[發(fā)明專利]基于RDMA特性的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)獲取方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610009488.3
• 申請(qǐng)日: 2016-01-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105630426A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武永衛(wèi);蘇茂萌;陳康
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F3/06
• 分類(lèi)號(hào): G06F3/06
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)中心高性能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于RDMA特性的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)獲取方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

數(shù)據(jù)中心高性能網(wǎng)絡(luò)(InfiniBand)作為性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于以太網(wǎng)的高性能網(wǎng)絡(luò)硬件，自問(wèn)世以來(lái)一直被用在高性能計(jì)算領(lǐng)域。InfiniBand能夠支持一種高性能的協(xié)議，其稱作RDMA(RemoteDirectMemoryAccess，遠(yuǎn)程直接數(shù)據(jù)存取)協(xié)議。RDMA能夠顯示地避免數(shù)據(jù)拷貝以及旁路機(jī)器的CPU和操作系統(tǒng)，并且提供的性能更加優(yōu)于傳統(tǒng)TCP/IP協(xié)議。傳統(tǒng)的系統(tǒng)如何更高效地利用新型的InfiniBand網(wǎng)絡(luò)硬件以及高性能的RDMA通信協(xié)議，是InfiniBand和RDMA被大規(guī)模部署到商用數(shù)據(jù)中心里需要解決的問(wèn)題。

同時(shí)，在目前的商用數(shù)據(jù)中心里，小數(shù)據(jù)請(qǐng)求占了很大的比重，而且很多系統(tǒng)中(比如key-value數(shù)據(jù)庫(kù))也存儲(chǔ)了大量的小數(shù)據(jù)。在這種情況下，傳輸小數(shù)據(jù)的性能瓶頸不會(huì)出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的帶寬大小上，而是會(huì)出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的IOPS(Input/OutputOperationsPerSecond，每秒進(jìn)行讀寫(xiě)操作的次數(shù))大小上。因此，如何充分利用InfiniBand高性能網(wǎng)絡(luò)以及RDMA協(xié)議，發(fā)掘這些硬件以及協(xié)議所能提供的IOPS，是數(shù)據(jù)中心高性能網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中亟待解決的問(wèn)題，但是相關(guān)技術(shù)中只對(duì)如何有效利用RDMA做了一些探索，但是仍然不能在通用的系統(tǒng)上獲得高IOPS。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。

為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種基于RDMA特性的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)獲取方法，該獲取方法可以提高IOPS性能，并且提供較低的響應(yīng)時(shí)間。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種基于RDMA特性的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面實(shí)施例提出了一種基于RDMA特性的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)獲取方法，包括以下步驟：客戶端通過(guò)RDMA-write操作向服務(wù)器端發(fā)送操作請(qǐng)求；在獲取所述操作請(qǐng)求之后，所述服務(wù)器端根據(jù)所述操作請(qǐng)求進(jìn)行操作以得到處理結(jié)果，并將所述處理結(jié)果緩存至服務(wù)器端的本地結(jié)果內(nèi)存區(qū)中；所述客戶端通過(guò)RDMA-read操作檢測(cè)所述服務(wù)器端的本地結(jié)果內(nèi)存區(qū)的結(jié)果狀態(tài)，以根據(jù)接收到的檢測(cè)結(jié)果判斷所述處理結(jié)果是否為就緒狀態(tài)；以及如果判斷所述處理結(jié)果為就緒狀態(tài)，則通過(guò)所述RDMA-read操作將所述處理結(jié)果遠(yuǎn)程獲取至客戶端的本地結(jié)果內(nèi)存區(qū)中。

本發(fā)明實(shí)施例的基于RDMA特性的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)獲取方法，以InfiniBand高性能網(wǎng)絡(luò)和RDMA通信協(xié)議為底層支持，在客戶端發(fā)送操作請(qǐng)求之后，服務(wù)器處理操作請(qǐng)求并且緩沖處理結(jié)果，客戶端遠(yuǎn)程檢測(cè)結(jié)果狀態(tài)以遠(yuǎn)程獲取最終結(jié)果，保證服務(wù)器能夠避免out-boundRDMA的性能瓶頸，充分利用服務(wù)器in-boundRDMA的性能優(yōu)勢(shì)，提升整體系統(tǒng)性能，即有效地利用底層InfiniBand網(wǎng)絡(luò)硬件以及RDMA協(xié)議的性能特點(diǎn)，從而保證在小數(shù)據(jù)請(qǐng)求占很大比重時(shí)可以獲得較高的IOPS性能，并提供較低的響應(yīng)時(shí)間。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的基于RDMA特性的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)獲取方法還可以具有以下附加的技術(shù)特征：

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如果判斷所述處理結(jié)果為所述就緒狀態(tài)，則所述客戶端同時(shí)獲取當(dāng)次的檢測(cè)結(jié)果和所述處理結(jié)果。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在獲取所述操作請(qǐng)求之后，還包括：所述服務(wù)器端從請(qǐng)求內(nèi)存區(qū)中提取所述操作請(qǐng)求，并清空所述請(qǐng)求內(nèi)存區(qū)。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述將所述處理結(jié)果緩存至服務(wù)器端的本地結(jié)果內(nèi)存區(qū)中，進(jìn)一步包括：在得到所述處理結(jié)果之后，所述服務(wù)器端將從所述服務(wù)器端的本地結(jié)果內(nèi)存區(qū)任意選擇一個(gè)空閑結(jié)果內(nèi)存區(qū)，并且將所述處理結(jié)果存入所述空閑結(jié)果內(nèi)存區(qū)中；如果存入所述處理結(jié)果的操作完成之后，則所述服務(wù)器端在所述空閑結(jié)果內(nèi)存區(qū)中將所述處理結(jié)果的狀態(tài)置為就緒狀態(tài)。