弹性RDMA（eRDMA）

什么是弹性RDMA

弹性RDMA（Elastic Remote Direct Memory Access，简称eRDMA）是阿里云自研的云上弹性RDMA网络，底层链路复用VPC网络，采用全栈自研的拥塞控制CC（Congestion Control）算法，享有传统RDMA网络高吞吐、低延迟特性的同时，可支持秒级的大规模RDMA组网。可兼容传统HPC应用、AI应用以及传统TCP/IP应用。

为什么需要弹性RDMA

传统的TCP/IP一直是业界主流的网络通信协议，众多应用都是基于TCP/IP构建的，但随着数据中心相关业务的蓬勃发展，应用对网络的性能需求（如延迟、吞吐量）越来越高，受限于TCP/IP的局限性（如拷贝开销大、协议栈处理厚、CC算法复杂、上下文切换频繁等），TCP/IP的网络通信性能已经成为应用性能提升的瓶颈。

RDMA解决了这些痛点问题。相对于TCP/IP，RDMA实现了零拷贝、内核旁路等特性，避免了拷贝、频繁的上下文切换等开销，相较于TCP/IP的通信，达到了低延迟、高吞吐量以及低CPU占用。但是昂贵的价格以及运维成本让很多应用者望而却步，RDMA的受众相对较少。

阿里云的eRDMA从设计之初就是要做云上普惠的能力，既要满足客户对RDMA低延时的需求，又要降低大众化场景的适配门槛，让更多的应用可以上云体验到更好的性能。

弹性RDMA的功能优势

• 高性能

  RDMA绕过内核协议栈，将数据直接从用户态程序转移到HCA中进行网络传输，极大地降低了CPU负载和延迟。eRDMA具有传统RDMA网卡的优点，同时将传统的RDMA技术应用到VPC网络下。超低的延迟让用户在云网络中体验到RDMA带来的优越性能。

  说明

  HCA（Host Channel Adapter）是一种通常以网络接口卡（NIC）形态出现的硬件设备，用于连接服务器与网络，并提供对RDMA技术的支持。

• 普惠

  无偿启用eRDMA。您只需在购买实例时，勾选eRDMA选项，即可实现eRDMA网络的开启，无需再额外付费。

• 规模部署

  传统的RDMA依赖于网络的无损特性，规模部署成本高、规模部署困难。而eRDMA在实现中采用了自研的拥塞控制CC算法，容忍VPC网络中的传输质量变化（延迟、丢包等），在有损的网络环境中依然拥有良好的性能表现。

• 弹性扩展

  不同于传统的RDMA网卡需要单独一个硬件网卡，eRDMA是基于神龙架构的一款原生带有云属性的RDMA HCA卡，可以在使用ECS的过程中动态添加设备，支持热迁移，部署十分灵活。

• 共享VPC网络

  eRDMA依附于弹性网卡（ENI），网络可完全复用，可以在不改变业务组网的情况下，在原来的网络下激活RDMA功能，体验到RDMA的优势。

如何实现弹性RDMA通信

• ECS实例启用eRDMA：阿里云提供了灵活方便的配置选项，方便您快速为ECS配置eRDMA，实现VPC网络下激活RDMA功能，建立RDMA连接进行通信。您需要选择支持eRDMA能力的实例规格，安装eRDMA驱动，并且挂载弹性RDMA网卡（ERI）。详细信息，请参见ECS实例启用eRDMA。

• 应用快速适配eRDMA：如果您希望在应用程序中实现和配置RDMA相关的逻辑，以满足低延迟、高带宽和低CPU占用等场景，您可以通过NetACC、SMC等方式对应用进行适配。详细信息，请参见应用适配概述。

弹性RDMA的基础能力和规格

在RDMA网络通信中，QP（Queue Pair）、CQ（Completion Queue）、MR（Memory Region）和verbs Opcode是几个核心的组件，它们在RDMA通信中扮演着重要的角色，共同确保了RDMA网络通信的高效性和低延迟性。

当您在应用中使用eRDMA时，需要确保应用满足产品的能力规格约束，否则可能会导致您的应用无法正常工作。