一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)交換的整機(jī)柜產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)計(jì)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)交換的整機(jī)柜產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)計(jì)，其整個(gè)架構(gòu)主要由計(jì)算資源池、存儲(chǔ)資源池和I/O資源池三部分組成；計(jì)算資源池中由輕載計(jì)算單元和重載計(jì)算單元組成；I/O資源池提供全局共享的I/O設(shè)備擴(kuò)展能力，每個(gè)I/O模塊由I/O擴(kuò)展單元、I/O控制單元、通信轉(zhuǎn)換單元、分布式交換控制器和光傳送單元5部分組成。本實(shí)用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比，本體系架構(gòu)的創(chuàng)新在于采用光互聯(lián)技術(shù)，可以是單點(diǎn)的數(shù)據(jù)交換帶寬達(dá)到100Gb/s，同時(shí)將基于分布式網(wǎng)絡(luò)的全局共享式架構(gòu)與傳統(tǒng)整機(jī)柜產(chǎn)品架構(gòu)進(jìn)行融合，使得架構(gòu)中計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和I/O資源完全池化，提高整個(gè)系統(tǒng)中資源的管理和使用效率。
【專利說(shuō)明】一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)交換的整機(jī)柜產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)計(jì)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及計(jì)算機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)是一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)交換的整機(jī)柜產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)計(jì)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量的爆炸式增長(zhǎng)，對(duì)設(shè)備的處理能力也提出了很大的需求，以往傳統(tǒng)存儲(chǔ)服務(wù)器和機(jī)架服務(wù)器的架構(gòu)設(shè)計(jì)，在計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)能力的擴(kuò)展性方面均遇到了瓶頸，因此整機(jī)柜產(chǎn)品具有高密度、擴(kuò)展靈活和便于維護(hù)的特點(diǎn)，特別受到數(shù)據(jù)中心或大型互聯(lián)網(wǎng)公司的青睞。隨著對(duì)數(shù)據(jù)傳輸量及傳輸速度的大幅提升，傳統(tǒng)電纜的傳輸方式已經(jīng)不適合大數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?，而隨著光傳輸技術(shù)的發(fā)展，光作為高速傳輸介質(zhì)更適合大數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。
[0003]目前傳統(tǒng)的整機(jī)柜產(chǎn)品體系結(jié)構(gòu)均是采用基于電纜進(jìn)行互連，互聯(lián)傳輸帶寬出現(xiàn)瓶頸，無(wú)法滿足隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨對(duì)海量數(shù)據(jù)交換及處理的需求，并且網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓诓渴鸷笙鄬?duì)固定，變動(dòng)成本很高，無(wú)法根據(jù)需求進(jìn)行靈活的配置，同時(shí)系統(tǒng)中資源相對(duì)孤立，系統(tǒng)資源的池化程度低，造成系統(tǒng)資源限制、資源的有效利用率低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)交換的整機(jī)柜產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)計(jì)。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，其整個(gè)架構(gòu)主要由計(jì)算資源池、存儲(chǔ)資源池和I/o資源池三部分組成；
[0006]計(jì)算資源池中由輕載計(jì)算單元和重載計(jì)算單元組成；
[0007]輕載計(jì)算單元由存儲(chǔ)單元、輕量處理單元、通信轉(zhuǎn)換單元、分布式交換控制器和光傳送單元5部分連接組成，其中存儲(chǔ)單元與輕量處理單元通過(guò)SMI總線進(jìn)行連接，用來(lái)存儲(chǔ)處理單元需要的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)帶寬可以達(dá)到16Gb/s ；
[0008]重載計(jì)算單元由存儲(chǔ)單元、重量處理單元、通信轉(zhuǎn)換單元、分布式交換控制器和光傳送單元5部分組成，其中存儲(chǔ)單元與重量處理單元通過(guò)SMI總線進(jìn)行連接，用來(lái)存儲(chǔ)處理單元需要的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)帶寬可以達(dá)到16Gb/s ；
