CN102521046B - 服务器及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种服务器的工作方法，包括以下步骤：开启计时器，并设置其初始持续时间t＝0，判断当前负载队列的深度是否介于低负载阈值与高负载阈值之间，若当前负载队列的深度不是介于低负载阈值与高负载阈值之间，则判断当前负载队列的深度是否小于低负载阈值，若当前负载队列的深度小于低负载阈值，则判断计时器的持续时间t是否大于低负载时间阈值，若计数器的持续时间t大于低负载时间阈值，则由当前的计算模块切换到另一更低能级的计算模块，更低能级的计算模块开始接收新的负载。本发明具有可扩展计算模块性能、可灵活扩展存储空间、可根据性能需求调节计算模块能耗、可实现最低化系统空载能耗进而实现高效能服务的优点。

Description

服务器及其工作方法
技术领域
本发明涉及计算机领域，更具体地说，本发明涉及一种服务器及其工作方法。
背景技术
随着信息技术的发展，当今各类网络应用越来越多，一般的互联网应用解决方案，都采取服务器来提供相应的网络应用服务。在种类繁多的互联网应用中，不同的网络应用，对于服务器的性能需求，有着很大的差别，目前的服务器一般为单体架构，基本上就是在机箱内部由一块主板负责连接各个计算机组件，这样的服务器的计算性能就存在瓶颈，无法应对不同服务灵活多样的性能要求。另一方面，单体架构的服务器由于南桥芯片可以连接的外挂磁盘数量有一定的上限，因此在存储扩展性方面，也受到一定幅度的制约，无法满足海量存储的需求。
正如前文所说，不同的网络应用，对于服务器的性能需求，有着很大的差别，但是在同一应用，在不同的时间点，对于性能的需求，也有很大的差别。但是受硬件条件所限，在单点架构的服务器中，能耗控制并不能很完美的实现，因为一些系统必要的组件的能耗并不能很好的控制。只要服务器在运行之中，无论当前负载大小，主板之类的恒定空载能耗将一直存在，而据调查显示，一般计算机的空载能耗能达到整机峰值能耗的30％甚至更多，如果不根据情况对空载情况下的最低能耗进行控制，无疑会影响能耗调节的整体效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种服务器及其工作方法，其具有可扩展计算模块性能、可灵活扩展存储空间、可根据性能需求调节计算模块能耗、可实现最低化系统空载能耗进而实现高效能服务的优点。
本发明是通过以下方案实现的：
一种服务器，包括计算节点、共享存储系统和存储适配器，计算节点包括多个计算模块，计算节点用于接收并处理负载请求，完成计算任务，并在计算节点的多个计算模块上运行负载监测程序，以监测当前负载，并根据当前负载选择服务的计算模块，共享存储系统用于为服务器提供存储服务，存储适配器用于连接多个计算模块，并将计算节点与共享存储系统相连。
计算模块为多路服务器、计算机、上网本以及片上系统中的一种或多种。
当计算模块为多路服务器、计算机或上网本时，存储适配器为以太网适配器。
当计算模块为片上系统时，存储适配器为南桥芯片。
共享存储系统包括多台相同种类或不同种类的低功耗存储节点。
一种服务器的工作方法，包括以下步骤：开启计时器，并设置其初始持续时间t＝0，判断当前负载队列的深度是否介于低负载阈值与高负载阈值之间，若当前负载队列的深度不是介于低负载阈值与高负载阈值之间，则判断当前负载队列的深度是否小于低负载阈值，若当前负载队列的深度小于低负载阈值，则判断计时器的持续时间t是否大于低负载时间阈值，若计数器的持续时间t大于低负载时间阈值，则由当前的计算模块切换到另一更低能级的计算模块，更低能级的计算模块开始接收新的负载，当前的计算模块继续处理当前负载队列，当前的计算模块处理完毕后关闭。
本发明的工作方法还包括步骤：若当前负载队列的深度不小于低负载阈值，则判断负载队列的深度是否大于负载极值，若负载队列的深度大于负载极值，则由当前的计算模块切换到另一更高能级的计算模块，更高能级的计算模块开始接收新的负载，当前的计算模块继续处理当前负载队列，若负载队列的深度不大于负载极值，则判断计时器的持续时间t是否大于高负载时间阈值，若计时器的持续时间t大于高负载时间阈值，则返回由当前的计算模块切换到另一更高能级的计算模块，更高能级的计算模块开始接收新的负载，当前的计算模块继续处理当前负载队列的步骤，若计时器的持续时间t不大于高负载时间阈值，则设置t＝t+t0，其中t0为每次采样的时间间隔，然后返回判断当前负载队列的深度是否介于低负载阈值与高负载阈值之间的步骤。
本发明的工作方法还包括步骤：若计数器的持续时间t不大于低负载时间阈值，则设置t＝+t0，其中t0为每次采样的时间间隔，然后返回判断当前负载队列的深度是否介于低负载阈值与高负载阈值之间的步骤。
本发明的优点包括：
(1)解决了单点架构服务器存在的处理性能瓶颈的问题；
(2)本发明采用的共享存储模式可以消除数据迁移的系统开销，提高了服务效率；
(3)针对不同的性能需求，灵活地切换计算节点的性能；
(4)可切换到低能耗计算节点，以最大幅度降低能耗开销，并实现整个系统的高效能特性。
附图说明
图1是本发明服务器的系统架构图。
图2是本发明服务器的工作方法流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的服务器包括计算节点、共享存储系统和存储适配器，计算节点包括多个计算模块。
计算节点用于接收并处理负载请求，完成计算任务，并在计算节点的多个计算模块上运行负载监测程序，以监测当前负载，并根据当前负载选择服务的计算模块。
共享存储系统用于为服务器提供存储服务。
存储适配器用于连接多个计算模块，并将计算节点与共享存储系统相连。
计算模块为多路服务器、计算机、上网本以及片上系统中的一种或多种。当计算模块包括多路服务器、计算机、上网本时，存储适配器为以太网适配器，当计算模块包括片上系统时，存储适配器为南桥芯片。
共享存储系统包括多台相同种类或不同种类的低功耗存储节点。
如图2所示，本发明服务器的工作方法包括以下步骤：
(1)服务器系统开始运行，开启计时器并设置其初始持续时间t＝0；
(2)间隔一定时间单位t0判断当前负载队列的深度是否介于低负载阈值N与高负载阈值P之间，若是，则将计时器持续时间t清零并重复步骤(2)，否则进入步骤(3)；
(3)判断当前负载队列的深度是否小于低负载阈值N，若是，则进入(4)，否则进入步骤(8)；
(4)判断计时器的持续时间t是否大于低负载时间阈值t1，若是，则进入(5)，否则设置t＝t+t0，并返回步骤(2)；
(5)由当前的计算模块切换到另一更低能级的计算模块；
(6)更低能级的计算模块开始接收新的负载，当前的计算模块继续处理当前负载队列，然后进入步骤(11)
(7)判断当前负载队列的深度是否大于负载极值Q，若不是，则进入步骤(8)，否则进入步骤(9)；
(8)判断计时器的持续时间t是否大于高负载时间阈值；若是，则进入步骤(9)，否则设置t＝t+t0，并返回步骤(2)；
(9)由当前的计算模块切换到另一更高能级的计算模块；
(10)更高能级的计算模块开始接收新的负载，当前的计算模块继续处理当前负载队列；
(11)当前的计算模块处理完毕后关闭。
本发明设计构建的服务器，其共享存储系统采用多台低能耗存储节点，专职提供存储服务，构成一个整体的存储空间，对各个计算模块共享存储。在每个计算模块内均有各个共享存储系统计算机的网络地址以及分区表，当需要进行存储空间扩展时，只需要将新加入的存储节点完成分区后，将地址以及分区表添加到计算模块内即可完成扩展。

