CN209821817U - 电子设备及集群服务器系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了电子设备及集群服务器系统，电子设备包括：主板、背板及存储器；主板与背板连接，背板与存储器连接；背板上设置有交换机接口，交换机接口用于连接接口交换机；其中，存储器与主板之间、存储器与接口交换机之间、主板与接口交换机之间，通过背板进行电信号交互。背板包括交换机接口，能够通过交换机接口实现与接口交换机的连接，从而实现了电子设备中主板对接口交换机连接的各背板挂载的存储器的可操作，同时其他电子设备中的主板可以通过接口交换机及背板实现对本电子设备中存储器的读写操作，减少因单个主板宕机造成储存器中数据不可读的情况，增加了系统的可靠性。

Description

电子设备及集群服务器系统

技术领域

本实用新型涉及计算机技术领域，特别是涉及电子设备及集群服务器系统。

背景技术

随着互联网用户数量的增加及网络服务复杂度的升高，传统的服务器布局已经不能满足服务需求。集群服务器系统的出现有效提高了服务方的数据处理能力。

相关技术中的集群服务器系统架构如图1所示，各服务器之间通过网络交换机进行数据交互，网络交换机为基于IP(Internet Protocol，互联网协议)的交换机。例如，在服务器A需要获取服务器B磁盘中的数据时，服务器A通过自身网卡向服务器B发送数据请求，该数据请求经过网络交换机转发后，由服务器B的网卡接收，服务器B主板从磁盘中读取相应数据，并通过IP网络返回给服务器A。

但是在实际系统中，由于服务器主板的功能复杂，运行线程多，因此容易出现异常的情况。在服务器主板异常后，会造成整个服务器的宕机，从而影响系统中其他服务器获取该宕机服务器的磁盘数据。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种电子设备及集群服务器系统，以实现在电子设备主板异常时，不影响系统中其他电子设备获取异常电子设备中存储的数据。具体技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：

主板、背板及存储器；

所述主板与所述背板连接，所述背板与所述存储器连接；

所述背板上设置有交换机接口，所述交换机接口用于连接接口交换机；

其中，所述存储器与所述主板之间、所述存储器与所述接口交换机之间、所述主板与所述接口交换机之间，通过所述背板进行电信号交互。

可选的，所述电子设备还包括：电源模块，所述电源模块分别与所述主板、所述背板连接。

可选的，所述电源模块还与所述存储器连接。

可选的，所述电子设备还包括：上电开关，所述上电开关分别与所述主板及所述背板连接，其中，所述上电开关分别向所述主板及所述背板发送电信号。

可选的，所述电子设备还包括电源控制器，所述电源控制器分别与所述电源模块、所述主板、所述背板连接。

可选的，所述存储器包括多个磁盘，所述背板包括串行小型计算机系统接口SAS接口；

所述电子设备还包括：SAS扩展器，所述SAS扩展器通过所述SAS接口与所述背板连接，多个所述磁盘与所述SAS扩展器连接。

可选的，所述交换机接口为SAS接口。

第二方面，本申请实施例提供了一种集群服务器系统，包括：

接口交换机及多个如上述第一方面任一所述的电子设备；

各所述电子设备通过背板的交换机接口与所述接口交换机连接。

可选的，所述接口交换机为SAS交换机。

可选的，所述集群服务器系统还包括：网络交换机，所述电子设备的主板包括网络接口，各所述主板通过所述网络接口与所述网络交换机连接。

本实用新型实施例提供的电子设备及集群服务器系统，电子设备包括：主板、背板及存储器；主板与背板连接，背板与存储器连接；背板上设置有交换机接口，交换机接口用于连接接口交换机；其中，存储器与主板之间、存储器与接口交换机之间、主板与接口交换机之间，通过背板进行电信号交互。背板包括交换机接口，能够通过交换机接口实现与接口交换机的连接，从而实现了电子设备中主板对接口交换机连接的各背板的存储器均可见，在电子设备主板异常时，系统中未异常的电子设备可以通过接口交换机实现对异常电子设备中存储器的读写操作；在其他电子设备中的主板异常时，当前电子设备主板可以通过接口交换机实现对异常电子设备中存储器的读写，减少因单个主板宕机造成储存器中数据不可读的情况，增加了系统的可靠性。当然，实施本实用新型的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中集群服务器系统的一种示意图；

