使用基于 PCIe 的存储的硬件 RAID 阵列?(M.2/U.2/全 PCIe 插槽)

使用基于 PCIe 的存储的硬件 RAID 阵列?(M.2/U.2/全 PCIe 插槽)

目前是否有一种机制可以使用具有全尺寸 PCIe 插槽、PCIe M.2 或 PCIe U.2 总线接口的存储设备(例如 SSD)构建硬件 RAID 阵列?

我非常不清楚这是如何工作的,因为普通硬件 RAID 将驱动器通过 SATA 或 SAS 接口直接插入 RAID 控制器,但同时这些新型存储设备直接插入系统 PCIe 总线而无需单独的驱动器/设备控制器。

我可以预见两种可能的硬件实现:

  • 纯 PCIe x16 或 x8 RAID 控制器,无板载驱动器接口连接 - 通过标准系统 PCIe 主总线与单独的存储设备通信。由于 RAID 控制器和每个单独的 PCIe 存储设备之间缺少可用的 PCIe 通道,数据传输速度可能会受到限制。此外,RAID 控制器缺乏对成员驱动器的独占访问权限,这似乎可能是一个数据完整性/安全性问题。
  • RAID 控制器在卡上有自己的辅助 PCIe 总线,并带有一条特殊的 PCIe 总线接口电缆,延伸至外部 PCIe 插槽笼,该插槽笼可能类似于传统的 SCSI/SAS 热插拔背板 - PCIe 存储设备卡插入此独立的 PCIe 总线,只能与 RAID 控制器通信,并且没有到系统 CPU 或内存的直接路径。

(截至撰写本文时,在 Server Fault 中搜索“U.2 RAID”或“M.2 RAID”一无所获,而我正在创建标签“U.2”和“M.2”。难道没有人这样做吗?

答案1

我现在正尝试在一台老旧的戴尔电脑上实现您所建议的操作。我还想知道这是如何实现的,尽管我读到过一些文章说较新的主板设计为从为 RAID 配置的 PCIe 对启动。我还没有证实这一点。

我的解决方案虽然并不完美,但就是将 M.2 驱动器安装在具有 2.5 英寸 SSD 外形尺寸和 U.2 端口的机箱中,然后通过 SAS 将它们连接到高性能 RAID 卡。我还没有深入研究传输速率,但我推测它们远远优于为 RAID 配置并通过 SATA 连接的常规 SSD。

然而,我还没有脱离险境。我现在正在寻找连接所有这些设备的电缆。但如果你还没有找到其他可行的解决方案,至少你可以考虑这条途径。

答案2

(几个月后回答我自己的问题。我预计这将是一项不断发展的技术,并且随着时间的推移将有更多的产品问世。)

截至 2020 年 2 月,“U.2 RAID”目前有两个搜索结果:

 

  • HighPoint SSD7120

这是可启动的 PCIe 3.0 16x RAID 控制器,采用在四个内部连接器上拥有自己的专用板载 PCIe 3.0 x4 子通道的路线,最多可容纳四个 U.2 设备。它支持 0、1、0/1、JBOD。

他们制造了一条电缆,部件号为 8643-8639-50,这是“SFF-8643 至 U.2 SFF-8639 连接器,带 15 针 SATA 电源连接器长度:19 英寸(50 厘米)

该电缆允许将 U.2 驱动器安装在标准内部 2.5/3.5 英寸驱动器托架中。

 

  • HighPoint SSD6540

这款可启动的 U.2 RAID 控制器具有与 SSD7120 类似的功能,具有四个专用的板载 PCIe 3.0 x4 子通道,但将它们组合到卡背面的两个外部 8 通道 SFF-8644 连接器中。它包括:

  • 四个 2.5 英寸 U.2 驱动器的外部外壳,配有自己的电源、LCD 状态显示屏和警告蜂鸣器,可在驱动器发生故障时发出警报。
  • 两条 8 通道 SFF-8644 电缆(50 厘米)

为了增加外部机柜和控制器之间的距离,可以使用可选的 2 米 8 通道电缆,部件号 8644-8644-220

 

(看看 RAID 5/6 要花多长时间才能用于企业 U.2 设备阵列将会很有趣。单个驱动器的吞吐量已经很荒谬了...是否有一个奇偶校验处理器可以跟上,而本身不会成为吞吐量瓶颈?)

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