RDMA over Converged Ethernet
آر ڈی ایم اے اوور کنورجڈ ایتھرنیٹ (آر او سی ای) یا انفینی بینڈ اوور ایتھرنیٹ (آئی بی او ای) ایک نیٹ ورک پروٹوکول ہے جو ایتھرنیٹ نیٹ ورک پر ریموٹ ڈائریکٹ میموری تک رسائی (آر ڈی ایم اے) کی اجازت دیتا ہے۔ یہ ایتھرنیٹ پر انفینی بینڈ (آئی بی) ٹرانسپورٹ پیکٹ کو سمیٹ کر ایسا کرتا ہے۔ آر او سی ای کے دو ورژن ہیں، آر او سی ای وی 1 اور آر او سی ای وی 2۔ آر او سی ای وی 1 ایک ایتھرنیٹ لنک لیئر پروٹوکول ہے اور اس لیے ایک ہی ایتھرنیٹ براڈکاسٹ ڈومین میں کسی بھی دو میزبانوں کے درمیان مواصلات کی اجازت دیتا ہے۔ آر او سی ای وی 2 ایک انٹرنیٹ پرت پروٹوکول ہے جس کا مطلب ہے کہ آر او سی ای وی 2 پیکٹوں کو روٹ کیا جا سکتا ہے۔ اگرچہ آر او سی ای پروٹوکول ایک مربوط ایتھرنیٹ نیٹ ورک کی خصوصیات سے فائدہ اٹھاتا ہے، لیکن پروٹوکول کو روایتی یا غیر مربوط ایتھرنیٹ نیٹ ورک پر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ نیٹ ورک اسٹوریج یا کلسٹر کمپیوٹنگ جیسے بیک گراؤنڈ نیٹ ورک پر مبنی ایپلی کیشنز کو اعلی بینڈوتھ اور کم تاخیر کے ساتھ نیٹ ورک کے بنیادی ڈھانچے کی ضرورت ہوتی ہے۔ دوسرے نیٹ ورک ایپلی کیشن پروگرامنگ انٹرفیس جیسے برکلے ساکٹ پر آر ڈی ایم اے کے فوائد کم تاخیر، کم سی پی یو لوڈ اور زیادہ بینڈوتھ ہیں۔ آر او سی ای پروٹوکول اپنے پیشرو، آئی ڈبلیو اے آر پی پروٹوکول کے مقابلے میں کم تاخیر کی اجازت دیتا ہے۔ آر او سی ای ایچ سی اے (میزبان چینل اڈاپٹر) ہیں جن کی تاخیر 1.3 مائیکرو سیکنڈ سے کم ہے جبکہ 2011 میں سب سے کم معلوم آئی ڈبلیو اے آر پی ایچ سی اے تاخیر 3 مائیکرو سیکنڈ تھی۔ آر او سی ای وی 1 آر او سی ای وی 1 پروٹوکول ایتھر ٹائپ 0x8915 کے ساتھ ایک ایتھرنیٹ لنک لیئر پروٹوکول ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ ایتھرنیٹ پروٹوکول کی فریم لمبائی کی حدود لاگو ہوتی ہیں: باقاعدہ ایتھرنیٹ فریم کے لیے 1500 بائٹس اور جمبو فریم کے لیے 9000 بائٹس۔ آر او سی ای v1.5 آر او سی ای v1.5 ایک غیر معمولی، تجرباتی، غیر معیاری پروٹوکول ہے جو آئی پی پروٹوکول پر مبنی ہے۔ آر او سی ای v1.5 اپنے ٹریفک کو دوسرے آئی پی پروٹوکول جیسے ٹی سی پی اور یو ڈی پی سے الگ کرنے کے لیے آئی پی پروٹوکول فیلڈ کا استعمال کرتا ہے۔ پروٹوکول نمبر کے لیے استعمال ہونے والی قیمت غیر متعین ہے اور اسے منتخب کرنے کے لیے تعیناتی پر چھوڑ دیا جاتا ہے۔ آر او سی ای وی 2 پروٹوکول یو ڈی پی/آئی پی وی 4 یا یو ڈی پی/آئی پی وی 6 پروٹوکول کے اوپر موجود ہے۔ یو ڈی پی منزل بندرگاہ نمبر 4791 آر او سی ای وی 2 کے لیے مخصوص کیا گیا ہے۔ چونکہ آر او سی ای وی 2 پیکٹ روٹ ایبل ہوتے ہیں اس لیے آر او سی ای وی 2 پروٹوکول کو بعض اوقات روٹ ایبل آر او سی ای یا آر آر او سی ای کہا جاتا ہے۔ اگرچہ عام طور پر یو ڈی پی پیکٹوں کے ڈیلیوری آرڈر کی ضمانت نہیں ہے، لیکن آر او سی ای وی 2 کی وضاحت کے لیے ضروری ہے کہ ایک ہی یو ڈی پی سورس پورٹ اور ایک ہی منزل کے پتے والے پیکٹ کو دوبارہ آرڈر نہیں کیا جانا چاہیے۔ اس کے علاوہ، آر او سی ای وی 2 ایک بھیڑ پر قابو پانے کے طریقہ کار کی وضاحت کرتا ہے جو نشان زد کرنے کے لیے آئی پی ای سی این بٹس اور اعتراف نوٹیفکیشن کے لیے سی این پی فریم کا استعمال کرتا ہے۔ آر او سی ای وی 2 کے لیے سافٹ ویئر سپورٹ اب بھی ابھر رہا ہے۔ میلنکس او ایف ای ڈی 2.3 یا اس کے بعد کے ورژن میں آر او سی ای وی 2 سپورٹ اور لینکس کرنل وی 4.5 بھی ہے۔ آر او سی ای بمقابلہ انفینی بینڈ آر او سی ای وضاحت کرتا ہے کہ ایتھرنیٹ پر آر ڈی ایم اے کیسے انجام دیا جائے جبکہ انفینی بینڈ فن تعمیر کی تفصیلات اس بات کی وضاحت کرتی ہیں کہ انفینی بینڈ نیٹ ورک پر آر ڈی ایم اے کیسے انجام دیا جائے۔ آر او سی ای سے توقع کی جارہی تھی کہ وہ انفینی بینڈ ایپلی کیشنز، جو بنیادی طور پر کلسٹرز پر مبنی ہیں، کو ایک عام ایتھرنیٹ کنورجڈ کپڑے پر لائے گا۔ دوسروں کو توقع تھی کہ انفینی بینڈ ایتھرنیٹ پر جو ممکن ہے اس سے زیادہ بینڈوتھ اور کم تاخیر پیش کرتا رہے گا۔ آر او سی ای اور انفینی بینڈ پروٹوکول کے درمیان تکنیکی فرق یہ ہیں: لنک لیول فلو کنٹرول: انفینی بینڈ نقصان سے پاک ایچ سی اے سے ایچ سی اے مواصلات کی ضمانت کے لیے کریڈٹ پر مبنی الگورتھم کا استعمال کرتا ہے۔ آر او سی ای ایتھرنیٹ کے اوپر چلتا ہے۔ نفاذ کے لیے انفینی بینڈ جیسی کارکردگی کی خصوصیات تک پہنچنے کے لیے نقصان کے بغیر ایتھرنیٹ نیٹ ورک کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔ نقصان کے بغیر ایتھرنیٹ کو عام طور پر ایتھرنیٹ فلو کنٹرول یا ترجیحی فلو کنٹرول (پی ایف سی) کے ذریعے ترتیب دیا جاتا ہے۔ ڈیٹا سینٹر بریجنگ (ڈی سی بی) ایتھرنیٹ نیٹ ورک کو ترتیب دینا انفینی بینڈ نیٹ ورک کو ترتیب دینے سے زیادہ پیچیدہ ہو سکتا ہے۔ بھیڑ پر قابو: انفینی بینڈ ایف ای سی این/بی ای سی این مارکنگ کی بنیاد پر بھیڑ پر قابو پانے کی وضاحت کرتا ہے، آر او سی ای وی 2 بھیڑ پر قابو پانے کے پروٹوکول کی وضاحت کرتا ہے جو نشان زد کرنے کے لیے ای سی این کا استعمال کرتا ہے جیسا کہ معیاری سوئچوں میں نافذ کیا گیا ہے اور اعترافات کے لیے سی این پی فریم۔ انفینی بینڈ سوئچوں میں عام طور پر ایتھرنیٹ سوئچوں کے مقابلے میں کم تاخیر ہوتی ہے۔ ایک خاص قسم کے ایتھرنیٹ سوئچ کے لیے پورٹ ٹو پورٹ لیٹینسی 230 این ایس بمقابلہ 100 این ایس ہے جو اتنی ہی تعداد میں بندرگاہوں والے انفینی بینڈ سوئچ کے لیے ہے۔ آر او سی ای بمقابلہ آئی ڈبلیو اے آر پی جبکہ آر او سی ای پروٹوکول اس بات کی وضاحت کرتے ہیں کہ ایتھرنیٹ اور یو ڈی پی/آئی پی فریموں کا استعمال کرتے ہوئے آر ڈی ایم اے کو کیسے انجام دیا جائے، آئی ڈبلیو اے آر پی پروٹوکول اس بات کی وضاحت کرتا ہے کہ ٹرانسمیشن کنٹرول پروٹوکول (ٹی سی پی) جیسے کنکشن پر مبنی ٹرانسپورٹ پر آر ڈی ایم اے کو کیسے انجام دیا جائے۔ آر او سی ای وی 1 ایک واحد ایتھرنیٹ براڈکاسٹ ڈومین تک محدود ہے۔ آر او سی ای وی 2 اور آئی ڈبلیو اے آر پی پیکٹ روٹ ایبل ہیں۔ ٹی سی پی کے بہاؤ اور وشوسنییتا کے کنٹرول کے ساتھ ساتھ بڑی تعداد میں کنکشن کی میموری کی ضروریات بڑے پیمانے پر ڈیٹا سینٹرز اور بڑے پیمانے پر ایپلی کیشنز (یعنی بڑے پیمانے کے کاروباری اداروں، کلاؤڈ کمپیوٹنگ، ویب 2 ایپلی کیشنز وغیرہ) کے لیے آئی ڈبلیو اے آر پی کا استعمال کرتے وقت اسکیل ایبلٹی اور کارکردگی کے مسائل کا باعث بنتی ہیں۔ نیز، ملٹی کاسٹ کی وضاحت آر او سی ای تفصیلات میں کی گئی ہے جبکہ موجودہ آئی ڈبلیو اے آر پی تفصیلات اس بات کی وضاحت نہیں کرتی ہیں کہ ملٹی کاسٹ آر ڈی ایم اے کیسے انجام دیا جائے۔ آئی ڈبلیو اے آر پی میں وشوسنییتا خود پروٹوکول کے ذریعے دی جاتی ہے، کیونکہ ٹی سی پی قابل اعتماد ہے۔ دوسری طرف آر او سی ای وی 2 یو ڈی پی کا استعمال کرتا ہے جس میں بہت کم اوور ہیڈ اور بہتر کارکردگی ہوتی ہے لیکن یہ موروثی وشوسنییتا فراہم نہیں کرتا ہے، اور اس لیے وشوسنییتا کو آر او سی ای وی 2 کے ساتھ ساتھ نافذ کیا جانا چاہیے۔ ایک حل یہ ہے کہ لوکل ایریا نیٹ ورک کو قابل اعتماد بنانے کے لیے کنورجڈ ایتھرنیٹ سوئچز کا استعمال کیا جائے۔ اس کے لیے لوکل ایریا نیٹ ورک کے تمام سوئچز پر کنورجڈ ایتھرنیٹ سپورٹ کی ضرورت ہوتی ہے اور آر او سی ای وی 2 پیکٹوں کو وسیع ایریا نیٹ ورک جیسے انٹرنیٹ کے ذریعے سفر کرنے سے روکتا ہے جو قابل اعتماد نہیں ہے۔ ایک اور حل آر او سی ای پروٹوکول (یعنی قابل اعتماد آر او سی ای) میں وشوسنییتا شامل کرنا ہے جو کارکردگی کی قیمت پر وشوسنییتا فراہم کرنے کے لیے آر او سی ای میں ہاتھ ملانے کا اضافہ کرتا ہے۔ کون سا پروٹوکول بہتر ہے اس کا سوال وینڈر پر منحصر ہے۔ چیلسیو تجویز کرتا ہے اور خصوصی طور پر آئی ڈبلیو اے آر پی کی حمایت کرتا ہے۔ میلنکس، زیلنکس، اور براڈ کام تجویز کرتے ہیں اور خصوصی طور پر آر او سی ای/آر او سی ای وی 2 کی حمایت کرتے ہیں۔ انٹیل نے ابتدائی طور پر آئی ڈبلیو اے آر پی کی حمایت کی لیکن اب آئی ڈبلیو اے آر پی اور آر او سی ای وی 2 دونوں کی حمایت کرتا ہے۔ نیٹ ورک انڈسٹری میں شامل دیگر وینڈرز دونوں پروٹوکول جیسے مارویل، مائیکروسافٹ، لینکس اور کازان کے لیے سپورٹ فراہم کرتے ہیں۔ سسکو آر او سی ای اور ان کے اپنے وی آئی سی آر ڈی ایم اے پروٹوکول دونوں کی حمایت کرتا ہے۔ دونوں پروٹوکول کو معیاری بنایا گیا ہے جس میں آئی ڈبلیو اے آر پی ٹی سی پی پر آر ڈی ایم اے کا معیار ہے جس کی وضاحت آئی ای ٹی ایف نے کی ہے اور آر او سی ای آئی بی ٹی اے کے ذریعہ بیان کردہ ایتھرنیٹ پر آر ڈی ایم اے کا معیار ہے۔ تنقید کچھ پہلو جن کی وضاحت آر او سی ای کی تفصیلات میں کی جا سکتی تھی، کو چھوڑ دیا گیا ہے۔ یہ ہیں: بنیادی آر او سی ای وی 1 جی آئی ڈی اور ایتھرنیٹ ایم اے سی پتے کے درمیان ترجمہ کیسے کریں۔ ثانوی آر او سی ای وی 1 جی آئی ڈی اور ایتھرنیٹ ایم اے سی پتے کے درمیان ترجمہ کیسے کریں۔ یہ واضح نہیں ہے کہ آیا آر او سی ای مخصوص ایڈریس ریزولوشن پروٹوکول کو شامل کیے بغیر آر او سی ای وی 1 پروٹوکول میں ثانوی جی آئی ڈی کو نافذ کرنا ممکن ہے یا نہیں۔ آر او سی ای وی 1 پروٹوکول کے لیے وی ایل اے این کو کیسے نافذ کیا جائے۔ موجودہ آر او سی ای وی 1 نفاذ وی ایل اے این آئی ڈی کو سولہ بائٹ جی آئی ڈی کے بارہویں اور تیرہویں بائٹ میں محفوظ کرتے ہیں، حالانکہ آر او سی ای وی 1 تفصیلات میں وی ایل اے این کا بالکل ذکر نہیں ہے۔ RoCE v1 ملٹی کاسٹ GIDs اور ایتھرنیٹ MAC پتوں کے درمیان ترجمہ کیسے کریں۔ 2010 میں نفاذ میں اسی ایڈریس میپنگ کا استعمال کیا گیا جو آئی پی وی 6 ملٹی کاسٹ پتے کو ایتھرنیٹ ایم اے سی پتے پر میپنگ کے لیے مخصوص کیا گیا ہے۔ آر او سی ای وی 1 ملٹی کاسٹ ٹریفک کو ایتھرنیٹ سوئچ کی بندرگاہوں کے ذیلی سیٹ تک کیسے محدود کیا جائے۔ ستمبر 2013 تک، آر او سی ای وی 1 کے لیے ملٹی کاسٹ سننے والے ڈسکوری پروٹوکول کے مساوی کی وضاحت ابھی تک نہیں کی گئی ہے۔ اس کے علاوہ، آئی پی پر چلنے والا کوئی بھی پروٹوکول یہ نہیں مان سکتا کہ بنیادی نیٹ ورک آرڈر کی ضمانت دیتا ہے، اس سے زیادہ یہ فرض کیا جا سکتا ہے کہ بھیڑ نہیں ہو سکتی۔ یہ معلوم ہے کہ پی ایف سی کا استعمال نیٹ ورک بھر میں تعطل کا باعث بن سکتا ہے۔ وینڈرز آر او سی ای فعال آلات کے کچھ وینڈرز میں شامل ہیں: میلانوکس (2020 میں این ویڈیا کے ذریعہ حاصل کیا گیا، برانڈ برقرار رکھا گیا) ایمولیکس (براڈ کام کے ذریعہ حاصل کیا گیا) براڈ کام کلجک (کیویم کے ذریعہ حاصل کیا گیا، ری برانڈ کیا گیا) کیویم (مارویل ٹیکنالوجی گروپ کے ذریعہ حاصل کیا گیا، ری برانڈ کیا گیا) ہواوے اے ٹی ٹی او ٹیکنالوجی ڈیل ٹیکنالوجیز انٹیل بلومبس زیلنکس (ایف پی جی اے سافٹ آئی پی کور کے ذریعے) گروف حوالہ جات آپریٹنگ سسٹم ٹیکنالوجی متوازی کمپیوٹنگ ایتھرنیٹ