إنفيني باند

الموسوعة الحرة
رابطة تجارة إنفيني باند
تشكيل1999
يكتبمجموعة التجارة الصناعية
غايةالترويج لـ InfiniBand
المقر الرئيسيبيفيرتون، أوريغون ، الولايات المتحدة
موقع إلكترونيinfinibandta.org

إن InfiniBand ( IB ) هو معيار اتصالات شبكات الكمبيوتر المستخدم في الحوسبة عالية الأداء والذي يتميز بإنتاجية عالية جدًا وزمن انتقال منخفض جدًا . يتم استخدامه لربط البيانات بين أجهزة الكمبيوتر وداخلها. كما يستخدم InfiniBand إما كوصلة مباشرة أو مبدلة بين الخوادم وأنظمة التخزين، بالإضافة إلى وصلة بين أنظمة التخزين. تم تصميمه ليكون قابلاً للتطوير ويستخدم طوبولوجيا شبكة النسيج المبدل . بين عامي 2014 ويونيو 2016، [1] كان أكثر وصلة مستخدمة شيوعًا في قائمة TOP500 لأجهزة الكمبيوتر العملاقة.

تصنع شركة Mellanox (التي استحوذت عليها شركة Nvidia ) محولات ناقل المضيف InfiniBand ومفاتيح الشبكة ، والتي تستخدمها شركات أنظمة الكمبيوتر وقواعد البيانات الكبيرة في خطوط منتجاتها. [2]

باعتبارها شبكة ربط بين مجموعات أجهزة الكمبيوتر، تتنافس تقنية IB مع تقنية Ethernet و Fibre Channel وIntel Omni-Path . وتروج لهذه التقنية رابطة تجارة InfiniBand .

تاريخ

نشأت تقنية InfiniBand في عام 1999 من اندماج تصميمين متنافسين: Future I/O وNext Generation I/O (NGIO). قادت شركة Intel تقنية NGIO ، مع إصدار مواصفات في عام 1998، [3] وانضمت إليها Sun Microsystems و Dell . تم دعم Future I/O من قبل Compaq و IBM و Hewlett-Packard . [4] أدى هذا إلى تكوين رابطة تجارة InfiniBand (IBTA)، والتي تضمنت كل من مجموعتي بائعي الأجهزة بالإضافة إلى بائعي البرامج مثل Microsoft . في ذلك الوقت، كان يُعتقد أن بعض أجهزة الكمبيوتر الأكثر قوة تقترب من عنق زجاجة التوصيل في ناقل PCI ، على الرغم من الترقيات مثل PCI-X . [5] تم إصدار الإصدار 1.0 من مواصفات بنية InfiniBand في عام 2000. في البداية، كانت رؤية IBTA لـ IB هي في نفس الوقت استبدال PCI في I/O، وEthernet في غرفة الآلة ، وربط المجموعة و Fibre Channel . كما تصور IBTA تحلل أجهزة الخادم على نسيج IB .

تأسست شركة Mellanox في عام 1999 لتطوير تقنية NGIO، ولكن بحلول عام 2001 قامت بشحن خط إنتاج InfiniBand يسمى InfiniBridge بسرعات 10 جيجابت/ثانية. [6] بعد انفجار فقاعة الدوت كوم كان هناك تردد في الصناعة للاستثمار في مثل هذه القفزة التكنولوجية بعيدة المدى. [7] بحلول عام 2002، أعلنت شركة Intel أنه بدلاً من شحن الدوائر المتكاملة IB ("الرقائق")، فإنها ستركز على تطوير PCI Express ، وتوقفت Microsoft عن تطوير IB لصالح توسيع Ethernet. واصلت Sun Microsystems و Hitachi دعم IB. [8]

