一种全接口冗余的高可靠计算机系统技术方案

本发明专利技术提供一种全接口冗余的高可靠计算机系统，包括两套计算机单元、一块仲裁切换模块、两块网络交换模块、两块网络管理模块、两块电源模块和机箱组成；所述计算机单元包括主处理模块、网络通信模块、数据装载模块、串口通信模块、I/O接口模块；通过一块仲裁切换模块实现了串口、I/O、VGA、USB等常用硬件接口的冗余切换，同时基于IPMI总线实现了故障诊断管理功能；通过两块网络交换模块构建了双星网络拓扑，实现了多组双冗余网络功能，每组双冗余网络接口均支持相同MAC、相同IP地址。络接口均支持相同MAC、相同IP地址。络接口均支持相同MAC、相同IP地址。

【技术实现步骤摘要】
一种全接口冗余的高可靠计算机系统


[0001]本专利技术涉及高可靠计算机
，尤其涉及一种全接口冗余的高可靠计算机系统。

技术介绍

[0002]在某些计算机系统关键的应用中，需要保证系统能够长时间稳定、无误差工作，任何微小的故障都会引起不可估量的损失，所以对计算机系统的可靠性提出了越来越高的要求。提高计算机系统的可靠性有两种方法：一种方法是从提高原系统本身可靠性来实现，如对元器件进行严格筛选、电路设计更加周全、改进结构热设计、提高生产装配工艺等手段，但应用这些手段在系统可靠性被提高到某一阶段后则会出现瓶颈，想要继续提升可靠性十分困难而且需要付出巨大的成本代价。在对可靠性要求非常高的系统中这样的可靠性仍然远远不足以满足需求。另外一种办法是采取容错技术，即保证系统在发生硬件故障或软件故障等情况下，仍然能保证系统的正常工作的技术。在容错系统中需要实现对计算机系统的故障诊断、仲裁切换，而且能够实现快速修复故障或者隔离故障，从而保证局部的故障不影响整个系统的正常工作。采用容错技术设计高可靠的计算机系统可以弥补常规技术手段的不足，大幅提高系统的可靠性和安全性。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种全接口冗余的高可靠计算机系统，当系统内任一功能模块发生故障时，仲裁切换模块能够迅速进行仲裁切换，提高了计算机系统的可靠性和安全性。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0005]本专利技术提供了一种全接口冗余的高可靠计算机系统，包括两套计算机单元、一块仲裁切换模块、两块网络交换模块、两块网络管理模块、两块电源模块和机箱组成；
[0006]所述计算机单元包括主处理模块、网络通信模块、数据装载模块、串口通信模块、I/O接口模块。
[0007]进一步，所述主处理模块采用多组PICE总线分别与所述串口通信模块、所述I/O接口模块和所述网络通信模块互联；所述数据装载模块通过SATA接口扩展所述主处理模块存储容量；所述网络通信模块扩展引出网络接口，两套所述计算机单元之间通过网络接口进行数据同步。
[0008]进一步，所述仲裁切换模块采用串口分别与两块所述主处理模块连接；所述计算机单元通过所述网络通信模块引出四路千兆以太网接口，配置为双冗余网络，每组所述双冗余网络均同时与两块所述网络交换模块连接对应的所述网络交换模块端口配置为主备模式；两块所述网络交换模块合并对外引出五组双冗余网络接口，每组所述双冗余网络接口均支持相同IP和MAC。
[0009]进一步，所述网络管理模块通过两路双冗余网络分别与两块所述网络交换模块相
连接，所述网络管理模块支持八路管理网口，通过转发软件实现每路所述管理网口具有相同IP和端口。
[0010]进一步，两块所述电源模块采用并联均流为两个所述计算机单元、所述仲裁切换模块、所述网络交换模块、所述网络管理模块供电，支持两个所述计算单元独立上下电工作。
[0011]进一步，系统上电，所述仲裁切换模块开始工作，对两套计算机的工作状态进行监视和判断；
[0012]如果判断两套计算机状态正常，则进一步判断手动切换信号；
[0013]如未收到手动切换信号，则将第一计算机单元缺省配置为控制机；将第二计算机单元配置为备份机，随后由所述仲裁切换模块接管所述控制机全部对外接口，而所述备份机处于待命状态，系统正常工作；
[0014]当所述仲裁切换模块判断两套计算机出现状态异常或受到手动切换信号，则触发切换，进行控制权的重新分配，即将原备份机状态配置为新控制机，同时将原控制机状态配置为所述新备份机，随后由所述仲裁切换模块接管新控制机的全部对外接口；所述仲裁切换模块始终处于监视状态。