[0009]I/O資源池提供全局共享的I/O設(shè)備擴(kuò)展能力，每個(gè)I/O模塊由I/O擴(kuò)展單元、I/O控制單元、通信轉(zhuǎn)換單元、分布式交換控制器和光傳送單元5部分組成，其中I/O擴(kuò)展單元與I/O控制單元通過(guò)PCIe總線進(jìn)行連接，I個(gè)I/O擴(kuò)展單元可以提供8個(gè)PCIe3.0 x8的擴(kuò)展插槽，支持標(biāo)準(zhǔn)的PCIe擴(kuò)展能力。
[0010]上述存儲(chǔ)資源池提供分布式的存儲(chǔ)模式，為整個(gè)機(jī)柜產(chǎn)品提供全局的磁盤數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，存儲(chǔ)池可以滿足針對(duì)面向冷數(shù)據(jù)、熱數(shù)據(jù)和高速緩存等不同類型的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0012]本實(shí)用新型的一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)交換的整機(jī)柜產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)計(jì)和現(xiàn)有技術(shù)相比，本體系架構(gòu)的創(chuàng)新在于采用光互聯(lián)技術(shù)，可以是單點(diǎn)的數(shù)據(jù)交換帶寬達(dá)到lOOGb/s，同時(shí)將基于分布式網(wǎng)絡(luò)的全局共享式架構(gòu)與傳統(tǒng)整機(jī)柜產(chǎn)品架構(gòu)進(jìn)行融合，使得架構(gòu)中計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和I/O資源完全池化，提高整個(gè)系統(tǒng)中資源的管理和使用效率，因而，具有很好的使用價(jià)值。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為輕載計(jì)算單元架構(gòu)圖。
[0014]圖2為重載計(jì)算單元架構(gòu)圖。
[0015]圖3為I/O資源池架構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)交換的整機(jī)柜產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)計(jì)作以下詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]如圖1-3所示，本實(shí)用新型的一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)交換的整機(jī)柜產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)計(jì)，整個(gè)架構(gòu)主要由計(jì)算資源池、存儲(chǔ)資源池和I/o資源池三部分組成；
[0018]計(jì)算資源池作為整機(jī)柜產(chǎn)品中的核心處理部分，提供對(duì)數(shù)據(jù)的運(yùn)算和處理，并結(jié)合分布式網(wǎng)絡(luò)提供面向整機(jī)柜的計(jì)算資源。針對(duì)業(yè)務(wù)負(fù)載量的輕重，整個(gè)計(jì)算資源池中由輕載計(jì)算單元和重載計(jì)算單元組成。每個(gè)計(jì)算模塊由存儲(chǔ)單元、處理單元、通信轉(zhuǎn)換單元、分布式交換控制器和光傳送單元5部分組成，其中存儲(chǔ)單元與處理單元通過(guò)SMI總線進(jìn)行連接，用來(lái)存儲(chǔ)處理單元需要的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)帶寬可以達(dá)到16Gb/s。輕載計(jì)算單元中的處理單元采用ARM處理器，具有低功耗、低頻率的特點(diǎn)，用于對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)量不大的前端接入類應(yīng)用；重載計(jì)算單元中的處理單元選用傳統(tǒng)X86架構(gòu)的處理器，具備高頻率和高浮點(diǎn)運(yùn)算性能，適用于對(duì)數(shù)據(jù)處理有較高要求的應(yīng)用需求。處理單元與通信轉(zhuǎn)換單元直接進(jìn)行連接，其中重載處理單元通過(guò)PCIe總線與轉(zhuǎn)換單元連接,而輕載處理單元通過(guò)Ethernet鏈路與轉(zhuǎn)換單元連接，通信轉(zhuǎn)換單元會(huì)將重載處理單元和輕載處理單元傳過(guò)來(lái)的信號(hào)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，再由光傳輸模塊進(jìn)行傳輸，同時(shí)也將由光傳輸傳來(lái)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為PCIe或Ethernet信號(hào)連接重載和輕載處理單元進(jìn)行處理。光傳送單元負(fù)責(zé)光信號(hào)的接收和發(fā)送，所有模塊通過(guò)光傳送單元實(shí)現(xiàn)100G光信號(hào)的全互連。
