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何謂INFINIBAND - 無圖版
michael --- 2007-06-20 14:14:36
1
李小龍 --- 2007-06-21 10:38:37
2
Infiniband 是一種高性能的服務器連接轉換的標準。它的技術已經在全球范圍展開，能夠把服務器串列起來，形成數(shù)以千計的端點。從Prudential Financial 到Sandia National Laboratories, Ifiniband 已經成為HPC相互連接選擇的標準，並且很快將成為高端企業(yè)數(shù)據(jù)中心的首選標準。
michael --- 2007-06-22 15:01:40
3
李小龍 --- 2007-06-22 19:18:48
4
不敢,我也是懂的一點點而已,見笑了.
libing --- 2007-06-24 16:16:36
5
InfiniBand是一種交換結構I/O技術，其設計思路是通過一套中心機構（中心InfiniBand交換機）在遠程存貯器、網(wǎng)絡以及服務器等設備之間建立一個單一的連接鏈路，并由中心InfiniBand交換機來指揮流量，它的結構設計得非常緊密，大大提高了系統(tǒng)的性能、可靠性和有效性，能緩解各硬件設備之間的數(shù)據(jù)流量擁塞。而這是許多共享總線式技術沒有解決好的問題，例如這是基于PCI的機器最頭疼的問題，甚至最新的PCI-X也存在這個問題，因為在共享總線環(huán)境中，設備之間的連接都必須通過指定的端口建立單獨的鏈路。
InfiniBand的設計主要是圍繞著點對點以及交換結構I/O技術，這樣，從簡單廉價的I/O設備到復雜的主機設備都能被堆疊的交換設備連接起來。如果帶寬、距離等條件適宜，InfiniBand主要支持兩種環(huán)境：模塊對模塊的計算機系統(tǒng)（支持I/O 模塊附加插槽）；在數(shù)據(jù)中心環(huán)境中的機箱對機箱的互連系統(tǒng)、外部存儲系統(tǒng)和外部LAN/WAN訪問設備。InfiniBand支持的帶寬比現(xiàn)在主流的I/O載體（如SCSI、Fibre Channel、Ethernet）還要高，此外，由于使用IPv6的報頭，InfiniBand還支持與傳統(tǒng)Internet/Intranet設施的有效連接。用InfiniBand技術替代總線結構所帶來的最重要的變化就是建立了一個靈活、高效的數(shù)據(jù)中心，省去了服務器復雜的I/O部分。
另外，使用InfiniBand技術的服務器可以無縫地連接到現(xiàn)存的Ethernet LAN和基于通道的光纖存儲網(wǎng)絡中，而通�，F(xiàn)存的服務器是通過每個專用的I/O子系統(tǒng)與LAN、SAN（存儲區(qū)域網(wǎng)絡）直接連接的。這種專用子系統(tǒng)是由冗余的PCI總線、網(wǎng)卡等組成的。在下一代的InfiniBand服務器與SAN/LAN設施中，一個新“層”將會插進來，這一層是由智能交換機組成，并與服務器、網(wǎng)絡模塊（路由器）和存儲模塊互連。
由于服務器的處理器速度已加速到2GHz，用戶期望獲得更高的服務器帶寬以應對Web深入的應用。但現(xiàn)有的外設部件互連總線（PCI）明顯造成了I/O瓶頸。
這時InfiniBand登場了。這
| <OBJECT codeBase=http://download.macromedia.com/pub/shockwave/cabs/flash/swflash.cab#version=4,0,2,0 height=300 width=360 classid=clsid:D27CDB6E-AE6D-11cf-96B8-444553540000> </OBJECT> |
交換式的I/O技術
InfiniBand規(guī)范定義了三種連接速度，分別提供2.5 Gbps（1倍速）/10 Gbps（4倍速）/30 Gbps（12倍速）數(shù)據(jù)傳輸能力，雙向能力則達到5Gbps/20Gbps/60 Gbps，由于采用了8B/10B編碼，有效數(shù)據(jù)通信能力為4Gbps/16Gbps/48Gbps。
