一種緩存服務器群集的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種緩存服務器群集,包括機箱、緩存服務器模塊、交換模塊與電源模塊,所述交換機模塊與電源模塊放置在機箱內，所述機箱內還放置至少2個緩存微服務器模塊以及背板，所述交換機模塊、電源模塊與緩存微服務器模塊分別與背板連接，所述交換機模塊用于緩存服務器群集內部的互聯以及與外部的客戶機之間的互聯，電源模塊通過背板向機箱內各器件供電。采用本發明的多個緩存微服務器模塊構建的緩存服務器群集與現有技術中采用相同數量緩存服務器構建的緩存服務器群集相比，在保持與現有技術相同的數據吞吐量與處理能力的同時，所占用的空間遠遠小于現有技術緩存服務器群集占用的空間，并且具有更低的功耗和成本以及更好的可維護性。
【專利說明】
一種緩存服務器群集
技術領域
[0001]本發明涉及一種服務器群集，特別是一種緩存服務器群集。
【背景技術】
[0002]采用內存作為緩存的緩存服務器以及由這樣的服務器組成的群集大量應用于數據中心、網站以及企業，用于提高系統的并發能力、減輕數據庫的負擔、提升1性能、減少延遲并改善用戶體驗。特別是運行memcached這類高性能的分布式內存對象緩存軟件的專用緩存服務器(Memcached Server)以及緩存服務器群集(Memcached Server Cluster)，更是互聯網數據中心、網站以及企業信息系統不可或缺的基本設施。
[0003]現有的專用緩存服務器(Memcached Server)—般采用標準19英寸IU或2U機架式服務器構建，以IU機架為例，硬件配置包括了主板、CPU、內存、硬盤、網卡、電源、風扇等，功耗超過100瓦。寬435暈米，尚44.45暈米，長有多種尺寸，一般為625 — 725暈米。由部署在機箱內的多臺IU機架式服務器構建的專用緩存服務器((Memcached Server)通過交換機連接在一起構成緩存服務器群集(Memcached Server Cluster) ο
【發明內容】
[0004]現有技術構建的緩存服務器以及緩存服務器群集由于采用計算能力強大、功耗較高的CPU以及IU或2U機架式服務器構建，占據的空間較大，緩存服務器與緩存服務器或緩存服務器與交換機之間需要通過線纜相連，致使在機房內必須預留出足夠的空間來安置線纜，增加了緩存服務集群對于空間的要求。多根線纜捆扎在一起容易聚集熱量，加速線纜老化，同時也存在較大的安全隱患。
[0005]本發明主要解決的技術問題是提供一種緩存服務器群集緩存服務器架構以及采用這種架構的緩存服務器構建的緩存服務器群集，通過采用低功耗的SoC，使得我們可以在一個機箱內安裝多個緩存服務器模塊，2個交換機模塊和1+1冗余電源模塊，各器件之間通過背板連接，在一個機箱內構成一個完整的緩存服務器群集，解決現有的緩存服務器群集占用空間較大、功耗較高、維護不便、采購成本較高等問題。
[0006]本發明采用的一個技術方案是:提供一種緩存服務器群集，包括機箱、緩存服務器模塊、交換模塊與電源模塊，所述交換機模塊與電源模塊放置在機箱內，所述機箱內還放置至少2個緩存微服務器模塊以及背板，所述交換機模塊、電源模塊與緩存微服務器模塊分別與背板連接，所述交換機模塊用于緩存服務器群集內部的互聯以及與外部的客戶機之間的互聯，電源模塊通過背板向機箱內各器件供電。
[0007]進一步地，所述緩存微服務器模塊包括:PCB電路板、SoCXSystemon Chip，片上系統)、內存模塊與固態硬盤，所述SoC、內存模塊與固態硬盤均設置在PCB電路板上。
[0008]更進一步地，所述緩存微服務器模塊還包括:電源模塊接口與以太網接口，所述電源模塊接口與以太網接口均設置印刷電路板靠近背板的一端。
[0009]更進一步地，所述背板位于機箱中間位置，所述背板上設有與電源模塊接口相配合的第一插接件，所述背板上設有與以太網接口相配合的第二插接件。
[0010]更進一步地，所述背板為雙面背板，所述背板的兩面均設有多個第一插接件與第二插接件。
[0011]更進一步地，所述內存模塊包括:內存條與插槽，所述PCB電路板兩側均設有多個插槽，緩存服務器模塊的內存總容量為插接在內存插槽上的所有內存模塊的容量之和。
