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高性能服务器自主管理板的设计与实现

作　者: 徐文芳
导　师: 刘宏伟
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 计算机技术
关键词: 管理板服务器高可用 IPMI 热插拔
分类号: TP393.05
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 29次
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内容摘要

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。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-14
  1.1 课题背景  8-9
    1.1.1 课题来源  8
    1.1.2 课题目的与意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-13
    1.2.1 服务器管理技术的研究现状  9-12
    1.2.2 自主管理研究现状  12-13
  1.3 本文主要工作  13
  1.4 本文组织结构  13-14
第2章关键技术研究分析  14-28
  2.1 基于IPMI 的服务器管理技术  14-23
    2.1.1 IPMI 概述  14-17
    2.1.2 IPMI 接口协议总结  17-22
    2.1.3 SOL 技术  22-23
  2.2 高可用技术  23-27
    2.2.1 可用性  23-24
    2.2.2 双机热备份技术的分析  24-25
    2.2.3 热插拔技术  25-27
  2.3 本章小结  27-28
第3章服务器管理平台功能需求分析  28-33
  3.1 高可用服务器系统需求  28-30
    3.1.1 研究目标及技术指标  28
    3.1.2 高可用服务器系统体系结构设计  28-30
  3.2 服务器管理平台需求分析  30-32
    3.2.1 服务器管理平台研究目标  30-31
    3.2.2 服务器管理平台需求分析  31-32
  3.3 本章小结  32-33
第4章服务器管理平台设计方案  33-46
  4.1 总体架构设计  33-34
  4.2 本地管理模块设计方案  34-40
    4.2.1 本地管理总体设计方案  34-35
    4.2.2 本地管理各模块设计方案  35-40
  4.3 全局管理模块设计方案  40-44
    4.3.1 全局管理总体设计方案  40-41
    4.3.2 本地管理各模块设计方案  41-44
  4.4 方案的优缺点和实现方法  44-45
    4.4.1 优缺点  44-45
    4.4.2 实现方法  45
  4.5 本章小结  45-46
第5章本地管理模块硬件平台设计与实现  46-69
  5.1 硬件结构设计  46-49
    5.1.1 主芯片的选择  46-48
    5.1.2 存储空间及中断的分配  48-49
  5.2 硬件结构各模块设计与实现  49-61
    5.2.1 电源模块  49-51
    5.2.2 核心系统模块  51-54
    5.2.3 通讯模块  54-58
    5.2.4 信息存储模块  58-60
    5.2.5 热插拔模块  60-61
  5.3 PCB 的设计与实现  61-62
  5.4 模块测试  62-66
    5.4.1 测试流程  63-64
    5.4.2 测试分析  64-66
  5.5 功能测试  66-68
  5.6 本章小结  68-69
结论  69-70
参考文献  70-74
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  74-76
致谢  76

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