infiniband

　　InfiniBand架構(gòu)是一種支持多并發(fā)鏈接的“轉(zhuǎn)換線纜”技術(shù)，在這種技術(shù)中，每種鏈接都可以達(dá)到2.5 Gbps的運(yùn)行速度。這種架構(gòu)在一個(gè)鏈接的時(shí)候速度是500 MB/秒，四個(gè)鏈接的時(shí)候速度是2 GB/秒，12個(gè)鏈接的時(shí)候速度可以達(dá)到6 GB /秒。InfiniBand技術(shù)不是用于一般網(wǎng)絡(luò)連接的，它的主要設(shè)計(jì)目的是針對(duì)服務(wù)器端的連接問(wèn)題的。因此，InfiniBand技術(shù)將會(huì)被應(yīng)用于服務(wù)器與服務(wù)器（比如復(fù)制，分布式工作等），服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備（比如SAN和直接存儲(chǔ)附件）以及服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)之間（比如LAN， WANs和the Internet）的通信。 我們?yōu)槭裁葱枰狪nfiniBand？ 采用Intel架構(gòu)的處理器的輸入/輸出性能會(huì)受到PCI或者PCI-X總線的限制�？偩�的吞吐能力是由總線時(shí)鐘決定的（比如33.3MHz，66.6MHz 以及133.3MHz）和總線的寬度（比如32位或者64位）。在最通常的配置中，PCI總線速度被限制在500 MB /秒，而PCI-X總線速度被限制在1 GB/秒。這種速度上的限制制約了服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以及其他服務(wù)器通訊的能力。在InfiniBand的技術(shù)構(gòu)想中，InfiniBand直接集成到系統(tǒng)板內(nèi)，并且直接和CPU以及內(nèi)存子系統(tǒng)互動(dòng)。但是，在短期內(nèi)，InfiniBand支持將由PCI和PCI-X適配器完成；這樣，InfiniBand在最初將會(huì)受到總線的制約。在2002年年底，InfiniBand技術(shù)將會(huì)完全被整合在Intel服務(wù)器供應(yīng)商以及Sun生產(chǎn)的服務(wù)器中（80%的可能性） 誰(shuí)在倡導(dǎo)InfiniBand？ InfiniBand是由InfiniBand行業(yè)協(xié)會(huì)所倡導(dǎo)的。協(xié)會(huì)的主要成員是：康柏，戴爾，惠普，IBM，Intel，微軟和Sun。從歷史的角度看，InfiniBand代表了兩種計(jì)算潮流的融合：下一代I/O（NGIO）和未來(lái)的I-O（FIO）。大部分NGIO和FIO潮流的成員都加入了InfiniBand陣營(yíng)。 InfiniBand是純硬件的嗎？ 不。InfiniBand的成功還需要軟件--包括很多不同的層。這種技術(shù)架構(gòu)和架構(gòu)上的代理（服務(wù)器，存儲(chǔ)設(shè)備，通訊設(shè)備，switche以及其他的一些設(shè)備）都需要軟件管理。應(yīng)用軟件也必須適應(yīng)這種架構(gòu)。操作系統(tǒng)也必須進(jìn)行調(diào)整以和芯片組進(jìn)行最優(yōu)化的通信。我們認(rèn)為InfiniBand的相關(guān)軟件的發(fā)展將會(huì)成為InfiniBand產(chǎn)品應(yīng)用的一個(gè)瓶頸。但是，到2005年，80%大、中型企業(yè)都會(huì)有在數(shù)據(jù)中心環(huán)境下的正式的InfiniBand產(chǎn)品。 Windows 2000支持InfiniBand嗎？ 既支持也不支持。在InfiniBand的試制，測(cè)試階段，對(duì)InfiniBand的支持是由設(shè)備供應(yīng)商的驅(qū)動(dòng)來(lái)提供的，而不是直接由操作系統(tǒng)來(lái)支持。而且，微軟沒有時(shí)間把對(duì)InfiniBand的支持加入到它的Windows 2000中。不過(guò)微軟有可能在2002年第二季度把這種支持添加進(jìn)來(lái)。（60%的可能性） InfiniBand會(huì)取代線纜通道嗎？ 現(xiàn)在還沒有計(jì)劃。就象InfiniBand技術(shù)完全被整合到服務(wù)器的軟件和硬件中需要時(shí)間一樣，它被完全整合到存儲(chǔ)設(shè)備和SAN中也需要時(shí)間。2003年，90%的InfiniBand服務(wù)器會(huì)采用InfiniBand-線纜通道、InfiniBand-千兆以太網(wǎng)或者InfiniBand- SCSI橋的方式連接網(wǎng)絡(luò)上的外接存儲(chǔ)。（90%的可能性）。 InfiniBand會(huì)取代千兆（或者更快的）以太網(wǎng)嗎？ 