一種基于nvme的混合加速系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于NVME的混合加速系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]NVMe是一個(gè)由10個(gè)公司發(fā)起的，目前已有80多個(gè)業(yè)內(nèi)知名公司加入的行業(yè)協(xié)會(huì)，其成員包括EMC、戴爾、英特爾、甲骨文以及NetApp等公司，NVMe是專為企業(yè)級和客戶端系統(tǒng)設(shè)計(jì)的采用PCIe固態(tài)硬盤的可擴(kuò)展的主機(jī)控制器接口，其中包括優(yōu)化的寄存器接口和命令集。
[0003]NVME是基于PCIe信號傳輸，比傳統(tǒng)基于SAS或SATA傳輸?shù)拇疟P相比，不僅在傳輸帶寬上有明顯的提高，而且PCIe信號可以直接與處理器進(jìn)行通信，數(shù)據(jù)通訊的延時(shí)更低。但是目前還沒有基于大規(guī)模NVMe陣列的集運(yùn)算、網(wǎng)絡(luò)及管理為一體的系統(tǒng)出現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種基于NVME的混合加速系統(tǒng)，可以基于大規(guī)模NVMe陣列集運(yùn)算、網(wǎng)絡(luò)及管理為一體。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于NVME的混合加速系統(tǒng)，包括業(yè)務(wù)應(yīng)用池、PCIe交換池、網(wǎng)絡(luò)通訊池以及至少兩個(gè)管理模塊；
[0006]所述業(yè)務(wù)應(yīng)用池包括多個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊，所述PCIe交換池包括多個(gè)PCIe交換模塊，所述網(wǎng)絡(luò)通訊池包括多個(gè)數(shù)據(jù)通訊模塊；
[0007]所述業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊、所述PCIe交換模塊與所述數(shù)據(jù)通訊模塊同時(shí)通過I2C總線以及以太網(wǎng)與所述管理模塊相連接；
[0008]所述I2C總線用于獲取各模塊的底層核心器件信息；
[0009]所述以太網(wǎng)用于獲取各模塊的日志；
[0010]所述管理模塊用于獲取所述業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊、所述PCIe交換模塊與所述數(shù)據(jù)通訊模塊的運(yùn)行狀態(tài)并對各模塊進(jìn)行管理；
[0011]所述業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊包括多個(gè)NVME磁盤陣列和PCIe交換單元；
[0012]所述PCIe交換池與所述業(yè)務(wù)應(yīng)用池相連接，用于使PCIe數(shù)據(jù)在所述業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊間傳輸；
[0013]所述網(wǎng)絡(luò)通訊池與所述PCIe交換池相連接，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0014]優(yōu)選地，所述業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊還包括:
[0015]處理單元，與所述NVME磁盤陣列與PCIe交換單元均相連接，用于控制所述NVME磁盤陣列；
[0016]網(wǎng)絡(luò)單元，與所述處理單元通過PCIe信號進(jìn)行連接，用于將PCIe信號轉(zhuǎn)換為目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)信號，進(jìn)行信息的交換和網(wǎng)絡(luò)信息的接收。
[0017]優(yōu)選地，所述PCIe交換模塊包括PCIe交換單元；
[0018]所述PCIe交換單元包括處理器、32個(gè)數(shù)據(jù)端口和3個(gè)PLX交換芯片；
[0019]所述處理器同時(shí)通過I2C總線、JTAG總線和PCIe總線與3個(gè)所述PLX交換芯片均相連接。
[0020]優(yōu)選地，所述基于NVME的混合加速系統(tǒng)還包括:
[0021]與所述PCIe交換池和所述網(wǎng)絡(luò)通訊池均相連接的I/O擴(kuò)展池，用于將業(yè)務(wù)應(yīng)用池中處理的數(shù)據(jù)和運(yùn)算結(jié)果傳送至網(wǎng)絡(luò)通訊池；
[0022]所述I/O擴(kuò)展池包括多個(gè)I/O子模塊。
[0023]優(yōu)選地，所述基于NVME的混合加速系統(tǒng)還包括:
[0024]與所述網(wǎng)絡(luò)通訊池相連接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)池，用于接收所述網(wǎng)絡(luò)通訊池傳遞的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0025]應(yīng)用本發(fā)明提供的一種基于NVME的混合加速系統(tǒng)，包括業(yè)務(wù)應(yīng)用池、PCIe交換池、網(wǎng)絡(luò)通訊池以及至少兩個(gè)管理模塊，所述業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊、所述PCIe交換模塊與所述數(shù)據(jù)通訊模塊同時(shí)通過I2C總線以及以太網(wǎng)與所述管理模塊相連接，所述I2C總線用于獲取各模塊的底層核心器件信息，業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊包括多個(gè)NVME磁盤陣列和PCIe交換單元，PCIe交換池與所述業(yè)務(wù)應(yīng)用池相連接，用于使PCIe數(shù)據(jù)在所述業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊間傳輸，設(shè)計(jì)至少兩個(gè)管理模塊對各模塊進(jìn)行管理，且同時(shí)采用I2C和以太網(wǎng)的雙管理鏈路設(shè)計(jì)，冗余設(shè)計(jì)防止單個(gè)管理模塊或鏈路出現(xiàn)故障，整個(gè)架構(gòu)用PCIe傳輸技術(shù)作為核心的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)針對NVME磁盤陣列的物理底層資源的池化和其他模塊的池化，便于集中的部署及管理。
