网络子系统解决方案

      高性能计算中心的内部网络系统,从功能上主要有监控管理网络、计算网络、共享存储网络等,为了系统的安全稳定性,不同的功能网络最好物理上分离。监控管理网络负载较低,对性能要求不高;计算网络和共享存储网络通常是同一套物理网络,一般负载较高,对性能要求较高。IDC解决方案专家天下数据为大家详解网络子系统解决方案

      监控管理网络一般采用千兆以太网。对于规模较大的高性能计算中心,推荐采用千兆交换、万兆上联的解决方案。交换模块作为接入层以太网交换机(也包括连接机架式节点的千兆交换机),通过万兆上联模块汇集到万兆以太网核心层交换机。万兆上联的以太网方案,与传统的刀片直通接入方案相比较,具有布线简单、可靠性高等优势。与传统的刀片千兆交换接入以太网方案相比,能保证以太网络连接的高性能。

      计算网络主要用于并行应用程序的数据交换,以MPI为代表的并行高性能计算程序,在多节点并行运行时有频繁大量的网络数据通信,计算网络的性能对并行程序的计算性能、并行加速比以及可扩展性有决定性的影响。这主要反映在两方面。如果并行计算程序的数据通信以小数据包为主,且数据交换非常频繁,这一类并行程序对计算网络的延迟性能非常敏感,计算网络的延迟越低,程序的并行性能越好;如果并行计算程序数据通信大数据包较多,则对计算网络的带宽性能敏感,计算网络的带宽越高,程序的并行性能越好。实际情况中,大部分并行应用程序对计算网络的带宽和延迟性能都非常依赖,低延迟、高带宽的计算网络是大规模并行计算必不可少的要素。

      另一方面,计算网络也通常也作为共享存储网络。目前大规模高性能计算中心均采用分布式并行存储架构,集群的规模越大,或者应用程序对磁盘I/O性能要求越高,则对并行存储系统的存储网络性能要求越高,要求存储网络具有低延迟、高带宽的特性。

      因此,计算和共享存储网络推荐采用业界领先的高带宽、低延迟InfiniBand高速网络,可以显著提高并行程序并行效率和共享存储系统性能。
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