まえがき



クラウド内の帯域幅-この項目は技術的な観点から非常に重要です。 これはデリケートな瞬間であり、多くのサプライヤーはこのトピックについて話すことを渋っています。 彼らはネットワークの構造を明らかにしたくありません。 しかし、問題の本質を見ると、プロバイダーから購入する質の高いサービスに依存します。 クラウド内の速度に大きく依存します。 ノードはどのように接続されますか？ どんな速度で？ どのプロトコルですか？ 多くの企業のサービスは1ギガバイトで十分に機能しますが、ほとんどのプロバイダーは10Gを使用し、最も先進的なプロバイダーのみが40GまたはInfiniBand 56Gでクラウドを構築することを考慮する必要があります。



クラウドにInfiniBandを選んだ理由について、いくつかの考えがありました。



InfiniBandテクノロジー自体は古くから存在し、開発され、スーパーコンピューターの環境に適用されるようになりました。 高性能システムの環境では、高速なデータ交換のために、大きなクラスターを接続バスと組み合わせる必要がありました。

InfiniBandインフラストラクチャタスク

Infinibend自体はイーサネットと同じくらい古いです。 このプロトコルは、それぞれスーパーシステムの腸内で開発されたものであり、その設計対象のタスク、パフォーマンス要件、遅延、およびアーキテクチャはクラスタシステムによって決定されました。 インターネットのさらなる発展により、InfiniBandはそれほど急速に開発されませんでした。これは、おそらくこの標準が非常にニッチなためです。



クラウドが高度なコンピューティングシステムで使用されているだけでなく、消費者レベルで使用されている場合、いわば、すでに人々に公開されているクラウドテクノロジーの成長に伴い、InfiniBandはここで2番目の風を見出しました。



このプロトコルは、パフォーマンスが向上するだけでなく、かなり広範になり、高性能環境でもデータ交換レートがはるかに低く、4.8ギガビットになりました。 現在、56ギガビットがすでに一般的になっている現在の標準です。 MellanoxなどのInfiniBand機器メーカーは、現在、100ギガビットのスループットで機器を販売しています。



このペースで、InfiniBandベンダーは今後1年でさらに高速な機器をリリースする可能性があります。 InfiniBandプロトコルの主な利点は、スループットが高く、最も重要なのは、待ち時間が短いことです。 標準自体と機器を使用すると、イーサネットよりも高速にパケットを転送できます。 高性能コンピューターと最新のデータ転送システムでは、これが大きな役割を果たしました。







次の重要な点は、このテクノロジーが開発された環境ですでに改善されていることです。 この標準には、いわば「適切な」プラグインプレイアーキテクチャがあります。ツリー、インフラストラクチャなどの構築はすべて自動化されています。 したがって、エンジニアは構成するために多数のジェスチャーを必要としません。 さらに、プロトコル自体にフォールトトレランスの予約が既にあります。



もちろん、イーサネットにはこれらのすべての機能も存在しますが、テクノロジのプール全体で実装されます。これらはすべて個別に構成する必要があり、互換性について確認およびテストする必要があります。 エンジニア、イーサネットで作業する場合、インフラストラクチャのより多くの部分を考慮する必要があります。







メラノックスは、InfiniBand機器をハイパーコンバージドとして位置付けました。すべての機器は、InfiniBandネットワークとイーサネットネットワークの両方で使用できます。イーサネットは、InfiniBandネットワークで実装されます。 これは、異なるネットワークに異なるスイッチをインストールする必要がないことを意味します。1つのデバイスを配置し、ポートグループをsanとして選択します。ポートの2番目のグループはイーサネット40ギガビットになります。 この傾向は、プロトコルの発祥地であるハイパーコンバージドインフラストラクチャに由来しています。 したがって、役割の最大数が1つのデバイスに結合され、機器が統合されます。 同時に、他のすべての条件が同じであれば、技術としてのInfiniBandはシンプルであり、イーサネット標準にある他の多くの機能を持たないことを言わなければなりません。



