CN104202259A - 一种服务器动态资源重构的sas传输性能加速方法 - Google Patents

一种服务器动态资源重构的sas传输性能加速方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104202259A
CN104202259A CN201410496606.9A CN201410496606A CN104202259A CN 104202259 A CN104202259 A CN 104202259A CN 201410496606 A CN201410496606 A CN 201410496606A CN 104202259 A CN104202259 A CN 104202259A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
sas
transmission
unit
dynamic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410496606.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104202259B (zh
Inventor
刘涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inspur Electronic Information Industry Co Ltd
Original Assignee
Inspur Electronic Information Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inspur Electronic Information Industry Co Ltd filed Critical Inspur Electronic Information Industry Co Ltd
Priority to CN201410496606.9A priority Critical patent/CN104202259B/zh
Publication of CN104202259A publication Critical patent/CN104202259A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104202259B publication Critical patent/CN104202259B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Bus Control (AREA)

Abstract

本发明提供一种服务器动态资源重构的SAS传输性能加速方法，属于计算机通信领域，本发明通过建立SAS动态传输重构单元，通过PCIE总线连接到CPU；将SAS动态传输重构单元通过LPC总线连接到主板上的南桥PCH芯片，服务器运行过程中，SAS动态传输重构单元首先初始化为直连模式，同时启动数据抓包处理，分析读写比例及数据的大小，并且将单位时间内的数据量做统计，根据获取的当前SAS数据传输的统计规律，进行传输单元的自动重构，进行数据存储自动条带化，同时根据数据传输的时延情况，建立数据传输缓存空间，实现最优的SAS传输重构单元；调整优化驱动层的发包参数，达到最优的数据传输路径。

Description

一种服务器动态资源重构的SAS传输性能加速方法
技术领域
本发明涉及计算机通信领域，具体是利用一种服务器动态资源重构的SAS传输性能加速方法，来解决当前在服务器系统中，服务器SAS扩展卡的数据传输性能逐渐成为系统性能的瓶颈的问题。 
背景技术
当今的服务器系统的性能要求越来越高，服务器主板的输入输出数据的吞吐量越来越大，数据吞吐包含本地存储数据的传输和对外网络数据传输。服务器主板设计有2-6根PCIE总线的插槽，用以扩展相应的存储或网络子卡；对于一个标配的服务器系统，上述两类子卡是必不可少的，服务器的传输性能也主要体现在两类子卡上，不断的进行数据存储与向外界提供运算数据，服务器扩展卡的数据传输性能工作直接影响服务器系统的性能，并逐渐成为系统性能的瓶颈。为了保证当前服务器系统的工作高效及稳定性，实现服务器系统资源重构的SAS传输性能加速，对于服务器系统的存储性能提升起着至关重要的作用。
当前对服务器系统SAS数据传输高效性，逐渐成为影响服务器性能的关键因素。当前存在的问题是服务器系统通用化设计，硬件及驱动均考虑最广泛的应用环境，随着用户数据环境的差异，对于数据的使用也产生了各种不同的需求，当需要减小CPU的写入时间时，其要求的能够提供足够的缓存空间，实现数据到缓冲处理，即CPU不用考虑硬盘的速度，直接将数据写入缓存，由缓存将数据转存到硬盘，提升CPU的性能。当需要大数据块存储处理时，其要求的能够提供足够的数据IO低时延传输能力，实现数据到硬盘的直连通道。当存储数据为小单位数据块时，其要求的能够提供数据整合处理能力，实现数据的压缩处理，提升效率。当前服务器系统固定通用化设计，对于定制化的用户环境难以发挥出性能优势，甚至会导致系统应用的异常退出。由于该固定化的设计模式，针对特定的应用环境，系统的SAS数据运行性能出现较大的波动，影响系统的运行稳定性。无法实现服务器系统的高性价比需求，系统没有具体的优势应用环境；随着对服务器系统高性能、低成本要求不断增加，如何实现服务器主板系统的高效、可靠、低成本SAS传输设计尤为重要，并成为决定服务器性价比竞争的关键要素之一。 
发明内容
针对当前服务器系统实际运行过程中遇到的上述问题，结合动态资源重构等关键因素，通过深入分析，我们总结了一种服务器动态资源重构的SAS传输性能加速方法。
本发明是以资源调度理论支撑点，具体是利用一种服务器动态资源重构的SAS传输性能加速方法，来解决当前在服务器系统中，服务器SAS扩展卡的数据传输性能逐渐成为系统性能的瓶颈的问题。为了保证当前服务器系统的工作高效及稳定性，实现服务器系统资源重构的SAS传输性能加速，对于服务器系统的存储性能提升起着至关重要的作用。本方法保证了服务器系统SAS传输高效运行，实现服务器主板存储系统的可靠性、安全性设计，对于服务器系统的性能提升具有重要意义，具体发明内容可以分为如下几个方面：
①建立SAS动态传输重构单元，并通过PCIE总线连接到CPU，实现主数据通讯路径。
②将SAS动态传输重构单元通过LPC总线连接到主板上的南桥PCH芯片，实现重构管理数据的通讯路径。
③服务器运行过程中，SAS动态传输重构单元首先初始化为直连模式，同时启动数据抓包处理，分析读写比例及数据的大小，并且将单位时间内的数据量做统计，获取当前SAS数据传输的统计规律。
④根据获取的当前SAS数据传输的统计规律，进行传输单元的自动重构，进行数据存储自动条带化，同时根据数据传输的时延情况，建立数据传输缓存空间，实现最优的SAS传输重构单元。
⑤根据具体的数据统计规律生成的SAS动态传输重构单元，通过上述的LPC总线向操作系统提供硬件配置信息，调整优化驱动层的发包参数，达到最优的数据传输路径。
建立SAS动态传输重构单元，并通过PCIE总线连接到CPU，实现主数据通讯路径。SAS动态传输重构单元采用具备PCIE硬核的FPGA实现，采用PCIE2.0 X8带宽的总线与CPU PCIE控制器相连，当数据带宽根据传输实际数据量的大小，当数据小于20G/s在单元重构过程中，自动降低带宽为PCIE2.0 X4，实现重构单元低功耗。
将SAS动态传输重构单元通过LPC总线连接到主板上的南桥PCH芯片，实现重构管理数据的通讯路径，为防止南桥PCH芯片LPC总线的其他传输数据的影响，此处LPC总线需要通过数据选择开关连接到主板上的南桥PCH芯片，即SAS动态传输重构单元与南桥需要通讯时，由主动通讯发起端告知数据的选择开关，来打开两者之间的LPC总线通路。
服务器运行过程中，SAS动态传输重构单元首先初始化为直连模式，即SAS数据不经任何处理直接传输到对应硬盘中；同时启动数据抓包处理，将传输路径上的每一个数据包，进行协议解码分析，通过SAS数据包的格式分析，分析得出读写比例及数据的大小，并且将十分钟内的数据量做统计，获取单位时间内数据分布，进而获取当前SAS数据传输的统计规律。
根据获取的当前SAS数据传输的统计规律，进行传输单元的自动重构，进行数据存储自动条带化，即根据数据块的大小，将数据分配到对应存储介质的数据条带上，即对于大于64MB的数据块，采用128KB的数据介质条带，对于大于32MB小于64MB的数据块，采用64KB的数据介质条带，对于小于32MB的数据块，采用32KB的数据介质条带，实现数据的条带化分配；同时根据数据传输的时延情况，建立数据传输缓存空间，传输时延在20ns以上时，采用512MB的缓存空间，实现最优的SAS传输重构单元。
根据具体的数据统计规律生成的SAS动态传输重构单元，通过上述的LPC总线向操作系统提供硬件配置信息，调整优化驱动层的发包参数，包括数据包的大小、封装形式，达到最优的数据传输路径。LPC总线作为重构管理数据的通讯路径，还可以实现从操作系统向SAS动态传输重构单元的主动参数设置，实现客制化的资源动态重构。
为了保证当前服务器系统的工作高效及稳定性，实现服务器系统资源重构的SAS传输性能加速，对于服务器系统的存储性能提升起着至关重要的作用。本方法保证了服务器系统SAS传输高效运行，实现服务器主板存储系统的可靠性、安全性设计，对于服务器系统的性能提升具有重要意义。
附图说明
附图1是本发明的实施流程图。
具体实施方式
下面对本发明的内容进行更加详细的阐述：
①建立SAS动态传输重构单元，SAS动态传输重构单元采用具备PCIE硬核的FPGA实现，采用PCIE2.0 X8带宽的总线与CPU PCIE控制器相连，实现主数据通讯路径。
②将SAS动态传输重构单元通过LPC总线，经过数据选择开关，连接到主板上的南桥PCH芯片，实现重构管理数据的通讯路径。
③服务器运行过程中，SAS动态传输重构单元首先初始化为直连模式，同时启动数据抓包处理，分析读写比例及数据的大小，并且将单位时间内的数据量做统计，获取当前SAS数据传输的统计规律。
④根据获取的当前SAS数据传输的统计规律，进行传输单元的自动重构，进行数据存储自动条带化，同时根据数据传输的时延情况，建立数据传输缓存空间，实现最优的SAS传输重构单元。
⑤根据具体的数据统计规律生成的SAS动态传输重构单元，通过上述的LPC总线向操作系统提供硬件配置信息，调整优化驱动层的发包参数，达到最优的数据传输路径。
经过上面详细的实施，我们可以很方便的实现服务器SAS存储系统无故障运行，不仅达到了可靠性要求，而且实现SAS传输自适应要求，实现服务器SAS系统的可靠性、稳定性，实现高性价比系统扩展。

