專利名稱：利用高速數(shù)據(jù)總線的高密度服務(wù)器塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將網(wǎng)絡(luò)連結(jié)到I/O資源的系統(tǒng)模塊。具體地說，本發(fā)明涉及一種具有多個(gè)共享諸如磁盤系統(tǒng)的I/O資源的服務(wù)器塊(serverlet)的系統(tǒng)模塊。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理能力顯著地增加。這導(dǎo)致能夠在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上執(zhí)行的軟件應(yīng)用類型的顯著增加，以及這些軟件應(yīng)用功能的增加。處理能力的提高允許現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)同時(shí)執(zhí)行多個(gè)軟件，例如通過在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中包括多個(gè)微處理器，或通過分享微處理器時(shí)間。而且，技術(shù)的先進(jìn)性導(dǎo)致了多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的方式，每個(gè)執(zhí)行多個(gè)軟件應(yīng)用程序，通過網(wǎng)絡(luò)容易地被連接到一起。
典型地，常規(guī)服務(wù)器是裝置齊全(self-contained)的單元，其包括諸如以下各項(xiàng)的自有功能磁盤驅(qū)動系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、輸入/輸出(I/O)子系統(tǒng)和電源子系統(tǒng)。如果期望或需要多個(gè)服務(wù)器，則每個(gè)服務(wù)器安置在其自己獨(dú)立的機(jī)柜(機(jī)殼)。但是，需要減小服務(wù)器的大小，以在更小機(jī)柜內(nèi)提供服務(wù)器的功能。同時(shí)，希望具有多個(gè)處理器，每個(gè)能夠同時(shí)獨(dú)立地運(yùn)行。
附圖簡述通過結(jié)合附圖，并參照以下詳細(xì)描述，使得對本發(fā)明實(shí)施例的更加全面的理解，以及本發(fā)明的很多優(yōu)點(diǎn)變得顯而易見，并被更好地理解，所有上述部分構(gòu)成了本發(fā)明公開的一部分。以上和以下說明和圖示的公開內(nèi)容著重于揭示本發(fā)明的示例性實(shí)施例，應(yīng)該理解，這些內(nèi)容僅作為說明和示例，本發(fā)明不受此限制。
以下是對附圖的簡要描述，在附圖中，使用相同編號標(biāo)注相同或類似組件，其中

圖1是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的例子；圖2是處理系統(tǒng)例子的方框圖，用來顯示連結(jié)到數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的處理系統(tǒng)；圖3是另一個(gè)處理系統(tǒng)例子的方框圖，用來顯示連結(jié)到數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的處理系統(tǒng)；圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的服務(wù)器塊的圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的系統(tǒng)模塊的圖；圖6是方框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的交換機(jī)與服務(wù)器塊之間的互連；圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的連結(jié)到I/O資源的交換設(shè)備的圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的連結(jié)到交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的圖。
具體實(shí)施例方式
在開始詳細(xì)描述發(fā)明本發(fā)明前，先提及以下內(nèi)容。適當(dāng)時(shí)，采用相同的參考編號和字符指定不同附圖中的相同、相應(yīng)或類似組件。而且，在以下詳細(xì)描述中，雖然本發(fā)明不局限于此，但可能提供一些示例性的尺寸和值。而且，為說明和討論的簡明起見，以及不使本發(fā)明變得模糊不清，在附圖中未示出已知的連接到集成電路(IC)的電源和其他組件。將在一條信號線或多條信號線上發(fā)送的一個(gè)信號或多個(gè)信號的方面進(jìn)一步描述本發(fā)明。術(shù)語的單數(shù)和復(fù)數(shù)之間可以互換。為避免使本發(fā)明模糊不清，通過方框圖形式來顯示排列，也是因?yàn)樵摲娇驁D排列的實(shí)施細(xì)節(jié)取決于本發(fā)明實(shí)施的平臺。這些細(xì)節(jié)在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的范圍內(nèi)。而且，很明顯，為描述本發(fā)明示例性實(shí)施例而提出具體細(xì)節(jié)的地方，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，本發(fā)明可不需要這些具體細(xì)節(jié)而被實(shí)踐。最后，很明顯，硬連線電路和軟件指令的任何組合能夠用于神州本發(fā)明的實(shí)施例。即，本發(fā)明不局限于硬連線電路與軟件指令的任何具體組合。
