云数据中心I/O资源池化

发布时间：2021-01-09 07:56

　　近年来,云计算的发展为数据中心带来了新的应用场景和需求。其中,虚拟化作为云服务的重要使能技术,对数据中心服务器I/O系统的性能、扩展性和设备种类多样性提出了更高的要求,沿用传统设备与服务器紧耦合的I/O架构将会导致资源冗余,数据中心服务器密度降低,布线复杂度增加等诸多问题。因此,文章围绕I/O资源池化架构的实现机制和方法展开研究,目标是解除设备与服务器之间的绑定关系,实现接入服务器对I/O资源的按需弹性化使用,从根本上解决云计算数据中心的I/O系统问题。同时,还提出了一种基于单根I/O虚拟化协议实现多根I/O资源池化的架构,该架构通过硬件的外设部件高速互连接口多根域间地址和标识符映射机制,实现了多个物理服务器对同一I/O设备的共享复用;通过虚拟I/O设备热插拔技术和多根共享管理机制,实现了虚拟I/O资源在服务器间的实时动态分配;采用现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array）构建了该架构的原型系统。结果表明,该架构能够为各个共享服务器提供良好的I/O操作性能。 

【文章来源】：集成技术. 2016,5(01)

【文章页数】：16 页

【部分图文】：

/O资源池化架构的FPGA原型系统

??嬷姓加玫腜CIeID映射表项，内存地址映射表项以及配置空间模拟结构体，以腾出硬件资源为其他执行热插操作的虚拟功能所使用。4原型系统实现和评测本文使用XilinxVirtex6ff365tFPGA(Field-ProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)实现了设计的原型系统，如图10所示，其向外部呈现3个PCIe接口。其中，标注为CPUPort0和Port1的PCIeGen2x8金手指接口和PCIeGen2x8线缆接口，分别用于连接Owner服务器和User服务器；标注为IOPort的PCIeGen2x8的插槽接口用于连接设备。CIePxBableCCPUPort0CPUPort1IOPort图10I/O资源池化架构的FPGA原型系统Fig.10FPGAprototypeofourI/Oresourcepoolingarchitecture测试平台搭建如下，两台物理服务器通过原型系统共享同一块Intel82599万兆以太网卡，该网卡支持PCIeSR-IOV协议。服务器1是I/O资源池化系统中的Owner，服务器2则是User。服务器3是测试服务器，它通过Intel82599万兆以太网卡与I/O资源池系统直接互连，形成本地局域网络，以测试I/O资源池化系统的网络I/O功能和性能。图11给出了测试平台的搭建框图。1Owner…2User…I/O3…Intel8259910GbEIntel8259910GbE图11测试平台搭建框图Fig.11Testbedforourprototype


本文编号：2966266