1.高速网络InfiniBand加速大数据应用介绍

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超级计算机的发展趋势和应用

超级计算机的发展趋势和应用超级计算机是当今世界计算科学和技术上的最高水平，是各种高科技领域中不可或缺的基础设施之一，其重要性不言而喻。

本文将对超级计算机的发展趋势和应用进行深入探讨。

一、超级计算机的发展趋势超级计算机的发展可以分为三个阶段：向量计算阶段、并行计算阶段和互联网计算阶段。

现在，超级计算机跃入了下一阶段，即高性能计算集群阶段，下面先分别解释一下这四个阶段的特点。

1.向量计算阶段向量计算是指对指令进行了优化，使得计算机可以在一个时钟周期内并行处理多个数据，从而提高计算效率的方法。

在向量计算阶段，计算机的核心是向量处理器。

这一阶段的代表机型有日立公司的CRAY-1、CRAY-2和NEC公司的SX-2等。

2.并行计算阶段并行计算是指将计算任务分为多个小任务，分别在多个处理器上进行处理，从而加快整个计算过程的方法。

在并行计算阶段，计算机的核心是多处理器、多核心和多线程技术。

这一阶段的代表机型有IBM公司的Blue Gene、中国的天河系列等。

3.互联网计算阶段互联网计算是指利用因特网等网络技术将多台计算机连接起来，形成一个通讯环境，实现分布式处理的方法。

在互联网计算阶段，计算机的核心是数据中心、云计算和物联网等技术。

这一阶段的代表机器有谷歌公司的MapReduce、Hadoop和Amazon公司的EC2等。

4.高性能计算集群阶段高性能计算集群是指将多个高性能计算节点通过高效的通信网络连接起来，形成一个计算集群，完成复杂任务的方法。

在高性能计算集群阶段，计算机的核心是网络和存储技术，如InfiniBand、Myrinet、10G以太网和Solid State Drive等。

这一阶段的代表机器有美国的Titan、中国的神威系列等。

二、超级计算机的应用1.模拟科学模拟科学是指以计算机模拟为基础的科学研究方法。

超级计算机在模拟科学领域的应用非常广泛，如气象、地震、海洋、生物、航空、航天等领域。

通过超级计算机的模拟，可以预测、分析和优化各种自然和人造系统的行为，具有非常重要的意义。

mellanox infiniband技术原理

Mellanox Infiniband是一种高速计算机网络技术，主要用于数据中心的互连。

其设计目的是为了提高数据传输的速度和效率，降低延迟，并提供更高的带宽。

Infiniband技术使用点对点通信，可以在服务器、存储设备和网络设备之间提供高带宽、低延迟的数据传输。

Infiniband技术的工作原理如下：
1. 基于通道化：Infiniband使用通道化技术，将数据传输划分为多个通道，每个通道可以独立进行数据传输。

这种方式可以提高带宽利用率，降低冲突和延迟。

2. 基于信用机制：Infiniband使用信用机制来管理数据传输。

发送方在发送数据之前，先发送一个请求，接收方收到请求后，返回一个信用。

发送方在收到信用后，才开始发送数据。

这种方式可以确保数据传输的顺序性和可靠性。

3. 具有流量控制：Infiniband技术具有流量控制功能，可以根据网络状况和接收方的能力来调整数据传输的速度和大小，避免网络拥塞和数据丢失。

4. 支持虚拟化：Infiniband支持虚拟化技术，可以在不同的虚拟机和应用程序之间提供高效的数据传输。

总之，Mellanox Infiniband技术通过通道化、信用机制、流量控制和支持虚拟化等技术，提供了高性能、高可靠性和高带宽的网络连接，适用于数据中心和云计算环境。

infiniband 协议

InfiniBand（简称IB）是一种高性能、低延迟的计算机网络互连协议，用于连接高性能计算系统、数据中心和云环境中的服务器、存储和网络设备。

InfiniBand协议采用了分层架构，将协议分为三个层次：物理层、互联层和应用层。

其中，物理层负责传输数据信号，互联层负责管理和控制网络拓扑结构，应用层则负责处理应用程序和数据传输。

InfiniBand协议具有以下特点：
1. 低延迟：InfiniBand协议采用了多种技术手段，如点对点连接、异步传输、多路径传输等，使得数据传输延迟极低。

2. 高带宽：InfiniBand协议支持多种带宽规格，如10 Gbps、20 Gbps、40 Gbps、100 Gbps 等，能够满足高性能计算和大数据分析等应用场景的需求。

