[發明專利]一種數據傳輸方法、系統及介質

在審

• 申請號: 202210074247.2
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114598632A
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 李大剛;林信南
• 申請（專利權）人: 北京大學深圳研究生院
• 主分類號: H04L45/02
• 分類號: H04L45/02;H04L45/24;H04L45/74;H04L69/18;H04L101/622
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 胡吉科

本發明提供了一種數據傳輸方法、系統及介質，所述方法包括以下步驟：在遠程零拷貝的過程中調用二層多路徑，以獲得可用的多路徑信息；選用合適的一條或多條路徑對數據進行分組和傳輸。相對于現有技術，本發明實現了在數據傳輸過程中提供更高的傳輸帶寬，提高了網絡利用效率，提高了數據傳輸速度。

技術領域

本發明涉及數據傳輸技術領域，尤其涉及一種基于遠程零拷貝多路徑探測及映射的數據傳輸方法、系統及介質。

背景技術

RDMA(RemoteDirect Memory Access)技術全稱遠程直接內存訪問，是遠程零拷貝方案的一種，就是為了解決網絡傳輸中客戶端與服務器端數據處理的延遲而產生的。它將數據直接從一臺計算機的內存傳輸到另一臺計算機，無需雙方操作系統的介入。這允許高吞吐、低延遲的網絡通信，尤其適合在大規模并行計算機集群中使用。RDMA通過網絡把資料直接傳入計算機的內存中，將數據從一個系統快速移動到遠程系統內存中，而不對操作系統造成任何影響，這樣就不需要用到多少計算機的處理能力。它消除了數據包在用戶空間和內核空間復制移動和上下文切換的開銷，因而能解放內存帶寬和CPU周期用于改進應用系統性能。目前RDMA有三種不同的硬件實現。分別是InfiniBand、iWarp(internet WideArea RDMA Protocol)、RoCE(RDMA over Converged Ethernet)。其中，Infiniband是一種專為RDMA設計的網絡，從硬件級別保證可靠傳輸，而RoCE和iWARP都是基于以太網的RDMA技術，支持相應的verbs接口。由于以太網技術成本更低而且發展更快，在實際部署中得到了更廣泛的應用。

目前提出的RDMA的多路徑方案基于標準化的InfiniBand或是iWARP傳輸協議，實際上處于網絡的傳輸層之上，雖然因為底層協議都是通過硬件實現并不影響其性能，但成本高、靈活性低，難以大規模推廣。

目前致力于實現二層多路徑的標準化組織主要有IETF和IEEE，兩家的標準分別為TRILL多鏈路透明互聯協議和SPB最短路徑橋接協議。兩者的目標都是簡化網絡拓撲，在數據中心網絡的邊緣和核心之間形成網狀網，并通過路由算法實現對多路徑的支持。但這些標準化協議的多路徑信息都無法被以RDMA為代表的遠程零拷貝機制識別，因而不能被正確使用。

與本發明有關的現有技術如下：

1、現有技術一的技術方案

現有技術一的技術方案是通過詳細的設計如何在網卡片上存儲器以及分組中插入路徑標號信息以支持對不同路徑的標識和使用，并設計了多路徑條件下的流量控制方法。該方案詳細討論了如何調整已有標準協議的頭部空間用于存放多路徑信息，并設計了在發生擁塞、突發流量、分組丟失、亂序到達等情況下的流量控制算法。在該方案中，多條路徑僅僅通過VP虛擬路徑標識加以區別，但VP對應的具體路徑是如何得到的、如何加以優化選擇并未說明。此外該方案在網絡功能層次中位于RDMA傳輸服務之上，多路徑是基于網絡層的路由功能得到，代價較大。

該方案主要的設計圍繞多路徑場景下的流量控制方法，以及如何將多路徑信息引入已有協議的標準分組頭，并沒有涉及多路徑的具體獲得方法。此外該方案基于網絡層的路由服務，不能直接應用于二層以太網中。

2、現有技術二的技術方案

現有技術二提出了一種基于動態連接的RDMA數據傳輸的方法與裝置，發送設備根據待傳輸報文的數量，利用虛擬接口與接收設備建立對應數量的連接，通過該連接傳輸待傳輸報文。當發送設備接收到響應消息時，可以將傳輸該響應消息的連接作為空閑連接存儲于排隊等候隊列；當需要向接收設備發送目標報文時，依據目標報文的數量以及空閑連接的數量，判斷是否需要建立連接；若是，則將目標報文的數量與空閑連接的數量的差值作為待傳輸報文的數量，建立新的連接；若否，則從空閑連接中選取與目標報文的數量對應的連接傳輸目標報文。可見，可以根據傳輸報文的數量要求，動態的建立連接，實現數據的多路徑傳輸，提升數據傳輸的效率。