Comment SMB Multichannel utilise-t-il plusieurs chemins vers un NAS domestique ?

SMB Multichannel utilise plusieurs chemins vers un NAS domestique en liant plusieurs connexions réseau à une session SMB logique. Le client et le serveur découvrent les interfaces et capacités utilisables, puis créent des canaux parallèles via un adaptateur compatible RSS, plusieurs cartes réseau physiques ou des liens compatibles RDMA.

Cette fonctionnalité peut augmenter le débit et préserver une session de fichier lorsqu’une connexion échoue, mais elle n’additionne pas simplement toutes les vitesses de port annoncées. Les interfaces sélectionnées doivent être compatibles et accessibles, et les disques NAS, le stockage client, le CPU, le chemin PCIe et le commutateur définissent toujours le plafond utilisable.

Comment un client SMB découvre-t-il plusieurs chemins ?

Après l’établissement de la première connexion SMB, les points échangent des informations sur leurs interfaces réseau et leurs capacités. SMB échange des informations sur les capacités des interfaces, y compris la vitesse de liaison et les fonctionnalités influençant la sélection d’une interface.

Un chemin nécessite plus qu’un port physique supplémentaire. Les deux points doivent avoir des adresses pouvant se joindre, et les implémentations SMB doivent exposer ces interfaces comme éligibles pour la même session.

Les interfaces avec des vitesses ou des classes de capacité différentes ne peuvent pas être utilisées ensemble comme le suggère une simple addition. SMB peut préférer les adaptateurs plus rapides, compatibles RSS ou RDMA, au lieu de répartir le trafic uniformément sur toutes les routes existantes.

Pourquoi une session SMB crée-t-elle plusieurs connexions TCP ?

Un partage monté et une session de fichier authentifiée restent logiquement unifiés même lorsque une session SMB peut utiliser plusieurs connexions. SMB lie les canaux supplémentaires à la session existante plutôt que de présenter plusieurs partages non liés.

Les requêtes de fichiers, réponses, crédits et données peuvent être répartis sur ces canaux. Le système d'exploitation gère la correspondance, de sorte qu'une application ouvre normalement le même chemin et le même handle de fichier qu'elle utiliserait avec une seule connexion.

Cela diffère du lancement de plusieurs programmes de copie indépendants. Multichannel crée un parallélisme de transport à l'intérieur d'une seule session SMB, tandis que le protocole de fichier continue de préserver l'authentification, le verrouillage, l'ordre et la sémantique de partage.

Comment le RSS et plusieurs cartes réseau modifient-ils le parallélisme disponible ?

Le Receive Side Scaling permet à un adaptateur réseau de répartir le traitement des réceptions sur plusieurs cœurs CPU. Le RSS répartit le traitement réseau sur les cœurs CPU au lieu de forcer un flux à haute vitesse à passer par une seule file de processeur.

Avec plusieurs cartes réseau physiques, SMB peut également établir des canaux sur des interfaces distinctes. Cela augmente la capacité du lien et offre à la session des points de défaillance séparés, à condition que le client et le NAS exposent tous deux des chemins compatibles et accessibles.

Une seule carte réseau rapide compatible RSS et deux cartes réseau indépendantes représentent donc des topologies différentes. La première améliore le parallélisme CPU au sein d'un lien ; la seconde peut ajouter de la bande passante physique ainsi que de la redondance.

Où le RDMA s'intègre-t-il dans SMB Multichannel ?

SMB Direct est la capacité de transport RDMA utilisée par SMB, tandis que Multichannel sélectionne et combine les chemins SMB disponibles. Le RDMA réduit l'utilisation du CPU pour le transfert de données SMB lorsque les deux points terminaux et le réseau prennent en charge la technologie RDMA requise.

Le multicanal peut fonctionner sur un TCP ordinaire sans RDMA. Un chemin compatible RDMA est généralement préféré pour sa moindre charge sur l'hôte, mais un NAS domestique normal avec des adaptateurs Ethernet standard peut toujours utiliser plusieurs canaux TCP.

