專利名稱：多節(jié)點服務(wù)器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能通過緊密結(jié)合多個向外擴展(scale out)型服務(wù)器模塊 (也稱為節(jié)點)來構(gòu)筑高性能的向上擴展(scale up)型服務(wù)器的多節(jié)點服務(wù)器裝 置。尤其是涉及多節(jié)點SMP(SymmetricMultiProcessor)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有的服務(wù)器裝置中的運算處理能力的擴展單元，可分類為稱為'向 外擴展'、'向上擴展'的大致兩個方式。所謂向外擴展方式以刀鋒服務(wù)器(blade sever)系統(tǒng)為代表，是指通過使處理分散到多個服務(wù)器裝置來提高整體的處理 能力的擴展手法，在相互關(guān)聯(lián)弱的處理量大的情況下有效。所謂向上擴展以 SMP系統(tǒng)為代表，是指利用處理器的高速化與增設(shè)、存儲器的大容量化等來 使服務(wù)器裝置單體的處理能力提高的擴展手法，在高負荷的單一過程處理中 有效。這樣，由于刀鋒服務(wù)器裝置與SMP服務(wù)器裝置分別具有不同的特征， 所以一般在系統(tǒng)構(gòu)造時，根據(jù)應(yīng)用程序、業(yè)務(wù)內(nèi)容來選擇適當(dāng)?shù)姆绞?。實際 上，在因特網(wǎng)數(shù)據(jù)中心(IDC)中，作為大量執(zhí)行WEB前端處理等較輕處理的 WEB服務(wù)器，適于向外擴展的刀鋒服務(wù)器裝置如適合于向上擴展的SMP服 務(wù)器裝置那樣，被用作大規(guī)模DB等執(zhí)行需要大量存儲器的處理的數(shù)據(jù)庫服 務(wù)器。這被認為一看就物盡其用非常有效，但為了符合目的來分別設(shè)置專用 的服務(wù)器裝置，管理變復(fù)雜，在運用成本方面難以稱為效率好的狀態(tài)。另外， 在千變?nèi)f化的商務(wù)環(huán)境中，作為應(yīng)對急劇的系統(tǒng)要件變化的己知解決策略， 第一，例如增設(shè)硬件。這例如在向外擴展型的刀鋒服務(wù)器裝置中增設(shè)刀鋒服 務(wù)器模塊，在向上擴展型的SMP服務(wù)器裝置中，增設(shè)處理器或存儲器等硬件 資源，或增強至更高性能的硬件資源，但這也認為是妨礙TCO削減的主要原 因之一。為了在由多個節(jié)點構(gòu)成的服務(wù)器裝置中構(gòu)筑多節(jié)點SMP結(jié)構(gòu)，需要在節(jié)
點間發(fā)送存儲器地址，維持高速緩沖存儲器一致(cache coherency),并以高 速緩存塊大小的塊單位來傳輸數(shù)據(jù)。在各節(jié)點的處理器中有保管頻繁使用的 數(shù)據(jù)塊的高速緩沖存儲器。 一般的高速緩沖存儲器塊尺寸為32、 64或128字 節(jié)，被稱為高速緩存塊。處理器在高速緩沖存儲器中沒有必要數(shù)據(jù)時(高速緩 沖存儲器錯誤)時，向其它處理器請求必要的數(shù)據(jù)。在請求塊的被修正拷貝不 在任何處理器中，或也不在輸入輸出控制器中時，從存儲器中取出塊。為了 得到變更塊的許可，從存儲器中取出塊的處理器需要成為塊的所有者。若得 到變更許可的處理器成為所有者，則將其它所有器件保持的拷貝變?yōu)闊o效， 前一所有者將得到變更許可的處理器請求的數(shù)據(jù)傳遞給新所有者。在前一所 有者將得到變更許可的處理器請求的數(shù)據(jù)傳遞給新所有者之后，若設(shè)其它處 理器共享所有處理器請求的數(shù)據(jù)的讀取專用拷貝，則從所有器件(不是存儲器) 提供數(shù)據(jù)。當(dāng)所有處理器為了寫入新的數(shù)據(jù)而必需高速緩沖存儲器的空區(qū)域 時，將高速緩沖存儲器塊寫入存儲器中，存儲器再次變?yōu)樗姓摺l(fā)現(xiàn)高 速緩沖存儲器塊的最新拷貝的處理稱為'高速緩沖存儲器一致'。系統(tǒng)設(shè)計者 主要使用廣播(broadcast)—致和目錄一致兩個方法來維持從各處理器看到的 存儲器的一貫性。
在廣播一致中，向所有節(jié)點發(fā)送所有地址。各器件調(diào)查(探聽(snoop)) 被請求的高速緩存塊在局部高速緩沖存儲器中變?yōu)槟姆N狀態(tài)。系統(tǒng)的各器件 在調(diào)查被請求的高速緩存塊在局部高速緩沖存儲器中變?yōu)槟姆N狀態(tài)數(shù)個循環(huán) 之后，判定整體的探聽結(jié)果，所以在廣播一致中，將延遲抑制到最小限度。
在目錄一致中，對于來自處理處理器的訪問請求，僅向管理特定高速緩 沖存儲器塊的地址的節(jié)點(家節(jié)點(home node))發(fā)送地址。硬件使用存儲器內(nèi) 的目錄或特殊的RAM或控制裝置來管理哪個節(jié)點共有或擁有哪個高速緩沖 存儲器塊。因為'目錄'被埋入在存儲器內(nèi)，所以原理上控制器必需每次訪 問存儲器來檢查目錄信息，所以控制變復(fù)雜，延遲變長，延遲的變動也變大。