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為本發(fā)明一種基于NVME的混合加速系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明一種基于NVME的混合加速系統(tǒng)實(shí)施例的詳細(xì)拓?fù)鋱D；
[0029]圖3為本發(fā)明一種基于NVME的混合加速系統(tǒng)實(shí)施例的又一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4為本發(fā)明一種基于NVME的混合加速系統(tǒng)實(shí)施例的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖5為本發(fā)明一種基于NVME的混合加速系統(tǒng)實(shí)施例的又一詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0033]本發(fā)明提供了一種基于NVME的混合加速系統(tǒng)，包括業(yè)務(wù)應(yīng)用池、PCIe交換池、網(wǎng)絡(luò)通訊池以及至少兩個(gè)管理模塊；
[0034]圖1示出了本發(fā)明基于NVME的混合加速系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，以兩個(gè)管理模塊為例，圖中系統(tǒng)包括:業(yè)務(wù)應(yīng)用池101、PCIe交換池102、網(wǎng)絡(luò)通訊池103以及至少兩個(gè)管理模塊104 ;
[0035]所述業(yè)務(wù)應(yīng)用池101包括多個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊，所述PCIe交換池102包括多個(gè)PCIe交換模塊，所述網(wǎng)絡(luò)通訊池103包括多個(gè)數(shù)據(jù)通訊模塊；
[0036]圖2示出了本實(shí)施例詳細(xì)拓?fù)鋱D，整個(gè)管理架構(gòu)基于全冗余的架構(gòu)，首先設(shè)置2個(gè)管理模塊對系統(tǒng)中的所有模塊進(jìn)行管理，管理模塊用于獲取業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊、PCIe交換模塊與數(shù)據(jù)通訊模塊的運(yùn)行狀態(tài)并對各模塊進(jìn)行管理，2個(gè)管理模塊用戶可以在同一時(shí)間一同使用，由于管理模塊是作為系統(tǒng)中的管理核心，一旦單個(gè)管理模塊出現(xiàn)故障，用戶將無法得知系統(tǒng)中設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等管理信息，因此冗余的設(shè)計(jì)將完全解決此風(fēng)險(xiǎn)；其次采用I2C總線和以太網(wǎng)的雙管理鏈路設(shè)計(jì)，I2C總線主要用來獲取各模塊的底層核心器件的信息，比如模塊時(shí)時(shí)運(yùn)行的溫度、核心器件的電流/電壓情況。以太網(wǎng)主要用來實(shí)現(xiàn)基于IPMI的管理，獲取各模塊的了 Log日志基于當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)通過SNMP發(fā)送預(yù)警。同時(shí)I2C和以太網(wǎng)雙管理鏈路的設(shè)計(jì)，也可避免當(dāng)單管理鏈路失效后管理模塊失去對子模塊管理信息的獲取，I2C總線可使用星型總線代替。
[0037]系統(tǒng)中除業(yè)務(wù)應(yīng)用池、PCIe交換池、網(wǎng)絡(luò)通訊池之外，如圖3所示，還包括:
[0038]與所述PCIe交換池和所述網(wǎng)絡(luò)通訊池均相連接的I/O擴(kuò)展池，以及與所述網(wǎng)絡(luò)通訊池相連接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)池，所述I/o擴(kuò)展池包括多個(gè)I/O子模塊。
[0039]全新的架構(gòu)由業(yè)務(wù)應(yīng)用池、PCIe交換池、I/O擴(kuò)展池、網(wǎng)絡(luò)通訊池和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)池五部分組成，其中業(yè)務(wù)應(yīng)用池由多個(gè)含有NVME陣列的模塊組成，每個(gè)模塊中主要由處理單元、PCIe交換單元和NVME磁盤陣列組成，所有的NVME磁盤陣列都是由處理單元進(jìn)行直接的控制，由于處理單元物理支持的PCIe通道數(shù)量有限，為了進(jìn)一步能擴(kuò)展支持NVME磁盤的數(shù)量，引入PCIe交換單元作為PCIe信號的擴(kuò)展，整個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用池實(shí)現(xiàn)基于NVME