[0012]更進一步地，所述PCB電路板上還設有固態硬盤接口，所述固態硬盤通過固態硬盤接口固定在PCB電路板上。
[0013]本發明的有益效果是:1.本發明緩存微服務器模塊采用集成度較高、面積較小的低功耗SoC和結構緊湊的內存模塊，大大降低了緩存微服務器模塊的體積，將體積大為減小的多個緩存微服務器模塊與交換機模塊、電源模塊放置在同一機箱內，構成一個緩存服務器群集，機箱內各模塊之間通過背板連接在一起，采用這種連接方式，不僅縮小了緩存服務器群集的體積，由于緩存微服務器模塊耗能較低，無需風扇散熱，減小了緩存服務器群集的功耗。采用本發明多個緩存微服務器模塊構成的緩存服務器群集，與現有技術中采用相同數量緩存服務器的緩存服務器群集相比較，本發明保持了與現有技術相同的信息吞吐量與處理能力，所占用的空間遠遠小于現有技術緩存服務器群集占用的空間，并且具有更低的功耗和成本以及更好的可維護性。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明緩存服務器群集連接框圖；
[0015]圖2為本發明緩存微服務器模塊整體結構示意圖；
[0016]圖3為本發明2U緩存服務器群集整體結構示意圖；
[0017]圖4為本發明2U緩存服務器群集一側結構示意圖；
[0018]圖5為本發明2U緩存服務器群集另一側結構示意圖。
[0019]【附圖說明】:1、緩存微服務器模塊群集；11、緩存微服務器模塊；12、PCB電路板；13、SoC芯片；14、內存模塊；15、固態硬盤；16、電源模塊接口；17、以太網接口； 2、交換機模塊；21、SFP+接口 ；22、RJ45接口；3、電源模塊;4、托架;41、面板;5、機箱;51、VGA接口；52、開關；53、USB接口； 54、指示燈;6、背板。
【具體實施方式】
[0020]為了便于理解本發明，下面結合附圖和具體實施例，對本發明進行更詳細的說明。需要說明的是，當元件被表述“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上、或者其間可以存在一個或多個居中的元件。當一個元件被表述“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件、或者其間可以存在一個或多個居中的元件。本說明書所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。
[0021]除非另有定義，本說明書所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本說明書中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是用于限制本發明。本說明書所使用的術語“和/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0022]實施例1
[0023]緩存服務基于以下事實:特定的網頁對象經常被多個網絡用戶再次請求時，緩存設備會監視Web請求，檢索它們，當第一次傳送對象時把它存儲到緩存設備中，在以后的請求中發送緩存設備中(而不是目標站點)的對象。緩存服務器是用來響應用戶請求，并將存儲的信息發送給用戶的服務器，有鑒于緩存服務器較為單一的功能，所以大部分緩存服務器的CPU并不需要具有超強的處理能力，搭載較為強勁的CPU不僅是對資源的一種浪費，同時，強勁的CPU也具有較大的能源損耗。現階段由于智能終端的興起，搭載在智能終端上的SoC(System on Chip，片上系統)也具有了較好的數據處理能力，且由于智能終端存儲電量有限，所以搭載在智能終端上的SoC能耗較低，基于上述原因采用智能終端上的SoC作為緩存服務器的主芯片取代傳統緩存服務器的CPU、南北橋等多顆芯片能夠很好地解決緩存服務器過度耗能的問題。通過將原先用于智能終端的單片低功耗的SoC主芯片取代傳統服務器采用的高性能高功耗中央處理器以及包括南北橋芯片在內的多顆芯片，使得服務器PCB板的面積得以大大減少。再加上將采用線纜與緩存服務器聯接的普通交換機改為通過背板與緩存服務器模塊聯接的可熱拔插交換機模塊，大大減少了 CPU和南北橋芯片、風扇和散熱器、交換機和線纜等占用的空間，節省了功耗。
