Εισαγωγή στο RDMA (Remote Direct Memory Access)

Introduction Rdma

Τι είναι το RDMA; Είναι σύντομο για απομακρυσμένη άμεση πρόσβαση στη μνήμη. Αν θέλετε να μάθετε αναλυτικές πληροφορίες για αυτό, τότε βρίσκεστε στο σωστό μέρος. Αυτή η ανάρτηση από το MiniTool μιλάει κυρίως για το RDMA.

• Τι είναι το RDMA;
• Πώς λειτουργεί το RDMA;
• Πρωτόκολλα δικτύου που υποστηρίζουν RDMA
• Προϊόντα και προμηθευτές που υποστηρίζουν RDMA
• RDMA over Fabrics and Future Directions
• Συμπέρασμα

Τι είναι το RDMA;

Αρχικά, τι είναι το RDMA; Το RDMA είναι η συντομογραφία της απομακρυσμένης άμεσης πρόσβασης στη μνήμη. Είναι μια τεχνολογία που επιτρέπει στους υπολογιστές σε ένα δίκτυο να ανταλλάσσουν δεδομένα στην κύρια μνήμη χωρίς να εμπλέκεται ο επεξεργαστής, η προσωρινή μνήμη ή το λειτουργικό σύστημα οποιουδήποτε υπολογιστή. Συνεχίστε να διαβάζετε και μπορείτε να διαπιστώσετε ότι αυτή η ανάρτηση από το MiniTool σας προσφέρει πλήρεις πληροφορίες για το RDMA.

Όπως και η τοπική πρόσβαση άμεσης μνήμης (DMA), το RDMA μπορεί να ελευθερώσει πόρους ώστε να αυξήσει την απόδοση και την απόδοση. Το RDMA βοηθά επίσης στην αύξηση των ρυθμών μεταφοράς δεδομένων και στη δικτύωση χαμηλής καθυστέρησης, η οποία είναι ιδιαίτερα χρήσιμη σε μαζικά παράλληλα συμπλέγματα υπολογιστών. Και μπορεί να εφαρμοστεί για εφαρμογές δικτύωσης και αποθήκευσης.

Πώς λειτουργεί το RDMA;

Τότε πώς λειτουργεί το RDMA; Το RDMA υποστηρίζει δικτύωση μηδενικού αντιγράφου επιτρέποντας στον προσαρμογέα δικτύου να μεταφέρει δεδομένα απευθείας από το καλώδιο στη μνήμη της εφαρμογής ή απευθείας από τη μνήμη της εφαρμογής στο καλώδιο χωρίς να αντιγράφει δεδομένα μεταξύ της μνήμης εφαρμογής και των buffer δεδομένων στο λειτουργικό σύστημα.

Τέτοιες μεταφορές δεν απαιτούν τις CPU, τις κρυφές μνήμες ή τους διακόπτες περιβάλλοντος για να κάνουν οποιαδήποτε εργασία και οι μεταφορές πραγματοποιούνται παράλληλα με άλλες λειτουργίες του συστήματος. Αυτό μειώνει την καθυστέρηση στη μετάδοση μηνυμάτων. Τι είναι καλύτερο, εάν και οι δύο συσκευές αποστολής και λήψης υποστηρίζουν RDMA, ο διάλογος μεταξύ των δύο θα ολοκληρωθεί ταχύτερα από παρόμοια συστήματα δικτύου εκτός RDMA.

Εάν οι εφαρμογές σας απαιτούν γρήγορες και μαζικές συστάδες παράλληλων υπολογιστών υψηλής απόδοσης (HPC) και δίκτυα κέντρων δεδομένων, τότε μπορείτε να διαπιστώσετε ότι το RDMA είναι πολύ χρήσιμο. Μπορείτε επίσης να βρείτε το RDMA χρήσιμο στην ανάλυση μεγάλων δεδομένων, σε περιβάλλοντα υπερυπολογιστών που επεξεργάζονται εφαρμογές και στη μηχανική εκμάθηση που απαιτεί τον απόλυτο χαμηλότερο χρόνο καθυστέρησης και τους υψηλότερους ρυθμούς μεταφοράς.

Ωστόσο, αυτή η στρατηγική έχει ορισμένα ζητήματα που σχετίζονται με το γεγονός ότι ο κόμβος-στόχος δεν λαμβάνει ειδοποίηση για την ζητούμενη ολοκλήρωση (μονόπλευρη επικοινωνία).

