CN111506179B - 多主机适配器 - Google Patents

Abstract

一种多主机适配器，具有被设置为耦接到第一节点的多主机控制器，被设置为耦接到第一节点的第一输入端，以及被设置为耦接到第二节点的第二输入端。多主机适配器具有电源控制设备，该电源控制设备被设置为分别通过第一及第二输入端侦测第一及第二节点中的一个节点是否通电，并且响应于侦测到第一及第二节点中的一个节点通电，使用第一及第二节点中的所述一个节点的电源向多主机控制器供电，以便提供与第一及第二节点中的另一个节点的通信。

Description

多主机适配器

技术领域

本申请涉及电源控制，特别是涉及用于多主机环境中的电源控制的装置及方法。

背景技术

多主机网络中的主机能够在彼此之间并发操作通信链路，即使多个节点共享设备及资源(例如通过位于所选择的一些节点共享输入/输出(I/O)端口)，也没有性能降级。

发明内容

一种多主机适配器，具有多主机控制器，第一输入端，第二输入端及电源控制设备。多主机控制器及第一输入端被设置为耦接到第一节点，并且第二输入端被设置为耦接到第二节点。电源控制设备被设置为分别通过第一及第二输入端侦测第一及第二节点中的一个节点是否通电；并且，响应于侦测到第一及第二节点中的一个节点通电，使用第一及第二节点中的所述一个节点的电源向多主机控制器供电，以便与第一节点及第二节点中的另一个节点通信。

一种控制具有多主机控制器的多主机适配器的方法，包括将多主机适配器连接到第一节点及第二节点，侦测第一及第二节点中的一个节点是否通电，使用第一及第二节点之一的电源向多主机控制器供电；并使用多主机控制器与第一及第二节点中的另一个节点通信。

附图说明

结合附图将更全面地理解本公开的实施例的特征，其中：

图1是根据本公开的实施例的多主机适配器的示意框图。

图2是根据本公开另一实施例的多主机适配器的示意框图。

图3是根据本公开另一实施例的多主机适配器的示意框图。

图4是根据本公开另一实施例的多主机适配器的示意框图。

图5是根据本公开另一实施例的多主机适配器的示意图。

图6是示出根据本公开的实施例的控制多主机适配器的方法的流程图。

具体实施方式

容易理解的是，除了所描述的示例实施例之外，如本文附图中一般描述及示出的实施例的组件可以以各种不同的设置来布置及设计。因此，如结合附图所代表的示例实施例的以下更详细的描述并不旨在限制所要求保护的实施例的范围，而仅仅是示例实施例的代表。

本说明书中对“一个实施例”，“另一个实施例”或“实施例”(或类似物)的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书在各个地方出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”等不一定都指代相同的实施例。

此外，所描述的特征、结构或特性可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合。在以下描述中，提供许多具体细节以提供对实施例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，可以在没有一个或多个具体细节的情况下或者利用其他方法、组件、材料等来实施各种实施例。在其他情况下，为了清楚起见，一些或所有已知结构、材料或操作可能不会详细显示或描述。

图1是根据本公开的实施例的多主机适配器10的示意框图。多主机适配器10适用于连接两个或多个主机的网络，以实现数据共享等。主机有时被描述为计算主机或存储主机，网络节点(在网络节点处有主机)有时被描述为计算节点或存储节点。第一节点可以与第一主机耦接，第一主机可以是例如图形处理单元(graphics processing unit，GPU)，中央处理单元(central processing unit，CPU)，另一种类型的计算主机或存储主机。第一节点可以与指定的主机耦接，例如虚路径标识符(Virtual Path Identifier，VPI)适配器、定制卡及基于开放计算项目(Open Compute Project，OCP)的板。这些示例仅仅是说明性的，并非旨在以任何方式穷举或限制。在每个主机具备其自己的专用通信链路或信道的网络中，多主机适配器10可以用在旨在与网络中的至少一个其他节点通信的节点处。

网络的一个示例是多主机网络，其中两个或多个主机各自具备到网络的其余部分的通信链路，使得不会因主机的数量或交换的数据量增加而性能降级。主机之间的示例性通信链路可以包括快捷外设互联标准(peripheral component interconnect express，PCIe)，其在本说明书中被引用以帮助理解，但是应当理解，可以使用其他通信协议。

在一个实施例中，多主机适配器10包括网络适配器，例如，VPI适配器100，其具有多主机控制器102。多主机控制器102与小型可插拔(small form-factor pluggable，SFP)端口106、108通过耦接件1016、1018耦接。多主机控制器102具有卡接口140。VPI适配器100包括第一主机接口120及第一扩展接口130。卡接口140经由链路122耦接到第一主机接口120，并且卡接口140经由链路132耦接到第一扩展接口130。提供组件150(例如内插器150)以与VPI适配器100一起使用。内插器150具有第二扩展接口160及第二主机接口170。电缆180将第一扩展接口130与第二扩展接口160耦接。提供电源控制设备190以接通多主机控制器102的电源，其响应内插器150的通电。

