Infiniband: डेटा के लिए मैट्रिक्स

जैसे-जैसे अत्यधिक भरी हुई प्रणालियों के घटकों के बीच डेटा ट्रैफ़िक बढ़ता है, इसकी सटीक समस्या, बल्कि यहाँ तक कि पॉइंट-टू-पॉइंट डिलीवरी भी तीव्र होती जा रही है। इस मामले में आदर्श समाधान स्थानीय और नेटवर्क उपकरणों के बीच उच्च बैंडविड्थ और कुशल इंटरैक्शन के साथ एक सार्वभौमिक सूचना विनिमय तकनीक हो सकती है, यानी अनिवार्य रूप से उन्हें एक एकल डेटा सेंटर या नेटवर्क कोर मैट्रिक्स में संयोजित किया जा सकता है। यह मज़ेदार है, लेकिन एक तथ्य: एक ऐसी "मैट्रिक्स" (या बल्कि, डेटा स्विचिंग तकनीक) वचोव्स्की भाइयों की फिल्म के साथ लगभग एक साथ दिखाई दी। यह Infiniband मानक के बारे में है।

Infiniband तकनीक 1999 की है, जब दो प्रतिस्पर्धी परियोजनाओं को उस समय के सबसे बड़े संचार उपकरण निर्माताओं की जिम्मेदारी में मिला दिया गया था: कॉम्पैक, IBM, Hewlett-Packard, Intel, Microsoft और Sun। वास्तुकला की दृष्टि से, यह एक सुपर कंप्यूटर या कंप्यूटर केंद्र के पैमाने के कंप्यूटिंग मॉड्यूल और भंडारण उपकरणों के बीच उच्च गति वाले कनेक्शन का एक स्विच्ड नेटवर्क है। Infiniband मानक को डिज़ाइन करते समय, इसमें निम्नलिखित प्राथमिकताएँ रखी गई थीं:

• पदानुक्रमित यातायात प्राथमिकता;
• कम विलंबता;
• scalability;
• आरक्षण की संभावना;

खैर, और शायद सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि गति सीमा से सही एक को चुनने की क्षमता उच्च से बहुत अधिक है। नीचे दी गई तालिका विभिन्न मोड और लाइनों की संख्या के लिए उपयोग करने योग्य यातायात के संदर्भ में इनफिनिबैंड के सिम्प्लेक्स बैंडविड्थ को दर्शाती है।

	एसडीआर	डीडीआर	क्यूडीआर	एफडीआर	EDR
1X	2 Gbit / s	4 Gbit / s	8 Gbit / s	13.64 Gbit / s	25 Gbit / s
4 एक्स	8 Gbit / s	16 gbit / s	32 Gbit / s	54.54 Gbit / s	100 Gbit / s
12X	24 Gbit / s	48 Gbit / s	96 Gbit / s	163.64 Gbit / s	300 Gbit / s

एसडीआर - एकल डेटा दर; डीडीआर - डबल डेटा दर; QDR - क्वाड डाटा रेट; एफडीआर - चौदह डेटा दर; EDR - बढ़ी हुई डेटा दर।

Infiniband बस सीरियल है, जैसे कहना, PCIe या SATA, लेकिन बाद के विपरीत, यह फाइबर और कॉपर ट्रांसमिशन मीडिया दोनों का उपयोग कर सकता है, जो इसे आंतरिक और दृढ़ता से बाहरी कनेक्शन दोनों की सेवा करने की अनुमति देता है। प्रेषित डेटा की एन्कोडिंग 8 B / 10B स्कीम के अनुसार QDR में तेजी लाने के लिए और FDR और EDR के लिए 64B / 66B स्कीम के अनुसार किया जाता है। Infiband लाइनें आमतौर पर कनेक्टर्स -4 (बाईं ओर फोटो पर) और QSFP के साथ समाप्त हो जाती हैं, उच्च गति वाले लिंक के लिए अब ऑप्टिक्स का तेजी से उपयोग किया जाता है।

Infiniband InfiniBand Trade Association के प्रचार और मानकीकरण में लगी हुई है, जो इच्छुक निर्माताओं का एक संघ है, जिसमें IBM, Hewlett-Packard, Intel, Oracle और अन्य कंपनियां शामिल हैं। उपकरणों के लिए ही, यानी, Infiniband एडेप्टर और स्विच, Mellanox और QLogic (2012 की शुरुआत में Intel द्वारा अधिग्रहित) बाजार में प्रमुख पदों पर काबिज हैं।

आइए एक छोटे से का उपयोग करके Infiniband नेटवर्क आर्किटेक्चर पर करीब से नज़र डालें, उदाहरण के लिए।


