低功耗桌面数据中心及其构建方法技术

本发明专利技术提供的低功耗桌面数据中心采用拥有高性能ARM处理器和多个网络接口的迷你计算机作为服务器，在降低成本的同时，降低了能耗，并且完全可以满足家庭、小型企业和研究机构的使用需要；采用随机正则图拓扑结构，在保证低时延、高可靠性的同时，简化了数据中心的结构，且便于对数据中心进行渐进扩展；由于使用迷你计算机作为服务器，体积小、重量轻，同时随机正则图的拓扑结构，无需设置交换机，整个数据中心结构简单，便于移动和重组；与现有基于X86架构及FatTree拓扑的数据中心相比，具有显著地优势。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供的低功耗桌面数据中心采用拥有高性能ARM处理器和多个网络接口的迷你计算机作为服务器，在降低成本的同时，降低了能耗，并且完全可以满足家庭、小型企业和研究机构的使用需要；采用随机正则图拓扑结构，在保证低时延、高可靠性的同时，简化了数据中心的结构，且便于对数据中心进行渐进扩展；由于使用迷你计算机作为服务器，体积小、重量轻，同时随机正则图的拓扑结构，无需设置交换机，整个数据中心结构简单，便于移动和重组；与现有基于X86架构及FatTree拓扑的数据中心相比，具有显著地优势。【专利说明】
本专利技术设及数据中屯、，特别是指一种低功耗桌面数据中屯、及其构建方法。
技术介绍
数据中屯、（data center)指用于集中安置计算机系统W及相关部件（服务器，交 换机等）的设施，并包含备用电源、电流传输设备、环境控制（如空调、灭火器等）和安全设 备。近年来，日益增长的应用需求促使了拥有十万到百万级服务器的数据中屯、的产生，该使 得存储网络逐步发展成为数据中屯、网络值ata Center Network，DCN)。数据中屯、网络开始 逐渐成为国外学术界和工业界研究的热点。科学家们已经意识到，科学技术的进一步发展 不是缺少数据，而是缺少存储数据和分析数据的有效方法。目前一些国际知名网络服务企 业如美国谷歌、微软、亚马逊、中国腾迅、百度、阿里己己等公司都陆续建立了大型数据中屯、 用于存储大规模数据，并利用分布式存储和处理的强大功能，将数据及时高效的传输到全 球各个用户。例如；2013年微软公司的数据中屯、中拥有超过100万台服务器；而谷歌公司 在其分布于全球的36个数据中屯、中拥有更多的服务器。该些数据中屯、中的服务器和网络 设备通过特定的互联结构实现互联互通。 与此同时，许多应用服务，如谷歌捜索等对服务器间数据交换带宽的要求越来越 高。而数据中屯、的现有互联结构是依靠交换机、核屯、交换机、核屯、路由器将服务器连接起来 构成的树型结构。树型结构的高层核屯、交换机、核屯、路由器往往构成数据中屯、的流量瓶颈， 而且其容错性也不理想，容易出现单点故障。随着数据中屯、规模的急剧扩大，该种树型互联 结构越来越难W确保数据中屯、所追求的渐进可扩展、高容错能力、高聚集带宽等系统指标。 此外，由于采用X86架构的商用服务器和交换机的大型数据中屯、存在功耗大、维 护困难、构建成本高等众多问题，导致学校、家庭和小型研究机构难W拥有。因此，需要一种 性价比高、渐进可扩展、容错能力高的数据中屯、。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种能够解决上述问题的低功耗桌面数据中 屯、，在具有较高性价比、较低能耗的同时，又具备良好的可扩展性和较高的容错能力等技术 指标。 基于上述目的本专利技术提供一种低功耗桌面数据中屯、，包括设置于机柜中的多台服 务器；任意机柜中每台所述服务器与该机柜中其它服务器互联的网络接口数目相同，同一 机柜中的所述服务器构成随机正则图；建立该数据中屯、的路由表并将其保存至每个所述机 柜和所述服务器。 可选的，机柜具有至少两层，每一层设置有相同数目的所述服务器；位于任意层的 每台所述服务器与位于该层的其他服务器互联的网络接口数目相同；任意两层所述服务器 预留的空置网络接口总数相同。 [000引可选的，同一数据中屯、设置有多个所述机柜，每台所述机柜与位于同一数据中屯、 的其他机柜互联的网络接口数目相同，任意两机柜中的所述服务器预留的空置网络接口总 数相同。 