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服务器技术之热插拔技术
目前服务器的技术热点主要有:IRISC与CISC技术、处理器技术、多处理器技术（AMP技术、SMP技术、MPP技术、COMA技术、集群技术和NUMA技术）、SCSI接口技术、智能I/O技术、容错技术、磁盘阵列技术、热插拔技术、双机热备份。
服务器在网络中承担传输和处理大量数据的任务，要具备高可伸缩性、高可靠性、高可用性和高可管理性。IA－64体系将带动服务器技术特性的提高，如高性能CPU、多处理器技术、总线和内存技术、容错技术、群集技术、硬件管理接口、均衡服务器平台技术等。
热插拔(Hot Swap)技术
热插拔技术指在不关闭系统和不停止服务的前提下更换系统中出现故障的部件，达到提高服务器系统可用性的目的。目前的热插拔技术已经可以支持硬盘、电源、扩展板卡的热插拔。而系统中更为关键的CPU和内存的热插拔技术也已日渐成熟。未来热插拔技术的发展将会促使服务器系统的结构朝着模块化的方向发展，大量的部件都是可以通过热插拔的方式进行在线更换的。
PCI热插拔，INTEL所支持热插拔属性：
热 插 拔 支 持
PCI Express* 技 术 是 一 种 创 新 的 高 性 能 互 连 体 系 结 构 ， 可 带 来 显 著 增 强 的 可 靠 性 、 可 用 性 和 可 维 护 性 （ RAS ） 。 本 文 将 重 点 介 绍 RAS 的 其 中 一 个 方 面 ： 热 插 拔 支 持 。 文 章 深 入 介 绍 了 与 热 插 拔 支 持 相 关 的 问 题 和 挑 战 ， 并 描 述 了 PCI Express如 何 能 够 通 过 消 除 平 台 体 系 结 构 中 影 响 可 靠 性 和 可 维 护 性 的 冲 突 连 接 ， 帮 助 开 发 人 员 充 分 利 用 过 去 和 现 在 的 输 入 / 输 出 （ I/O ） 体 系 结 构 的 优 势 ， 同 时 继 续 向 前 发 展 。
传 统 PCI 热 插 拔 技 术
热 插 拔 技 术 允 许 用 户 在 不 中 断 系 统 中 其 它 设 备 运 营 的 情 况 下 ， 物 理 拆 卸 或 添 加 工 业 标 准 的 外 设 组 件 互 连 （ PCI ） 设 备 （ 如 局 域 网 网 卡 或 I/O 控 制 器 等 ） 。 在 添 加 或 拆 卸 的 过 程 中 ， 只 有 个 别 插 槽 会 受 到 影 响 ， 系 统 将 无 需 重 启 或 关 机 。
热 插 拔 技 术 通 常 要 求 在 不 同 平 台 层 中 的 硬 件 和 软 件 能 够 实 现 良 好 的 互 操 作 性 ， 以 便 为 用 户 提 供 可 靠 的 热 插 拔 功 能 ― ― 而 这 也 正 是 问 题 的 所 在 。 不 同 厂 商 的 组 件 必 须 能 够 结 合 起 来 支 持 热 插 拔 功 能 。 这 使 得 当 企 业 IT 和 数 据 中 心 经 理 尝 试 对 不 同 服 务 器 和 适 配 器 产 品 配 置 （ 包 含 定 制 的 服 务 器 平 台 ） 的 众 多 服 务 模 式 进 行 分 类 时 ， 将 可 能 面 临 极 大 的 可 维 护 性 挑 战 。 原 因 在 于 ， 不 同 的 服 务 模 式 将 导 致 服 务 复 杂 性 的 加 剧 和 停 机 可 能 性 的 增 加 。
图 1 显 示 了 需 要 实 现 无 缝 互 操 作 以 支 持 传 统 热 插 拔 功 能 的 硬 件 和 软 件 组 件 。 其 中 包 括 ：
· 特 定 平 台 厂 商 组 件 ， 包 括 热 插 拔 控 制 器 （ HPC ） 和 电 脑 基 本 输 入 输 出 系 统 （ BIOS ） 等 ― ― 操 作 系 统 通 过 此 类 软 件 与 计 算 机 的 HPC 和 其 它 平 台 相 关 组 件 进 行 通 信 。
· 特 定 操 作 系 统 技 术 ， 包 括 操 作 系 统 电 源 管 理 （ OSPM ） 、 高 级 配 置 和 电 源 接 口 （ ACPI ） 驱 动 程 序 、 ACPI 源 语 言 和 ACPI 机 器 语 言 （ AML ） 解 释 程 序 、 以 及 操 作 系 统 相 关 应 用 / API 等 。
· 独 立 于 操 作 系 统 之 上 的 技 术 ， 诸 如 ACPI（ 包 括 特 定 平 台 厂 商 代 码 ） 等 。
插 入 图 1
硬 件 BIOS 和 操 作 系 统 相 关 、 或 与 之 紧 密 结 合 的 组 件 会 加 大 支 持 的 成 本 与 复 杂 性 ， 并 降 低 整 体 系 统 的 可 靠 性 。 这 是 因 为 ：
· 操 作 系 统 直 接 控 制 以 外 的 诸 多 变 数 ― ― 可 靠 性 取 决 于 不 同 厂 商 组 件 中 最 薄 弱 的 一 环 。
