CN103455104B - 一种交换板及刀片服务器 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供一种交换板及刀片服务器，涉及通信领域，能够增加单个交换板支持的交换协议类型。包括：底板，包括：至少2个交换模块，所述交换模块位于所述底板上；其中，每个所述交换模块通过背板与服务器板的网卡模块连接，运行一种交换协议的业务，使得所述交换板能够运行至少2种交换协议的业务。本发明实施例提供的交换板及刀片服务器用于刀片服务器中数据的传输。

Description

一种交换板及刀片服务器

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种交换板及刀片服务器。

背景技术

刀片服务器包括交换板、服务器板、机框及背板，在刀片服务器的机框内可插装多个服务器板和交换板。现有技术中，刀片服务器可配置多个交换板及多个服务器板，每个交换板配置一个交换模块，每个交换模块可以运行一种交换协议的业务，每个服务器板配置多个网卡模块，所述网卡模块通过背板分别连接与网卡模块对应类型的交换模块，实现业务的转发和传送。

但是，由于每个交换模块只能运行一种交换协议的业务，因此单个交换板支持的交换协议类型较少。

发明内容

本发明的实施例提供一种交换板及刀片服务器，能够增加单个交换板支持的交换协议类型。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种交换板，包括：底板，包括：

至少2个交换模块，所述交换模块位于所述底板上；

其中，每个所述交换模块通过背板与服务器板的网卡模块连接，运行一种交换协议的业务，使得所述交换板能够运行至少2种交换协议的业务。

结合第一方面，在第一种可实现方式中，所述交换板还包括：

设备管理模块，所述设备管理模块位于所述底板上，分别与所述交换模块连接，用于管理所述交换模块。

结合第一方面或第一种可实现方式，在第二种可实现方式中，所述交换板还包括：

背板连接器，所述背板连接器位于所述底板上，所述每个所述交换模块通过所述背板连接器与所述背板连接；

其中，所述背板连接器不划分区域，使得每个所述交换模块通过背板与所述服务器板的网卡模块连接，且所述交换板与所述服务器板间的所有物理链路均为并行的链路。

结合第一方面、第一、二种可实现方式中任意一种，在第三种可实现方式中，

所述交换模块固定设置在所述底板上；或

所述交换模块通过扣卡或插卡的方式连接在所述底板上。

第二方面，提供一种刀片服务器，包括：

以上任意所述的交换板；

还包括：

服务器板、背板及机框；

所述服务器板及所述交换板能够插入所述机框中，所述服务器板与所述交换板通过所述机框内的背板连接。

结合第二方面，在第一种可实现方式中，所述刀片服务器包括至少一组交换板，每组所述交换板由两个交换板组成，所述两个交换板中交换模块的数量、位置和类型相同。

本发明的实施例提供一种交换板及刀片服务器，包括：底板，包括：至少2个交换模块，所述交换模块位于所述底板上；其中，每个所述交换模块通过背板与服务器板的网卡模块连接，运行一种交换协议的业务，使得所述交换板能够运行至少2种交换协议的业务。这样一来，所述交换板包括至少2个交换模块，所述交换板上的每个交换模块通过背板与所述服务器板的网卡模块连接，运行一种交换协议的业务，增加了单个交换板支持的交换协议类型，能够同时运行多种交换协议的业务。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种现有技术中刀片服务器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种交换板的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种交换板的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的又一种交换板的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的再一种交换板的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的再再一种交换板的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种刀片服务器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术中，刀片服务器10包括交换板101、服务器板102、机框（图1未标示）及背板103，如图1所示，在刀片服务器10的机框内可插装多个服务器板102和交换板101，每个交换板101配置一个交换模块，每个服务器板102配置多个网卡模块，所述网卡模块通过背板103分别连接与网卡模块对应类型的交换模块，实现业务的转发和传送。图1假设第I服务器板上配置网卡模块1021、网卡模块1022、网卡模块1023和网卡模块1024，第L服务器板上配置与第I服务器板相同类型的网卡模块，第I服务器板上的网卡模块1021与交换模块1011对应连接，网卡模块1022与交换模块1012对应连接，网卡模块1023与交换模块1013对应连接，网卡模块1024与交换模块1014对应连接；第L服务器板上的网卡模块1021与交换模块1011对应连接，网卡模块1022与交换模块1012对应连接，网卡模块1023与交换模块1013对应连接，网卡模块1024与交换模块1014对应连接。由于每个交换模块只能运行一种交换协议的业务，因此单个交换板支持的交换协议类型较少，如交换板101在同一个时间段内只能运行一种交换协议的业务。