[0015]本专利技术的有益效果为：通过一块仲裁切换模块实现串口、I/O、VGA、USB等常用硬件接口的冗余切换，同时基于IPMI总线实现故障诊断管理功能；通过两块网络交换模块构建双星网络拓扑，实现多组双冗余网络功能，即每组双冗余网络接口均支持相同MAC、相同IP地址。基于以上系统架构，当系统内任一功能模块发生故障时，仲裁切换模块能够迅速进行仲裁切换，可对所有对外接口进行冗余切换，快速恢复系统对外通信，从而大幅提高了计算机系统的可靠性和安全性。
附图说明
[0016]图1为本专利技术一种全接口冗余的高可靠计算机系统的原理框图；
[0017]图2为本专利技术一种全接口冗余的高可靠计算机系统的切换流程图；
[0018]图3为本专利技术一种全接口冗余的高可靠计算机系统的诊断管理原理框图；
[0019]图4为本专利技术一种全接口冗余的高可靠计算机系统的电源控制方案原理框图。
具体实施方式
[0020]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0021]请参阅图1至图4，一种全接口冗余的高可靠计算机系统，包括两套计算机单元、一块仲裁切换模块9、两块网络交换模块、两块网络管理模块、两块电源模块和机箱组成；
[0022]所述第一计算机单元1001包括第一主处理模块101、第一网络通信模块301、第一数据装载模块201、第一串口通信模块401、第一I/O接口模块501；所述第二计算机单元1002包括第一主处理模块102、第一网络通信模块302、第一数据装载模块202、第一串口通信模块402、第一I/O接口模块502。
[0023]两块网络管理模块分别为第一网络管理模块601和第二网络管理模块602；两块网
络管理模块分别为第一网络管理模块701和第二网络管理模块702；两块电源模块分别为第一电源模块801和第二电源模块802，仲裁切换模块为9。
[0024]所述主处理模块采用多组PICE总线分别与所述串口通信模块、所述I/O接口模块和所述网络通信模块互联；所述数据装载模块通过SATA接口扩展所述主处理模块存储容量；所述网络通信模块扩展引出网络接口，两套所述计算机单元之间通过网络接口进行数据同步。
[0025]所述仲裁切换模块9采用串口分别与第一主处理模块101和第二主处理模块102连接；所述计算机单元通过所述网络通信模块引出四路千兆以太网接口，配置为两组双冗余网络，每组所述双冗余网络均同时与两块所述网络交换模块连接，对应的所属网络交换模块端口配置为主备模式，
[0026]两块所述网络交换模块合并对外引出五组双冗余网络接口，每组所述双冗余网络均支持相同IP和MAC。；
[0027]所述网络管理模块通过两路双冗余网络分别与两块所述网络交换模块连接，所述网络管理模块支持八路管理网口，通过转发软件实现每路所述管理网口具有相同IP和端口。
[0028]在一种具体的实施方式中，接口切换功能实现方法为：
[0029]在计算机单元与仲裁切换模块之间连接的硬件接口包括串口、I/O、VGA、USB等，仲裁切换模块上设计有串口切换单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全接口冗余的高可靠计算机系统，其特征在于：包括两套计算机单元、一块仲裁切换模块、两块网络交换模块、两块网络管理模块、两块电源模块和机箱组成；所述计算机单元包括主处理模块、网络通信模块、数据装载模块、串口通信模块、I/O接口模块。2.根据权利要求1所述的一种全接口冗余的高可靠计算机系统，其特征在于：所述主处理模块采用多组PCIE总线分别与所述串口通信模块、所述I/O接口模块和所述网络通信模块互联；所述数据装载模块通过SATA接口扩展所述主处理模块存储容量；所述网络通信模块扩展引出网络接口；两套所述计算机单元之间通过网络接口进行数据同步。3.根据权利要求2所述的一种全接口冗余的高可靠计算机系统，其特征在于：所述仲裁切换模块采用串口分别与两块所述主处理模块连接；所述计算机单元通过所述网络通信模块引出四路千兆以太网接口，配置为两组双冗余网络，每组所述双冗余网络均同时与两块所述网络交换模块连接，对应的所述网络交换模块相对应端口配置为主备模式；两块所述网络交换模块合并对外引出五组双冗余网络接口，每组所述双冗余网络接口均支持相同IP和MAC。4.根据权利要求3所述的一种全接口冗余的高可靠计算机系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：司呈强，吴佳毅，姚承利，
申请(专利权)人：中船重工武汉凌久电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：