一種集群式伺服器應用裝置的製作方法

2023-05-07 03:22:51

專利名稱：一種集群式伺服器應用裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及網絡數據傳輸的企業級伺服器的技術領域。
背景技術：
傳統的伺服器集群一般由以下獨立設備組成，包括了網管設備，負載均 衡設備，萬兆交換機，機架式或者刀片式伺服器池等。上述部件在設備物理
上分散，集成度低，體積龐大；且各各單一部件耗電量高，導致在運行過程 中可靠性低；同時各個部件之間的連接需要大量的網線來完成，造成了可管 理性差，組裝在一起所需的費用也比較高。
發明內容
本實用新型目的是提供一種將傳統臃腫的伺服器集群、負載均衡設備以 及交換設備等設計成一個具有諸多優勢的集群式專用設備，使得在應用邏輯 上更加清晰簡便，實際部署時更加快速可行，符合功能獨立，集成化，小型 化以及環保等專用設備發展趨勢的集群式伺服器應用裝置。
本實用新型為實現上述目的，採用如下技術方案
本實用新型包括數據總線、乙太網交換器、背板總線、標準刀片伺服器、 管理總線、管理監控模塊、數據源、機箱、電源模塊，機箱的下端內壁設置 電源模塊，機箱的上端內壁設置管理監控模塊，電源模塊與管理監控模塊之 間縱向設置背板總線，背板總線與乙太網交換器連接，背板總線上設置若干 個插槽，所述插槽上插置若干塊標準刀片伺服器，標準刀片伺服器通過管理 總線與管理監控模塊連接；背板總線上插置具有處理網絡和伺服器功能的刀片連接，刀片通過背板總線與乙太網交換器連 接，實現背板式乙太網交換。
本實用新型在背板總線上插置若干塊具有處理網絡安全和數據的接口 刀片。
本實用新型在背板總線上插置若干塊具有處理伺服器負載均衡的負載 均衡刀片。
本實用新型在管理監控^^莫塊的 一側設置風扇。
本實用新型在位於風扇外側的機箱的殼體上設置若干個出氣口 。
本實用新型在位於電源模塊外側的機箱的殼體上設置若干個進氣口。
本實用新型在背板總線上設置若干個排氣孔。
本實用新型的高集成度集群計算系統(High-integrated Computing Cluster System,簡稱HCCS )將所有單元都安裝在一個才幾箱之內，才幾箱能夠 提供10G交換能力的背板總線。在實現其所有功能的前提下，將其繁雜臃腫 的網絡i殳備和網絡拓樸優化至一個2U-16U才幾箱之內，並且在關4建性能方面 有了很大的提高，例如單板計算能力，並行計算能力，可靠性，可管理性， 網絡吞吐量和接口靈活性。每個單元都是以刀片形式實現， 一致的規格更增 加了系統的可擴展性。本實用新型的接口刀片和負載均衡刀片與其他刀片之 間的通信通過背板乙太網交換實現。
本實用新型採用上述^R術方案，與現有糹支術相比具有如下優點
1、 HCCS與AdvancedTCATM架構整合，為ATCA月良務器集群帶來先進的 可擴展性，網絡吞吐能力，包處理能力，安全性以及更完備的ATCA負載均 衡特性。
2、 本實用新型採用一體化設計，遠遠小於傳統架構的體積，並能夠集 成高達200G的交換^莫塊。
3、 本實用新型的網糹純口刀片(Interfaces Packets Processing Blade 簡稱IPPB)，實現在ATCA框架之內，支持各種高速網絡、接口，包括了 10Gbps
