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InfiniBand技術剖析及市場前景分析

創新來自小供應商

對于InfiniBand這個正在發展的技術來說,2003年將會是最關鍵的一年。這個被過多吹捧的高速內部連接技術在過去曾經有相當長的一段時間被人所冷淡:在去年的早些時候,英特爾與微軟這兩個InfiniBand行業協會的創辦成員,先后停止了在InfiniBand上的繼續發展,但一些小的InfiniBand技術供應商卻于最近開始了針對企業級用戶的產品研發。其中,Mellanox公司、JNI公司、Topspin公司以及Paceline公司等就是其中的佼佼者。

    一個關于InfiniBand產品的首次展示跨越了2003年。而InfiniBand的利好消息發生在去年年底:戴爾、IBM以及Sun這三家頂級的服務器供應商宣布,他們將在未來的兩年時間內在各自旗下的產品中啟用InfiniBand技術。作為這一行動的響應,工業分析家認為,在大的服務器廠商全面支持InfiniBand技術以前,該技術不會得到發展,但現在卻可能深入到企業的應用中去。

    InfiniBand技術是一種基于通道的、采用交換結構的I/O體系,最初是期望它能夠代替其它種類的內部連接技術,例如PCI。但是當InfiniBand發展到10Gbps的速率時,這種新技術遇到了一個困難:公司緊縮的IT預算需要與其目前的基礎架構相適應,用戶不會將更多的資金用于采購新型的技術而大范圍升級現有的系統。相對而言,在現階段,例如PCI-X以及萬兆以太網技術這樣的連接技術更適合現有的系統。并且,例如光纖和iSCSI技術等用于連接存儲設備與服務器之間的I/O技術,它們的性能看上去也能夠繼續提高。

    創新來自小供應商
目前,在InfiniBand技術上的革新基本上都是通過小型供應商所大量生產的產品來推進的,而這其中的大多數產品都是用于制造大的供應商的InfiniBand就緒的產品。位于美國麻省的InfiniSwitch公司是一家為已啟用了InfiniBand技術的設備制造高速InfiniBand交換機的公司。在今年上半年,該公司將發布可用的通用型端節點設備(Leaf)以及控制器產品。其中,端節點設備瞄準的是低端市場,該設備能夠允許用戶為他們的數據中心中的兩臺12端口的刀片服務器或者24個交換機帶來InfiniBand連接??刂破髂壳翱梢灾С?倍速(2.5Gbps)的數據傳輸速率,將來可以支持4倍速(或者說是10Gbps)。

    同樣位于麻省的Voltaire公司在今年第一季度將發布下一代的nVigor InfiniBand交換路由器。該公司的官員宣稱,nVigor可以運行在4倍速。他們還表示,盡管該產品也會有一部分會直接銷售給最終的企業用戶,但公司的主要目標仍舊是OEM廠商。

    根據InfiniCon公司的產品發展路線圖,他們將升級旗下共享I/O系統的InfiniIO 7000產品。該產品發布于去年9月,允許數據中心將InfiniBand技術與光纖、以太網技術集成為一個整體。該公司的CEOCEO Chuck Foley說,在2004年的第一個季度,InfiniCon公司將把InfiniIO高端產品在底盤上的光纖通道的端口數量從16個增加到32個;而以太網端口的數量則會從3個增加到8個,而InfiniBand的端口數量將保持在60個。Foley還表示,他期望在2005年,該設備上的InfiniBand端口能夠處理12速(30Gbps)的InfiniBand數據傳輸。

    但是,在主要的服務器制造商公開宣布完全支持InfiniBand技術之前,該技術仍舊不能在IT業界中獲得足夠的共鳴。

主要服務器供應商表態

戴爾公司的發言人宣稱,下一代的PowerEdge刀片服務器完全是InfiniBand就緒的產品,并且公司正在實驗室中測試基于InfiniBand技術的集群。IBM在今年也將開始在其整個eServer服務器產品線上配置InfiniBand技術。IBM將在基于英特爾架構的eServer服務器產品線上的網絡層采用InfiniBand技術進行網絡數據包的交換,它包括主通道適配器、交換機以及光纖管理。同時,IBM的計劃中也包括發展使用InfiniBand技術進行相互連接的通用集群。而Sun公司的發言人稱,未來將在其交換機、存儲以及服務器平臺上統一采用Infiniband技術,甚至還包括將在2004年發布的下一代刀片服務器。

