分布式存储高性能的好帮手--RDMA

大家好，我是新爷。每周五我都会在知乎、B站、公众号去更新一些存储知识~如果大家对存储，分布式存储感兴趣，欢迎去关注，与我一起讨论关于存储知识。

今天在CSDN跟大家来分享一下，分布式存储高性能的好帮手--RDMA。 

存储设备正面临着海量数据的“包袱”和计算系统的“压榨”，借用韩乔生老师的一句话，可谓“前有追兵，后有堵截”。

存储系统的高带宽和低延迟被越来越多超算领域用户所关注，例如在科学计算领域，系统要以极快的速度响应用户的请求，数据中心内任何一环导致的延迟，都会对结果成果的产生时间和准确度产生影响。

在高性能计算领域，RDMA技术已经得到验证并且进行了一定范围的应用。随着大数据与人工智能的高速发展，RDMA技术也将在企业用户内得到推广。

RDMA是什么

RDMA是远程直接内存访问，是为了解决网络传输中服务器端数据处理的延迟而产生的。在对方主机CPU不参与的情况下远程读写异地内存，无内核干预和内存拷贝发生。

RDMA的优势

传统的TCP/IP技术在数据包处理过程中，要经过操作系统及其他软件层，需要占用大量的服务器资源和内存总线带宽，数据在系统内存、处理器缓存和网络控制器缓存之间来回进行复制移动，给服务器的CPU和内存造成了沉重负担。尤其是网络带宽、处理器速度与内存带宽三者的严重"不匹配性"，更加剧了网络延迟效应。

而RDMA的原理是利用栈旁路和零拷贝技术提供的低延迟特性，而减少了CPU占用，减少了内存带宽瓶颈，提供了更高的带宽利用率。RDMA提供了基于IO的通道，这种通道允许一个应用程序通过RDMA设备对远程的虚拟内存进行直接读写。

RDMA技术被三种网络协议所支持:

1.Infiniband(IB):支持RDMA的新一代网络协议。由于这是一种新的网络技术，因此需要使用RMDA专用网卡与交换机，从硬件级别全面支持RDMA。

2.RDMA OVER Converged Ethernet(RoCE):基于现有的以太网实现RDMA，底层网络包头部是普通的以太网包头，上层网络包头部是Infiniband包头，因此RoCE只需要专有的支持RoCE网卡，就可以在标准以太网基础架构(交换机)上实现RDMA。

3.Internet Wide Area RDMA Protocol(iWARP): iWARP直接将RDMA实现在了TCP上，这允许在标准以太网基础架构(交换机)上使用RDMA，这种方案需要配置支持iWARP的特殊网卡。

所以商业化的存储公司，都会完美的去适配RDMA。而且都会支持通过InfiniBand，RoCE或TCP来实现客户端到存储服务端的数据交互，以及存储集群节点之间的数据传输。