專利名稱：一種計算機集群系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及計算機集群技術領域，尤其涉及一種計算機集群系統。
背景技術：
計算機集群是ー種計算機系統，它通過一組松散集成的計算機軟件和/或硬件連接起來高度緊密地協作完成計算工作。在某種意義上，它們可以被看作一臺計算機。集群系統中的單個計算機通常稱為節(jié)點，通常通過局域網連接，但也有其它的可能連接方式。集群計算機通常用來改進單個計算機的計算速度和/或可靠性。高性能計算集群是計算機集群的ー種，采用將計算任務分配到集群的不同計算節(jié) 并行應用程序，比如基于MPI (消息傳遞接ロ)標準開發(fā)的并行計算程序。這ー類應用程序可以實現多個計算節(jié)點并行執(zhí)行計算任務，計算節(jié)點間通常會有頻繁的數據交換和消息傳遞，因此高性能計算集群通常配置專用的計算網絡來進行這些數據交換。計算網絡的性能可以在很大程度上影響并行程序的計算效率，例如現在主流的InfiniBand高速網絡的并行程序執(zhí)行效率遠高于千兆以太網絡。高性能計算機集群除了計算網絡外還有ー套存儲網絡，用于連接磁盤陣列等存儲設備以及集群I/o節(jié)點，為集群提供全局共享存儲。一般大中至高性能計算集群都采用光纖通道的存儲區(qū)域網絡(Fiber Channel StorageArea Network, FC-SAN)。然而多套網絡的管理對集群系統管理員來說是個難題，因為InfiniBand網絡和FC-SAN網絡都有各自獨立的管理維護方法，特別是FC-SAN網絡的管理難度較大。針對相關技術中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
發(fā)明內容針對相關技術中的問題,本實用新型提出ー種基于ー套InfiniBand物理網絡的計算機集群系統，其能夠節(jié)省集群系統管理員的網絡管理和維護工作并提高集群系統中的存儲網絡的性能。本實用新型的技術方案是這樣實現的一種計算機集群系統，所述集群系統包括計算網絡單元,其包括一臺或多臺計算機,所述多臺計算機之間基于InfiniBand網絡進行通信以并行執(zhí)行計算任務；存儲網絡單元，其通過所述InfiniBand網絡與所述計算網絡單元相連接，所述存儲網絡單元包括至少ー個存儲設備，所述存儲設備配置有InfiniBand接ロ，所述存儲設備通過所述InfiniBand接ロ傳送存儲數據給所述計算機或者存儲所述計算機傳送的需要存儲的數據。在本實用新型可選實施方式中，所述集群系統中的存儲網絡單元包括應用服務器和多個配置有InfiniBand接ロ的存儲設備，所述存儲設備和所述應用服務器連接到所述InfiniBand 網絡；所述計算網絡單元中的計算機基于所述InfiniBand網絡將需要存儲的數據傳送給所述應用服務器或者從所述應用服務器獲取存儲數據；所述存儲設備通過所述InfiniBand接ロ接收所述應用服務器傳送的所述需要存儲的數據并存儲或者將所述存儲數據傳送給所述應用服務器。在本實用新型可選實施方式中，所述應用服務器與所述存儲設備通過SRP協議在所述存儲網絡單元中的InfiniBand網絡上傳輸數據。在本實用新型可選實施方式中，所述存儲設備包括磁盤陣列。本實用新型通過使用ー套Infiniband物理網絡既用于計算網絡單元，又用于存儲網絡単元，從而使得相比于現有的集群系統可以省去昂貴的光纖網絡，減小投入，并省去光纖網絡的維護成本。另外，集群系統管理員對ー套網絡的維護和管理能夠比兩套網絡簡 單，從而可以至少節(jié)省一半維護工作量。進ー步地，由于InfiniBand網絡的性能遠遠高于光纖網絡，因此基于InfiniBand網絡的網絡存儲單元可以大大提高存儲數據傳輸的性能。

圖I是根據本實用新型一實施例的計算機集群系統的結構示意框圖；圖2是根據本實用新型另ー實施例的計算機集群系統的結構示意框圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進ー步的說明。根據本實用新型一實施例的計算機集群系統的結構示意框圖如圖I所示，計算機集群系統包括計算網絡單元I和存儲網絡單元2。計算網絡單元I中包括一臺或多臺計算機10,計算機10之間通過InfiniBand網絡連接，從而計算機10之間基于InfiniBand網絡進行通信以并行執(zhí)行計算使任務。其中，這些計算機10也可以理解為計算網絡單元I中的計算節(jié)點。存儲網絡單元2包括至少ー個存儲設備20，存儲設備20使用InfiniBand接ロ與計算機10通信。存儲網絡單元2中的多個存儲設備之間也通過InfiniBand網絡連接。在ー實施方式中，計算節(jié)點可以是通過用于InfiniBand網絡的HCA卡(HostChannel Adaptor,主機通道適配器)以及Inf iniBand線纜直接與磁盤陣列的Inf inBand接ロ連接。其中，存儲設備20可以是磁盤陣列RAID。根據本實用新型另ー實施例的計算機集群系統的結構圖如圖2所示，存儲網絡單元2中包括配置有InfiniBand接ロ的ー個或多個磁盤陣列20和應用服務器22，它們組成存儲區(qū)域網絡SAN。