CN105721956A - 一种机架及通讯方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机架及通讯方法，涉及光通讯技术领域，该机架包括机架外壳，还包括：设置于第一机架外壳内，并通过第一机架外壳上的背板接口与外部设备连接的网管控制单元、磁盘阵列以及数据处理单元。其中，网管控制单元，用于将用户指令进行处理及格式转换后发送给业务板卡、数据处理单元、磁盘阵列，并将业务板卡反馈的业务状态发送给用户；数据处理单元，用于对业务板卡、网管控制单元、磁盘阵列中的数据进行处理，并实时上报数据处理单元的处理结果；磁盘阵列，用于存储网管控制单元中的数据及各业务板卡的状态信息以及业务板卡的日志信息。本发明既增加了机架的可靠性和可维护性，又提高了机架的反应能力和使用寿命。

Description

一种机架及通讯方法

技术领域

本发明涉及光通讯技术领域，尤其涉及一种机架及通讯方法。

背景技术

光通信就是以光波为载波的通信。其具有通信容量大、中继距离长、保密性好、价格低廉等特点。

近年来，互联网技术飞速发展，互联网用户对海量数据、多样化的信息服务、复杂的数据聚合与交互的需求极大的促进了通讯网络的发展。其中，光通信技术以其所带来的巨大带宽和传输数据透明性等特点，成为长距离大容量数据传输的首选技术。

但当前光通讯机架却已陷了一种高成本、体积庞大但利用率不高的怪圈中：现有技术中的光通讯机架系统都采用分开的光通信机架和配套的网管服务器的方式，两者依靠网线连接，用户指令需要通过网管服务器再到机架控制单板再到各个板卡，具体流程如附图1所示。其中子架上每个板卡都采用独立CPU设计，单独进行数据处理，不支持分布式计算。

这种方式存在着通讯速度慢，CPU资源无法共享，需要另外放置网管服务器等缺点；而且目前使用的光通信板卡，每个板卡都使用独立的CPU和内存，可能出现部分业务板卡计算资源已经饱和，但其他业务板卡却一直空闲的状况，大大浪费已有的硬件资源，也不便于后续对机架计算能力的升级和维护操作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种机架及通讯方法，实现了模块化管理和对用户命令并行下发，简化了机房安装配置，能够更好地满足业务发生变化时的需求。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

依据本发明的一个方面，提供了一种机架，包括：机架外壳，还包括：设置于第一机架外壳内，并通过第一机架外壳上的背板接口与外部设备连接的网管控制单元、磁盘阵列以及数据处理单元，其中，

所述网管控制单元，用于将用户指令进行处理及格式转换后发送给业务板卡、数据处理单元、磁盘阵列，并将业务板卡反馈的业务状态发送给用户；

所述数据处理单元，用于对业务板卡、网管控制单元、磁盘阵列中的数据进行处理，并实时上报所述数据处理单元的处理结果；

所述磁盘阵列，用于存储所述网管控制单元中的数据及各业务板卡的状态信息以及业务板卡的日志信息。

可选地，所述数据处理单元包括：位于背板上的计算单元总控制器以及与所述计算单元总控器连接的多个计算单元，其中，

所述计算单元总控制器，用于记录所述多个计算单元的计算能力及CPU占用率，并根据所述计算单元的剩余计算能力分配计算量，其中，所述剩余计算能力为计算单元的总计算能力与其CPU占用率的差值；

所述计算单元，用于对业务板卡、网管控制单元、磁盘阵列中的数据进行计算处理，并通过计算单元总控制器实时上报所述计算单元的处理结果。

可选地，所述机架还包括：设置于第一机架外壳内，并通过第一机架外壳上的背板接口与网管控制单元连接的业务板卡，所述业务板卡为将光信号转化为电信号的板卡，并用于接收和发送光业务信号。

可选地了，所述机架还包括：与第一机架外壳连接的第二机架外壳，以及设置于所述第二机架外壳内的多个计算单元和多个业务板卡。

依据本发明的另一个方面，还提供了一种通讯方法，包括：

获取用户指令，根据所述用户指令进行处理及格式转换；

根据所述转换指令进行数据处理，获取处理结果及日志信息；

将所述处理结果及日志信息进行存储。

可选地，根据所述转换指令进行数据处理，获取处理结果及日志信息的步骤包括：

获取所有计算单元的剩余计算能力，其中，所述剩余计算能力为计算单元的总计算能力与其中央处理器CPU占用率的差值；

选择所有计算单元中所述剩余计算能力较强的计算单元对所述转换指令进行数据处理，获取处理结果及日志信息。

本发明的有益效果是：

本发明方案中的机架，摒弃了原机架通信系统中网管服务器和机架控制板卡分离的模式，将计算单元从控制板卡上分离出来，因此能够将网管服务器与控制板卡合为一体构成本发明方案中网管控制单元，实现了对业务板卡的直接控制，大大提升了用户指令传递到业务板卡的传递效率。且将整个机架的计算资源独立出来，数据处理单元能够对业务板卡、网管控制单元、磁盘阵列中的数据进行处理，大大提高了机架的计算资源利用率，节约了成本。另外，本发明方案中机架上的磁盘阵列能够与网管控制单元以及业务卡板总线连接，因此网管控制单元与业务卡板可以直接更新和读取数据库中的数据，并大大提升了数据传输的传递效率，保证了数据传输的正确性。

