在分布式存储网络中,我们使用的协议有RoCE、Infiniband(IB)和TCP/IP。其中RoCE和IB属于RDMA(RemoteDirect Memory Access)技术,他和传统的 TCP/IP 有什么区别呢,接下来我们将做详细对比。
面对高性能计算、大数据分析等 IO 高并发、低时延应用,现有 TCP/IP 软硬件架构 不能满足应用的需求,这主要体现在传统的TCP/IP网络通信 是通过内核发送消息,这种通信方式存在很高的数据移动和数据复制的开销。RDMA(RemoteDirect Memory Access)技术全称远程直接内存访问,就是为了解决网络传输中服务器端数据处理的延迟而产生的。如图1-1,RDMA技术能直接通过网络接口访问内存数据,无需操作系统内核的介入。这允许高吞吐、低延迟的网络通信,尤其适合在大规模并行计算机集群中使用。
图1-1 RDMA和传统TCP/IP比较
目前有三种RDMA网络,分别是Infiniband、RoCE(RDMA over Converged Ethernet)、iWARP。
其中,Infiniband是一种专为RDMA设计的网络,从硬件级别保证可靠传输 ,技术先进,但是成本高昂。 而RoCE 和 iWARP都是基于以太网的RDMA技术, 这使高速、超低延时、极低 CPU 使用率的 RDMA 技术得以部署在目前使用最广泛的以太网上 。
如图1-2所示,RoCE协议有RoCEv1和RoCEv2两个版本,RoCEv1是基于以太网链路层实现的RDMA协议(交换机需要支持PFC等流控技术,在物理层保证可靠传输),而RoCEv2是以太网TCP/IP协议中UDP层实现, 引入 IP 解决了扩展性问题 。
图1-2 RDMA网络种类
表1-1 RoCE和InfiniBand比较
InfiniBand | iWARP | RoCE | |
---|---|---|---|
性能 | 最好 | 稍差(受TCP影响) | 与InfiniBand相当 |
成本 | 高 | 中 | 低 |
稳定性 | 好 | 差 | 较好 |
交换机 | IB交换机 | 以太网交换机 | 以太网交换机 |
由表1-1所示,三种RDMA网络的特点总结如下:
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