الوصول المباشر عن بعد للذاكرة (RDMA)
في مجال الحوسبة الحاسوبية،الوصول المباشر عن بعد للذاكرة (RDMA) هي تقنية الوصول المباشر للذاكرة.يقوم بنقل البيانات مباشرة من ذاكرة جهاز كمبيوتر إلى آخر دون تدخل أنظمة التشغيل لأي من الطرفين. يمكن لـ RDMA تحرير العديد من الموارد، وبالتالي تحسين إنتاجية النظام وأدائه. يمكن إجراء عمليات مثل القراءة والكتابة على جهاز كمبيوتر بعيد دون مقاطعة وحدة المعالجة المركزية لهذا الكمبيوتر. تساعد هذه التقنية على زيادة معدلات نقل البيانات والشبكات ذات زمن الوصول المنخفض، وهي مناسبة بشكل خاص للاستخدام في مجموعات الكمبيوتر المتوازية الضخمة. تستخدم تقنية RDMA شبكات بدون نسخ من خلال تمكين محول الشبكة من نقل البيانات مباشرة إلى مخازن النظام.
سير عمل RDMA
تعمل تقنية RDMA باستخدام وحدة تحكم واجهة الشبكة (NIC) القادرة على RDMA، مثل InfiniBand أو RoCE (RDMA عبر Ethernet المتقاربة). تحتوي بطاقات الشبكة هذه على أجهزة مخصصة تسمح لها بالوصول مباشرة إلى ذاكرة النظام المتصل دون تدخل وحدة المعالجة المركزية. عندما يريد النظام نقل البيانات باستخدام RDMA، فإنه يرسل طلبًا إلى NIC، والذي يستخدم بعد ذلك أجهزة متخصصة لنقل البيانات مباشرة إلى ذاكرة النظام الآخر.
مزايا RDMA:
- الأداء العالي:توفر تقنية RDMA أداءً عاليًا لنقل البيانات بين الأنظمة مع زمن انتقال منخفض ونطاق ترددي عالٍ.
- كفاءة وحدة المعالجة المركزية:ينقل RDMA البيانات مباشرة بين الأنظمة دون إشراك وحدة المعالجة المركزية، مما يحرر موارد النظام لمهام أخرى.
- تقليل ازدحام الشبكة:تقلل تقنية RDMA من ازدحام الشبكة من خلال تمكين نقل البيانات المباشر بين الأنظمة، وبالتالي تقليل حركة المرور على الشبكة.
- حماية:توفر RDMA أمانًا معززًا من خلال تشفير البيانات أثناء نقلها بين الأنظمة.
- قابلية التوسع:تتميز تقنية RDMA بقدرتها العالية على التوسع ويمكنها دعم كميات كبيرة من نقل البيانات بين الأنظمة.
عيوب الوصول المباشر عن بعد للذاكرة (RDMA):
- التوافق:يتطلب RDMA أجهزة وبرامج متخصصة وقد لا يكون مدعومًا على جميع الأنظمة.
- يكلف:يمكن أن تكون تقنية RDMA مكلفة وتتطلب أجهزة وبرامج متخصصة، وقد لا تكون فعالة من حيث التكلفة لجميع المؤسسات.
- تعقيد:يمكن أن يكون إعداد وإدارة RDMA معقدًا ويتطلب معرفة ومهارات متخصصة.
- نطاق محدود:تُستخدم تقنية RDMA عادةً لنقل البيانات بين الأنظمة القريبة جدًا من بعضها البعض، مما يحد من نطاق تطبيقها.
- اتفاقية محدودة:يتوافق RDMA فقط مع بروتوكولات معينة، مما قد يحد من توافقه مع أنظمة أخرى.
مميزات RDMA:
- شبكة خالية من النسخ:يمكن إرسال البيانات واستقبالها مباشرة بين مخازن التطبيق دون الحاجة إلى نسخها بين طبقات الشبكة.
- تقليل مشاركة وحدة المعالجة المركزية:يمكن للتطبيقات الوصول إلى البيانات مباشرة من الخوادم البعيدة دون استهلاك وقت وحدة المعالجة المركزية الخاصة بالخادم البعيد. بالإضافة إلى ذلك، لن يتم ملء ذاكرة التخزين المؤقت لوحدة المعالجة المركزية الخاصة بالخادم البعيد بالمحتوى الذي تم الوصول إليه.
- المعاملات الصالحة:يتم إرسال البيانات واستلامها في رسائل منفصلة بدلاً من التدفقات، مما يزيل الحاجة إلى رسائل منفصلة.
مراجع
【1】https://www.geeksforgeeks.org/remote-direct-memory-access-rdma/
【2】https://en.wikipedia.org/wiki/Remote_direct_memory_access