其實，InfiniBand的高速實現(xiàn)道理非常簡單，即在串行結構中利用了并行——并行銅線越多（多達48條，12倍速下），你能獲得的帶寬也就越高。在整個體系結構上，InfiniBand的初始設計在拓撲結構上類似光纖通道，將通過InfiniBand中間交換機，利用嵌入式目標通道適配器（TCA）把服務器內的主機通道適配器（HCA）與其他設備連接起來。
InfiniBand標準定義了一套用于系統(tǒng)通信的多種設備，包括通道適配器、交換機和路由器。 其中，HCA提供了一個主CPU和存儲器子系統(tǒng)的接口，并支持InfiniBand結構所定義的所有“軟件動詞”(Verb)。這里所說的“軟件動詞”是定義了操作系統(tǒng)廠商可能用來開發(fā)適用API的操作。而TCA則提供InfiniBand到I/O設備的連接。這種I/O卡可能是一種網(wǎng)絡接口卡(NIC)，它包含了每種設備特定操作所必需的部分功能。
交換機是InfiniBand結構中的基本組件。一個交換機中有多個InfiniBand端口，它能根據(jù)本地路由器包頭中所含的第二層地址將數(shù)據(jù)包從其一個端口送到另外一個端口。交換機只是對數(shù)據(jù)包進行管理，并不生成或使用數(shù)據(jù)包。同通道適配器一樣，交換機也需要實現(xiàn)子網(wǎng)管理代理(SMA)以響應子網(wǎng)管理數(shù)據(jù)包。交換機可通過配置來實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的點播或組播。
InfiniBand路由器用于將數(shù)據(jù)包從一個子網(wǎng)傳送到另一子網(wǎng)，其間數(shù)據(jù)包的數(shù)量不會變化。與交換機不同，路由器讀出第三層的全局路由頭并根據(jù)其IPv6網(wǎng)絡層地址來進行數(shù)據(jù)包發(fā)送。
從上面簡單介紹可以看出，InfiniBand協(xié)議是一種分層結構。首先是物理層，它允許多路連接直到獲得30Gbps的連接速度。由于采用全雙工串行通信方式，單速的雙向連接只需要4根電纜，在采用12速方式時，只需要48根電纜線，這是非常具有吸引力的，特別是和采用背板連接的90針PCI-X體系結構相比。
鏈路層和傳輸層是其體系結構中最重要的方面。在包通信一級，指定了兩種特殊的包類型，分別代表數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡管理數(shù)據(jù)包，管理數(shù)據(jù)包提供了設備枚舉的操作控制、子網(wǎng)指示、容錯等功能。數(shù)據(jù)包用來傳送實際的數(shù)據(jù)信息，每個包的最大長度為4KB，在每個特定的設備子網(wǎng)內，每個數(shù)據(jù)包的方向和交換通過本地的16位標識地址的子網(wǎng)管理器完成。
鏈路層可提供InfiniBand架構QoS功能的支持。主要的QoS功能是采用虛通道用于互連，即使是單個數(shù)據(jù)通道也可以定義在硬件級別，虛通道方式允許16個邏輯鏈路，15個獨立通道和一個管理通道。因為管理需要最高的優(yōu)先級，所以可以設置管理通道具有最高優(yōu)先級。
InfiniBand的網(wǎng)絡層提供了包從一個子網(wǎng)到另一個子網(wǎng)的路由能力。源和目的節(jié)點的每個路由包有一個全局路由頭和一個128位IPv6地址。網(wǎng)絡層也嵌入了一個標準的全局64位標識，這個標識在所有的子網(wǎng)中都是惟一的。通過這些標識值之間錯綜復雜的交換，允許數(shù)據(jù)跨越多個子網(wǎng)傳輸。
最后的一層就是數(shù)據(jù)傳輸層，負責數(shù)據(jù)包的實際傳送。傳輸層的功能包括了幾個關鍵的方面，如數(shù)據(jù)包分送、通道復用、基本的傳輸服務�；镜木W(wǎng)絡構造特征，如最大串數(shù)字節(jié)（MTU）和基本傳輸頭(BTH)導向也是隱含在傳輸層的處理之中。
網(wǎng)絡化的I/O技術