對(duì)這個(gè)問(wèn)題的回答是：不會(huì)。以太網(wǎng)是應(yīng)用于高層網(wǎng)絡(luò)通信（比如TCP/IP）的技術(shù)，而InfiniBand是用于低層輸入/輸出通信的技術(shù)。即使以太網(wǎng)達(dá)到甚至超過(guò)了InfiniBand的速度，高層網(wǎng)絡(luò)通信的特點(diǎn)使得它也不能夠成為適合服務(wù)器端輸入/輸出的解決方案。 總結(jié)：InfiniBand架構(gòu)肩負(fù)著改善服務(wù)器端輸入/輸出性能的使命。但是，InfiniBand不僅僅是芯片和硬件。為了發(fā)揮應(yīng)有的作用，硬件和軟件必須充分在操作系統(tǒng)，管理層以及應(yīng)用層整合起來(lái)。按照技術(shù)激進(jìn)程度劃分，“A類型”的企業(yè)將會(huì)在2002年第二季度考慮小批量生產(chǎn)InfiniBand產(chǎn)品，而沒有那么激進(jìn)的企業(yè)可能會(huì)等到2003年第一季度或者更遲
　　如果你還沒有關(guān)注InfiniBand，那要準(zhǔn)備好應(yīng)付鋪天蓋地的相關(guān)信息，甚至是產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)多年的醞釀，和使其成為規(guī)范的努力，以及實(shí)驗(yàn)室的開發(fā)。InfiniBand即將橫空出世。不管你最終采用InfiniBand，或是放棄，亦或是等等看看，你都要了解這種用于數(shù)據(jù)中心的新型互聯(lián)技術(shù)。
　　InfiniBand產(chǎn)品正逐步進(jìn)入市場(chǎng)，預(yù)計(jì)在2003年將有大批產(chǎn)品上市。由康柏、戴爾、惠普、IBM、英特爾、微軟和SUN公司于1999年創(chuàng)建的InfiniBand行業(yè)協(xié)會(huì)(IBTA)，現(xiàn)在有180多加公司參加。這些業(yè)界巨人也組成了籌劃指導(dǎo)委員會(huì)。自從2000年1月以來(lái)，共吸收了3億美元的風(fēng)險(xiǎn)資金，很明顯，InfiniBand是業(yè)界推出的重大項(xiàng)目。
　　存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)界的許多大公司認(rèn)為，InfiniBand將會(huì)作為PCI總線的替代品，首先出現(xiàn)在服務(wù)器內(nèi)部。這樣就很容易解釋為什麼他們對(duì)InfiniBand互聯(lián)不熱心。但是，沒有什麼事情是必然的。隨著啟動(dòng)的一系列工作，InfiniBand將會(huì)很容易地進(jìn)入存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。如果InfiniBand確實(shí)作為PCI的替代品用于數(shù)據(jù)中心，則會(huì)出現(xiàn)這樣的情況，或者InfiniBand證明自己同樣適用網(wǎng)絡(luò)傳輸，或者需要進(jìn)一步的開發(fā)。
　　這就是要關(guān)注該技術(shù)的原因。或許需要投入時(shí)間、資金，并重新規(guī)劃，但是，這會(huì)潛在地改進(jìn)公司的互聯(lián)體系結(jié)構(gòu)。
　　InfiniBand如何工作
　　InfiniBand是一個(gè)統(tǒng)一的互聯(lián)結(jié)構(gòu)，既可以處理存儲(chǔ)I/O、網(wǎng)絡(luò)I/O，也能夠處理進(jìn)程間通信(IPC)。它可以將磁盤陣列、SANs、LANs、服務(wù)器和集群服務(wù)器進(jìn)行互聯(lián)，也可以連接外部網(wǎng)絡(luò)（比如WAN、VPN、互聯(lián)網(wǎng)）。設(shè)計(jì)InfiniBand的目的主要是用于企業(yè)數(shù)據(jù)中心，大型的或小型的。目標(biāo)主要是實(shí)現(xiàn)高的可靠性、可用性、可擴(kuò)展性和高的性能。InfiniBand可以在相對(duì)短的距離內(nèi)提供高帶寬、低延遲的傳輸，而且在單個(gè)或多個(gè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中支持冗余的I/O通道，因此能保持?jǐn)?shù)據(jù)中心在局部故障時(shí)仍能運(yùn)轉(zhuǎn)。
　　如果深入理解，你會(huì)發(fā)現(xiàn)InfiniBand與現(xiàn)存的I/O技術(shù)在許多重要的方面都不相同。不像PCI、PCI-X、 IDE/ATA 和 SCSI那樣共享總線，因此沒有相關(guān)的電子限制、仲裁沖突和內(nèi)存一致性問(wèn)題。相反，InfiniBand在交換式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上，采用點(diǎn)到點(diǎn)的、基于通道的消息轉(zhuǎn)發(fā)模型，同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)能夠?yàn)閮蓚�(gè)不同的節(jié)點(diǎn)提供多種可能的通道。
