InfiniBand (IB) چیست ؟

InfiniBand یک استاندارد شبکه کامپیوتری با کارایی بالا است که برای سیستم هایی طراحی شده است که به توان عملیاتی بسیار بالا و تاخیر کم نیاز دارند. معمولاً در محیط‌های محاسباتی با کارایی بالا، مانند ابررایانه‌ها استفاده می‌شود و به عنوان یک اتصال متقابل برای سرورها، سیستم‌های ذخیره‌سازی و خوشه‌ها عمل می‌کند. InfiniBand از یک توپولوژی پارچه سوئیچ شده استفاده می کند که امکان انتقال داده های مقیاس پذیر و کارآمد را فراهم می کند.

این فناوری توسط انجمن تجارت InfiniBand ترویج می شود و با سایر فناوری های اتصال مانند اترنت و کانال فیبر رقابت می کند. شرکت‌هایی مانند Mellanox (اکنون بخشی از NVIDIA) سخت‌افزار InfiniBand از جمله آداپتورهای باس میزبان و سوئیچ‌ها را تولید می‌کنند.

InfiniBand به طور گسترده در محاسبات با کارایی بالا و محیط های فشرده داده استفاده می شود.

که از کاربردهای اصلی آن می توان به موارد زیر اشاره کرد :

1. Supercomputing : InfiniBand به دلیل توان عملیاتی بالا و تأخیر کم، یک انتخاب استاندارد برای اتصال گره ها در ابرکامپیوترها است که امکان ارتباط کارآمد در وظایف پردازش موازی را فراهم می کند.

2. مرکز داده : در مراکز داده برای ارتباطات پرسرعت سرور به سرور و سرور به ذخیره سازی، تسهیل بار کاری مانند مجازی سازی، تجزیه و تحلیل داده های بزرگ و محاسبات ابری استفاده می شود.

3. ذخیره‌سازی با کارایی بالا : InfiniBand اغلب در شبکه‌های ذخیره‌سازی (SAN) و سایر سیستم‌های ذخیره‌سازی که در آن‌ها انتقال سریع داده‌ها بسیار مهم است، مانند شبیه‌سازی‌های علمی یا پردازش داده‌های مالی، استفاده می‌شود.

4. هوش مصنوعی و یادگیری ماشین: برنامه های کاربردی هوش مصنوعی و ML نیاز به قابلیت های پردازش داده عظیمی دارند و InfiniBand پهنای باند و تأخیر کم لازم برای چنین کارهایی را فراهم می کند.

5. برنامه های سازمانی : برخی از شرکت ها از InfiniBand برای برنامه های کاربردی حیاتی که به اتصالات قوی و سریع نیاز دارند، مانند مدیریت پایگاه داده و تجزیه و تحلیل بلادرنگ، استفاده می کنند.

تفاوت InfiniBand و Ethernet در چیست ؟

InfiniBand و Ethernet هر دو فناوری‌های شبکه‌ای هستند که به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما برای اهداف متفاوتی طراحی شده‌اند و نقاط قوت متفاوتی دارند.

برخی از تفاوت های مهم  InfiniBand و Ethernet عبارتند از :

1. سرعت و تاخیر
– InfiniBand : به دلیل توان عملیاتی بسیار بالا (تا 400 گیگابیت بر ثانیه و بالاتر) و تأخیر بسیار کم، که آن را برای محاسبات با کارایی بالا (HPC)، حجم کاری AI/ML، و برنامه های کاربردی فشرده داده ایده آل می کند، شناخته شده است.
– Ethernet : به طور گسترده در شبکه های عمومی استفاده می شود و سرعت های متفاوتی را ارائه می دهد، از راه حل های استاندارد گیگابیت تا پرسرعت 400 گیگابیت بر ثانیه. با این حال، تاخیر آن در مقایسه با InfiniBand بیشتر است.

2. مقیاس پذیری
– InfiniBand : ساخته شده با معماری پارچه سوئیچ، که مقیاس پذیری بهتر و عملکرد قابل پیش بینی را با رشد شبکه فراهم می کند.
– Ethernet : متکی بر ساختارهای درختی سلسله مراتبی (یا شبکه های مش برای افزونگی)، که ممکن است در مقیاس شبکه با تنگناهایی مواجه شود، اگرچه پیشرفت هایی مانند معماری های ستون فقرات این را کاهش می دهد.

3. هزینه و پذیرش
– InfiniBand : به دلیل هزینه های سخت افزاری و راه اندازی، تخصصی است و به طور کلی گران تر است. کمتر رایج است و معمولاً در مراکز ابررایانه‌ای و مراکز داده‌ای که به کارایی بالا نیاز دارند، یافت می‌شود.
– Ethernet : بسیار مقرون به صرفه تر و همه جا حاضر است که در اکثر محیط های شبکه استاندارد از شبکه های خانگی گرفته تا شرکت های بزرگ استفاده می شود.

4. قابلیت اطمینان
– InfiniBand : ویژگی های پیشرفته ای مانند کیفیت خدمات مبتنی بر سخت افزار (QoS) و مکانیسم های قابلیت اطمینان را ارائه می دهد که برای برنامه های حساس به ضرر حیاتی هستند.
– Ethernet : اگرچه قابل اعتماد است، اما ممکن است به پیکربندی و پروتکل های نرم افزاری اضافی برای سطوح مشابه QoS نیاز داشته باشد.

5. موارد استفاده
– InfiniBand : ابررایانه ها، HPC، خوشه های AI/ML، شبیه سازی های مالی و ذخیره سازی با کارایی بالا.
– Ethernet : شبکه های همه منظوره، شبکه های تجاری، دسترسی به اینترنت و محیط های ابری.

به طور خلاصه، InfiniBand در محیط‌های با کارایی بالا و حساس به تأخیر برتری دارد، در حالی که اترنت به دلیل مقرون به صرفه بودن و سازگاری گسترده، راه حلی برای نیازهای عمومی شبکه است.

از InfiniBand و Ethernet در چه زمینه هایی استفاده می شود ؟

InfiniBand :

1. ابر رایانه ها : اتصالات InfiniBand به طور گسترده در سیستم هایی مانند IBM Summit و NVIDIA Selene برای پیوند دادن هزاران گره به طور موثر برای پردازش موازی استفاده می شود.
2. تحقیقات علمی : در زمینه هایی مانند مدل سازی آب و هوا یا ژنومیک، InfiniBand انتقال داده های عظیم را بین خوشه های محاسباتی تسهیل می کند.
3. آموزش ماشین و هوش مصنوعی : ارتباطات پرسرعت بین پردازنده‌های گرافیکی/سی‌پی‌یو برای آموزش مدل‌های بزرگ هوش مصنوعی بسیار مهم است و InfiniBand در مدیریت چنین حجم‌کاری عالی است.
4. تجزیه و تحلیل مالی : در پلتفرم های معاملاتی، InfiniBand پردازش سریع شبیه سازی ها و محاسبات مالی پیچیده را تضمین می کند.
5. ذخیره سازی با کارایی بالا : در محیط هایی که نیاز به دسترسی سریع به ذخیره سازی در مقیاس بزرگ دارند، مانند مزارع رندر ویدئو یا شبیه سازی نفت و گاز استفاده می شود.

Ethernet :

1. شبکه خانگی : اکثر دستگاه های خانگی، از جمله رایانه ها، کنسول های بازی، و تلویزیون های هوشمند، برای اتصال به اینترنت پایدار به اترنت متکی هستند.
2. شبکه های سازمانی : دفاتر از اترنت برای اتصال ایستگاه های کاری و سرورها به شیوه ای مقرون به صرفه و مقیاس پذیر استفاده می کنند.
3. مرکز داده : اترنت ماشین های مجازی، کانتینرها و سرویس های ذخیره سازی ابری را برای بارهای کاری همه منظوره به هم متصل می کند.
4. اینترنت اشیا صنعتی : در کارخانه ها، اترنت حسگرها، محرک ها و ماشین آلات را برای نظارت و اتوماسیون به هم متصل می کند.
5. خدمات پخش جریانی : اترنت از پلتفرم هایی مانند Netflix یا Spotify با اطمینان از انتقال مداوم داده برای میلیون ها کاربر پشتیبانی می کند.

هر دو فناوری در حوزه های خود می درخشند – InfiniBand در سناریوهای بسیار تخصصی و مبتنی بر عملکرد و اترنت در شبکه های همه منظوره و گسترده. اگر می خواهید بینش عمیق تری در مورد هر مورد خاصی داشته باشید، به من اطلاع دهید!

123