في عام 2003، استخدم الحاسوب العملاق System X الذي بُني في Virginia Tech تقنية InfiniBand في ما قُدِّر بأنه ثالث أكبر حاسوب في العالم في ذلك الوقت. [9] تأسس تحالف OpenIB (الذي أعيدت تسميته لاحقًا باسم OpenFabrics Alliance) في عام 2004 لتطوير مجموعة مفتوحة من البرامج لنواة Linux . بحلول فبراير 2005، تم قبول الدعم في نواة Linux 2.6.11. [10] [11] في نوفمبر 2005، تم إطلاق أجهزة التخزين أخيرًا باستخدام InfiniBand من بائعين مثل Engenio. [12] تبنت شركة Cisco، التي ترغب في إبقاء التكنولوجيا المتفوقة على Ethernet خارج السوق، استراتيجية "الشراء للقتل". نجحت Cisco في قتل شركات تبديل InfiniBand مثل Topspin من خلال الاستحواذ. [13] [ بحاجة لمصدر ]

من بين أفضل 500 حاسوب فائق في عام 2009، كانت تقنية جيجابت إيثرنت هي تقنية الربط الداخلي في 259 منشأة، مقارنة بـ 181 منشأة تستخدم تقنية InfiniBand. [14] في عام 2010، اندمجت شركتا Mellanox وVoltaire الرائدتان في السوق، ولم يتبق سوى بائع IB آخر، وهو QLogic ، وهو في الأساس بائع Fibre Channel . [15] في مؤتمر الحوسبة الفائقة الدولي لعام 2011 ، تم الإعلان عن الروابط التي تعمل بسرعة 56 جيجابت في الثانية (المعروفة باسم FDR، انظر أدناه)، وتم عرضها من خلال أكشاك التوصيل في المعرض التجاري. [16] في عام 2012، استحوذت شركة Intel على تقنية InfiniBand من QLogic، ولم يتبق سوى مورد مستقل واحد. [17]

بحلول عام 2014، أصبحت تقنية InfiniBand هي تقنية الاتصال الداخلي الأكثر شيوعًا لأجهزة الكمبيوتر العملاقة، على الرغم من أن تقنية 10 Gigabit Ethernet بدأت تحل محلها في غضون عامين . [1]

في عام 2016، تم الإبلاغ عن أن شركة Oracle Corporation (مستثمر في Mellanox) قد تقوم بتصميم أجهزة InfiniBand الخاصة بها. [2]

في عام 2019، استحوذت Nvidia على Mellanox، آخر مورد مستقل لمنتجات InfiniBand. [18]

مواصفة

تتم نشر المواصفات من قبل جمعية InfiniBand التجارية.

أداء

كانت الأسماء الأصلية للسرعات هي معدل البيانات الفردي (SDR) ومعدل البيانات المزدوج (DDR) ومعدل البيانات الرباعي (QDR) كما هو موضح أدناه. [12] بعد ذلك، تمت إضافة اختصارات أخرى مكونة من ثلاثة أحرف لمعدلات بيانات أعلى. [19]

معدلات البيانات أحادية الاتجاه InfiniBand
سنة [20] رمز الخط معدل الإشارة (جيجابت/ثانية) معدل الإنتاجية (جيجابت/ثانية) [21] زمن انتقال المحول (ميكروثانية) [22]
1x 4x 8x 12x
حقوق السحب الخاصة 2001، 2003 إن آر زد 8ب/10ب [23] 2.5 2 8 16 24 5
دي آر دي 2005 5 4 16 32 48 2.5
مراجعة ربع سنوية 2007 10 8 32 64 96 1.3
فرانكلين روزفلت 10 2011 64ب/66ب 10.3125 [24] 10 40 80 120 0.7
روزفلت 2011 14.0625 [25] [19] 13.64 54.54 109.08 163.64 0.7
إي دي آر 2014 [26] 25.78125 25 100 200 300 0.5
النطاق الديناميكي العالي 2018 [26] بام4 53.125 [27] 50 200 400 600 <0.6 [28]
إن دي آر 2022 [26] 256ب/257ب [أ] 106.25 [29] 100 400 800 1200 ؟
إكس دي آر 2024 [30] [ سيتم تحديده ] 200 200 800 1600 2400 [ سيتم تحديده ]
ألمانيا الشرقية سيتم الإعلان عنها لاحقا [ سيتم تحديده ] 400 400 1600 3200 4800
ملحوظات
  1. ^ استخدام تصحيح الخطأ الأمامي لـ Reed-Solomon

