İçeriğe atla

RDMA

Uzaktan Doğrudan Bellek Erişimi (RDMA - Remote Direct Memory Access), bir bilgisayarın belleğinden diğer bir bilgisayarın belleğine, her iki bilgisayarın da işletim sistemlerini etkilemeden veri aktarımını sağlar. Bu, özellikle büyük, paralel bilgisayar kümeleri için önemli olan yüksek işlem hızlı ve düşük gecikme süreli ağ oluşumuna olanak sağlar.

RDMA, uygulama belleğinden veya belleğine veri transferi yapmak için ağ kartını kullanarak kopyalamasız (zero-copy) ağ oluşturmaya destek olur. Bu da, uygulama belleği ve veri arabelleği arasında veri kopyalama zorunluluğunu ortadan kaldırır. Bu tip transferler merkezi işlem birimleri (CPU), ön bellekler (cache) ve bağlam anahtarlarının (context switch) yaptıkları işe ihtiyaç duymazlar ve sistemin diğer işlemlerine paralel olarak devam ederler. Bir uygulama RDMA’dan okuma veya yazma isteğinde bulunduğu zaman uygulama verisi doğrudan ağa iletilerek, gecikmenin azalması ve hızlı ileti transferi sağlanır.

Bu stratejide okuma yazma isteminin bitişinin hedef düğüme bildirilmemesinden kaynaklanan bazı sorunlar görülür (tek yönlü iletişimde). Bu istemi bildirmenin yolu, veri iletildiğinde bir bellek byte’ını değiştirmektir, fakat bunun için hedefin bu byte’ı seçmesi gerekmektedir. Bu seçim merkezi işlem birimi (CPU) döngülerini yok etmekle kalmaz, bellek izleri ve gecikmeyi de diğer düğüm sayılarına göre doğrusal olarak azaltır. RDMA’da görülen sorunlar ve RDMA programlama modelinin yüksek performanslı bilgi işleme (HPC) dünyasında çok kullanılan bir model olan MPI (Message Passing Interface)’dan farklı oluşu, RDMA’nın başarısının HPC’de sınırlı oluşunun nedenini açıklar. Myrinet veya Quadrics gibi kopyalamasız (zero-copy) HPC bağlantıları tarafından kullanılan Send/Recv modelinde bu tür sorunlara rastlanmaz ve programlama arayüzü MPI’ya çok benzediği için onun kadar iyi performans gösterir.

RDMA, bir ağdan veri aktarımı yapmak için bellek hacmini daraltan, performansı düşüren, küme boyutunu ve ölçeklenebilirliğini sınırlayan protokol yönetimine olan ihtiyacı azaltır.

Farklı bir ağ oluşturma altyapı sistemi yükleme ihtiyacından dolayı RDMA’nın kabul edilirliği sınırlıdır. Yeni standartlarda Ethernet RDMA ve TCP/IP, RDMA’ nın performans ve gecikme konusundaki avantajlarını birleştiren düşük maliyetli standart tabanlı çözümlerdir. RDMA Birliği (RDMA Consortium) ve DAT Collaborative, RDMA protokollerinin ve Internet Engineering Task Force ve Interconnect Software Consortium gibi standart gruplarının göz önünde bulundurduğu API (Application Programming Interface)’lerin gelişiminde kilit rolü oynadılar. Oracle Corporation gibi yazılım satıcıları en son ürünlerinde bu API’lere ve Ethernet üzerinden RDMA’yı tamamlayan ağ kartlarına (Ethernet Kartı) yer verdiler.

InfiniBand(Yüksek performanslı bilişimde kullanılan bir link)’daki RDMA birçok teknolojik alternatiften daha üstün olmasına rağmen, ticari yönden geleceği belirsizdir.

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Bilgisayar ağı</span> kaynaklarını paylaşmak üzere birbirine bağlanmış iki veya daha fazla bilgisayarın oluşturduğu yapı

Bilgisayar ağı, küçük bir alan içerisindeki veya uzak mesafelerdeki bilgisayarların ve/veya iletişim cihazını iletişim hatları aracılığıyla birbirine bağlandığı, dolayısıyla bilgi ve sistem kaynaklarının farklı kullanıcılar tarafından paylaşıldığı, bir yerden başka bir yere veri aktarımının mümkün olduğu iletişim sistemidir. En az iki bilgisayarı birbirine bağlayarak bir ağ oluşturulur. 1980'li yıllarla birlikte, Ethernet ve LAN teknolojisinin gelişmesiyle, kişisel bilgisayarlar ve ofisler bilgisayar ağlarına kavuşmuştur. En bilinen ve en büyük bilgisayar ağı, İnternettir.

