O que é InfiniBand e para que é usado?

O que é InfiniBand e para que é usado?

 

INTRODUÇÃO :

 

InfiniBAnd (IB) é na verdade um termo de marca registrada usado desde 1999, anteriormente chamado de System I/O. O InfiniBand foi cunhado surpreendentemente quando dois designs conflitantes no mercado se fundiram, isso aconteceu depois de perceber que é a abordagem certa para evitar futuras limitações na indústria, porque os designs existentes não atenderiam mais às necessidades de servidores futuros.

 

Os dois projetos concorrentes eram: Future I/O – desenvolvido pela IBM, Compaq e Hewlett-Packard, e Next Generation I/O – desenvolvido pela Microsoft, Intel e Sun Microsystems. Com a confiança de que tanto a indústria como os utilizadores finais beneficiarão da fusão, formaram a Associação Comercial InfiniBand ou IBTA, que tem actualmente mais de 220 membros.

 

Espera-se que a E/S do futuro e a E/S da próxima geração sejam arquiteturas de entrada/saída que substituam o sistema PCI tradicional ou de interconexão de componentes periféricos. Por que é necessário substituir o barramento PCI? Principalmente porque o barramento PCI se tornou o gargalo que limita o desempenho dos servidores de dados de alta velocidade porque está restrito a cerca de 500 Mbps apenas de dados compartilhados. O PCI dominou a indústria desde o início dos anos 90 com uma grande atualização durante o período: de 32 bits/33 MHz para 64 bits/66 MHz. O PCI-X que fez a tecnologia avançar para 133 MHz foi projetado para prolongar o uso da arquitetura PCI na indústria. No entanto, a Internet tornou-se tão popular em todo o mundo, aumentando continuamente a procura até quase não haver qualquer tempo de inatividade. A necessidade de alto desempenho constantemente acessível e confiável com sistema à prova de falhas que são serviços fornecidos pela web, recursos de armazenamento de dados da internet, aplicativos, servidores de banco de dados e sistemas de software de computação empresarial, etc. . Além disso, muitos optam por transferir o armazenamento do servidor para redes de armazenamento isoladas e distribuir dados entre sistemas de armazenamento tolerantes a falhas, o que é agora uma tendência na indústria. Tais demandas exigem mais largura de banda e esse sistema de barramento atingiu um nível que a arquitetura de interconexão PCI não consegue mais atender.

 

Então a IBTA criou o chamado InfiniBand. O que é Infiniband?

 

InfiniBand é uma arquitetura de interconexão de E/S serial ponto a ponto baseada em switch desenvolvida para o sistema atual com a capacidade de dimensionar os requisitos do sistema da próxima geração. Ele opera com base em uma velocidade base de quatro fios de 2,5 Gb/s ou 10 GB/s por link de porta individual em cada direção. É uma arquitetura serial de baixa contagem de pinos que conecta dispositivos no PCB como uma interconexão componente a componente e permite “largura de banda pronta para uso”, interconexão chassi a chassi, percorrendo distâncias de até 17 m em fios de cobre de par trançado comuns. Comparado ao cabo de fibra comum, ele pode percorrer distâncias de vários quilômetros ou mais. Sua arquitetura descreveu um protocolo de hardware em camadas; Camadas Física, de Link, de Rede, de Transporte e uma camada de software para gerenciar a inicialização e a comunicação entre dispositivos.

 

Diferentes USOS do InfiniBAnd

 

Provedor RAS (Confiabilidade, Disponibilidade, Capacidade de Manutenção)

O InfiniBand fornece recursos RAS (Confiabilidade, Disponibilidade, Capacidade de Manutenção) projetados no InfiniBand. RAS refere-se a uma estrutura que funciona tanto na caixa quanto permite largura de banda pronta para uso. Devido a esse recurso RAS, projeta-se que a arquitetura InfiniBand será capaz de servir como infraestrutura de E/S comum para a próxima geração de servidores de computador e sistemas de armazenamento no coração da Internet. Conseqüentemente, isso alterará fundamentalmente os sistemas e interconectará a infraestrutura da Internet.

 

Suporta provedores de serviços de aplicativos ou ASP

A Internet, desde um simples mecanismo de pesquisa de dados on-line até o suporte a inúmeras aplicações, criando um mercado internacional para streaming de mídia, soluções business to business, comércio eletrônico e sites de portais interativos. A demanda por confiabilidade de cada aplicação criou uma enorme pressão sobre os provedores de serviços. Entrou em cena Application Service Providers ou ASP, um grupo que oferece serviços de qualidade com capacidade de avaliar intensamente em um curto período de tempo para acomodar o crescimento drástico da Internet apesar do possível congestionamento usando o cluster para suportar os requisitos acima. Um cluster é um grupo de servidores conectados por switches de balanceamento de carga que trabalham em paralelo para atender a um aplicativo específico. O InfiniBand simplifica as conexões de cluster de aplicativos interconectando ou fundindo a rede com uma arquitetura gerenciada rica em recursos. Ele oferece conectividade de cluster nativa, dispositivos podem ser conectados e vários caminhos podem ser usados com a adição de switches à estrutura.

 

QoS ou Qualidade de Serviço

  Ao mesmo tempo, o InfiniBand pode entregar e processar transações de alta importância entre dispositivos, priorizando itens menos significativos por meio de mecanismos integrados de QoS ou Qualidade de Serviço.

 

Escalabilidade para comunicações IPC ou entre processadores

A natureza comutada do InfiniBAnd ooferece confiabilidade de conexão para sistemas IPC ou de comunicação entre processadores, permitindo vários caminhos entre sistemas. A escalabilidade é sustentada por conexões totalmente conversíveis gerenciadas por uma única unidade que é o gerenciador de sub-rede. Com o recurso de suporte multicast, transações únicas podem ser feitas para vários destinos. Conseqüentemente, o InfiniBand serviu como espinha dorsal nos recursos para clusters IPC, permitindo que vários servidores trabalhassem juntos em um único aplicativo sem a necessidade de interconexão de E/S secundária devido às conexões de maior largura de banda (4X/12X) que ele pode fornecer.

 

Redes de área de armazenamento (SAN) simplificadas

Estes são grupos de sistemas de armazenamento complexos ligados entre si a switches gerenciados para permitir que grandes volumes de dados sejam armazenados em vários servidores. Eles fornecem conexões confiáveis a grandes bancos de dados de informações exigidas pelo Internet Data Center. Basicamente, as SAN são construídas usando switches, servidores e hubs Fibre Channel conectados por meio de adaptadores de barramento de host Fibre Channel (HBA). Mas o surgimento do InfiniBAnd resulta da remoção da rede Fibre Channel e permite que os servidores se conectem diretamente a uma rede de área de armazenamento, eliminando o caro HBA. Com recursos como suporte remoto DMA (RDMA), comunicação ponto a ponto simultânea e controle de fluxo ponta a ponta, o InfiniBand, por meio de sua topologia de malha, supera as deficiências do Fibre Channel; como, por exemplo, restrição de dados que servidores individuais podem acessar, que surge do “mecanismo de particionamento”, ou às vezes denominado como zoneamento ou cerca sem a ajuda de um HBA caro e complexo.