Infiniband介紹

什么是infiniband

InfiniBand（直譯為“無限帶寬”技術，縮寫為IB）是一個用網絡通信標準，是致力于服務器端的高性能計算的互聯技術，它具有極高的吞吐量和極低的延遲，用于計算機與計算機之間的數據互連。InfiniBand也用作服務器與存儲系統之間的直接或交換互連，以及存儲系統之間的互連。

InfiniBand 架構是一種支持多并發鏈接的“轉換線纜”技術，在這種技術中，每種鏈接都可以達到2.5 Gbps的運行速度。這種架構在一個鏈接的時候速度是500 MB/秒，四個鏈接的時候速度是2 GB/秒，12個鏈接的時候速度可以達到6 GB /秒。InfiniBand 技術不是用于一般網絡連接的，它的主要設計目的是針對服務器端的連接問題的。因此，InfiniBand 技術將會被應用于服務器與服務器（比如復制，分布式工作等），服務器和存儲設備（比如SAN 和直接存儲附件）以及服務器和網絡之間（比如LAN ， WANs 和the Internet ）的通信。

Infiniband產生的原因

隨著CPU性能的飛速發展，I/O系統的性能成為制約服務器性能的瓶頸。于是人們開始重新審視使用了十幾年的PCI總線架構。雖然PCI總線結構把數據的傳輸從8位/16位一舉提升到32位，甚至當前的64位，但是它的一些先天劣勢限制了其繼續發展的勢頭。PCI總線有如下缺陷：

(1)由于采用了基于總線的共享傳輸模式，在PCI總線上不可能同時傳送兩組以上的數據，當一個PCI設備占用總線時，其他設備只能等待；

(2)隨著總線頻率從33MHz提高到66MHz，甚至133MHz（PCI-X），信號線之間的相互干擾變得越來越嚴重，在一塊主板上布設多條總線的難度也就越來越大；

(3)由于PCI設備采用了內存映射I/O地址的方式建立與內存的聯系，熱添加PCI設備變成了一件非常困難的工作。目前的做法是在內存中為每一個PCI設備劃出一塊50M到100M的區域，這段空間用戶是不能使用的，因此如果一塊主板上支持的熱插拔PCI接口越多，用戶損失的內存就越多；

(4)PCI的總線上雖然有buffer作為數據的緩沖區，但是它不具備糾錯的功能，如果在傳輸的過程中發生了數據丟失或損壞的情況，控制器只能觸發一個NMI中斷通知操作系統在PCI總線上發生了錯誤

因此，Intel、?Cisco、?Compaq、?EMC、?富士通等公司共同發起了infiniband架構，其目的是為了取代PCI成為系統互連的新技術標準，其核心就是將I/O系統從服務器主機中分離出來。

InfiniBand?采?用雙隊列程序提取技術,使應用程序直接將數據從適配器?送入到應用內存(稱為遠程直接存儲器存取或RDMA),?反之依然。在TCP/IP協議中,來自網卡的數據先拷貝到?核心內存,然后再拷貝到應用存儲空間,或從應用空間?將數據拷貝到核心內存,再經由網卡發送到Internet。這?種I/O操作方式,始終需要經過核心內存的轉換,它不?僅增加了數據流傳輸路徑的長度,而且大大降低了I/O?的訪問速度,增加了CPU的負擔。而SDP則是將來自網?卡的數據直接拷貝到用戶的應用空間,從而避免了核心?內存參入。這種方式就稱為零拷貝,它可以在進行大量?數據處理時,達到該協議所能達到的最大的吞吐量

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