　　這些方面，InfiniBand更像以太網(wǎng)，而以太網(wǎng)構(gòu)成LANs、WANs和互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。InfiniBand和以太網(wǎng)都是拓?fù)洫?dú)立――其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)依賴于交換機(jī)和路由器在源和目的之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組，而不是靠具體的總線和環(huán)結(jié)構(gòu)。像以太網(wǎng)一樣，InfiniBand能夠在網(wǎng)絡(luò)部件故障時(shí)重新路由分組，分組大小也類似。InfiniBand的分組大小從256b到4KB，單個(gè)消息（攜帶I/O處理的一系列數(shù)據(jù)分組）可以達(dá)到2GB。
　　以太網(wǎng)跨越全球，InfiniBand則不同，其主要用于只有幾間機(jī)房的數(shù)據(jù)中心，分布于校園內(nèi)或者位于城市局部。最大距離很大程度上取決于纜線類型（銅線或光纖）、連接的質(zhì)量、數(shù)據(jù)速率和收發(fā)器。如果是光纖、單模的收發(fā)器和基本數(shù)據(jù)速率的情況下，InfiniBand的最大距離大約是10公里。
　　如同以太網(wǎng)一樣使用交換機(jī)和路由器， InfiniBand在理論上能夠跨越更遠(yuǎn)的距離，盡管如此，在實(shí)際應(yīng)用中距離要受到更多的限制。為了確保數(shù)據(jù)分組的可靠傳輸，InfiniBand具備諸如反應(yīng)超時(shí)、流控等特點(diǎn)，以防止阻塞造成的分組丟失。延長(zhǎng)InfiniBand的距離將降低這些特征的有效性，因?yàn)檠舆t超過(guò)了合理的范圍。
　　為了超越數(shù)據(jù)中心的范圍，其它I/O技術(shù)必須解決長(zhǎng)距離的問(wèn)題。InfiniBand廠商通過(guò)能夠連接到以太網(wǎng)和光纖通道網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題（光纖通道的最大距離大約為10公里，因此橋接設(shè)備使得InfiniBand能夠與現(xiàn)存的用光纖通道連接的校園網(wǎng)絡(luò)和城域網(wǎng)絡(luò)的分布式數(shù)據(jù)中心相兼容）。
　　更高的速度
　　InfiniBand的基本帶寬是2.5Gb/s，這是InfiniBand 1.x。InfiniBand是全雙工的，因此在兩個(gè)方向上的理論最大帶寬都是2.5Gb/s，總計(jì)5Gb/s。與此相反，PCI是半雙工，因此32位、33MHz的PCI總線單個(gè)方向上能達(dá)到的理論最大帶寬是1Gb/s，64位、133MHz的PCI-X總線能達(dá)到8.5Gb/s，仍然是半雙工。當(dāng)然，任何一種總線的實(shí)際吞吐量從來(lái)沒有達(dá)到理論最大值。
　　如果要獲取比InfiniBand 1.x更多的帶寬，只要增加更多纜線就行。InfiniBand 1.0規(guī)范于2000年10月完成，支持一個(gè)通道內(nèi)多個(gè)連接的網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)速率可提高4倍(10Gb/s)和12倍(30Gb/s)，也是雙向的。
　　InfiniBand是在串行鏈路上實(shí)現(xiàn)超高速率的，因此電纜和連接器相對(duì)并行I/O接口PCI、IDE/ATA、SCSI和IEEE-1284來(lái)說(shuō)，接口小也便宜。并行鏈路有一個(gè)固有的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗�的多個(gè)纜線相當(dāng)于高速公路上的多個(gè)車道，但現(xiàn)代的I/O收發(fā)器芯片使串行鏈路達(dá)到更高的數(shù)據(jù)速率，并且價(jià)格便宜。這就是為什麼最新的技術(shù)――InfiniBand、IEEE-1394、串行ATA、串行連接SCSI、USB采用串行I/O而不是并行I/O。
