CN112291259B - 一种协议转换方法、网关、设备及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种协议转换方法、网关、设备及可读存储介质。本申请公开的方法包括:利用设有源HBA卡的源端口,获取源报文和报文转换请求;源报文和源HBA卡对应相同的NVMeoF底层链路协议标准;报文转换请求用于将源报文转换为目的报文,源报文和目的报文对应不同的NVMeoF底层链路协议标准;将源报文解析为NVMeoF报文,并将NVMeoF报文封装为目的报文;利用设有目的HBA卡的目的端口发送目的报文;目的HBA卡和目的报文对应相同的NVMeoF底层链路协议标准,从而使遵循不同底层链路协议标准的报文能够相互转换,实现了具有不同底层链路协议标准的NVMoF存储系统的互联。相应地,本申请提供的一种协议转换网关、设备及可读存储介质,也同样具有上述技术效果。
Description
技术领域
本申请涉及计算机技术领域,特别涉及一种协议转换方法、网关、设备及可读存储介质。
背景技术
NVMeoF(NVMe over Fabric)定义了一个公共体系结构,该体系结构支持用于存储网络结构上的NVMe(NVM express)块存储协议。NVMeoF底层链路协议标准的形式多样,目前只能实现相同底层链路协议标准的报文转换,导致不同底层链路协议标准的报文无法相互转换。
因此,如何使不同底层链路协议标准的报文相互转换,是本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的在于提供一种协议转换方法、网关、设备及可读存储介质,以使不同底层链路协议标准的报文相互转换。其具体方案如下:
第一方面,本申请提供了一种协议转换方法,包括:
利用设有源HBA卡的源端口,获取源报文和报文转换请求;所述源报文和所述源HBA卡对应相同的NVMeoF底层链路协议标准;所述报文转换请求用于将所述源报文转换为目的报文,所述源报文和所述目的报文对应不同的NVMeoF底层链路协议标准;
将所述源报文解析为NVMeoF报文,并将所述NVMeoF报文封装为所述目的报文;
利用设有目的HBA卡的目的端口发送所述目的报文;所述目的HBA卡和所述目的报文对应相同的NVMeoF底层链路协议标准。
优选地,所述将所述源报文解析为NVMeoF报文,并将所述NVMeoF报文封装为所述目的报文,包括:
利用第一核将所述源报文解析为NVMeoF报文,并将所述NVMeoF报文添加至NVMeoF队列;
利用第二核轮询所述NVMeoF队列,以获取所述NVMeoF报文,并将所述NVMeoF报文封装为所述目的报文。
优选地,所述利用设有目的HBA卡的目的端口发送所述目的报文之前,还包括:
查询所述源HBA卡的路径配置信息;所述路径配置信息包括:与所述源端口绑定的、设有所述目的HBA卡的端口信息。
优选地,还包括:
调整所述源端口和/或所述目的端口设置的HBA卡,以改变所述源端口和/或所述目的端口适用的NVMeoF底层链路协议标准。
优选地,还包括:
利用用户态驱动对所述源HBA卡和/或所述目的HBA卡进行配置管理。
优选地,所述NVMeoF底层链路协议标准为FC、RoCE、iWARP或Infiniband。
第二方面,本申请提供了一种协议转换网关,包括:
设有源HBA卡的源端口,用于获取源报文和报文转换请求;所述源报文和所述源HBA卡对应相同的NVMeoF底层链路协议标准;所述报文转换请求用于将所述源报文转换为目的报文,所述源报文和所述目的报文对应不同的NVMeoF底层链路协议标准;
协议转换单元,用于将所述源报文解析为NVMeoF报文,并将所述NVMeoF报文封装为所述目的报文;
设有目的HBA卡的目的端口,用于发送所述目的报文;所述目的HBA卡和所述目的报文对应相同的NVMeoF底层链路协议标准。
优选地,所述协议转换单元具体用于:
利用第一核将所述源报文解析为NVMeoF报文,并将所述NVMeoF报文添加至NVMeoF队列;
利用第二核轮询所述NVMeoF队列,以获取所述NVMeoF报文,并将所述NVMeoF报文封装为所述目的报文。
优选地,还包括:
配置单元,用于利用用户态驱动对所述源HBA卡和/或所述目的HBA卡进行配置管理。
第三方面,本申请提供了一种协议转换设备,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序,以实现前述公开的协议转换方法。
第四方面,本申请提供了一种可读存储介质,用于保存计算机程序,其中,所述计算机程序被处理器执行时实现前述公开的协议转换方法。
