[發(fā)明專利]通過RDMA傳輸網(wǎng)絡(luò)對(duì)對(duì)象池的原子訪問

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710121974.9
• 申請(qǐng)日: 2017-03-01
• 公開（公告）號(hào): CN107168898B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沙哈夫·舒勒;N·布洛赫;吉爾·布洛赫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 邁絡(luò)思科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F13/16
• 分類號(hào): G06F13/16
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 張瑞;鄭霞

本申請(qǐng)公開了通過RDMA傳輸網(wǎng)絡(luò)對(duì)對(duì)象池的原子訪問。在網(wǎng)絡(luò)元件的架構(gòu)中，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件具有儲(chǔ)存在其存儲(chǔ)器中的將被訪問的對(duì)象池。對(duì)于由另一網(wǎng)絡(luò)元件對(duì)對(duì)象池的原子訪問的請(qǐng)求通過以下動(dòng)作實(shí)現(xiàn)：通過架構(gòu)將請(qǐng)求發(fā)送到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件；執(zhí)行對(duì)對(duì)象池的指定成員的遠(yuǎn)程直接存儲(chǔ)器訪問；原子性地執(zhí)行該請(qǐng)求；以及通過架構(gòu)將請(qǐng)求的執(zhí)行的結(jié)果返回到其它網(wǎng)絡(luò)元件。

版權(quán)聲明

本專利文件的公開內(nèi)容的一部分包含受版權(quán)保護(hù)的材料。版權(quán)所有者不反對(duì)專利文件或?qū)＠_內(nèi)容中的任何一個(gè)的復(fù)制，如其在專利與商標(biāo)局專利文檔或記錄中出現(xiàn)的，但是除此之外無論如何保留所有的版權(quán)權(quán)利。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2016年3月7日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.62/304,348的利益，其通過引用并入本文。

發(fā)明背景

1.發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于實(shí)時(shí)通信的網(wǎng)絡(luò)布置和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。更具體地，本發(fā)明涉及通過遠(yuǎn)程直接存儲(chǔ)器訪問的信息或其他信號(hào)在存儲(chǔ)器、輸入/輸出設(shè)備或中央處理單元之間的互連和轉(zhuǎn)移。

2.相關(guān)技術(shù)的描述

本文使用的某些首字母縮略詞和縮寫的意義在表1中給出。

表1-首字母縮略詞和縮寫

RDMA是從一臺(tái)計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器到其它計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器的直接存儲(chǔ)器訪問，而不涉及任一臺(tái)計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)。常見的RDMA實(shí)現(xiàn)方式包括通過融合以太網(wǎng)的RDMA(RoCE)、InfiniBand和iWARP。RDMA支持一組受限的原子操作：

(1)提取和添加(FAAD)。這里原子性地修改存儲(chǔ)器位置的內(nèi)容：將x設(shè)置為x+a，其中，x是存儲(chǔ)器位置，而a是某個(gè)值。

在添加操作之前的位置中的數(shù)據(jù)被返回給請(qǐng)求者。當(dāng)該操作在并發(fā)環(huán)境中執(zhí)行時(shí)，其它進(jìn)程從未看見中間結(jié)果。

(2)比較和交換(CAS)。這個(gè)操作讀取遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)，將其與比較值進(jìn)行比較，并且如果它們相等，則將遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)與給定的交換數(shù)據(jù)進(jìn)行交換。CAS操作的原子性確保新值是基于最新信息計(jì)算的；如果遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)與此同時(shí)已經(jīng)被另一線程更新，則置換將會(huì)失敗。操作的結(jié)果應(yīng)指示置換是成功還是失敗。

RDMA通常由消息傳遞協(xié)議作為媒介。消息傳遞接口(MPI)是通信協(xié)議，其被廣泛用于高性能計(jì)算系統(tǒng)中的進(jìn)程間的消息交換。這種系統(tǒng)通常使用RDMA傳輸。用戶利用MPI可定義一組進(jìn)程，稱為通信器。每個(gè)通信器具有相對(duì)于系統(tǒng)上的所有其它通信器的唯一通信器標(biāo)識(shí)符(整數(shù))。

在一個(gè)示例中，公開號(hào)為2010/0106948的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)岢錾婕皩?duì)隊(duì)列的RDMA訪問的共享消息隊(duì)列的管理。處理設(shè)備合作以處理隊(duì)列數(shù)據(jù)。當(dāng)一個(gè)處理設(shè)備成功訪問隊(duì)列數(shù)據(jù)時(shí)，隊(duì)列數(shù)據(jù)被鎖定用于該處理設(shè)備的獨(dú)占使用。處理設(shè)備能夠處理數(shù)據(jù)并返回已處理的隊(duì)列數(shù)據(jù)。

發(fā)明概述

本發(fā)明的實(shí)施方式通過實(shí)現(xiàn)對(duì)通用對(duì)象池的原子訪問來擴(kuò)展當(dāng)前支持的通過RDMA傳輸?shù)脑硬僮鳌?duì)象池可由網(wǎng)絡(luò)接口控制器以完全卸載的方式通過網(wǎng)絡(luò)來訪問，即，沒有主機(jī)處理器的任何參與。甚至在存在多個(gè)代理訪問相同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的情況下，也保證了在應(yīng)答者節(jié)點(diǎn)上的操作的原子性。對(duì)象池可包含任何大小或任何類型的一系列對(duì)象，并且該數(shù)據(jù)具有任何結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式提供了通信的方法，其在包括第一網(wǎng)絡(luò)元件和第二網(wǎng)絡(luò)元件的網(wǎng)絡(luò)元件的架構(gòu)中實(shí)現(xiàn)。第二網(wǎng)絡(luò)元件具有儲(chǔ)存在其存儲(chǔ)器中的將被訪問的對(duì)象池。該方法通過以下動(dòng)作實(shí)現(xiàn)：在第一網(wǎng)絡(luò)元件中發(fā)起對(duì)第二網(wǎng)絡(luò)元件的存儲(chǔ)器的遠(yuǎn)程直接存儲(chǔ)器訪問的請(qǐng)求；將該請(qǐng)求通過架構(gòu)發(fā)送到第二網(wǎng)絡(luò)元件；通過原子性地執(zhí)行該請(qǐng)求來訪問對(duì)象池的指定成員；并通過架構(gòu)將請(qǐng)求的執(zhí)行的結(jié)果返回到第一網(wǎng)絡(luò)元件。