Elastic Remote Direct Memory Access (eRDMA) est un service réseau RDMA proposé par Alibaba Cloud. eRDMA se distingue par sa faible latence, son débit élevé et sa grande élasticité. Pour exploiter les fonctionnalités eRDMA à grande échelle, vous devez utiliser des types d'instance compatibles avec eRDMA et dotés d'interfaces réseau élastiques (ENI) prenant en charge les interfaces Elastic RDMA (ERI). Cette rubrique présente eRDMA et décrit ses avantages, ses scénarios d'utilisation ainsi que ses limites.
Introduction
Qu'est-ce que eRDMA ?
eRDMA est une solution Remote Direct Memory Access (RDMA) élastique développée par Alibaba Cloud pour le cloud. eRDMA s'appuie sur les VPC (Virtual Private Clouds) comme liaison sous-jacente et utilise un algorithme de contrôle de congestion (CC) conçu par Alibaba Cloud. Grâce au support RDMA, eRDMA offre un débit élevé et une faible latence. Contrairement au RDMA traditionnel, eRDMA permet de déployer un réseau RDMA à grande échelle en quelques secondes. eRDMA prend en charge les applications traditionnelles de calcul haute performance (HPC) ainsi que les applications basées sur le protocole TCP/IP.
Utilisez eRDMA pour déployer des applications HPC dans le cloud et constituer des clusters d'applications haute performance hautement élastiques à moindre coût. Vous pouvez également remplacer un VPC par un réseau eRDMA afin d'accélérer vos applications.
Mise en œuvre des fonctionnalités eRDMA
Les fonctionnalités eRDMA nécessitent l'utilisation de types d'instance compatibles. Créez et associez des interfaces réseau élastiques (ENI) compatibles eRDMA à vos instances Elastic Compute Service (ECS) de ces types pour bénéficier des capacités de service réseau RDMA à grande échelle.
Les interfaces Elastic RDMA (ERI) sont des interfaces réseau virtuelles associables aux instances ECS. Les ERI dépendent des ENI pour activer les périphériques RDMA. Une ERI réutilise le réseau auquel appartient l'ENI. Cela vous permet d'utiliser la fonctionnalité RDMA au sein de votre réseau existant et de profiter de la faible latence offerte par le RDMA sans modifier l'architecture réseau de vos activités.
Avantages
eRDMA présente les avantages suivants :
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Hautes performances
Le RDMA contourne la pile du noyau pour transférer les données des programmes en mode utilisateur vers l'adaptateur de canal hôte (HCA) pour la transmission réseau. Cette approche réduit considérablement la charge CPU et la latence. eRDMA combine les avantages des interfaces RDMA traditionnelles et applique le RDMA aux VPC. Ainsi, eRDMA offre une latence ultra-faible propre aux réseaux cloud.
RemarqueUn HCA est une carte d'interface réseau (NIC) matérielle qui connecte un serveur au réseau et prend en charge le RDMA.
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Accessibilité
L'activation d'eRDMA est gratuite. Il vous suffit de sélectionner l'option Elastic RDMA Interface lors de l'achat d'une instance ECS.
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Déploiement à grande échelle
Le RDMA traditionnel repose sur des réseaux sans perte, ce qui rend le déploiement à grande échelle coûteux et complexe. eRDMA utilise l'algorithme CC développé par Alibaba Cloud pour contrôler la qualité de transmission dans les VPC, notamment la latence et la perte de paquets. eRDMA offre ainsi de bonnes performances même sur des réseaux avec pertes.
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Évolutivité
Contrairement au RDMA qui nécessite une NIC matérielle dédiée, eRDMA s'appuie sur une carte HCA RDMA aux attributs cloud, basée sur l'architecture Shenlong. eRDMA permet d'ajouter dynamiquement des périphériques lors de l'utilisation d'ECS et prend en charge la migration à chaud, offrant ainsi une grande flexibilité de déploiement.
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VPC partagés
eRDMA s'appuie sur les ENI et réutilise les réseaux auxquels elles appartiennent. Vous pouvez ainsi activer la fonctionnalité RDMA sur vos réseaux existants sans modifier l'architecture réseau de vos services.
Scénarios
La pile de protocoles TCP/IP fournit les protocoles de communication réseau dominants sur lesquels reposent de nombreuses applications. Avec le développement des activités liées aux centres de données, les exigences en matière de performances réseau, telles qu'une latence plus faible et un débit plus élevé, se sont accrues. En raison de contraintes telles que des coûts de copie élevés, un traitement transversal de la pile de protocoles, un algorithme CC complexe et des changements de contexte fréquents, TCP/IP est devenu un goulot d'étranglement limitant les performances des réseaux de communication.
Le RDMA permet de résoudre ces problèmes. Grâce à des fonctionnalités telles que le zéro copie et le contournement du noyau, le RDMA évite les surcoûts liés à la copie des données et aux changements de contexte fréquents. Par rapport à la communication TCP/IP, le RDMA se caractérise par une faible latence, un débit élevé et une faible utilisation du CPU. Toutefois, le RDMA reste limité à quelques scénarios d'utilisation en raison de ses prix élevés et de ses coûts d'exploitation et de maintenance.
Alibaba Cloud eRDMA est conçu pour offrir une compatibilité inclusive avec divers environnements cloud. eRDMA propose une faible latence et réduit les exigences d'adaptation des applications aux environnements cloud, améliorant ainsi leurs performances. Contrairement au RDMA traditionnel, eRDMA s'applique à un large éventail de scénarios, tels que les bases de données cache basées sur Redis, l'analyse de big data basée sur Spark, le modèle de recherche et de prévision météorologique (WRF) dans le domaine du HPC, et l'entraînement IA. eRDMA offre des gains de performance considérables dans ces scénarios.
Limites
Avant d'utiliser eRDMA, assurez-vous que les conditions suivantes sont remplies. Pour plus d'informations, consultez la rubrique Configurer eRDMA sur une instance de niveau entreprise.