Accès RDMA iWARP pour Intel Ethernet

L’accès direct à la mémoire à distance (Remote Direct Memory Access, ou RDMA) permet à un ordinateur d’accéder à la mémoire d’un autre ordinateur sans interagir avec les tampons de données du système d’exploitation de chaque ordinateur, augmentant ainsi la vitesse et le débit réseau. Le protocole iWARP est utilisé pour mettre en œuvre l’accès RDMA sur les réseaux IP (Internet Protocol).

Microsoft* Windows* fournit deux formes d’accès RDMA : Network Direct Kernel (NDK) et Network Direct (ND).

Accès RDMA iWARP pour les fonctionnalités NDK telles que SMB Direct (Server Message Block)

NDK permet aux composants Windows (le stockage SMB Direct, par exemple) d’utiliser les fonctionnalités iWARP.

Configuration NDK iWARP

La fonctionnalité NDK est incluse dans les pilotes réseau de base Intel et aucune autre fonctionnalité ne doit être installée.

Vérification du fonctionnement de l’accès RDMA iWARP

Confirmez que l’accès RDMA est activé sur les interfaces réseau

Get-NetAdapterRDMA

Confirmez que les interfaces réseau sont compatibles avec RDMA et que la fonctionnalité multicanale est activée

Get-SmbClientNetworkInterface

Network Direct est activé dans le SE

Get-NetOffloadGlobalSetting | Sélectionnez NetworkDirect

Chaque interface réseau compatible avec RDMA doit avoir un écouteur sur le port 445 (les SE des clients Windows prenant en charge l’accès RDMA ne doivent pas configurer d’écouteur)

netstat.exe -xan | ? {$_ -match "445"}

Routage iWARP sur les sous-réseaux IP

Si vous souhaitez autoriser la fonctionnalité RDMA de NDK sur les sous-réseaux, vous devez sélectionner « Activer le routage iWARP sur les sous-réseaux IP » dans l’écran des options de configuration iWARP lors de l’installation des pilotes de base (voir la section Installation ci-dessous).

iWARP pour les environnements virtualisés

Pour activer la capacité RDMA sur une carte réseau virtuelle connectée à un commutateur VMSwitch, les propriétés avancées *SRIOV (Single Root IO Virtualization) et *VMQ (Virtual Machine Queues) doivent être activées sur chaque pilote de port. Dans certaines circonstances, ces paramètres peuvent être désactivés par défaut. Ces options peuvent être configurées manuellement sous l’onglet Avancé de la boîte de dialogue des propriétés de la carte réseau, et vous pouvez également utiliser les commandes Powershell suivantes :

Set-NetAdapterAdvancedProperty -Name <nom_carte_interface_réseau> -RegistryKeyword *SRIOV -RegistryValue 1

Set-NetAdapterAdvancedProperty -Name <nom_carte_interface_réseau> -RegistryKeyword *VMQ -RegistryValue 1

Test NDK iWARP : Microsoft* Windows* SMB Direct avec DiskSPD

Cette section recommande une méthode pour tester l’accès RDMA iWARP pour la fonctionnalité Intel Ethernet et les performances sur les systèmes d’exploitation Microsoft* Windows*.

Remarque : SMB Direct étant une charge de travail de stockage, les performances du banc d’essai peuvent être limitées à la vitesse du périphérique de stockage plutôt qu’à l’interface réseau testée. Intel recommande d’utiliser le stockage le plus rapide possible afin de tester les vraies capacités du ou des périphériques réseau testés.

Instructions de test :

  1. Configurez au moins deux serveurs Microsoft* Windows* Server 2012 R2 ou Microsoft* Windows* Server 2016 avec au moins une interface réseau Intel® Ethernet compatible avec iWARP connectée par serveur.
  2. Sur le système désigné comme étant le serveur SMB, configurez un partage SMB. Remarque : les performances du banc d’essai peuvent être limitées à la vitesse du périphérique de stockage plutôt qu’à l’interface réseau testée. La configuration du stockage n'entre pas dans le cadre de ce document.
    Commande PowerShell (PS) :
    New-SmbShare -Name <nom_du_partage_SMB> -Path <chemin_du_fichier_de_partage_SMB> -FullAccess <nom_du_domaine>\Administrator,Everyone

    Exemple :
    New-SmbShare -Name RAMDISKShare -Path R:\RAMDISK -FullAccess group\Administrator,Everyone

  3. Téléchargez et installez l’utilitaire Diskspd Microsoft à l’adresse suivante : https://gallery.technet.microsoft.com/DiskSpd-a-robust-storage-6cd2f223
  4. En utilisant CMD ou Powershell, exécutez la commande cd dans le dossier DiskSpd et lancez les tests. (Reportez-vous à la documentation de Diskspd pour plus de détails sur les paramètres.)

    Exemple : configurer la taille de bloc sur 4K, exécuter le test pendant 60 secondes, désactiver tous les caches matériels et logiciels, mesurer et afficher les statistiques de latence, exploiter 16 E/S se chevauchant et 16 threads par cible, randomiser 0 % d’écritures et 100 % de lectures, et créer un fichier test de 10 Go sous « \\<SMBserverX722IP>\<nom_du_partage_SMB>\test.dat » :
    .\diskspd.exe –b4K -d60 -h -L –o16 -t16 –r –w0 -c10G \\<SMBserverX722IP>\<nom_du_partage_SMB>\test.dat

  5. Confirmez que le trafic RDMA est exécuté à l’aide de compteurs perfmon tels que « Activité RDMA » et « Connexion SMB Direct ». Reportez-vous à la documentation pour plus de détails.

