HIPPI

Материал из ПИЭ.Wiki

Перейти к: навигация, поиск

Содержание

Определение

HIPPI (HIgh Performance Parallel Interface)-пер.Высокоэффективный Параллельный Интерфейс.Является компьютерной шиной для приложения скоростных устройств хранения данных к суперкомпьютерам. Это было популярно в конце 1980-ых и в 1990-ые второй половины, но было с тех пор заменено более быстрыми стандартными интерфейсами как Fibre Channel и SCSI.

История

Первый стандарт HIPPI определил кабель витой пары с 50 проводами, достигающий 800 Mbit/s (100 MB/s), но был скоро модернизирован, чтобы включать 1600 Mbit/s (200 MB/s) способ, идущий на оптоволоконном кабеле. Желание улучшить скорость привело к HIPPI-6400, [2], который был позже переименован в GSN (for Gigabyte System Network), но был непопулярным из-за конкурирующих стандартов. У GSN была полоса пропускания полного двухквартирного дома 6400 Mbit/s или 800 MB/s в каждом направлении.

Чтобы понять, почему HIPPI больше не используется, представте, что Ultra3 SCSI предлагает показатели 160 MB/s, и доступен в почти любом угловом компьютерном магазине. Тем временем Fibre Channel предложил простой соединительный провод и с HIPPI и с SCSI (может управлять обоими протоколами), и скорости до 400 MB/s на волокне и 100 MB/s на единственной паре проводов меди витой пары.

HIPPI был первым "почти гигабитом" (0.8 Gbit/s) (ANSI) стандарт для передачи данных сети. Это было специально предназначено для суперкомпьютеров и никогда не предназначалось для сетей массового рынка, таких как Ethernet. Многие из особенностей, развитых для HIPPI, объединяются в такие технологии как InfiniBand. То, что было поразительно в HIPPI, - то, что он вышел, когда Ethernet был все еще 10 каналами связи Mbit/s, и SONET в OC-3 (155 Mbit/s) считали передовой технологией.

Системная Сеть Гигабайта Анализатор (GSNA), создаваемый Командой Разработки CCN-5, является последним проектом HiPPI для Лаборатории. Эта технология жизненно важна для системы GSN, поскольку это станет обязательным инструментом для обслуживания сети и поиска неисправностей. GSNA проанализирует весь поток GSN (один пакет каждые 40 секунд), проверяя на стандартные ошибки и последовательности образца. Полная функциональность GSNA будет доступна через стандарт 10/100BaseT связь Ethernet с любой машиной с интернет-браузером, делая анализатор здравое, простое, и портативное решение. Нажмите на ссылки для получения дополнительной информации о функциональности и веб-интерфейсе анализатора.

Терминология

HIPPI использует источник, чтобы обратиться к конечной точке/устройству передачи. Объект верхнего уровня (узел, интерфейс сетевого уровня, или программа), который использует подсистему HIPPI, иногда свободно упоминается как источник, однако, это более корректно, чтобы вызвать эти исходные протоколы верхнего уровня объектов программного обеспечения (или исходные ULP).

Также используется место назначения, чтобы обратиться к конечной точке/устройству получения. Комментарий об объектах верхнего уровня, включенных в исходную запись, применяется здесь также.

HIPPI использует структуру, чтобы обратиться ко всем узлам HIPPI (переключатели, устройства конечной точки, расширители), которые физически соединены и вызывают тот же самый протокол физического уровня. Одна структура HIPPI может быть логически разделена на многократные адресные пространства верхнего уровня (то есть, сети). Например, единственная структура HIPPI может поддерживать многократные сети IP. Одна сеть может включать элементы от многократных структур HIPPI. Например, сеть IP может включать элементы на структуре PH HIPPI так же как элементы на Последовательной HIPPI структуре.

Слово в среде HIPPI может составить или 4 байта (32 бита) или 8 байтов (64 бита), в зависимости от реализации HIPPI. В 800 мегабитах в секунду реализации, каждое слово составляет 4 байта. Если не разъясненный, оба определения применяются. Например, “Пакет состоит из 256 слов”, означает, что пакет может быть любой 1024 байта (256 раз слов 4 байта) или 2048 байтов (256 раз слов 8 байтов).

