CN105072051B - 一种数据交换系统的架构方法及数据交换系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数据交换系统的架构方法及数据交换系统，所述方法包括：设置多块主板，在每块主板上设置至少一颗CPU；设置至少一块背板，所述CPU包含光通信口，将每颗CPU的光通信口分别连接到背板；设置数据交换板卡，将数据交换板卡连接到背板上与每个连接到背板的CPU的光通信口进行连接。本发明能够实现高速、高效的数据交换。

Description

一种数据交换系统的架构方法及数据交换系统
技术领域
本发明涉及计算机技术，尤指一种数据交换系统的架构方法及数据交换系统。
背景技术
随着网络技术不断发展，服务器的需求量越来越大。目前，服务器分成塔式、机架式和刀片式服务器三种类型。塔式服务器是见得最多的，它的外形及结构都与普通的PC机差不多，只是体积稍大一些，其外形尺寸并无统一标准。机架服务器实际上是工业标准化下的产品，其外观按照统一标准来设计，配合机柜统一使用，以满足企业的服务器密集部署需求。刀片服务器是指在标准高度的机架式机箱内可插装多个卡式的服务器单元，实现高可用和高密度。随着网络技术的不断发展，对于服务器实现的数据交换能力的要求越来越高。
现阶段由于中央处理器(CPU)及交换系统的限制，服务器的交换速率一直不能提高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种数据交换系统的架构方法及数据交换系统，能够提高数据交换的速率。
为了达到本发明目的，本发明提供了一种数据交换系统的架构方法，其特征在于，包括：
设置多块主板，在每块主板上设置至少一颗CPU；
设置至少一块背板，所述CPU包含光通信口，将每颗CPU的光通信口分别连接到背板；
设置数据交换板卡，将数据交换板卡连接到背板上与每个连接到背板的CPU的光通信口进行连接。
进一步地，所述CPU的光通信口为第一光通信口；
所述将每颗CPU的光通信口分别连接到背板，包括：将每颗CPU的第一光通信口直接连接到背板上。
进一步地，所述CPU的光通信口为第二光通信口；
所述将每颗CPU的光通信口分别连接到背板，包括：将每颗CPU的第二光通信口通过数据转换卡连接到背板上。
进一步地，所述CPU的光通信口包括第一光通信口和第二光通信口；
所述将每颗CPU的光通信口分别连接到背板，包括：将每颗CPU的第一光通信口直接连接到背板上，将每颗CPU的第二光通信口通过数据转换卡连接到背板上。
进一步地，所述第一光通信口为光纤口。
进一步地，所述第二光通信口为PCIE口，所述数据转换卡将PCIE数据转换为光纤数据。
进一步地，一种数据交换系统，包括：多块主板、至少一块背板以及数据交换板卡，其中：
在每块主板上设置至少一颗CPU，所述CPU包含光通信口，每颗CPU的光通信口分别连接到背板；
所述数据交换板卡连接到背板上与每个连接到背板的CPU的光通信口进行连接。
进一步地，所述CPU的光通信口为第一光通信口，每颗CPU的第一光通信口直接连接到背板上；或者，
所述CPU的光通信口为第二光通信口，每颗CPU的第二光通信口通过数据转换卡连接到背板上；或者，
所述CPU的光通信口包括第一光通信口和第二光通信口，每颗CPU的第一光通信口直接连接到背板上，每颗CPU的第二光通信口通过数据转换卡连接到背板上。
进一步地，所述第一光通信口为光纤口。
进一步地，所述第二光通信口为PCIE口，所述数据转换卡将PCIE数据转换为光纤数据。
与现有技术相比，本发明包括设置多块主板，在每块主板上设置至少一颗CPU；设置至少一块背板，所述CPU包含光通信口，将每颗CPU的光通信口分别连接到背板；设置数据交换板卡，将数据交换板卡连接到背板上与每个连接到背板的CPU的光通信口进行连接。本发明能够实现高速、高效的数据交换。
进一步地，本发明中CPU的光通信口为第一光通信口，将每颗CPU的第一光通信口直接连接到背板上，第一光通信口为光纤口时，本发明实现对光纤交换的支持，从而大大提高数据交换的速率。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施用例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明的数据交换系统的架构方法的流程图；
图2为本发明的数据交换系统的第一个实施例的结构框图；
图3为本发明的数据交换系统的第二个实施例的结构框图；
图4为本发明的数据交换系统的第三个实施例的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
如图1所示，本发明的数据交换系统的架构方法，包括：
步骤101：设置多块主板，在每块主板上设置至少一颗CPU；
本发明中的主板提供CPU、内存和存储器等部件的接合。为了支持更大规模和更复杂设备的数据交换，本发明中的主板为多块。主板可以支持多CPU工作。
本发明中的CPU用于数据处理，例如，将接收到的数据保存到存储器中或者将存储器中保存的数据发送给其他设备等。CPU设置在主板上，可以是一块或多块。