Claims (3)

1.一种服务器的工作方法，包括以下步骤：
开启计时器，并设置其初始持续时间t=0；
判断当前负载队列的深度是否介于低负载阈值与高负载阈值之间；
若所述当前负载队列的深度不是介于所述低负载阈值与所述高负载阈值之间，则判断所述当前负载队列的深度是否小于所述低负载阈值；
若所述当前负载队列的深度小于所述低负载阈值，则判断所述计时器的持续时间t是否大于低负载时间阈值；
若所述计时器的持续时间t大于所述低负载时间阈值，则服务器由当前的计算模块切换到另一更低能级的计算模块；
所述更低能级的计算模块开始接收新的负载，所述当前的计算模块继续处理当前负载队列；
所述当前的计算模块处理完毕后关闭。
2.根据权利要求1所述的工作方法，其特征在于，还包括步骤：
若所述当前负载队列的深度不小于所述低负载阈值，则判断所述负载队列的深度是否大于负载极值；
若负载队列的深度大于负载极值，则服务器由当前的计算模块切换到另一更高能级的计算模块，所述更高能级的计算模块开始接收新的负载，所述当前的计算模块继续处理当前负载队列；
若负载队列的深度不大于负载极值，则判断所述计时器的持续时间t是否大于高负载时间阈值；
若所述计时器的持续时间t大于高负载时间阈值，则返回所述由当前的计算模块切换到另一更高能级的计算模块，所述更高能级的计算模块开始接收新的负载，所述当前的计算模块继续处理当前负载队列的步骤；
若所述计时器的持续时间t不大于高负载时间阈值，则设置t=t+t0，其中t0为每次采样的时间间隔，然后返回所述判断当前负载队列的深度是否介于低负载阈值与高负载阈值之间的步骤。
3.根据权利要求1所述的工作方法，其特征在于，还包括步骤：
若所述计时器的持续时间t不大于所述低负载时间阈值，则设置t=t+t0，其中t0为每次采样的时间间隔，然后返回所述判断当前负载队列的深度是否介于低负载阈值与高负载阈值之间的步骤。
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