本发明实施例提供一种交换板20，如图2所示，所述交换板20包括底板201以及至少2个交换模块202，所述交换模块202位于所述底板201上，每个所述交换模块202通过背板与服务器板的网卡模块连接，运行一种交换协议的业务，使得所述交换板20能够运行至少2种交换协议的业务。特别的，所述交换模块202可以固定设置在所述底板201上或通过扣卡或插卡的方式连接在所述底板201上。

这样一来，所述交换板包括至少2个交换模块，所述交换板上的每个交换模块通过背板与所述服务器板的网卡模块连接，运行一种交换协议的业务，增加了单个交换板支持的交换协议类型，能够同时运行多种交换协议的业务。

需要说明的是，交换业务的类型可以为Eth（Ethernet，以太网）、FCoE（FibreChannel over Ethernet，以太网光纤通道）、IB（InfiniBand，无限带宽）、SAS（SerialAttached Small Computer System Interface，串行连接小型计算机系统接口）等交换协议，这时网卡模块也需要按照交换模块的交换协议类型配置相同协议类型的网卡模块。

进一步的，如图3所示，所述交换板20还包括：设备管理模块203，所述设备管理模块203位于所述底板上，分别与所述交换模块202连接，用于管理所述交换模块202。交换板20上的各个交换模块202都是独立的，设备管理模块203可以对所有交换模块202进行统一管理，具体的，可以进行交换模块202的配置管理和软件升级。所述设备管理模块203对交换模块202的配置管理具体包括配置交换模块的转发表项，转发策略，端口属性，端口工作模式，流量控制等各项参数。

需要说明的是，所述交换板20还包括背板连接器204，所述背板连接器204位于所述底板201上，所述背板连接器204包含阵列式排布的管脚2041，所述每个所述交换模块202通过所述背板连接器204与所述背板连接，如图4所示。

需要说明的是，所述背板连接器的管脚区域的划分可以按照信号类型划分。当按照信号功能区分信号时，所述信号类型包括业务信号和控制管理信号；当按照信号电气特性区分信号时，所述信号类型包括高速信号和低速信号。具体的，所述业务信号可以是所述交换模块通过背板连接器连接背板时所传输的信号，所述控制管理信号可以是所述设备管理模块通过背板连接器连接背板时所传输的信号。通常情况下，所述高速信号可以是用来完成交换功能的所述业务信号，所述低速信号可以是用来完成配置管理功能的所述控制管理信号。

实际应用中，所述背板连接器传输业务信号的管脚区域可以按照所述背板连接器连接的交换模块的位置再划分为不同的管脚区域。

示例的，如图5所示，假设交换板20中存在4个交换模块位于底板上，分别为第一交换模块2021、第二交换模块2022、第三交换模块2023和第四交换模块2024，且该4个交换模块分别与设备管理模块203连接，根据所述交换模块的位置将背板连接器204划分了4个管脚区域，分别为第一管脚区域M，第二管脚区域P，第三管脚区域Q，第四管脚区域W，本发明对此不做限定，刀片服务器中存在第一服务器板401至第t服务器板402，所述t为大于等于2的整数，其中，在第一服务器板401存在第一网卡模块4011、第二网卡模块4012、第三网卡模块4013和第四网卡模块4014，在第t服务器板402存在第五网卡模块4021、第六网卡模块4022、第七网卡模块4023和第八网卡模块4024。

