Falcon 5208

NVMe MR-IOV는 SR-IOV NVMe 장치들을 여러 루트 포트로 공유할 수 있도록 도와줍니다. SSD의 멀티 루트 기능과 SR-IOV의 가상 환경 I/O 성능을 둘 다 잡아 점유율과 효율성을 크게 증가시킵니다. Falcon 5208 샤시 안에 있는 NVMe SSD 네임스페이스는 PCIe와 같은 가상 기능(VF)을 통해 여러 호스트가 접근할 수 있습니다. Falcon 5208 시스템은 8개의 삼성 PM1735 NVMe SSD로 구성되어 있으며 PCIe 케이블로 최대 8개의 호스트 연결을 제공합니다. SSD가 호스트 머신으로 부터 독립적으로 구성되어 있으며 Falcon 5208 샤시에 장착되어 있어 SSD의 물리적 기능은 호스트가 아닌 Falcon 5208이 제어합니다.

SR-IOV 기능은 Falcon 5208 시스템 내부에서 활성화되어 있습니다. 각 SSD로부터 32개의 가상 기능을 제공하여 연결된 호스트에 미리 할당합니다. 사용자는 나중에 NVM 네임스페이스를 생성 후 연결된 호스트 머신의 가상 기능에 할당할 수 있습니다.

각기 다른 SSD로 부터 파생된 가상 기능이 호스트에 할당되어 추후 호스트가 NVM 리소스 요구 시 네임스페이스를 사용하여 어느 SSD든 자원을 활용할 수 있습니다.

가상 기능이 호스트 머신에 사전 할당 되어 있습니다. 가상 기능은 호스트 머신의 루트 공간에 상주하여 호스트가SSD NVM 네임스페이스에 접근할 수 있는 IO 패스를 생성합니다.

각기 다른 SSD로 부터 파생된 가상 기능이 호스트에 할당되어 추후 호스트가 NVM 리소스 요구 시 네임스페이스를 사용하여 어느 SSD든 자원을 활용할 수 있습니다.

사용자는 임의의 SSD를 선택하여 네임스페이스를 생성할 수 있습니다. NVM 성능과 공유 기능(NMIC) 등 네임스페이스 속성은 사용자가 정의할 수 있으며 가상 기능에 네임스페이스를 할당할 수 있습니다. NVMe 멀티 패스 I/O와 공유 기능 (NMIC)가 활성화 되면 동일한 네임스페이스를 여러개의 가상 기능에 할당할 수 있어 다른 호스트 머신에서 동시에 접근할 수 있습니다.

위 이미지는 1번 SSD에서 파생된 1번과 2번 가상 기능이 호스트 머신 2개에 사전 할당되어 있고 1번과 2번 네임스페이스가 각 가상 기능에 설정되어 있습니다. 1번 네임스페이스는 1번 가상 기능과, 2번 네임스페이스는 2번 가상 기능으로 매핑되어 있습니다.

Falcon 5208 샤시의 관리 포트는 표준 이더넷이며 사용자가 관리 장치(예: PC)로 직접 연결하거나 네트워크 라우터/스위치로 원격 접근할 수 있습니다. Falcon 5208 샤시 GUI는 웹 기반으로 되어 있어 표준 웹 브라우저(Google Chrome, Firefox, Edge 등)로 사용할 수 있습니다.

물리적 기능은 Falcon 5208 시스템에서 제어되어 사용자는 독립적인 관리 장치로 Falcon 5208 샤시에서 SSD를 설정할 수 있습니다. 사용자는 GUI를 통해 네임스페이스를 생성하고 할당하여 NVM 자원을 호스트 머신에 할당할 수 있습니다. 모든 SSD 구성은 Falcon 5208 샤시에서 이루어지므로 호스트 머신에서 진행중인 작업과는 별개로 작동합니다.

SR-IOV는 PCIe 장치 하나가 마치 여러개의 독립적인 PCIe 장치로 인식되게 하는 기술입니다. SSD에 다수의 사용자(대게 가상 게스트) 기능을 가능하게 만들어 스토리지 점유율을 향상시킵니다. SR-IOV의 3가지 주요 포인트는: 물리적 기능, 가상 기능, 그리고 네임스페이스입니다.

SR-IOV/MR-IOV 멀티 루트 공유 기능은 스위치 장치를 흉내내어 SR-IOV 장치가 다수의 루트 포트로 공유될 수 있게 도와줍니다. 루트 포트는 같은 루트 공간이나 다른 루트 공간과 연관시킬 수 있으며 장치가 다른 물리적 호스트 머신에게 공유될 수 있다는 의미입니다.

물리적 기능 (Physical Functions)
물리적 기능은 SR-IOV 기능을 가지고 있는 PCIe 장치를 일컫습니다. 물리적 기능은 일반적인 PCIe 장치로 인식, 관리 및 구성됩니다. 물리적 기능은 가상 기능과 네임스페이스 할당을 통해 SR-IOV를 설정 및 관리합니다.

가상 기능 (Virtual Functions)
가상 기능은 I/O만 처리하는 가벼운 PCIe 기능입니다. 가상 기능은 물리적 기능으로부터 파생됩니다. 장치가 가질 수 있는 가상 기능의 수는 장치 하드웨어에 의해 결정됩니다. 하나의 SSD 물리적 기능이 다수의 가상 기능으로 매핑되어 가상 게스트에게 공유할 수 있습니다. 각 가상 기능은 서브 시스템에서 컨트롤러로 인식합니다.

네임스페이스 (Namespace)
네임스페이스는 비휘발성 메모리(NVM)의 소프트웨어로 제어할 수 있는 논리 블럭을 격리하는 역할을 가지고 있습니다. 네임스페이스는 가상 기능(컨트롤러)에 할당되어 호스트가 접근할 수 있습니다. 호스트는 각 네임스페이스를 독립적인 대상 장치로 간주합니다. 멀티 패스 I/O 및 네임스페이스 공유 기능(NMIC)은 네임스페이스가 공유/비공유형인지 정의합니다. 비공유형 네임스페이스는 하나의 가상 기능에만 할당할 수 있으며 공유형 네임스페이스는 동시에 여러 가상 기능에 할당할 수 있습니다.