為了實現(xiàn)多節(jié)點SMP構(gòu)造，在多節(jié)點間控制高速緩沖存儲器一致控制 時， 一般使用縱橫開關(guān)(crossbar switch)。但是，縱橫開關(guān)在業(yè)務(wù)處理必需通 過時，與沒有縱橫開關(guān)的情況相比，由于業(yè)務(wù)處理必需通過，在路徑中增加一個器件，所以存在等待時間變差的問題。若在請求系統(tǒng)業(yè)務(wù)處理與響應(yīng)系 統(tǒng)業(yè)務(wù)處理的往復(fù)路徑看，則在使用縱橫開關(guān)的情況與未使用的情況下，等 待時間差別很大。
目前，也有不具有縱橫開關(guān)的多節(jié)點SMP構(gòu)造，但目錄一致方式的目錄 基礎(chǔ)的SMP構(gòu)造一般， 一致的延遲變長，構(gòu)成系統(tǒng)性能惡化的原因之一。
另外，作為在背板(backplane)上直接相互連接節(jié)點間的方法，例如特 開2004-070954記載的實例。這示出了直接相互連接節(jié)點間的方法，但未明 確記載高速緩沖存儲器一致的維持方式或業(yè)務(wù)處理的處理方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種服務(wù)器裝置，除作為刀鋒服務(wù)器模塊的功能 外，還可SMP結(jié)合多個刀鋒服務(wù)器模塊之間，實現(xiàn)可同時實現(xiàn)向外擴展與向 上擴展的多節(jié)點服務(wù)器裝置。
本發(fā)明的目的還在于減小多節(jié)點SMP構(gòu)造中的等待時間。另外，還在于 削減裝置的部件個數(shù)，降低成本，降低故障率和削減資源。
本發(fā)明的一種服務(wù)器裝置，由多個節(jié)點和管理裝置整體的管理單元構(gòu)成， 其特征在于，各節(jié)點具備切換該節(jié)點的動作模式的模塊管理部，該模塊管理 部根據(jù)從所述管理單元傳遞的構(gòu)成信息，切換各節(jié)點單獨動作或與其它節(jié)點 以SMP構(gòu)造來協(xié)調(diào)動作。
本發(fā)明還是一種由多個節(jié)點構(gòu)成的SMP構(gòu)造的服務(wù)器裝置，其特征在 于，具備背板，該背板搭載所述多個節(jié)點，相互連接各節(jié)點之間，各節(jié)點具 備節(jié)點控制器，該節(jié)點控制器在與包含自節(jié)點的全部節(jié)點之間，進行業(yè)務(wù)處 理的發(fā)送與接收，該節(jié)點控制器執(zhí)行業(yè)務(wù)處理的排序。
本發(fā)明的特征還在于，在背板上以等長來布線各節(jié)點間的鏈路，即便在 自節(jié)點內(nèi)，也可通過執(zhí)行與背板上的各節(jié)點間鏈路行長的環(huán)路布線，取得節(jié) 點間的同步。
本發(fā)明還是一種服務(wù)器裝置，其由多個節(jié)點、管理裝置整體的管理單元、 和對該多個節(jié)點分配共同的基準(zhǔn)時鐘的基準(zhǔn)時鐘分配單元構(gòu)成，其特征在于， 各節(jié)點具備產(chǎn)生自身的基準(zhǔn)時鐘的基準(zhǔn)時鐘發(fā)生電路；時鐘分配器，切換從 該基準(zhǔn)時鐘發(fā)生電路產(chǎn)生的自身的基準(zhǔn)時鐘、與從所述基準(zhǔn)時鐘分配單元分
5配的共同的基準(zhǔn)時鐘，向該節(jié)點內(nèi)分配任一基準(zhǔn)時鐘；模塊管理部，根據(jù)從 所述管理單元傳遞的構(gòu)成信息，向所述時鐘分配器指示分配到該節(jié)點內(nèi)的基 準(zhǔn)時鐘的切換。
根據(jù)本發(fā)明，可提供一種服務(wù)器裝置，除現(xiàn)有的刀鋒服務(wù)器裝置的向外
擴展型的擴展性之外，還具有基于SMP結(jié)合多個刀鋒服務(wù)器模塊之間的向上
擴展型的擴展性，所以根據(jù)系統(tǒng)導(dǎo)入后的商務(wù)要件的變化，執(zhí)行這些應(yīng)用程 序的服務(wù)器裝置柔性地放大或縮小其資源并最佳化，結(jié)果，可降低運用成本，
削減TCO。
另外，根據(jù)本發(fā)明，在多節(jié)點構(gòu)成多處理器的服務(wù)器裝置中的節(jié)點間鏈 路連接中不需要縱橫開關(guān)，就多節(jié)點SMP結(jié)構(gòu)而言，等待時間變小，可提高 系統(tǒng)的性能。另外，由于不需要縱橫開關(guān)，所以可實現(xiàn)基于部件個數(shù)削減的 故障率降低、成本下降和資源削減。


圖1是表示本發(fā)明的多節(jié)點服務(wù)器裝置的系統(tǒng)構(gòu)成例的圖。
圖2是表示本發(fā)明的多節(jié)點SMP服務(wù)器的4節(jié)點構(gòu)成例的圖。
圖3是圖2的4節(jié)點SMP結(jié)構(gòu)中的各節(jié)點的構(gòu)成例。
圖4是圖2的4節(jié)點SMP結(jié)構(gòu)中的各節(jié)點的另一構(gòu)成例。
圖5是圖2的4節(jié)點SMP結(jié)構(gòu)中的各節(jié)點的另一構(gòu)成例。
圖6是本發(fā)明的多節(jié)點SMP服務(wù)器的4節(jié)點構(gòu)成的另一例的圖。
圖7是圖6的4節(jié)點SMP結(jié)構(gòu)中的各節(jié)點的構(gòu)成例。
圖8是說明4節(jié)點SMP結(jié)構(gòu)中的廣播與一致響應(yīng)的圖。
