一种计算机系统的制作方法

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种计算机系统。

背景技术：

随着云计算技术的发展，用户对于数据的处理等要求越来越高，由此，NFV(Network Function Virtualization，网络功能虚拟化)应运而生。NFV是通过使用通用性硬件以及虚拟化技术，来承载很多功能的软件处理，其对于相应的支撑硬件也具有很高的要求。

传统的计算机系统是由单个计算模块、电源及风扇组成。但是，由于NFV面向的是大吞吐量的数据，可见，这种传统的计算机系统所构成的硬件不足以满足其需求，因此，如何实现NFV对于大吞吐量数据处理的需求，则成为当今亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种计算机系统，能够较好的满足NFV大吞吐量数据处理的需求。

本发明实施例提供了一种计算机系统，包括：网络功能虚拟化NFV应用扩展模块、至少两个计算模块及集中管理模组，其中，

所述NFV应用扩展模块，分别与每一个所述计算模块相连；用于接收外部的应用数据，并将所述应用数据传输给所述至少两个计算模块；以及接收所述至少两个计算模块传输的处理后的数据，并将所述处理后的数据进行输出；

每一个所述计算模块，用于接收所述NFV应用扩展模块传输的所述应用数据，并对所述应用数据进行处理；以及将处理后的数据传输给所述NFV应用扩展模块；

所述集中管理模组，用于对所述NFV应用扩展模块以及所述至少两个计算模块进行监测以及管理。

优选地，

每一个所述计算模块，包括：第一处理单元和第二处理单元；

所述第一处理单元和所述第二处理单元相连；

所述第一处理单元和所述第二处理单元均包括：两组PCIE控制器；其中，

所述两组PCIE控制器中的每一组所述PCIE控制器，分别通过1条100Gp/s带宽的传输通道与所述NFV应用扩展模块相连。

优选地，

每一个所述计算模块，包括：集中控制单元；

所述集中控制单元，通过直接媒体接口DMI总线和PCIE总线与相应的所述计算模块中的所述第一处理单元相连。

优选地，

每一个所述计算模块，包括：存储单元；

所述存储单元，通过串行接口SATA和PCIE总线与相应的所述集中控制单元相连。

优选地，

每一个所述计算模块，包括：网络扩展单元；

所述网络扩展单元，与相应的所述集中控制单元相连；用于实现所述第一处理单元和所述第二处理单元与外部设备之间的数据交互。

优选地，

每一个所述计算模块，包括：管理单元；

所述管理单元，通过PCIE总线、通用串行USB总线及系统管理SMBUS总线与相应的所述集中控制单元相连，以及通过I2C总线与所述集中控制模组相连；用于实现对所述计算模块的运行状态的监测，以及通过I2C总线将监测到的运行状态输出给所述集中控制模组。

优选地，

每一个所述计算模块，包括：I/O扩展单元；

所述I/O扩展单元，通过PCIE总线与相应的所述第二处理单元相连。

优选地，

进一步包括：电源模组PSU及电源背板；

所述电源模组PSU，包括：第一PSU和第二PSU；其中，

所述第一PSU和所述第二PSU，分别通过所述电源背板将转换后的供电电压输出给所述NFV应用扩展模块、所述至少两个计算模块以及所述集中管理模组。

优选地，

进一步包括：风扇模块；

所述风扇模块，用于对所述NFV应用扩展模块、所述至少两个计算模块以及所述集中管理模组进行散热。

优选地，

进一步包括：机耳面板以及背板；

所述机耳面板上设置有对应每一个所述计算模块的状态显示灯；

所述机耳面板通过所述背板与每一个所述计算模块相连；用于通过所述状态显示灯的亮灭展示每一个所述计算模块的正常或故障。

本发明实施例提供了一种计算机系统，通过该系统中的NFV应用扩展模块实现高带宽的应用数据接入，以及将应用数据传输给该系统中的至少两个计算模块，以使每一个计算模块对接收到的应用数据进行处理，并将处理后的数据传输给NFV应用扩展模块，以使其将处理后的数据进行输出。相较于传统的计算机系统，通过增加NFV应用扩展模块以及至少两个计算模块，能够较好的满足NFV大吞吐量数据处理的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例提供的一种计算机系统的结构示意图；

