28、计算机云网络技术解析

计算机云网络技术解析

1 计算机云互联网络

1.1 云网络概述

计算机云，有时也被称为仓库级计算机（WSC），其基础设施由大量通过高速网络互连的服务器组成。在硬件和软件层面，各个服务器具有同质性。然而，尽管处理器和内存技术遵循摩尔定律发展，但互联网络的发展速度相对较慢，已成为影响系统整体性能和成本的关键因素。例如，以太网速度从1997年的1 Gbps提升到2010年的100 Gbps，略低于流量的摩尔定律要求（按此定律2013年应达到1 Tbps）。

1.2 Infiniband网络

Infiniband是超级计算机和计算机云常用的互联网络。它采用可扩展的交换式架构拓扑，支持多种信令速率，能耗与吞吐量相关。链路可绑定以增加吞吐量，其架构规范定义了多种操作数据速率，具体如下表所示：
| 数据速率类型 | 信令速率 | 有效数据传输速率 |
| — | — | — |
| 单数据速率（SDR） | 2.5 Gbps/连接/方向 | 2 Gbps |
| 双数据速率（DDR） | 5 Gbps | 4 Gbps |
| 四倍数据速率（QDR） | 10 Gbps | 8 Gbps |
| 十四倍数据速率（FDR） | 14.0625 Gbps | - |
| 增强数据速率（EDR） | 25.78125 Gbps/通道 | - |

SDR、DDR和QDR的链路编码为8B/10B，即每发送10位携带8位数据，有效数据传输速率为原始速率的五分之四。Infiniband允许为链路配置特定的速度和宽度，链路重新激活时间从几纳秒到几微秒不等。例如，Oracle的Exadata和E