步骤102：设置至少一块背板，CPU包含光通信口，将每颗CPU的光通信口分别连接到背板；
本发明中的背板是CPU与数据交换板卡(下文中说明)之间的物理通道。CPU与数据交换板卡通过背板进行数据交换，例如，CPU通过背板向数据交换板卡发送数据，以将数据传输给其他设备；或者，CPU通过背板接收数据交换板卡传输的其他设备的数据。背板的能力决定了CPU与数据交换板卡之间的数据交换能力。
本发明中CPU上包含有光通信口，CPU通过光通信口与数据交换板卡进行数据交换。每颗CPU的用于与数据交换板卡进行数据交换的光通信口均连接到背板上，以通过背板与数据交换板卡进行连接。背板上可以设置多个连接部，每块主板上的每个CPU的光通信口与背板上的连接部建立一一对应的连接的关系，即一个光通信口连接到背板的一个连接部，之后，再将数据交换板卡的连接到背板上每个连接了光通信口的连接部，实现主板上的每个CPU的光通信口与数据交换板卡的连接。
步骤103：设置数据交换板卡，将数据交换板卡连接到背板上与每个连接到背板的CPU的光通信口进行连接；
本发明中数据交换板卡提供CPU与其他设备的数据交换。数据交换板卡的吞吐量决定了CPU与其他设备交换数据的规模。
本发明中的数据交换板卡连接到背板，通过背板与每个连接到背板的CPU的光通信口建立连接。数据交换板卡可以是与背板上的每个连接了CPU的光通信口的连接部进行连接。
本发明可以应用于刀片服务器与其他设备的数据交换中，实现刀片服务器与其他设备的高速、高效的数据交换。
进一步地，本发明中CPU的光通信口可以是第一光通信口，也可以是第二光通信口，还可以是同时包含第一光通信口和第二光通信口。
在CPU的光通信口为第一光通信口的情况下，将每颗CPU的光通信口分别连接到背板可以是将每颗CPU的第一光通信口直接连接到背板上。
在CPU的光通信口为第二光通信口的情况下，将每颗CPU的光通信口分别连接到背板可以是将每颗CPU的第二光通信口通过数据转换卡连接到背板上。
在CPU的光通信口同时包含第一光通信口和第二光通信口的情况下，将每颗CPU的光通信口分别连接到背板可以是将每颗CPU的第一光通信口直接连接到背板上，将每颗CPU的第二光通信口通过数据转换卡连接到背板上。
进一步地，本发明的CPU的第一光通信口为光纤口(100Gb)；第二光通信口为PCIE(Peripheral Component Interconnect Express，PCI Express)口。数据转换卡实现将PCIE数据转换为光纤100Gb数据，可以是MAZZ卡等。本发明实现了CPU的光纤交换，大大提高了数据交换的速率，尤其是针对刀片服务器等设备实现了基于支持光纤交换的CPU与其他设备的光纤交换。
本发明中可以采用IPF数据线缆直接连接CPU的光纤口与背板；可以采用PCIE数据线缆连接CPU的PCIE口、MAZZ卡和背板。
本发明还提供了一种数据交换系统，包括：多块主板、至少一块背板和数据交换板卡，其中：
在每块主板上设置至少一颗CPU，CPU包含光通信口，每颗CPU的光通信口分别连接到背板；
数据交换板卡连接到背板上与每个连接到背板的CPU的光通信口进行连接。
本发明中的主板提供CPU、内存和存储器等部件的接合。为了支持更大规模和更复杂设备的数据交换，本发明中的主板为多块。主板可以支持多CPU工作。本发明中的CPU用于数据处理，例如，将接收到的数据保存到存储器中或者将存储器中保存的数据发送给其他设备等。CPU设置在主板上，可以是一块或多块。
本发明中的背板是CPU与数据交换板卡(下文中说明)之间的物理通道。CPU与数据交换板卡通过背板进行数据交换，例如，CPU通过背板向数据交换板卡发送数据，以将数据传输给其他设备；或者，CPU通过背板接收数据交换板卡传输的其他设备的数据。背板的能力决定了CPU与数据交换板卡之间的数据交换能力。
本发明中CPU上包含有光通信口，CPU通过光通信口与数据交换板卡进行数据交换。每颗CPU的用于与数据交换板卡进行数据交换的光通信口均连接到背板上，以通过背板与数据交换板卡进行连接。背板上可以设置多个连接部，每块主板上的每个CPU的光通信口与背板上的连接部建立一一对应的连接的关系，即一个光通信口连接到背板的一个连接部，之后，再将数据交换板卡的连接到背板上每个连接了光通信口的连接部，实现主板上的每个CPU的光通信口与数据交换板卡的连接。
本发明中数据交换板卡提供CPU与其他设备的数据交换。数据交换板卡的吞吐量决定了CPU与其他设备交换数据的规模。
本发明中的数据交换板卡连接到背板，通过背板与每个连接到背板的CPU的光通信口建立连接。数据交换板卡可以是与背板上的每个连接了CPU的光通信口的连接部进行连接。
本发明可以应用于刀片服务器与其他设备的数据交换中，实现刀片服务器与其他设备的高速、高效的数据交换。
进一步地，本发明中CPU的光通信口可以是第一光通信口，每颗CPU的第一光通信口直接连接到背板上；CPU的光通信口也可以是第二光通信口，每颗CPU的第二光通信口通过数据转换卡连接到背板上；CPU的光通信口还可以是同时包括第一光通信口和第二光通信口，每颗CPU的第一光通信口直接连接到背板上，每颗CPU的第二光通信口通过数据转换卡连接到背板上。
