CN107241404B - 一种消息收发的方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种消息收发的方法、装置及系统，该方法通过比较待发送数据的长度与第一内存单元的固定长度的大小，当长度小于固定长度，基于RDMA协议send/receive模式，将待发送数据至接收端，接收端将待发送数据存储至第二内存单元；当长度大于固定长度，将待发送数据的长度信息和地址信息发送至接收端，接收端根据长度信息，计算所需第二内存单元的数量，基于RDMA协议read模式，根据地址信息，获取待发送数据，存储至所述数量个第二内存单元。本申请将send/receive模式和read模式相结合，进行消息收发，且消息传递基于read模式，对系统资源的占用少，通信效率较高。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，特别是涉及一种消息收发的方法、装置及系统。
背景技术
InfiniBand(IB)是I/O技术领域的一种新型体系结构，其具有低延时和高带宽的特性。而远程直接内存访问(Remote Direct Memory Access，RDMA)技术可以将数据通过网络直接传入计算机的存储区。在IB体系结构上，应用RDMA协议进行消息通信，可以有效提高集群通信性能。
RDMA协议有三种发送消息模式，分别为send/receive模式、write模式以及read模式。基于send/receive模式进行消息发送时，接收端通过一次性注册足够的内存，以此保证发送端消息的成功发送。为了尽可能地使发送端消息的成功发送，一次性注册的内存都很大，导致接收端的内存资源消耗较大。另外，send/receive模式不能有效地发挥RDMA协议的性能优势，即该模式下的消息通信效率较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种消息收发的方法、装置及系统，目的在于解决现有技术在RDMA协议的send/receive模式下进行消息收发时系统资源占用较多且通信效率较低的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种消息收发的方法，该方法包括：
比较待发送数据的长度与第一内存单元的固定长度的大小，所述第一内存单元为预先分配的存储空间等于所述固定长度的内存单元；
当所述长度小于所述固定长度时，基于RDMA协议的send/receive模式，将所述待发送数据发送至接收端，以使所述接收端将接收到的所述待发送数据存储至第二内存单元，所述第二内存单元为预先分配给所述接收端的存储空间等于所述固定长度的多个内存单元中的一个；
当所述长度大于所述固定长度时，基于所述send/receive模式，将所述待发送数据的长度信息和地址信息发送至所述接收端，以使所述接收端根据所述长度信息，计算所需所述第二内存单元的数量，基于所述RDMA协议的read模式，根据所述地址信息，获取所述待发送数据，将所述待发送数据存储至所述数量个所述第二内存单元。
可选地，在所述将所述待发送数据存储至所述数量个所述第二内存单元之后还包括：
接收所述接收端反馈的接收成功消息，释放所述待发送数据的内存。
可选地，所述将所述待发送数据的长度信息和地址信息发送至所述接收端包括：
将所述待发送数据的所述长度信息和所述地址信息写入第三内存单元；
基于所述RDMA协议的Post SR操作，将所述长度信息和所述地址信息发送至所述接收端。
可选地，所述以使所述接收端根据所述长度信息，计算所需所述第二内存单元的数量，基于所述RDMA协议的read模式，根据所述地址信息，获取所述待发送数据，将所述待发送数据存储至所述数量个所述第二内存单元包括：
以使所述接收端根据所述长度信息，计算所需所述第二内存单元的所述数量；
比较所述数量与第二内存单元剩余数量的大小；
当所述第二内存单元剩余数量小于所述数量时，主动申请第一数量个所述第二内存单元，所述第一数量为所述数量和所述第二内存单元剩余数量的差值；
将所述待发送数据存储至所述数量个所述第二内存单元。
本发明还提供了一种消息收发的装置，该装置包括：
比较模块，用于比较待发送数据的长度与第一内存单元的固定长度的大小，所述第一内存单元为预先分配的存储空间等于所述固定长度的内存单元；
