专利名称：一种计算机集群系统的无线组播及点对点通信方法
技术领域：
本发明涉及计算机技术，特别是涉及一种计算机集群系统的无线组播及点对点通"[目方法。
背景技术：
计算机集群或者大规模并行计算机是一种常见的高性能计算机体系结构形式，其是由多个计算机结点组成，每个计算机结点由一块或者多块电路板(主机单元)组成。多个计算机结点安装在一个密闭的机箱或者机柜内，构成计算机集群系统。各个计算机结点之间的数据通信和交换由互连网络实现，其中，互连网络的常见形式有电线，光纤，光波导， 自由空间激光，射频波导互连等等。有关大规模并行计算机结构及其互连网络的一些信息还可以参考公告号为CN1311376C的中国发明专利。随着计算机体积的缩小，并行度的提高，要求在一个机箱内安装更多的计算机结点。现有的计算机集群系统中，计算机结点之间多采用有线方式形成互连网络，然而，随着结点数量的增加，机箱内互连网络的连线复杂程度越来越高，所占体积越来越大；并且，各计算机结点间的通信也不够灵活。
发明内容
本发明解决的问题是现有的计算机集群系统的连线复杂度高，机箱的体积占用大，各计算机结点间的通信不够灵活。为解决上述问题，本发明实施方式提供一种计算机集群系统的无线组播及点对点通信方法，所述计算机集群系统包括密闭机壳；位于所述密闭机壳内的多个计算机结点，所述计算机结点包括主机单元、无线网络接口单元和天线单元，所述各计算机结点的主机单元通过所述无线网络接口单元和天线单元进行通信；所述通信方法包括发送结点在会议频道发送通信控制帧，所述通信控制帧包括传输数据帧的数据传输频道的标识和接收结点的标识，所述发送结点为发送数据帧的计算机结点，所述接收结点为接收所述数据帧的计算机结点，基于所述天线单元传送的无线射频信号的频段分配所述会议频道和数据传输频道；所述接收结点在所述会议频道接收到所述通信控制帧后，发送确认帧；所述发送结点在所述会议频道接收到所述接收结点的确认帧后，切换至所述数据传输频道发送数据帧；所述接收结点切换至所述数据传输频道接收所述发送结点发送的数据帧。可选的，所述天线单元为多输入多输出天线阵列。可选的，所述密闭机壳采用电磁屏蔽。可选的，所述通信控制帧为组播邀请帧，所述数据传输频道为组播频道，所述接收结点为除所述发送结点外参与组播通信的计算机结点。
可选的，所述通信控制帧为点对点邀请帧，所述数据传输频道为点对点频道，所述接收结点为参与点对点通信的对方计算机结点。可选的，在所述发送结点在会议频道发送通信控制帧前，还包括所述发送结点在会议频道获取所述数据传输频道的频道令牌，所述频道令牌用于确认所述发送结点占有所述数据传输频道。可选的，所述发送结点在会议频道获取所述数据传输频道的频道令牌包括所述发送结点向其他计算机结点发送频道占用查询帧，获得空闲的数据传输频道的信息，所述空闲的数据传输频道的信息包括频道占有结点的标识，所述频道占有结点为当前占有所述空闲的数据传输频道的计算机结点；所述频道占有结点向所述发送结点发送令牌授权帧，所述发送结点从所述频道占有结点获取所述空闲的数据传输频道的频道令牌。 可选的，所述发送结点在会议频道获取所述数据传输频道的频道令牌还包括在所述发送结点从所述频道占有结点获取所述频道令牌后，所述发送结点向所述频道占有结点发送令牌确认帧。可选的，在所述发送结点在会议频道发送通信控制帧前，还包括发送结点侦测到所述会议频道上有控制帧传输时，将发送所述通信控制帧的时间延迟预定时间。可选的，所述通信方法还包括所述接收结点接收到所述数据帧后，发送数据确认帧。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点在密闭空间内的计算机结点之间建立无线网络，降低了计算机结点之间的连线复杂性，提高了机壳内体积的利用率及机壳内计算机结点的组装密度。并且，通过建立线互连网络可以实现各计算机结点间的多种通信方式，实现了通信的灵活性和便利性。进一步地，本发明实施例的通信方法结合多输入多输出(MMO)无线局域网技术可以实现高速无线互连，提高计算机结点之间通信的灵活性，保持了计算机结点之间通信的闻吞吐量。