附图说明

图1表示现有技术中机架系统的连接图；

图2表示本发明实施例中指令下发的流程图；

图3表示现有技术中指令下发的流程图；

图4表示本发明实施例中数据计算的流程图；

图5表示现有技术中数据计算的流程图；

图6表示本发明实施例中日志管理的流程图；

图7表示现有技术中日志管理的流程图；

图8表示本发明实施例中一体化机架的结构图；

图9表示本发明实施例中主从机架的结构图；

图10表示本发明实施例中通讯方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

实施例一

本发明实施例公开了一种机架，该机架包括机架外壳，还包括：设置于第一机架外壳内，并通过第一机架外壳上的背板接口与外部设备连接的网管控制单元、磁盘阵列以及数据处理单元，

网管控制单元，用于将用户指令进行处理及格式转换后发送给业务板卡、数据处理单元、磁盘阵列，并将业务板卡反馈的业务状态发送给用户；

具体地，如图2所示，为本发明实施例中指令下发的流程图，在本发明实施例中，网管控制单元融合了现有技术中的网管服务器与机架控制板，且网管控制单元与机架外壳通过背板接口总线连接，实现了并行通讯，网管控制单元能够直接对业务板卡进行操作，且能够将用户指令进行处理及格式转换后发送给业务板卡、数据处理单元、磁盘阵列，并将业务板卡反馈的业务状态发送给用户。与图3中现有技术指令下发的流程相比，大大提升了用户指令传递到业务板卡的传递效率，同时避免了需要额外放置的网管服务器，节省了单独安装网管服务器的步骤，简化了站点安装配置，同时，还提高了网管控制单元与机架上各单板之间信息的交互，增加了机架的可靠性和及时反映能力。

进一步地，在本发明实施例中，还能够在网管控制单元上运行该机架通讯系统的网络管理软件，控制整体机架系统的通讯及数据的处理，如对用户指令的接收和反馈以及运行过程中数据的处理。

数据处理单元，用于对业务板卡、网管控制单元、磁盘阵列中的数据进行处理，并实时上报数据处理单元的处理结果；

其中数据处理单元包括：位于背板上的计算单元总控制器以及与计算单元总控器连接的多个计算单元，其中，

计算单元总控制器，用于记录多个计算单元的计算能力及CPU占用率，并根据所述计算单元的剩余计算能力分配计算量，其中，所述剩余计算能力为计算单元的总计算能力与其CPU占用率的差值；

计算单元，用于对业务板卡、网管控制单元、磁盘阵列中的数据进行计算处理，并通过计算单元总控制器实时上报计算单元的处理结果。

具体地，如图4所示，为本发明实施例中数据计算的流程图，在本发明实施例中，数据处理单元能够对业务板卡、网管控制单元、磁盘阵列中的数据进行处理，采用了分布式计算方法，能够将整个机架的所有计算资源进行独立，大大提高了机架计算资源的利用率。与图5中现有技术数据计算的流程相比，本发明实施例中的计算单元总控制器能够记录多个计算单元的计算能力及CPU占用率，而现有技术中，每个单独板卡使用独立的CPU和内存，因而避免了现有技术中部分板卡已经饱和而其他板卡却处于空闲的状况，且能够根据用户需求增减数据处理办卡的数量，既节约了成本，又便于后续的控制与维护。另外，本发明实施例中的数据处理单元还支持热插拔，且插拔过程中数据不会丢失，增加了机架的可维护性和机架的使用寿命。

磁盘阵列，用于存储网管控制单元中的数据及各业务板卡的状态信息以及业务板卡的日志信息。

具体地，如图6所示，为本发明实施例中日志管理的流程图，在本发明实施例中，不仅能够业务板卡的日志信息直接存放于磁盘阵列中，而且业务板卡还能够直接更新和读取磁盘阵列中的数据，与图7中现有技术日志管理流程相比，避免了更新和读取操作要先经过控制板卡再到网管服务器再到数据库的通讯方式，大大提升了数据传输的传递效率，并保证了数据传输的正确性。另外，磁盘阵列也能够支持热插拔，且插拔过程中数据不会丢失。

进一步地，在本发明实施例中，磁盘阵列还可以作为上述在网管控制单元上运行的网络管理软件的数据库，用于存储网络管理软件的相关数据以及网管控制单元中的数据。

在本发明实施例中，业务板卡为将光信号转化为电信号的板卡，并用于接收和发送光业务信号。其中，业务板卡设置于第一机架外壳内，并通过第一机架外壳上的背板接口与网关控制单元连接。

