[發明專利]能夠實現不同物理域地址空間的節點間的聚類的存儲總線協議

在審

• 申請號: 201380057937.6
• 申請日: 2013-10-01
• 公開（公告）號: CN104769561A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: S·卡皮爾;Z·拉多維克
• 申請（專利權）人: 甲骨文國際公司
• 主分類號: G06F12/14
• 分類號: G06F12/14;G06F21/62;H04L29/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 袁玥

相關申請的交叉引用；優先權要求

本申請要求2012年10月2日提交的美國申請61/709,142，“TECHNIQUES?FOR?ACCELERATING?DATABASE?OPERATIONS”的優先權，該申請的整個內容通過引用并入于此，如同在此被完整地闡述一樣。

本申請通過引用包含與本申請同日提交的美國申請(卷號No.50277-4091)“REMOTE-KEY?BASED?MEMORY?BUFFER?ACCESS?CONTROL?MECHANISM”的整個內容，如同該申請在此被完整地闡述一樣。

技術領域

本發明一般地涉及改善集群中的節點間通信的協處理器，并且更具體地，涉及處理用于改善節點間通信的鏈路到鏈路協議的協處理器。

背景技術

單個處理系統的性能已極大地增強。然而，利用處理系統或節點的集群，可獲得更高的性能。獲得高性能集群的關鍵因素是節點間的通信。圖1描述一種早期技術，其中每個都具有自己的CPU?108a-c和本地存儲器110a-c的處理節點102、104、106通過公共總線110經由接口112a-c被相互耦接。各個節點102、104、106被允許訪問其它節點的存儲器，使得這些處理節點可被看作共享一個大型存儲器。這種共享總線體系結構的一個缺點在于總線很快變成性能限制要素，因為所有的節點間通信列隊競爭使用總線。一旦總線110變得飽和或幾乎飽和，增加額外的節點幾乎不能帶來改善。

在認識到共享總線體系結構的缺點的情況下，采用了圖2中描述的另一種技術。圖2中，集群中包含CPU?216a-e和存儲器218a-e的節點202、204、206、208、210通過專用高速點對點通信鏈路220a-j互連。如果使用足夠的點對點連接220a-j來創建鏈路的架構，則可實現更高的性能，因為不存在共享總線爭用。然而，點對點通信鏈路220a-j遵守復雜的分層通信協議，以保證通信的正確性和魯棒性。這種體系結構要求接口214a-t中的I/O處理器執行這種復雜協議以及轉換和驗證源地址和目的地地址。因為在執行所述協議和地址轉換方面，I/O處理器通常比主CPU慢得多，并且因為接口和相應節點的存儲器之間的耦接不良，因而執行這些通信任務會降低性能。從而，盡管在集群中實現較高的性能，但是通信開銷和不良的耦接導致性能增益達到上限。

本節中說明的方法是可推行的方法，不過不一定是以前已構思或推行的方法。于是，除非另有說明，否則應認為在本節中說明的任何方法僅僅由于被包含在本節中而被當作現有技術。

發明內容

實施例提供一種集群中的節點間通信，它具有很低的開銷，并且允許節點之間的直接存儲器到存儲器通信，其中每個節點駐留于單獨的物理地址空間。所述實施例改善了通信延遲和帶寬，并提供物理地址空間之間的硬件認證訪問和錯誤檢驗。所述實施例提高集群的性能，允許集群表現得更像單一系統。所述實施例還允許更大數目的節點，因為性能與節點的數目成比例。

所述實施例使得能夠包含在節點本地的高速非易失性存儲器，比如PCM(相變存儲器)或者NVRAM，并能夠在分布式集群環境中高帶寬地共享存儲器。

一個實施例是一種計算機系統，所述計算機系統包括多個計算節點和多個點對點物理通信鏈路。所述多個計算節點中的每個計算節點包括協處理器和與該協處理器耦接的存儲器，其中每個存儲器駐留于單獨并且不同的物理域中。所述多個鏈路中的一個或多個通信鏈路耦接在所述多個節點中的每對節點之間，其中節點中的每個協處理器耦接到所述一個或多個通信鏈路，以通過至少一個通信鏈路傳送數據。每個協處理器被配置成利用準許訪問另一個節點中的存儲器的一部分的證書，在耦接到協處理器的存儲器和該協處理器通過一個或多個通信鏈路所耦接到的所述另一個節點的存儲器之間傳送數據，或者利用授予對另外兩個節點中的第一個節點之中的存儲器的一部分的訪問權限的第一證書以及授予對另外兩個節點中的第二個節點之中的存儲器的一部分的訪問權限的第二證書，在集群中該協處理器通過一個或多個通信鏈路所耦接到的另外兩個節點之間傳送數據。

附圖說明

圖1表示共享總線體系結構；

圖2表示交換架構體系結構；

圖3描述實施例在其中工作的集群；

圖4A描述圖3的集群中的一對節點；

圖4B描述協處理器及其接口；

圖5描述節點之間的地址空間的模型；

圖6描述管理程序和協處理器之間的同步；

圖7描述本地節點和遠程節點之間的命令操作；