圖9是說明業(yè)務(wù)處理的超越實例的圖。
圖IO是說明使用等待電路的業(yè)務(wù)處理響應(yīng)同步的圖。
圖ll是節(jié)點控制器的構(gòu)成例。
圖12是節(jié)點控制器的其它構(gòu)成例。
圖13是節(jié)點控制器的處理流程圖。
圖14是表示圖1的系統(tǒng)構(gòu)成例的詳細構(gòu)成的圖。
圖15是表示本發(fā)明的多節(jié)點服務(wù)器裝置的其它實施方式的圖。
圖16是表示系統(tǒng)構(gòu)成信息的實例的表。圖17是一般的刀鋒服務(wù)器裝置的構(gòu)成圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖來說明本發(fā)明的實施例。
圖n是一般的刀鋒服務(wù)器系統(tǒng)的構(gòu)成圖。由至少兩臺以上的刀鋒服務(wù)器
模塊110(節(jié)點#0 #11)、管理服務(wù)器裝置整體的服務(wù)處理器單元11、以及通過 安裝這些單元來實現(xiàn)單元間的信號傳遞的背板113構(gòu)成。在刀鋒服務(wù)器模塊
110中可搭載至少1臺以上的CPU22，通過具備控制該CPU22與存儲器23 的節(jié)點控制器120、 I/O電路24、以及具有刀鋒服務(wù)器模塊110內(nèi)部的電源控 制、構(gòu)成管理、環(huán)境監(jiān)視等功能的模塊管理部125，具有作為1臺服務(wù)器裝 置的功能。另外，在各刀鋒服務(wù)器模塊110內(nèi)部，具備由基準(zhǔn)時鐘發(fā)生器26 與時鐘分配器127構(gòu)成的基準(zhǔn)時鐘分配電路121，向刀鋒服務(wù)器模塊110內(nèi) 的同步動作的各LSI分配基準(zhǔn)時鐘S121，但如上所述，1臺刀鋒服務(wù)器模塊 110作為1臺服務(wù)器裝置獨立，該時鐘不必與其它刀鋒服務(wù)器模塊內(nèi)的基準(zhǔn) 時鐘同步。
圖1表示本發(fā)明的多節(jié)點服務(wù)器裝置的一實施例。由多個刀鋒服務(wù)器模 塊10(節(jié)點#0 #11)、管理服務(wù)器裝置整體的服務(wù)處理器單元11、以及通過安 裝這些單元來實現(xiàn)單元間的信號傳遞的背板113構(gòu)成。各刀鋒服務(wù)器模塊110 內(nèi)部的基本構(gòu)成與圖17的一般刀鋒服務(wù)器系統(tǒng)一樣，但模塊管理部25除上 述功能外，還具有基準(zhǔn)時鐘的切換功能。另外，節(jié)點控制器20具有SMP結(jié) 合接口 S20，具有經(jīng)由背板13來實現(xiàn)多節(jié)點SMP結(jié)構(gòu)的功能。
圖2是基于本發(fā)明的不具有縱橫開關(guān)的廣播方式的多節(jié)點SMP服務(wù)器的 構(gòu)成例，本圖中，以4節(jié)點的情況為例。
在廣播一致中，如圖8所示，將所有的地址廣播給所有的節(jié)點，各節(jié)點 進行一致響應(yīng)。各節(jié)點在調(diào)査被請求的高速緩存塊在局部高速緩沖存儲器中 變?yōu)槟姆N狀態(tài)的數(shù)個循環(huán)之后，判定整體的探聽結(jié)果，進行一致響應(yīng)。
如圖9所示，從地址的廣播到一致響應(yīng)所需的時間在存在距廣播地址的 節(jié)點近的節(jié)點與遠的節(jié)點、即存在節(jié)點間的布線短的節(jié)點與長的節(jié)點的情況 下，會產(chǎn)生業(yè)務(wù)處理的超越。為了控制該因節(jié)點間布線的長度不同而產(chǎn)生的 業(yè)務(wù)處理的超越， 一般通過安裝縱橫開關(guān)來避免，但在本手法中，因為不具有縱橫開關(guān)，所以如何執(zhí)行業(yè)務(wù)處理的排序成為問題。因此，在圖2中，通 過在背板201內(nèi)等長布線各節(jié)點間鏈路，設(shè)為相同循環(huán)，并通過將等待時間 保持恒定，取得節(jié)點間的同步。
另外，如圖10所示，對廣播地址的節(jié)點自身的一致響應(yīng)由于不必通過節(jié) 點間布線，所以沒有節(jié)點傳遞的時間，比來自發(fā)出業(yè)務(wù)處理請求的其它節(jié)點 的一致響應(yīng)快，故會產(chǎn)生業(yè)務(wù)處理的超越。為了控制由于沒有節(jié)點傳遞的時 間而產(chǎn)生的業(yè)務(wù)處理的超越，在節(jié)點控制器內(nèi)安裝等待電路。
圖11表示節(jié)點控制器1102的構(gòu)成，如圖13所示，從CPU1101發(fā)行的 業(yè)務(wù)處理被HOSTi/fl 106傳遞給定序器(sequencer)1107(步驟1301、 1302)。之 后，通過定序器1107的控制(步驟1303)，將業(yè)務(wù)處理傳遞給標(biāo)志控制電路 1104。標(biāo)志控制電路1104確認標(biāo)志信息U03(步驟1306)，在高速緩沖存儲器 上Modify或Shared read的情況下，返回定序器U07(步驟1307、 1303)，通 過存儲器i/fll09的控制，訪問存儲器1111(步驟1304、 1305)。這里，在高速 緩沖存儲器上未Modify或Shared read的情況下，為了探聽詢問，由一致發(fā) 送部1105向其它節(jié)點發(fā)行業(yè)務(wù)處理(步驟1308、 1310)。同時，將業(yè)務(wù)處理發(fā) 送給自節(jié)點的等待電路lllO(步驟1309)。從其它節(jié)點和所述等待電路1110返 回的一致響應(yīng)由節(jié)點控制器1102上的一致接收部1108接收(步驟1311)。
