Σχεδίαση Και Υλοποίηση Μηχανισμού Απευθείας Απομακρυσμένης Πρόσβασης Στη Μνήμη Με Χρήση Προγραμματιζόμενου Προσαρμογέα Δικτύου 10gbe

Abstract

Στην παρούσα εργασία σχεδιάζεται και υλοποιείται ένα πρωτόκολλο απευθείας απομακρυσμένης πρόσβασης στη μνήμη πάνω από το δίκτυο διασύνδεσης 10G Ethernet. Το περιβάλλον ανάπτυξης είναι ο πυρήνας του Linux τόσο ως λειτουργικό σύστημα στον κόμβο (host) που χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο όσο και ως υλικολογισμικό (firmware) στον προσαρμογέα δικτύου (NIC).Ο σχεδιασμός του πρωτοκόλλου SLURPoE (Simple Lightweight RDMA Protocol over Ethernet) έχει στόχο την πλήρη εκμετάλλευση του εύρους ζώνης (bandwidth) του δικτύου 10G Ethernet και τη διατήρηση χαμηλών χρόνων (latency). Οι επιδόσεις θα πρέπει να συνοδεύονται από μικρή επιβάρυνση για τους σκοπούς της επικοινωνίας στο CPU του κόμβου, αφού στόχος είναι η υπολογιστική τους ισχύ να διατίθεται εξολοκλήρου για τις πραγματικές ανάγκες επεξεργασίας των συστοιχιών. Η απαίτηση για χαμηλό ποσοστό επιβάρυνσης του CPU επιβάλει τη χρήση προγραμματιζόμενων προσαρμογέων δικτύων οι οποίοι μπορούν να επιφορτιστούν με αποδοτικότεροτρόπο του κόστους της επικοινωνίας.Το μεγαλύτερο κομμάτι του οδηγού υλοποιείται πάνω στον προσαρμογέα δικτύου ενώ στον κόμβο επιλέγεται η πολιτική υλοποίησης όλων των λειτουργιών σε χώρο χρήστη. Στον πυρήνα του κόμβου ανατίθενται μόνο οι λειτουργίες που απαιτούν αυ-ξημένα δικαιώματα και δεν μπορούν να υλοποιηθούν διαφορετικά.Στο πλαίσιο των αναγκών της επικοινωνίας πάνω από το πρωτόκολλο SLURPoE διαμορφώνονται και οι απαιτήσεις σε υπολογιστική ισχύ καθώς και οι λειτουργικές πουπρέπει να ικανοποιεί ο προγραμματιζόμενος προσαρμογέας δικτύου.