一種基于主從架構(gòu)的微服務(wù)器集群系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)架構(gòu)領(lǐng)域，具體地說是一種基于主從架構(gòu)的微服務(wù)器集群系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，出現(xiàn)了大量的輕量化事務(wù)以及計(jì)算處理任務(wù)；傳統(tǒng)的服務(wù)器的CPU，CPU核心數(shù)量有限，面對(duì)處理大量輕量化的事務(wù)和計(jì)算任務(wù)，并發(fā)處理輕量化事務(wù)能力受限，不能有效利用每個(gè)高性能的CPU核心，造成大量的資源浪費(fèi)。
[0003]

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是提供一種基于主從架構(gòu)的微服務(wù)器集群系統(tǒng)，來解決CPU核心數(shù)量有限，面對(duì)處理大量輕量化的事務(wù)和計(jì)算任務(wù)，并發(fā)處理輕量化事務(wù)能力受限，不能有效利用每個(gè)高性能的CPU核心，造成大量的資源浪費(fèi)的問題。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:1、一種基于主從架構(gòu)的微服務(wù)器集群系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括(1)主CPU設(shè)備；(2)從CPU設(shè)備；(3)主從互聯(lián)拓?fù)淇偩€；(4)散熱和供電系統(tǒng)；(5)帶外管理單元；其中:
(1)主CPU設(shè)備:主端(Master)CPU采用網(wǎng)絡(luò)處理性能強(qiáng)大的高性能CPU，對(duì)外提供網(wǎng)絡(luò)端口，下游通過主從總線拓?fù)溥B接從CPU，給從CPU分發(fā)任務(wù)，響應(yīng)從CPU的請(qǐng)求，整合從CPU的處理結(jié)果并反饋；同時(shí)采用主備雙活的方式提高可靠性；
(2)從CPU設(shè)備:從端(Slave)CPU采用低功耗低成本的微處理器架構(gòu)，處理主CPU設(shè)備下發(fā)的輕量化事務(wù)和計(jì)算任務(wù)，并計(jì)算返回結(jié)果；需要請(qǐng)求外部的存儲(chǔ)等數(shù)據(jù)的，發(fā)送到主CPU，由主CPU設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的處理和反饋；
(3)主從互聯(lián)拓?fù)淇偩€:采用PCIE總線，PCIE協(xié)議是基于主從的通信模式；通過PCIESWITCH來劃分主CPU設(shè)備的主備的Partit1n，實(shí)現(xiàn)冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；
(4)散熱和供電系統(tǒng):整個(gè)微服務(wù)器集群采用統(tǒng)一的散熱和供電系統(tǒng)，并通過帶外管理總線，實(shí)現(xiàn)由帶外系統(tǒng)的統(tǒng)一管理；
(5)帶外管理單元:通過帶外管理總線，監(jiān)管主CPU節(jié)點(diǎn)，從CPU節(jié)點(diǎn)，主從互聯(lián)拓?fù)淇偩€以及散熱和供電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)微服務(wù)器集群的帶外管理功能。
[0005]本發(fā)明的一種基于主從架構(gòu)的微服務(wù)器集群系統(tǒng)和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
1、本發(fā)明通過主從架構(gòu)，進(jìn)一步整合了微服務(wù)器集群的功能劃分，從CPU設(shè)備采用微處理器架構(gòu)，負(fù)責(zé)處理大量可并行處理的輕量化的事務(wù)和計(jì)算任務(wù)；主CPU設(shè)備負(fù)責(zé)輕量化事務(wù)的分發(fā)，統(tǒng)一管理，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理。主從設(shè)備的互聯(lián)采用通用的PCIE總線，PCIE總線是一種主從總線模式，分主設(shè)備和從設(shè)備端。利用PCIE總線的通信特征，可以快速構(gòu)建微服務(wù)器集群的總線拓?fù)洌瑢?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。并且PCIE總線占用較少的資源，可以采用大量的DMA (直接內(nèi)存存取)傳輸方式，降低CPU的利用率；此外PCIE總線相比以太網(wǎng)絡(luò)通信，在延遲方面有較大的改善。通過本發(fā)明的架構(gòu)設(shè)計(jì)，事務(wù)處理劃分更加專注，微服務(wù)器和主設(shè)備CPU都可以極大的提高自身的資源利用率，并且各自由于處理任務(wù)單一，中斷減少，有效的降低了響應(yīng)的時(shí)延；