第一发送模块，用于当所述长度小于所述固定长度时，基于RDMA协议的send/receive模式，将所述待发送数据发送至接收端，以使所述接收端将接收到的所述待发送数据存储至第二内存单元，所述第二内存单元为预先分配给所述接收端的存储空间等于所述固定长度的多个内存单元中的一个；
第二发送模块，用于当所述长度大于所述固定长度时，基于所述RDMA协议的所述send/receive模式，将所述待发送数据的长度信息和地址信息发送至所述接收端，以使所述接收端根据所述长度信息，计算所需所述第二内存单元的数量，基于所述RDMA协议的read模式，根据所述地址信息，获取所述待发送数据，将所述待发送数据存储至所述数量个所述第二内存单元。
可选地，还包括：
释放模块，用于接收所述接收端反馈的接收成功消息，释放所述待发送数据的内存。
可选地，所述第二发送模块包括：
写入单元，用于将所述待发送数据的所述长度信息和所述地址信息写入第三内存单元；
发送单元，用于基于所述RDMA协议的Post SR操作，将所述长度信息和所述地址信息发送至所述接收端。
此外，本发明还提供了一种消息收发的系统，该系统包括接收端和发送端；
所述发送端比较待发送数据的长度与第一内存单元的固定长度的大小，所述第一内存单元为预先分配的存储空间等于所述固定长度的内存单元；当所述长度小于所述固定长度时，基于RDMA协议的send/receive模式，将所述待发送数据发送至所述接收端；当所述长度大于所述固定长度时，基于所述send/receive模式，将所述待发送数据的长度信息和地址信息发送至所述接收端；
所述接收端将接收到的所述待发送数据存储至第二内存单元，所述第二内存单元为预先分配给所述接收端的存储空间等于所述固定长度的多个内存单元中的一个；或根据所述长度信息，计算所需所述第二内存单元的数量，基于所述RDMA协议的read模式，根据所述地址信息，获取所述待发送数据，将所述待发送数据存储至所述数量个所述第二内存单元。
本发明所提供的一种消息收发的方法、装置及系统，通过比较待发送数据的长度与第一内存单元的固定长度的大小，第一内存单元为预先分配的存储空间等于固定长度的内存单元；当长度小于固定长度时，基于RDMA协议的send/receive模式，将待发送数据至接收端，以使接收端将接收到的待发送数据存储至第二内存单元，第二内存单元为预先分配给接收端的存储空间等于固定长度的多个内存单元中的一个；当长度大于固定长度时，基于send/receive模式，将待发送数据的长度信息和地址信息发送至接收端，以使接收端根据长度信息，计算所需第二内存单元的数量，基于RDMA协议的read模式，根据地址信息，获取待发送数据，将待发送数据存储至所述数量个第二内存单元。本申请将send/receive模式和read模式相结合，进行消息收发，且消息的传递主要基于read模式，对系统资源的占用较少，通信效率较高。可见，本申请有利于降低系统资源占用率，提高通信效率。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的消息收发方法的一种具体实施方式的流程示意图；
图2为本发明实施例所提供的消息收发装置的结构框图；
图3为本发明实施例所提供的消息收发系统交互示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1，图1为本发明实施例所提供的消息收发方法的一种具体实施方式的流程示意图，该方法包括以下步骤：
步骤101：比较待发送数据的长度与第一内存单元的固定长度的大小，所述第一内存单元为预先分配的存储空间等于所述固定长度的内存单元。
需要说明的是，上述第一内存单元可以是指发送端主动申请的存储模块，其存储空间的大小为固定长度，可以将固定长度记为L，此时，第一内存单元所能存放数据的长度为L个字节。
发送端可以向HCA卡中注册M个第一内存单元，即系统向发送端分配M*L个字节存储空间。同时，接收端也会向HCA卡中注册N个第二内存单元，每个第二内存单元所能存储的数据长度等于固定长度L，即系统会向接收端分配N*L个字节存储空间。此处的第二内存单元与下文中的第二内存单元等同。
当发送端需要发送待发送数据，其先计算待发送数据的字节长度，可以将字节长度记为Len，然后再比较待发送数据的字节长度和第一内存单元所能存储的字节长度的大小，即Len和L之间的大小。
