PCIe设备共享网络及其数据传输方法技术

本申请公开了PCIe设备共享网络及其数据传输方法。所述网络的一具体实施方式包括：PCIe主机连接层交换机组、PCIe设备连接层交换机组和配置主机，PCIe主机连接层交换机组包括至少一个PCIe主机连接层交换机，PCIe设备连接层交换机组包括至少一个PCIe设备连接层交换机，配置主机用于配置PCIe主机、PCIe主机连接层交换机、PCIe设备连接层交换机和PCIe设备之间的数据传输路径。该实施方式能够增加PCIe主机与PCIe设备之间及PCIe设备相互之间的数据传输路径，在不改变上述连接的前提下能够避免网络拥塞，提高PCIe主机与PCIe设备之间及PCIe设备相互之间的通信带宽。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及信息处理
，具体涉及网络数据处理
，尤其涉及PCIe设备共享网络及其数据传输方法。
技术介绍
PCIe(Peripheral Component Interconnect-Express，外围部件互联总线)设备是指通过PCIe接口与其他设备(如计算机主板)连接，进行数据处理的设备，常见的PCIe设备有显卡、网卡、固态硬盘。PCIe接口属于高速串行点对点双通道高带宽传输，所连接的设备分配独享通道带宽，不共享总线带宽，其主要优势就是数据传输速率高，而且还有相当大的发展潜力。将多个PCIe设备连接起来可以构成PCIe设备网络，提高了PCIe设备的利用率。现有的PCIe设备网络通过PCIe主机、交换机和PCIe设备进行连接，并且根据连接关系确定PCIe主机到PCIe设备及PCIe设备相互之间的数据传输路径，因此数据传输路径和连接关系相对固定，无法利用PCIe设备网络的结构提高访问PCIe设备的带宽。
技术实现思路
本申请提供了PCIe设备共享网络及其数据传输方法，以解决
技术介绍
中提到的问题。第一方面，本申请提供了一种PCIe设备共享网络，所述网络包括：PCIe主机连接层交换机组、PCIe设备连接层交换机组和配置主机，所述PCIe主机连接层交换机组包括至少一个PCIe主机连接层交换机，所述PCIe设备连接层交换机组包括至少一个PCIe设备连接层交换机，所述PCIe主机连接层交换机与PCIe设备连接层交换机连接，所述PCIe主机连接层交换机用于连接PCIe主机，所述PCIe设备连接层交换机用于连接PCIe设备，所述配置主机用于配置所述PCIe主机、PCIe主机连接层交换机、PCIe设备连接层交换机和PCIe设备之间的数据传输路径。第二方面，本申请提供了一种PCIe设备共享网络的数据传输方法，所述方法包括：接收PCIe主机发来的PCIe设备访问申请报文，所述PCIe设备访问申请报文包括所述PCIe主机访问的PCIe设备的设备信息和任务信息，所述设备信息包括所述PCIe设备在所述PCIe主机上的本地内存地址；从所述PCIe设备访问申请报文中解析出设备信息和任务信息；通过所述设备信息确定所述PCIe设备的虚拟内存地址，建立虚拟内存地址与本地内存地址之间的转换关系信息；配置从所述PCIe主机到PCIe设备的第一数据转发信息，所述第一数据转发信息用于确定PCIe主机访问PCIe设备的数据传输路径；将所述转换关系信息和第一数据转发信息发送给PCIe交换机。第三方面，本申请提供了一种PCIe设备共享网络的数据传输方法，所述方法包括：接收PCIe主机发来的PCIe设备访问报文，所述PCIe设备访问报文包括所述PCIe主机访问的PCIe设备的设备信息和任务信息，所述设备信息包括所述PCIe设备在所述PCIe主机上的本地内存地址；查询与所述PCIe主机连接的PCIe交换机上的转换关系信息，通过所述转换关系信息将所述设备信息中的本地内存地址替换为虚拟内存地址，所述转换关系信息用于表征本地内存地址和虚拟内存地址的对应关系；根据所述虚拟内存地址和第一数据转发信息将所述任务信息发送至所述PCIe设备，所述第一数据转发信息用于确定所述PCIe主机访问PCIe设备的数据传输路径。第四方面，本申请提供了一种PCIe设备共享网络的数据传输方法，所述方法包括：从PCIe设备访问申请报文中解析出PCIe设备的设备信息和任务信息；通过所述设备信息确定所述PCIe设备的虚拟内存地址；查询对应所述虚拟内存地址的第二数据转发信息，所述第二数据转发信息用于确定PCIe设备访问PCIe设备的数据传输路径；按照所述第二数据转发信息将所述任务信息发送给PCIe设备。