как HIPPI работает

HIPPI - чрезвычайно быстрый, протокол "точка-точка". HIPPI предусматривает передачу в 800 или 1600 мегабитах в секунду в каждом направлении. [1] Прежде, чем данные могут быть отправлены от одной конечной точки HIPPI до другой, должно быть и физическая ссылка и согласованное открытое соединение между ними. Для его физического уровня реализация HIPPI может использовать или PH HIPPI или Последовательный HIPPI стандарт. Для PH HIPPI каждая физическая ссылка - медный кабель 25 метров длиной. Для Последовательного HIPPI каждая ссылка состоит из волоконно-оптического кабеля, который может быть от 2 до 10 000 метров длиной (в зависимости от типа кабеля и оптики). [2] и Для PH HIPPI и для Последовательный HIPPI, каждая физическая ссылка соединяет два узла HIPPI. Каждый узел может быть конечной точкой или промежуточным переключателем HIPPI, как иллюстрировано в рисунке 1-1, где конфигурация от конечной точки к конечной точке иллюстрирована так же как 2 примера конфигураций, которые включают переключатели.

В основанных на меди реализациях у аппаратных средств HIPPI есть два 100-контактных соединителя для того, чтобы соединить медные кабели, как иллюстрировано в рисунке 1-2; каждый кабель - единственная ссылка, которая переносит данные верхнего уровня в одном направлении и управляющую информацию в обоих направлениях. В Последовательных HIPPI реализациях у аппаратных средств есть 1 соединитель для волоконно-оптического кабеля двойного волокна, как иллюстрировано в рисунке 1; волоконно-оптический кабель содержит 2 физических ссылки; каждая ссылка переносит верхний уровень и управляющую информацию в одном направлении. Часть управляющей информации на каждом волокне касается соединения (то есть, поток данных) на другом волокне в том же самом кабеле. В основанных на волокне реализациях конечные точки и переключатели должны демультиплексировать управляющую информацию, которая течет в противоположном направлении от данных, как иллюстрировано в рисунке 2.


Рисунок 1.Примеры Ссылок Между Узлами HIPPI

Файл:Nodes.gif

Рисунок 2. Пользователь и Управляющая информация, Перенесенная по PH HIPPI и Последовательным каналам HIPPI

Файл:Data.on.links.gif


Открытое соединение - соглашение для передачи данных верхнего уровня от одной конечной точки до другого. Чтобы открыть соединение, эти две конечных точки обмениваются (управляющая информация) сигналов HIPPI согласно протоколу, определенному в стандарте PH HIPPI. (Последовательное HIPPI использование те же самые управляющие сигналы как PH HIPPI.) Во многих реализациях HIPPI каждая ссылка разработана как независимый объект, так, чтобы ссылки могли каждый поддерживать соединение с различным узлом, как иллюстрировано каждым link_2 примером в рисунке 2.


Отметьте: С PH HIPPI Узел A может соединиться непосредственно, чтобы и Разместить-B и Разместить-E без использования переключателя промежуточный. С Последовательным HIPPI Узел-C может соединиться непосредственно, чтобы Разместить-D без переключателя; однако, для Узла-C, чтобы соединиться с Узлом-D и Узлом-F, как иллюстрировано, промежуточный переключатель (или подобное устройство для того, чтобы мультиплексировать управляющую информацию) должен использоваться.


Рисунок 3 иллюстрирует конфигурацию оборудования HIPPI с шестью различными физическими ссылками и девятью возможными (упомянутыми ниже) соединениями от конечной точки к конечной точке, из которых три может быть одновременно активным (занятый открытыми соединениями):

A-исходная передача (по link_1) к любому из следующего:

-  A-место-назначения (непосредственно, по link_2)

-  B-место-назначения (link_4)

-  C-место-назначения (link_6)

B-исходная передача (по link_3) A-месту-назначения (link_2), B-место-назначения (непосредственно, по link_4), или C-место-назначения (link_6)

C-исходная передача (по link_5) A-месту-назначения (link_2), B-место-назначения (link_4), или C-место-назначения (непосредственно, по link_6)

Рисунок 3. Ссылки HIPPI и Соединения

Файл:Sw.with.3hosts.gif

Открытое соединение состоит из обмена сигналами (управляющая информация) между источником и местом назначения. Во время этого обмена место назначения соглашается принять данные исключительно из источника; в течение передачи данных верхнего уровня место назначения использует сигналы backflowing сообщить источнику его возможности принять больше данных. Каждая ссылка поддерживает только одно соединение (то есть, HIPPI точка-точка). Чтобы переместить данные в оба направления между двумя узлами, две ссылки от конечной точки к конечной точке (или серия ссылок) и два соединения необходимы между двумя узлами.

