輔助式一致共享存儲器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開總體上涉及多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)。更具體地，本公開涉及在多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)內(nèi)共享存儲器。
【背景技術(shù)】
[0002]多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)可包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)。系統(tǒng)的類型包括但不限于網(wǎng)絡(luò)、機(jī)架服務(wù)器系統(tǒng)、刀片服務(wù)器等等。在某些情況下，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以是跨在節(jié)點(diǎn)內(nèi)的處理或輸入/輸出(I/o)設(shè)備之間具有硬件高速緩存一致性的一個(gè)或多個(gè)機(jī)架的大部分的大型對稱多處理(SMP)節(jié)點(diǎn)。高速緩存一致性的結(jié)果是，大型SMP系統(tǒng)能夠應(yīng)用足夠的計(jì)算資源來解決計(jì)算設(shè)備之間的細(xì)粒度負(fù)載均衡問題，同時(shí)具有大型存儲器印跡來存儲可通過存儲器加載和存儲語義由任何計(jì)算設(shè)備直接訪問的應(yīng)用數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)還可以是松耦合(LC)系統(tǒng)，由多個(gè)較小的SMP系統(tǒng)組成，其中，節(jié)點(diǎn)能夠在粗糙粒度水平上協(xié)調(diào)任務(wù)。
【附圖說明】
[0003]通過參照包含所公開的主題的許多目標(biāo)和特征的特定示例的附圖可更好地理解以下詳細(xì)描述。
[0004]圖1是多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)模型的框圖；
[0005]圖2是部分一致系統(tǒng)的示圖；
[0006]圖3是全局存儲器映射的示圖；
[0007]圖4是用于跨多個(gè)集群的一致共享存儲器的過程流程圖；以及
[0008]圖5是可訪問匯集存儲器資源的節(jié)點(diǎn)500的框圖。
[0009]貫穿本公開和附圖使用相同的編號來引用相同的組件和特征。100系列中的編號指代最初在圖1中發(fā)現(xiàn)的特征；200系列中的編號指代最初在圖2中發(fā)現(xiàn)的特征，以此類推。
【具體實(shí)施方式】
[0010]SMP系統(tǒng)包括單個(gè)故障域，其中，系統(tǒng)的任何組件或軟件的故障致使整個(gè)系統(tǒng)失效。例如，如果SMP節(jié)點(diǎn)失效，包括該SMP節(jié)點(diǎn)的整個(gè)系統(tǒng)失效。相反，LC系統(tǒng)將包含通過獨(dú)立故障域的任何組件或軟件的失效。因此，LC系統(tǒng)中受影響的服務(wù)器或組件可崩潰，但是其他服務(wù)器或組件將繼續(xù)操作，就像失效從未發(fā)生似的。然而，LC系統(tǒng)中的存儲器不通過加載/存儲語義共享。而是，通過I/O驅(qū)動(dòng)器發(fā)送消息以便完成LC系統(tǒng)中的存儲器共享。當(dāng)與SMP系統(tǒng)相比較時(shí)，由于與I/O驅(qū)動(dòng)器相關(guān)聯(lián)的更高延遲，使用I/O驅(qū)動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)存儲器共享會(huì)降低LC系統(tǒng)的性能。
[0011]在此描述的實(shí)施例涉及跨多個(gè)集群的一致共享存儲器。在實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)存儲器控制器耦合到一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)。結(jié)構(gòu)存儲器控制器使用加載存儲語義管理對每個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)的存儲器模塊的訪問。每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的存儲器模塊可被包括在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的共享存儲器區(qū)域內(nèi)。即便當(dāng)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)失效時(shí)，共享存儲器區(qū)域是可訪問的。