[发明专利]并行系统间数据传输方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机及通信领域，特别涉及并行系统间数据传输技术。

背景技术

在申请号为02110763.7的中国专利中，公开了一种基于多处理机的虚拟网卡系统及其通信方法，通过一个网卡、主处理机、处理机之间的通信装置以及多个其它处理机构建成整个虚拟网卡系统；外部数据包通过网卡、网卡驱动模块、主处理机的通信驱动模块，并按照数据包的目的地址分发到目的处理机；各处理机的网络协议栈将上层应用部分的数据转换成数据包通过通信驱动模块、处理机之间的通信装置、主处理机的通信驱动模块、网卡驱动模块以及网卡向外部发送。

本发明的发明人发现，现有技术主要存在以下方面的问题：

1、现有技术中，使用PCI总线进行数据的交互，PCI总线传输时使用并行总线方式，并行传输易受到外部干扰，且需要与其它从端系统共享带宽，网络传输的速度受限。

2、现有技术中，主端系统收到数据后会根据目的地址将数据转发至从端系统，从端系统也可以将数据传输给主端系统。但是，数据只能在主端系统和从端系统之间传输，从端系统之间无法自由传输数据。

3、现有技术中，实现与外部通信时，需要将网卡设置成混杂模式，当网络中数据包过多时，会对主端系统的性能造成影响，特别是在资源紧张的系统中。

4、现有技术中，使用主端系统维护整个系统的的网络配置信息，可以明显看出主端系统的重要性，若主端系统运行过程中当机，那么其它从端系统将无法进行通信。

5、现有技术中，需要将从端系统的MAC通过主端网卡暴露至外网，可能引起地址冲突问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种并行系统间数据传输方法及其系统，可以在多个并行系统中建立起一个底层的网络，实现各系统之间自由的数据传输。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种并行系统间数据传输方法，N个并行的系统，各系统之间以PCIe总线连接，N为大于1的整数；

每个系统中至少包括N-1个缓冲区描述符和N-1个接收缓冲区，分别对应其它的N-1个系统；

方法包括以下步骤：

第一系统将数据通过PCIe总线传输到第二系统中对应于第一系统的接收缓冲区；其中第一系统和第二系统是N个并行的系统中任意的两个系统；

第一系统将表示有新到数据的信息写入第二系统中对应于第一系统的缓冲区描述符；

第二系统根据对应于第一系统的缓冲区描述符中的信息，从对应于第一系统的接收缓冲区中读取数据。

本发明的实施方式还公开了一种并行系统间数据传输系统，包括：N个并行的系统，各系统之间以PCIe总线连接，N为大于1的整数；

每个系统中至少包括N-1个缓冲区描述符和N-1个接收缓冲区，分别对应其它的N-1个系统；每个系统中包括：

数据发送单元，用于将数据通过PCIe总线传输到接收方系统中对应于本系统的接收缓冲区；

缓冲区写入单元，用于将表示有新到数据的信息写入接收方系统中对应于本系统的缓冲区描述符；

数据读取单元，用于根据对应于发送方系统的缓冲区描述中的信息，从对应于发送方系统的接收缓冲区中读取数据。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

通过PCIe总线连接多个并行系统，每个系统为各其它系统分别建一个缓冲区描述符和接收缓冲区，将数据传到接收系统中相应的接收缓冲区，并设置缓冲区描述符中的信息，等接收系统读取，可以在多个并行系统中建立起一个底层的网络，实现各系统之间自由的数据传输。在上层（如应用层）看来，上述底层结构等同于一个虚拟网卡，上层无需考虑各并行系统之间如何通信，只要象使用一个虚拟网卡一样，将数据通过这个虚拟网卡发送和接收即可，简单好用。

进一步地，在发送系统（第一系统）的发送描述符和接收系统（第二系统）的接收描述符中设置对应的读位置和写位置，由发送系统通过PCIe总线更新接收系统中的写位置，由接收系统通过PCIe总线更新发送系统中的读位置，而不是将描述符中的读位置和写位置全由本地系统更新，可以进一步缩短数据传输流程所需要时间。因为本发明的发明人在实践中发现，PCIe总线的写是POST（提交）型操作，而读是NONPOST（非提交）型操作，相对而言写操作要明显快于读操作，所以通过设置两对读、写位置，由对端写本端读，而不是直接去对端读，可以明显节约操作时间。

进一步地，在各系统中保留N个全局的中断号，分别对应N个系统，发送系统以中断方式通知接收系统，接收系统以中断号确定发送系统，可以高效地实现数据传输后的通知。