做网站云服务器选择多大带宽,微信小程序怎么做会员系统,广东莞建建设工程有限公司,十大社区团购平台排名1. 前言 在使用RDMA操作之前#xff0c;我们需要了解一些RDMA API中的一些需要的值。其中在ibv_send_wr我们需要一个sg_list的数组#xff0c;sg_list是用来存放ibv_sge元素#xff0c;那么什么是SGL以及什么是sge呢#xff1f;对于一个使用RDMA进行开发的程序员来说#…1. 前言 在使用RDMA操作之前我们需要了解一些RDMA API中的一些需要的值。其中在ibv_send_wr我们需要一个sg_list的数组sg_list是用来存放ibv_sge元素那么什么是SGL以及什么是sge呢对于一个使用RDMA进行开发的程序员来说我们需要了解这一系列细节。
2. SGE简介 在NVMe over PCIe中I/O命令支持SGL(Scatter Gather List 分散聚合表)和PRP(Physical Region Page 物理(内存)区域页), 而管理命令只支持PRP;而在NVMe over Fabrics中无论是管理命令还是I/O命令都只支持SGL。
RDMA编程中SGL(Scatter/Gather List)是最基本的数据组织形式。 SGL是一个数组该数组中的元素被称之为SGE(Scatter/Gather Element)每一个SGE就是一个Data Segment(数据段)。RDMA支持Scatter/Gather操作具体来讲就是RDMA可以支持一个连续的Buffer空间进行Scatter分散到多个目的主机的不连续的Buffer空间。Gather指的就是多个不连续的Buffer空间可以Gather到目的主机的一段连续的Buffer空间。
下面我们就来看一下ibv_sge的定义
struct ibv_sge { uint64_t addr; uint32_t length; uint32_t lkey; }; addr: 数据段所在的虚拟内存的起始地址 (Virtual Address of the Data Segment (i.e. Buffer)) length: 数据段长度(Length of the Data Segment) lkey: 该数据段对应的L_Key (Key of the local Memory Region) 2. ivc_post_send接口 而在数据传输中发送/接收使用的Verbs API为
ibv_post_send() - post a list of work requests (WRs) to a send queue 将一个WR列表放置到发送队列中 ibv_post_recv() - post a list of work requests (WRs) to a receive queue 将一个WR列表放置到接收队列中 下面以ibv_post_send()为例说明SGL是如何被放置到RDMA硬件的线缆(Wire)上的。
ibv_post_send()的函数原型
#include infiniband/verbs.h
int ibv_post_send(struct ibv_qp *qp, struct ibv_send_wr *wr, struct ibv_send_wr **bad_wr); ibv_post_send将以send_wr开头的工作请求WR的列表发布到Queue Pair的Send Queue。 它会在第一次失败时停止处理此列表中的WR可以在发布请求时立即检测到并通过bad_wr返回此失败的WR。
参数wr是一个ibv_send_wr结构如infiniband / verbs.h中所定义。 3. ibv_send_wr结构 struct ibv_send_wr { uint64_t wr_id; /* User defined WR ID */ struct ibv_send_wr *next; /* Pointer to next WR in list, NULL if last WR */ struct ibv_sge *sg_list; /* Pointer to the s/g array */ int num_sge; /* Size of the s/g array */ enum ibv_wr_opcode opcode; /* Operation type */ int send_flags; /* Flags of the WR properties */ uint32_t imm_data; /* Immediate data (in network byte order) */ union { struct { uint64_t remote_addr; /* Start address of remote memory buffer */ uint32_t rkey; /* Key of the remote Memory Region */ } rdma; struct { uint64_t remote_addr; /* Start address of remote memory buffer */ uint64_t compare_add; /* Compare operand */ uint64_t swap; /* Swap operand */ uint32_t rkey; /* Key of the remote Memory Region */ } atomic; struct { struct ibv_ah *ah; /* Address handle (AH) for the remote node address */ uint32_t remote_qpn; /* QP number of the destination QP */ uint32_t remote_qkey; /* Q_Key number of the destination QP */ } ud; } wr; }; 在调用ibv_post_send()之前必须填充好数据结构wr。 wr是一个链表每一个结点包含了一个sg_list(i.e. SGL: 由一个或多个SGE构成的数组), sg_list的长度为num_sge。 4. RDMA 提交WR流程 下面图解一下SGL和WR链表的对应关系并说明一个SGL (struct ibv_sge *sg_list)里包含的多个数据段是如何被RDMA硬件聚合成一个连续的数据段的。
4.1 第一步创建SGL 从上图中我们可以看到wr链表中的每一个结点都包含了一个SGLSGL是一个数组包含一个或多个SGE。通过ibv_post_send提交一个RDMA SEND 请求。这个WR请求中包括一个sg_list的元素。它是一个SGE链表SGE指向具体需要发送数据的Buffer。
listibv_send_wr vectoribv_sge send_flags 保序 M : N的ScatterGather
4.2 第二步使用PD进行内存保护 我们在发送一段内存地址的时候我们需要将这段内存地址通过Memory Registration注册到RDMA中。也就是说注册到PD内存保护域当中。一个SGL至少被一个MR保护, 多个MR存在同一个PD中。如图所示一段内存MR可以保护多个SGE元素。
4.3 调用ibv_post_send()将SGL发送到wire上去 在上图中一个SGL数组包含了3个SGE, 长度分别为N1, N2, N3字节。我们可以看到这3个buffer并不连续它们Scatter(分散)在内存中的各个地方。RDMA硬件读取到SGL后进行Gather(聚合)操作于是在RDMA硬件的Wire上看到的就是N3N2N1个连续的字节。换句话说通过使用SGL, 我们可以把分散(Scatter)在内存中的多个数据段(不连续)交给RDMA硬件去聚合(Gather)成连续的数据段。
附录一 OFED Verbs
