Ethernet hraje druhé housle

Nestává se často, aby se v segmentu síťových technologií ocitl Ethernet mimo hlavní dění. V některých řešeních ...


Nestává se často, aby se v segmentu síťových technologií ocitl Ethernet mimo
hlavní dění. V některých řešeních špičkových datových center však vůbec
nefiguruje a jen smutně nahlíží zavřeným oknem.
Pro správce sítí v datových centrech serverová propojovací technologie spadá do
dvou protilehlých skupin. Většina z nich na Ethernet, který náleží do první ze
dvou zmiňovaných kategorií, pohlíží jako na způsob, jak se systémy s Windows,
Linuxem a Unixem i mainframy propojují s ostatními a komunikují spolu. Do
druhé, vzácnější skupiny patří propojovací technologie jako Infiniband nebo
Myrinet (od společnosti Myricom), které se používají ke clusteringu ve vysoce
výkonných datových centrech a mají v nich silnou pozici.
Během několika posledních let se switche Infiniband staly vítanou alternativou
pro mnoho uživatelů. Výrobci jako Voltaire a Infinicon na trh přinesli
vysokorychlostní switche pro clustering, které servery propojují pomocí
specializovaných host bus adaptérů (HBA). Tyto systémy poskytují propustnost až
30 Gb/s s velmi nízkou latencí v řádu nanosekund. (Pro srovnání: Latence se u
standardního Ethernetu udává v mikrosekundách, což je jedna miliontina sekundy.
Nanosekunda je jedna miliardtina sekundy.) Tato technologie byla pro společnost
Cisco tak zajímavá, že před více než rokem odkoupila výrobce switchů Infiniband
firmu TopSpin za 250 milionů dolarů.

Rychleji a lépe
"Ethernet je dobrá, všestranná technologie, která zvládne téměř cokoli. Nikdy
se však nemusela potýkat s požadavky některých datových center na clusterová
řešení, vzdálená úložiště a vysokorychlostní propojení," říká Patrick Guay,
viceprezident pro marketing společnosti Voltaire. "Rozhodně tím nechci říct, že
v datových centrech není pro Ethernet místo. Situace je však taková, že určitý
podíl zákazníků potřebuje více, než může Ethernet a IP nabídnout," dodává Guay.
To byl případ výzkumného centra státní univerzity v Missisipi ERC (Engineering
Research Center), které provozuje několik velkých linuxových clusterů
používaných mimo jiné pro simulaci obrany či medicínský a automobilový výzkum.
Maverick v ERC je 384procesorový linuxový cluster propojený Infiband produkty
společnosti Voltaire. Její 96portový Infiniband switch Intros se používá k
propojení bezdiskových procesorových uzlů, které přes Infiniband kabeláž
přistupují k úložné paměti, a dokonce k bootovacím obrazům operačního systému.
To umožňuje Rogeru Smithovi, síťovému správci v ERC, za běhu nastavovat
clusterové konfigurace; mnoho procesorů může být svižně přesměrováno pro práci
na určitém úkolu.
Taková nastavení, kdy procesory přenášejí obrazy operačního systému Linux přes
Infiniband spojení namísto lokálního disku, vyžadují extrémně nízké latence.
Krom toho Voltaire switchi také protékají veškeré procesy operační paměti
sdílené mezi linuxovými uzly.
Latence klasické ethernetové technologie v řádu milisekund jsou pro většinu
uživatelů LAN více než přijatelné. V datových centrech, kde mohou CPU sdílet
data v paměti napříč propojenými stroji a sebemenší zpomalení znamená chybu v
procesu či znehodnocení výsledků, je však situace jiná.

Virtuální dvojčata
Analytici tvrdí, že je stále obtížnější poznat rozdíl mezi standardním
Ethernetem a vysokorychlostními propojovacími technologiemi u položek, jako
jsou datový průtok, latence či odolnost vůči poruchovým stavům. K tomuto stavu
vedly z velké části nejnovější výsledky výzkumu. Jedním z plodů úsilí
výzkumných pracovníků je i nástup 10G Ethernetu v serverových adaptérech
výrobci NIC (network interface card) jako například Solarflare, Neterion či
Chelsio produkují karty, které jsou schopny za pomoci nejnovější PCI-X
serverové bus technologie pumpovat data dovnitř i ven rychlostmi 8 až 10 Gb/s.
Poslední pokroky na poli ethernetových switchových komponent a čipsetů
dramaticky zmenšily propast mezi Ethernetem a Infinibandem s určitým vybavením
lze na LAN dosáhnout skvělé doby odezvy se zpožděním pouhých 300 ns. Vývoj
ethernetového vzdáleného přímého přístupu k paměti (zde je nutno zmínit hlavně
práci na iWARP) zase přinesl Ethernet vybavení, které dokáže obejít síťová pole
i bus hardware a dostat data přímo do paměti serveru. Vylepšení v základním
gigabitovém a 10Gb Ethernetu zredukovaly latenci na úroveň mikrosekund, čímž se
téměř vyrovnají Infinibandu a dalším podnikovým propojovacím HBA technologiím.
Typ vysoce výkonných výpočetních aplikací používaných v ERC byl dlouho k vidění
jen u specializovaných propojení. A Myricom je značka, která je v podstatě
synonymem clusteringu (alespoň ve světě vysoce výkonných výpočtů). Optická
vlákna a měděná propojení této společnosti, která spojují procesory přímo přes
vlastní firemní protokoly, se v superpočítačích používají již dlouhá léta. To
umožňuje dosažení latence okolo dvou mikrosekund v komunikacích uzel-uzel, a
šířku pásma až 20 Gb/s (více než šestnáctkrát rychlejší než 10Gb Ethernet).
Dokonce Myricom však uznává, že začátek používání Ethernetu ve vysoce výkonných
řešeních datových center je nevyhnutelný.
"Většina HPC aplikací není náchylná k rozdílům v latencích mezi připojeními od
Myrinetu na jedné straně a Ethernetem na straně druhé," vysvětluje generální
ředitel Myricomu Charles Seitz. Jeho společnost figuruje i na trhu s 10Gb
Ethernet NIC, když přišla s adaptéry, které jsou schopné zvládat jak 10Gb
Ethernet, tak protokoly Myrinet. Tato evoluce byla způsobena poptávkou ze
strany zákazníků, kteří si kompatibilitu žádali.

Všeobecné přijetí
Snadno dostupné know-how i lidské zdroje pro stavění a udržování ethernetových
sítí, i univerzální kompatibilita z Ethernetu v důsledku činí tu nejlepší volbu
k propojování v datových centrech.
"Ethernet nevyžaduje žádný certifikát," říká Douglas Gourlay, ředitel
produktové správy obchodní jednotky pro datová centra společnosti Cisco.
"Vezměte si takovou technologii Fibre Channel. Bylo několik výrobců a ti
dodávali různé produkty. Proto si dodavatelé úložných řešení dali za cíl
vytvoření certifikačního standardu pro kompatibilitu. Nyní uživatelé jednoduše
nepřijmou produkt, který by nebyl certifikovaný a neodpovídal dané
specifikaci," tvrdí Gourlay.
Gourlay také dodává, že informační průmysl zatím nedospěl k bodu, kde by
technologie Infiniband či jakákoli propojovací technologie pro vysoce výkonné
výpočty měla společný certifikační standard nebo byla navzájem kompatibilní.









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.