Internet Wide Area RDMA Protocol

Internet Wide Area RDMA Protocol  (iWARP）とは、RDMA over TCPを実現する通信プロトコル群の総称である。iWARPはRDMAP (RDMA Protocol) とDDP (Direct Data Placement Protocol) により構成される。また、より下層のMPA (Marker PDU Aligned) フレーミングとTCP、 あるいはSCTPを含めることもある。これらのプロトコルはRDMAコンソーシアムによって策定された標準が Internet Engineering Task Force (IETF) によって改版された。

iWARPは、従来のTCP上でゼロコピー通信を可能とする仕様であるVirtual Interface Architectureの上位セットである。

iWARPは InfiniBandの特徴をイーサネットに移植したものとも見ることができる。

 概要 
TCPスタックのカーネル実装はボトルネックと考えられていたため、いくつかのベンダーはTCP処理をハードウェアで実装している。
ハードウェア実装されたTCPでは、密結合ネットワーク環境では単純なデータロストは稀なため、TCPのエラー訂正機構はソフトウェアで実行される一方、より頻繁に行われる通信はネットワークカード上の回路で直接処理される。
このようなハードウェアはTCP Offload Engine (TOE) として知られている。

TOE自身は受信側の計算機におけるコピーを削減しないため、ゼロコピー通信を実現するためにはRDMAハードウェアも必要となる。
このRDMA / TCP の使用は異なる複数のプロトコルの集合として、ハードウェア上に実装されている。これは、ソフトウェアとして実現することも可能だが、性能は落ちる。

複数のうち主要なプロトコルはDirect Data Placement (DDP)RFC 5041 (DDP Protocol Specification)である。DDPにより実際にゼロコピー通信が実現される。DDP自身は実際のデータ転送は行わず、データ転送はTCPにより行われる。

しかしながら、 TCPはメッセージ境界を意識しない。TCPはデータをバイトシーケンスとして、下層のプロトコルのデータサイズ(Protocol Data Unit, PDU)に配慮することなく送信する。よって、DDP自身はTCPよりSCTPを用いたほうがより効率が良くなるため、IETFは RDMA over SCTP の標準化にも関心を持っている。DDP over TCP にはMarker PDU Aligned (MPA) フレーミングRFC 5044 (MPA Framing for TCP)と呼ばれるメッセージ境界を固定する調整が必要となる。

また、DDPは直接アクセスされることは意図されていない。代わりに、RDMA Protocol (RDMAP) RFC 5040 (RDMA Protocol Specification)がデータを読み書きするサービスを提供する。つまり、RDMA over TCP とは、実はRDMAP over DDP over MPA over TCPであると言える。これらのプロトコル全てがハードウェア実装されることが期待される。

 プログラムインタフェース 
iWARPはInfiniBand (IB) と同様、標準プログラムインタフェースを持たず、代わりにverbの集合が定義されているRDMA verbs Specification (Version 1.0)。ただしIBとは異なり、iWARPはTCPとSCTPが提供する高信頼通信方式のみがサポートされている。
同様にiWARP仕様ではアトミックリモート操作などIBの持つ多くの特徴が省かれている。

iWARPのためのネットワークプロトコルは、Linux向けのものは OpenFabrics AllianceによるOpenFabrics Enterprise Distribution (OFED) に、Windows向けのものは Winsock Direct Protocol に含まれている。

iWARP上で用いられるプロトコル
NFS over RDMA
Sockets Direct Protocol (SDP)
iSCSI Extensions for RDMA (iSER)
SCSI RDMA Protocol (SRP)

 脚注 

外部リンク
iWARP Consortium  ニューハンプシャー大学 InterOperability 研究所 -- iWARP devicesのテスト
EE Times iWARPに関する記事 (12/07/2001)
Network World iWARPと競合技術に関する記事 (09/26/2005)
Remote Direct Data Placement Charter IETFによるiWARP標準仕様
NetEffect --  iWARP対応NICベンダー
iVivity -- iWARP対応NICベンダー
Chelsio Communications -- iWARP対応NICベンダー
Lamprey Networks - Producers of iWARP 適合性試験ツールのベンダー. 
iWARP over SCTP -- ブリティッシュコロンビア大学の研究グループにより、国際会議CAC2008で発表された iWARP over SCTP に関する論文の発表資料

Category:スーパーコンピュータ
Category:通信プロトコル
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