[發明專利]分布式塊存儲低延遲控制方法、系統及設備

有效

• 申請號: 201911001096.2
• 申請日: 2019-10-21
• 公開（公告）號: CN110837482B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 王剛
• 申請（專利權）人: 蘇州元核云技術有限公司
• 主分類號: G06F13/16
• 分類號: G06F13/16
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 洪銘福

本發明公開了分布式塊存儲低延遲控制方法、系統及設備，方法包括以下步驟：獲取用戶設備驅動程序的應用編程接口，應用編程接口與用戶設備之間發送和接收數據包，并形成數據描述符環且包括發送數據描述符環和接收數據描述符環；輪詢邏輯核心通過應用編程接口輪詢一個或多個用戶設備端口的接收數據描述符環并通過接收數據描述符環發送數據包至處理邏輯核心；處理邏輯核心根據策略規則接收數據包并進行處理；通過應用編程接口將處理后的數據包在用戶設備端口的發送數據描述符環上進行傳輸。通過采用輪詢模式代替中斷模式的技術手段，克服現有技術中存在由于中斷導致IO延遲嚴重的技術問題，避免了中斷帶來的延時和開銷，提高端口處理效率且降低端口的延遲。

技術領域

本發明涉及數據存儲的技術領域，尤其是分布式塊存儲低延遲控制方法、系統及設備。

背景技術

隨著基于國產處理器的服務器系統應用于各種云計算環境，國產處理器技術在通用技術市場的應用能力越來越重要。目前，國產處理器在技術支持能力總體上已經具有一定基礎，但是與國際主流同類芯片技術還有不小的差距。

相比于X86處理器較為完善的生態環境，國產處理器對應用支持還存在明顯不足，特別是如何通過技術優化，在國產芯片搭建分布式存儲系統，能夠為計算虛擬化提供穩定低IO延遲的存儲系統服務支撐，是快速推動國產處理器平臺形成良性循環的應用生態關鍵手段。

申威處理器是我國江南計算機所進行研制，由其為計算基礎的神威太湖之光超級計算機曾經多年蟬聯全球最快的超級計算機。在傳統的IO模型中，應用程序提交讀寫請求后睡眠，一旦IO完成，中斷就會將其喚醒，頻繁的中斷和喚醒帶來大量的處理器損耗開銷，在機械式硬盤時代，中斷開銷只占整個IO時間的一個很小的百分比，因此給系統效率影響微乎其微。然而，在固態設備的時代，持續引入更低延遲的持久化設備，中斷開銷成為了整個IO時間中不能被忽視的部分，這個問題在更低延遲的設備上只會越來越嚴重。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的是提供分布式塊存儲低延遲控制方法，能夠來盡量減少CPU額外損耗和消耗，來提升整體的IO效率。

為此，本發明的第二個目的是提供基于申威平臺的分布式塊存儲低延遲控制系統。

本發明所采用的技術方案是：

第一方面，本發明提供分布式塊存儲低延遲控制方法，包括以下步驟：

獲取用戶設備驅動程序的應用編程接口，所述應用編程接口與所述用戶設備之間發送和接收數據包，并形成數據描述符環，所述數據描述符環包括：發送數據描述符環和接收數據描述符環；

輪詢邏輯核心通過所述應用編程接口輪詢一個或多個用戶設備端口的所述接收數據描述符環并通過所述接收數據描述符環發送數據包至處理邏輯核心；

所述處理邏輯核心根據策略規則接收數據包并進行處理；

通過所述應用編程接口將處理后的數據包利用所述用戶設備端口的所述發送數據描述符環上進行傳輸。

進一步地，所述輪詢邏輯核心輪詢到所述處理邏輯核心，所述處理邏輯核心完成處理所述數據包，所述處理的過程是通過選擇所述策略規則靜態修復或動態調整其整體行為。

進一步地，所述策略規則包括：

所述處理邏輯核心接收并依次處理所述數據包列表中的數據包；或，

所述處理邏輯核心接收第一預設數量的數據包，并對接收到的數據包進行處理并即時傳輸；或，

所述處理邏輯核心接收第二預設數量的數據包，并對所接收到的數據包進行處理，累計處理后的數據包進行整體傳輸。

進一步地，所述數據包的配置信息包括：傳輸隊列描述數值、內存地址套接字標識符、傳輸隊列寄存器值、傳輸閾值。