InfiniBand結構的關鍵在于通過采用點到點的交換結構解決共享總線的瓶頸問題，這種交換結構專門用于解決容錯性和可擴展性問題。共享總線結構中多個設備與總線之間是被動連接的，而InfiniBand采用了點到點的連接方式，它通過一個帶有有源元件的結構與各個設備連接，所有的連接都是點到點的連接，一個設備對應一個終端。因此，同傳統(tǒng)的PCI總線結構不同，InfiniBand結構中鏈路的建立和終止能得到很好的控制。這樣，采用此結構后，通信系統(tǒng)的性能得以優(yōu)化。
InfiniBand本質在于把網(wǎng)絡技術引入I/O體系之中，形成一個“I/O交換網(wǎng)”。主機系統(tǒng)通過一個或多個HCA連接到I/O交換網(wǎng)上。存儲器、網(wǎng)絡控制器等設備通過TCA連接到這個交換網(wǎng)上。所有InfiniBand適配器用IPv6地址尋址，這一點與所有其他的網(wǎng)絡節(jié)點一樣。采用IPv6尋址將使其與Internet路由器和網(wǎng)關的連接更容易、更直接。
另外，應該說InfiniBand也是一種基于通道的I/O標準。但InfiniBand沒有采用類似于PCI的內存映像“裝載/存儲”，而是使用了消息傳送的“發(fā)送/接收”模型。其中的端點可尋址能力對于可靠性是很重要的。適配器負責處理傳輸協(xié)議，而InfiniBand 交換機則負責保證信息包到達其應該到達的地方。這種方式在大型主機中是十分常見的，如在S/390大型主機中就有這樣的做法。
InfiniBand的設計思想使得“CPU可直接對網(wǎng)絡進行I /O操作”，并最終到達直接操作Internet的便利。這樣一套靈活的方法可能會引發(fā)許多新思路。比如，交換式的設計、消息/信息包、寬闊的傳輸通道和延伸的控制機制，所有這些在今后10年內將會成為增強體系結構和網(wǎng)絡模式的基礎。
總線技術規(guī)范演進
| PCI | PCI-X* | InfiniBand | |
| 最高I/O性能 | 500Mbps | 1Gbps | 雙線鏈路500Mbps（單向250Mbps）；12條鏈路高達6Gbps |
| 時延 | 高 | 高 | 非常低 |
| 可伸縮性 | 局限于內部現(xiàn)有插槽 | 局限于內部現(xiàn)有插槽 | 可在服務器外擴展，每個子網(wǎng)最多可以支持64000個設備 |
| 評價 | 歷史遺留的總線技術 | 速度更快的PCI并行總線架構 | 為外部I/O連接而設計的高速串行總線架構 |
*注：最近宣布的PCI-X 2.0規(guī)范的速度可高達2Gbps。
與3GIO互補
3GIO公布于去年3月的Intel開發(fā)商論壇，它最初被稱為NGIO，后又被稱為Arapahoe，今年4月， Intel將3GIO 1.0的技術規(guī)范移交給PCI-SIG審核，并且被這個組織正式命名為PCI Express。
3GIO與Infini Band都號稱下一代的I/O技術，這很容易引起誤會，認為兩者是競爭取代的。其實不然。技術上看，3GIO也是一種串行高速連接，單根3GIO線纜的速度可以達到206MB/s，32線的速度就是6.4GB/s，大約是PCI-X技術的6倍。3GIO要到2004年底才會問世。另外，消息傳送技術是PCI、3GIO及InfiniBand之間的重大區(qū)別。PCI與3GIO采用了裝入并存儲體系結構。數(shù)據(jù)裝入到總線上后，微處理器實際上要等I/O設備來取信息，此后它才可以繼續(xù)處理其他工作。這就好比郵遞員把郵件投入你的郵箱，等你取走郵件他才能離開。InfiniBand則采用信息傳送，這好比郵遞員把郵件丟到你的郵箱，等你方便的時候再去取信。同時，郵遞員可以去投其他信件。因而效率即性能高得多。
就分工而言，我們看到了兩種不同的意見。據(jù)國外報道，InfiniBand行業(yè)協(xié)會認為，3GIO專注于芯片間連接技術。InfiniBand是一種盒子外面(outside the box)的互連，而3GIO是盒子里面（inside the box）的互連，專為內存等高速芯片和處理器連接而設計的。當然，刀片服務器的背板需要InfiniBand，而這是唯一“盒子里”的應用。所以兩者分工明確，共同為服務器及其應用系統(tǒng)提供高通道。