Claims (6)

1.一种服务器动态资源重构的SAS传输性能加速方法，其特征在于分为如下几个方面： 
①建立SAS动态传输重构单元，并通过PCIE总线连接到CPU，实现主数据通讯路径；
②将SAS动态传输重构单元通过LPC总线连接到主板上的南桥PCH芯片，实现重构管理数据的通讯路径；
③服务器运行过程中，SAS动态传输重构单元首先初始化为直连模式，同时启动数据抓包处理，分析读写比例及数据的大小，并且将单位时间内的数据量做统计，获取当前SAS数据传输的统计规律；
④根据获取的当前SAS数据传输的统计规律，进行传输单元的自动重构，进行数据存储自动条带化，同时根据数据传输的时延情况，建立数据传输缓存空间，实现最优的SAS传输重构单元；
⑤根据具体的数据统计规律生成的SAS动态传输重构单元，通过上述的LPC总线向操作系统提供硬件配置信息，调整优化驱动层的发包参数，达到最优的数据传输路径。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于建立SAS动态传输重构单元，并通过PCIE总线连接到CPU，实现主数据通讯路径；SAS动态传输重构单元采用具备PCIE硬核的FPGA实现，采用PCIE2.0 X8带宽的总线与CPU PCIE控制器相连，当数据带宽根据传输实际数据量的大小，当数据小于20G/s在单元重构过程中，自动降低带宽为PCIE2.0X4，实现重构单元低功耗。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于将SAS动态传输重构单元通过LPC总线连接到主板上的南桥PCH芯片，实现重构管理数据的通讯路径，为防止南桥PCH芯片LPC总线的其他传输数据的影响，此处LPC总线需要通过数据选择开关连接到主板上的南桥PCH芯片，即SAS动态传输重构单元与南桥需要通讯时，由主动通讯发起端告知数据的选择开关，来打开两者之间的LPC总线通路。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于服务器运行过程中，SAS动态传输重构单元首先初始化为直连模式，即SAS数据不经任何处理直接传输到对应硬盘中；同时启动数据抓包处理，将传输路径上的每一个数据包，进行协议解码分析，通过SAS数据包的格式分析，分析得出读写比例及数据的大小，并且将十分钟内的数据量做统计，获取单位时间内数据分布，进而获取当前SAS数据传输的统计规律。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于根据获取的当前SAS数据传输的统计规律，进行传输单元的自动重构，进行数据存储自动条带化，即根据数据块的大小，将数据分配到对应存储介质的数据条带上，即对于大于64MB的数据块，采用128KB的数据介质条带，对于大于32MB小于64MB的数据块，采用64KB的数据介质条带，对于小于32MB的数据块，采用32KB的数据介质条带，实现数据的条带化分配；同时根据数据传输的时延情况，建立数据传输缓存空间，传输时延在20ns以上时，采用512MB的缓存空间，实现最优的SAS传输重构单元。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于根据具体的数据统计规律生成的SAS动态传输重构单元，通过上述的LPC总线向操作系统提供硬件配置信息，调整优化驱动层的发包参数，包括数据包的大小、封装形式，达到最优的数据传输路径；LPC总线作为重构管理数据的通讯路径，还可以实现从操作系统向SAS动态传输重构单元的主动参数设置，实现客制化的资源动态重构。
CN201410496606.9A 2014-09-25 2014-09-25 一种服务器动态资源重构的sas传输性能加速方法 Active CN104202259B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410496606.9A CN104202259B (zh) 2014-09-25 2014-09-25 一种服务器动态资源重构的sas传输性能加速方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410496606.9A CN104202259B (zh) 2014-09-25 2014-09-25 一种服务器动态资源重构的sas传输性能加速方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104202259A true CN104202259A (zh) 2014-12-10
CN104202259B CN104202259B (zh) 2017-10-27