图2a为本申请实施例的集群服务器系统的第一种示意图；

图2b为本申请实施例的集群服务器系统的第二种示意图；

图3为本申请实施例的集群服务器系统中背板与接口交换机连接的一种示意图；

图4为本申请实施例的集群服务器系统中电信号传递的一种示意图；

图5为本申请实施例的集群服务器系统的第三种示意图；

图6为本申请实施例的电子设备的第一种示意图；

图7为本申请实施例的电子设备的第二种示意图；

图8为本申请实施例的集群服务器系统的第四种示意图；

图9为本申请实施例的电子设备的第三种示意图；

图10为本申请实施例的电子设备的第四种示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

首先，对本申请实施例中的术语进行说明。

集群：集群就是指将很多服务器集中起来一起进行同一种服务。

存储系统：存储系统是指计算机中由存放程序和数据的各种存储设备、控制部件及管理信息调度的设备所组成的系统。

SAS(Serial Attached Small Computer System Interface，串行小型计算机系统接口)。SAS由并行SCSI(Small Computer System Interface，小型计算机系统接口)物理存储接口演化而来，是由ANSI INCITS T10技术委员会(T10 committee)开发及维护的存储接口标准。

SAS交换机：基于SAS协议的交换机，可将多个服务器连接至多个独立的外部存储系统。

JBOD(Just a Bunch Of Disks，完全磁盘束)：是一个带有多个磁盘驱动器的存储设备。

相关集群服务器系统中，在一个服务器由主板故障宕机后，其他服务器无法获取该宕机服务器中存储的数据，但该宕机服务器中的存储器并无故障，造成存储资源的浪费，并且在宕机服务器中数据没有备份时，还会影响集群服务器系统的正常运行。

有鉴于此：本申请实施例提供了一种集群服务器系统，参见图2a，包括：

接口交换机201及多个电子设备202；

上述电子设备202包括主板2022、背板2023及存储器2024；

上述主板2022与上述背板2023连接，上述背板2023与上述存储器2024连接；

上述背板2023上设置有交换机接口，上述交换机接口用于连接接口交换机201；

其中，上述存储器2024与上述主板2022之间、上述存储器2024与上述接口交换机201之间、上述接口交换机201与上述主板2022之间，通过上述背板2023进行电信号交互。

接口交换机201可以为SCSI交换机或SAS交换机等，具体的，根据背板2023中交换机接口的类型(即背板2023支持的接口协议)确定。例如，在背板2023中交换机接口为SCSI接口时，接口交换机201为SCSI交换机；在背板2023中交换机接口为SAS接口时，接口交换机201为SAS交换机。可选的，参见图3，背板2023中交换机接口为SAS接口；相应的接口交换机201为SAS交换机。采用SAS接口，能够方便背板2023与SAS交换机的连接。

电子设备202中还包括电源模块2021，电源模块2021用于为主板2022提供工作电源。背板2023的工作电源可以由主板2022提供，但是为了防止主板2022宕机后，影响背板2023的供电，可选的，参见图2b，上述电子设备还包括：电源模块2021，电源模块2021分别与主板2022、背板2023连接，并为主板2022及背板2023提供工作电源。存储器2024的工作电源可以由背板2023提供，在一种可能的实施方式中，可选的，电源模块2021还与存储器2024连接，电源模块2021还为存储器2024提供工作电源。在主板2022异常时，不影响背板2023及存储器2024的正常供电。

电子设备201的背板2023上设置有交换机接口，通过交换机接口实现与接口交换机201的连接，从而实现其他电子设备中的主板2022通过接口交换机201对该背板2023的接口访问(此处的接口访问是指非IP访问，具体可以为SAS或SCSI访问等)，并进一步实现对该背板2023挂载的存储器2024的访问。当然电子设备202的主板2022也可以通过背板2023及接口交换机201实现对其他电子设备的存储器的读写操作。另外该背板2023所在的电子设备的主板2022可以通过SAS等接口直接访问该背板2023，从而实现对背板2023挂载的存储器2024的访问。