應用服務器將磁盤陣列的存儲資源，比如RAID的邏輯卷，映射到應用服務器上，這樣應用服務器即掛載有存儲資源。然后應用服務器將所述存儲資源傳輸給計算網絡單元I中的計算節(jié)點10?？蛇x地,計算節(jié)點10可以通過HCA卡與磁盤陣列20基于InfiniBand 接 ロ通信。使用InfiniBand接ロ的磁盤陣列與應用服務器可以通過SRP協議(SCSI RDMAprotocol)在InfiniBand網絡上傳輸數據,這與現有計算網絡單元I中的計算機10之間基于InfinBand網絡傳輸數據使用的協議不相同。SRP協議是伴隨著RDMA(Remote DirectMemory Area,RDMA)技術的出現而設計的ー種網絡存儲協議,它利用RDMA功能在網絡上傳輸SCSI指令和數據。ー個新RDMA通道建立吋，SRP發(fā)起方端ロ要登錄SRP目標方端ロ。發(fā)出建立請求的一方是SRP發(fā)起方端ロ，接受請求的一方是SRP目標方端ロ。[0026]在本實用新型實施例中，計算機網絡單元I中的計算機10和配置有InfiniBand接ロ的磁盤陣列都位于同一套InfiniBand網絡中。正常運行狀態(tài)下，計算網絡單元中的計算節(jié)點的并行程序通信跑在計算網絡單元I中的InfiniBand網絡上,配置有InfiniBand接ロ的磁盤陣列(也稱為存儲節(jié)點)與其他存儲節(jié)點之間的存儲數據傳輸跑在存儲網絡單元2中的InfiniBand網絡上。由于兩個網絡單元中，數據傳輸的協議不一樣，因此計算網絡單元I與存儲網絡單元2之間可以互不干擾。在另ー實施方式中的存儲網絡單元中，應用服務器和配置有InfiniBand接ロ的磁盤陣列組成存儲區(qū)域網絡SAN。應用服務器將磁盤陣列的存儲資源，比如RAID的邏輯卷，通過SRP協議映射到應用服務器上，這樣應用服務器即掛載有存儲資源。然后應用服務器將所述存儲資源傳輸給計算網絡單元中的計算節(jié)點。綜上所述，借助本實用新型的上述技術方案，通過使用ー套Infiniband物理網絡，將其既用于并行程序通信(計算網絡)，又用于存儲數據傳輸(存儲網絡)，從而使得可以省去昂貴的光纖網絡，減小了投入，并且省去了光纖網絡的維護成本。另外，一套網絡的維護和管理能夠比兩套網絡簡單，從而可以至少節(jié)省集群系統管理員一半的維護工作量。進ー步地，由于InfiniBand網絡的性能遠遠高于光纖網絡，因此基于InfiniBand網絡的網絡存儲単元可以大大提高存儲數據傳輸的性能。InfiniBand QDR理論帶寬為40Gb/s，其是目前主流FC接ロ 8Gb/s的5倍。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種計算機集群系統，所述集群系統包括 計算網絡單元，其包括一臺或多臺計算機，其中所述多臺計算機之間基于InfiniBand網絡進行通信以并行執(zhí)行計算任務； 存儲網絡單元，其通過所述InfiniBand網絡與所述計算網絡單元相連接，所述存儲網絡單元包括至少ー個存儲設備，所述存儲設備配置有InfiniBand接ロ，所述存儲設備通過所述InfiniBand接ロ傳送存儲數據給所述計算機或者存儲所述計算機傳送的需要存儲的數據。
2.根據權利要求I所述的集群系統，其特征在于，所述存儲網絡單元包括應用服務器和多個配置有InfiniBand接ロ的存儲設備，所述存儲設備和所述應用服務器連接到所述InfiniBand 網絡； 所述計算網絡單元中的計算機基于所述InfiniBand網絡將需要存儲的數據傳送給所述應用服務器或者從所述應用服務器獲取存儲數據； 所述存儲設備通過所述InfiniBand接ロ接收所述應用服務器傳送的所述需要存儲的數據并存儲或者將所述存儲數據傳送給所述應用服務器。
3.根據權利要求2所述的集群系統，其特征在于，所述應用服務器與所述存儲設備通過SRP協議在所述存儲網絡單元中的InfiniBand網絡上傳輸數據。
4.根據權利要求I至3任一項所述的集群系統，其特征在于，所述存儲設備包括磁盤陣列。
專利摘要本實用新型公開了一種計算機集群系統，所述集群系統包括計算網絡單元，其包括多臺計算機，所述計算機之間基于InfiniBand網絡進行通信以并行執(zhí)行計算任務；以及存儲網絡單元，其通過所述InfiniBand網絡與所述計算網絡單元相連接，所述存儲網絡單元包括至少一個存儲設備，所述存儲設備配置有InfiniBand接口，所述存儲設備通過所述InfiniBand接口傳送存儲數據給所述計算機或者存儲所述計算機傳送的需要存儲的數據。采用本實用新型，能夠節(jié)省集群系統管理員的網絡管理和維護工作并提高集群系統中的存儲網絡的性能。
文檔編號H04L29/08GK202406147SQ20112057455
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權日2011年12月31日
發(fā)明者何滄平, 何牧君, 占杰, 吳宏文, 姜金良, 張兵, 戴榮, 方曉健, 曹振南, 李斌, 楊亮, 秦東明, 陳偉, 馬少杰 申請人:曙光信息產業(yè)股份有限公司