Acceso remoto directo a memoria

En informática , el acceso remoto directo a memoria ( RDMA ) es el acceso directo a la memoria de un ordenador a la de otro sin la intervención del sistema operativo de ninguno de los dos . Esto permite un acceso a la memoria de alto rendimiento y baja latencia a través de una red, lo cual resulta especialmente útil en clústeres de ordenadores masivamente paralelos .

RDMA admite la transferencia de datos sin copia, permitiendo que el adaptador de red transfiera datos directamente desde la red a la memoria de la aplicación o viceversa, eliminando la necesidad de copiar datos entre la memoria de la aplicación y los búferes de datos del sistema operativo. Estas transferencias no requieren ninguna intervención de la CPU , las cachés ni los conmutadores de contexto , y se ejecutan en paralelo con otras operaciones del sistema. Esto reduce la latencia en la transferencia de mensajes.

Sin embargo, esta estrategia presenta varios problemas relacionados con el hecho de que el nodo de destino no recibe notificación de la finalización de la solicitud (comunicaciones unilaterales).

A partir de 2018, RDMA había logrado una mayor aceptación como resultado de mejoras en la implementación que permiten un buen rendimiento sobre la infraestructura de red ordinaria. ^{[ 1 ]} Por ejemplo , RDMA sobre Ethernet convergente (RoCE) ahora puede ejecutarse sobre infraestructura con o sin pérdidas. Además, iWARP permite una implementación de Ethernet RDMA en la capa física utilizando TCP / IP como transporte, combinando las ventajas de rendimiento y latencia de RDMA con una solución de bajo costo y basada en estándares. ^{[ 2 ]} El Consorcio RDMA y la Colaboración DAT ^{[ 3 ]} han desempeñado roles clave en el desarrollo de protocolos y API de RDMA para su consideración por grupos de estándares como el Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet y el Consorcio de Software de Interconexión. ^{[ 4 ]}

Los proveedores de hardware han comenzado a trabajar en adaptadores de red basados ​​en RDMA de mayor capacidad, con velocidades  reportadas de 100 Gbit/s. ^{[ 5 ] [ 6 ]} Los proveedores de software, como IBM , ^{[ 7 ]} Red Hat y Oracle Corporation , admiten estas API en sus productos más recientes, ^{[ 8 ]} y desde 2013, los ingenieros han estado desarrollando adaptadores de red que implementan RDMA sobre Ethernet. ^{[ 9 ]} Tanto Red Hat Enterprise Linux como Red Hat Enterprise MRG ^{[ 10 ]} tienen soporte para RDMA. Microsoft admite RDMA en Windows Server 2012 a través de SMB Direct . VMware ESXi también admite RDMA desde 2015.

Las implementaciones comunes de RDMA incluyen la arquitectura de interfaz virtual , RDMA sobre Ethernet convergente (RoCE), InfiniBand , Omni-Path , iWARP y Ultra Ethernet.

Las aplicaciones acceden a estructuras de control mediante API bien definidas, diseñadas originalmente para el protocolo InfiniBand (aunque las API pueden utilizarse para cualquiera de las implementaciones RDMA subyacentes). Mediante colas de envío y finalización, las aplicaciones realizan operaciones RDMA enviando entradas de la cola de trabajo (WQE) a la cola de envío (SQ) y recibiendo notificaciones de las respuestas de la cola de finalización (CQ). ^{[ 11 ]}

RDMA puede transportar datos de forma fiable o no fiable a través de los protocolos de transporte Reliably Connected (RC) y Unreliable Datagram (UD), respectivamente. El primero tiene la ventaja de preservar las solicitudes (no se pierde ninguna), mientras que el segundo requiere menos pares de colas al gestionar múltiples conexiones. Esto se debe a que UD no requiere conexión, lo que permite que un único host se comunique con cualquier otro mediante una sola cola. ^{[ 12 ]}

• Consorcio RDMA
• RFC 5040 : Especificación de un protocolo de acceso directo a memoria remota 
• Tutorial del modelo RDMA
• "¿Por qué hacer concesiones?" // HPCwire, Gilad Shainer (Mellanox Technologies), 2006
• Una crítica de RDMA para la computación de alto rendimiento
• Lecturas RDMA: ¿Usarlas o no usarlas?