基于智能網(wǎng)卡支持的并行通信協(xié)議的研究.pdf

1、目前，以SMP服務(wù)器作為結(jié)點的機群系統(tǒng)被普遍采用。由于單個結(jié)點上多個CPU的使用，機群對結(jié)點間的通信帶寬提出更高的要求。雖然目前的高性能通信網(wǎng)絡(luò)得到迅 速的發(fā)展，但因受物理硬件和I／O總線帶寬等方面的限制，單套網(wǎng)絡(luò)的性能仍無法滿足其需求，這使得并行通信技術(shù)具有重要的意義。并行通信技術(shù)多種多樣，其中以消息分片技術(shù)為主。當前并行通信中的分片機制主要是基于底層RMA通信協(xié)議之上的，而RMA通信協(xié)議本身是面向大消息的，因此并行通信只適合于大消

2、息。雖然也可將該并行機制應(yīng)用于中等長度的消息(3k至16k)，但由于RMA協(xié)議中主機層握手的開銷很大，使得其性能提高非常有限，而中等長度的消息一直是眾多應(yīng)用程序的主要消息段，因此，傳統(tǒng)的并行通信協(xié)議依然無法滿足目前的需要。為了解決這一問題，本文引入了基于智，能網(wǎng)卡支持的并行通信協(xié)議。 所謂基于智能網(wǎng)卡支持的并行通信協(xié)議，就是指消息發(fā)送過程中讓網(wǎng)卡參與并行通信處理，其實質(zhì)就是對MPI中的Eager協(xié)議進行并行化。由于Eager協(xié)議

3、在發(fā)送消息前 并不知道接收端的緩沖區(qū)地址，因此，為了能夠正確地進行消息重組，在實現(xiàn)并行時引、入了握手機制，通過握手返回接收端的緩沖區(qū)地址，從而可以根據(jù)該地址以及各消息分片的偏移量確定消息在接收端的存放位置。本協(xié)議吸取了RMA通信機制中主機層握手的不足之處，將握手機制下移到網(wǎng)卡上實現(xiàn)，從而縮短了握手的過程，提高了并行通信性能。 本文最后對基于智能網(wǎng)卡支持的并行通信協(xié)議進行性能評測。在網(wǎng)絡(luò)通信性能上，與BCL-4[41](基于RM