[发明专利]使用虚拟输出队列映射结构上NVME分组

说明书

提供了一种用于远程应用主机使用的网络基础设施设备(例如，网络交换机)，该设备集成固态驱动(SSD)存储，使用非易失性存储器快速(NVMe)数据传送协议。提供了使用针对映射到SSD存储的多个提交队列的直接速率控制(RC)反馈的网络交换机的高可用性配置。结构上NVMe(NVMe‑oF)是网络架构上的NVMe协议的实现。可以使用出口队列拥塞核算(与单个出口输出相关联)与从针对集成的SSD设备的远程主机接收输入/输出命令的源节点之间的直接RC反馈信号来控制对网络结构上的SSD的访问。在一些实现中，直接RC反馈信号使用基于硬件的信号。在一些实现中，直接RC反馈信号在网络交换机的内部交换结构内的硬件逻辑(硅芯片逻辑)中被实现。

背景技术

公司中的一些信息技术部门已经开始构建其计算机基础设施以尽可能地由软件定义。通常，这种软件定义的基础设施有时依赖于超融合基础设施(HCI)，在HCI中，不同的功能组件集成到单个设备中。HCI的一个方面是硬件组件可以虚拟化为计算机硬件基础设施的软件定义的和逻辑上隔离的计算、存储和网络表示。硬件资源的HCI和虚拟化可以允许计算资源的灵活分配。例如，配置变化可以被应用于基础设施，而底层硬件只是简单地适应新的软件实现的配置。一些公司可能会进一步使用HCI以通过完全以软件定义计算机的能力规范来实现虚拟化计算机。每个虚拟化计算机(例如，由软件定义的)然后可以利用一个或多个物理计算机(例如，底层硬件)的一部分。虚拟化的一个公认结果是，可以在整个组织之中更高效地利用物理计算、存储和网络容量。

NVM快速(NVMe)是一种数据传送协议，其通常用于通过外围组件互连快速(PCIe)通信总线与固态驱动(SSD)通信。存在很多不同类型的数据传递协议用于计算机系统中的不同用途。每个传递协议在速度和性能方面可以表现出不同的特性，因此每个协议可以适用于不同的用途。NVMe是数据协议的一个示例，其可以被用于实现主机系统与SSD之间的高速数据传送。NVMe通常被用于需要对SSD进行高性能读取和写入操作的计算机。利用能够在进一步利用HCI硬件的软件定义的基础设施内支持高性能读取和写入的基于NVMe的存储可以表示基础设施网络的有用且适应性强的配置。

用于运行结构上NVMe(NVMe-oF)的规范于2014年启动。该规范的一个目标是将NVMe扩展到诸如以太网、光纤通道和InfiniBand等结构或任何其他合适的存储结构技术上。经由NVMe-oF通过网络结构对SSD驱动的访问可以允许软件定义的存储容量(例如，较大硬件存储容量的一部分)针对访问进行扩展。这种针对访问的扩展可以：a)允许访问大量NVMe设备；以及b)延长设备之间的物理距离(例如，在数据中心内)。扩展可以包括增加另一计算设备可以访问NVMe存储设备的距离。由于存储目标的性质，存储协议通常是无损协议。如果用于存储的协议是有损的(有损是无损的对立面)，正确的数据存储很可能会表现出令人无法接受的缓慢(例如，由于分组传输重试)，甚至可能出现损坏(例如，数据不准确)和因此不能在真实世界的计算机环境中使用。因此，网络结构上的NVMe-oF业务被实现为无损的。NVMe-oF网络分组可以在网络上与其他业务一起传输。因此，中间设备(例如，提供主机设备与存储设备之间的网络结构的网络交换机)上的NVMe-oF业务可能与其他类型的数据位于同一物理传递介质(例如，光缆或电缆)上。

附图说明

当与附图一起阅读时，从以下详细描述可以更好地理解本公开。需要强调的是，根据行业标准惯例，各种特征并非按比例绘制。事实上，功能属性的维度或位置可以基于设计、安全性、性能或计算机系统领域中已知的其他因素重新定位或组合。此外，对于某些功能，无论是在内部还是相互之间，处理顺序都可以改变。即，某些功能可能无法使用串行处理来实现，因此可能以不同于所示的顺序或可能彼此并行地执行。对于各种示例的详细描述，现在将参考附图，在附图中：

图1是表示根据一个或多个公开实现的诸如交换机/路由器等网络基础设施设备的示例的功能框图；

图2A是表示根据一个或多个公开实现的高可用性交换机的示例的功能框图；