一种基于硬件的服务器半虚拟化方法与流程

本发明涉及服务器的控制领域，特别涉及一种基于硬件的服务器半虚拟化方法。

背景技术：

1、目前生活、商业中产生的各种数据呈井喷式增长，如何建立一个安全可靠，便于扩展的服务器组成架构是我们必须考虑的问题。

2、数据量高速增长，服务器算力和架构迭代迅速，很多企业急需不断拓展服务器的算力和存储空间，但是由于服务器架构差异很多时候难以同时兼容新旧服务器的使用。

3、另外，部分企业的服务器使用存在明显的波峰和波谷，例如高校的网站服务器平时使用率极低，可能仅有10%左右，但是在面临期末、选课等高峰期，又容易满载，因此不得不不断扩展，但是在波谷时期，同样需要巨大的能耗和控件来保证服务器系统的正常运行。

4、有部分企业或单位采用了虚拟化技术，但是虚拟化技术目前仍然存在一些缺点：①性能下降：由于多个虚拟机共享同一台物理服务器的资源，因此在某些情况下可能会导致性能下降，如果某个虚拟机使用了大量的cpu、内存或磁盘资源，就会影响其他虚拟机的性能。②安全性问题：虚拟化软件是一个额外的软件层，可能会增加系统的攻击面，增加安全风险。③网络瓶颈：多个虚拟机使用同一台物理服务器的网络接口，可能会导致网络瓶颈和延迟增加。④管理复杂性，虚拟化环境需要管理多个虚拟机，这可能会增加管理复杂性和管理成本。

5、因此，亟需提供一种虚拟化方案，规避目前虚拟化技术中的一些缺陷问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于硬件的服务器半虚拟化方法，能够将单个服务器划分成多个子服务器，并将这些子服务器作为物理虚拟机，用于实现服务器的快速资源调度。

2、本发明解决其技术问题，采用的技术方案是：

3、一种基于硬件的服务器半虚拟化方法，包括如下步骤：

4、在一个服务器中，将第一数量的cpu平均划分后分别配置在第二数量的主板上，每个主板上配置有独立的硬件设备，并将每个主板作为子服务器；

5、在子服务器内部，将其独立配置的硬件设备之间通过内存总线连接；

6、为所有子服务器配置一个共有的硬盘池和一个任务调度模块；

7、将子服务器与共有的硬盘池之间通过高速总线连接；

8、服务器接收其所在的服务器集群中发出的任务指令；

9、基于所述任务指令，所述任务调度模块根据调度策略自动为各个子服务器分配对应的运行任务；

10、所述共有的硬盘池将与运行任务对应的运行数据发送至对应子服务器后，接收到运行数据的子服务器正常运转。

11、作为进一步优化，所述第一数量为第二数量的两倍。

12、作为进一步优化，所述独立的硬件设备包括硬盘、内存和电源。

13、作为进一步优化，所述任务调度模块为cpld。

14、作为进一步优化，所述cpld根据调度策略自动为各个子服务器分配对应的运行任务后，所述共有的硬盘池通过pcie总线以环形或网状拓扑结构将与运行任务对应的运行数据发送至对应子服务器。

15、作为进一步优化，所述调度策略包括：

16、基于负载均衡的调度策略，用于通过监测服务器的负载情况，获取各个子服务器的负载均值，并将负载高于所述均值的子服务器迁移到低于所述均值的子服务器上；以及，

17、基于性能的调度策略，用于通过监测各个子服务器的性能指标，获取性能指标参数及其规定值，并将性能指标参数大于规定值的子服务器迁移到小于规定值的子服务器上。

18、作为进一步优化，所述为所有子服务器配置一个共有的硬盘池和一个任务调度模块之后，还包括：

19、为服务器配置san存储设备，用于建立子服务器的物理快照，使服务器能够对于子服务器进行迁移和备份。

20、作为进一步优化，为服务器配置好san存储设备后，将所述san存储设备通过pcie总线分别与各个子服务器连接。

21、本发明的有益效果是：通过上述一种基于硬件的服务器半虚拟化方法，首先，在一个服务器中，将第一数量的cpu平均划分后分别配置在第二数量的主板上，每个主板上配置有独立的硬件设备，并将每个主板作为子服务器；其次，在子服务器内部，将其独立配置的硬件设备之间通过内存总线连接；然后，为所有子服务器配置一个共有的硬盘池和一个任务调度模块；然后，将子服务器与共有的硬盘池之间通过高速总线连接；然后，服务器接收其所在的服务器集群中发出的任务指令；其次，基于所述任务指令，所述任务调度模块根据调度策略自动为各个子服务器分配对应的运行任务；最后，所述共有的硬盘池将与运行任务对应的运行数据发送至对应子服务器后，接收到运行数据的子服务器正常运转。

22、由于本申请中可以通过物理结构和组成代替传统虚拟化中的虚拟机，在服务器负载低时，可通过管理任务调度模块来均衡负载，通过独立电源关闭部分服务器或以低功耗模式运行以节能。

技术特征：

1.一种基于硬件的服务器半虚拟化方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于硬件的服务器半虚拟化方法，其特征在于，所述第一数量为第二数量的两倍。

3.根据权利要求1所述的一种基于硬件的服务器半虚拟化方法，其特征在于，所述独立的硬件设备包括硬盘、内存和电源。

4.根据权利要求1所述的一种基于硬件的服务器半虚拟化方法，其特征在于，所述任务调度模块为cpld。

5.根据权利要求4所述的一种基于硬件的服务器半虚拟化方法，其特征在于，所述cpld根据调度策略自动为各个子服务器分配对应的运行任务后，所述共有的硬盘池通过pcie总线以环形或网状拓扑结构将与运行任务对应的运行数据发送至对应子服务器。

6.根据权利要求1所述的一种基于硬件的服务器半虚拟化方法，其特征在于，所述调度策略包括：

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种基于硬件的服务器半虚拟化方法，其特征在于，所述为所有子服务器配置一个共有的硬盘池和一个任务调度模块之后，还包括：

8.根据权利要求7所述的一种基于硬件的服务器半虚拟化方法，其特征在于，为服务器配置好san存储设备后，将所述san存储设备通过pcie总线分别与各个子服务器连接。

技术总结
本发明属于服务器的控制领域，提出了一种基于硬件的服务器半虚拟化方法，包括：在一个服务器中，将第一数量的CPU平均划分后分别配置在第二数量的主板上，每个主板上配置有独立的硬件设备，并将每个主板作为子服务器；在子服务器内部，将其独立配置的硬件设备之间通过内存总线连接；为所有子服务器配置一个共有的硬盘池和一个任务调度模块；将子服务器与共有的硬盘池之间通过高速总线连接；服务器接收任务指令；任务调度模块根据调度策略自动为各个子服务器分配对应的运行任务；共有的硬盘池将与运行任务对应的运行数据发送至对应子服务器后，接收到运行数据的子服务器正常运转。本发明能够使用物理机代替虚拟机，实现服务器的快速资源调度。

技术研发人员：马开心
受保护的技术使用者：四川华鲲振宇智能科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14