本申请提供的PCIe设备共享网络及其数据传输方法，首先建立PCIe主机连接层交换机、PCIe设备连接层交换机和PCIe设备的连接，然后通过配置主机基于上述连接来配置PCIe主机、PCIe主机连接层交换机、PCIe设备连接层交换机和PCIe设备之间的数据传输路径，能够增加PCIe主机与PCIe设备之间及PCIe设备相互之间的数据传输路径，在不改变上述连接的前提下能够避免网络拥塞，提高PCIe主机与PCIe设备之间及PCIe设备相互之间的通信带宽。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是根据本申请的PCIe设备共享网络的结构图；图2是根据本申请的PCIe设备共享网络的应用场景的一个示意图；图3是根据本申请的PCIe主机-1读取PCIe设备D1的信息的流程图；图4是根据本申请的PCIe主机-1写入PCIe设备D1的信息的流程图；图5是根据本申请的包含传递层交换机组的3层PCIe设备共享网络的一个结构示意图；图6是根据本申请的PCIe设备共享网络的数据传输方法一个流程图；图7是根据本申请的PCIe设备共享网络的数据传输方法另一个流程图；图8是根据本申请的PCIe设备共享网络的数据传输方法又一个流程图；图9是根据本申请的PCIe设备D1读取PCIe设备D5的信息的流程图；图10是根据本申请的PCIe设备D1写入PCIe设备D5的信息的流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。图1示出了PCIe设备共享网络的结构图100。如图1所示，本实施例的PCIe设备共享网络包括：PCIe主机连接层交换机组、PCIe设备连接层交换机组和配置主机。其中，所述PCIe主机连接层交换机组包括至少一个PCIe主机连接层交换机；所述PCIe设备连接层交换机组包括至少一个PCIe设备连接层交换机；所述PCIe主机连接层交换机与PCIe设备连接层交换机连接，所述PCIe主机连接层交换机用于连接PCIe主机，所述PCIe设备连接层交换机用于连接PCIe设备，所述配置主机用于配置所述PCIe主机、PCIe主机连接层交换机、PCIe设备连接层交换机和PCIe设备之间的数据传输路径。图1中，PCIe主机连接层交换机组包括n个PCIe主机连接层交换机，k个PCIe主机与n个PCIe主机连接层交换机建立连接；PCIe设备连接层交换机组包括m个PCIe设备连接层交换机，每个PCIe设备连接层交换机下连接至少一个PCIe设备。配置主机可以根据PCIe主机、PCIe主机连接层交换机、PCIe设备连接层交换机和PCIe设备之间的连接关系，配置PCIe主机与PCIe主机连接层交换机之间的数据传输路径、PCIe主机连接层交换机与PCIe设备连接层交换机之间的数据传输路径，以及PCIe设备连接层交换机和PCIe设备之间的数据传输路径，进而建立至少一条PCIe主机到PCIe设备及PCIe设备相互之间的数据传输路径。在本实施例的一些可选的实现方式中，PCIe主机连接层交换机需要分别与PCIe主机、配置主机、其他PCIe主机连接层交换机，以及下层交换机(可以是PCIe设备连接层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PCIe设备共享网络，其特征在于，所述网络包括：PCIe主机连接层交换机组、PCIe设备连接层交换机组和配置主机，所述PCIe主机连接层交换机组包括至少一个PCIe主机连接层交换机，所述PCIe设备连接层交换机组包括至少一个PCIe设备连接层交换机，所述PCIe主机连接层交换机与PCIe设备连接层交换机连接，所述PCIe主机连接层交换机用于连接PCIe主机，所述PCIe设备连接层交换机用于连接PCIe设备，所述配置主机用于配置所述PCIe主机、PCIe主机连接层交换机、PCIe设备连接层交换机和PCIe设备之间的数据传输路径。

【技术特征摘要】
1.一种PCIe设备共享网络，其特征在于，所述网络包括：PCIe主机连接层交换机组、PCIe设备连接层交换机组和配置主机，所述PCIe主机连接层交换机组包括至少一个PCIe主机连接层交换机，所述PCIe设备连接层交换机组包括至少一个PCIe设备连接层交换机，所述PCIe主机连接层交换机与PCIe设备连接层交换机连接，所述PCIe主机连接层交换机用于连接PCIe主机，所述PCIe设备连接层交换机用于连接PCIe设备，所述配置主机用于配置所述PCIe主机、PCIe主机连接层交换机、PCIe设备连接层交换机和PCIe设备之间的数据传输路径。2.