CN105335330A - 一种基于主从架构的微服务器集群系统 - Google Patents
一种基于主从架构的微服务器集群系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105335330A CN105335330A CN201510900998.5A CN201510900998A CN105335330A CN 105335330 A CN105335330 A CN 105335330A CN 201510900998 A CN201510900998 A CN 201510900998A CN 105335330 A CN105335330 A CN 105335330A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cpu
- bus
- slave
- master
- equipment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 11
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 6
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 10
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 abstract 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 21
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 206010006895 Cachexia Diseases 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 208000016318 wasting Diseases 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000013523 data management Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F15/00—Digital computers in general; Data processing equipment in general
- G06F15/16—Combinations of two or more digital computers each having at least an arithmetic unit, a program unit and a register, e.g. for a simultaneous processing of several programs
- G06F15/163—Interprocessor communication
- G06F15/173—Interprocessor communication using an interconnection network, e.g. matrix, shuffle, pyramid, star, snowflake
- G06F15/17356—Indirect interconnection networks
- G06F15/17368—Indirect interconnection networks non hierarchical topologies
- G06F15/17381—Two dimensional, e.g. mesh, torus
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Hardware Redundancy (AREA)
- Power Sources (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于主从架构的微服务器集群系统，属于计算机架构领域，本发明要解决的技术问题为CPU核心数量有限，面对处理大量轻量化的事务和计算任务，并发处理轻量化事务能力受限，不能有效利用每个高性能的CPU核心，造成大量的资源浪费。技术方案为：该系统包括（1）主CPU设备；（2）从CPU设备；（3）主从互联拓扑总线；（4）散热和供电系统；（5）带外管理单元；其中：（1）主CPU设备：主端（Master）CPU采用网络处理性能强大的高性能CPU，对外提供网络端口，下游通过主从总线拓扑连接从CPU，给从CPU分发任务，响应从CPU的请求，整合从CPU的处理结果并反馈。
Description
技术领域
本发明涉及计算机架构领域，具体地说是一种基于主从架构的微服务器集群系统。
背景技术
随着互联网的发展，出现了大量的轻量化事务以及计算处理任务；传统的服务器的CPU，CPU核心数量有限，面对处理大量轻量化的事务和计算任务，并发处理轻量化事务能力受限，不能有效利用每个高性能的CPU核心，造成大量的资源浪费。
发明内容
本发明的技术任务是提供一种基于主从架构的微服务器集群系统，来解决CPU核心数量有限，面对处理大量轻量化的事务和计算任务，并发处理轻量化事务能力受限，不能有效利用每个高性能的CPU核心，造成大量的资源浪费的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：1、一种基于主从架构的微服务器集群系统，该系统包括（1）主CPU设备；（2）从CPU设备；（3）主从互联拓扑总线；（4）散热和供电系统；（5）带外管理单元；其中：
（1）主CPU设备：主端（Master）CPU采用网络处理性能强大的高性能CPU，对外提供网络端口，下游通过主从总线拓扑连接从CPU，给从CPU分发任务，响应从CPU的请求，整合从CPU的处理结果并反馈；同时采用主备双活的方式提高可靠性；
（2）从CPU设备：从端（Slave）CPU采用低功耗低成本的微处理器架构，处理主CPU设备下发的轻量化事务和计算任务，并计算返回结果；需要请求外部的存储等数据的，发送到主CPU，由主CPU设备进行统一的处理和反馈；
