CN108363461A - 一种利用非透明桥进行刀片服务器io共享及扩展的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种利用非透明桥进行刀片服务器IO共享及扩展的方法，涉及刀片服务器扩展领域；刀片服务器的每个计算板与IO板连接，对应自身IO，计算板与IO板间连接背板，刀片服务器进行IO共享时，每两个相邻计算板的计算节点通过背板上的PCIE非透明桥连接，刀片服务器进行IO扩展时，将刀片服务器的每两个相邻计算板中其中一个替换为IO扩展板，通过背板上的PCIE非透明桥连接计算板和IO扩展板，并将PCIE信号转换为相应的IO信号；本发明通过刀片服务器相邻两个刀片利用非透明桥的方法实现两个刀片间的IO共享，并在没有共享IO需求的时候，可以利用IO扩展板实现IO的扩展，结构灵活且容易实现，成本较低，易于推广。

Description

一种利用非透明桥进行刀片服务器IO共享及扩展的方法
技术领域
本发明公开一种IO共享及扩展的方法，涉及刀片服务器扩展领域，具体的说是一种利用非透明桥进行刀片服务器IO共享及扩展的方法。
背景技术
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，是一种实现HAHD(High Availability High Density，高可用高密度)的低成本服务器平台，为特殊应用行业和高密度计算环境专门设计。刀片服务器就像"刀片"一样，每一块"刀片"实际上就是一块系统主板。刀片服务器机箱后面的每个刀片的IO 是独立的，很难实现刀片服务器每个刀片间的IO 共享，虽然可以通过Switch 芯片实现共享IO,但成本很高。本发明提供一种利用非透明桥进行刀片服务器IO共享及扩展的方法，通过相邻两个刀片利用非透明桥的方法实现两个刀片间的IO 共享，并在没有共享IO需求的时候，可以利用IO扩展板实现IO的扩展。
PCIE: peripheral component interconnect express 一种高速串行计算机扩展总线。
PCIE SWITCH: 扩展PCIE的芯片。
IO: Input/output，输入/输出。
SAS: Serial Attached SCSI 即串行连接SCSI,是一种硬盘的总线。
发明内容
本发明针对目前技术发展的需求和不足之处，提供一种利用非透明桥进行刀片服务器IO共享及扩展的方法。
一种利用非透明桥进行刀片服务器IO共享及扩展的方法，刀片服务器的每个计算板与IO板连接，对应自身IO，计算板与IO板间连接背板，
当刀片服务器进行IO共享时，每两个相邻计算板的计算节点通过背板上的PCIE非透明桥连接，则每两个相邻计算板间的计算节点通过非透明桥互相访问IO，实现计算节点共享IO，
当刀片服务器进行IO扩展时，将刀片服务器的每两个相邻计算板中其中一个替换为IO扩展板，通过背板上的PCIE非透明桥连接计算板和IO扩展板，并将PCIE信号转换为相应的IO信号，实现刀片服务器IO扩展。
所述的方法中，当刀片服务器进行IO共享时，每两个相邻计算板的计算节点通过背板上的PCIE非透明桥连接：其中一个计算板的计算节点的PCIE TX连接另一个计算板的计算节点的PCIE RX，而所述一个计算板的计算节点的PCIE RX连接所述另一个计算板的计算节点的PCIE TX。
所述的方法中，当刀片服务器进行IO扩展时，背板上的PCIE非透明桥连接计算板和IO扩展板，通过PCIE SW或是Raid芯片，将PCIE信号转换相应的IO信号，实现刀片服务器IO扩展。
一种利用非透明桥进行IO共享及扩展的刀片服务器，刀片服务器的每个计算板与IO板连接，对应自身IO，计算板与IO板间连接背板，
当刀片服务器进行IO共享时，每两个相邻计算板的计算节点通过背板上的PCIE非透明桥连接，则每两个相邻计算板间的计算节点通过非透明桥互相访问IO，实现计算节点共享IO，
当刀片服务器进行IO扩展时，将刀片服务器的每两个相邻计算板中其中一个替换为IO扩展板，通过背板上的PCIE非透明桥连接计算板和IO扩展板，并将PCIE信号转换为相应的IO信号，实现刀片服务器IO扩展。
所述的刀片服务器，当刀片服务器进行IO共享时，每两个相邻计算板的计算节点通过背板上的PCIE非透明桥连接：其中一个计算板的计算节点的PCIE TX连接另一个计算板的计算节点的PCIE RX，而所述一个计算板的计算节点的PCIE RX连接所述另一个计算板的计算节点的PCIE TX。
所述的刀片服务器，当刀片服务器进行IO扩展时，背板上的PCIE非透明桥连接计算板和IO扩展板，通过PCIE SW或是Raid芯片，将PCIE信号转换相应的IO信号，实现刀片服务器IO扩展。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
本发明提供一种利用非透明桥进行刀片服务器IO共享及扩展的方法，刀片服务器的每个计算板与IO板连接，对应自身IO，计算板与IO板间连接背板，当刀片服务器进行IO共享时，每两个相邻计算板的计算节点通过背板上的PCIE非透明桥连接，则每两个相邻计算板间的计算节点通过非透明桥互相访问IO，实现计算节点共享IO，当刀片服务器进行IO扩展时，将刀片服务器的每两个相邻计算板中其中一个替换为IO扩展板，通过背板上的PCIE非透明桥连接计算板和IO扩展板，并将PCIE信号转换为相应的IO信号，实现刀片服务器IO扩展；本发明通过刀片服务器相邻两个刀片利用非透明桥的方法实现两个刀片间的IO 共享，并在没有共享IO需求的时候，可以利用IO扩展板实现IO的扩展，结构灵活且容易实现，成本较低，易于推广。
附图说明
图1刀片服务器进行IO共享时，本发明刀片服务器的基板架构示意图；
图2刀片服务器进行IO共享时，本发明中两个相邻计算板间的非透明桥的连接方式示意图；
图3刀片服务器进行IO扩展时，本发明中计算板与IO扩展板架构示意图；
图4刀片服务器进行IO扩展时，计算板与IO扩展板间的非透明桥的连接方式示意图。
具体实施方式
本发明提供一种利用非透明桥进行刀片服务器IO共享及扩展的方法，刀片服务器的每个计算板与IO板连接，对应自身IO，计算板与IO板间连接背板，
当刀片服务器进行IO共享时，每两个相邻计算板的计算节点通过背板上的PCIE非透明桥连接，则每两个相邻计算板间的计算节点通过非透明桥互相访问IO，实现计算节点共享IO，
当刀片服务器进行IO扩展时，将刀片服务器的每两个相邻计算板中其中一个替换为IO扩展板，通过背板上的PCIE非透明桥连接计算板和IO扩展板，并将PCIE信号转换为相应的IO信号，实现刀片服务器IO扩展。
同时提供与上述方法相对应的一种利用非透明桥进行IO共享及扩展的刀片服务器。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
利用本发明方法，以满配的刀片服务器为例，刀片服务器的基板架构参考图1，每个刀片即计算板都对应后面IO板内的一个IO, 计算板与IO板间连接背板，每两个相邻的计算板通过PCIE进行通信，图中展示计算板1与计算板2通过PCIE进行通信，至计算板N-1与计算板N通过PCIE进行通信，其中省略号省略了部分计算板；
当刀片服务器进行IO共享时，每两个相邻计算板，如计算板1与计算板2，通过背板上的PCIE非透明桥连接，参考图2，其中计算板1与计算板2都是由两个CPU组成，计算板1与计算板2的CPU之间是通过UPI互联组成一个两路的刀片节点，即计算板，计算板1与计算板2通过背板上的非透明桥连接：计算板1的CPU1的PCIE TX连接计算板2的CPU1的PCIE RX，计算板1的CPU1的PCIE RX连接计算板2的CPU1的PCIE TX；计算板1可以通过非透明桥访问计算板2的IO，同样计算板2也可以通过非透明桥访问计算板1的IO，实现共享IO；
当刀片服务器进行IO扩展时，将刀片服务器的每两个相邻计算板中其中一个替换为IO扩展板，比如将从左起，偶数位置的计算板替换为IO扩展板，通过背板上的PCIE非透明桥连接计算板和IO扩展板，通过PCIE SW或是Raid芯片，将PCIE信号转换相应的IO信号，可以实现SAS/PCIE/GPU等设备的扩展，参考图3及图4。
利用上述具体实施，刀片服务器的刀片节点1和刀片节点2之间有PCIE非透明桥的连接，所以刀片节点1和刀片节点2可以实现IO共享，而当客户IO不够时，或是需要存储或是GPU扩展时，可以把刀片节点2换成IO扩展节点，扩展相应IO,满足客户需求。
以上实施例仅为解释及说明本发明技术方案，在本发明技术方案的下，可以进行其他适当的调整或替换。

