據(jù)Hyperion Research 公司按照系統(tǒng)驗收的時間估算，2021至2026年期間，全球?qū)⒔ǔ?8～38臺E級或接近 E 級的超級計算機。本文參考自“總線級數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)技術(shù)白皮書”。

在原先傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心內(nèi)，計算存儲性能未提升前，端到端的時延主要在端側(cè)，即計算和存儲所消耗的時延占比較大，而當計算存儲器件性能大幅提升后，網(wǎng)絡(luò)成為了數(shù)據(jù)中心內(nèi)端到端的性能瓶頸。下圖顯示了計算存儲性能提升前后，端到端時延的占比變化。

• ?零拷貝(Zero-copy) - 應(yīng)用程序能夠直接執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸，在不涉及到網(wǎng)絡(luò)軟件棧的情況下。數(shù)據(jù)能夠被直接發(fā)送到緩沖區(qū)或者能夠直接從緩沖區(qū)里接收，而不需要被復制到網(wǎng)絡(luò)層。
• ?內(nèi)核旁路(Kernel bypass) - 應(yīng)用程序可以直接在用戶態(tài)執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸，不需要在內(nèi)核態(tài)與用戶態(tài)之間做上下文切換。
• ?不需要 CPU 干預(No CPU involvement) - 應(yīng)用程序可以訪問遠程主機內(nèi)存而不消耗遠程主機中的任何 CPU。遠程主機內(nèi)存能夠被讀取而不需要遠程主機上的進程（或 CPU)參與。遠程主機的 CPU 的緩存(cache)不會被訪問的內(nèi)存內(nèi)容所填充。?
• ?消息基于事務(wù)(Message based transactions) - 數(shù)據(jù)被處理為離散消息而不是流，消除了應(yīng)用程序?qū)⒘髑懈顬椴煌?事務(wù)的需求。
• ?支持分散/聚合條目(Scatter/gather entries support) - RDMA 原生態(tài)支持分散/聚合。也就是說，讀取多個內(nèi)存緩沖區(qū)然后作為一個流發(fā)出去或者接收一個流然后寫入到多個內(nèi)存緩沖區(qū)里去。

• 動態(tài)時延：主要由排隊時延產(chǎn)生，受端口擁塞影響；
• 靜態(tài)時延：主要包括網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)（查表）時延和轉(zhuǎn)發(fā)接口時延，一般為固定值，當前以太交換靜態(tài)時延遠高于超算專網(wǎng)；
• 網(wǎng)絡(luò)跳數(shù)：指消息在網(wǎng)絡(luò)中所經(jīng)歷的設(shè)備數(shù)；
• 入網(wǎng)次數(shù)：指消息進入網(wǎng)絡(luò)的次數(shù)?？偩€級數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)在動態(tài)時延、靜態(tài)時延、網(wǎng)絡(luò)跳數(shù)以及入網(wǎng)次數(shù)幾個方面均作出了系統(tǒng)性的優(yōu)化，大幅優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)性能，已滿足高性能計算場景的實際訴求。

• 最大吞吐保證：僅優(yōu)先發(fā)送部分報文，同樣提供最大吞吐保證。
• 極低平均隊列時延：通過接收端調(diào)度，嚴格控制網(wǎng)絡(luò)注入流量，保證接近于0的平均隊列時延。
• 極低最大隊列時延：對于不由接收端調(diào)度的報文，通過窗口限制注入流量，不會出現(xiàn)大幅震蕩，保證最大隊列時延極低。

超融合數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)

中國聯(lián)通的開放網(wǎng)絡(luò)研究與實踐

中國聯(lián)通開放硬件網(wǎng)絡(luò)設(shè)備白皮書

來源：全棧云技術(shù)架構(gòu)

???????????????? ?END ?????????????????

免責申明：本號聚焦相關(guān)技術(shù)分享，內(nèi)容觀點不代表本號立場，可追溯內(nèi)容均注明來源，發(fā)布文章若存在版權(quán)等問題，請留言刪除，謝謝。

溫馨提示：
搜索關(guān)注“全棧云技術(shù)架構(gòu)”微信公眾號，“掃碼”或點擊“閱讀原文”進入知識星球獲取1000+份技術(shù)資料。