CN107370652B - 一种计算机节点动态互联平台及平台组网方法 - Google Patents

一种计算机节点动态互联平台及平台组网方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及计算机技术领域，提供一种计算机节点动态互联平台及平台组网方法，该平台包括总线A、总线B和若干个计算机节点；每个计算机节点均包括至少两个节点控制器和至少四个CPU，第一节点控制器分别与所述第一CPU、第二CPU连接，第二节点控制器分别与所述第三CPU和第四CPU连接，第一CPU、第二CPU、第三CPU和第四CPU之间依次连接；总线A分别与若干个第一节点控制器连接，总线A用于调度各个第一节点控制器之间的报文转发，总线B分别与若干个第二节点控制器连接，总线B用于调度各个第二节点控制器之间的报文转发，实现计算机节点的动态互联，又实现计算机系统规模扩展。

Description

一种计算机节点动态互联平台及平台组网方法
技术领域
本发明属于计算机技术领域，尤其涉及一种计算机节点动态互联平台及平台组网方法。
背景技术
随着微处理器的发展，多处理器互联组成的多处理机大大加快了计算机性能。多个处理机在物理位置上处于同一计算机机壳中，有一个单一的系统物理地址空间，每一个处理机均可访问计算机系统内的所有存储器。
目前，大规模多处理机一般采用多个存储器，分布于各个计算机处理节点，各个计算机节点之间的互联访问带宽成为制约系统规模扩大的瓶颈。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既能实现计算机节点的动态互联，又能实现计算机系统规模扩展的计算机节点动态互联平台。
本发明是这样实现的，一种计算机节点动态互联平台，所述计算机节点动态互联平台包括总线A、总线B和若干个计算机节点；
每个所述计算机节点均包括至少两个节点控制器和至少四个CPU，其中，四个所述CPU分别记为第一CPU、第二CPU、第三CPU和第四CPU，两个所述节点控制器分别记为第一节点控制器和第二节点控制器，所述第一节点控制器分别与所述第一CPU、第二CPU连接，所述第二节点控制器分别与所述第三CPU和第四CPU连接，所述第一CPU、第二CPU、第三CPU和第四CPU之间依次连接；
所述总线A分别与若干个所述第一节点控制器连接，所述总线A用于调度各个第一节点控制器之间的报文转发，实现各个第一节点控制器的动态互联，所述总线B分别与若干个所述第二节点控制器连接，所述总线B用于调度各个第二节点控制器之间的报文转发，实现各个第二节点控制器的动态互联。
作为一种改进的方案，所述第一CPU、第二CPU、第三CPU和第四CPU之间通过光纤连接。
作为一种改进的方案，所述总线A和总线B结构相同。
作为一种改进的方案，所述总线A和总线B结构均包括光模块、总线控制器和可配置路由模块；
所述可配置路由模块，用于对节点路由进行动态管理与配置；
所述总线控制器，与所述可配置路由模块连接，用于获取路由信息，实现路由开关的动态切换；
光模块，与所述总线控制器连接，且分别与若干个所述第一节点控制器或第二节点控制连接，用于对通信信号进行光电转换。
作为一种改进的方案，所述光模块与所述第一节点控制器和第二节点控制器之间通过光纤连接。
作为一种改进的方案，所述总线A、总线B与每一个第一节点控制器、第二节点控制器采用同一时钟源。
本发明的另一目的在于提供一种基于计算机节点动态互联平台的计算机节点动态互联平台组网方法，所述方法包括下述步骤：
组建每个计算机节点，所述计算机节点包括至少两个节点控制器和至少四个CPU，其中，四个所述CPU分别记为第一CPU、第二CPU、第三CPU和第四CPU，两个所述节点控制器分别记为第一节点控制器和第二节点控制器，所述第一节点控制器分别与所述第一CPU、第二CPU连接，所述第二节点控制器分别与所述第三CPU和第四CPU连接，所述第一CPU、第二CPU、第三CPU和第四CPU之间依次连接；
