[發明專利]低延遲先進先出消息交換系統

有效

• 申請號: 201110461040.2
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102831018A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: M·K·南比亞爾;N·阿格拉沃爾
• 申請（專利權）人: 塔塔咨詢服務有限公司
• 主分類號: G06F9/54
• 分類號: G06F9/54;H04L12/56
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

1.一種用于在至少兩個節點上運行的至少兩個進程之間的進程間通信中的無鎖的遠程消息交換的系統，所述遠程消息交換由支持RDMA的網絡接口卡實現，所述網絡接口卡配置成，同步位于各所述節點上的內存映射文件，所述系統包括：

a.發送主機節點與接收主機節點，所述發送主機節點與所述接收主機節點相互通信地耦合，用于分別通過計算網絡發送和接收消息；

b.支持RDMA的網絡接口卡，其被配備在所述發送主機節點與所述接收主機節點中的每個上，用于執行RDMA指令；

c.存儲器，其位于所述發送主機節點與所述接收主機節點中的每個上，且適用于存儲進程間消息，所述進程間消息被所述相互通信地耦合的所述發送主機節點與所述接收主機節點中的任何一個所調用；

d.第一內存映射文件，其位于所述發送主機節點，且配置成，將消息的靜態循環隊列同步到位于所述接收主機節點的第二內存映射文件，且所述第二內存映射文件配置成將消息的靜態循環隊列同步到所述第一內存映射文件；及

e.至少一個遠程發送方進程，其在所述發送主機節點上運行，且構成至少一個消息批量，并且異步發送所述批量和相應的RDMA工作請求，其中，所述消息批量的構成包括所述發送主機節點的操作狀態和集合變量之間的協調，以確定所述批量中的消息的數量，其中，在所述批量中的額外的消息的列入由預設的aclat參數進一步確定。

2.如權利要求1所述的系統，其中，在使用互聯網的廣域RDMA協議的以太網上或無限帶寬網絡上支持所述RDMA，以連接所述發送主機節點和所述接收主機節點。

3.如權利要求1所述的系統，其中，所述支持RDMA的網絡接口卡提供用于在接收或遠程主機節點上的直接內存訪問的直接接口。

4.如權利要求1所述的系統，其中，所述內存映射文件包括所述發送主機節點和所述接收主機節點之間的消息的靜態循環隊列。

5.如權利要求1所述的系統，其中，所述內存映射文件包括：有效載荷節的序列，其中各有效載荷間歇性地由相應的節點計數器元素跟隨，以構成連續的內存區域，并且所述有效載荷與相應的公用隊列數據和連續設置的標頭耦合；RDMA自由指向元素，其指向消息緩沖區，在所述消息緩沖區中所述發送主機節點插入新的消息；RDMA插入計數器，其計數遠程發送方進程插入的消息的數量；最后發送的消息節點指向元素，其指向從所述遠程發送方進程發送到所述接收主機節點的最后一條消息；及最后接收的消息節點指向元素，其指向所述接收主機節點接收的最后一條消息。

6.如權利要求1所述的系統，其中，所述公用隊列數據包括：數據指向元素，其適用于指向待由所述接收主機節點接收的下一條消息；自由指向元素，其適用于指向在所述發送主機節點上運行的所述遠程發送方進程所寫的消息；插入計數器，其用于計數所述發送主機節點發送的消息的數量；刪除計數器，其用于計數從隊列創建起所述接收主機節點讀取的消息的數量；最后發送的消息節點指向元素；及最后接收的消息節點指向元素。

7.如權利要求1所述的系統，其中，所述內存映射文件的布局優化成，形成連續的內存區域，所述連續的內存區域適用于批處理多條消息并且組合所述構成元素，從而將RDMA工作請求的數量減少至一個。

8.如權利要求1所述的系統，其中，位于所述發送主機節點上的所述遠程發送方進程，更新用于在所述循環隊列中插入額外消息的所述節點計數器元素，使所述接收主機節點能夠對其進行訪問。

9.如權利要求1所述的系統，其中，所述發送主機節點的操作狀態是指二進制狀態，其中所述二進制狀態對應于對一條或多條消息進行列隊的繁忙狀態或空閑狀態，所述二進制狀態由稱為寫入的變量指標進一步指示。

10.如權利要求1所述的系統，其中，所述發送主機節點的所述繁忙操作狀態觸發所述集合變量指示所述遠程發送方進程等待下一條消息列入所述構成的批量中。

11.如權利要求1所述的系統，其中，所述發送主機節點的所述空閑操作狀態觸發所述集合變量指示所述遠程發送方進程為待列入所述構成的批量中的下一條消息等待預設的aclat參數。