[發明專利]構建虛擬主板和虛擬存儲設備

有效

• 申請號: 201910374577.1
• 申請日: 2014-11-03
• 公開（公告）號: CN110119303B
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發明（設計）人: J·W·米肯斯;A·R·法拉薩特
• 申請（專利權）人: 微軟技術許可有限責任公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F9/50
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 張立達;王英

本文描述了與有助于構建虛擬主板和虛擬存儲設備的計算系統架構有關的各種技術。計算系統包括多個計算節點和多個存儲節點，其中計算節點與存儲節點是分開的。計算節點包括相應的片上系統模塊。計算節點和存儲節點通過全對分帶寬網絡的方式進行通信耦合，其中向每一個存儲節點分配至少與該存儲節點的最大輸入/輸出速度相匹配的網絡帶寬。響應于接收到客戶端請求，向客戶端分配計算節點，并將其作為主板公開給該客戶端的應用。同樣，向客戶端分配存儲節點，并將其作為更大的存儲設備公開給該客戶端的應用。

本申請是申請日為2014/11/03、申請號為201480061683.X的中國專利申請的分案申請。

背景技術

云運營商向云運營商的客戶端租借計算資源，客戶端使用所租借的計算資源來執行應用。這種部署趨勢有利于云運營商和客戶端相互獲益。例如，客戶端具有對相對高端的計算設備的訪問，其中客戶購買這種高端計算設備可能是相當昂貴的，并且客戶進行維護也是相當麻煩的。由于規模經濟，云運營商能夠按照與客戶購買服務器計算設備所需要付出的價格相比更低的價格來購買該服務器計算設備。此外，云運營商可以專業地維護這些服務器和其它硬件。

一般情況下，云運營商的客戶端將闡述請求，該請求指示當執行該客戶端的特定應用時，由該客戶端所期望的計算資源。通常，客戶端或者應用自身將請求“X”量的處理資源(例如，某個數量的微處理器內核或者特定量的處理能力)和“Y”量的持久性存儲。

為了供應來自于多個客戶端的這些請求，云運營商使用數據中心，數據中心通常包括通過局域網(LAN)通信耦合的幾個機柜的服務器設備。每一個服務器設備包括相應的中央處理單元(CPU)，每一個CPU具有至少一個微處理器內核。另外，每一個服務器設備包括相應的持久存儲單元(如，硬盤驅動器(HDD)或固態驅動器(SSD))。服務器設備的CPU位于主板上，服務器設備的存儲單元通過總線的方式來耦合到主板(例如，經由小型計算機系統接口(SCSI)、串行連接SCSI(SAS)、串行高級技術配件(SATA)或者其它適當的接口)。

存在與云運營商使用常規的數據中心來服務其客戶相關聯的眾多缺陷。首先，云運營商傳統上以物理服務器設備為單位來分配計算和存儲資源。但是，客戶端可能按照更多的粒度等級來請求計算資源。傳統上，云運營商通過對數據中心中的服務器設備上的計算資源進行欠利用來處理這種請求。例如，客戶端可以請求與數據中心中的服務器設備里的一個CPU的六個微處理器內核相關聯的處理資源，其中該CPU包括八個內核。傳統上，云運營商向客戶端分配整個的服務器設備，這可能造成八個微處理器內核中的兩個微處理器內核空閑。

其次，數據中心中使用的常規服務器設備包括消耗相對較大功率量的CPU(每一CPU大約1000瓦的散熱)。這進一步造成了數據中心具有冷卻成本以維持適當的溫度。第三，數據中心中使用的常規服務器設備的組成部分是相對昂貴和復雜的。例如，服務器設備包括主板，該主板上有必須連接到額外硬件組件(例如，圖形處理單元(GPU)、存儲器等等)的CPU。由于主板以及其上組件的相對較高成本，如果主板的個別組件(例如，圖形處理單元(GPU))發生故障，則將服務器從機柜中取出，從服務器中取出該主板，從主板中取出該故障GPU，在主板上放置新的GPU，對主板進行測試，將主板插回到服務器設備，將服務器設備重新放回到機柜中，以及將服務器設備重新連接到局域網(LAN)，這些操作都會造成維護成本。

發明內容

下面是本文將進一步詳細描述的主題的簡短概括。該概括部分并不是旨在限制權利要求的范圍。

本文描述了與示例性計算系統架構有關的各種技術，其中，計算系統可以是數據中心、企業服務器系統等等。一種示例性計算系統包括分開的多個計算節點和多個數據存儲節點，例如，計算節點可以處于遠離存儲節點的位置。在該上下文中，術語“處于遠離”旨在指示計算節點可以通過網絡連接，而不是通過總線連接，來向存儲節點寫入數據和從存儲節點接收數據。