（3）主从互联拓扑总线：采用PCIE总线，PCIE协议是基于主从的通信模式；通过PCIESWITCH来划分主CPU设备的主备的Partition，实现冗余结构设计；
（4）散热和供电系统：整个微服务器集群采用统一的散热和供电系统，并通过带外管理总线，实现由带外系统的统一管理；
（5）带外管理单元：通过带外管理总线，监管主CPU节点，从CPU节点，主从互联拓扑总线以及散热和供电系统，实现微服务器集群的带外管理功能。
本发明的一种基于主从架构的微服务器集群系统和现有技术相比，具有以下有益效果：
1、本发明通过主从架构，进一步整合了微服务器集群的功能划分，从CPU设备采用微处理器架构，负责处理大量可并行处理的轻量化的事务和计算任务；主CPU设备负责轻量化事务的分发，统一管理，网络协议处理。主从设备的互联采用通用的PCIE总线，PCIE总线是一种主从总线模式，分主设备和从设备端。利用PCIE总线的通信特征，可以快速构建微服务器集群的总线拓扑，实现数据通信。并且PCIE总线占用较少的资源，可以采用大量的DMA（直接内存存取）传输方式，降低CPU的利用率；此外PCIE总线相比以太网络通信，在延迟方面有较大的改善。通过本发明的架构设计，事务处理划分更加专注，微服务器和主设备CPU都可以极大的提高自身的资源利用率，并且各自由于处理任务单一，中断减少，有效的降低了响应的时延；
2、本发明的冗余结构设计，主端设备采用主备双活模式，主备之间通过CPU总线互联，数据之间共享同步，即可同时响应外部请求并分发事务，也可作为冗余；主从总线拓扑上，通过PCIESWITCH，划分两个对等总线区域（Partition），即可解决PCIE总线多主端的冲突，可以实现主从设备互联总线的冗余；系统统一的散热和供电系统也采用冗余设计，提高系统的整体可靠性；
3、本发明的带外管理系统，负责系统中各个模块的带外数据管理，散热和供电系统的整体监控和调配，提高系统的功耗利用率和可靠性；对外提供带外管理功能接口；
4、采用微服务器集群，针对大量的轻量化事务以及计算处理任务的特点，采用多核微架构处理器，通过集群连接方式极大拓展核心数量，提高轻量化事务的并行处理能力的同时提高单核心的利用率。并且微处理器根据需要减少不了必须要的端口和功能，可以很大程度的提高功耗的利用率。
本发明具有设计合理、结构简单的特点，因而，具有很好的推广使用价值。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
附图1为一种基于主从架构的微服务器集群系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明的一种基于主从架构的微服务器集群系统，该系统包括（1）主CPU设备；（2）从CPU设备；（3）主从互联拓扑总线；（4）散热和供电系统；（5）带外管理单元；其中：（1）主CPU设备：主端（Master）CPU采用网络处理性能强大的高性能CPU，对外提供网络端口，下游通过主从总线拓扑连接从CPU，给从CPU分发任务，响应从CPU的请求，整合从CPU的处理结果并反馈；同时采用主备双活的方式提高可靠性；（2）从CPU设备：从端（Slave）CPU采用低功耗低成本的微处理器架构，处理主CPU设备下发的轻量化事务和计算任务，并计算返回结果；需要请求外部的存储等数据的，发送到主CPU，由主CPU设备进行统一的处理和反馈；（3）主从互联拓扑总线：采用PCIE总线，PCIE协议是基于主从的通信模式；通过PCIESWITCH来划分主CPU设备的主备的Partition，实现冗余结构设计；（4）散热和供电系统：整个微服务器集群采用统一的散热和供电系统，并通过带外管理总线，实现由带外系统的统一管理；（5）带外管理单元：通过带外管理总线，监管主CPU节点，从CPU节点，主从互联拓扑总线以及散热和供电系统，实现微服务器集群的带外管理功能。
具体连接方式：如附图1所示，（1）主CPU设备端，主备两个CPU直接通过冗余的互联总线互联；（2）PCIESWITCH设备，桥接主CPU设备和从端的微服务器设备，构成服务器集群；（3）PCIESWITCH划分了两个对等的PCIE总线区域（Partition），主设备端的主备设备分别管理一个区域，实现冗余备份；（4）从CPU设备，也就是微服务器，有两个PCIE从设备端接口，分别连接到两个Partition区域。每个从CPU设备，都是一个基于微服务器架构的最小系统，只保留必要的接口和资源，可以有效降低资源浪费；
系统采用统一的散热管理单元和供电管理单元，为整个系统进行供电和散热处理；带外管理单元通过带外管理总线，与各个模块进行通信，对外提供带外管理接口，实现整个系统的带外管理功能。
通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。
Claims (1)
1.一种基于主从架构的微服务器集群系统，其特征在于：该系统包括（1）主CPU设备；（2）从CPU设备；（3）主从互联拓扑总线；（4）散热和供电系统；（5）带外管理单元；其中：
（1）主CPU设备：主端（Master）CPU采用网络处理性能强大的高性能CPU，对外提供网络端口，下游通过主从总线拓扑连接从CPU，给从CPU分发任务，响应从CPU的请求，整合从CPU的处理结果并反馈；同时采用主备双活的方式提高可靠性；
（2）从CPU设备：从端（Slave）CPU采用低功耗低成本的微处理器架构，处理主CPU设备下发的轻量化事务和计算任务，并计算返回结果；需要请求外部的存储等数据的，发送到主CPU，由主CPU设备进行统一的处理和反馈；
（3）主从互联拓扑总线：采用PCIE总线，PCIE协议是基于主从的通信模式；通过PCIESWITCH来划分主CPU设备的主备的Partition，实现冗余结构设计；
（4）散热和供电系统：整个微服务器集群采用统一的散热和供电系统，并通过带外管理总线，实现由带外系统的统一管理；
