一种24盘位NVME动态分配结构及方法与流程

文档序号:12063593阅读:427来源:国知局

本发明涉及计算机技术领域,特别涉及一种24盘位NVME动态分配结构及方法。



背景技术:

NVME(Non-Volatile Memory Express,非易失性存储器标准),是专门针对PCIE通道的SSD设计的一种规范,充分考虑了低延时、并行性,以及当代处理器、平台与应用的并行性。SSD的并行性可以充分被主机的硬件与软件充分利用,相比与现在的AHCI标准,NVME标准可以带来多方面的性能提升,相功耗也更低。

NVME的优势在于更低的延时,更高的传输性能和更低的功耗控制。首先,NVME精简了调用方式,执行命令时不需要读取寄存器;而AHCI每条命令则需要读取4次寄存器,一共会消耗8000次CPU循环,从而造成2.5μs的延迟。其次,市面上性能不错的SATA接口SSD,在队列深度上都可以达到32,然而这也是AHCI所能做到的极限。但目前高端的企业级PCIE SSD,其队列深度可能要达到128,甚至是256才能够发挥出最高的IOPS性能。而NVME标准下,最大的队列深度可达64000。此外,NVME的队列数量也从AHCI的1,提高了64000。

在传统2U4节点服务器中,每个节点服务器分别固定连接和控制6个硬盘/SSD,当其中任意一个节点服务器出现问题时,对应的6个硬盘/SSD都会停止工作,甚至导致数据丢失等严重后果。

基于上述情况,本发明提出了一种24盘位NVME动态分配结构及方法。旨在解决上述问题,实现存储池化,当任一节点服务器出现问题时,使其他节点服务器能进行硬盘的接管工作,确保数据的安全不会受到影响。



技术实现要素:

本发明为了弥补现有技术的缺陷,提供了一种简单高效的24盘位NVME动态分配结构及方法。

本发明是通过如下技术方案实现的:

一种24盘位NVME动态分配结构,其特征在于:包括2U4节点服务器,mCPU,2个PLX芯片和硬盘背板,所述硬盘背板连接24盘位NVME SSD,所述PLX芯片通过PCIE信号分别连接硬盘背板和2U4节点服务器;同时所述PLX芯片还连接到mCPU,2个PLX芯片之间和PLX芯片与mCPU之间均通过PCIE信号相互连接,每个PLX芯片分别连接2个节点服务器。

本发明24盘位NVME动态分配方法,其特征在于:所述PLX芯片将2U4节点服务器的PCIE信号进行动态分配,使每个节点服务器均能控制任意一个24盘位NVME SSD;通过所述mCPU对PLX芯片进行问题机制管理,在2U4节点服务器中的任一节点服务器出现问题时,mCPU对问题进行处理并通过PLX芯片将出现问题的节点服务器连接的NVME SSD挂载到其他正常工作的节点服务器上,从硬件上实现了存储池化。

所述PLX芯片均用PLX9797芯片,所述24盘位NVME SSD为24个2.5寸NVME SSD。

本发明的有益效果是:该24盘位NVME动态分配结构及方法,对计算资源和存储资源进行整理池化,实现了硬件方向的存储池化,当某一节点服务器出现问题时,其他节点服务器能够进行硬盘的接管工作,保证数据安全不会受到影响,解决了个别计算资源出现问题导致的存储资源数据丢失的隐患。

附图说明

附图1为本发明24盘位NVME动态分配结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图和实施例,对本发明进行详细的说明。应当说明的是,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

该24盘位NVME动态分配结构,包括2U4节点服务器,mCPU,2个PLX芯片和硬盘背板,所述硬盘背板连接24盘位NVME SSD,所述PLX芯片通过PCIE信号分别连接硬盘背板和2U4节点服务器;同时所述PLX芯片还连接到mCPU,2个PLX芯片之间和PLX芯片与mCPU之间均通过PCIE信号相互连接,每个PLX芯片分别连接2个节点服务器。

所述PLX芯片将2U4节点服务器的PCIE信号进行动态分配,使每个节点服务器均能控制任意一个24盘位NVME SSD。

通过所述mCPU对PLX芯片进行问题机制管理,在2U4节点服务器中的任一节点服务器出现问题时,mCPU对问题进行处理并通过PLX芯片将出现问题的节点服务器连接的NVME SSD挂载到其他正常工作的节点服务器上,从硬件上实现了存储池化。

所述PLX芯片均用PLX9797芯片,所述24盘位NVME SSD为24个2.5寸NVME SSD。

2U4节点服务器即2U高度4个计算节点服务器。PLX9797芯片用于实现PCIE信道切换,每个芯片最大支持97个PCIE X1的lane。每个节点服务器均通过PCIE X16连接到PLX9797芯片,每个PLX9797芯片分别连接12个2.5寸NVME SSD。

该24盘位NVME动态分配结构及方法,对计算资源和存储资源进行整理池化,实现了硬件方向的存储池化,当某一节点服务器出现问题时,其他节点服务器能够进行硬盘的接管工作,保证数据安全不会受到影响,解决了个别计算资源出现问题导致的存储资源数据丢失的隐患。

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