CN219831747U - 多节点管理电路及服务器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供多节点管理电路及使用该电路的服务器，其中节点管理电路包括多节点连接器，耦合到多个主机节点；控制模块，通过所述多节点连接器与所述多个主机节点进行第一通信；以及通信连接器，耦合到所述控制模块以进行第二通信。

Description

多节点管理电路及服务器

技术领域

本实用新型涉及计算机节点管理，尤其是涉及实现服务器内部多节点的统一管理的电路。

背景技术

目前为了对企业的资产、数据等进行集中管理，市场上推出了高密度解决方案，例如将配置高性能显卡的多个主机或PC节点布置在一个机箱内形成服务器，其中每个主机节点可以具有自己的中央处理单元(CPU)、显卡等。这样形成的服务器具有高度安全性并且相对易于维护。但是目前通常采用基板管理控制器(BMC)来管理与控制机箱内的每个主机节点，并且每个BMC仅能管理与控制一个主机节点，因此这对远程控制终端实施对一个机箱内的多个主机节点同时进行管理带来挑战。而且，利用BMC只能对主机节点进行2D视频采集，无法进行3D视频数据的图形采集，因此导致远程控制终端上的视频与服务器上的视频存在差异，这也为主机节点的管理带来的困难。

实用新型内容

本实用新型提供一种管理服务器内部的多个主机节点的方案，通过在服务器内部设置多节点管理电路来实现对多个主机节点的统一管理。

按照本实用新型的一个方面，提供一种多节点管理电路，包括多节点连接器，耦合到多个主机节点；控制模块，通过所述多节点连接器与所述多个主机节点进行第一通信；通信连接器，耦合到所述控制模块以进行第二通信。这里控制模块可实现第一通信与第二通信的转换。在一个实现方式中，该多节点管理电路可以电路板或卡形式集成在服务器内。

在一个优选实施例中，所述多节点连接器包括多组节点连接器，每组节点连接器耦合至所述多个主机节点中的一个主机节点上的多个不同类型的端口；所述控制模块包括：交换单元，用于选择性地传送所述多个主机节点中的一个节点的所述第一通信信号；中央控制单元，耦合至所述交换单元以转换所述第一通信信号与所述第二通信信号。

在一个优选实施例中，每组节点连接器包括：与主机节点的HDMI端口连接的HDMI连接器；与主机节点的USB端口连接的USB连接器；以及与主机节点的UART端口连接的UART连接器；其中所述交换单元包括：HDMI交换单元，耦合至所述多组节点连接器中的多个HDMI连接器以选择性地输出所述多个主机节点中的一个主机节点的HDMI视频信号；HDMI转换器，配置为将由所述HDMI交换单元输出的所述HDMI视频信号转换为MIPI信号；USB交换单元，耦合至所述多组节点连接器中的多个USB连接器以选择性地在所述多个主机节点中的一个主机节点与所述中央控制单元之间传送USB信号；UART交换单元，耦合至所述多组节点连接器中的多个UART连接器以选择性地在所述多个主机节点中的一个主机节点与所述中央控制单元之间传送UART信号；其中所述中央控制单元耦合至所述HDMI转换器、USB交换单元、UART交换单元以执行所述MIPI信号、USB信号、UART信号与所述第二通信信号之间的转换。

在一个优选实施例中，所述中央控制单元具有与所述HDMI转换器耦合以接收所述MIPI信号的MIPI CSI接口；与所述USB交换单元耦合以传送所述USB信号的USB接口；与所述UART交换单元耦合以传送所述UART信号的UART接口；与所述通信连接器耦合的第一通信接口，以通过所述通信连接器传送所述第二通信信号。

在一个优选实施例中，所述通信连接器与所述第一通信接口符合有线通信协议或无线通信协议，其中所述有线通信协议包括以太网LAN协议。

在一个优选实施例中，所述多组节点连接器还包括与所述多个主机节点的I2C和/或GPIO端口耦合的I2C和/或GPIO连接器；以及所述中央控制单元还包括第二通信接口，与所述I2C和/或GPIO连接器耦合以传输来自所述中央控制单元的第一控制命令。

