InfiniBand

Решения на базе InfiniBand Mellanox

Объем обрабатываемой информации растет каждую минуту благодаря смартфонам, социальным сетям, потоковым видео и прочим системам, генерирующим большие объемы данных. Все они требуют широких каналов передачи, чтобы справляться с огромным количеством передаваемых данных.

Из-за экспоненциального роста данных,...

Решения на базе InfiniBand Mellanox

Из-за экспоненциального роста данных, генерируемых во всем мире и росту приложений, использующих массированную обработку данных в реальном времени для высокопроизводительных вычислений, аналитики данных, бизнес-аналитики, национальной безопасности и приложений «Интернет вещей», рынок требует более быстрых и эффективных решений для межсетевых соединений.

Адаптеры и коммутаторы Infiniband

Согласно отчета "2016+ HPC" компании Intersect360 (2 и 3 квартал 2016 года), InfiniBand по-прежнему является предпочтительным высокопроизводительным системным межсоединением.

Инсталляции InfiniBand в области высокопроизводительных вычислений примерно в два раза превышают совокупные установки Ethernet (10G, 40G и 100G).

Обзор интерфейса Infiniband

Развитием и стандартизацией технологий занимается InfiniBand Trade Association. В настоящее время уже реализованы семь поколений протокола.

Производительность
Поколение:	SDR	DDR	QDR	FDR-10	FDR	EDR	HDR	NDR
Эффективная пропускная способность, Гбит/с, на 1x шину	2	4	8	10	14	25	50
Эффективные скорости для 4x и 12x шин, Гбит/с	8, 24	16, 48	32, 96	41.25, 123.75	54.54, 163.64	100, 300	200, 600
Кодирование (бит)	8/10	8/10	8/10	64/66	64/66	64/66
Типичные задержки, мкс	5	2.5	1.3	0.7	0.7	0.5
Год появления	2001, 2003	2005	2007		2011	2014	2017	позднее 2020

Таблица 1. Производительность систем различных поколений

Отличительной особенностью интерфейса Infiniband является минимизация задержек при передаче данных по каналу связи - они в разы меньше, чем у конкурирующих протоколов. За счет этого резко возрастает производительность чувствительной к задержкам системы в целом.

Применение Infiniband

В полной мере преимущества протокола проявляются в высокопроизводительных вычислительных кластерах, требующих интенсивного обмена данными между узлами кластера. Но применение Infiniband этим не ограничивается. Шина с успехом используется для организации быстрого канала синхронизации в небольших (2 - 4 узла) вычислительных кластерах и распределенных системах хранения информации. Протокол также используют даже для прямого подключения хранилища к серверу (DAS) в случае, если необходимо достичь максимальной производительности системы и скорость получения данных от хранилища играет в ней существенную роль.

Сравнение Infiniband с конкурирующими интерфейсами

Сравнение производительности и объем необходимого оборудования приведем на основе нового 100Gb/s решения (по материалам Mellanox).

Преимущества, предлагаемые Switch-IB. Switch-IB обеспечивает улучшенную задержку, меньшее энергопотребление, гораздо меньшее количество оборудования и значительное ценовое преимущество. Например, платформа коммутатора Switch IB, работающая на 36 портов EDR и обеспечивающая передачу данных до 7,2 Тбайт / с, дает экономию в размере 4-10 раз по сравнению с решением Cisco, достигающим той же пропускной способности ( 4U Cisco Nexus 6004, работает 96 портов 40 Гбит / с) или с решением Arista 10U ( системы 7050QX).

Сравнение решений Mellanox EDR, Cisco o Nexus 6004, Arista 7050QX

Рисунок 1. Сравнение производительности Infiniband EDR, Cisco Nexus 6004 (Competitor 1), Arista 7050QX (Competitor 2)

Преимущества EDR (100Gb/s) в сравнении с FDR (56Gb/s)

