業(yè)界觀點(diǎn)：Infiniband現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

經(jīng)過(guò)多年的較量，在高性能計(jì)算(HPC)領(lǐng)域服務(wù)器互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的首選協(xié)議已經(jīng)明確為Infiniband。在此想就Infiniband的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)向各位讀者做一下介紹。

　　Infiniband的特點(diǎn)：

　　Infiniband協(xié)議的主要特點(diǎn)是高帶寬(現(xiàn)有產(chǎn)品的帶寬4xDDR 20Gbps,12x DDR 60Gbps, 4xSDR 10Gbps, 12xSDR 30Gbps、預(yù)計(jì)兩年后問(wèn)世的QDR技術(shù)將會(huì)達(dá)到4xQDR 40Gbps,12x QDR 120Gbps)、低時(shí)延(交換機(jī)延時(shí)140ns、應(yīng)用程序延時(shí)3μs、一年后的新的網(wǎng)卡技術(shù)將使應(yīng)用程序延時(shí)降低到1μs水平)、系統(tǒng)擴(kuò)展性好(可輕松實(shí)現(xiàn)完全無(wú)擁塞的數(shù)萬(wàn)端設(shè)備的Infiniband網(wǎng)絡(luò))。另外Infiniband標(biāo)準(zhǔn)支持RDMA(Remote Direct Memory Access)，使得在使用Infiniband構(gòu)筑服務(wù)器、存儲(chǔ)器網(wǎng)絡(luò)時(shí)比萬(wàn)兆以太網(wǎng)以及Fibre Channel具有更高的性能、效率和靈活性。

　　Infiniband與RDMA:

　　Infiniband發(fā)展的初衷是把服務(wù)器中的總線給網(wǎng)絡(luò)化。所以Infiniband除了具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)性能以外還直接繼承了總線的高帶寬和低時(shí)延。大家熟知的在總線技術(shù)中采用的DMA(Direct Memory Access)技術(shù)在Infiniband中以RDMA(Remote Direct Memory Access)的形式得到了繼承。這也使Infiniband在與CPU、內(nèi)存及存儲(chǔ)設(shè)備的交流方面天然地優(yōu)于萬(wàn)兆以太網(wǎng)以及Fibre Channel?？梢韵胂笤谟肐nfiniband構(gòu)筑的服務(wù)器和存儲(chǔ)器網(wǎng)絡(luò)中任意一個(gè)服務(wù)器上的CPU可以輕松地通過(guò)RDMA去高速搬動(dòng)其他服務(wù)器中的內(nèi)存或存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)塊，而這是Fibre Channel和萬(wàn)兆以太網(wǎng)所不可能做到的。

　　Infiniband與其他協(xié)議的關(guān)系：

　　作為總線的網(wǎng)絡(luò)化，Infiniband有責(zé)任將其他進(jìn)入服務(wù)器的協(xié)議在Infiniband的層面上整合并送入服務(wù)器。基于這個(gè)目的,今天Volatire已經(jīng)開(kāi)發(fā)了IP到Infiniband的路由器以及Fibre Channel到Infiniband的路由器。這樣一來(lái)客觀上就使得目前幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都可以通過(guò)Infiniband網(wǎng)絡(luò)整合到服務(wù)器中去。這包括Fibre Channel, IP/GbE, NAS, iSCSI等等。另外2007年下半年Voltaire將推出萬(wàn)兆以太網(wǎng)到Infiniband的路由器。這里有一個(gè)插曲：萬(wàn)兆以太網(wǎng)在其開(kāi)發(fā)過(guò)程中考慮過(guò)多種線纜形式。最后發(fā)現(xiàn)只有Infiniband的線纜和光纖可以滿足其要求。最后萬(wàn)兆以太網(wǎng)開(kāi)發(fā)陣營(yíng)直接采用了Infiniband線纜作為其物理連接層。

　　Infiniband在存儲(chǔ)中的地位：

　　今天的Infiniband可以簡(jiǎn)單地整合Fibre Channel SAN、NAS以及iSCSI進(jìn)入服務(wù)器。事實(shí)上除了作為網(wǎng)絡(luò)化總線把其他存儲(chǔ)協(xié)議整合進(jìn)服務(wù)器之外，Infiniband可以發(fā)揮更大的作用。存儲(chǔ)是內(nèi)存的延伸，具有RDMA功能的Infiniband應(yīng)該成為存儲(chǔ)的主流協(xié)議。比較一下Infiniband和Fibre Channel我們可以看到Infiniband的性能是Fibre Channel的5倍，Infiniband交換機(jī)的延遲是Fibre Channel交換機(jī)的1/10。另外在構(gòu)筑連接所有服務(wù)器和存儲(chǔ)器的高速網(wǎng)絡(luò)時(shí)使用Infiniband Fabric可以省去Fiber Channel Fabric,從而給客戶帶來(lái)巨大的成本節(jié)省。