圖12是在節(jié)點控制器1102上安裝等待電路1204的實例，在其它節(jié)點的 探聽處理結(jié)束后返回的一致響應(yīng)由節(jié)點控制器1102上的一致接收部1205接 收。通過取得同步，在相同定時返回的一致響應(yīng)、與利用等待電路1204的延 遲使定時一致的對自節(jié)點的一致響應(yīng)的定時完全一致。將由一致接收部1205 接收到的業(yè)務(wù)處理傳遞給定序器1203，利用存儲器i/fll09的控制，訪問存儲
器mi。
如圖12所示的電路所示，在服務(wù)器啟動時，CPU在啟動前由固件1206 來一次計算來自業(yè)務(wù)處理請求對象各節(jié)點的響應(yīng)時間、和經(jīng)自節(jié)點中的等待 電路的響應(yīng)時間所需的時間。根據(jù)該響應(yīng)所需的時間的計算，利用固件1206 來調(diào)整響應(yīng)時間。若使各節(jié)點間的布線等長，則當(dāng)在節(jié)點控制器內(nèi)安裝等待 電路(環(huán)路布線)時，利用固件1206的響應(yīng)時間的調(diào)整，取得節(jié)點間的同步。 通過取得節(jié)點間的同步，對廣播后的該地址的探聽結(jié)果的判定后的響應(yīng)恒定，保證業(yè)務(wù)處理的選擇順序一定相同。另外，在使各個節(jié)點作為獨立的刀鋒服 務(wù)器動作的情況下，不產(chǎn)生圖8所示的廣播。
圖3表示多節(jié)點SMP服務(wù)器的4節(jié)點構(gòu)成中的各節(jié)點的構(gòu)成例。在節(jié)點 301上，具有結(jié)合多個節(jié)點來構(gòu)成一個SMP用的節(jié)點間結(jié)合接口 307。并且， 在節(jié)點控制器302上安裝節(jié)點鏈路控制器303。使節(jié)點控制器302上具有節(jié) 點鏈路控制器接口 306，利用各節(jié)點的節(jié)點鏈路控制器接口 306來一對一連 接節(jié)點控制器彼此，由此實現(xiàn)SMP結(jié)構(gòu)。節(jié)點鏈路控制器接口 306與節(jié)點控 制器內(nèi)部的節(jié)點鏈路控制器303 —起起到縱橫開關(guān)的作用。通過執(zhí)行從節(jié)點 鏈路控制器303至節(jié)點鏈路控制器303的、夾入鎖存器304的局部環(huán)路布線， 使與來自各節(jié)點的響應(yīng)的定時一致，通過取得全部節(jié)點間的同步，設(shè)為相同 循環(huán)，通過將等待時間保持恒定，實現(xiàn)與業(yè)務(wù)處理響應(yīng)的定時一致的功能。 通過與業(yè)務(wù)處理響應(yīng)的定時一致的功能的實現(xiàn)，保證業(yè)務(wù)處理的排序。
節(jié)點控制器302的業(yè)務(wù)處理發(fā)送功能與接收功能獨立，節(jié)點控制器302 可并行處理業(yè)務(wù)處理的發(fā)送與接收。節(jié)點鏈路控制器303向所有節(jié)點以相同 的順序廣播一致業(yè)務(wù)處理。具有節(jié)點鏈路控制器接口 306的節(jié)點控制器302 以相同的順序向節(jié)點控制器內(nèi)部傳輸從各節(jié)點接收的一致業(yè)務(wù)處理。節(jié)點鏈 路控制器接口 306具有廣播業(yè)務(wù)處理的節(jié)點間傳輸、 一致響應(yīng)業(yè)務(wù)處理的節(jié) 點間傳輸、 一對一業(yè)務(wù)處理的節(jié)點間傳輸?shù)墓δ?。由ECC(Error Correction Coding)來保證流過節(jié)點鏈路的業(yè)務(wù)處理。
將廣播業(yè)務(wù)處理分類成請求系列業(yè)務(wù)處理與響應(yīng)系列業(yè)務(wù)處理。具有節(jié) 點鏈路控制器接口 306與節(jié)點鏈路控制器303的節(jié)點控制器302內(nèi)部對請求 系列業(yè)務(wù)處理與響應(yīng)系列業(yè)務(wù)處理進行二重化，在節(jié)點鏈路上無區(qū)別地傳輸 請求系列業(yè)務(wù)處理與響應(yīng)系列業(yè)務(wù)處理。另外， 一對一業(yè)務(wù)處理被分類成地 址業(yè)務(wù)處理與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理。在節(jié)點控制器302內(nèi)部，對地址業(yè)務(wù)處理與數(shù) 據(jù)業(yè)務(wù)處理二重化一對一業(yè)務(wù)處理，但在節(jié)點鏈路上，連續(xù)傳輸在與地址業(yè) 務(wù)處理對應(yīng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理中包含的數(shù)據(jù)。
