業(yè)界觀點：Infiniband現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

經(jīng)過多年的較量，在高性能計算(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)展趨勢向各位讀者做一下介紹。

　　Infiniband的特點：

　　Infiniband協(xié)議的主要特點是高帶寬(現(xiàn)有產(chǎn)品的帶寬4xDDR 20Gbps,12x DDR 60Gbps, 4xSDR 10Gbps, 12xSDR 30Gbps、預(yù)計兩年后問世的QDR技術(shù)將會達(dá)到4xQDR 40Gbps,12x QDR 120Gbps)、低時延(交換機延時140ns、應(yīng)用程序延時3μs、一年后的新的網(wǎng)卡技術(shù)將使應(yīng)用程序延時降低到1μs水平)、系統(tǒng)擴展性好(可輕松實現(xiàn)完全無擁塞的數(shù)萬端設(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、存儲器網(wǎng)絡(luò)時比萬兆以太網(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除了具有很強的網(wǎng)絡(luò)性能以外還直接繼承了總線的高帶寬和低時延。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)存及存儲設(shè)備的交流方面天然地優(yōu)于萬兆以太網(wǎng)以及Fibre Channel?？梢韵胂笤谟肐nfiniband構(gòu)筑的服務(wù)器和存儲器網(wǎng)絡(luò)中任意一個服務(wù)器上的CPU可以輕松地通過RDMA去高速搬動其他服務(wù)器中的內(nèi)存或存儲器中的數(shù)據(jù)塊，而這是Fibre Channel和萬兆以太網(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?；谶@個目的,今天Volatire已經(jīng)開發(fā)了IP到Infiniband的路由器以及Fibre Channel到Infiniband的路由器。這樣一來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將推出萬兆以太網(wǎng)到Infiniband的路由器。這里有一個插曲：萬兆以太網(wǎng)在其開發(fā)過程中考慮過多種線纜形式。最后發(fā)現(xiàn)只有Infiniband的線纜和光纖可以滿足其要求。最后萬兆以太網(wǎng)開發(fā)陣營直接采用了Infiniband線纜作為其物理連接層。

　　Infiniband在存儲中的地位：

　　今天的Infiniband可以簡單地整合Fibre Channel SAN、NAS以及iSCSI進(jìn)入服務(wù)器。事實上除了作為網(wǎng)絡(luò)化總線把其他存儲協(xié)議整合進(jìn)服務(wù)器之外，Infiniband可以發(fā)揮更大的作用。存儲是內(nèi)存的延伸，具有RDMA功能的Infiniband應(yīng)該成為存儲的主流協(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交換機的延遲是Fibre Channel交換機的1/10。另外在構(gòu)筑連接所有服務(wù)器和存儲器的高速網(wǎng)絡(luò)時使用Infiniband Fabric可以省去Fiber Channel Fabric,從而給客戶帶來巨大的成本節(jié)省。

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

　　不同于Fibre Channel，Infiniband在存儲領(lǐng)域中可以直接支持SAN和NAS。存儲系統(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)運而生的則是由在Infiniband fabric連接起來的服務(wù)器和iSER Infiniband存儲的基礎(chǔ)架構(gòu)之上的并行文件系統(tǒng)(諸如HP的SFS、IBM的GPFS等等)。在未來的服務(wù)器、存儲器網(wǎng)絡(luò)的典型結(jié)構(gòu)將會是由Infiniband將服務(wù)器和Infiniband存儲器直接連接起來，所有的IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)將會通過萬兆以太網(wǎng)到Infiniband的路由器直接進(jìn)入Infiniband Fabric。

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

　　從價格的角度，今天的Infiniband是萬兆以太網(wǎng)的幾分之一。Inifiniabnd有比FibreChannel高5倍的性能，在價格上則已與Fibre Channel在同一個數(shù)量級上。

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

　　在過去一年里我們看到Infiniband在HPC以外的領(lǐng)域得到了長足的進(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畫制作方面的應(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：

　　Voltaire將于明年秋天推出萬兆以太網(wǎng)到Infiniband的路由器。這將使由Infiniband對數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)存儲網(wǎng)絡(luò)的整合得到加速。

　　Voltaire已經(jīng)開發(fā)出全套的iSER Initiator、Target code。很多存儲合作伙伴在利用Voltaire的iSER code開發(fā)他們獨自Infiniband存儲系統(tǒng)。預(yù)計在明、后年大家會看到更多的Infiniband存儲系統(tǒng)投放市場。

　　Infiniband已經(jīng)進(jìn)入刀片服務(wù)器(IBM、HP等等)，我們在未來的兩年還會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存儲的巨型機進(jìn)入世界前500巨型機列表。

　　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)級應(yīng)用。