[发明专利]分布式无锁基于RDMA的存储器分配和解分配

说明书

“基于RDMA的存储器分配器”应用远程直接存储器访问(RDMA)消息传送，以为跨基于RDMA的网络中在多个服务器分布的共享存储器提供快速无锁存储器分配和解分配。替代地，在各种实现中，基于RDMA的存储器分配器对RDMA消息传送和远程过程调用(RPC)请求进行组合，以为跨基于RDMA的网络中的多个服务器分布的共享存储器提供快速无锁存储器分配和解分配。在任意一种情况下，联网服务器中的任意一个均可以充当用于请求(或释放)存储器分配的客户端和用于托管分布式存储器的一部分的主机中的一者或两者。此外，任意服务器(包括请求客户端)均可以针对由任意客户端经由RDMA消息传送来分配或解分配的分布式存储器充当主机。有利地，无锁定通过减少整个系统延迟来提高联网的计算机之间的存储器访问的整体性能。

背景技术

通常，直接存储器存取(DMA)提供了使得本地主机计算设备的设备或过程能够在不中断主机的CPU的情况下直接读和写该主机设备的本地存储器的各种技术。相反，越来越多地被部署在数据中心中的远程直接存储器存取(RDMA)扩展了传统的基于DMA的技术，以使远程设备或过程能够在不中断远程计算设备的CPU的情况下直接读和写远程计算设备的存储器。

诸如例如InfiniBand、iWARP、融合以太网上的RDMA(RoCE)等的现有的基于RDMA的技术利用支持RDMA的网络接口控制器(NIC)。当通过支持RDMA的网络写数据时，服务器或配备有支持RDMA的NIC的其他计算设备通常会应用DMA来读用户指定的、或进程指定的缓冲器或存储器地址中的数据，并将该数据作为自包含消息发送到联网计算设备的支持RDMA的NIC。接收支持RDMA的NIC然后使用DMA来将该数据写用户指定的、或进程指定的缓冲器或存储器地址。类似地，对于在支持RDMA的网络上的数据读，本地计算设备使用支持RDMA的NIC来向远程计算设备的支持RDMA的NIC发送自包含消息，以从用户指定的、或进程指定的缓冲器或存储器地址请求数据。然后，远程计算设备应用DMA来读所请求的数据并经由每个设备的支持RDMA的NIC将其返回到本地计算设备。

发明内容

提供以下发明内容以简化形式介绍将在以下具体实施方式中进一步描述概念的选择。本发明内容并非旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用作确定所要求保护的主题的范围的辅助手段。此外，虽然本文可以讨论其他技术的某些缺点，但所要求保护的主题不旨在限于可解除或解决这些其他技术的任意或全部缺点的实现。本发明内容的唯一目的是以简化的形式呈现所要求保护的主题的一些概念，作为以下呈现的更详细描述的序言。

通常，如本文中所描述的“基于RDMA的存储器分配器”应用远程直接存储器存取(RDMA)消息传送以为跨基于RDMA的网络中的多个服务器分布的共享存储器提供快速无锁存储器分配和解分配。替代地，在各种实现中，基于RDMA的存储器分配器组合RDMA消息传送和远程过程调用(RPC)请求，以为跨基于RDMA的网络中的多个服务器分布的共享存储器提供快速无锁存储器分配和解分配。在任意一种情况下，联网服务器中的任意一个都可以充当用于请求(或释放)存储器分配的客户端和用于托管分布式存储器的一部分的主机中的一者或两者。此外，任意服务器(包括请求客户端)均可以充当由任意客户端经由RDMA消息来分配或解分配的分布式存储器的主机。