http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-10 01:06:39 來源:深圳市秦安科技有限公司
為什麼選擇CompactPCI?
在電信行業,確保係統正常運行至關重要:當客戶拿起電話,他希望隨時隨地都能聽到撥號音,這便是99.999%的服務高可用性,也就是每年隻能有5分鍾的故障時間,包括維修、升(sheng)級(ji)和(he)日(ri)常(chang)維(wei)護(hu)。前(qian)幾(ji)年(nian),電(dian)信(xin)供(gong)應(ying)商(shang)以(yi)專(zhuan)用(yong)係(xi)統(tong)來(lai)實(shi)現(xian)這(zhe)一(yi)嚴(yan)格(ge)的(de)高(gao)可(ke)用(yong)性(xing),從(cong)芯(xin)片(pian)到(dao)高(gao)級(ji)軟(ruan)件(jian),係(xi)統(tong)的(de)方(fang)方(fang)麵(mian)麵(mian)都(dou)自(zi)己(ji)動(dong)手(shou)設(she)計(ji)。隨(sui)著(zhe)電(dian)信(xin)領(ling)域(yu)轉(zhuan)向(xiang)新(xin)型(xing)開(kai)放(fang)平(ping)台(tai),他(ta)們(men)要(yao)求(qiu)設(she)備(bei)廠(chang)商(shang)也(ye)能(neng)提(ti)供(gong)99.999%的可用性。
網(wang)絡(luo)時(shi)代(dai)為(wei)電(dian)信(xin)運(yun)營(ying)商(shang)帶(dai)來(lai)了(le)前(qian)所(suo)未(wei)有(you)的(de)機(ji)遇(yu),同(tong)時(shi)也(ye)對(dui)現(xian)有(you)的(de)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)提(ti)出(chu)了(le)嚴(yan)峻(jun)的(de)挑(tiao)戰(zhan)。運(yun)營(ying)商(shang)要(yao)求(qiu)快(kuai)速(su)推(tui)出(chu)新(xin)服(fu)務(wu),以(yi)便(bian)在(zai)市(shi)場(chang)上(shang)異(yi)軍(jun)突(tu)起(qi)。例(li)如(ru),運(yun)營(ying)商(shang)現(xian)在(zai)可(ke)快(kuai)速(su)集(ji)成(cheng)呼(hu)叫(jiao)等(deng)待(dai)、呼叫識別、語音信箱、因特網服務及DSL等(deng)服(fu)務(wu)。而(er)且(qie),所(suo)有(you)這(zhe)些(xie)新(xin)功(gong)能(neng)都(dou)必(bi)須(xu)要(yao)與(yu)現(xian)有(you)服(fu)務(wu)具(ju)有(you)同(tong)樣(yang)的(de)可(ke)用(yong)性(xing)。電(dian)信(xin)運(yun)營(ying)商(shang)意(yi)識(shi)到(dao)他(ta)們(men)的(de)內(nei)部(bu)專(zhuan)用(yong)設(she)備(bei)無(wu)法(fa)支(zhi)持(chi)這(zhe)一(yi)係(xi)列(lie)新(xin)型(xing)服(fu)務(wu),因(yin)而(er)轉(zhuan)向(xiang)通(tong)信(xin)設(she)備(bei)供(gong)應(ying)商(shang),尋(xun)求(qiu)具(ju)有(you)內(nei)在(zai)高(gao)可(ke)用(yong)性(xing)的(de)現(xian)成(cheng)商(shang)用(yong)平(ping)台(tai)。這(zhe)樣(yang),運(yun)營(ying)商(shang)就(jiu)能(neng)夠(gou)快(kuai)速(su)構(gou)建(jian)和(he)擴(kuo)展(zhan)高(gao)可(ke)用(yong)性(xing)係(xi)統(tong),縮(suo)短(duan)產(chan)品(pin)麵(mian)市(shi)時(shi)間(jian),降(jiang)低(di)研(yan)發(fa)成(cheng)本(ben)。
采用現成商用平台首先要決定以那一種平台為標準去實現高可用性。標準必須高度可靠、而(er)又(you)能(neng)靈(ling)活(huo)支(zhi)持(chi)係(xi)統(tong)為(wei)滿(man)足(zu)特(te)定(ding)需(xu)求(qiu)而(er)進(jin)行(xing)定(ding)製(zhi)。因(yin)此(ci),該(gai)平(ping)台(tai)必(bi)須(xu)由(you)開(kai)放(fang)的(de)業(ye)界(jie)標(biao)準(zhun)部(bu)件(jian)構(gou)成(cheng)。圍(wei)繞(rao)開(kai)放(fang)標(biao)準(zhun)進(jin)行(xing)開(kai)發(fa),不(bu)僅(jin)可(ke)靠(kao)性(xing)高(gao),部(bu)件(jian)的(de)成(cheng)本(ben)效(xiao)益(yi)也(ye)高(gao)。對(dui)於(yu)機(ji)架(jia)可(ke)拆(chai)裝(zhuang)式(shi)電(dian)信(xin)係(xi)統(tong),選(xuan)擇(ze)不(bu)多(duo),隻(zhi)有(you)PCI、VME和CompactPCI。
PCI總線已成為成百上千萬台式機係統的業界標準。不過,它無法提供高度的可靠性,也不能滿足高可用性係統對99.999%正常運作時間要求。而且,其主板很難散熱,主板邊緣接頭可靠性低,在更換主板時極易受到損壞。PCI標準的好處在於有龐大的PC市場作後盾,可得到廉價的PC矽片和眾多的設備驅動程序,成本低,選擇餘地大,采納新技術的周期短。這些功能強大的設備驅動程序和成熟的廉價矽片使PCI標準經濟實惠,可靠而靈活。
VMEbiaozhunshimianxianggongyeyingyongkaifade,feichangzhongshigaokeyongxing。tadekekaoxingjigao,sanrexingnenghao,yiyuanzhuangheyidong。buguo,youyutacaiyongzhuanyongdegongyeshejifangfa,chengbenanggui,yingyongfanweiyouxian。yinweizhiyoushaoliangdeshebeiqudongqihedingzhideguipiannengzhichiVME,因此購買和維護都很昂貴。而且,VME環境的軟件移植必須定製,這又增加了驗證和支持的工作量。
為了避開上述兩個標準的局限性,包括Sun在內的400多家計算機供應商和製造商合作開發了cPCI標準。該標準將VME的高性能、擴展性和可靠性與PCI標準的經濟有效和靈活性有機地結為一體,因而廣被網絡設備、電信設備製造商和服務供應商采納。
cPCI特別汲取了VME的精髓(密集堅固的封裝,大型設備的極佳冷卻效果),並與PC的優勢(廉價、易於采用最新互連和處理能力的快速矽片)巧妙地結合在一起。cPCI的其它優勢還包括標準規格(與台式PCI總線的電子規格相等),支持台式機和工作站用的接口芯片。它還具有極高的性能。例如,工作頻率為33MHz的32位係統可實現132MB/s的速度,64位係統可實現264MB/s的速度。64位的66MHz係統則可提供528MB/s的速度。
CompactPCI也易於擴展,可同時支持多達256個的標準(橋接)PCI總線。它還可在每個係統中支持8個插槽,反觀PCI係統隻能支持4個。加上橋接芯片後,CompactPCI可輕易擴展支持32個插槽。最重要的是,cPCI高度可靠。該標準以高度可靠的PC矽片和驅動程序為基礎,包含一個220針、2毫米高硬度接頭,確保有足夠的屏蔽和接地,可在噪音環境中實現低信號反彈和可靠運作。
增強型CompactPCI
但是,cPCI標準不能支持電信行業要求的99.999%高可用性標準。Sun公司最新發布的CP2000高可用性計劃,增強和擴展了基本的cPCI結構,可滿足特定的高可用性要求。該計劃將硬件和軟件集成起來,具備元件級、交換級和後台級功能,同時提供培訓、文檔和谘詢服務。
CP2000計劃以cPCI為基礎,充分利用了cPCI的獨特性能。它利用了熱插拔、智能外設管理接口(IPMI)軟件標準以及信令支持等眾多功能。Sun始終堅持開放標準和社區技術開發模式,正計劃通過適當的cPCI標準組織,將CP2000結構提交廣大用戶評估。
現有cPCI熱插拔標準的缺陷是卡一是插在PCI總線上,一是完全處於非連接狀態,因而很難在不影響係統整體性能的情況下執行診斷。CP2000計劃擴展了cPCI總線,增加了IPMI標準的係統管理總線,該獨立結構可管理係統配置。IPMI總線提供係統控製器和衛星卡之間的帶外通信鏈路,因而可作為先進的故障排除端口,不會影響主PCI總線。額外增添的IPMI總線將大大改善單PCI總線節點的整體可靠性,並通過在衛星卡與係統控製器之間建立一個標準的通信方式,增強卡間通信能力。這意味著,CP2000 cPCI卡既可安裝在係統控製器中,也可裝在衛星插槽上,便於創建分布式或鬆耦合係統。