　　InfiniBand的擴(kuò)展性非常高，在一個(gè)子網(wǎng)內(nèi)可支持上萬(wàn)個(gè)節(jié)點(diǎn)，而每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中可有幾千個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)安裝的系統(tǒng)中可以有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。InfiniBand交換機(jī)通過(guò)子網(wǎng)路由分組，InfiniBand路由器將多個(gè)子網(wǎng)連接在一起。相對(duì)以太網(wǎng)，InfiniBand可以更加分散地進(jìn)行管理，每個(gè)子網(wǎng)內(nèi)有一個(gè)管理器，其在路由分組、映射網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⒃诰W(wǎng)絡(luò)內(nèi)提供多個(gè)鏈路、監(jiān)視性能方面起決定性的作用。子網(wǎng)管理器也能保證在特別通道內(nèi)的帶寬，并為不同優(yōu)先權(quán)的數(shù)據(jù)流提供不同級(jí)別的服務(wù)。子網(wǎng)并不一定是一個(gè)單獨(dú)的設(shè)備，它可以是內(nèi)置于交換機(jī)的智能部件。
　　虛擬高速公路
　　為了保證帶寬和不同級(jí)別的服務(wù)，子網(wǎng)管理器使用虛擬通道，其類似于高速公路的多個(gè)車道。通道是虛擬的，而不是實(shí)際存在的，因?yàn)樗�不是由�?shí)際的纜線組成的。通過(guò)使用字節(jié)位元組，并根據(jù)不同的優(yōu)先權(quán)，同一對(duì)纜線可攜帶不同分組的片斷。
　　開發(fā)中的標(biāo)準(zhǔn)：
　　產(chǎn)品 物理I/O 主要應(yīng)用 最大帶寬 最大距離
　　InfiniBand 1x 串行存儲(chǔ)
　　IPC 網(wǎng)絡(luò) 2.5Gb/s 10公里
　　InfiniBand 4x 串行－多鏈路 存儲(chǔ)、IPC、網(wǎng)絡(luò) 10Gb/s 10公里
　　InfiniBand 12x 串行－多鏈路 存儲(chǔ)、IPC、網(wǎng)絡(luò) 30Gb/s 10公里
　　光纖通道 串行存儲(chǔ)
　　IPC 網(wǎng)絡(luò) 2Gb/s 10公里
　　Ultra2 SCSI 16位并行 存儲(chǔ) 0.6Gb/s 12米
　　Ultra3 SCSI1 6位并行 存儲(chǔ) 1.2Gb/s 12米
　　IDE/Ultra ATA 100 32位并行 存儲(chǔ) 0.8Gb/s 1米
　　IEEE-1394a (FireWire) 串行 存儲(chǔ) 0.4Gb/s 4.5米
　　串行 ATA 1.0 串行 存儲(chǔ) 1.5Gb/s 1米
　　串行連接SCSI 串行 存儲(chǔ) 未定義 未定義
　　PCI 2.2 (33/66MHz) 32/64位并行 底板 1 / 2 Gb/s 主板
　　PCI-X 1.0 (133MHz) 64位并行 底板 8.5Gb/s 主板
　　PCI-X 2.0 (DDR-QDR) 64位并行 底板 34 Gb/s 主板
　　InfiniBand 1.0定義了16個(gè)虛擬通道，0到15通道。通道15預(yù)留給管理使用，其它通道用于數(shù)據(jù)傳輸。一個(gè)通道專用于管理可以防止流量擁塞時(shí)妨礙網(wǎng)絡(luò)的正常管理。比如，網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)準(zhǔn)備改變其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。InfiniBand設(shè)備是熱插拔的，從網(wǎng)絡(luò)中拔出設(shè)備時(shí)要求網(wǎng)絡(luò)迅速重新配置拓?fù)溆成�。子網(wǎng)管理器使用通道15來(lái)查詢交換機(jī)、路由器和終端節(jié)點(diǎn)其有關(guān)配置的改變。
　　除了數(shù)據(jù)虛擬通道外預(yù)留虛擬管理通道，這就是帶內(nèi)管理。InfiniBand也提供帶外管理的選項(xiàng)。在InfiniBand的底板配置中，管理信號(hào)使用獨(dú)立于數(shù)據(jù)通道的特殊通道。底板配置更多用于服務(wù)器內(nèi)和存儲(chǔ)子系統(tǒng)，同樣地，PCI和PCI-X的底板也位于此。
　　除了虛擬通道上直接傳輸，子網(wǎng)管理器也可以對(duì)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通道調(diào)整并匹配數(shù)據(jù)速率。比如，如果一個(gè)服務(wù)器有一個(gè)到網(wǎng)絡(luò)的4倍的接口，而發(fā)送數(shù)據(jù)的目標(biāo)存儲(chǔ)子系統(tǒng)只有1倍的接口，交換機(jī)能夠自動(dòng)建立兼容的1倍通道，而不丟失分組和阻止更高速率的數(shù)據(jù)傳輸。
　　實(shí)現(xiàn)InfiniBand