当需要挂载的磁盘的数量很多，而背板2023中磁盘接口较少时，可选的，上述存储器2024包括多个磁盘，上述背板2023包括SAS接口；上述电子设备还包括：SAS扩展器，上述SAS扩展器通过上述SAS接口与上述背板2023连接，多个上述磁盘与上述SAS扩展器连接。磁盘通过SAS扩展器与背板2023连接，可以增加背板2023可连接的磁盘的数量。

各存储器2024对于各电子设备202均是可见的，各电子设备202可以通过接口交换机201与各存储器2024通信。可选的，上述存储器2024包括至少一个磁盘，上述背板2023包括磁盘接口，上述磁盘通过上述磁盘接口与上述背板连接。磁盘接口的种类按照磁盘支持的接口进行确定。在一种可能的实施方式中，磁盘接口为SAS接口，参见图4，背板2023与磁盘组成JBOD，向主板2022提供基于SAS的磁盘读写业务，并通过交换机接口(图中具体为SAS接口)向外部提供磁盘读写业务，同时本地主板2022也可以通过背板2023实现对外部磁盘的读写业务。集群服务器系统中各电子设备202的主板2022发现磁盘和控制磁盘走的是SAS协议，各电子设备202的主板2022通过背板2023和SAS交换机连接后，每个主板2022均可以检测到各背板2023下的磁盘，例如图5所示，集群服务器系统中包括M各电子设备，每个电子设备的背板2023下连接N个磁盘，则任一主板2022可以检测到N*M个磁盘，并可以对着N*M个磁盘进行读写操作。

可选的，参见图6，上述电子设备还包括：上电开关，上述上电开关分别与上述主板2022及上述背板2023连接，其中，上述上电开关分别向上述主板2022及上述背板2023发送电信号。在电子设备202开机启动时，用户按下上电开关，上电开关分别向主板2022及背板2023发送表征开机的电信号，由主板2022及背板2023控制电源模块2021的供电。在一种可能的实施方式中，背板2023在接收到表征开机的电信号后，首先向主板2022发送验证信息，在主板2022向背板2023返回确认信息后，背板2023不向电源模块2021发送电信号，由主板2022控制电源模块2021的供电；若主板2022出现故障，即在预设时间内背板2023未接收确认信息，则由背板2023发送电信号控制电源模块2021的供电。

除了通过主板2022或背板2023控制电源模块2021供电外，可选的，参见图7，上述电子设备还包括电源控制器，上述电源控制器分别与上述电源模块2021、上述主板2022、上述背板2023连接。在电子设备202开机启动时，用户启动电源控制器，由电源控制器控制电源模块2021的供电，同时电源控制器会向主板2022及背板2023发送启动信号。在一种可能的实施方式中，电源模块2021通过电源控制器分别与主板2022、上述背板2023连接，电源模块2021通过电源控制器对主板2022及背板2023供电，或电源模块2021通过电源控制器对主板2022、背板2023及存储器2024供电。

除了通过接口交换机201进行接口通信外，各电子设备之间还可以通过网络交换机进行基于IP的网络通信。可选的，参见图8，上述集群服务器系统还包括：网络交换机，上述电子设备202的主板2022包括网络接口，各上述主板2022通过上述网络接口与上述网络交换机连接。主板2022中包括网卡，各电子设备202的主板2022之间可以通过网络交换机实现基于IP的网络通信，同时各电子设备202的主板2022通过背板2023及接口交换机201实现对各存储器的读写操作。

在本申请实施例的集群服务器系统中，通过背板连接接口交换机，实现了各主板对系统中的存储器均可见，在电子设备主板异常时，系统中未异常的电子设备可以通过接口交换机实现对异常电子设备中存储器的读写操作，减少因单个主板宕机造成储存器中数据不可读的情况，增加了系统的可靠性。并且，不同设备之间可以通过网络及接口两种方式实现存储器中的数据交互，能够增加系统整体的运行效率。

