多節點內存互聯裝置及一種大規模計算機集群的製作方法
2023-04-24 20:17:41
多節點內存互聯裝置及一種大規模計算機集群的製作方法
【專利摘要】本發明屬於計算機內存數據傳輸【技術領域】，並提供了一種多節點內存互聯裝置及大規模計算機集群，該多節點內存互聯裝置包括與指定處理器相連的若干內存裝置；該多節點內存互聯裝置還包括：與所述若干內存裝置耦接的內存橋接模塊，所述內存橋接模塊包括若干發送埠、接收埠以及通過系統總線與處理器進行通訊的控制埠；其中，所述控制埠接收計算機啟動自檢時生成的埠映射表，根據處理器發送的內存數據遷移操作指令，在指定的兩個或者兩個以上的內存裝置之間通過發送埠與接收埠建立數據鏈路。通過本發明，避免了內存數據遷移對處理器所造成的負荷，節約了處理器資源，縮短了數據遷移路徑，提高了內存數據遷移效率。
【專利說明】多節點內存互聯裝置及一種大規模計算機集群
【技術領域】
[0001]本發明涉及計算機和計算機內部與外部的內存數據傳輸【技術領域】，尤其涉及一種多節點內存互聯裝置和基於該多節點內存互聯裝置的一種大規模計算機集群。
【背景技術】
[0002]隨著大數據時代的到來，對計算機提出了更高的數據運算、處理、傳輸、存儲等各項要求。因此，伺服器或者高性能計算機的主板上通常設置多個處理器(CPU)。
[0003]內存的存取機制和架構對於處理器的運算速度，具有決定性的影響。傳統的主板架構中，內存控制是有北橋晶片所負責，其充當內存控制集線器(MCH)的作用。單個處理器作浮點運算時可使用絕大部分的內存，不過由於內存的使用會受到內存控制集線器的控制，仍然會影響到處理器對內存的存取速度。當兩個或者四個處理器同時運作時，必須共享內存總線(Memory Bus)的帶寬,造成存取數據的速度下降。雖然，Intel或者AMD等處理器製造商已經在處理器中設置多級高速緩存(L1/L2/L3)，用於存儲常用的指令與數據供處理器使用，但是仍然無法解決內存對數據存儲數據瓶頸問題。
[0004]同時，對於設置多個處理器的計算機而言，各個處理器均有指定的內存。因此，當某一處理器發生數據擁堵、內存中數據出現錯誤時，往往需要將某一處理器及內存中的數據遷移到另一個處理器及其所指定的內存中。
[0005]隨著計算機中內存容量的提高，內存之間需要傳輸的數據量會非常巨大。參圖1所示，若內存512中有IOGB的數據需要傳輸至內存511中。通常由內存512將數據發送至處理器502,然後通過處理器502通過快速通道互聯(Quick Path Interconnect, QPI)發送至處理器501，然後通過處理器501將數據發送至內存511。
[0006]在該數據傳輸過程中，需要處理器通過訪問存取指令引導數據從源地址發送至目的地地址。因為處理器指令一次傳輸的數據量有限，最大為8個字節，故在大規模數據遷移過程中，處理器需要執行數量龐當的指令來弓丨導數據的傳輸；同時，數據在遷移過程中的傳輸路徑比較長。因此，這對於與特定內存連接的處理器在數據傳輸過程中，對處理器所佔用的資源較大，極大的影響計算機的性能。這種缺陷隨著計算機內存系統容量和頻率的提高後，所導致的技術問題會變得越來越明顯，導致現有技術中計算機中的內存裝置之間的數據遷移效率比較低，不利於內存裝置的維護、升級。
[0007]有鑑於此，有必要對現有技術中的內存數據遷移的裝置予以改進，以解決上述技術瑕疵。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在於提供一種多點內存互聯裝置以及運用該多節點內存裝置的一種大規模計算機集群，從而在大規模內存數據遷移過程中避免處理器資源過度消耗的問題，進而提高內存數據遷移效率，提高內存裝置維護、升級以及數據遷移的能力；同時，基於上述發明目的提供一種大規模計算機集群。[0009]為實現上述發明目的，本發明提供了一種多節點內存互聯裝置，包括與指定處理器相連的若干內存裝置；