图I是本发明实施例的计算机集群系统的计算机结点的结构示意图；图2是本发明实施例的计算机集群系统的计算机结点的布局示意图；图3是本发明实施方式的计算机集群系统的无线组播及点对点通信方法的流程图；图4是本发明实施例的计算机集群系统的无线组播通信方法的流程图；图5是图4所示的步骤S41的流程图；图6是本发明另一实施例的计算机集群系统的无线点对点通信方法的流程图7是图6所示的步骤S61的流程图。
具体实施例方式本发明实施方式采用无线组网技术实现了密闭机壳内的各计算机结点之间的互连，降低了计算机结点之间的连线复杂性，提高机壳体积的利用率和机壳内计算机结点的组装密度。并且，本发明实施方式针对密闭空间的无线互连环境提出了一种通信方法，以实现各计算机结点的主机单元通过无线网络接口单元和天线单元进行数据通信和交换，从而提高了计算机结点之间通信的灵活性，保持了通信的高吞吐量。本发明实施方式的计算机集群系统包括密闭机壳；位于所述密闭机壳内的多个计算机结点，所述计算机结点包括主机单元、无线网络接口单元和天线单元，所述各计算机结点的主机单元通过所述无线网络接口单元和天线单元进行通信。所述密闭机壳可以采用电磁屏蔽，内部的无线信号无法泄漏到外部，外部的无线信号也无法干扰内部通信。如图I所示，所述计算机结点包括主机单元10、与主机单元10相连的无线网络接口单元20，以及与无线网络接口单元20相连的天线单元30。 主机单元10包括一个或多个处理器，主要用于进程的处理，主机单元10之间的数据通信通过无线网络接口单元20和天线单元30实现。在本发明实施例中，天线单元30为MMO天线阵列。MMO技术是一种无线传输技术，简单来说，是指发射端多个天线同时发射同一频率、同一数据的无线信号，各天线之间发射的无线信号在相位上有所不同，根据各天线之间不同相位差，并结合接收端的反馈信息，可以在空间中某个位置的接收端形成较强的合成信号。由于安装计算机结点的机壳是一个密闭的空间，在其中进行无线传输不可避免会产生大量的多径效应。在通常的无线传输技术中，多径效应是一个有害的因素，会严重降低传输的质量，但是利用MMO技术，多径效应就成了一个有利的因素，可以提高传输带宽和效率。因此，利用多个发射和接收天线的方案，以及波束形成技术，借助密闭空间中大量的多径效应，使得密闭空间中各个计算机结点的信号强度自适应达到最优。在本发明实施例中，多个计算机结点可以通过底板安装于所述机壳内，所述多个计算机结点位于所述底板上，所述底板安装于所述机壳内。由于采用无线互连技术，计算机结点在底板上的布局可以基本不受限制，例如，多个计算机结点在底板上可以如图2所示的以阵列方式排布。多个计算机结点之间不需要通过有线连接，底板的设计也就无需考虑布线所占空间，因而简化了底板的布局设计。并且，由于省去了布线占用的空间，因此，可以在密闭机壳内安装更多的计算机结点，提高了机箱的体积利用率。上述采用无线互连方式的计算机集群系统的计算机结点之间的数据通信方式的灵活性高，可以实现多种通信方式，例如，可以进行广播通信，组播通信和点对点通信。所述广播通信是指一个计算机结点向其他所有的计算机结点进行数据广播。所述组播通信是指一个计算机结点与多个计算机结点之间的数据通信。所述点对点通信是指一个计算机结点与另一计算机结点之间的数据通信。为使上述计算机集群系统的计算机结点之间的数据通信方式灵活高效，本发明实施例将计算机结点传输的无线射频信号依其频率范围(频段)分配为会议频道和数据传输频道，数据传输频道可以包括广播频道，组播频道和点对点频道，分别至少为一个。由于传输无线射频信号的计算机结点是在密闭机壳的空间内，且密闭机壳采用电磁屏蔽，对外界及受外界干扰都较小，因此对于无线射频信号的频道分配方式可以不受限制，也就是说，对于本领域技术人员来说，可以根据无线射频信号的频段和实际需求，采用现有的频道分配技术确定频道的数量、频点和频段。