原创网络互连技术：InfiniBand和以太网的异同

 2024-4-2 10:29  1483 4 4 分类: 通信

InfiniBand（IB）和以太网（Ethernet）是两种不同的网络技术，各自在不同层次上应用。让我们深入了解它们的区别和特点。

InfiniBand（IB）
概述
InfiniBand 是一种高速网络和输入/输出（I/O）技术，旨在连接数据中心和高性能计算（HPC）环境中的服务器、存储系统和其他计算设备。
它具有高带宽、低延迟、可靠和灵活的数据传输功能。
InfiniBand支持多种速度，从SDR、DDR、QDR到FDR、EDR、HDR等。

特点
低延迟：InfiniBand的延迟远低于以太网，适合需要快速处理数据的HPC工作负载。
高带宽：目前速度高达200 Gb/s，远超传统以太网。
可扩展性：支持数万个节点，适用于大型数据中心环境。
高可靠性：通过冗余网状拓扑提供可靠性和可用性。

网络架构
InfiniBand的网络架构包括物理层、链路层、网络层和传输层。
交换机和适配器是InfiniBand网络的重要组件。

以太网（Ethernet）
概述
以太网是一种广泛用于局域网（LAN）的技术，基于IEEE 802.3以太网网络标准。
它用于连接设备之间的数据传输，适用于家庭、办公室网络、云计算、智慧城市和数据中心等场景。

特点
1.经济高效：低成本的网络实施和维护。
2.可扩展性：随着带宽需求增加，可以轻松升级。
3.可靠性：长时间正常运行，低错误率。
4.安全性：提供高保护级别。

当谈到InfiniBand（IB）和以太网（Ethernet）之间的性能比较时，我们可以关注以下几个方面：

1.带宽和速率：

（1）InfiniBand目前的产品（如HDR）可以提供高达200 Gbps的端到端带宽，而以太网的速率从10 Mbps起步，目前已经发布了100 Gbps、200 Gbps、400 Gbps、800 Gbps甚至1.6 Tbps的以太网接口。
（2）InfiniBand在高性能计算（HPC）和大规模数据处理中具有明显优势。

2.延迟：

（1）InfiniBand引入了RDMA（远程直接内存访问）协议，允许数据在两台计算机的内存之间直接传输，无需经过CPU的处理。因此，InfiniBand可以提供更低的延迟，通常在微秒级别。
（2）以太网的延迟相对较高，通常在微秒到毫秒级别之间。

3.可扩展性：

（1）InfiniBand支持数万个节点，适用于大型数据中心环境。
（2）以太网也具有可扩展性，但在大规模部署时需要更多的管理和配置。

4.用例：

（1）InfiniBand主要用于高性能计算、超级计算机集群等领域。
（2）以太网广泛应用于局域网（LAN）、云计算、智慧城市等各种场景。

网络架构
以太网采用星形拓扑，使用物理层和媒体访问控制协议进行数据传输。

区别与用途
InfiniBand用于低层输入/输出通信，适合高性能计算和大规模数据处理。
以太网应用于高层网络通信，如TCP/IP，适合广泛的应用场景。

选择合适的InfiniBand产品

从上述InfiniBand和以太网的比较来看，InfiniBand网络的优势非常突出。InfiniBand网络的快速迭代，从SDR 10Gbps、DDR 20Gbps、QDR 40Gps、FDR 56Gbps、EDR 100Gbps到如今的800Gbps InfiniBand，都得益于RDMA技术。

ADOP推出众多InfiniBand产品，包括InfiniBand光模块&高速线缆、InfiniBand网卡和InfiniBand交换机。 ADOP - 前沿光学科技有限公司