（5）带外管理单元：通过带外管理总线，监管主CPU节点，从CPU节点，主从互联拓扑总线以及散热和供电系统，实现微服务器集群的带外管理功能。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510900998.5A CN105335330A (zh) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | 一种基于主从架构的微服务器集群系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510900998.5A CN105335330A (zh) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | 一种基于主从架构的微服务器集群系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105335330A true CN105335330A (zh) | 2016-02-17 |
Family
ID=55285876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510900998.5A Pending CN105335330A (zh) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | 一种基于主从架构的微服务器集群系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105335330A (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106445877A (zh) * | 2016-11-03 | 2017-02-22 | 北京爱其科技有限公司 | 一种基于多个微处理器的集群运算方法 |
| CN107783862A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-03-09 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种基于pca9555的8路服务器主从bmc复位控制方法 |
| CN108365976A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-08-03 | 北京奇虎科技有限公司 | 网络服务的优化方法及装置 |
| WO2019033372A1 (zh) * | 2017-08-17 | 2019-02-21 | 深圳市优品壹电子有限公司 | 温度控制方法及装置 |
| CN109558245A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-04-02 | 群蜂信息技术(上海)有限公司 | 一种基于微服务器架构的业务处理方法、装置及服务器 |
| CN109587239A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-04-05 | 群蜂信息技术(上海)有限公司 | 一种访问请求的处理方法、服务器及存储介质 |
| CN112783313A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-05-11 | 西安柏奥浩远信息技术有限公司 | 一种降低服务器功耗的方法 |
| CN114528234A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-05-24 | 飞腾信息技术有限公司 | 用于多路服务器系统的带外管理方法及装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102033768A (zh) * | 2010-12-10 | 2011-04-27 | 杭州海康威视数字技术股份有限公司 | 多cpu系统的启动方法及多cpu系统 |
| CN103036817A (zh) * | 2012-12-14 | 2013-04-10 | 华为技术有限公司 | 一种服务器单板、服务器单板实现方法及主处理器 |
| CN103188157A (zh) * | 2011-12-28 | 2013-07-03 | 迈普通信技术股份有限公司 | 一种路由器设备 |
| CN103605628A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-02-26 | 迈普通信技术股份有限公司 | 基于pci-e主从设备之间的命令交互方法及系统 |
| US20140075235A1 (en) * | 2012-09-07 | 2014-03-13 | Sundeep Chandhoke | Switch for Clock Synchronization Over A Switched Fabric |
| CN204044819U (zh) * | 2014-07-23 | 2014-12-24 | 浪潮电子信息产业股份有限公司 | 一种多路cpu同步启动机制 |
-
2015
- 2015-12-09 CN CN201510900998.5A patent/CN105335330A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102033768A (zh) * | 2010-12-10 | 2011-04-27 | 杭州海康威视数字技术股份有限公司 | 多cpu系统的启动方法及多cpu系统 |
| CN103188157A (zh) * | 2011-12-28 | 2013-07-03 | 迈普通信技术股份有限公司 | 一种路由器设备 |
| US20140075235A1 (en) * | 2012-09-07 | 2014-03-13 | Sundeep Chandhoke | Switch for Clock Synchronization Over A Switched Fabric |
| CN103036817A (zh) * | 2012-12-14 | 2013-04-10 | 华为技术有限公司 | 一种服务器单板、服务器单板实现方法及主处理器 |
| CN103605628A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-02-26 | 迈普通信技术股份有限公司 | 基于pci-e主从设备之间的命令交互方法及系统 |