所述会议频道为公共的频道，用于传输控制帧。在进行各种数据通信方式前，所有计算机结点都工作在会议频道，基于控制帧确定数据通信方式、数据传输频道和参与数据传输的计算机结点；然后，参与数据传输的计算机结点切换至相应的数据传输频道(如广播频道、组播频道或点对点频道)进行数据的传输。所述数据传输频道用于传输数据帧，具体地，所述广播频道用于在广播通信中传输数据帧；所述组播频道用于在组播通信中传输数据帧；所述点对点频道用于在点对点通信中传输数据帧。所述控制帧可以由主机单元基于进行的通信方式而构造，并通过无线网络接口单元和天线单元发送；也可以由无线网络接口单元基于主机单元进行的通信方式而构造，并通过天线单元发送。所述数据帧通常由主机单元基于要传送的数据而构造，并通过无线网络接口单元和天线单元发送。 基于上述频道分配，本发明实施方式的计算机集群系统的无线组播及点对点通信方法如图3所示,包括步骤S32，发送结点在会议频道发送通信控制帧，所述通信控制帧包括传输数据帧的数据传输频道的标识(ID)和接收结点的标识，所述数据传输频道用于传输数据帧，所述发送结点为发送数据帧的计算机结点，所述接收结点为接收所述数据帧的计算机结点；步骤S33，接收结点在所述会议频道接收到所述通信控制帧后，发送确认帧；步骤S34，所述发送结点在所述会议频道接收到所述接收结点的确认帧后，切换至所述数据传输频道发送数据帧；步骤S35，所述接收结点切换至所述数据传输频道接收所述发送结点发送的数据帧。下面结合附图，以组播通信和点对点通信为例对本发明实施方式的计算机集群系统的通信方法进行详细说明。实施例一本实施例中，所述通信控制帧为组播邀请帧，所述数据传输频道为组播频道，所述接收结点为除所述发送结点外参与组播通信的计算机结点，由发送结点在组播邀请帧中指定。所述会议频道为一个，组播频道为三个，分别为组播频道1，组播频道2和组播频道3。请参阅图4，本实施例的计算机集群系统的无线组播通信方法包括步骤S41，发送结点在会议频道获取组播频道的频道令牌，所述频道令牌用于确认所述发送结点占有所述组播频道。步骤S42，发送结点在会议频道发送组播邀请帧，所述组播邀请帧包括传输数据帧的广播频道的标识和接收结点的标识；步骤S43，接收结点在会议频道接收到所述组播邀请帧后，发送确认帧；步骤S44，发送结点在所述会议频道接收到所述接收结点的确认帧后，切换至所述组播频道发送数据帧；步骤S45，接收结点切换至所述组播频道接收所述发送结点发送的数据帧。结合图2和图4，首先执行步骤S41，所述发送结点在会议频道获取组播频道的频道令牌，所述频道令牌用于确认所述发送结点占有所述组播频道。图2示例性地给出了 16个计算机结点，即计算机结点A P，以发送结点为计算机结点A (以下简称为结点A)，接收结点为计算机结点B、D、P(以下简称结点B、D、P)为例，结点A要向结点B、D、P发送数据前，需要先在会议频道获取频道令牌，频道令牌是一个特殊的控制帧，计算机结点只有获得这个控制帧的情况下，才能够在数据传输频道上发起数据的传输，该控制帧对于一个特定的数据传输频道而言是唯一的，这样就能保证数据传输频道上只有一个结点在进行数据传输，从而防止冲突，提高频道的使用效率。在本实施例中，每个计算机结点都维护着自己的一份“频道占用情况表”，如果自己获得了某个数据传输频道的频道令牌，当该计 算机结点开始进行数据传输，就在这个表中将该频道标记为“占用”，如果传输完成，就将该频道标记为“空闲”。另外，正常情况下，该计算机结点会在占用的频道上定时发出“心跳”信号，如果频道标记为占用，但是在占用的频道上长时间没有“心跳”信号，那么就认定为该计算机结点无响应，可以强行剥夺该计算机结点的频道令牌。请参阅图5,步骤S41进一步包括步骤S411，所述发送结点向其他计算机结点发送频道占用查询帧，获得空闲的组播频道的信息，所述空闲的组播频道的信息包括频道占有结点的标识，所述频道占有结点为当前占有所述空闲的组播频道的计算机结点。