Infiniband एडाप्टर दो श्रेणियों में आते हैं: होस्ट चैनल एडेप्टर (HCA) और लक्ष्य चैनल एडेप्टर (TCA)। एनएसए सर्वर और कार्यस्थानों में स्थापित हैं, टीएसए - भंडारण उपकरणों में; तदनुसार, पूर्व शेयर नियंत्रण और डेटा ट्रांसफर, बाद वाला कमांड निष्पादित करता है और डेटा भी प्रसारित करता है। प्रत्येक एडॉप्टर में एक या अधिक पोर्ट होते हैं। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, Infiniband की सुविधाओं में से एक इसकी अत्यधिक सटीक यातायात मार्ग है। उदाहरण के लिए, एनएसए द्वारा एक स्टोर से दूसरे में डेटा ट्रांसफर शुरू किया जाना चाहिए, लेकिन नियंत्रण निर्देशों के हस्तांतरण के बाद, सर्वर गेम को छोड़ देता है - सभी ट्रैफ़िक सीधे एक स्टोर से दूसरे स्टोर में चले जाते हैं।

बाईं ओर की फोटो HCA QLogic QLE7340 एडेप्टर (QDR, 40 Gb / s) को दर्शाती है।

जैसा कि आप देख सकते हैं, Infiniband ग्राहकों के बीच कनेक्शन की संख्या अत्यधिक है। यह ट्रांसमिशन गति बढ़ाने और अतिरेक प्रदान करने के लिए किया जाता है। एक या अधिक स्विच से जुड़े अंतिम उपयोगकर्ताओं का एक संग्रह सबनेट कहलाता है; सबनेट मैप, अर्थात्, उपयोगकर्ताओं के बीच उपलब्ध मार्गों का सेट, सबनेट प्रबंधक की स्मृति में है - यह कम से कम एक होना चाहिए। Infiniband राउटर का उपयोग करके कई सबनेट को एक साथ नेटवर्क किया जा सकता है।

Infiniband न केवल इष्टतम डेटा हस्तांतरण के साधन के रूप में विकसित किया गया था, बल्कि सर्वर मेमोरी सामग्री के प्रत्यक्ष विनिमय के लिए एक मानक के रूप में भी विकसित किया गया था; तो, इसके आधार पर, आरडीएमए (रिमोट डायरेक्ट मेमोरी एक्सेस) प्रोटोकॉल काम करता है, जो आपको ऑपरेटिंग सिस्टम की भागीदारी के बिना मेमोरी क्षेत्रों को दूरस्थ रूप से प्राप्त करने और स्थानांतरित करने की अनुमति देता है। बदले में, इसकी कार्यक्षमता का विस्तार करने वाले अधिक विशिष्ट प्रोटोकॉल की एक श्रृंखला RDMA पर आधारित है।

Infiniband के मानक TCP / IP प्रोटोकॉल स्टैक के शीर्ष पर भी उत्थापन प्रोटोकॉल हैं, वे सोचते हैं, Infiniband के लिए सभी सॉफ्टवेयर पैकेजों में शामिल हैं, दोनों मालिकाना, नेटवर्क उपकरणों के विभिन्न निर्माताओं के, और खुले हैं।


Infiband स्पीड चार्ट

सिद्धांत रूप में, यह कहा जा सकता है कि Infiniband अपना अनुप्रयोग पाता है जहाँ बड़ी मात्रा में डेटा उच्च गति पर प्रेषित होते हैं, चाहे हम सुपर कंप्यूटर, उच्च-प्रदर्शन क्लस्टर, वितरित डेटाबेस, आदि के बारे में बात कर रहे हों। उदाहरण के लिए, ओरेकल के रूप में इस तरह के एक सक्रिय आईटीए सदस्य लंबे समय से Infiniband का उपयोग कर रहे हैं, जैसा कि कहा जा सकता है, अपने मालिकाना क्लस्टरिंग में आंतरिक कनेक्शन के लिए एकमात्र साधन है, और यहां तक ​​कि Infiband - विश्वसनीय डेटाग्राम सॉकेट्स (RDS) के शीर्ष पर अपना स्वयं का डेटा ट्रांसफर प्रोटोकॉल विकसित किया है। Infiniband बुनियादी ढांचा काफी महंगा आनंद है, इसलिए इसे व्यापक रूप से कॉल करना मुश्किल है। लेकिन अगर आप अपने करियर में बड़े गीगाबिट प्रति सेकंड और टेराबाइट्स की तरफ जाते हैं तो निश्चित रूप से उसके साथ मिलने की संभावना है। तब आप विषय में गहरी खुदाई करते हैं, लेकिन अब आप अपने आप को सिर्फ शैक्षिक कार्यक्रम तक सीमित कर सकते हैं - आप इसे पढ़ते हैं।