كل رابط هو ثنائي الاتجاه. يمكن تجميع الروابط: تستخدم معظم الأنظمة موصلًا رباعي الاتجاه/المسار (QSFP). يستخدم HDR غالبًا روابط 2x (المعروفة أيضًا باسم HDR100، رابط 100 جيجابت يستخدم مسارين من HDR، مع الاستمرار في استخدام موصل QSFP). مطلوب 8x مع منافذ تبديل NDR باستخدام موصلات OSFP (Octal Small Form Factor Pluggable) "تعريفات الكابلات والموصلات".

توفر تقنية InfiniBand إمكانيات الوصول المباشر إلى الذاكرة عن بعد (RDMA) لتقليل تكلفة وحدة المعالجة المركزية.

الطوبولوجيا

يستخدم InfiniBand طوبولوجيا نسيجية مبدلة ، على عكس Ethernet الوسيطة المشتركة المبكرة . تبدأ جميع عمليات الإرسال أو تنتهي عند محول قناة. يحتوي كل معالج على محول قناة مضيفة (HCA) وكل جهاز طرفي يحتوي على محول قناة مستهدفة (TCA). يمكن لهذه المحولات أيضًا تبادل المعلومات من أجل الأمان أو جودة الخدمة (QoS).

رسائل

ينقل InfiniBand البيانات في حزم يصل حجمها إلى 4 كيلوبايت، والتي يتم جمعها معًا لتكوين رسالة. يمكن أن تكون الرسالة:

  • قراءة أو كتابة الوصول المباشر إلى الذاكرة عن بعد
  • قناة إرسال أو استقبال
  • عملية تعتمد على المعاملات (يمكن عكسها)
  • إرسال متعدد البث
  • عملية ذرية

الترابط المادي

مفتاح InfiniBand مع موصلات CX4/SFF-8470

بالإضافة إلى اتصال عامل شكل اللوحة، فإنه يمكن استخدام كل من النحاس النشط والسالب (حتى 10 أمتار) وكابل الألياف الضوئية (حتى 10 كم). [31] يتم استخدام موصلات QSFP .

كما حددت جمعية InfiniBand نظام موصل CXP لسرعات تصل إلى 120 جيجابت/ثانية عبر النحاس والكابلات الضوئية النشطة وأجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية باستخدام كابلات الألياف متعددة الأوضاع المتوازية مع موصلات MPO ذات 24 ليفًا. [ بحاجة لمصدر ]

واجهات البرامج

يتوفر دعم نظام التشغيل Mellanox لـ Solaris و FreeBSD [32] [33] و Red Hat Enterprise Linux و SUSE Linux Enterprise Server (SLES) و Windows و HP-UX و VMware ESX [ 34] و AIX [35] .

لا يوجد لدى InfiniBand واجهة برمجة تطبيقات قياسية محددة (API). يسرد المعيار فقط مجموعة من الأفعال مثل ibv_open_deviceأو ibv_post_send، والتي تعد تمثيلات مجردة للوظائف أو الطرق التي يجب أن توجد. يُترك بناء جملة هذه الوظائف للبائعين. في بعض الأحيان يُطلق على ذلك للإشارة واجهة برمجة تطبيقات الأفعال . تم تطوير البرنامج القياسي بحكم الأمر الواقع بواسطة OpenFabrics Alliance ويُسمى Open Fabrics Enterprise Distribution (OFED). يتم إصداره بموجب ترخيصين GPL2 أو ترخيص BSD لنظامي Linux و FreeBSD، و Mellanox OFED لنظام Windows (أسماء المنتجات: WinOF / WinOF-2؛ يُنسب إليه برنامج تشغيل وحدة تحكم المضيف لمطابقة أجهزة ConnectX 3 إلى 5 المحددة) [36] بموجب اختيار ترخيص BSD لنظام Windows. تم تبنيه من قبل معظم بائعي InfiniBand، لنظامي Linux و FreeBSD و Microsoft Windows . تشير IBM إلى مكتبة برامج تسمى ، لنظام التشغيل AIXlibibverbs الخاص بها ، بالإضافة إلى "أفعال AIX InfiniBand". [37] تم دمج دعم نواة Linux في إصدار النواة 2.6.11 في عام 2005. [38]