該多節點內存互聯裝置還包括:
與所述若干內存裝置耦接的內存橋接模塊，所述內存橋接模塊包括若干發送埠、接收埠以及通過系統總線與處理器進行通訊的控制埠 ；其中，
所述控制埠接收計算機啟動自檢時生成的埠映射表，根據處理器發送的內存數據遷移操作指令，在指定的兩個或者兩個以上的內存裝置之間通過發送埠或者接收埠建立數據鏈路。
[0010]作為本發明的進一步改進，所述內存橋接模塊由若干組匹配設置的發送埠與接收埠、控制埠以及藕接所述發送埠與接收埠的介質訪問控制模塊組成。
[0011]作為本發明的進一步改進，所述內存橋接模塊由分別與內部總線相連的若干組匹配設置的發送埠與接收埠、控制埠以及數據傳輸任務隊列解析模塊組成。
[0012]作為本發明的進一步改進，所述數據傳輸任務隊列解析模塊包括:核心控制器、指令解碼器、地址屬性寄存器和數據長度屬性寄存器；其中，
所述核心控制器通過內部總線接收內存數據遷移操作指令並發送至地址屬性寄存器和數據長度屬性寄存器；
所述地址屬性寄存器和數據長度屬性寄存器通過查詢埠映射表獲取源數據地址和目的地址所對應的埠信息；由指令解碼器首先生成讀指令，通過核心控制器經由內部總線將讀指令通過接收埠發送至源設備，然後源設備將數據上傳至發送埠 ；所述數據傳輸任務隊列解析模塊控制源設備的發送埠通過內部總線將數據發送至目的地設備的接收埠，最後通過指令解碼器生成寫指令，將數據寫入目的地設備中。作為本發明的進一步改進，還包括與介質訪問控制模塊相連的外部數據發送埠、外部數據接收埠，並通過所述協議解析模塊和通訊埠與外部計算機、網絡，以及不同物理機中所形成的虛擬機之間進行數據遷移。
[0013]作為本發明的進一步改進，還包括與內部總線相連的外部數據發送埠、外部數據接收埠，並通過所述協議解析模塊和通訊埠與外部計算機、網絡，以及不同物理機中所形成的虛擬機之間進行數據遷移。
[0014]作為本發明的進一步改進，所述協議解析模塊包括=WiFi解析模塊、藍牙解析模塊、Zigbee解析模塊、乙太網解析模塊、RF解析模塊、API解析模塊。
[0015]作為本發明的進一步改進，所述系統總線為基於sm_bUs協議或者PC1-e協議的總線形式。
[0016]作為本發明的進一步改進，所述內存裝置包括:
主控制模塊、與主控制模塊並行連接的若干易失性存儲裝置和若干非易失性存儲裝置、電源監測控制電路、串行接口，與電壓轉換電路相連的充放電模塊；其中，
所述主控制模塊能夠根據電源監測控制電路所監測到的系統電壓的斷電與恢復的電平變化信號，並在計算機發生異常掉電時，在充放電模塊與主控制模塊、若干易失性存儲裝置以及若干非易失性存儲裝置之間建立電連接，以通過主控制模塊控制系統數據在易失性存儲裝置與非易失性存儲裝置之間作備份與恢復。
[0017]同時，本發明還提供了一種大規模計算機集群，包括多個如上述任一項所述多節點內存互聯裝置的計算機，各計算機能夠通過所述多節點內存互聯裝置中的通訊埠建立數據鏈路。
[0018]與現有技術相比，本發明的有益效果是:在本發明中，由於內存數據的遷移不需要通過其所屬的處理器，避免佔用處理器中寶貴的L1\L2\L3緩存，從而在大規模內存數據遷移過程中避免處理器資源過度消耗的問題，同時縮短了數據遷移路徑，進而提高內存數據遷移效率，提高了內存裝置的維護、升級以及數據遷移的能力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]附圖用來提供對本發明的進一步理解，與本發明的各實施例共同用於解釋本發明，但並不構成對本發明的限制。其中，
圖1為現有技術中內存數據遷移的示意圖；
圖2為本發明實施一中一種多節點內存互聯裝置的示意圖；
圖3為圖2中所示的內存橋接模塊在實施例一中的示意圖；