[0024]如圖1所示，一種緩存服務器群集，包括機箱5、交換機模塊2與電源模塊3，交換機模塊2與電源模塊3放置在機箱5內，機箱5內還放置有2個以上緩存微服務器模塊11，機箱5內各器件之間均通過背板6連接，背板6設置在機箱5中部，交換機模塊用于緩存服務器群集內部不同緩存微服務器模塊之間的連接，以及緩存服務器群集與外部數據的交流，電源模塊通過背板向機箱內各器件供電。
[0025]請參閱圖2，緩存微服務器模塊11包括:PCB電路板12、SoC芯片13、內存模塊14、固態硬盤15、電源接口 16與以太網接口 17，SoC芯片13、內存模塊14與固態硬盤15均設置在PCB電路板12上，電源接口 16與以太網接口 17均設置在PCB電路板12靠近背板6的一端，背板6上設有與電源接口 16相配合的第一插接件，背板6上設有與以太網接口 17相配合的第二插接件，背板6為雙面背板6，背板6的兩面均設有多個第一插接件與第二插接件，PCB電路板12設置在托架4上，托架4設置有面板41，面板41限制托架4過度伸入機箱5內。PCB電路板12的尺寸為2.5寸。在一些實施方式中，PCB電路板12的尺寸為3.5寸。
[0026]其中，第一插接件為電源接口。
[0027]其中，第二插接件為可傳輸SGMII ( Ser ial Gigabit Media IndependentInterface)或XGMII(IC)Gigabit Media Independent Interface)信號的插接件。
[0028]在本實施方式中，緩存微服務器模塊11背向背板6的一側設有與USB接口53，VGA接口 51與USB接口 53均用于緩存微服務器模塊11與外部設備連接，其中VGA接口 51用于與外部顯示設備相連，USB接口 53用于與外部存儲設備相連。具體地，緩存微服務器模塊11上設有I個 VGA 接口 51，3 個 USB 接口 53。
[0029]在本實施方式中，緩存微服務器模塊11背向背板6的一側還設有開關52與指示燈54，其中開關52為按鈕開關52，指示燈54為LED指示燈54。
[0030]其中，交換機模塊2為以太網交換機模塊。在一些實施方式中，交換機模塊2為InfiniBand網絡交換機模塊。交換機模塊2背向背板6的一側設有RJ45接口 22，用于接入外部網絡接線，以及SFP+接口 21，用于接入外部光纖。SFP+光纖模塊，(1Gigabit Small FormFactor Pluggable)是一種可熱插拔的，獨立于通信協議的光學收發器，通常傳輸光的波長是850nm，1310nm或1550nm，用于1G bps的SONET/SDH，光纖通道。具體地，交換機模塊2背向背板6的一側設有12個RJ45接口 22，4個SFP+接口 21。
[0031]其中，內存模塊14包括:內存條與插槽，具體地，PCB電路板12上蝕刻有電路圖，PCB電路板12固定在托架4上，PCB電路板12兩側均設有8個插槽，緩存服務器模塊11的內存總容量為插接在內存插槽上的所有內存模塊的容量之和，PCB電路板12上設有SoC芯片13與固態硬盤15接口，SoC芯片13上方設有散熱裝置，散熱裝置具體為散熱片，固態硬盤15通過固態硬盤15接口設置在PCB電路板12上。本實施方式中，內存模塊14具體包括:8個SO-DIMM(Small Outline Dual In-line Memory Module,小外型雙列直插式內存模塊14)插槽，能夠插接8個SO-DIMM內存模塊14。
[0032]在一些實施方式中，設置在PCB電路板12兩側的的插槽為6個，能夠插接6fSO-DIMM內存模塊14。
[0033]在另一些實施方式中，設置在PCB電路板12兩側的的插槽為4個，能夠插接4fSO-DIMM內存模塊14。
[0034]其中，本實施方式中使用的SoC芯片13為低功耗的SoC，包括(不限于)=AIttO^IntelAtom0
