异构高性能计算：网络发展趋势和挑战
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· 2021-10-12
高性能计算(High performance computing， 缩写 HPC) 指通常使用很多处理器（作为单 个机器的一部分）或者某一集群 中组织的几台计算机（作为单个计 算资源操作）的计算系统和环境。有许多类型的 HPC 系统，其范围从标准计算机的 大型集群，到高度专用的硬件。大多数基于集群的 HPC 系统使用高性能网络互连，比如那些来自 InfiniBand 或 Myrinet 的 网络互连。基本的网络拓扑和组织可以使用一个简单的总线拓扑，在性能很高的环境中，网状网络系统在主机之间 提供较短的潜伏期，所以可改善总体网络性能和传输速率。
以太网是现实世界中最普遍的一种计算机网络。以太网有两类：第一类是经典以太网，第二类是交 换式以太网，使用了一种称为交换机的设备连接不 同的计算机。经典以太网是以太网的原始形式，运 行速度从3~10 Mbps不等；而交换式以太网正是 广泛应用的以太网，可运行在100、1000和 10000Mbps那样的高速率，分别以快速以太网、 千兆以太网和万兆以太网的形式呈现。
FC是由美国标准化委员会（ANSI）的X3T11小组于1988年 提出的高速串行传输总线，解决了并行总线SCSI遇到的技术 瓶颈，并在同一大的协议平台框架下可以映射更多FC-4上层 协议。
通道和网络双重优势，具备高带宽、高可靠性、高稳定 性，抵抗电磁干扰等优点，能够提供非常稳定可靠的光纤连 接，容易构建大型的数据传输和通信网络，支持1x、2x、4x 和8x的带宽连接速率，随着技术的不断发展该带宽还在不断 进行扩展，以满足更高带宽数据传输的技术性能要求。
InfiniBand “无限带宽”技术是一个用于超算的计算机 网络通信标准，它具有极高的吞吐量和极低的延迟，用于计 算机与计算机之间的数据互连。InfiniBand技术不是用于一般网络连接的，它的主要设计目 的是针对服务器端的连接问题的。因此，InfiniBand技术将 会被应用于服务器与服务器（比如复制，分布式工作等）， 服务器和存储设备（比如SAN和直接存储附件）以及服务器 和网络之间（比如LAN， WANs和the Internet）的通信。
从SDR 的10Gbos——HDR 200Gbps发展到今天的NDR 400Gbps，受益于RDMA技术， CPU没有因为速率的大幅提升 而牺牲更多的资源用于网络处 理而拖慢整个HPC性能的发展， 未来将会推出800Gbps的XDR。
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