<span class="mw-page-title-main">RAM</span> herhangi bir sırada okunabilen ve değiştirilebilen bir tür geçici veri deposu

Rastgele erişimli hafıza veya rastgele erişimli bellek mikroişlemcili sistemlerde kullanılan, genellikle çalışma verileriyle birlikte makine kodunu depolamak için kullanılan herhangi bir sırada okunabilen ve değiştirilebilen bir tür geçici veri deposudur. Buna karşın diğer hafıza aygıtları saklama ortamındaki verilere önceden belirlenen bir sırada ulaşabilmektedir, çünkü mekanik tasarımları ancak buna izin vermektedir.

<span class="mw-page-title-main">VoIP</span>

VoIP, IP üzerinden ses, video veya mesaj gönderilmesidir. İnternet veya bilgisayar ağları üzerinden çalıştığı için genellikle daha ucuz, bazen bedavadır. Bu nedenle günümüzden en çok tercih edilen telekomünikasyon iletişim yönetimidir. Analog hatları VoIP'e dönüştürmek için VoIP Gateway cihazları kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Mikrodenetleyici</span>

Mikrodenetleyici bir VLSI entegre devre çipinde küçük bir bilgisayar'dır. Mikrodenetleyici, bellek ve programlanabilir giriş/çıkış çevre birimleri ile birlikte bir veya daha fazla CPU kapsar.

<span class="mw-page-title-main">Anakart</span>

Anakart, modern bir bilgisayar gibi karmaşık bir elektronik sistemin birincil ve en merkezî baskılı devre kartıdır. Apple bilgisayarlardaki muadiline logic board denir ve bazen mobo olarak kısaltılır. Fiziksel yapı olarak anakartlar özel alaşımlı bir blok üzerine yerleştirilmiş ve üzerinde RAM yuvaları genişleme kartı slotları devreler ve yongalar bulunan kare şeklinde bir plakadır. Bu plaka çalışma sistemini organize eder. Bu organizasyon anakart üzerindeki yonga setleri sayesinde olur.

Eşzamansız Aktarım Modu, verileri, 53 byte sabit büyüklüğünde hücreler halinde ileten bir ağ tekniğidir. Veri iletimi için paket anahtarlamanın bir türü sayılabilecek bir yöntem olan hücre aktarımı tekniğini kullanır. Bu teknik sanal devreler oluşturarak devre anahtarlamanın avantajlarından da faydalanır.

<span class="mw-page-title-main">İnternet iletişim kuralları dizisi</span>

İnternet protokol takımı, bilgisayarlar ve ağ cihazları arasında iletişimi sağlamak amacıyla standart olarak kabul edilmiş kurallar dizisidir. Bu kurallar dizisi temel olarak verinin ağ üzerinden ne şekilde paketleneceğini ve iletilen veride hata olup olmadığının nasıl denetleneceğini belirlemektedir.

Adres Çözümleme Protokolü ağ katmanı adreslerinin veri bağlantısı katmanı adreslerine çözümlenmesini sağlayan bir telekomünikasyon protokolüdür. 1982 yılında RFC 826 aracılığıyla tanımlanmıştır. STD 37 kodlu bir internet standardıdır.

Paralel hesaplama ya da Koşut hesaplama, aynı görevin, sonuçları daha hızlı elde etmek için çoklu işlemcilerde eş zamanlı olarak işletilmesidir. Bu fikir, problemlerin çözümünün ufak görev parçalarına bölünmesi ve bunların eş zamanlı olarak koordine edilmesine dayanır. Paralel hesaplama ile performans artar, büyük sorunlar daha az sürede çözülür ve bilimdeki gelişmeler paralel hesaplamaya gereksinim duyar.

Doğrudan Bellek Erişimi, merkezi işlem biriminden bağımsız olarak, çevresel bileşenlerin Rastgele Erişimli Hafıza bloğuna erişebilmesini sağlayan bir özelliktir.

NUMA, Düzensiz Bellek Erişimi veya Düzensiz Bellek MimarisiNon-Uniform Memory Access veya Non-Uniform Memory Architecture” (NUMA) çok işlemcililerde bellek erişim zamanının belleğin işlemci üzerindeki yerine bağlı olduğu bir bilgisayar belleği tasarımıdır. NUMA altında bir işlemci kendi yerel belleğine yerel olmayan bellekten daha hızlı bir şekilde ulaşır, diğer bir ifadeyle, bir başka işlemcinin yerel belleğinden veya işlemciler arasında paylaşılan bellekten daha hızlı erişir.

<span class="mw-page-title-main">Pci-e</span>

PCI Express, resmen PCIe olarak kısaltılmıştır ve kesinlikle PCI-X ile karıştırılmamalıdır. PCI-X, mevcut PCI programlama kavramlarını kullanan bir PCI bağlantı standardıdır fakat bu bağlantıyı full duplex, multi – lane, noktadan noktaya seri fiziksel katman iletişim protokollerini kullanarak çok daha farklı ve süratli bir biçimde gerçekleştirir. PCI Express daha önceleri 3. Jenerasyon I/O için Arapaho veya 3GIO olarak bilinirdi.

