AdvancedTCA 數(shù)據(jù)傳輸
Jeff
Munch 李瑞/譯 2003/09/15
AdvancedTCA PICMG 3.0 規(guī)范涵蓋多種數(shù)據(jù)傳輸：提供系統(tǒng)管理、控制層面、數(shù)據(jù)層面的連接。各自的電氣聯(lián)結(jié)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐負浣Y(jié)構(gòu)因基于特定傳輸?shù)男枨蠖槐M相同。ATCA的所有傳輸模式都是構(gòu)架在高可靠度的系統(tǒng)之上，故不會因為單點故障而導(dǎo)致傳輸?shù)陌c瘓。多傳輸模式的選擇使得控制和數(shù)據(jù)傳輸分離,
而每種傳輸類型又可被區(qū)分為單個獨立的傳輸。ATCA系統(tǒng)的集成使用者需要對背板、節(jié)點板(Node)、交換板(Fabric)的傳輸能力進行足夠的了解。
系統(tǒng)管理
管理系統(tǒng)的信息傳輸和IPMI(智能平臺管理接口)指令集被用作對ATCA框架的管理，包括對電源的管理、電子鑰匙和機架內(nèi)溫度的監(jiān)控。系統(tǒng)管理是通過機框管理控制器（ShMC）執(zhí)行的。機框管理控制器(ShMC)負責(zé)完成對ACTA系統(tǒng)中的現(xiàn)場置換單元(Field
Replaceable Units, FRU) 如 單板,電源、風(fēng)扇、溫度傳感器的管理。ShMC能夠讀取當(dāng)前FRU的狀態(tài)也可以命令FRU進入不同的電源狀態(tài)。舉個例子,如果ShMC觀測到機框內(nèi)溫度發(fā)生躍升，它就可能控制風(fēng)扇提高轉(zhuǎn)速;ShMC同樣負責(zé)對ATCA機架內(nèi)電源的管理，如果電源開始對ACTA
單板進行供電，單板唯一可以運行的部分是系統(tǒng)管理，ShMC決定單板那些可以全部啟動以及何時啟動。系統(tǒng)管理架構(gòu)的實體承載是基于I2C 接口的IPMB(智能平臺管理總線)。I2C是一條具備數(shù)據(jù)和時鐘的雙串行信號線,
I2C總線使用100Khz時鐘和3.3V信號。ATCA規(guī)范制定要求2個IPMB總線，分別冠以IPMB-A和IPMB-B，兩條總線合一稱之為IPMB-0。IPMB可以以雙總線或雙星型配置方式實現(xiàn)。之所以要求雙IPMB總線是為了保證系統(tǒng)管理子系統(tǒng)的可靠性。IPMB總線被用作聯(lián)接ShMC與ATCA單板和ATCA機架中FRUs的橋梁。雙IPMB總線可同時被使用以加倍傳輸頻寬，但設(shè)計者必須考慮萬一其中一條IPMB總線失靈所帶來的沖擊。典型的ATCA背板上系統(tǒng)管理間的互聯(lián)如下圖所示，在背板上有兩個ShMC槽位，兩個交換槽位，11個節(jié)點槽位和1個風(fēng)扇的連接。值得說明的是管理總線與所有的節(jié)點槽、交換槽通過一對雙備援的ShMC聯(lián)接。
基本接口 (Base Interface)
基本接口提供ATCA 機框內(nèi)的IP傳輸，基本接口是一個支持10/100/1000 BAST-T以太網(wǎng)的雙星型結(jié)構(gòu)。一個ATCA機框包含兩個交換槽，可容納基本接口的兩個以太網(wǎng)交換板，他們之間有兩個10/100/1000
BASE-T連接通路以便于交換板之間的通訊及備援；每個節(jié)點槽位與每一個交換槽位之間都有一個連接通路。一個基本接口通路（節(jié)點板與交換板之間的連接）由四對插分線組成。ATCA規(guī)范制定背板包含基本交換連接。ATCA單板并不要求支持基本接口，但必須提供一個IP傳輸,也允許交換槽位與ShMC槽位之間保持一個連接。如果交換接口(Fabric