具体地，如图8所示，为一体化机架800的结构图，即网管控制单元、数据处理单元、磁盘阵列以及业务板卡均安装于同一机架上，这种配置方式更加便于机架的安装配置。另外，还可以根据实际情况还可以增设第二机架，第一机架外壳与第二机架外壳通过数据接口进行连接，且第二机架外壳内还设有多个计算单元和业务板卡，其中，所述多个计算单元和业务板卡通过第二机架外壳上的接口以及第一机架外壳上的接口与位于第一机架外壳内的网关控制单元连接。具体地，如图9所示，其中，主机架901与从机架903的结构图如图所示，主机架901与从机架903通过分别位于主从机架上的数据接口进行数据的传递，主机架上的计算单元主要用于处理主机架上网管控制单元的数据计算，而从机架上的计算单元主要用于业务板卡上的数据计算。这种主从机架配置的方式更适用于业务量处理较大的站点。其中，软件定义网络SDN网络构架的机架可作为从机架，能够便于SDN网络架构处理业务数据的控制面。

实施例二

本发明实施例中公开了一种通讯方法，如图10所示，该方法1000包括以下步骤：

步骤S1001：获取用户指令，根据用户指令进行处理及格式转换；

步骤S1003：根据转换指令进行数据处理，获取处理结果及日志信息；

其中，根据转换指令进行数据处理，获取处理结果及日志信息(步骤S1003)具体包括：

获取所有计算单元的剩余计算能力，其中，剩余计算能力为计算单元的总计算能力与其中央处理器CPU占用率的差值；

选择所有计算单元中剩余计算能力较强的计算单元对转换指令进行数据处理，获取处理结果及日志信息。

步骤S1005：将处理结果及日志信息进行存储。

具体地，在本发明实施例中，网管控制单元接收用户发送的指令，并对磁盘阵列中存储的数据处理单元的处理结果及各业务板卡的状态信息进行查询，然后将用户指令发送到相应的业务板卡进行处理，并向用户反馈执行结果。业务板卡处理完成后，实时将记录的日志发送到磁盘阵列中进行存储。数据处理单元对对网管控制单元以及业务板卡上需要计算的数据进行计算，其中，在进行数据计算时，要先通过计算单元总控制器记录当前所有计算单元的总计算能力和CPU占用率，并将计算单元总计算能力与CPU占用率之间的差值记为计算单元的剩余计算能力，然后选择剩余所有计算单元中计算能力较强的计算单元，优先进行数据计算。主要采用了分布式计方法，实现了计算资源的均衡分配，避免了计算资源无法共享的问题，大大提高了计算资源的利用率。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种机架，包括，机架外壳，其特征在于，还包括：

设置于第一机架外壳内，并通过第一机架外壳上的背板接口与外部设备连接的网管控制单元、磁盘阵列以及数据处理单元，

所述网管控制单元，用于将用户指令进行处理及格式转换后发送给业务板卡、数据处理单元、磁盘阵列，并将业务板卡反馈的业务状态发送给用户；

所述数据处理单元，用于对业务板卡、网管控制单元、磁盘阵列中的数据进行处理，并实时上报所述数据处理单元的处理结果；

所述磁盘阵列，用于存储所述网管控制单元中的数据及各业务板卡的状态信息以及业务板卡的日志信息。

2.如权利要求1所述的机架，其特征在于，所述数据处理单元包括：位于背板上的计算单元总控制器以及与所述计算单元总控器连接的多个计算单元，其中，

所述计算单元总控制器，用于记录所述多个计算单元的计算能力及CPU占用率，并根据所述计算单元的剩余计算能力分配计算量，其中，所述剩余计算能力为计算单元的总计算能力与其CPU占用率的差值；

所述计算单元，用于对业务板卡、网管控制单元、磁盘阵列中的数据进行计算处理，并通过计算单元总控制器实时上报所述计算单元的处理结果。

3.如权利要求1所述的机架，其特征在于，还包括：设置于第一机架外壳内，并通过第一机架外壳上的背板接口与网管控制单元连接的业务板卡；

所述业务板卡为将光信号转化为电信号的板卡，并用于接收和发送光业务信号。

4.如权利要求1所述的机架，其特征在于，还包括：

与第一机架外壳连接的第二机架外壳，以及设置于所述第二机架外壳内的多个计算单元和多个业务板卡。

5.一种通讯方法，其特征在于，包括：

获取用户指令，根据所述用户指令进行处理及格式转换；

根据所述转换指令进行数据处理，获取处理结果及日志信息；

将所述处理结果及日志信息进行存储。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述转换指令进行数据处理，获取处理结果及日志信息的步骤包括：

获取所有计算单元的剩余计算能力，其中，所述剩余计算能力为计算单元的总计算能力与其中央处理器CPU占用率的差值；

选择所有计算单元中所述剩余计算能力较强的计算单元对所述转换指令进行数据处理，获取处理结果及日志信息。