使節(jié)點控制器內(nèi)具有計算各節(jié)點中鏈路傳遞需要何循環(huán)的計算電路，通 過計算，向各節(jié)點的固件通知鏈路間的錯位，利用固件的修正來執(zhí)行各節(jié)點 間的循環(huán)數(shù)的同步。因為除等長布線外，根本沒有鏈路間的錯位，所以保證對廣播后的該地址的探聽恒定，實現(xiàn)與業(yè)務(wù)處理響應(yīng)的定時一致的功能，保 證業(yè)務(wù)處理的排序。
即便取得節(jié)點間的同步，也可如利用節(jié)點控制器內(nèi)的隊列狀態(tài)不錯開響 應(yīng)定時那樣，利用固件的控制，有余裕的節(jié)點等待響應(yīng)上花費時間的節(jié)點的 處理，從而保證業(yè)務(wù)處理的選擇順序一定相同。
圖4表示4節(jié)點構(gòu)成中的各節(jié)點的其它構(gòu)成例。通過將圖2所示的各節(jié)
點間等長布線的背板201與圖4的404所示、節(jié)點控制器402內(nèi)部的局部環(huán) 路404的長度變?yōu)榕c圖2所示的背板201內(nèi)的各節(jié)點間的等長布線相同的長 度，可實現(xiàn)使與來自各節(jié)點的業(yè)務(wù)處理響應(yīng)的定時一致的功能。由此，可實 現(xiàn)無需縱橫開關(guān)的'廣播(探聽)一致'方式的探聽基礎(chǔ)的SMP結(jié)構(gòu)。
圖5表示4節(jié)點構(gòu)成中的各節(jié)點的其它構(gòu)成例。即便使用圖2所示的各 節(jié)點鏈路間等長布線的背板201與圖5所示的節(jié)點鏈路接口，也可實現(xiàn)無需 縱橫開關(guān)的'廣播(探聽)一致，方式的探聽基礎(chǔ)的SMP結(jié)構(gòu)。在圖5所示的 節(jié)點控制器502上除具有向其它節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)處理的發(fā)送功能的鏈路 端口(節(jié)點數(shù)-l)個與具有至其它節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)處理的接收功能的鏈路 端口(節(jié)點數(shù)-l)個的節(jié)點間結(jié)合接口 506，還安裝具有至發(fā)出業(yè)務(wù)處理請求的 自身節(jié)點的局部環(huán)路用數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)處理的發(fā)送鏈路端口與數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)處 理的接收鏈路端口的節(jié)點鏈路控制器接口 505。因為節(jié)點控制器502的業(yè)務(wù) 處理發(fā)送功能與接收功能獨立，所以節(jié)點控制器可并行處理業(yè)務(wù)處理的發(fā)送 與接收。如圖5所示，通過在節(jié)點鏈路控制器接口 504以外的節(jié)點上的路徑 505中，執(zhí)行與各節(jié)點鏈路間等長的布線，以具有延遲的作用，實現(xiàn)使與來 自各節(jié)點的業(yè)務(wù)處理響應(yīng)的定時一致的功能。
圖6表示4節(jié)點構(gòu)成中的各節(jié)點的又一構(gòu)成例。除圖2所示的背板201 內(nèi)的各節(jié)點間的等長布線外，如圖6所示，通過在背板601內(nèi)以與各節(jié)點間 鏈路的等長布線相同的長度布線至自節(jié)點的環(huán)路布線606 609，使業(yè)務(wù)處理 響應(yīng)的定時一致。此時，如圖7所示，節(jié)點間結(jié)合接口 705通過僅在節(jié)點控 制器702內(nèi)準(zhǔn)備節(jié)點數(shù)量的數(shù)據(jù)請求業(yè)務(wù)處理的發(fā)送部與接收部的節(jié)點鏈路 端口，不必實施在節(jié)點控制器內(nèi)夾入鎖存器的環(huán)路布線、以及與各節(jié)點間等 長的環(huán)路布線。另外，本發(fā)明就多節(jié)點結(jié)構(gòu)多處理器的服務(wù)器裝置而言，是將各節(jié)點設(shè) 為服務(wù)器刀鋒的刀鋒服務(wù)器，采用節(jié)點間鏈路連接方式，即通過在節(jié)點控制 器內(nèi)部執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)處理的排序，在外部不需要縱橫開關(guān)，可以是向?qū)?象型多處理器結(jié)構(gòu)增設(shè)處理器的形式，也可以是獨立的增設(shè)服務(wù)器的形式。
圖1中，為了進一步使刀鋒服務(wù)器模塊10(節(jié)點#0 #11)間的SMP結(jié)合更 高性能，在服務(wù)器模塊間，基準(zhǔn)時鐘同步是必不可少的，所以在背板13中安 裝可向全部的刀鋒服務(wù)器模塊10分配基準(zhǔn)時鐘的基準(zhǔn)時鐘分配單元14，在 背板13內(nèi)等長布線分配的基準(zhǔn)時鐘，利用各刀鋒服務(wù)器模塊110內(nèi)部的基準(zhǔn) 時鐘分配電路21內(nèi)的時鐘分配器27，切換基準(zhǔn)時鐘，由此可實現(xiàn)全部刀鋒 服務(wù)器模塊10的基準(zhǔn)時鐘的同步化。