本發(fā)明適用于所有類型的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)計(jì)為將以下各項(xiàng)鏈接到一起互相通訊的群集器(cluster)計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、外設(shè)、存儲裝置、以及用于通信通信裝置。該數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的例子包括局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)、校園網(wǎng)(CAN)、城域網(wǎng)(MAN)/全球域網(wǎng)(GAN)，存儲區(qū)域網(wǎng)和系統(tǒng)區(qū)域網(wǎng)(SAN)，包括使用下一代I/O(NGIO)的新開發(fā)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、未來I/O(FIO)、Infiniband、服務(wù)器網(wǎng)、以及那些隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展將來會變得可用的網(wǎng)絡(luò)。LAN系統(tǒng)包括以太網(wǎng)、FDDI(光纖分布數(shù)據(jù)接口)標(biāo)志環(huán)LAN、異步傳輸模式(ATM)LAN、光纖信道、以及無線LAN。
圖1示出了具有用于數(shù)據(jù)通信的幾個(gè)互連端點(diǎn)(節(jié)點(diǎn))的示例性數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。如圖1所示，例如，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)10包括互連基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)12(以下稱為“交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)”)，其由一個(gè)或多個(gè)交換機(jī)A、B和C、相應(yīng)的物理鏈路構(gòu)成，和對應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)I/O單元1和2的幾個(gè)端點(diǎn)(節(jié)點(diǎn))，以及諸如主機(jī)14和主機(jī)16的計(jì)算機(jī)和服務(wù)器。I/O單元1包括與其連結(jié)的一個(gè)或多個(gè)控制器，其包括I/O控制器1(IOC1)和I/O控制器2(IOC2)。類似地，I/O單元2包括與其連結(jié)的I/O控制器3(IOC3)?？刹僮鱅/O控制器1、2和3(IOC1、IOC2和IOC3)中的每一個(gè)控制器以控制一個(gè)或多個(gè)I/O設(shè)備。例如，可將I/O單元1的I/O控制器1(IOC1)連結(jié)到I/O設(shè)備18，而將I/O控制器2(IOC2)連結(jié)到I/O設(shè)備20。類似地，可將I/O單元2的I/O控制器3(IOC3)連結(jié)到I/O設(shè)備22和24。I/O設(shè)備可是諸如以下幾種I/O設(shè)備中的任何一種存儲裝置(例如硬盤驅(qū)動、磁盤驅(qū)動)或其他I/O設(shè)備。
可將主機(jī)和包括附加I/O控制器和I/O設(shè)備的I/O單元組織成稱為群集器的組，典型地，每個(gè)群集器包括一個(gè)或多個(gè)主機(jī)和一個(gè)或多個(gè)I/O單元(每個(gè)I/O單元包括一個(gè)或多個(gè)I/O控制器)?？赏ㄟ^交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)12將主機(jī)與I/O單元互連，其中交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是交換機(jī)A、B和C、以及連接交換機(jī)A、B和C之間相應(yīng)的物理鏈路的集合。
另外，每個(gè)I/O單元包括一個(gè)或多個(gè)I/O控制器-基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)(IOC-基礎(chǔ)結(jié)構(gòu))適配器，作為交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)12與I/O控制器(例如IOC1、IOC2和IOC3)之間的接口。例如，IOC-基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)適配器26可使I/O單元1的I/O控制器1和2(IOC1和IOC2)接口到交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)12，而IOC-基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)適配器28可將I/O單元2的I/O控制器3(IOC3)接口到交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)12。
圖1所示的主機(jī)、I/O單元、I/O控制器、I/O設(shè)備、交換機(jī)和鏈路的特定數(shù)量和排列僅作為簡單數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的示例。在所有類型的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中任何數(shù)量的主機(jī)、I/O單元、I/O控制器、I/O設(shè)備、交換機(jī)和鏈路實(shí)現(xiàn)和排列上的大范圍變化也是可能的。
