JP6663434B2 - ネットワーク・マップド・ストレージを用いたホスト・ベースの不揮発性メモリのクラスタ化 - Google Patents
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Description
1)第1のノード(例えば、ホスト0 702)がブートし、NVMクラスタ700がどのように機能し動作するかを制御するクラスタ・パラメータを活性化する。
2)第1のノードは、所定の間隔でクラスタの詳細をNVMクラスタ700内の全ての他のノードにマルチキャストする。クラスタ詳細は、アクセスのポリシー(例えば、NVMクラスタ700の種々のNVMに格納されたいずれかの情報にどのように及び誰がアクセスすることが可能か)を含むことができる。これは、共有NVM上の特定のデータへのアクセスを制限する方法を提供する。
3)第2のノードがブートし(例えば、ホスト1〜5のいずれか)、第2のノードは、ローカル・ディスク・ファイル(例えば、クラスタ構成ファイル)から、ローカル・クラスタ・パラメータを受け取る。これらのローカル・クラスタ・パラメータは、第1のノードからのマルチキャスト・メッセージに対して何をリッスン(listen)するかを含むことができる。
4)次に、第2のノードは、NVMクラスタ700内の全てのメンバー・ノードから情報を要求し、現在唯一のメンバー・ノードは第1のノードであるが第2のノードはそれを知らず、従って、情報を求めるこの要求を作成する。上記要求は上記間隔以内に作成され、第2のノードが上記間隔で第1のノードから情報を受け取れば、この要求は不要になり得る。
5)第2のノードは、マルチキャスト・メッセージをリッスンし、第1のノードからこれを受け取る。
6)1つの手法において、第2のノードは、第1のノードからのマルチキャスト・メッセージの受信に応答して、ファイル位置及び第1のノード上の共有メモリの詳細を要求し、それは、ファイルのアクセス可能なインデックス内に提供することができる。
7)第2のノードは、それぞれの送信及び完了キューを初期化することによって、NVMクラスタ700に参加し、RDMAを介してそのローカルNVMストレージ(送信及び完了キュー)をNVMクラスタ700内の他のノードにマッピングし、第2のノードのローカルNVMにアクセスするためのローカルRoCE NICアドレスなどのそれ自身のNVM詳細を提供する。これは、クラスタの他のノード上の共有NVMへの迅速で信頼できるアクセスを提供する。
8)第1のノードは、第2のノードからNVM詳細を受け取り、RDMAで第2のノードの送信及び完了キューをマッピングし、第1のノードのNVM詳細を第2のノードに提供する。特定の共有制限、時間的制約、アクセス制約等を用いるNVMクラスタ700を設定するとき、他の特定の操作も可能であり、この時点で、この情報も共有される。
9)この時点で、NVMクラスタ700は、2つのノードを含み、各ノードのNVMは、他のノードに見える。
101:ゲートウェイ
102、104、106:遠隔ネットワーク
108:近接ネットワーク
111、116:ユーザ・デバイス
114:データ・サーバ
120:周辺機器
200:プロセッサ・システム
210:中央処理ユニット
212:システム・バス
214:ランダム・アクセス・メモリ(RAM)
216:読み出し専用メモリ(ROM)
220:ストレージ・サブシステム
218:I/Oアダプタ
222:ユーザ・インターフェース・アダプタ
234:通信アダプタ
235:通信ネットワーク
238:ディスプレイ装置
300:ホスト・ベースのデータ・ストレージ・システム
302:不揮発性(NVM)ストレージ・デバイス
304:ホスト・プロセッサ
306:ドライバ
308:メモリ・コントローラ
312:相互接続エクスプレス(PCIe)レーン
402:ホスト・プロセッサ・メモリ
404、604:送信キュー・リング・バッファ
410、606:完了キュー・リング・バッファ
500、712:ネットワーク・ストレージ・アプライアンス
502、506:ネットワーク・インターフェース・カード(NIC)
504:スイッチ
508:プロセッサ
510:ホスト
512:ネットワーク
608:通信
700:NVMクラスタ
702、704、706、708、710:ホスト
800:方法
Claims (14)
- 第1のノードを含み、前記第1のノードは、
データを格納するように構成された第1の不揮発性メモリ(NVM)と、
NVMインターフェースを介して前記第1のNVMに接続された第1のメモリ・コントローラと、
前記第1のメモリ・コントローラに接続され、ネットワークを通じて通信するように構成された第1のネットワーク・インターフェース・カード(NIC)と、
