31、SCI集群中的共享内存与消息传递：原理、挑战与解决方案

SCI集群中的共享内存与消息传递：原理、挑战与解决方案

1. 数据映射与重映射机制

在分布式系统中，数据的映射和重映射是实现高效数据访问的关键。当需要访问数据时，若当前映射策略允许，会向持有请求数据的节点发送特殊的活动消息作为映射请求；若不允许，则成功返回。

在持有请求数据的节点上，会按以下步骤操作：
1. 根据当前映射策略取消现有导出段的映射。
2. 使用 mmap() 接口映射包含请求数据的段。
3. 在上述两步未完成时，通过消息传递接口交付请求数据。

为避免使用成本较高的 sci_map_shm() 接口，可在启动时使用该接口创建一个包含最大可能数量可导出段的池，重映射时仅使用 mmap() 和 memcpy() 来更改虚拟地址转换并在固定的导出段池和堆之间移动数据。但重映射内存段的成本仍相对较高，最好情况下为110µs，因为除了 mmap() 和 memcpy() 操作，还需向所有导入该段的节点广播新的映射信息。因此，高效的重映射策略至关重要。

2. 映射策略

为在全局地址空间设计中协同使用共享地址空间和消息传递，提出了三种不同的映射策略：
| 策略名称 | 策略描述 |
| ---- | ---- |
| 贪心策略（Greedy） | 当段尚未映射时，使用消息传递进行内存访问，并尽快映射请求的段，被驱逐的段随机选择。 |
| 自适应策略（Adaptive） | 记录内存段的命中次数