构建虚拟主板和虚拟存储设备的制造方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]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。
[0002]—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。
[0003]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)。
[0004]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。
[0005]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】
[0006]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。
[0007]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。
[0008]在一个示例性实施例中，计算节点可以包括相应的片上系统(SoC)模块，其中这些SoC模块在性质上可以是同质的。每一个SoC模块包括至少一个相应的微处理器内核、存储器(例如，随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM))和网络接口(例如，网络接口控制器(NIC))。每一个SoC模块还可以可选地包括相应的图形处理单元(GPU)和/或其它适当的模块。如术语“片上系统”所隐含的，在单个(共同的)基底上形成至少一个微处理器内核、本地存储器、网络接口和(可选的)GPU，故它们位于单个芯片上。此外，每一个计算节点还可以额外包括相应的本地存储模块(例如，闪存模块)，其操作性地耦合到相应SoC模块的至少一个微处理器内核。例如，SoC模块的微处理器内核可以通过总线和相关联的总线接口的方式，操作性地耦合到该本地存储模块。
[0009]上面所提及的数据存储节点可以包括硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD)、磁带驱动器、或者其某种适当的组合。每一个存储节点具有与其相关联的相应输入/输出(I/o)速度。也就是说，可以按照特定的速度，将数据写入存储节点和从存储节点读取数据。通常，与SSD相比，HDD具有更低的I/O速度。
[0010]如上所述，所述多个存储节点可以通过适当网络连接的方式，操作性地耦合到所述多个计算节点。向每一个存储节点分配至少与相应的存储节点的I/o速度相匹配的带宽。因此，举例而言，如果存储节点具有IGb/秒的I/O速度，则向该存储节点分配至少IGb/秒的带宽。用此方式来分配网络带宽，确保计算节点和存储节点之间的网络连接不会成为在该计算节点上执行的应用的瓶颈。在一个示例性实施例中，用于对计算节点和存储节点进行操作性耦合的网络可以是全对分网络;例如，其中的任意两个节点可以按照它们的网络连接的全速度进行通信的网络。
[0011]在上面所描述的计算系统架构的前提下，可以在应用的运行时间处，构建虚拟主板。例如，云运营商的客户端的应用可以指定某个量的处理资源和存储资源(该量可以是任意的)。云运营商可以响应于该指定的接收，形成虚拟主板和虚拟存储设备，其中该虚拟主板可以由任意的先前未被分配的计算节点来支持(其可以是奇数数量的计算节点，并且这些计算节点可以位于该计算系统中的不同机柜上)，以及该虚拟存储设备可以由任意的先前未被分配的存储节点来支持，其中这些存储节点与计算节点是分开的。例如，存储节点可以位于该计算系统的不同存储机柜之中。由于被分配给该应用的存储节点具有被分配给它的与该存储节点的相应I/o速度至少一样高的网络带宽，因此虚拟主板可以如同该计算节点与该存储节点同处于一地那样，从该虚拟存储设备读取数据和向该虚拟存储设备写入数据。
[0012]为了对本文讨论的系统和/或方法的一些方面有一个基本的理解，上面给出了简单概括。该概括部分不是对本文所讨论的系统和/或方法的详尽概述。其也不是旨在标识该系统和/或方法的关键/重要要素或者描述该系统和/或方法的范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面给出的【具体实施方式】的前奏。
【附图说明】
[0013]图1是一种示例性计算系统的框图。
[0014]图2示出了可以在该计算系统中包括的示例性计算节点。
[0015]图3是可以包括至少一个存储节点的存储设备的框图。
[0016]图4是可以在该计算系统中包括的示例性模拟调试器(stager)计算设备的功能框图。
[0017]图5示出了在云运营商的客户端的应用的运行时生成的示例性虚拟主板。
[0018]图6是示出用于设计具有特定架构的计算系统的示例性方法的流程图。
[0019]图7是示出用于响应接收到来自客户端的请求，构建虚拟主板和虚拟存储设备的示例性方法的流程图。
[0020]图8是一种示例性计算设备。
【具体实施方式】
[0021]现在参照附图来描述与向云运营商的客户端分配计算系统资源有关的各种技术，其中贯穿全文的相似附图标记用于指代相似的元素。在下文描述中，为了便于解释起见，为了对一个或多个方面有一个透彻理解，对众多的特定细节进行了描述。但是，显而易见的是，可以在不需这些特定细节的情况下实现这些方面。在其它实例中，以框图形式示出了公知的结构和设备，以便有助于描述一个或多个方面。此外，应当理解的是，被描述为由单个系统部件执行的功能，可以由多个部件来执行。类似地，例如，单个部件可以被配置为执行被描述为由多个部件来执行的功能。
[0022]此外，术语“或”旨在意味着包括性的“或”而不是排它的“或”。也就是说，除非另外说明或者从上下文中明确得知，否则“X使用A或B”旨在意味任何自然包括性排列。也就是说，短语“X使用A或B”由以下实例中的任意实例来满足:X使用A;X使用B;或者X使用A和B二者。此外，本申请和所附权利要求书中使用的冠词“一个(a)”和“一(an)”通常应当解释为意味“一个或多个”，除非另外说明或者从上下文中明确得知其针对单数形式。
[0023]此外，如本文所使用的，术语“部件”和“系统”旨在涵盖被配置有计算机可执行指令的计算机可读数据存储设备，其中当这些计算机可执行指令被处理器执行时，使得执行某种功能。计算机可执行指令可以包括例程、函数等等。此外，还应当理解的是，部件或系统可以位于单个设备上，也可以跨若干设备分布。此外，如本文所使用的，术语“示例性”旨在意味着用作对某些事情的说明或举例，而不是旨在指示优选性。
[0024]现参见图1，该图示出了可以由云运营商使用，以向多个客户端102-104提供计算和存储资源的示例性计算系统100。在一个示例性实施例中，该计算系统100可以是数据中心，在该情况下，客户端102-104可以是不同的相应公司。在