通过物理地址访问内存节点的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开通过物理地址访问内存节点的方法及系统，方法包括：计算节点设备接收计算节点服务器发送的内存访问请求；基于第一地址转换模块确定对应的内存节点的网络地址；将网络地址封装为网络数据包，并将网络数据包发送至对应的内存节点设备；内存节点设备接收并解析网络数据包，并基于第二地址转换模块确定对应内存节点的物理地址；内存节点根据物理地址和内存单元的偏移量访问片外动态随机存取器的内存单元，得到访问结果，并反馈至计算节点设备；计算节点接收访问结果。本方案通过物理地址访存节点，降低计算节点设备上应用程序的系统调用开销以及访存延迟开销，能进一步降低内存节点设备上的资源开销。内存节点设备上的资源开销。内存节点设备上的资源开销。

【技术实现步骤摘要】
通过物理地址访问内存节点的方法及系统


[0001]本专利技术实施例涉及计算机通信技术，尤其涉及一种通过物理地址访问内存节点的方法及系统。

技术介绍

[0002]数据中心的物理内存面临着利用率不足、动态性不足的问题。利用率不足指分配后的有效使用率不足以及内存滞留问题；动态性不足指当前服务器架构CPU与物理内存配比固定，内存无法动态扩展。利用内存解聚合技术，可以将CPU和内存解耦，实现内存按需分配、扩容，从而解决上述问题。
[0003]目前较为先进的内存解聚合系统可以将计算节点与内存节点解耦。在内存解聚合系统中，计算节点通过虚拟地址访问内存节点，因而需要在内存节点上进行虚实地址转换，但这样就不能复用计算节点上的虚拟内存子系统，从而会造成内存节点资源开销变大。例如，内存解聚合系统需要使用内存节点上的ARM(Advanced RISC Machine)处理器进行内存分配等操作；分配过程中的页表项需要使用计算节点上的进程号(Process IDentification，PID)进行索引，并且其分配的虚拟内存不能复用，导致页表项需要占据内存节点的存储资源。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种通过物理地址访问内存节点的方法及系统，本专利技术的方法可以节省内存节点资源开销，提高计算节点访问内存节点的效率。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供一种通过物理地址访问内存节点的方法，应用于计算节点，所述计算节点包括计算节点设备和计算节点服务器，所述方法包括：
[0006]通过所述计算节点设备接收计算节点服务器发送的内存访问请求；其中，所述内存访问请求至少包括所述计算节点设备请求访问的物理地址和请求内容；
[0007]基于预先设定的第一地址转换模块确定所述内存访问请求对应的内存节点的网络地址；所述第一地址转换模块中存储有计算节点设备请求访问的物理地址与内存节点的网络地址的对应关系；
[0008]将所述请求内容和所述内存节点的网络地址封装为网络数据包，并将所述网络数据包发送至与所述网络地址对应的内存节点设备；
[0009]接收所述内存节点设备发送的所述内存访问请求的访问结果。
[0010]第二方面，本专利技术实施例提供一种通过物理地址访问内存节点的方法，应用于内存节点，所述内存节点包括内存节点设备和片外动态随机存取器，所述方法包括：
[0011]通过所述内存节点设备接收并解析计算节点设备发送的网络数据包，得到所述网络数据包的解析结果；其中，所述解析结果至少包括：计算节点的物理地址、请求访问的内存节点的网络地址和内存单元的偏移量；
[0012]基于预先设定的第二地址转换模块确定与所述计算节点的物理地址、所述请求访
问的内存节点的网络地址对应的所述内存节点的物理地址；其中，所述第二地址转换模块上存储有所述计算节点的物理地址、所述请求访问的内存节点的网络地址和所述内存节点的物理地址的对应关系；
[0013]根据所述内存节点的物理地址和内存单元的偏移量访问所述片外动态随机存取器的内存单元，得到访问结果，并将所述访问结果反馈至所述计算节点服务器。
[0014]第三方面，本专利技术实施例提供了一种计算节点，所述计算节点包括计算节点服务器和计算节点设备，其中：
[0015]所述计算节点服务器包括：第一发送模块和第一接收模块，所述第一发送模块，用于向所述计算节点设备发送内存访问请求；
[0016]所述第一接收模块，用于接收内存节点设备发送的所述访存请求的访问结果；
[0017]所述计算节点设备，包括：第二接收模块、网络地址确定模块和处理模块，所述第二接收模块，用于接收所述计算节点服务器发送的所述内存访问请求；其中，所述内存访问请求至少包括所述请求访问的物理地址和请求内容；
[0018]所述网络地址确定模块，用于基于预先设定的第一地址转换模块确定与所述内存访问请求对应的所述内存节点设备的网络地址；
[0019]所述处理模块，用于所述请求内容和所述网络地址封装为网络数据包，并将所述网络数据包发送至与所述网络地址对应的内存节点。
[0020]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种内存节点，其特征在于，所述内存节点包括：内存节点设备和片外动态随机存储器，所述内存节点设备包括预处理模块、内存单元确定模块和访存模块，其中：
[0021]所述预处理模块，用于接收并解析计算节点设备发送的网络数据包，得到所述网络数据包的解析结果；其中，所述解析结果至少包括：计算节点的物理地址、请求访问的内存节点的网络地址和内存单元的偏移量；
[0022]所述内存单元确定模块，用于基于预先设定的第二地址转换模块确定与所述计算节点的物理地址、所述请求访问的内存节点的网络地址对应的所述内存节点的物理地址；
[0023]所述访存模块，用于根据所述内存节点的物理地址和内存单元的偏移量访问所述片外动态随机存取器的内存单元，得到访问结果，并将所述访问结果反馈至所述计算节点。