第一交换模块2021通过物理链路a2、第一网卡模块4011通过物理链路a1分别连接第一管脚区域M，物理链路a2和a1建立了第一交换模块2021和第一网卡模块4011之间的连接，第一交换模块2021通过物理链路e2、第五网卡模块4021通过物理链路e1分别连接第一管脚区域M，物理链路e2和e1建立了第一交换模块2021和第五网卡模块4021之间的连接；同理，第二交换模块2022通过物理链路b2、第二网卡模块4012通过物理链路b1分别连接第二管脚区域P，物理链路b2和b1建立了第二交换模块2022和第二网卡模块4012之间的连接，第二交换模块2022通过物理链路f2、第六网卡模块4022通过物理链路f1分别连接第二管脚区域P，物理链路f2和f1建立了第二交换模块2022和第六网卡模块4022之间的连接;第三交换模块2023通过物理链路c2、第三网卡模块4013通过物理链路c1分别连接第三管脚区域Q，物理链路c2和c1建立了第三交换模块2023和第三网卡模块4013之间的连接，第三交换模块2023通过物理链路g2、第七网卡模块4023通过物理链路g1分别连接第三管脚区域Q，物理链路g2和g1建立了第三交换模块2023和第七网卡模块4023之间的连接;第四交换模块2024通过物理链路d2、第四网卡模块4014通过物理链路d1分别连接第四管脚区域W，物理链路d2和d1建立了第四交换模块2024和第四网卡模块4014之间的连接，第四交换模块2024通过物理链路h2、第八网卡模块4024通过物理链路h1分别连接第四管脚区域W，物理链路h2和h1建立了第四交换模块2024和第八网卡模块4024之间的连接。因此，可以将所述背板连接器的阵列式排布的管脚划分成n个管脚区域，所述n为大于等于2的整数。

在交换模块与网卡模块连接时，本实施例假设第一交换模块2021、第一网卡模块4011和第五网卡模块4021运行GE Eth（Gigabit Ethernet，千兆以太网）协议的业务，第一管脚区域M对应的交换协议为GE Eth协议，则第一交换模块2021通过物理链路a2、第一网卡模块4011通过物理链路a1分别连接到第一管脚区域M来传输GEEth协议的业务信号，第一交换模块2021通过物理链路e2、第五网卡模块4021通过物理链路e1分别连接到第一管脚区域M来传输GEEth协议的业务信号。当第一交换模块2021运行的交换协议类型改变时，对应的第一网卡模块4011和第五网卡模块4021必须配置与第一交换模块2021相同类型的交换协议类型在第一交换模块2021与第一网卡模块4011连接的物理链路a1与a2之间传输业务信号和第一交换模块2021与第五网卡模块4021连接的物理链路e1之间e2传输业务信号。最终网卡模块与交换板的背板连接器之间的连接形成的物理链路有a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1，由于4个管脚区域的存在，如图5所示，经过背板30的物理链路b1与e1存在交叉，c1与e1存在交叉，c1与f1存在交叉，d1与与e1存在交叉，d1与f1存在交叉，d1与g1存在交叉，但是在背板30上，要求物理链路之间不能存在电气接触，否则会产生短路等现象，为了避免短路等现象对刀片服务器的损害，在背板上需要为存在交叉的每个物理链路设计一个单独的走线层，因此，在本实施例中背板30上存在4个走线层，当背板上的交叉物理链路增多的时候，走线层数相应增加，背板的尺寸、厚度等会增大，制造难度变大。

在本发明实施例中还提供一种背板连接器205，该背板连接器205不进行管脚区域的划分，使得每个所述交换模块通过背板30与所述服务器板的网卡模块连接，且所述交换板20与所述服务器板间的所有物理链路均为并行的链路。如图6所示，依然假设交换板20中存在4个交换模块位于底板上，分别为第一交换模块2021、第二交换模块2022、第三交换模块2023和第四交换模块2024，且该4个交换模块分别与设备管理模块203连接，刀片服务器中存在第一服务器板401至第t服务器板402，所述t为大于等于2的整数，其中，在第一服务器板401存在第一网卡模块4011、第二网卡模块4012、第三网卡模块4013和第四网卡模块4014，在第t服务器板402存在第五网卡模块4021、第六网卡模块4022、第七网卡模块4023和第八网卡模块4024。当第一交换模块2021、第一网卡模块4011和第五网卡模块4021均运行GE Eth的业务，则第一交换模块2021通过物理链路a2和e2分别连接到背板连接器205，与通过物理链路a1、e1将第一网卡模块4011和第五网卡模块4021连接到背板连接器205对应位置即可，例如，第一交换模块2021通过物理链路a2连接到背板连接器205与通过物理链路a1将第一网卡模块4011连接到背板连接器205对应位置即可，或者可以相互导通的位置，同理，第二交换模块2022通过物理链路b2和f2分别连接到背板连接器205与通过物理链路b1、f1将第二网卡模块4012和第六网卡模块4022连接到背板连接器205对应位置即可，第三交换模块2023通过物理链路c2和g2分别连接到背板连接器205与通过物理链路c1、g1将第三网卡模块4013和第七网卡模块4023连接到背板连接器205对应位置即可，第四交换模块2024通过物理链路d2和h2分别连接到背板连接器205与通过物理链路d1、h1将第四网卡模块4014和第八网卡模块4024连接到背板连接器205对应位置即可。则交换板20与所述服务器板间的所有物理链路均为并行的链路，这时背板30的物理链路可以是平行无交叉的，可以在同一个走线层布线，因此背板走线层数减少，背板的尺寸、厚度等也相应减少，制造难度降低。

