【RDMA】librdmacm库和连接建立过程

前置知识

用户态和内核态如何交流

控制路径上，用户态和内核态主要是通过write()系统调用来对/dev/infiniband/uverbsN字符设备文件进行操作的，

从而实现交流信息的。最近的协议栈也支持了ioctl()系统调用，

通过ioctl把cmd命令发到内核的，内核的rdma cm模块会根据cmd做相应处理

ABI

ABI（Application Binary Interface）是应用程序间的二进制接口，本文中RDMA软件栈架构图中的Userspace和Kernel之间的uverbs接口就是一种ABI。ABI定义了运行时的程序之间交流的格式，比如参数以什么形式传递（分别写到指定的寄存器/使用栈）、以什么格式传递以及返回值放到哪里等等。

uverbs API规定了用户态和内核态之间的命令消息cmd的格式和返回消息resp的格式，大致是下图这个意思：

我们在“RDMA之Verbs”一文中介绍过用户态库和内核驱动，它们各自都按照自己的节奏发布版本，用户态和内核态之间交互，涉及到很多命令的传递，而不同版本之前的交互格式是有差异的。RDMA软件栈通过设计uverbs ABI接口来保证不同版本的用户态和内核态之间的兼容性，即某个版本的用户态库，可以直接运行在各种版本的内核上。

我们还是拿Create QP的动作来举例，软件栈中是这样ibv_create_qp()的定义cmd和resp的：

可以看到cmd分为三个部分：

• 命令码：告诉内核态当前陷入内核态想要执行的操作
• 公共域段：所有厂商的创建QP动作都需要从用户态传递到内核态的参数
• 驱动自定义域段：各个厂商自定义的需要传递到内核的参数

 

resp分为两个部分：

公共域段：所有厂商在内核创建完QP之后，需要返回给用户态的参数

驱动自定义域段：各个厂商的自定义返回参数

上面的格式都是由uverbs ABI接口定义的，具体来说整套用户态和内核的交互机制都是由内核的ib_uverbs.ko和用户态的libibverbs.so相配合实现的。

实际上除了各个厂商的驱动开发者，RDMA应用程序开发者以及普通用户不必用关心ABI的实现，只需要关心API就可以了。

原文链接：https://blog.csdn.net/bandaoyu/article/details/113125473

rdma-core 编译出来的工具

 使用 RDMA verbs API，较为底层，需要手动管理连接和操作；使用 RDMA CM API，更高层，封装了一些操作，使得代码更简洁易读。

用法：

usage: rdma_xserver

        [-p port_number]

        [-c communication type]

            r - RC: reliable-connected (default)

            x - XRC: extended-reliable-connected

usage: rdma_xclient

        [-s server]

        [-p port_number]

        [-c communication type]

            r - RC: reliable-connected (default)

            x - XRC: extended-reliable-connected

服务端：

rdma_xserver -p 8888

客户端：

rdma_xclient -s 10.252.8.1 -p 8888

usage: rdma_server

        [-s server_address]

        [-p port_number]

usage: rdma_xclient

        [-s server]

        [-p port_number]

        [-c communication type]

            r - RC: reliable-connected (default)

            x - XRC: extended-reliable-connected

服务端：

rdma_server -s 10.252.8.1 -p 8888

客户端：

rdma_client -s 10.252.8.1 -p 8888

在编译出来的bin下还有：

[root@localhost bin]# ls

check_lft_balance.pl  ibaddr               iblinkinfo     ibrouters   ibv_asyncwatch    ibv_xsrq_pingpong  rdma_server   sminfo      udpong

cmtime                ibcacheedit          ibnetdiscover  ibsendtrap  ibv_devices       mckey              rdma_xclient  smpdump     umad_compile_test

dump_fts              ibccconfig           ibnodes        ibstat      ibv_devinfo       mcm_rereg_test     rdma_xserver  smpquery    umad_reg2

dump_lfts.sh          ibccquery            ibping         ibstatus    ibv_rc_pingpong   perfquery          riostream     srp_daemon  umad_register2

dump_mfts.sh          ibfindnodesusing.pl  ibportstate    ibswitches  ibv_srq_pingpong  rcopy              rping         testleaks   umad_sa_mcm_rereg_test

ibacm                 ibhosts              ibqueryerrors  ibsysstat   ibv_uc_pingpong   rdma_client        rstream       ucmatose    vendstat

ib_acme               ibidsverify.pl       ibroute        ibtracert   ibv_ud_pingpong   rdma_rename        saquery       udaddy

他们的用法可以使用：man xxx 查询 如：man rdma_client

udaddy  “udp”的测试

如果系统上没有安装doc手册，则可以访问： Index of /linux/man-pages/man1     在页面搜索相关的命令，查看其用法

cmtime

确定客户端和服务器应用程序之间的RDMA CM连接建立和拆除中各个“步骤”的最小和最大时间定时的“步骤”包括：

创建id、绑定地址、解析地址、解析路由、创建qp、连接、断开连接和销毁。

例子：

服务端

cmtime -p 888

客户端：

cmtime -p 888 -s 10.252.8.1

-s server_address 服务器系统监听连接的网络名称或IP地址。所使用的名称或地址必须经过RDMA设备路由。客户端需

指定。

-b bind_address

要绑定到的本地网络地址。

-c connections

客户端与服务器之间建立的连接数。（默认100）

-p port_number

服务器的端口号。

-r retries

解析地址或路由时的重试次数。（默认2）

-t timeout_ms

解析地址或路由时的超时时间，以毫秒（ms）为单位。（默认2000 - 2秒）

ucmatose

使用librdmacm在两个节点之间建立一组可靠的RDMA连接，可选择在节点之间传输数据，然后断开连接。

 

用法：

ucmatose [-s server_address] [-b bind_address]
                 [-f address_format] [-P port_space]
                 [-c connections] [-C message_count] [-S message_size] [-a ack_timeout]
       ucmatose -s server_address [-b bind_address]
                 [-f address_format] [-P port_space]
                 [-c connections] [-C message_count] [-S message_size] [-t tos] [-a ack_timeout]

例子：

服务端：

ucmatose -b 10.252.8.1

客户端：

ucmatose  -s 10.252.8.1

ucmatose -b 10.252.64.25 -c 10

ucmatose -s 10.252.64.25 -c 10

rping

建立可靠的RDMA连接，使用librdmacm在两个节点之间。可选择在节点之间执行RDMA传输，然后断开连接。

mckey

使用librdmacm在节点之间建立一组RDMA多播通信路径，可选择将数据包传输给接收节点，然后拆除通信。

 

 

ib_acme ib_acme是用于IB ACM的测试和配置utility

ibv_rc_pingpong 通过可靠连接（RC）传输，在InfiniBand上运行一个简单的乒乓测试。

\ibv_uc_pingpong\ibv_ud_pingpong

ibv_srq_pingpong 通过可靠的连接（RC）传输，使用多个队列对（QPs）和一个共享的接收队列（SRQ），运行一个简单的InfiniBand ping-pong测试。

ibv_xsrq_pingpong:在InfiniBand上通过扩展可靠连接（XRC）传输服务运行一个简单的乒乓测试，使用共享接收队列（SRQ）。

riostream

使用RDMA协议（rsocket）进行流式传输，以连接和交换客户端和服务器应用程序之间的数据。

rstream

使用基于RDMA的流协议（rsocket）来连接客户端和服务器应用程序之间的数据交换。

udpong

使用不可靠的数据报流通过RDMA协议（rsocket）在客户端和服务器应用程序之间建立连接并交换数据。

RDMA的工具：

ibv_asyncwatch  将转发到用户空间的 RDMA 设备的异步事件显示出来。

ibv_asyncwatch -d mlx5_bond_0

vendstat

使用特定厂商的 MAD（管理数据包）来访问超出 IB 规范的厂商特定功能。目前，支持 Mellanox InfiniSwitch-III（IS3）和 InfiniSwitch-IV（IS4）。

• srp_daemon（ib_srp.ko）
• iwpmd（针对 iwarp 内核提供程序）
• ibacm（用于 InfiniBand 通信管理助手）
• efa.ko
• iw_cxgb4.ko
• hfi1.ko
• hns-roce.ko
• i40iw.ko
• ib_qib.ko
• mlx4_ib.ko
• mlx5_ib.ko
• ib_mthca.ko
• ocrdma.ko
• qedr.ko
• rdma_rxe.ko
• siw.ko
• vmw_pvrdma.ko
• /dev/infiniband/uverbsX（libibverbs）
• /dev/infiniband/rdma_cm（librdmacm）
• /dev/infiniband/umadX（libibumad）