RDMA(원격 직접 메모리 액세스) 소개

Introduction Rdma

RDMA란 무엇입니까? 원격 직접 메모리 액세스의 약자입니다. 그것에 대한 자세한 정보를 알고 싶다면 올바른 위치에 있습니다. MiniTool의 이 게시물은 주로 RDMA에 대해 설명합니다.

이 페이지에서:

RDMA란 무엇입니까?
RDMA는 어떻게 작동하나요?
RDMA를 지원하는 네트워크 프로토콜
RDMA를 지원하는 제품 및 공급업체
패브릭을 통한 RDMA 및 향후 방향
결론

RDMA란 무엇입니까?

우선, RDMA란 무엇일까요? RDMA는 원격 직접 메모리 액세스(Remote Direct Memory Access)의 약어입니다. 이는 네트워크의 컴퓨터가 어느 컴퓨터의 프로세서, 캐시 또는 운영 체제를 사용하지 않고도 주 메모리의 데이터를 교환할 수 있도록 하는 기술입니다. 계속 읽으면 MiniTool의 이 게시물이 RDMA에 대한 전체 정보를 제공한다는 것을 알 수 있습니다.

로컬 기반 직접 메모리 액세스(DMA)와 마찬가지로 RDMA는 리소스를 확보하여 처리량과 성능을 높일 수 있습니다. RDMA는 또한 데이터 전송 속도를 높이고 대기 시간이 짧은 네트워킹을 지원하며 이는 특히 대규모 병렬 컴퓨터 클러스터에 유용합니다. 그리고 네트워킹 및 스토리지 애플리케이션용으로도 구현할 수 있습니다.

RDMA는 어떻게 작동하나요?

그렇다면 RDMA는 어떻게 작동하나요? RDMA는 운영 체제의 애플리케이션 메모리와 데이터 버퍼 간에 데이터를 복사하지 않고 네트워크 어댑터가 유선에서 애플리케이션 메모리로 직접 데이터를 전송하거나 애플리케이션 메모리에서 유선으로 직접 데이터를 전송할 수 있도록 하여 제로 복사 네트워킹을 지원합니다.

이러한 전송에는 작업을 수행하는 데 CPU, 캐시 또는 컨텍스트 스위치가 필요하지 않으며 전송은 다른 시스템 작업과 병렬로 발생합니다. 이렇게 하면 메시지 전송의 대기 시간이 줄어듭니다. 더 좋은 점은 송신 장치와 수신 장치 모두 RDMA를 지원하는 경우 둘 사이의 대화가 유사한 비RDMA 네트워크 시스템보다 빠르게 완료된다는 것입니다.

애플리케이션에 빠르고 대규모 병렬 고성능 컴퓨팅(HPC) 클러스터와 데이터 센터 네트워크가 필요한 경우 RDMA가 매우 유용하다는 것을 알 수 있습니다. 또한 RDMA는 빅데이터 분석, 애플리케이션을 처리하는 슈퍼컴퓨팅 환경, 최저 대기 시간과 최고 전송 속도를 요구하는 기계 학습에도 유용합니다.

그러나 이 전략에는 대상 노드가 요청 완료 알림(일방 통신)을 받지 못한다는 사실과 관련된 몇 가지 문제가 있습니다.

RDMA를 지원하는 네트워크 프로토콜

통합 이더넷의 RDMA. RoCE는 이러한 환경에서 RDMA의 성능을 정의하여 이더넷을 통해 RDMA를 지원하는 네트워크 프로토콜입니다.인터넷 광역 RDMA 프로토콜IWARP는 TCP(전송 제어 프로토콜) 또는 SCTP(스트림 제어 전송 프로토콜)를 사용하여 데이터를 전송합니다. 이는 서버의 응용 프로그램이 두 서버의 운영 체제의 지원 없이 다른 서버에서 실행되는 응용 프로그램을 직접 읽거나 쓸 수 있도록 하기 위해 Internet Engineering Task Force에서 개발되었습니다.인피니밴드. 고속 InfiniBand 네트워크 연결의 경우 RDMA가 표준 프로토콜입니다. 이 RDMA 네트워크 프로토콜은 일반적으로 시스템 간 통신에 사용되며 고성능 컴퓨팅 환경에서 처음으로 널리 사용되었습니다. InfiniBand는 대규모 컴퓨터 클러스터에 빠르게 연결할 수 있기 때문에 빅 데이터 환경, 데이터베이스, 고도로 가상화된 설정 및 대규모 리소스 요구 사항이 있는 웹 애플리케이션과 같은 추가 사용 사례에 들어갔습니다.

RDMA를 지원하는 제품 및 공급업체

2018년 현재 RDMA는 향상된 기능 구현으로 인해 일반 네트워크 인프라보다 더 나은 성능을 달성함으로써 더 폭넓은 수용을 얻었습니다. 그렇다면 RDMA를 지원하는 제품과 제조업체는 무엇입니까? 다음은 일부 제품과 공급업체 목록입니다.

Apache Hadoop 및 Apache Spark 빅데이터 분석
Baidu Paddle(병렬 분산 딥 러닝) 플랫폼
Broadcom 및 Emulex 어댑터
Caffe 딥러닝 프레임워크
Cavium FastLinQ 45000/41000 시리즈 이더넷 NIC
Ceph 객체 스토리지 플랫폼
ChainerMN Python 기반 딥러닝 오픈 소스 프레임워크
Chelsio Terminator 5 및 6 iWARP 어댑터
Dell EMC PowerEdge 서버
FreeBSD 운영 체제
GlusterFS 인터네트워크 파일 시스템
Intel Xeon 확장 가능 프로세서 및 플랫폼 컨트롤러 허브
Mellanox ConnectX 네트워크 어댑터 제품군 및 InfiniBand 스위치
SMB Direct를 통한 Microsoft Windows Server(2012 이상)는 RDMA 가능 네트워크 어댑터, Hyper-V 가상 스위치 및 Cognitive Toolkit을 지원합니다.

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패브릭을 통한 RDMA 및 향후 방향

Fabric의 RDMA는 기존 공유 스토리지 아키텍처의 논리적 발전으로 솔리드 스테이트 및 플래시 메모리의 이점을 활용하여 공유 데이터에 대한 액세스 성능을 향상시킵니다. RDMA 네트워크는 RoCE, iWARP 또는 InfiniBand와 같은 프로토콜을 채택하여 인터페이스를 통해 메모리 주소 공간 간에 데이터를 전송하므로 작업 속도가 빨라져 애플리케이션, 서버 및 스토리지 투자 가치가 높아집니다.

6세대 파이버 채널 스토리지 네트워크(초당 32기가비트)와 PCI Express는 패브릭 인터페이스 기반의 RDMA를 지원합니다.