低功耗小体积：新型云计算服务器的设计与实现

3.4硬件虚拟化

传统的服务器一般配备有自己的主板、电源、网络模块和存储模块等，能够独立成系统。但根据目前数据中心的部署的情况来看，更多地采用集中式存储结构。就网络访问而言，目前主要采用千兆网卡，如果其能满负荷工作，能够同时支持数十万个TCP并发请求，但后端的处理速度无法跟上，所以目前高性能双至强4核处理器也只能支持最多2万个并发请求。

新型云计算服务器针对存储模块进行硬件虚拟化，去掉主板上不常使用，但十分耗电相关硬件，可根据需要集中访问存储设备，将使得服务器结构更加精简，大大降低系统功耗。针对网络模块进行硬件虚拟化，让一定数量的处理器去共享网络通信外没，即提高了网络换块的利川率，同时也降低进一步降低了功耗。

3.5服务管理

新型云计算服务器将通过为管理层提供管理接口的形式，支持云计算服务管理。

在资源接口层，提供服务器硬件平台服务接口，以便资源接口采用面向资源管理服务的方式进一步封装。在通用资源层，提供服务器通用资探管理服务接口，以便通用资源层进一步封装后体现出与硬件平台无关的特点。在服务管理层，提供高级的资源和计算服务，如流程服务、动态分配计算资源、资源监控、系统的健康管理、自动优化的调用接口。

4、新型云计算服务器的实现

本文针对云计算服务的特点，采用了低功率处理器、3D-torus网络、硬件盘拟化、负载均衡、服务管理等技术，研制的ICCS-PW新型云服务器系统结构如图3所示。它采用并行计算机技术将多处理器、存储、I/O通过高速网络实现整机，大大降低了云服务器的体积和功耗。

ICCS-PW新型云计算服务器的内部实物照片如图4所示，外部实物照片如图5所示。

需要说明的是，由于目前还没有专门针对云计算的云处理器产品，本文在设计新型云计算服务器时采用低功耗处理器。由于它在芯片上简化了流水线、cache等微结构，因此大大地降低了功耗。

ICCS-PW新型云计算服务器支持并发连接数45000个~150000个。与传统服务器相比，新型云服务器在处理性能相同的情况下，体积和功耗可降低到传统服务器的1/4。

传统服务器与云计算服务器运行成本对比如表1所示，其中，假定传统服务器与云计算服务器全天24 h不间断工作，电费按照0.5元/kWH，托管费用按照每月300元。可以看出，云计算服务器比传统服务器运行成本降低75%，具有绿色环保的特点。

5、结束语

本文在研究云计算的特点的基础上，设计并实现了一种新型云计算服务器，具有低功耗、小体积等的特点。下一步将对可变计算结构、网络请求快速处理、高效能动态负载请求节能处理等技术进行研究，进一步减低云计算服务器的运行成本，达到节能环保的目的。