另外一種意見則認為，3GIO在視頻外設、智能輸入等低端應用上與InfiniBand確有沖突，但因為它沒有InfiniBand“組網(wǎng)”的強大功能，所以群集、SAN等高端應用方面只是InfiniBand的天下。看來兩者的高下如何最終還得看市場推廣及用戶應用的反應。
應用目標
InfiniBand的應用目標有三大方面: 直接連接存儲、群集以及刀片式服務器等新興領域。DAS領域本身就是InfiniBand的設計目的。只要存儲設備支持InfiniBand協(xié)議（通常是加一個InfiniBand控制器），即可實現(xiàn)與服務器的直接連接存儲。但事實是InfiniBand在網(wǎng)絡存儲領域發(fā)揮的作用要大得多。比如，博科對InfiniBand的承諾意味著SAN領域兩種網(wǎng)絡技術的交融前景。
利用InfiniBand實現(xiàn)群集的好處在于低時延、高性能。群集一般采用以太網(wǎng)，如果是高性能計算機，內部也通常采用HIPPI或Myrinet網(wǎng)絡，后兩者的競爭力表現(xiàn)在可靠性、可用性上�，F(xiàn)在InfiniBand在這方面同樣有出色表現(xiàn)。InfiniBand網(wǎng)可大量擴充I/O控制器（大多數(shù)都位于服務器外部），消除了單點故障。InfiniBand在消息傳送協(xié)議之中還融入了差錯管理功能，具有設備熱增加能力（Hot-Addability），包括設備查找和注冊功能，這樣就可以動態(tài)管理、修改和擴充網(wǎng)絡。另外，InfiniBand的可層疊交換技術把集群送到了一條更寬廣的通路上，極大地突破了水平伸縮性。通俗地說，即它支持“網(wǎng)中套網(wǎng)”，通過多層InfiniBand網(wǎng)絡的結合，主機內存、I/O和其他資源將在不同的InfiniBand子網(wǎng)中實現(xiàn)共享，一起在集群環(huán)境中發(fā)揮作用。
刀片服務器應用InfiniBand技術，是因為人們希望把I/O部分移到服務器外部。如果我們做到這點，服務器會更薄、更緊湊，這樣我們就能把更多服務器堆放在一塊，從而獲得更高的密度。技術上，刀片式架構也恰好與InfiniBand架構相匹配，兩者的思路都是采用交換式的網(wǎng)絡通信結構，而利用InfiniBand的通信機制，我們還可以同時管理刀片服務器內部網(wǎng)絡以及外連的存儲單元。
產品計劃
其實現(xiàn)在談論InfiniBand的產品為時尚早。由于Intel計劃推遲的原因，比較完備的產品可能得到2004年初面市。但自InfiniBand提出后，許多業(yè)界重要廠商紛紛表示擁護。據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)有200余家供應商聲稱支持InfiniBand，而宣布計劃推出產品的寥寥無幾。
一項新技術的產品計劃是非常重要的，尤其對于類似網(wǎng)絡架構的InfiniBand來說。單單InfiniBand沒法與服務器協(xié)同工作，這種架構包括交換機、服務器的HCA和用于I/O設備如存儲服務器陣列的TCA。此外，為了連接系統(tǒng)與非InfiniBand資源，也可能需要網(wǎng)關設備。
該技術將最先出現(xiàn)在IA服務器設計上，但應該會遷移至中高檔系統(tǒng)。供應商計劃推出直接連接至服務器的CPU和內存子系統(tǒng)的InfiniBand產品，但這類服務器的開發(fā)工作落后于計劃。
服務器 今年晚些時候，包括戴爾、康柏和IBM在內的供應商計劃為一些基于PCI的架構服務器系列提供附加的InfiniBand HBA。板上設計定于2003年或2004年推出。到時也有可能會出現(xiàn)采用高速InfiniBand背板的刀片式服務器。IBM稱，它計劃將這項技術遷移至中高檔系統(tǒng)。
HCA InfiniBand HCA有望改進現(xiàn)有的服務器群集。重要玩家包括Intel、IBM和Mellanox科技公司。
交換機和網(wǎng)關 首批交換機將來自InfiniSwitch等新興公司及Brocade和Qlogic等老牌光纖通道設備供應商。Voltaire和Omegaband等新興公司則將提供IP網(wǎng)絡網(wǎng)關。
