Все новости от 5 мая 2003 г.

Производители серверов представляют наследника InfiniBand

Технология, называемая прямым дистанционным доступом к памяти (Remote Direct Memory Access, RDMA), многое заимствует из результатов многолетней работы над InfiniBand. Хотя RDMA появится позже и будет медленнее, чем InfiniBand, преимущество этой технологии в том, что в ней применяется обычное сетевое оборудование на основе стандартов TCP/IP и Ethernet.

RDMA предполагается использовать для объединения небольших серверов в группу, способную управлять крупными базами данных, какие сегодня приходится устанавливать на гораздо более дорогостоящие серверы с десятками процессоров. Такой подход, давно пропагандируемый Microsoft и Intel, упрощается благодаря программному обеспечению типа Oracle 9i RAC и IBM DB2 EEE, но многие пока считают, что до его широкого использования еще далеко.

На прошлой неделе был сделан заметный шаг к воплощению RDMA в жизнь: консорциум RDMA выпустил второй из трех наборов спецификаций, необходимых для реализации технологии в аппаратуре и ПО. А еще один шаг будет сделан на этой неделе, когда Microsoft объявит о дополнительной поддержке RDMA на своей конференции Windows Hardware Engineering Conference (WinHEC). В работе над RDMA активное участие принимают и Linux-программисты.

В среду Microsoft планирует объявить, что RDMA будет поддерживать сети 10-Гбит Ethernet, и расскажет о том, как RDMA согласуется с планом Chimney по упрощению работы с ускоряющим сетевым оборудованием TCP/IP Offload Engines (TOEs).

«Если соединить RDMA, TOEs и 10-Гбит Ethernet, получается очень конкурентоспособная технология. Она обеспечит то, что сегодня позволяет InfiniBand», — говорит главный технолог IBM по Intel-серверам и один из ведущих инженеров, стоящих за InfiniBand, Том Брэдичич.

Технология RDMA открывает новую главу в давних дебатах о наилучшем способе создания мощных серверов. Традиционно системы, способные обрабатывать сотни тысяч транзакций в минуту, представляли собой одну дорогостоящую машину с десятками процессоров — на техническом языке это называется «наращиванием вверх» (scale up). Однако много сторонников и у менее испытанного метода распределения задач между недорогими машинами, соединенными высокоскоростной сетью, — так называемое «наращивание вширь» (scale out). В этом споре с одной стороны участвуют ветераны отрасли с большим опытом создания мощных систем, такие как IBM и Sun Microsystems, а с другой — новички в этом деле вроде Dell Computer и Microsoft. Однако многие компании в разной степени применяют обе концепции.

RDMA, как и InfiniBand, служит инструментом для более гибкой реализации подхода scale-out. «Если требуется бескомпромиссная производительность, один из лучших ответов — InfiniBand. Но для массовых систем scale-out очень хорошо подходит RDMA на базе TCP, — говорит Уолкер. — Споры scale-out против scale-up ведутся в кругах специалистов по архитектуре компьютеров около 30 лет. Вряд ли они закончатся завтра, но мы считаем, что стрелка поворачивается в сторону scale-out систем».

По поводу того, когда RDMA появятся на рынке, у компаний разные прогнозы.

«Я убежден, что внедрение начнется в 2005 году», — говорит Брэдичич. По его мнению, технология станет популярной не раньше, чем появится оборудование 10-Гбит Ethernet на основе медного кабеля, а его ожидают в 2004 году.

Однако в НР, по словам Уолкера, уверены, что продукты на базе RDMA — операционные системы и сетевые платы — поступят в продажу уже в 2004 году: «Мы проектировали ее так, чтобы технология могла применяться и с 1-Гбит сетями, которые широко используются сейчас».

RDMA позволяет одному компьютеру непосредственно считывать или записывать данные в память другого, не требуя выполнения трудоемкого процесса, без которого не обойтись сегодня, — с запросом данных через операционную систему и другие уровни ПО. Время задержки — самая важная проблема RDMA, определяющая, сможет ли эта технология добиться успеха на массовом рынке, — чего не удалось InfiniBand. У InfiniBand время задержки составляет 8-12 мкс, а для RDMA с Ethernet 1 Гбит/с оно должно попасть в диапазон 15-18 мкс. «Если мы сможем уложиться в 15-18 мкс, будет очень хорошо, — говорит аналитик Illuminata Джонатан Юнис. — Но есть риск, что разработчики RDMA пролетят и получат 35-40 мкс. Так, разработчики InfiniBand целились в 2-5 мкс, но получили около 10».

В любом случае для вывода на рынок InfiniBand понадобится по крайней мере полтора года, тогда как детали RDMA уже определены, утверждает Брэдичич. Если рынок примет RDMA, это будет не первый случай, когда более медленная технология получает преимущество благодаря широкому использованию интернет-протокола — наперекор более быстрой, но сравнительно не стандартной технологии. В сфере запоминающих устройств протокол iSCSI для обмена данными по IP-сетям выигрывает у технологии Fibre Channel, несмотря на зрелость и быстродействие последней. «Fibre Channel имела десятилетнее опережение, а затем в один прекрасный день, посмотрев в зеркало заднего вида, обнаружила, что iSCSI упирается ей прямо в выхлопную трубу», — говорит Уолкер. RDMA хорошо согласуется с iSCSI, что может сделать стандарт обмена данными между запоминающими устройствами еще более эффективным.

Технология RDMA многое позаимствовала из результатов работы, начатой инженерами InfiniBand. Например, в InfiniBand есть спецификация «команд» (verbs), гарантирующая согласование таких программ, как операционная система, с особенностями аппаратуры. На прошлой неделе консорциум RDMA выпустил очень похожие спецификации. InfiniBand оказала влияние и на другие технологии, такие как расширительные слоты PCI Express для ПК нового поколения и высокоскоростные кабели, используемые в Intel-серверах IBM x440.

InfiniBand добилась умеренного успеха в некоторых нишах, где требуется высокая производительность, но не стала массовой технологией, как надеялись разработчики. Сначала Intel отказалась от проектов InfiniBand, а затем и Microsoft. К тому же IBM отвергла план выпуска стандартных микросхем InfiniBand, хотя и продолжает продавать специальные чипы InfiniBand для отдельных заказчиков.

InfiniBand постепенно движется вперед: IBM продает СУБД, использующую эту технологию, которой интересуются и производители суперкомпьютеров. В декабре несколько производителей серверов анонсировали продукты на базе InfiniBand; в частности, большие надежды возлагает на эту технологию Sun.

Консорциум RDMA работает над спецификацией, которая будет достаточно зрелой для широкого применения, но в будущем организация хочет передать ее для стандартизации в Internet Engineering Task Force (IETF), которая ведает многими технологиями, связанными с интернет-протоколом, и с которой консорциум RDMA тесно сотрудничает. «Консорциум RDMA не желает долго оставаться еще одной организацией по стандартизации», — говорит Уолкер. Ожидается, что в ближайшие месяцы IETF передаст RDMA рабочей группе Internet Protocol Suite Working Group.

Кроме IBM, HP и Microsoft, в состав учредителей консорциума RDMA входят также Intel, Dell, Cisco, EMC, Adaptec и Network Appliance. 

 Предыдущие публикации:

 В продолжение темы: