首頁(yè)>>廠(chǎng)商>>系統集成及應用軟件開(kāi)發(fā)商>>浪潮集團

刀片服務(wù)器之CompactPCI 6U背板標準

胡雷鈞 2002/06/13

刀片服務(wù)器，是高密度計算發(fā)展的一個(gè)典型產(chǎn)物，從其物理形態(tài)就可以看到其獨到之處，一片板子（所謂的一個(gè)服務(wù)器刀片）即是一臺獨立的服務(wù)器，這在以往是很難想像的。

不過(guò)刀片服務(wù)器的優(yōu)勢不僅僅是高計算密度，其背板設計也給了系統設計者以豐富的想像空間，通過(guò)變換背板的標準，可以設計出具備各種不同功能、應用于各種不同領(lǐng)域的刀片服務(wù)器產(chǎn)品。

目前有很多廠(chǎng)商提供了一種3U的背板規格，通過(guò)這種背板可以為服務(wù)器提供電源、鍵盤(pán)鼠標和顯示器的接入、部分管理功能和低速的I/O接口（如軟盤(pán)、光驅等），還可以實(shí)現熱插拔功能。這種規格的背板雖然很好地支持了高計算密度的集群，但從本質(zhì)上與目前的機架服務(wù)器加KVM的形式?jīng)]有太大區別，并沒(méi)有太多的新意。

另一種普遍采用的是基于CompactPCI規范的6U背板標準。這種標準在背板上提供了5段針式接口（J1到J5），在每段不同的接口上設置了不同的總線(xiàn)和控制信號，從而提供很多系統特色。

64位和32位的PCI總線(xiàn)

CompactPCI背板上設置了PCI總線(xiàn)，在J1 接口上實(shí)現了32位PCI總線(xiàn)，J2接口上實(shí)現了64位PCI總線(xiàn)。這樣使得連接在背板上的服務(wù)器刀片（SBC）可以通過(guò)PCI總線(xiàn)控制各種不同的I/O設備，尤其是各種與語(yǔ)音通信相關(guān)的I/O設備，比如T1/E1中繼板、7號信令網(wǎng)關(guān)、IP電話(huà)網(wǎng)關(guān)、電話(huà)用戶(hù)板等等，SBC通過(guò)PCI總線(xiàn)實(shí)現對這些板卡的控制和存取，從而實(shí)現各種基于語(yǔ)音的電話(huà)增值業(yè)務(wù)，如語(yǔ)音信箱、電話(huà)會(huì )議、CALL CENTER、CRM中的主叫號碼提取等等。

集成計算機和電話(huà)系統的H.110總線(xiàn)

集成計算機和電話(huà)系統的H.110總線(xiàn)在J4、J5接口上實(shí)現。通過(guò)這種總線(xiàn)，系統中與語(yǔ)音相關(guān)的I/O設備可以實(shí)現基于電路連接的無(wú)阻塞話(huà)音交換，這種交換方式是PCI總線(xiàn)和以太網(wǎng)所無(wú)法滿(mǎn)足的。

10/100/1000M以太網(wǎng)交換總線(xiàn)

10/100/1000M以太網(wǎng)交換總線(xiàn)在J3接口實(shí)現。這種背板標準支持到每個(gè)SBC的10/100/1000M以太網(wǎng)連接，并且可以在背板上安裝10/100/1000M的2～4層交換機，這樣可以把系統中每個(gè)槽位上安裝的SBC與交換機連接起來(lái)，提供一個(gè)基于IP的交換網(wǎng)絡(luò )。通過(guò)集成這種總線(xiàn)，刀片服務(wù)器系統可以很好地集成IP業(yè)務(wù)和語(yǔ)音業(yè)務(wù)，提供各種不同的電信增值服務(wù)。

通常VoIP、語(yǔ)音信箱、主叫號碼顯示、各種基于數據庫的應用等電信增值業(yè)務(wù)是通過(guò)PBX以及和PBX IP網(wǎng)接口連接的一系列服務(wù)器來(lái)實(shí)現，這種系統構成有很多不足的地方，比如：系統設備的標準相對封閉、系統構成復雜、維護較困難、系統擴展難度較大、系統的體積較大等等。

如果我們采用基于CompactPCI標準的刀片服務(wù)器系統來(lái)實(shí)現，系統可能就是完全另外一種樣子（如圖1），這樣的實(shí)現，首先系統體積小，只要一個(gè)刀片服務(wù)器機箱；第二，系統基于標準的體系架構，開(kāi)發(fā)和維護容易，成本低廉；第三，系統非常好地集成了語(yǔ)音通信和IP通信，易于部署增值電信業(yè)務(wù)；第四，系統具有較好的可擴展性，因為背板提供了豐富的帶寬資源，同時(shí)單位空間內豐富的插槽，可以安裝更多的服務(wù)器刀片，提供了充足的計算資源；第五，系統還可以利用各種高可靠性和高可管理性的特點(diǎn)。

服務(wù)器刀片的熱插拔

通過(guò)背板上的特殊信號，在SBC插到背板上時(shí)，系統能夠知道，并為系統供電，同時(shí)通過(guò)一個(gè)中斷信號激活處理器并引導系統。當SBC從系統中移掉時(shí)，只要搬動(dòng)SBC上下兩端的移出把手，系統就會(huì )發(fā)出中斷信號給處理器，處理器執行操作系統的關(guān)閉程序，同時(shí)通過(guò)SBC前面板上的LED顯示操作系統已經(jīng)安全關(guān)閉，然后可以安全地拔下SBC。

服務(wù)器刀片間的熱備份 背板的各種總線(xiàn)往往會(huì )分成兩段，每段有不同的SBC控制。在背板上存在兩個(gè)特殊槽位，在這些槽位上的SBC同時(shí)連接到這兩段總線(xiàn)上，正常狀態(tài)下一個(gè)活動(dòng)的SBC在控制兩段總線(xiàn)和總線(xiàn)上的設備，另一個(gè)SBC處在備份狀態(tài)，如果活動(dòng)的SBC出現故障，備份SBC會(huì )接管兩段總線(xiàn)和應用。參見(jiàn)圖2。

支持IPMI規范的系統管理總線(xiàn)

IPMI是服務(wù)器標準的管理規范，CompactPCI背板支持這種標準，從而讓整個(gè)系統處于一個(gè)基于開(kāi)放標準的管理規范之下，讓我們可以使用現在服務(wù)器上普遍采用的技術(shù)管理刀片服務(wù)器系統。我們可以方便地監控系統的電壓、電流、溫度、風(fēng)扇轉速等可靠性相關(guān)的指標，并通過(guò)管理軟件的報警和遠程管理功能提高系統的可靠性。參見(jiàn)圖3。

通過(guò)討論以上種種CompactPCI 6U背板的技術(shù)特點(diǎn)，我們可以發(fā)現，基于這種技術(shù)標準的刀片服務(wù)器系統，不但可以實(shí)現高性能和高計算密度的服務(wù)器集群，而且還可以很好地實(shí)現各種基于語(yǔ)音業(yè)務(wù)的增值電信服務(wù)，實(shí)現IP網(wǎng)和語(yǔ)音網(wǎng)的集成，充分發(fā)揮服務(wù)器的計算能力和充分利用語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò )方便的接入方式。這種平臺為我們未來(lái)的應用系統提供了一個(gè)非常廣闊的發(fā)展空間。

CompactPCI標準和技術(shù)特點(diǎn)

CompcatPCI標準是PIGMG組織開(kāi)發(fā)的一系列標準，這一系列標準定義的是一種基于背板連接的計算機系統和I/O系統的標準，包括物理規格、電器特性、各種通信總線(xiàn)、可靠性、可管理性等一系列特性，主要的標準如下：
● PICMG 2.0 CompactPCI核心規格;
● PICMG 2.1 CompactPCI 熱拔插規格;
● PICMG 2.2 CompactPCI VME擴展標準;
● PICMG 2.3 CompactPCI PMC擴展接口定義;
● PICMG 2.5 CompactPCI 計算機與電話(huà)系統集成（CTI）規范（H.110總線(xiàn)）;
● PICMG 2.6 PCI到PCI橋;
● PICMG 2.9 CompactPCI系統管理總線(xiàn);
● PICMG 2.11 電源規范;
● PCIMG 2.12 熱插拔體系結構;
● PICMG 2.13 系統冗余插槽;
● PICMG 2.16 以太網(wǎng)包交換背板規范;
● 未來(lái)會(huì )擴展到Infinband;
● 兼容H.110。

計算機世界報