3. 灵活性：InfiniBand协议支持多种拓扑结构，如环形、星形、网状等，能够适应不同的应用场景和网络规模。

4. 可扩展性：InfiniBand协议支持多种协议和接口标准，如RDMA、RoCE、iWARP等，能够满足不同应用场景和技术发展的需求。

InfiniBand协议已经成为高性能计算、云计算和大数据分析等领域的主流网络技术之一，被广泛应用于超级计算机、科学计算、金融交易、人工智能等领域。

Infiniband介绍与使用

万兆以太网与Infiniband网络
万兆以太网说明优点缺点 Infiniband 说明优点缺点用于互联服务器和交换机的半专有技术极低的延迟（不到100ns）和高吞吐量（高达120Gbps)，使它成为数据中心最强健的互联技术之一在服务器硬件上需要昂贵的专有互联设备，并且在与数据中心或集群外部进行通信时，需要交换设备在以太网和Infiniband之间进行转换目前市场上最快的以太网技术，具有极低的延迟（不到500ns)的新适配器和交换机正在进入市场通常使用标准的以太网LAN设备、线缆和PC接口卡延迟问题依然存在，因而可能把这种技术排斥在像集群和网格等对延迟极其敏感的应用之外，速度仍落后于其它的一些互联技术
InfiniBand体系架构
InfiniBand标准定义了一套用于系统通信的多种设备，包括信道适配器、交换机和路由器信道适配器用于同其它设备的连接，包括主机信道适配器（HCA）和目标信道适配器（TCA）交换机是 InfiniBand结构中的基本组件点到点的交换结构：解决了共享总线、容错性和可扩展性问题具有物理层低功耗特点和箱外带宽连接能力
在管理节点启动子网管理服务
chkconfig opensmd on service opensmd restart
在所有的节点启动openibd服务
chkconfig ipenibd on service openibd restart
查看IP
ipconfig ib0
谢谢！
Infiniband驱动安装与配置
#tar xvfz OFED-1.5.2.tgz #cd OFED-1.5.2 #./install.pl
选择2
对于一个集群来说，在管理节点选择3，其他计算节点选择2安装，出现的余下选项，一路 Enter则可，即使在操作系统完全安装的情况下，通常至少会提示tcl-devel等依赖组件未安装，到安装光盘里查找缺少的rpm包，在每节点都安装缺少的rpm包