Классическим сценарием использования преимуществ 100Gb / s линий связи является использование возможностей FDR для серверов и более производительных линий EDR 100Gb / s между коммутаторам стойки (ToR) и коммутаторами агрегации. Это позволяет использовать агрегацию на основе Switch-IB с наивысшей производительностью, имея более высокий уровень портов FDR в ToR, используя соотношение 2: 1 между нисходящими и восходящими портами, которое обеспечивает неблокирующую топологию.
Например, возьмем кластер из 3888 узлов. Сконфигурированный как FDR, кластер требует шесть шасси коммутатора агрегации и 216 переключателей Top-of-Rack (с 18 портами восходящей и нисходящей линии связи), чтобы создать неблокирующий сценарий 1: 1. Но с коммутатором EDR IB (100Gb/s) для поддержания сценария блокировки (соотношение 2: 1) требуется только три шага коммутатора агрегации (связь в два раза по ширине полосы) и 162 коммутатора Top-of-Rack (с 12 восходящими и 24 портами нисходящей линии связи) , Это экономит 37% на оборудовании в центре обработки данных и 25% на потреблении электроэнергии за счет использования меньшего количества коммутаторов.

Размер кластера, суммарная пропускная способность	Преимущество в затратах на оборудование	Преимущество в затратах электроэнергии
648 узлов - 72Tb/s	28%	5%
1296 узлов - 145Tb/s	37%	25%
3888 узлов - 435Tb/s	37%	25%
11664 узлов - 1.3Pb/s	37%	25%

Таблица 2. Выигрыш при переходе с FDR к EDR

Оборудование InfiniBand Mellanox сгруппировано по типу и принадлежности к определенному протоколу. Перейдите в раздел:

Адпатеры HDR 200Gb/s ConnectX-6 VPI
Адпатеры EDR 100Gb/s ConnectX-5 VPI
Адпатеры EDR 100Gb/s ConnectX-4 VPI
Адпатеры FDR 56Gb/s Connect-IB
Адпатеры EDR 40Gb/s ConnectX-3 Pro VPI
Адпатеры EDR 40/56Gb/s ConnectX-3 VPI

Коммутаторы HDR 200Gb/s QM8700 series

Коммутаторы EDR 100Gb/s SB7800 Series
Коммутаторы EDR 100Gb/s SB7700 Series
Коммутаторы FDR 56Gb/s SX6710 Series
Коммутаторы FDR 56Gb/s SX6000 Series

InfiniBand Нет товаров в этой категории.

