InfiniBand, cos'è esattamente?
InfiniBand, una tecnologia di rete ad alta velocità, ha visto sviluppi significativi sin dalla sua nascita. Comprendere il suo percorso, i principi tecnici, i vantaggi, le offerte di prodotti e le prospettive è essenziale per chi è interessato a soluzioni di rete all'avanguardia.
Il Percorso di Sviluppo di InfiniBand
La nascita di InfiniBand risale alla fine degli anni '90, quando fu costituita la InfiniBand Trade Association (IBTA) per sviluppare e promuovere la tecnologia. Inizialmente concepita come soluzione per i cluster di calcolo ad alte prestazioni, InfiniBand ha poi esteso la sua portata a vari altri settori, tra cui i data center e il cloud computing.
Principi Tecnici di InfiniBand
Dopo aver delineato l'evoluzione di InfiniBand, approfondiamo il suo principio di funzionamento e le ragioni della sua superiorità rispetto all'Ethernet tradizionale.
RDMA: la Capacità Fondamentale
L'accesso diretto remoto alla memoria (RDMA) è una caratteristica fondamentale di InfiniBand, che consente di trasferire i dati direttamente tra gli spazi di memoria delle applicazioni senza coinvolgere la CPU. Questa funzionalità riduce significativamente la latenza e migliora l'efficienza complessiva del sistema.
Rete e Architettura InfiniBand
InfiniBand impiega un'architettura switched fabric, in cui più nodi sono interconnessi tramite switch. Questa architettura offre un'elevata larghezza di banda e una bassa latenza di comunicazione tra i nodi, rendendola ideale per le applicazioni più esigenti.
InfiniBand è una struttura basata sul canale e le sue unità componenti possono essere classificate in quattro gruppi principali:
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HCA (Adattatore di Canale Host): Questa unità funge da interfaccia tra il sistema host e la rete InfiniBand. Facilita la trasmissione dei dati tra l'host e gli altri dispositivi collegati alla rete.
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TCA (Adattatore di Canale Target): A differenza dell'HCA, il TCA opera sui dispositivi di destinazione all'interno della rete InfiniBand. Gestisce la ricezione e l'elaborazione dei dati su questi dispositivi di destinazione.
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Collegamento InfiniBand: Costituisce il canale di connessione fisica all'interno della rete InfiniBand. Può essere stabilito utilizzando vari mezzi, come cavi, fibre ottiche o persino collegamenti a bordo dei dispositivi.
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InfiniBand switch e router: Questi componenti svolgono un ruolo fondamentale nel facilitare il collegamento in rete all'interno dell'infrastruttura InfiniBand. Gestiscono l'instradamento dei pacchetti di dati tra i diversi dispositivi collegati alla rete, consentendo una comunicazione e uno scambio di dati senza interruzioni.
Per informazioni più dettagliate, consultare Panoramica della rete e dell'architettura InfiniBand
Stack di Protocollo InfiniBand
InfiniBand utilizza uno stack di protocolli a strati, che comprende i livelli fisico, di collegamento, di rete, di trasporto e di applicazione. Ogni livello svolge un ruolo cruciale nel garantire una comunicazione efficiente e affidabile tra i dispositivi InfiniBand.
Velocità di Collegamento InfiniBand
InfiniBand supporta diverse velocità di collegamento, tra cui Single Data Rate (SDR), Double Data Rate (DDR), Quad Data Rate (QDR) e oltre, con ogni generazione successiva che offre maggiore larghezza di banda e migliori prestazioni.
Vantaggi di InfiniBand
InfiniBand si distingue dalle tecnologie di rete tradizionali per diversi vantaggi chiave:
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Trasferimento Dati ad Alta Velocità: InfiniBand eccelle nel fornire velocità di trasferimento dati eccezionalmente elevate, facilitando una comunicazione rapida ed efficiente tra i nodi della rete. Questo rapido scambio di dati è fondamentale per supportare le applicazioni e i carichi di lavoro più impegnativi che richiedono un throughput elevato.
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Bassa Latenza: InfiniBand raggiunge una bassa latenza grazie a RDMA e a un'architettura switched fabric. RDMA consente il trasferimento diretto dei dati tra le posizioni di memoria, riducendo l'overhead di elaborazione. L'architettura switched fabric garantisce un instradamento efficiente dei dati, fondamentale per le applicazioni sensibili alla latenza come il trading ad alta frequenza e il calcolo scientifico.
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Scalabilità: L'architettura scalabile di InfiniBand soddisfa le esigenze in evoluzione dei moderni data center. Espande senza problemi la capacità di rete per soddisfare carichi di lavoro crescenti e supporta l'allocazione dinamica delle risorse. Sia che si tratti di scalare verso l'alto per aumentare i volumi di dati, sia che si tratti di scalare verso il basso per supportare risorse di calcolo aggiuntive, InfiniBand offre la flessibilità necessaria per adattarsi in modo efficace.
InfiniBand Prodotti
FS offre una gamma completa di prodotti InfiniBand, tra cui switch, adattatori, transceivers, in grado di soddisfare le diverse esigenze di networking. Questi prodotti sono progettati per offrire prestazioni elevate, affidabilità e scalabilità, soddisfacendo le esigenze dei moderni ambienti di data center.