　　InfiniBand不是必須要取代現(xiàn)存的I/O技術(shù)。但會(huì)造成相關(guān)的爭(zhēng)論，因?yàn)槠渌�的I/O標(biāo)準(zhǔn)也有很多的支持者，而且許多公司已經(jīng)對(duì)這種傳統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)行大量的投資。在計(jì)算機(jī)業(yè)界，每一種新技術(shù)的出現(xiàn)都傾向于將其它的技術(shù)規(guī)類于傳統(tǒng)的范疇。至少在理論上，InfiniBand能與PCI、PCI-X、 SCSI、 光纖通道、IDE/ATA、串行 ATA、 IEEE-1394以及其它在數(shù)據(jù)中心存在I/O標(biāo)準(zhǔn)共存。相反，3GIO和HyperTransport是板級(jí)的互聯(lián)，而快速I/O和致密PCI主要用于內(nèi)嵌式系統(tǒng)。
　　為了與其它的I/O技術(shù)協(xié)同工作，InfiniBand需要能匹配物理接口和轉(zhuǎn)換通信協(xié)議的橋接適配器。舉例來(lái)說(shuō)，Adaptec正在測(cè)試能將InfiniBand連接到串行ATA和串行SCSI的磁盤接口。然而，不要假定你需要的橋接設(shè)備已經(jīng)存在，并且經(jīng)過(guò)實(shí)際工作的驗(yàn)證、價(jià)格可行。
　　另一個(gè)要考慮的是性能問(wèn)題。連接兩種不同的I/O標(biāo)準(zhǔn)通常要增加數(shù)據(jù)通道的延遲。在最壞的情況下，將InfiniBand網(wǎng)絡(luò)引入到一個(gè)已經(jīng)安裝多個(gè)不同技術(shù)組成的網(wǎng)絡(luò)中，如果組織管理差，會(huì)降低其整體性能。InfiniBand的支持者聲稱理想的解決方案是完整的InfiniBand體系結(jié)構(gòu)。任何部件都可以直接連接到InfiniBand網(wǎng)絡(luò)，可以使用優(yōu)化的文件協(xié)議，最好是使用直接訪問(wèn)文件系統(tǒng)(DAFS)。
　　DAFS獨(dú)立于傳輸，是基于NFS的共享式文件訪問(wèn)協(xié)議。它是優(yōu)化過(guò)的，用于1到100臺(tái)機(jī)器的集群服務(wù)器環(huán)境中的I/O密集、CPU受限、面向文件的任務(wù)。典型的應(yīng)用包括數(shù)據(jù)庫(kù)、web服務(wù)、e-mail和地理信息系統(tǒng)(GIS)，當(dāng)然也包括存儲(chǔ)應(yīng)用。
　　IT管理員感興趣的其它的與InfiniBand相關(guān)協(xié)議是：SCSI遠(yuǎn)程直接內(nèi)存訪問(wèn)(RDMA)協(xié)議、共享資源協(xié)議(SRP)、IP over InfiniBand (IPoIB)、直接套節(jié)字協(xié)議(SDP)、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)接口規(guī)范(RNDIS)。
　　SRP的開發(fā)在一些公司進(jìn)展順利，比如，已經(jīng)開發(fā)出早期版本并運(yùn)行在Windows 2000上協(xié)議的Adaptec。OEM的廠商和合作伙伴正在測(cè)試beta系統(tǒng)。Adaptec認(rèn)為SRP對(duì)于高性能的SANs會(huì)相當(dāng)出眾，但必須解決多廠商產(chǎn)品間的兼容。最終版本的SRP可能取決于操作系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)程序和服務(wù)器的支持，預(yù)計(jì)在本年下半年或2003年上半年完成。
　　IpoIB，將IP協(xié)議映射到InfiniBand，正在被IETF的一個(gè)工作組定義。IpoIB包括IPv4/IPv6的地址解析、IPv4/IPv6的數(shù)據(jù)報(bào)的封裝、網(wǎng)絡(luò)初始化、組播、廣播和管理信息庫(kù)。預(yù)計(jì)在本年下半年或2003年上半年完成。
　　SDP試圖解決其它協(xié)議的幾個(gè)缺陷，特別是相對(duì)高的CPU和內(nèi)存帶寬的利用率。SDP基于微軟的Winsock Direct協(xié)議，類似于TCP/IP，但優(yōu)化后用于InfiniBand，以降低負(fù)荷。一個(gè)工作組在2000年下半年開始定義SDP，今年2月完成了1.0規(guī)范。
　　RNDIS是微軟開發(fā)的協(xié)議，用于基于通道的即插即用總線的網(wǎng)絡(luò)I/O，比如USB和IEEE-1394。InfiniBand RNDIS 1.0規(guī)范即將完成。
　　不要期望一夜成功
