PCIE SSD 熱插拔

來源:Goldendisk 瀏覽:1406 發表時間:2020-11-23

      PCIe SSD最早是 Fusion-IO 推出來的 以閃卡的形式被互聯網公司和數據中心廣發議使用。閃卡一般作為數據緩存來使用如果在服務器中集成更多的 PCle SSD.

的形式就有局限了。閃存卡有以下缺點:

1插在服務器主板的 PCle 插槽上,數量有限。

2通過PCIe 插槽供電,單卡容量受到限制。

3PCIe 插槽上,容易出現由于散熱不良導致宕機的問題。

4不能熱插拔。如果發現PCIe 閃存卡有故障、必須要停止服務,關閉服務器,打開機箱,拔出閃存卡。這對有成百上千臺服務器的數據中心來說,管理成本非常高。

所以,如下圖所示,PCIe SSD推出了新的形式SFF-8639 又稱U. 2 U.2 PCIE SSD類似于傳統的盤位式 SATASAS硬盤,可以直接從服務器前面板熱插拔

圖片1.png  

當服務器有很多個可以熱插拔的U. 2 SSD之后,存儲密度大為提,更重要的U.2 SSD不只可以用作數據緩存,關鍵數據也可以放在其中。過多個U. 2 SSD組成RAID列,當某個U. 2 SSD故障之后,可以通過前面板顯示燈確定改障SSD 盤位,予以更換,同不會造成服務器停止服務或者數據丟失。

目前有很多服務器廠商都發布了有很多 U. 2 SSD 盤位的服務器,有的是少數U.2 SSD

和多數SATA HDD混合,有的甚至是24個純U. 2 SSD 盤位。配備高密度SSD的服務對數據中心來說,可以大幅減少傳統服務器的數量,因為很多企業應用對存儲容量要求并不高,傳統機械硬盤陣列的容量很大,卻處于浪費狀態。企業對硬盤帶寬的要求更高,一SSD陣列服務器能夠支持的用戶數是 HDD陣列服務器的好幾倍,功耗和制冷成本卻少了好幾倍。目前,房租和土地成本越來越高,能夠在有限的數據中心空間中為大量用戶供服務,對電信、視頻網站、互聯網公司等企業來說非常重要。所以可以預期,隨著閃在價格的逐年下降,配備 SSD陣列的服務器會越來越普及。

我們來看看PCIe SSD熱插拔的技術實現。傳統SATASAS硬盤通過HBA和主機信,所以也是通過HBA 來管理熱插拔。但是,PCIe SSD 直接連到CPUPCIe 控制器熱插拔需要驅動直接管理。根據Memblaze公司公眾號的介紹,一般熱插拔PCIe SSD需要幾方面的支持:

 1PCIe SSD: 一方需要硬件支持,避免SSD在插盤過程中產生電流波峰導致器件損壞;另一方面,控制器要能自動檢測到拔盤操作,避免數據因掉電而丟失。

 2服務器背板 PCIe SSD插槽:需要通過服務器廠家了解是否支持U. 2 SSD熱插拔。

3操作系統:要確定熱插拔是操作系統還是BIOS處理的,也需要咨詢服務器主板廠家

來確定。

4PCIe SSD驅動:不管是Linux 內核自帶的 NVMe 驅動,還是廠家提供的驅動,都需要在各種使用環境中做過大量熱插拔穩定性測試,避免在實際操作中因為驅動問題

導致系統崩漬。

撥出 PCIe SSD 的基本流程如下:

1) 配置應用程序,停止所有對目標SSD的訪問。如果某個程序打開了該SSD中的某

個目錄,也需要退出;

2) umount 目標SSD上的所有文件系統;

3) 有些SSD廠家會要求卸載SSD驅動程序,從系統中刪除已注冊的塊設備和disk;

4) 拔出 SSD.

由此我們可以看到pcie SSD熱插拔給很多服務器企業和數據中心帶來很便利,既然解決了成本問題,又提高了對SSD利用率。

 


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