圖4為多節點互聯存儲裝置連接實現與外部數據進行內存數據遷移的示意圖；
圖5為計算機啟動自檢時所生成的埠映射表；
圖6為圖3、圖4及圖7所示的接收埠或者發送埠的示意圖；
圖7為圖2中所示的內存橋接模塊在實施例二中的示意圖；
圖8為圖7中所示的數據傳輸任務隊列解析模塊的示意圖；
圖9為非易失性的內存裝置的示意圖；
圖10為圖9中所示的內存裝置中主控制模塊設置數據傳輸引擎的示意圖；
圖11為在雲計算環境中虛擬機在不同物理機之間進行虛擬機遷移的示意圖；
圖12為本發明一種大規模計算機集群的示意圖。
[0020]其中，說明書中各實施例的附圖標記說明如下:
多節點內存互聯裝置-100 ;處理器-501、502 ;內存-511、512 ;內存裝置_600、611、612、613、614 ;內存橋接模塊-700 ;發送端 口 _7011、7012、7013、7014 ;接收端 口 -7021,7022,7023,7024 ;控制埠 -703 ;系統總線-7031 ;介質訪問控制模塊-704 ;協議解析模塊-705 ;通訊接口 -706 ;內部總線-707 ;數據傳輸任務隊列模塊_708 ;核心控制器-7081 ；指令解碼器-7082 ;地址屬性寄存器-7083 ;數據長度屬性寄存器-7084 ;外部數據發送埠 -7111 ;外部數據接收埠 -7211 ；PM(A) -201 ；PM(B) -202 ;遷移前運行於PM(A)中的VM (a)-211 ;遷移後運行於PM(B)中的VM(a)_212 ;主控制模塊-601 ;數據傳輸引擎-6011 ；非易失性存儲裝置-602 ;易失性存儲裝置-603 ;電源檢測控制電路-604 ;串行接口 -605 ；充放電模塊-606 ;數據接收或發送埠 -7000 ;數據差分信號輸入/輸出裝置-7001 ;時鐘同步裝置-7002 ；FIF0-7003 ;大規模計算機集群-200 ;應用網絡-222。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖所示的各實施方式對本發明進行詳細說明，但應當說明的是，這些實施方式並非對本發明的限制，本領域普通技術人員根據這些實施方式所作的功能、方法、或者結構上的等效變換或替代，均屬於本發明的保護範圍之內。
[0022]實施例一: 請參圖2、圖3、圖6、圖9和圖10所示的本發明一種多節點內存互聯裝置的一種【具體實施方式】。
[0023]在本實施方式中，該多節點內存互聯裝置100包括與指定處理器501、502相連的四個內存裝置611、612、613、614。需要說明的是，本實施例僅是示例性說明，在實際應用過程中，並不限制處理器和內存裝置的數量。
[0024]同時，為便於闡述，在本實施例中，處理器501串行連接內存裝置611和612，處理器502串行連接內存裝置613和614。
[0025]在本實施方式中，該內存裝置611、612、613、614優選為非易失性的內存裝置。需要說明的是，也可部分的或者全部的將內存裝置611、612、613、614選用普通的易失性內存裝置(參圖1中的內存511、512)。
[0026]具體的，請參圖9所示，該非易失性的內存裝置600包括:
主控制模塊601、與主控制模塊601並行連接的若干易失性存儲裝置603和若干非易失性存儲裝置602、電源監測控制電路604、串行接口 605，與電壓轉換電路相連的充放電模塊606。
[0027]進一步的，該主控制模塊601能夠根據電源監測控制電路604所監測到的系統電壓的斷電與恢復的電平變化信號，並在計算機發生異常掉電時，在充放電模塊606與主控制模塊601、若干易失性存儲裝置603以及若干非易失性存儲裝置602之間建立電連接，以通過主控制模塊601控制系統數據(即易失性存儲裝置603中運行的數據)在易失性存儲裝置603與非易失性存儲裝置602之間作備份與恢復。