可选的，任意所述服务器预留空置的网络接口；若需要增加同一数据中屯、中的机 柜数目，当任意两个机柜之间互联的网络接口数为奇数时，每次需新增偶数个机柜，当任意 两个机柜之间互联的网络接口数为偶数时，每次可新增任意数量的机柜；将新增的机柜与 原有机柜互联，同时仍然使同一数据中屯、中每个所述机柜与其它机柜互联的网络接口数目 相同。 可选的，任意所述服务器预留空置的网络接口；若需要增加任意机柜中的服务器 数目，当该机柜中的任意服务器与其他服务器互联的网络接口数为奇数时，每次需新增偶 数台服务器，当该机柜中的任意服务器与其他服务器互联的网络接口数为偶数时，每次可 新增任意数量的服务器；将新增的服务器与原有服务器互联，同时仍然使同一机柜中每台 所述服务器与其它服务器互联的网络接口数目相同。 可选的，所述服务器为使用ARM处理器作为中央处理器且具有多个网络接口的迷 你计算机，所述服务器之间使用W太网线和/或光纤进行通信。 本专利技术提供了一种低功耗桌面数据中屯、的构建方法，数据中屯、包括机柜及设置于 机柜中的服务器，所述服务器为使用ARM处理器作为中央处理器且具有多个网络接口的迷 你计算机，其构建方法包括W下步骤： 确定数据中屯、中预设的服务器数目、机柜数据、机柜层数、每台服务器与其他任意 服务器互联的网络接口数目等基本配置数据； 配置机柜和服务器，并使每台服务器与同一机柜中其它服务器互联的网络接口数 目相同、每个机柜与同一数据中屯、中其他机柜互联的网络接口数目相同； 建立该数据中屯、的路由表； 将所述路由表同步到所述机柜与服务器。 可选的，增加服务器数量的方法包括W下步骤： 确定新服务器所在机柜的原服务器数量； 若所述原服务器数量为奇数，则新服务器数量为偶数；若所述原服务器数量为偶 数，则新服务器数量任意；将新服务器设置于机柜中； 改变原服务器的接线方式，使得增加新服务器后，每台服务器与同一机柜中其他 服务器互联的网络接口数目仍相同； 更新该数据中屯、的路由表； 将所述路由表同步到所述机柜与服务器。 可选的，建立数据中屯、路由表的步骤包括： 为每个机柜赋予唯一坐标标识（Rx，Ry)，其中Rx表示所述机柜所在的行序，Ry表 示所述机柜所在的列序； 为每个服务器赋予唯一坐标标识（Rx，Ry，S，Sid)，其中巧X，Ry)为服务器所在机 柜的坐标，S为服务器位于该机柜的层序，Sid为每层中服务器的编号。 从上面所述可W看出，本专利技术提供的数据中屯、采用拥有高性能ARM处理器和多个 网络接口的迷你计算机作为服务器，在降低成本的同时，降低了能耗，并且完全可W满足家 庭、小型企业和研究机构的使用需要；采用随机正则图拓扑结构，在保证低时延、高可靠性 的同时，简化了数据中屯、的结构，且便于对数据中屯、进行渐进扩展；由于使用迷你计算机作 为服务器，体积小、重量轻，同时随机正则图的拓扑结构，无需设置交换机，整个数据中屯、结 构简单，便于移动和重组；与现有基于X86架构及化tTree拓扑的数据中屯、相比，具有显著 地优势。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术低功耗桌面数据中屯、的实施例的机柜坐标示意图； [002引图2为本专利技术低功耗桌面数据中屯、的实施例的同一机柜中8台服务器的接线方法 不意图； 图3为本专利技术低功耗桌面数据中屯、的实施例的同一机柜中9台服务器的接线方法 不意图； 图4为本专利技术低功耗桌面数据中屯、的实施例的同一机柜中10台服务器的接线方 法示意图； 图5为本专利技术低功耗桌面数据中屯、的实施例的同一机柜中12台服务器的接线方 法示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低功耗桌面数据中心，其特征在于，包括设置于机柜中的多台服务器；任意机柜中每台所述服务器与该机柜中其它服务器互联的网络接口数目相同，同一机柜中的所述服务器构成随机正则图；建立该数据中心的路由表并将其保存至每个所述机柜和所述服务器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭得科，谢俊杰，罗来龙，胡智尧，史良，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43