[发明专利]通过RDMA进行分布式存储节点中的输入/输出处理

说明书

一种用于由分布式存储节点进行远程直接内存访问(remote direct memory access，RDMA)的计算机实现的方法包括接收对与数据相关联的输入/输出(input/output，I/O)进程的请求。响应于所述请求，使用所述节点的操作系统驱动程序分配在所述操作系统与用户进程之间共享的内存段。所述用户进程包括用于处理所述请求的I/O堆栈。所述共享内存段包括存储与所述I/O堆栈相关联的上下文信息的上下文内存部分、存储用于所述I/O进程的报头信息的报头内存部分，以及用于存储所述数据的数据内存部分。在目标存储节点注册所述共享内存段用于RDMA访问。在所述共享内存段与所述目标节点之间执行RDMA传输以完成所述I/O进程。在所述RDMA传输完成时，对所述共享内存段解除分配。

相关申请案交叉申请

本申请要求2019年1月30日递交的发明名称为“通过RDMA进行分布式存储节点中的输入/输出处理(Input/output Processing in a Distributed Storage Node withRDMA)”的美国临时申请62/798890的在先申请优先权，所述在先申请的全部内容以引入的方式并入本文本中。

技术领域

本公开涉及存储节点计算。一些方面涉及分布式存储节点中的输入/输出(input/output，I/O)处理。更具体地，一些方面涉及通过远程直接内存访问(remote directmemory access，RDMA)进行分布式存储节点中的前端I/O处理。

背景技术

在分布式数据存储网络架构中，当在客户端设备与其它存储节点之间传输数据时，分布式存储节点可以用作中介。然而，在客户端设备与目的地存储节点之间的数据传输中，经常需要多个数据副本，并且在分布式存储节点等每个中介设备处执行多个数据副本。另外，客户端设备与目的地存储节点之间的数据传输可能还需要多个RDMA数据传输和多个缓冲区分配。

发明内容

现在描述各种示例以简化形式介绍一系列概念，下文在详细描述中进一步描述这些概念。本发明内容既不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

根据本公开的第一方面，提供了一种用于由分布式存储节点进行远程直接内存访问(remote direct memory access，RDMA)的计算机实现的方法。所述方法包括接收对与数据相关联的输入/输出(input/output，I/O)进程的请求。响应于请求，使用分布式存储节点的操作系统驱动程序分配在操作系统与在分布式存储节点上运行的用户进程之间共享的内存段。用户进程包括用于处理请求的I/O堆栈。共享内存段包括存储与I/O堆栈相关联的上下文信息的上下文内存部分、存储用于I/O进程的报头信息的报头内存部分，以及用于存储数据的数据内存部分。在目标存储节点注册共享内存段用于RDMA访问。在分布式存储节点的共享内存段与目标存储节点之间执行RDMA传输以完成I/O进程。接收到RDMA传输完成的状态指示符后，对共享内存段解除分配。

在根据如此第一方面的方法的第一实现形式中，上下文信息与以下各项中的一个或多个相关联：数据缓存操作、数据复制操作，以及由I/O堆栈执行以完成I/O进程的RDMA传输操作。

在根据如此第一方面或第一方面的任何前述实现形式的方法的第二实现形式中，上下文信息包括操作系统驱动程序的上下文信息。更具体地，上下文信息包括指示用户进程或在完成I/O进程时将由分布式存储节点执行的功能的回调上下文信息，以及进行与I/O进程相关联的活动块I/O操作的I/O结构。

在根据如此第一方面或第一方面的任何前述实现形式的方法的第三实现形式中，上下文信息包括由I/O堆栈使用的缓冲区的散集(scatter/gather，s/g)列表。