[0028]配合參圖10所示，在本實施方式中，該主控制模塊601還包含了數據傳輸引擎6011，其可通過串行接口 605接收主機(HOST)發布的數據遷移的命令隊列，在源設備與目的地設備之間進行數據傳輸。
[0029]具體的，在本實施方式中，該易失性存儲裝置603為DRAM，該非易失性存儲裝置602為NAND FLASH，該充放電模塊606由五個單位容量為100F，輸出工作電壓為2.7V的超級電容(Super Capacitor)串聯而成，該串行接口 605為基於SMI (Scalable MemoryInterface)協議的串行數據通信接口，該主控制模塊601優選為FPGA，或者其他具有邏輯運算功能的半導體晶片。
[0030]同時在本實施方式中，該多節點內存互聯裝置100還包括:與所述四個內存裝置611、612、613、614耦接的內存橋接模塊700，所述內存橋接模塊包括四個發送埠 7011、7012、7013、7014、四個接收埠 7021、7022、7023、7024以及通過系統總線7031與處理器501,502進行通訊的控制埠 703。
[0031]具體的，該控制埠 703可接收計算機啟動自檢時生成的埠映射表(參圖5所示)，根據處理器501或502發送的內存數據遷移操作指令，在指定的兩個或者兩個以上的內存裝置611、612、613、614之間通過發送埠 7011?7014或者接收埠 7021?7024建立數據鏈路。上述過程的具體實現過程和方式參本說明書實施例三。
[0032]結合參照圖10所示。在本實施方式中，處理器501或502，可將內存遷移參數和命令發送至源內存裝置611中主控制模塊601的數據傳輸引擎709，並通過系統總線7031連接的控制埠 703通知介質訪問控制模塊704打通源設備與目的地設備之間的物理鏈路，然後由該源內存裝置611的數據傳輸引擎709控制完成整個數據傳輸工作。傳輸完成後，由處理器501或502通知介質訪問控制模塊704關閉此次傳輸的數據鏈路。
[0033]需要說明的是，當源設備與目的地設備建立物理鏈路之時，需要在接收埠 7021、7022,7023,7024與發送埠 7011、7012、7013、7014進行時鐘同步，其具體實現方式參圖6所示。
[0034]具體的,該系統總線7031是基於sm_bus協議總線形式。sm_bus (系統管理總線)是一種二進位的總線形式，其基於I2C的操作原理，可用於計算機中各設備之間接收和發送消息或者命令，是一種低速率通訊總線。由於sm_bus不單獨使用控制線，故可節省設備的管腳數量，減低設備製造成本。
[0035]最後，在指定的兩個或者兩個以上的內存裝置611、612、613、614之間通過發送埠 7011、7012、7013、7014 或者接收埠 7021、7022、7023、7024 建立數據鏈路。
[0036]舉例說明，若指定連接處理器502的內存裝置613中有IOGB的數據需要遷移到指定連接處理器501的內存裝置611中。則發送埠 7023與接收埠 7011之間建立數據鏈路，然後該內存裝置613中的數據按照串行化內存數據的固定格式從接收埠 7011遷移至內存裝置611中。
[0037]在上述整個數據遷移過程中，該數據遷移實則為內存數據遷移，且在整個數據遷移過程中不需要處理器501、502通過QPI進行數據遷移，有效地降低了處理器501和502的負荷，及對系統計算資源的佔用，提高了計算機的整體性能。這種優勢在TB和更高的PB級內存規模的伺服器或者高性能計算機、圖形工作站、數據中心、雲計算技術等應用場合中的技術優勢會變得尤其明顯。