本申请实施例还提供了一种电子设备，参见图9，该电子设备包括：

主板2022、背板2023及存储器2024；

上述主板2022与上述背板2023连接，上述背板2023与上述存储器2024连接；

上述背板2023上设置有交换机接口，上述交换机接口用于连接接口交换机201；

其中，上述存储器2024与上述主板2022之间、上述存储器2024与上述接口交换机201之间、上述接口交换机201与上述主板2022之间，通过上述背板2023进行电信号交互。

接口交换机201可以为SCSI交换机或SAS交换机等，具体的，根据背板2023中交换机接口的类型(即背板2023支持的接口协议)确定。例如，在背板2023中交换机接口为SCSI接口时，接口交换机201为SCSI交换机；在背板2023中交换机接口为SAS接口时，接口交换机201为SAS交换机。可选的，参见图3，背板2023中交换机接口为SAS接口；相应的接口交换机201为SAS交换机。采用SAS接口，能够方便背板2023与SAS交换机的连接。在一种可能的实施方式中，背板2023中交换机接口可以为MINI(微型)-SAS接口。

电子设备202中还包括电源模块2021，电源模块2021用于为主板2022提供工作电源。背板2023的工作电源可以由主板2022提供，但是为了防止主板2022宕机后，影响背板2023的供电，可选的，参见图10，上述电子设备还包括：电源模块2021，电源模块2021分别与主板2022、背板2023连接，并为主板2022及背板2023提供工作电源。存储器2024的工作电源可以由背板2023提供，在一种可能的实施方式中，可选的，电源模块2021还与存储器2024连接，电源模块2021还为存储器2024提供工作电源。在主板2022异常时，不影响背板2023及存储器2024的正常供电。

电子设备的背板2023上设置有交换机接口，通过交换机接口实现与接口交换机201的连接，从而实现其他电子设备中的主板2022通过接口交换机201对该背板2023进行接口访问(此处的接口访问是指非IP访问，具体可以为SAS或SCSI访问等)，进一步实现对背板2023挂载的存储器2024的访问。当然电子设备的主板2022也可以通过背板2023及接口交换机201实现对其他电子设备的存储器的读写操作。另外电子设备的主板2022可以通过SAS等接口直接访问该电子设备的背板2023，从而实现对背板2023挂载的存储器2024的访问。

可选的，上述存储器2024包括多个磁盘，上述背板2023包括SAS接口；上述电子设备还包括：SAS扩展器，上述SAS扩展器通过上述SAS接口与上述背板2023连接，多个上述磁盘与上述SAS扩展器连接。当需要挂载的磁盘的数量很多，而背板2023中磁盘接口较少时，磁盘通过SAS扩展器与背板2023连接，可以增加背板2023可连接的磁盘的数量。

电子设备的主板2022可以检测到接口交换机连接的各背板下挂载的存储器，电子设备的主板2022可以通过接口交换机201与各存储器2024通信。可选的，上述存储器2024包括至少一个磁盘，上述背板2023包括磁盘接口，上述磁盘通过上述磁盘接口与上述背板连接。磁盘接口的种类按照磁盘支持的接口进行确定。在一种可能的实施方式中，磁盘接口为SAS接口，参见图4，背板2023与磁盘组成JBOD，向主板2022提供基于SAS的磁盘读写业务，并通过交换机接口(图中具体为SAS接口)向外部提供磁盘读写业务，同时本地主板2022也可以通过背板2023实现对外部磁盘的读写业务。电子设备的主板2022发现磁盘和控制磁盘走的是SAS协议，电子设备的主板2022通过背板2023和SAS交换机连接后，主板2022可以检测到接口交换机连接的各背板下的磁盘，例如图5所示，在一个集群服务器系统中，包括M各电子设备，每个电子设备的背板2023下连接N个磁盘，则电子设备的主板2022可以检测到N*M个磁盘，并可以对着N*M个磁盘进行读写操作。