　　盡管所有的廠商都大肆宣傳，市場(chǎng)分析人員也預(yù)計(jì)有良好前景，但不要期望InfiniBand在一夜之間獲得成功，或者失敗。一方面，InfiniBand要求繼續(xù)投資于一個(gè)未經(jīng)完全驗(yàn)證的技術(shù)，特別是當(dāng)今經(jīng)濟(jì)正從衰退中恢復(fù)。盡管可能生產(chǎn)出更多的InfiniBand產(chǎn)品，而不使現(xiàn)存的設(shè)備過(guò)時(shí)，但獲得最大收益要求更廣泛地支持InfiniBand技術(shù)，因?yàn)镮nfiniBand技術(shù)利用大型交換式網(wǎng)絡(luò)和本地接口和協(xié)議。
　　一些IT管理員可能會(huì)反對(duì)這種同時(shí)用于存儲(chǔ)、進(jìn)程間通信和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，盡管這是InfiniBand的目的。將不同形式的通信運(yùn)行在不同的總線和網(wǎng)絡(luò)上可以提供一定的冗余，而InfiniBand也可以通過(guò)多個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)的交換式網(wǎng)絡(luò)同樣提供冗余。但他們認(rèn)為互相分離的網(wǎng)絡(luò)能夠防止存儲(chǔ)I/O同服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)通信競(jìng)爭(zhēng)帶寬。
　　而另一方面的論點(diǎn)是，InfiniBand統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化IT管理員的工作。一方面，你不必保留不同形式的備份。連接服務(wù)器的同一種電纜也可以同存儲(chǔ)系統(tǒng)協(xié)同工作，磁盤子系統(tǒng)可以在不同的子系統(tǒng)之間互換。帶寬的爭(zhēng)奪不大可能成為一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)镮nfiniBand可以擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能提供足夠的帶寬，并且很容易增加。而其它的I/O技術(shù)，一旦定義了總線寬度和時(shí)鐘頻率，其理論最大帶寬是固定的，你不能僅僅通過(guò)插入纜線來(lái)增加更多的帶寬容量，但I(xiàn)nfiniBand可以做到這一點(diǎn)。
　　同樣，統(tǒng)一的、可以重新配置的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠很容易地在存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)通信和IPC之間再分配帶寬，而不必關(guān)掉關(guān)鍵系統(tǒng)來(lái)更換硬件。
　　應(yīng)該說(shuō)，InfiniBand的技術(shù)基礎(chǔ)是穩(wěn)固的。當(dāng)然，除了技術(shù)的原因，新的技術(shù)有時(shí)會(huì)因?yàn)檫@樣那樣的原因而出現(xiàn)故障。另外，不成熟的市場(chǎng)和高于期望的費(fèi)用使許多好的點(diǎn)子成為過(guò)眼煙云。
　　Infiniband的現(xiàn)狀和未來(lái)
　　2006年１１月１３日在美國(guó)佛羅里達(dá)Tampa召開的一年兩次的巨型計(jì)算機(jī)博覽會(huì)（ＳＣ０６）上公布的世界前５００名巨型機(jī)的排名中用于服務(wù)器互聯(lián)的公開標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議Infiniband的占有率首次超過(guò)了私有協(xié)議Myrinet，而在所有使用了Infiniband的巨型機(jī)中Voltaire又以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)占了2/3。另外到今年六月為止的世界前５００名巨型計(jì)算機(jī)排名中占有率一直持續(xù)上漲的千兆以太網(wǎng)也首次下跌１８％。至此經(jīng)過(guò)３年多的較量，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。可以想象在用Infiniband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)。
　　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(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。
　　Infiniband：曲高和寡 前途未卜
