OSI模型(Open Systems Interconnection model)是一种标准化的参考模型,用于描述计算机网络和通信系统中不同层级的通信和交互。它由国际标准化组织(ISO)于1984年首次发布,旨在确保不同厂商的计算机和网络设备能够互操作。
OSI模型将计算机网络通信划分为七个不同的层级,每个层级都具有特定的功能和任务。这些层级从物理层(最底层)到应用层(最顶层)依次为:
每个层级都执行特定的功能,并且在通信中与上下两个相邻层级进行交互。OSI模型的主要优点在于它提供了一种通用的框架,可以用来理解和描述不同网络技术和协议之间的关系,以及在不同层级上的功能划分。尽管在实际网络中,不是所有的层级都被明确使用,但OSI模型仍然是网络和通信领域的重要概念之一。
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这张图展示的是远程直接内存访问(RDMA)相关的技术和协议。RDMA是一种技术,允许网络中的计算机直接在彼此的内存中读写数据,而无需操作系统参与,从而提高了数据传输的速度并减少了延迟。
从左到右,图中列出了以下几种与RDMA相关的技术:
图底部显示的是两种RDMA传输层协议:
这张图概括地展示了各种技术和协议如何与RDMA相结合,以提升数据中心和存储网络的性能。
NVM Express (NVMe) 是一种优化了现代存储媒体,如固态硬盘(SSD)的访问协议。相比于旧的存储访问协议,如SATA,它提供了更低的延迟和更高的输入/输出操作每秒(IOPS)。NVMe最初是为本地存储(即直接连接到计算机的存储设备)设计的。
随着技术的发展,NVMe over Fabrics (NVMe-oF) 被引入,以将NVMe的性能优势扩展到网络连接的存储。NVMe-oF定义了一种机制,通过网络传输NVMe命令和数据。这使得远程的存储设备可以接近本地性能地被访问。
NVM Express Fabrics RDMA是NVMe-oF的一个变体,它使用远程直接内存访问(RDMA)技术在网络上传输NVMe命令和数据。RDMA允许直接在服务器的内存与存储设备之间传输数据,避免了CPU的中介和操作系统内核的数据拷贝,从而减少了延迟,并提高了数据传输的效率。
为了实现这一点,NVMe-oF支持多种RDMA传输层,包括:
使用NVMe-oF RDMA,数据中心可以实现:
这种技术的一个关键用途是在构建高性能的存储网络,特别是那些需要处理大量数据并且对延迟敏感的应用,比如大数据分析、实时数据处理和高性能计算任务。
共同点:
InfiniBand、RoCE(RDMA over Converged Ethernet)和iWARP都是为了提高数据中心网络的性能而设计的技术。它们共同的特点是支持RDMA(远程直接内存访问),这意味着它们都可以绕过操作系统,直接在应用程序之间传输数据,从而减少延迟并提高数据传输速度。使用这些技术可以实现高吞吐量和低延迟的网络通信,这对于高性能计算、大数据和实时数据处理等场景非常重要。
区别:
UDP协议
,因此可以在路由网络上操作。TCP/IP网络
实现RDMA,不需要专用的交换或路由硬件。总结来说,InfiniBand、RoCE和iWARP都旨在提供高性能的网络通信,但它们在实现方式、网络兼容性和设备要求上有所不同。InfiniBand更多用于封闭的、高性能要求的计算环境;RoCE在性能和易于部署之间提供了一个折中方案;而iWARP在网络的广泛兼容性和灵活性方面具有优势。
以太网(Ethernet)和路由网(通常指的是使用路由器连接的网络)是网络设计中两个基本的概念,它们在网络层次、功能以及使用场景上有所区别:
数据链路层(OSI模型的第二层)
工作。MAC地址
进行,不需要路由信息。网络层(OSI模型的第三层)
工作,路由器根据IP地址来决定如何将数据包从源头转发到目的地。总的来说,以太网是用于局域网的网络技术,强调速度和效率,而路由网是更为复杂的网络结构,用于将不同网络连接在一起,能够处理不同网络协议、地址以及数据传输的最佳路径选择等问题。在实际应用中,一个广域网络可能包括多个以太网段,通过路由器进行连接和数据传输。
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