DE29613822U1

DE29613822U1 - Mehrrechnersystem

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Publication number: DE29613822U1
Application number: DE29613822U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-08-09
Filing date: 1996-08-09
Publication date: 1996-11-28
Anticipated expiration: 2006-08-10

Description

Beschreibung

Mehrrechnersystem als Arbeitsplatzrechner

Parallele Datenverarbeitung hat sich als Konzept für die Lösung rechenintensiver Probleme im Bereich der Superrechner durchgesetzt. Zur Zeit sind alle Supercomputer als parallele Rechner realisiert (s. TOP500 Version 6/96, Liste der 500 leistungsstärksten Rechner, hergestellt und alle 6 Monate aktualisiert von der Universität Mannheim und der Unviversität Tennessee). Parallelität in der Datenverarbeitung findet derzeit auf folgenden zwei unterschiedlichen Arten statt (Bode, &Agr;.; Parallelrechner: Architekturen, Systeme, Werkzeuge; Stuttgart; 1995)

• Über ein gemeinsames Bussystem gekoppelte Prozessoren mit verteilten oder gemeinsamen Speicher bearbeiten unter einem Betriebsystem ein Problem gleichzeitig (z.B. Vektorrechner, SMP-Rechner, massiv parallele Systeme).

• Mehrere Rechner (u.U. mit unterschiedlichen Betriebssystem) eines Netzwerkes werden softwaremäßig zu einem virtuellen Parallelrechner konfiguriert. Hierbei ist jeder Rechner i.a. ein vollständiger Arbeitsplatzrechner (sog. Workstationcluster).

Offensichtlich bietet parallele Datenverarbeitung die Möglichkeit rechenintensive Probleme effizient zu lösen. Es ist deshalb wünschenswert parallele Rechnerstrukturen auch direkt als Arbeitsplatzrechner zur Verfügung zu stellen. Hierbei sind folgende Rahmenbedingungen zu beachten:

• Die Realisation des Mehrrechnersystems soll unter Verwendung möglichst weniger preiswerter Standardbauteile erfolgen. Die Erfindung erreicht dies, indem jeder Einzelrechner nur aus einer Minimalausstattung aus Standardkomponenten, die ein Laden des Betriebssystems vom Masterrechner (über das Netzwerkdatei system) und ein Ansprechen durch einen Masterrechner über ein Netzwerk ermöglichen. Im Einzelnen besteht jeder Einzelrechner aus

- einem Mainboard(l) mit Prozessor(2) und Speicher(3) und

— einer Netzwerkkarte(5) mit Bootrom.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist das Hinzufügen eines Festplattencontrollers(4) und einer Festplatte(6), die ein Bootrom überflüssig macht und Möglichkeiten für parallelen Zugriff auf Massenspeicher bietet.

Die für jeden Rechenknoten verwendeten Gehäuse besitzen alle Befestigungsmöglichkeiten für die o.g. Komponenten, wie sie auch in handelsüblichen Rechnergehäusen vorgesehen sind. Dies ermöglicht die Verwendung aller handelsüblichen Komponenten.

• Um die Nutzung des Mehrrechnersystems am Arbeitsplatz, z.B. in Kombination mit einem Standard-PC als Masterrechner, zu ermöglichen sind die Rechenknoten selbst und ihre Anordnung in einem Gesamtgehäuse möglichst platzsparend zu realisieren. Dies wird in der Erfindung durch die kompakte Realisation der Rechenknoten gewährleistet (Fig. 3), insbesondere durch die Verwendung einer 90° Slotumlenkung(7).

• Die Möglichkeit der unkomplizierten Fehlerdiagnose und Fehlerbehebung bei jedem Rechenknoten muß möglich sein. Die Erfindung erreicht dies, indem an jedem Einzelgehäuse leicht zugängliche Anschlüsse für Tastatur(lO), Diskettenlaufwerk(20) und Grafikadapter(9) angebracht sind, die den direkten Zugriff auf den Rechenknoten ohne Ausbau aus dem Gesamtrechner möglich machen (Fig.

Um der schnellen Technologieentwicklung im Bereich der Computertechnik Rechnung zu tragen, muß eine Aufrüstung der Rechenknoten durch Austausch einer oder mehrer Komponenten problemlos möglich sein. Die Erfindung erreicht dies, indem alle Verbindungen der Rechenknoten mit dem Gesamtsystem, wie Netzteilanschluß(19), Netzwerkverbindung(8) und Verbindung(18) zum Statuspanel(17) durch Steckverbindungen realisiert sind und sich nach Lösen der Steckverbindungen die Rechenknoten problemlos aus dem Gesamtrechner entfernen lassen. Weiterhin ist jedes Einzelrechnergehäuse als Klappgehäuse realisiert. Dies ermöglicht einen unkomplizierten Komponententausch.