4P0S(STM-64/0C-196) 、 2. 5Gbps P0S (STM-16/0C-48) 、 622Mbps POS(STM-4/OC-12)， 155Mbps P0S(STM-1/0C-3) 、 10/100/1000M Base-T 、 10G 乙太網(WAN/LAN)等常用接口類型。並且石更件支持各種安全策略，包括ACL， NAT，協議轉換，攻擊防護，負載均衡以及防火牆的功能。為提供實際業務的 伺服器刀片池充當了負載均衡設備，防火牆，接口設備，交換機等網絡設備 的功能。硬體保證大流量下的線速轉發。
4、 本實用新型內部支持防火牆和安全監測，具有更高的穩定性，同時 所需的功耗相對很低。
5、 本實用新型比傳統的伺服器性能更強勁，具有更強的通信能力。
6、 本實用新型的各個部件採用通用性設計，更加靈活，易於擴展。
7、 本實用新型的負載均4軒刀片(Load Balance Processing Blade,簡 稱LBPB)，實現在ATCA框架之內，在流量特別大，均衡規則特別複雜的情況 下幫助或取代IPPB完成負載均衡的高計算量工作。
8、 本實用新型的IPPB和LBPB之間以及與其他伺服器刀片之間的數據 通信通過背板乙太網交換實現，對等的網絡結構使得HCCS的刀片在網絡中 能獲得最大的性能表現和最優的靈活性。
9、 本實用新型為ATCA伺服器池提供了架構內的負載均衡支持，在故障 檢測上更快(硬體中斷級)，均衡精確度(可直接探知CPU負載)，計算刀片 監控管理上(專用管理總線)都比傳統架構有糹艮大的改進。
10、 本實用新型的尺寸和規P漠可以靈活才艮據需求增減。


圖l是本實用新型的一種結構示意簡圖。 圖2是本實用新型的整體結構示意圖。 圖3是本實用新型的工作流程示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的技術方案進行詳細說明 如圖1、圖2所示，本實用新型包括數據總線1、乙太網交換器2、背板 總線3、標準刀片伺服器6、管理總線7、管理監控模塊8、數據源9、機箱 10、電源模塊11,機箱10的下端內壁設置電源模塊11,機箱10的上端內 壁設置管理監控模塊8，電源模塊11與管理監控模塊8之間縱向設置背板總 線3,背板總線3與乙太網交換器2連接，背板總線3上設置若干個插槽， 所述插槽上插置若干塊標準刀片伺服器6,標準刀片伺服器6通過管理總線 7與管理監控模塊8連接；其特徵在於背板總線3上插置具有處理網絡和服 務器功能的刀片，數據源9通過數據總線1與刀片連接，刀片通過背板總線 3與乙太網交換器2連接，實現背板式乙太網交換。
比較好的是本實用新型在背板總線3上插置若干塊具有處理網絡安全 和數據的接口刀片4。
比較好的是本實用新型在背板總線3上插置若干塊具有處理伺服器負 載均衡的負載均衡刀片5。
比較好的是本實用新型在管理監控才莫塊8的一側設置風扇12。 比較好的是本實用新型在位於風扇12外側的機箱10的殼體上設置若 幹個出氣口 31。
比較好的是本實用新型在位於電源模塊11外側的機箱10的殼體上設 置若干個進氣口 21。
比較好的是本實用新型在背板總線3上設置若干個排氣孔。
本實用新型的管理監控模塊8，提供符合ATCA標準的機箱管理，確保系 統冗餘和穩定運行.
