[发明专利]一种基于主从架构的微服务器集群系统

说明书

技术领域

　　本发明涉及计算机架构领域，具体地说是一种基于主从架构的微服务器集群系统。

背景技术

随着互联网的发展，出现了大量的轻量化事务以及计算处理任务；传统的服务器的CPU，CPU核心数量有限，面对处理大量轻量化的事务和计算任务，并发处理轻量化事务能力受限，不能有效利用每个高性能的CPU核心，造成大量的资源浪费。

发明内容

　　本发明的技术任务是提供一种基于主从架构的微服务器集群系统，来解决CPU核心数量有限，面对处理大量轻量化的事务和计算任务，并发处理轻量化事务能力受限，不能有效利用每个高性能的CPU核心，造成大量的资源浪费的问题。

　　本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：1、一种基于主从架构的微服务器集群系统，该系统包括（1）主CPU设备；（2）从CPU设备；（3）主从互联拓扑总线；（4）散热和供电系统；（5）带外管理单元；其中：

（1）主CPU设备：主端（Master）CPU采用网络处理性能强大的高性能CPU，对外提供网络端口，下游通过主从总线拓扑连接从CPU，给从CPU分发任务，响应从CPU的请求，整合从CPU的处理结果并反馈；同时采用主备双活的方式提高可靠性；

（2）从CPU设备：从端（Slave）CPU采用低功耗低成本的微处理器架构，处理主CPU设备下发的轻量化事务和计算任务，并计算返回结果；需要请求外部的存储等数据的，发送到主CPU，由主CPU设备进行统一的处理和反馈；

（3）主从互联拓扑总线：采用PCIE总线，PCIE协议是基于主从的通信模式；通过PCIESWITCH来划分主CPU设备的主备的Partition，实现冗余结构设计；

（4）散热和供电系统：整个微服务器集群采用统一的散热和供电系统，并通过带外管理总线，实现由带外系统的统一管理；

（5）带外管理单元：通过带外管理总线，监管主CPU节点，从CPU节点，主从互联拓扑总线以及散热和供电系统，实现微服务器集群的带外管理功能。

本发明的一种基于主从架构的微服务器集群系统和现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本发明通过主从架构，进一步整合了微服务器集群的功能划分，从CPU设备采用微处理器架构，负责处理大量可并行处理的轻量化的事务和计算任务；主CPU设备负责轻量化事务的分发，统一管理，网络协议处理。主从设备的互联采用通用的PCIE总线，PCIE总线是一种主从总线模式，分主设备和从设备端。利用PCIE总线的通信特征，可以快速构建微服务器集群的总线拓扑，实现数据通信。并且PCIE总线占用较少的资源，可以采用大量的DMA（直接内存存取）传输方式，降低CPU的利用率；此外PCIE总线相比以太网络通信，在延迟方面有较大的改善。通过本发明的架构设计，事务处理划分更加专注，微服务器和主设备CPU都可以极大的提高自身的资源利用率，并且各自由于处理任务单一，中断减少，有效的降低了响应的时延；

2、本发明的冗余结构设计，主端设备采用主备双活模式，主备之间通过CPU总线互联，数据之间共享同步，即可同时响应外部请求并分发事务，也可作为冗余；主从总线拓扑上，通过PCIESWITCH，划分两个对等总线区域（Partition），即可解决PCIE总线多主端的冲突，可以实现主从设备互联总线的冗余；系统统一的散热和供电系统也采用冗余设计，提高系统的整体可靠性；

3、本发明的带外管理系统，负责系统中各个模块的带外数据管理，散热和供电系统的整体监控和调配，提高系统的功耗利用率和可靠性；对外提供带外管理功能接口；

4、采用微服务器集群，针对大量的轻量化事务以及计算处理任务的特点，采用多核微架构处理器，通过集群连接方式极大拓展核心数量，提高轻量化事务的并行处理能力的同时提高单核心的利用率。并且微处理器根据需要减少不了必须要的端口和功能，可以很大程度的提高功耗的利用率。

本发明具有设计合理、结构简单的特点，因而，具有很好的推广使用价值。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

附图1为一种基于主从架构的微服务器集群系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。