[發明專利]基于RNIC的iSCSI目標方數據移動功能卸載

無效

• 申請號: 200580045757.1
• 申請日: 2005-12-12
• 公開（公告）號: CN101095125A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: V·馬克赫瓦克斯;G·比蘭;K·Z·梅思;R·雷西奧;Z·馬丘爾斯基
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: G06F13/00
• 分類號: G06F13/00;H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所
• 代理人: 朱海波

技術領域

本發明一般地涉及主計算機和輸入/輸出(I/O)設備之間的通信協議，更具體地說，本發明涉及通過遠程直接存儲器存取(RDMA)的iSCSI(互聯網小型計算機系統接口)卸載實現。

背景技術

遠程直接存儲器存取(RDMA)是一種通過高速傳輸來高效移動數據的技術。RDMA使得計算機能夠在所需存儲器總線帶寬和CPU處理開銷最小的情況下直接將信息放置在另一個計算機的存儲器中，同時保留存儲器保護語義。RNIC是一種為客戶提供RDMA服務的網絡接口卡。RNIC可以通過TCP(傳輸控制協議)為RDMA提供支持。

RNIC的眾多重要功能之一是它可以用作iSCSI(互聯網小型計算機系統接口)目標方或發起方適配器。iSCSI將術語發起方和目標方定義如下：“發起方”是指SCSI命令請求方(例如，主機)，“目標方”是指SCSI命令響應方(例如，諸如SCSI驅動載體、磁帶之類的I/O設備)。RNIC還能提供iSER(“用于RDMA的iSCSI擴展”)服務。iSER是iSCSI數據傳輸模式的擴展，其使得iSCSI協議能夠利用RDMA協議的直接數據放置技術。iSER數據傳輸協議允許帶有RNIC的iSCSI實現具有這樣的數據傳輸，該數據傳輸通過消除TCP/IP處理開銷獲得真正的零復制行為，同時保留與iSCSI基礎結構的兼容性。iSER使用RDMA線協議，并且對于遠程端(目標方或發起方)是不透明的。它還稍微改變或修改了基于RDMA的iSCSI實現；例如，它消除了諸如數據出(DataOut)和數據入(DataIn)之類的iSCSI協議數據單元PDU，并且更改為使用RDMA讀取和RDMA寫入消息。基本上，iSER將類似iSCSI(iSCSI-like)的性能呈現給上層，但是數據移動協議和線協議是不同的。

iSCSI協議交換iSCSI協議數據單元(PDU)以執行由SCSI層提供的SCSI命令。iSCSI協議可以允許從本地附帶的SCSI存儲設備到遠程附帶的SCSI存儲設備的無縫轉移。iSCSI服務可以提供iSCSI功能的部分卸載，并且卸載的級別可以依賴于實現。簡而言之，iSCSI使用常規的TCP連接，而iSER基于RDMA來實現iSCSI。iSER使用RDMA連接，并且利用不同的RDMA功能來獲得更好的恢復能力，改進了等待時間和性能。由于RNIC同時支持iSCSI和iSER兩種服務，它使得SCSI能夠與支持不同級別的iSCSI實現的設備進行通信。在iSCSI登錄階段執行協議選擇(iSCSI或iSER)。

RDMA使用稱為“verbs(動詞)”的操作系統編程接口來將工作請求(WR)放置到工作隊列中。在美國專利申請20040049600(Boyd等人，轉讓給國際商業機器公司)中描述了利用工作請求實現iSER的一個示例在該申請中，可以在來自主機的網絡卸載引擎中接收包括iSCSI命令的工作請求，并且響應于接收到該工作請求，與主機關聯的存儲器區域可以被登記在轉換表中。如在RDMA中，可以通過發送隊列接收所述工作請求，并且響應于所述存儲器區域的登記，可以將完成隊列元素放置在完成隊列中。

發明內容

如下文中更詳細地描述的那樣，本發明尋求提供一種通過RNIC的高效iSCSI卸載實現，以及使用為RDMA開發的RNIC機制獲得該卸載級別。

根據本發明，iSCSI卸載目標方功能可以通過使用用于RDMA功能的容易獲得的RNIC機制來實現。對于RDMA寫入操作，這包括但不限于：以任意次序和任意SCSI緩沖區偏移量將數據入和數據出有效負載遠程直接數據放置到預登記的SCSI緩沖區。對于RDMA讀取請求，可以使用相同的機制來處理入站R2T(“準備傳輸”)PDU和生成數據出PDU。例如，可以使用接收隊列和共享接收隊列來放置控制iSCSI?PDU。

根據本發明的第一方面，公開了一種方法，該方法包括：

通過使用用于RDMA(遠程直接存儲器存取)功能的RNIC(支持遠程直接存儲器存取的網絡接口控制器)機制來實現iSCSI(互聯網小型計算機系統接口)卸載目標方功能。

根據本發明的第二方面，公開了一種計算機程序產品，該計算機程序產品包括：

使用用于RDMA功能的RNIC機制來實現iSCSI卸載目標方功能的指令。

根據本發明的第三方面，公開了一種系統，該系統包括：

RDMA服務單元；

RDMA消息傳送單元，可操作為處理入站和出站RDMA消息，并且使用由所述RDMA服務單元提供的服務來執行直接放置和遞送操作；以及