Infiniband wird reanimiert

Kriemhilde Klippstätter ist freie Autorin und Coach (SE) in München.
Infiniband galt lange als schneller Nachfolger des PCI-Bus, wurde dann aber nur mehr im High-Performance-Computing eingesetzt. Jetzt scheint sich das I/O-System doch noch im kommerziellen Umfeld zu etablieren.

Bereits Mitte 2000 legte die Infiniband Trade Association (IBTA) die erste Spezifikation der I/O-Schnittstelle vor, die zukünftig in Servern, Speichern und Netzgeräten für mehr Datendurchsatz sorgen sollte. Damals konnte sich Infiniband im Massenmarkt aber nicht durchsetzen, weil die Schwergewichte Intel und Microsoft ihre Entwicklung und Unterstützung dafür weitgehend einstellten und stattdessen den PCI-X-Bus favorisierten. Infiniband wurde zum Nischenprodukt - allerdings in prominentem Umfeld: Das High-Performance-Computing (HPC) entdeckte die Vorzüge der Architektur und koppelte über Infiniband Server zu Cluster-Verbünden.

Raus aus der Nische

Jetzt scheint die Schnittstelle aus dem wissenschaftlich-technischen Bereich in den kommerziellen Markt zurückzukehren. Die IBTA hat mittlerweile über 70 Mitglieder und arbeitet an Spezifikationen, die Durchsatzraten von bis zu 120 Gigabit/s ermöglichen sollen. In Zukunft wird Infiniband nach Meinung der IBTA nicht nur zur Rechnerkopplung verwendet werden, sondern auch Speichergeräte mit Servern und Clustern verbinden und Blade-Rechnern mehr I/O-Bandbreite verschaffen. Zudem lässt sich die Schnittstelle auch im Rechner für einen schnellen und verzögerungsarmen Datentransfer zwischen Prozessor und I/O-System nutzen.

Die Infiniband-Fabric liefert Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zu allen angeschlossenen Komponenten, die aus Sicherheitsgründen auch doppelt ausgelegt sein können.
Die Infiniband-Fabric liefert Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zu allen angeschlossenen Komponenten, die aus Sicherheitsgründen auch doppelt ausgelegt sein können.

Infiniband ist ein Konzept für die schnelle Datenkommunikation, das nicht als Bus, sondern als "switched fabric" entworfen wurde. Es basiert auf Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, die voll duplex kommunizieren und je Leitung eine Transferleistung von 2,5 Gigabit in der Sekunde liefern. Durch Bündelung der Kanäle erreicht man derzeit eine Geschwindigkeit von 10 ("4X") bis 30 ("12X") Gigabit/s. Zum Vergleich: Die neueste Version des Fibre Channel bietet eine Transferrate von lediglich 4 Gigabit/s.

Die angeschlossenen Komponenten sind über den I/O-Switch verbunden. Die komplette Architektur besteht aus dem Host Channel Adapter (HCA), dem Target Channel Adapater (TCA), dem Switch und dem Router. Jede Komponente hat mindestens einen Port, über den sie mit einer anderen verbunden ist. Der Switch erlaubt den Aufbau von Multi-Punkt-Verbindungen. Die Datenübertragung erfolgt paketorientiert, wobei jedes Datenpaket eine Länge von 4096 Bytes aufweist. Als Übertragungsmedium können Kupfer- und Lichtwellenleiter verwendet werden.