圖2示出了主機(jī)(例如主機(jī)14或主機(jī)16)的示例性實(shí)施例。如圖2所示，主機(jī)14包括連結(jié)到主機(jī)總線203的處理器202。一個(gè)I/O和存儲器控制器204(或芯片集)連結(jié)到主機(jī)總線203。一個(gè)主存儲器206連結(jié)到I/O和存儲器控制器204。一個(gè)I/O網(wǎng)橋208作為I/O及存儲器控制器204與I/O總線205之間的橋或接口。將包括控制器210和212的幾個(gè)I/O控制器連結(jié)到I/O總線205。I/O控制器210和212(包括與其連結(jié)的任何I/O設(shè)備)提供基于總線的I/O資源。
可將一個(gè)或多個(gè)主機(jī)-基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)適配器220連結(jié)到I/O總線205。另一選擇，可將主機(jī)-基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)適配器220直接連結(jié)到I/O和存儲器控制器(或芯片集)204，以避免I/O總線205的任何限制(見圖3)。在上述兩種情況中的任何一種情況下，可將主機(jī)-基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)適配器220考慮為用于將主機(jī)14接口到交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)12的網(wǎng)絡(luò)接口卡類型(例如通常包括硬件和固件的NIC)?？衫弥鳈C(jī)-基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)適配器220來向主機(jī)14提供基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)通信能力。例如，主機(jī)-基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)適配器220可轉(zhuǎn)換主機(jī)格式和兼容于交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)12的格式之間的數(shù)據(jù)。對于從主機(jī)14發(fā)送的數(shù)據(jù)，主機(jī)適配器220可將數(shù)據(jù)格式化為包含一個(gè)或多個(gè)信元序列的一個(gè)或多個(gè)分組，所述信元包括信元頭信息和數(shù)據(jù)信息。
數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)或I/O單元(以及相關(guān)的主機(jī)或IOC-基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)適配器)與“下一代輸入/輸出(NGIO)技術(shù)規(guī)范”兼容，其是由NGIO論壇于1999年3月26日提出的。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)和I/O單元還可與Infiniband結(jié)構(gòu)兼容。Infiniband信息/技術(shù)規(guī)范目前正在開發(fā)中，將由Infiniband貿(mào)易協(xié)會(Infiniband Trade Association)(成立于1999年8月27日)發(fā)布，該協(xié)會的因特網(wǎng)網(wǎng)址為http//www.infinibandta.org。
主機(jī)-基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)適配器220可以為主信道適配器(Host ChannelAdapter)(HCA)，IOC-基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)適配器可以為目標(biāo)信道適配器(TCA)。主信道適配器(HCA)用于經(jīng)高速串行鏈路提供主機(jī)14或16與交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)12之間的接口。類似地，目標(biāo)信道適配器(TCA)用于經(jīng)高速串行鏈路提供交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)12與I/O單元1或2的I/O控制器、或另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的接口，該網(wǎng)絡(luò)包括，但不僅限于局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)、以太網(wǎng)、ATM和光纖信道網(wǎng)絡(luò)。主信道適配器(HCA)與目標(biāo)信道適配器(TCA)都可按照由Intel公司于1999年5月13日提出的“下一代I/O結(jié)構(gòu)主信道適配器軟件技術(shù)規(guī)范，版本1.0”(Next Generation I/O ArchitectureHost Channel AdapterSpecification，Revision 1.0)實(shí)施，或符合Infiniband結(jié)構(gòu)。但是，Infiniband和NGIO僅作為本發(fā)明實(shí)施例或?qū)嵤┑呐e例，本發(fā)明不受此限制。
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種系統(tǒng)模塊，其用于將交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)連結(jié)到I/O資源(例如第一磁盤系統(tǒng)和第二磁盤系統(tǒng))。該系統(tǒng)模塊包括第一服務(wù)器塊、第二服務(wù)器塊、以及連結(jié)到第一服務(wù)器塊和第二服務(wù)器塊的第一交換設(shè)備?？蛇M(jìn)一步將第一交換設(shè)備連結(jié)到I/O資源，以使第一服務(wù)器塊和第二服務(wù)器塊共享I/O資源。
圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)例的服務(wù)器塊50(也稱為服務(wù)器模塊)的圖。其他實(shí)施例和配置也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。服務(wù)器塊50包含常規(guī)服務(wù)器的組件，但不包含服務(wù)器的所有功能。例如，服務(wù)器塊50包括4個(gè)雙列直插式存儲器模塊(DIMM)52、54、56和58，板上電源轉(zhuǎn)換單元60、單元62和單元64，以及處理器單元66，它們?nèi)慷嘉挥趩为?dú)一個(gè)裝配件內(nèi)。但是，本例中的服務(wù)器塊50不包括冷卻系統(tǒng)或磁盤驅(qū)動系統(tǒng)，因此，它不包括常規(guī)服務(wù)器的全部組件。單元62接口到本地I/O設(shè)備和存儲器，而單元64使處理器單元66接口到I/O和存儲器。通過諸如集線鏈路(hublink)數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)總線將單元62連結(jié)到單元64。諸如HL2.0或HL8的集線鏈路數(shù)據(jù)總線是一個(gè)低引線數(shù)(pincount)高速點(diǎn)對點(diǎn)數(shù)據(jù)總線。其他類型的數(shù)據(jù)總線也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。操作服務(wù)器塊50的組件，以使服務(wù)器塊50包括適當(dāng)?shù)奶幚砥?、存儲器、將處理器連接到存儲器的接口邏輯、I/O總線、以及電源轉(zhuǎn)換。每個(gè)組件或模塊對應(yīng)于印刷電路板上單獨(dú)的微芯片。
圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的系統(tǒng)模塊100的圖。其他實(shí)施例和配置也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。而且，圖5顯示了各種模塊、組件、單元或設(shè)備之間的互連，該圖未示出以下將要描述的所有互連。
系統(tǒng)模塊100包括第一服務(wù)器塊112、第二服務(wù)器塊114、第三服務(wù)器塊116和第四服務(wù)器塊118，它們?nèi)慷嘉挥趩蝹€(gè)的裝配件或殼體內(nèi)。服務(wù)器塊112、114、116和118中的每一個(gè)對應(yīng)于如圖4所示的服務(wù)器塊50。即，112、114、116和118中的每一個(gè)都包括上述適當(dāng)?shù)奶幚砟芰?、存儲器能力、接口邏輯能力以及電源轉(zhuǎn)換能力。但是，期望這4個(gè)服務(wù)器塊共享諸如磁盤系統(tǒng)的I/O資源。如果用于或位于一個(gè)的或部件內(nèi)，服務(wù)器塊還可共享冷卻系統(tǒng)。
系統(tǒng)模塊100進(jìn)一步包括第一交換機(jī)102、第二交換機(jī)104、交換單元122、以及服務(wù)器管理接口單元124?？蓪⒌谝唤粨Q機(jī)102和第二交換機(jī)104連結(jié)到上述交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，例如Infiniband網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)或光纖信道網(wǎng)絡(luò)。第二交換機(jī)104可以作為第一交換機(jī)的冗余配置，以便即使在交換機(jī)或連接中斷的情況下服務(wù)器塊112、114、116和118仍能夠與網(wǎng)絡(luò)通信。即，具有冗余交換機(jī)和從交換機(jī)到基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的冗余連接使得在交換機(jī)故障時(shí)，服務(wù)器塊112、114、116和118仍起作用。盡管圖5未示出，但可通過諸如集線鏈路的數(shù)據(jù)總線，將第一交換機(jī)102和第二交換機(jī)104連結(jié)到第一服務(wù)器塊112、第二服務(wù)器塊114、第三服務(wù)器塊116和第四服務(wù)器塊118，下面將參照圖6說明。交換單元122也可作為廉價(jià)的磁盤/交換單元(例如RAID/交換單元)的冗余陣列。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，交換機(jī)102、104和/或單元122、124或這幾項(xiàng)的任何組合中的每一個(gè)都可以是可與系統(tǒng)模塊100連接的裝置齊全的集成電路(或微芯片)。例如，服務(wù)器管理接口單元124和交換單元122每個(gè)都可以是印刷電路板上可與系統(tǒng)模塊100連接的獨(dú)立微芯片。
可將交換單元122連結(jié)到底板，例如小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口(SCSI)底板170，其本身又連結(jié)到諸如第一磁盤系統(tǒng)182和第二磁盤系統(tǒng)184的I/O資源。如上所述，將系統(tǒng)模塊100的第一交換機(jī)102和第二交換機(jī)104連結(jié)到諸如Infiniband網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)和光纖信道網(wǎng)絡(luò)的交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。因此，系統(tǒng)模塊100將交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)連結(jié)到諸如第一磁盤系統(tǒng)182和第二磁盤系統(tǒng)184的多個(gè)I/O資源。系統(tǒng)模塊100還允許服務(wù)器塊112、114、116和118共享I/O資源。