第1のプロセッサと、
前記第1のプロセッサと統合され及び/又は前記第1のプロセッサにより実行可能な第1の論理と、を含み、前記第1の論理は、
NVMクラスタがどのように機能し動作するかを制御するクラスタ・パラメータを生成し、
所定の間隔で前記NVMクラスタのクラスタ・パラメータを前記NVMクラスタ内の全ての他のノードにマルチキャストし、
第2のノードから、前記第1のノード上の共有NVMの詳細に対する要求を受け取り、
前記第2のノードから、前記第2のノード上の各共有NVM内のファイル位置を含む、前記第2のノード上の前記共有NVMの詳細を受け取り、
前記第1のノード上の各共有NVM内のファイル位置を含む、前記第1のノード上の前記共有NVMの前記詳細を前記第2のノードに送り、
前記第2のノード上の前記共有NVMの前記詳細に基づいて、前記第2のノード上前記共有NVMの送信及び完了キューを前記第1のメモリ・コントローラにマッピングする、ように構成され、
前記送信キューは、先出し先入れ(FIFO)スキームに従って、前記第2のノード上の前記共有NVMにアクセスするためのコマンドを格納するように構成され、前記完了キューは、前記送信キューを通じて処理された後、完了コマンドを格納するように構成される、システム。 - 前記第2のノードをさらに含み、前記第2のノードは、
データを格納するように構成された第2のNVMと、
NVMインターフェースを介して前記第2のNVMに接続された第2のメモリ・コントローラと、
前記第2のメモリ・コントローラに接続され、前記ネットワークを通じて通信するように構成された第2のNICと、
第2のプロセッサと、
前記第2のプロセッサと統合され及び/又は前記第2のプロセッサにより実行可能な第2の論理と、を含み、前記第2の論理は、
ローカル・クラスタ構成ファイルからローカル・クラスタ・パラメータを受け取り、
前記NVMクラスタの前記クラスタ・パラメータを含むマルチキャスト・メッセージを受け取り、
前記第1のノードからの前記マルチキャスト・メッセージの受信に応答して、前記第1のノード上の前記共有NVMの詳細に対する前記要求を前記第1のノードに送り、
前記第2のノード上の前記共有NVMの前記送信及び完了キューを初期化し、前記第2のノード上の前記共有NVMの前記送信及び完了キューを前記NVMクラスタ内の前記他のノードにマッピングし、前記第2のノード上の前記共有NVMの詳細を前記第1のノードに送り、
前記第1のノード上の前記共有NVMの前記詳細に基づいて、前記第1のノード上の前記共有NVMを前記第2のメモリ・コントローラにマッピングする、
ように構成される、請求項1に記載のシステム。 - 前記クラスタ・パラメータは、前記第1のノード上の前記共有NVMに格納されたデータについてのアクセス・ポリシーを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1の論理は、前記所定の間隔で前記クラスタ・パラメータをマルチキャストする前に、前記第2のノードから、前記クラスタ・パラメータに対する要求を受け取るようにさらに構成される、請求項1に記載のシステム。
- リモート・ダイレクト・メモリ・アクセス(RDMA)を用いて、前記第2のノード上の前記共有NVMの前記送信及び完了キューを前記第1のメモリ・コントローラにマッピングする、請求項1に記載のシステム。
- 前記第2のノード上の前記共有NVMの前記詳細は、前記NVMクラスタ内のいずれかの他のノードにより前記第2のノード上の前記共有NVMにアクセスするために用いられる、前記第2のノードのRDMAオーバー・コンバージド・イーサネット(RoCE)ネットワーク・インターフェース・カード(NIC)アドレスを含む、請求項5に記載のシステム。
- コヒーレント・アクセラレータ・プロセッサ・インターフェース(CAPI)及びNVMエクスプレス(NVMe)の少なくとも1つを介して、前記第1のノード上の前記共有NVM及び前記第2のノード上の前記共有NVMは、前記NVMクラスタ内の他のノードにアクセス可能である、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1のノード上の前記共有NVM及び前記第2のノード上の前記共有NVMは、ソリッド・ステート・ドライブ、フラッシュ・メモリ、読み出し専用メモリ(ROM)、強誘電体ランダム・アクセス・メモリ(FRAM)、プログラム可能読み出し専用メモリ(PROM)、及び不揮発性ランダム・アクセス・メモリ(NVRAM)のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1の論理は、