组建总线结构，所述总线结构包括总线A和总线B，所述总线A用于调度各个第一节点控制器之间的报文转发，实现各个第一节点控制器的动态互联，所述总线B用于调度各个第二节点控制器之间的报文转发，实现各个第二节点控制器的动态互联；
将所述总线结构与每个所述计算机节点互联，形成所述计算机节点动态互联平台。
作为一种改进的方案，所述总线A和总线B结构相同；
所述总线A和总线B结构均包括光模块、总线控制器和可配置路由模块；
所述可配置路由模块，用于对节点路由进行动态管理与配置；
所述总线控制器，与所述可配置路由模块连接，用于获取路由信息，实现路由开关的动态切换；
光模块，与所述总线控制器连接，且分别与若干个所述第一节点控制器或第二节点控制连接，用于对通信信号进行光电转换。
作为一种改进的方案，所述第一CPU、第二CPU、第三CPU和第四CPU之间通过光纤连接；
所述光模块与所述第一节点控制器和第二节点控制器之间通过光纤连接。
作为一种改进的方案，所述总线A、总线B与每一个第一节点控制器、第二节点控制器采用同一时钟源。
在本发明实施例中，计算机节点动态互联平台包括总线A、总线B和若干个计算机节点；每个计算机节点均包括至少两个节点控制器和至少四个CPU，第一节点控制器分别与所述第一CPU、第二CPU连接，第二节点控制器分别与所述第三CPU和第四CPU连接，所述第一CPU、第二CPU、第三CPU和第四CPU之间依次连接；总线A分别与若干个第一节点控制器连接，总线A用于调度各个第一节点控制器之间的报文转发，实现各个第一节点控制器的动态互联，总线B分别与若干个第二节点控制器连接，总线B用于调度各个第二节点控制器之间的报文转发，实现各个第二节点控制器的动态互联，实现计算机节点的动态互联，又实现计算机系统规模扩展。
附图说明
图1是本发明提供的计算机节点动态互联平台的结构示意图；
图2是本发明提供的计算机节点动态互联平台组网方法的实现流程图。
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。
图1示出了本发明提供的计算机节点动态互联平台的结构示意图，为了便于说明，图中仅给出了与本发明相关的部分。
计算机节点动态互联平台包括总线A、总线B和若干个计算机节点；
每个所述计算机节点均包括至少两个节点控制器和至少四个CPU，其中，四个所述CPU分别记为第一CPU、第二CPU、第三CPU和第四CPU，两个所述节点控制器分别记为第一节点控制器和第二节点控制器，所述第一节点控制器分别与所述第一CPU、第二CPU连接，所述第二节点控制器分别与所述第三CPU和第四CPU连接，所述第一CPU、第二CPU、第三CPU和第四CPU之间依次连接；
所述总线A分别与若干个所述第一节点控制器连接，所述总线A用于调度各个第一节点控制器之间的报文转发，实现各个第一节点控制器的动态互联，所述总线B分别与若干个所述第二节点控制器连接，所述总线B用于调度各个第二节点控制器之间的报文转发，实现各个第二节点控制器的动态互联。
其中，上述各个CPU之间通过光纤互联，从而实现整个计算机节点的动态互联，降低了各个计算机节点之间的网络硬件通路的复杂度，也增加各个计算机节点之间通信的灵活性，也更容易实现整个计算机的系统扩展，在此不再赘述。
在本发明实施例中，结合图1所示，总线A和总线B结构相同；
总线A和总线B结构均包括光模块、总线控制器和可配置路由模块；
所述可配置路由模块，用于对节点路由进行动态管理与配置；
所述总线控制器，与所述可配置路由模块连接，用于获取路由信息，实现路由开关的动态切换；
光模块，与所述总线控制器连接，且分别与若干个所述第一节点控制器或第二节点控制连接，用于对通信信号进行光电转换。
