圖 1b

SSD I/O擴展盒中的PCIe

　　大型企業(yè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心需要存儲設備庫，一般被稱為I/O擴展盒和柜。過去，這些I/O擴展盒由大型HDDs陣列組成，但現(xiàn)在它們中有很多正在被SSD系統(tǒng)或SSD和HDD混合系統(tǒng)所取代(混合系統(tǒng)中，需要被服務器快速讀取的數(shù)據(jù)存儲在SSD中，其他數(shù)據(jù)存儲在傳統(tǒng)的HDD中)。

　　PCIe 交換機生產(chǎn)商的產(chǎn)品，比如像PLX 技術(shù)公司，都支持非透明(NT)端口，允許二級服務器連 接到IO擴展盒的同時，還能與常規(guī)的數(shù)據(jù)交易分離開來。而且，即使主服務器出現(xiàn)故障，二級服務器也能接管IO盒，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的全讀取(圖Figure 2)。還能進一步擴展NT功能，讓它為高實用性應用程序提供交換器光纖或SSD陣列冗余。系統(tǒng)設計者應該注意到，銅線或光纖通道均可用來建立服務器和IO 盒之間的PCIe鏈接。

圖 2

　　有些PCIe交換機生產(chǎn)商提供了芯片上的直接內(nèi)存存取驅(qū)動器，因此數(shù)據(jù)能以點對點方式從一個SSD模塊移動到另一個模塊，同時還不占用服務器CPU。這一機制可用于提高MLC/SLC混合系統(tǒng)中SLC的耐久性，從而在實現(xiàn)更強耐久性的同時還能有一個更好的價格/容量性價比。

　 　高實用性多主機系統(tǒng)中的PCIe SSD在數(shù)據(jù)中心里，很多服務器都是通過存儲區(qū)域網(wǎng)(SANs)共用存儲系統(tǒng)和設備的。PCIe 光纖和基于PCIe 技術(shù)的IO也可以通過類似的方式被共享。圖3展示的是一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)中PCIe光纖將一個被共享IO盒中的一組SSD和一個特定的服務器聯(lián)在了一起，通 過這種方式，I/O擴展盒中SSD的全部容量可以在與之相連的服務器之間進行分配。當SSD與服務器的連接能從一個改換到另一個上以應對增加的負載或在它 上面運行的應用程序時，這種方法會更加有效。

圖 3

　 　這一概念可以進一步拓展來支持失效備援——將應用或虛擬儀器從一個服務器移到另一個服務器。如果遇到服務器失效備援的情況，與故障服務器相連的SSD的 控制和讀取就可以轉(zhuǎn)移到另外那個服務器上。應用程序或虛擬儀器在服務器之間移動的時候，相關的數(shù)據(jù)無需復制到另一個SSD中;而是把與之相連的SSD改連 到一個新服務器上。這種連接可以通過一個服務器或PCIe交換器上的外部管理端口來實現(xiàn)。

　　PCIe 內(nèi)聯(lián)技術(shù)的使用已經(jīng)在企業(yè)和數(shù)據(jù)中心的SSD系統(tǒng)中得到了廣泛普及。今后，基于NVMe和SOP的設備投入使用后，它的重要性還有望繼續(xù)攀升?，F(xiàn)在的第三代(8GT/s)產(chǎn)品中，PCIe 已經(jīng)可以直接用于CPU和IO設備，并已被證實可以支持銅線和光纖電纜。PCIe不僅能為SSD內(nèi)聯(lián)提供出色的帶寬和容量，而且還提供了其他諸如非透明性，DMA和點對點傳輸?shù)奶匦裕瑥亩屜到y(tǒng)可靠性，耐久性，性能和成本得到了全面提升。

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