InfiniBand

InfiniBand（直译为“无限带宽”技术，缩写为IB）是一个用于高性能计算的计算机网络通信标准，它具有极高的吞吐量和极低的延迟，用于计算机与计算机之间的数据互连。InfiniBand也用作服务器与存储系统之间的直接或交换互连，以及存储系统之间的互连。 截至2014年，它是超级计算机最常用的互连技术。Mellanox（英语：Mellanox）和英特尔制造InfiniBand主机总线适配器和網路交換器，并根据2016年2月的报道，甲骨文公司已经设计了自己的Infiniband交换机单元和服务器适配芯片，用于自己的产品线和第三方。Mellanox IB卡可用于Solaris、RHEL、SLES（英语：SUSE_Linux_Enterprise_Server）、Windows、HP-UX、VMware ESX（英语：VMware ESX）、 AIX。它被设计为可扩展和使用交换结构（英语：Switched fabric）的网络拓扑。 作为互连技术，IB与以太网、光纤通道和其他专有技术（例如克雷公司的SeaStar）竞争。该技术由InfiniBand贸易联盟推动。 链路可以聚合：大多数系统使用一个4X聚合。12X链路通常用于计算机集群和超级计算机互连，以及用于内部網路交換器连接。 InfiniBand也提供远程直接内存访问（RDMA）能力以降低CPU负载。 InfiniBand使用一个交换结构（英语：switched fabric）拓扑，不同于早期的共享媒介以太网。所有传输开始或结束于通道适配器。每个处理器包含一个主机通道适配器（HCA），每个外设具有一个目标通道适配器（TCA）。这些适配器也可以交换安全性或QoS信息。 InfiniBand以最高4 KB的封包发送消息数据。一条消息可以为： 一个直接記憶體存取的读取或写入，对于一个远程节点（RDMA）。 一个信道发送或接收 一个基于事务的操作（可以逆向） 一个多播传输。 一个原子操作 除了板式连接，它还支持有源和无源铜缆（最多30米）和光缆（最多10公里）。使用QSFP（英语：QSFP）连接器。 Inifiniband Association也指定了CXP（英语：CXP (connector)）铜连接器系统，用于通过铜缆或有源光缆达到高达120 Gbit/s的能力。 InfiniBand没有标准的应用程序接口。標準只列出一組的動作例如 ibv_open_device 或是 ibv_post_send，這些都是必須存在的子程序或方法的抽象表示方式。這些子程序的語法由供應商自行定義。事實標準的軟體堆疊標準是由 OpenFabrics Alliance（英语：OpenFabrics Alliance） 所開發的。它以雙許可證方式發佈，GNU通用公共许可证或BSD许可证用於 GNU/Linux 以及 FreeBSD，且 WinOF 在 Windows 下可以選擇 BSD许可证。它已被大多數 InfiniBand 供應商採用，用於 GNU/Linux、FreeBSD 以及 Windows。 InfiniBand源于1999年两个竞争设计的合并：未来I/O与下一代I/O。这促成了InfiniBand贸易联盟（InfiniBand Trade Association，缩写IBTA），其中包括康柏、戴爾、惠普、IBM、英特尔、微软及昇陽。当时有人认为一些更强大的电脑正在接近PCI总线的互连瓶颈（英语：interconnect bottleneck），尽管有像PCI-X的升级。InfiniBand架构规范的1.0版本发布于2000年。最初，IBTA的IB愿景是取代PCI的I/O，以太网的机房、计算机集群的互连以及光纤通道。IBTA也设想在IB结构（英语：Fabric computing）上分担服务器硬件。随着互聯網泡沫的爆发，业界对投资这样一个意义深远的技术跳跃表现为犹豫不决。 2001年：Mellanox（英语：Mellanox）售出InfiniBridge 10Gbit/s设备和超过10,000个InfiniBand端口。 2002年：英特尔宣布将着眼于开发PCI Express而不是采用IB芯片，以及微软停止IB开发以利于扩展以太网，IB发展受挫，尽管Sun和日立继续支持IB。 2003年：弗吉尼亚理工学院暨州立大学建立了一个InfiniBand集群，在当时的TOP500排名第三。 2004年：IB开始作为集群互连采用，对抗以太网上的延迟和价格。OpenFabrics Alliance（英语：OpenFabrics Alliance）开发了一个标准化的基于Linux的InfiniBand软件栈。次年，Linux添加IB支持。 2005年：IB开始被实现为存储设备的互连。 2009年：世界500强超级计算机中，259个使用千兆以太网作为内部互连技术，181个使用InfiniBand。 2010年：市场领导者Mellanox和Voltaire合并，IB供应商只剩下另一个竞争者——QLogic（英语：QLogic），它主要是光纤通道供应商。 Oracle makes a major investment in Mellanox. 2011年：FDR交换机和适配器在国际超级计算会议（英语：International Supercomputing Conference）上宣布。 2012年：英特尔收购QLogic的InfiniBand技术。 2016年：甲骨文公司制造自己的InfiniBand互连芯片和交换单元。 2019年：Nvidia以69亿美元收购Mellanox（英语：Mellanox）。 