spdk(一)----为什么要使用spdk？

为什么要使用spdk？

主要原因就是：nvme已经快到一定程度了，很多东西，尤其是软件已经赶不上他了，此时软件反而成为了系统IO的瓶颈。
假如将24块每秒传输几个G的硬盘放在一起，也就是说这时的问题也就是放大了24倍。
对于一个8通道的内存而言，理论带宽就是200GB/s，实际应用中也就是能达到100~150GB/S。
在24块nvme硬盘组成的磁盘阵列中，它的理论速度也能达到100GB/S
而这些都是理论数据，在实际应用中都是不可能达到的。我们在实际的读写中，光是用来搬运来来往往的数据，就要占用到内存带宽的一半，这就太没有道理了。就算是Linux kernel，这么多的数据处理起来也会很有困难。
一般来说读写数据的运作方式是这样的：OS kernel请求一组数据，硬盘回应“嗯，没问题”，但是NAND闪存挺慢的，所以需要一点时间，将数据载入到硬盘的缓存中，准备好了就会告诉OS kernel。假设现在已经准备好了，就会给CPU发送一个中断信号，“嘿，数据已经准备好了，没问题了，可以来取那组数据了”。但是在这里会遇到一个问题：如果这个中断信号在去到目标CPU核心的过程中，CPU核心正在忙着处理其他事情，或者暂时处于睡眠状态，或者被重新分配到其他任务上的话（这种情况在多核心CPU中是很常见的），如果有以上情况发生的话，那么这个中断信号永远到不了，那么CPU永远不会去取那组数据。这样的结果就导致整个系统的读取调用过程截然而止。也就是说当CPU在执行大量的计算任务时或者很繁忙的时候，那么读写任务可能受到严重的影响。
也就是说，使用nvme磁盘的系统，在CPU高负载的情况下可能会出现问题。
对此业界给出了一个解决方案，对于超高速设备（比如这里的nvme磁盘，基于RAM的缓存盘）以一种叫做“轮询”的模式运作。这是一种完全不同的模式。说人话就是：系统内核假定设备非常快，快到“不用问准备好了没，问就是准备好了”。（设备速度很快，马上就可以把数据准备好）。
当然如果在比较慢的硬盘（比如机械硬盘）上这么搞会带来很大的性能损耗。因为系统会不停的问“嘿，准备好了吗？嘿，准备好了吗？”，这样一来，IO时延变高了，同时读写带宽也会受影响。但是对于nvme盘，特别是前面提到的超快速的存储设备，这么做是值得的。
而spdk的存在就是提供一种以轮询的方式来访问硬盘的方式，在高速设备上用于取代中断的访问方式。

但是如果是在小IO密集的场景下，是否还会有这么明显的提升空间呢？

参考链接：
https://software.intel.com/en-us/articles/accelerating-your-nvme-drives-with-spdk