可选的，参见图6，上述电子设备还包括：上电开关，上述上电开关分别与上述主板2022及上述背板2023连接，其中，上述上电开关分别向上述主板2022及上述背板2023发送电信号。在电子设备开机启动时，用户按下上电开关，上电开关分别向主板2022及背板2023发送表征开机的电信号，由主板2022及背板2023控制电源模块2021的供电。在一种可能的实施方式中，背板2023在接收到表征开机的电信号后，首先向主板2022发送验证信息，在主板2022向背板2023返回确认信息后，背板2023不向电源模块2021发送电信号，由主板2022控制电源模块2021的供电；若主板2022出现故障，即在预设时间内背板2023未接收确认信息，则由背板2023发送电信号控制电源模块2021的供电。

除了通过主板2022或背板2023控制电源模块2021供电外，可选的，参见图7，上述电子设备还包括电源控制器，上述电源控制器分别与上述电源模块2021、上述主板2022、上述背板2023连接。在电子设备开机启动时，用户启动电源控制器，由电源控制器控制电源模块2021的供电，同时电源控制器会向主板2022及背板2023发送启动信号。在一种可能的实施方式中，电源模块2021通过电源控制器分别与主板2022、上述背板2023连接，电源模块2021通过电源控制器对主板2022及背板2023供电，或电源模块2021通过电源控制器对主板2022、背板2023及存储器2024供电。

除了通过接口交换机201进行接口通信外，各电子设备之间还可以通过网络交换机进行基于IP的网络通信。可选的，上述电子设备的主板2022包括网络接口，上述主板2022通过上述网络接口与网络交换机连接。主板2022中包括网卡，电子设备的主板2022可以利用网卡通过网络交换机实现基于IP的网络通信，同时电子设备的主板2022通过背板2023及接口交换机201实现对各存储器的读写操作。

在本申请实施例的电子设备中，背板包括交换机接口，能够通过交换机接口实现与接口交换机的连接，从而实现了电子设备中主板对接口交换机连接的各背板的存储器均可见，在电子设备主板异常时，系统中未异常的电子设备可以通过接口交换机实现对异常电子设备中存储器的读写操作；在其他电子设备中的主板异常时，当前电子设备主板可以通过接口交换机实现对异常电子设备中存储器的读写，减少因单个主板宕机造成储存器中数据不可读的情况，增加了系统的可靠性。

在申请中，各个可选方案中的技术特征只要不矛盾均可组合来形成方案，这些方案均在本申请公开的范围内。诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：

主板、背板及存储器；

所述主板与所述背板连接，所述背板与所述存储器连接；

所述背板上设置有交换机接口，所述交换机接口用于连接接口交换机；

其中，所述存储器与所述主板之间、所述存储器与所述接口交换机之间、所述主板与所述接口交换机之间，通过所述背板进行电信号交互。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：电源模块，所述电源模块分别与所述主板、所述背板连接。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述电源模块还与所述存储器连接。

4.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：上电开关，所述上电开关分别与所述主板及所述背板连接，其中，所述上电开关分别向所述主板及所述背板发送电信号。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括电源控制器，所述电源控制器分别与所述电源模块、所述主板、所述背板连接。

6.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述存储器包括多个磁盘，所述背板包括串行小型计算机系统接口SAS接口；

所述电子设备还包括：SAS扩展器，所述SAS扩展器通过所述SAS接口与所述背板连接，多个所述磁盘与所述SAS扩展器连接。

7.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述交换机接口为SAS接口。

8.一种集群服务器系统，其特征在于，包括：

接口交换机及多个如权利要求1-7任一所述的电子设备；

各所述电子设备通过背板的交换机接口与所述接口交换机连接。

9.根据权利要求8所述的集群服务器系统，其特征在于，所述接口交换机为SAS交换机。

10.根据权利要求8所述的集群服务器系统，其特征在于，所述集群服务器系统还包括：网络交换机，所述电子设备的主板包括网络接口，各所述主板通过所述网络接口与所述网络交换机连接。