磁盤的數(shù)據(jù)加速，來提升整個架構(gòu)的應(yīng)用數(shù)據(jù)處理速度；
[0040]PCIe交換池作為多個NVME陣列模塊間數(shù)據(jù)的交換中樞，整個PCIe交換池基于PCIe信號傳輸，實現(xiàn)PCIe數(shù)據(jù)在NVME池中所有模塊間的傳輸，同時提供冗余模式的傳輸通路架構(gòu)，進一步保證核心數(shù)據(jù)交換的可靠性；
[0041 ] I/O擴展池一方面提升NVME陣列模塊的擴展性能，可以搭配傳統(tǒng)的FPGA或GPU等協(xié)處理單元來進一步加強子模塊的浮點及多線程計算處理能力，另一方面實現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)通訊模塊間的數(shù)據(jù)通信，可以將業(yè)務(wù)應(yīng)用池中處理的數(shù)據(jù)及運算的結(jié)果通過I/O擴展池傳送給網(wǎng)絡(luò)通訊池，再由網(wǎng)絡(luò)通訊池將數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)存儲池進行存儲，同時也可直接從數(shù)據(jù)存儲池中讀取數(shù)據(jù)進行運算；
[0042]網(wǎng)絡(luò)通訊池可采用FC協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議，F(xiàn)C協(xié)議較傳統(tǒng)的以太網(wǎng)不但采用私有的基于鏈路質(zhì)量的協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)的安全性和完整性更好，而且采用光纖的物理傳輸通路，傳輸距離更遠(yuǎn)、傳輸帶寬更高；
[0043]具體地，圖4示出了業(yè)務(wù)應(yīng)用池中單個業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，每個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，為了進一步能擴展支持NVME磁盤的數(shù)量，引入PCIe交換單元作為PCIe信號的擴展，整個業(yè)務(wù)應(yīng)用池實現(xiàn)基于NVME磁盤的數(shù)據(jù)加速。網(wǎng)絡(luò)單元與處理單元通過PCIe信號進行連接，網(wǎng)絡(luò)單元實現(xiàn)將PCIe信號轉(zhuǎn)換為不同網(wǎng)絡(luò)的信號進行信息的對外交換及網(wǎng)絡(luò)信息的接收。
[0044]圖5為業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊中以及PCIe交換池中的PCIe交換單元的結(jié)構(gòu)示意圖，PCIe交換單元設(shè)備負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)中PCIe數(shù)據(jù)的接收、交換與轉(zhuǎn)發(fā)。整個交換單元對外有32個數(shù)據(jù)端口，每個端口的數(shù)據(jù)帶寬可以達到32Gb/s，外部交換帶寬可達1024Gb/s。交換單元設(shè)計中主要由處理器、PLX交換芯片組成，由于考慮到數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸捄蛿?shù)據(jù)通道的數(shù)量，數(shù)據(jù)交換核心采用通過3個PLX交換芯片聯(lián)合來組成，內(nèi)部交換帶寬可以達到128Gb/s。處理器采用市場上主流的ARM芯片，處理器與3個PLX芯片間分別通過I2C、JTAG和PCIe三條總線連接，其中I2C總線用于接收PLX芯片的狀態(tài)信息及傳送管理信息JTAG總線用于與PLX芯片間的調(diào)試；從處理器出來的1組PCIe總線通過PEX8606轉(zhuǎn)成3組PCIe信號后分別連接3顆PLX芯片，用來實現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸。
[0045]應(yīng)用本實施例提供的一種基于NVME的混合加速系統(tǒng)，主要包括業(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)計至少兩個管理模塊對各模塊進行管理，且同時采用I2C和以太網(wǎng)的雙管理鏈路設(shè)計，冗余設(shè)計防止單個管理模塊或鏈路出現(xiàn)故障，整個架構(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。
[0046]需要說明的是，本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。對于系統(tǒng)類實施例而言，由于其與方法實施例基本相似，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法實施例的部分說明即可。
[0047]最后，還需要說明的是，在本文中，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0048]以上對本發(fā)明所提供的系統(tǒng)進行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項】
1.一種基于NVME的混合加速系統(tǒng)，其特征在于，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管理模塊； 所述業(yè)務(wù)應(yīng)用池包括多個業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊，所述PCIe交換池包括多個PCIe交換模塊，所述網(wǎng)絡(luò)通訊池包括多個數(shù)據(jù)通訊模塊； 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； 所述以太網(wǎng)用于獲取各模塊的日志； 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)通訊模塊的運行狀態(tài)并對各模塊進行管理； 所述業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊包括多個NVME磁盤陣列和PCIe交換單元； 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； 所述網(wǎng)絡(luò)通訊池與所述PCIe交換池相連接，用于進行數(shù)據(jù)傳輸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于NVME的混合加速系統(tǒng)，其特征在于，所述業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊還包括: 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； 網(wǎng)絡(luò)單元，與所述處理單元通過PCIe信號進行連接，用于將PCIe信號轉(zhuǎn)換為目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)信號，進行信息的交換和網(wǎng)絡(luò)信息的接收。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于NVME的混合加速系統(tǒng)，其特征在于，所述PCIe交換模塊包括PCIe交換單元； 所述PCIe交換單元包括處理器、32個數(shù)據(jù)端口和3個PLX交換芯片； 所述處理器同時通過I2C總線、JTAG總線和PCIe總線與3個所述PLX交換芯片均相連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于NVME的混合加速系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 與所述PCIe交換池和所述網(wǎng)絡(luò)通訊池均相連接的I/O擴展池，用于將業(yè)務(wù)應(yīng)用池中處理的數(shù)據(jù)和運算結(jié)果傳送至網(wǎng)絡(luò)通訊池； 所述I/O擴展池包括多個I/O子模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于NVME的混合加速系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 與所述網(wǎng)絡(luò)通訊池相連接的數(shù)據(jù)存儲池，用于接收所述網(wǎng)絡(luò)通訊池傳遞的數(shù)據(jù)進行存儲。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于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)計至少兩個管理模塊對各模塊進行管理，且同時采用I2C和以太網(wǎng)的雙管理鏈路設(shè)計，冗余設(shè)計防止單個管理模塊或鏈路出現(xiàn)故障，整個架構(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。
【IPC分類】G06F3/06
【公開號】CN105426120
【申請?zhí)枴緾N201510726309
【發(fā)明人】王磊
【申請人】浪潮(北京)電子信息產(chǎn)業(yè)有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年10月30日