現在、InfiniBandプロトコルはクラウド環境のsanネットワークレベルで積極的に使用されています。

現時点では、クラウドの2番目のアーキテクチャを実装するための設計と計画を進めています。このアーキテクチャでは、ハイパーコンバージドインフラストラクチャに完全に切り替えます。InfiniBandは、san-networkおよびwan-networkレベルになります。 この装置を従来のスイッチと比較すると、遅延が少なく、速度が向上します（負荷の高いアプリケーションにとって非常に重要です）。 数字で言えば、イーサネットプロトコルを使用する場合、遅延は20〜30ミリ秒のオーダーですが、InfiniBandでは1〜2ミリ秒の遅延があります。







クラウドインフラストラクチャ、データセンターでは、Mellanox 56ギガビット機器を使用しています。 これまでのところ、100ギガビットへの切り替えは検討していません。56ギガビットで十分な余裕があり、将来のための準備ができているためです。 このプロトコルを選択した理由はいくつかあります。

• 普遍性;
• ハイパーコンバージェンス;
• 費用;
• 成長の機会。

メラノックス、InfiniBand機器の製造方法は、このプロトコルの開発に最も貢献していると考えています。多くの新機能を導入し、プロトコル自体を改善しています。 ちなみに、多くの製造業者は単にMellanoxプラットフォームにブランドを付けるか、melanoxチップを自社の機器にはんだ付けします。







現在、市場には高速フラッシュディスク上に構築されたオールフラッシュシステムがあります。 しかし、そのようなシステムでは、高速データ転送環境が必要です。 ストレージ間の交換レートが不十分な場合、サービス利用者は適切な速度でデータを受信できなくなり、高速フラッシュメモリのすべての意味が失われます（非常に高速なマシンのように、非常に優れた方法が必要です）。 多くの場合、ITタスクの50％がそのような異常な速度をまだ必要としないという意見があります。 フラッシュドライブは、大規模なデータベースが存在する場合に優れたパフォーマンスを発揮し、管理者が頻繁に「プロセッサはより強力な...高速なディスク...」と文句を言う高速データ検索に高いパフォーマンスが必要です。 また、高速ストレージには、たとえば、すべての仮想マシンがストレージにアクセスするときに、いわゆるDaaSにつながる、DaaS、VDIなどの高速ソリューションが必要です。 ブートストームとフリーズストレージ。 ターミナルサーバー、メールサーバーなどのその他のタスクの場合-SSDおよびSATAディスクの速度は十分です。 したがって、不必要な速度を支払う必要はないと考えています。

なぜInfiniBandを使用することにしたのですか？

私たちの仕事は、かなりスケーラブルなストレージを構築することでした-そして、従来のストレージのバージョンがありました-FiberChannal +通常のストレージ。 または、新しいfangled SDS（Sofware Define Storage）の方向を見ることができます-このテクノロジーをより詳細に研究すると、このインフラストラクチャ構築オプションでは、帯域幅が重要であるだけでなく（チャネルあたり平均15ギガビットでも十分）、非常に低いことが明らかになりましたパケット伝送遅延。 はい、InfiniBandと同様に遅延を発生させるイーサネットスイッチがあります-しかし、それらは非常に大きな「収穫機」です-価格や必要なタスクのいずれにも適していません（私たちの意見では、この機器はストレージネットワークにはあまり適していませんバンネットワークでの使用がより便利です。テストのためにInfiniBand Mellanox機器を使用することが決定されました。テストが成功した後、機器はITインフラストラクチャにインストールされました。



Nota Bene：テスト中、Mellanoxのプレゼンテーションには「純粋な」マーケティングは行われていないことに気付きました。すべての機器の特性は宣言された機能に完全に対応していました。



コメントからの有用なUPD（ Igor_Oに感謝）：



スーパーコンピューターの過去から成長したInfinibandのもう1つの非常に重要な機能を忘れました：ノンブロッキングネットワークを構築する機能（太いツリーのトポロジを使用）。 つまり このようなネットワークでは、ネットワークノードの50％がネットワークの別の50％に同時にデータを送信し始めた場合、遅延とデータ転送速度は、1つのノードと1つのノードと通信するときと同じレベルのままです。



便利なリンク：



» InfiniBandの質問と回答（英語）

» クラウドをイーサネット10GからInfiniband 56Gに移行した方法

» Infiniband：データのマトリックス

» InfiniBandについて：pingを7μsから2.4μsに削減した方法（およびテスト結果）

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