· 不 同 的 BIOS 、 驱 动 程 序 和 控 制 器 。
· 操 作 系 统 API/应 用 采 用 的 不 同 使 用 模 式 。
· 不 一 致 的 兼 容 模 式 ， 诸 如 原 始 设 备 制 造 商 （ OEM ） 和 独 立 硬 件 厂 商 （ IHV ） 推 出 的 产 品 等 。
· IT / 数 据 中 心 经 理 需 要 提 供 不 同 的 平 台 支 持 模 式 。
PCI Express 的 先 进 特 性
PCI Express 技 术 采 用 下 列 方 法 来 解 决 传 统 热 插 拔 技 术 中 存 在 的 问 题 ：
· PCI Express 专 为 改 进 热 插 拔 能 力 而 设 计 ， 为 此 ， PCI Express 在 设 计 时 包 含 了 热 插 拔 寄 存 器 （ 不 同 于 SHPC1.0 ， 其 中 热 插 拔 寄 存 器 是 一 种 独 立 的 独 立 功 能 ） 。
· 为 操 作 系 统 提 供 了 一 个 通 用 热 插 拔 硬 件 寄 存 器 接 口 ― ― 使 操 作 系 统 能 够 提 供 固 有 的 热 插 拔 支 持 （ 摒 弃 了 传 统 基 于 BIOS 的 方 法 ） 。
· 通 过 在 基 础 体 系 结 构 一 级 上 定 义 硬 件 所 需 的 热 插 拔 性 能 来 推 广 一 种 标 准 使 用 模 式 。
· 构 建 于 标 准 体 系 结 构 基 础 之 上 ： 标 准 热 插 拔 控 制 器 （ SHPC ） 。
· 通 过 改 进 外 形 来 降 低 原 始 设 备 制 造 商 （ OEM ） 的 生 产 成 本 ， 同 时 提 高 平 台 可 靠 性 。
标 准 使 用 模 式
PCI Express 通 过 为 3 个 连 续 的 平 台 等 级 上 的 功 能 定 义 并 提 供 相 关 的 寄 存 器 支 持 ， 采 用 了 一 种 标 准 使 用 模 式 ：
· 机 箱
· 插 槽
· 终 点 （ 适 配 器 ）
这 一 标 准 使 用 模 式 使 得 不 同 厂 商 的 产 品 可 以 实 现 出 色 的 互 操 作 性 。 对 于 IT 和 数 据 中 心 经 理 而 言 ， 由 于 不 同 厂 商 平 台 间 的 差 异 被 大 幅 降 低 ， 因 此 该 模 式 将 可 以 极 大 地 减 少 技 术 人 员 的 培 训 和 服 务 时 间 。 它 同 时 还 能 够 消 除 用 户 为 避 免 发 生 兼 容 性 问 题 ， 从 单 一 制 造 商 处 购 买 所 有 系 统 组 件 的 困 境 ， 进 而 可 显 著 提 高 投 资 回 报 。
标 准 基 础 体 系 结 构
PCI Express 基 础 体 系 结 构 构 建 于 标 准 热 插 拔 控 制 器 （ SHPC ） 之 上 ， 并 在 《 PCI 标 准 热 插 拔 控 制 器 和 子 系 统 规 范 1.0 版 》 中 进 行 了 详 细 描 述 。 这 一 规 范 由 PCI 特 殊 利 益 集 团 （ PCI SIG） 出 版 ， 如 欲 了 解 更 多 信 息 ， 请 访 问 PCI-SIG 网 站 。
PCI Express 采 用 了 SHPC 的 全 部 组 件 ， 详 细 信 息 请 参 阅 以 下 矩 阵 图 。 其 中 “ 组 件 范 围 ” 栏 指 支 持 SHPC 模 式 的 平 台 范 围 。
插 入 图 1
厂 商 独 立 性
虽 然 PCI 热 插 拔 规 范 说 明 了 硬 件 要 求 ， 但 它 没 有 为 处 理 插 入 和 拆 卸 活 动 定 义 一 个 完 整 的 模 式 ― ― SHPC 1.0 规 范 定 义 了 所 需 的 软 件 模 式 。 2002 年 推 出 的 PCI Express Native 全 面 支 持 传 统 的 PCI 热 插 拔 和 SHPC模 式 ， 并 通 过 使 用 公 共 寄 存 器 接 口 ， 脱 离 了 对 BIOS 的 依 赖 ， 转 移 到 操 作 系 统 之 上 。 更 为 重 要 的 是 ， PCI Express Native 通 过 创 建 一 个 能 在 任 意 厂 商 平 台 上 使 用 的 热 插 拔 控 制 器 标 准 连 结 ， 消 除 了 对 ACPI BIOS 和 特 定 平 台 热 插 拔 控 制 器 驱 动 程 序 依 赖 。 。
PCI Express Native 在 能 够 充 分 利 用 当 前 I/O 体 系 结 构 优 势 的 同 时 ， 还 通 过 采 用 一 种 允 许 操 作 系 统 打 开 或 关 闭 Native 支 持 的 方 法 ， 满 足 了 当 前 和 未
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