[发明专利]一种基于可重构微服务器的集群计算系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于可重构微服务器的集群计算系统。

背景技术

传统集群计算系统是将基于通用处理器的微机或服务器，通过标准网络连接起来，构建成一定规模的并行计算系统。

但是，由于传统集群系统采用标准微机或服务器构建而成，其中的很多配置和资源实际并不需要，从而造成的成本和功耗的浪费，同时由于通用微机和服务器的体积相对较大，使用其构建的集群系统的节点密度较低，会占用较大的空间。

因此，希望提供一种防止浪费实际并不需要的配置和资源，并且具有更高效能的集群计算系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够防止浪费实际并不需要的配置和资源的集群计算系统。

根据本发明，提供了一种基于可重构微服务器的集群计算系统，包括：多个可重构微服务器计算节点以及通用可扩展交换网络；其中，所述多个可重构微服务器计算节点具有通用网络接口；并且通用可扩展交换网络基于通用的标准网络协议，通过网络拓扑结构将所述多个可重构微服务器计算节点的通用网络接口互连在一起。

优选地，所述可重构微服务器计算节点还包括：微处理器、系统总线、内存、可重构加速部件以及输入输出外设；其中，微处理器、内存和输入输出外设连接至系统总线，从而微处理器通过系统总线与内存和输入输出外设进行数据交换；而且，可重构加速部件连接至微处理器和/或系统总线，从而与微处理器和/或连接在系统总线上的内存和输入输出外设进行数据交换。

优选地，通用可扩展交换网络具有第一外部扩展网络接口，所述第一外部扩展网络接口用于连接其它可重构微服务器计算节点，并且用于支持可重构微服务器集群系统与其它类型的计算系统结合与协同。

优选地，所述多个可重构微服务器计算节点具有扩展接口，并且多个可重构微服务器计算节点的扩展接口相互连接以形成可重构交换网络。

优选地，重构加速部件进一步直接连接至内存以及输入输出外设。

优选地，可重构加速部件包括可重构运算加速模块以及/或者可重构内存扩展增强模块；其中，可重构运算加速模块用于通过定制专用的硬件加速计算结构，协助或取代微处理器完成相应的运算处理功能；可重构内存扩展增强模块用于系统内存容量和带宽的扩展，将连接在可重构加速部件的内存通过接口转换映射到系统总线上，以扩展系统的总内存容量和聚合带宽。

优选地，可重构加速部件进一步直接连接至用于系统功能扩展的扩展接口。

优选地，可重构微服务器计算节点包括多个可重构加速部件，并且多个可重构加速部件通过扩展接口实现互连与协同；并且扩展接口还用于多个微服务器之间的互连与协同。

优选地，可重构加速部件包括：可重构内存扩展增强模块以及/或者可重构I/O扩展增强模块；其中，可重构内存扩展增强模块用于系统内存容量和带宽的扩展，将连接在可重构加速部件的内存通过接口转换映射到系统总线上，以扩展系统的总内存容量和聚合带宽；并且可重构内存扩展增强模块用于增强内存访问能力，根据内存访问模式进行重构，实现相应的优化策略或加速功能，为微处理器或可重构运算加速模块提供内存访问接口；其中，可重构I/O扩展增强模块用于实现系统I/O的扩展与增强，其中可重构I/O扩展增强模块对同一个物理接口实现多种I/O接口控制器，以支持多种I/O接口协议和设备，并且，可重构I/O扩展增强模块对系统I/O资源进行整合，而且，可重构I/O扩展增强模块还直接对I/O数据进行运算和处理，以实现离线处理、数据预处理器的功能。

优选地，所述可重构微服务器计算节点的可重构加速部件采用可编程逻辑器件实现。

本发明提出了一种基于可重构微服务器的集群计算系统，采用可重构微服务器作为基本计算节点，采用标准互连网络与可重构扩展网络相结构的混合网络架构，将大量可重构微服务器节点高效互连与集成，构建高效能的可重构微服务器集群计算系统。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

图1示意性地示出了根据本发明第一实施例的基于可重构微服务器的集群计算系统的总体结构。

图2示意性地示出了根据本发明第二实施例的基于可重构微服务器的集群计算系统的总体结构。

图3示出了根据本发明实施例采用的可重构微服务器计算节点的总体结构。

图4示出了根据本发明实施例采用的可重构微服务器计算节点的另一种总体结构。