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¿Cómo mejoran los sistemas de almacenamiento RDMA la reducción de la latencia?


La tecnología Remote Direct Memory Access permite un movimiento más directo de datos dentro y fuera de un servidor. La tecnología se puede implementar para aplicaciones de almacenamiento y redes. Los sistemas de almacenamiento RDMA omiten los componentes normales de la pila de red del software del sistema, como la memoria caché o el sistema operativo, así como las múltiples operaciones de copia en búfer que normalmente realizan. Esto reduce la utilización general de la CPU y mejora la latencia de la pila de software del host, ya que se utilizan menos instrucciones para completar una transferencia de datos. Algunos adaptadores RDMA pueden incluso tener funciones de descarga integradas.

Los protocolos de red de almacenamiento RDMA incluyen protocolos de bloque iSCSI y protocolos de archivo NFS o SMB (antes conocido como CIFS). RDMA puede mejorar la latencia de almacenamiento y reducir la utilización de CPU del servidor host que realiza solicitudes de E / S. Esto permite mantener una tasa más alta de solicitudes de E / S o que un servidor más pequeño realice la misma tasa de solicitudes de E / S. Esto puede hacer que las redes de almacenamiento RDMA sean valiosas en entornos que pueden tolerar muy poca latencia, como entornos de supercomputación y algunas cargas de trabajo de bases de datos.

InfiniBand utiliza RDMA de forma nativa. RDMA se puede agregar a Ethernet mediante adaptadores especiales. Con la incorporación de velocidades Gigabit Ethernet más rápidas en 2016, RDMA sobre Ethernet puede ser útil para reducir aún más la sobrecarga.

Conexión de red estándar frente a conexión RDMA
A la izquierda hay una conexión de red estándar. A la derecha hay una conexión RDMA. El iniciador y el objetivo deben utilizar el mismo tipo de tecnología RDMA: RDMA sobre Ethernet convergente o InfiniBand, por ejemplo.

Las tecnologías que utilizan RDMA incluyen:

  • Extensiones ISCSI para RDMA (solo Ethernet).
  • Protocolo RDMA de área amplia de Internet. Esto se ejecuta sobre TCP / IP estándar (solo Ethernet).
  • NFS sobre RDMA: transporte RDMA de Linux para NFS (Ethernet o InfiniBand).
  • RDMA sobre Ethernet convergente: Requiere un conmutador de puente de centro de datos que proporcione una estructura sin pérdidas (solo Ethernet).
  • SMB Direct: función de Windows Server para servidores de archivos que aprovecha los adaptadores de red compatibles con RDMA (Ethernet o InfiniBand)
  • Protocolo SCSI RDMA (solo InfiniBand).

En el futuro, la tecnología de almacenamiento RDMA puede habilitarse para sistemas de archivos escalables, SAN distribuidas escalables u otras aplicaciones.

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