Windows 2003 Storport, Windows IT Pro
Ефективний драйвер вводу-виводу для пам'яті
За десять років, що минули з часу виходу Windows NT 3.1, система вводу-виводу Windows помітно застаріла. Версії драйверів введення-виведення системи зберігання Windows (мініпорт SCSI, інакше званий SCSIport) вже давно потребували модернізації. Необхідні зміни були зроблені в Windows Server 2003, і оновлена підсистема введення-виводу забезпечує більш високу продуктивність та функціональність додатків Windows під час роботи із системами зберігання.
Такі обмеження як сумісність тільки з SCSI та непристосованість NT для роботи з IDE, RAID та складними структурами, наприклад Fibre Channel або Internet SCSI (iSCSI), завжди викликали невдоволення користувачів. Основною причиною обмежень був традиційний драйвер SCSIport. Колись керівництво Microsoft зробило ставку на SCSI, вважаючи його найперспективнішим дисковим інтерфейсом. Розрахунок був вдалим, але з того часу багато що змінилося, і накопичувальні SCSI, що безпосередньо підключаються, - вже далеко не єдині пристрої зберігання для систем Windows. Драйвер SCSIport не забезпечує продуктивності, гнучкості конфігурування та керованості, необхідних для сучасних RAID-сумісних SAN (Storage Area Network – мережа пристроїв зберігання) та NAS (Network Attached Storage – дискова пам'ять, що підключається до мережі) на базі Fibre Channel.
Драйверу SCSIport властиві певні архітектурні обмеження: кількість запитів введення-виводу не може перевищувати 254 на один SCSI-адаптер, послідовний (напівдуплексний) режим введення-виводу (іншими словами, запит введення-виводу може бути виданий або завершений, але не можна виконати обидві операції одночасно ), надмірне навантаження при великій кількості IRQ, значні витрати при обслуговуваннібуферів та неефективне управління чергою введення-виведення. Постачальники пам'яті можуть обійти ці проблеми, розробляючи власні драйвери (багато компаній пропонували власні драйвери фільтрів системи зберігання), але фірмові драйвери підтримувати складно. Ці недоліки послужили для Microsoft сигналом, і компанія розробила зовсім нове рішення, що відповідає вимогам сучасних програм та технологій зберігання даних. Фахівці Microsoft підготували драйвер Storport з урахуванням сучасних вимог до введення-виведення системи зберігання та недоліків SCSIport. У Storport вирішено всі перелічені вище проблеми, і при цьому забезпечений достатній рівень зворотної сумісності, щоб полегшити перехід від SCSIport до Storport для постачальників та споживачів.
Синхронний режим вводу-виводу (тобто повнодуплексний) усуває дуплексне обмеження SCSIport. Таким чином, Storport може одночасно видавати та завершувати запити введення-виводу. Щоб зменшити навантаження при великому числі IRQ, Storport доповнений новою паралельною підпрограмою, на яку покладено основні завдання з обробки переривань (наприклад, підготовка списків розсилки/збору - scatter/gather list - для запитів введення-виведення) перед надсиланням команд апаратним пристроям. Storport також скорочує витрати під час обслуговування буферів, надаючи розробникам драйверів гнучкі функції управління буферами.
Усувається обмеження на 254 запити для одного адаптера. Натомість Storport скорочує до 254 кількість одночасних запитів введення-виводу для одного LUN (логічний номер пристрою). В результаті підвищується гнучкість і створюються умови підвищення продуктивності таких систем пам'яті, як Fibre Channel SAN. Звичайно, розробка контролерів та інфраструктури введення-виведеннялягає переважно на постачальників систем зберігання.
Storport має у своєму розпорядженні більш розвинені функції управління чергою введення-виведення, ніж SCSIport (який, по суті, взагалі не управляє чергою введення-виведення). Команди управління чергою (пауза, відновлення, зайнятий, готовий) застосовуються лише на рівні пристрою, адаптера і LUN. Усуваючи конкретні обмеження SCSIport, Storport забезпечує архітектуру, що відповідає вимогам технологій зберігання даних наступного покоління.
Розробники Storport не обмежилися вирішенням проблем SCSIport і зазирнули у майбутнє технологій зберігання даних. У результаті Storport з'явилися додаткові функції. Серед нововведень - удосконалений обробник помилок, функції управління каналом та обслуговування з'єднань Fibre Channel, ефективніші можливості кластеризації Windows та відкладений виклик процедур (deferred procedure call – DPC).
Представники Microsoft сподіваються, що Storport полегшить завдання розробників, а також спростить обслуговування та керування сховищами даних Windows. За допомогою інструментів із комплекту розробки драйверів Windows Driver Development Kit (DDK) постачальники можуть перенести свої драйвери SCSIport у Storport. Попередні тести Microsoft показують, що Storport підвищує швидкодію.
Розробники Microsoft стверджують, що Storport на 30-50% ефективніший за SCSIport і обслуговує більше запитів введення-виведення в секунду при меншому коефіцієнті використання ресурсів процесора.
Вибираючи запам'ятовуючі пристрої для Windows, слід дізнатися у постачальника, чи сумісний продукт із Storport. Переваги Storport принесуть очевидну вигоду і Microsoft, і виробникам пристроїв, що запам'ятовують, і, звичайно, споживачам.
Поділіться матеріалом з колегами та друзями