数据中心网络互连

数据中心网络互连当今互联网的高速发展，使得数据中心扮演着至关重要的角色。

大量的用户数据、应用程序和服务都存储在数据中心中，以支持各种在线活动。

为了提供高效、可靠的服务，数据中心通常由多个网络设备和计算机组成，通过网络互连来实现数据的传输和共享。

数据中心网络互连是一个复杂的系统，需要各种技术和协议来实现。

下面将介绍几种常见的数据中心网络互连技术，包括以太网、光纤通道和InfiniBand。

以太网是目前最为广泛使用的数据中心网络互连技术之一。

它采用统一的MAC地址和IP地址来实现数据的传输和路由。

以太网可以同时支持多种网络协议，如TCP/IP、UDP和HTTP，以满足不同应用的需求。

此外，以太网还支持链路聚合技术，可以通过多个物理链路来提供高带宽和冗余性。

光纤通道是一种基于光纤的高速互连技术。

它采用光纤通道协议来实现数据的传输和路由。

光纤通道具有低延迟、高带宽和可靠性强的特点，适用于需要大量数据传输的应用场景。

光纤通道可以支持多个节点之间的直接连接，也可以通过交换机或路由器来进行网络的扩展。

InfiniBand是一种用于高性能计算和数据中心互连的新一代技术。

它提供了高带宽、低延迟和可扩展性强的特性，适用于大规模的并行计算和数据传输。

InfiniBand可以支持多种网络拓扑结构，如点对点、全互连和树状结构，以满足不同需求的数据中心。

除了以上几种常见的数据中心网络互连技术外，还有一些新兴的技术值得关注。

例如，软件定义网络（SDN）可以将网络的控制平面和数据平面分离，通过集中式的控制器管理网络流量和路由。

这种方法可以提高网络的灵活性和可编程性，使网络资源的利用更加高效。

此外，网络功能虚拟化（NFV）也是一个重要的技术趋势。

它将网络功能从专用硬件转移到通用服务器上，通过虚拟化的方式提供网络服务。

NFV可以降低成本、提高灵活性，并加速网络服务的交付速度。

总而言之，数据中心网络互连是支持互联网各种应用和服务的基础。

infiniband 协议定义

infiniband 协议定义InfiniBand协议是一种高性能计算和数据中心网络通信协议，旨在提供低延迟、高带宽和可扩展性。

下面是对InfiniBand协议的多角度全面完整的定义。

1. 概述：InfiniBand协议是一种开放标准的网络通信协议，用于连接计算节点、存储设备和网络交换机。

它提供了高速数据传输、低延迟和高吞吐量的特性，适用于高性能计算、大规模数据中心和企业级存储等领域。

2. 架构：InfiniBand协议采用了点对点架构，每个设备都可以直接与其他设备通信，无需经过中央交换机。

这种架构减少了通信的延迟，并提供了更好的可扩展性和冗余性。

3. 物理层：InfiniBand协议使用了一种高速串行连接技术，通过光纤或铜缆传输数据。

它支持多种传输速率，包括单链路速率和多链路聚合速率，以满足不同应用的需求。

4. 数据链路层：InfiniBand协议的数据链路层提供了可靠的数据传输和错误检测机制。

它使用了数据包交换和流控制技术，确保数据的完整性和可靠性。

5. 网络层：InfiniBand协议的网络层提供了路由和寻址功能。

它支持多种路由算法，包括最短路径优先和自适应路由等，以提供高效的数据传输。

6. 传输层：InfiniBand协议的传输层提供了端到端的可靠数据传输和流量控制。

它使用了基于令牌的访问控制和排队机制，以确保数据的有序传输和公平共享网络资源。

7. 接口和协议：InfiniBand协议定义了一套标准的接口和协议，用于设备之间的通信和管理。

这些接口和协议包括设备驱动程序、管理工具和应用程序接口，以支持各种应用和操作系统的集成。

总结：InfiniBand协议是一种高性能计算和数据中心网络通信协议，它提供了低延迟、高带宽和可扩展性的特性。

它的架构、物理层、数据链路层、网络层、传输层以及接口和协议都经过精心设计，以满足高性能计算和数据中心应用的需求。

通过使用InfiniBand协议，用户可以实现高效的数据传输和通信，提升系统性能和可靠性。

Infiniband高速互连网络(徐迪威)

InfiniBand高速互连网络徐迪威广州广东省计算中心，510033摘要：InfiniBand是目前发展最快的高速互连网络技术，具有高带宽、低延迟和易扩展的特点。

通过研究和实践，对InfiniBand技术的数据包、数据传输、层次结构、与以太网技术的对比、虚拟化、交换机制、发展愿景等进行了全面探索，提出了InfiniBand最终成为高速互连网络首选的观点。

关键词：InfiniBand；高速互连网络；数据包；结构模型；虚拟化；交换机制Research on Design of InfiniBand High Speed InterconnectionAbstract: InfiniBand is a fast growing technology of high speed interconnection (HSI), whose characteristics are high bandwidth, low latency and easy extension. Via researching and practicing, the paper explores on InfiniBand data packets, data transfer, multilevel architectures, comparing with Ethernet, virtualization, switching mechanism, roadmap, etc. The author presents the viewpoint that InfiniBand will become the first choice in setting up HSI.Keywords: InfiniBand(IB); High Speed Interconnection(HSI); Data Packet; Hierarchy Model; Virtualization; Switching Mechanism1引言随着中央处理器（CPU）运算能力的极速增长，高速互连网络（High Speed Interconnection, HSI）已成为高性能计算机研制的关键所在。

