一種arm架構下的內容分發網絡（cdn）伺服器的製造方法
2023-09-18 09:50:30 2
一種arm架構下的內容分發網絡（cdn）伺服器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種ARM架構下的內容分發網絡（CDN）伺服器，包括有一個機箱，在所述機箱內前部設置四塊分發電路主板和一塊串口電路板，四塊分發電路主板和一塊串口電路板通過一塊背板插接連接在一起；在串口電路板旁設置了電源模塊，在機箱內後部設置有由多快硬碟組成的SATA硬碟模塊，四塊分發電路主板由背板通過MINI-SAS連接線從機箱內兩側與SATA硬碟模塊連接；在機箱內前部與後部之間並排設置有四部軸流風機，軸流風機的風向是由後部向前部吹。本實用新型結構簡潔，安裝維護方便，解決了ARM架構下不能接入多塊硬碟實現大容量存儲的問題；在同等容量下，成本比X86伺服器低70%、功耗低80%、體積小50%。
【專利說明】—種ARM架構下的內容分發網絡(CDN)伺服器
【技術領域】
[0001]本發明涉及數據網絡傳輸，特別涉及一種ARM架構下的內容分發網絡(⑶N)伺服器及其工作方法，是一種利用低功耗的ARM架構中央處理器完成X86架構功能實現的內容分發網絡(⑶N)伺服器及其工作方法，是一種低功耗高性能的內容分發網絡(⑶N)伺服器及其工作方法。
【背景技術】
[0002]Q)N的全稱是Content Delivery Network,即內容分發網絡。其目的是通過在現有的Internet中增加一層新的網絡架構，將網站的內容發布到最接近用戶的網絡「邊緣」，使用戶可以就近取得所需的內容，解決Internet網絡擁塞狀況，提高用戶訪問網站內容的響應速度。CDN分發伺服器，是電腦終端通過增加的一層新的網絡架構中用來加速用戶訪問內容的設備，即「邊緣」伺服器設備，這種「邊緣」設備在CDN網絡中使用的數量是巨大的，一般情況下I臺CDN伺服器，可支持流媒體、動靜態網頁、文件下載等多種文件格式，在擁有足夠帶寬保證時，最多可供1000-3000個用戶同時訪問。
[0003]傳統的CDN伺服器硬體組成一般是由:X86架構的2_4顆INTEL的CPU、32G內存、通過陣列聯接的多塊硬碟、多路千兆網卡或一塊萬兆網卡組成，這種配製的伺服器可以用於多種類的軟體服務，但是做為CDN服務，就只能作為CDN分發功能使用，不能再應用於其它軟體服務，這樣在一個CDN網絡中，擁有大量的高配置的伺服器極大的浪費了伺服器的硬體資源，使用如此CDN網絡的建設成本也非常之高、而且這種伺服器的能耗也非常高、體積較大；不適合當今社會提倡的節能減排的要求，也不適合企業經營的低成本要求，由於X86伺服器的散熱量和軟體的複雜，對伺服器的維護最也是非常頻繁，給CDN網絡的運營也帶來了巨大的壓力。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提出一種ARM架構下的內容分發網絡(⑶N)伺服器，是由4組分發主板和I組串口板組成，每塊分發主板由一顆ARM的CPU、2G內存、3塊大容量硬碟、I個千兆網卡組成；1組串口服務板連接4組分發板，整機具有48T的存儲能力，4G的網絡接入能力，在IMB流媒體的請求下,能達到2000人並發訪問的能力。
[0005]為了實現上述目的，本發明的技術方案是:一種ARM架構下的內容分發網絡(⑶N)伺服器，包括有一個機箱，在所述機箱內前部設置四塊分發電路主板和一塊串口電路板，四塊分發電路主板和一塊串口電路板通過一塊背板插接連接在一起；在串口電路板旁設置了電源模塊，在機箱內後部設置有由多快硬碟組成的SATA硬碟模塊，四塊分發電路主板由背板通過MIN1-SAS連接線從機箱內兩側與SATA硬碟模塊連接；在機箱內前部與後部之間並排設置有四部軸流風機，軸流風機的風向是由後部向前部吹。