在一个优选实施例中，所述中央控制单元配置为：将通过所述第一通信接口接收的第一外部命令转换为所述第一控制命令；以及将通过所述第一通信接口接收的第二外部命令转换为USB控制命令或UART控制命令。

在一个优选实施例中，所述I2C和/或GPIO连接器、USB连接器与UART连接器分别集成在单一线缆-主板连接器内。

在一个优选实施例中，所述通信连接器与远程控制终端通信；所述多节点管理电路还包括本地通信连接器，用于与本地控制终端通信。

按照本实用新型的另一个方面，还提供一种服务器，包括:机箱，容纳在所述机箱内的多个主机节点，以及根据本实用新型的多节点管理电路，用于转换与主机节点相关的第一通信信号以及与控制终端相关的第二通信信号。这里与主机节点相关的第一通信信号代表由主机节点发送或发往主机节点的通信信号；而与控制终端相关的第二通信代表由控制终端发送或发往控制终端的通信信号。这里控制终端既可以是远程控制终端，也可以是本地控制终端。

在一个优选实施例中，所述第一通信信号采用多个不同的第一通信协议，所述第二通信信号采用与所述第一通信协议不同的单一第二通信协议，或者采用与所述多个第一通信协议之一相同的第二通信协议。

附图说明

图1示出根据本实用新型一个示例的服务器示意图；

图2示出根据一个示例的多节点管理电路的配置图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明。此外，在以下说明中，“接口”、“端口”以及“连接器”是可互换使用的，本实用新型为了方便描述的目的而区分地使用这些术语。

图1示出了根据本实用新型的一个示例的服务器，如图所示，在服务器的机箱CHA内设置有个N主机节点Node_1,Node_2,…，Node_N，其中N大于等于2，这里每个主机节点可以是具有独立计算与图形功能的计算机或计算机主板。为了可以同时管理这N个主机节点，在机箱CHA内还设置有一个多节点管理电路100，允许节点控制端例如远程控制终端通过多节点管理电路100实现对N个主机节点的统一管理与控制。

通常主机节点具有多个不同类型的端口例如W、S、T端口等，这里W、S、T代表符合不同的通信协议的端口。为了通过这些端口与主机节点通信，如图所示，多节点管理电路100包括多节点连接器200，多节点连接器200耦合到N个主机节点Node_1～Node_N上的各端口，作为一个示例，多节点连接器200包括多组节点连接器，其中每组节点连接器连接到一个主机节点上的多个不同类型的端口例如W、S、T端口等。按照该示例，多节点管理电路100还包括控制模块300以及通信连接器400，其中控制模块300通过多节点连接器200与主机节点Node_1～Node_N中的每个主机节点进行节点侧通信，这里节点侧通信包括与主机节点的不同类型的端口之间的不同类型的通信，包括由主机节点发送的通信，也包括发往主机节点的通信。

通信连接器400耦合到控制模块300。通信连接器400可以按照与节点侧通信不同的通信协议实现控制模块300与外部设备例如远程控制终端的终端侧通信，包括由终端发送的通信以及发往终端的通信。按照本实用新型的方案，控制模块300用于实现节点侧通信与终端侧通信的转换，例如将来自主机节点的不同类型协议的通信统一转换为符合同一网络通信协议的通信，以便通过通信连接器400发送给远程控制终端。由此远程控制终端可以利用单一的网络通信协议，经由多节点管理电路100实现对多个主机节点上的不同类型通信的管理与控制。