infiniband标准

infiniband标准InfiniBand标准。

InfiniBand是一种高速互连技术，旨在提供高性能、低延迟和高带宽的数据传输。

作为一种通用的系统互连架构，InfiniBand标准已经被广泛应用于数据中心、超级计算机、存储系统和其他高性能计算环境中。

本文将介绍InfiniBand标准的基本概念、特点和应用。

InfiniBand标准的基本概念。

InfiniBand标准是由InfiniBand Trade Association（IBTA）制定的，它定义了一种用于高性能互连的通信协议和接口标准。

InfiniBand架构采用了一种基于信道的通信模式，通过使用高速串行链路和专用的交换设备来实现数据传输。

与传统的以太网和Fibre Channel相比，InfiniBand具有更低的延迟和更高的带宽，适用于对性能要求较高的应用场景。

InfiniBand标准的特点。

InfiniBand标准具有多种特点，包括高性能、灵活性、可扩展性和可靠性。

首先，InfiniBand可以提供高达200Gb/s的数据传输速度，使其成为处理大规模数据和复杂计算任务的理想选择。

其次，InfiniBand架构支持多种拓扑结构和网络协议，能够满足不同应用场景的需求。

此外，InfiniBand还具有良好的可扩展性，可以轻松地扩展到数千个节点，适用于大规模集群计算和分布式存储系统。

最重要的是，InfiniBand还内置了多种错误检测和恢复机制，能够保障数据传输的可靠性和完整性。

InfiniBand标准的应用。

InfiniBand标准已经被广泛应用于多种领域，包括超级计算、云计算、大数据分析和人工智能等。

在超级计算领域，InfiniBand可以提供低延迟和高带宽的互连，满足复杂计算任务对通信性能的要求。

在云计算和大数据分析领域，InfiniBand可以构建高性能的分布式存储和计算系统，加速数据处理和分析的速度。

在人工智能领域，InfiniBand可以为深度学习和神经网络训练提供强大的计算和通信支持，实现大规模模型的训练和推理。

InfiniBand高速互连网络设计的研究

研制的关键所在。Ｓ是为了改善计算机外围元件扩展接口ＨＩ（ｅｉｈｒｌｏｏｅｔｎｅｆｃ，Ｃ）的性能不足而提出的ＰｒｅａＣｍｐｎｎｔｒｅＰＩｐＩａ
一
ＤｒｃＭｅｒｃｅｓ的形式得以实现。ＲｉｔｍｏＡｃｓ）ｅｙＤＭＡ服务可在处理器之间进行跨网络数据传输，数据直接在暂时内存之间传递，不需要操作系统介入或数据复制。ＲＤＭＡ通过减少对带宽和处理器开销的需要降低了时延，这种效果是通过在ＮＩＣ的硬件中部署一项可靠的传输协议以及支持零复制网络技
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数据包 —————一
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ＨＣ具有ＲＭＡ功能，ＤＡＤＲＭＡ通过一个虚拟的寻址方案，
数据直接在服务器内存中传输，需涉及操作系统的内核，无这对于集群来说很适合［８］。传输卸载：ＤＲＭＡ实现了传输卸载，数据包路由从操使
通信链路，其支持的可寻址设备高达６００个【ｎｎＢｎ４０１ｆｉａｄ］ｉ。Ｉ
架构（ｆｉａｄＡｃｉｃｒ，ＩＡ）是一种定义点到点ＩｉＢｎｒｈｔｔｅＢｎｎｅｕ
（ｏｎ— —ｏｎ）ｐｉｔｏｐｉｔｔ交换式的输入／输出框架的行业标准规范，通常用于服务器、信基础设施、储设备和嵌入式系统的互通存连［。Ｉｆｉａｄ具有普适、２ｎｎＢｎ］ｉ低延迟、高带宽、理成本低的特管性，单一连接多数据流（类、是聚通信、存储、管理）理想的连接网络，互连节点可达成千上万。小的完整ＩＡ单元是子最Ｂ

2024年浪潮服务器(带目录)

浪潮服务器(带目录)浪潮服务器：创新引领，赋能未来一、引言在当今数字化时代，服务器作为信息处理和数据存储的核心设备，已经成为企业、政府以及各类组织不可或缺的关键基础设施。

浪潮服务器，作为我国自主研发的服务器品牌，凭借其卓越的性能、可靠的质量和专业的服务，赢得了广泛的认可和信赖，成为推动我国信息化建设的重要力量。

二、浪潮服务器的发展历程浪潮服务器的发展历程可以追溯到上世纪90年代，经过近30年的技术积累和市场拓展，已经发展成为全球领先的服务器品牌。

在发展过程中，浪潮服务器始终坚持以技术创新为核心驱动力，紧跟全球服务器技术发展趋势，不断推出具有国际竞争力的产品。

三、浪潮服务器的产品线四、浪潮服务器的技术创新1.高性能计算：浪潮服务器在高性能计算领域具有显著优势，通过采用先进的处理器、高速内存、高效能存储等技术，为用户提供强大的计算能力。

2.绿色节能：浪潮服务器注重绿色环保，通过优化服务器架构、提高电源效率、降低能耗等措施，实现节能减排，助力可持续发展。

3.智能管理：浪潮服务器采用智能管理技术，实现对服务器的实时监控、故障诊断和远程维护，提高运维效率，降低运营成本。

4.安全可靠：浪潮服务器关注信息安全，从硬件、软件到服务，全方位保障用户数据的安全性和可靠性。

五、浪潮服务器的市场表现凭借卓越的产品性能和专业的服务，浪潮服务器在国内外市场取得了显著的成绩。

在国内市场，浪潮服务器连续多年保持市场份额领先地位；在国际市场，浪潮服务器已经成为全球知名品牌，产品远销全球100多个国家和地区。

六、总结浪潮服务器作为我国服务器产业的优秀代表，始终坚持自主创新，以客户需求为导向，不断提升产品品质和服务水平。

面对未来，浪潮服务器将继续发挥自身优势，携手合作伙伴，共同推动全球信息化建设，为构建数字世界贡献力量。

重点关注的细节：浪潮服务器的技术创新一、高性能计算的创新1.处理器技术的创新：浪潮服务器与全球领先的处理器制造商合作，采用最新的处理器技术，如IntelXeon、AMDEPYC等，确保服务器在处理复杂计算任务时能够提供极致的性能。