    但是,惠普并不認為InfiniBand技術有更好的前景。在去年9月,惠普公司工業標準服務器部門的技術主任(CTO)Karl Warlker說,惠普更傾向于發展基于以太網技術的解決方案,該方案甚至能夠進行遠程的內存直接尋址,而InfiniBand技術在這方面無能為力。因此,惠普的工業標準服務器已經將InfiniBand排除在外了。Walker還說,其它的OEM廠商做出類似決定的部分原因是,他們沒有看到圍繞InfiniBand技術的生態系統是什么樣的形式。

    

用戶會選嗎

主要服務器供應商對InfiniBand技術的不同態度,以及英特爾與微軟對于InfiniBand技術的搖擺不定使部分用戶在采用InfiniBand技術時變得猶豫起來。Hunting Bancshares公司的CIO Joe Gottron稱,英特爾和微軟在去年夏天宣布不打算在InfiniBand技術上繼續投入,而現在卻再次宣稱支持這種內部連接,這使他感到迷惑?!盀榻鉀Q在數據中心的眾多服務器之間進行數據傳輸時的數據延遲問題,高速的I/O技術是必須的,”他說:“但現在的情況迫使我處于觀望狀態。在市場的發展方向明確之前,我不會作出任何決定?!?

    無論如何,一個需要高性能計算的區域能夠從InfiniBand技術中獲得相當多的好處,它的低延遲和高帶寬特性是非常重要的。例如,美國Los Alamos國家實驗室就計劃通過InfiniBand技術來連接128臺服務器,用于創建超級計算環境。這128個節點將在今年1月投入運行,并一直測試運行到3月。

    該實驗室的技術負責人Mike Boorman說:“InfiniBand技術是充滿吸引力的,因為該技術的相關成本并不高,而且它的延遲時間只有大約7微秒。與此相比,以太網技術的潛伏周期是10~20微秒?!?/P>

    “InfiniBand技術在高速、低潛伏周期的內部連接中是很好的候選者?!盉oorman還表示,“我為Los Alamos實驗室中的InfiniBand設備增加了一些從Quadrics公司和Myricom公司獲得的專利技術,我還將觀察萬兆以太網技術在今后的兩年內的發展?!?/P>

    InfiniBand是一種交換結構I/O技術,其設計思路是通過一套中心機構(中心InfiniBand交換機)在遠程存貯器、網絡以及服務器等設備之間建立一個單一的連接鏈路,并由中心InfiniBand交換機來指揮流量,它的結構設計得非常緊密,提高了系統的性能、可靠性和有效性,能緩解各硬件設備之間的數據流量擁塞。而這是許多共享總線式技術沒有解決好的問題,例如這是基于PCI的機器最頭疼的問題,甚至最新的PCI-X也存在這個問題,因為在共享總線環境中,設備之間的連接都必須通過指定的端口建立單獨的鏈路。

    InfiniBand的設計主要是圍繞著點對點以及交換結構I/O技術,這樣,從簡單廉價的I/O設備到復雜的主機設備都能被堆疊的交換設備連接起來。如果帶寬、距離等條件適宜,InfiniBand主要支持兩種環境:模塊對模塊的計算機系統(支持I/O 模塊附加插槽);在數據中心環境中的機箱對機箱的互連系統、外部存儲系統和外部LAN/WAN訪問設備。InfiniBand支持的帶寬比現在主流的I/O載體(如SCSI、Fibre Channel、Ethernet)還要高。此外,由于使用IPv6的報頭,InfiniBand還支持與傳統Internet/Intranet設施的有效連接。用InfiniBand技術替代總線結構所帶來的最重要的變化就是建立了一個靈活、高效的數據中心,省去了服務器復雜的I/O部分。

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