　　今天在使用Infiniband作為存儲(chǔ)協(xié)議方面已經(jīng)有了很大的進(jìn)展。作為iSCSI RDMA的存儲(chǔ)協(xié)議iSER已被IETF標(biāo)準(zhǔn)化。

　　不同于Fibre Channel，Infiniband在存儲(chǔ)領(lǐng)域中可以直接支持SAN和NAS。存儲(chǔ)系統(tǒng)已不能滿足于傳統(tǒng)的Fibre Channel SAN所提供的服務(wù)器與裸存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)連接架構(gòu)。Fibre Channel SAN加千兆以太網(wǎng)加NFS的架構(gòu)已經(jīng)嚴(yán)重限制了系統(tǒng)的性能。在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生的則是由在Infiniband fabric連接起來(lái)的服務(wù)器和iSER Infiniband存儲(chǔ)的基礎(chǔ)架構(gòu)之上的并行文件系統(tǒng)(諸如HP的SFS、IBM的GPFS等等)。在未來(lái)的服務(wù)器、存儲(chǔ)器網(wǎng)絡(luò)的典型結(jié)構(gòu)將會(huì)是由Infiniband將服務(wù)器和Infiniband存儲(chǔ)器直接連接起來(lái)，所有的IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)將會(huì)通過(guò)萬(wàn)兆以太網(wǎng)到Infiniband的路由器直接進(jìn)入Infiniband Fabric。

　　在存儲(chǔ)廠商方面Sun, SGI, LIS LOGIC,飛康軟件等公司都已推出自己的Infiniband存儲(chǔ)產(chǎn)品。在中國(guó)新禾科技公司也推出了他們的Infiniband存儲(chǔ)系統(tǒng)。 #p#page_title#e#

　　從價(jià)格的角度，今天的Infiniband是萬(wàn)兆以太網(wǎng)的幾分之一。Inifiniabnd有比FibreChannel高5倍的性能，在價(jià)格上則已與Fibre Channel在同一個(gè)數(shù)量級(jí)上。

　　在HPC以外的領(lǐng)域的Infiniband的應(yīng)用：

　　在過(guò)去一年里我們看到Infiniband在HPC以外的領(lǐng)域得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步。這主要包括Infiniband在大型網(wǎng)絡(luò)游戲中心的應(yīng)用、Inifiniband在電視媒體編輯及動(dòng)畫(huà)制作方面的應(yīng)用。在證券業(yè)方面，人們也已經(jīng)在著手開(kāi)發(fā)以Infiniband為核心的高速、低遲延交易系統(tǒng)。在銀行業(yè)我們也看到了一些以Inifiniband全面取代Fibre Channel的努力。

　　明、后年Infiniband的看點(diǎn)：

　　Voltaire將于明年秋天推出萬(wàn)兆以太網(wǎng)到Infiniband的路由器。這將使由Infiniband對(duì)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的整合得到加速。

　　Voltaire已經(jīng)開(kāi)發(fā)出全套的iSER Initiator、Target code。很多存儲(chǔ)合作伙伴在利用Voltaire的iSER code開(kāi)發(fā)他們獨(dú)自Infiniband存儲(chǔ)系統(tǒng)。預(yù)計(jì)在明、后年大家會(huì)看到更多的Infiniband存儲(chǔ)系統(tǒng)投放市場(chǎng)。

　　Infiniband已經(jīng)進(jìn)入刀片服務(wù)器(IBM、HP等等)，我們?cè)谖磥?lái)的兩年還會(huì)看到這方面更多的努力和成功。

　　Infiniband標(biāo)準(zhǔn)裝配在服務(wù)器上的努力和成功。

　　裝載Infiniband存儲(chǔ)的巨型機(jī)進(jìn)入世界前500巨型機(jī)列表。

　　Infiniband在網(wǎng)絡(luò)游戲業(yè)、石油業(yè)、電視媒體業(yè)、制造業(yè)等方面進(jìn)入企業(yè)級(jí)應(yīng)用。