Introdução ao RDMA (acesso remoto direto à memória)

Introduction Rdma

O que é RDMA? É a abreviatura de acesso remoto direto à memória. Se você deseja saber informações detalhadas sobre o assunto, você está no lugar certo. Este post do MiniTool fala principalmente sobre RDMA.

• O que é RDMA?
• Como funciona o RDMA?
• Protocolos de rede que suportam RDMA
• Produtos e fornecedores que oferecem suporte a RDMA
• RDMA sobre tecidos e direções futuras
• Conclusão

O que é RDMA?

Para começar, o que é RDMA? RDMA é a abreviatura de acesso remoto direto à memória. É uma tecnologia que permite que computadores em rede troquem dados na memória principal sem envolver o processador, cache ou sistema operacional de qualquer computador. Continue lendo e você descobrirá que este post do MiniTool oferece informações completas sobre RDMA.

Assim como o acesso direto à memória (DMA) baseado em local, o RDMA pode liberar recursos para aumentar o rendimento e o desempenho. O RDMA também ajuda a aumentar as taxas de transferência de dados e a rede de baixa latência, o que é particularmente útil em clusters de computadores massivamente paralelos. E pode ser implementado para aplicativos de rede e armazenamento.

Como funciona o RDMA?

Então, como funciona o RDMA? O RDMA oferece suporte à rede de cópia zero, permitindo que o adaptador de rede transfira dados diretamente da conexão para a memória do aplicativo ou diretamente da memória do aplicativo para a conexão sem copiar dados entre a memória do aplicativo e os buffers de dados no sistema operacional.

Essas transferências não exigem CPUs, caches ou alternâncias de contexto para realizar qualquer trabalho, e as transferências ocorrem em paralelo com outras operações do sistema. Isso reduz a latência na transmissão de mensagens. O que é melhor, se ambos os dispositivos de envio e recepção suportarem RDMA, o diálogo entre os dois será concluído mais rapidamente do que sistemas de rede não RDMA semelhantes.

Se seus aplicativos exigem clusters de computação de alto desempenho (HPC) paralelos rápidos e massivos e redes de data center, você descobrirá que o RDMA é muito útil. Você também pode achar o RDMA útil na análise de big data, em ambientes de supercomputação que processam aplicativos e no aprendizado de máquina que requer a latência mais baixa e as taxas de transferência mais altas.

No entanto, esta estratégia apresenta alguns problemas relacionados ao fato de o nó alvo não receber notificação da conclusão solicitada (comunicação unilateral).

Protocolos de rede que suportam RDMA

RDMA em Ethernet convergente. RoCE é um protocolo de rede que oferece suporte a RDMA sobre Ethernet, definindo o desempenho do RDMA em tal ambiente.Protocolo RDMA de área ampla da InternetIWARP usa Transmission Control Protocol (TCP) ou Stream Control Transmission Protocol (SCTP) para transmitir dados. Ele foi desenvolvido pela Internet Engineering Task Force para permitir que aplicativos em um servidor leiam ou gravem diretamente em aplicativos executados em outro servidor sem suporte do sistema operacional em qualquer um dos servidores.Banda Infini. Para conexões de rede InfiniBand de alta velocidade, RDMA é um protocolo padrão. Este protocolo de rede RDMA é comumente usado para comunicação entre sistemas e foi popular pela primeira vez em ambientes de computação de alto desempenho. Como o InfiniBand pode se conectar rapidamente a grandes clusters de computadores, ele entrou em casos de uso adicionais, como ambientes de big data, bancos de dados, configurações altamente virtualizadas e aplicativos da web com grandes requisitos de recursos.

Produtos e fornecedores que oferecem suporte a RDMA

A partir de 2018, o RDMA ganhou maior aceitação devido à implementação de funções aprimoradas, alcançando melhor desempenho do que a infraestrutura de rede comum. Então, quais produtos e fabricantes oferecem suporte ao RDMA? Aqui estão alguns produtos e fornecedores listados abaixo:

• Análise de big data do Apache Hadoop e Apache Spark
• Plataforma Baidu Paddle (Parallel Distributed Deep LEarning)
• Adaptadores Broadcom e Emulex
• Estrutura de aprendizagem profunda Caffe
• Placas de rede Ethernet Cavium FastLinQ série 45000/41000
• Plataforma de armazenamento de objetos Ceph
• Estrutura de código aberto de aprendizado profundo baseada em Python ChainerMN
• Adaptadores Chelsio Terminator 5 e 6 iWARP
• Servidores Dell EMC PowerEdge
• Sistema operacional FreeBSD
• Sistema de arquivos de rede GlusterFS
• Processadores escaláveis ​​Intel Xeon e hub controlador de plataforma
• Família Mellanox ConnectX de adaptadores de rede e switches InfiniBand
• O Microsoft Windows Server (2012 e superior) via SMB Direct oferece suporte a adaptadores de rede compatíveis com RDMA, switch virtual Hyper-V e Cognitive Toolkit.

Você pode clicar aqui link para obter mais produtos e fornecedores compatíveis com RDMA.

RDMA sobre tecidos e direções futuras

RDMA on Fabric é uma evolução lógica da arquitetura de armazenamento compartilhado existente, beneficiando-se de memória flash e de estado sólido, o que melhora o desempenho do acesso a dados compartilhados. Uma rede RDMA adota um protocolo como RoCE, iWARP ou InfiniBand para enviar dados entre o espaço de endereço da memória por meio da interface, o que acelera as operações para aumentar o valor dos investimentos em aplicativos, servidores e armazenamento.

A sexta geração de redes de armazenamento Fibre Channel – 32 Gigabits por segundo – e PCI Express suportam RDMA baseado na interface Fabrics.

Conclusão

Esta postagem forneceu informações detalhadas sobre o que é RDMA (acesso remoto direto à memória). Além disso, você também pode conhecer produtos e fornecedores que suportam RDMA, bem como os protocolos de rede que suportam RDMA.