RDMA简介4之RoCE V2初析

xidianuser

        RoCE v2原语
在RoCE v2协议中，应用程序并不直接与网卡接口相关联，开发者使用RDMA原语进行应用程序的开发。RDMA原语分为单边（one-side）语义和双边(two-side)语义，其中，WRITE、READ、ATOMIC为单边语义，SEND、RECEIVE为双边语义，且双边语义往往成对出现。
单边语义指：当本地主机调用单边语义进行操作时，远程主机的CPU完全不会感知这一过程，只有本机的CPU参与数据处理和数据传输流程[42]。READ、WRITE、ATOMIC操作为单边语义。我们常说的RDMA都是指RDMA单边操作，它提供了最高的吞吐量和最低的数据延迟，同时显著降低CPU负载。在进行READ和WRITE操作之前，需要进行队列创建、队列连接、信息交换等步骤，这些步骤将在之后一一说明。
（1）RDMA READ操作将远端主机内存中的数据读取到本地。具体流程为：本地主机将需要请求数据的地址、长度及对应的远程访问密钥发送给远程主机，远程主机比对密钥通过后，则将数据返回给本地主机。
（2）RDMA WRITE操作将本机内存中的数据写入远程主机。具体流程为：本机将携带写入地址、数据长度、远程访问密钥信息和数据的网络包发送至远程主机，远程主机确认后将数据写入远程主机内存中。
（3）ATOMIC操作即原子操作。简单地讲，该操作以64bit为单位，完全以原子方式读取、修改或写入该地址，同时保证在读取/写入之间，同一通道的其他队列对不会对该地址进行操作。该操作通常在同一子网内的不同节点间进行，用来实现分布式应用中各节点工作的同步。

双边语义指：数据在传输的过程中本地主机及远程主机的CPU都参与工作。SEND、RECEIVE操作为双边语义。其中发送方使用SEND操作，而接收方使用RECEIVE操作。在SEND/RECEIVE操作中，使用SEND操作的一方仅需要发送缓冲区（SEND BUFFER）信息和长度信息即可发送数据包，而不指定接收方具体的接收内存地址；而接收方提供接收缓冲区（RECEIVE BUFFER）及缓冲区长度信息。SEND操作与RECEIVE操作往往成对存在，由于需要双方CPU参与，数据吞吐量较低，但是可以保证数据在传输过程中不会丢失，故双边语义通常用来进行信息交换或错误处理等操作。

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