本实施例中，结点A通过会议频道向结点B P发送频道占用查询帧，查询空闲的组播频道，各结点查询各自的“频道占用情况表”，将空闲的组播频道的信息反馈给结点A。其中，结点C拥有组播频道I的频道令牌，且组播频道I标记为“空闲”;结点F拥有组播频道2的频道令牌，且组播频道2标记为“占用”；结点M拥有组播频道3的频道令牌，且组播频道3标记为“空闲”。结点A可以选择空闲的组播频道，即组播频道I或组播频道3进行数据传送，以结点A选择组播频道I进行数据传送为例，结点A根据反馈的组播频道的信息，获得组播频道I的频道占有结点的标识，即结点C。步骤S412，所述频道占有结点向所述发送结点发送令牌授权帧，所述发送结点从所述频道占有结点获取所述空闲的组播频道的频道令牌。具体地，结点A在会议频道上向结点C索取组播频道I的频道令牌，结点C通过会议频道向结点A发送令牌授权帧，所述令牌授权帧中包含组播频道I的频道令牌，即结点C通过会议频道以令牌授权帧的形式将组播频道I的频道令牌传递给结点A，结点A通过会议频道接收到结点C发送的令牌授权帧后，从令牌授权帧中获取组播频道I的频道令牌。此外，在所述发送结点从所述频道占有结点获取所述频道令牌后，所述发送结点还可以向所述频道占有结点发送令牌确认帧。具体地，在结点A获得组播频道I的频道令牌后，结点A通过会议频道向结点C发送令牌确认帧，结点C接收令牌确认帧。通过步骤S41实现了频道令牌从频道的原占有结点到新占有结点的传递，在本实施例中即为组播频道I的频道令牌从结点C传递到结点A。需要说明的是，在某些情况下，步骤S41可以省略，例如，在系统初始化后，所有计算机结点还未占有组播频道的情况，或者发送结点已拥有组播频道的频道令牌的情况。请继续参考图2和图4，接着执行步骤S42，发送结点在所述会议频道发送组播邀请帧，所述组播邀请帧包括传输数据帧的组播频道的标识和接收频道的标识。本实施例中，结点A通过会议频道发送组播邀请帧，邀请结点B、D、P在组播频道I进行组播通信的数据传送。接着执行步骤S43，接收结点在所述会议频道接收到所述组播邀请帧后，发送确认帧。具体地，基于组播邀请帧的接收结点的标识，结点B、D、P在会议频道上接收所述组播邀请帧，并在接收到所述组播邀请帧后，分别发送确认帧，向结点A确认已收到组播邀请，准备接收数据。接着执行步骤S44，发送结点在所述会议频道接收到所述接收结点的确认帧后，切换至所述组播频道发送数据帧。具体地，结点A在会议频道上接收到所有接收结点(即结点B、D、P)发送的确认帧后，切换至组播频道I进行数据传送，即发送数据帧。接着执行步骤S45，所述接收结点切换至所述组播频道接收所述发送结点发送的数据帧。具体地，结点B、D、P基于接收到的组播邀请帧确定结点A进行数据传送的组播频道为组播频道I后，切换至组播频道I接收结点A发送的数据帧，即在本实施例中，结点A的主机单元的数据帧通过组播频道I传送至结点B、D、P的主机单元。 在本实施例中，所述通信方法还可以包括所述接收结点接收到所述数据帧后，发送数据确认帧。具体地，结点B、D、P分别再组播频道I接收所述数据帧，并在接收到所述数据帧后分别发送数据确认帧，向结点A确认已接收数据。若结点A未接收到其中任一结点发送的数据确认帧，可以再次在组播频道I上发送数据帧。此外，还可以同时在多个组播频道中实现多路组播通信，即多个组播频道可以同时进行多组一个计算机结点与多个计算机结点间的通信。实施例二本实施例中，所述通信控制帧为点对点邀请帧，所述数据传输频道为点对点频道，所述接收结点为除所述发送结点外参与点对点通信的另一计算机结点，由发送结点在点对点邀请巾贞中指定。所述会议频道为一个，点对点频道为五个，分别为点对点频道1，点对点频 道2、点对点频道3、点对点频道4和点对点频道5。请参阅图6,本实施例的计算机集群系统的无线点对点通信方法包括步骤S61，发送结点在会议频道获取点对点频道的频道令牌，所述频道令牌用于确认所述发送结点占有所述点对点频道。