2 RDMA工作原理
RDMA是一种网卡技术，采用该技术可以使一台计算机直接将信息放入另一台计算机的内存中。通过最小化处理过程的开销和带宽的需求降低时延。RDMA通过在网卡上将可靠传输协议固化于硬件，以及支持零复制网络技术和内核内存旁路技术这两种途径来达到这一目标。RDMA模型如图2.1所示。
图2.1 RDMA模型演变
零复制网络技术使NIC可以直接与应用内存相互传输数据，从而消除了在应用内存与内核内存之间复制数据的需要。
内核内存旁路技术使应用程序无需执行内核内存调用就可向网卡发送命令。在不需要任何内核内存参与的条件下，RDMA请求从用户空间发送到本地NIC并通过网络发送给远程NIC，这就减少了在处理网络传输流时内核内存空间与用户空间之间环境切换的次数。
当一个应用程序执行RDMA读/写请求时，系统并不执行数据复制动作，这就减少了处理网络通信时在内核空间和用户空间上下文切换的次数。在不需要任何内核内存参与的条件下，RDMA请求从运行在用户空间中的应用中发送到本地 NIC（网卡），然后经过网络传送到远程NIC。请求完成既可以完全在用户空间中处理(通过轮询用户级完成排列)，或者在应用一直睡眠到请求完成时的情况下通过内核内存处理。
RDMA操作使应用可以从一个远程应用的内存中读数据或向这个内存写数据。RDMA操作用于读写操作的远程虚拟内存地址包含在RDMA消息中传送，远程应用程序要做的只是在其本地网卡中注册相应的内存缓冲区。远程节点的CPU在整个RDMA操作中并不提供服务，因此没有带来任何负载。通过类型值（键值）的使用，一个应用程序能够在远程应用程序对它进行随机访问的情况下保护它的内存。
发布RDMA操作的应用程序必须为它试图访问的远程内存指定正确的类型值，远程应用程序在本地网卡中注册内存时获得这个类型值。发布RDMA的应用程序也必须确定远程内存地址和该内存区域的类型值。远程应用程序会将相关信息通知给发布RDMA的应用程序，这些信息包括起始虚拟地址、内存大小和该内存区域的类型值。在发布RDMA的应用程序能够对该内存区域进行RDMA操作之前，远程应用程序应将这些信息通过发送操作传送给发布RDMA的应用程序。
