大數(shù)據(jù)一體機及其冗余管理單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及計算機系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種大數(shù)據(jù)一體機及其冗余管理單元。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著“云”時代的來臨，大數(shù)據(jù)領(lǐng)域也吸引了越來越多人的關(guān)注。大數(shù)據(jù)處理已經(jīng)成為未來IT行業(yè)發(fā)展的重要趨勢之一，是繼互聯(lián)網(wǎng)之后一次新的產(chǎn)業(yè)和技術(shù)革命，無論是在商業(yè)價值還是技術(shù)革新方面對國家的發(fā)展戰(zhàn)略都產(chǎn)生了巨大影響。大數(shù)據(jù)分析與處理相對于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)倉庫應(yīng)用，具有數(shù)據(jù)量大、類型多樣、查詢分析復(fù)雜等特點，而傳統(tǒng)通用處理機所組成的大數(shù)據(jù)硬件平臺存在著嚴(yán)重的功耗和能效等問題，因此研發(fā)大數(shù)據(jù)一體化硬件平臺，提高大數(shù)據(jù)硬件處理平臺的能效和附加價值，已經(jīng)成為大數(shù)據(jù)領(lǐng)域中至關(guān)重要的一環(huán)。
[0003]大數(shù)據(jù)一體機硬件系統(tǒng)設(shè)計以高效能、軟硬一體化并行大數(shù)據(jù)架構(gòu)為指導(dǎo)，主要包括4個功能組成部分，分別為一體機管理單元、計算與存儲單元、多重網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以及開放式機架系統(tǒng)。其中一體機管理單元用于完成大數(shù)據(jù)機軟件系統(tǒng)的統(tǒng)一部署、運行過程監(jiān)控、系統(tǒng)在線擴容、事務(wù)故障診斷與報警等重要功能;計算與存儲單元是一體機的核心，也是軟硬一體化設(shè)計理念的載體，10臺設(shè)備構(gòu)成了一體機的最小系統(tǒng)；多重網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括現(xiàn)在主流的千兆以太網(wǎng)與萬兆以太網(wǎng)，同時還引入了低延遲、高帶寬的InfiniBand網(wǎng)絡(luò)，加強了內(nèi)部計算與存儲節(jié)點的耦合度。用戶可以根據(jù)實際使用情況，參考系統(tǒng)軟件的測試結(jié)果來調(diào)整計算、存儲與多重互連網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模與類型，在滿足其應(yīng)用需求的同時，讓設(shè)備的運轉(zhuǎn)獲得更高的系統(tǒng)效能。當(dāng)大數(shù)據(jù)的處理規(guī)模增大時，一體機管理單元可以通過多通道的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和開放式機架系統(tǒng)來完成機架內(nèi)以及多個機架之間設(shè)備的擴展，能很好地支持?jǐn)?shù)據(jù)分析與處理的大規(guī)模橫向擴容。
[0004]大數(shù)據(jù)一體機內(nèi)由于各個部件(節(jié)點)均承擔(dān)各自不同的任務(wù)，在管理邏輯上希望提供冗余的管理方式以保證其具有高可用性。
[0005]現(xiàn)有的管理方式一般都是采用一臺專門的計算機作為管理節(jié)點對所有的節(jié)點進行管理，當(dāng)管理節(jié)點發(fā)生故障時，會失去對系統(tǒng)所有節(jié)點的管理與控制，使系統(tǒng)行為不可測，進而可能造成巨大損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供了一種大數(shù)據(jù)一體機及其冗余管理單元，該大數(shù)據(jù)一體機及其冗余管理單元具有多冗余結(jié)構(gòu)的管理節(jié)點，使冗余管理單元具有主從冗余功能。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種大數(shù)據(jù)一體機冗余管理單元，包括背板、電源模塊和多個管理模塊，多個管理模塊和電源模塊分別與背板相連接;多個管理模塊通過背板確定主從節(jié)點位置，當(dāng)其中被確定為主節(jié)點的管理模塊失效時，被確定為從節(jié)點的管理模塊主動承擔(dān)管理任務(wù)。
[0009]優(yōu)選地，每一個所述管理模塊均設(shè)有獨立的管理處理器、心跳信號模塊、主從控制信號模塊和管理網(wǎng)絡(luò)端口；
[0010]所述背板包括主從選擇模塊、電源控制模塊、管理交換芯片、管理網(wǎng)口輸入端口和管理網(wǎng)口輸出端口；其中:
[0011 ]所述主從選擇模塊與所述管理模塊的主從控制信號模塊相連接，用于確定所述管理模塊的主從位置；
[0012]所述電源控制模塊與所述電源模塊相連接，用于為多個所述管理模塊供電；
[0013]所述管理交換芯片與所述管理模塊的管理網(wǎng)絡(luò)端口相連接；
[0014]所述管理網(wǎng)口輸入端口和管理網(wǎng)口輸出端口均與所述管理交換芯片相連接；
[0015]所述管理處理器與所述管理網(wǎng)絡(luò)端口相連接；