以下將解釋系統(tǒng)模塊100的各種互連。通過信號線將服務(wù)器管理接口單元124單獨(dú)地連結(jié)到服務(wù)器塊112、114、116和118中的每一個(gè)，以控制它們的操作。例如，通過信號線161將服務(wù)器管理接口單元124連結(jié)到第一服務(wù)器塊112，通過信號線163將它連結(jié)到第二服務(wù)器塊114。進(jìn)一步通過信號線165將服務(wù)器管理接口單元124連結(jié)到第三服務(wù)器塊116，通過信號線167將它連結(jié)到第四服務(wù)器塊118。連結(jié)服務(wù)器管理接口單元124，以控制交換單元122。服務(wù)器管理單元接口單元124用于配置和測試系統(tǒng)模塊100的組件。
通過信號線151將第一服務(wù)器塊112交換單元122，通過信號線153將第二服務(wù)器塊114連結(jié)到交換單元122，通過信號線155將第三服務(wù)器塊116連結(jié)到交換單元122，通過信號線157將第四服務(wù)器塊118連結(jié)到交換單元122。信號線151、153、155和157為諸如集線鏈路數(shù)據(jù)總線(HL2.0)的數(shù)據(jù)總線的各條線。如上所述，集線鏈路數(shù)據(jù)總線一種低引線數(shù)高束點(diǎn)對點(diǎn)總線。其他類型的數(shù)據(jù)總線也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
以下將參照圖6描述第一交換機(jī)102、第二交換機(jī)104和服務(wù)器塊112、114、116和118之間的互連。其他互連也在本發(fā)明的范圍內(nèi)?？赏ㄟ^其端口將第一交換機(jī)102連結(jié)到以下各處(1)通過信號線131到第一服務(wù)器塊112；(2)通過信號線133到第二服務(wù)器塊114；(3)通過信號線135到第三服務(wù)器塊116；(4)通過信號線137到第四服務(wù)器塊118?？赏ㄟ^其端口將第二交換機(jī)104連結(jié)到以下各處(1)通過信號線141到第一服務(wù)器塊112；(2)通過信號線143到第二服務(wù)器塊114；(3)通過信號線145到第三服務(wù)器塊116；(4)通過信號線147到第四服務(wù)器塊118。信號線131、133、135、137、141、143、145和147為諸如集線鏈路數(shù)據(jù)總線(HL2.0)的數(shù)據(jù)總線的各條線，以提供(1)第一和第二交換機(jī)102、104以及(2)服務(wù)器塊112、114、116和118之間的通信。其他類型的數(shù)據(jù)總線也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
系統(tǒng)模塊配置能夠提供以前沒有的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。例如，通過利用上述配置的集線鏈路數(shù)據(jù)總線，可在不耗費(fèi)額外芯片集的情況下提供組件之間的接口。在不利的實(shí)施例中，當(dāng)交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和磁盤存儲器之間通信時(shí)，會出現(xiàn)許多格式轉(zhuǎn)換，例如從外設(shè)組件互連(PCI)到小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口(SCSI)，以與RAID控制器通話。通過利用集線鏈路數(shù)據(jù)總線和上述服務(wù)器塊配置，可將集線鏈路數(shù)據(jù)總線連結(jié)到交換單元122和交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。而且，RAID/交換單元接口允許服務(wù)器塊112、114、116和118中的每一個(gè)確信其具有自己的磁盤系統(tǒng)用于啟動、交換和配置信息。這樣能夠減少所需磁盤系統(tǒng)的數(shù)量。再進(jìn)一步，點(diǎn)對點(diǎn)集線鏈路連接允許服務(wù)器塊112、114、116和118作為熱插拔，以使當(dāng)服務(wù)器塊112、114、116和118的其中之一被拔去時(shí)，(單個(gè)裝配件的)機(jī)架能夠保持在加電狀態(tài)。
圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的交換單元122的圖。交換單元122的其他實(shí)施例和配置也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。如圖7所示，交換單元122包括第一接口設(shè)備302、第二接口設(shè)備304、第三接口設(shè)備306和第四接口設(shè)備308。交換單元122進(jìn)一步包括交換單元310、RAID控制器單元320和SCSI接口設(shè)備330。將第一接口設(shè)備302連結(jié)到信號線151，其連結(jié)到第一服務(wù)器塊112。將第二接口設(shè)備304連結(jié)到信號線153，其連結(jié)到第二服務(wù)器塊114。將第三接口設(shè)備306連結(jié)到信號線155，其連結(jié)到第三服務(wù)器塊116。將第四接口設(shè)備308連結(jié)到信號線157，其連結(jié)到第四服務(wù)器塊118。