O Elastic Remote Direct Memory Access (eRDMA) é um service de rede RDMA fornecido pela Alibaba Cloud. O eRDMA oferece baixa latência, alto throughput e alta elasticidade. Para usar os recursos do eRDMA em grande escala, os tipos de instância utilizados devem ser compatíveis com o eRDMA e usar elastic network interfaces (ENIs) que suportem Elastic RDMA interfaces (ERIs). Este tópico apresenta o eRDMA e descreve seus benefícios, cenários de uso e limites.
Introdução
O que é o eRDMA?
O eRDMA é uma rede elastic Remote Direct Memory Access (RDMA) desenvolvida pela Alibaba Cloud para a cloud. O eRDMA reutiliza virtual private clouds (VPCs) como link subjacente e usa um algoritmo de controle de congestão (CC) desenvolvido pela Alibaba Cloud. O eRDMA oferece alto throughput e baixa latência com base no suporte a RDMA. Em comparação com o RDMA tradicional, o eRDMA implementa redes RDMA em grande escala em questão de segundos. O eRDMA é compatível com aplicações tradicionais de computação de alto desempenho (HPC) e aplicações Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP).
O eRDMA permite implantar aplicações HPC na cloud para criar clusters de aplicações de alto desempenho com alta elasticidade e baixo custo. Você também pode substituir uma VPC por uma rede eRDMA para acelerar aplicações.
Implementação dos recursos do eRDMA
As capacidades do eRDMA devem ser implementadas com base em tipos de instância compatíveis com o eRDMA. Crie e vincule elastic network interfaces (ENIs) compatíveis com eRDMA a instâncias do Elastic Compute Service (ECS) desses tipos de instância para fornecer recursos de service de rede RDMA em grande escala.
As Elastic RDMA Interfaces (ERIs) são interfaces de rede virtuais que podem ser vinculadas a instâncias ECS. As ERIs dependem de ENIs para ativar dispositivos RDMA. Uma ERI reutiliza a rede à qual uma ENI pertence. Isso permite usar o recurso RDMA na rede original e aproveitar a baixa latência fornecida pelo RDMA. Não modifique a rede de negócios.
Benefícios
O eRDMA oferece os seguintes benefícios:
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Alto desempenho
O RDMA ignora a pilha do kernel para transferir dados de programas em modo de usuário para o Host Channel Adapter (HCA) para transmissão de rede. Isso reduz drasticamente a carga da CPU e a latência. O eRDMA oferece as vantagens das interfaces RDMA tradicionais e aplica o RDMA às VPCs. O eRDMA apresenta a latência ultrabaixa que o RDMA fornece às redes de cloud.
NotaUm HCA é uma placa de interface de rede (NIC) de hardware que conecta um servidor a uma rede e fornece suporte para RDMA.
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Facilidade de adoção
Ative o eRDMA gratuitamente. Para ativá-lo, selecione a opção Elastic RDMA Interface ao adquirir uma instância ECS.
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Implantação em grande escala
O RDMA tradicional baseia-se em redes sem perdas. Isso torna a implantação em grande escala cara e difícil. O eRDMA usa o algoritmo CC desenvolvido pela Alibaba Cloud para controlar a qualidade da transmissão nas VPCs, como latência e perda de pacotes. O eRDMA oferece bom desempenho em redes com perdas.
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Escalabilidade
Em comparação com o RDMA, que exige uma NIC de hardware separada, o eRDMA usa uma placa HCA RDMA com atributos de cloud baseados na arquitetura Shenlong. O eRDMA pode adicionar dispositivos dinamicamente quando você usa o ECS e suporta migração a quente, o que permite uma implantação flexível.
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VPCs compartilhadas
O eRDMA depende de ENIs e reutiliza as redes às quais as ENIs pertencem. Isso permite ativar o recurso RDMA em redes legadas e aproveitar a baixa latência. Não modifique a rede do service.
Cenários
A pilha de protocolos TCP/IP fornece os principais protocolos de comunicação de rede nos quais muitas aplicações são construídas. Com o desenvolvimento de negócios relacionados a data centers, exigências maiores são impostas ao desempenho da rede, como menor latência e maior throughput. O TCP/IP tornou-se um gargalo que restringe o desempenho das redes de comunicação devido a limitações como alta sobrecarga de cópia, processamento entre pilhas de protocolos, algoritmo CC complexo e troca frequente de contexto.
O RDMA ajuda a resolver esses pontos de dor. O RDMA oferece recursos, como cópia zero e bypass do kernel, para evitar sobrecargas quando os dados são copiados e o contexto é trocado frequentemente. Em comparação com a comunicação TCP/IP, o RDMA apresenta baixa latência, alto throughput e baixa utilização da CPU. No entanto, o RDMA possui poucos cenários de uso devido aos altos preços e custos de O&M.
O eRDMA da Alibaba Cloud foi projetado para ter compatibilidade abrangente com diversos ambientes de cloud. O eRDMA oferece baixa latência e reduz os requisitos para que uma ampla variedade de aplicações se adapte a ambientes de cloud e melhore seu desempenho. Em comparação com o RDMA tradicional, o eRDMA pode ser usado em uma ampla gama de cenários, como bancos de dados de cache baseados em Redis, análises de big data baseadas em Spark, Weather Research and Forecasting Model (WRF) em HPC e treinamento de IA. O eRDMA oferece ganhos de desempenho consideráveis nesses cenários.
Limites
Antes de usar o eRDMA, verifique se as seguintes condições são atendidas. Para mais informações, consulte Configure eRDMA on an enterprise-level instance.