如图1所示，在本实用新型的一种实现方式中，控制模块300包括交换单元301与中央控制单元302。交换单元301用于选择多个主机节点Node_1～Node_N中的一个节点上的通信，例如来自Node_2上的端口S上的通信，并将该端口S上的通信传送给中央控制单元302。中央控制单元302从交换单元301接收节点侧通信，在本例中例如为S端口通信，并将其转换为终端侧通信，从而通过通信连接器400发送给远程控制终端。在另一实现方式中，中央控制单元302也可以将通过通信连接器400从远程控制终端接收的通信例如控制命令转换为符合端口S的节点侧通信，从而通过多节点连接器200传送给主机节点Node_2。

以下以主机节点上通常配置的HDMI(高清晰多媒体接口)端口、USB(通用串行总线)端口以及UART(通用异步收发器)端口为例，来详细描述本实用新型的一个具体实施例。在本例中，在机箱CHA内容纳了例如7个主机节点Node_1～Node_7，为便于描述，这里假定每个节点均配置有HDMI端口、USB端口以及UART端口；当然本实用新型不限于此，每个节点可以配置更多或更少的端口，以及其它类型的端口等。图2示出根据该示例的多结点管理电路100的示意图。

如图2所示，在本例中，多结点连接器200包括7组连接器，其中第一组连接器包括与主机节点Node_1的HDMI端口T1连接的HDMI连接器201，与主机节点Node_1的USB端口S1连接的USB连接器USB_C1，以及与主机节点Node_1的UART端口W1连接的UART连接器UART_C1。这里各主机节点的USB端口可采用例如USB2.0版本实现。第二组连接器包括与主机节点Node_2的HDMI端口T2连接的HDMI连接器202，与主机节点Node_2的USB端口S2连接的USB连接器USB_C2，以及与主机节点Node_1的UART端口W2连接的UART连接器UART_C2。类似地，其它各组节点连接器中的HDMI连接器203～207分别连接至主机节点Node_3～Node_7的HDMI端口T3-T7、USB连接器USB_C3～USB_C7连接至主机节点Node_3-Node_7的USB端口S3-S7，以及UART连接器UART_C3～UART_C7与主机节点Node_3～Node_7的UART端口W3～W7连接。在本实用新型的一种实现方式中，如图2所示，多节点连接器200中的USB连接器USB_C1～USB_7由线缆-主板连接器208实现，例如采用2.54mm节距的连接器，其中线缆-主板连接器208中的第一管脚子集实现连接器USB_C1，第二管脚子集实现连接器USB_C2等。多节点连接器200中的UART连接器UART_C1～UART_C7由线缆-主板连接器209实现，例如线缆-主板连接器209中的第一管脚子集实现连接器UART_C1，第二管脚子集实现连接器UART_C2等。

交换单元301包括HDMI交换单元3011、HDMI转换器3012，USB交换单元3013以及UART交换单元3014。HDMI交换单元3011作为多路复用器，耦合至多节点连接器200中的HDMI连接器201～207，并且可被配置为选择性地输出通过HDMI连接器201～207从节点Node_1～Node_7的HDMI端口T1-T7输入的HDMI视频信号HDMI_input_1～HDMI_input_7。HDMI转换器3012配置为将由HDMI交换单元3011选择输出的HDMI视频信号转换为符合MIPI(移动产业处理器接口)通信协议下的CSI(摄像头串行接口)标准的MIPI信号。

USB交换单元3013作为多路复用器，耦合至节点连接器200中的多个USB连接器USB_C1～USB_C7，在本例中连接至线缆连接器208，以选择性地输出通过USB连接器USB_C1～USB_C7从主机节点Node_1～Node_7的USB端口S1-S7输入的USB信号。

UART交换单元3014耦合至节点连接器200中的多个UART连接器UART_C1～UART_C7,在本例中连接至线缆连接器209，以选择性地输出通过连接器UART_C1～UART_C7从主机节点Node_1～Node_7的UART端口W1-W7输入的UART信号。