通过以上方案可知,本申请提供了一种协议转换方法,包括:利用设有源HBA卡的源端口,获取源报文和报文转换请求;所述源报文和所述源HBA卡对应相同的NVMeoF底层链路协议标准;所述报文转换请求用于将所述源报文转换为目的报文,所述源报文和所述目的报文对应不同的NVMeoF底层链路协议标准;将所述源报文解析为NVMeoF报文,并将所述NVMeoF报文封装为所述目的报文;利用设有目的HBA卡的目的端口发送所述目的报文;所述目的HBA卡和所述目的报文对应相同的NVMeoF底层链路协议标准。
可见,本申请在源端口设置遵循第一种NVMeoF底层链路协议标准的源HBA卡,在目的端口设置遵循第二种NVMeoF底层链路协议标准的目的HBA卡,并且能够将遵循第一种NVMeoF底层链路协议标准的源报文,解析为NVMeoF报文,并将NVMeoF报文封装为遵循第二种NVMeoF底层链路协议标准的目的报文,而后利用相应的目的端口发送目的报文,从而使得遵循不同底层链路协议标准的报文能够相互转换,从而可互联使用不同底层链路协议标准的NVMoF存储系统,提升了NVMoF存储系统的可扩展性。
相应地,本申请提供的一种协议转换网关、设备及可读存储介质,也同样具有上述技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,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地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请公开的一种协议转换方法流程图;
图2为本申请公开的一种协议转换网关示意图;
图3为本申请公开的另一种协议转换网关示意图;
图4为本申请公开的一种协议转换设备示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
目前,只能实现相同底层链路协议标准的报文转换,导致不同底层链路协议标准的报文无法相互转换。为此,本申请提供了一种协议转换方案,能够使不同底层链路协议标准的报文相互转换,实现具有不同底层链路协议标准的NVMoF存储系统的互联。
参见图1所示,本申请实施例公开了一种协议转换方法,包括:
S101、利用设有源HBA卡的源端口,获取源报文和报文转换请求;源报文和源HBA卡对应相同的NVMeoF底层链路协议标准。
其中,报文转换请求用于将源报文转换为目的报文,源报文和目的报文对应不同的NVMeoF底层链路协议标准。NVMeoF底层链路协议标准为FC(Fibre Channel,光纤通道)、RoCE(RDMA over Converged Ethernet,基于融合以太网的RDMA)、iWARP(internet WideArea RDMA Protocol,互联网广域RDMA)或Infiniband(无限带宽)等。RDMA(Remote DirectMemory Access,远程直接数据存取),用于解决网络传输中服务器端数据处理的延迟。
HBA卡(主机总线适配器,Host Bus Adapter)是提供输入/输出处理和物理连接的电路板或集成电路适配器,源端口和目的端口可以为PCIe端口,用于连接存储设备或服务器。源端口和目的端口均可以有多个,一个端口处设置一个HBA卡。不同源端口设置的HBA卡可以相同,也可以不同。不同目的端口设置的HBA卡可以相同,也可以不同。HBA卡相同即表明:HBA卡对应相同NVMeoF底层链路协议标准。HBA卡不同即表明:HBA卡对应不同NVMeoF底层链路协议标准。
S102、将源报文解析为NVMeoF报文,并将NVMeoF报文封装为目的报文。
在一种具体实施方式中,将源报文解析为NVMeoF报文,并将NVMeoF报文封装为目的报文,包括:利用第一核将源报文解析为NVMeoF报文,并将NVMeoF报文添加至NVMeoF队列;利用第二核轮询NVMeoF队列,以获取NVMeoF报文,并将NVMeoF报文封装为目的报文。
其中,第一核和第二核均可以有多个。不同第一核可以对应不同NVMeoF报文,也可以对应相同NVMeoF报文。分别利用第一核和第二核执行报文解析和封装工作,可实现流程解耦,提高处理效率。第一核和第二核为网关中的CPU的不同核心,该CPU为原生多核或封装多核。
S103、利用设有目的HBA卡的目的端口发送目的报文;目的HBA卡和目的报文对应相同的NVMeoF底层链路协议标准。
在一种具体实施方式中,利用设有目的HBA卡的目的端口发送目的报文之前,还包括:查询源HBA卡的路径配置信息;路径配置信息包括:与源端口绑定的、设有目的HBA卡的端口信息。其中,源端口与目的端口配置有绑定关系。若相互绑定的源端口与目的端口设置有相同HBA卡,则表明按照源端口到目的端口的路径,可以实现相同NVMeoF底层链路协议标准的报文的转换。若相互绑定的源端口与目的端口设置有不同HBA卡,则表明按照源端口到目的端口的路径,可以实现不同NVMeoF底层链路协议标准的报文的转换。
端口处设置的HBA卡可以调整更换,因此在一种具体实施方式中,还包括:调整源端口和/或目的端口设置的HBA卡,以改变源端口和/或目的端口适用的NVMeoF底层链路协议标准。