[0038]在本實施方式中，由於多節點內存互聯裝置100中所包含的內存裝置611、612、613、614均具有非易失性特點，其具有斷電數據備份與恢復的功能。同時，可在每一個內存裝置 611、612、613、614 中設置一個串行模塊，S卩:SMB (Scalable Memory Buffer)模塊(未示出)，遵循JEDEC FB-DIMM標準提供的重新建立內存與CPU之間的數據鏈路的能力，實現了內存裝置611、612、613、614的熱插拔與手動內存遷移。
[0039]該SMB模塊可設置於每一個內存裝置611、612、613、614PCB中，也可整合入每一個內存裝置611、612、613、614中主控制模塊601中。以通過該SMB模塊配合串行接口 605，實現內存數據的串行化遷移。
[0040]在本實施方式中，可實現對本地計算機位於同一主板上不同插槽中的內存裝置600之間的數據遷移，由於該內存裝置600具有掉電數據備份與保護功能，因此在計算機運行時，通過作業系統的操作，可將某一內存裝置600的數據提前遷移至作業系統指定的其他內存裝置600中。
[0041]通過本發明，避免了內存數據遷移對處理器所造成的負荷，節約了處理器資源，縮短了數據遷移路徑，提高了內存數據遷移效率。
[0042]需要說明是的，當內存裝置600全部選用普通的易失性的內存裝置時，也可通過OS (作業系統)所發送的數據遷移指令，以在不同內存裝置600中進行內存數據遷移，並可同樣地實現內存裝置600的熱插拔。
[0043]實施例二:
請參圖4所示的本發明一種多節點內存互聯裝置的另一種【具體實施方式】。本實施方式與實施例一的主要區別在於，在本實施方式中，該多節點內存互聯裝置100還包括與介質訪問控制模塊704相連的外部數據發送埠 7111、外部數據接收埠 7211，並通過所述協議解析模塊705和通訊埠 706與外部計算機之間進行數據遷移。
[0044]具體的，在本實施方式中，該協議解析模塊705選自WiFi解析模塊。同時，該系統總線7031是PC1-e協議的總線。PC1-e是一種高速串行點對點雙通道高速寬帶傳輸總線形式，包括PC1-e X1\X2\X4\X8\X16 ;其可視整個多節點內存互聯裝置100的存儲規模而選擇具體的PC1-e的規格，從而實現在不同的計算機之間通過WiFi無線網絡環境進行內存數據遷移。
[0045]需要說明的是，該協議解析模塊705還可包括:藍牙解析模塊、Zigbee解析模塊、乙太網解析模塊、RF解析模塊、API解析模塊，並可根據不同計算機之間所組成的有線和/或無線通訊系統，以支持大容量的數據遷移。
[0046]實施例三:
請參圖2、圖5、圖7和圖8所示的本發明一種多節點內存互聯裝置的第三種【具體實施方式】。
[0047]當計算機開機時固件會進行內存檢測，以得到每個內存裝置611、612、613、614的物理地址範圍(包括起始地址和結束地址)和埠信息，生成如圖5所示的埠映射表，然後通過控制埠 703發送至內存橋接模塊700。例如:以一個內存容量為64GB的內存裝置611接插在主板上第一個SMI插槽中時，則內存裝置611的物理地址範圍為0x000000000000000(T0x0000000FFFFFFFFF，埠號為O ;內存裝置612的物理地址範圍為0x000000100000000(T0x0000001FFFFFFFFF，埠號為I ;內存裝置613的物理地址範圍為0x000000200000000(T0x0000002FFFFFFFFF，埠號為2 ;內存裝置614的物理地址範圍為0x000000300000000(T0x0000003FFFFFF FFF，埠號為 3。
[0048]當計算機啟動時,該控制埠703能夠接收計算機啟動自檢時所生成的埠映射表，並接收處理器發送的內存數據遷移操作指令。
[0049]接下來，我們以內存裝置614中某一段內存數據遷移到內存裝置611中的具體過程舉例作詳細闡述。
