[发明专利]构建虚拟主板和虚拟存储设备

说明书

本文描述了与有助于构建虚拟主板和虚拟存储设备的计算系统架构有关的各种技术。计算系统包括多个计算节点和多个存储节点，其中计算节点与存储节点是分开的。计算节点包括相应的片上系统模块。计算节点和存储节点通过全对分带宽网络的方式进行通信耦合，其中向每一个存储节点分配至少与该存储节点的最大输入/输出速度相匹配的网络带宽。响应于接收到客户端请求，向客户端分配计算节点，并将其作为主板公开给该客户端的应用。同样，向客户端分配存储节点，并将其作为更大的存储设备公开给该客户端的应用。

背景技术

云运营商向云运营商的客户端租借计算资源，客户端使用所租借的计算资源来执行应用。这种部署趋势有利于云运营商和客户端相互获益。例如，客户端具有对相对高端的计算设备的访问，其中客户购买这种高端计算设备可能是相当昂贵的，并且客户进行维护也是相当麻烦的。由于规模经济，云运营商能够按照与客户购买服务器计算设备所需要付出的价格相比更低的价格来购买该服务器计算设备。此外，云运营商可以专业地维护这些服务器和其它硬件。

一般情况下，云运营商的客户端将阐述请求，该请求指示当执行该客户端的特定应用时，由该客户端所期望的计算资源。通常，客户端或者应用自身将请求“X”量的处理资源(例如，某个数量的微处理器内核或者特定量的处理能力)和“Y”量的持久性存储。

为了供应来自于多个客户端的这些请求，云运营商使用数据中心，数据中心通常包括通过局域网(LAN)通信耦合的几个机柜的服务器设备。每一个服务器设备包括相应的中央处理单元(CPU)，每一个CPU具有至少一个微处理器内核。另外，每一个服务器设备包括相应的持久存储单元(如，硬盘驱动器(HDD)或固态驱动器(SSD))。服务器设备的CPU位于主板上，服务器设备的存储单元通过总线的方式来耦合到主板(例如，经由小型计算机系统接口(SCSI)、串行连接SCSI(SAS)、串行高级技术配件(SATA)或者其它适当的接口)。

存在与云运营商使用常规的数据中心来服务其客户相关联的众多缺陷。首先，云运营商传统上以物理服务器设备为单位来分配计算和存储资源。但是，客户端可能按照更多的粒度等级来请求计算资源。传统上，云运营商通过对数据中心中的服务器设备上的计算资源进行欠利用来处理这种请求。例如，客户端可以请求与数据中心中的服务器设备里的一个CPU的六个微处理器内核相关联的处理资源，其中该CPU包括八个内核。传统上，云运营商向客户端分配整个的服务器设备，这可能造成八个微处理器内核中的两个微处理器内核空闲。

其次，数据中心中使用的常规服务器设备包括消耗相对较大功率量的CPU(每一CPU大约1000瓦的散热)。这进一步造成了数据中心具有冷却成本以维持适当的温度。第三，数据中心中使用的常规服务器设备的组成部分是相对昂贵和复杂的。例如，服务器设备包括主板，该主板上有必须连接到额外硬件组件(例如，图形处理单元(GPU)、存储器等等)的CPU。由于主板以及其上组件的相对较高成本，如果主板的个别组件(例如，图形处理单元(GPU))发生故障，则将服务器从机柜中取出，从服务器中取出该主板，从主板中取出该故障GPU，在主板上放置新的GPU，对主板进行测试，将主板插回到服务器设备，将服务器设备重新放回到机柜中，以及将服务器设备重新连接到局域网(LAN)，这些操作都会造成维护成本。

发明内容

下面是本文将进一步详细描述的主题的简短概括。该概括部分并不是旨在限制权利要求的范围。

本文描述了与示例性计算系统架构有关的各种技术，其中，计算系统可以是数据中心、企业服务器系统等等。一种示例性计算系统包括分开的多个计算节点和多个数据存储节点，例如，计算节点可以处于远离存储节点的位置。在该上下文中，术语“处于远离”旨在指示计算节点可以通过网络连接，而不是通过总线连接，来向存储节点写入数据和从存储节点接收数据。