本实施例可以利用软件实现协议转换,同时利用用户态驱动减少CPU中断消耗,以降低系统时延。因此在一种具体实施方式中,还包括:利用用户态驱动对源HBA卡和/或目的HBA卡进行配置管理。
可见,本申请实施例在源端口设置遵循第一种NVMeoF底层链路协议标准的源HBA卡,在目的端口设置遵循第二种NVMeoF底层链路协议标准的目的HBA卡,并且能够将遵循第一种NVMeoF底层链路协议标准的源报文,解析为NVMeoF报文,并将NVMeoF报文封装为遵循第二种NVMeoF底层链路协议标准的目的报文,而后利用相应的目的端口发送目的报文,从而使得遵循不同底层链路协议标准的报文能够相互转换,从而可互联使用不同底层链路协议标准的NVMoF存储系统,提升了NVMoF存储系统的可扩展性。
参见图2所示,本申请实施例公开了一种协议转换网关,包括:基于软件实现的协议转换单元,config单元(即配置单元)以及众多设有HBA卡的端口。
其中,协议转换单元用于实现不同协议标准的转换,config单元用于配置各个端口的HBA卡,HBA卡对应的协议标准。协议标准即:NVMeoF底层链路协议标准。
协议转换过程主要包括以下步骤:
(1)若需要转换报文,则读取各个端口的HBA卡的配置信息,以进行HBA卡的初始化;
(2)获取源报文,按照报文转换请求以及各个端口的HBA卡的配置信息确定当前转换路径;
(3)按照转换路径分配进行报文解析的核心和进行报文封装的核心;进行报文解析的核心将源报文解析为NVMeoF报文,并将其其排列至NVMeoF队列,进行报文封装的核心轮询NVMeoF队列,以将各个NVMeoF报文封装为报文转换请求要求的目的报文。
(4)按照已分配的核心执行报文解析和报文封装,并将封装后的报文按照转换路径对应的目的端口发出。
其中,源报文和目的报文对应不同的协议标准。
在图2中,NVMeoFC->NVMeoF表示:将基于FC传输的NVMe数据帧转换为NVMeoF报文。NVMeoRDMA->NVMeoF表示:将基于RDMA传输的NVMe数据帧转换为NVMeoF报文。NVMeoX泛指NVMeoFC、NVMeoRDMA等协议标准,其中的X可用任意可用协议标准替换。
在转换过程中,为每个HBA卡预留专用的DMA内存,以记录SGL(Scatter GatherList,散布聚集列表),SGL用于描述DMA传输数据的集合。
图2中的ETH HBA对应RoCE,IB HBA对应Infiniband。
需要说明的是,协议转换单元可配置每条转换路径对应的专属转换子单元,而每个专属转换子单元可配置专用的解析核心和封装核心。
可见,本实施例能够屏蔽底层数据链路的差异,实现不同协议标准的报文的互相转换。基于软件抽象出的协议转换单元能够灵活适配不同HBA卡,为降低协议转换造成的时延,采用用户态驱动实现对于HBA卡的控制管理,使得不同核心负责不同协议标准的转换处理,实现了核心资源预分配,充分发挥多核CPU的性能,提高协议转换效率。
下面对本申请实施例提供的另一种协议转换网关进行介绍,下文描述的另一种协议转换网关与上文描述的一种协议转换方法及网关可以相互参照。
参见图3所示,本申请实施例公开了一种协议转换网关,包括:
设有源HBA卡的源端口,用于获取源报文和报文转换请求;源报文和源HBA卡对应相同的NVMeoF底层链路协议标准;报文转换请求用于将源报文转换为目的报文,源报文和目的报文对应不同的NVMeoF底层链路协议标准;
协议转换单元,用于将源报文解析为NVMeoF报文,并将NVMeoF报文封装为目的报文;
设有目的HBA卡的目的端口,用于发送目的报文;目的HBA卡和目的报文对应相同的NVMeoF底层链路协议标准。
在一种具体实施方式中,协议转换单元具体用于:
利用第一核将源报文解析为NVMeoF报文,并将NVMeoF报文添加至NVMeoF队列;
利用第二核轮询NVMeoF队列,以获取NVMeoF报文,并将NVMeoF报文封装为目的报文。
在一种具体实施方式中,还包括:
配置单元,用于利用用户态驱动对源HBA卡和/或目的HBA卡进行配置管理。
在一种具体实施方式中,还包括:
查询单元,用于查询源HBA卡的路径配置信息;路径配置信息包括:与源端口绑定的、设有目的HBA卡的端口信息。
在一种具体实施方式中,还包括:
调整单元,用于调整源端口和/或目的端口设置的HBA卡,以改变源端口和/或目的端口适用的NVMeoF底层链路协议标准。
在一种具体实施方式中,NVMeoF底层链路协议标准为FC、RoCE、iWARP或Infiniband。
其中,关于本实施例中各个模块、单元更加具体的工作过程可以参考前述实施例中公开的相应内容,在此不再进行赘述。
可见,本实施例提供了一种协议转换网关,该网关可使遵循不同底层链路协议标准的报文能够相互转换,从而可互联使用不同底层链路协议标准的NVMoF存储系统,提升了NVMoF存储系统的可扩展性。