إيثرنت عبر InfiniBand

Ethernet over InfiniBand، والمختصر إلى EoIB، هو تنفيذ Ethernet عبر بروتوكول InfiniBand وتقنية الموصل. يتيح EoIB نطاقات تردد Ethernet متعددة تختلف في إصدار InfiniBand (IB). [39] يختلف تنفيذ Ethernet لمجموعة بروتوكولات الإنترنت ، والتي يشار إليها عادةً باسم TCP/IP، في بعض التفاصيل مقارنة ببروتوكول InfiniBand المباشر في IP over IB (IPoIB).

أداء Ethernet عبر InfiniBand
يكتب الممرات عرض النطاق الترددي (جيجابت/ثانية) أنواع إيثرنت المتوافقة كمية إيثرنت المتوافقة
حقوق السحب الخاصة 00 1 000 2.5 GbE إلى 2.5 GbE 0 2 × GbE إلى 1 × 0 2.5 GbE
00 4 00 10 من GbE إلى 10 GbE 10 × GbE إلى 1 × 10 GbE
00 8 00 20 من GbE إلى 10 GbE 20 × GbE إلى 2 × 10 GbE
0 12 00 30 GbE إلى 25 GbE 30 × جيجابت إلى 1 × 25 جيجابت + 1 × 0 5 جيجابت
دي آر دي 00 1 000 5 من GbE إلى 5 GbE 0 5 × GbE إلى 1 × 0 5 GbE
00 4 00 20 من GbE إلى 10 GbE 20 × GbE إلى 2 × 10 GbE
00 8 00 40 GbE إلى 40 GbE 40 × GbE إلى 1 × 40 GbE
0 12 00 60 GbE إلى 50 GbE 60 × جيجابت إلى 1 × 50 جيجابت + 1 × 10 جيجابت
مراجعة ربع سنوية 00 1 00 10 من GbE إلى 10 GbE 10 × GbE إلى 1 × 10 GbE
00 4 00 40 GbE إلى 40 GbE 40 × GbE إلى 1 × 40 GbE