管理軟件 如果沒有用于網(wǎng)絡結構的管理軟件，Infini Band就無法工作。Lane 15軟件公司和VIEO公司是兩家主要開發(fā)商。
目標設備 首批InfiniBand存儲設備可能會來自EMC、富士通和IBM公司。
libing --- 2007-06-24 16:19:11
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InfiniBand是一種交換結構I/O技術，其設計思路是通過一套中心機構（中心InfiniBand交換機）在遠程存貯器、網(wǎng)絡以及服務器等設備之間建立一個單一的連接鏈路，并由中心InfiniBand交換機來指揮流量，它的結構設計得非常緊密，大大提高了系統(tǒng)的性能、可靠性和有效性，能緩解各硬件設備之間的數(shù)據(jù)流量擁塞。而這是許多共享總線式技術沒有解決好的問題，例如這是基于PCI的機器最頭疼的問題，甚至最新的PCI-X也存在這個問題，因為在共享總線環(huán)境中，設備之間的連接都必須通過指定的端口建立單獨的鏈路。
InfiniBand的設計主要是圍繞著點對點以及交換結構I/O技術，這樣，從簡單廉價的I/O設備到復雜的主機設備都能被堆疊的交換設備連接起來。如果帶寬、距離等條件適宜，InfiniBand主要支持兩種環(huán)境：模塊對模塊的計算機系統(tǒng)（支持I/O 模塊附加插槽）；在數(shù)據(jù)中心環(huán)境中的機箱對機箱的互連系統(tǒng)、外部存儲系統(tǒng)和外部LAN/WAN訪問設備。InfiniBand支持的帶寬比現(xiàn)在主流的I/O載體（如SCSI、Fibre Channel、Ethernet）還要高，此外，由于使用IPv6的報頭，InfiniBand還支持與傳統(tǒng)Internet/Intranet設施的有效連接。用InfiniBand技術替代總線結構所帶來的最重要的變化就是建立了一個靈活、高效的數(shù)據(jù)中心，省去了服務器復雜的I/O部分。
另外，使用InfiniBand技術的服務器可以無縫地連接到現(xiàn)存的Ethernet LAN和基于通道的光纖存儲網(wǎng)絡中，而通�，F(xiàn)存的服務器是通過每個專用的I/O子系統(tǒng)與LAN、SAN（存儲區(qū)域網(wǎng)絡）直接連接的。這種專用子系統(tǒng)是由冗余的PCI總線、網(wǎng)卡等組成的。在下一代的InfiniBand服務器與SAN/LAN設施中，一個新“層”將會插進來，這一層是由智能交換機組成，并與服務器、網(wǎng)絡模塊（路由器）和存儲模塊互連。
由于服務器的處理器速度已加速到2GHz，用戶期望獲得更高的服務器帶寬以應對Web深入的應用。但現(xiàn)有的外設部件互連總線（PCI）明顯造成了I/O瓶頸。
這時InfiniBand登場了。這
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交換式的I/O技術
InfiniBand規(guī)范定義了三種連接速度，分別提供2.5 Gbps（1倍速）/10 Gbps（4倍速）/30 Gbps（12倍速）數(shù)據(jù)傳輸能力，雙向能力則達到5Gbps/20Gbps/60 Gbps，由于采用了8B/10B編碼，有效數(shù)據(jù)通信能力為4Gbps/16Gbps/48Gbps。
其實，InfiniBand的高速實現(xiàn)道理非常簡單，即在串行結構中利用了并行——并行銅線越多（多達48條，12倍速下），你能獲得的帶寬也就越高。在整個體系結構上，InfiniBand的初始設計在拓撲結構上類似光纖通道，將通過InfiniBand中間交換機，利用嵌入式目標通道適配器（TCA）把服務器內的主機通道適配器（HCA）與其他設備連接起來。
InfiniBand標準定義了一套用于系統(tǒng)通信的多種設備，包括通道適配器、交換機和路由器。 其中，HCA提供了一個主CPU和存儲器子系統(tǒng)的接口，并支持InfiniBand結構所定義的所有“軟件動詞”(Verb)。這里所說的“軟件動詞”是定義了操作系統(tǒng)廠商可能用來開發(fā)適用API的操作。而TCA則提供InfiniBand到I/O設備的連接。這種I/O卡可能是一種網(wǎng)絡接口卡(NIC)，它包含了每種設備特定操作所必需的部分功能。