[0006]方案進一步是:所述四塊分發電路主板通過抽屜結構從機箱前面水平插入機箱與背板插接連接在一起，所述串口電路板通過抽屜結構從機箱前面垂直插入機箱與背板插接連接在一起，在所述抽屜結構的前面板上分別設置有分發電路主板、串口電路板對外接口，所述多快硬碟通過抽屜結構從機箱後面板插入機箱，在機箱後面板的抽屜口設置有蓋板，在蓋板上設置有通風孔。
[0007]方案進一步是:所述分發電路主板包括一個基於ARM架構的中央處理器；所述中央處理器包括有PCIE-1I接口電路和SATA-1I接口電路以及RGM-1I接口電路；所述PCIE-1I接口電路通過一個PCIE轉SATA橋接電路連接至少兩個SATA硬碟，所述SATA-1I接口電路通過一個SATA擴展電路連接至少兩個SATA硬碟。
[0008]方案進一步是:所述RGM-1I接口經網絡PHY晶片連接至對外接口。
[0009]方案進一步是:在所述硬碟模塊與電源模塊之間設置有電源控制模塊，電源模塊通過電源控制模塊分別向硬碟提供電源，所述串口電路板設置有一個控制接口，所述控制接口連接電源控制模塊的控制輸入口，所述串口電路板設置有經對外接口板與一個遠程控制終端連接的網絡接口。
[0010]方案進一步是:所述串口電路板是基於ARM926EJ-S核的ARM9處理器的串口電路板，ARM9處理器CPU的頻率為400MHz，採用的是128MB DDR2 SDRAM內存。
[0011]本實用新型結構簡潔，安裝維護方便，解決了 ARM架構下不能接入多塊硬碟實現大容量存儲的問題；解決了利用不同數據通道高速讀寫硬碟數據的問題；充分利用了 CPU、內存、硬碟、網絡接口的資源，使它們達到了統一快速的調用能力，發揮了最大效能；把多塊⑶N主板集合應用，通過串口伺服器管理多塊主板，具有遠程管理能力和遠程斷上電功能，節約維護成本；其體積只有標準機架的寬度、2U的高度、50CM長度；這發明伺服器完全適用於⑶N網絡的「邊緣」服務，它的性能與X86完全一樣，在同等容量下，成本比X86伺服器低70%、功耗低80%、體積小50%。
[0012]下面結合附圖和實施例對本實用新型作一詳細描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型機箱結構示意圖；
[0014]圖2為本實用新型機箱後面板結構面示意圖；
[0015]圖3為本實用新型機箱後面板抽屜結構面示意圖；
[0016]圖4為本實用新型分發主板電路圍繞中央處理器的設備連接示意圖；
[0017]圖5為本發明電源控制結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]一種ARM架構下的內容分發網絡(⑶N)伺服器，如圖1所示，包括有一個機箱1，在所述機箱內前部設置四塊分發電路主板2和一塊串口電路板3，四塊分發電路主板和一塊串口電路板通過一塊背板4插接連接在一起；在串口電路板旁設置了電源模塊5，在機箱內後部設置有由多快硬碟組成的SATA硬碟模塊6，四塊分發電路主板由背板通過MIN1-SAS連接線從機箱內兩側與SATA硬碟模塊連接；在機箱內前部與後部之間並排設置有四部軸流風機7，軸流風機的風向是由後部向前部吹。
[0019]從圖1的前部示出，所述四塊分發電路主板通過水平抽屜結構1-1從機箱前面水平插入機箱與背板插接連接在一起，所述串口電路板通過縱向抽屜結構1-2從機箱前面垂直插入機箱與背板插接連接在一起，在所述抽屜結構的前面板上分別設置有分發電路主板、串口電路板對外接口 1-3，如圖2和圖3所示，所述多快硬碟通過抽屜結構1-4從機箱後面板插入機箱，在機箱後面板的抽屜口設置有蓋板1-4-1，在蓋板上設置有通風孔1-4-1-1。
[0020]如圖4所示，所述分發電路主板包括一個基於ARM架構的中央處理器2-1 ;所述中央處理器包括有PCIE-1I接口電路和SATA-1I接口電路以及RGM-1I接口電路；所述PCIE-1I接口電路通過一個PCIE轉SATA橋接電路2_2連接至少兩個SATA硬碟，所述SATA-1I接口電路通過一個SATA擴展電路2_3連接至少兩個SATA硬碟。
[0021]實施例中:所述RGM-1I接口經網絡PHY晶片2_4連接至對外接口 1_3。
[0022]實施例中:如圖5所示，在所述硬碟模塊與電源模塊之間設置有電源控制模塊8，電源模塊通過電源控制模塊分別向硬碟模塊的硬碟6-1提供電源，所述串口電路板設置有一個控制接口，所述控制接口連接電源控制模塊的控制輸入口，所述串口電路板設置有經對外接口板與一個遠程控制終端9連接的網絡接口。其中的過電源控制模塊設置有受控的開關電路，開關電路可以是繼電器，也可以是大功率開關管，電源模塊通過開關電路與硬碟連通，電源控制模塊設置在機箱中的電源控制模塊旁邊。
[0023]實施例中:所述串口電路板是基於ARM926EJ-S核的ARM9處理器的串口電路板，ARM9處理器CPU的頻率為400MHz，採用的是128MB DDR2 SDRAM內存。
[0024]做CDN設備時，需要大容量的存儲空間，同時需要高速的數據讀取速度來滿足用戶的數據請求。為了滿足以上兩點:空間大，數據讀寫速度快，通常ARM平臺上實現多路SATA接口是通過USB 2.0信號來轉接的，如果採用USB轉SATA方案，因為USB2.0的最快速度只有480MB/S，並不能滿足用戶的快速數據傳輸要求。本實施例選用了帶PC1-e接口和SATA II接口的基於ARM的CPU，PC1-e的速度最快可以達到6Gb/s，SATA II的速度可以達到6Gb/s，擴大容量可以用PC1-e的橋接晶片來外擴SATA接口，同時把SATA II的接口通過SATA信號連接SATA接口擴展晶片擴展出2個SATA』這樣一個ARM的CPU就可以外接4個硬碟。實現了大容量，同時高速傳輸數據的要求。同時也解決了硬碟傳輸速度的瓶頸。為了滿足用戶大數據量和快速的訪問，網絡部分採用的是標準千兆網口，網絡PHY和MAC之間的接口採用的是RGMII接口。
[0025]設備採用的內存總線是DDR3接口、64位帶寬，速度可以達到1066MHz，內存容量是2GB，能很好的加快設備的吞吐速度。
[0026]本實施例的SATA接口:
[0027]CPU通過PCIE-1I信號連接橋接晶片外擴兩個標準的SATA II接口，擴大了設備的存儲空間，也能滿足用戶快速的讀取相關數據。同時CPU通過SATA-1I信號連接擴展晶片外擴2個標準的SATA-1I接口。這樣單個ARM平臺的CPU設備就能同時連接4個SATA硬碟。增加了數據的存儲空間。
[0028]本實施例的電源模塊:
[0029]設備採用的是直流5V電源供電，通過DCDC轉換器輸出需要的電源信號。本設計可以通過撥動開關來切斷設備的供電，還可以通過串口伺服器對設備執行遠程斷電和上電。當CDN設備發生短路時，設備可以自動地進入到短路保護狀態，減少了因短路引起的一些列問題。[0030]本實施例的設備外圍接口:
[0031]機箱面板包含:HDMI接口 I個，USB HOST接口 2個，設備運行指示燈等。HDMI接口能直觀的顯示設備的運行狀態，也方便產品的配置和維護。USB接口可以外接滑鼠、鍵盤、U盤等常用的USB設備。
[0032]本實施例的串口伺服器:
[0033]串口伺服器也是基於ARM926EJ-S核的ARM9處理器，CPU的最高頻率達到400MHz，採用的是128MB DDR2 SDRAM內存。
[0034]串口伺服器是基於TCP/IP的串口數據流傳輸成為了可能，它能將多個串口設備連接並能將串口數據流進行選擇和處理，把現有的RS232接口的數據轉化成IP埠的數據，然後進行IP化的管理，IP化的數據存取，這樣就能將傳統的串行數據送上流行的IP通道，而無需過早淘汰原有的設備，從而提高了設備的利用率，節約了投資。利用串口伺服器實現了控制管理硬體設備，無需投資大量的人力、物力來進行管理、更換或者升級。