用圖14來表示代表的系統(tǒng)構(gòu)成例，具體說明所述的時鐘切換動作。在該 系統(tǒng)構(gòu)成例中，在背板13中安裝4臺刀鋒服務(wù)器模塊10(節(jié)點#0 #3),構(gòu)成 為用作將節(jié)點糾、節(jié)點#1設(shè)為協(xié)調(diào)的1臺SMP服務(wù)器，將節(jié)點#2、節(jié)點#3 使用為獨立的刀鋒服務(wù)器。首先，用戶經(jīng)管理軟件對服務(wù)處理器單元11設(shè)定 對應(yīng)于該系統(tǒng)構(gòu)成的系統(tǒng)構(gòu)成信息。這里設(shè)定的系統(tǒng)構(gòu)成信息被存儲在服務(wù) 處理器單元11內(nèi)具有的存儲器28中，即便電源斷開也不會被擦除，每當(dāng)系 統(tǒng)啟動時，從服務(wù)處理器單元11傳遞到各刀鋒服務(wù)器模塊10內(nèi)的模塊管理 部(固件)25。各模塊管理部25對基準(zhǔn)時鐘分配電路21執(zhí)行根據(jù)從服務(wù)處理器 單元ll傳遞的構(gòu)成信息來切換使用的基準(zhǔn)時鐘。在本構(gòu)成例中，通過將節(jié)點 #0、節(jié)點#1的基準(zhǔn)時鐘切換為外部基準(zhǔn)時鐘，同步化節(jié)點湘、節(jié)點#1的基準(zhǔn) 時鐘，構(gòu)成SMP服務(wù)器，通過將節(jié)點#2、節(jié)點#3的基準(zhǔn)時鐘切換為內(nèi)部基 準(zhǔn)時鐘，可分別作為獨立的服務(wù)器運轉(zhuǎn)。通過讓服務(wù)處理器單元ll內(nèi)的存儲 器28具有涉及各刀鋒服務(wù)器模塊10的時鐘切換的系統(tǒng)構(gòu)成信息，即便在刀 鋒服務(wù)器模塊10中產(chǎn)生故障被維持交換的情況下，也不需要繼承構(gòu)成信息的 一切步驟。另外，如本圖所示，利用二重化一維管理系統(tǒng)構(gòu)成信息的服務(wù)處 理器單元ll，也可實現(xiàn)系統(tǒng)整體的可靠性提高。
圖15中，說明與圖1、圖14中說明的實施例不同的其它實施方式。另 外，圖15中，除涉及時鐘分配的功能外，與圖1、圖14所示的實施方式相 同，所以省略圖示和說明。在此前說明的實施例中，如圖l、圖14那樣從基
ii準(zhǔn)時鐘分配單元14向各刀鋒服務(wù)器模塊IO分配基準(zhǔn)時鐘，但在圖5的實施 例中，將該基準(zhǔn)時鐘分配單元的功能組裝在刀鋒服務(wù)器模塊1510內(nèi)部。首先，
將基準(zhǔn)時鐘發(fā)生器26的輸出時鐘信號輸入第1時鐘分配器30，該時鐘分配 器的輸出經(jīng)由第2時鐘分配器29和背板1513，以等長布線連接于包含自身 一起構(gòu)成SMP服務(wù)器所得到的全部刀鋒服務(wù)器模塊1510內(nèi)部的時鐘分配器 29上。由模塊管理部25來切換第2時鐘分配器29的輸出。例如，在圖15 的構(gòu)成中，設(shè)節(jié)點糾上的第2時鐘分配器29選擇時鐘信號S22，節(jié)點#1上 的第2時鐘分配器29選擇時鐘信號S23，節(jié)點#2上的第2時鐘分配器29選 擇時鐘信號S24，節(jié)點存3上的第2時鐘分配器29選擇時鐘信號S25。由此， 可由節(jié)點#0與節(jié)點#1來構(gòu)成一臺SMP服務(wù)器A1500，由節(jié)點#2與節(jié)點#3來 構(gòu)成一臺SMP服務(wù)器B1501。這樣，根據(jù)該實施方式，由于兩臺SMP服務(wù) 器的基準(zhǔn)時鐘完全獨立，所以可以節(jié)點#0、節(jié)點#1的組與節(jié)點#2、節(jié)點#3的 組來實現(xiàn)由基準(zhǔn)時鐘的頻率不同的刀鋒服務(wù)器模塊、例如不同種類或下一代 刀鋒服務(wù)器模塊構(gòu)成的SMP服務(wù)器的相同服務(wù)器裝置內(nèi)混載。
圖16示出系統(tǒng)構(gòu)成信息的實例。(1)的構(gòu)成信息定義"2節(jié)點SMP結(jié)構(gòu)xl、 1節(jié)點刀鋒結(jié)構(gòu)x2"的服務(wù)器裝置，(2)的構(gòu)成信息定義"2節(jié)點SMP結(jié)構(gòu)x2" 的服務(wù)器裝置，(3)的構(gòu)成信息定義"l節(jié)點刀鋒結(jié)構(gòu)x4"的服務(wù)器裝置，(4) 的構(gòu)成信息定義"4節(jié)點SMP結(jié)構(gòu)xl"的服務(wù)器裝置。節(jié)點#1601是由背板 上的搭載位置確定的節(jié)點序號。在動作模式1602中，在該節(jié)點作為刀鋒服務(wù) 器單獨動作的情況下，設(shè)定為"0"，在該節(jié)點作為SMP服務(wù)器的服務(wù)器模塊 動作的情況下，設(shè)定為"1"。在開頭節(jié)點#1603中，在該節(jié)點作為SMP服務(wù) 器的服務(wù)器模塊動作的情況下，設(shè)定包含該節(jié)點的SMP結(jié)構(gòu)的最小的節(jié)點序 號。在該節(jié)點作為刀鋒服務(wù)器動作的情況下，設(shè)定該節(jié)點的節(jié)點序號。