受IPMI總線的啟發,CP2000結構在PCI總線上多增添了一個係統控製器,巧妙地避免了由兩個PCI總線管理器引起的問題。IPMI總線允許兩個係統控製器協商誰來管理總線。事實上,這一新設計效果非常好,因此CP2000又增加了一個IPMI總線,專用於執行該項重要操作,從而避免了係統控製器的單點故障。另一個有可能發生的單點故障是cPCI總線自身。CP2000結構通過切斷故障卡來解決這一問題。總線本身是完全無源的,因而擁有極佳的平均故障間隔時間。
CP2000計劃在機架內使用IPMI總線來管理多個可替換元件(FRU)。IPMI的管理接口-Sunqiyexitongguanlifangantigongdanyiguanligongju,jikeguanliyingjian,yekeguanlicaozuoxitonghequnji。gaijiegoukezhijiezhichizhuanyongyingyongxitonghezhuanyongkadeshixiaohuifujishu。
CP2000計劃的第三個增強性能是增添了cPCI機(ji)架(jia)群(qun)集(ji)功(gong)能(neng),可(ke)通(tong)過(guo)一(yi)係(xi)列(lie)技(ji)術(shu)支(zhi)持(chi)擴(kuo)展(zhan)性(xing),改(gai)善(shan)可(ke)靠(kao)性(xing)。例(li)如(ru),該(gai)計(ji)劃(hua)借(jie)助(zhu)商(shang)業(ye)級(ji)群(qun)集(ji)技(ji)術(shu)調(tiao)動(dong)現(xian)有(you)係(xi)統(tong)級(ji)軟(ruan)件(jian)的(de)一(yi)切(qie)優(you)勢(shi)。由(you)於(yu)側(ce)重(zhong)點(dian)放(fang)在(zai)機(ji)架(jia)而(er)非(fei)卡(ka)上(shang),因(yin)而(er)簡(jian)化(hua)了(le)群(qun)集(ji)管(guan)理(li)。CP2000結(jie)構(gou)中(zhong)的(de)機(ji)架(jia)是(shi)群(qun)集(ji)的(de)節(jie)點(dian),衛(wei)星(xing)卡(ka)是(shi)節(jie)點(dian)的(de)額(e)外(wai)資(zi)源(yuan),不(bu)是(shi)節(jie)點(dian)的(de)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen)。它(ta)的(de)優(you)點(dian)是(shi)每(mei)次(ci)按(an)照(zhao)機(ji)架(jia)而(er)不(bu)是(shi)按(an)照(zhao)卡(ka)來(lai)分(fen)配(pei)複(fu)雜(za)的(de)群(qun)集(ji)任(ren)務(wu)(如全球文檔係統和單一係統圖象)。機架上運行的應用都包含了檢驗點、失效恢複和再啟動機製。
益處:加強冗餘支持
由you於yu故gu障zhang不bu可ke避bi免mian,高gao可ke用yong性xing係xi統tong中zhong包bao含han了le主zhu要yao硬ying件jian的de冗rong餘yu資zi源yuan。為wei了le確que保bao服fu務wu的de連lian續xu性xing,這zhe些xie備bei用yong資zi源yuan在zai故gu障zhang發fa生sheng時shi可ke立li刻ke派pai上shang用yong場chang。利li用yong擴kuo展zhancPCI硬件的高可用性,Sun在CP2000計劃中創建了多級冗餘機製。
最重要的特性是熱插拔I/O和控製卡。實施傳統的硬件熱插拔技術相對來說比較容易,現有的子標準定義了如何解決有關硬件問題。但創建管理I/Okongzhiqihuoxitongkongzhiqiguzhangdejizhizekunnanzhongzhong。yizhongkenengxingshichuangjianjingxiangxitong,bingquebaoqishizhongchuyubeiyongzhuangtai,jiangsuoyouguzhangdouhuibaodaojingxiangxitong。danzhezhongfangfaguoyuanggui。dierzhongxuanzeshishiyongrongyukongzhiqi。youyuxitongkongzhiqiyaokongzhizongxian,gaifangfashifenfuza。rongyukongzhiqiruhetidaisuoyouguzhangkongzhiqierbuyingxiangxitongyunzuoshiyigehendadenanti。
