共享存儲機群中用戶級通信協(xié)議的實現(xiàn)和性能.pdf

1、在機群環(huán)境中,所有的主機都通過一個高速的互連網(wǎng)絡(luò)組成分布式系統(tǒng),底層的網(wǎng)絡(luò)硬件通常具備幾個微秒的網(wǎng)絡(luò)硬件延遲和千兆比特每秒的帶寬.然而傳統(tǒng)的通信協(xié)議在通信的關(guān)鍵路徑上需要進行狀態(tài)切換和數(shù)據(jù)拷貝,而且在接收數(shù)據(jù)時將會發(fā)生頻繁的中斷,以至于通信軟件不能充分地把網(wǎng)絡(luò)硬件的高性能傳遞給用戶進程.該文將主要介紹用戶級通信庫的實現(xiàn)方法和性能的分析優(yōu)化.該通信庫通過在數(shù)據(jù)的收發(fā)過程中繞過操作系統(tǒng)的干預(yù),把原本需要由操作系統(tǒng)內(nèi)核在系統(tǒng)態(tài)下完成的通信協(xié)議

2、處理轉(zhuǎn)移到用戶空間由用戶進程在用戶態(tài)下完成:通過建立地址映射關(guān)系,我們可以使用戶進程直接訪問網(wǎng)絡(luò)接口卡上的寄存器,同時也讓網(wǎng)絡(luò)接口卡直接訪問用戶進程空間的數(shù)據(jù).在通信庫的實現(xiàn)中,我們在機群內(nèi)各結(jié)點間的通信過程中盡量避免中斷的發(fā)生.這一方面可以通過預(yù)先初始化接收緩沖區(qū),減少其在接收消息時發(fā)生的中斷數(shù)量;另一方面可以由通信軟件和網(wǎng)絡(luò)接口硬件配合完成遠程直接內(nèi)存訪問,減少共享存儲機群中訪問遠程數(shù)據(jù)而引起的中斷和數(shù)據(jù)拷貝.我們所設(shè)計實現(xiàn)的用戶級