中斷聚合引人關(guān)注

近期，NVMe SSD在存儲(chǔ)系統(tǒng)領(lǐng)域備受青睞。不過(guò)，主機(jī)與控制器間中斷處理的問(wèn)題確實(shí)對(duì)性能帶來(lái)負(fù)面影響。于是，中斷聚合技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它能將頻繁的中斷請(qǐng)求整合，并以主機(jī)合適的頻率上報(bào)，這樣大大提升了處理器資源的利用率，因此很快引起了廣泛關(guān)注。

許多企業(yè)的數(shù)據(jù)中心在使用NVMe SSD時(shí)，常常因?yàn)橹袛嗵幚淼母叱杀径械綗馈Ｖ袛嗑酆霞夹g(shù)的出現(xiàn)，恰似一場(chǎng)及時(shí)雨，有望打破性能的瓶頸。這也是大家對(duì)其如此關(guān)注的主要原因。

未開啟中斷聚合的困境

未開啟中斷聚合功能時(shí)，主機(jī)需對(duì)隊(duì)列的門鈴寄存器進(jìn)行更新，以此通知控制器有新指令。控制器完成任務(wù)后，會(huì)告知主機(jī)繼續(xù)處理后續(xù)任務(wù)。但主機(jī)和控制器的工作效率與節(jié)奏差異大，若主機(jī)對(duì)每次中斷都響應(yīng)，會(huì)造成資源浪費(fèi)。某公司數(shù)據(jù)中心使用NVMe SSD后，因中斷頻繁，主機(jī)性能大幅下降，處理速度明顯減慢。

中斷聚合的原理揭秘

中斷聚合技術(shù)能有效應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題，其工作原理在于將多次中斷請(qǐng)求合并處理。主機(jī)與控制器間無(wú)需頻繁互動(dòng)，而是依照主機(jī)設(shè)定的節(jié)奏統(tǒng)一上報(bào)中斷情況。這好比把雜亂的快遞集中起來(lái)統(tǒng)一配送，大大提高了效率。以大型電商平臺(tái)的存儲(chǔ)系統(tǒng)為例，采用中斷聚合后，主機(jī)處理中斷的壓力明顯減少，系統(tǒng)運(yùn)行更為順暢。

常見中斷方式

PCI總線的Pin Based中斷是通過(guò)相應(yīng)的PIN來(lái)傳遞中斷信號(hào)的。每個(gè)設(shè)備都分配了四個(gè)INTx引腳，它們通過(guò)電平觸發(fā)的方式發(fā)送中斷。在眾多舊式服務(wù)器的存儲(chǔ)設(shè)備中，這種機(jī)制被廣泛使用。MSI中斷是為了解決Pin Based中斷在存儲(chǔ)同步方面的問(wèn)題而創(chuàng)建的。它通過(guò)報(bào)文中的字段來(lái)指定中斷請(qǐng)求數(shù)量，能夠區(qū)分不同的情況，并且一次最多可以處理32個(gè)中斷請(qǐng)求。現(xiàn)在，許多高性能的存儲(chǔ)系統(tǒng)更偏愛使用MSI中斷。

中斷聚合的配置要點(diǎn)

NVMe標(biāo)準(zhǔn)沒有對(duì)中斷合并的具體方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但它指出了主機(jī)可指定的兩個(gè)標(biāo)識(shí)符，并對(duì)聚合參數(shù)的配置給出了推薦值。若將其中一個(gè)標(biāo)識(shí)符設(shè)為0h，中斷合并功能就會(huì)關(guān)閉。比如，某公司在系統(tǒng)調(diào)試時(shí)，因?yàn)樵O(shè)置錯(cuò)誤，使得中斷合并功能沒有開啟，結(jié)果未能提高系統(tǒng)性能。另外，這個(gè)功能只對(duì)涉及I/O的中斷向量有效，Admin中斷向量則不適用。在配置I/O隊(duì)列時(shí)，主機(jī)不能將Admin專用的IV0向量號(hào)分配給I/O隊(duì)列，否則可能會(huì)出現(xiàn)故障。

中斷聚合的重要作用

中斷聚合類似于I/O命令的接收點(diǎn)，對(duì)于釋放主機(jī)端關(guān)鍵硬件資源十分有益。在存儲(chǔ)壓力大的時(shí)候，它能顯著提升存儲(chǔ)系統(tǒng)的綜合性能。以云計(jì)算數(shù)據(jù)中心為例，面對(duì)海量的數(shù)據(jù)讀寫，中斷聚合有助于確保系統(tǒng)既穩(wěn)定又高效。企業(yè)若采用支持中斷聚合的NVMe SSD，數(shù)據(jù)處理速度將提升，而且運(yùn)營(yíng)成本也會(huì)相應(yīng)減少。

在使用 NVMe SSD 的過(guò)程中，你有沒有遇到過(guò)處理中斷的難題？中斷聚合對(duì)您的存儲(chǔ)系統(tǒng)又有哪些優(yōu)化效果？歡迎在評(píng)論區(qū)分享您的觀點(diǎn)，記得點(diǎn)贊和分享這篇文章！