مقدمة إلى RDMA (الوصول المباشر للذاكرة عن بعد)

Introduction Rdma

ما هو RDMA؟ إنه اختصار للوصول المباشر إلى الذاكرة عن بعد. إذا كنت تريد معرفة معلومات مفصلة عنه، فأنت في المكان الصحيح. يتحدث هذا المنشور من MiniTool بشكل أساسي عن RDMA.

• ما هو RDMA؟
• كيف يعمل RDMA؟
• بروتوكولات الشبكة التي تدعم RDMA
• المنتجات والبائعين الذين يدعمون RDMA
• RDMA على الأقمشة والاتجاهات المستقبلية
• الحد الأدنى

ما هو RDMA؟

في البداية، ما هو RDMA؟ RDMA هو اختصار الوصول المباشر للذاكرة عن بعد. إنها تقنية تمكن أجهزة الكمبيوتر الموجودة في الشبكة من تبادل البيانات في الذاكرة الرئيسية دون إشراك المعالج أو ذاكرة التخزين المؤقت أو نظام التشغيل لأي جهاز كمبيوتر. استمر في القراءة وستجد أن هذا المنشور من MiniTool يقدم لك معلومات كاملة حول RDMA.

مثل الوصول المباشر إلى الذاكرة المحلية (DMA)، يمكن لـ RDMA تحرير الموارد بحيث يمكنه زيادة الإنتاجية والأداء. يساعد RDMA أيضًا على زيادة معدلات نقل البيانات والشبكات ذات زمن الوصول المنخفض، وهو أمر مفيد بشكل خاص في مجموعات الكمبيوتر المتوازية على نطاق واسع. ويمكن تنفيذه لتطبيقات الشبكات والتخزين.

كيف يعمل RDMA؟

إذن كيف يعمل RDMA؟ يدعم RDMA شبكة النسخ الصفرية من خلال تمكين محول الشبكة من نقل البيانات مباشرة من السلك إلى ذاكرة التطبيق أو مباشرة من ذاكرة التطبيق إلى السلك دون نسخ البيانات بين ذاكرة التطبيق ومخازن البيانات المؤقتة في نظام التشغيل.

لا تتطلب عمليات النقل هذه وحدات المعالجة المركزية (CPU) أو ذاكرات التخزين المؤقت أو مفاتيح تبديل السياق للقيام بأي عمل، وتحدث عمليات النقل بالتوازي مع عمليات النظام الأخرى. وهذا يقلل من الكمون في إرسال الرسائل. والأفضل من ذلك، إذا كانت كل من أجهزة الإرسال والاستقبال تدعم RDMA، فسيتم إكمال الحوار بين الاثنين بشكل أسرع من أنظمة الشبكات المماثلة غير RDMA.

إذا كانت تطبيقاتك تتطلب مجموعات حوسبة متوازية سريعة وضخمة وعالية الأداء (HPC) وشبكات مراكز البيانات، فيمكنك أن تجد أن RDMA مفيد جدًا. يمكنك أيضًا أن تجد RDMA مفيدًا في تحليل البيانات الضخمة، وفي بيئات الحوسبة الفائقة التي تعالج التطبيقات، وفي التعلم الآلي الذي يتطلب أقل زمن وصول على الإطلاق وأعلى معدلات نقل.

ومع ذلك، فإن هذه الإستراتيجية بها بعض المشكلات المتعلقة بحقيقة أن العقدة المستهدفة لا تتلقى إشعارًا بالإكمال المطلوب (الاتصال من جانب واحد).

بروتوكولات الشبكة التي تدعم RDMA

RDMA على شبكة إيثرنت المتقاربة. RoCE هو بروتوكول شبكة يدعم RDMA عبر Ethernet من خلال تحديد أداء RDMA في مثل هذه البيئة.بروتوكول RDMA واسع النطاق للإنترنتيستخدم IWARP بروتوكول التحكم في الإرسال (TCP) أو بروتوكول نقل التحكم في التدفق (SCTP) لنقل البيانات. تم تطويره بواسطة فريق عمل هندسة الإنترنت للسماح للتطبيقات الموجودة على الخادم بالقراءة أو الكتابة مباشرة إلى التطبيقات التي يتم تنفيذها على خادم آخر دون دعم من نظام التشغيل على أي من الخادمين.إنفينيباند. بالنسبة لاتصالات شبكة InfiniBand عالية السرعة، يعد RDMA بروتوكولًا قياسيًا. يُستخدم بروتوكول شبكة RDMA بشكل شائع للاتصالات بين الأنظمة وكان شائعًا لأول مرة في بيئات الحوسبة عالية الأداء. نظرًا لأن InfiniBand يمكنه الاتصال بسرعة بمجموعات كمبيوتر كبيرة، فقد أدخل حالات استخدام إضافية، مثل بيئات البيانات الضخمة، وقواعد البيانات، والإعدادات الافتراضية للغاية، وتطبيقات الويب التي تتطلب موارد كبيرة.

المنتجات والبائعين الذين يدعمون RDMA

اعتبارًا من عام 2018، اكتسب RDMA قبولًا أوسع بسبب تنفيذ الوظائف المحسنة، وتحقيق أداء أفضل من البنية التحتية للشبكة العادية، فما هي المنتجات والشركات المصنعة التي تدعم RDMA؟ فيما يلي بعض المنتجات والموردين المدرجين أدناه:

• تحليل البيانات الضخمة لـ Apache Hadoop وApache Spark
• منصة Baidu Paddle (التعلم العميق الموزع الموازي).
• محولات من Broadcom وEmulex
• إطار التعلم العميق للكافيه
• Cavium FastLinQ 45000/41000 سلسلة إيثرنت NIC
• منصة تخزين الكائنات Ceph
• إطار عمل مفتوح المصدر للتعلم العميق يعتمد على ChainerMN Python
• محولات Chelsio Terminator 5 و6 iWARP
• خوادم Dell EMC PowerEdge
• نظام التشغيل فري بي إس دي
• نظام ملفات الشبكة البينية GlusterFS
• معالجات Intel Xeon القابلة للتطوير ومركز تحكم النظام الأساسي
• عائلة Mellanox ConnectX من محولات الشبكة ومحولات InfiniBand
• يدعم Microsoft Windows Server (2012 والإصدارات الأحدث) عبر SMB Direct محولات الشبكة التي تدعم RDMA، والمحول الظاهري Hyper-V، ومجموعة الأدوات المعرفية.

يمكنك النقر فوق هذا وصلة للحصول على المزيد من المنتجات والموردين الذين يدعمون RDMA.

RDMA على الأقمشة والاتجاهات المستقبلية

يعد RDMA on Fabric تطورًا منطقيًا لبنية التخزين المشتركة الحالية، حيث يستفيد من الحالة الصلبة وذاكرة الفلاش، مما يعمل على تحسين أداء الوصول إلى البيانات المشتركة. تعتمد شبكة RDMA بروتوكولًا مثل RoCE أو iWARP أو InfiniBand لإرسال البيانات بين مساحة عنوان الذاكرة من خلال الواجهة، مما يؤدي إلى تسريع العمليات لزيادة قيمة استثمارات التطبيقات والخادم والتخزين.

يدعم الجيل السادس من شبكات تخزين القنوات الليفية - 32 جيجابت في الثانية - وPCI Express RDMA استنادًا إلى واجهة Fabrics.

الحد الأدنى

لقد أعطاك هذا المنشور معلومات مفصلة حول ماهية RDMA (الوصول المباشر للذاكرة عن بعد). علاوة على ذلك، يمكنك أيضًا معرفة المنتجات والموردين الذين يدعمون RDMA بالإضافة إلى بروتوكولات الشبكة التي تدعم RDMA.