在最新發(fā)布的全球最強超級計算機排名 Top500 的榜單中，InfiniBand 網(wǎng)絡(luò)再次以絕對的數(shù)量和性能優(yōu)勢蟬聯(lián)超級計算機互連設(shè)備數(shù)量榜首，比上次排行榜的數(shù)量又有了大幅度的增長。縱觀這次的榜單，可以歸納出以下三個趨勢。

基于 InfiniBand 網(wǎng)絡(luò)的超級計算機以 197 臺的數(shù)量大幅領(lǐng)先于其它網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。特別在 Top100 的系統(tǒng)中，基于 InfiniBand 網(wǎng)絡(luò)的超級計算機更是遙遙領(lǐng)先，InfiniBand 網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為了追求性能的超級計算機的標(biāo)配。

NVIDIA 網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品成為 Top500 系統(tǒng)中的主流互連設(shè)備，其中超過三分之二的超級計算機在使用 NVIDIA 網(wǎng)絡(luò)互連，NVIDIA 網(wǎng)絡(luò)的性能和技術(shù)領(lǐng)先性已經(jīng)得到了廣泛認(rèn)可。

還值得一提的是，InfiniBand 網(wǎng)絡(luò)不僅在傳統(tǒng)的 HPC 業(yè)務(wù)，在企業(yè)級數(shù)據(jù)中心和公有云上也已被廣泛使用。目前性能第一的企業(yè)級超級計算機 NVIDIA Selene 和微軟公司的 Azure 公有云都在利用 InfiniBand 網(wǎng)絡(luò)來發(fā)揮其超高的業(yè)務(wù)性能。

網(wǎng)絡(luò)計算技術(shù)成就性能優(yōu)勢

為什么 InfiniBand 網(wǎng)絡(luò)在 Top500 中受到了如此的重視?

其性能優(yōu)勢起到了決定性的作用。

InfiniBand 網(wǎng)絡(luò)率先實現(xiàn)了通信和計算在網(wǎng)絡(luò)中的融合，是業(yè)界第一款會計算的網(wǎng)絡(luò)，其先進的網(wǎng)絡(luò)計算技術(shù)，不僅大幅提升了計算性能，還通過計算的手段解決了困擾通信領(lǐng)域數(shù)十年的問題，如 Reduce 、Allreduce 、Barrier 等通信操作帶來的網(wǎng)絡(luò)擁塞問題。

這些操作會在網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生瞬間的網(wǎng)絡(luò)流量突發(fā)，對于無損網(wǎng)絡(luò)來說，會通過擁塞控制技術(shù)來強迫網(wǎng)絡(luò)降速以緩解擁塞問題;對于有損網(wǎng)絡(luò)來說，就會造成網(wǎng)絡(luò)中的大量丟包，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)重傳數(shù)據(jù)，這兩種情形都會造成業(yè)務(wù)的性能下降。

由于這些通信操作是很多業(yè)務(wù)中頻繁使用的通信方式，在過去幾十年的時間里，眾多的科研人員都在致力于優(yōu)化擁塞控制的算法和優(yōu)化通信法則來解決這個問題，但是一直沒能有突破性的進展。

InfiniBand 網(wǎng)絡(luò)的 SHARP 網(wǎng)絡(luò)計算技術(shù)(In-Network Computing)的出現(xiàn)，為業(yè)界提供了新的思路，利用計算的手段從根本上可以解決這些通信模型造成的擁塞問題，讓您的網(wǎng)絡(luò)不必再降速或者丟包，在全線速的狀態(tài)下完成數(shù)據(jù)的傳輸。

這項技術(shù)已經(jīng)被廣泛用到 Top500 的眾多的機器當(dāng)中。

性能隔離技術(shù)解決企業(yè)級數(shù)據(jù)中心

和云市場難題

為什么 InfiniBand 網(wǎng)絡(luò)進入了企業(yè)級數(shù)據(jù)中心和云的市場?

InfiniBand 網(wǎng)絡(luò)帶來的性能隔離技術(shù)為其叩開了這些市場的大門。

對于業(yè)務(wù)來進行性能隔離也是困擾網(wǎng)絡(luò)界和計算界很久的問題，現(xiàn)在我們已經(jīng)實現(xiàn)了租戶之間的安全隔離，租戶業(yè)務(wù)和業(yè)務(wù)之間的隔離，但是當(dāng)很多的租戶在同時運行多個應(yīng)用的時候，卻無法實現(xiàn)應(yīng)用之間的性能隔離。

即使我們通過一些先進的 QoS 技術(shù)來將計算資源和通信資源隔離開來，但卻無法實現(xiàn)業(yè)務(wù)運行在 Bare Metal 系統(tǒng)上的性能。

InfiniBand 網(wǎng)絡(luò)極先進的性能隔離技術(shù)，除了實現(xiàn)業(yè)務(wù)的隔離之外，更是保障了業(yè)務(wù)在云上多租戶、多任務(wù)的狀態(tài)下，實現(xiàn)和在 Bare Metal 環(huán)境下一樣的性能。

這項技術(shù)已經(jīng)在微軟的 Azure 公有云上開始向用戶提供服務(wù)。

在當(dāng)前的算力成為服務(wù)，數(shù)據(jù)中心成為計算單元的新型計算平臺下，網(wǎng)絡(luò)成為決定算力性能的關(guān)鍵因素。

單機的性能已無法滿足算力的需求，數(shù)據(jù)中心的性能以及多數(shù)據(jù)中心的綜合性能才是算力保障的基礎(chǔ)。

作為連接數(shù)據(jù)中心內(nèi)的計算單元、存儲單元以及各個數(shù)據(jù)中心之間的網(wǎng)絡(luò)，成為算力保障的核心。

InfiniBand 網(wǎng)絡(luò)憑借其極致的性能，不斷創(chuàng)新的技術(shù)架構(gòu)，在更低功耗、更少硬件設(shè)備的前提下幫助用戶實現(xiàn)了業(yè)務(wù)性能的最大化，其進入越來越多的使用場景自是大勢所趨。

原文標(biāo)題：算力時代，網(wǎng)絡(luò)決定性能

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審核編輯：湯梓紅