Sun的CP2000雙(shuang)總(zong)線(xian)結(jie)構(gou)讓(rang)應(ying)用(yong)係(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)處(chu)於(yu)熱(re)插(cha)拔(ba)狀(zhuang)態(tai)。這(zhe)樣(yang)通(tong)過(guo)軟(ruan)件(jian)就(jiu)可(ke)順(shun)利(li)處(chu)理(li)故(gu)障(zhang),非(fei)常(chang)容(rong)易(yi)地(di)替(ti)換(huan)故(gu)障(zhang)硬(ying)件(jian),而(er)不(bu)影(ying)響(xiang)係(xi)統(tong)的(de)正(zheng)常(chang)運(yun)作(zuo)。該(gai)機(ji)製(zhi)被(bei)稱(cheng)作(zuo)可(ke)選(xuan)路(lu)徑(jing)。
利用該方法,當故障發生時,磁盤及網絡運作可自動被指向預先定義的可選路徑,從而確保I/O卡的更換不影響係統運作。每個I/O設備都連接兩個I/Okongzhiqi,bingyongyoulianggedulidedianzilujing。ruguoyigexitongkongzhiqifashengguzhang,yingyongxitonghuibeigaozhi,bingzhidaoxitongshiyonglingyigebeiyongkongzhiqi。zhongyaodeshi,lujingguzhangyidanfasheng,jiuhuizidongzhixingzhuanhuancaozuo。
Sun的結構使普通的非熱插拔應用也能借助可選路徑技術使用熱插拔硬件。這種技術使開發增強型、適shi用yong任ren何he熱re插cha拔ba操cao作zuo的de應ying用yong係xi統tong成cheng為wei可ke能neng。這zhe對dui容rong量liang升sheng級ji非fei常chang有you用yong。例li如ru,可ke以yi在zai正zheng在zai運yun行xing的de係xi統tong中zhong增zeng添tian額e外wai的de局ju域yu網wang卡ka,並bing告gao知zhi應ying用yong係xi統tong新xin增zeng的de卡ka處chu於yu可ke使shi用yong狀zhuang態tai。可ke選xuan路lu徑jing的de另ling一yi個ge優you勢shi是shi支zhi持chi動dong態tai再zai配pei置zhi,允yun許xu操cao作zuo係xi統tong根gen據ju係xi統tong硬ying件jian的de變bian化hua作zuo出chu反fan應ying。可ke選xuan路lu徑jing與yu動dong態tai再zai配pei置zhi的de結jie合he使shi係xi統tong管guan理li員yuan可ke進jin行xing在zai線xian維wei修xiu和he服fu務wu器qi再zai配pei置zhi,增zeng添tian應ying用yong級ji或huo服fu務wu級ji可ke用yong資zi源yuan。動dong態tai再zai配pei置zhi軟ruan件jian允yun許xu操cao作zuo係xi統tong通tong知zhi應ying用yong係xi統tong硬ying件jian資zi源yuan的de變bian化hua情qing況kuang。
為未來做好準備
所有這些擴展功能的優點是創建了高可用性電信應用所需的標準化平台。增強的cPCI結構使OEM有(you)可(ke)能(neng)創(chuang)建(jian)高(gao)可(ke)用(yong)性(xing)係(xi)統(tong),支(zhi)持(chi)熱(re)插(cha)拔(ba)功(gong)能(neng),包(bao)括(kuo)可(ke)選(xuan)路(lu)徑(jing)和(he)動(dong)態(tai)再(zai)配(pei)置(zhi)。為(wei)滿(man)足(zu)新(xin)一(yi)代(dai)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)要(yao)求(qiu),電(dian)信(xin)行(xing)業(ye)對(dui)設(she)備(bei)廠(chang)商(shang)的(de)依(yi)賴(lai)程(cheng)度(du)日(ri)益(yi)增(zeng)加(jia),cPCI的眾多先進功能則使其成為新型開放平台市場的熱門產品。