根据权利要求1所述的网络，其特征在于，所述PCIe主机连接层交换机包括PCIe主机连接端口、第一配置主机连接端口、第一其它交换机连接端口，所述PCIe主机连接端口用于连接PCIe主机，所述第一配置主机连接端口用于连接所述配置主机，所述第一其它交换机连接端口用于连接其他交换机。3.根据权利要求2所述的网络，其特征在于，所述第一其它交换机连接端口包括第一同层交换机连接端口和/或第一下层交换机连接端口，所述第一同层交换机连接端口用于连接其他PCIe主机连接层交换机，所述第一下层交换机连接端口用于连接下一级连接层的交换机。4.根据权利要求1所述的网络，其特征在于，所述PCIe设备连接层交换机包括第二其他交换机连接端口、第二配置主机连接端口和PCIe设备连接端口，所述第二其他交换机连接端口用于连接其他交换机，所述第二配置主机连接端口用于连接所述配置主机，所述PCIe设备连接端口用于连接PCIe设备。5.根据权利要求4所述的网络，其特征在于，所述第二其他交换机连接端口包括第一上层交换机连接端口和/或第二同层交换机连接端口，所述第一上层交换机连接端口用于连接上一级连接层的交换机，所述第二同层交换机连接端口用于连接其他PCIe设备连接层交换机。6.根据权利要求1所述的网络，其特征在于，所述网络还包括传递层交换机组，所述传递层交换机组包括至少一个传递层交换机，所述传递层交换机分别与所述PCIe主机连接层交换机和PCIe设备连接层交换机连接，所述传递层交换机用于建立PCIe主机连接层交换机和PCIe设备连接层交换机之间的数据传输路径。7.根据权利要求6所述的网络，其特征在于，所述传递层交换机包括第二上层交换机连接端口、第三配置主机连接端口和第二下层交换机连接端口，所述第二上层交换机连接端口用于连接上一级连接层的交换机，所述第三配置主机连接端口用于连接所述配置主机，所述第二下层交换机连接端口用于连接下一级连接层的交换机。8.根据权利要求7所述的网络，其特征在于，所述传递层交换机还包括第三同层交换机连接端口，所述第三同层交换机连接端口用于连接其他传递层交换机。9.根据权利要求6所述的网络，其特征在于，所述配置主机包括带宽监测器，所述带宽监测器分别与所述PCIe主机连接层交换机、PCIe设备连接层交换机和/或传递层交换机连接，用于监测所述PCIe主机连接层交换机、PCIe设备连接层交换机和/或传递层交换机上每个端口的带宽。10.根据权利要求9所述的网络，其特征在于，所述配置主机还包括路径选择器，用于根据所述带宽选择数据传输路径。11.一种PCIe设备共享网络的数据传输方法，其特征在于，所述方法包括：接收PCIe主机发来的PCIe设备访问申请报文，所述PCIe设备访问申请报文包括所述PCIe主机访问的PCIe设备的设备信息和任务信息，所述设备信息包括所述PCIe设备在所述PCIe主机上的本地内存地址；从所述PCIe设备访问申请报文中解析出设备信息和任务信息；通过所述设备信息确定所述PCIe设备的虚拟内存地址，建立虚拟内存地址与本地内存地址之间的转换关系信息；配置从所述PCIe主机到PCIe设备的第一数据转发信息，所述第一数据转发信息用于确定PCIe主机访问PCIe设备的数据传输路径；将所述转换关系信息和第一数据转发信息发送给PCIe交换机。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述通过所述设备信息确定所述PCIe设备的虚拟内存地址包括：查询对应关系表，得到所述PCIe设备的对应所述本地内存地址的虚拟内存地址，所述对应关系表用于表征本地内存地址与虚拟内存地址之间的映射关系。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括构建对应关系表的步骤，包括：获取至少一个PCIe设备的设备信息，所述设备信息包括设备名称、设备类型信息和设备功能信息中的至少一项；根据所述设备信息为所述PCIe设备设置虚拟内存地址，所述PCIe设备与虚拟内存地址之间为一一对应关系；从所述PCIe设备访问申请报文中提取对应所述PCIe设备的本地内存地址，建立所述PCIe设备的本地内存地址与虚拟内存地址的对应关系表。14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述确定PCIe主机访问PCIe设备的数据传输路径包括：查询与所述P...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁瑞全，陈国峰，李志，张家军，
申请(专利权)人：北京百度网讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11