Gdzie procesor nie może
-
- 24.11.2003
Jest w czym wybierać
W sierpniu br. Adaptec wprowadził do oferty karty Network Accelerator 7711. Dostępne modele są wyposażone w złącza miedziane (ANA-7711C, kosztuje ok. 900 USD) lub światłowodowe (ANA-7711F, 1000 USD). Intel oferuje karty PRO/1000T IP Storage Adapter. Są one wyposażone w procesory sieciowe XScale 80200 i oprogramowanie do przetwarzania protokołów TCP/IP i iSCSI. Z kolei Lucent Technologies oferuje karty sieciowe OptiStar GE1000 wykorzystujące specjalizowane układy ASIC, które umożliwiają pełne przetwarzanie danych TCP/IP z wydajnością 1 Gb/s w pełnym trybie dwukierunkowym. Emulex ma w ofercie adaptery HBA GN9000/SI obsługujące protokoły TCP/IP i iSCSI. Są one wyposażone w złącza Gigabit Ethernet i według przedstawicieli tej firmy umożliwiają transmisję danych z maksymalną dostępną szybkością przy mniej niż 5-proc. obciążeniu procesora CPU.
Alacritech opracował moduły SLIC (Session Layer Interface Card) wyposażone w układy sprzętowego przyspieszania transmisji. Firma oferuje zarówno akceleratory jednoportowe, jak i urządzenia 4-portowe służące do obsługi łączy logicznych wykorzystujących wiele łączy fizycznych zgodnie ze standardem 802.3ad, a także firmowe rozwiązania Cisco w tej dziedzinie - Gigabit EtherChannel. W architekturze Alacritech funkcje zarządzania i obsługi błędów są realizowane przez procesor serwera i specjalizowane oprogramowanie.
Oprócz tego firma udostępnia oprogramowanie TOE Analyzer umożliwiające analizę ruchu w sieci i określenie, w których urządzeniach, serwerach lub systemach pamięci masowych instalacja akceleratora może pozwolić na istotne zwiększenie ich wydajności.
Z kolei Trebia Networks skoncentrowała się na zaprojektowaniu nowej generacji mikroprocesorów określanych jako SNP (Storage Network Processor). Zawierają one zintegrowane i zoptymalizowane do współpracy z pamięciami masowymi układy interfejsu MAC (dla Gigabit Ethernet i Fibre Channel), obsługi szyfrowania danych oraz pełnej obsługi TCP/IP. Opracowywane przez firmę procesory mają umożliwić transmisję danych z prędkościami 1-10 Gb/s.
Błogosławieństwo z Redmond
Systemy operacyjne nie są obecnie wyposażane w sterowniki dla kart TOE i w tym zakresie brakuje standardu. Dlatego każdy z producentów oferuje własne, firmowe rozwiązania i oprogramowanie sterujące, które w różny sposób współpracuje z OS. Technologią TOE zainteresował się jednak Microsoft. Firma opracowuje już technologię sterowników o nazwie Chimney Offload Architecture, która ma znaleźć zastosowanie w sieciach o wielogigabitowych przepustowościach. W maju br. podczas konferencji WinHEC 2003 Microsoft po raz pierwszy zademonstrował jej potencjalne możliwości przy współpracy z kartami sieciowymi Adaptec wyposażonymi w funkcje TOE.
Chimney Offload Architecture ma znaleźć zastosowanie przede wszystkim w serwerach plików i backupowych, pamięciach NAS oraz klastrach wykorzystujących łącza Ethernet i protokół IP.
Popyt na akceleratory, przynajmniej na razie, jest raczej niewielki. Pewnie dlatego producenci serwerów nie kwapią się jeszcze z wprowadzaniem ich do swojej oferty. Sun Microsystems nie ma ich obecnie w sprzedaży w Polsce, zaś HP choć w USA współpracuje z Alacritech, to nie sprzedaje ich tu bezpośrednio. IBM ogłosił, że funkcje przyspieszające przetwarzanie wywołań sieciowych zostały umieszczone w procesorach POWER5, mających zadebiutować w serwerach w połowie przyszłego roku. Podobne plany mają również Sun i Intel. Czy oznacza to, że akceleratory nie mają na dłuższą metę racji bytu? Niekoniecznie. Zakup karty z akceleratorem będzie ułamkiem ceny, jaką trzeba będzie zapłacić za nowe serwery potrafiące wykorzystać funkcje nowych procesorów.
Nawet najwydajniejsza karta sieciowa z funkcjami TOE nie rozwiązuje wszystkich problemów związanych z wydajnością. Na wydajność serwera (lub systemu pamięci masowych) mają wpływ nie tylko procesory, ale także inne elementy architektury - przede wszystkim przepustowość szyny systemowej i interfejsów pamięci. Szyna PCI (66 MHz, 64-bity) ma maksymalną przepustowość ok. 350 MB/s, a PCI-X - 800 MB/s. Interfejs 10 gigabit Ethernet umożliwia tymczasem transmisję do 1,25 GB/s.
Podobnie jest w przypadku pamięci. Na przykład 128-bitowa SDRAM, pracująca przy częstotliwości 133 MHz, zapewnia przepustowość tylko 2 GB/s. Jej pasmo powinno być co najmniej 4-krotnie wyższe od pasma systemu I/O, gdyż musi ona obsługiwać zarówno transmisję danych wysyłanych, jak i otrzymywanych przez połączenie sieciowe, a także wymienianych na bieżąco z procesorem. Rozwiązania TOE są w stanie istotnie zwiększyć wydajność systemu komputerowego jako całości, jeżeli pozostałe elementy nie stanowią wąskiego gardła.
Autorzy
Wiesław Pawłowicz Computerworld
Absolwent wydziału Fizyki UW. Po kilkunastu latach pracy w Instytucie Fizyki Plazmy w Warszawie oraz Instytucie Problemów Jądrowych w Świerku, od 1992 roku pracuje w IDG Poland na różnych stanowiskach, obecnie jako redaktor w Computerworld. Główny obszar zainteresowań dotyczy technologii IT.
Więcej: Wiesław Pawłowicz