[0050]在本實施方式中，該內存橋接模塊700由分別與內部總線707相連的若干組匹配設置的發送埠與接收埠、內部總線707、控制埠 703以及數據傳輸任務隊列解析模塊708組成。該數據傳輸任務隊列解析模塊708包括:核心控制器7081、指令解碼器7082、地址屬性寄存器7083和數據長度屬性寄存器7084。
[0051]具體的，該核心控制器7081通過內部總線707接收內存數據遷移操作指令並發送至地址屬性寄存器7083和數據長度屬性寄存器7084。
[0052]該地址屬性寄存器7083和數據長度屬性寄存器7084通過查詢埠映射表(參圖5所示)獲取源數據地址和目的地址所對應設備的埠信息。具體的，該埠信息包含了被遷移的內存數據在遷移前在源設備中內存地址與數據長度(即圖5中第I列與第2列所表徵的內存數據的起始地址0-3至結束地址0-3之間的內存數據的字節數大小);需要被遷移後的目的地設備中的內存地址與數據長度(即圖5中第I列與第2列所表徵的內存數據的起始地址0-3至結束地址0-3之間的內存數據的字節數大小)；以及，源設備與目的地設備的發送/接收埠(7011/7021~7014/7024)的埠號。
[0053]接下來，由指令解碼器7081首先生成讀指令，並通過核心控制器7081經由內部總線707將該讀指令通過接收埠 7024發送至源設備(即內存裝置614);然後，原設備將數據上傳至發送埠 7014。
[0054]接下來，數據隊列任務解析模塊708控制源設備的發送埠 7014通過內部總線707將數據發送至目的地設備(即內存裝置611)的接收埠 7021。
[0055]最後，通過指令解碼器7082生成寫指令，將數據寫入目的地設備中。從而實現在指定的兩個內存裝置611與614之間通過發送埠或接收埠建立數據鏈路。
[0056]參圖6所示，該數據接收或發送埠 7000包括數據差分信號輸入/輸出埠7001、FIF07003以及用於同步數據差分信號的時鐘同步裝置7003。
[0057]需要說明的是，在本說明書中各實施例中的所描述的發送埠 7011、7012、7013、7014和接收埠 7021、7022、7023、7024以及外部數據發送埠 7111、7112均可採用如圖6所示的數據接收或發送埠 7000來實現，以作為對大容量內存數據在遷移過程中作為數據的接收接口或者發送埠。
[0058]在本實施方式中，該內部總線707為一種內部高速總線，負責發送埠 7011、7012,7013,7014與接收埠 7021、7022、7023、7024以及數據傳輸任務隊列解析模塊708、外部數據發送埠 7 111和外部數據接收埠 7112之間傳遞數據和命令。同時，為了避免該內部總線707發生信號或數據擁堵，可在該內部總線707上再掛載若干緩存器-buffer(未示出)。
[0059]在本實施方式中，同樣可實現如實施例二中所述的與外部計算機進行有線和/或無線通訊形式的內存數據遷移的技術效果。當然，本實施方式中的外部數據發送埠 7111、外部數據接收埠 7112、協議解析模塊705和通訊埠 706也可省略。
[0060]實施例四:
請參圖11所示，本【具體實施方式】闡述了在雲計算環境中虛擬機在不同物理機之間進行虛擬機遷移的具體實現過程，並提供了一種基於雲計算環境中不同物理機(PhysicalMachine, PM)中所創建的虛擬機(Virtual Machine, VM)進行虛擬機(VM)遷移的具體實現過程。
[0061]虛擬機(VM)是通過軟體模擬具有完整硬體系統功能，並運行在一個完全隔離環境中的計算機系統，其本質是運行在計算機內存中的數據。隨著大數據與雲計算技術的發展，經常需要在不同物理機(PM)之間通過網絡進行虛擬機遷移，其本質仍然是內存數據的遷移。
[0062]在本實施方式中，虛擬機在不同物理機之間進行遷移的具體操作依次執行以下具體步驟完成。
[0063]第一步:hostl上執行下列遷移命令:
