光纤通道RDMA技术的研究与实现

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光纤通道具有高速、低延迟、高可靠、传输距离远、可扩展性好等特点,其成为目前存储区域网络(SAN,Storage Area Network)的最主要的互联技术。在存储网络的数据访问过程中,RDMA(Remote Direct MemoryAccess)即远程直接内存访问,可以有效地避免数据在内核内存和用户内存之间的多次拷贝,提高主机端数据处理的效率。研究RDMA技术在光纤通道中的应用,可以将两者的优势相结合,并应用于FC-SAN存储网络中,可以有效地降低网络延迟、主机端数据处理延迟,从而大大提高网络的性能。针对基于RDMA的FC-SAN系统的整体框架,研究系统发起端和目标端包含的各个层次的主要功能、层与层之间的衔接和交互过程、以及SCSI命令和数据从发起端到目标端传输过程中在各个层次中所做的处理。完成了光纤通道SCSI低层设备驱动和RDMA处理层的设计与实现。光纤通道SCSI低层设备驱动实现了与Linux核态的SCSI中间层的交互;RDMA处理层通过虚拟字符设备接口实现了与用户层应用程序的交互;实现了FCP协议,使自主研发的光纤适配器正常地收发光纤通道帧,实现了远程SCSI存储设备挂载到本地;完成了光纤通道点对点拓扑结构的搭建,采用RDMA方式通过内存注册、映射保留内存、接收应用程序请求及处理等过程,对挂载到本地的远程SCSI存储设备进行读写访问,并与普通方式下的读写访问性能进行对比,测试结果表明,RDMA方式的读写访问性能明显优于普通方式下的读写访问性能。
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