基于RDMA的高性能分布式文件存儲
RDMA是一種直接內(nèi)存訪問技術(shù)，它將數(shù)據(jù)直接從一臺計(jì)算機(jī)的內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)搅硪慌_計(jì)算機(jī)，無需雙方操作系統(tǒng)的介入。RDMA最早在Infiniband傳輸網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)，后來業(yè)界廠家把RDMA移植到傳統(tǒng)Ethernet以太網(wǎng)上，降低了RDMA的使用成本，推動RDMA技術(shù)普及。
然而，在Ethernet以太網(wǎng)上，根據(jù)協(xié)議棧融合度的差異，分為iWARP和RoCE兩種技術(shù)，而RoCE又包括RoCEv1和RoCEv2兩個版本(RoCEv2的最大改進(jìn)是支持IP路由)。
隨著高性能計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析、人工智能以及物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的飛速發(fā)展，集中式存儲、分布式存儲以及云數(shù)據(jù)庫的普及等原因，業(yè)務(wù)應(yīng)用有越來越多的數(shù)據(jù)需要從網(wǎng)絡(luò)中獲取，這對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的交換速度和性能要求越來越高。
傳統(tǒng)的 TCP/IP 軟硬件架構(gòu)及應(yīng)用存在著網(wǎng)絡(luò)傳輸和數(shù)據(jù)處理的延遲過大、存在多次數(shù)據(jù)拷貝和中斷處理、復(fù)雜的 TCP/IP 協(xié)議處理等問題。RDMA（Remote Direct Memory Access，遠(yuǎn)程直接內(nèi)存訪問）是一種為了解決網(wǎng)絡(luò)傳輸中服務(wù)器端數(shù)據(jù)處理延遲而產(chǎn)生的技術(shù)。
RDMA 將用戶應(yīng)用中的數(shù)據(jù)直接傳入服務(wù)器的存儲區(qū)，通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)從一個系統(tǒng)快速傳輸?shù)竭h(yuǎn)程系統(tǒng)的存儲器中，消除了傳輸過程中多次數(shù)據(jù)復(fù)制和文本交換的操作，降低了 CPU 的負(fù)載。RDMA技術(shù)的原理及其與TCP/IP架構(gòu)的對比如下圖所示。
RDMA 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中兩個節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)的直接傳遞，在本節(jié)點(diǎn)可以直接將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳送到遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存中，繞過操作系統(tǒng)內(nèi)的多次內(nèi)存拷貝，相比于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸，RDMA 無需操作系統(tǒng)和TCP/IP 協(xié)議的介入，可以輕易的實(shí)現(xiàn)超低延時的數(shù)據(jù)處理、超高吞吐量傳輸，不需要遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn) CPU 等資源的介入，不必因?yàn)閿?shù)據(jù)的處理和遷移耗費(fèi)過多的資源。
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