<span class="mw-page-title-main">Bilgisayar mimarisi</span>

Bilgisayar mimarisi, en küçüğe ve en başarılıya ulaşmayı hedeflerken aynı zamanda maliyeti de göz önünde bulundurduğu için sanat ve bilimin ortak buluştuğu nokta olarak da tanımlanır. Bilgisayar Mimarisi, bilgisayar parçalarının iç yapıları ve aralarındaki haberleşme bağlantıları ile ilgilidir.

<span class="mw-page-title-main">OSI modeli</span>

Open Systems Interconnection (OSI) modeli ISO tarafından geliştirilmiştir. Bu modelle, ağ farkındalığına sahip cihazlarda çalışan uygulamaların birbirleriyle nasıl iletişim kuracakları tanımlanır.

<span class="mw-page-title-main">Storage area network</span>

Storage area network (SAN), Türkçe literatüründeki adı ile Depolama alan ağı; büyük ağ kullanıcılarına hizmet vermek üzere veritabanı sunucuları ile birlikte farklı tipteki veri depolama cihazlarını birbirine bağlayan ve bu cihazlar arasında veri alışverişine olanak veren özel amaçlı, yüksek hızlı bir ağdır. Bir depolama alan ağı, yönetim katmanına fiziksel bağlantılar sağlayan ve aynı zamanda bilgisayar sistemlerini, depo birimlerini ve bu birimlerin aralarındaki bağlantıları düzenleyen bir iletişim altyapısından oluşmaktadır.

Bilgisayar ağlarında, İnternetin ağ mimarisinde genellikle TCP/IP olarak bilinen, İnternet iletişim kuralları dizisinde en düşük tabaka bağlantı katmanıdır. Bu tabaka RFC 1122 ve RFC 1123 ile tanımlanmıştır. Bağlantı katmanı metodların grubudur ve İletişim protokolleri sadece konağa fiziksel olarak bağlantı ile çalışmaktadır. Bağlantı, ağda konak ve düğümler arasında fiziksel ve mantıksal bileşenler kullanılmasıdır ve bir bağlantı protokolü metodların bir takımıdır ve standartlar sadece Yerel alan ağı parçalarında ya da bir Geniş alan ağı bağlantılarında sadece komşu ağ bileşenleri arasında geçerlidir.

Windows HPC Server 2008, Windows Server-in bileşenedir. 22 Eylül 2008 tarihinde Microsoft tarafından yayımlandı ve Windows Vista ailesi yeni nesil temsilcisi olarak Windows Server 2003-ün halefi ürünüdür. Windows HPC Server 2008 yüksek performanslı bilgi işlem kümeleri gerektiren high-end uygulamalar için tasarlanmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Instruments (yazılım)</span>

Instruments Xcode 3.0 ve sonraki Xcode sürümlerine entegre edilmiş bir uygulama performans analizörü ve görselleştiricidir. Mac OS X Leopard'a aktarılan ve macOS'un tüm sonraki sürümlerinde bulunan OpenSolaris'ten DTrace izleme çerçevesinin üzerine inşa edilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Önbellek</span>

Hesaplamada, önbellek ; veri depolayan bir donanım veya yazılım bileşenidir, böylece bu veriler için gelecekteki talepler daha hızlı bir şekilde yerine getirilebilir; Bir önbellekte depolanan veriler daha önceki bir hesaplamanın sonucu veya başka bir yerde depolanan verilerin bir kopyası olabilir. İstenen veriler bir önbellekte bulunduğunda, önbellek kaçması, yapamadığında önbellek kaçırma şeklinde göründüğünde önbellek isabet oluşur. Önbellek isabetleri, bir sonucu yeniden hesaplamadan veya daha yavaş bir veri deposundan okumadan daha hızlı olan önbellekten veri okuyarak yapılır; bu nedenle, önbellekten ne kadar fazla istek yapılabiliyorsa, sistem o kadar hızlı çalışır.

<span class="mw-page-title-main">Beowulf kümesi</span> Bir çeşit bilgisayar kümesi

Bir Beowulf kümesi, bir çeşit bilgisayar kümesidir. Beowulf kümesi genelde özdeş bilgisayarlardan oluşur. Bu bilgisayarlar, hedef işlemin küme üyeleri arasında paylaşılmasını mümkün kılacak kütüphanelerin ve programların kurulu olduğu küçük bir yerel ağa bağlanır. Sonuç olarak ise ucuz kişisel bilgisayar donanımından yüksek performanslı bir paralel bilgi işlem kümesi elde edinilmiş olunur.