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kaiyun InfiniBand与以太网:它们是什么?

2024-03-08 11:13    点击次数:124

  

行为互连工夫,InfiniBand和以太网各具互异,很难一概而论哪个更好。它们在不同的应用鸿沟中抓续发展,并成为网罗天下中不成或缺的两种互连工夫。

InfiniBand与以太网:它们是什么?

InfiniBand网罗

从遐想角度来看,InfiniBand和以太网之间的互异很大。行为网罗互连工夫,InfiniBand由于其高可靠性、低蔓延和高带宽,在超等狡计机集群中被庸碌使用。此外,跟着东谈主工智能的发展,InfiniBand也成为GPU干事器网罗互连工夫的理念念选择。

为在4X线缆上结束10Gbit/s的原始数据传输速率,InfiniBand圭臬允许在每条通谈上以2.5Gbit/s的基础速率传输单数据率(SDR)信号。单个通谈不错分别推广到5Gbit/s和10Gbit/s,而况最大数据传输速率在4X线缆上为40Gbit/s,在12X线缆上为120Gbit/s,从而使InfiniBand网罗具备双数据率(DDR)和四倍数据率(QDR)信号。

以太网网罗

自1980年9月30日引入以来,以太网圭臬已成为局域网中庸碌使用的通讯契约。与InfiniBand不同,以太网遐想时主要商酌以下几个筹算:如安在多个系统之间直爽传输信息?它是一个典型的分散和兼容性遐想的网罗。传统以太网主要使用TCP/IP构建网罗,并迟缓发展为RoCE。

一般来说,以太网网罗主要用于将多台狡计机或其他树立(如打印机、扫描仪等)连续到局域网。它既不错通过光纤线缆将以太网网罗连续到有线网罗,也不错通过无线网罗工夫结束以太网网罗在无线网罗中的连续。快速以太网、千兆以太网、10千兆以太网和交换式以太网齐是主要的以太网类型。

InfiniBand与以太网:它们之间的互异是什么?

高性能狡计场景中的集群数据传输瓶颈是InfiniBand的原始遐想筹算,它已成为允洽期间要求的互连圭臬。因此,InfiniBand和以太网在带宽、蔓延、网罗可靠性、网罗工夫和应用场景等方面存在很多互异。

带宽

自InfiniBand问世以来,InfiniBand网罗的发展速率一直比以太网更快。主要原因是InfiniBand应用于高性能狡计中干事器之间的互连,并缩小CPU负载。然则,以太网更多大地向末端树立互连,对带宽的需求不是太高。

关于逾越10G的高速网罗流量,若是所极端据包齐要解包,将消耗多数资源。第一代SDR InfiniBand的运转速率为10Gbps,除了增多数据传输带宽和减少CPU负载外,还允许高速网罗传输以卸载CPU和增多网罗运用率。

网罗蔓延

在网罗蔓延方面,InfiniBand和以太网的默契也止境不同。以太网交换机平淡领受存储-转发和MAC表查找寻址行为网罗传输模子中的第二层工夫。而以太网交换机的处理进程必须商酌如IP、MPLS和QinQ等复杂干事,破钞时期较长。

另一方面,关于InfiniBand交换机来说,第二层处理止境简便。惟有16位的LID不错用来搜索转发旅途信息。同期,运用Cut-Through工夫并行处理,将转发蔓延显耀裁减至小于100ns,赫然快于以太网交换机。

网罗可靠性

由于数据包丢构怨重传影响高性能狡计的全体性能,需要一个高度可靠的网罗契约来确保网罗在机制层面上无丢包,并结束其高可靠性。InfiniBand通过自界说的第一层到第四层体式,构建了一个齐备的网罗契约。端到端的流量规矩是InfiniBand网罗数据包发送和领受的基础,不错结束无丢包的网罗。