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ ab "أبرز الأحداث - يونيو 2016". Top500.Org. يونيو 2016. تم الاسترجاع في 26 سبتمبر 2021. توجد تقنية InfiniBand الآن على 205 أنظمة، انخفاضًا من 235 نظامًا، وهي الآن ثاني أكثر تقنيات الربط الداخلي استخدامًا . ارتفع جيجابت إيثرنت إلى 218 نظامًا ارتفاعًا من 182 نظامًا، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى 176 نظامًا تستخدم الآن واجهات 10G.
  2. ^ من تأليف تيموثي بريكيت مورجان (23 فبراير 2016). "Oracle Engineers Its Own InfiniBand Interconnects". The Next Platform . تم الاسترجاع في 26 سبتمبر 2021 .
  3. ^ Scott Bekker (11 نوفمبر 1998). "Intel تقدم الجيل التالي من I/O لخوادم الحوسبة". Redmond Channel Partner . تم الاسترجاع في 28 سبتمبر 2021 .
  4. ^ Will Wade (31 أغسطس 1999). "اندماج مجموعات NGIO وI/O المستقبلية المتحاربة". EE Times . تم الاسترجاع في 26 سبتمبر 2021 .
  5. ^ Pentakalos, Odysseas. "مقدمة إلى بنية InfiniBand". O'Reilly . تم الاسترجاع في 28 يوليو 2014 .
  6. ^ "الخط الزمني". Mellanox Technologies . تم الاسترجاع في 26 سبتمبر 2021 .
  7. ^ كيم، تيد. "تاريخ موجز لـ InfiniBand: من الضجيج إلى البراجماتية". أوراكل. مؤرشف من الأصل في 8 أغسطس 2014. تم الاسترجاع في 28 سبتمبر 2021 .
  8. ^ Computerwire (2 ديسمبر 2002). "Sun confirms commitment to InfiniBand". The Register . تم الاسترجاع في 26 سبتمبر 2021 .
  9. ^ "Virginia Tech Builds 10 TeraFlop Computer". R&D World . 30 نوفمبر 2003 . تم الاسترجاع في 28 سبتمبر 2021 .
  10. ^ شون مايكل كيرنر (24 فبراير 2005). "نواة لينكس 2.6.11 تدعم InfiniBand". أخبار الإنترنت . تم الاسترجاع في 28 سبتمبر 2021 .
  11. ^ OpenIB Alliance (21 يناير 2005). "OpenIB Alliance Achieves Acceptance By Kernel.org". بيان صحفي . تم الاسترجاع في 28 سبتمبر 2021 .
  12. ^ بواسطة Ann Silverthorn (12 يناير 2006)، "هل تستعد InfiniBand للعودة؟"، Infostor ، 10 (2) ، تم الاسترجاع في 28 سبتمبر 2021
  13. ^ كونور، ديني. "ماذا تعني صفقة سيسكو-توبسبين بالنسبة لـ InfiniBand". Network World . تم الاسترجاع في 19 يونيو 2024 .
  14. ^ لوسون، ستيفن (16 نوفمبر 2009). "جهازان حاسوبيان عملاقان متنافسان يتنافسان على المركز الأول". Computerworld . تم الاسترجاع في 29 سبتمبر 2021 .
  15. ^ Raffo, Dave. "اندماج أكبر بائعي InfiniBand؛ شبكات متقاربة". مؤرشف من الأصل في 1 يوليو 2017. تم الاسترجاع في 29 يوليو 2014 .
  16. ^ Mikael Ricknäs (20 يونيو 2011). "Mellanox Demos Souped-Up Version of InfiniBand". CIO . مؤرشف من الأصل في 6 أبريل 2012 . تم الاسترجاع في 30 سبتمبر 2021 .
  17. ^ مايكل فيلدمان (23 يناير 2012). "إنتل تستحوذ على تقنية InfiniBand، خط إنتاج من QLogic". HPCwire . تم الاسترجاع في 29 سبتمبر 2021 .
  18. ^ "إنفيديا تستحوذ على ميلانوكس مقابل 6.9 مليار دولار". بيان صحفي . 11 مارس 2019. تم الاسترجاع في 26 سبتمبر 2021 .
  19. ^ ab "FDR InfiniBand Fact Sheet". InfiniBand Trade Association. 11 نوفمبر 2021. مؤرشف من الأصل في 26 أغسطس 2016. تم الاسترجاع في 30 سبتمبر 2021 .
  20. ^ باندا، داباليسوار ك.؛ سايانتان سور (2011). "تسريع سرعة الشبكة باستخدام IB وHSE" (PDF) . تصميم أنظمة الحوسبة السحابية والشبكية باستخدام InfiniBand وHigh-Speed ​​Ethernet . نيوبورت بيتش، كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية: CCGrid 2011. ص. 23. تم الاسترجاع في 13 سبتمبر 2014 .
