OCP NIC 3.0 Ethernet的multiroot complex和multi host complex的区别
在OCP NIC 3.0 Ethernet规范中,Multi-Root Complex和Multi-Host Complex是两种不同的多主机连接架构,核心区别在于PCIe拓扑结构、资源共享粒度及管理方式:
1. Multi-Root Complex (MRC)
- 架构核心:
多个独立的Root Complex(RC)通过PCIe交换机共享同一张物理网卡(NIC)。每个RC代表一个独立的主机系统(如服务器节点)。 - 资源共享:
通过SR-IOV(Single Root I/O Virtualization)技术实现虚拟化。物理网卡划分为多个Virtual Function (VF),每个VF直接分配给一个主机,实现硬件级隔离。 - 数据路径:
主机直接访问其专属VF,数据流无需Hypervisor干预,延迟极低。 - 适用场景:
虚拟化环境(如云服务器),需为不同租户或VM提供隔离的网卡资源。 - 拓扑示例:
主机1 (RC1) ──┐ 主机2 (RC2) ──├─ PCIe交换机 ── 物理NIC (PF + VF1, VF2...) 主机3 (RC3) ──┘
2. Multi-Host Complex (MHC)
- 架构核心:
多个主机通过物理链路直连到同一张网卡。网卡作为PCIe端点设备,同时被所有主机直接识别。 - 资源共享:
主机直接共享整张物理网卡(Physical Function, PF)。需依赖软件(如驱动或OS)协调资源分配和冲突避免。 - 数据路径:
主机通过地址空间映射访问网卡寄存器,需软件仲裁避免竞争。 - 适用场景:
高性能计算(HPC)或存储集群,主机需平等共享高带宽网卡(如RDMA场景)。 - 拓扑示例:
主机1 ──┐ 主机2 ──├─ 物理NIC (单PF) 主机3 ──┘
关键差异总结
特性 | Multi-Root Complex (MRC) | Multi-Host Complex (MHC) |
---|---|---|
连接方式 | 通过PCIe交换机连接 | 主机直连网卡物理接口 |
资源隔离 | 硬件级隔离(VF) | 软件协调共享(PF) |
延迟 | 极低(直接VF访问) | 较高(需软件仲裁) |
典型技术 | SR-IOV, PCIe虚拟化 | PCIe多主机协议, 地址映射 |
适用场景 | 虚拟化云环境 | HPC/RDMA集群 |
为何选择MRC或MHC?
- MRC优势:
安全隔离性强,适合多租户;VF热迁移支持好;符合云原生架构。 - MHC优势:
带宽利用率高(无虚拟化开销);适合低层级通信协议(如GPUDirect RDMA)。
注:OCP NIC 3.0允许网卡同时支持两种模式,但需硬件设计时明确拓扑约束。