近年來，隨著人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，以ChatGPT為代表的大型AI模型引起了廣泛關(guān)注。然而，在這個(gè)AI時(shí)代，我們不得不重新審視傳統(tǒng)的以太網(wǎng)和基于InfiniBand構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)之間的區(qū)別。尤其是今年以來，InfiniBand因其在AI領(lǐng)域中的應(yīng)用而備受矚目。

InfiniBand介紹

InfiniBand （也稱為“無限帶寬”，縮寫為IB）是一種高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具有高性能、低延遲、可靠和靈活的數(shù)據(jù)傳輸功能，適用于要求高速存儲(chǔ)訪問和大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用場景，如高性能計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析和虛擬化存儲(chǔ)等。InfiniBand網(wǎng)絡(luò)帶寬從SDR、DDR、QDR、FDR、EDR、HDR到NDR發(fā)展。

來源網(wǎng)絡(luò)

以太網(wǎng)介紹

以太網(wǎng)（Ethernet）是目前應(yīng)用最普遍的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，基于IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）802.3以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)簡單性、靈活性和可擴(kuò)展性。以太網(wǎng)支持許多應(yīng)用，包括家庭和辦公室網(wǎng)絡(luò)、5G承載、云計(jì)算、智慧城市和數(shù)據(jù)中心等場景。以太網(wǎng)也支持多種傳輸速率，從最初的10M,100M到1.25G、10G、25G、40G、100G、200G，再到目前的400G、800G和1.6T等。

來源網(wǎng)絡(luò)

InfiniBand VS 以太網(wǎng)

速率與帶寬：目前市場主流的InfiniBand產(chǎn)品為HDR,可以為網(wǎng)絡(luò)提供端到端高達(dá)200G的帶寬，NDR將達(dá)到400G。以太網(wǎng)傳輸速率從10M起步，目前已經(jīng)發(fā)布了100G、200G、400G、800G甚至1.6T以太網(wǎng)接口，傳輸速率的跨度非常大。

InfiniBand網(wǎng)絡(luò)帶寬演進(jìn)

以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)帶寬演進(jìn)

關(guān)于延遲：與標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)相比，InfiniBand最突出的一個(gè)優(yōu)勢，就是引入RDMA（遠(yuǎn)程直接內(nèi)存訪問）協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。RDMA是一種允許數(shù)據(jù)在兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的內(nèi)存之間直接傳輸而無需經(jīng)過CPU的處理。因此，InfiniBand可以提供更快、更可靠的數(shù)據(jù)傳輸，從而實(shí)現(xiàn)更低的延遲和更高的性能。

關(guān)于擴(kuò)展性：InfiniBand的固有設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)無縫可擴(kuò)展性，通過使用多個(gè)子網(wǎng)支持靈活的拓?fù)洳季郑兄谠谙到y(tǒng)擴(kuò)展或重構(gòu)時(shí)輕松添加、重新配置或刪除子網(wǎng)。從而能夠創(chuàng)建具有數(shù)千個(gè)節(jié)點(diǎn)的高性能集群和超級(jí)計(jì)算機(jī)。

關(guān)于可靠性：InfiniBand是一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，端到端流量控制是 InfiniBand 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包發(fā)送和接收的基礎(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)最高級(jí)別的數(shù)據(jù)完整性。與InfiniBand相比，以太網(wǎng)構(gòu)造的網(wǎng)絡(luò)沒有基于調(diào)度的流量控制機(jī)制，導(dǎo)致報(bào)文在發(fā)出的時(shí)候是不能保證對(duì)端是否會(huì)出現(xiàn)擁塞，通常需要增加緩沖來提高性能，存在丟包風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)于兼容性：InfiniBand通常用于高性能計(jì)算或大規(guī)模數(shù)據(jù)中心環(huán)境，并且需要與InfiniBand硬件和技術(shù)集成，針對(duì)不同的連接場景，需使用專用的InfiniBand線纜。以太網(wǎng)在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用催生了一個(gè)強(qiáng)大的兼容設(shè)備和解決方案生態(tài)系統(tǒng)。多年來，以太網(wǎng)的可擴(kuò)展性已經(jīng)得到驗(yàn)證，它支持各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這種成熟的以太網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)和互操作性使得InfiniBand在所有場景中完全取代以太網(wǎng)具有挑戰(zhàn)性。

關(guān)于傳輸距離：在應(yīng)用場景方面，以太網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)全球通信的互聯(lián)。InfiniBand的最大距離很大程度上取決于纜線類型(銅纜或光纖)、連接的質(zhì)量、數(shù)據(jù)速率和光模塊等。如果在使用光纜、單模的收發(fā)器以及基本數(shù)據(jù)速率的情況下，InfiniBand 的最大距離在10km左右。下圖為部分IB線纜產(chǎn)品：

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綜上所示，InfiniBand 和以太網(wǎng)各有優(yōu)勢，可以滿足網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的不同需求。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求，以確定最適合其特定要求的網(wǎng)絡(luò)解決方案。

審核編輯 黃宇