Qu’est-ce qu’InfiniBand et à quoi sert-il ?

Qu’est-ce qu’InfiniBand et à quoi sert-il ?

 

INTRODUCTION :

 

InfiniBAnd (IB) est en fait un terme de marque utilisé depuis 1999, il s'appelait auparavant System I/O. InfiniBand a été inventé de manière surprenante lorsque deux conceptions concurrentes sur le marché ont fusionné, cela s'est produit après avoir réalisé que c'était la bonne approche pour éviter de futures limitations dans l'industrie, car les conceptions existantes ne répondraient plus aux besoins des futurs serveurs.

 

Les deux conceptions concurrentes étaient : Future I/O – développée par IBM, Compaq et Hewlett-Packard, et Next Generation I/O – développée par Microsoft, Intel et Sun Microsystems. Convaincus que l'industrie et les utilisateurs finaux bénéficieront de la fusion, ils ont formé l'InfiniBand Trade Association ou IBTA, qui compte actuellement plus de 220 membres.

 

Les futures E/S et les E/S de nouvelle génération sont des architectures d'entrée/sortie censées remplacer le système traditionnel PCI ou Peripheral Component Interconnect. Pourquoi est-il nécessaire de remplacer le bus PCI ? Principalement parce que le bus PCI est devenu le goulot d'étranglement limitant les performances des serveurs de données à haut débit, car il est limité à environ 500 Mbps de données partagées uniquement. Le PCI a dominé l'industrie depuis le début des années 90 avec une mise à niveau majeure au cours de cette période : de 32 bits/33 MHz à 64 bits/66 MHz. Le PCI-X, qui a fait progresser la technologie jusqu'à 133 MHz, devait prolonger l'utilisation de l'architecture PCI dans l'industrie. Cependant, Internet est devenu si populaire à l'échelle mondiale, la demande augmentant continuellement jusqu'à ce qu'il n'y ait pratiquement aucune interruption de service. La nécessité d'un système de haute performance, constamment accessible et fiable, doté de systèmes de sécurité, que sont les services fournis par le Web, les fonctionnalités de stockage de données d'Internet, les applications, les serveurs de bases de données et les systèmes logiciels informatiques d'entreprise, etc. a changé le plan de jeu des acteurs du marché. . De plus, nombreux sont ceux qui choisissent de déplacer le stockage hors du serveur vers des réseaux de stockage isolés et de distribuer les données sur des systèmes de stockage tolérants aux pannes. C'est désormais une tendance dans le secteur. De telles demandes nécessitent davantage de bande passante et ce système de bus a atteint un niveau que l'architecture d'interconnexion PCI ne peut plus satisfaire.

 

IBTA a donc créé ce qu'on appelle InfiniBand. Qu’est-ce qu’Infiniband ?

 

InfiniBand est une architecture d'interconnexion d'E/S série point à point basée sur un commutateur développée pour le système actuel avec la capacité de faire évoluer les exigences du système de nouvelle génération. Il fonctionne sur la base d'une vitesse de base à quatre fils de 2,5 Go/s ou 10 Go/s par liaison de port individuel dans chaque direction. Il s'agit d'une architecture série à faible nombre de broches connectant des dispositifs sur le PCB en tant qu'interconnexion composant à composant et permettant une « bande passante prête à l'emploi », une interconnexion châssis à châssis, parcourant des distances allant jusqu'à 17 m sur des fils de cuivre à paire torsadée commune. Comparé au câble à fibre optique ordinaire, il peut parcourir des distances de plusieurs kilomètres ou plus. Son architecture décrivait un protocole matériel en couches ; Couches physiques, de liaison, de réseau, de transport et une couche logicielle pour gérer l'initialisation et la communication entre les appareils.