infiniband转发原理

infiniband转发原理InfiniBand（IB）是一种高性能和低延迟的网络技术，广泛应用于数据中心和超级计算机领域。

它提供了一种快速可靠的数据传输方式，能够满足大规模计算和高带宽需求。

本文将介绍InfiniBand的转发原理，探讨其在网络通信中的重要作用。

一、InfiniBand的基本概念和特点InfiniBand是一种用于计算机互连的标准和协议。

它采用了高速串行通信技术，具有低延迟、高带宽和可扩展性强的特点。

InfiniBand网络由多个节点和交换机组成，节点可以是服务器、存储设备或其他计算资源。

每个节点都有一个唯一的地址，称为节点GUID（Globally Unique Identifier）。

二、InfiniBand的转发原理InfiniBand的转发原理是通过交换机实现的。

交换机是InfiniBand 网络的核心设备，负责转发数据包。

在InfiniBand网络中，交换机有两种模式：网关模式和路由模式。

1. 网关模式网关模式是InfiniBand网络中最简单的模式。

在该模式下，交换机只是简单地将数据包从一个端口转发到另一个端口，不处理任何路由信息。

这种模式适用于规模较小的网络，对于大规模网络来说，网关模式的性能和可靠性较差。

2. 路由模式路由模式是InfiniBand网络中更复杂、更强大的模式。

在该模式下，交换机会根据路由表来决定数据包的转发路径。

路由表中存储了网络拓扑信息和节点的地址映射关系。

当交换机收到一个数据包时，它会根据数据包中的目标地址查询路由表，找到下一个跳的地址，并将数据包转发到相应的端口。

三、InfiniBand转发原理的工作流程InfiniBand的转发原理可以简单地描述为以下几个步骤：1. 数据包的发送当一个节点要向另一个节点发送数据时，它会将数据包封装成InfiniBand的格式，并加上源地址和目标地址等信息。

然后，将数据包发送到本地的InfiniBand适配器。

高带宽网络技术在高速传输中的应用

高带宽网络技术在高速传输中的应用随着互联网技术的不断发展和普及，网络传输速度和带宽的需求也越来越高，特别是在大数据、高清视频、网络游戏等领域，对高带宽网络技术的需求更加迫切。

本文将介绍高带宽网络技术的应用，并探讨其在高速传输中的重要性。

一、高带宽网络技术的定义和概述高带宽网络是指能够提供大量带宽、高速度、高质量网络传输服务的计算机网络。

它具有大容量、高速度、低时延等特点，可为大规模数据传输、高清视频传输、协作式工作、云计算等应用提供极大的支持。

随着高清视频、虚拟现实等应用的广泛应用，高带宽网络技术已经成为当前网络技术发展的重点领域之一。

二、高带宽网络技术的应用领域1. 大数据传输随着云计算、大数据等科技的快速发展，大数据的处理和传输已经成为当前企业和政府组织必须面对的核心问题。

高带宽网络技术的应用，可以在快速传输大量数据的同时，确保数据的安全性和稳定性，以满足大数据分析和应用的需求。

2. 高清视频传输高清视频传输是高带宽网络技术应用的另一个典型领域。

随着高清视频的广泛应用，传输速度和带宽要求也不断提高。

在高清视频直播、在线视频交互等需求方面，高带宽网络技术的应用将为用户带来更流畅、清晰的视频观看体验。

3. 虚拟现实技术虚拟现实技术需要快速和准确的传输大量的数据，以确保用户可以顺畅体验到虚拟现实的感觉。

高带宽网络技术可支持虚拟现实应用的传输速率和高带宽的需求，为虚拟现实技术的使用和推广提供了有力支持。

三、高带宽网络技术的重要性随着网络应用的日益增长，网络数据传输的数量和速度都在不断提高。

高带宽网络技术是实现高速传输的重要手段之一，而高速传输则是实现网络应用流畅运行的关键。

此外，高带宽网络技术的优化和升级，还可以使网络接入服务商的网络带宽更快、更稳定，为用户提供更加便捷的网络服务体验。

四、高带宽网络技术的发展趋势随着网络技术的发展和升级，高带宽网络技术也将不断发展和完善。

未来，高带宽网络技术的应用将更加广泛，覆盖范围也将更广，包括无人驾驶、智能城市、智能医疗等领域。

InfiniBand网络技术及主流厂商分析

InfiniBand网络技术及主流厂商分析一、InfiniBand技术和协议架构分析Infiniband开放标准技术简化并加速了服务器之间的连接,同时支持服务器与远程存储和网络设备的连接。

