CN102622328A

CN102622328A - 一种基于正交连接器的高速冗余服务器通信系统

Info

Publication number: CN102622328A
Application number: CN2012100607960A
Authority: CN
Inventors: 王守昊; 王磊
Original assignee: Inspur Electronic Information Industry Co Ltd
Current assignee: Inspur Electronic Information Industry Co Ltd
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2012-08-01

Abstract

本发明提供一种基于正交连接器的高速冗余服务器通信系统，属于计算机通信领域，该系统体系结构包括信息处理单元和高速通信传输单元，以高速信息交换单元为核心，采用正交连接器的方法，减小高速信号的传输距离、降低高速信号在传输过程中信号品质的衰减，并且采用冗余的架构设计、增强重要计算任务依托高速信号传输的冗余度，使新通讯架构结构可以发挥最大的效能。

Description

一种基于正交连接器的高速冗余服务器通信系统

技术领域

本发明涉及计算机通信领域，具体涉及一种基于正交连接器的高速冗余通信系统。

背景技术

高性能计算技术的发展是伴随着计算机技术的发展而发展的，也就是说，从计算机技术诞生之日起，人们就在为追求更高计算能力的计算机系统而努力。在过去几十年间，可以说是高性能计算机体系结构和通信技术不断创新的年代，出现了包括MPP、SMP、集群等各种各样的体系结构及网络互联技术。尤其是最近几年，集群技术发展迅速，已经成为构建超级计算机系统的主流架构之一。

随着人们对高速信息交换的需求，这几年基于高速传输的技术也在快速的发展。光纤、万兆以太网、Infiniband、PCI-E总线技术的发展推动了高速信号技术的发展，从1Gb/s、10Gb/s、20Gb/s，发展到今天的40Gb/s和56Gb/s，以及后续的100Gb/s，高速传输技术高带宽、低延迟的特点也经越来越受到科学计算领域的青睐，并已经成为科学计算领域的主流应用传输技术。

这种传统的以计算资源为核心的网络服务器系统比较适合于科学计算应用，因为此类应用多为计算密集型应用，对与外部网络的通信和与存储资源的通信要求不高。在以往的基于高速信号传输的通信系统架构设计中，往往高速信号需要在电路板上“行走”过长的具体，走线过长会导致高速信号质量的衰减、中板开孔虽有利于系统散热但会给中板强度提出过高的要求，给后续的加工和批量生产增加风险，在现有高速通讯网络服务器系统体系结构的基础上，提出一种基于正交连接器的冗余的高速通信系统架构。

发明内容

本发明的结构区别于传统的以高速信号传输为中心的网络服务器体系结构，本发明的结构是基于正交连接器的冗余高速通信系统架构，以高速信息交换单元为核心，传输中集模块采用基于正交连接器的设计，避免了原有服务器通讯系统架构中高速信号传输距离过长导致信号传输品质降低的问题，缩短高速信号传输距离、提高信号质量，又减小中集模块的尺寸，降低系统散热和生产、加工环节的风险，其中：

信息处理单元，主要负责各种类型数据的计算及处理，一方面将基于高速信号传输封装的数据包，解析成基于标准PCI-E总线传输的数据包由信息处理单元进行数据处理，另一方面将信息处理单元处理后的信息由PCI-E总线的数据封装成用于高速信号传输的数据包，发送给高速通信传输单元；

高速通信传输单元，主要由传输中集模块和高速通信传输模块组成。传输中集模块负责承载信息处理单元与高速通信传输模块间的信息传输。高速通信传输模块具有高带宽、低传输延时、高速数据无阻塞交换的功能，负责各信息处理单元信息的交互。在信息处理单元上分别设计有两条独立用于高速通信的链路经过传输中集模块直接与两个高速通信传输模块相连，以避免单个高速连续各种以及单个高速通信传输模块发生的单点故障给服务期通信系统带来通信阻断的影响。