NVMエクスプレス(MVMe)オーバー・イーサネット及びコヒーレント・アクセラレータ・プロセッサ・インターフェース(CAPI)オーバー・イーサネットの少なくとも1つを用いて、リモート・ダイレクト・メモリ・アクセス(RDMA)を介して、データを前記第1のノード上の前記共有NVMから前記第2のノードに送り、
RDMAオーバー・コンバージド・イーサネット(RoCE)を介して、前記第2のノード上の前記共有NVMの前記送信及び完了キューの操作であって、データにアクセスすること、命令にアクセスすること、データをキューに入れること、及び命令をキューに入れることの少なくとも1つを含む操作を実行する、ようにさらに構成される、請求項1に記載のシステム。 - ネットワーク・ストレージ・アプライアンスをさらに含み、前記ネットワーク・ストレージ・アプライアンスは、
データを格納するように構成された複数のNVMストレージ・デバイスと、
NVMインターフェースを介して、前記複数のNVMストレージ・デバイスに接続された第3のメモリ・コントローラと、
前記第3のメモリ・コントローラに接続され、リモート・ダイレクト・メモリ・アクセス(RDMA)オーバー・コンバージド・イーサネット(RoCE)を介して、ネットワークを通じて前記NVMクラスタ内の他のノードと通信するように構成された第3のネットワーク・インターフェース・カード(NIC)と、
第3のプロセッサと、
前記第3のプロセッサと統合され及び/又は前記第3のプロセッサにより実行可能な第3の論理と、を含み、前記第3の論理は、
ローカル・クラスタ構成ファイルからローカル・クラスタ・パラメータを受け取り、
前記第1のノードから、前記NVMクラスタの前記クラスタ・パラメータを含むマルチキャスト・メッセージを受け取り、
前記第1のノードからの前記マルチキャスト・メッセージの受信に応答して、前記第1のノード上の前記共有NVMの詳細に対する要求を前記第1のノードに送り、
前記ネットワーク・ストレージ・アプライアンス上の前記共有NVMの送信及び完了キューを初期化し、前記ネットワーク・ストレージ・アプライアンスの前記共有NVMの前記送信及び完了キューを前記NVMクラスタ内の前記他のノードにマッピングし、前記ネットワーク・ストレージ・アプライアンス上の前記共有NVMの詳細を前記第1のノードに送り、
前記第1のノード上の前記共有NVMの前記詳細を受け取り、
前記第1のノード上の前記共有NVMの前記詳細に基づいて、前記第1のノード上の前記共有NVMを前記第3のメモリ・コントローラにマッピングする、
ように構成される、請求項1に記載のシステム。 - 第1の不揮発性メモリ(NVM)と第1のプロセッサとを内部に有する第1のノードが、NVMクラスタがどのように機能し動作するかを制御するクラスタ・パラメータを活性化することと、
前記第1のノードが、所定の間隔で前記NVMクラスタのクラスタ・パラメータを前記NVMクラスタ内の全ての他のノードにマルチキャストすることと、
前記第1のノードが、前記第1のノード上の共有NVMの詳細に対する要求を受け取ることと、
前記第1のノードが、第2のノード上の各共有NVM内のファイル位置を含む、第2のノード上の共有NVMの詳細を受け取ることと、
前記第1のノードが、前記第1のノード上の各共有NVM内のファイル位置を含む、前記第1のノード上の前記共有NVMの前記詳細を前記第2のノードに送ることと、
前記第1のノードが、前記第2のノード上の前記共有NVMの前記詳細に基づいて、前記第2のノード上の前記共有NVMの送信及び完了キューを前記第1のノードにマッピングすることと、を含み、
前記送信キューは、先出し先入れ(FIFO)スキームに従って、前記第2のノード上の前記共有NVMにアクセスするためのコマンドを格納するように構成され、
前記完了キューは、前記送信キューを通じて処理された後、完了コマンドを格納するように構成される、方法。 - 前記クラスタ・パラメータは、前記第1のノード上の前記共有NVMに格納されたデータについてのアクセス・ポリシーを含む、請求項11に記載の方法。
- 前記所定の間隔で前記クラスタ・パラメータをマルチキャストする前に、前記第1のノードが、前記クラスタ・パラメータに対する要求を受け取ることをさらに含む、請求項11に記載の方法。
- 前記第1のノードは、リモート・ダイレクト・メモリ・アクセス(RDMA)を用いて、前記第2のノード上の前記共有NVMの前記送信及び完了キューを前記第1のノードにマッピングする、請求項11に記載の方法。
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