图2是本发明另一个实施例提供的一种计算机系统的结构示意图；

图3是本发明一个实施例提供的一种计算模块的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种计算机系统，包括：网络功能虚拟化NFV应用扩展模块101、至少两个计算模块102及集中管理模组103，其中，

所述NFV应用扩展模块101，分别与每一个所述计算模块102相连；用于接收外部的应用数据，并将所述应用数据传输给所述至少两个计算模块102；以及接收所述至少两个计算模块102传输的处理后的数据，并将所述处理后的数据进行输出；

每一个所述计算模块102，用于接收所述NFV应用扩展模块101传输的所述应用数据，并对所述应用数据进行处理；以及将处理后的数据传输给所述NFV应用扩展模块101；

所述集中管理模组103，用于对所述NFV应用扩展模块101以及所述至少两个计算模块102进行监测以及管理。

在图1所述的实施例中，通过该系统中的NFV应用扩展模块实现高带宽的应用数据接入，以及将应用数据传输给该系统中的至少两个计算模块，以使每一个计算模块对接收到的应用数据进行处理，并将处理后的数据传输给NFV应用扩展模块，以使其将处理后的数据进行输出。相较于传统的计算机系统，通过增加NFV应用扩展模块以及至少两个计算模块，能够较好的满足NFV大吞吐量数据处理的需求。

在本发明一个实施例中，每一个所述计算模块，包括：第一处理单元和第二处理单元；所述第一处理单元和所述第二处理单元相连；所述第一处理单元和所述第二处理单元均包括：两组PCIE控制器；其中，所述两组PCIE控制器中的每一组所述PCIE控制器，分别通过1条100Gp/s带宽的传输通道与所述NFV应用扩展模块相连。

其中，第一处理单元和第二处理单元具体可以为基于X86架构的至强XEON处理器，可支持28个逻辑计算核心、2个内存控制器、6个内存通道、18个DIMM(Dual Inline Memory Modules，双列直插式存储模块)插槽、576TB的存储空间、48组PCIE Lane(链路)，且两个处理器之间的带宽可达9.6GT/s。

除此之外，每一颗处理器与NFV应用扩展模块的具体连接方式可以是：两组PCIE控制器(PE1和PE2)各引出1组PCIEx16的链路通过高密度连接器连接到背板，并通过背板与NFV应用扩展模块上的2个PCIEx16的扩展槽位相连，其中，每组PCIEx16可提供的带宽是100Gp/s，这样，每一颗处理器就会对应2*100Gp/s的带宽，每一个计算模块就会对应4*100Gp/s的带宽，满足了NFV对大吞吐量数据处理的带宽需求。

而且，每一个扩展槽位均支持热插拔的操作，便于出现故障后在不影响计算模块运行的情况下，对相应的故障设备进行更换，从而使得整个计算机系统便于进行维护。

在本发明一个实施例中，每一个所述计算模块，包括：集中控制单元；所述集中控制单元，通过直接媒体接口DMI总线和PCIE总线与相应的所述计算模块中的所述第一处理单元相连。

除上述实施例中的两组PCIE控制器之外，第一处理单元还包括第三组PCIE控制器(PE3)。那么具体连接方式可以是：集中控制单元的上行通过DMI×4组总线与第一处理单元相连，通过1组PCIEx16的链路与PE3相连。由于第一处理单元和第二处理单元之间是相连的，因此，集中控制单元可以接收到这两个处理单元的控制信息，从而可以根据控制信息控制对应的连接设备。

