24.08.2009 | Autor / Redakteur: Manfred Schmitz, MEN / Holger Heller
Eine wesentliche Motivation für die Erweiterung von CompactPCI zu CompactPCI Plus CPLUS.0 war die Realisierung von RAID-Systemen. Deshalb sind neben PCI Express, USB und Ethernet auch SATA/SAS-Signale auf der Backplane verfügbar. Jeder Peripherie-Steckplatz kann so als Festplattensteckplatz genutzt werden.
Da der CompactPCI-Plus-Standard acht Peripherie-Slots zulässt, können auch bis zu acht Festplatten direkt vom System-Slot angesteuert werden. Nutzt man als System-Slot eine PICMG 2.30-CPU (CompactPCI PlusIO), können immerhin bis zu vier Festplatten direkt kontrolliert werden.
Die CompactPCI-Mechanik, die 1:1 für CompactPCI Plus übernommen wurde, bietet alle Eigenschaften, welche für einen RAID-Shuttle erforderlich sind:
robuste Einschub-Mechanik,
Schalter im Griff, um das Entfernen das Hard-Drives zu signalisieren,
(Blaue) LED, um zu signalisieren, dass das Board gezogen werden darf.
CompactPCI Plus sieht noch weitere Mechanismen vor, die für ein RAID-System erforderlich sind. So kann durch die physikalische Adressierung ermittelt werden, welches Laufwerk gewechselt werden soll. Ein der SFF-8485-Spezifikation entsprechender Management-Bus sorgt für die notwendige Kommunikation zwischen RAID-Controller und Shuttle. SFF steht für „Standard Form Factor Committee“. Firmen wie Seagate, Sun, LSI, IBM und Intel treiben hier Standards voran.
SFF-Standard definiert Datenaustausch
Der SFF-8485-Standard definiert einen seriellen GPIO-Bus (SGPIO) speziell in Zusammenhang mit Serial-Attached-SCSI (SAS) und Serial ATA (SATA). Er dient zum Datenaustausch zwischen dem RAID-Controller und dem Laufwerks-Shuttle. So kann er einfache Statusinformation übertragen (z.B. „Schalter geschlossen“, „Harddrive powered“) und umgekehrt LEDs ansteuern oder die Stromversorgung des Harddrives kontrollieren. Der SGPIO-Bus ist dediziert der SATA/SAS-Funktionalität zugeordnet und unabhängig vom Systemmanagement-Bus des CompactPCI-Standards.
Der SGPIO-Bus nutzt vier Signale zur Datenübertragung:
SClock: ein Datentaktsignal getrieben vom RAID-Controller,
SLoad: ein Synchronisierungssignal, um Anfang und Ende eines Übertragungsrahmens zu erkennen – ebenfalls getrieben vom RAID-Controller,
SDataOut: das Ausgangsdatensignal des RAID-Controllers,
SDataIn: das Dateneingangssignal des RAID-Controllers. Hier übertragen die Shuttles die Statusinformation, während der entsprechende Zeitschlitz im Datenrahmen mit der physikalischen Adresse übereinstimmt.
Mit Hilfe von SATA-Port-Multiplieren können auch mehr als acht Laufwerke in einem CompactPCI-Plus-System angesteuert werden. Hierfür ist eine kundenspezifische Backplane erforderlich, welche dann auch mehr als acht SATA/SAS-Slots haben kann. Kundenspezifisch möglich wäre auch, nur bestimmte Steckplätze für SATA/SAS zuzulassen. Solch ein System kann z.B. aus acht Steckplätzen für PCI Express, USB und Ethernet sowie aus acht zusätzlichen Steckplätzen nur für SATA/SAS-Hard-Drives bestehen.
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