步骤S62,发送结点在会议频道发送点对点邀请巾贞,所述点对点邀请巾贞包括传输数据中贞的点对点频道的标识和接收结点的标识；步骤S63，接收结点在会议频道接收到所述点对点邀请帧后，发送确认帧；步骤S64，发送结点在所述会议频道接收到所述接收结点的确认帧后，切换至所述点对点频道发送数据帧；步骤S65，接收结点切换至所述点对点频道接收所述发送结点发送的数据帧。结合图2和图6，首先执行步骤S61，所述发送结点在会议频道获取点对点频道的频道令牌，所述频道令牌用于确认所述发送结点占有所述点对点频道。图2示例性地给出了 16个计算机结点，即计算机结点A P，以发送结点为计算机结点A(以下简称为结点A)，接收结点为计算机结点B (以下简称结点B)为例，结点A要向结点B发送数据前，需要先在会议频道获取频道令牌，频道令牌是一个特殊的控制帧，计算机结点只有获得这个控制帧的情况下，才能够在数据传输频道上发起数据的传输，该控制帧对于一个特定的数据传输频道而言是唯一的，这样就能保证数据传输频道上只有一个结点在进行数据传输，从而防止冲突，提高频道的使用效率。在本实施例中，每个计算机结点都维护着自己的一份“频道占用情况表”，如果自己获得了某个数据传输频道的频道令牌，当该计算机结点开始进行数据传输，就在这个表中将该频道标记为“占用”，如果传输完成，就将该频道标记为“空闲”。另外，正常情况下，该计算机结点会在占用的频道上定时发出“心跳”信号，如果频道标记为占用，但是在占用的频道上长时 间没有“心跳”信号，那么就认定为该计算机结点无响应，可以强行剥夺该计算机结点的频道令牌。请参阅图7,步骤S61进一步包括步骤S611，所述发送结点向其他计算机结点发送频道占用查询帧，获得空闲的点对点频道的信息，所述空闲的点对点频道的信息包括频道占有结点的标识，所述频道占有结点为当前占有所述空闲的点对点频道的计算机结点。本实施例中，结点A通过会议频道向结点B P发送频道占用查询帧，查询空闲的点对点频道，各结点查询各自的“频道占用情况表”，将空闲的点对点频道的信息反馈给结点A。其中，结点C拥有点对点频道I的频道令牌，且点对点频道I标记为“空闲”；结点F拥有点对点频道2的频道令牌，且点对点频道2标记为“占用”；结点H拥有点对点频道3的频道令牌，且点对点频道3标记为“空闲”；结点M拥有点对点频道4的频道令牌，且点对点频道4标记为“空闲”;结点N拥有点对点频道5的频道令牌,且点对点频道5标记为“占用”。结点A可以选择空闲的点对点频道，即点对点频道I或点对点频道3或点对点频道4进行数据传送，以结点A选择点对点频道3进行数据传送为例，结点A根据反馈的点对点频道的信息，获得点对点频道3的频道占有结点的标识，即结点H。步骤S612，所述频道占有结点向所述发送结点发送令牌授权帧，所述发送结点从所述频道占有结点获取所述空闲的点对点播频道的频道令牌。具体地，结点A在会议频道上向结点H索取点对点频道3的频道令牌，结点H通过会议频道向结点A发送令牌授权帧，所述令牌授权帧中包含点对点频道3的频道令牌，即结点H通过会议频道以令牌授权帧的形式将点对点频道3的频道令牌传递给结点A，结点A通过会议频道接收到结点H发送的令牌授权帧后，从令牌授权帧中获取点对点频道3的频道令牌。此外，在所述发送结点从所述频道占有结点获取所述频道令牌后，所述发送结点还可以向所述频道占有结点发送令牌确认帧。具体地，在结点A获得点对点频道3的频道令牌后，结点A通过会议频道向结点H发送令牌确认帧，结点H接收令牌确认帧。通过步骤S61实现了频道令牌从频道的原占有结点到新占有结点的传递，在本实施例中即为点对点频道3的频道令牌从结点H传递到结点A。需要说明的是，在某些情况下，步骤S61可以省略，例如，在系统初始化后，所有计算机结点还未占有点对点频道的情况，或者发送结点已拥有点对点频道的频道令牌的情况。请继续参考图2和图6，接着执行步骤S62，发送结点在所述会议频道发送点对点邀请巾贞，所述点对点邀请巾贞包括传输数据巾贞的点对点频道的标识和接收频道的标识。