接口設(shè)備302、304、306和308中的每一個(gè)適當(dāng)?shù)貙?shù)據(jù)總線(至少包括線151、153、155和157)上的信號處理為適當(dāng)?shù)母袷健Ｍㄟ^數(shù)據(jù)線303將第一接口設(shè)備302連結(jié)到交換單元310，通過數(shù)據(jù)線305將第二接口設(shè)備304連結(jié)到交換單元310，通過數(shù)據(jù)線307將第三接口設(shè)備306連結(jié)到交換單元310，通過數(shù)據(jù)線309將第四接口設(shè)備308連結(jié)到交換單元310。RAID控制器單元320根據(jù)從服務(wù)器管理接口單元124沿信號線190發(fā)送的一個(gè)信號或多個(gè)信號運(yùn)行。通過信號線315將RAID控制器單元320連結(jié)到交換單元310，且它根據(jù)經(jīng)信號線315發(fā)送的一個(gè)信號或多個(gè)信號來控制交換單元310。也可通過數(shù)據(jù)線325將RAID控制器單元320控制器單元320連結(jié)到接口設(shè)備330。進(jìn)一步將SCSI接口設(shè)備330連結(jié)到總線340。例如，數(shù)據(jù)總線340可由以下構(gòu)成SCSI總線、擴(kuò)展工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)(EISA)總線、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)(ISA)總線、外設(shè)組件接口(PCI)總線?？偩€340形成與連接于其上的外設(shè)裝置之間的通信通路。將總線340連結(jié)到底板170(圖5)，其本身又連結(jié)到上述第一磁盤系統(tǒng)182和第二磁盤系統(tǒng)184。相應(yīng)地，將RAID控制器單元320連結(jié)到集線鏈路數(shù)據(jù)總線，并使服務(wù)器塊112、114、116和118中的每一個(gè)確信其具有對第一磁盤系統(tǒng)182和第二磁盤系統(tǒng)184中驅(qū)動/交換/配置磁盤存儲的獨(dú)占訪問。每個(gè)服務(wù)器塊上的操作系統(tǒng)則具有到磁盤的訪問，以存儲與操作系統(tǒng)相關(guān)信息。交換單元310和RAID控制器單元320具有適當(dāng)控制和邏輯能力，以容納連結(jié)的磁盤系統(tǒng)，并將其分割為多個(gè)邏輯磁盤。交換單元310和RAID控制器單元320將每個(gè)邏輯磁盤與其他服務(wù)器塊隔離，以使每個(gè)服務(wù)器塊確信它具有對磁盤系統(tǒng)的獨(dú)占訪問。因此，可為位于一個(gè)機(jī)架(或裝配件)內(nèi)的多個(gè)服務(wù)器塊配置一套磁盤，而不是每個(gè)服務(wù)器塊配置一套。服務(wù)器塊和磁盤系統(tǒng)的其他數(shù)量也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的連結(jié)到交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的第一交換機(jī)102的圖。其他配置和實(shí)施例也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。第二交換機(jī)104與第一交換機(jī)102具有類似的配置。
如圖8所示，第一交換機(jī)102包括第一轉(zhuǎn)換單元412、第二轉(zhuǎn)換單元414、第三轉(zhuǎn)換單元416和第四轉(zhuǎn)換單元418，將它們連結(jié)以接收數(shù)據(jù)總線上的信號，該數(shù)據(jù)總線諸如包括信號線131、133、135和137的集線鏈路數(shù)據(jù)總線。例如，將第一轉(zhuǎn)換單元412連結(jié)到信號線131，將第二轉(zhuǎn)換單元414連結(jié)到信號線133，將第三轉(zhuǎn)換單元416連結(jié)到信號線135，將第四轉(zhuǎn)換單元418連結(jié)到第三信號線135。將轉(zhuǎn)換單元412、414、416和418中的每一個(gè)連結(jié)到交換單元410，其本身又連結(jié)到上述交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。轉(zhuǎn)換單元412、414、416和418中的每一個(gè)轉(zhuǎn)換用于包括131、133、135和137的數(shù)據(jù)總線的適當(dāng)格式(如HL2.0)。交換單元410為6端口交換機(jī)，其允許任何端口與其他端口通信，而不會被其他正在相互通話的端口所阻塞。例如，第一端口與第二端口通信，而第三端口可以與第四端口通信。交換集成使將4個(gè)服務(wù)器塊連接到外部網(wǎng)絡(luò)的電纜顯著減少。
根據(jù)以上描述，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種用于將交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)連接到I/O資源的系統(tǒng)模塊。所述系統(tǒng)模塊包括多個(gè)服務(wù)器塊、以及第一交換設(shè)備，其連結(jié)到每個(gè)服務(wù)器塊和I/O資源，以使所述多個(gè)服務(wù)器塊共享I/O資源。