与InfiniBand比拟,以太网网罗莫得基于调遣的流量规矩机制。因此,在发送数据包时无法保证对端是否会出现拥塞。为了大略继承网罗中突发的瞬时流量增多,需要在交换机中开辟数十MB的缓存空间降临时存储这些音尘,这将占用芯片资源。这意味着具有交流规格的以太网交换机的芯单方面积显耀大于InfiniBand芯片,不仅老本更高,而且消耗更多功率。

网罗方法

在网罗方法方面,InfiniBand网罗比以太网网罗更容易经管。SDN的逻辑仍是在InfiniBand中遐想结束。每个InfiniBand第二层网罗上齐会有一个子网经管器,用于建树网罗节点的ID,通过规矩平面调节狡计转发旅途信息,并将其披发给InfiniBand交换机。为了完成网罗建树,这么的第二层网罗必须在莫得任何建树的情况下进行建树。

以太网网罗使用自动生成MAC表的网罗方法,IP必须与ARP契约合作使用。此外,网罗中的每个干事器必须如期发送数据包以确保条件及时更新。为了诀别捏造网罗并纵容其限度,必须结束VLAN机制。然则,由于以太网网罗自己缺少条件学习机制,会导致环路网罗。幸免网罗转发旅途中出现环路,必须结束STP等契约,这增多了网罗建树复杂性。

应用场景

由于其高带宽、低蔓延和对并行狡计的优化相沿,InfiniBand在高性能狡计(HPC)环境中被庸碌应用。它专为处理HPC集群通讯需求而遐想,其中大限度数据处理和频频的节点间通讯至关遍及。而以太网则常用于企业网罗、互联网接入和家庭网罗,其主要上风是低老本、圭臬化和庸碌相沿。

频年来,对大限度狡计才气的需求激增,鼓吹了机器里面的高速通讯以及超大限度集群中机器间低蔓延、高带宽的通讯需求。凭证Top500超等狡计中心的用户统计数据,IB网罗在前10和前100个中心中默契着要道作用。举例,OpenAI运用在Microsoft Azure中构建的IB网罗磨砺CHATGPT,大幅增多了对大型超等狡计中心的需求。

选择合适的InfiniBand产物

从上述InfiniBand和以太网的比较来看,InfiniBand网罗的上风止境高出。InfiniBand网罗的快速迭代,从SDR 10Gbps、DDR 20Gbps、QDR 40Gps、FDR 56Gbps、EDR 100Gbps到如今的800Gbps InfiniBand,齐收货于RDMA工夫。

马上(FS)推出无边InfiniBand产物,包括InfiniBand光模块&高速线缆、InfiniBand网卡和InfiniBand交换机。

InfiniBand光模块&高速线缆

马上(FS)提供丰富的40G-200G InfiniBand光模块&高速线缆,以培植狡计和存储基础方法的高效互连。

InfiniBand网卡

马上(FS)的InfiniBand网卡提供高性能和活泼的贬责有筹算,旨在高慢数据中心应用不断增长的需求。除了旧版的统统功能以外,ConnectX-6和ConnectX-7网卡还提供了一系列增强功能,进一步提高性能和可推广性。

InfiniBand交换机

InfiniBand交换机,NVIDIA Quantum/Quantum-2提供了高达200Gb/s、400Gb/s的高速互连,超低蔓延和可推广性,加快了AI开荒东谈主员和科学商议东谈主员的商议、翻新和产物开荒。

论断

InfiniBand和以太网之间存在适用的应用场景。由于InfiniBand网罗带来的速率显耀增多kaiyun,CPU不需要为网罗处理葬送更多资源,从而提高了网罗运用率,使得InfiniBand网罗成为高性能狡计行业主要网罗贬责有筹算。往常还将出现1600Gbps GDR和3200Gbps LDR的InfiniBand产物。若是数据中心节点之间对通讯蔓延莫得高要求,活泼的接入和推广更为遍及,那么不错长久选择以太网网罗。