InfiniBand i parallelle databasesystemer

Abstract

I et parallelt shared-nothing databasesystem er ytelsen svært avhengig av effektiv kommunikasjon. Mange parallelle databasesystemer benytter IP-protokollen og Ethernet for kommunikasjon mellom nodene, men det viser seg at denne protokollen medfører at prosessor bruker mye tid på oppgaver knyttet til meldingssending og mottak.

Det er gitt en beskrivelse av utvalgt alternativ teknologi for kommunikasjon både internt i datamaskinen og eksternt mot andre datamaskiner. InfiniBand er en av disse teknologiene, og denne ses på som et godt alternativ til Ethernet.

Det er gjort en kartlegging av hvorfor IP-protokollen medfører høy CPU-bruk, og det viser seg at dette skyldes avbrudd, checksum-beregninger og minne-tilminne-kopiering. User Direct Access Programming Library, eller uDAPL, er en API for kommunikasjon over InfiniBand. Gjennom denne kan minne-til-minnekopiering unngås, og checksum-beregning i hardware kombinert med bruk av DMA gjør at uDAPL og InfiniBand skal gi en reduksjon i CPU-bruk.

En ytelsestest og en begrenset implementasjon i Sun HADB ble utført for å sammenligne uDAPL og 4X InfiniBand mot UDP over Gigabit Ethernet. Resultatene viser at uDAPL og InfiniBand kan øke gjennomstrømningen og senke responstiden til et parallelt shared-nothing databasesystem.