OCP NVME SSD规范解读-15.DSSD set feature功能要求-1

news2024/10/1 12:25:27

4.15.2 DSSD Set Feature Requirements章节重点描述了针对数据中心NVMe SSD(DSSD)特有的设置特性要求。在NVMe SSD规范中,通过Set Feature命令可以对SSD进行各种高级功能的设置和配置,DSSD特有的Set Feature命令集中了一些特定于DSSD产品的功能,这些功能可能包括但不限于以下几个方面:

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  1. 错误注入(Error Injection):允许通过特征标识符C0h设置错误注入功能,这对于故障模拟和容错测试至关重要,可以让系统管理员人为地引入特定类型的错误,以验证系统的健壮性和故障恢复能力。

错误注入是一种测试手段,允许主机通过NVMe协议向SSD设备发送指令,模拟在SSD内部产生特定的错误条件,以此来检验系统在真实错误发生时的响应能力和可靠性。具体要求如下:

  • 命令作用范围:错误注入功能属于NVM子系统层级的特性,这意味着错误注入命令会影响整个固态硬盘的非易失性存储子系统,而不仅仅局限于特定的命名空间。

  • 注入错误类型:设备应支持注入多种错误情况,如设备panic错误(Device Panic Error Injection Type)等。这些错误类型会在4.15.3.2节中详细定义,每种错误类型都会模拟特定硬件或软件层面的问题。

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  • 命令结构:主机通过Set Feature命令设置错误注入时,命令数据缓冲区中包含一组错误注入项。每个错误注入项都有自己的数据结构(Error Injection Entry Data Structure),在4.15.3.1节中详细描述。

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  • 错误注入数目:命令中有一个字段(Number of Error Injections, NUME)用于指示将在命令数据缓冲区中设置多少个错误注入。该字段的值最大为127,如果设置为0,则会清除所有待处理的错误注入事件。

  • 命令执行逻辑:如果短时间内主机连续发送多个错误注入Set Feature命令,设备只会保留最后一个成功执行命令的错误注入设置,即后面的命令会覆盖前面的设置。

  • 清理未使用项:在执行Get Feature命令返回错误注入信息时,如果当前没有启用的错误注入,设备返回的数据缓冲区应填充值全零。此外,设备还负责在执行完错误注入后清零未使用的错误注入数据结构中的所有条目。

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通过错误注入特性,数据中心可以预先模拟可能遇到的各种硬件或软件故障场景,提前发现潜在问题并优化系统在面对故障时的处理策略,从而提高整个数据中心的稳定性和可用性。

  1. EOL/PLP失效模式(EOL/PLP Failure Mode):特征标识符C2h用于设置或获取产品生命周期结束(EOL)和掉电保护(PLP)模式,可能与设备在达到预计寿命或遭遇不可逆损伤时的行为有关。

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4.15.5章节详细解释了EOL/PLP Failure Mode(末期生命/电力损失保护电路失效模式)特性,它通过Feature Identifier C2h标识的Set Feature命令进行配置。这个设置功能的主要目的是在数据中心NVMe SSD即将达到使用寿命末期(End of Life,EOL)或者其内置的电力损失保护(Power Loss Protection,PLP)电路出现故障时,定义设备将如何转换到预设的运行模式。

  • 在EOL情况下,SSD经过长时间使用和数据写入后,可能由于闪存单元的磨损、写入次数饱和等因素导致其接近使用寿命终点。通过EOL/PLP Failure Mode Set Feature,系统管理员可以预先设定当SSD达到EOL状态时,设备应切换到何种模式,比如可能进入只读模式,防止进一步写入导致数据丢失,或者发出警报提示更换SSD。

  • 而在PLP电路失效的情况下,这意味着SSD原本用于保护在突然断电时数据不丢失的功能丧失。通过此特性设置,当PLP功能失效时,设备可以被配置成进入某种安全模式,比如停止接受新的写入操作,或者将当前缓存中的数据尽快写回闪存,尽量减少数据丢失的风险。

总之,EOL/PLP Failure Mode Set Feature命令,为数据中心管理者提供了在设备接近使用寿命极限或关键保护机制失效时,实施有效管理和控制的手段,有助于保证数据的完整性与系统的稳定运行。

  1. 清除PCIe可纠正错误计数器(Clear PCIe Correctable Error Counters):通过特征标识符C3h,控制处理器可以清除累积的PCIe接口上发生的可纠正错误计数,以便更好地跟踪和管理设备的可靠性指标。

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4.15.7节主要介绍了通过Feature Identifier C3h标识的Clear PCIe Correctable Error Counters(清除PCIe可纠正错误计数器)Set Feature命令的功能和要求。这个特性主要用于对数据中心NVMe SSD设备上的PCIe接口产生的可纠正错误计数器进行归零操作。

在PCIe系统中,错误计数器用于记录和监控传输过程中发生的可纠正错误,如数据包校验错误、CRC错误等。这些错误虽然在发生时已被硬件自动纠正,但是频繁的错误事件积累可能会预示着潜在的硬件问题,因此通过错误计数器可以辅助系统管理员评估设备的健康状况和可靠性。

"Clear PCIe Correctable Error Counters" Set Feature命令允许管理员手动清零这些错误计数器。这样做的目的主要有两个:

  1. 重新开始监控:清零错误计数器后,可以从头开始重新统计错误事件,方便系统管理员在一个新的观察窗口期内分析错误率变化。

  2. 测试和验证:在进行硬件维护或更改配置后,可以通过清零错误计数器并观察一段时间内新的错误计数值来验证这些操作是否有效降低了错误发生率。

需要注意的是,根据规范要求,设备在接收到此Set Feature命令后,应确保正确地清零所有与PCIe接口相关的可纠正错误计数器,并在完成清零操作后返回相应的状态信息,确保主机系统能够确认命令执行成功与否。此外,规范可能还会规定在特定的设备状态或操作期间,禁止执行清零操作以避免影响正常的数据传输或诊断过程。

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