對本發(fā)明的描述參考了若干示例性實(shí)施例和配置。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠設(shè)想出許多修改和其他實(shí)施例。具體地說，在不背離本發(fā)明精神的情況下，在上述公開、附圖和所附權(quán)利要求范圍內(nèi)各組件部分和/或物體組合的排列中，合理的變化與修改是可能的。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)模塊，其將交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)連結(jié)到輸入/輸出(I/O)資源，所述系統(tǒng)模塊包括第一服務(wù)器塊；第二服務(wù)器塊；以及第一交換設(shè)備，其將所述第一服務(wù)器塊和第二服務(wù)器塊中的每一個(gè)連結(jié)到所述I/O資源，以使所述第一服務(wù)器塊和所述第二服務(wù)器塊共享所述I/O資源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)模塊，其中所述I/O資源包括第一磁盤系統(tǒng)和第二磁盤系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)模塊，其中所述第一服務(wù)器塊包括第一存儲器設(shè)備、第一處理單元、第一電源轉(zhuǎn)換單元和第一接口單元，其將所述第一處理單元連結(jié)到所述第一存儲器設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)模塊，其中所述第二服務(wù)器塊包括第二存儲器設(shè)備、第二處理單元、第二電源轉(zhuǎn)換單元和第二接口單元，其將所述第二處理單元連結(jié)到所述第二存儲器設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)模塊，其中所述交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)包括Infiniband網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)絡(luò)和光纖信道網(wǎng)絡(luò)的其中之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)模塊，進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)總線，其將所述第一服務(wù)器塊連結(jié)到所述第一交換設(shè)備，并將所述第二服務(wù)器塊連結(jié)到所述第一交換設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)模塊，進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)總線、連結(jié)到所述交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的第二交換設(shè)備、以及連結(jié)到所述交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)第三交換設(shè)備，所述數(shù)據(jù)總線將所述第一服務(wù)器塊連結(jié)到所述第一和第二交換設(shè)備，并將所述第二服務(wù)器塊連結(jié)到所述第一和第二交換設(shè)備。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)模塊，其中所述第二交換設(shè)備包括連結(jié)到所述數(shù)據(jù)總線的第一轉(zhuǎn)換單元、連結(jié)到所述數(shù)據(jù)總線的第二轉(zhuǎn)換單元、以及連結(jié)到所述交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和所述第一轉(zhuǎn)換單元和第二轉(zhuǎn)換單元中每一個(gè)的第三交換設(shè)備。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)模塊，其中所述第一交換設(shè)備包括第一接口設(shè)備，其連結(jié)到所述第一服務(wù)器塊；第二接口設(shè)備，其連結(jié)到所述第二服務(wù)器塊；第二交換設(shè)備，其連結(jié)到所述第一接口設(shè)備和所述第二接口設(shè)備；以及控制器裝置，其連結(jié)到所述第二交換單元，和連結(jié)到與所述I/O資源相連結(jié)的數(shù)據(jù)總線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)模塊，進(jìn)一步包括第三接口設(shè)備，其連結(jié)在所述控制器裝置和所述數(shù)據(jù)總線之間。
11.一種模塊，包括多個(gè)服務(wù)器塊；以及第一交換設(shè)備，其連結(jié)到輸入/輸出(I/O)資源，并連結(jié)到所述多個(gè)服務(wù)器塊，以使所述多個(gè)服務(wù)器塊共享所述I/O資源。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的模塊，其中所述I/O資源包括第一磁盤系統(tǒng)和第二磁盤系統(tǒng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的模塊，其中所述多個(gè)服務(wù)器塊中的每一個(gè)分別包括存儲器設(shè)備、處理單元、電源轉(zhuǎn)換單元和接口單元，其將所述處理單元連結(jié)到所述存儲器設(shè)備。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的模塊，其中所述模塊連結(jié)到交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，所述交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)包括Infiniband網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)絡(luò)和光纖信道網(wǎng)絡(luò)的其中之一。