IB技术的发展1999年开始起草规格及标准规范，2000年正式发表，但发展速度不及Rapid I/O、PCI-X、PCI-E 和FC，加上Ethernet从1Gbps进展至10Gbps。

所以直到2005年之后，InfiniBand Architecture(IBA)才在集群式超级计算机上广泛应用。

全球Top 500大效能的超级计算机中有相当多套系统都使用上IBA。

随着越来越多的大厂商正在加入或者重返到它的阵营中来，包括Cisco、IBM、HP、Sun、NEC、Intel、LSI等。

InfiniBand已经成为目前主流的高性能计算机互连技术之一。

为了满足HPC、企业数据中心和云计算环境中的高I/O吞吐需求，新一代高速率56Gbps的FDR (Fourteen Data Rate) 和EDR InfiniBand技术已经出现。

IB技术的优势Infiniband大量用于FC/IP SAN、NAS和服务器之间的连接,作为iSCSI RDMA的存储协议iSER 已被IETF标准化。

目前EMC全系产品已经切换到Infiniband组网，IBM/TMS的FlashSystem系列，IBM的存储系统XIV Gen3，DDN的SFA系列都采用Infiniband网络。

相比FC的优势主要体现在性能是FC的3.5倍，Infiniband交换机的延迟是FC交换机的1/10，支持SAN和NAS。

存储系统已不能满足于传统的FC SAN所提供的服务器与裸存储的网络连接架构。

HP SFS和IBM GPFS 是在Infiniband fabric连接起来的服务器和iSER Infiniband存储构建的并行文件系统，完全突破系统的性能瓶颈。

Infiniband采用PCI串行高速带宽链接，从SDR、DDR、QDR、FDR到EDR HCA连接，可以做到1微妙、甚至纳米级别极低的时延，基于链路层的流控机制实现先进的拥塞控制。

InfiniBand高速网络互连技术

Total flop/s:
4 2
14,400,000,000 7,200,000,000
Roadrunner Architecture
Part 2: Cell Blades
PowerXCell 8i socket
SPE core PPE core SPE core SPE core
QS22 Blade PowerXCell 8i socket SPE core PPE core SPE core SPE core SPE core SPE core SPE core
国际超级计算机500强排名(TOP500)‫‏‬
• 是美国田纳西大学、伯克利NERSC实验室和德国曼海姆大学一些专家为评价世界超级计算机性能而搞的民间学术活动，每年2次排出世界上实际运行速度最快的前500台计算机。(6月、11 月)‫‏‬ • 排名的依据是线性代数软件包Linpack的实际测试数据，而峰值浮点运算速度作为参考值列出。 • Linpack基准测试程序
10.7 GB/s 8 GB DDR2 memory
10.7 GB/s 8 GB DDR2 memory
Total cores:
Total flop/s:
4 2
14,400,000,000 7,200,000,000
Roadrunner（走鹃）
Part 1: Opteron Blades
Total cores:
• K Computer:
– 10.51 Petaflop/s on Linpack – 705024 SPARC64 cores (8 per die; 45 nm) (Fujitsu design) – Tofu interconnect (6-D torus) – 12.7 Megtecture

收藏：InfiniBand体系架构和协议规范

收藏：InfiniBand体系架构和协议规范传统的TCP/IP协议的多层次结构使得复杂的缓冲管理带来很大的网络延迟和操作系统的额外开销，随着网络技术的发展，网络需要一种开放、高带宽、低延迟、高可靠以及满足集群无限扩展能力的以交换为核心的体系架构，在这种技术背景下，InfiniBand(简称IB)应运而生。

下载链接：InfiniBand技术体系研究系列《InfiniBand体系结构和协议规范》《InfiniBand高速互连网络设计的研究》根据IB高带宽、低延时、高可靠以及满足集群无限扩展能力的特点，IB主要定位于存储网络和计算网络的应用。

IB使用RDMA(Remote Direct Memory Access远程直接内存存取)技术，通过一个虚拟的寻址方案，让服务器知道和使用其他服务器的部分内存，无需操作系统的内核干预，既直接继承了总线的高带宽和低时延，又降低了CPU的处理负担，这对于像存储这样的集群来说很合适。

InfiniBand技术特点相比网络协议(如TCP/IP)，IB具有更高的传输效率。

原因在于许多网络协议具有转发损失的数据包的能力，但是由于要不断地确认与重发，基于这些协议的通信也会因此变慢，极大地影响了性能。

需要说明的是，TCP协议是一种被大量使用的传输协议，从冰箱到超级计算机等各种设备上都可以看到它的身影，但是使用它必须付出高昂的代价：TCP协议极其复杂、代码量巨大并且充满了各种特例，而且它比较难卸载。