Подкатегории

Адаптеры Infiniband
Адаптеры HCA InfiniBand Mellanox Connectx
Обзор
   Адаптеры Mellanox InfiniBand серии Connectx обеспечивают повышенные уровни ИТ-производительности, эффективности и масштабируемости ИТ-центра.
   Mellanox сохраняет свое лидерство, предоставляя адаптеры Host Link InfiniBand HCA) - самое высокопроизводительное решение для межсетевых соединений для корпоративных центров данных, WEB 2.0, облачных вычислений, высокопроизводительных вычислений и встроенных сред.
   Для высокопроизводительных вычислений требуется высокая пропускная способность, низкая латентность (задержки передачи данных) и разгрузка процессора, чтобы получить максимальную эффективность сервера и производительность приложений. Mellanox HCAs обеспечивают максимальную пропускную способность и минимальную задержку любого стандартного межсоединения, что обеспечивает эффективность КПД более 95%.
   Для центров обработки данных и облачных вычислений требуются услуги ввода-вывода, такие как пропускная способность, консолидация и унификация, а также гибкость. HCA от Mellanox поддерживают консолидацию трафика LAN и SAN и обеспечивают аппаратное ускорение для виртуализации серверов.
   Гибкость виртуального протокола Interconnect® (VPI) обеспечивает соединение InfiniBand, Ethernet, мостовое соединение с данными, подключение EoIB, FCoIB и FCoE.
Преимущества Mellanox InfiniBand адаптеров Connectx
- Производительность кластера мирового класса
- Высокопроизводительный сетевой доступ и доступ к хранилищу
- Эффективное использование вычислительных ресурсов
- Передовая производительность в виртуализированных оверлейных сетях (VXLAN и NVGRE)
- Увеличение количества виртуальных машин на сервер
- Гарантированная пропускная способность и услуги с низкой задержкой
- Надежный транспорт
- Эффективная консолидация ввода-вывода, снижение затрат и сложности центра обработки данных
- Масштабируемость до десятков тысяч узлов
Целевые приложения
- Высокопроизводительные параллельные вычисления
- Виртуализация центров обработки данных
- Общественные и частные облака
- Крупномасштабные приложения для Web 2.0 и анализа данных
- Кластеризованные приложения баз данных, параллельные запросы СУРБД, хранилища с высокой пропускной способностью
- Латентные чувствительные приложения, такие как финансовый анализ и торговля
- Приложения для хранения данных, такие как резервное копирование, восстановление, зеркалирование и т. д.
Коммутаторы Infiniband
Коммутаторы InfiniBand Mellanox
   Семейство коммутаторов InfiniBand от Mellanox обеспечивает максимальную производительность и плотность портов для управления сетью, позволяющую создавать вычислить кластеры и конвергентные центры обработки данных для работы в любом масштабе, одновременно снижая эксплуатационные расходы и сложность инфраструктуры.
   Централизованное управление и программируемость сети внешними приложениями обеспечивает экономичную, простую и плоскую инфраструктуру межсоединений.
Обзор
   Коммутаторы Mellanox включают в себя широкий ассортимент переключателей Edge и Director, поддерживающих скорость портов 40, 56, 100 и 200 Гбит / с, содержащих от 8 портов до 800 портов. Эти коммутаторы позволяют ИТ-менеджерам создавать наиболее рентабельные и масштабируемые коммутационные фабрики, начиная от небольших кластеров до 10 тыс. узлов и могут переносить конвергентный трафик, сочетая гарантированную пропускную способность, высочайший уровень качества обслуживания с наивысшей производительностью.
Пограничные коммутаторы (Edge Switch)
   От 8 до 40 портов без блокировки от 40 до 200 Гбит / с InfiniBand Switch Systems
Семейство коммутационных систем Mellanox обеспечивает наивысшие технические решения в форм-факторе 1U, обеспечивая пропускную способность до 16 Тб / с с минимальной задержкой между портами. Эти пограничные коммутаторы являются идеальным выбором для подключения к верхней части стойки или для создания небольших и средних кластеров.
   Пограничные коммутаторы управляемые и неуправляемые ( управляемые извне ), предназначены для создания наиболее эффективных коммутационных фабрик с использованием передовых технологий переключения InfiniBand, таких как адаптивная маршрутизация, контроль перегрузки и качество обслуживания.
Director Switches
   От 108 до 800 портов с полной двунаправленной пропускной способностью от 40 до 200 Гбит / с InfiniBand Switch.
Коммутаторы Mellanox для систем обеспечивают решение с наивысшей плотностью коммутации, масштабируемое от 8,64 Тб / с до 320 Тбайт / с пропускной способности в одном корпусе с низкой задержкой и максимальной скоростью порта до 200 Гбит / с. Его интеллектуальный дизайн обеспечивает беспрецедентный уровень производительности и упрощает сбор кластеров, которые могут масштабироваться до тысяч узлов.
   Директор InfiniBand Mellanox переводит коммутаторы Director для критически важных приложений в класс доступных. Лезвия, модули управления, а также блоки питания и вентиляторы являются элементами с «горячей» заменой, что позволяет сократить время простоя.
Технологии, использующиеся в коммутаторах Infiniband Mellanox
Virtual Protocol Interconnect (VPI)
   Гибкость виртуального протокола (VPI) позволяет любому стандарту сетевого, кластерного, хранилища и протокола управления беспрепятственно управлять любой конвергентной сетью, используя консолидированный стек программного обеспечения. VPI упрощает проектирование системы ввода / вывода и упрощает ИТ-менеджерам развертывание инфраструктуры, которая отвечает задачам динамического центра обработки данных.

Масштабируемый иерархический протокол агрегирования и сокращения (Scalable Hierarchical Aggregation and Reduction Protocol, SHARP)
Самые интеллектуальные сетевые коммутаторы в мире предназначены для использования внутрисетевых вычислений через технологию Co-Design SHARP. Архитектура Co-Design позволяет использовать все активные центры обработки данных для ускорения коммуникационных инфраструктур, что приводит к увеличению производительности приложений и оптимизации использования ЦП.
Кабели, оптические...
Активные и пассивные кабели для сети InfiniBand на скорость передачи 40/56 Гб/с, 100 Гб/с. Трансиверы (оптические модули).