如图2所示，中央控制单元302具有MIPI CSI接口、USB接口以及UART接口，其中MIPI CSI接口耦合至HDMI转换器3012、USB接口耦合到USB交换单元3013、UART接口耦合至UART交换单元3014。此外，中央控制单元302还具有一个通信接口，例如如图所示的以太网通信接口LAN，该LAN接口与通信连接器400耦合以便传输符合网络协议例如IP(互联网协议)协议的网络分组信号。

中央控制单元302可配置为执行多个主机节点与远程控制终端之间的通信传输和转换，在本例中，可将通过MIPI CSI接口、USB接口以及UART接口接收的经过转换的HDMI信号即MIPI信号、USB信号和/或UART信号转换为IP协议分组信号，并通过LAN接口以及通信连接器400发送给远程控制终端。例如当远程控制终端希望查看用户在主机节点Node_2上的3D游戏时，HDMI交换单元3011选择将通过HDMI连接器202接收的、来自Node_2的HDMI端口T2上的HDMI视频流HDMI_input_2输出给HDMI转换器3012，HDMI转换器3012执行协议转换，从接收的HDMI格式的视频流HDMI_input_2中解码出有效载荷，并按照MIPI CSI标准对所解码的有效载荷进行封装或编码以生成3D视频的MIPI信号，然后将MIPI信号发送到中央控制单元302中的MIPI CSI接口。

为了按照统一的通信格式发送来自主机节点的信号，在本例中，在接收到来自主机节点Node_2的MIPI信号后，在中央控制单元302的内部，执行MIPI→IP协议的解码与编码操作，即将接收到的MIPI信号转换为符合IP协议的数据分组，然后通过LAN接口、通信连接器400发送给远程控制终端。按照本实施例，由于中央控制单元302是直接对3D视频进行处理并转换为IP数据分组，因此仍保留了3D视频信息，从而便于远程控制终端的操作员对接收到的3D视频进行查看或分析，例如查看节点用户在服务器侧对视频流的编辑、渲染操作。因此与现有技术中只能利用BMC实现2D视频信息收集相比，显著提高了视频监控与分析能力。

类似地，当远程控制终端希望查看另一用户在主机节点例如Node_3上通过USB端口S3的存储操作时，USB交换单元3013选择将来自Node_3的USB端口S3上的USB信号输出给中央控制单元302。为了按照统一的IP数据分组格式发送来自Node_3的USB信号，在中央控制单元302的内部，执行USB→IP协议的解码与编码操作，即将接收到的USB信号转换为符合IP协议的数据分组，然后通过LAN接口、通信连接器400发送给远程控制终端，从而远程控制终端可以查看在节点Node_3上的USB类型操作，例如存储操作。按照本实用新型，中央控制单元302还可以将来自远程控制终端的USB格式的命令发送给期望的主机节点。例如在本例中，当远程控制终端的操作员通过USB键盘或鼠标操作节点Node_3时，键盘或鼠标控制命令被转换为IP协议分组发送。中央控制单元302通过通信连接器400以及LAN接口接收到来自远程控制终端的IP协议格式的键盘或鼠标控制命令。在中央控制单元302的内部，执行IP→USB协议的解码与编码操作，即将接收到的IP信号转换为USB信号并发送给USB交换单元3013。USB交换单元3013基于接收到的USB信号而将其路由到节点Node_3的USB端口，从而实现控制节点Node_3按照键盘或鼠标控制命令操作。作为一个示例，USB交换单元3013可基于从中央控制单元302接收到的USB信号中的目的地标识，例如本例中目的地为Node_3，从而实现将USB信号路由到节点Node_3。