在SMP 節(jié)點數(shù)量1604中，設(shè)定包含該節(jié)點的SMP結(jié)構(gòu)的節(jié)點數(shù)量。在存儲器地址 區(qū)域1605中，設(shè)定搭載于該節(jié)點上的存儲器的系統(tǒng)地址區(qū)域。 說明對應(yīng)于上述系統(tǒng)構(gòu)成信息的設(shè)定的時鐘切換控制。 圖16(1)的構(gòu)成信息是對應(yīng)于圖14的服務(wù)器裝置(2節(jié)點SMP結(jié)構(gòu)xl、 1 節(jié)點刀鋒結(jié)構(gòu)x2)的系統(tǒng)構(gòu)成信息，節(jié)點#0與節(jié)點#1的動作模式信息為'r (SMP)，所以節(jié)點#0與節(jié)點#1的模塊管理部(固件)25對時鐘分配器27指示選擇來自安裝于背板13上的基準(zhǔn)時鐘分配單元14的基準(zhǔn)時鐘。
節(jié)點#2與節(jié)點#3的動作模式信息為'0'(刀鋒)，所以節(jié)點#2與節(jié)點#3 的模塊管理部25對時鐘分配器27指示選擇來自裝載于自節(jié)點上的基準(zhǔn)時鐘 發(fā)生器26的基準(zhǔn)時鐘。
圖16(2)的構(gòu)成信息是對應(yīng)于圖15的服務(wù)器裝置(2節(jié)點SMP結(jié)構(gòu)x2)的 系統(tǒng)構(gòu)成信息，節(jié)點#0與節(jié)點#1的動作模式信息為(SMP)， SMP節(jié)點 數(shù)量信息為(2'，所以由節(jié)點糾與節(jié)點M兩個來構(gòu)成SMP服務(wù)器A1500。
節(jié)點#0的模塊管理部25由于節(jié)點糾的開頭節(jié)點#信息為W(刀鋒部分)， 所以對時鐘分配器29指示選擇從自節(jié)點的時鐘分配器30分配的時鐘(S22)。
節(jié)點#1的模塊管理部25由于節(jié)點#1的開頭節(jié)點#信息為'0'(刀鋒)，所 以對時鐘分配器29指示選擇從節(jié)點糾分配的時鐘(S23)。
節(jié)點#2與節(jié)點#3的動作模式信息為'T (SMP)， SMP節(jié)點數(shù)量信息為 (2'，所以由節(jié)點#2與節(jié)點#3兩個來構(gòu)成SMP服務(wù)器B1501。
節(jié)點#2的模塊管理部25由于節(jié)點#2的開頭節(jié)點#信息為'2'，所以對時 鐘分配器29指示選擇從自節(jié)點的時鐘分配器30分配的時鐘(S22)。
節(jié)點#3的模塊管理部25由于節(jié)點#3的開頭節(jié)點#信息為'2'，所以對時 鐘分配器29指示選擇從節(jié)點#2分配的時鐘(S23)。
下面，說明對應(yīng)于上述系統(tǒng)構(gòu)成信息的設(shè)定的系統(tǒng)構(gòu)成的切換控制。
圖16(1)的構(gòu)成信息是對應(yīng)于圖14的服務(wù)器裝置(2節(jié)點SMP結(jié)構(gòu)xl、 1 節(jié)點刀鋒結(jié)構(gòu)x2)的系統(tǒng)構(gòu)成信息，節(jié)點糾與節(jié)點#1的動作模式信息為'r (SMP)， SMP節(jié)點數(shù)量信息為2'，所以由節(jié)點#0與節(jié)點#1兩個構(gòu)成SMP。
此時，節(jié)點#0的模塊管理部(固件)25對節(jié)點控制器20指示僅與節(jié)點弁1 的SMP結(jié)合接口有效，與其它節(jié)點的SMP結(jié)合接口無效。節(jié)點#0的節(jié)點控 制器20電氣切斷指示為無效的SMP結(jié)合接口 S20。另外，節(jié)點糾的模塊管 理部25由于存儲器地址區(qū)域信息變?yōu)?0 2G'，所以對節(jié)點控制器20指示 在系統(tǒng)存儲器地址區(qū)域'0 2G'動作。
之后，節(jié)點#1的模塊管理部25對節(jié)點控制器20指示僅與節(jié)點糾的SMP 結(jié)合接口有效，與其它節(jié)點的SMP結(jié)合接口無效。節(jié)點#1的節(jié)點控制器20 電氣切斷指示為無效的SMP結(jié)合接口 S20。另外，節(jié)點#1的模塊管理部25由于存儲器地址區(qū)域信息變?yōu)?2 4G'，所以對節(jié)點控制器20指示在系統(tǒng)
存儲器地址區(qū)域'2 4G，動作。
由于節(jié)點#2的動作模式信息為'0'(刀鋒)，所以節(jié)點#2的模塊管理部 25對節(jié)點控制器20指示與其它節(jié)點的SMP結(jié)合接口全部無效。節(jié)點#2的節(jié) 點控制器20電氣切斷指示為無效的全部SMP結(jié)合接口 S20。另外，節(jié)點#2 的模塊管理部25由于存儲器地址區(qū)域信息變?yōu)?0 2G，，所以對節(jié)點控制 器20指示在系統(tǒng)存儲器地址區(qū)域'0 2G，動作。
由于節(jié)點#3的動作模式信息為'0，(刀鋒)，所以節(jié)點#3的模塊管理部 25對節(jié)點控制器20指示與其它節(jié)點的SMP結(jié)合接口全部無效。節(jié)點#3的節(jié) 點控制器20電氣切斷指示為無效的全部SMP結(jié)合接口 S20。另外，節(jié)點#3 的模塊管理部25由于存儲器地址區(qū)域信息變?yōu)?0 2G'，所以對節(jié)點控制 器20指示在系統(tǒng)存儲器地址區(qū)域'0 2G，動作。
