CN103746941A - 一种板级互联大数据一体机 - Google Patents

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李丽
姜凯
于治楼
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/50—Reducing energy consumption in communication networks in wire-line communication networks, e.g. low power modes or reduced link rate

Abstract

本发明公开了一种板级互联大数据一体机，将CPU、BMC管理模块和光纤交换机模块集成到一个芯片上组成一个SOC（serveronchip）；其中，每个SOC配置有独立内存、硬盘和网络，组成一个服务器节点；多个服务器节点集成到一块核心板上，并通过内部的光纤交换机模块实现高速互联，多个核心板再通过总线的方式插到底板上以实现更多服务器节点之间的通信。本发明由底板的光纤交换机直接实现节点间的通信，交换和路由功能，消除了机架顶部交换机端口和电缆，有效的降低了功耗，提升节点间通信速度和可靠性的同时，取消传统云存储硬件架构对万兆交换机的依赖，节省硬件成本和占用空间。

Description

一种板级互联大数据一体机
技术领域
本发明属于云存储数据技术领域，涉及一种板级互联大数据一体机。
背景技术
云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统，该系统通过集群应用、网格技术和分布式文件系统等技术，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能。
与传统的存储设备相比，云存储不仅仅是一个硬件，而是一个网络设备、存储设备、服务器、应用软件、公用访问接口、接入网、和客户端程序等多个部分组成的复杂系统。各部分以存储设备为核心，通过应用软件来对外提供数据存储和业务访问服务。
目前云存储系统的解决方案大多使用Hadoop作为对大量数据进行分布式处理的软件架构。用户可以轻松地在Hadoop上开发和运行处理海量数据。Hadoop 是以一种可靠、高效、可伸缩的方式进行处理的。它假设计算元素和存储会失败，因此它维护多个工作数据副本，确保能够针对失败的节点重新分布处理。它以并行的方式工作，通过并行处理加快处理速度。Hadoop 还是可伸缩的，能够处理 PB 级数据。
当前的存储设备均采用廉价的硬件，通过硬件冗余的方式来解决硬件不可靠的问题，各存储服务节点间通过千兆或万兆交换机通信。可见，网络设备已经成为云存储系统必不可少的组成部分，然而，这不仅提高了整个系统的成本，还增大了占用空间。
故，针对上述现有技术存在的缺陷，实有必要进行开发研究，以提供一种方案，提升节点间通信速度和可靠性的同时，取消传统云存储硬件架构对万兆交换机的依赖，节省硬件成本和占用空间。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种板级互联大数据一体机，以提升节点间通信速度和可靠性的同时，取消传统云存储硬件架构对万兆交换机的依赖，节省硬件成本和占用空间。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种板级互联大数据一体机，将CPU、BMC管理模块和光纤交换机模块集成到一个芯片上组成一个SOC（server on chip）；其中，每个SOC配置有独立内存、硬盘和网络，组成一个服务器节点；多个服务器节点集成到一块核心板上，并通过内部的光纤交换机模块实现高速互联，多个核心板再通过总线的方式插到底板上以实现更多服务器节点之间的通信。
进一步地，本发明板级互联大数据一体机其采用层次化的结构，在一个机壳里面放置了复数个核心板和一个底板；其中，每个核心板上包括有复数个CPU节点，节点间通过系统总线直接互联；复数个核心板通过总线的方式插到底板上以实现核心板之间互联；底板上嵌入有光纤交换机，通过5个1 GB-10 GB低延时动态带宽通道连接数以千计的节点。
进一步地，所述核心板上的多个节点之间直接通过CPU系统总线互联，核心板之间通过底板实现互联。
进一步地，所述光纤交换机采用自动增强的高性能路由，其光纤端口使用软件自动定义。
进一步地，所述BMC管理模块运行在一个专用CPU上，负责电源管理、网络路由和整个系统的外部管理。
进一步地，所述光纤交换机模块共提供8个端口，其中一个端口用于与BMC管理模块的通信，两个端口提供给操作系统，对外提供5个高速低延时的光纤网络端口，服务器节点通过这5个网络端口来实现彼此间的高速互联。
相较于现有技术，本发明一种板级互联大数据一体机由底板的光纤交换机直接实现节点间的通信，交换和路由功能，消除了机架顶部交换机端口和电缆，有效的降低了功耗，提升节点间通信速度和可靠性的同时，取消传统云存储硬件架构对万兆交换机的依赖，节省硬件成本和占用空间。
附图说明
图1是本发明的SOC的结构图；
图2是本发明的模块原理结构图；
图3所示为服务器节点间拓扑图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照图1所示，本发明板级互联大数据一体机将CPU、BMC管理模块和光纤交换机模块集成到一个小的芯片上组成一个SOC（server on chip）；其中，每个SOC配置有独立内存、硬盘和网络，组成一个服务器节点，相当于一个小的server。多个服务器节点集成到一块核心板上，并通过内部的光纤交换机高速互联。多个核心板再通过类似PCI总线的方式插到底板上以实现更多服务器节点之间的通信。