2、本發(fā)明的冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主端設(shè)備采用主備雙活模式，主備之間通過CPU總線互聯(lián)，數(shù)據(jù)之間共享同步，即可同時(shí)響應(yīng)外部請(qǐng)求并分發(fā)事務(wù)，也可作為冗余；主從總線拓?fù)渖?，通過PCIE SWITCH，劃分兩個(gè)對(duì)等總線區(qū)域(Partit1n)，即可解決PCIE總線多主端的沖突，可以實(shí)現(xiàn)主從設(shè)備互聯(lián)總線的冗余；系統(tǒng)統(tǒng)一的散熱和供電系統(tǒng)也采用冗余設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的整體可靠性；
3、本發(fā)明的帶外管理系統(tǒng)，負(fù)責(zé)系統(tǒng)中各個(gè)模塊的帶外數(shù)據(jù)管理，散熱和供電系統(tǒng)的整體監(jiān)控和調(diào)配，提高系統(tǒng)的功耗利用率和可靠性；對(duì)外提供帶外管理功能接口 ；
4、采用微服務(wù)器集群，針對(duì)大量的輕量化事務(wù)以及計(jì)算處理任務(wù)的特點(diǎn)，采用多核微架構(gòu)處理器，通過集群連接方式極大拓展核心數(shù)量，提高輕量化事務(wù)的并行處理能力的同時(shí)提高單核心的利用率。并且微處理器根據(jù)需要減少不了必須要的端口和功能，可以很大程度的提高功耗的利用率。
[0006]本發(fā)明具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)，因而，具有很好的推廣使用價(jià)值。
【附圖說明】
[0007]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0008]附圖1為一種基于主從架構(gòu)的微服務(wù)器集群系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0010]本發(fā)明的一種基于主從架構(gòu)的微服務(wù)器集群系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括(1)主CPU設(shè)備；
(2)從CPU設(shè)備；(3)主從互聯(lián)拓?fù)淇偩€；(4)散熱和供電系統(tǒng)；(5)帶外管理單元；其中:
(1)主CPU設(shè)備:主端(Master) CPU采用網(wǎng)絡(luò)處理性能強(qiáng)大的高性能CPU，對(duì)外提供網(wǎng)絡(luò)端口，下游通過主從總線拓?fù)溥B接從CPU，給從CPU分發(fā)任務(wù)，響應(yīng)從CPU的請(qǐng)求，整合從CPU的處理結(jié)果并反饋；同時(shí)采用主備雙活的方式提高可靠性；(2)從CPU設(shè)備:從端(Slave)CPU采用低功耗低成本的微處理器架構(gòu)，處理主CPU設(shè)備下發(fā)的輕量化事務(wù)和計(jì)算任務(wù)，并計(jì)算返回結(jié)果；需要請(qǐng)求外部的存儲(chǔ)等數(shù)據(jù)的，發(fā)送到主CPU，由主CPU設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的處理和反饋；(3)主從互聯(lián)拓?fù)淇偩€:采用PCIE總線，PCIE協(xié)議是基于主從的通信模式；通過PCIE SWITCH來劃分主CPU設(shè)備的主備的Partit1n，實(shí)現(xiàn)冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；(4)散熱和供電系統(tǒng):整個(gè)微服務(wù)器集群采用統(tǒng)一的散熱和供電系統(tǒng)，并通過帶外管理總線，實(shí)現(xiàn)由帶外系統(tǒng)的統(tǒng)一管理；(5)帶外管理單元:通過帶外管理總線，監(jiān)管主CPU節(jié)點(diǎn)，從CPU節(jié)點(diǎn)，主從互聯(lián)拓?fù)淇偩€以及散熱和供電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)微服務(wù)器集群的帶外管理功能。
[0011]具體連接方式:如附圖1所示，(1)主CPU設(shè)備端，主備兩個(gè)CPU直接通過冗余的互聯(lián)總線互聯(lián)；(2)PCIE SWITCH設(shè)備，橋接主CPU設(shè)備和從端的微服務(wù)器設(shè)備，構(gòu)成服務(wù)器集群；(3)PCIE SWITCH劃分了兩個(gè)對(duì)等的PCIE總線區(qū)域(Partit1n)，主設(shè)備端的主備設(shè)備分別管理一個(gè)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)冗余備份；(4)從CPU設(shè)備，也就是微服務(wù)器，有兩個(gè)PCIE從設(shè)備端接口，分別連接到兩個(gè)Partit1n區(qū)域。每個(gè)從CPU設(shè)備，都是一個(gè)基于微服務(wù)器架構(gòu)的最小系統(tǒng)，只保留必要的接口和資源，可以有效降低資源浪費(fèi)； 系統(tǒng)采用統(tǒng)一的散熱管理單元和供電管理單元，為整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行供電和散熱處理；帶外管理單元通過帶外管理總線，與各個(gè)模塊進(jìn)行通信，對(duì)外提供帶外管理接口，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的帶外管理功能。