本实施例中，结点A通过会议频道发送点对点邀请巾贞,邀请结点B在点对点频道3进行点对点通信的数据传送。接着执行步骤S63，接收结点在所述会议频道接收到所述点对点邀请帧后，发送确认中贞。具体地，基于点对点邀请巾贞的接收结点的标识，结点B在会议频道上接收所述点对点邀请巾贞，并在接收到所述点对点邀请巾贞后发送确认巾贞，向结点A确认已收到点对点邀请,准备接收数据。接着执行步骤S64，发送结点在所述会议频道接收到所述接收结点的确认帧后，切换至所述点对点频道发送数据帧。具体地，结点A在会议频道上接收到结点B发送的确认帧后，切换至点对点频道3进行数据传送，即发送数据帧。接着执行步骤S65，所述接收结点切换至所述点对点频道接收所述发送结点发送的数据帧。具体地，结点B基于接收到的点对点邀请帧确定结点A进行数据传送的点对频道为点对点频道3后，切换至点对点频道3接收结点A发送的数据帧，即在本实施例中，结点A的主机单元的数据巾贞通过点对点频道3传送至结点B的主机单元。
在本实施例中，所述通信方法还可以包括所述接收结点接收到所述数据帧后，发送数据确认帧。具体地，结点B在点对点频道3上接收所述数据帧，并在接收到所述数据帧后发送数据确认帧，向结点A确认已接收数据。若结点A未接收到结点B发送的数据确认帧，可以在点对点频道3上再次发送数据帧。此外，还可以同时在多个点对点频道中实现多路点对点通信，即多个点对点播频道可以同时进行多路一个计算机结点与另一个计算机结点间的通"[目。本发明实施例的计算机集群系统的通信方法还可以包括广播通信，所述通信控制帧可以不需要指定接收结点，即所述通信控制帧仅包括数据传输频道的标识。在所述广播通信中，所述通信控制帧为广播通知帧，所述数据传输频道为广播频道，所述发送结点为发送数据帧的计算机结点，所述接收结点为除所述发送结点外的其他所有计算机结点。所述通信方法包括所述发送结点在会议频道获取广播频道的频道令牌，所述频道令牌用于确认所述发送结点占有所述广播频道；发送结点在会议频道发送广播通知帧，所述广播通知帧包括传输数据帧的广播频道的标识；所述接收结点在所述会议频道接收到所述广播通知帧后，发送确认帧；所述发送结点在所述会议频道接收到所述接收结点的确认帧后，切换至所述广播频道发送所述数据帧；所述接收结点切换至所述广播频道接收所述发送结点发送的数据帧。上述实施例中，会议频道上仅仅传输简短的控制帧，如广播通知帧、组播邀请帧、点对点邀请帧、确认帧、频道占用查询帧、频道令牌、令牌确认帧等，不进行数据帧的传输，以保证所有控制帧的传输延迟和响应。另外，在会议频道上还可实现通信的冲突检测和避让，即在发送结点发送通信控制帧之前，发送结点侦测到所述会议频道上有控制帧传输时，将发送所述通信控制帧的时间延迟预定时间。其可以在发送结点获取频道令牌之前进行，也可以在发送结点获取频道令牌和发送通信控制帧之间进行。具体地，发送结点在一段时间上侦听会议频道，如果会议频道上没有控制帧(如其他计算机结点发送的通信控制帧)传输，则可以在会议频道发送通信控制帧；如果会议频道上有控制帧传输时，则将发送通信控制帧的时间延迟一段时间，当延迟的时间到后，发送再次侦听会议频道，如果会议频道上没有控制帧传输，则可以在会议频道上发送通信控制帧；当会议频道上有控制帧传输时，则将发送通信控制帧的时间再次延迟一段时间，此次延迟的时间可以长于上次延迟的时间，例如可以延长一倍。综上所述，在计算机集群系统中的各计算机结点间建立无线互连可以降低互连网络的连线复杂性，提高数据通信的灵活性。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精 神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
权利要求