圖16(3)的構(gòu)成信息是4節(jié)點分別作為刀鋒服務(wù)器動作的服務(wù)器裝置的系 統(tǒng)構(gòu)成信息，圖16(4)的構(gòu)成信息是4節(jié)點SMP結(jié)構(gòu)的服務(wù)器裝置的系統(tǒng)構(gòu) 成信息。各節(jié)點的模塊管理部(固件)根據(jù)設(shè)定的各個構(gòu)成信息，執(zhí)行時鐘和系 統(tǒng)構(gòu)成的切換控制，但控制內(nèi)容與上述內(nèi)容一樣，所以省略細節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種由多個節(jié)點構(gòu)成的SMP構(gòu)造的服務(wù)器裝置，其特征在于具備背板，該背板搭載所述多個節(jié)點并將各節(jié)點間相互連接；各節(jié)點具備節(jié)點控制器，該節(jié)點控制器在與包含自節(jié)點的全部節(jié)點之間進行業(yè)務(wù)處理的發(fā)送與接收，該節(jié)點控制器執(zhí)行業(yè)務(wù)處理的排序。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的服務(wù)器裝置，其特征在于所述背板具有以等長連接各節(jié)點間的布線，各節(jié)點控制器具有向其它節(jié) 點控制器和自節(jié)點控制器傳輸業(yè)務(wù)處理的路徑，將包含自節(jié)點間的全部節(jié)點 間的傳輸循環(huán)數(shù)量設(shè)為相同循環(huán)數(shù)量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的服務(wù)器裝置，其特征在于具有在各節(jié)點內(nèi)的自節(jié)點間傳輸路徑中調(diào)整傳輸循環(huán)數(shù)量的單元。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的服務(wù)器裝置，其特征在于所述背板具有以等長連接各節(jié)點間的布線，各節(jié)點內(nèi)的自節(jié)點間傳輸路 徑具有長度與所述背板內(nèi)的各節(jié)點間的布線長度相同的布線長度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的服務(wù)器裝置，其特征在于 在各節(jié)點的節(jié)點控制器內(nèi)設(shè)置所述各節(jié)點內(nèi)的自節(jié)點間傳輸路徑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的服務(wù)器裝置，其特征在于 所述背板具有以等長連接包含自節(jié)點間的全部節(jié)點間的布線。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的服務(wù)器裝置，其特征在于在各節(jié)點控制器中具備調(diào)整在其它節(jié)點間和自節(jié)點間的業(yè)務(wù)處理響應(yīng)時 間的單元。
8. —種服務(wù)器構(gòu)成方式，其特征在于在多節(jié)點多處理器的服務(wù)器裝置中，各節(jié)點具備在與包含自節(jié)點的全部 節(jié)點之間進行業(yè)務(wù)處理的發(fā)送與接收的節(jié)點控制器，通過由各節(jié)點的節(jié)點控 制器執(zhí)行所述業(yè)務(wù)處理的排序，不使用縱橫開關(guān)地連接節(jié)點間，可任由多節(jié)點SMP服務(wù)器或單獨的刀鋒服務(wù)器之一或雙方的構(gòu)成來構(gòu)筑服務(wù)器裝置。
全文摘要
提供一種服務(wù)器裝置，除以前的刀鋒服務(wù)器系統(tǒng)的向外擴展型的擴展性外，還具備基于SMP結(jié)合多個節(jié)點間的向上擴展型的擴展性。各節(jié)點具備與其它節(jié)點SMP結(jié)合用的單元，各節(jié)點的模塊管理部根據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成信息，切換該節(jié)點作為刀鋒服務(wù)器單獨動作或作為SMP服務(wù)器的構(gòu)成模塊來動作。在背板上對各節(jié)點間鏈路進行等長布線，通過在各節(jié)點內(nèi)也進行與背板上的各節(jié)點間鏈路等長的環(huán)路布線，取得節(jié)點間的同步。在背板上搭載向各節(jié)點分配基準(zhǔn)時鐘的基準(zhǔn)時鐘分配單元，利用各節(jié)點內(nèi)部的時鐘分配器來切換基準(zhǔn)時鐘，由此進行SMP結(jié)合的節(jié)點的基準(zhǔn)時鐘的同步。
文檔編號G06F15/177GK101526935SQ20081013589
公開日2009年9月9日 申請日期2005年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月9日
發(fā)明者絲井朋永, 中谷守秀, 作間直人, 吉田健, 石木敏宏, 船津淳一, 藤原至誠 申請人:株式會社日立制作所;日立情報通信工程株式會社