圖 1b

SSD I/O擴(kuò)展盒中的PCIe

　　大型企業(yè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心需要存儲(chǔ)設(shè)備庫(kù)，一般被稱為I/O擴(kuò)展盒和柜。過(guò)去，這些I/O擴(kuò)展盒由大型HDDs陣列組成，但現(xiàn)在它們中有很多正在被SSD系統(tǒng)或SSD和HDD混合系統(tǒng)所取代(混合系統(tǒng)中，需要被服務(wù)器快速讀取的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在SSD中，其他數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在傳統(tǒng)的HDD中)。

　　PCIe 交換機(jī)生產(chǎn)商的產(chǎn)品，比如像PLX 技術(shù)公司，都支持非透明(NT)端口，允許二級(jí)服務(wù)器連 接到IO擴(kuò)展盒的同時(shí)，還能與常規(guī)的數(shù)據(jù)交易分離開(kāi)來(lái)。而且，即使主服務(wù)器出現(xiàn)故障，二級(jí)服務(wù)器也能接管IO盒，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的全讀取(圖Figure 2)。還能進(jìn)一步擴(kuò)展NT功能，讓它為高實(shí)用性應(yīng)用程序提供交換器光纖或SSD陣列冗余。系統(tǒng)設(shè)計(jì)者應(yīng)該注意到，銅線或光纖通道均可用來(lái)建立服務(wù)器和IO 盒之間的PCIe鏈接。

圖 2

　　有些PCIe交換機(jī)生產(chǎn)商提供了芯片上的直接內(nèi)存存取驅(qū)動(dòng)器，因此數(shù)據(jù)能以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式從一個(gè)SSD模塊移動(dòng)到另一個(gè)模塊，同時(shí)還不占用服務(wù)器CPU。這一機(jī)制可用于提高M(jìn)LC/SLC混合系統(tǒng)中SLC的耐久性，從而在實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)耐久性的同時(shí)還能有一個(gè)更好的價(jià)格/容量性價(jià)比。

　 　高實(shí)用性多主機(jī)系統(tǒng)中的PCIe SSD在數(shù)據(jù)中心里，很多服務(wù)器都是通過(guò)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)(SANs)共用存儲(chǔ)系統(tǒng)和設(shè)備的。PCIe 光纖和基于PCIe 技術(shù)的IO也可以通過(guò)類似的方式被共享。圖3展示的是一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)中PCIe光纖將一個(gè)被共享IO盒中的一組SSD和一個(gè)特定的服務(wù)器聯(lián)在了一起，通 過(guò)這種方式，I/O擴(kuò)展盒中SSD的全部容量可以在與之相連的服務(wù)器之間進(jìn)行分配。當(dāng)SSD與服務(wù)器的連接能從一個(gè)改換到另一個(gè)上以應(yīng)對(duì)增加的負(fù)載或在它 上面運(yùn)行的應(yīng)用程序時(shí)，這種方法會(huì)更加有效。

圖 3

　 　這一概念可以進(jìn)一步拓展來(lái)支持失效備援——將應(yīng)用或虛擬儀器從一個(gè)服務(wù)器移到另一個(gè)服務(wù)器。如果遇到服務(wù)器失效備援的情況，與故障服務(wù)器相連的SSD的 控制和讀取就可以轉(zhuǎn)移到另外那個(gè)服務(wù)器上。應(yīng)用程序或虛擬儀器在服務(wù)器之間移動(dòng)的時(shí)候，相關(guān)的數(shù)據(jù)無(wú)需復(fù)制到另一個(gè)SSD中;而是把與之相連的SSD改連 到一個(gè)新服務(wù)器上。這種連接可以通過(guò)一個(gè)服務(wù)器或PCIe交換器上的外部管理端口來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　PCIe 內(nèi)聯(lián)技術(shù)的使用已經(jīng)在企業(yè)和數(shù)據(jù)中心的SSD系統(tǒng)中得到了廣泛普及。今后，基于NVMe和SOP的設(shè)備投入使用后，它的重要性還有望繼續(xù)攀升?，F(xiàn)在的第三代(8GT/s)產(chǎn)品中，PCIe 已經(jīng)可以直接用于CPU和IO設(shè)備，并已被證實(shí)可以支持銅線和光纖電纜。PCIe不僅能為SSD內(nèi)聯(lián)提供出色的帶寬和容量，而且還提供了其他諸如非透明性，DMA和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸?shù)奶匦?，從而讓系統(tǒng)可靠性，耐久性，性能和成本得到了全面提升。

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