RDMA-Core

Das Fundament für verlustfreies Networking: High-Speed User-Space Bibliotheken für RDMA-Anwendungen.

Direkter Speicherzugriff ohne Umwege

RDMA-Core ist das konsolidierte Open-Source-Projekt für die User-Space-Komponenten des RDMA-Subsystems. Es vereint Treiber und Bibliotheken, die für die Kommunikation über InfiniBand, RoCE (RDMA over Converged Ethernet) und iWARP notwendig sind. Durch die Eliminierung des Kernel-Overheads ermöglicht RDMA-Core Applikationen den direkten Zugriff auf den Remote-Speicher mit minimaler Latenz und maximalem Durchsatz – eine unverzichtbare Komponente für moderne HPC-Cluster und KI-Infrastrukturen im Jahr 2026.

Architektur & Komponenten

Library
libibverbs

Die primäre Schnittstelle zur Hardware. Sie implementiert das "Verbs"-Konzept für die direkte Steuerung von Warteschlangenpaaren (Queue Pairs).

Management
librdmacm

Verantwortlich für das Verbindungsmanagement. Erleichtert das Setup von RDMA-Sessions über IP-Netzwerke hinweg.

Drivers
Hardware Provider

Enthält die herstellerspezifischen User-Space-Treiber (z. B. für NVIDIA/Mellanox, Intel oder Broadcom), die eine einheitliche API garantieren.

Unterstützte Fabric-Technologien

RDMA-Core abstrahiert die Komplexität der physikalischen Schicht und bietet verlustfreie Kommunikation über verschiedene Medien:

  • InfiniBand: Native Unterstützung für extrem niedrige Latenzen und hohe Bandbreiten in HPC-Fabrics.
  • RoCE v1/v2: Ermöglicht RDMA-Performance über Standard-Ethernet-Infrastrukturen unter Nutzung von UDP/IP.
  • iWARP: Implementierung von RDMA über TCP-Netzwerke für weitreichende Kompatibilität.

Vorteile von RDMA-Core

Merkmal Technischer Hintergrund HPC-Auswirkung
Zero-Copy Direkter Transfer von Applikations-Puffer zu Applikations-Puffer. Kein unnötiges Kopieren im RAM; reduzierte Speicherlatenz.
Kernel-Bypass Kommunikation ohne Kontextwechsel in den Betriebssystemkern. Massive Reduzierung des CPU-Overheads pro Paket.
CPU-Offload Protokollverarbeitung findet komplett auf der Netzwerkkarte (HCA) statt. CPU-Zyklen bleiben vollständig für die eigentliche Berechnung frei.
Verlustfreiheit Hardware-basierte Flusskontrolle (Kreditsystem). Konstante Performance ohne Jitter durch Paket-Re-Transmissions.

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