步骤102：当所述长度小于所述固定长度时，基于RDMA协议的send/receive模式，将所述待发送数据发送至接收端，以使所述接收端将接收到的所述待发送数据存储至第二内存单元，所述第二内存单元为预先分配给所述接收端的存储空间等于所述固定长度的多个内存单元中的一个。
具体地，发送端在判断出所要发送的数据的长度小于一个内存单元的存储长度时，即单个第二内存单元可以存储该数据。发送端则利用RDMA协议的send/receive模式，将以消息的形式将数据发送给接收端。
接收端在接收数据之后，由于其并不知道所发送来的消息是否为待发送数据，故其需要对接收到的消息进行判断，判断该消息是否为待发送数据。如果是待发送数据，则解析消息，将数据进行存储至单个第二内存单元中。
需要说明的是，上述第二内存单元和上文提到的第二内存单元是等同的，即接收端上有预先分配的N*L个第二内存单元。N的取值可以是任意的。
接收端在初次启动之后，为了保证发送端能够成功发送消息，需要向HCA卡中注册内存块。而现有技术中一般是一次性注册较大的内存，来保证消息的成功发送，这样会占用系统很多的内存资源。而此处利用固定长度内存单元注册机制，只需向HCA卡中注册少量的内存单元，即N*L个字节，就可以保证发送端消息的成功发送。当接收端后续的存储空间不够用时，还可以主动向系统申请更多的内存资源，实现动态增长内存资源，而不是一次性占用很大的内存资源，可以有效地利用系统的内存资源。
步骤103：当所述长度大于所述固定长度时，基于所述send/receive模式，将所述待发送数据的长度信息和地址信息发送至所述接收端，以使所述接收端根据所述长度信息，计算所需所述第二内存单元的数量，基于所述RDMA协议的read模式，根据所述地址信息，获取所述待发送数据，将所述待发送数据存储至所述数量个所述第二内存单元。
需要说明的是，上述长度信息可以是指待发送数据的数据长度信息，上述地址信息可以是指该待发送数据存储在发送端的存储地址信息。
具体地，当发送端判断出待发送数据的长度大于单个第二内存单元的长度时，则计算出待发送数据的数据长度，寻找出该待发送数据的存储地址。然后通过RDMA协议的send/receive模式，将数据长度信息和存储地址信息，以消息的形式发送给接收端。
发送端可以利用RDMA协议的Post SR操作来将长度信息和地址信息发送至接收端。
作为一种具体实施方式，上述将所述待发送数据的长度信息和地址信息发送至所述接收端的过程可以具体为：将所述待发送数据的所述长度信息和所述地址信息写入第三内存单元；基于所述RDMA协议的Post SR操作，将所述长度信息和所述地址信息发送至所述接收端。
显而易见地，基于RDMA协议的send/receive模式，利用Post SR操作，将长度信息和地址信息以消息形式发送至接收端的过程为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。
接收端在接收到消息后，判断消息是待发送数据，还是长度信息和地址信息。如果是长度信息和地址信息，先解析消息，得到长度信息和地址信息；再根据长度信息，计算出存储该待发送数据所需的第二内存单元的个数，将待发送数据的数据长度除以L，即可以得出第二内存单元的个数m；接着利用RDMA协议的read模式，以及地址信息，读取发送端相应存储地址上的待发送数据，最后将获取到的数据存储至m个第二内存单元。
在消息收发过程中，接收端所剩余的第二内存单元个数可能不足以存储待发送数据，此时，接收端可以主动申请新的内存资源，以满足待发送数据的存储需求。
作为一种具体实施方式，上述以使所述接收端根据所述长度信息，计算所需所述第二内存单元的数量，基于所述RDMA协议的read模式，根据所述地址信息，获取所述待发送数据，将所述待发送数据存储至所述数量个所述第二内存单元的过程可以具体为：以使所述接收端根据所述长度信息，计算所需所述第二内存单元的所述数量；比较所述数量与第二内存单元剩余数量的大小；当所述第二内存单元剩余数量小于所述数量时，主动申请第一数量个所述第二内存单元，所述第一数量为所述数量和所述第二内存单元剩余数量的差值；将所述待发送数据存储至所述数量个所述第二内存单元。