| CN204044819U (zh) * | 2014-07-23 | 2014-12-24 | 浪潮电子信息产业股份有限公司 | 一种多路cpu同步启动机制 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106445877A (zh) * | 2016-11-03 | 2017-02-22 | 北京爱其科技有限公司 | 一种基于多个微处理器的集群运算方法 |
| WO2019033372A1 (zh) * | 2017-08-17 | 2019-02-21 | 深圳市优品壹电子有限公司 | 温度控制方法及装置 |
| CN107783862A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-03-09 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种基于pca9555的8路服务器主从bmc复位控制方法 |
| CN108365976A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-08-03 | 北京奇虎科技有限公司 | 网络服务的优化方法及装置 |
| CN108365976B (zh) * | 2018-01-24 | 2021-06-25 | 北京奇虎科技有限公司 | 网络服务的优化方法及装置 |
| CN109558245A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-04-02 | 群蜂信息技术(上海)有限公司 | 一种基于微服务器架构的业务处理方法、装置及服务器 |
| CN109587239A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-04-05 | 群蜂信息技术(上海)有限公司 | 一种访问请求的处理方法、服务器及存储介质 |
| CN109587239B (zh) * | 2018-12-03 | 2021-09-07 | 群蜂信息技术(上海)有限公司 | 一种访问请求的处理方法、服务器及存储介质 |
| CN112783313A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-05-11 | 西安柏奥浩远信息技术有限公司 | 一种降低服务器功耗的方法 |
| CN114528234A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-05-24 | 飞腾信息技术有限公司 | 用于多路服务器系统的带外管理方法及装置 |
| CN114528234B (zh) * | 2022-01-11 | 2023-03-21 | 飞腾信息技术有限公司 | 用于多路服务器系统的带外管理方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105335330A (zh) | 一种基于主从架构的微服务器集群系统 | |
| CN105549460A (zh) | 星载电子设备综合化管控系统 | |
| CN105279133A (zh) | 基于SoC在线重构的VPX并行DSP信号处理板卡 | |
| US11372787B2 (en) | Unified address space for multiple links | |
| US20130124597A1 (en) | Node aggregation system for implementing symmetric multi-processing system | |
| US20130346934A1 (en) | High-end fault-tolerant computer system and method for same | |
| US20130311804A1 (en) | Master slave qpi protocol for coordinated idle power management in glueless and clustered systems | |
| WO2019214128A1 (zh) | 一种动态可重构的智能计算集群及其配置方法 | |
| CN104601684A (zh) | 云服务器系统 | |
| CN105099776A (zh) | 云服务器的管理系统 | |
| CN107430574A (zh) | 用于分析系统的io、处理和存储器带宽的优化的方法和装置 | |
| WO2019076036A1 (zh) | 一种基于冗余以太网的安全计算机系统 | |
| US9830283B2 (en) | Multi-mode agent | |
| CN104035525A (zh) | 一种计算节点 | |
| EP4124932A1 (en) | System, apparatus and methods for power communications according to a cxl.power protocol | |
| CN111488308A (zh) | 一种支持不同架构多处理器扩展的系统和方法 | |
| CN105763488B (zh) | 数据中心汇聚核心交换机及其背板 | |
| CN103984394A (zh) | 一种高密度、节能刀片服务器系统 | |
| US10366006B2 (en) | Computing apparatus, node device, and server | |
| CN104104736A (zh) | 一种云服务器及其使用方法 | |
| CN103246623A (zh) | Soc计算设备扩展系统 | |
| US11054887B2 (en) | System-wide low power management | |
| CN104360980B (zh) | 一种多平面分离式多分区计算机体系结构 | |
| CN104699655A (zh) | 网络芯片及云服务器系统 | |
| Ramirez et al. | NoC-AXI interface for FPGA-based MPSoC platforms |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160217 |