發(fā)布時(shí)間：2021-01-09 07:56

　　近年來(lái),云計(jì)算的發(fā)展為數(shù)據(jù)中心帶來(lái)了新的應(yīng)用場(chǎng)景和需求。其中,虛擬化作為云服務(wù)的重要使能技術(shù),對(duì)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器I/O系統(tǒng)的性能、擴(kuò)展性和設(shè)備種類多樣性提出了更高的要求,沿用傳統(tǒng)設(shè)備與服務(wù)器緊耦合的I/O架構(gòu)將會(huì)導(dǎo)致資源冗余,數(shù)據(jù)中心服務(wù)器密度降低,布線復(fù)雜度增加等諸多問(wèn)題。因此,文章圍繞I/O資源池化架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制和方法展開(kāi)研究,目標(biāo)是解除設(shè)備與服務(wù)器之間的綁定關(guān)系,實(shí)現(xiàn)接入服務(wù)器對(duì)I/O資源的按需彈性化使用,從根本上解決云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的I/O系統(tǒng)問(wèn)題。同時(shí),還提出了一種基于單根I/O虛擬化協(xié)議實(shí)現(xiàn)多根I/O資源池化的架構(gòu),該架構(gòu)通過(guò)硬件的外設(shè)部件高速互連接口多根域間地址和標(biāo)識(shí)符映射機(jī)制,實(shí)現(xiàn)了多個(gè)物理服務(wù)器對(duì)同一I/O設(shè)備的共享復(fù)用;通過(guò)虛擬I/O設(shè)備熱插拔技術(shù)和多根共享管理機(jī)制,實(shí)現(xiàn)了虛擬I/O資源在服務(wù)器間的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分配;采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（Field-Programmable Gate Array）構(gòu)建了該架構(gòu)的原型系統(tǒng)。結(jié)果表明,該架構(gòu)能夠?yàn)楦鱾�(gè)共享服務(wù)器提供良好的I/O操作性能。 

【文章來(lái)源】：集成技術(shù). 2016,5(01)

【文章頁(yè)數(shù)】：16 頁(yè)

【部分圖文】：

/O資源池化架構(gòu)的FPGA原型系統(tǒng)

??嬤姓加玫腜CIeID映射表項(xiàng)，內(nèi)存地址映射表項(xiàng)以及配置空間模擬結(jié)構(gòu)體，以騰出硬件資源為其他執(zhí)行熱插操作的虛擬功能所使用。4原型系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和評(píng)測(cè)本文使用XilinxVirtex6ff365tFPGA(Field-ProgrammableGateArray，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的原型系統(tǒng)，如圖10所示，其向外部呈現(xiàn)3個(gè)PCIe接口。其中，標(biāo)注為CPUPort0和Port1的PCIeGen2x8金手指接口和PCIeGen2x8線纜接口，分別用于連接Owner服務(wù)器和User服務(wù)器；標(biāo)注為IOPort的PCIeGen2x8的插槽接口用于連接設(shè)備。CIePxBableCCPUPort0CPUPort1IOPort圖10I/O資源池化架構(gòu)的FPGA原型系統(tǒng)Fig.10FPGAprototypeofourI/Oresourcepoolingarchitecture測(cè)試平臺(tái)搭建如下，兩臺(tái)物理服務(wù)器通過(guò)原型系統(tǒng)共享同一塊Intel82599萬(wàn)兆以太網(wǎng)卡，該網(wǎng)卡支持PCIeSR-IOV協(xié)議。服務(wù)器1是I/O資源池化系統(tǒng)中的Owner，服務(wù)器2則是User。服務(wù)器3是測(cè)試服務(wù)器，它通過(guò)Intel82599萬(wàn)兆以太網(wǎng)卡與I/O資源池系統(tǒng)直接互連，形成本地局域網(wǎng)絡(luò)，以測(cè)試I/O資源池化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)I/O功能和性能。圖11給出了測(cè)試平臺(tái)的搭建框圖。1Owner…2User…I/O3…Intel8259910GbEIntel8259910GbE圖11測(cè)試平臺(tái)搭建框圖Fig.11Testbedforourprototype


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