Family

ID=52087489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410496606.9A Active CN104202259B (zh) 2014-09-25 2014-09-25 一种服务器动态资源重构的sas传输性能加速方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104202259B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105224496A (zh) * 2015-09-08 2016-01-06 浪潮(北京)电子信息产业有限公司 一种动态可重构系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103530257A (zh) * 2013-10-18 2014-01-22 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种动态自适应传输路径优化sas信号质量的方法
CN103984569A (zh) * 2014-04-30 2014-08-13 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种hba卡加速方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103530257A (zh) * 2013-10-18 2014-01-22 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种动态自适应传输路径优化sas信号质量的方法
CN103984569A (zh) * 2014-04-30 2014-08-13 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种hba卡加速方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RACHELLE TRENT: "串行连接的SCSI(SAS)", 《世界电子元器件》 *
彭晓明: "动态可重构技术研究综述", 《计算机工程与设计》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105224496A (zh) * 2015-09-08 2016-01-06 浪潮(北京)电子信息产业有限公司 一种动态可重构系统
CN105224496B (zh) * 2015-09-08 2018-05-01 浪潮(北京)电子信息产业有限公司 一种动态可重构系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN104202259B (zh) 2017-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109613491B (zh) 一种基于fpga的高速信号采集存储及回放系统
CN102298561B (zh) 一种对存储设备进行多通道数据处理的方法、系统和装置
CN105224482A (zh) 一种fpga加速卡高速存储系统
MX2012005934A (es) Disco de estado solido (ssd) multi-interfaz, metodo de procesamiento y sistema del mismo.
CN103034295B (zh) 输入输出能力增强的可重构微服务器
TW200604827A (en) IO-stream adaptive write caching policy adjustment
CN103150427A (zh) 一种基于ssd硬盘缓存加速与备份的raid设计方法
CN107346170A (zh) 一种fpga异构计算加速系统及方法
CN103517085B (zh) 一种基于视频解码设计实现远程服务器管理的方法
CN103365601A (zh) 基于龙芯3a处理器的云存储系统
WO2016029524A1 (zh) 一种用于闪存的网络存储设备及其处理方法
CN201698255U (zh) 具有磁盘高速读写功能的服务器
CN105045761B (zh) 一种数据中心的高速并行处理架构
CN104202259A (zh) 一种服务器动态资源重构的sas传输性能加速方法
CN103514140A (zh) 用于实现可重构系统中配置信息多发射的重构控制器
CN103019324B (zh) 内存能力增强的可重构微服务器
CN104615565A (zh) 一种传输速率达到12Gb的SAS卡装置
CN210466253U (zh) 一种具备高密度gpu扩展能力的服务器
CN103984569A (zh) 一种hba卡加速方法
CN116185499A (zh) 寄存器数据传输方法、寄存器缓存模块、智能设备和介质
CN107943413A (zh) 一种固态硬盘提升读性能的方法
CN105630400A (zh) 高速海量数据存储系统
CN108170379A (zh) 一种提升ssd稳态时写命令服务质量的方法及ssd
CN202067260U (zh) 一种减少数据传输的缓存系统
CN207530841U (zh) 多规格10Gbps网络信号长时采集与回放系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant