[發(fā)明專利]一種基于可重構(gòu)微服務(wù)器的集群計算系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210574582.5
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103064820A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝向輝;吳東;錢磊;原昊;張昆;臧春峰;郝子宇;張魯飛;李璽;嚴(yán)忻凱;鄔貴明;方興;葉楠;胡蘇太;韋海亮;周浩杰;陶志榮
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫江南計算技術(shù)研究所
• 主分類號: G06F15/76
• 分類號: G06F15/76;H04L12/40
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種基于可重構(gòu)微服務(wù)器的集群計算系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)集群計算系統(tǒng)是將基于通用處理器的微機(jī)或服務(wù)器，通過標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)連接起來，構(gòu)建成一定規(guī)模的并行計算系統(tǒng)。

但是，由于傳統(tǒng)集群系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)微機(jī)或服務(wù)器構(gòu)建而成，其中的很多配置和資源實際并不需要，從而造成的成本和功耗的浪費，同時由于通用微機(jī)和服務(wù)器的體積相對較大，使用其構(gòu)建的集群系統(tǒng)的節(jié)點密度較低，會占用較大的空間。

因此，希望提供一種防止浪費實際并不需要的配置和資源，并且具有更高效能的集群計算系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種能夠防止浪費實際并不需要的配置和資源的集群計算系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明，提供了一種基于可重構(gòu)微服務(wù)器的集群計算系統(tǒng)，包括：多個可重構(gòu)微服務(wù)器計算節(jié)點以及通用可擴(kuò)展交換網(wǎng)絡(luò)；其中，所述多個可重構(gòu)微服務(wù)器計算節(jié)點具有通用網(wǎng)絡(luò)接口；并且通用可擴(kuò)展交換網(wǎng)絡(luò)基于通用的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，通過網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將所述多個可重構(gòu)微服務(wù)器計算節(jié)點的通用網(wǎng)絡(luò)接口互連在一起。

優(yōu)選地，所述可重構(gòu)微服務(wù)器計算節(jié)點還包括：微處理器、系統(tǒng)總線、內(nèi)存、可重構(gòu)加速部件以及輸入輸出外設(shè)；其中，微處理器、內(nèi)存和輸入輸出外設(shè)連接至系統(tǒng)總線，從而微處理器通過系統(tǒng)總線與內(nèi)存和輸入輸出外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；而且，可重構(gòu)加速部件連接至微處理器和/或系統(tǒng)總線，從而與微處理器和/或連接在系統(tǒng)總線上的內(nèi)存和輸入輸出外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

優(yōu)選地，通用可擴(kuò)展交換網(wǎng)絡(luò)具有第一外部擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)接口，所述第一外部擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)接口用于連接其它可重構(gòu)微服務(wù)器計算節(jié)點，并且用于支持可重構(gòu)微服務(wù)器集群系統(tǒng)與其它類型的計算系統(tǒng)結(jié)合與協(xié)同。

優(yōu)選地，所述多個可重構(gòu)微服務(wù)器計算節(jié)點具有擴(kuò)展接口，并且多個可重構(gòu)微服務(wù)器計算節(jié)點的擴(kuò)展接口相互連接以形成可重構(gòu)交換網(wǎng)絡(luò)。

優(yōu)選地，重構(gòu)加速部件進(jìn)一步直接連接至內(nèi)存以及輸入輸出外設(shè)。

優(yōu)選地，可重構(gòu)加速部件包括可重構(gòu)運算加速模塊以及/或者可重構(gòu)內(nèi)存擴(kuò)展增強(qiáng)模塊；其中，可重構(gòu)運算加速模塊用于通過定制專用的硬件加速計算結(jié)構(gòu)，協(xié)助或取代微處理器完成相應(yīng)的運算處理功能；可重構(gòu)內(nèi)存擴(kuò)展增強(qiáng)模塊用于系統(tǒng)內(nèi)存容量和帶寬的擴(kuò)展，將連接在可重構(gòu)加速部件的內(nèi)存通過接口轉(zhuǎn)換映射到系統(tǒng)總線上，以擴(kuò)展系統(tǒng)的總內(nèi)存容量和聚合帶寬。

優(yōu)選地，可重構(gòu)加速部件進(jìn)一步直接連接至用于系統(tǒng)功能擴(kuò)展的擴(kuò)展接口。

優(yōu)選地，可重構(gòu)微服務(wù)器計算節(jié)點包括多個可重構(gòu)加速部件，并且多個可重構(gòu)加速部件通過擴(kuò)展接口實現(xiàn)互連與協(xié)同；并且擴(kuò)展接口還用于多個微服務(wù)器之間的互連與協(xié)同。

優(yōu)選地，可重構(gòu)加速部件包括：可重構(gòu)內(nèi)存擴(kuò)展增強(qiáng)模塊以及/或者可重構(gòu)I/O擴(kuò)展增強(qiáng)模塊；其中，可重構(gòu)內(nèi)存擴(kuò)展增強(qiáng)模塊用于系統(tǒng)內(nèi)存容量和帶寬的擴(kuò)展，將連接在可重構(gòu)加速部件的內(nèi)存通過接口轉(zhuǎn)換映射到系統(tǒng)總線上，以擴(kuò)展系統(tǒng)的總內(nèi)存容量和聚合帶寬；并且可重構(gòu)內(nèi)存擴(kuò)展增強(qiáng)模塊用于增強(qiáng)內(nèi)存訪問能力，根據(jù)內(nèi)存訪問模式進(jìn)行重構(gòu)，實現(xiàn)相應(yīng)的優(yōu)化策略或加速功能，為微處理器或可重構(gòu)運算加速模塊提供內(nèi)存訪問接口；其中，可重構(gòu)I/O擴(kuò)展增強(qiáng)模塊用于實現(xiàn)系統(tǒng)I/O的擴(kuò)展與增強(qiáng)，其中可重構(gòu)I/O擴(kuò)展增強(qiáng)模塊對同一個物理接口實現(xiàn)多種I/O接口控制器，以支持多種I/O接口協(xié)議和設(shè)備，并且，可重構(gòu)I/O擴(kuò)展增強(qiáng)模塊對系統(tǒng)I/O資源進(jìn)行整合，而且，可重構(gòu)I/O擴(kuò)展增強(qiáng)模塊還直接對I/O數(shù)據(jù)進(jìn)行運算和處理，以實現(xiàn)離線處理、數(shù)據(jù)預(yù)處理器的功能。

優(yōu)選地，所述可重構(gòu)微服務(wù)器計算節(jié)點的可重構(gòu)加速部件采用可編程邏輯器件實現(xiàn)。

本發(fā)明提出了一種基于可重構(gòu)微服務(wù)器的集群計算系統(tǒng)，采用可重構(gòu)微服務(wù)器作為基本計算節(jié)點，采用標(biāo)準(zhǔn)互連網(wǎng)絡(luò)與可重構(gòu)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)相結(jié)構(gòu)的混合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，將大量可重構(gòu)微服務(wù)器節(jié)點高效互連與集成，構(gòu)建高效能的可重構(gòu)微服務(wù)器集群計算系統(tǒng)。

附圖說明

結(jié)合附圖，并通過參考下面的詳細(xì)描述，將會更容易地對本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點和特征，其中：

圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的基于可重構(gòu)微服務(wù)器的集群計算系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。

圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的基于可重構(gòu)微服務(wù)器的集群計算系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施例采用的可重構(gòu)微服務(wù)器計算節(jié)點的總體結(jié)構(gòu)。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實施例采用的可重構(gòu)微服務(wù)器計算節(jié)點的另一種總體結(jié)構(gòu)。