当然，在该总线A和总线B内还设有其他结构件，包括硬件结构和软件模块，其在此不再赘述，但不用以限制本发明。
在该实施例中，总线A和总线B相当于开关通道的功能，实现网络结构动态改变，使网络与计算机用户程序中的通信要求匹配。高端容错计算机采用动态互联网络，不仅能够提高计算机几点的通信带宽，提高CPU跨节点内存访问效率，而且可以进行主动式互联网络故障监控，大大提高计算机节点动态互联平台的灵活性、可靠性和可用性。
在本发明实施例中，上述光模块与所述第一节点控制器和第二节点控制器之间通过光纤连接。
其中，在各个CPU之间以及光模块与所述第一节点控制器、第二节点控制器之间均采用光纤进行连接，该光纤的使用，实现各个CPU、第一节点控制器和第二节点控制器之间路由动态可配置，总线传输冗余，实现互连通路之间可容错，大大提高系统的稳定性、可靠性和可用性；并且实现了网络开销与带宽性能之间的折中，得到最优的系统加速比；同时，该计算机节点动态互联平台既降低了多处理机中的远程访问延迟，又可方便进行系统规模扩展。
在本发明实施例中，总线A、总线B与每一个第一节点控制器、第二节点控制器采用同一时钟源，即该计算机节点动态互联平台采用全局时钟，同步实现计算机节点动态互联平台的全部动作，而且，该计算机节点动态互联平台采用统一的全局同步时钟，不仅能提高互联网路路由转发效率，同时还能降低通信延迟，提高通信频带宽度，可应用于对称式共享存储器多处理机系统中。
在本发明实施例中，该计算机节点动态互联平台还包括其它软件模块和硬件单元，例如CPU板、互联背板和节点控制器板等，在此不再赘述，但不用以限制本发明。
图2示出了本发明提供的计算机节点动态互联平台组网方法的实现流程图，其具体包括下述步骤：
在步骤S101中，组建每个计算机节点，该计算机节点包括至少两个节点控制器和至少四个CPU，其中，四个所述CPU分别记为第一CPU、第二CPU、第三CPU和第四CPU，两个所述节点控制器分别记为第一节点控制器和第二节点控制器，所述第一节点控制器分别与所述第一CPU、第二CPU连接，所述第二节点控制器分别与所述第三CPU和第四CPU连接，所述第一CPU、第二CPU、第三CPU和第四CPU之间依次连接。
在步骤S102中，组建总线结构，所述总线结构包括总线A和总线B，所述总线A用于调度各个第一节点控制器之间的报文转发，实现各个第一节点控制器的动态互联，所述总线B用于调度各个第二节点控制器之间的报文转发，实现各个第二节点控制器的动态互联。
在步骤S103中，将所述总线结构与每个所述计算机节点互联，形成所述计算机节点动态互联平台。
其中，上述各个步骤中的内容如上述图1所示的实施例所记载，在此不再赘述。
在本发明实施例中，计算机节点动态互联平台包括总线A、总线B和若干个计算机节点；每个计算机节点均包括至少两个节点控制器和至少四个CPU，第一节点控制器分别与所述第一CPU、第二CPU连接，第二节点控制器分别与所述第三CPU和第四CPU连接，所述第一CPU、第二CPU、第三CPU和第四CPU之间依次连接；总线A分别与若干个第一节点控制器连接，总线A用于调度各个第一节点控制器之间的报文转发，实现各个第一节点控制器的动态互联，总线B分别与若干个第二节点控制器连接，总线B用于调度各个第二节点控制器之间的报文转发，实现各个第二节点控制器的动态互联，实现计算机节点的动态互联，又实现计算机系统规模扩展。
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 (10)

1.一种计算机节点动态互联平台，其特征在于，所述计算机节点动态互联平台包括总线A、总线B和若干个计算机节点；
