【IT168 报道】摩尔定律的一再验证残酷的揭示了一个现实：速度是技术发展的终极目标。高性能计算领域也是一样，如何使高性能计算平台运行的更快、更高效一直是服务器厂商研究的方向，曙光作为中国高性能计算的领头羊，作为高端服务器厂商，也在为此做着不懈的努力。Infiniband高速网络是近几年产生的一种新兴技术，因其具有高带宽、低延迟的特色，得到了计算领域的青睐。本文介绍了Infiniband的硬件组成及其在不同应用中的选择依据，最后通过四个案例进行分析，构建一套符合用户需求的高性能计算网络。

1. 前言

    近年来，世界上的超级计算已经由价格昂贵、无扩展性的单片机架构转变为采用商业处理器而拥有无限扩展能力的集群系统，称为高性能计算机集群（HPC：High Performance Computing）。美国Top500.org组织每年分别两次排列出当今世界上最强大的超级计算机，该排名按照超级计算机的实际计算能力（FLOPS：每秒浮点运算）按递减顺序排列。这个列表显示出集群架构正在逐渐取代单片机架构的趋势。由于HPC系统能够快速准确计算出结果，有助于解决商业和科学研究中面临的问题，所以，HPC系统越来越多的被政府部门、商业组织和科学院所采用。

    然而，有一些部门和组织所面临的是更具挑战性的计算问题，他们需要更强大、高性能价格比的HPC系统。这就意味着人们必须要关注大集群的建设，这里的大集群是指规模超过100个节点，达到几百个、上千个甚至上万个节点的集群系统；将集群系统扩展到这样的规模而带来的困难和复杂程度是难以想象的；使这样规模的集群能够正常、稳定的工作也是一个痛苦的过程。在超级计算机发展的道路上不乏失败了的大型HPC系统的“尸体”，也说明了这是一个值得研究的问题。

    选择一个正确的互连网络是能否达到甚至超过您对集群性能预期的关键。如上所述，一个集群中需要支持多种类型的数据流，所以，我们可以选择在同一集群中同时采用不同类型的互联网络，这些不同的网络将各自支持不同的网络协议，同时，这些不同的网络也拥有不同的网络性能和特性。例如，基于千兆以太网的网络，可以通过TCP/IP通道来传输信息，但缺点是需要占用大量CPU资源来处理网络通信，导致整体处理效率的下降；Myrinet 网络采用卸载引擎（offload engine）技术降低了CPU资源在处理通信方面的消耗，并且拥有千兆以太网两倍的带宽。在目前的Top500排名上千兆以太网技术和Myrinet都很普遍；然而Infiniband，由于是一个标准化的、开放的高性能互联技术平台，从小规模到大规模的可扩展性集群中也拥有很强的生命力。