而且，結(jié)構(gòu)存儲器控制器管理全局存儲器并且多個(gè)節(jié)點(diǎn)的每個(gè)共享存儲器區(qū)域可被結(jié)構(gòu)存儲器控制器映射到全局存儲器。結(jié)果，提供了可高速緩存的全局存儲器?？筛咚倬彺娴娜执鎯ζ髂軌蚩缍鄠€(gè)節(jié)點(diǎn)和集群遞送數(shù)據(jù)一致性，同時(shí)維護(hù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)或集群的獨(dú)立故障域。進(jìn)一步地，使用加載-存儲語義可作為本地存儲器訪問和高速緩存全局存儲器，同時(shí)每個(gè)集群維護(hù)其單獨(dú)的故障域。附加地，共享存儲器能夠提供可靠性、可用性、以及可服務(wù)性(RAS)功能，包括全部獨(dú)立盤冗余陣列(RAID)方案。本技術(shù)還可與任何高密度機(jī)架規(guī)模架構(gòu)(RSA) —起使用。
[0012]在實(shí)施例中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)或多個(gè)處理設(shè)備(例如，CPU)、可高速緩存的以及不可高速緩存的和易失性的以及非易失性的存儲器、以及運(yùn)行一個(gè)B1S映像以及一個(gè)操作系統(tǒng)/虛擬機(jī)監(jiān)控器映像的一個(gè)或多個(gè)I/O設(shè)備。以此方式，每個(gè)節(jié)點(diǎn)是所包含的故障域。節(jié)點(diǎn)中的任何硬件組件的或在節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行的軟件的任何失效在最壞情況下僅擊倒該節(jié)點(diǎn)。
[0013]在以下說明書和權(quán)利要求書中，可使用術(shù)語“耦合”和“連接”及其衍生詞。應(yīng)當(dāng)理解的是這些術(shù)語不旨在作為彼此的同義詞。相反，在具體實(shí)施例中，“連接”可用于指示兩個(gè)或更多個(gè)元件彼此直接物理或電接觸?！榜詈稀笨梢庵竷蓚€(gè)或更多個(gè)元件直接物理或電接觸。然而，“耦合”還可意指兩個(gè)或更多個(gè)元件不彼此直接接觸，但是仍可彼此合作或交互。然而，術(shù)語“松耦合”是指具有獨(dú)立故障域的系統(tǒng)。結(jié)果，術(shù)語“耦合”的使用不改變或修改被稱為松耦合的系統(tǒng)。
[0014]某些實(shí)施例可在一個(gè)硬件、固件、和軟件或其組合中實(shí)現(xiàn)。某些實(shí)施例還可被實(shí)現(xiàn)為存儲在機(jī)器可讀介質(zhì)上的指令，這些指令可由計(jì)算平臺讀取并執(zhí)行以便執(zhí)行在此描述的操作。機(jī)器可讀介質(zhì)可包括用于存儲或傳輸機(jī)器(例如，計(jì)算機(jī))可讀形式的信息的任何機(jī)制。例如，機(jī)器可讀介質(zhì)可包括只讀存儲器(ROM)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、磁盤存儲介質(zhì)、光學(xué)存儲介質(zhì)、閃存設(shè)備等等。
[0015]實(shí)施例是實(shí)現(xiàn)方式或示例。貫穿本說明書對“實(shí)施例”、“一個(gè)實(shí)施例”、“某些實(shí)施例”、“各實(shí)施例”、或“其他實(shí)施例”的參考是指在此結(jié)合這些實(shí)施例所描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明的至少某些實(shí)施例但無需全部實(shí)施例中?！皩?shí)施例”、“一個(gè)實(shí)施例”、或“某些實(shí)施例”的各種出現(xiàn)并非必須全部指代相同的實(shí)施例。實(shí)施例的元素或方面可與另一個(gè)實(shí)施例的元素或方面組合。
[0016]不是所有在此描述和示出的組件、特征、結(jié)構(gòu)、特性等等需要被包括在一個(gè)或多個(gè)特定實(shí)施例。如果說明書陳述組件、特征、結(jié)構(gòu)、或特性“可”、“可能”、“能夠”或“可以”被包括，例如不要求包括該特定特征、結(jié)構(gòu)、或特性。如果說明書或權(quán)利要求書參考“一”、“一個(gè)”元件，這不意味著僅存在一個(gè)這種元件。如果說明書或權(quán)利要求書參考“附加”元件，這不排除存在多于一個(gè)這種附加元件。
[0017]注意，盡管已經(jīng)參照具體實(shí)現(xiàn)方式描述了某些實(shí)施例，其他實(shí)現(xiàn)方式根據(jù)某些實(shí)施例是可能的。附加地，在附圖中示出和/或在此描述的電路元件或其他特征的安排和/或順序無需以所示出和描述的特定方式安排。許多其他安排根據(jù)某些實(shí)施例是可能的。