每个所述计算机节点均包括至少两个节点控制器和至少四个CPU，其中，四个所述CPU分别记为第一CPU、第二CPU、第三CPU和第四CPU，两个所述节点控制器分别记为第一节点控制器和第二节点控制器，所述第一节点控制器分别与所述第一CPU、第二CPU连接，所述第二节点控制器分别与所述第三CPU和第四CPU连接，所述第一CPU、第二CPU、第三CPU和第四CPU之间依次连接；
所述总线A分别与若干个所述第一节点控制器连接，所述总线A用于调度各个第一节点控制器之间的报文转发，实现各个第一节点控制器的动态互联，所述总线B分别与若干个所述第二节点控制器连接，所述总线B用于调度各个第二节点控制器之间的报文转发，实现各个第二节点控制器的动态互联；
所述总线A和总线B相当于开关通道的功能，实现网络结构动态改变，使网络与计算机用户程序中的通信要求匹配。
2.根据权利要求1所述的计算机节点动态互联平台，其特征在于，所述第一CPU、第二CPU、第三CPU和第四CPU之间通过光纤连接。
3.根据权利要求2所述的计算机节点动态互联平台，其特征在于，所述总线A和总线B结构相同。
4.根据权利要求3所述的计算机节点动态互联平台，其特征在于，所述总线A和总线B结构均包括光模块、总线控制器和可配置路由模块；
所述可配置路由模块，用于对节点路由进行动态管理与配置；
所述总线控制器，与所述可配置路由模块连接，用于获取路由信息，实现路由开关的动态切换；
光模块，与所述总线控制器连接，且分别与若干个所述第一节点控制器或第二节点控制连接，用于对通信信号进行光电转换。
5.根据权利要求4所述的计算机节点动态互联平台，其特征在于，所述光模块与所述第一节点控制器和第二节点控制器之间通过光纤连接。
6.根据权利要求5所述的计算机节点动态互联平台，其特征在于，所述总线A、总线B与每一个第一节点控制器、第二节点控制器采用同一时钟源。
7.一种基于权利要求1所述的计算机节点动态互联平台的计算机节点动态互联平台组网方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
组建每个计算机节点，所述计算机节点包括至少两个节点控制器和至少四个CPU，其中，四个所述CPU分别记为第一CPU、第二CPU、第三CPU和第四CPU，两个所述节点控制器分别记为第一节点控制器和第二节点控制器，所述第一节点控制器分别与所述第一CPU、第二CPU连接，所述第二节点控制器分别与所述第三CPU和第四CPU连接，所述第一CPU、第二CPU、第三CPU和第四CPU之间依次连接；
组建总线结构，所述总线结构包括总线A和总线B，所述总线A用于调度各个第一节点控制器之间的报文转发，实现各个第一节点控制器的动态互联，所述总线B用于调度各个第二节点控制器之间的报文转发，实现各个第二节点控制器的动态互联；
将所述总线结构与每个所述计算机节点互联，形成所述计算机节点动态互联平台；
其中，所述总线A和总线B相当于开关通道的功能，实现网络结构动态改变，使网络与计算机用户程序中的通信要求匹配。
8.根据权利要求7所述的计算机节点动态互联平台组网方法，其特征在于，所述总线A和总线B结构相同；
所述总线A和总线B结构均包括光模块、总线控制器和可配置路由模块；
所述可配置路由模块，用于对节点路由进行动态管理与配置；
所述总线控制器，与所述可配置路由模块连接，用于获取路由信息，实现路由开关的动态切换；
光模块，与所述总线控制器连接，且分别与若干个所述第一节点控制器或第二节点控制连接，用于对通信信号进行光电转换。
9.根据权利要求8所述的计算机节点动态互联平台组网方法，其特征在于，所述第一CPU、第二CPU、第三CPU和第四CPU之间通过光纤连接；
所述光模块与所述第一节点控制器和第二节点控制器之间通过光纤连接。
10.根据权利要求9所述的计算机节点动态互联平台组网方法，其特征在于，所述总线A、总线B与每一个第一节点控制器、第二节点控制器采用同一时钟源。
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