本實用新型的背板總線3，為數據通信，數據交換提供最高性能的通信 通道。
本實用新型的標準刀片伺服器6，作為計算刀片，具有高性能純計算單元，解決傳統伺服器體積大功耗高的缺點，提供了更高的計算能力和協作可 能性，也提供了更大的網絡帶寬和更可靠的穩定性。
本實用新型的負載均衡刀片5，提供2-7層的全面負載均衡和攻擊保護， 最大限度的提高系統並行計算能力和性能，並有效的保護計算刀片資源
本實用新型的接口刀片4，負責網^4妄口適配、線速轉發、ACL、防火牆 和流量控制，相當於傳統架構的前端"t姿口i殳備。
本實用新型具備高穩定性、高擴展性和高可用性，同時節能，便攜，環 保。從硬體上看是由一系列刀片和刀片插箱(機箱)組成，刀片分為主控刀 片(主備兩組)和其他刀片。主控刀片是該系統的交換中心，實現了背板的 乙太網交換和光交換，並且有一定的計算能力和對外部的通信^接口。其他刀 片主要是計算刀片和接口刀片，計算刀片是該系統的核心，完成負擔最重的 計算任務，和與外部的通信。接口刀片主要完成與外部的通信，是一個以通 信能力見長的專用接口板，承載兩組10GPOS接口，完成大流量的通信任務。
如圖3所示，首先分析服務內容和可能的訪問壓力，估算出伺服器集群 的規模，選用一定數量適合的標準刀片伺服器6和接口刀片4，負載均衡刀 片5與其配合。
然後，搭建HCCS。選用適合尺寸的機框，將刀片按要求安裝完畢。配置 接口刀片的安全策略和負載均衡刀片的負載均衡策略，配置背板總線3以太 網交換器2。
將數據由接口刀片提供的通信接口導入，流量將經過安全分析，過濾， 負載均衡，由背板乙太網交換分配到計算刀片上進行實際處理，處理結果同 樣由乙太網交換交予接口刀片轉發或者在計算刀片上直接轉發。
權利要求1、一種集群式伺服器應用裝置，其特徵在於包括數據總線(1)、乙太網交換器(2)、背板總線(3)、標準刀片伺服器(6)、管理總線(7)、管理監控模塊(8)、數據源(9)、機箱(10)、電源模塊(11)，機箱(10)的下端內壁設置電源模塊(11)，機箱(10)的上端內壁設置管理監控模塊(8)，電源模塊(11)與管理監控模塊(8)之間縱向設置背板總線(3)，背板總線(3)與乙太網交換器(2)連接，背板總線(3)上設置若干個插槽，所述插槽上插置若干塊標準刀片伺服器(6)，標準刀片伺服器(6)通過管理總線(7)與管理監控模塊(8)連接；其特徵在於背板總線(3)上插置具有處理網絡和伺服器功能的刀片，數據源(9)通過數據總線(1)與刀片連接，刀片通過背板總線(3)與乙太網交換器(2)連接，實現背板式乙太網交換。
2、 才艮據權利要求1所述的集群式伺服器應用裝置，其特徵在於上述背板總線(3)上插置若干塊具有處理網絡數據和實現網絡安全功能的接口刀片(4)。
3、 根據權利要求1所述的集群式伺服器應用裝置，其特徵在於上述背板總線(3)上插置若干塊具有實現伺服器刀片池負載均衡的負載均衡刀片(5)。
4、 根據權利要求1所述的集群式伺服器應用裝置，其特徵在於上述管理監控模塊(8)的一側設置風扇(12)。
5、 才艮據權利要求4所述的集群式伺服器應用裝置，其特徵在於上述位於風扇(12)外側的機箱(10)的殼體上設置若干個出氣口 (31)。
6、 根據權利要求1所述的集群式伺服器應用裝置，其特徵在於上述位於電源模塊(11)外側的機箱(10)的殼體上設置若干個進氣口 (21)。
7、 根據權利要求1所述的集群式伺服器應用裝置，其特徵在於上述背板總線(3 )上設置若干個排氣孔。
專利摘要一種集群式伺服器應用裝置，涉及網絡數據傳輸的企業級伺服器的技術領域。本實用新型在電源模塊與管理監控模塊之間縱向設置背板總線，背板總線與乙太網交換器連接，背板總線上設置若干個插槽，所述插槽上插置若干塊標準刀片伺服器，標準刀片伺服器通過管理總線與管理監控模塊連接；背板總線上插置具有處理網絡和伺服器功能的刀片，數據源通過數據總線與刀片連接，刀片通過背板總線與乙太網交換器連接，實現背板式乙太網交換。本實用新型實現了將傳統臃腫的伺服器集群、負載均衡設備以及交換設備等設計成一個具有諸多優勢的集群式專用設備，符合功能獨立，集成化，小型化以及環保等專用設備發展趨勢的目的。
文檔編號H04L12/02GK201282471SQ20082018683
公開日2009年7月29日 申請日期2008年10月28日 優先權日2008年10月28日
發明者劉正貴 申請人:南京貝倫思網絡科技有限公司