本发明的有益效果是：传输中集模块采用基于正交连接器的设计，避免了原有服务器通讯系统架构中高速信号传输距离过长导致信号传输品质降低的问题，缩短高速信号传输距离、提高信号质量，并且整个通信系统架构基于冗余的体系架构设计，提升了基于整个高速信号传输系统的可靠性，使其更适用于负责的高性能计算应用领域，因而具有非常广阔的发展前景。

附图说明

附图1为一种基于正交连接器的高速冗余通信网络服务器系统结构示意图。

具体实施方式

本发明体系结构主要包括信息处理单元和高速通信传输单元。

处理单元基于通用的计算机体系架构，主要采用基于Intel Xeon处理器及相应芯片组构建处理单元计算平台，并设计了HCA模块，一方面将基于高速信号传输封装的数据包，解析成基于标准PCI-E总线传输的数据包由信息处理单元进行数据处理，另一方面将信息处理单元处理后的信息由PCI-E总线的数据封装成用于高速信号传输的数据包，发送给高速通信传输单元；高速信息交换单元起到协调各资源间的通信以及协议转化等作用，因而对这一设备的性能、可用性以及协议的兼容性要求较高。因而需要此设备具有较高的通信带宽和较低的通信延迟等物理特性，比较典型的如Infiniband、PCI-E等新兴的总线技术

我们提出新的基于正交连接器的高速冗余服务器通信系统架构设计，其特征在于以高速信息交换单元为核心，采用正交连接器的方法，减小高速信号的传输距离、降低高速信号在传输过程中信号品质的衰减，并且采用冗余的架构设计、增强重要计算任务依托高速信号传输的冗余度，使新通讯架构结构可以发挥最大的效能如图2所示，上排正交区为HCA Port1——高速通信传输模块A正交区，上排刀片的HCA Port0通过系统中集模块走线走入到下方的高速通信传输模块B中，因此使系统所有信息处理单元HCA模块的Port0都连接到一个高速通讯传输模块

上(高速通信传输模块B)，而HCA模块的Port1都连接到另一个高速通讯传输模块上(高速通信传输模块A)，当任意信息处理模块上任意一个高速通信连路（HCA Port0或HCA Port1）链路或系统中任意一个高速通讯传输模块（高速通信传输模块A或高速通信传输模块B）出现故障，用户均可以通过故障信息处理模块上的另一个高速通讯链路或系统中另一个功能正常的高速通讯传输模块实现对信息处理模块资源的访问，实现系统基于高速信号传输应用的架构冗余。

与传统的高速通讯网络服务器架构相比，这种新型的体系结构具有高冗余性和高可靠性的特性。

其中，高冗余性的实现方式描述如下：在这种新型体系结构中，信息处理单元和高速信号传输单元中的高速信号传输链路，在各自的资源组中是相互冗余配置的，在某个资源单元发生故障时（如处理单元），相应的冗余配置部件会接管此故障部件继续工作，增强重要计算任务依托高速信号传输的冗余度。

高可靠性的实现方式描述如下：采用正交连接器的方法，减小高速信号的传输距离、降低高速信号在传输过程中信号品质的衰减，又减小中集模块的尺寸，降低系统散热和生产、加工环节的风险。

Claims

1.一种基于正交连接器的高速冗余服务器通信系统，其特征在于该系统体系结构包括信息处理单元和高速通信传输单元，其中：

高速通信传输单元，主要由传输中集模块和高速通信传输模块组成，传输中集模块负责承载信息处理单元与高速通信传输模块间的信息传输；高速通信传输模块具有高带宽、低传输延时、高速数据无阻塞交换的功能，负责各信息处理单元信息的交互；在信息处理单元上分别设计有两条独立用于高速通信的链路经过传输中集模块直接与两个高速通信传输模块相连，以避免单个高速连续各种以及单个高速通信传输模块发生的单点故障给服务期通信系统带来通信阻断的影响。