[發(fā)明專利]一種全局共享I/O服務器的設計方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510027205.3
• 申請日: 2015-01-20
• 公開（公告）號: CN104572514A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設計）人: 貢維;林楷智;李鵬翀
• 申請（專利權）人: 浪潮電子信息產業(yè)股份有限公司
• 主分類號: G06F13/10
• 分類號: G06F13/10
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 姜明

技術領域

本發(fā)明涉及計算機應用技術領域,具體地說是一種全局共享I/O服務器的設計方法。

背景技術

高端服務器一般是指由8顆或8顆以上處理器構成的內存共享服務器系統(tǒng)，其具有較強的計算能力和IO擴展能力，廣泛應用于對性能和可靠性要求較高的關鍵行業(yè)。高端計算機的組成一般包括計算子系統(tǒng)、I/O子系統(tǒng)、互連子系統(tǒng)以及管理子系統(tǒng)等部分。

傳統(tǒng)此類型的服務器的組成如圖1所示，計算子系統(tǒng)通過高速互連總線連接至互連子系統(tǒng)，計算子系統(tǒng)之間可以實現(xiàn)跨節(jié)點的訪問，舉例來說，計算子系統(tǒng)1可以訪問計算子系統(tǒng)2中的處理器和內存資源。多個計算子系統(tǒng)之間通過互連子系統(tǒng)的連接從而可以實現(xiàn)8顆、16顆、32顆甚至更多顆處理器的互連，而且所有處理器的內存是共享的。另外，每個計算子系統(tǒng)都有其對應的I/O子系統(tǒng)實現(xiàn)IO的擴展，I/O子系統(tǒng)是附屬于該計算子系統(tǒng)的，兩者通過I/O互連總線通信。這種設計有一個顯著的缺點就是I/O擴展性差、不能實現(xiàn)靈活的全局I/O共享。比如I/O子系統(tǒng)1只能被計算子系統(tǒng)1訪問，其他計算子系統(tǒng)中想要訪問I/O子系統(tǒng)1時必須通過計算子系統(tǒng)1，整個訪問跳步較長，而且當計算子系統(tǒng)1停止使用時，其對應的I/O子系統(tǒng)1也無法使用了。

發(fā)明內容

本發(fā)明提出了一種實現(xiàn)全局共享I/O服務器的設計方法，其實現(xiàn)的功能是服務器內的所有I/O（輸入輸出）設備資源對所有處理器都是可以訪問控制的。

本發(fā)明的目的是按以下方式實現(xiàn)的，全局共享I/O服務器系統(tǒng)包括：計算子系統(tǒng)、I/O子系統(tǒng)和互連子系統(tǒng)，任意計算子系統(tǒng)內的處理器通過節(jié)點控制器連接至互連子系統(tǒng)，所有處理器都能訪問任意的I/O子系統(tǒng)中的I/O控制器，從而實現(xiàn)全局I/O資源的共享，其中：

計算子系統(tǒng)，負責服務器中的數(shù)據計算及處理，包括處理器、內存和節(jié)點控制器，其中節(jié)點控制器與互連子系統(tǒng)連接；

I/O子系統(tǒng)，負責服務器中的數(shù)據存儲和數(shù)據傳輸，包括I/O控制器和若干個用于I/O擴展的PCIe插槽，其中I/O控制器與互連子系統(tǒng)連接，PCIe插槽用于連接I/O設備；

互連子系統(tǒng)，負責服務器中所有模塊間的互連，包括高速互連芯片，互連子系統(tǒng)與計算子系統(tǒng)和I/O子系統(tǒng)連接。

本發(fā)明的有益效果是：為了解決I/O資源的靈活配置問題，本發(fā)明提出了一種全局共享I/O的服務器實現(xiàn)方法。如圖2所示，計算子系統(tǒng)還是通過高速互連總線連接到互連子系統(tǒng)，實現(xiàn)處理器、內存資源的共享，同時I/O子系統(tǒng)也連接到互連子系統(tǒng)上，這樣任意計算子系統(tǒng)的處理器就可以通過互連子系統(tǒng)訪問所有的I/O子系統(tǒng)的資源，從而實現(xiàn)全局I/O的共享。

附圖說明

圖1是傳統(tǒng)高端服務器各部分組成結構示意圖；

圖2是基于I/O共享的高端服務器組成結構示意圖；

圖3是?I/O共享的高端服務器的系統(tǒng)結構示意圖。

具體實施方式

參照說明書附圖對本發(fā)明的方法作以下詳細地說明。

如圖3所示，本發(fā)明的一種實現(xiàn)全局共享I/O服務器的設計方法，其組成包括：（1）計算子系統(tǒng)；（2）I/O子系統(tǒng)；（3）互連子系統(tǒng)。

（1）計算子系統(tǒng)：包括處理器、內存和節(jié)點控制器。本發(fā)明中以2顆處理器為例，每顆處理器都有各自的內存，兩顆處理器通過Cache一致性總線連接到節(jié)點控制器，然后節(jié)點控制器連接到互連子系統(tǒng)。其中節(jié)點控制器的作用是構成全局Cache一致性的緊耦合內存共享系統(tǒng)。

（2）I/O子系統(tǒng)：其主要包括I/O控制器和若干個用于I/O擴展的PCIe插槽。其中I/O控制器連接到互連子系統(tǒng)，PCIe插槽用于連接I/O設備，比如硬盤、網絡接口等。

（3）互連子系統(tǒng)：主要包括高速互連芯片，高速互連芯片負責連接計算子系統(tǒng)中的節(jié)點控制器和和I/O子系統(tǒng)中I/O控制器。

在上述服務器系統(tǒng)中，任意計算子系統(tǒng)內的處理器通過互連子系統(tǒng)都可以訪問任意的I/O子系統(tǒng)中的I/O控制器，從而實現(xiàn)全局I/O資源的共享。

除說明書所述的技術特征外，均為本專業(yè)技術人員的已知技術。