ALock: Asymmetric Lock Primitive for RDMA Systems

远程直接内存访问（RDMA）网络由于其与传统基于内核的TCP/IP网络相比具有更高的速度、更低的延迟和较少的CPU开销，正在工业界迅速被采用。RDMA使线程能够访问远程内存而无需与另一个进程交互。但是，本地访问和远程访问之间的原子性不能由该技术保证，因此会显着增加同步的复杂性。当前的解决方案是要求想要访问RDMA可访问区域中的本地内存的线程通过称为环回的机制通过RDMA卡，但这可能会快速降低性能。在本文中，我们介绍了ALock，这是一种专为基于RDMA的系统设计的新型锁原语。ALock允许程序员在不使用环回或远程过程调用（RPC）的情况下同步本地和远程访问。我们从经典的Peterson算法中汲取灵感，创建了一个分层设计，其中包括两个队伍（远程和本地）的嵌入式MCS锁。为了评估ALock，我们实现了一个分布式锁表，在各种集群配置和工作负载中测量吞吐量和延迟。在大多数本地操作的工作负载中，ALock的性能比竞争对手高出多达29倍，并实现了高达20倍的延迟。

解决RDMA网络中同步问题的新型锁定原语的设计和实现

ALock是一种新型锁定原语，能够在RDMA网络中实现本地和远程访问的同步，不需要使用loopback或RPC。ALock采用了Peterson算法的分层设计，包括两个cohort的内嵌MCS锁。

ALock在各种集群配置和工作负载中实现了分布式锁表，并测量了吞吐量和延迟。在大多数本地操作的工作负载中，ALock的性能优于竞争对手高达29倍，并实现了高达20倍的延迟。

相关研究集中在RDMA网络中同步问题的解决方案，如使用loopback或RPC，以及其他锁定原语的设计和实现。相关论文包括“RDMA-based Fine-Grained Locking”和“Design and Evaluation of RDMA-Aware Locks”。