[0018]在附圖中示出的每個(gè)系統(tǒng)中，在某些情況下，元素可各自具有相同的參考標(biāo)號或不同的參考標(biāo)號，以便指示所表示的元素可不同和/或類似。然而，元素可足夠靈活以便具有不同的實(shí)現(xiàn)方式并且與在此示出或描述的某些或所有系統(tǒng)一起工作。在附圖中示出的各個(gè)元素可相同或不同。將哪一個(gè)稱為第一元素以及將哪一個(gè)稱為第二元素是任意的。
[0019]圖1是多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)模型的框圖100。多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)模型包括部分一致系統(tǒng)102、SMP系統(tǒng)104、以及LC系統(tǒng)106。盡管在每個(gè)系統(tǒng)中示出了若干服務(wù)器，每個(gè)系統(tǒng)可被認(rèn)為是一個(gè)服務(wù)器。在SMP系統(tǒng)104中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)108連接到節(jié)點(diǎn)控制器(NC) 110。NC 110能夠使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)108連接到擴(kuò)展互連112。擴(kuò)展互連112可用于實(shí)現(xiàn)SMP系統(tǒng)104的每個(gè)NC 110之間的通信。相應(yīng)地，SMP系統(tǒng)104是基于節(jié)點(diǎn)控制器的，具有共享存儲器。SMP系統(tǒng)是完全一致的，并且包括快速分布式鎖定管理器。然而，SMP系統(tǒng)104是單個(gè)故障域。換言之，任何節(jié)點(diǎn)108或節(jié)點(diǎn)控制器110內(nèi)出現(xiàn)的單個(gè)故障將致使整個(gè)系統(tǒng)失效、崩潰、或以其他方式不可用。
[0020]在LC系統(tǒng)106中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)114連接到網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC) 116。在某些情況下，NIC 116是能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程直接存儲器訪問(RDMA)的以太網(wǎng)設(shè)備或另一個(gè)I/O控制器，諸如InfiniBand主機(jī)總線適配器(IB HBA)。NIC 116能夠使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)114連接到RDMA互連118。RDMA互連118使得每個(gè)NIC 116能夠傳遞消息，以便實(shí)現(xiàn)跨LC系統(tǒng)106的存儲器共享。相應(yīng)地，LC系統(tǒng)106包括獨(dú)立故障域。然而，不在LC系統(tǒng)106中共享存儲器。進(jìn)一步地，難以跨LC系統(tǒng)106均衡負(fù)載并且LC系統(tǒng)106具有分布式鎖定管理器擴(kuò)展性。
[0021]部分一致系統(tǒng)102包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)120，每個(gè)節(jié)點(diǎn)連接到多個(gè)增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)控制器(eNC)122之一。每個(gè)eNC 122將其對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)120連接到擴(kuò)展互連124。部分一致系統(tǒng)102跨具有獨(dú)立故障域的多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)共享存儲器。通過使用以下描述的軟件輔助，部分一致系統(tǒng)102是部分一致的。附加地，部分一致系統(tǒng)102包括快速分布式鎖定管理器。
[0022]圖2是部分一致系統(tǒng)102的示圖。部分一致系統(tǒng)102包括節(jié)點(diǎn)202和節(jié)點(diǎn)204。節(jié)點(diǎn)202包括結(jié)構(gòu)存儲器控制器(FMC) 206，并且節(jié)點(diǎn)204包括FMC 208。附加地，節(jié)點(diǎn)202包括節(jié)點(diǎn)存儲器214以及本地存儲器218。節(jié)點(diǎn)204包括節(jié)點(diǎn)存儲