其中，BMC管理模块运行在一个专用CPU上，它负责电源管理、网络路由和整个系统的外部管理；所述光纤交换机模块共提供8个端口，其中一个端口用于与BMC管理模块的通信，两个端口提供给操作系统。对外提供5个高速低延时的光纤网络端口，数以千计的服务器节点即是通过这5个网络端口来实现彼此间的高速互联。
参照图2所示，本发明一种板级互联大数据一体机采用层次化的结构，其在一个机壳里面放置了复数个核心板和一个底板。其中，每个核心板上包括有复数个CPU节点，节点间通过系统总线直接互联。多个核心板通过类似PCI总线的方式插到底板上以实现核心板之间互联。底板上嵌入的光纤交换机，通过5个10Gb的链路连接数以千计的节点。
本发明实施例中，核心板上的多个节点之间直接通过CPU系统总线互联，核心板之间通过底板实现互联。
本发明实施例中，在底板上直接集成光纤交换机，通过5个1 GB到10 GB低延时动态带宽通道连接数以千计的节点。当选择以太网PHY端口时，集成的交换机相当于一个专业的4lane标准的XAUI接口(每个端口3.125 GB)。也可将4lane中的1个直接连接到以太网兼容的设备，配置为SGMII接口。所述集成的光纤交换机采用自动增强的高性能路由，光纤端口使用软件自动定义，其基于节点的硬件打包转让，无需单独配置每个节点。
图3所示为服务器节点间拓扑图，每个核心板上包括4个服务器节点、分别称为N0~N3.N0提供的5个光纤端口的其中一个用于与外部网络通信，其余的用于与N1、N2、N3的通信。同层核心板之间通过N2的光纤端口互联。当连接外部网络时，每一层的核心板都通过其中一块核心板连接外部网络。例如：核心板3中的N3需要经过N2连接到核心板2的N2,再向后连接到核心板1的N2,最后连接到核心板0的N2,然后通过N2连接到N0与外部网络相连。层与层之间的核心板通过N1或N3的光纤端口互联。例如：核心板10的N1节点连接核心板1的N3节点，可以选择先通过经过核心板5的N1连接到N0，然后通过N3连接到核心板1的N1，再通过N0连接到N3。另外一条可选路径是先通过经过核心板6的N3连接到N0，然后通过N1连接到核心板1的N1，再通过N0连接到N3。如果某一层连接外部网络的通道不可用，该层的所有节点还可以通过层与层之间的互联使用其它层的外部网络。
本发明创作新型的大数据一体机由底板的光纤交换机直接实现节点间的通信，交换和路由功能，消除了机架顶部交换机端口和电缆，有效的降低了功耗，提升节点间通信速度和可靠性的同时，取消传统云存储硬件架构对万兆交换机的依赖，节省硬件成本和占用空间。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种板级互联大数据一体机，包括机壳，其特征在于：将CPU、BMC管理模块和光纤交换机模块集成到一个芯片上组成一个SOC（server on chip）；其中，每个SOC配置有独立内存、硬盘和网络，组成一个服务器节点；多个服务器节点集成到一块核心板上，并通过内部的光纤交换机模块实现高速互联，多个核心板再通过总线的方式插到底板上以实现更多服务器节点之间的通信。
2.如权利要求1所述板级互联大数据一体机，其特征在于：所述板级互联大数据一体机采用层次化的结构，其在一个机壳里面放置了复数个核心板和一个底板；其中，每个核心板上包括有复数个CPU节点，节点间通过系统总线直接互联；复数个核心板通过总线的方式插到底板上以实现核心板之间互联；底板上嵌入有光纤交换机，通过5个1 GB-10 GB低延时动态带宽通道连接数以千计的节点。
3.如权利要求2所述板级互联大数据一体机，其特征在于：所述核心板上的多个节点之间直接通过CPU系统总线互联，核心板之间通过底板实现互联。
4.如权利要求3所述板级互联大数据一体机，其特征在于：所述光纤交换机采用自动增强的高性能路由，其光纤端口使用软件自动定义。
5.如权利要求4所述板级互联大数据一体机，其特征在于：所述BMC管理模块运行在一个专用CPU上，负责电源管理、网络路由和整个系统的外部管理。
6.如权利要求5所述板级互联大数据一体机，其特征在于：所述光纤交换机模块共提供8个端口，其中一个端口用于与BMC管理模块的通信，两个端口提供给操作系统，对外提供5个高速低延时的光纤网络端口，服务器节点通过这5个网络端口来实现彼此间的高速互联。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104035522A (zh) * 2014-06-16 2014-09-10 南京云创存储科技有限公司 大数据库一体机
CN107783888A (zh) * 2017-10-31 2018-03-09 济南浪潮高新科技投资发展有限公司 一种基于ipmi带数据预测功能的服务器管理实现的方法及装置
CN113383516A (zh) * 2018-12-12 2021-09-10 因特拉克蒂克控股有限责任公司 用于处理器核之间的改进的数据传输的方法和装置
CN113518980A (zh) * 2019-05-15 2021-10-19 阿里巴巴集团控股有限公司 用于数据中心中的灵活光互连的系统和方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1811744A (zh) * 2005-01-28 2006-08-02 富士通株式会社 通过串行总线互连多个处理节点的装置
CN1828574A (zh) * 2005-03-04 2006-09-06 富士通株式会社 使用串行连接总线的计算机系统及多cpu互连方法
US20140019661A1 (en) * 2012-05-18 2014-01-16 Dell Products, Lp System and Method for Providing Network Access for a Processing Node

