RoCE,全称为RDMA over Converged Ethernet(融合以太网上的远程直接内存访问),是一种允许通过以太网使用RDMA(Remote Direct Memory Access,远程直接内存访问)技术的网络协议。RoCE让应用程序能够直接读写其他计算机的内存,而无需操作系统和CPU的深度介入,从而显著降低了延迟并提高了性能,尤其适用于高性能计算、大规模数据中心和存储网络等场景。
RoCE的主要版本
RoCE v1:这是一个基于以太网的链路层协议,意味着它只能在同一个局域网(LAN)内部工作。RoCE v1简化了数据包传输过程,但限制了其跨路由器使用的可能性。
RoCE v2:为了解决RoCE v1的局限性,RoCE v2被开发出来。它是一个基于UDP/IP的网络层协议,因此支持路由功能,可以跨越不同的子网进行通信。这使得RoCE v2更加灵活,适用于更广泛的数据中心环境。
RoCE的优势
低延迟:通过绕过内核网络栈,减少了数据处理路径长度,实现了极低的延迟。
高带宽利用率:由于减少了CPU的干预,更多的资源可以用于实际的数据传输,从而提高带宽利用率。
减少CPU负载:传统网络通信中,大量的数据复制和上下文切换会消耗CPU资源。而RoCE通过直接内存访问大大减轻了这种负担。
增强的应用性能:对于需要高速数据交换的应用程序,如数据库、分布式文件系统以及高性能计算应用来说,RoCE提供了显著的性能增益。
使用场景
高性能计算(HPC):在超级计算机集群中,节点间的数据交换速度至关重要,RoCE提供了一种高效的方式来进行节点间的快速通信。
数据中心互连:现代数据中心经常需要处理海量的数据流量,RoCE有助于提升服务器之间的数据传输效率。
存储网络:特别是在构建软件定义存储或分布式存储系统时,RoCE可以加速数据存取过程,改善整体系统的响应时间。