[0035]如圖3、圖4所示，在一些實施方式中，機箱5采用標準2U機箱，2U機箱設有兩個開口，2U機箱內中間位置固定有背板6，緩存服務器為采用本技術方案的3.5寸服務器，從2U機箱的一側開口處能夠插入12臺3.5寸緩存服務器。如圖5所示，從另一個開口處插入6臺3.5寸緩存服務器、2臺交換機模塊、2個電源模塊，背板6在與各器件相接觸的位置設有配合的插接件，能夠使器件實現熱拔插，從這里我們能夠看出，采用本發明技術方案的緩存微服務器模塊11占用空間較小。緩存微服務器模塊11使用的低功耗SOC芯片13采購成本比IU服務器采用的CPU更低，緩存微服務器模塊11沒有傳統服務器主板上的眾多接口以及相關的元器件，保留的接口如USB也要少得多，PCB板的尺寸也要小得多并且與SOC芯片13集成在一起，使得緩存微服務器模塊11主板加SOC芯片13的成本比通用服務器主板加CPU的成本低不少，再加上電源模塊、機箱5是與其它緩存微服務器模塊11和交換模塊共用，使得緩存微服務器模塊11群集I的成本比IU服務器構建的緩存服務器群集的采購成本低不少。
[0036]在一些實施方式中，機箱5采用標準2U機箱，2U機箱設有兩個開口，2U機箱內中間位置固定有背板6，緩存服務器為采用本技術方案的2.5寸服務器，從2U機箱的一側開口處能夠插入24臺2.5寸緩存服務器，從另一個開口處插入12臺2.5寸緩存服務器、2臺交換機模塊2、2個電源模塊，背板6在與各器件相接觸的位置設有配合的插接件，能夠使器件實現熱拔插，從這里我們能夠看出，采用本發明技術方案的緩存微服務器模塊11占用空間較小。在現有技術中，36臺IU緩存服務器將占用38U的機箱空間，本實施方式中占用的機箱空間僅為現有技術的5.3%。
[0037]本發明的緩緩存服務器模塊采用了無需風扇散熱的低功耗SoC芯片、小外形雙列內存(S0-D頂M)模組以及M.2接口的固態硬盤，大大降低了緩存服務器模塊的體積和功耗，可在一個機箱內布置多個緩存服務器模塊并且與交換機模塊和電源模塊一同構成一個緩存服務器群集。該緩存服務器群集不僅可以達到現有技術相同數量緩存服務器的輸入輸出吞吐量和處理能力，而且有更高的密度、更低的功耗和成本以及更好的可維護性。
[0038]需要說明的是，本發明的說明書及其附圖中給出了本發明的較佳的實施例，但是，本發明可以通過許多不同的形式來實現，并不限于本說明書所描述的實施例，這些實施例不作為對本
【發明內容】
的額外限制，提供這些實施例的目的是使對本發明的公開內容的理解更加透徹全面。并且，上述各技術特征繼續相互組合，形成未在上面列舉的各種實施例，均視為本發明說明書記載的范圍；進一步地，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種緩存服務器群集，包括機箱、緩存服務器模塊、交換模塊與電源模塊，其特征在于，所述交換機模塊與電源模塊放置在機箱內，所述機箱內還放置至少2個緩存微服務器模塊以及背板，所述交換機模塊、電源模塊與緩存微服務器模塊分別與背板連接，所述交換機模塊用于緩存服務器群集內部的互聯以及與外部的客戶機之間的互聯，電源模塊通過背板向機箱內各器件供電。2.根據權利要求1所述緩存服務器群集，其特征在于，所述緩存微服務器模塊包括:PCB電路板、SoC、內存模塊與固態硬盤，所述SoC、內存模塊與固態硬盤均設置在PCB電路板上。3.根據權利要求2所述緩存服務器群集，其特征在于，所述緩存微服務器模塊還包括:電源模塊接口與以太網接口，所述電源模塊接口與以太網接口均設置印刷電路板靠近背板的一端。4.根據權利要求3所述緩存服務器群集，其特征在于，所述背板位于機箱中間位置，所述背板上設有與電源模塊接口相配合的第一插接件，所述背板上設有與以太網接口相配合的第二插接件。5.根據權利要求3所述緩存服務群集，其特征在于，所述內存模塊包括:S0-DIMM，所述PCB板上布置有與SO-DIMM配合的插槽。6.根據權利要求3所述緩存服務群集，其特征在于，所述PCB電路板上還設有固態硬盤接口，所述固態硬盤通過固態硬盤接口固定在PCB電路板上。7.根據權利要求4所述緩存服務群集，其特征在于，所述背板為雙面背板，所述背板的兩面均設有多個第一插接件與第二插接件。
【文檔編號】G06F1/18GK105892589SQ201610252308
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月21日
【發明人】林滄
【申請人】深圳市瑞馳信息技術有限公司