Elastic Remote Direct Memory Access (eRDMA), Alibaba Cloud tarafından sunulan bir RDMA ağ hizmetidir. eRDMA; düşük gecikme süresi, yüksek aktarım hızı ve yüksek esneklik sunar. eRDMA yeteneklerini geniş ölçekte kullanmak için kullandığınız örnek türlerinin eRDMA'yı desteklemesi ve Elastic RDMA arayüzlerini (ERI) destekleyen elastik ağ arayüzlerini (ENI) kullanması gerekir. Bu konuda eRDMA tanıtılır; avantajları, kullanım senaryoları ve sınırlamaları açıklanır.
Giriş
eRDMA Nedir?
eRDMA, Alibaba Cloud tarafından cloud ortamları için geliştirdiği esnek bir Remote Direct Memory Access (RDMA) ağıdır. eRDMA, sanal özel bulutları (VPC) alt yapı bağlantısı olarak kullanır ve Alibaba Cloud tarafından geliştirilen bir tıkanıklık kontrolü (CC) algoritması uygular. eRDMA, RDMA desteğine dayalı olarak yüksek aktarım hızı ve düşük gecikme süresi sunar. eRDMA, geleneksel RDMA ile karşılaştırıldığında saniyeler içinde büyük ölçekli RDMA ağlama sağlar. eRDMA, geleneksel yüksek performanslı bilgi işlem (HPC) uygulamalarını ve Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) uygulamalarını destekler.
eRDMA kullanarak HPC uygulamalarını cloud'da dağıtabilir; yüksek esnekliğe sahip, yüksek performanslı uygulama kümelerini düşük maliyetle oluşturabilirsiniz. Ayrıca, uygulamaları hızlandırmak için VPC yerine eRDMA ağı kullanabilirsiniz.
eRDMA Yeteneklerinin Uygulanması
eRDMA yeteneklerini kullanmak için eRDMA'yı destekleyen örnek türleri gerekir. Büyük ölçekli RDMA ağ hizmeti yetenekleri sağlamak için eRDMA özellikli elastik ağ arayüzlerini (ENI) oluşturup bu türdeki Elastic Compute Service (ECS) örneklerine bağlayabilirsiniz.
Elastic RDMA Arayüzleri (ERI), ECS örneklerine bağlanabilen sanal ağ arayüzleridir. ERI'ler, RDMA cihazlarını etkinleştirmek için ENI'lere bağımlıdır. Bir ERI, bağlı olduğu ENI'nin ağını yeniden kullanır. Bu sayede iş ağını değiştirmenize gerek kalmadan mevcut ağda RDMA özelliğini kullanabilir ve RDMA'nın sunduğu düşük gecikme süresinden yararlanabilirsiniz.
Avantajlar
eRDMA aşağıdaki avantajları sunar:
-
Yüksek performans
RDMA, verileri kullanıcı modu programlarından Host Channel Adapter (HCA) aracılığıyla ağ iletimine aktarmak için kernel yığınını atlar. Bu durum CPU yükünü ve gecikme süresini önemli ölçüde azaltır. eRDMA, geleneksel RDMA arayüzlerinin avantajlarını sunar ve RDMA'yı VPC'lere entegre eder. eRDMA, RDMA'nın cloud ağlarına sunduğu ultra düşük gecikme süresi özelliğine sahiptir.
NotHCA, bir sunucuyu ağa bağlayan ve RDMA desteği sağlayan donanım ağ arayüz kartıdır (NIC).
-
Kapsayıcılık
eRDMA'yı ücretsiz olarak etkinleştirebilirsiniz. eRDMA'yı etkinleştirmek için bir ECS örneği satın alırken yalnızca Elastic RDMA Interface seçeneğini seçmeniz yeterlidir.
-
Büyük ölçekli dağıtım
Geleneksel RDMA kayıpsız ağlara dayanır. Bu durum, büyük ölçekli dağıtımı maliyetli ve zor hale getirir. eRDMA, Alibaba Cloud tarafından geliştirilen CC algoritmasını kullanarak VPC'lerdeki gecikme süresi ve paket kaybı gibi iletim kalitesini kontrol eder. eRDMA, kayıplı ağlarda iyi performans sunar.
-
Ölçeklenebilirlik
Ayrı bir donanım NIC gerektiren geleneksel RDMA ile karşılaştırıldığında eRDMA, Shenlong mimarisine dayalı olarak cloud özelliklerine sahip bir RDMA HCA kartı kullanır. eRDMA, ECS kullanırken cihazları dinamik olarak ekleyebilir ve esnek dağıtıma olanak tanıyan canlı geçişi destekler.
-
Paylaşılan VPC'ler
eRDMA, ENI'lere bağlıdır ve ENI'lerin ait olduğu ağları yeniden kullanır. Bu sayede hizmet ağını değiştirmenize gerek kalmadan mevcut ağlarda RDMA özelliğini etkinleştirebilirsiniz.
Senaryolar
TCP/IP protokol yığını, birçok uygulamanın temelini oluşturan ana akım ağ iletişim protokollerini sağlar. Veri merkezleriyle ilgili işlerin gelişmesiyle birlikte daha düşük gecikme süresi ve daha yüksek aktarım hızı gibi ağ performansı konusunda daha yüksek gereksinimler ortaya çıkmaktadır. Yüksek kopyalama ek yükleri, çapraz protokol yığını işleme, karmaşık CC algoritması ve sık bağlam değiştirme gibi sınırlamalar nedeniyle TCP/IP, iletişim ağlarının performansını kısıtlayan bir darboğaz haline gelmiştir.
RDMA, yukarıdaki sorunların çözülmesine yardımcı olur. RDMA, sıfır kopyalama ve kernel bypass gibi özellikler sunarak verilerin kopyalanması ve bağlamın sık değiştirilmesi sırasında oluşan ek yükleri önler. TCP/IP iletişimi ile karşılaştırıldığında RDMA; düşük gecikme süresi, yüksek aktarım hızı ve düşük CPU kullanımı sunar. Ancak RDMA, yüksek fiyatlar ve işletim ve bakım maliyetleri nedeniyle sınırlı kullanım senaryolarına sahiptir.
Alibaba Cloud eRDMA, çeşitli cloud ortamlarıyla uyumlu olacak şekilde tasarlanmıştır. eRDMA, düşük gecikme süresi sağlar ve çok sayıda uygulamanın cloud ortamlarına uyum sağlaması için gereken gereksinimleri düşürerek performanslarını artırır. Geleneksel RDMA ile karşılaştırıldığında eRDMA; Redis tabanlı önbellek veritabanları, Spark tabanlı büyük veri analitiği, HPC'de Weather Research and Forecasting Model (WRF) ve AI eğitimi gibi geniş bir senaryo yelpazesinde kullanılabilir. eRDMA, belirtilen senaryolarda önemli performans artışları sunar.
Sınırlamalar
eRDMA'yı kullanmadan önce aşağıdaki koşulların karşılandığından emin olun. Daha fazla bilgi için bkz. Kurumsal düzeyde bir örnekte eRDMA yapılandırma.