[0035]本實施例結合串口伺服器優點，並在這個基礎上做了進一步的開發，更好的控制和管理⑶N設備，此串口伺服器不僅能收集和配置⑶N設備，還可以遠程控制⑶N設備的電源供電，控制CDN設備的啟動方式，這些在之前的CDN設備中都是沒有的。
[0036]為了讓設備的性能更好，工作更穩定，本實施例在機電和結構方便都做了很大的改進。設備供電是標準伺服器雙電源供電，保證了設備電源的穩定。硬碟和CDN設備是獨立供電，這樣保證了 CDN設備和硬碟的更換時互不影響。同時採用4個風扇來給設備散熱。硬碟板背板和主板背板之間採用的是標準MINI SAS連接線。保證了高速SATA II的傳輸速度。同時⑶N主板和背板的連接採用的也是標準的高速連接器(CPCI，傳輸吞吐量為10G)來保證設備的性能和設備傳輸數據的穩定性。同時為了縮短主板背板和硬碟背板之間連接線，我們特意在風扇之間做了改進，方便走線，縮短走線的長度。使得電源線遠離SATA信號。減少了 SATA信號的外部幹擾。
【權利要求】
1.一種ARM架構下的內容分發網絡(⑶N)伺服器，包括有一個機箱，其特徵在於，在所述機箱內前部設置四塊分發電路主板和一塊串口電路板，四塊分發電路主板和一塊串口電路板通過一塊背板插接連接在一起；在串口電路板旁設置了電源模塊，在機箱內後部設置有由多快硬碟組成的SATA硬碟模塊，四塊分發電路主板由背板通過MIN1-SAS連接線從機箱內兩側與SATA硬碟模塊連接；在機箱內前部與後部之間並排設置有四部軸流風機，軸流風機的風向是由後部向前部吹。
2.根據權利要求1所述的一種ARM架構下的內容分發網絡(⑶N)伺服器， 其特徵在於，所述四塊分發電路主板通過抽屜結構從機箱前面水平插入機箱與背板插接連接在一起，所述串口電路板通過抽屜結構從機箱前面垂直插入機箱與背板插接連接在一起，在所述抽屜結構的前面板上分別設置有分發電路主板、串口電路板對外接口，所述多快硬碟通過抽屜結構從機箱後面板插入機箱，在機箱後面板的抽屜口設置有蓋板，在蓋板上設置有通風孔。
3.根據權利要求1所述的一種ARM架構下的內容分發網絡(⑶N)伺服器， 其特徵在於，所述分發電路主板包括一個基於ARM架構的中央處理器；所述中央處理器包括有PCIE-1I接口電路和SATA-1I接口電路以及RGM-1I接口電路；所述PCIE-1I接口電路通過一個PCIE轉SATA橋接電路連接至少兩個SATA硬碟，所述SATA-1I接口電路通過一個SATA擴展電路連接至少兩個SATA硬碟。
4.根據權利要求1所述的一種ARM架構下的內容分發網絡(⑶N)伺服器， 其特徵在於，所述RGM-1I接口經網絡PHY晶片連接至對外接口。
5.根據權利要求1所述的一種ARM架構下的內容分發網絡(⑶N)伺服器， 其特徵在於，在所述硬碟模塊與電源模塊之間設置有電源控制模塊，電源模塊通過電源控制模塊分別向硬碟提供電源，所述串口電路板設置有一個控制接口，所述控制接口連接電源控制模塊的控制輸入口，所述串口電路板設置有經對外接口板與一個遠程控制終端連接的網絡接口。
6.根據權利要求1所述的一種ARM架構下的內容分發網絡(⑶N)伺服器， 其特徵在於，所述串口電路板是基於ARM926EJ-S核的ARM9處理器的串口電路板，ARM9處理器CPU的頻率為400MHz，採用的是128MB DDR2 SDRAM內存。
【文檔編號】H04L29/08GK203812171SQ201420192833
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月21日 優先權日:2014年4月21日
【發明者】馬驍 申請人:北京網視通聯科技有限公司