Remote Direct Memory Access (RDMA)

Published on April 15, 2023
Remote Direct Memory Access (RDMA)

Remote Direct Memory Access เป็นเทคโนโลยีที่ทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกันในระบบเครือข่าย ทำการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่อยู่ในหน่วยความจำได้โดยตรง และ ไม่จำเป็นที่จะต้องอาศัย cache ใน CPU หรือว่า ระบบปฏิบัติการ RDMA นั้นจะช่วยให้ throughput และ ประสิทธิภาพ เพราะว่า มันช่วยให้มีการปล่อยทรัพยากรนั้นทำได้เร็วขึ้น ทำให้อัตราการส่งข้อมูลนั้นเร็วขึ้น และ latency น้อยลง เพราะฉะนั้นทำให้ทั้งความเร็วในการส่งข้อมูลในระบบเครือข่ายและทั้งการทำงานของ storage นั้นดีขึ้นอย่างมาก

RDMA นั้นมีการใช้ protocol เพื่อที่จะทำให้การส่งข้อมูลทั้ง เข้า และ ออก ระหว่างมีปรสิทธิภาพด้วยการใช้ transport protocol ภายใน network card เลย โดยเราจะเรียกว่า RDMA over Converged Ethernet (RoCE) เพื่อให้เกิดการสื่อสารระหว่าง Network Card

 

แสดงการไหลของข้อมูล RDMA

รูปที่ 1 แสดงการไหลของข้อมูล RDMA

 

RDMA นั้นใช้หลักการที่เรียกว่า zero-copy ซึ่งหลักการก็คือ การอ่านหน่วยความจำของ เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ 1 และทำการเขียนไปในหน่วยความจำของเครื่องที่ 2  โดย bypass ระดับชั้น kernel ของระบบปฏิบัติการ ในคอมพิวเตอร์ทั้งสองเครื่อง หลักการของ RDMA นั้นถูกใช้อย่างกว้างขวางใน high-performance computing (HPC) และ hyperconverged (HCI) นอกจากนั้น ก็ยังมีการใช้งานในระบบ cluster และ database ที่จำเป็นต้องใช้ latency ต่ำๆ

การที่เราจะใช้ RDMA ได้นั้นจำเป็นที่จะต้องใช้ NIC ที่สนับสนุน RDMA และ จะต้องใช้ network protocol ซึ่งปัจจุบัน มีอยู่หลายตัวดังต่อไปนี้

  • RDMA over Converged Network (RoCE) ซึ่งเป็นหนึ่งใน protocol ที่จะทำให้ RDMA ทำงานได้บน ethernet โดยปัจจุบัน คือ version 2 (RoCEv2) มันทำงานอยู่บน protocol UDP และ IP อีกชั้นหนึ่ง โดย RoCEv2 นั้นเป็น routable protocol และ ปัจจุบันมันเป็น Protocol ที่แพร่หลายที่สุด ในการใช้งาน RDMA
  • Internet Wide Arewa RDMA Protocol (iWARP) สำหรับ iWARP จะใช้ TCP หรือ SCTP ในการส่งข้อมูล โดยผู้ที่พัฒนา iWARP คือ The Internet Engineering Task Force และ มันทำงานได้โดย ที่ไม่จำเป็นจะต้องอาศัยการสนับสนุน จากทั้ง application และ OS เลย
  • InfiniBand สำหรับ InfiniBand นั้นสนับสนุน RDMA โดย InfiniBand นั้นได้รับความนิยมอย่างกว้างขวางใน HPC เพราะด้วยความที่มันสนับสนุนความเร็วสูงอย่างมาก เช่น 200Gbps

ในปัจจุบันนั้น มีผู้ผลิตหลายรายในตลาดที่ออกผลิตภัณฑ์ที่สนับสนุน RDMA ออกมาในตลาด เช่น

  • Broadcom and Emulex adapters
  • DELL EMC PowerEdge Server
  • Marvell FastLinQ 45000 Ethernet NICs
  • Nvidia ConnectX network adapters และ InfiniBand
  • Chelsio Terminator 6 iWARAP adapters

 

RDMA ที่มีการใช้ flash-based SSDs และ NVDIMMs

สำหรับ flash storage นั้นเป็นระบบ ที่มีความเร็วสูงกว่า storage system ที่ใช้ disk เป็นอย่างมาก แต่อย่างไรก็ตาม แต่อย่างไรก็ตามซอฟต์แวร์ที่รองรับนั้นก็อาจจะเกิดสภาวะคอขวดขึ้นได้

 

วิธีติดตั้งไดร์เวอร์เครื่องพิมพ์สลิป xprinter xp-n160ii สำหรับ Linux แบบง่าย

การติดตั้งไดรเวอร์สำหรับเครื่องพิมพ์ Xprinter บนระบบปฏิบัติการ Linux อาจดูเหมือนเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนสำหรับบางคน แต่ในความเป็นจริงแล้ว มันสามารถทำได้อย่างง่ายดาย ด้วยขั้นตอนที่ชัดเจนและง่ายต่อการติดตาม การเตรียมพร้อมและการติดตั้งที่ถูกต้องจะช่วยให้คุณสามารถใช้เครื่องพิมพ์ Xprinter...

Read more »

Application Security Report 2024

สำหรับบทความนี้เป็นบทความและเรียบเรียงใหม่จาก Cloudflare Application Security Report 2024 ต้องบอกว่า ในช่วง 12 เดือนที่ผ่านมานั้น...

Read more »

Protect your site against SQL Injection with Cloudflare

ในยุคดิจิทัลที่การทำธุรกิจและการสื่อสารผ่านเว็บไซต์เป็นส่วนสำคัญ การป้องกันภัยทางไซเบอร์จึงกลายเป็นสิ่งที่มีความสำคัญอย่างยิ่ง หนึ่งในภัยคุกคามที่มีการใช้งานมากที่สุดคือ SQL Injection โดยเฉพาะเว็บไซต์ที่สร้างด้วย Wordpress ซึ่งเป็นแพลตฟอร์มที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในการสร้างเว็บไซต์และบล็อก การโจมตีด้วย SQL...

Read more »

Installing VMware PowerCLI on Ubuntu 22.04 Jammy

PowerCLI คือชุดเครื่องมือภาษาการโปรแกรมในการจัดการอัตโนมัติ (Automation) ที่พัฒนาโดย VMware สำหรับการบริหารจัดการ VMware vSphere และผลิตภัณฑ์อื่น ๆ...

Read more »

Installing iRedMail on Ubuntu 22.04 Jammy

สำหรับ iRedMail นั้นต้องบอกว่าเป็นระบบ Mail Server บน Linux ที่ดีตัวหนึ่งเลยทีเดียว เพราะว่าฟีเจอร์ครบ เช่น...

Read more »

Upgrading from Ubuntu 20.04 LTS to Ubuntu 22.04 Jammy

แน่นอนว่าการอัพเกรดจะมีประโยชน์อย่างมาก ในการทำให้ระบบของท่านนั้นปลอดภัย งั้นเรามาเริ่มกันเลย สำหรับการอัพเกรด Ubuntu 20.04 ซึ่งออกมานานพอสมควรล่ะ ให้เป็น Ubuntu 22.04...

Read more »