Πρωτόκολλα δικτύου που υποστηρίζουν RDMA

RDMA σε Converged Ethernet. Το RoCE είναι ένα πρωτόκολλο δικτύου που υποστηρίζει RDMA μέσω Ethernet ορίζοντας την απόδοση του RDMA σε ένα τέτοιο περιβάλλον.Πρωτόκολλο RDMA ευρείας περιοχής του ΔιαδικτύουΤο IWARP χρησιμοποιεί πρωτόκολλο ελέγχου μετάδοσης (TCP) ή Πρωτόκολλο μετάδοσης ελέγχου ροής (SCTP) για τη μετάδοση δεδομένων. Αναπτύχθηκε από το Internet Engineering Task Force για να επιτρέπει στις εφαρμογές σε έναν διακομιστή να διαβάζουν ή να γράφουν απευθείας σε εφαρμογές που εκτελούνται σε άλλο διακομιστή χωρίς υποστήριξη από το λειτουργικό σύστημα σε κανέναν από τους διακομιστές.InfiniBand. Για συνδέσεις δικτύου InfiniBand υψηλής ταχύτητας, το RDMA είναι ένα τυπικό πρωτόκολλο. Αυτό το πρωτόκολλο δικτύου RDMA χρησιμοποιείται συνήθως για επικοινωνία μεταξύ συστημάτων και ήταν για πρώτη φορά δημοφιλές σε περιβάλλοντα υπολογιστών υψηλής απόδοσης. Επειδή το InfiniBand μπορεί να συνδεθεί γρήγορα σε μεγάλα συμπλέγματα υπολογιστών, έχει εισαγάγει πρόσθετες περιπτώσεις χρήσης, όπως περιβάλλοντα μεγάλων δεδομένων, βάσεις δεδομένων, ρυθμίσεις υψηλής εικονικοποίησης και εφαρμογές web με μεγάλες απαιτήσεις πόρων.

Προϊόντα και προμηθευτές που υποστηρίζουν RDMA

Από το 2018, το RDMA έχει κερδίσει ευρύτερη αποδοχή λόγω της εφαρμογής βελτιωμένων λειτουργιών, επιτυγχάνοντας καλύτερη απόδοση από τη συνηθισμένη δικτυακή υποδομή, επομένως ποια προϊόντα και κατασκευαστές υποστηρίζουν το RDMA; Ακολουθούν ορισμένα προϊόντα και προμηθευτές που αναφέρονται παρακάτω:

• Ανάλυση μεγάλων δεδομένων Apache Hadoop και Apache Spark
• Πλατφόρμα Baidu Paddle (Parallel Distributed Deep LEarning).
• Προσαρμογείς Broadcom και Emulex
• Caffe πλαίσιο βαθιάς μάθησης
• NIC Ethernet της σειράς Cavium FastLinQ 45000/41000
• Πλατφόρμα αποθήκευσης αντικειμένων Ceph
• Πλαίσιο ανοιχτού κώδικα βαθιάς εκμάθησης ChainerMN Python
• Αντάπτορες iWARP Chelsio Terminator 5 & 6
• Διακομιστές Dell EMC PowerEdge
• Λειτουργικό σύστημα FreeBSD
• Σύστημα αρχείων διαδικτύου GlusterFS
• Επεξεργαστές Intel Xeon Scalable και Platform Controller Hub
• Η οικογένεια προσαρμογέων δικτύου Mellanox ConnectX και διακόπτες InfiniBand
• Ο Microsoft Windows Server (2012 και νεότερος) μέσω SMB Direct υποστηρίζει προσαρμογείς δικτύου με δυνατότητα RDMA, εικονικό διακόπτη Hyper-V και το Cognitive Toolkit.

Μπορείτε να κάνετε κλικ σε αυτό Σύνδεσμος για να αποκτήσετε περισσότερα προϊόντα και προμηθευτές που υποστηρίζουν RDMA.

RDMA over Fabrics and Future Directions

Το RDMA στο Fabric είναι μια λογική εξέλιξη της υπάρχουσας κοινόχρηστης αρχιτεκτονικής αποθήκευσης, που επωφελείται από τη μνήμη στερεάς κατάστασης και τη μνήμη flash , η οποία βελτιώνει την πρόσβαση στην απόδοση σε κοινόχρηστα δεδομένα. Ένα δίκτυο RDMA υιοθετεί ένα πρωτόκολλο όπως το RoCE, το iWARP ή το InfiniBand για την αποστολή δεδομένων μεταξύ του χώρου διευθύνσεων της μνήμης μέσω της διεπαφής, το οποίο επιταχύνει τις λειτουργίες για να αυξήσει την αξία των επενδύσεων εφαρμογής, διακομιστή και αποθήκευσης.

Η έκτη γενιά δικτύων αποθήκευσης Fiber Channel – 32 Gigabits ανά δευτερόλεπτο – και το PCI Express υποστηρίζουν RDMA με βάση τη διεπαφή Fabrics.

Συμπέρασμα

Αυτή η ανάρτηση σας έδωσε λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με το τι είναι το RDMA (απευθείας άμεση πρόσβαση στη μνήμη). Επιπλέον, μπορείτε επίσης να γνωρίζετε προϊόντα και προμηθευτές που υποστηρίζουν RDMA καθώς και πρωτόκολλα δικτύου που υποστηρίζουν RDMA.