[0024]第五方面，本专利技术实施例还提供了一种通过物理地址访问内存节点的系统，所述系统包括若干个计算节点和若干个内存节点，所述计算节点和所述内存节点通信连接。
[0025]第六方面，本专利技术实施例还提供了一种通过物理地址访问内存节点的方法，基于本申请提供的通过物理地址访问内存节点的系统，所述方法，包括：
[0026]计算节点通过所述计算节点设备接收所述计算节点服务器发送的内存访问请求；其中，所述内存访问请求至少包括所述计算节点设备请求访问的物理地址和请求内容；
[0027]计算节点基于预先设定的第一地址转换模块确定所述内存访问请求对应的内存节点的网络地址；其中，所述第一地址转换模块中存储有计算节点设备请求访问的物理地址与内存节点的网络地址的对应关系；
[0028]计算节点将所述请求内容和所述内存节点的网络地址封装为网络数据包，并将所述网络数据包发送至与所述网络地址对应的内存节点设备；
[0029]内存节点通过所述内存节点设备接收并解析计算节点设备发送的网络数据包，得
到所述网络数据包的解析结果；其中，所述解析结果至少包括：计算节点的物理地址、请求访问的内存节点的网络地址和内存单元的偏移量；
[0030]内存节点基于预先设定的第二地址转换模块确定与所述计算节点的物理地址、所述请求访问的内存节点的网络地址对应的所述内存节点的物理地址；其中，所述第二地址转换模块上存储有所述计算节点的物理地址、所述请求访问的内存节点的网络地址和所述内存节点的物理地址的对应关系；
[0031]内存节点根据所述内存节点的物理地址和内存单元的偏移量访问所述片外动态随机存取器的内存单元，得到访问结果，并将所述访问结果反馈至所述计算节点服务器；
[0032]计算节点服务器接收所述内存节点设备发送的所述内存访问请求的访问结果。
[0033]本专利技术实施例中，可以通过计算节点设备接收计算节点服务器发送的内存访问请求；其中，内存访问请求至少包括计算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过物理地址访问内存节点的方法，其特征在于，应用于计算节点，所述计算节点包括计算节点设备和计算节点服务器，所述方法包括：通过所述计算节点设备接收所述计算节点服务器发送的内存访问请求；其中，所述内存访问请求至少包括所述计算节点设备请求访问的物理地址和请求内容；基于预先设定的第一地址转换模块确定所述内存访问请求对应的内存节点的网络地址；其中，所述第一地址转换模块中存储有计算节点设备请求访问的物理地址与内存节点的网络地址的对应关系；将所述请求内容和所述内存节点的网络地址封装为网络数据包，并将所述网络数据包发送至与所述网络地址对应的内存节点设备；接收所述内存节点设备发送的所述内存访问请求的访问结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于预先设定的第一地址转换模块确定所述内存访问请求对应的内存节点的网络地址，包括：对所述内存访问请求进行解析，确定计算节点服务器请求访问的内存节点设备的物理地址；基于所述第一地址转换模块确定与所述请求访问的内存节点的物理地址对应的所述内存节点的网络地址。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算节点服务器与所述计算节点设备通过定制化接口连接，所述内存访问请求为load/store指令，所述计算节点设备由可编程门阵列FPGA组成。4.一种通过物理地址访问内存节点的方法，其特征在于，应用于内存节点，所述内存节点包括内存节点设备和片外动态随机存取器，所述方法包括：通过所述内存节点设备接收并解析计算节点设备发送的网络数据包，得到所述网络数据包的解析结果；其中，所述解析结果至少包括：计算节点的物理地址、请求访问的内存节点的网络地址和内存单元的偏移量；基于预先设定的第二地址转换模块确定与所述计算节点的物理地址、所述请求访问的内存节点的网络地址对应的所述内存节点的物理地址；其中，所述第二地址转换模块上存储有所述计算节点的物理地址、所述请求访问的内存节点的网络地址和所述内存节点的物理地址的对应关系；根据所述内存节点的物理地址和内存单元的偏移量访问所述片外动态随机存取器的内存单元，得到访问结果，并将所述访问结果反馈至计算节点服务器。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于预先设定的第二地址转换模块确定与所述计算节点的物理地址、所述请求访问的内存节点的网络地址对应的所述内存节点的物理地址，包括：在所述第二地址转换模块上存储的所述计算节点的物理地址、所述请求访问的内存节点的网络地址和所述内存节点的物理地址的对应关系中查找与所述计算节点的物理地址、所述请求访问的内存节点的网络地址对应的所述内存节点的物理地址；若所述计算节点的物理地址、所述请求访问的内存节点的网络地址和所述内存节点的物理地址的对应关系中不存在与所述计算节点的物理地址、所述请求访问的内存节点的网络地址对应的所述内存节点的物理地址，则获取与所述计算节点的物理地址、所述请求访
问的内存节点的网络地址对应的内存页表；基于所述内存页表确定所述内存节点的物理地址。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：基于计算节点的物理地址、请求访问的内存节点的网络地址与对应的所述内存节点的物理地址的对应关系，更新所述第二地址转换模块上存储的所述计算节点的物理地址、所述请求访问的内存节点的网络地址和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晨赳，郝沁汾，刘宏伟，
申请(专利权)人：芯光智网集成电路设计无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：