InfiniBand هي بنية شبكة عالية الأداء ومتعددة الأغراض تستند إلى تصميم تبديل يسمى غالبًا "تبديل النسيج". تم تصميم InfiniBand ("IB" قصيرًا) للاستخدام في شبكات الإدخال / الإخراج مثل شبكات منطقة التخزين (SAN) أو في شبكات المجموعات. لقد أصبح معيارًا رائدًا في الحوسبة عالية الأداء. يستخدم أكثر من 200 من أسرع 500 حاسوب عملاق في العالم InfiniBand ، أكثر من استخدام Gigabit Ethernet .
تاريخ InfiniBand
بدأ العمل في InfiniBand في التسعينات تحت أسماء مختلفة من قبل مجموعتين صناعيتين منفصلتين لتصميم المعايير الفنية لربط النظام. بعد دمج المجموعتين في عام 1999 ، ظهرت "InfiniBand" في النهاية كإسم للهندسة المعمارية الجديدة. تم نشر الإصدار 1.0 من معيار InfiniBand Architecture في عام 2000.
كيف يعمل InfiniBand
تغطي مواصفات طبقات InfiniBand Architecture من 1 إلى 4 من نموذج OSI . وهو يغطي متطلبات الأجهزة المادية وطبقة ارتباط البيانات ، كما يتميز ببروتوكولات نقل موجهة نحو التوصيل وبدون توصيل مماثلة لـ TCP و UDP . يستخدم InfiniBand IPv6 للتعامل مع طبقة الشبكة.
ينفّذ InfinBand خدمة الرسائل للتطبيقات التي تدعى القناة I / O والتي تتجاوز أنظمة تشغيل الشبكة من أجل تحقيق الأداء العالي في البيئات المتخصصة. فهو يوفر القدرة على اثنين من التطبيقات الممكّنة بتقنية Infiniband لإنشاء قناة اتصال مباشرة لإرسال واستقبال قوائم الانتظار تسمى Queue Pairs. تعيين قوائم الانتظار إلى مساحات الذاكرة التي يمكن الوصول إليها لكل تطبيق لمشاركة البيانات (تسمى الوصول المباشر للذاكرة عن بُعد أو RDMA).
تتكون شبكة InfiniBand من أربعة مكونات أساسية:
- بوابة
- محولات القناة المضيفة
- مدراء الشبكة الفرعية
- مفاتيح
مثل عبّارات الشبكة الأخرى ، تقوم بوابة InfiniBand بتوصيل شبكة IB بشبكات محلية خارجية.
تقوم محولات قناة المضيف بتوصيل أجهزة InfiniBand بنسيج IB ، مثل الأنواع التقليدية من محولات الشبكة .
يدير برنامج Subnet Manager تدفق حركة المرور على شبكة InfiniBand. كل جهاز IB يقوم بتشغيل وكيل مدير الشبكة الفرعية للتواصل مع المدير المركزي.
تعد InfiniBand Switches عنصرًا مطلوبًا في الشبكة ، لتمكين مجموعة من الأجهزة من الإقران مع بعضها البعض في مجموعات مختلفة. بخلاف شبكات Ethernet و Wi-Fi ، لا تستخدم شبكات IB عادةً أجهزة التوجيه .
ما مدى سرعة InfiniBand؟
يدعم InfiniBand سرعات شبكة متعددة غيغابت ، تصل إلى 56 جيجابت في الثانية وأعلى اعتمادًا على تكوينها. تتضمن خارطة طريق التكنولوجيا دعمًا بسرعة 100 جيجابت في الثانية وسرعات أسرع في الإصدارات المستقبلية.
قيود InfiniBand
وقد اقتصرت تطبيقات InfiniBand إلى حد كبير على الحواسيب الفائقة العنقودية وأنظمة الشبكات المتخصصة الأخرى. في ما يتعلق بالمطالبات التسويقية ، لم يتم تصميم InfiniBand لتوصيل بيانات التطبيقات للأغراض العامة بطريقة يمكن أن تحل محل إما Ethernet أو قناة ليفية في مراكز بيانات الإنترنت. لا يستخدم مكدسات بروتوكول الشبكة التقليدية مثل TCP / IP بسبب قيود الأداء لهذه البروتوكولات ، ولكن عند القيام بذلك لا يدعم التطبيقات السائدة.
لم تتحول بعد إلى تقنية رئيسية جزئياً لأن مكتبات برامج الشبكة القياسية مثل WinSock لا يمكن استخدامها للعمل مع InfiniBand دون التضحية بمزايا الأداء للعمارة.