高性能服务器自主管理板的设计与实现

摘要

高性能、高可用服务器，可以应用于电信、金融、工业、能源、及政府部门等多个涉及国家安全及国计民生的领域。而目前国内对高可用的研究主要还是通过冗余技术实现，造成较大的冗余度，因此研制具备自适应、可扩展、可重构、自配置能力的高性能、高可用服务器，能够完善我国信息化建设，对国家的经济、社会安全有着战略性的意义。
　　而服务器管理是研制高性能、高可用服务器的关键，为了实现对整个服务器集中、持续、有效地管理，设计了高性能服务器管理硬件平台。为了实现高可用性，采用多层次架构，设计了本地管理模块 LMM和全局管理模块 GMM。LMM主要负责对本地节点的状态收集和分析及故障的检测和处理，GMM主要负责监控和管理整个系统，它本身并不直接监测计算节点的软硬件资源运行状态。为了实现对服务器系统内计算节点运行状态的全面监控，采用了带内外相结合的监控方式，实现对服务器系统内部件运行状态的实时监测。此外，GMM的双机热备份技术，多通道的通讯网络冗余技术，保证了系统的高可用。热插拔功能的设计更能明显缩短管理系统的平均维修时间，进一步提高系统的可用性。
　　本文研究了基于IPMI的服务器管理技术、常见的高可用技术，根据高性能、高可用服务器的需求，总结了服务器管理平台的功能需求，然后针对此需求提出了LMM和GMM双层管理架构，并完成了对LMM和GMM的详细设计。最后采用ARM7最小系统+外围通讯接口群的嵌入式系统完成了 LMM的硬件实现，并对板卡各个模块及主要功能进行了测试。

目录

高性能服务器自主管理板的 设计与实现

DESIGN AND IMPLEMENTATION OF AUTONOMIC MANGEMENT BOARD FOR HIGH-PERFORMANCE SERVER

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.1.1 课题来源

1.1.2 课题目的与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 服务器管理技术的研究现状

1.2.2 自主管理研究现状

1.3 本文主要工作

1.4 本文组织结构

第2章 关键技术研究分析

2.1 基于IPMI的服务器管理技术

2.1.1 IPMI概述

2.1.2 IPMI接口协议总结

2.1.3 SOL技术

2.2 高可用技术

2.2.1 可用性

2.2.2 双机热备份技术的分析

2.2.3 热插拔技术

2.3 本章小结

第3章 服务器管理平台功能需求分析

3.1 高可用服务器系统需求

3.1.1 研究目标及技术指标

3.1.2 高可用服务器系统体系结构设计

3.2 服务器管理平台需求分析

3.2.1 服务器管理平台研究目标

3.2.2 服务器管理平台需求分析

3.3 本章小结

第4章 服务器管理平台设计方案

4.1 总体架构设计

4.2 本地管理模块设计方案

4.2.1 本地管理总体设计方案

4.2.2 本地管理各模块设计方案

4.3 全局管理模块设计方案

4.3.1 全局管理总体设计方案

4.3.2 本地管理各模块设计方案

4.4 方案的优缺点和实现方法

4.4.1 优缺点

4.4.2 实现方法

4.5 本章小结

第5章 本地管理模块硬件平台设计与实现

5.1 硬件结构设计

5.1.1 主芯片的选择

5.1.2 存储空间及中断的分配

5.2 硬件结构各模块设计与实现

5.2.1 电源模块

5.2.2 核心系统模块

5.2.3 通讯模块

5.2.4 信息存储模块

5.2.5 热插拔模块

5.3 PCB的设计与实现

5.4 模块测试

5.4.1 测试流程

5.4.2 测试分析

5.5 功能测试

5.6 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