[0019]存儲(chǔ)資源池提供分布式的存儲(chǔ)模式，為整個(gè)機(jī)柜產(chǎn)品提供全局的磁盤數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，存儲(chǔ)池可以滿足針對(duì)面向冷數(shù)據(jù)、熱數(shù)據(jù)和高速緩存等不同類型的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。每個(gè)存儲(chǔ)模塊由存儲(chǔ)單元、存儲(chǔ)處理單元、通信轉(zhuǎn)換單元、分布式交換控制器和光傳送單元5部分組成，其中存儲(chǔ)單元與存儲(chǔ)處理單元通過(guò)SAS總線進(jìn)行連接，I個(gè)存儲(chǔ)處理單元，可以支持16個(gè)存儲(chǔ)單元，每個(gè)存儲(chǔ)單元可以支持標(biāo)準(zhǔn)的SAS、SATA或SSD存儲(chǔ)介質(zhì)。存儲(chǔ)處理單元中的處理單元采用ARM或ATOM處理器，具有低功耗、低頻率的特點(diǎn)，用于控制數(shù)據(jù)對(duì)存儲(chǔ)單元的寫入及讀出。存儲(chǔ)處理單元與通信轉(zhuǎn)換單元直接進(jìn)行連接，通信轉(zhuǎn)換單元會(huì)將存儲(chǔ)處理單兀傳過(guò)來(lái)的PCIe信號(hào)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為光信號(hào),再由光傳輸模塊進(jìn)行傳輸，同時(shí)也將由光傳輸傳來(lái)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為PCIe信號(hào)連接存儲(chǔ)單元進(jìn)行處理。光傳送單元負(fù)責(zé)光信號(hào)的接收和發(fā)送，所有模塊通過(guò)光傳送單元實(shí)現(xiàn)100G光信號(hào)的全互連。
[0020]I/O資源提供全局共享的I/O設(shè)備擴(kuò)展能力，每個(gè)I/O模塊由I/O擴(kuò)展單元、I/O控制單元、通信轉(zhuǎn)換單元、分布式交換控制器和光傳送單元5部分組成，其中I/O擴(kuò)展單元與I/O控制單元通過(guò)PCIe總線進(jìn)行連接，I個(gè)I/O擴(kuò)展單元可以提供8個(gè)PCIe3.0 x8的擴(kuò)展插槽，支持標(biāo)準(zhǔn)的PCIe擴(kuò)展能力。I/O控制單元的處理單元采用X86架構(gòu)的處理器，單個(gè)處理器最多可以提供40個(gè)PCIe的鏈路，用于I/O的擴(kuò)展。I/O控制單元與通信轉(zhuǎn)換單元直接進(jìn)行連接，通信轉(zhuǎn)換單元會(huì)將存儲(chǔ)處理單元傳過(guò)來(lái)的PCIe信號(hào)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，再由光傳輸模塊進(jìn)行傳輸，同時(shí)也將由光傳輸傳來(lái)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為PCIe信號(hào)連接I/O控制單元進(jìn)行處理。光傳送單元負(fù)責(zé)光信號(hào)的接收和發(fā)送，所有模塊通過(guò)光傳送單元實(shí)現(xiàn)100G光信號(hào)的全互連。
[0021]輕載處理模塊，模塊由存儲(chǔ)單元、處理單元、通信轉(zhuǎn)換單元、分布式交換控制器和光傳送單元5部分組成，其中存儲(chǔ)單元與處理單元通過(guò)SMI總線進(jìn)行連接，用來(lái)存儲(chǔ)處理單元需要的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)帶寬可以達(dá)到16Gb/s。輕載計(jì)算單元中的處理單元采用ARM處理器，具有低功耗、低頻率的特點(diǎn)，用于對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)量不大的前端接入類應(yīng)用。處理單元與通信轉(zhuǎn)換單元直接進(jìn)行連接，其中重載處理單元通過(guò)PCIe總線與轉(zhuǎn)換單元連接，而輕載處理單元通過(guò)Ethernet鏈路與轉(zhuǎn)換單元連接,通信轉(zhuǎn)換單元會(huì)將重載處理單元和輕載處理單元傳過(guò)來(lái)的信號(hào)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，再由光傳輸模塊進(jìn)行傳輸，同時(shí)也將由光傳輸傳來(lái)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為Ethernet信號(hào)連接重載和輕載處理單元進(jìn)行處理。光傳送單元負(fù)責(zé)光信號(hào)的接收和發(fā)送，所有模塊通過(guò)光傳送單元實(shí)現(xiàn)100G光信號(hào)的全互連。
[0022]重載處理模塊，每個(gè)模塊由存儲(chǔ)單元、處理單元、通信轉(zhuǎn)換單元、分布式交換控制器和光傳送單元5部分組成，其中存儲(chǔ)單元與處理單元通過(guò)SMI總線進(jìn)行連接，用來(lái)存儲(chǔ)處理單元需要的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)帶寬可以達(dá)到16Gb/s。重載計(jì)算單元中的處理單元選用傳統(tǒng)X86架構(gòu)的處理器，具備高頻率和高浮點(diǎn)運(yùn)算性能，適用于對(duì)數(shù)據(jù)處理有較高要求的應(yīng)用需求。處理單元與通信轉(zhuǎn)換單元直接進(jìn)行連接，其中重載處理單元通過(guò)PCIe總線與轉(zhuǎn)換單元連接，而輕載處理單元通過(guò)Ethernet鏈路與轉(zhuǎn)換單元連接,通信轉(zhuǎn)換單元會(huì)將重載處理單元和輕載處理單元傳過(guò)來(lái)的信號(hào)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，再由光傳輸模塊進(jìn)行傳輸，同時(shí)也將由光傳輸傳來(lái)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為PCIe信號(hào)連接重載和輕載處理單元進(jìn)行處理。