В отличие от Ethernet, 802.5 Колец с маркерным доступом, или FDDI, HIPPI не использует совместно используемый носитель. Как только соединение установлено, физическая ссылка (или ссылки) между двумя интерфейсами HIPPI содержат пакеты данных, переданные только источником (то есть, соединения HIPPI - симплекс). Пакеты HIPPI могут быть замечены промежуточными переключателями, но не другими интерфейсами узла. Соединение может быть сохранено открытым в течение длительных периодов времени, даже когда нет никаких данных, преодолевающих это, или это может быть закрыто любой конечной точкой в любое время; однако, каждая конечная точка, возможно, не участвует в другом соединении, пока текущий не был закрыт.

Передачей HIPPI управляют три основных функции: управление соединением, пакет и управление потоком, и направляющий управление (подходящий только, когда один или более переключателей включены). Каждый из них обсужден отдельно в подразделах, которые следуют.

Управление соединением

Одна из первых вещей, которые любая конечная точка HIPPI делает после запуска, состоит в том, чтобы утверждать свои два исходящих ВЗАИМОСВЯЗАННЫХ сигнала и искать утверждение ее двух входящих ВЗАИМОСВЯЗАННЫХ сигналов. У каждого канала (источник и место назначения) есть и поступление и исходящий ВЗАИМОСВЯЗАННЫЙ сигнал. Когда оба сигнала на канале утверждаются, физическая ссылка между локальной системой и системой в другом конце готова к употреблению. Когда другая система - переключатель, обмен ВЗАИМОСВЯЗАННЫМИ сигналами происходит между конечной точкой и переключателем, не между конечными точками.

Прежде, чем источник (передающий) интерфейс HIPPI, может отправить пакет, это должно открыть соединение с одной целевой конечной точкой HIPPI. Исходный интерфейс всегда - инициатор для открытия соединения. Чтобы открыть соединение, отправитель выпускает запрос на установление соединения, утверждая сигнал ЗАПРОСА на ссылке. Каждый запрос на установление соединения включает I-поле (описанный в разделе “I-поле”). I-поле содержит (между прочим) маршрутную информацию, используемую переключателями вдоль пути к месту назначения.

Целевая конечная точка принимает соединение, утверждая его сигнал ПОДКЛЮЧЕНИЯ в ответ на запрос. Если целевая конечная точка не желает принять соединение или если есть проблема с запросом на установление соединения (например, нарушение четности на I-поле или несовместимом размере слова), запрос на установление соединения отрицается (то есть, подтвержден, то отклоненный). Передатчик должен ожидать и попробовать еще раз позже или воздержаться от передачи. Если место назначения недостижимо (например, поврежденная физическая ссылка, вниз основанный или дисфункциональный интерфейс), нет никакого ответа и исходные времена программы.

Когда переключатель существует между источником и местом назначения, источник получает свои отклонения соединения от переключателя, не непосредственно от места назначения. Отклонение может быть вызвано любым из следующих условий, и не возможно различить среди них (за исключением объясненного ниже):

1)Место назначения неправильно функционирует.

2)Место назначения отказывается принять требуемое соединение.

3)У запроса на установление соединения есть ошибка.

4)По крайней мере одна из физических ссылок на маршруте месту назначения занята (в настоящий момент занятый другим соединением).

Функция доступна, который позволяет источнику быть информированным об отклонениях, которые происходят из-за состояний ошибки (элементы 1-3 выше), но не быть обеспокоенными, когда отклонение происходит из-за занятой ссылки (элемент 4). Эту функцию вызывают ожиданием. Устанавливая бит ожидания в I-поле, источник может программировать переключатели, чтобы содержать на запрос на установление соединения, пока занятая ссылка к месту назначения не становится доступной.

Когда бит ожидания установлен, первый переключатель ставит в очередь запрос на установление соединения, если это считает какую-либо ссылку вдоль пути к месту назначения занятой. Переключатель периодически проверяет, чтобы видеть, стала ли ссылка доступной. Когда ссылка становится доступной, она отправляет запрос на установление соединения. Переключатель продолжает ожидать, пока он не отправляет ЗАПРОС окончательной целевой конечной точке или пока источник прерывает запрос на установление соединения. Если много источников все пытаются отправить данные через ту же самую ссылку, функция ожидания гарантирует ярмарку (сначала прибывают, сначала поданные), доступ к ссылке.