SCSI RDMA协议（英语：SCSI RDMA Protocol） iSCSI Extensions for RDMA（英语：iSCSI Extensions for RDMA） iWARP（英语：iWARP） 電腦裝置頻寬列表 光互連 光通訊 并行光接口（英语：Parallel optical interface） 40/100吉比特以太网 存档副本. [2017-01-09]. （原始内容存档于2017-07-07）.  存档副本. [2017-01-09]. （原始内容存档于2020-11-29）.  InfiniBand Cards - Overview. Mellanox. [30 July 2014]. （原始内容存档于2020-01-11）.  Implementing InfiniBand on IBM System p (IBM Redbook SG24-7351-00) (PDF). [2017-01-09]. （原始内容存档 (PDF)于2020-11-25）.  Vance, Ashlee. China Wrests Supercomputer Title From U.S.. New York Times. 2010-10-28 [2017-01-09]. （原始内容存档于2021-01-27）.  存档副本. [2017-01-09]. （原始内容存档于2016-08-26）.  存档副本. [2017-01-09]. （原始内容存档于2011-09-29）.  http://www.hpcadvisorycouncil.com/events/2014/swiss-workshop/presos/Day_1/1_Mellanox.pdf （页面存档备份，存于互联网档案馆） // Mellanox Panda, Dhabaleswar K.; Sayantan Sur. Network Speed Acceleration with IB and HSE (PDF). Designing Cloud and Grid Computing Systems with InfiniBand and High-Speed Ethernet. Newport Beach, CA, USA: CCGrid 2011: 23. 2011 [13 September 2014]. （原始内容存档 (PDF)于2020-06-13）.  Specification FAQ. ITA. [30 July 2014]. （原始内容存档于2016-11-24）.  Pentakalos, Odysseas. An Introduction to the InfiniBand Architecture. O'Reilly. [28 July 2014]. （原始内容存档于2014-08-09）.  Kim, Ted. Brief History of InfiniBand: Hype to Pragmatism. Oracle. [28 July 2014]. （原始内容存档于2014年8月8日）.  Timeline. Mellanox Technologies. [28 July 2014]. （原始内容存档于2019-11-29）.  Sun confirms commitment to InfiniBand. The Register. [28 July 2014]. （原始内容存档于2019-06-20）.  Linux Kernel 2.6.11 Supports InfiniBand. [29 July 2014]. （原始内容存档于2020-10-21）.  Is InfiniBand poised for a comeback?, Infostor, [2017-01-09], （原始内容存档于2020-11-25）  Lawson, Stephen. Two rival supercomputers duke it out for top spot. COMPUTERWORLD. [29 July 2014]. （原始内容存档于2017-01-10）.  Raffo, Dave. Largest InfiniBand vendors merge; eye converged networks. [29 July 2014]. （原始内容存档于2017-07-01）.  Mellanox Demos Souped-Up Version of InfiniBand. CIO. 20 June 2011 [1 August 2011]. （原始内容存档于2014-01-07）.  Intel Snaps Up InfiniBand Technology, Product Line from QLogic. HPCwire. January 23, 2012 [2012-01-27]. （原始内容存档于2012-01-27）.  Oracle Engineers Its Own InfiniBand Interconnects. The Next Platform. [2016-02-24]. （原始内容存档于2020-11-29）.  NVIDIA to Acquire Mellanox for $6.9 Billion. NVIDIA News. 2019-03-11 [2020-02-12]. （原始内容存档于2019-03-11）.  Dissecting a Small InfiniBand Application Using the Verbs API, arXiv:1105.1827   Mellanox Technologies: InfiniBand Performance Metrics