具体地，接收端当计算出所需的第二内存单元个数m后，则确定当前内存池中剩余的第二内存单元个数，而比较两者之间的大小，来判断待发送数据是否可以成功存储。当第二内存单元剩余数量小于m时，接收端可以主动申请新的内存资源。
可以看出，接收端利用固定长度内存单元注册机制，且内存单元组成的内存池可以动态增长，提供了内存资源的利用率。
而在接收端将数据存储至内存单元之后，可以通知发送端释放相应的内存资源。
作为一种具体实施方式，在上述将所述待发送数据存储至所述数量个所述第二内存单元之后还可以包括：接收所述接收端反馈的接收成功消息，释放所述待发送数据的内存。
具体地，接收端可以通过send/receive模式，向发送端发送Ack消息。发送端接收到Ack消息后，则释放存储该待发送数据的内存资源。
本发明实施例所提供的消息收发方法，该方法将send/receive模式和read模式相结合，进行消息收发，且消息的传递主要基于read模式，对系统资源的占用较少，通信效率较高。
下面对本发明实施例提供的消息收发装置进行介绍，下文描述的消息收发装置与上文描述的消息收发方法可相互对应参照。
图2为本发明实施例所提供的消息收发装置的结构框图，参照图2消息收发装置可以包括：
比较模块21，用于比较待发送数据的长度与第一内存单元的固定长度的大小，第一内存单元为预先分配的存储空间等于固定长度的内存单元；
第一发送模块22，用于当长度小于固定长度时，基于RDMA协议的send/receive模式，将待发送数据发送至接收端，以使接收端将接收到的待发送数据存储至第二内存单元，第二内存单元为预先分配给接收端的存储空间等于固定长度的多个内存单元中的一个；
第二发送模块23，用于当长度大于固定长度时，基于RDMA协议的send/receive模式，将待发送数据的长度信息和地址信息发送至接收端，以使接收端根据长度信息，计算所需第二内存单元的数量，基于RDMA协议的read模式，根据地址信息，获取待发送数据，将待发送数据存储至数量个所述第二内存单元。
可选地，还包括：
释放模块，用于接收接收端反馈的接收成功消息，释放待发送数据的内存。
可选地，上述第二发送模块包括：
写入单元，用于将待发送数据的长度信息和地址信息写入第三内存单元；
发送单元，用于基于RDMA协议的Post SR操作，将长度信息和地址信息发送至接收端。
本发明实施例所提供的消息收发装置，通过将send/receive模式和read模式相结合，进行消息收发，且消息的传递主要基于read模式，对系统资源的占用较少，通信效率较高。
此外，本发明还提供了一种消息收发的系统，该系统包括接收端和发送端；
上述发送端比较待发送数据的长度与第一内存单元的固定长度的大小，第一内存单元为预先分配的存储空间等于固定长度的内存单元；当长度小于固定长度时，基于RDMA协议的send/receive模式，将待发送数据发送至接收端；当长度大于固定长度时，基于send/receive模式，将待发送数据的长度信息和地址信息发送至接收端；
上述接收端将接收到的待发送数据存储至第二内存单元，第二内存单元为预先分配给接收端的存储空间等于固定长度的多个内存单元中的一个；或根据长度信息，计算所需所述第二内存单元的数量，基于RDMA协议的read模式，根据地址信息，获取待发送数据，将所述待发送数据存储至数量个所述第二内存单元。
接收端和发送端的具体交互过程可以参见上文以及图3，图3为本发明实施例所提供的消息收发系统交互示意图。
本发明实施例所提供的消息收发系统，通过将send/receive模式和read模式相结合，进行消息收发，且消息的传递主要基于read模式，对系统资源的占用较少，通信效率较高。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
以上对本发明所提供的消息收发的方法、装置及系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种消息收发的方法，其特征在于，包括：
比较待发送数据的长度与第一内存单元的固定长度的大小，所述第一内存单元为预先分配的存储空间等于所述固定长度的内存单元；
当所述长度小于所述固定长度时，基于RDMA协议的send/receive模式，将所述待发送数据发送至接收端，以使所述接收端将接收到的所述待发送数据存储至第二内存单元，所述第二内存单元为预先分配给所述接收端的存储空间等于所述固定长度的多个内存单元中的一个；
