2008年4月15日 星期二

I/O虛擬化重新定義PCIexpress功能


   過去幾年,PCI Express(以下簡寫為PCIe)匯流排逐漸成為一種具高效率、成本效益,並適用於網路應用設計的平台。PCIe的發展是為了克服以往並列式電腦匯流排架構在效能、擴充性以及組態等各方面所受的限制,新的這種通用型序列I/O的連結技術,已被廣泛受到企業型、桌上型、行動、通訊及嵌入式等各項應用領域的設計採用。僅管普及度已相當廣泛,業界卻普遍認為:PCIe匯流排的效能還是無法因應高效能儲存與網路設備所需特殊I/O的需求。
   
但PCIe標準的延伸規格,正努力改變這種想法。 PCI-SIG 工作小組正在研議新的規格,即將PCIe加入I/O虛擬化功能。這項新功能可讓網路管理者能在不同CPU間或CPU群組對週邊元件的資源及端點(endpoints)進行虛擬化或分享。
   
IO虛擬層級
   
基本PCIe拓撲有專屬的端點對應至特定的root complexes。在這樣的環境中,網路架構中的每個實體端點都對應連到一個系統映像(System Image),且無法被分享。而以新的規格定義,Root Complex拓撲規格則提供兩個層級的I/O虛擬。第一個層級稱為 Single-Root I/O 虛擬(IOV),由實體端點本身提供虛擬的功能。這個端點可以支援一個或多個虛擬端點(Virtual Endpoints),並利用各種機制讓每個虛擬端點(VE)從不同的系統映像(System Images)與直接記憶體存取(Direct Memory Access)的來源直接進行I/O與記憶體的作業,在不會干預執行過程的情況下,完成與中斷系統映像的作業。第二個層級稱為 Multi-Root (多根) IOV,運用Multi-Root(MR)交換器與MR端點來延伸虛擬化功能。MR交換器與MR端點都有相關機制,讓多個Root Complex與系統映像能分享共同的端點。

關鍵字 : IDT