[發明專利]刀片服務器

無效

• 申請號: 200710176883.1
• 申請日: 2007-11-06
• 公開（公告）號: CN101431432A
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 發明（設計）人: 崔吉順;張健;黃迅
• 申請（專利權）人: 聯想（北京）有限公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/04
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 尚志峰

技術領域

本發明涉及計算機領域，更具體地涉及一種刀片服務器。

背景技術

現有的刀片服務器(Blade?server)包括：若干個刀片式數據處理模塊(簡稱刀片Blade)、負責給整個系統供電的電源模塊、用于系統冷卻的風扇、以及用于與外部進行數據交換的連接網絡模塊等。

目前的刀片服務器的結構如圖1所示。一個背板上可以插若干個刀片。在高性能計算中，需要在每個刀片上插交換卡(如InifiniBand(IB)網子卡)，然后通過直通模塊連接高速交換機或直接連接高速交換機。

刀片服務器內還包括以太網接口。該以太網接口獨立于高速網接口，刀片的以太網通過以太網交換機與外部以太網連接。

刀片服務器還包括管理監控網絡，用于管理和控制刀片。刀片上的主板管理控制器(Board?Management?Controller，簡稱BMC)與管理模塊(Management?Module，簡稱MM)連接，也是單獨的網絡。BMC的主要作用是對刀片的關鍵部件進行監控(如溫度、電壓等)。BMC還用于實現刀片的開機、關機、以及網絡切換等功能。管理模塊的作用是對整個刀片進行管理和控制。

背板是位于刀片服務器中間的部分，一方面起到固定刀片和其他模塊的作用，另一方面將各個刀片的連接信號同其他模塊連接。

每個刀片都是獨立的計算機單元，包括中央處理單元(CenterProcessing?Unit，簡稱CPU)、內存、芯片組、和I/O芯片組(如硬盤接口、網絡接口等)。當刀片之間實現以太網絡交互時，刀片1的以太網經過背板，通過外面連接的以太網交換機交換，然后再通過背板，到達刀片n的以太網。高速網交換時，信號從刀片1的CPU與內存通過I/O芯片組、高速網子卡到達背板，通過背板連接的直通模塊，到外面連接的高速交換機，數據交換完成后，再由背板返回到刀片n的高速網子卡、I/O芯片組到內存和CPU。任何刀片之間的數據交換都是通過外面連接的交換機模塊或交換機完成的。

KVM是鍵盤(Keyboard)、視頻(Video)、和鼠標(Mouse)的簡寫，用于統一管理系統的視頻切換。刀片服務器包括多個刀片，每個刀片都可以安裝不同的操作系統，切換查看每個刀片的KVM時，通過管理模塊進行KVM網絡切換。KVM網絡是單獨的網絡，與高速網、以太網、以及管理監控網分離，并不是多網合一的結構。

由以上的描述可以看出，當前的刀片服務器存在的問題是：網絡多，有高速網、以太網、KVM網絡、和管理網絡等；高速交換成本高，高速網絡需要在每個刀片上插高速網子卡，服務器外需要有高速交換設備連接，設備之間的連接需要大量的連接線纜；網絡交換延遲大，高速網交換的延遲對計算性能影響非常大，目前的結構中刀片之間的交換需要在外面的交換機進行交換，網絡延遲很大。

發明內容

鑒于現有的刀片服務器高速交換成本高、交換遲延大的問題，本發明提供了一種新的刀片服務器。

根據本發明的刀片服務器包括：刀片式數據處理模塊，用于接收數據，并對所接收的數據進行處理；高速交換背板，用于實現刀片式數據處理模塊之間的高速數據交換，以及用于實現刀片式數據處理模塊和高速互聯模塊之間的高速數據交換；高速互聯模塊，用于實現刀片服務器之間的連接和高速數據交換；I/O接口模塊，用于實現刀片服務器與外部網絡之間的連接；以及管理控制模塊，用于控制刀片式數據處理模塊之間的切換，以及用于刀片服務器的監控和管理。

根據本發明的刀片服務器還可以包括：系統電源模塊，用于為刀片服務器提供電源；以及系統制冷模塊，用于對刀片服務器的內部運行環境的溫度進行控制。

其中，刀片式數據處理模塊包括：至少一個中央處理器，用于利用內存單元中運行的操作系統對所接收的數據進行處理；內存單元，用于運行刀片式數據處理模塊從外部網絡調入的、用于對所接收的數據進行處理的操作系統；以及互聯控制器，用于實現中央處理器與高速交換背板之間的高速數據交換，以及用于實現內存單元與高速交換背板之間的高速數據交換。

其中，高速交換背板包括至少兩個交換芯片，其中，至少兩個交換芯片之間、以及至少兩個交換芯片與至少一個刀片式數據處理模塊之間是冗余的網絡信號連接。具體地，刀片式數據處理模塊包括至少兩個分別連接至不同交換芯片的端口。

其中，刀片式數據處理模塊還可以包括管理單元，其中，管理單元用于對刀片式數據處理模塊進行管理，并通過互聯控制器和高速交換背板與管理控制模塊進行高速數據交換。其中，刀片式數據處理模塊與高速交換背板之間的連接是高速串行連接。高速交換背板與高速互聯模塊之間的連接是多口連接。