RDMA网络传输技术研究综述

2022-08-04 07:10:13   文档大全网     [ 字体: ] [ 阅读: ]

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RDMA网络传输技术研究综述

作者:金浩 杨洪章

来源:《科技风》2020年第18

要:面对高性能计算、分布式存储等应用的快速发展,现有的网络件架构无法满足业务发展的需求,新兴的RDMA技术解决了传统网络架构的性能瓶颈,本文对RDMA技术的基本原理深入研究,并为应用开发给出指导。 关键词:RDMA;RoCE;零拷贝

RDMARemote-Direct Memory Access)遠程内存直接访问,由Infiniband公司针对高性能技术领域推出的高速网络技术,与传统网络技术相比,RDMA能够提供更高带宽、更低时延、占用更少的系统资源。 1 RDMA关键技术

RDMA基本原理是本地应用通过网卡直接访问远端节点的内存数据,无需远端CPU和操作系统的參与,主要包含下面几种关键技术:第一,内核旁路技术,应用程序直接使用RDMA接口实现数据发送、接收,不需要使用系统调用,避免了在系统态、用户态之间切换的开销。第二,减少拷贝,RDMA网卡能够直接访问主机内存空间,将上层应用设计为访问固定物理内存空间,可以实现全流程零拷贝。第三,减少资源占用,RDMA网卡与主机内存之间采用DMADirect Memory Access)方式,占用系统总线,不占用CPU资源,因而报文收发流程CPU开销很小。 2 RDMA实现方式

RDMA规范的前身Infiniband简称IB,起初用于高性能计算领域,需要使用专用的交换机、路由器等网络设备,部署维护成本高。为了降低RDMA使用成本,推动RDMA技术普及,业界厂家将IB协议移植到以太网协议上,定义了RoCERDMA over Converged Ethernet)、iWarpinternet Wide Area RDMA protocol)两种协议RoCE分为v1v2两种,v1基于Ethernet协议实现IB协议,不支持跨网络传输;v2基于UDP协议实现IB协议,支持三层路由设备,适合大规模组网。iWarp则是在TCP协议之上实现iWarp协议,对网络设备要求低,但性能较差,目前只有intel生产支持iWarp协议的网卡。 3 RDMA通信原理




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