与之相比，IB使用基于信任的、流控制的机制来确保连接的完整性，数据包极少丢失。

使用IB，除非确认接收缓存具备足够的空间，否则不会传送数据。

接受方在数据传输完毕之后，返回信号来标识缓存空间的可用性。

通过这种办法，IB消除了由于原数据包丢失而带来的重发延迟，从而提升了效率和整体性能。

InfiniBand体系架构InfiniBand是一种网络通信协议，能为网络中的计算、存储等节点间提供高带宽、低时延的可靠传输。

RDMA技术介绍

RDMA技术介绍RDMA（Remote Direct Memory Access，即远程直接内存访问）是一种高性能、低延迟的网络传输技术，它允许主机之间在不经过CPU的各种中间层的情况下直接访问内存，大大降低了传输延迟和CPU的处理开销。

传统的网络传输方式中，数据在传输过程中需要多次拷贝和中转，首先从发送端的应用程序拷贝到操作系统的内核空间，然后通过网络协议栈从发送端的主机经过网络传输到接收端的主机，再经过接收端的操作系统内核空间被拷贝到接收端的应用程序。

这样的过程会占用大量的CPU资源，同时也会引起传输延迟的增加。

而RDMA技术直接绕过操作系统内核，通过网络适配器（NIC）将数据拷贝到接收端的内存，从而避免了数据在发送和接收过程中的多次拷贝和中转。

RDMA技术可以使用InfiniBand、RDMA over Ethernet（RoCE）和iWARP等协议来实现高性能的网络传输。

1.低延迟：由于RDMA技术避免了传统网络传输中的多次拷贝和中转，因此可以大幅降低传输延迟。

相比于传统的TCP/IP协议栈，RDMA技术可以将延迟降低到微秒级别，从而在需要实时传输的应用场景中具有巨大的优势。

2.高吞吐量：RDMA技术在传输过程中减少了CPU的介入，提高了带宽的利用率，从而实现了高吞吐量的数据传输。

此外，RDMA技术还支持内存分页，可以在不拷贝数据的情况下实现内存共享，进一步提高了传输效率。

3.技术成熟：RDMA技术已经在高性能计算、大数据处理和分布式存储等领域得到广泛应用，并已经成为许多领先技术厂商的标准配置，如微软的SMB3.0协议就使用了RDMA技术。