在本发明一个实施例中，每一个所述计算模块，包括：存储单元；所述存储单元，通过串行接口SATA和PCIE总线与相应的所述集中控制单元相连。

具体的，存储单元可通过PCIEx4×2组总线连接到集中控制单元。存储单元可提供4TB的物理存储空间，用于存放相应计算模块中短期处理的数据。

在本发明一个实施例中，每一个所述计算模块，包括：网络扩展单元；所述网络扩展单元，与相应的所述集中控制单元相连；用于实现所述第一处理单元和所述第二处理单元与外部设备之间的数据交互。

在本发明一个实施例中，每一个所述计算模块，包括：管理单元；所述管理单元，通过PCIE总线、通用串行USB总线及系统管理SMBUS总线与相应的所述集中控制单元相连，以及通过I2C总线与所述集中控制模组相连；用于实现对所述计算模块的运行状态的监测，以及通过I2C总线将监测到的运行状态输出给所述集中控制模组。

具体的连接方式可以是：管理单元分别通过PCIEx1总线、USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)2.0及SMBUS(System Management Bus，系统管理总线)与集中控制单元相连；另外，这两个单元分别与TPM(Trusted Platform Module，可信任平台模组)相连，以及分别通过SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)与BIOS(Basic Input Output System，基本输入输出系统)闪存相连；以及集中控制单元通过USB2.0x2、USB3.0x2连接到高密度连接器，管理单元通过UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)、VGA(Video Graphics Array，视频图形阵列)也连接到该高密度连接器。

除此之外，管理单元还通过USB3.0x1、USB2.0x1与另外的连接器相连，并通过该连接器与TF card(TransFlash，快闪存储器卡)相连；管理单元还可与SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory，同步动态随机存储器)相连；以及通过UART与COM(cluster communication port，串行通信端口)相连；以及通过SPI与BMC(Baseboard Management Controller，基板管理控制器)ROM相连；以及通过I2C总线与EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器)相连；以及与SD Card(Secure Digital Memory Card，安全数码卡)相连；以及还可通过以太网PHY芯片与RJ45(Registered Jack，注册的插座)相连。

该管理单元可以对相应的计算模块的运行状态进行监控，例如，关键器件电压、电流的实时数值，以及温度等等，而且由于每一个管理模块均通过总线连接到集中管理模组，因此，用户可以通过集中管理模组实现对整个计算机系统中所有计算模块的统一管理。

在本发明一个实施例中，每一个所述计算模块，包括：I/O扩展单元；所述I/O扩展单元，通过PCIE总线与相应的所述第二处理单元相连。

在本发明实施中，第二处理单元也包括第三组PCIE控制器(PE3)，而该PE3是通过PCIEx16的链路与I/O扩展单元相连。该I/O扩展单元可以支持基于PCIE总线的标准扩展卡，可以搭配磁盘扩展卡及25Gb/50Gb/100Gb网络适配卡等。

在本发明一个实施例中，进一步包括：电源模组PSU及电源背板；所述电源模组PSU，包括：第一PSU和第二PSU；其中，所述第一PSU和所述第二PSU，分别通过所述电源背板将转换后的供电电压输出给所述NFV应用扩展模块、所述至少两个计算模块及所述集中管理模组。

该计算机系统中的电源模组PSU采用冗余设计，即PSU0和PSU1，当市电220V接入以后，PSU0和PSU1会进行电压转换，例如，将220V电压分别转换成P12V和P12V_STBY(冗余电源PSU1转换出的12V电压)，然后再通过电源背板输送给整个计算机系统中的各个模块。

在本发明一个实施例中，进一步包括：风扇模块；所述风扇模块，用于对所述NFV应用扩展模块、所述至少两个计算模块及所述集中管理模组进行散热。

其中，风扇模块的数量可依据计算机系统中部署的计算模块的数量进行设定，例如，针对2U设计集成了4个计算模块，那么选用4个风扇进行散热是可以满足散热要求的，但前提是要选用相应功率的风扇。

在本发明一个实施例中，进一步包括：机耳面板以及背板；所述机耳面板上设置有对应每一个所述计算模块的状态显示灯；所述机耳面板通过所述背板与每一个所述计算模块相连；用于通过所述状态显示灯的亮灭展示每一个所述计算模块的正常或故障。