Interface)支持IP傳輸，那么ATCA單板并不被要求支持基本接口�；贗P的服務(wù)要求是為了在ATCA機框中提供一個基本數(shù)據(jù)傳輸，IP服務(wù)可被用以網(wǎng)絡(luò)開機、遠程監(jiān)控或高端的系統(tǒng)管理。
在上面的背板圖中，兩個交換槽位在ATCA機框中提供一個雙星型的基本接口。這個背板也支持可選的交換槽位和機框管理控制器之間的鏈接通路。
交換接口(Fabric Interface)
交換接口是ATCA機框中的主要數(shù)據(jù)傳輸接口。ATCA協(xié)議在每個板子上定義了多達15個通訊通路。這些通訊通路可以被配置成全網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)或雙星型拓撲結(jié)構(gòu)。在雙星拓撲結(jié)構(gòu)中每塊板同兩個不同的交換板都有通路。交換板在機框中扮演交換核心的角色。在全網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)中，每一個單板與其它任意單板都保持一個鏈接通路。下圖描繪了雙星型和全網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的內(nèi)部互鏈的配置。
PICMG 3.0針對互連做了電氣和實體上的定義，但沒有就傳輸支持的協(xié)議做定義。PICMG3.X一類的子規(guī)范定義了用于通路之間的傳輸協(xié)議。每個交換通訊鏈路由8對3.125GHz的低電壓插分信號鏈接組成。每個鏈路(channel)由4個通訊口(port)組成，每個通訊口(port)有2對插分鏈接。概要地說：1個口(port)有兩對鏈接，4口(port)（8對）組成一個通訊鏈路(channel)。由于每一對支持3.125GHz的信號速率，因此一個口(port)可以支持6.250GHz，一個通訊鏈路(channel)可以支持25GHz的流量。當(dāng)使用典型的編譯碼機制的話，一個通訊鏈路可支持20Gb/sec半雙工或10Gb/sec全雙工傳輸。電子鑰匙的使用保障了在一個聯(lián)接的兩端的技術(shù)是兼容的前提下，兩個ATCA單板的連接才能有效。ACTA當(dāng)前支持以太、光纖(fibre
channel)（PICMG3.1）、, Infiniband? (PICMG 3.2), StarFabric? (PICMG 3.3), 和
PCI Express (PICMG 3.4) 構(gòu)架。至于對RapidIO?支持，正在進行當(dāng)中，將會成為PICMG3.5協(xié)議。
更新通路(Update Channel)
更新通路在兩個相臨的ATCA單板之間提供10對插分信號鏈接。更新通路的傳輸在協(xié)議中沒有指定，而是由設(shè)計者決定�？梢韵胂�，在一個需要雙備援備份的應(yīng)用中，兩個相似的板子將會使用更新通路去共享狀態(tài)信息。電子鑰匙保證只有在相同功能的兩塊單板在通路的兩頭時，更新通路才起作用。協(xié)議還要求背板支持更新通路，而單板對其的支持是可選的。
總結(jié)
AdvancedTCA對數(shù)據(jù)傳輸提供一個多樣性的復(fù)合集合。這些數(shù)據(jù)傳輸包括系統(tǒng)管理、基本接口、交換接口和更新信道。系統(tǒng)管理傳輸是為了對構(gòu)架于I2C上的機框管理IPMI數(shù)據(jù)提供支持�；窘缑嫣峁┮粋�基于IP使用10/1000/1000
BASE-T的以太傳輸。交換接口提供主要數(shù)據(jù)傳輸,而與傳輸協(xié)議無關(guān)。更新通路在一定程度上說是相臨兩塊單板之間為共享狀態(tài)信息而建立的專屬內(nèi)連通路。ATCA的使用者需要針對特定應(yīng)用決定傳輸類型的必要性并確保使用的單板與所需的子規(guī)范兼容。
凌華科技公司供稿 CTI論壇編輯
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