　　步入2008，數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用環(huán)境發(fā)生了巨大的變化，多核、虛擬化和刀片成為新一代數(shù)據(jù)中心的主流趨勢(shì)，在這樣的主流趨勢(shì)下，有些人預(yù)測(cè)InfiniBand也將迎來(lái)其生命周期的黃金時(shí)代，有些人則持反對(duì)意見
　　銜著金鑰匙出生
　　早在2001年，一位國(guó)外專家Sandra Gittlen第一次為Network Word的年度熱門問(wèn)題撰寫了關(guān)于當(dāng)時(shí)出現(xiàn)的被稱作的互聯(lián)架構(gòu)的文章。
　　以下是Sandra Gittlen文章的開篇：
　　“它就是治療網(wǎng)絡(luò)瓶頸問(wèn)題的靈丹妙藥，InfiniBand，下一代的個(gè)人電腦輸入/輸出架構(gòu)，將隨時(shí)準(zhǔn)備取代PCI的地位，成為服務(wù)器的新標(biāo)準(zhǔn)�！�
　　那時(shí)候，大多數(shù)人都對(duì)InfiniBand給予厚望，有充分的理由相信InfiniBand即將闖入市場(chǎng)，將會(huì)大展拳腳，并可一舉取代數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)時(shí)，有排成行的公司為此下了重資。事實(shí)上，有超過(guò)2億美元的風(fēng)險(xiǎn)投資在那個(gè)時(shí)候注入了與InfiniBand相關(guān)的公司。其中的翹楚有Dell，HP，Compaq，Intel，IBM，Microsoft和Sun，這些大公司都為這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展而努力著。
　　InfiniBand，用最簡(jiǎn)單的話說(shuō)，就是在服務(wù)器端一個(gè)主機(jī)通道適配器和存儲(chǔ)設(shè)備等外設(shè)上的目標(biāo)適配器之間的高速架構(gòu)，因?yàn)檫@些適配器之間直接通訊，下載、安全和服務(wù)質(zhì)量等可以內(nèi)置。
　　適者生存
　　時(shí)間一閃到了2005年，情況發(fā)生了巨變。
　　那時(shí)候，很多早期獲得了關(guān)注的創(chuàng)業(yè)公司或是破產(chǎn)，或是被兼并，或是被收購(gòu)。只有一些幸存了下來(lái)。在這段期間，同樣是Sandra Gittlen給Network World寫了另外一篇文章，是關(guān)于高性能計(jì)算和數(shù)據(jù)中心用戶在高速度互聯(lián)方面有成千上萬(wàn)的選擇。
　　一家存活至今的InfiniBand公司，Mellanox Technologies的市場(chǎng)部副總裁Thad Omura承認(rèn)：雖然InfinBand技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)相對(duì)成熟了，但卻受到了經(jīng)濟(jì)衰退的影響�！霸谀嵌问挆l的時(shí)期里，人們不會(huì)傾向于在新的互聯(lián)技術(shù)上進(jìn)行投資�！�
　　一晃又是兩年，情況又發(fā)生了一些改變。今天，我們?cè)诨ヂ?lián)方面的投資不斷增加，而如何利用互聯(lián)技術(shù)降低數(shù)據(jù)中心或高性能計(jì)算的成本方面也開始回暖。時(shí)至今日，恐怕大家又要重新審視這個(gè)問(wèn)題了：InfiniBand的時(shí)代終于來(lái)臨了嗎？
　　上個(gè)月，IDC發(fā)布了一份有關(guān)InfiniBand的調(diào)研報(bào)告，在這份關(guān)于InfiniBand在全世界范圍內(nèi)的發(fā)展預(yù)測(cè)中，IDC認(rèn)為：“正是由于網(wǎng)絡(luò)中不斷增長(zhǎng)的需要，才推動(dòng)了超越從前的重要商業(yè)服務(wù)的出現(xiàn)，以前那種服務(wù)器和存儲(chǔ)資源之間的互聯(lián)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的帶寬和容量了。因此，有些客戶在尋找現(xiàn)有互聯(lián)結(jié)構(gòu)的替代品，能夠完全滿足吞吐量上的要求，也就是需要更多的帶寬和更短的延遲�！�
　　IDC還認(rèn)為：“高性能計(jì)算，向外擴(kuò)展的數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境，共享和虛擬化的輸入/輸出，以及有類似高性能計(jì)算特征的財(cái)務(wù)軟件應(yīng)用已經(jīng)推動(dòng)了很多InfiniBand的發(fā)展，并將帶來(lái)更多InfiniBand的推廣和應(yīng)用。”
　　在報(bào)告中，IDC預(yù)測(cè)2011年InfiniBand產(chǎn)品制造收入將從去年的15，720萬(wàn)美元升至61，220萬(wàn)美元。
