万兆以太网如何实现低延迟：IDF 2010英特尔研讨揭秘

在IDF 2010英特尔信息技术峰会上，英特尔产品线经理Tom Stachura深入探讨了面向高性能计算的低延迟万兆以太网（Gigabit Ethernet）的重要性和挑战。他强调了传统观念中认为以太网无法提供低延迟服务的误区，实际上，以太网可以通过技术创新来克服这些问题。 首先，他指出以太网的延迟确实存在，主要包括应用处理、操作系统开销、网络处理、I/O处理、线路延迟、交换机端口到端口延迟以及线路延迟的累积效应。在高性能计算（HPC）环境中，微秒级别的延迟至关重要，而传统的TCP/IP协议栈由于其处理速度相对较慢，被认为不适合低延迟需求。 然而，随着技术的进步，如TCP的优化和硬件加速，如iWARP（Internet Wide Area RDMA Protocol）技术，已经在以太网上实现了远程直接内存访问（RDMA），这是一种不通过操作系统而是直接在硬件层面上进行数据传输的方法。这种技术允许在以太网中实现类似InfiniBand的功能，从而降低延迟，尤其是在大规模分布式服务器集群处理大数据量任务时。 低延迟万兆以太网交换机的发展也是一个关键因素，高端口数的交换机可以减少交换机数量，进而减少延迟。通过优化网络配置，比如使用DCB（数据中心互联）技术，可以实现不同业务在同一线路上的隔离和独立分类，进一步提升了以太网的性能。 此外，通过调整网络架构和利用技术手段，如汇聚端口到端口的延迟控制，线路延迟管理，以及对NAS/SAN磁盘延迟的考虑，万兆以太网能够在特定场景下提供微秒级的延迟，满足高性能计算对于实时性、低延迟的需求。 总结来说，尽管以太网在过去可能被认为是高延迟的网络，但在现代技术的支持下，它已经能够成为高性能计算中不可或缺的一部分，并且通过适当的优化和选择性使用技术，可以有效解决低延迟问题，打破业界对于以太网不能提供低延迟服务的传统认知。