SMB 3.0 - Poprawa wydajność serwera plików z SMB Direct i SMB MultiChannel  

Autor: Dawid Dudek

Opublikowano: 2012-12-18

Jedną z głównych zalet Fiber Channel jest zdolność szybkiego przesyłania danych z niskimi opóźnieniami. Aby dopasować serwery plików do takich standardów, w Windows Server 2012 dodano nową funkcję, jaką jest SMB Direct. Udziela ona wsparcia dla kart sieciowych, które posiadają RDMA. Karty te mogą działać z pełną prędkością przy bardzo niskich opóźnieniach i niskich obciążeniach procesora. Takie obciążenia, generowane przez Hyper-V czy SQL Server, umożliwiają funkcjonowanie zdalnego serwera plików na podobieństwo pamięci lokalnej. Jeżeli serwer posiada karty sieciowe obsługujące RDMA, SMB Direct nie wymaga dodatkowych czynności konfiguracyjnych i uruchamiany jest automatycznie.

Zysk z SMB Direct i SMB Multichannel

SMB Direct oferuje zwiększoną wydajność, wykorzystując pełną przepustowość szybkich sieci. Karty sieciowe koordynują przesyłanie dużych ilości danych z pełnym wykorzystaniem prędkości linii. Niewielkie opóźnienia zapewniają bardzo szybką reakcję na zadania sieci, a w rezultacie umożliwiają zdalne przechowywanie plików, tak jakby to był lokalny magazyn. Natomiast, niższe obciążenie CPU umożliwia użycie mniejszej ilości cykli podczas przesyłania danych przez sieć. Pozwala to zaoszczędzić dostępną moc dla innych aplikacji serwerowych.

SMB Multichannel to kolejna część nowego protokołu SMB 3.0, która zezwala serwerom plików na użycie wielu połączeń sieciowych jednocześnie, zapewniając tym samym:

• zwiększoną przepustowość – serwer plików może jednoczenie przekazywać więcej danych za pomocą wielu adapterów kart sieciowych,
• tolerancję dla błędów sieci – podczas używania wielu połączeń sieciowych w tym samym czasie, klient może kontynuować pracę mimo utraty połączenia sieciowego,
• automatyczną konfigurację – SMB Multichannel automatycznie wykrywa istnienie wielu ścieżek dostępowych do sieci i dynamicznie dodaje połączenia, zgodnie z wymaganiami.

Wykorzystanie RDMA

Omawiając zagadnienie interfejsów sieciowych używających RDMA, należy wskazać konkretne połączenia wykorzystujące tę technologię w celu zwiększenia transmisji. Jednak, nie każdy sprzęt serwera wspiera taką możliwość, należy więc określić, kiedy chcemy z niej skorzystać. Wszystkie karty sieciowe obsługujące RDMA wspierane są przez SMB Direct. Aby zachować prostotę użytkowania, muszą zachowywać się jak zwykle karty. SMB automatycznie konfiguruje zgodności sieci w transmisji danych, ilekroć wykryje jej obsługę przez RDMA. Jednakże, jeżeli z jakiegoś powodu klient SMB nie może wykorzystać interfejsu RDMA do nawiązania połączenia, alternatywnie może skorzystać z połączeń TCP/IP bez konieczności rekonfiguracji po stronie serwera.

Wymagania i rekomendacje dla SMB Direct i SMB MultiChannel

SMB Direct wymaga co najmniej dwóch komputerów z Windows Server 2012 oraz kartę sieciową z obsługą RDMA.

Natomiast, SMB Multichannel potrzebuje co najmniej dwóch komputerów z Windows Server 2012 i/lub Windows RT oraz co najmniej jednego z niżej wymienionych czynników:

• kilka kart sieciowych,
• jedna lub kilka kart sieciowych obsługujących RSS (Receive Side Scaling) oraz RDMA.

Jeżeli wyłączony zostanie SMB Multichannel, SMB Direct zostanie również wyłączony. Dzieje się tak, dlatego że SMB Multichannel wykrywa karty sieciowe kompatybilne z RDMA. SMB Direct nie jest obsługiwany w systemie Windows RT i wymaga wsparcia kompatybilnych kart RDMA, które dostępne są tylko w systemie Windows Server 2012. Nie jest też wspierany w starszych systemach Windows Server.

Podsumowanie

SMB Direct i SMB Multichannel to technologie, które mają za zadanie odciążyć procesor, którego zasoby mogą zostać wykorzystane do innych krytycznych aplikacji serwerowych. Mają za zadanie udostępniać administratorom elastyczne środowisko sieciowe. Poza automatyczną agregacją przepustowości na wielu kartach sieciowych wykorzystują dostępne technologie w kartach sieciowych, między innymi RDMA. Obydwie technologie współpracują ze sobą, są automatycznie wykrywane i wykorzystywane. Są łatwe do wdrożenia, zarządzania oraz migracji. Nie wymagają zmian w aplikacjach czy konfiguracji przez administratora.