　　多核、虛擬化和刀片是推動(dòng)力
　　這些消息對(duì)于Omura這樣的infiniband廠商來(lái)說(shuō)是個(gè)好消息。Omura的客戶包括HP、IBM以及Network Appliance，這些一流的大廠都將InfiniBand技術(shù)使用到了自己的產(chǎn)品中，讓人對(duì)infiniband更增添了一些信心。
　　Omura發(fā)言人表示，目前各種趨勢(shì)都在推動(dòng)這種應(yīng)用�！拔覀円呀�(jīng)進(jìn)入了多核CPU的時(shí)代，因此需要更多帶寬和更短的延遲；虛擬化則推動(dòng)了統(tǒng)一輸入/輸出架構(gòu)進(jìn)程；刀片服務(wù)器端口有限，但卻連接到同一塊背板上，這些趨勢(shì)都在加速著InfiniBand的發(fā)展�！�
　　根據(jù)infiniband技術(shù)的發(fā)展，InfiniBand的吞吐量目前是20Gb每秒，到2008年能達(dá)到40Gb每秒。與之相比的10G以太網(wǎng)，2008年之前吞吐量上則不會(huì)有什么改變。
　　此外，對(duì)于數(shù)據(jù)中心目前而言最重要的問(wèn)題是解決延遲時(shí)間的問(wèn)題，InfiniBand延遲時(shí)間是1微妙，以太網(wǎng)的延遲則接近于10微秒。
　　難怪Omura發(fā)言人如此樂(lè)觀：“如果InfiniBand可以幫助我們既降低成本，又節(jié)約能源，還有更快的處理速度，人們肯定會(huì)選擇它的�！�
　　他以一個(gè)貿(mào)易公司為例，“如果你在交易過(guò)程中快了1毫秒，你一年的收益就可以達(dá)到1億美元。最先吃螃蟹的是高性能計(jì)算領(lǐng)域的公司，其次是金融機(jī)構(gòu)。如今我們看到那些數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)的實(shí)時(shí)應(yīng)用，比如票務(wù)預(yù)訂系統(tǒng)，正在普遍使用InfiniBand產(chǎn)品。”
　　應(yīng)該說(shuō)整個(gè)IT行業(yè)最近幾年在InfiniBand上的收益可能并不夠豐厚，但是產(chǎn)品的研究與開發(fā)并沒有停滯不前。另外一家InfiniBand公司Mellanox也賺了個(gè)盆滿缽滿。他說(shuō)：“從2001年到2005年，我們的收入年年都翻番�！� 而且他認(rèn)為大規(guī)模生產(chǎn)的出現(xiàn)還要再過(guò)上幾個(gè)月的時(shí)間。
　　發(fā)展的阻礙
　　就在一些infiniband廠商對(duì)InfiniBand的前途異常樂(lè)觀之時(shí)，在2005年曾經(jīng)收購(gòu)了InifiniBand廠商Topspin Communications的Cisco卻認(rèn)為IDC關(guān)于InfiniBand技術(shù)在企業(yè)級(jí)應(yīng)用前景的預(yù)測(cè)是“過(guò)于樂(lè)觀了”。
　　Cisco的服務(wù)器虛擬化事業(yè)部銷售主管Bill Erdman認(rèn)為：“目前InfiniBand的應(yīng)用還不足以說(shuō)明InfiniBand時(shí)代的到來(lái)。”
　　Erdman說(shuō)延遲時(shí)間短是InfiniBand產(chǎn)品的最大價(jià)值，但是IDC提到的其他驅(qū)動(dòng)力，比如虛擬化，則在InfiniBand應(yīng)用上有點(diǎn)困難。
　　“虛擬化需要特殊的設(shè)備和做好定義的管理范式，輸入/輸出整合則需要在InfiniBand和以太網(wǎng)/光纖通道之間的通路，并且簡(jiǎn)單假設(shè)隨著客戶增加應(yīng)用軟件和網(wǎng)站主機(jī)層卻不需要額外的防火墻、內(nèi)容負(fù)載均衡以及網(wǎng)絡(luò)入侵防御系統(tǒng)等服務(wù)�！彼�說(shuō)，“InfiniBand并沒有和這些服務(wù)整合在一起。”
　　Cisco已經(jīng)看到InfiniBand產(chǎn)品在數(shù)據(jù)庫(kù)、后端數(shù)據(jù)庫(kù)主機(jī)以及信息總線程序上的應(yīng)用�！安贿^(guò)，如果有其他應(yīng)用程序，需要更豐富的主機(jī)服務(wù)，以太網(wǎng)仍然是服務(wù)器主機(jī)技術(shù)的選擇。”Erdman表示。
　　Cisco與IDC意見相左，因此很難說(shuō)InfiniBand產(chǎn)品是否能最終大舉進(jìn)攻企業(yè)級(jí)市場(chǎng)。但是infiniband技術(shù)已經(jīng)蹣跚了這么久，走了這么遠(yuǎn)，筆者有信心infiniband還能繼續(xù)走下去。那就讓我們拭目以待吧。

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