下面对本申请实施例提供的一种协议转换设备进行介绍,下文描述的一种协议转换设备与上文描述的一种协议转换方法及网关可以相互参照。
参见图4所示,本申请实施例公开了一种协议转换设备,包括:
存储器401,用于保存计算机程序;
处理器402,用于执行所述计算机程序,以实现上述任意实施例公开的方法。
下面对本申请实施例提供的一种可读存储介质进行介绍,下文描述的一种可读存储介质与上文描述的一种协议转换方法、网关及设备可以相互参照。
一种可读存储介质,用于保存计算机程序,其中,所述计算机程序被处理器执行时实现前述实施例公开的协议转换方法。关于该方法的具体步骤可以参考前述实施例中公开的相应内容,在此不再进行赘述。
本申请涉及的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是,在本申请中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本申请要求的保护范围之内。
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。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的可读存储介质中。
本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种协议转换方法,其特征在于,包括:
利用设有源HBA卡的源端口,获取源报文和报文转换请求;所述源报文和所述源HBA卡对应相同的NVMeoF底层链路协议标准;所述报文转换请求用于将所述源报文转换为目的报文,所述源报文和所述目的报文对应不同的NVMeoF底层链路协议标准;
将所述源报文解析为NVMeoF报文,并将所述NVMeoF报文封装为所述目的报文;
利用设有目的HBA卡的目的端口发送所述目的报文;所述目的HBA卡和所述目的报文对应相同的NVMeoF底层链路协议标准。
2.根据权利要求1所述的协议转换方法,其特征在于,所述将所述源报文解析为NVMeoF报文,并将所述NVMeoF报文封装为所述目的报文,包括:
利用第一核将所述源报文解析为NVMeoF报文,并将所述NVMeoF报文添加至NVMeoF队列;
利用第二核轮询所述NVMeoF队列,以获取所述NVMeoF报文,并将所述NVMeoF报文封装为所述目的报文。
3.根据权利要求1所述的协议转换方法,其特征在于,所述利用设有目的HBA卡的目的端口发送所述目的报文之前,还包括:
查询所述源HBA卡的路径配置信息;所述路径配置信息包括:与所述源端口绑定的、设有所述目的HBA卡的端口信息。
4.根据权利要求1至3任一项所述的协议转换方法,其特征在于,还包括:
调整所述源端口和/或所述目的端口设置的HBA卡,以改变所述源端口和/或所述目的端口适用的NVMeoF底层链路协议标准。
5.根据权利要求4所述的协议转换方法,其特征在于,还包括:
利用用户态驱动对所述源HBA卡和/或所述目的HBA卡进行配置管理。
6.根据权利要求1所述的协议转换方法,其特征在于,所述NVMeoF底层链路协议标准为FC、RoCE、iWARP或Infiniband。
7.一种协议转换网关,其特征在于,包括:
设有源HBA卡的源端口,用于获取源报文和报文转换请求;所述源报文和所述源HBA卡对应相同的NVMeoF底层链路协议标准;所述报文转换请求用于将所述源报文转换为目的报文,所述源报文和所述目的报文对应不同的NVMeoF底层链路协议标准;
协议转换单元,用于将所述源报文解析为NVMeoF报文,并将所述NVMeoF报文封装为所述目的报文;
设有目的HBA卡的目的端口,用于发送所述目的报文;所述目的HBA卡和所述目的报文对应相同的NVMeoF底层链路协议标准。
8.根据权利要求7所述的协议转换网关,其特征在于,还包括:
配置单元,用于利用用户态驱动对所述源HBA卡和/或所述目的HBA卡进行配置管理。
9.一种协议转换设备,其特征在于,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序,以实现如权利要求1至6任一项所述的协议转换方法。
10.一种可读存储介质,其特征在于,用于保存计算机程序,其中,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的协议转换方法。
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Legal Events
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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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