RoCE et d'autres conceptions RDMA introduisent leurs propres exigences en matière de commutateur, de gestion des pertes, de pilote et de topologie. Ajouter RDMA à un NAS domestique est une décision d'infrastructure distincte, pas une case à cocher requise pour le SMB Multichannel de base.

Comment le multicanal assure-t-il la bascule sans redémarrer la copie ?

Parce que plusieurs connexions appartiennent à la même session SMB, les canaux restants peuvent préserver la session SMB. Le client peut continuer à utiliser les canaux encore accessibles au lieu de reconstruire toute la connexion de partage.

L'interruption peut toujours être visible pendant que la connexion défaillante est détectée et que les requêtes en attente sont récupérées. La durabilité des fichiers dépend également du dialecte SMB, du comportement du serveur et du délai d'attente de l'application.

Le multicanal protège contre une défaillance de connexion ou de chemin NIC ; il ne protège pas contre le redémarrage du NAS, la défaillance du pool de stockage, la coupure d'alimentation du commutateur ou le fait que tous les canaux traversent le même composant physique caché.

Pourquoi le multi-réseau ne garantit-il pas une vitesse de transfert multiple ?

La conception multi-NIC de Microsoft permet aux charges de travail SMB d'utiliser plusieurs chemins réseau éligibles, mais plusieurs chemins ne peuvent pas dépasser le goulot d'étranglement du stockage. Un NAS à deux ports ne peut pas fournir deux fois le débit lorsque ses disques ou son processeur sont déjà saturés par un seul port.

Le client doit également écrire ou lire des données à un débit combiné. Un SSD d'ordinateur portable lent, un adaptateur USB, une voie PCIe, un processus de chiffrement ou un chemin de signature SMB peut maintenir la session en dessous de la somme des interfaces réseau.

SMB offre un accès partagé aux fichiers entre appareils. Utilisez Multichannel lorsqu’un client ou une charge SMB peut consommer plus d’un chemin, puis vérifiez les canaux actifs et mesurez le chemin de stockage NAS avant de considérer la capacité de lien inutilisée comme une défaillance du protocole.

FAQ

SMB Multichannel est-il identique à l’agrégation de liens ?

Non. L’agrégation de liens fonctionne en dessous de SMB et répartit généralement chaque flux vers un lien membre. SMB Multichannel crée plusieurs connexions pour une session SMB et peut les utiliser directement.

Un client 2,5 GbE peut-il utiliser deux ports NAS 1 GbE ?

Cela peut être le cas dans les topologies prises en charge lorsque le client et le serveur SMB découvrent des canaux compatibles et que le lien client peut recevoir le trafic combiné. Le support réel varie selon l’implémentation NAS, le système d’exploitation et les capacités de la carte réseau.

SMB Multichannel nécessite-t-il un commutateur géré ?

Pas intrinsèquement. Plusieurs chemins Ethernet ordinaires peuvent fonctionner via un commutateur sans LACP, mais les interfaces, adresses, sous-réseaux et la topologie sans boucle doivent toujours être correctement conçus.

Une copie de fichier peut-elle survivre au débranchement d’un câble ?

La session peut continuer sur les canaux restants lorsque le client et le serveur maintiennent la session SMB, bien que la détection et la récupération des requêtes puissent provoquer une pause temporaire.

Conclusion finale

SMB Multichannel transforme une session de partage de fichiers en un ensemble de canaux de transport parallèles. RSS peut répartir une connexion à haute vitesse sur les cœurs du processeur, plusieurs cartes réseau (NIC) peuvent augmenter la bande passante et la résilience des chemins, et RDMA peut réduire la charge CPU. Cette fonctionnalité améliore uniquement le chemin réseau ; le stockage, les entrées/sorties client, la compatibilité des interfaces et le matériel partagé déterminent toujours si le débit mesuré évolue.