1.高性能计算：RDMA技术在高性能计算领域被广泛应用，可以加速大规模并行计算、分布式存储和数据交换等任务。

在以数据传输为主要瓶颈的应用中，使用RDMA技术可以显著提高计算效率和系统性能。

2. 大数据处理：RDMA技术在大数据处理中的应用也越来越重要。

超算技术的研究与应用

超算技术的研究与应用随着科技的不断发展，超算技术已经成为当今计算机领域的一个重要研究方向。

超级计算机以其巨大的运算能力和处理速度，在科学计算、工程应用和人工智能等领域都可以得到广泛的应用。

本文将从超算技术的理论基础、应用领域、发展趋势三方面进行探讨，以期为读者提供一些了解超算技术的知识和前沿进展。

一、超算技术的理论基础超级计算机的理论基础主要包括三个方面：处理器架构、系统网络和并行算法。

处理器架构是超级计算机的核心组成部分，其运算速度和计算核心数量是超算性能的重要评价指标。

当前，超级计算机主要采用向量处理器架构和多核处理器架构。

系统网络是超级计算机的基本要素，它负责实现多个计算节点之间的高速数据传输和协同计算。

超级计算机的系统网络主要采用高性能互连技术，如InfiniBand、Myrinet和以太网等。

并行算法则是超级计算机能够实现高性能计算的关键因素。

并行算法分为共享内存并行和分布式内存并行两种，其中分布式内存并行算法是超级计算机的主要应用方向。

基于分布式内存并行算法的主要思想是将计算任务分解为多个子任务，然后将子任务分配到多个计算节点上进行并行计算，以提高计算效率。

二、超算技术的应用领域超级计算机的应用领域非常广泛，包括了科学计算、工程应用、人工智能、大数据分析等多个领域。

1、科学计算超级计算机在科学计算中的应用范围非常广泛，例如天文学、生物学、气象学、物理学和化学等领域均需要超算来进行大规模的计算和模拟。

其中，气象预报是超级计算机应用最为广泛的一个领域，其可以模拟全球800米的气候变化，并对自然灾害等进行预警和预测。

2、工程应用超级计算机在工程应用中主要用于模拟试验和CAD/CAM等领域，如汽车设计、飞机设计、建筑设计、船舶模拟等。

超级计算机可以为工程设计提供高精度的数值模拟和逼真的视觉显示，从而节约了研发成本和缩短了产品设计周期。

3、人工智能超级计算机在人工智能领域也发挥了重要作用，例如深度学习和人工智能语音识别等，这些应用需要庞大的计算资源和强大的算法能力支持。

超级计算机系统设计与应用

超级计算机系统设计与应用随着信息技术的不断发展，超级计算机的研发和应用也越来越广泛。

超级计算机是一台能够处理海量数据的计算机，其计算速度和存储容量可以达到普通计算机的几百倍甚至几千倍。

在科学研究、工程计算、天气预报、大数据处理等领域有着广泛的应用。

本文将介绍超级计算机系统的设计和应用。

一、超级计算机系统的设计超级计算机系统是由多个计算节点（node）组成的，每个计算节点都有自己的处理器和内存。

多个计算节点通过高速网络连接在一起，形成一个超级计算机系统。

超级计算机系统还需要高速的网络互联设备、存储系统和软件系统等来保证其正常运行。

超级计算机的设计需要考虑以下几个方面：1. 处理器的选择超级计算机需要使用性能高、功耗低的处理器。

常用的处理器有英特尔的Xeon和AMD的Opteron等，在CPU时钟频率、内存带宽、缓存大小和指令集等方面都有所不同。

在选择处理器时需要权衡性能和价格，同时也需要考虑功耗和散热等因素。

2. 网络互联的选择超级计算机需要使用高速网络互联设备来连接各个计算节点和存储设备。

这些设备需要尽可能的降低延迟和提高带宽。

一般来说，超级计算机会使用InfiniBand或者高速以太网等协议。

3. 存储系统的选择超级计算机需要使用高速的存储系统来存储数据和程序。

常用的存储系统包括闪存、硬盘、RAID和SAN等。

需要根据不同的应用场景选择合适的存储系统。

4. 软件系统的选择超级计算机需要使用高效的软件系统来管理和调度计算资源，为应用程序提供支持。

常用的软件系统包括操作系统、编译器、调试器、任务调度器等。

需要根据需要选择合适的软件组合，并对其进行优化和定制。

二、超级计算机系统的应用超级计算机在科学研究、工程计算、天气预报、大数据处理等领域有着广泛的应用。

1. 科学研究超级计算机可以为各种科学研究提供强大的计算能力和数据处理能力。

例如，物理学家使用超级计算机模拟宇宙诞生和星系演化的过程；生物学家使用超级计算机模拟分子的运动和化学反应的过程。

ib网络方案

IB网络方案简介本文档将介绍IB网络方案的概念、特点、优势以及实施步骤。

通过阅读本文档，读者将了解IB网络方案的基本知识，并能够根据实际需求来设计和实施一个高效稳定的IB网络方案。

什么是IB网络方案IB网络方案是一种基于InfiniBand（IB）技术的网络解决方案，旨在提供高性能和低延迟的网络连接。

IB网络方案主要应用于高性能计算、数据中心和虚拟化环境等场景，可以大大提高数据传输速度和处理效率。

特点IB网络方案具有以下几个特点：1.高性能：IB网络方案采用高速的InfiniBand网络，可以实现非常高的数据传输速度和带宽。

与传统的以太网相比，IB网络方案的速度可以提高数倍以上。

2.低延迟：IB网络方案采用硬件加速技术，可以实现非常低的网络延迟。

对于需要快速响应的应用（如金融交易、科学计算等），低延迟是非常重要的指标。

3.可伸缩性：IB网络方案可以实现高度的可伸缩性，可以支持从小规模的网络到大规模的数据中心。

无论是规模扩大还是缩小，IB网络方案都能够轻松应对。

4.可靠性：IB网络方案具有高度的可靠性，可以提供纠错和冗余功能来保障数据传输的完整性和稳定性。

即使在网络故障或服务器故障的情况下，IB网络方案仍然可以保证数据的安全传输。

优势相比于传统的以太网方案，IB网络方案具有以下几个优势：1.更高的传输速度：IB网络方案可以实现数百GBps的传输速度，相比之下以太网方案的速度只有几十GBps。

这使得IB网络方案非常适用于需要大规模数据传输和处理的场景。

2.更低的延迟：IB网络方案的传输延迟通常只有几微秒，而传统以太网方案的延迟通常在几毫秒以上。

这使得IB网络方案非常适用于对响应时间要求较高的应用。

3.更高的带宽利用率：IB网络方案具有更高的带宽利用率，可以更好地满足大规模数据传输的需求。

这对于需要快速处理大量数据的应用非常重要。

实施步骤要实施一个高效稳定的IB网络方案，可以按照以下步骤进行：1.需求分析：首先，需要对当前网络状况和需求进行详细的分析和评估。