 

Différentes UTILISATIONS d’InfiniBAnd

 

Fournisseur RAS (Fiabilité, Disponibilité, Serviceabilité)

InfiniBand fournit des fonctionnalités RAS (fiabilité, disponibilité, facilité de maintenance) conçues dans InfiniBand. RAS fait référence à une structure qui fonctionne à la fois directement et qui permet une bande passante prête à l'emploi. Grâce à cette fonctionnalité RAS, il est prévu que l'architecture InfiniBand puisse servir d'infrastructure d'E/S commune pour la prochaine génération de serveurs informatiques et de systèmes de stockage au cœur d'Internet. Par conséquent, cela modifiera fondamentalement les systèmes et interconnectera l’infrastructure Internet.

 

Prend en charge les fournisseurs de services d'application ou ASP

L'Internet, du simple moteur de recherche de données en ligne à la prise en charge de nombreuses applications, crée un marché international pour le streaming multimédia, les solutions interentreprises, le commerce électronique et les sites portails interactifs. L'exigence de fiabilité de chaque application a créé une pression énorme sur les fournisseurs de services. Les fournisseurs de services d'application ou ASP sont entrés dans un groupe offrant des services de qualité avec la capacité d'évaluer intensément dans un court laps de temps pour s'adapter à la croissance drastique d'Internet malgré une éventuelle congestion en utilisant le cluster pour prendre en charge les exigences ci-dessus. Un cluster est un groupe de serveurs connectés par des commutateurs d'équilibrage de charge travaillant en parallèle pour servir une application particulière. InfiniBand simplifie les connexions de cluster d'applications en interconnectant ou en fusionnant le réseau avec une architecture gérée riche en fonctionnalités. Il offre une connectivité de cluster native, des périphériques peuvent être connectés et plusieurs chemins peuvent être utilisés avec l'ajout de commutateurs à la structure.

 

QoS ou Qualité de Service

  InfiniBand peut en même temps fournir et traiter des transactions de grande importance entre des appareils en donnant la priorité aux éléments les moins importants grâce à des mécanismes intégrés de QoS ou de qualité de service.

 

Évolutivité pour les communications IPC ou inter-processeurs

La nature commutée d'InfiniBAnd oOffre une fiabilité de connexion pour les systèmes de communication IPC ou inter-processeurs en autorisant plusieurs chemins entre les systèmes. L'évolutivité est soutenue par des connexions entièrement convertibles gérées par une seule unité qui est le gestionnaire de sous-réseau. Grâce à la fonction de prise en charge multidiffusion, des transactions uniques peuvent être effectuées vers plusieurs destinations. Par conséquent, InfiniBand a servi de base aux capacités des clusters IPC en permettant à plusieurs serveurs de travailler ensemble sur une seule application sans avoir besoin d'une interconnexion d'E/S secondaire en raison des connexions à bande passante plus élevée (4X/12X) qu'il peut fournir.

 

Réseaux de stockage (SAN) simplifiés

Il s'agit de groupes de systèmes de stockage complexes reliés entre eux à des commutateurs gérés pour permettre de stocker de vastes volumes de données à partir de plusieurs serveurs. Ils fournissent des connexions fiables à la grande base de données d’informations dont a besoin le centre de données Internet. Fondamentalement, les SAN sont construits à l'aide de commutateurs, de serveurs et de hubs Fibre Channel connectés via des adaptateurs de bus hôte (HBA) Fibre Channel. Mais l'émergence d'InfiniBAnd résulte de la suppression du réseau Fibre Channel et permet aux serveurs de se connecter directement à un réseau de stockage, éliminant ainsi le coûteux HBA. Avec des fonctionnalités telles que la prise en charge du Remote DMA (RDMA), la communication peer-to-peer simultanée et le contrôle de flux de bout en bout, InfiniBand, grâce à sa topologie de structure, surmonte les déficiences de Fibre Channel ; telles que la restriction des données auxquelles les serveurs individuels peuvent accéder, qui découle d'un « mécanisme de partitionnement », ou parfois appelée zonage ou clôture sans l'aide d'un HBA coûteux et complexe.