Configuration d'iWARP pour la prise en charge d’invités (mode NDK 3)

Le mode NDK 3 permet aux composants Windows en mode noyau d’utiliser les fonctionnalités iWARP dans les partitions invitées Hyper-V. Pour activer le mode NDK 3 sur un périphérique Ethernet Intel, procédez comme suit :

  1. Activez SR-IOV dans le BIOS/UEFI de votre système.
  2. Activez l’option avancée SR-IOV sur le périphérique.
  3. Configurez le périphérique avec l’option SR-IOV activée sur le commutateur. Effectuez cette étape pour toutes les fonctions sur le même périphérique :
    New-VMSwitch -Name <nom_du_commutateur> -NetAdapterName <nom_du_périphérique>
    -EnableIov $true
  4. Configurez le nombre de fonctions virtuelles (FV) RDMA sur le périphérique en définissant l’option avancée « RdmaMaxVfsEnabled ». Toutes les fonctions physiques doivent avoir la même valeur. La valeur est le nombre maximum de FV compatibles RDMA en une fois pour le périphérique tout entier. L’activation d’un plus grand nombre de FV va limiter les ressources RDMA au niveau des fonctions physiques (FP) et d’autres FV.
    Set-NetAdapterAdvancedProperty -Name <nom_du_périphérique> -RegistryKeyword RdmaMaxVfsEnabled -RegistryValue <Valeur: 0 – 32>
  5. Désactivez toutes les cartes FP sur l’hôte et réactivez-les. Cette opération est requise lorsque le mot-clé de registre « RdmaMaxVfsEnabled » est modifié ou lors de la destruction d’un VMSwitch.
    Get-NetAdapterRdma | Disable-NetAdapter
    Get-NetAdapterRdma | Enable-NetAdapter
  6. Créez les cartes réseau MV pour les machines virtuelles qui requièrent la prise en charge des FV RDMA.
    Add-VMNetworkAdapter -VMName <nom_de_la_MV> -VMNetworkAdapterName <nom_du_périphérique> -SwitchName <nom_du_commutateur>
  7. Si vous comptez utiliser la mise à jour Microsoft Windows 10 Creators (RS2) ou une version ultérieure sur une partition invitée, configurez la pondération RDMA sur la carte réseau MV en saisissant la commande suivante sur l’hôte :
    Set-VMNetworkAdapterRdma -VMName <nom_de_la_MV> -VMNetworkAdapterName <nom_du_périphérique> -RdmaWeight 100
  8. Définissez le poids SR-IOV sur la carte réseau MV (remarque : le poids SR-IOV doit être défini sur 0 avant de définir RdmaWeight sur 0) :
    Set-VMNetworkAdapter -VMName <nom_de_la_MV> -VMNetworkAdapterName <nom_du_périphérique> -IovWeight 100
  9. Installez la carte réseau FV avec le programme d’installation PROSET sur la MV.
  10. Activez RDMA sur le pilote FV et la carte réseau Hyper-V en utilisant PowerShell sur la MV :
    Set-NetAdapterAdvancedProperty -Name <nom_du_périphérique> -RegistryKeyword RdmaVfEnabled -RegistryValue 1
    Get-NetAdapterRdma | Enable-NetAdapterRdma

Accès RDMA iWARP pour les applications Network Direct (ND) en mode utilisateur

ND permet aux applications en mode utilisateur d’utiliser les fonctionnalités iWARP. Si vous prévoyez d’utiliser les fonctionnalités iWARP dans les applications en mode utilisateur que vous développez, vous devez installer la fonctionnalité Network Direct (ND) lorsque vous installez les pilotes.

Installation du mode utilisateur iWARP

Intel® Ethernet User Mode iWARP Provider est pris en charge sur Microsoft* Windows Server* 2012 R2 (ou une version ultérieure).

REMARQUES :

  • Les applications en mode utilisateur peuvent avoir des conditions requises telles que Microsoft HPC Pack ou la bibliothèque Intel MPI. Reportez vous à la documentation de votre application pour plus de détails.

Suivez les étapes ci-dessous pour installer les fonctionnalités iWARP de Network Direct (ND) en mode utilisateur.

  1. Exécutez Autorun.exe depuis le support d’installation pour lancer le programme d’installation, puis choisissez « Installer les pilotes et le logiciel » et acceptez le contrat de licence.
  2. Dans l’écran des options d’installation, sélectionnez « Intel® Ethernet User Mode iWARP Provider ».
  3. Dans l’écran des options de configuration iWARP, sélectionnez « Activer le routage iWARP sur les sous-réseaux IP » si vous le souhaitez. Notez que cette option s’affiche lors de l’installation des pilotes de base même si l’option iWARP en mode utilisateur n’a pas été sélectionnée, car cette option s’applique également à la fonctionnalité Network Direct Kernel.
  4. Si le Pare-feu Windows est installé et activé, sélectionnez « Créer une règle de service de mappage de port iWARP Ethernet Intel® dans le Pare-feu Windows » et les réseaux auxquels appliquer la règle. Si le Pare-feu Windows est désactivé ou que vous utilisez un pare-feu tiers, vous devrez ajouter cette règle manuellement.
  5. Poursuivez l’installation des pilotes et logiciels.

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