进一步地，本发明的CPU的第一光通信口为光纤口(100Gb)；第二光通信口为PCIE口。数据转换卡实现将PCIE数据转换为光纤100Gb数据，可以是MAZZ卡等。本发明实现了CPU的光纤交换，大大提高了数据交换的速率，尤其是针对刀片服务器等设备实现了基于支持光纤交换的CPU与其他设备的光纤交换。
本发明中可以采用IPF数据线缆直接连接CPU的光纤口与背板；可以采用PCIE数据线缆连接CPU的PCIE口、MAZZ卡和背板。
如图2所示，在本发明的数据交换系统的第一个实施例中，包括两块主板，每块主板上设置有两颗CPU，CPU上包含支持100Gb输出的光纤口(第一光通信口)，主板上还设置有相应匹配的内存等；还包括一块背板和一块数据交换板卡(包含100Gb交换芯片)。
CPU的光纤口通过IPF数据线缆直接连接到背板，通过背板连接到数据交换板卡上实现高速数据交换。
如图3所示，在本发明的数据交换系统的第二个实施例中，包括两块主板，每块主板上设置有两颗CPU，CPU上包含PCIE口和可以支持100Gb输出的光纤口(本实施例中使用PCIE口)，主板上还设置有相应匹配的内存；还包括一块背板和一块数据交换板卡(包含100G交换芯片)。
CPU的PCIE口通过PCIE数据线缆与MAZZ卡连接，MAZZ卡连接到背板。CPU的PCIE口通过MAZZ卡将PCIE数据转换为100G光纤数据，经背板连接到数据交换板卡实现高速数据交换。
如图4所示，在本发明的数据交换系统的第三个实施例中，包括两块主板，每块主板上设置有两颗CPU，CPU上包含PCIE口和可以支持100Gb输出的光纤口(本实施例中同时使用PCIE口和光纤口)，主板上还设置有相应匹配的内存；还包括一块背板和一块数据交换板卡(包含100G交换芯片)。
CPU的光纤口通过IPF数据线缆直接连接到背板，通过背板连接到数据交换板卡上实现高速数据交换。
CPU的PCIE口通过PCIE数据线缆与MAZZ卡连接，MAZZ卡连接到背板。CPU的PCIE口通过MAZZ卡将PCIE数据转换为100G光纤数据，经背板连接到数据交换板卡实现高速数据交换。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种数据交换系统的架构方法，其特征在于，包括：
设置多块主板，在每块主板上设置至少一颗CPU；
设置至少一块背板，所述CPU包含多个光通信口，将每颗CPU的多个光通信口分别连接到背板；
设置数据交换板卡，将数据交换板卡连接到背板上与每个连接到背板的CPU的光通信口进行连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述CPU的光通信口为第一光通信口；
所述将每颗CPU的光通信口分别连接到背板，包括：将每颗CPU的第一光通信口直接连接到背板上。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述CPU的光通信口为第二光通信口；
所述将每颗CPU的光通信口分别连接到背板，包括：将每颗CPU的第二光通信口通过数据转换卡连接到背板上。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述CPU的光通信口包括第一光通信口和第二光通信口；
所述将每颗CPU的光通信口分别连接到背板，包括：将每颗CPU的第一光通信口直接连接到背板上，将每颗CPU的第二光通信口通过数据转换卡连接到背板上。
5.如权利要求2或4所述的方法，其特征在于，所述第一光通信口为光纤口。
6.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述第二光通信口为PCIE口，所述数据转换卡将PCIE数据转换为光纤数据。
7.一种数据交换系统，其特征在于，包括：多块主板、至少一块背板以及数据交换板卡，其中：
在每块主板上设置至少一颗CPU，所述CPU包含多个光通信口，每颗CPU的多个光通信口分别连接到背板；
所述数据交换板卡连接到背板上与每个连接到背板的CPU的光通信口进行连接。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于：
所述CPU的光通信口为第一光通信口，每颗CPU的第一光通信口直接连接到背板上；或者，
所述CPU的光通信口为第二光通信口，每颗CPU的第二光通信口通过数据转换卡连接到背板上；或者，
所述CPU的光通信口包括第一光通信口和第二光通信口，每颗CPU的第一光通信口直接连接到背板上，每颗CPU的第二光通信口通过数据转换卡连接到背板上。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第一光通信口为光纤口。
10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第二光通信口为PCIE口，所述数据转换卡将PCIE数据转换为光纤数据。
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