交換機是InfiniBand結構中的基本組件。一個交換機中有多個InfiniBand端口，它能根據(jù)本地路由器包頭中所含的第二層地址將數(shù)據(jù)包從其一個端口送到另外一個端口。交換機只是對數(shù)據(jù)包進行管理，并不生成或使用數(shù)據(jù)包。同通道適配器一樣，交換機也需要實現(xiàn)子網(wǎng)管理代理(SMA)以響應子網(wǎng)管理數(shù)據(jù)包。交換機可通過配置來實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的點播或組播。
InfiniBand路由器用于將數(shù)據(jù)包從一個子網(wǎng)傳送到另一子網(wǎng)，其間數(shù)據(jù)包的數(shù)量不會變化。與交換機不同，路由器讀出第三層的全局路由頭并根據(jù)其IPv6網(wǎng)絡層地址來進行數(shù)據(jù)包發(fā)送。
從上面簡單介紹可以看出，InfiniBand協(xié)議是一種分層結構。首先是物理層，它允許多路連接直到獲得30Gbps的連接速度。由于采用全雙工串行通信方式，單速的雙向連接只需要4根電纜，在采用12速方式時，只需要48根電纜線，這是非常具有吸引力的，特別是和采用背板連接的90針PCI-X體系結構相比。
鏈路層和傳輸層是其體系結構中最重要的方面。在包通信一級，指定了兩種特殊的包類型，分別代表數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡管理數(shù)據(jù)包，管理數(shù)據(jù)包提供了設備枚舉的操作控制、子網(wǎng)指示、容錯等功能。數(shù)據(jù)包用來傳送實際的數(shù)據(jù)信息，每個包的最大長度為4KB，在每個特定的設備子網(wǎng)內，每個數(shù)據(jù)包的方向和交換通過本地的16位標識地址的子網(wǎng)管理器完成。
鏈路層可提供InfiniBand架構QoS功能的支持。主要的QoS功能是采用虛通道用于互連，即使是單個數(shù)據(jù)通道也可以定義在硬件級別，虛通道方式允許16個邏輯鏈路，15個獨立通道和一個管理通道。因為管理需要最高的優(yōu)先級，所以可以設置管理通道具有最高優(yōu)先級。
InfiniBand的網(wǎng)絡層提供了包從一個子網(wǎng)到另一個子網(wǎng)的路由能力。源和目的節(jié)點的每個路由包有一個全局路由頭和一個128位IPv6地址。網(wǎng)絡層也嵌入了一個標準的全局64位標識，這個標識在所有的子網(wǎng)中都是惟一的。通過這些標識值之間錯綜復雜的交換，允許數(shù)據(jù)跨越多個子網(wǎng)傳輸。
最后的一層就是數(shù)據(jù)傳輸層，負責數(shù)據(jù)包的實際傳送。傳輸層的功能包括了幾個關鍵的方面，如數(shù)據(jù)包分送、通道復用、基本的傳輸服務�；镜木W(wǎng)絡構造特征，如最大串數(shù)字節(jié)（MTU）和基本傳輸頭(BTH)導向也是隱含在傳輸層的處理之中。
網(wǎng)絡化的I/O技術
InfiniBand結構的關鍵在于通過采用點到點的交換結構解決共享總線的瓶頸問題，這種交換結構專門用于解決容錯性和可擴展性問題。共享總線結構中多個設備與總線之間是被動連接的，而InfiniBand采用了點到點的連接方式，它通過一個帶有有源元件的結構與各個設備連接，所有的連接都是點到點的連接，一個設備對應一個終端。因此，同傳統(tǒng)的PCI總線結構不同，InfiniBand結構中鏈路的建立和終止能得到很好的控制。這樣，采用此結構后，通信系統(tǒng)的性能得以優(yōu)化。
InfiniBand本質在于把網(wǎng)絡技術引入I/O體系之中，形成一個“I/O交換網(wǎng)”。主機系統(tǒng)通過一個或多個HCA連接到I/O交換網(wǎng)上。存儲器、網(wǎng)絡控制器等設備通過TCA連接到這個交換網(wǎng)上。所有InfiniBand適配器用IPv6地址尋址，這一點與所有其他的網(wǎng)絡節(jié)點一樣。采用IPv6尋址將使其與Internet路由器和網(wǎng)關的連接更容易、更直接。