  21. ^ "InfiniBand Roadmap: IBTA - InfiniBand Trade Association". مؤرشف من الأصل في 2011-09-29 . تم الاسترجاع في 2009-10-27 .
  22. ^ http://www.hpcadvisorycouncil.com/events/2014/swiss-workshop/presos/Day_1/1_Mellanox.pdf // ميلانوكس
  23. ^ "أنواع وسرعات InfiniBand".
  24. ^ "Interfaces". NVIDIA Docs . تم الاسترجاع في 2023-11-12 . FDR10 هو معدل بيانات InfiniBand غير قياسي، حيث يعمل كل مسار من منفذ 4X بمعدل بت يبلغ 10.3125 جيجابت/ثانية مع ترميز 64b/66b، مما ينتج عنه نطاق ترددي فعال يبلغ 40 جيجابت/ثانية. يدعم FDR10 نطاق ترددي أكبر بنسبة 20% مقارنة بـ QDR بسبب معدل الترميز الأفضل.
  25. ^ "دليل مستخدم أجهزة منصة التبديل 324-Port InfiniBand FDR SwitchX®" (PDF) . nVidia . 2018-04-29. القسم 1.2 . تم الاسترجاع 2023-11-12 . نظرة عامة على InfiniBand FDR وFDR10 [...] FDR، معدل بيانات InfiniBand القياسي، حيث يعمل كل مسار من منفذ 4X بمعدل بت يبلغ 14.0625 جيجابت/ثانية مع ترميز 64b/66b، مما يؤدي إلى عرض نطاق ترددي فعال يبلغ 54.54 جيجابت/ثانية. الطبقة المادية FDR هي طبقة مادية محددة من قبل IBTA باستخدام أنواع كتلة مختلفة وآلية انحراف وقواعد تأطير. يدعم مفتاح SX6518 أيضًا FDR10، وهو معدل بيانات InfiniBand غير قياسي، حيث يعمل كل مسار من منفذ 4X بمعدل بت يبلغ 10.3125 جيجابت/ثانية مع تشفير 64b/66b، مما يؤدي إلى عرض نطاق ترددي فعال يبلغ 40 جيجابت/ثانية.
  26. ^ abc "خريطة طريق InfiniBand - تطوير InfiniBand". رابطة تجارة InfiniBand .
  27. ^ "مقدمة". وثائق NVIDIA . تم الاسترجاع في 2023-11-12 .
  28. ^ https://www.mellanox.com/files/doc-2020/pb-connectx-6-vpi-card.pdf [ عنوان URL العاري PDF ]
  29. ^ "مقدمة". وثائق NVIDIA . تم الاسترجاع في 2023-11-12 .
  30. ^ "NVIDIA تعلن عن مفاتيح جديدة مُحسَّنة للحوسبة الرسومية ذات تريليون معلمة والبنية الأساسية للذكاء الاصطناعي". غرفة أخبار NVIDIA . تم الاسترجاع في 2024-03-19 .
  31. ^ "الأسئلة الشائعة حول المواصفات". ITA. مؤرشف من الأصل في 24 نوفمبر 2016. استرجاع 30 يوليو 2014 .
  32. ^ "Mellanox OFED for FreeBSD". Mellanox . تم الاسترجاع في 19 سبتمبر 2018 .
  33. ^ Mellanox Technologies (3 ديسمبر 2015). "دليل واجهات نواة FreeBSD، mlx5en". صفحات دليل FreeBSD . FreeBSD . تم الاسترجاع في 19 سبتمبر 2018 .
  34. ^ "بطاقات InfiniBand - نظرة عامة". Mellanox . تم الاسترجاع في 30 يوليو 2014 .
  35. ^ "تنفيذ InfiniBand على نظام IBM p (IBM Redbook SG24-7351-00)" (PDF) .
  36. ^ Mellanox OFED لنظام Windows - WinOF / WinOF-2
  37. ^ "Verbs API". وثائق IBM AIX 7.1 . 2020. تم الاسترجاع في 26 سبتمبر 2021 .
  38. ^ دوتان باراك (11 مارس 2014). "دروس برمجة الأفعال" (PDF) . OpenSHEM، 2014. Mellanox . تم الاسترجاع في 26 سبتمبر 2021 .
  39. ^ "10 مزايا لـ InfiniBand". NADDOD . تم الاسترجاع في 28 يناير 2023 .
  • كير، جريجوري (2011)، تحليل تطبيق InfiniBand صغير باستخدام واجهة برمجة التطبيقات Verbs ، arXiv : 1105.1827 ، Bibcode : 2011arXiv1105.1827K
  • موقع جمعية InfiniBand التجارية على شبكة الإنترنت
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=InfiniBand&oldid=1251563982"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate