内存控制器和在用于客户端节点的内存控制器中分配内存的方法与流程

本发明大体上涉及分布式内存级存储，更具体地，涉及一种内存控制器和在用于客户端节点的内存控制器中分配内存的方法。

背景技术：

1、内存管理在每个计算系统中都扮演着重要角色。通常，内存管理用于在进程执行之前和之后分配和解除分配内存，以便跟踪使用的内存空间，在执行进程时保持数据完整性，最大限度地减少碎片问题，以及合理利用内存资源。传统上，内存管理对应于为在计算系统上执行的不同服务和进程分配和释放内存区域。传统上，大多数内存分配器和内存管理系统都是易失性的，因此分配的区域在断电或关机时会被擦除。因此，持久内存管理系统和持久内存分配器因具有非易失性和字节可寻址特性而被用于内存管理。在持久内存管理系统中，通常使用持久内存，其依赖于分配的内存区域的持久化，以便在断电或关机期间更高效地处理内存分配。

2、传统上，持久内存由于其增加的存储容量而被视为存储资源，并且还由多个计算节点共享。通常，对于内存管理和内存分配，所有的计算节点必须协调，以避免多个计算节点分配相同的内存区域。在一个示例中，使用特定的内存管理系统，这些系统依赖于了解存储状态、系统、拓扑和网络的集中式实体，以便跟踪存储利用率。在另一示例中，现有的内存管理系统是确定性的，因此内存管理系统无法基于资源的容量或复制状态来推测内存分配。但是，这样的内存管理系统和内存分配器是复杂的，并且因效率低和有效性差而不可取。因此，传统的内存管理系统完全依赖于集中式实体来进行存储利用。因此，存在一个技术问题：如何通过持久内存管理系统和内存分配器高效地管理资源在各个计算节点之间的分配，并降低复杂性和成本。

3、因此，根据上述讨论，需要克服与传统内存管理系统和内存分配器相关的上述缺点。

技术实现思路

1、本发明提供了一种内存控制器和在用于客户端节点的内存控制器中分配内存的方法。本发明提供了一种针对现有问题的方案，即如何通过持久内存管理和内存分配器以较低的复杂性和较低的成本高效地管理资源在各个计算节点之间的分配。本发明的目的是提供一种方案，该方案至少部分地克服现有技术中遇到的问题，并提供一种改进的内存控制器和在用于客户端节点的内存控制器中分配内存的改进的方法，例如，用于分布式和共享持久内存分配。

2、本发明的一个或多个目的是通过所附独立权利要求中提供的方案实现的。在从属权利要求中进一步限定本发明的有利实现方式。

3、在一个方面，本发明提供了一种用于客户端节点的内存控制器。内存控制器用于可操作地连接到多个存储节点，其中，每个存储节点包括内存和本地分配器。内存控制器还用于可操作地连接到一个或多个应用程序主机节点。此外，客户端节点用于在应用程序主机节点中的至少一个应用程序主机节点上执行应用程序。内存控制器还用于从存储节点中的至少一个存储节点接收状态信息。状态信息包括最近一次操作的利用率和时间戳。内存控制器还用于接收来自应用程序的内存分配请求。此外，内存控制器用于选择利用率在利用率下限阈值与利用率上限阈值之间并且时间戳小于时间戳阈值的存储节点作为第一子集。内存控制器还用于尝试从第一子集中的存储节点进行内存分配。

4、与现有的分布式内存系统相比，本发明的内存控制器确保了高效和有效的共享和分布式内存分配、容易的资源跟踪以及在一个或多个计算节点中的内存启动期间的存储利用率。通过为每个存储节点维护状态信息并基于状态信息分配内存，内存控制器有利于高效和有效地改进内存分配，而在通过选择存储节点和基于该选择尝试进行内存分配的每次启动期间，无需从数据内存区域重建任何易失性信息。

5、在一种实现方式中，内存控制器还用于确定来自第一子集中的存储节点的内存分配不成功，并响应于此，选择利用率小于利用率下限阈值或大于利用率上限阈值的存储节点作为第二子集。此外，内存控制器用于尝试从第二子集中的存储节点进行内存分配。

6、在该实现方式中，如果第一子集不成功，则第二子集提供另一个选项，用于选择存储节点进行内存分配。

7、在另一方面，本发明提供了一种在用于客户端节点的内存控制器中分配内存的方法。内存控制器用于可操作地连接到多个存储节点，其中，每个存储节点包括内存和本地分配器。此外，内存控制器连接到一个或多个应用程序主机节点。客户端节点用于在应用程序主机节点中的至少一个应用程序主机节点上执行应用程序。该方法包括：从存储节点中的至少一个存储节点中接收状态信息，其中，状态信息包括最近一次操作的利用率和时间戳；接收来自应用程序的内存分配请求；选择存储节点。存储节点包括利用率下限阈值与利用率上限阈值之间的利用率和小于时间戳阈值的时间戳作为第一子集。内存控制器还用于尝试从第一子集中的存储节点进行内存分配。

8、该方法实现了本发明的内存控制器的全部优点和技术效果。

9、应理解，可以组合所有上述实现方式。

10、要说明的是，本申请中描述的所有设备、元件、电路、单元和模块可以在软件或硬件元件或其任何类型的组合中实现。本申请中描述的各种实体所执行的所有步骤以及所描述的各种实体要执行的功能均意在指相应实体用于执行相应步骤和功能。虽然在以下具体实施例的描述中，外部实体执行的具体功能或步骤没有在执行具体步骤或功能的实体的具体详述元件的描述中反映，但是技术人员应清楚，这些方法和功能可以通过相应的硬件或软件元件或其任何组合实现。应理解，本发明的特征易于以各种合并进行合并，而不脱离由所附权利要求书所限定的本发明的范围。

11、本发明的附加方面、优点、特征和目的从附图和结合以下所附权利要求书解释的说明性实现方式的详细描述中变得显而易见。

技术特征：

1.一种用于客户端节点(102)的内存控制器(104)，其特征在于，所述内存控制器(104)用于可操作地连接到：

2.根据权利要求1所述的内存控制器(104)，其特征在于，所述内存控制器(104)用于确定来自所述第一子集中的存储节点的所述内存分配不成功，并响应于此，

3.根据权利要求1所述的内存控制器(104)，其特征在于，所述内存控制器(104)用于确定来自所述第一子集中的存储节点的所述内存分配不成功，并响应于此，

4.根据权利要求1所述的内存控制器(104)，其特征在于，所述内存控制器(104)用于确定来自所述第一子集中的存储节点的所述内存分配不成功，并响应于此，

5.根据权利要求1所述的内存控制器(104)，其特征在于，所述内存控制器(104)用于确定来自所述第一子集中的存储节点的所述内存分配不成功，并响应于此，

6.根据权利要求2至5中任一项所述的内存控制器(104)，其特征在于，所述内存控制器(104)用于确定来自所述第二子集中的存储节点的所述内存分配不成功，并响应于此，

7.根据上述权利要求中任一项所述的内存控制器(104)，其特征在于，所述内存控制器(104)用于以轮询方式尝试从子集中的存储节点进行内存分配。

8.根据上述权利要求中任一项所述的内存控制器(104)，其特征在于，所述内存控制器(104)还用于：

9.根据上述权利要求中任一项所述的内存控制器(104)，其特征在于，所述内存控制器(104)还用于确定所述尝试的内存分配不成功，并响应于此，分配新存储节点并尝试从所述新存储节点进行所述内存分配。

10.一种在用于客户端节点的内存控制器(104)中分配内存的方法(500)，其特征在于，所述内存控制器(104)用于可操作地连接到：

11.根据权利要求10所述的方法(500)，其特征在于，所述方法(500)还包括确定来自所述第一子集中的存储节点的所述内存分配不成功，并响应于此，

12.根据权利要求10或11所述的方法(500)，其特征在于，所述方法(500)还包括确定来自所述第一子集中的存储节点的所述内存分配不成功，并响应于此，

13.根据权利要求10、11或12所述的方法(500)，其特征在于，所述方法(500)还包括确定来自所述第一子集中的存储节点的所述内存分配不成功，并响应于此，

14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法(500)，其特征在于，所述方法(500)还包括确定来自所述第一子集中的存储节点的所述内存分配不成功，并响应于此，

15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法(500)，其特征在于，所述方法(500)还包括确定来自所述第二子集中的存储节点的所述内存分配不成功，并响应于此，

16.根据权利要求10至15中任一项所述的方法(500)，其特征在于，所述方法(500)还包括以轮询方式尝试从子集中的存储节点进行内存分配。

17.根据权利要求10至16中任一项所述的方法(500)，其特征在于，所述方法(500)还包括：

18.根据权利要求10至17中任一项所述的方法(500)，其特征在于，所述方法(500)还包括确定所述尝试的内存分配不成功，并响应于此，分配新存储节点并尝试从所述新存储节点进行所述内存分配。

技术总结用于客户端节点的内存控制器可操作地连接到多个存储节点和一个或多个应用程序主机节点。每个存储节点包括内存和本地分配器。所述客户端节点用于在所述应用程序主机节点中的至少一个应用程序主机节点上执行应用程序。此外，所述内存控制器用于接收来自所述应用程序的内存分配请求和来自所述存储节点中的至少一个存储节点的状态信息。所述状态信息包括最近一次操作的利用率和时间戳。所述内存控制器还用于基于所述利用率和所述时间戳来选择所述存储节点。所述内存控制器还用于尝试从所述第一子集中的存储节点进行内存分配。所述内存控制器确保在启动期间高效和有效的共享和分布式持久内存分配。技术研发人员：萨吉·马诺勒,阿米特·格兰德,欧麦·卡斯皮,伊塔玛·菲克受保护的技术使用者：华为云计算技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9