本发明实施例提供的交换板，包括至少2个交换模块，所述交换板上的每个交换模块通过背板与所述服务器板的网卡模块连接，运行一种交换协议的业务，增加了单个交换板支持的交换协议类型，能够同时运行多种交换协议的业务。同时背板走线层数可以减少，节约制造成本。

本发明实施例提供一种刀片服务器，包括：本发明任意实施例所述的交换板，所述交换板包括：至少2个交换模块，所述交换模块位于所述底板上；其中，每个所述交换模块通过背板与服务器板的网卡模块连接，运行一种交换协议的业务，使得所述交换板能够运行至少2种交换协议的业务。

该刀片服务器还包括：服务器板、背板及机框；所述服务器板及所述交换板能够插入所述机框中，所述服务器板与所述交换板通过所述机框内的背板连接。

这样一来，由于交换板包括至少2个交换模块，所述交换板上的每个交换模块通过背板与所述服务器板的网卡模块连接，运行一种交换协议的业务，增加了单个交换板支持的交换协议类型，刀片服务器能够同时运行多种交换协议的业务，且节约成本。

实际应用中，所述刀片服务器可以包括至少一组交换板，每组所述交换板由两个交换板组成，所述两个交换板中交换模块的数量、位置和类型相同。特别的，每组所述交换板也可以由三个以上的交换板组成，本发明对此不做限定。

这样一来，当一组交换板中任意一个交换板出现故障，另一个交换板依然可以正常运行，保证刀片服务器交换业务的正常运作，实现了冗余或负荷分担，避免刀片服务器出现故障而停止运行。

示例的，如图7所示，本实施例提供一种刀片服务器，包括:一组交换板、服务器板及背板，所述一组交换板中包括两个交换板，分别为第一交换板和第二交换板，所述第一交换板配置第一14G IB（InfiniBand，无限带宽）交换模块2025和第一8G FC（Fibre Channel，光纤通道）交换模块2026两个交换模块，所述第二交换板配置第二14G IB交换模块2027和第二8G FC交换模块2028两个交换模块，所述第一交换板和所述第二交换板中配置的交换模块的数量、位置和类型相同。

所述服务器板由t个服务器板组成，所述t为大于等于2的整数，所述第一服务器板配置第一14G IB网卡模块4015和第一8G FC网卡模块4016两个网卡模块，所述第t服务器板配置第二14G IB网卡模块4025和第二8G FC网卡模块4026两个网卡模块，所述第一服务器板和所述第t服务器板中配置的网卡模块的数量、位置和类型相同。

所述一组交换板的背板连接器不进行管脚区域的划分，使得所述第一14G IB交换模块2025通过物理链路m2和n2分别连接到第一交换板的背板连接器205，与通过物理链路m1和n1将第一14G IB网卡模块4015和第二14G IB网卡模块4025连接到第一交换板的背板连接器205的对应位置；所述第一8G FC交换模块2026通过物理链路p2和q2分别连接到第一交换板的背板连接器205，与通过物理链路p1和q1将第一8G FC网卡模块4016和第二8G FC网卡模块4026连接到第一交换板的背板连接器205的对应位置；所述第二14GIB交换模块2027通过物理链路r2和s2分别连接到第二交换板的背板连接器205，与通过物理链路r1和s1将第一14G IB网卡模块4015和第二14G IB网卡模块4025连接到第二交换板的背板连接器205的对应位置；第二8G FC交换模块2028通过物理链路u2和v2分别连接到第二交换板的背板连接器205，与通过物理链路u1和v1将第一8G FC网卡模块4016和第二8G FC网卡模块4026连接到第二交换板的背板连接器205的对应位置。且所述交换板与所述服务器板间的所有物理链路均为并行的链路，所述交换板与所述服务器板间的所有物理链路可以在同一个走线层布线，因此背板走线层数减少。