Ausführungsbeispiel

Die Abbildungen Fig. 1 — Fig. 4b zeigen ein Ausführungsbeispiel. Hier wurden ein System aus 6 Rechenknoten auf der Basis von Standard-PC-Technologie mit zwei Netzteilen(13), die jeweils drei Rechenknoten über Anschlußstecker(19) mit Strom versorgen, realisiert. Die Vernetzung erfolgt durch Ethernet-BNC-Technologie. Fig. 1 ist eine isometrische SD-Darstellung der Rückseite des Gesamtgehäuses und zeigt die Anordnung der 6 Rechenknoten und der l\letzteile(13) auf zwei Ebenen im Gesamtgehäuse. Die Anschlüsse für Netzwerk(8) und Tastatur(lO) sind an der Rückseite des Gesamtgehäuses nach Abnahme der Rückfront leicht erreichbar. Der Anschluß für die Grafikkarte ist dadurch realisiert, daß ein Slot vom Mainboard(l) an die Rückseite des Einzelgehäuses geführt ist (9). Dieser ausgeführte Slot ist für eine Standard-Grafikkarte nutzbar ohne den Rechenknoten aus dem Gesamtgehäuse zu entfernen. Der Anschluß eines Diskettenlaufwerkes an einen Controller(4) kann an Stecker(20) erfolgen.

Die Fig. 2a zeigt eine Frontansicht des Gesamtsystems. Für jeden der 6 Rechner existiert ein Statuspanel(17) mit Power-LED, Turbo-LED, Festplatten-LED, Netzwerk-LED und ein Ein/Aus-Schalter(16). Fig. 2b zeigt die Rückseite des Gesamtsystems nach Abnahme der Abdeckung. Es zeigt die Netzwerkverkabelung durch BNC-Kabel. Die Anbindung an einen Masterrechner erfolgt an (14). (15) stellt einen Terminator dar. Alternativ ergibt sich natürlich die Möglichkeit des Anschlusses weiterer Rechner oder Mehrrechnersysteme an (15).

Die Fig. 3 ist eine isometrische 3D-Darste!lung der Einzelrechnergehäuse von oben. Hierbei bestehen die Rechenknoten aus Mainboard(l) mit Prozessor^) und Speicher(3). Die Netzwerkkarte(5) und der Fe stp latte neontroller(4) sind über eine 90° Slotumlenkung(7) platzsparend untergebracht. Das Einzelgehäuse ist als Klappgehäuse mit Scharnieren(ll) und einem Verschluß^) realisiert.

Die Fig. 4a zeigt eine Ansicht der Front des Einzelgehäuses mit dem Anschluß(18) für das Statuspanel(17). Abb. 4b zeigt die Rückseite des Einzelgehäuses mit den Netzwerkanschlüssen(8), dem ausgeführten Einsteckslot(9), dem Tastaturanschiuß(lO), dem Anschluß für das Netzteil(19) und dem Anschluß für das Diskettenlaufwerk an den Controller(20).

Claims

Schutzansprüche

Kostengünstige, platzsparende, flexible und leicht wartbare Realisation eines Mehrrechnersystems als Arbeitsplatzrechner, gekennzeichnet dadurch,

• daß das Mehrrechnersystem auf eigene Komponenten zur direkten Benutzersteuerung wie Tastatur und Grafikadapter verzichtet, sondern über einen Masterrechner in Kombination mit einem Netzwerk gesteuert wird,

• daß die Einzelrechner aus Standardbausteinen für Arbeitsplatzrechner bestehen,

• daß die Einzelrechner sich jeweils in einem separaten Gehäuse befinden. Diese Einzelrechnergehäuse sind gekennzeichnet durch das Vorhandensein von

- Anschlüssen für Netzwerkkabel(8),

- Anschlüssen(18) für ein Statuspanel(17) bestehend aus LED's und Tasten die den Status des Einzelrechners und des Netzwerks anzeigen bzw. beeinflussen und

- Anschlüssen für eine Tastatur(lO), Diskettenlaufwerk(20) und einen Grafikadapter(9). Diese Anschlüsse werden im Normalbetrieb nicht benutzt, sondern dienen nur zu Wartungszwecken

• daß sich alle Einzelrechner in einem Gesamtgehäuse befinden. Hierbei erfolgt die Installation der Einzelrechnergehäuse so (Fig. 1),

- daß die Anschlüsse für Tastatur(lO), Diskettenlaufwerk(20) und Grafikadapter(9) ohne Ausbau des Einzelrechner aus dem Gesamtgehäuse erreichbar sind,

- daß sich die Einzelrechner nach Lösen der Kabelverbindungen zum Netzteil(19), Netzwerk(8) und Statuspanel(18) einfach aus dem Gesamtgehäuse entfernen lassen.