Elastic Remote Direct Memory Access (eRDMA) adalah layanan jaringan RDMA yang disediakan oleh Alibaba Cloud. eRDMA menawarkan latensi rendah, throughput tinggi, dan elastisitas tinggi. Untuk menggunakan kemampuan eRDMA secara optimal, jenis instance yang digunakan harus mendukung eRDMA dan menggunakan elastic network interfaces (ENIs) yang kompatibel dengan Elastic RDMA Interfaces (ERIs). Topik ini menjelaskan eRDMA serta manfaat, skenario penggunaan, dan batasannya.
Pengenalan
Apa itu eRDMA?
eRDMA adalah jaringan Remote Direct Memory Access (RDMA) elastis yang dikembangkan oleh Alibaba Cloud untuk cloud. eRDMA menggunakan Virtual Private Clouds (VPCs) sebagai tautan dasar dan memanfaatkan algoritma kontrol kemacetan (CC) yang dikembangkan oleh Alibaba Cloud. Dengan dukungan RDMA, eRDMA mencapai throughput tinggi dan latensi rendah. Dibandingkan dengan RDMA tradisional, eRDMA dapat mengimplementasikan jaringan RDMA berskala besar dalam hitungan detik. eRDMA mendukung aplikasi komputasi kinerja tinggi (HPC) tradisional serta aplikasi Protokol Kontrol Transmisi/Protokol Internet (TCP/IP).
Dengan eRDMA, Anda dapat menerapkan aplikasi HPC di cloud untuk membangun klaster aplikasi berkinerja tinggi yang memiliki elastisitas tinggi dengan biaya rendah. Selain itu, Anda dapat mengganti VPC dengan jaringan eRDMA untuk mempercepat aplikasi.
Implementasi kemampuan eRDMA
Kemampuan eRDMA diimplementasikan berdasarkan jenis instance yang mendukung eRDMA. Anda dapat membuat dan mengikat elastic network interfaces (ENIs) yang mendukung eRDMA ke instance Elastic Compute Service (ECS) dari jenis tersebut untuk menyediakan layanan jaringan RDMA berskala besar.
Elastic RDMA Interfaces (ERIs) adalah antarmuka jaringan virtual yang dapat diikat ke instance ECS. ERIs bergantung pada ENIs untuk mengaktifkan perangkat RDMA. ERI menggunakan kembali jaringan tempat ENI berada, sehingga memungkinkan Anda menggunakan fitur RDMA di jaringan asli tanpa perlu memodifikasi jaringan bisnis.
Manfaat
Berikut adalah manfaat utama eRDMA:
Kinerja Tinggi
RDMA melewati kernel stack untuk mentransfer data dari program mode-pengguna ke Host Channel Adapter (HCA) guna transmisi jaringan. Hal ini sangat mengurangi beban CPU dan latensi. eRDMA menggabungkan keuntungan antarmuka RDMA tradisional dan menerapkannya ke VPCs, memberikan latensi ultra-rendah yang disediakan oleh RDMA ke jaringan cloud.
CatatanHCA adalah kartu antarmuka jaringan (NIC) perangkat keras yang menghubungkan server ke jaringan dan menyediakan dukungan untuk RDMA.
Inklusivitas
Anda dapat mengaktifkan eRDMA secara gratis. Untuk mengaktifkan eRDMA, cukup pilih opsi Elastic RDMA Interface saat membeli instance ECS.
Penyebaran Berskala Besar
RDMA tradisional didasarkan pada jaringan bebas loss, yang membuat penyebaran berskala besar menjadi mahal dan sulit. eRDMA menggunakan algoritma CC yang dikembangkan oleh Alibaba Cloud untuk mengontrol kualitas transmisi di VPCs, seperti latensi dan packet loss. eRDMA memberikan performa yang baik bahkan di jaringan lossy.
Skalabilitas
Dibandingkan dengan RDMA yang memerlukan NIC perangkat keras terpisah, eRDMA menggunakan kartu RDMA HCA berbasis arsitektur Shenlong. eRDMA dapat menambahkan perangkat secara dinamis saat menggunakan ECS dan mendukung migrasi panas, memungkinkan penyebaran fleksibel.
VPC Bersama
eRDMA bergantung pada ENIs dan menggunakan kembali jaringan tempat ENIs berada. Ini memungkinkan Anda mengaktifkan fitur RDMA di jaringan lama tanpa perlu memodifikasi jaringan layanan.
Skenario
Tumpukan protokol TCP/IP menyediakan protokol komunikasi jaringan arus utama yang menjadi dasar banyak aplikasi. Seiring perkembangan bisnis pusat data, persyaratan kinerja jaringan semakin meningkat, seperti latensi lebih rendah dan throughput lebih tinggi. TCP/IP telah menjadi hambatan karena overhead salinan tinggi, pemrosesan lintas tumpukan protokol, algoritma CC kompleks, dan pergantian konteks yang sering.
RDMA membantu mengatasi tantangan tersebut. RDMA menyediakan fitur seperti zero-copy dan kernel bypass untuk menghindari overhead ketika data disalin dan konteks sering beralih. Dibandingkan dengan komunikasi TCP/IP, RDMA memiliki latensi rendah, throughput tinggi, dan pemanfaatan CPU rendah. Namun, RDMA memiliki beberapa batasan, seperti harga tinggi dan biaya O&M.
Alibaba Cloud eRDMA dirancang untuk kompatibilitas inklusif dengan berbagai lingkungan cloud. eRDMA memberikan latensi rendah dan menurunkan persyaratan untuk berbagai aplikasi agar sesuai dengan lingkungan cloud untuk meningkatkan kinerjanya. Dibandingkan dengan RDMA tradisional, eRDMA dapat digunakan dalam berbagai skenario, seperti database cache berbasis Redis, analitik big data berbasis Spark, Weather Research and Forecasting Model (WRF) dalam HPC, dan pelatihan AI. eRDMA menawarkan peningkatan kinerja yang signifikan dalam skenario tersebut.
Batasan
Sebelum menggunakan eRDMA, pastikan kondisi berikut terpenuhi. Untuk informasi lebih lanjut, lihat Konfigurasikan eRDMA pada instance tingkat perusahaan.