InfiniBand光模块&高速线缆

ADOP提供丰富的40G-200G InfiniBand光模块&高速线缆，以提升计算和存储基础设施的高效互连。 ADOP - 前沿光学科技有限公司

产品类型	产品	应用	连接器
InfiniBand光模块	40G光模块	InfiniBand FDR10	MTP/MPO-12
	100G光模块	InfiniBand EDR	双工LC
	200G光模块	InfiniBand HDR	MTP/MPO-12
	400G光模块	InfiniBand NDR	MTP/MPO-12 APC
	800G光模块	InfiniBand NDR	双MTP/MPO-12 APC
InfiniBand高速线缆	40G高速线缆	InfiniBand FDR10	双QSFP+到QSFP+
	56G高速线缆	InfiniBand FDR	双MTP/MPO-12 APC
	100G高速线缆	InfiniBand EDR	QSFP28到QSFP28
	200G高速线缆	InfiniBand HDR	QSFP56到QSFP56; QSFP56到2 QSFP56
	400G高速线缆	InfiniBand HDR	OSFP到2x QSFP56
	800G高速线缆	InfiniBand NDR	OSFP到OSFP; OSFP到2× OSFP; OSFP到4× OSFP
InfiniBand有源光缆	40G有源光缆	InfiniBand FDR10	QSFP+到QSFP+
	56G有源光缆	InfiniBand FDR	QSFP+到QSFP+
	100G有源光缆	InfiniBand EDR	QSFP28到QSFP28
	200G有源光缆	InfiniBand HDR	QSFP56到QSFP56; QSFP56到2x QSFP56; 2x QSFP56到2x QSFP56
	400G有源光缆	InfiniBand HDR	OSFP到2× QSFP56

InfiniBand网卡 ADOP - 前沿光学科技有限公司ADOP的InfiniBand网卡提供高性能和灵活的解决方案，旨在满足数据中心应用不断增长的需求。除了旧版的所有功能之外，ConnectX-6和ConnectX-7网卡还提供了一系列增强功能，进一步提高性能和可扩展性。

产品	速率	主机接口	端口
MCX653105A-ECAT-SP	HDR和100Gb/s	PCIe 4.0x16	单端口
MCX653106A-HDAT-SP	HDR和200Gb/s	PCIe 4.0x16	双端口
MCX653106A-ECAT-SP	HDR和100Gb/s	PCIe 4.0x16	双端口
MCX653105A-HDAT-SP	HDR和200Gb/s	PCIe 4.0x16	单端口
MCX75510AAS-NEAT	NDR和400Gb/s	PCIe 5.0x16	单端口

InfiniBand交换机 ADOP - 前沿光学科技有限公司

产品	MQM8700-HS2F	MQM8790-HS2F	MQM9700-NS2F
产品类型	40 x HDR QSFP56	40 x HDR QSFP56	64 x NDR 400G
功能	管理型交换机	非管理型交换机	管理型交换机
软件	MLNX-OS	MLNX-OS	MLNX-OS
交流电源	1+1热插拔	1+1热插拔	1+1热插拔
风扇数量	N+1热插拔	N+1热插拔	6+1热插拔
风向	后-前	后-前	后-前(P2C)

结论
InfiniBand和以太网之间存在适用的应用场景。由于InfiniBand网络带来的速率显著增加，CPU不需要为网络处理牺牲更多资源，从而提高了网络利用率，使得InfiniBand网络成为高性能计算行业主要网络解决方案。未来还将出现1600Gbps GDR和3200Gbps LDR的InfiniBand产品。如果数据中心节点之间对通信延迟没有高要求，灵活的接入和扩展更为重要，那么可以长期选择以太网网络。

ADOP - 前沿光学科技有限公司

ADOP（前沿（深圳）光学科技有限公司） 是一家光学技术创新型的高科技深圳企业。成立于2013年，ADOP自2020年已实现全球部署，拥有多项知识产权和专利。他们专注于为国内国际电信运营商及行业专网客户提供接入层光纤网络解决方案和技术服务。ADOP致力于帮助客户改善收益、提升网络运营效率、降低运营成本，实现商业成功。

ADOP 的安赛波（EDGE）系统可承载实现全光网络的业务高并行和高并发，从容应对5G、量子加密、数据中心等场景的高速率、低延时、全覆盖、低功耗等特点。他们的专业知识使得产品具有多元兼容能力，进取态度使得部署上不断开拓新的市场。

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