[0012]通過上面【具體實(shí)施方式】，所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于上述的【具體實(shí)施方式】。在公開的實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可任意組合不同的技術(shù)特征，從而實(shí)現(xiàn)不同的技術(shù)方案。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于主從架構(gòu)的微服務(wù)器集群系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括(I)主CPU設(shè)備；(2)從CPU設(shè)備；(3)主從互聯(lián)拓?fù)淇偩€；(4)散熱和供電系統(tǒng)；(5)帶外管理單元；其中: (1)主CPU設(shè)備:主端(Master)CPU采用網(wǎng)絡(luò)處理性能強(qiáng)大的高性能CPU，對(duì)外提供網(wǎng)絡(luò)端口，下游通過主從總線拓?fù)溥B接從CPU，給從CPU分發(fā)任務(wù)，響應(yīng)從CPU的請(qǐng)求，整合從CPU的處理結(jié)果并反饋；同時(shí)采用主備雙活的方式提高可靠性； (2)從CPU設(shè)備:從端(Slave)CPU采用低功耗低成本的微處理器架構(gòu)，處理主CPU設(shè)備下發(fā)的輕量化事務(wù)和計(jì)算任務(wù)，并計(jì)算返回結(jié)果；需要請(qǐng)求外部的存儲(chǔ)等數(shù)據(jù)的，發(fā)送到主CPU，由主CPU設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的處理和反饋； (3)主從互聯(lián)拓?fù)淇偩€:采用PCIE總線，PCIE協(xié)議是基于主從的通信模式；通過PCIESWITCH來劃分主CPU設(shè)備的主備的Partit1n，實(shí)現(xiàn)冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； (4)散熱和供電系統(tǒng):整個(gè)微服務(wù)器集群采用統(tǒng)一的散熱和供電系統(tǒng)，并通過帶外管理總線，實(shí)現(xiàn)由帶外系統(tǒng)的統(tǒng)一管理； (5)帶外管理單元:通過帶外管理總線，監(jiān)管主CPU節(jié)點(diǎn)，從CPU節(jié)點(diǎn)，主從互聯(lián)拓?fù)淇偩€以及散熱和供電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)微服務(wù)器集群的帶外管理功能。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于主從架構(gòu)的微服務(wù)器集群系統(tǒng)，屬于計(jì)算機(jī)架構(gòu)領(lǐng)域，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為CPU核心數(shù)量有限，面對(duì)處理大量輕量化的事務(wù)和計(jì)算任務(wù)，并發(fā)處理輕量化事務(wù)能力受限，不能有效利用每個(gè)高性能的CPU核心，造成大量的資源浪費(fèi)。技術(shù)方案為：該系統(tǒng)包括（1）主CPU設(shè)備；（2）從CPU設(shè)備；（3）主從互聯(lián)拓?fù)淇偩€；（4）散熱和供電系統(tǒng)；（5）帶外管理單元；其中：（1）主CPU設(shè)備：主端（Master）CPU采用網(wǎng)絡(luò)處理性能強(qiáng)大的高性能CPU，對(duì)外提供網(wǎng)絡(luò)端口，下游通過主從總線拓?fù)溥B接從CPU，給從CPU分發(fā)任務(wù)，響應(yīng)從CPU的請(qǐng)求，整合從CPU的處理結(jié)果并反饋。
【IPC分類】G06F15/173
【公開號(hào)】CN105335330
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510900998
【發(fā)明人】范文洋
【申請(qǐng)人】浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年12月9日