[0023]I/O擴(kuò)展模塊，每個(gè)I/O模塊由I/O擴(kuò)展單元、I/O控制單元、通信轉(zhuǎn)換單元、分布式交換控制器和光傳送單元5部分組成，其中I/O擴(kuò)展單元與I/O控制單元通過(guò)PCIe總線進(jìn)行連接，I個(gè)I/O擴(kuò)展單元可以提供8個(gè)PCIe3.0 x8的擴(kuò)展插槽，支持標(biāo)準(zhǔn)的PCIe擴(kuò)展能力。I/O控制單元的處理單元采用X86架構(gòu)的處理器，單個(gè)處理器最多可以提供40個(gè)PCIe的鏈路，用于I/O的擴(kuò)展。I/O控制單元與通信轉(zhuǎn)換單元直接進(jìn)行連接，通信轉(zhuǎn)換單元會(huì)將存儲(chǔ)處理單元傳過(guò)來(lái)的PCIe信號(hào)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，再由光傳輸模塊進(jìn)行傳輸，同時(shí)也將由光傳輸傳來(lái)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為PCIe信號(hào)連接I/O控制單元進(jìn)行處理。光傳送單元負(fù)責(zé)光信號(hào)的接收和發(fā)送，所有模塊通過(guò)光傳送單元實(shí)現(xiàn)100G光信號(hào)的全互連。
[0024]存儲(chǔ)模塊，每個(gè)存儲(chǔ)模塊由存儲(chǔ)單元、存儲(chǔ)處理單元、通信轉(zhuǎn)換單元、分布式交換控制器和光傳送單元5部分組成，其中存儲(chǔ)單元與存儲(chǔ)處理單元通過(guò)SAS總線進(jìn)行連接，I個(gè)存儲(chǔ)處理單元，可以支持16個(gè)存儲(chǔ)單元，每個(gè)存儲(chǔ)單元可以支持標(biāo)準(zhǔn)的SAS、SATA或SSD存儲(chǔ)介質(zhì)。存儲(chǔ)處理單元中的處理單元采用ARM或ATOM處理器，具有低功耗、低頻率的特點(diǎn)，用于控制數(shù)據(jù)對(duì)存儲(chǔ)單元的寫入及讀出。存儲(chǔ)處理單元與通信轉(zhuǎn)換單元直接進(jìn)行連接，通信轉(zhuǎn)換單元會(huì)將存儲(chǔ)處理單元傳過(guò)來(lái)的PCIe信號(hào)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，再由光傳輸模塊進(jìn)行傳輸，同時(shí)也將由光傳輸傳來(lái)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為PCIe信號(hào)連接存儲(chǔ)單元進(jìn)行處理。光傳送單元負(fù)責(zé)光信號(hào)的接收和發(fā)送，所有模塊通過(guò)光傳送單元實(shí)現(xiàn)10G光信號(hào)的全互連。
[0025]本實(shí)用新型的一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)交換的整機(jī)柜產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)計(jì)其加工制作非常簡(jiǎn)單方便，按照說(shuō)明書(shū)附圖所示即可加工。
[0026]除說(shuō)明書(shū)所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)交換的整機(jī)柜產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)計(jì)，其特征在于整個(gè)架構(gòu)主要由計(jì)算資源池、存儲(chǔ)資源池和I/o資源池三部分組成； 計(jì)算資源池中由輕載計(jì)算單元和重載計(jì)算單元組成； 輕載計(jì)算單元由存儲(chǔ)單元、輕量處理單元、通信轉(zhuǎn)換單元、分布式交換控制器和光傳送單元5部分連接組成，其中存儲(chǔ)單元與輕量處理單元通過(guò)SMI總線進(jìn)行連接，用來(lái)存儲(chǔ)處理單元需要的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)帶寬可以達(dá)到16Gb/s ； 重載計(jì)算單元由存儲(chǔ)單元、重量處理單元、通信轉(zhuǎn)換單元、分布式交換控制器和光傳送單元5部分組成，其中存儲(chǔ)單元與重量處理單元通過(guò)SMI總線進(jìn)行連接，用來(lái)存儲(chǔ)處理單元需要的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)帶寬可以達(dá)到16Gb/s ； I/O資源池提供全局共享的I/O設(shè)備擴(kuò)展能力，每個(gè)I/O模塊由I/O擴(kuò)展單元、I/O控制單元、通信轉(zhuǎn)換單元、分布式交換控制器和光傳送單元5部分組成，其中I/O擴(kuò)展單元與I/O控制單元通過(guò)PCIe總線進(jìn)行連接，I個(gè)I/O擴(kuò)展單元可以提供8個(gè)PCIe3.0 x8的擴(kuò)展插槽，支持標(biāo)準(zhǔn)的PCIe擴(kuò)展能力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)交換的整機(jī)柜產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)計(jì)，其特征在于存儲(chǔ)資源池提供分布式的存儲(chǔ)模式，為整個(gè)機(jī)柜產(chǎn)品提供全局的磁盤數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，存儲(chǔ)池可以滿足針對(duì)面向冷數(shù)據(jù)、熱數(shù)據(jù)和高速緩存等不同類型的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】G06F3/06GK204044729SQ201420507715
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月4日
【發(fā)明者】王磊 申請(qǐng)人:浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司