[发明专利]一种基于集群的高速通信架构及方法

摘要

本发明提供一种基于集群的高速通信架构及方法，上述架构包括多个集群通信节点、共享存储系统；其中，所述多个集群通信节点之间相互连接，构成一个环状的集群通信节点通信结构；所述多个集群通信节点分别与所述共享存储系统连接。相较于先前技术，根据本发明提供的一种基于集群的高速通信架构及方法，将集群通信扩展到多台集群通信节点上，使集群通信系统的集群通信节点间、集群通信节点内的计算设备达到计算的负载均衡，并保证集群通信系统的高容错性，从而提高集群通信系统的整体运行效率，大大缩短任务处理时间。 1

主权项

1.一种基于集群的高速通信架构，其特征在于，包括多个集群通信节点、共享存储系统；其中，所述多个集群通信节点之间相互连接，构成一个环状的集群通信节点通信结构；所述多个集群通信节点分别与所述共享存储系统连接；

每个集群通信节点包含中央处理器CPU单元、1个或多个图形处理单元GPU、本地存储单元，所述本地存储单元，用于缓存共享存储系统中的数据，还用于存储本集群通信节点的通信数据；所述共享存储系统，用于存储所述多个集群通信节点的计算任务数据、所述多个集群通信节点的备份数据；

由集群通信节点定时收集其它集群通信节点的数据信息并保存到共享存储系统中，保证在长时间运行中出现系统宕机时，程序从断点处继续运行，同时保证当某集群通信节点故障时，由其它集群通信节点继续其未完成的任务。

2.一种应用于权利要求1所述高速通信架构的方法，其特征在于：

各个集群通信节点分别获取对应的部分计算任务数据后，进行处理并将处理结果按预设通信顺序发送至相邻的集群通信节点；

相邻的集群通信节点根据接收的所述处理结果，更新自己的计算并按照所述预设通信顺序发送至下一个相邻的集群通信节点，直至计算结束；

由集群通信节点定时收集其它集群通信节点的数据信息并保存到共享存储系统中，保证在长时间运行中出现系统宕机时，程序从断点处继续运行，同时保证当某集群通信节点故障时，由其它集群通信节点继续其未完成的任务。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：各个集群通信节点分别获取对应的部分计算任务数据的过程为：

集群通信管理节点或第三方实体根据从共享存储系统中获取的计算任务数据量的大小信息、从各个集群通信节点中获取的图形处理单元GPU的数量大小信息，获得所述各个集群通信节点所对应的部分计算任务数据量的大小信息并通知所述各个集群通信节点；

所述各个集群通信节点根据获得对应的部分计算任务数据量的大小信息，从所述共享存储系统中分别获取对应的部分计算任务数据；其中，所述集群通信管理节点是指在集群通信节点中随机选择的一个。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：集群通信管理节点或第三方实体从共享存储系统中获取计算任务数据量的大小信息、从各个集群通信节点中获取图形处理单元GPU的数量大小信息；

分别获取各个集群通信节点中GPU数量占全部集群通信节点总GPU数量的比值并根据所述比值与所述计算任务数据量的大小信息的乘积，确定所述各个集群通信节点对应的部分计算任务数据量的大小信息并通知所述各个集群通信节点。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：各个集群通信节点完成所获取的对应的部分计算任务数据后，从所述共享存储系统中再获取对应比例的部分计算任务数据。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：每个集群通信节点完成所获取的对应的部分计算任务数据后，发送处理结果给所述集群通信管理节点；

所述集群通信管理节点将最终的处理结果存储至所述共享存储系统中。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：集群通信管理节点根据预设的时间间隔收集各个集群通信节点已完成的计算结果并存储至所述共享存储系统中。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述预设通信顺序是指顺时针通信顺序或者逆时针通信顺序。