类似地，当远程控制终端希望查看另一用户在主机节点例如Node_5上通过UART端口W3的操作时，UART交换单元3014选择将来自Node_5的UART端口W3上的UART信号输出给中央控制单元302。为了按照统一的IP数据分组格式发送来自Node_5的UART信号，在中央控制单元302的内部，执行UART→IP协议的解码与编码操作，即将接收到的UART信号转换为IP数据分组，然后通过LAN接口、通信连接器400发送给远程控制终端，从而远程控制终端可以查看在节点Node_5上的UART类型操作。按照本实用新型，中央控制单元302还可以将来自远程控制终端的UART格式的命令发送给期望的主机节点。例如在本例中，当远程控制终端操作员通过UART端口操作节点Node_5时，由远程控制终端发出的UART控制命令被转换为IP协议分组发送。中央控制单元302通过通信连接器400以及LAN接口接收到来自远程控制终端的IP协议格式的UART控制命令。在中央控制单元302的内部，执行IP→UART协议的解码与编码操作，将接收到的IP信号转换为UART信号，并且随后发送给UART交换单元3014。UART交换单元3014基于接收到的UART信号而将其路由到节点Node_5的UART端口，从而控制节点Node_5按照UART控制命令操作。作为一个示例，UART交换单元3014可基于从中央控制单元302接收的UART信号中的目的地标识，例如本例中目的地为Node_5，从而实现将UART信号路由到节点Node_5。

在本实用新型的另一示例中，为了实现对主机节点的更多或更高层级控制，多节点连接器200还包括多组I2C(集成电路总线)和/或GPIO(通用输入/输出)连接器，其中每一组I2C/GPIO连接器连接至多个主机节点中的一个主机节点上的I2C/GPIO端口。作为一种实现方式，如图2所示，多组I2C/GPIO连接器由线缆-主板连接器210实现，例如线缆-主板连接器210中的第一管脚子集实现第一组I2C/GPIO连接器，第二管脚子集实现第二组组I2C/GPIO连接器等。中央控制单元302还包括多个扩展通信接口(如图2所示，统一标记为ExP)，耦合至多组I2C/GPIO连接器，以传输来自中央控制单元的I2C/GPIO控制命令。例如，当远程控制终端的操作员对节点Node_4发出强制关机命令时，该关机命令被转换为IP协议分组发送。中央控制单元302通过通信连接器400以及LAN接口接收到来自远程控制终端的包含关机命令的IP协议分组后，在中央控制单元302的内部，执行IP→I2C/GPIO协议的解码与编码操作，将接收到的IP分组转换为I2C/GPIO控制命令，并且随后通过中央处理单元302上的扩展通信接口ExP，将I2C/GPIO控制命令通过对应I2C/GPIO连接器路由给Node_4，主机节点Node_4在接收到I2C/GPIO命令后执行关机操作。

在本实用新型的另一实施例中，多节点管理电路100还可包括一本地通信连接器，可与服务器侧的本地控制终端通信，从而方便本地操作员本地接入服务器，以实现对内部的多个主机节点进行管理与控制。这里，本地通信连接器可以采用任一通信协议通信，例如由于不需要因特网传输数据，因此可以采用与节点侧通信相同的USB协议或UART协议，或者采用与节点侧通信不同的其它协议。

以上结合具体示例描述了本实用新型的一个实施例，但本实用新型并不限于此，例如可以在机箱内集成7个以上或更少的主机节点，并且每个主机节点可以具有除了HDMI、USB、UART、I2C/GPIO之外的其它类型的端口，并可通过扩展多结点连接器200来适配这些其它类型的端口。此外，对于具有更少端口的节点，本实用新型也可以将多节点连接器200中的不同类型的连接器实现在一个线缆-主板连接器内，例如，可以由连接器209来实现UART连接器与I2C连接器。此外，在一种实现方式中，根据本实用新型的多节点管理电路100可以是电路板或卡的形式，插在机箱CHA内的总线插槽内并与主机节点和本地或远程控制终端进行通信，转换针对主机节点的节点侧通信以及来自远程控制端的终端侧通信。作为一示例，主机节点同样可以以电路板形式插在机箱CHA内的总线插槽内。

虽然以上结合具体示例描述了本实用新型的多节点管理电路及服务器，然而本实用新型不限于这些已揭示的实施例，本领域技术人员可以知晓，通过组合已揭示的实施例能得到本实用新型更多的实施例，这些实施例也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种多节点管理电路，其特征在于包括：