InfiniBand Switch
Fondamentali per indirizzare i dati all'interno delle reti InfiniBand, questi switch garantiscono una trasmissione dati ad alta velocità a livello fisico. FS offre switch HDR 200Gb/s e NDR 400Gb/s con latenza inferiore a 130ns, ideali per i data center che richiedono una larghezza di banda eccezionale.
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Prodotti
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Velocità di Collegamento
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200Gb/s
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200Gb/s
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400Gb/s
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400Gb/s
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Porte
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40
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40
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32
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32
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Switch Chip
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NVIDIA QUANTUM
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NVIDIA QUANTUM
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NVIDIA QUANTUM-2
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NVIDIA QUANTUM-2
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Capacità di Commutazione
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16Tb/s
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16Tb/s
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51.2Tb/s
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51.2Tb/s
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Numero di Ventilatore
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5+1 Sostituibile a caldo
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5+1 Sostituibile a caldo
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6+1 Sostituibile a caldo
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6+1 Sostituibile a caldo
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Alimentazione
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1+1 Sostituibile a caldo
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1+1 Sostituibile a caldo
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1+1 Sostituibile a caldo
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1+1 Sostituibile a caldo
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Adattatori InfiniBand
Gli adattatori InfiniBand, che fungono da schede di interfaccia di rete (NIC), consentono ai dispositivi di collegarsi alle reti InfiniBand. FS offre le schede ConnectX-6 e ConnectX-7, che offrono le massime prestazioni e flessibilità per soddisfare le esigenze in evoluzione delle applicazioni dei data center.
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Prodotti
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Porte
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OSFP a porta singola
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QSFP112 a porta singola
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QSFP56 a porta singola
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QSFP56 a doppia porta
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QSFP56 a porta singola
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QSFP56 a doppia porta
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OSFP a porta singola
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Interfaccia PCIe
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PCIe 5.0x 16
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PCIe 5.0x 16
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PCIe 4.0x 16
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PCIe 4.0x 16
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PCIe 4.0x 16
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PCIe 4.0x 16
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PCIe 5.0x 16
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Supporto Velocità Dati InfiniBand
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NDR/NDR200/HDR/
HDR100/EDR/FDR
/SDR
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NDR/NDR200/HDR/
HDR100/EDR/FDR
/SDR
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HDR/EDR/FDR/QDR/
DDR/SDR
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HDR/EDR/FDR/QDR/
DDR/SDR
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HDR100/EDR/FDR/
QDR/DDR/SDR
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HDR100/EDR/FDR/
QDR/DDR/SDR
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NDR200/NDR/HDR/
EDR/FDR/SDR
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Supporto Velocità Dati Ethernet
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400/200/100/50/40/
10/1 Gb/s
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400/200/100/50/25/
10 Gb/s
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200/50/40/25/20/1 Gb/s
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200/50/40/25/20/1 Gb/s
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100/50/40/25/20/1 Gb/s
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100/50/40/25/20/1 Gb/s
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InfiniBand Transceivers e Cavi
La spina dorsale delle reti InfiniBand si basa su ricetrasmettitori e cavi per il trasferimento di dati ad alta velocità. FS offre una gamma di ricetrasmettitori e cavi DAC/AOC, tra cui opzioni da 40G, 56G, 100G, 200G, 400G e 800G. L'utilizzo della tecnologia attiva in rame migliora l'integrità del segnale e riduce al minimo le perdite su distanze variabili..
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Prodotti
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Moduli
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850nm 50m
1310nm 500m
1310nm 2km
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850nm 50m
1310nm 500m
|
850nm 100m
1310nm 2km
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850nm 100m
1310nm 500m
1310nm 2km
1310nm 10km
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-
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850nm 150m
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AOC
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-
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3m, 5m, 10m
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1m, 2m, 3m, 5m, 7m, 10m, 15m, 20m, 30m, 50m, 100m
|
1m, 2m, 3m, 5m, 7m, 10m, 15m, 20m, 30m, 50m, 100m
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1m, 2m, 3m, 5m, 10m, 15m, 20m, 25m, 30m, 50m, 100m
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1m, 3m, 5m, 7m, 10m, 15m, 20m, 25m, 30m, 50m, 100m
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DAC
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0.5m, 1m, 1.5m, 2m
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1m, 1.5m, 2m
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0.5m, 1m, 1.5m, 2m
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0.5m, 1m, 1.5m, 2m, 3m
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0.5m, 1m, 1.5m, 2m, 3m, 4m, 5m
|
0.5m, 1m, 1.5m, 2m, 3m, 4m, 5m
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Prospettive Future di InfiniBand
InfiniBand è pronta a continuare la sua traiettoria di crescita, alimentata dai progressi nell'elaborazione ad alte prestazioni e nel cloud computing. Le tecnologie emergenti, come l'elaborazione Exascale e l'analisi dei dati ad alte prestazioni (HPDA), favoriranno ulteriormente l'adozione di InfiniBand, consolidandone la posizione di componente fondamentale delle architetture di data center di prossima generazione. InfiniBand rimane all'avanguardia, consentendo comunicazioni ad alte prestazioni e a bassa latenza, essenziali per le applicazioni più esigenti di oggi.
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