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的模塊，進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)總線，其將所述多個(gè)服務(wù)器塊連結(jié)到所述第一交換設(shè)備。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的模塊，進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)總線、連結(jié)到交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的第二交換設(shè)備、以及連結(jié)到所述交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)第三交換設(shè)備，所述數(shù)據(jù)總線將所述多個(gè)服務(wù)器塊連結(jié)到所述第一和第二交換設(shè)備。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的模塊，其中所述第二交換設(shè)備包括連結(jié)到所述數(shù)據(jù)總線的第一轉(zhuǎn)換單元、連結(jié)到所述數(shù)據(jù)總線的第二轉(zhuǎn)換單元、以及連結(jié)到所述交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和所述第一轉(zhuǎn)換單元和第二轉(zhuǎn)換單元中每一個(gè)的第三交換設(shè)備。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的模塊，其中所述第一交換設(shè)備包括第一接口設(shè)備，其連結(jié)到所述多個(gè)服務(wù)器塊中的第一個(gè)；第二接口設(shè)備，其連結(jié)到所述多個(gè)多個(gè)服務(wù)器塊中的第二個(gè)；第二交換設(shè)備，其連結(jié)到所述第一接口設(shè)備和所述第二接口設(shè)備；以及控制器裝置，其連結(jié)到所述第二交換單元，和連結(jié)到與所述I/O資源相連結(jié)的數(shù)據(jù)總線。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的模塊，進(jìn)一步包括第三接口設(shè)備，其連結(jié)所述控制器裝置和所述數(shù)據(jù)總線。
20.一種系統(tǒng)，其包括交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)；輸入/輸出(I/O)資源；以及將所述交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)連結(jié)到所述I/O資源的模塊，所述模塊包括第一服務(wù)器塊；第二服務(wù)器塊；以及第一交換設(shè)備，其將所述第一服務(wù)器塊和第二服務(wù)器塊中的每一個(gè)連結(jié)到所述I/O資源，以使所述第一服務(wù)器塊和所述第二服務(wù)器塊共享所述I/O資源。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述I/O資源包括第一磁盤系統(tǒng)和第二磁盤系統(tǒng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)包括Infiniband網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)絡(luò)和光纖信道網(wǎng)絡(luò)的其中之一。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)總線、連結(jié)到交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的第二交換設(shè)備、以及連結(jié)到所述交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)第三交換設(shè)備，所述數(shù)據(jù)總線將所述多個(gè)服務(wù)器塊連結(jié)到所述第一和第二交換設(shè)備。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中所述第二交換設(shè)備包括連結(jié)到所述數(shù)據(jù)總線的第一轉(zhuǎn)換單元、連結(jié)到所述數(shù)據(jù)總線的第二轉(zhuǎn)換單元、以及連結(jié)到所述交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和所述第一轉(zhuǎn)換單元和第二轉(zhuǎn)換單元中每一個(gè)的第三交換設(shè)備。
全文摘要
一種系統(tǒng)模塊，其用于將交換基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)連結(jié)到諸如第一磁盤系統(tǒng)和第二磁盤系統(tǒng)的I/O資源。所述系統(tǒng)模塊包括第一服務(wù)器塊、第二服務(wù)器塊、以及第一交換設(shè)備，其連結(jié)到所述第一服務(wù)器塊和所述第二服務(wù)器塊中的每一個(gè)，并連結(jié)到每個(gè)I/O資源，以使所述第一服務(wù)器塊和所述第二服務(wù)器塊共享I/O資源。
文檔編號H04L29/02GK1543609SQ01822615
公開日2004年11月3日 申請日期2001年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月19日
發(fā)明者吉恩·F·楊, 吉恩 F 楊 申請人:英特爾公司