当所述长度大于所述固定长度时，基于所述send/receive模式，将所述待发送数据的长度信息和地址信息发送至所述接收端，以使所述接收端根据所述长度信息，计算所需所述第二内存单元的数量，基于所述RDMA协议的read模式，根据所述地址信息，获取所述待发送数据，将所述待发送数据存储至所述数量个所述第二内存单元。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述待发送数据存储至所述数量个所述第二内存单元之后还包括：
接收所述接收端反馈的接收成功消息，释放所述待发送数据的内存。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述待发送数据的长度信息和地址信息发送至所述接收端包括：
将所述待发送数据的所述长度信息和所述地址信息写入第三内存单元；
基于所述RDMA协议的Post SR操作，将所述长度信息和所述地址信息发送至所述接收端。
4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述以使所述接收端根据所述长度信息，计算所需所述第二内存单元的数量，基于所述RDMA协议的read模式，根据所述地址信息，获取所述待发送数据，将所述待发送数据存储至所述数量个所述第二内存单元包括：
以使所述接收端根据所述长度信息，计算所需所述第二内存单元的所述数量；
比较所述数量与第二内存单元剩余数量的大小；
当所述第二内存单元剩余数量小于所述数量时，主动申请第一数量个所述第二内存单元，所述第一数量为所述数量和所述第二内存单元剩余数量的差值；
将所述待发送数据存储至所述数量个所述第二内存单元。
5.一种消息收发的装置，其特征在于，包括：
比较模块，用于比较待发送数据的长度与第一内存单元的固定长度的大小，所述第一内存单元为预先分配的存储空间等于所述固定长度的内存单元；
第一发送模块，用于当所述长度小于所述固定长度时，基于RDMA协议的send/receive模式，将所述待发送数据发送至接收端，以使所述接收端将接收到的所述待发送数据存储至第二内存单元，所述第二内存单元为预先分配给所述接收端的存储空间等于所述固定长度的多个内存单元中的一个；
第二发送模块，用于当所述长度大于所述固定长度时，基于所述RDMA协议的所述send/receive模式，将所述待发送数据的长度信息和地址信息发送至所述接收端，以使所述接收端根据所述长度信息，计算所需所述第二内存单元的数量，基于所述RDMA协议的read模式，根据所述地址信息，获取所述待发送数据，将所述待发送数据存储至所述数量个所述第二内存单元。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：
释放模块，用于接收所述接收端反馈的接收成功消息，释放所述待发送数据的内存。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二发送模块包括：
写入单元，用于将所述待发送数据的所述长度信息和所述地址信息写入第三内存单元；
发送单元，用于基于所述RDMA协议的Post SR操作，将所述长度信息和所述地址信息发送至所述接收端。
8.一种消息收发的系统，其特征在于，包括接收端和发送端；
所述发送端比较待发送数据的长度与第一内存单元的固定长度的大小，所述第一内存单元为预先分配的存储空间等于所述固定长度的内存单元；当所述长度小于所述固定长度时，基于RDMA协议的send/receive模式，将所述待发送数据发送至所述接收端；当所述长度大于所述固定长度时，基于所述send/receive模式，将所述待发送数据的长度信息和地址信息发送至所述接收端；
所述接收端将接收到的所述待发送数据存储至第二内存单元，所述第二内存单元为预先分配给所述接收端的存储空间等于所述固定长度的多个内存单元中的一个；或根据所述长度信息，计算所需所述第二内存单元的数量，基于所述RDMA协议的read模式，根据所述地址信息，获取所述待发送数据，将所述待发送数据存储至所述数量个所述第二内存单元。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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