另外，應該說InfiniBand也是一種基于通道的I/O標準。但InfiniBand沒有采用類似于PCI的內存映像“裝載/存儲”，而是使用了消息傳送的“發(fā)送/接收”模型。其中的端點可尋址能力對于可靠性是很重要的。適配器負責處理傳輸協(xié)議，而InfiniBand 交換機則負責保證信息包到達其應該到達的地方。這種方式在大型主機中是十分常見的，如在S/390大型主機中就有這樣的做法。
InfiniBand的設計思想使得“CPU可直接對網(wǎng)絡進行I /O操作”，并最終到達直接操作Internet的便利。這樣一套靈活的方法可能會引發(fā)許多新思路。比如，交換式的設計、消息/信息包、寬闊的傳輸通道和延伸的控制機制，所有這些在今后10年內將會成為增強體系結構和網(wǎng)絡模式的基礎。
總線技術規(guī)范演進
| PCI | PCI-X* | InfiniBand | |
| 最高I/O性能 | 500Mbps | 1Gbps | 雙線鏈路500Mbps（單向250Mbps）；12條鏈路高達6Gbps |
| 時延 | 高 | 高 | 非常低 |
| 可伸縮性 | 局限于內部現(xiàn)有插槽 | 局限于內部現(xiàn)有插槽 | 可在服務器外擴展，每個子網(wǎng)最多可以支持64000個設備 |
| 評價 | 歷史遺留的總線技術 | 速度更快的PCI并行總線架構 | 為外部I/O連接而設計的高速串行總線架構 |
*注：最近宣布的PCI-X 2.0規(guī)范的速度可高達2Gbps。
與3GIO互補
3GIO公布于去年3月的Intel開發(fā)商論壇，它最初被稱為NGIO，后又被稱為Arapahoe，今年4月， Intel將3GIO 1.0的技術規(guī)范移交給PCI-SIG審核，并且被這個組織正式命名為PCI Express。
3GIO與Infini Band都號稱下一代的I/O技術，這很容易引起誤會，認為兩者是競爭取代的。其實不然。技術上看，3GIO也是一種串行高速連接，單根3GIO線纜的速度可以達到206MB/s，32線的速度就是6.4GB/s，大約是PCI-X技術的6倍。3GIO要到2004年底才會問世。另外，消息傳送技術是PCI、3GIO及InfiniBand之間的重大區(qū)別。PCI與3GIO采用了裝入并存儲體系結構。數(shù)據(jù)裝入到總線上后，微處理器實際上要等I/O設備來取信息，此后它才可以繼續(xù)處理其他工作。這就好比郵遞員把郵件投入你的郵箱，等你取走郵件他才能離開。InfiniBand則采用信息傳送，這好比郵遞員把郵件丟到你的郵箱，等你方便的時候再去取信。同時，郵遞員可以去投其他信件。因而效率即性能高得多。
就分工而言，我們看到了兩種不同的意見。據(jù)國外報道，InfiniBand行業(yè)協(xié)會認為，3GIO專注于芯片間連接技術。InfiniBand是一種盒子外面(outside the box)的互連，而3GIO是盒子里面（inside the box）的互連，專為內存等高速芯片和處理器連接而設計的。當然，刀片服務器的背板需要InfiniBand，而這是唯一“盒子里”的應用。所以兩者分工明確，共同為服務器及其應用系統(tǒng)提供高通道。
另外一種意見則認為，3GIO在視頻外設、智能輸入等低端應用上與InfiniBand確有沖突，但因為它沒有InfiniBand“組網(wǎng)”的強大功能，所以群集、SAN等高端應用方面只是InfiniBand的天下�？磥韮烧叩母呦氯绾巫罱K還得看市場推廣及用戶應用的反應。
應用目標
InfiniBand的應用目標有三大方面: 直接連接存儲、群集以及刀片式服務器等新興領域。DAS領域本身就是InfiniBand的設計目的。只要存儲設備支持InfiniBand協(xié)議（通常是加一個InfiniBand控制器），即可實現(xiàn)與服務器的直接連接存儲。但事實是InfiniBand在網(wǎng)絡存儲領域發(fā)揮的作用要大得多。比如，博科對InfiniBand的承諾意味著SAN領域兩種網(wǎng)絡技術的交融前景。
