中斷聚合引人關(guān)注

近期，NVMe SSD在存儲系統(tǒng)領(lǐng)域備受青睞。不過，主機(jī)與控制器間中斷處理的問題確實對性能帶來負(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求整合，并以主機(jī)合適的頻率上報，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，常常因為中斷處理的高成本而感到煩惱。中斷聚合技術(shù)的出現(xiàn)，恰似一場及時雨，有望打破性能的瓶頸。這也是大家對其如此關(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，主機(jī)需對隊列的門鈴寄存器進(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)對每次中斷都響應(yīng)，會造成資源浪費。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)對這些問題，其工作原理在于將多次中斷請求合并處理。主機(jī)與控制器間無需頻繁互動，而是依照主機(jī)設(shè)定的節(jié)奏統(tǒng)一上報中斷情況。這好比把雜亂的快遞集中起來統(tǒng)一配送，大大提高了效率。以大型電商平臺的存儲系統(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中斷是通過相應(yīng)的PIN來傳遞中斷信號的。每個設(shè)備都分配了四個INTx引腳，它們通過電平觸發(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中斷在存儲同步方面的問題而創(chuàng)建的。它通過報文中的字段來指定中斷請求數(shù)量，能夠區(qū)分不同的情況，并且一次最多可以處理32個中斷請求。現(xiàn)在，許多高性能的存儲系統(tǒng)更偏愛使用MSI中斷。

中斷聚合的配置要點

NVMe標(biāo)準(zhǔn)沒有對中斷合并的具體方法進(jìn)行詳細(xì)說明，但它指出了主機(jī)可指定的兩個標(biāo)識符，并對聚合參數(shù)的配置給出了推薦值。若將其中一個標(biāo)識符設(shè)為0h，中斷合并功能就會關(guān)閉。比如，某公司在系統(tǒng)調(diào)試時，因為設(shè)置錯誤，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，這個功能只對涉及I/O的中斷向量有效，Admin中斷向量則不適用。在配置I/O隊列時，主機(jī)不能將Admin專用的IV0向量號分配給I/O隊列，否則可能會出現(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，對于釋放主機(jī)端關(guān)鍵硬件資源十分有益。在存儲壓力大的時候，它能顯著提升存儲系統(tǒng)的綜合性能。以云計算數(shù)據(jù)中心為例，面對海量的數(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)營成本也會相應(yīng)減少。

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