Claims (6)

1.一种利用非透明桥进行刀片服务器IO共享及扩展的方法，其特征在于刀片服务器的每个计算板与IO板连接，对应自身IO，计算板与IO板间连接背板，
当刀片服务器进行IO共享时，每两个相邻计算板的计算节点通过背板上的PCIE非透明桥连接，则每两个相邻计算板间的计算节点通过非透明桥互相访问IO，实现计算节点共享IO，
当刀片服务器进行IO扩展时，将刀片服务器的每两个相邻计算板中其中一个替换为IO扩展板，通过背板上的PCIE非透明桥连接计算板和IO扩展板，并将PCIE信号转换为相应的IO信号，实现刀片服务器IO扩展。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于当刀片服务器进行IO共享时，每两个相邻计算板的计算节点通过背板上的PCIE非透明桥连接：其中一个计算板的计算节点的PCIE TX连接另一个计算板的计算节点的PCIE RX，而所述一个计算板的计算节点的PCIE RX连接所述另一个计算板的计算节点的PCIE TX。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于当刀片服务器进行IO扩展时，背板上的PCIE非透明桥连接计算板和IO扩展板，通过PCIE SW或是Raid芯片，将PCIE信号转换相应的IO信号，实现刀片服务器IO扩展。
4.一种利用非透明桥进行IO共享及扩展的刀片服务器，其特征在于刀片服务器的每个计算板与IO板连接，对应自身IO，计算板与IO板间连接背板，
当刀片服务器进行IO共享时，每两个相邻计算板的计算节点通过背板上的PCIE非透明桥连接，则每两个相邻计算板间的计算节点通过非透明桥互相访问IO，实现计算节点共享IO，
当刀片服务器进行IO扩展时，将刀片服务器的每两个相邻计算板中其中一个替换为IO扩展板，通过背板上的PCIE非透明桥连接计算板和IO扩展板，并将PCIE信号转换为相应的IO信号，实现刀片服务器IO扩展。
5.根据权利要求4所述的刀片服务器，其特征在于当刀片服务器进行IO共享时，每两个相邻计算板的计算节点通过背板上的PCIE非透明桥连接：其中一个计算板的计算节点的PCIE TX连接另一个计算板的计算节点的PCIE RX，而所述一个计算板的计算节点的PCIERX连接所述另一个计算板的计算节点的PCIE TX。
6.根据权利要求4所述的刀片服务器，其特征在于当刀片服务器进行IO扩展时，背板上的PCIE非透明桥连接计算板和IO扩展板，通过PCIE SW或是Raid芯片，将PCIE信号转换相应的IO信号，实现刀片服务器IO扩展。
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