1.一种计算机集群系统的无线组播及点对点通信方法，其特征在于，所述计算机集群系统包括密闭机壳；位于所述密闭机壳内的多个计算机结点，所述计算机结点包括主机单元、无线网络接口单元和天线单元，所述各计算机结点的主机单元通过所述无线网络接口单元和天线单元进行通信；所述通信方法包括 发送结点在会议频道发送通信控制帧，所述通信控制帧包括传输数据帧的数据传输频道的标识和接收结点的标识，所述发送结点为发送数据帧的计算机结点，所述接收结点为接收所述数据帧的计算机结点，基于所述天线单元传送的无线射频信号的频段分配所述会议频道和数据传输频道； 所述接收结点在所述会议频道接收到所述通信控制帧后，发送确认帧； 所述发送结点在所述会议频道接收到所述接收结点的确认帧后，切换至所述数据传输频道发送数据帧； 所述接收结点切换至所述数据传输频道接收所述发送结点发送的数据帧。
2.根据权利要求I所述的计算机集群系统的无线组播及点对点通信方法，其特征在于，所述天线单元为多输入多输出天线阵列。
3.根据权利要求I所述的计算机集群系统的无线组播及点对点通信方法，其特征在于，所述密闭机壳采用电磁屏蔽。
4.根据权利要求I至3任一项所述的计算机集群系统的无线组播及点对点通信方法，其特征在于，所述通信控制帧为组播邀请帧，所述数据传输频道为组播频道，所述接收结点为除所述发送结点外参与组播通信的计算机结点。
5.根据权利要求I至3任一项所述的计算机集群系统的无线组播及点对点通信方法，其特征在于，所述通信控制帧为点对点邀请帧，所述数据传输频道为点对点频道，所述接收结点为参与点对点通信的对方计算机结点。
6.根据权利要求I至3任一项所述的计算机集群系统的无线组播及点对点通信方法，其特征在于，在所述发送结点在会议频道发送通信控制帧前，还包括所述发送结点在会议频道获取所述数据传输频道的频道令牌，所述频道令牌用于确认所述发送结点占有所述数据传输频道。
7.根据权利要求6所述的计算机集群系统的无线组播及点对点通信方法，其特征在于，所述发送结点在会议频道获取所述数据传输频道的频道令牌包括 所述发送结点向其他计算机结点发送频道占用查询帧，获得空闲的数据传输频道的信息，所述空闲的数据传输频道的信息包括频道占有结点的标识，所述频道占有结点为当前占有所述空闲的数据传输频道的计算机结点； 所述频道占有结点向所述发送结点发送令牌授权帧，所述发送结点从所述频道占有结点获取所述空闲的数据传输频道的频道令牌。
8.根据权利要求7所述的计算机集群系统的无线组播及点对点通信方法，其特征在于，所述发送结点在会议频道获取所述数据传输频道的频道令牌还包括在所述发送结点从所述频道占有结点获取所述频道令牌后，所述发送结点向所述频道占有结点发送令牌确认帧。
9.根据权利要求I至3任一项所述的计算机集群系统的无线组播及点对点通信方法，其特征在于，在所述发送结点在会议频道发送通信控制帧前，还包括发送结点侦测到所述会议频道上有控制帧传输时，将发送所述通信控制帧的时间延迟预定时间。
10.根据权利要求I至3任一项所述的计算机集群系统的无线组播及点对点通信方法，其特征在于，还包括所述接收结点接收到所述数据帧后，发送数据确认帧。
全文摘要
一种计算机集群系统的无线组播及点对点通信方法，包括发送结点在会议频道发送通信控制帧，所述通信控制帧包括传输数据帧的数据传输频道的标识和接收结点的标识，基于天线单元传送的无线射频信号的频段分配所述会议频道和数据传输频道；所述接收结点在所述会议频道接收到所述通信控制帧后，发送确认帧；所述发送结点在所述会议频道接收到所述接收结点的确认帧后，切换至所述数据传输频道发送数据帧；所述接收结点切换至所述数据传输频道接收所述发送结点发送的数据帧。本发明实施例的通信方法提高了通过无线互连的计算机结点之间通信的灵活性，保持了计算机结点之间通信的高吞吐量。
文档编号H04W4/06GK102761833SQ20111011079
公开日2012年10月31日 申请日期2011年4月29日 优先权日2011年4月29日
发明者原昊, 吴东, 张健, 方兴, 李达哲, 臧春峰, 谢向辉, 钱磊 申请人:无锡江南计算技术研究所