[0016]多個所述管理模塊的心跳信號模塊之間相互連接。
[0017]優(yōu)選地，所述主從選擇模塊通過以下方式確定所述管理模塊的主從位置:
[0018]所述主從選擇模塊首先確定多個管理模塊中的一個作為主節(jié)點管理模塊，所述電源控制模塊首先為主節(jié)點管理模塊供電；主節(jié)點管理模塊啟動后向其心跳信號模塊發(fā)送主節(jié)點確認(rèn)命令信號，同時為主節(jié)點管理模塊的管理網(wǎng)絡(luò)端口配置管理IP地址；
[0019]延遲一段時間a后，所述電源控制模塊依次為其余的管理模塊供電，其余管理模塊在開機過程中依次根據(jù)主從選擇模塊的設(shè)置，檢查在其心跳信號模塊上是否有主節(jié)點確認(rèn)命令信號:如果確認(rèn)有主節(jié)點確認(rèn)命令信號存在，則對應(yīng)的管理模塊被配置為從節(jié)點管理模塊，從節(jié)點管理模塊的管理網(wǎng)絡(luò)端口被設(shè)置為不工作；如果未發(fā)現(xiàn)主節(jié)點確認(rèn)命令信號存在，則認(rèn)為主節(jié)點管理模塊已經(jīng)失效，對應(yīng)的管理模塊被配置為主動承擔(dān)管理任務(wù)的從節(jié)點管理模塊，從節(jié)點管理模塊的管理網(wǎng)絡(luò)端口被設(shè)置為打開，并為從節(jié)點管理模塊的管理網(wǎng)絡(luò)端口配置與主節(jié)點管理模塊的管理網(wǎng)絡(luò)端口相同的IP地址，此時主節(jié)點管理模塊強制重啟。
[0020]優(yōu)選地，所述延遲時間a為主節(jié)點管理模塊的完全啟動時間。
[0021]優(yōu)選地，所述電源控制模塊依次給其余的管理模塊供電的時間間隔為從節(jié)點管理豐旲塊的完全啟動時間。
[0022]優(yōu)選地，所述管理模塊的管理處理器通過讀取對應(yīng)的IP地址判斷當(dāng)前插入位置。
[0023]優(yōu)選地，所述IP地址通過引腳設(shè)置確定，包括000和001，當(dāng)讀取到000時，說明管理模塊當(dāng)前插入到主節(jié)點位置;當(dāng)讀取到001時，說明管理模塊當(dāng)前插入位置是從節(jié)點位置。
[0024]優(yōu)選地，所述背板上設(shè)有插槽，所述管理模塊通過連接器連接于插槽處。
[0025]優(yōu)選地，所述大數(shù)據(jù)一體機冗余管理單元還包括機箱;所述背板、電源模塊和多個管理模塊均配置于機箱內(nèi)。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種大數(shù)據(jù)一體機，包括計算存儲節(jié)點單元、網(wǎng)絡(luò)單元、管理交換機、管理上位機以及上述大數(shù)據(jù)一體機冗余管理單元;所述管理交換機和管理上位機分別與大數(shù)據(jù)一體機冗余管理單元中背板上的所述管理網(wǎng)口輸入端口和管理網(wǎng)口輸出端口相連接;所述計算存儲節(jié)點單元通過所述網(wǎng)絡(luò)單元與所述管理交換機相連接。
[0027]優(yōu)選地，所述計算存儲節(jié)點單元包括節(jié)點管理芯片；所述節(jié)點管理芯片采集計算存儲節(jié)點單元節(jié)點上的數(shù)據(jù)信息，并在編碼后形成管理信息通過網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送至所述管理交換機;所述管理交換機將管理信息通過所述背板上的管理網(wǎng)口輸入端口、管理交換芯片以及所述管理模塊的管理網(wǎng)絡(luò)端口最終發(fā)送至確定為主節(jié)點管理模塊或主動承擔(dān)管理任務(wù)的從節(jié)點管理模塊的管理處理器，經(jīng)管理處理器數(shù)據(jù)處理后再通過所述管理網(wǎng)絡(luò)端口、管理交換芯片以及管理網(wǎng)口輸出端口發(fā)送至所述管理上位機。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0029]1、本發(fā)明提出了一種具有多冗余結(jié)構(gòu)的管理單元，使大數(shù)據(jù)一體機的管理模塊具有主從幾余功能；
[0030]2、在目前的技術(shù)環(huán)境中，大數(shù)據(jù)一體機計算節(jié)點的管理協(xié)議是基于以太網(wǎng)的，每個計算節(jié)點的管理信息(如溫度、電壓、電流、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速等信息)都通過以太網(wǎng)傳遞到管理模塊中，管理模塊將這些管理信息轉(zhuǎn)化為可視化界面展示給管理員。多個管理模塊功能冗余，一主多從，當(dāng)主節(jié)點管理模塊失效時，從節(jié)點管理模塊主動承擔(dān)起管理功能；
[0031]3、管理模塊自身不區(qū)分主從，由其安裝位置進行區(qū)分，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便；
[0032]4、因為同樣的IP地址在一個交換芯片內(nèi)部會造成沖突，所以采用自動判斷主從模式的方法保持當(dāng)前只有一個活動的IP地址；當(dāng)主節(jié)點失效后，從節(jié)點會強制關(guān)閉主節(jié)點電源并使其重新啟動，主節(jié)點的IP地址配置失效，從節(jié)點的IP地址為唯一有效的IP地址，可有效防止交換芯片內(nèi)部IP地址沖突。<