[发明专利]一种降低监听开销的CC-NUMA系统及方法

说明书

本发明公开了一种降低监听开销的CC‑NUMA系统及方法，包括若干节点，每个节点内均配置有一个主代理模块，若干端口代理模块和一个译码器，其中主代理模块为监听的发起者，用于生成监听报文并发送给端口代理模块；端口代理模块用于负责接收和转发监听报文；译码器用于对监听报文进行译码，并将译码后的信息发送给端口代理模块，由端口代理模块确定是否转发报文，方法则基于该系统实现。该一种降低监听开销的CC‑NUMA系统及方法与现有技术相比，有效的降低了通信时延，提高系统运行效率，在系统规模较大时，仍能保证节点间的通信效率，有效地提高了系统性能,实用性强，适用范围广泛，易于推广。

技术领域

本发明涉及计算机服务器技术领域，具体地说是一种实用性强、降低监听开销的CC-NUMA系统及方法。

背景技术

随着半导体工艺从90nm向14nm、10nm工艺的不断演进，CPU中集成的处理器核心数目越来越多。NUMA（Non Uniform Memory Access）作为一种当前主流的纵向扩展（Scale-up）的高端服务器架构，相对于横向扩展（Scale-out）架构具有结点性能出色，可编程性和可用性高等优势。在当前的NUMA系统中，每个处理器内部都集成有内存控制器，内存空间可被系统内所有处理器所共享，处理器可通过内存控制器访问本地内存，通过处理器间的点到点互连总线进行跨处理器远程访存，远程数据允许进入Cache，多个处理器的Cacheline对同一块内存地址数据的共享和改写带来处理器间的Cache一致性（CC, CacheCoherence）问题，该问题的复杂度随着处理器数目和系统规模的扩大急剧增加。

在CC-NUMA（Cache Coherence - Non Uniform Memory Access）系统架构下，源监听Cache一致性协议中的一致性监听（Coherence Snoop）操作通常以广播的方式进行，节点之间通过点到点的互连端口转发监听报文。由于每个节点均可以充当发起监听的源节点，而监听报文从源节点生成后需要被广播到系统中的每一个Peer节点，因此当系统规模较大（数目=n）时，系统中的监听报文数量呈指数增长（n2），导致系统的互连网络中充斥了大量的监听广播报文，极大的增加了总线负载和报文处理开销，总线的传输带宽被大幅度占用，节点间的通信时延变大，系统运行效率降低，影响了系统的性能。

如附图1所示，在现有的CC-NUMA系统中，源节点在发起监听操作时需要向系统中所有的其他节点都发一个监听报文，以系统中共9个节点为例，源节点需要向自身之外的剩余8个Peer节点发出8个监听报文，即在自己上、下、左、右四个端口上各发出相应数量的监听报文，其中上、下两个端口各发出3笔监听报文，再由节点1和节点6进行解析后中间转发，最终节点0和节点2收到来自节点1转发的监听报文，节点5和节点7收到来自节点6转发的监听报文。

当系统规模较大（数目=n）时，系统中的监听报文数量呈指数增长（n²），导致系统的互连网络中充斥了大量的监听广播报文，极大的增加了总线负载和报文处理开销，总线的传输带宽被大幅度占用，节点间的通信时延变大，系统运行效率降低，影响了系统的性能。

基于此，现提供一种降低监听开销的CC-NUMA系统及方法，来解决上述问题。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种实用性强、降低监听开销的CC-NUMA系统及方法。

一种降低监听开销的CC-NUMA系统，其结构包括若干节点，每个节点内均配置有一个主代理模块，若干端口代理模块和一个译码器，其中，

主代理模块为监听的发起者，用于生成监听报文并发送给端口代理模块；

端口代理模块用于负责接收和转发监听报文；

译码器用于对监听报文进行译码，并将译码后的信息发送给端口代理模块，由端口代理模块确定是否转发报文。