多节点连接器，耦合到多个主机节点；

控制模块，通过所述多节点连接器与所述多个主机节点进行第一通信；

通信连接器，耦合到所述控制模块以进行第二通信。

2.如权利要求1所述的多节点管理电路，其特征在于所述多节点连接器包括多组节点连接器，每组节点连接器耦合至所述多个主机节点中的一个主机节点上的多个不同类型的端口；

所述控制模块包括：

交换单元，用于选择性地传送所述多个主机节点中的一个节点的第一通信信号；

中央控制单元，耦合至所述交换单元以转换所述第一通信信号与第二通信信号。

3.如权利要求2所述的多节点管理电路，其特征在于，

每组节点连接器包括：

与主机节点的HDMI端口连接的HDMI连接器；

与主机节点的USB端口连接的USB连接器；以及

与主机节点的UART端口连接的UART连接器；

所述交换单元包括：

HDMI交换单元，耦合至所述多组节点连接器中的多个HDMI连接器以选择性地输出所述多个主机节点中的一个主机节点的HDMI视频信号；

HDMI转换器，配置为将由所述HDMI交换单元输出的所述HDMI视频信号转换为MIPI信号；

USB交换单元，耦合至所述多组节点连接器中的多个USB连接器以选择性地在所述多个主机节点中的一个主机节点与所述中央控制单元之间传送USB信号；

UART交换单元，耦合至所述多组节点连接器中的多个UART连接器以选择性地在所述多个主机节点中的一个主机节点与所述中央控制单元之间传送UART信号；

其中所述中央控制单元耦合至所述HDMI转换器、USB交换单元、UART交换单元以执行所述MIPI信号、USB信号、UART信号与所述第二通信信号之间的转换。

4.如权利要求3所述的多节点管理电路，其特征在于所述中央控制单元具有：

与所述HDMI转换器耦合以接收所述MIPI信号的MIPI CSI接口；

与所述USB交换单元耦合以传送所述USB信号的USB接口；

与所述UART交换单元耦合以传送所述UART信号的UART接口；

与所述通信连接器耦合的第一通信接口，以通过所述通信连接器传送所述第二通信信号。

5.如权利要求4所述的多节点管理电路，其特征在于所述通信连接器与所述第一通信接口符合有线通信协议或无线通信协议，其中所述有线通信协议包括以太网LAN协议。

6.如权利要求4或5所述的多节点管理电路，其特征在于所述多组节点连接器还包括与所述多个主机节点的I2C和/或GPIO端口耦合的I2C和/或GPIO连接器；以及

所述中央控制单元还包括第二通信接口，与所述I2C和/或GPIO连接器耦合以传输来自所述中央控制单元的第一控制命令。

7.如权利要求6所述的多节点管理电路，其特征在于所述中央控制单元配置为：

将通过所述第一通信接口接收的第一外部命令转换为所述第一控制命令；以及

将通过所述第一通信接口接收的第二外部命令转换为USB控制命令或UART控制命令。

8.如权利要求6所述的多节点管理电路，其特征在于所述I2C和/或GPIO连接器、USB连接器与UART连接器分别集成在单一线缆-主板连接器内。

9.如权利要求6所述的多节点管理电路，其特征在于所述通信连接器与远程控制终端通信；

所述多节点管理电路还包括本地通信连接器，用于与本地控制终端通信。

10.一种服务器，包括:

机箱，

容纳在所述机箱内的多个主机节点，

其特征在于，所述服务器还包括如权利要求1-9之一所述的多节点管理电路，用于转换由所述主机节点发送或发往所述主机节点的第一通信信号以及由控制终端发送或发往所述控制终端的第二通信信号。

11.如权利要求10所述的服务器，其特征在于，所述第一通信信号采用多个不同的第一通信协议，所述第二通信信号采用与所述第一通信协议不同的单一第二通信协议，或者采用与所述多个第一通信协议之一相同的第二通信协议。