[發明專利]通過RDMA進行分布式存儲節點中的輸入/輸出處理

有效

• 申請號: 201980088335.4
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN113287286B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 彼得·普荷伏;羅伯特·福利
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04L67/1097
• 分類號: H04L67/1097
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 易浩球

一種用于由分布式存儲節點進行遠程直接內存訪問(remote direct memory access，RDMA)的計算機實現的方法包括接收對與數據相關聯的輸入/輸出(input/output，I/O)進程的請求。響應于所述請求，使用所述節點的操作系統驅動程序分配在所述操作系統與用戶進程之間共享的內存段。所述用戶進程包括用于處理所述請求的I/O堆棧。所述共享內存段包括存儲與所述I/O堆棧相關聯的上下文信息的上下文內存部分、存儲用于所述I/O進程的報頭信息的報頭內存部分，以及用于存儲所述數據的數據內存部分。在目標存儲節點注冊所述共享內存段用于RDMA訪問。在所述共享內存段與所述目標節點之間執行RDMA傳輸以完成所述I/O進程。在所述RDMA傳輸完成時，對所述共享內存段解除分配。

相關申請案交叉申請

本申請要求2019年1月30日遞交的發明名稱為“通過RDMA進行分布式存儲節點中的輸入/輸出處理(Input/output Processing in a Distributed Storage Node withRDMA)”的美國臨時申請62/798890的在先申請優先權，所述在先申請的全部內容以引入的方式并入本文本中。

技術領域

本公開涉及存儲節點計算。一些方面涉及分布式存儲節點中的輸入/輸出(input/output，I/O)處理。更具體地，一些方面涉及通過遠程直接內存訪問(remote directmemory access，RDMA)進行分布式存儲節點中的前端I/O處理。

背景技術

在分布式數據存儲網絡架構中，當在客戶端設備與其它存儲節點之間傳輸數據時，分布式存儲節點可以用作中介。然而，在客戶端設備與目的地存儲節點之間的數據傳輸中，經常需要多個數據副本，并且在分布式存儲節點等每個中介設備處執行多個數據副本。另外，客戶端設備與目的地存儲節點之間的數據傳輸可能還需要多個RDMA數據傳輸和多個緩沖區分配。

發明內容

現在描述各種示例以簡化形式介紹一系列概念，下文在詳細描述中進一步描述這些概念。本發明內容既不旨在標識所要求保護的主題的關鍵或必要特征，也不旨在用于限制所要求保護的主題的范圍。

根據本公開的第一方面，提供了一種用于由分布式存儲節點進行遠程直接內存訪問(remote direct memory access，RDMA)的計算機實現的方法。所述方法包括接收對與數據相關聯的輸入/輸出(input/output，I/O)進程的請求。響應于請求，使用分布式存儲節點的操作系統驅動程序分配在操作系統與在分布式存儲節點上運行的用戶進程之間共享的內存段。用戶進程包括用于處理請求的I/O堆棧。共享內存段包括存儲與I/O堆棧相關聯的上下文信息的上下文內存部分、存儲用于I/O進程的報頭信息的報頭內存部分，以及用于存儲數據的數據內存部分。在目標存儲節點注冊共享內存段用于RDMA訪問。在分布式存儲節點的共享內存段與目標存儲節點之間執行RDMA傳輸以完成I/O進程。接收到RDMA傳輸完成的狀態指示符后，對共享內存段解除分配。

在根據如此第一方面的方法的第一實現形式中，上下文信息與以下各項中的一個或多個相關聯：數據緩存操作、數據復制操作，以及由I/O堆棧執行以完成I/O進程的RDMA傳輸操作。

在根據如此第一方面或第一方面的任何前述實現形式的方法的第二實現形式中，上下文信息包括操作系統驅動程序的上下文信息。更具體地，上下文信息包括指示用戶進程或在完成I/O進程時將由分布式存儲節點執行的功能的回調上下文信息，以及進行與I/O進程相關聯的活動塊I/O操作的I/O結構。

在根據如此第一方面或第一方面的任何前述實現形式的方法的第三實現形式中，上下文信息包括由I/O堆棧使用的緩沖區的散集(scatter/gather，s/g)列表。