26、探索Linux下的SCIP与PVM-SCI技术

探索Linux下的SCIP与PVM-SCI技术

1. 引言

在集群高速通信领域，将SCI设备集成到Linux的TCP/IP协议栈中是一种创新的尝试。通过开发使用SCI作为物理层的数据包驱动程序，能够实现高吞吐量和低延迟的数据传输。这种方案不仅能达到较高的性能指标，如31 MByte/s的吞吐量和77 µs的延迟，还能使所有现有应用无需修改即可运行，具有很大的应用潜力。

2. SCIP结构

2.1 数据包驱动程序接口

Linux虽采用单内核架构，但支持动态链接操作系统组件（即模块），无需重新构建内核。SCI设备驱动程序和SCIP数据包驱动程序均以模块形式实现，可按需加载和卸载。TCP协议与数据包驱动程序之间有明确的分离，这使得物理传输对协议隐藏，协议细节也对数据包驱动程序隐藏。

数据包接口在OSI第二层，至少提供以下设备方法：
- 接口的打开和关闭方法
- 数据包传输方法
- 数据包头部操作方法
- 获取接口统计信息的方法

此外，还需要两个可选方法：执行特定于接口的ioctl命令的方法和更改最大传输单元（MTU）的方法。数据包接收采用中断驱动，接口中断处理器以通知新数据包到达，并将数据包传递给上层。

2.2 硬件地址解析

加载SCIP模块后，可使用以下网络配置命令将IP数据包的路由重定向到SCIP，以访问SCI集群内的IP主机：
- ifconfig scip sourcehost
- route add -host desthost scip