Introduktion till RDMA (Remote Direct Memory Access)

Introduction Rdma

Vad är RDMA? Det är en förkortning för fjärrstyrd direkt minnesåtkomst. Om du vill veta detaljerad information om det, då är du på rätt plats. Det här inlägget från MiniTool talar främst om RDMA.

• Vad är RDMA?
• Hur fungerar RDMA?
• Nätverksprotokoll som stöder RDMA
• Produkter och leverantörer som stöder RDMA
• RDMA över tyger och framtida riktningar
• Slutsats

Vad är RDMA?

Till att börja med, vad är RDMA? RDMA är förkortningen för fjärrstyrd direkt minnesåtkomst. Det är en teknik som gör det möjligt för datorer i ett nätverk att utbyta data i huvudminnet utan att involvera processorn, cachen eller operativsystemet på någon av datorerna. Fortsätt läsa och du kan upptäcka att det här inlägget från MiniTool ger dig fullständig information om RDMA.

Precis som lokalbaserad direktminnesåtkomst (DMA) kan RDMA frigöra resurser så att den kan öka genomströmningen och prestanda. RDMA hjälper också till att öka dataöverföringshastigheter och nätverk med låg latens, vilket är särskilt användbart i massivt parallella datorkluster. Och det kan implementeras för nätverks- och lagringsapplikationer.

Hur fungerar RDMA?

Hur fungerar RDMA då? RDMA stöder nätverk med nollkopia genom att göra det möjligt för nätverksadaptern att överföra data direkt från kabeln till applikationsminnet eller direkt från applikationsminnet till ledningen utan att kopiera data mellan applikationsminnet och databuffertarna i operativsystemet.

Sådana överföringar kräver inte att processorer, cachar eller kontextväxlar fungerar, och överföringar sker parallellt med andra systemoperationer. Detta minskar latensen vid meddelandeöverföring. Vad som är bättre, om både de sändande och mottagande enheterna stöder RDMA, kommer dialogen mellan de två att slutföras snabbare än liknande icke-RDMA-nätverkssystem.

Om dina applikationer kräver snabba och massiva parallella högpresterande datorkluster (HPC) och datacenternätverk, kan du upptäcka att RDMA är mycket användbart. Du kan också hitta RDMA användbar för att analysera big data, i superdatormiljöer som bearbetar applikationer och i maskininlärning som kräver den absolut lägsta latensen och högsta överföringshastigheten.

Den här strategin har dock vissa problem relaterade till det faktum att målnoden inte får meddelande om det begärda slutförandet (enkelsidig kommunikation).

Nätverksprotokoll som stöder RDMA

RDMA på konvergerat Ethernet. RoCE är ett nätverksprotokoll som stöder RDMA över Ethernet genom att definiera prestandan för RDMA i en sådan miljö.RDMA-protokoll för hela InternetIWARP använder Transmission Control Protocol (TCP) eller Stream Control Transmission Protocol (SCTP) för att överföra data. Den utvecklades av Internet Engineering Task Force för att tillåta applikationer på en server att direkt läsa eller skriva till applikationer som körs på en annan server utan stöd från operativsystemet på någon av servrarna.InfiniBand. För InfiniBand-nätverksanslutningar med hög hastighet är RDMA ett standardprotokoll. Detta RDMA-nätverksprotokoll används ofta för kommunikation mellan system och var först populärt i högpresterande datormiljöer. Eftersom InfiniBand snabbt kan ansluta till stora datorkluster, har det kommit in i ytterligare användningsfall, såsom big data-miljöer, databaser, mycket virtualiserade inställningar och webbapplikationer med stora resurskrav.

Produkter och leverantörer som stöder RDMA

Från och med 2018 har RDMA fått bredare acceptans på grund av implementeringen av förbättrade funktioner, vilket uppnår bättre prestanda än vanlig nätverksinfrastruktur, så vilka produkter och tillverkare stöder RDMA? Här är några produkter och leverantörer listade nedan:

• Apache Hadoop och Apache Spark stordataanalys
• Baidu Paddle (Parallel Distributed Deep LEarning) plattform
• Broadcom och Emulex-adaptrar
• Caffe deep learning ram
• Cavium FastLinQ 45000/41000-serien Ethernet NIC
• Ceph objektlagringsplattform
• ChainerMN Python-baserat ramverk med öppen källkod för djupinlärning
• Chelsio Terminator 5 & 6 iWARP-adaptrar
• Dell EMC PowerEdge-servrar
• FreeBSD operativsystem
• GlusterFS internetwork filsystem
• Intel Xeon skalbara processorer och Platform Controller Hub
• Mellanox ConnectX-familjen av nätverkskort och InfiniBand-switchar
• Microsoft Windows Server (2012 och senare) via SMB Direct stöder RDMA-kompatibla nätverksadaptrar, Hyper-V virtuell switch och Cognitive Toolkit.

Du kan klicka på detta länk för att få fler produkter och leverantörer som stöder RDMA.

RDMA över tyger och framtida riktningar

RDMA on Fabric är en logisk utveckling av den befintliga delade lagringsarkitekturen, som drar nytta av solid-state- och flashminne, vilket förbättrar prestandaåtkomsten till delad data. Ett RDMA-nätverk använder ett protokoll som RoCE, iWARP eller InfiniBand för att skicka data mellan minnesadressutrymmet via gränssnittet, vilket påskyndar operationerna för att öka värdet på investeringar i applikationer, server och lagring.

Den sjätte generationen av Fibre Channel-lagringsnätverk – 32 Gigabit per sekund – och PCI Express stöder RDMA baserat på Fabrics-gränssnittet.

Slutsats

Det här inlägget har gett dig detaljerad information om vad RDMA (remote direct memory access) är. Dessutom kan du också känna till produkter och leverantörer som stöder RDMA samt nätverksprotokoll som stöder RDMA.