如果说以太网是“世界通用语”，
那 InfiniBand，就是“物理学家和 AI 工程师的母语”。
在存储、网络、AI、高性能计算（HPC）领域，有一个协议：
延迟比以太网低一个量级
带宽扩展极其激进
CPU 几乎“感知不到 I/O”
它就是 InfiniBand（IB）。
但奇怪的是——
它从未成为大众网络。
一、什么是 InfiniBand？一句话先立住认知
InfiniBand（简称 IB） 是一种：
专为极低延迟、极高带宽、高并发计算场景设计的高速互连协议
它不是：
局域网（LAN）
互联网协议
传统意义上的“以太网替代品”
一句话定位：
InfiniBand 是为“机器之间像 CPU 内部一样通信”而设计的网络。
二、IB 是“和什么协议”比较出来的？
InfiniBand 的对照对象，从来不是普通以太网用户，而是：
它解决的不是“通不通”，而是“快不快、稳不稳、算不算得动”。
三、InfiniBand 的前世：为 HPC 而生
1️⃣ 为什么会有 IB？
在 1990s–2000s：
CPU 性能快速提升
集群规模变大
网络成为计算瓶颈
问题很直接：
CPU 算得再快，也在等网络。
传统 TCP/IP 网络：
协议栈太长
中断太多
拷贝次数太多
于是 IB 的设计目标只有一个：
把“网络”从 CPU 的世界里“踢出去”。
2️⃣ IB 的核心设计哲学
IB 的理念非常激进：
不以 IP 为中心
不以操作系统为中心
不以“通用性”为第一目标
它追求的是：
极限性能 + 可预测延迟
四、IB 为什么这么快？核心机制一次讲透
1️⃣ RDMA：IB 的灵魂
InfiniBand 的核心能力是 RDMA（Remote Direct Memory Access）。
它意味着：
远端主机
直接读写本地内存
无需 CPU 参与
无需内核协议栈
类比一句话：
就像你的内存条，突然“长”到了另一台服务器上。
2️⃣ Kernel Bypass（绕过内核）
传统网络路径：
应用 → 内核 → 协议栈 → 网卡IB 的路径：
应用 → HCA（IB 网卡）→ 对端内存没有 socket
没有中断风暴
没有多次拷贝
延迟不是“优化出来的”，而是“路径被删掉了”。
3️⃣ Queue Pair（QP）模型
IB 通信不是“发包”，而是：
建立通信队列
双端共享状态
硬件级调度
通信像“提交任务”，不是“发消息”。
五、InfiniBand 的协议结构（理解版）
InfiniBand 本质是一个完整的系统互连规范：
物理层
链路层
传输层
管理子系统
它甚至定义了：
地址
路由
拥塞控制
错误恢复
IB 更像“分布式计算总线”，而不是网络协议。
六、InfiniBand vs 以太网：不是谁更先进，而是谁更“偏执”
📌 IB 是“为极少数场景做到极致”，以太网是“为所有人做到足够好”。
七、InfiniBand 的典型应用场景
✅ 1️⃣ 高性能计算（HPC）
气象模拟
核物理
生物计算
计算节点之间的“同步成本”极低。
✅ 2️⃣ AI / 大模型训练
GPU 之间 All-Reduce
参数同步
梯度聚合
算力越大，对网络越“残忍”。
✅ 3️⃣ 高端分布式存储
并行文件系统（如 Lustre）
内存级访问
网络不再是“外设”，而是“内存延伸”。
八、为什么 IB 没有“统治世界”？
这是一个非常现实的问题。
❌ 1️⃣ 成本高
专用网卡（HCA）
专用交换机
专用布线
❌ 2️⃣ 学习曲线陡峭
配置复杂
运维要求高
网络工程师门槛高
❌ 3️⃣ 通用性差
不适合普通业务
不适合互联网应用
不适合“随便接一根网线”
IB 从来不是为“普及”而生的。
九、IB 的“今生”：正在被以太网“学习”
今天你看到的很多技术：
RDMA
Kernel Bypass
用户态网络
本质上，都是以太网在“模仿 IB”。
RoCE 的出现，就是最直接的证明：
“我不想要 IB 的成本，但我想要 IB 的能力。”
十、未来：IB 会被取代吗？
一个冷静的判断是：
在极限性能领域，IB 仍然不可替代
在规模化领域，以太网会继续进化
最可能的未来是：
IB 继续守住“性能王座”，
以太网不断蚕食“准高端场景”。
十一、一句话总结
InfiniBand 不是失败者，
它只是从一开始，就没打算服务所有人。
它代表的是：
性能优先
计算优先
工程极限优先
如果你在做：
AI 大模型
HPC
极致性能系统
那么你绕不开 IB。