DEFINICJA Standard określający nową architekturę i specyfikację wymiany danych między procesorami i tzw. inteligentnymi urządzeniami obsługującymi operacje I/O - wejścia/wyjścia. InfiniBand ma zastąpić w konstrukcjach serwerów obecnie wykorzystywaną szynę PCI, umożliwiając zwiększenie przepustowości i ułatwiając rozbudowę komputerów.

Technologia InfiniBand powstała dzięki zawartemu w 1999 r. porozumieniu między konkurującymi wcześniej gru- pami producentów, którzy niezależnie rozwijali dwa nowe standardy szyn I/O - Future I/O i Next Generation I/O. Pierwsza wersja wspólnego standardu InfiniBand 1.0 została opublikowana w październiku 2000 r. przez organizację IBTA (InfiniBand Trade Association), zrzeszającą obecnie 180 producentów sprzętu i oprogramowania. Pojawienie się pierwszych serwerów, wykorzystujących nową technologię, jest zapowiadane na koniec 2001 r.

Więcej niż funkcje I/O

InfiniBand ma zastąpić - na początku w serwerach - powszechnie stosowaną obecnie szynę PCI (Peripheral Component Interconnect). Nie oznacza to, iż standard PCI zniknie z rynku. Ta sprawdzona technologia będzie nadal rozwijana i wykorzystywana, ale głównie w sprzęcie klasy PC. Trzeba podkreślić, że najnowsza wersja standardu PCI-X, która obecnie wchodzi na rynek, ma maksymalną przepustowość 1 Gb/s. W przypadku InfiniBand przewiduje się możliwość implementacji jednej z trzech wersji standardu wykorzystującej 1, 4 lub 12 kanałów o sumarycznej szybkości transmisji danych odpowiednio: 500 Mb/s, 2 Gb/s lub 6 Gb/s.

Wyższość architektury InfiniBand nad PCI wynika nie z większej przepustowości, ale przede wszystkim z zastosowania nowych zaawansowanych funkcji. Implementacja tego standardu spowoduje zasadniczą zmianę konstrukcji serwerów. Ich projektanci, a także administratorzy będą musieli przestać traktować szynę I/O jako niedostępny element umieszczony gdzieś wewnątrz komputera.

Do szyny InfiniBand będzie można podłączać zewnętrzne urządzenia pamięci masowych, elementy sieciowe lub inne serwery przy użyciu standardowych przełączników i odpowiedniego okablowania. Obecna specyfikacja przewiduje, że maksymalna odległość nie powinna przekraczać ok. 17 m w przypadku przewodów miedzianych, 300 m - dla wielomodowych światłowodów i aż 10 km dla jednomodowych kabli optycznych. Standard PCI natomiast zakłada, że odległość nie powinna przekraczać co najwyżej kilku lub kilkunastu centymetrów.

Komputer wykorzystujący szynę InfiniBand nie musi być wyposażany w zintegrowany wewnętrzny system I/O. Oznacza to, że zostanie uproszczona konstrukcja serwerów, a - wg niektórych specjalistów - ich typowe wymiary zostaną zredukowane nawet o 60%. Użytkowników nie będzie interesowało, ile gniazd PCI powinien mieć serwer. Komputer będzie po prostu wyposażony w interfejs InfiniBand HCA (Host Channel Adapter), który umożliwi dołączenie do szyny, za pośrednictwem odpowiedniego przełącznika, pamięci dyskowych, routerów i innych urządzeń peryferyjnych, zawierających interfejsy InfiniBand TCA (Target Channel Adapter).

Znacznie łatwiejsza będzie rozbudowa komputera. Obecnie, jeśli w serwerze zabraknie gniazd PCI, a niezbędne jest podłączenie dodatkowej pamięci masowej, administrator musi wyłączyć komputer, zainsta- lować kartę rozszerzeń PCI, podłączyć nowe urządzenie, zmienić konfigurację systemu operacyjnego i dopiero wtedy ponownie uruchomić serwer. W przypadku InfiniBand będzie można podłączyć pamięć masową wyposażoną w interfejs TCA do odpowiedniego przełącznika, a szyna I/O umożliwi włączenie urządzenia do systemu bez przerywania pracy.

Karty obsługujące kanały transmisji szyny InfiniBand są wyposażone w zaawansowane mechanizmy obsługi funkcji I/O bez potrzeby tworzenia przerwań i angażowania procesora centralnego.

Podczas inicjalizacji system InfiniBand samodzielnie wykrywa wszystkie podłączone interfejsy HCA i TCA, przypisując im logiczne adresy. Następnie uruchamiany jest mechanizm systematycznego przeszukiwania, który praktycznie natychmiast wykrywa dołączenie nowego urządzenia i automatycznie konfiguruje system.

Uniwersalność i niezawodność

InfiniBand wykorzystuje rozszerzoną wersję systemu adresowania taką, jaką zastosowano w Internet Protocol v. 6. Transmitowane pakiety za-wierają nagłówek, tzw. Global Route Header, z adresami określającymi ich źródło (adres HCA) i przeznaczenie (TCA). Dzięki temu przełączniki InfiniBand mogą natychmiast kierować pakiet do odpowiedniego urządzenia.

Ponadto możliwe jest łączenie kilku interfejsów HCA w celu budowy systemu odpornego na awarie, a nowa architektura pozwala na łatwe łączenie funkcji automatycznego backupu i odtwarzania systemu po awarii. W przypadku szyny PCI taka funkcja nie była dotąd dostępna.

InfiniBand umożliwi również zwiększenie wydajności aplikacji, jeśli zostaną one zaprojektowane, tak by wykorzystywać nowe funkcje systemu I/O. Oprogramowanie będzie mogło bezpośrednio odwo- ływać się do urządzeń zewnętrznych, bez angażowania procesora centralnego CPU. Przykładowo, proste żądania otwarcia/zamknięcia pliku w przypadku szyny PCI wymagają tworzenia odpowiedniego przerwania, a InfiniBand pozwala na bezpośrednie sterowanie funkcjami pamięci masowej przez aplikację.