所述第一交换板和所述第二交换板都配置14G IB和8G FC两种交换模块通过背板与服务器板的网卡模块连接，使得第一交换板和第二交换板同时运行两种交换协议的业务。

所述一组交换板中任意一个交换板出现故障，另一个交换板依然可以正常运行，如第一交换板故障后，第二交换板仍可以正常运行，保证刀片服务器交换业务的正常运作，实现了冗余或负荷分担，避免刀片服务器出现故障而停止运行。

所述交换模块根据实际需求设计和分配物理链路通道数量，也就是服务器板的物理链路连接位置和数量其实是没有变化的，只是每个交换板上的交换模块连接服务器板的线路个数不同。如图7所示，所述第一服务器板和第t服务器板分别使用4条物理链路与背板连接，第一14G IB交换模块2025与每块服务器板的连接使用1根信号线，同理，第一8G FC交换模块2026与每块服务器板的连接使用1根信号线，第二14G IB交换模块2027与每块服务器板的连接使用1根信号线，第二8G FC交换模块2028与每块服务器板的连接使用1根信号线，那么物理链路通道数量分配关系就是1-1-1-1。那么假如交换板配置3个交换模块，第一交换模块使用2根信号线连接每块服务器板，第二交换模块和第三交换模块分别使用1根信号线连接每块服务器板，这时物理链路通道数量分配关系就是2-1-1。如果背板设计的物理链路通道数量更多，那么交换板上的交换模块可分配的链路也就更多，或交换板可以设计更多的交换模块去分配这些链路。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的刀片服务器中交换板的具体工作过程，可以参考前述实施例中的交换板的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种交换板，包括：底板，其特征在于，包括：

至少2个交换模块，所述交换模块位于所述底板上；

其中，每个所述交换模块通过背板与至少两个服务器板上对应位置的网卡模块连接，所述交换模块和连接的所述网卡模块运行同一种交换协议的业务，使得所述交换板和所述服务器板能够同时运行至少2种交换协议的业务，其中，所述服务器板包含至少两个网卡模块。

2.根据权利要求1所述的交换板，其特征在于，所述交换板还包括：

设备管理模块，所述设备管理模块位于所述底板上，分别与所述交换模块连接，用于管理所述交换模块。

3.根据权利要求1或2所述的交换板，其特征在于，所述交换板还包括：

背板连接器，所述背板连接器位于所述底板上，所述每个所述交换模块通过所述背板连接器与所述背板连接；

其中，所述背板连接器不划分区域，使得每个所述交换模块通过背板与所述服务器板的网卡模块连接，且所述交换板与所述服务器板间的所有物理链路均为并行的链路。

4.根据权利要求1或2所述的交换板，其特征在于，

所述交换模块固定设置在所述底板上；或

所述交换模块通过扣卡或插卡的方式连接在所述底板上。

5.一种刀片服务器，其特征在于，包括：

权利要求1至4任意一项权利要求所述的交换板；

还包括：

至少两个服务器板、背板及机框，所述服务器板包含至少两个网卡模块；

所述服务器板及所述交换板能够插入所述机框中，所述服务器板的网卡模块与所述交换板的交换模块通过所述机框内的背板连接，所述网卡模块与连接的所述交换模块运行同一种交换协议的业务，使得所述交换板和所述服务器板能够同时运行至少2种交换协议的业务。

6.根据权利要求5所述的刀片服务器，其特征在于，所述刀片服务器包括至少一组交换板，每组所述交换板由两个交换板组成，所述两个交换板中交换模块的数量、位置和类型相同。

7.一种服务器，包括至少两个服务器板，其特征在于，

所述服务器板包含至少两个网卡模块；

所述网卡模块与交换板上对应位置的交换模块连接，所述网卡模块与连接的所述交换模块运行同一种交换协议的业务，使得所述服务器板能够同时运行至少2种交换协议的业务。