例如，计算机系统中包括4个计算模块，那么可在机耳面板上设置四个不同颜色的LED(Light Emitting Diode，发光二极管)灯，当其中某一个计算模块出现故障时，可通过向相应LED灯的相应引脚输出低电平，以使该指示灯灭，进而提醒用户及时进行处理，以免影响整个计算机系统的运行。

值得说明的是，本发明实施例中的计算机系统可适用于1U、2U等多种高度的服务器。例如，针对2U，计算机系统中可设置4个计算模块实现对多种虚拟应用的计算处理。

如图2所示的一种计算机系统，包括：NFV应用扩展模块201、4个计算模块202、集中管理模组203、两组PSU204、4个风扇205、电源背板206、背板207及机耳面板208；其中，

每一个计算模块202包括第一处理单元2021和第二处理单元2022；

NFV应用扩展模块201提供16个PCIEx16的扩展槽位2011；

每一个计算模块202分别通过四条100GP/s带宽的传输通道连接到背板207上，并通过背板207与NFV应用扩展模块上的4个PCIEx16的扩展槽位2011相连；

集中管理模组203与背板207相连；

电源背板206的一端与背板207相连，另一端分别与两组PSU204相连；

4个风扇205与背板207相连；

机耳面板208与背板207相连。

通过NFV应用扩展模块201以高带宽的传输通道将外部应用数据接入，同时利用PCIEx16的链路将数据传输给计算机系统中的4个计算模块202，其中，每一条PCIEx16的链路提供100GP/s的带宽，满足NFV对于数据传输带宽的需求，从而提高对大吞吐量数据的传输以及处理的速度。

如图3所示的一个计算模块，包括：第一处理单元301、第二处理单元302、集中控制单元303、管理单元304、网络扩展单元305、存储单元306以及I/O扩展单元307，其中，

第一处理单元301包括三组PCIE控制器(3011、3012及3013)；

第二处理单元302包括三组PCIE控制器(3021、3022及3023)；

PCIE控制器3011和3012分别通过1条PCIEx16的链路与外部的高密度连接器1相连；

PCIE控制器3021和3022分别通过1条PCIEx16的链路与外部的高密度连接器2相连；

外部的高密度连接器1和2与背板(可为图2中的207)相连；

PCIE控制器3013通过1条PCIEx16的链路与集中控制单元303相连；

PCIE控制器3023通过1条PCIEx16的链路与I/O扩展单元307相连；

第一处理单元301通过DMI总线与集中控制单元303相连；

管理单元304分别通过PCIEx1、USB2.0及SMBUS与集中控制单元303相连；

管理单元304通过I2C总线与背板相连(通过背板与集中管理模组相连)；

存储单元306分别通过SATA0/1、PCIEx4*2与集中控制单元303相连。

各个第一处理单元301和各个第二处理单元302均是以两条100GP/s的传输通道连接到NFV应用扩展模块，而且各个第一处理单元和第二处理单元均可以实现对多种虚拟应用，例如，虚拟宽带网关vBNG的应用算法处理。

综上，本发明各个实施例至少具有如下有益效果：

1、在本发明实施例中，通过该系统中的NFV应用扩展模块实现高带宽的应用数据接入，以及将应用数据传输给该系统中的至少两个计算模块，以使每一个计算模块对接收到的应用数据进行处理，并将处理后的数据传输给NFV应用扩展模块，以使其将处理后的数据进行输出。相较于传统的计算机系统，通过增加NFV应用扩展模块以及至少两个计算模块，能够较好的满足NFV大吞吐量数据处理的需求。

2、在本发明实施例中，提出了一种面向NFV的计算机系统，通过高带宽数据接入以及多维的计算模块进行数据处理，可以满足多种NFV的不同需求，同时，多个计算模块同时对数据进行处理，可在一定程度上减小每一个计算模块的故障次数。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。