目前数据中心规模迅速扩大和网络带宽大幅度提升,传统软件网络协议栈的处理器开销较大,并且难以满足众多数据中心应用程序在吞吐、延迟等方面的需求.远程直接内存访问(remote direct memory access,RDMA)技术采用零拷贝、内核旁路和处...目前数据中心规模迅速扩大和网络带宽大幅度提升,传统软件网络协议栈的处理器开销较大,并且难以满足众多数据中心应用程序在吞吐、延迟等方面的需求.远程直接内存访问(remote direct memory access,RDMA)技术采用零拷贝、内核旁路和处理器功能卸载等思想,能够高带宽、低延迟地读写远端主机内存数据.兼容以太网的RDMA技术正在数据中心领域展开应用,以太网RDMA网卡作为主要功能承载设备,对其部署发挥重要作用.综述从架构、优化和实现评估3个方面进行分析:1)对以太网RDMA网卡的通用架构进行了总结,并对其关键功能部件进行了介绍;2)重点阐述了存储资源、可靠传输和应用相关3方面的优化技术,包括面向网卡缓存资源的连接可扩展性和面向主机内存资源的注册访问优化,面向有损以太网实现可靠传输的拥塞控制、流量控制和重传机制优化,面向分布式存储中不同存储类型、数据库系统、云存储系统以及面向数据中心应用的多租户性能隔离、安全性、可编程性等方面的优化工作;3)调研了不同实现方式、评估方式.最后,给出总结和展望.展开更多
文章研究并解决数据中心的远程内存直接读取(remote direct memory access, RDMA)技术的网络拥塞控制问题。针对主流拥塞控制算法数据中心量化拥塞通知(data center quantized congestion notification, DCQCN)的收敛速度慢和缺乏硬件...文章研究并解决数据中心的远程内存直接读取(remote direct memory access, RDMA)技术的网络拥塞控制问题。针对主流拥塞控制算法数据中心量化拥塞通知(data center quantized congestion notification, DCQCN)的收敛速度慢和缺乏硬件实现方案的不足,提出可参数硬件化的数据中心量化拥塞通知(parameterized DCQCN,DCQCN-p)算法,该算法通过优化拥塞流的速度因子a、g调整速度比例Rc,并通过电路设计减少降速的频次;通过建立算法模型和搭建网络仿真NS-3平台,对比DCQCN-p算法在面临拥塞时单个调度流速度调整的性能以及多个调度流并发情况下的时延和吞吐量。仿真结果表明:在单个流面临拥塞时,DCQCN-p算法的数据传输速率比DCQCN算法的提高了50%;DCQCN-p算法在链路上最小速率为13.28 Gbit/s,相较于DCQCN、TIMELY、数据中心传输控制协议(data center transmission control protocol, DCTCP)算法,分别增长了24%、48%、23%;DCQCN-p算法(方差65%)的带宽分配公平性相较于TIMELY算法(方差216%)和DCTCP算法(方差191%)表现出显著的性能提升。展开更多
文摘目前数据中心规模迅速扩大和网络带宽大幅度提升,传统软件网络协议栈的处理器开销较大,并且难以满足众多数据中心应用程序在吞吐、延迟等方面的需求.远程直接内存访问(remote direct memory access,RDMA)技术采用零拷贝、内核旁路和处理器功能卸载等思想,能够高带宽、低延迟地读写远端主机内存数据.兼容以太网的RDMA技术正在数据中心领域展开应用,以太网RDMA网卡作为主要功能承载设备,对其部署发挥重要作用.综述从架构、优化和实现评估3个方面进行分析:1)对以太网RDMA网卡的通用架构进行了总结,并对其关键功能部件进行了介绍;2)重点阐述了存储资源、可靠传输和应用相关3方面的优化技术,包括面向网卡缓存资源的连接可扩展性和面向主机内存资源的注册访问优化,面向有损以太网实现可靠传输的拥塞控制、流量控制和重传机制优化,面向分布式存储中不同存储类型、数据库系统、云存储系统以及面向数据中心应用的多租户性能隔离、安全性、可编程性等方面的优化工作;3)调研了不同实现方式、评估方式.最后,给出总结和展望.
文摘文章研究并解决数据中心的远程内存直接读取(remote direct memory access, RDMA)技术的网络拥塞控制问题。针对主流拥塞控制算法数据中心量化拥塞通知(data center quantized congestion notification, DCQCN)的收敛速度慢和缺乏硬件实现方案的不足,提出可参数硬件化的数据中心量化拥塞通知(parameterized DCQCN,DCQCN-p)算法,该算法通过优化拥塞流的速度因子a、g调整速度比例Rc,并通过电路设计减少降速的频次;通过建立算法模型和搭建网络仿真NS-3平台,对比DCQCN-p算法在面临拥塞时单个调度流速度调整的性能以及多个调度流并发情况下的时延和吞吐量。仿真结果表明:在单个流面临拥塞时,DCQCN-p算法的数据传输速率比DCQCN算法的提高了50%;DCQCN-p算法在链路上最小速率为13.28 Gbit/s,相较于DCQCN、TIMELY、数据中心传输控制协议(data center transmission control protocol, DCTCP)算法,分别增长了24%、48%、23%;DCQCN-p算法(方差65%)的带宽分配公平性相较于TIMELY算法(方差216%)和DCTCP算法(方差191%)表现出显著的性能提升。