После того, как открытый, соединение HIPPI может быть сохранено открытым столько, сколько эти две конечных точки поддерживают его. Любая конечная точка может завершить соединение в любое время; однако, исходный интерфейс обычно - тот, чтобы сделать это.


Пакет и Управление потоком

Как только соединение открыто, один, или многократные пакеты могут быть отправлены. Место назначения указывает, что это готово получить данные, отправляя ГОТОВЫЙ сигнал исходной конечной точке. Каждый ГОТОВЫЙ позволяет источнику передавать один пакет HIPPI (как объяснено ниже). Все исходные конечные точки HIPPI обязаны быть способными к тому, чтобы ставить в очередь минимум 63 READYs. Нет никакого минимального требования для возможности места назначения генерировать READYs. [3], передаваясь вперед и при ставить в очередь READYs, эти две конечных точки могут оптимизировать пропускную способность на своем соединении.

Источник формирует рисунок свои пакеты с ПАКЕТНЫМ сигналом: вначале это утверждает ПАКЕТНЫЙ сигнал, и в конце это deasserts сигнал. Пакет HIPPI состоит из одного или более пакетов, как иллюстрировано в рисунке 1-4. Каждый пакет содержит 256 слов, кроме в случае, где пакет короток (как описано ниже). Размер каждого слова зависит от шины данных источника (32 или 64 бита, как обозначено немного в I-поле). [4] В конце каждого пакета, источник генерирует контрольную сумму (LLRC) так, чтобы место назначения могло обнаружить любые ошибки в полученных данных; кроме того, у каждого слова есть четыре бита четности для проверки на ошибки.


рисунок 4. Пакеты HIPPI и Пакеты

Файл:HIPPIadmin_1-9.gif

Протокол HIPPI требует очень маленьких периодов ожидания между пакетами и между пакетами. Эти необходимые периоды считаются в наносекундах и незаметны пользователю; однако, в нормальном функционировании могут быть значимые паузы между пакетами (например, когда источник ожидает, чтобы получить ГОТОВОЕ).

Пока у источника есть READYs, он может передать данные с такой скоростью, как это способно к передаче (но не быстрее, чем протокол позволяет: 25 миллионов слов в секунду). Когда отправитель отправил все данные за одним пакетом, это указывает на конец пакета, используя ПАКЕТНЫЙ сигнал. Указание на конец пакета необходимо, потому что HIPPI позволяет размеру пакета быть неопределен (неопределенный) в начале пакета. Отправитель мог по существу отправить пакет бесконечного размера, сохраняя ПАКЕТНЫЙ сигнал, утверждаемый всегда.

Первый пакет пакета часто содержит некоторый заголовок (например, заголовок FP HIPPI как описано в “Заголовке FP”). Первый пакет может содержать заголовок только, или пользовательские данные и заголовок. Другими словами первые слова пользовательских данных могут быть в первом пакете или втором. Если исходная программа генерирует пакеты FP HIPPI, она может указать на расположение первого слова пакета пользовательских данных, устанавливая бит B в заголовке FP HIPPI.

Или первыми или последним пакетом пакета (но не оба) могут быть меньше чем 256 слов. Этот пакет упоминается как кратковременная вспышка. Обычно, последний пакет - короткий. Когда первый пакет - короткий, он содержит только заголовок и, дополнительно, управляющая информация. Первое слово пользовательских данных пакета, в этом случае, расположено во втором пакете, и заключительный пакет может быть дополнен, чтобы удовлетворить требование с 256 длинами слова. Когда последний пакет - короткий, заключительный пакет пакета никогда не должен дополняться, и первое слово пользовательских данных может быть включено в первый пакет.

Как только конец пакета был обозначен, у источника есть опция хранения соединения, открытого, чтобы передать дополнительные пакеты или закрытия соединения.

Литература

1)"HIPPI FAQs". High Performance Networking Forum. 1999-02-26. Retrieved 2009-06-02.

2) "HiPPI-6400/Gigabyte System Network". Los Alamos National Laboratory. 2001. Retrieved 2009-06-02.

3) IRIS HIPPI Administrator's Guide.Chapter 1. What is HIPPI?


Romikos 20:37, 15 января 2011 (UTC)

Источник — «http://wiki.mvtom.ru/index.php/HIPPI»
Просмотры
Инструменты

Besucherzahler russian mail order brides
счетчик посещений
Rambler's Top100
Лингафонные кабинеты  Интерактивные доски  Интерактивная приставка Mimio Teach