利用PCI局部总线实现BIade Server的数据交换
摘要:通过对刀片服务器基本概念、主要组成以及内部架构的分析和研究,针对刀片与主板之间的高速通信需求,采用PCI总线作为系统的数据通信协议,给出了PCI局部总线的详细分析和设计流程,以及系统所采用的“PCI+FPGA+FLASH”方案的具体实现方法和步骤,最后给出了实际的测试验证结果,相关结论,对设计PCI通信系统具有较强的借鉴意义。
关键词:刀片服务器;主板;PCI;局部总线;FPGA
新一代机架式服务器Blade Server(刀片服务器),应用iSCSI协议,通过TCP/IP实现网络存储,利用Intemet,可将SCSI数据包传到地球上的任何地方。
笔者着眼于刀片服务器的内部构架和整体方案的介绍,主要论述了基于FPGA的刀片与主板之间PCI数据交换的具体实现方法。
1 刀片服务器系统构架
刀片服务器是一种HAHD(High Availability High Density,高可用高密度)的低成本服务器平台,是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的。每一块刀片均由“系统服务器主板+控制板”组成,可以远程启动Windows NT/2000、Linux、Solaris等操作系统。类似于独立的服务器,每块刀片可以没有独立硬盘来存储数据,而是多个刀片共享一个Raid磁盘阵列。在该模式下,每个刀片运行自己的系统,服务于用户指定的不同用户群,相互之间没有关联,不过也可以通过系统软件将这些刀片集合成一个服务器集群,在集群模式下,所有的刀片连接起来提供高速网络环境,实现资源共享,为相同的用户群服务。用户若需提高整体性能,只需在集群中插入新的刀片即可。刀片可热插拔,替换便捷,且维护时间减到最小。
机架中的服务器(刀片)可以通过智能KVM转换板共享一套键盘、显示器和鼠标,以访问多台服务器(刀片),从而便于进行升级、维护和访问服务器上的文件。单个刀片通过PCI总线连接至主板,刀片中据的传输和交换,均通过该通道进行,刀片的实际组成如图1所示。
刀片在单机架系统中的位置如图2所示。
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