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用于优化网络中的数据传送的方法和系统技术方案

技术编号:2838021 阅读:165 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种用于将数据从主机系统传送到多个装置的方法和系统。每一装置可耦合到具有不同串行速率的链路,用于从所述主机系统接受数据。所述系统包含多个可编程的DMA信道,所述DMA信道经编程以同时用接收装置将接受数据的速率来传输数据。所述方法包含对DMA信道进行编程,所述DMA信道可用与所述接收装置将接受数据的速率相似的速率来传输数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及联网系统,且更确切地说涉及对直接存储器存取(“DMA”)信道进行编程,以便用与接收装置可接受数据的速率相似的速率来传输数据。
技术介绍
在多个存储器存储装置可供各种主机计算系统利用的情况下,通常使用存储区域网络(“SAN”)。SAN中的数据通常通过各种控制器/适配器从多个主机系统(包含计算机系统)移动到存储系统。主机系统通常使用“PCI”总线接口经由主机总线适配器(“HBA”,也可称作“控制器”和/或“适配器”)与存储系统通信。PCI表示外围组件互连,这是由IntelCorporation提出的一种局域总线标准。PCI标准全文以引用的方式并入本文中。大多数现代计算系统除了较普遍的扩展总线外还包含PCI总线。PCI是可以33,66或133MHz的时钟速度运行的64位总线。PCI-X是与现有的使用PCI总线的PCI卡兼容的另一标准总线。PCI-X将PCI的数据传送速率从132MBps改进到高达每秒1千兆位。PCI-X标准(全文以引用的方式并入本文中)由IBM,Hewlett Packard Corporation以及Compaq Corporation提出,以提高高带宽装置(例如,千兆位以太网标准和光纤信道标准)以及作为群集的一部分的处理器的性能。也使用各种其它标准接口来将数据从主机系统移动到存储装置。光纤信道是这样一种标准。光纤信道(全文以引用的方式并入本文中)是美国国家标准学会(ANSI)提出的一组标准,其提供存储用的串行传输协议和网络协议,例如HIPPI,SCSI,IP,ATM以及其它协议。光纤信道提供满足信道和网络用户两者的要求的输入/输出接口。光纤信道支持三种不同的拓扑点对点、仲裁环路以及光纤信道结构。点对点拓扑将两个装置直接附接。仲裁环路拓扑将装置附接在环路中。光纤信道结构拓扑将主机系统直接附接到一结构,再将其连接到多个装置。光纤信道结构拓扑允许若干种媒体类型互连。iSCSI是基于小型计算机系统接口(“SCSI”)的另一标准(全文以引用的方式并入本文中),其使得主机计算机系统能够与多种外围装置(包含磁盘和磁带装置、光学存储装置以及打印机和扫描仪)一起执行块数据输入/输出(“I/O”)操作。主机系统与外围装置之间的传统SCSI连接是通过并行线缆进行的,且受到距离和装置支持约束条件的限制。对于存储应用,开发出iSCSI以利用基于光纤信道和千兆位以太网标准的网络架构。iSCSI在已建立的联网基础设施上利用SCSI协议,并界定用于在TCP/IP网络上启用块存储应用的构件。iSCSI界定SCSI协议与TCP/IP的映射。如今SANS较为复杂,且以各种速率将数据从存储子系统移动到主机系统,所述速率例如为每秒1千兆位(可称为“Gb”或“Gbps”)、2Gb、4Gb、8Gb和10Gb。传送速率的差别可导致以下关于图1C所描述的瓶颈。值得注意的是,虽然以下实例是关于使用光纤信道标准的SAN,但问题可能会出现在使用其它任何标准或协议的任何联网环境中。图1C展示连接到结构140以及装置141、142和143的主机系统200的实例。具有控制器106以及端口138和139的主机系统(包含计算机、文件服务器系统或类似装置)200耦合到结构140。交换结构140又耦合到装置141、142和143。装置141、142和143可为独立的磁盘存储系统或多个磁盘存储系统(例如,RAID系统,如下所述)。装置141、142和143以不同链路数据传送速率耦合到结构140。举例来说,装置141具有以1Gb操作的链路,装置142具有以2Gb操作的链路,且装置143具有以4Gb操作的链路。主机系统200可使用高速链路来传送数据,例如,用10Gb链路分别向装置141、142和143发送数据。交换结构140通常先使用数据缓冲器144来存储主机系统200发送的数据,然后所述数据才被传送到连接的装置中的任何一者。结构140试图通过使用标准缓冲和流控制技术来吸收传送速率上的差别。当使用高速链路(例如,10Gb)的装置(例如,主机系统200)将数据发送给耦合到以较低速率(例如,1Gb)操作的链路的装置时会出现问题。当主机系统200将数据传送到期望用于装置141、142和/或143的交换结构140时,数据缓冲器144会变满。一旦缓冲器145变满,便触发标准光纤信道流控制过程。这会向发送装置(在此实例中为主机系统200)施加反压力。此后,主机系统200必须将其数据传输速率降低为接收装置的链路速率。这会导致高速带宽降级。这一问题的一个原因在于,通常发送装置(例如,主机系统200)中的DMA信道经设置以用于待发送的整个数据块。一旦帧传送速率因反压力而下降,DMA信道设置就会被卡住,直到传送完成为止。因此,需要这样一种系统和方法其允许主机系统使用基于接收装置接收数据的能力的数据传送速率。
技术实现思路
在本专利技术的一个方面中,提供一种用于将数据从主机系统传送到多个装置的系统。每一装置可耦合到具有不同串行速率的链路,用于从主机系统接受数据。所述系统包含多个DMA信道,所述DMA信道同时操作且经编程以用与接收装置将接受数据的速率相似的速率来传输数据。在本专利技术的另一方面中,提供一种用于将数据从主机系统传送到多个装置的电路。所述电路包含多个DMA信道,所述DMA信道同时操作且经编程以用与接收装置将接受数据的速率相似的速率来传输数据。在本专利技术的又一方面中,提供一种用于从耦合到多个装置的主机系统传送数据的方法,其中所述多个装置可能以不同的串行速率接受数据。所述方法包含对多个DMA信道进行编程,所述DMA信道可同时用与接收装置将接受数据的速率相似的速率来传输数据。在本专利技术的又一方面中,高效地使用高速数据传送链路来基于接收装置的接受速率传送数据。提供这个简要概括以便可快速地了解本专利技术的性质。通过参看以下关于附图对本专利技术的优选实施例所作的详细描述,可实现对本专利技术的更为彻底的了解。附图说明现在将参看优选实施例的附图来描述本专利技术的前述特征及其它特征。在附图中,相同组件具有相同参考标号。所说明的实施例的意图是说明但不限制本专利技术。附图包含以下各图图1A是展示SAN的各个组件的方框图;图1B是根据本专利技术一个方面的主机总线适配器的方框图,所述适配器使用多个可编程的DMA信道来针对不同I/O(输入/输出)用不同速率传输数据;图1C展示使用多种传送速率从而导致高速带宽降级的光纤信道系统的方框图;图1D展示根据本专利技术一个方面的传输方DMA模块的方框图;图2是根据本专利技术一个方面所使用的主机系统的方框图;和图3是根据本专利技术一个方面,用于将多个DMA信道编程为针对不同I/O以不同速率传输数据的可执行步骤的过程流程图;和图4展示RAID拓扑,其可使用本专利技术的适应性方面。不同图中使用相似参考标号指示相似或相同项目。具体实施例方式以下定义是依照其通常(但并非专门)在实施本专利技术的各个适应性方面的光纤信道环境中使用的情况提供的。“光纤信道ANSI标准”所述标准全文以引用的方式并入本文中,其描述用于支持与IPI、SCSI、IP、ATM等相关联的其它高级协议的高性能串行链路的物理接口、传输和信令协议。“结构(Fabric)”一种将各种与其附接的端口互连且能够通过使用FC-2帧标题中提供的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于将数据从一主机系统传送到复数个装置的系统,其中所述复数个装置耦合到可能具有不同串行速率的链路以从所述主机系统接受数据,所述系统包括:复数个可编程的DMA信道,其同时操作以便用一与所述复数个装置将接受数据的一速率相似的速率传输 数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-9-23 10/948,4041.一种用于将数据从一主机系统传送到复数个装置的系统,其中所述复数个装置耦合到可能具有不同串行速率的链路以从所述主机系统接受数据,所述系统包括复数个可编程的DMA信道,其同时操作以便用一与所述复数个装置将接受数据的一速率相似的速率传输数据。2.根据权利要求1所述的系统,其进一步包括仲裁逻辑,其从一特定DMA信道接收向一装置传送数据的请求。3.根据权利要求1所述的系统,其中所述主机系统是一存储区域网络的一部分。4.根据权利要求1所述的系统,其中所述复数个装置是光纤信道装置。5.根据权利要求1所述的系统,其中所述复数个装置是非光纤信道装置。6.根据权利要求1所述的系统,其中用一结构来将所述主机系统耦合到所述复数个装置。7.一种用于将数据从一主机系统传送到复数个装置的电路,其中所述复数个装置耦合到可能具有不同串行速率的链路以从所述主机系统接受数据,所述电路包括复数个可编程的DMA信道,其同时操...

【专利技术属性】
技术研发人员:杰拉尔德K奥尔斯顿奥斯卡J格里哈尔瓦
申请(专利权)人:Q逻辑公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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