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1811744A (zh) * 2005-01-28 2006-08-02 富士通株式会社 通过串行总线互连多个处理节点的装置
CN1828574A (zh) * 2005-03-04 2006-09-06 富士通株式会社 使用串行连接总线的计算机系统及多cpu互连方法
US20140019661A1 (en) * 2012-05-18 2014-01-16 Dell Products, Lp System and Method for Providing Network Access for a Processing Node

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104035522A (zh) * 2014-06-16 2014-09-10 南京云创存储科技有限公司 大数据库一体机
CN107783888A (zh) * 2017-10-31 2018-03-09 济南浪潮高新科技投资发展有限公司 一种基于ipmi带数据预测功能的服务器管理实现的方法及装置
CN113383516A (zh) * 2018-12-12 2021-09-10 因特拉克蒂克控股有限责任公司 用于处理器核之间的改进的数据传输的方法和装置
CN113383516B (zh) * 2018-12-12 2022-08-02 因特拉克蒂克控股有限责任公司 用于处理器核之间的改进的数据传输的方法和装置
CN113518980A (zh) * 2019-05-15 2021-10-19 阿里巴巴集团控股有限公司 用于数据中心中的灵活光互连的系统和方法
CN113518980B (zh) * 2019-05-15 2024-03-01 阿里巴巴集团控股有限公司 用于数据中心中的灵活光互连的系统和方法

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