virsh migrate —live vml qemu+ssh://host2.example, com/system其中，遷移後的目的端為host2.example, com ;遷移的源端為hostl (即圖11中基於PM (A) 201所形成的主機)。
[0064]第二步:hostl接收到上述遷移命令後，對vm(a)211的存在性、以及hostl與host2的連通性等狀態進行檢查。
[0065]具體的,可通過ping host2主機域名、IP以判斷hostl與host2的連通性。若驗證通過，則hostl發送遷移命令給其所屬物理機PM(A) 201的處理器(未圖示)，執行vm(a)201內存頁的遷移操作。
[0066]第三步:hostl上hypervisor(監控管理器)監控內存頁的傳輸情況,並記錄hostl上對已傳輸的屬於vm(a)211的內存頁的修改。該監控管理器位於hostl中，用於管理本物理機PM (A) 201中創建的所有虛擬機。
[0067]第四步:host2 (即圖11中基於PM(B) 202所形成的主機)接收hostl傳輸過來的內存頁，並在host2的物理機PM (B) 202物理內存中分配容納該內存頁的指定空間。
[0068]接下來，host2對該內存頁進行驗證。
[0069]具體的，該驗證命令為「virsh domstate vml」，以驗證從hostl遷移到host2的虛擬機vm(a)212處於運行狀態，從而完成最終的虛擬機內存頁所包含的內存數據遷移。
[0070]在本【具體實施方式】中，由於不同物理機之間所創建或者部署的虛擬機在進行遷移過程中，數據的遷移過程基本上可以不依靠其所屬的處理器而僅僅依靠接收埠、發送埠、外部數據接收埠 7111、外部數據發送埠 7112、協議解析模塊705、通訊埠 -706，並通過區域網或者網際網路完成虛擬機數據遷移，從而減少了在虛擬機遷移過程中對處理器資源的佔用，提高了虛擬機遷移的效率。
[0071]甚至，由於該物理機中的內存裝置600具掉電數據備份和恢復，以及支持熱插拔的特性；因此，甚至可以將整個內存裝置600從物理上脫離原有物理機的控制，並物理地遷移至所需要運行虛擬機的物理機中，以完成虛擬機的遷移。
[0072]結合圖4或者圖7所示，在本實施方式中，該通訊接口 706為網卡，該協議解析模塊705為API解析模塊。
[0073]實施例五:
請參圖12所示的本發明一種大規模計算機集群的一種【具體實施方式】。在本實施方式中，一種大規模計算機集群200，包括數量龐大且含有實施例一至四中任一種實施例所描述的多節點內存互聯裝置100的計算機所組成。為便於闡述，僅以圖12中所示出的計算機201、202、203、204 舉例說明。
[0074]在本實施方式中，各計算機201、202、203、204能夠通過其所包含的多節點內存互聯裝置100中的通訊埠 706以及應用網絡222建立數據鏈路。其具體實現過程參實施例一至四，在此不再贅述。
[0075]大規模計算機集群可中的計算機可形成星形結構、拓撲結構，並依託應用網絡222可形成網絡化的應用裝置，例如分布式計算系統。
[0076]通過本實施例，可在大規模計算機集群200中實現TB級、甚至更大規模(如PB級)的內存數據遷移，降低了內存數據遷移過程中對處理器所造成的負荷，提高了計算機的整體性能。
[0077]上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發明的可行性實施方式的具體說明，它們並非用以限制本發明的保護範圍，凡未脫離本發明技藝精神所作的等效實施方式或變更均應包含在本發明的保護範圍之內。
[0078]對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
