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Kommunikation: erster Entwurf

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Marco Ammon 2019-09-26 11:48:41 +02:00
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commit d223496ff7
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3-6-kommunikation.tex
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\subsection{Kommunikation}
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\subsection{Kommunikation}
\begin{itemize}
\item klassicher Ansatz aus \begriff{TCP/UDP}, \begriff{IP} und \begriff{Sockets} für Cluster oft nicht ausreichend: \begin{itemize}
\item viele Schichten mit jeweiligem Overhead
\item teure \begriff{syscall}s notwendig
\item insbesondere TCP besitzt viele schwergewichtige Sicherungsmechanismen (+ Slow-Start)
\end{itemize}
\item wichtige Aspekte für effiziente Kommunikation: \begin{itemize}
\item Mechanismus für Datentransfer (\begriff{Programmed IO} (PIO) vs. \begriff{Direct Memory Access} (DMA)): \begin{itemize}
\item RAM $\rightarrow$ NIC, NIC $\rightarrow$ NIC, NIC $\rightarrow$ RAM
\item
\end{itemize}
\item Speicherverwaltung (schnelles Auflösen virtueller Adressen, Pinning von für DMA relevanten Pages)
\item Schutz für Userspace-Adressräume (private DMA-Bereiche)
\item Benachrichtigung beim Empfänger (Polling vs. Interrupts)
\item Zuverlässigkeit der Datenübertragung (hardware- oder software-basiert)
\end{itemize}
\item \begriff{InfiniBand}: \begin{itemize}
\item hohe Bandbreite, niedrige Latenz
\item unterstützt \enquote{Zero-Copy Data Transfers} und \begriff{Remote DMA}
\item Hardware-Komponenten: \begriff{Host Channel Adapter} (HCA, für Rechner), \begriff{Target Channel Adapter} (TCA, für Storage), Switches, Router
\item Topologie: Punkt-zu-Punkt-Verbindungen durch Switches
\item Zuverlässigkeit: Unterstützung für redundante Verbindungen, QoS, 16 virtuelle Lanes mit getrennten Bandbreiten und Flusskontrolle
\end{itemize}
\end{itemize}