利用InfiniBand實現(xiàn)群集的好處在于低時延、高性能。群集一般采用以太網(wǎng)，如果是高性能計算機，內部也通常采用HIPPI或Myrinet網(wǎng)絡，后兩者的競爭力表現(xiàn)在可靠性、可用性上�，F(xiàn)在InfiniBand在這方面同樣有出色表現(xiàn)。InfiniBand網(wǎng)可大量擴充I/O控制器（大多數(shù)都位于服務器外部），消除了單點故障。InfiniBand在消息傳送協(xié)議之中還融入了差錯管理功能，具有設備熱增加能力（Hot-Addability），包括設備查找和注冊功能，這樣就可以動態(tài)管理、修改和擴充網(wǎng)絡。另外，InfiniBand的可層疊交換技術把集群送到了一條更寬廣的通路上，極大地突破了水平伸縮性。通俗地說，即它支持“網(wǎng)中套網(wǎng)”，通過多層InfiniBand網(wǎng)絡的結合，主機內存、I/O和其他資源將在不同的InfiniBand子網(wǎng)中實現(xiàn)共享，一起在集群環(huán)境中發(fā)揮作用。
刀片服務器應用InfiniBand技術，是因為人們希望把I/O部分移到服務器外部。如果我們做到這點，服務器會更薄、更緊湊，這樣我們就能把更多服務器堆放在一塊，從而獲得更高的密度。技術上，刀片式架構也恰好與InfiniBand架構相匹配，兩者的思路都是采用交換式的網(wǎng)絡通信結構，而利用InfiniBand的通信機制，我們還可以同時管理刀片服務器內部網(wǎng)絡以及外連的存儲單元。
產品計劃
其實現(xiàn)在談論InfiniBand的產品為時尚早。由于Intel計劃推遲的原因，比較完備的產品可能得到2004年初面市。但自InfiniBand提出后，許多業(yè)界重要廠商紛紛表示擁護。據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)有200余家供應商聲稱支持InfiniBand，而宣布計劃推出產品的寥寥無幾。
一項新技術的產品計劃是非常重要的，尤其對于類似網(wǎng)絡架構的InfiniBand來說。單單InfiniBand沒法與服務器協(xié)同工作，這種架構包括交換機、服務器的HCA和用于I/O設備如存儲服務器陣列的TCA。此外，為了連接系統(tǒng)與非InfiniBand資源，也可能需要網(wǎng)關設備。
該技術將最先出現(xiàn)在IA服務器設計上，但應該會遷移至中高檔系統(tǒng)。供應商計劃推出直接連接至服務器的CPU和內存子系統(tǒng)的InfiniBand產品，但這類服務器的開發(fā)工作落后于計劃。
服務器 今年晚些時候，包括戴爾、康柏和IBM在內的供應商計劃為一些基于PCI的架構服務器系列提供附加的InfiniBand HBA。板上設計定于2003年或2004年推出。到時也有可能會出現(xiàn)采用高速InfiniBand背板的刀片式服務器。IBM稱，它計劃將這項技術遷移至中高檔系統(tǒng)。
HCA InfiniBand HCA有望改進現(xiàn)有的服務器群集。重要玩家包括Intel、IBM和Mellanox科技公司。
交換機和網(wǎng)關 首批交換機將來自InfiniSwitch等新興公司及Brocade和Qlogic等老牌光纖通道設備供應商。Voltaire和Omegaband等新興公司則將提供IP網(wǎng)絡網(wǎng)關。
管理軟件 如果沒有用于網(wǎng)絡結構的管理軟件，Infini Band就無法工作。Lane 15軟件公司和VIEO公司是兩家主要開發(fā)商。
目標設備 首批InfiniBand存儲設備可能會來自EMC、富士通和IBM公司。
李小龍 --- 2007-06-25 14:23:54
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這才是專業(yè)人士
810707 --- 2011-07-13 11:30:52
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這個線發(fā)展很慢
huashengzi --- 2021-05-02 22:50:25
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