link840 link841 link842 link843 link844 link845 link846 link847 link848 link849 link850 link851 link852 link853 link854 link855 link856 link857 link858 link859 link860 link861 link862 link863 link864 link865 link866 link867 link868 link869 link870 link871 link872 link873 link874 link875 link876 link877 link878 link879 link880 link881 link882 link883 link884 link885 link886 link887 link888 link889 link890 link891 link892 link893 link894 link895 link896 link897 link898 link899 link900 link901 link902 link903 link904 link905 link906 link907 link908 link909 link910 link911 link912 link913 link914 link915 link916 link917 link918 link919 link920 link921 link922 link923 link924 link925 link926 link927 link928 link929 link930 link931 link932 link933 link934 link935 link936 link937 link938 link939 link940 link941 link942 link943 link944 link945 link946 link947 link948 link949 link950 link951 link952 link953 link954 link955 link956 link957 link958 link959 link960 link961 link962 link963 link964 link965 link966 link967 link968 link969 link970 link971 link972 link973 link974 link975 link976 link977 link978 link979

PersCom — Компьютерная Энциклопедия Компьютерная Энциклопедия

PCI Express

PCI Express и Advanced Switching

На основе физического и канального уровня PCI Express организацией ASI SIG разработана спецификация Advanced Switching (AS), версия 1.0 опубликована в конце 2003 года. Ее цель — создание единого интерфейса для соединения между микросхемами, платами, модулями и даже блоками, удаленными друг от друга на небольшие расстояния. В данном параграфе сделаем краткое сравнение AS и PCI Express, различие между которыми находится на уровнях транзакций и вышестоящих уровнях.

Уровень транзакций PCI Express наследует основные черты PCI/PCI-X — шин подключения устройств, использующих для взаимодействие общедоступное пространство системной памяти (ОЗУ). Топология соединений — строго древовидная. При этом все устройства централизованно конфигурируются одним хостом (центральным процессором), расположенным в корне дерева. Все устройства работают под управлением одной операционной системы. Возможность непосредственного взаимодействия устройств друг с другом напрямую зависит от их взаимного расположения и не гарантируется, если путь между ними лежит через главный мост (безусловно доступна только системная память). Связь через прозрачные мосты основана на плоской модели памяти — во всей системе используется единое адресное пространство.

Уровень транзакций Advanced Switching отвечает распределенной модели вычислительной системы, в которой используются различные топологии и протоколы взаимодействия равноранговых устройств. Для обеспечения высокого уровня доступности применяется избыточность; большое внимание уделяется управлению качеством обслуживания (QoS).

Верхние уровни AS обеспечивают следующие особенности:

  • поддержка мультихостовых систем и динамического конфигурирования. В систему с AS может объединяться множество компьютеров и устройств со своими локальными пространствами памяти (получается общая модель памяти системы — не плоская). Функции (обязанности) конфигурирования системы могут распределяться между несколькими хостами, каждый из которых работает под управлением своей ОС. Изменение состава функционирующих устройств не влечет за собой общей перезагрузки системы («горячее подключение» в PCIподобных системах подразумевает заранее известный состав подключаемых устройств);
  • безусловная возможность взаимодействия равноранговых устройств, независимо от их взаимного расположения. Прямая передача сообщений (не через память) обеспечивает высокую производительность обмена;
  • поддержка различных топологий соединений, включая и варианты с множественными путями (звезда, двойная звезда, сетка). Элементы AS образуют коммутационную фабрику. Для определения пути пакетов по фабрике используется маршрутизация от источника (source routing) — источник сообщения в заголовке пакета явным образом перечисляет коммутаторы и их порты, через которые данный пакет должен доставляться до адресата назначения. В системе с множеством путей это обеспечивает быструю работу коммутаторов (им не приходится выбирать путь);
  • управление качеством обслуживания и обеспечение защиты каналов и коммутаторов от перегрузок;
  • масштабирование системы с AS — повышение производительности за счет развития «коммутационной фабрики» и распараллеливания потоков информации по разным путям;
  • повышение надежности (уровня готовности) системы в целом за счет избыточности;
  • единая основа для множества применений. Уровень транзакций AS позволяет инкапсулировать пакеты данных любых интерфейсов, включая PCI/PCI-X/PCI Express, сетевые и любые периферийные интерфейсы. Это позволяет использовать AS как средство подключения модулей ввода/вывода и сетевых интерфейсов в высокопроизводительных серверах и телекоммуникационных устройствах (коммутаторах, маршрутизаторах, фильтрах);
  • программная прозрачность — поддержка общепринятых методов работы с устройствами PCI, включая нумерацию и конфигурирование;
  • гибкое управление доставкой пакетов — поддержка группового вещания и широковещания (multicast и broadcast).