以太网发展:万兆已为高性能集群做好准备

时间:2009-02-22   来源:   网友评论:0   人气: 269 作者:

增长重要性的Metcalfe定律:网络的价值将随着用户的增长呈指数增长。事实证明,他不仅在技术上是正确的,他的定律也在应用中得到了验证。

  如今,以太网的速度正在不断提高,从开始的10兆(10M)、百兆(100M),发展到千兆(1G)、直到今天的万兆(10G),而以太网设备的价格则随着大规模的采用和生产而逐渐下调。在越来越多的服务器改用千兆以太网作为上联技术后,数据中心或集群的骨干带宽相应增加,以千兆或千兆捆绑作为平台已经不够使用,升级到万兆以太网在服务质量及成本上都将占有相对的优势。

  尽管HPC TOP500集群中,采用千兆以太网的是采用InfiniBand集群的两倍。但事实上在绝大多数商业环境中,千兆以太网高性能计算集群的规模远不够大。

  目前,随着万兆以太网逐渐走入人们的视线,如果可以做到高成本效益和高可靠性的话,高性能集群升级到万兆以太网为时不会太远。虽然到现在为止,一些决策者还是对以太网持犹豫和怀疑的态度,但随着千兆以太网在高性能计算市场地位的确立,阻碍万兆以太网普及的壁垒已经越来越少。技术的进步、价格的减低,并且更多厂商进入这一市场,使得选择万兆以太网做HPC集群已相当具吸引力。

  了解万兆以太网:信守“Metcalfe定律”

  要认识万兆以太网先得提一提它的历史。虽然以太网问世至今已经有三十年了,但它并未像这三十年中消逝的其他技术一样淡出人们的视线,而是到现在仍然可行。因为它随着技术的变革也一直在向前发展,以满足不断变化的行业需求。以太网大规模普及始于1983年,这一年IEEE建立了10 Mbps以太网标准。之后,该标准发展到快速以太网(100 Mbps ),千兆以太网( 1000 Mbps )以及今天的万兆以太网,40GE和100GE标准即将推出。事实上,目前关于Tb级以太网(即百万Mbps)的讨论已经开始了,这在几年前是很难想象的。

  尽管以太网取得了如此巨大的进步,但基本的以太网帧格式和运行原理本质上仍维持不变。因此,混合速度( 10/100/1000 Mbps )网络可以一致运行,而不需要昂贵且复杂的不太容易,有些同轴管线甚至连弯曲一下都需要使用特殊的工具才行。不过,随着以太网的发展,它吸收了电缆和光学领域的先进技术,从共享介质到交换介质;借虚拟局域网引进了虚拟化的概念;并结合了Jumbo Frames等诸多先进技术。今天的以太网仍在不断发展,并且已经发生了巨大变化,例如可以支持块级存储(光纤通道以太网)。

  2002年通过的IEEE 802.3ae 标准,使得今天的万兆以太网能够支持每秒10Gb的传输,传输距离达到了80公里。万兆以太网几乎在所有方面都可以完全兼容以太网以前版本,它采用了相同的帧格式、帧大小、介质访问控制( MAC )协议,以及网络管理人员熟悉的管理工具和操作程序。

  高性能计算采用以太网的优势

  当我们了解了以太网的优势之后,再看到超过半数的TOP 500强超级计算机和几乎所有的小型集群都选择以太网也就不足为奇了。目前千兆以太网在高性能集群中应用已经越来越广泛,相信的不久的将来,万兆也终会在高性能领域异军突起。要了解万兆的优势,先得知道以太网的优势,笔者认为有以下几点:

  首先,高适应性:作为一种广泛使用的技术,以太网对于全世界的IT主管、网络管理员、服务器厂商以及管理服务供应商来说并不陌生。他们可以比较容易地具备管理和维护以太网的工具及知识,广泛的供应商支持也是一个优先条件,几乎所有厂商都支持以太网。

  其次,技术特色:高可用性、容错、管理、安全、备份网络,以及其他最佳实践已经在以太网上广泛建立,并且它们的执行也得到了普遍认可。

  第三,单一基础架构:以太网提供给高性能计算管理员的好处是:支持四项重要连接的单一基础架构::用户访问、服务器管理、存储连接性,以及集群互连。一个单一基础架构更容易管理,而且其采购成本、电费及维护费都低于采用单独存储或处理器互联技术。


 

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