RDMA: تکنولوژی انتقال داده پرسرعت و ارتباط آن با کارت شبکههای سرور HPE
مقدمه
با رشد سریع مراکز داده و افزایش نیاز به ذخیرهسازی و پردازش سریع اطلاعات، تکنولوژیهای جدیدی برای بهینهسازی انتقال داده معرفی شدهاند. یکی از مهمترین این فناوریها RDMA یا Remote Direct Memory Access است که نقش مهمی در کاهش تأخیر و افزایش کارایی در شبکههای پرسرعت دارد. از سوی دیگر، تکنولوژی NVMe over Fabric (NVMe-oF) با استفاده از RDMA بهطور قابلتوجهی کارایی ذخیرهسازی را بهبود میبخشد. در این مقاله، به معرفی تکنولوژی RDMA، نحوه عملکرد آن، کاربرد آن در NVMe over Fabric و ارتباط آن با کارت شبکههای سرور HPE خواهیم پرداخت.
RDMA چیست؟
RDMA یک فناوری انتقال داده است که امکان انتقال مستقیم دادهها بین حافظه سیستمهای مختلف را بدون درگیر کردن پردازنده فراهم میکند. این روش نسبت به روشهای سنتی انتقال داده تأخیر کمتری دارد، مصرف CPU را کاهش میدهد و سرعت انتقال داده را افزایش میدهد.
مزایای RDMA
- کاهش تأخیر شبکه: از آنجا که دادهها مستقیماً بین حافظهها منتقل میشوند، نیاز به پردازش اضافی توسط CPU کاهش یافته و تأخیر کاهش مییابد.
- افزایش کارایی پردازنده: با حذف بار پردازشی مرتبط با انتقال داده، منابع پردازنده آزاد شده و میتوان از آنها برای پردازشهای دیگر استفاده کرد.
- افزایش پهنای باند موثر: در مقایسه با TCP/IP، RDMA بهرهوری بیشتری از پهنای باند شبکه ارائه میدهد.
- ارتباط مؤثر با NVMe over Fabric: با استفاده از RDMA در ذخیرهسازی مبتنی بر NVMe-oF، عملکرد ذخیرهسازی به حداکثر رسیده و تأخیر به حداقل میرسد.
تکنولوژی NVMe over Fabric و نقش RDMA
در ذخیرهسازی سنتی، معمولاً از پروتکلهای SCSI و SAS استفاده میشود که عملکرد محدودی دارند. اما با معرفی NVMe (Non-Volatile Memory Express)، سرعت انتقال دادهها افزایش یافت. برای بهبود بیشتر، NVMe over Fabric (NVMe-oF) توسعه داده شد که با استفاده از RDMA، امکان اتصال مستقیم NVMe به شبکههای پرسرعت را فراهم میکند.
روشهای مختلف RDMA برای NVMe-oF
- RoCE (RDMA over Converged Ethernet):
- از Ethernet برای انتقال دادهها استفاده میکند.
- در سرورهای مدرن که از کارت شبکههای 10GbE و 25GbE پشتیبانی میکنند، استفاده میشود.
- InfiniBand:
- یک راهکار پرسرعت برای ارتباطات RDMA که معمولاً در مراکز داده با پردازش بالا (HPC) استفاده میشود.
- iWARP (Internet Wide-area RDMA Protocol):
- از پروتکلهای استاندارد TCP/IP بهره میبرد و در برخی از سرورهای سازمانی مورد استفاده قرار میگیرد.
ارتباط RDMA با کارت شبکههای سرور HPE
HPE به عنوان یکی از پیشروان صنعت سرور، کارتهای شبکهای را ارائه میدهد که از RDMA پشتیبانی میکنند. برخی از کارتهای شبکه سازگار با این فناوری عبارتاند از:
- HPE Ethernet 10/25Gb 2-port 631FLR-SFP28 Adapter
- HPE InfiniBand HDR 100Gb 2-port Adapter
- HPE FlexFabric 100Gb 2-port QSFP28 Adapter
این کارتهای شبکه امکان پیادهسازی RDMA را در سرورهای HPE ProLiant فراهم میکنند. ترکیب این کارتهای شبکه با NVMe over Fabric در سرورهای HPE DL380 Gen10 یا HPE Apollo 6500 باعث افزایش عملکرد شبکه و کاهش تأخیر ذخیرهسازی میشود.
موارد استفاده از RDMA در مراکز داده
- هوش مصنوعی و یادگیری ماشین: به دلیل نیاز به پردازش دادههای حجیم، RDMA موجب بهبود عملکرد سیستمهای AI و ML میشود.
- ذخیرهسازی ابری (Cloud Storage): RDMA به کاهش تأخیر در زیرساختهای ابری کمک میکند.
- دیتابیسهای با عملکرد بالا (High-Performance Databases): پایگاههای داده مانند Microsoft SQL Server و Oracle از RDMA برای بهبود عملکرد استفاده میکنند.
جمعبندی
RDMA یک تکنولوژی کلیدی برای افزایش سرعت و کاهش تأخیر در انتقال دادهها است که در ترکیب با NVMe over Fabric، عملکرد سیستمهای ذخیرهسازی را به حداکثر میرساند. سرورهای HPE با پشتیبانی از کارتهای شبکه سازگار با RDMA، گزینهای ایدهآل برای پیادهسازی این فناوری در مراکز داده مدرن هستند.
اگر به دنبال ارتقای زیرساخت ذخیرهسازی و شبکه خود هستید، استفاده از RDMA در کنار کارت شبکههای سرور HPE را در نظر بگیرید تا حداکثر بهرهوری را از سیستم خود داشته باشید.