Pourquoi InfiniBand se Distingue-t-il ?

Dans le monde en constante évolution des technologies de mise en réseau, InfiniBand s'est imposé comme une solution remarquable, révolutionnant la manière dont les données sont transférées et traitées. Grâce à ses caractéristiques et capacités uniques, InfiniBand est devenu l'épine dorsale des environnements de calcul haute performance (HPC) et des centres de données. Dans cet article, nous examinons trois aspects essentiels qui font d'InfiniBand une solution unique dans le domaine des réseaux.

Prise en charge de la mise en réseau définie par logiciel (SDN)

InfiniBand est l'une des premières norme de l'industrie capable de prendre en charge La Mise en Réseau Définie par Logiciel (SDN). Contrairement à l'Ethernet traditionnel, y compris l'Ethernet sans perte ROCE, les commutateurs InfiniBand n'exécutent aucun protocole de routage. Un gestionnaire de sous-réseau centralisé calcule et distribue la table de transfert de l'ensemble du réseau. Le gestionnaire de sous-réseau fournit une fonctionnalité de routage du trafic et permet une plus grande flexibilité dans l'architecture. La structure SDN permet de créer plusieurs itinéraires entre les nœuds, et le gestionnaire de sous-réseau peut déterminer la route optimale entre les nœuds en fonction des exigences des applications qui y sont exécutées. L'exécution du gestionnaire de sous-réseau sur une seule entité permet l'utilisation de commutateurs plus simples au sein de la structure, ce qui permet de réduire les coûts associés.

Outre un routage fluide et efficace du trafic, le gestionnaire de sous-réseau prend également en charge plusieurs niveaux de qualité de service (QoS), garantissant une répartition équitable de la bande passante disponible. Les applications peuvent être configurées de manière à acheminer les données sur les canaux qui correspondent à leur priorité. L'infrastructure définie par logiciel basée sur InfiniBand peut ainsi prendre en charge une grande variété de besoins de communication.

En prenant en charge la technologie SDN (Software-Defined Networking), InfiniBand permet la mise en place d'un réseau plus efficace et plus flexible. SDN découple les éléments de commande et de données, ce qui permet aux administrateurs de disposer d'un contrôle centralisé et d'une grande facilité de programmation. Cela non seulement simplifie la gestion du réseau, mais permet également une allocation dynamique des ressources en fonction des besoins de l'application.

Mécanisme de prévention de la congestion par crédit ex ante

L'une des principales caractéristiques d'InfiniBand est son mécanisme de prévention de la congestion par crédit ex ante, qui empêche les débordements de mémoire tampon et la perte de paquets pour garantir un réseau natif sans perte.

Chaque liaison du réseau InfiniBand dispose d'une mémoire tampon prédéterminée pour stocker les paquets de données à transmettre. Avant de transférer des données, l'émetteur vérifie les crédits disponibles au niveau du récepteur, ce qui indique la quantité d'espace tampon disponible pour les données entrantes. L'expéditeur décide de lancer ou non le transfert des paquets de données en fonction de cette valeur de crédit. Si les crédits du destinataire sont insuffisants, l'expéditeur attendra que le destinataire libère suffisamment de mémoire tampon et signale les nouveaux crédits disponibles. Cette méthode évite les congestions avant qu'elle ne se produise en signalant à l'expéditeur que le réseau atteint bientôt sa capacité. Le résultat est un réseau sans perte qui garantit une transmission fiable et efficace des données, même en cas de charge de travail élevée. Cette capacité est particulièrement cruciale pour les applications nécessitant l'intégrité des données et une communication à faible latence. Cela impose les réseaux InfiniBand comme une solution à grande vitesse, à faible latence et évolutive pour les centres de calcul à haute performance et les centres de données en nuage.

Mode de commutation "Cut-Through" pour une latence réduite

Ethernet fonctionne suivant le principe "store-and-forward", c'est-à-dire que les commutateurs doivent recevoir et stocker l'intégralité du paquet de données dans la mémoire cache et vérifier l'adresse de destination et l'intégrité du paquet avant de procéder à sa transmission. InfiniBand, en revanche, utilise un mode de commutation de type "cut-through". Les commutateurs InfiniBand n'ont besoin que d'extraire les informations d'en-tête du paquet de données, et lancent immédiatement le processus de transmission après avoir déterminé le port de destination. Il n'est donc pas nécessaire d'attendre que l'ensemble du paquet de données soit reçu avant de le transmettre.

Cette méthode minimise le temps de transmission des données sur le réseau, réduisant ainsi la latence et améliorant la réactivité globale du système. Le mode de commutation cut-through d'InfiniBand offre un avantage concurrentiel en fournissant des performances inégalées dans les applications exigeant une communication en temps réel, telles que les plateformes de trading financier, les simulations scientifiques et les jeux interactifs.

Pour plus d'informations : Comparaison entre les Systèmes de Commutation "Store-and-Forward" et "Cut-Through"

Conclusion

La position dominante d'InfiniBand dans le domaine des réseaux peut être attribuée à la technologie SDN, au mécanisme de prévention des congestions par crédit et au mode de commutation cut-through. Ces caractéristiques contribuent collectivement à faire d'InfiniBand une solution efficace adaptée aux environnements informatiques modernes à haute performance et aux applications à forte intensité de données.

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