[0079]此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
【權利要求】
1.一種多節點內存互聯裝置，包括與指定處理器相連的若干內存裝置； 其特徵在於，該多節點內存互聯裝置還包括: 與所述若干內存裝置耦接的內存橋接模塊，所述內存橋接模塊包括若干發送埠、接收埠以及通過系統總線與處理器進行通訊的控制埠 ；其中， 所述控制埠接收計算機啟動自檢時生成的埠映射表，根據處理器發送的內存數據遷移操作指令，在指定的兩個或者兩個以上的內存裝置之間通過發送埠或者接收埠建立數據鏈路。
2.根據權利要求1所述的多節點內存互聯裝置，其特徵在於，所述內存橋接模塊由若干組匹配設置的發送埠與接收埠、控制埠以及藕接所述發送埠與接收埠、控制埠的介質訪問控制模塊組成。
3.根據權利要求1所述的多節點內存互聯裝置，其特徵在於，所述內存橋接模塊由分別與內部總線相連的若干組匹配設置的發送埠與接收埠、控制埠以及數據傳輸任務隊列解析模塊組成。
4.根據權利要求3所述的多節點內存互聯裝置，其特徵在於， 所述數據傳輸任務隊列解析模塊包括:核心控制器、指令解碼器、地址屬性寄存器和數據長度屬性寄存器；其中， 所述核心控制器通過內部總線接收內存數據遷移操作指令並發送至地址屬性寄存器和數據長度屬性寄存器； 所述地址屬性寄存器和數據長度屬性寄存器通過查詢埠映射表獲取源數據地址和目的地址所對應的埠信息；由指令解碼器首先生成讀指令，通過核心控制器經由內部總線將讀指令通過接收埠發送至源設備，然後源設備將數據上傳至發送埠 ；所述數據傳輸任務隊列解析模塊控制源設備的發送埠通過內部總線將數據發送至目的地設備的接收埠，最後通過指令解碼器生成寫指令，將數據寫入目的地設備中。
5.根據權利要求2所述的多節點內存互聯裝置，其特徵在於，還包括與介質訪問控制模塊相連的外部數據發送埠、外部數據接收埠，並通過所述協議解析模塊和通訊埠與外部計算機、網絡，以及不同物理機中所形成的虛擬機之間進行數據遷移。
6.根據權利要求3所述的多節點內存互聯裝置，其特徵在於，還包括與內部總線相連的外部數據發送埠、外部數據接收埠，並通過所述協議解析模塊和通訊埠與外部計算機、網絡，以及不同物理機中所形成的虛擬機之間進行數據遷移。
7.根據權利要求5或6所述的多節點內存互聯裝置，其特徵在於，所述協議解析模塊包括=WiFi解析模塊、藍牙解析模塊、Zigbee解析模塊、乙太網解析模塊、RF解析模塊、API解析模塊。
8.根據權利要求1所述的多節點內存互聯裝置，其特徵在於，所述系統總線為基於sm_bus協議或者PC1-e協議的總線形式。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的多節點內存互聯裝置，其特徵在於，所述內存裝置包括: 主控制模塊、與主控制模塊並行連接的若干易失性存儲裝置和若干非易失性存儲裝置、電源監測控制電路、串行接口，與電壓轉換電路相連的充放電模塊；其中， 所述主控制模塊能夠根據電源監測控制電路所監測到的系統電壓的斷電與恢復的電平變化信號，並在計算機發生異常掉電時，在充放電模塊與主控制模塊、若干易失性存儲裝置以及若干非易失性存儲裝置之間建立電連接，以通過主控制模塊控制系統數據在易失性存儲裝置與非易失性存儲裝置之間作備份與恢復。
10.一種大規模計算機集群，其特徵在於，包括多個含有權利要求1至9中任一項所述多節點內存互聯裝置的計算機，各計算機能夠通過所述多節點內存互聯裝置中的通訊埠建立數據鏈路。
【文檔編號】G06F9/50GK103927233SQ201410179151
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月30日 優先權日:2014年4月30日
【發明者】江韜, H·F·黃, 李驚雷 申請人:無錫雲動科技發展有限公司