网络适配器100及电源控制设备190可以处于网络的第一节点110，并且内插器150可以处于网络的第二节点112。这样的设置使第一节点110能够经由第一PCIe接口120耦接到第一主机，并且在第一主机及SFP端口106、108之间能通信。该设置还使第二节点112能够通过第二PCIe接口170耦接到第二主机。因此，可以通过多主机控制器102在第二主机及SFP端口106、108之间通信。数据及控制信息交换的路径可通过PCIe接口170、链路162、第二扩展接口160、电缆180、第一扩展接口130、链路132、卡接口140。第一节点110处的第一主机及第二节点112处的第二主机共享SFP端口106、108而没有性能降级。在一个示例中，卡接口140可以是16引脚PCIe接口，以容纳8引脚PCIe第一主机接口120及8引脚PCIe第一扩展接口130。第二扩展接口160及第二主机接口170可以是8引脚PCIe接口。

参考图2的实施例，有一种具有多主机控制器102、第一输入端219、第二输入端239及电源控制设备190的多主机适配器10。多主机控制器102及第一输入端219被设置为耦接到第一节点110，第二输入端239被设置为耦接到第二节点112。电源控制设备190被设置为分别通过第一及第二输入端219、239侦测第一及第二节点110、112中的一个节点是否通电；响应于侦测到第一及第二节点110、112中的一个节点通电，使用第一及第二节点110、112中的一个节点的电源向多主机控制器102供电，以便多主机控制器102与第一及第二节点110、112中的另一个节点通信。

电源控制设备190可以被设置为从第二节点112提供电源向多主机控制器102供电。多主机适配器10可以提供可由多主机控制器102操作的输入/输出端口106、108，为第一及第二节点110、112提供输入/输出。多主机适配器10可以提供耦接到第二节点112的内插器150，其内插器150被设置为在确定多个节点中的哪个是第一节点110之前使用输入/输出端口106、108。

如图2所示，多主机适配器10还包括电源控制设备190，电源控制设备190具有被设置为向多主机控制器102供电的通电电路。第一电源210提供电源，例如12伏特(V)，通过第一电源线212向VPI适配器100的第一系统电源控制器214供电。第一电源210还提供12V第一备用电源218。因此，在进入第一供电状态之前，多主机控制器102可以处于“断电”状态或“待供电”状态(或设计用于低于激活的或运行的另一供电状态)。第一供电状态指的是设备处于激活的或运行的“通电”状态。第二电源230可用于通过第二电源线232向第二系统电源控制器234提供12V电源。第二电源230可提供12V第二备用电源238。类似地，内插器150处的第二主机可处于“断电”状态或“待供电”状态，其中“待供电”状态则由12V第二备用电源238使能。

当耦接到第二节点112的第二主机通电时，第二系统电源控制器234在端口239处提供一个改变，其表示第二节点112处改变为第一供电状态，即第二节点112处于激活或运行的供电状态。通电电路(作为电源控制设备190的形式)侦测端口239的变化并接通第一电源210与多主机控制器102之间的电路路径，从而使得多主机控制器102通过电路路径292被通电。

当第一节点110处的第一主机被通电时，第一系统电源控制器214在端口219处提供一个改变，其表示第一节点110处改变为第一供电状态，即第一节点110处于激活或运行的供电状态。电源控制设备190侦测端口219的变化并接通第一电源210与多主机控制器102之间的电路路径，从而使得多主机控制器102通过电路路径292被通电。

当第二节点112处的第二主机被通电并且第一节点110处的第一主机未被通电时，电源控制设备190侦测到端口239变为第一供电状态并且使多主机控制器102被通电。当第二节点112被通电时，多主机控制器102被通电。电源控制设备190使用旨在为第二节点150供电的电源信号来触发多主机控制器102的通电。这使得多主机控制器102能够与内插器150同时被通电，而与第一节点110处的第一主机的供电状态无关。一个结果是多主机控制器102可被第二节点112处的第二主机侦测，使得在向第二节点112供电的同时，第一节点110处的资源可用于第二节点112。这指的是在不涉及提取数据及/或对数据执行计算或操作(例如，识别多主机控制器102的地址或位置)的情况下，使多主机控制器102被通电。也就是说，多主机控制器102可以基本上在侦测到第二节点112被通电的同时或在其之后可忽略的时间内被通电。例如，第二节点112处的第二主机与SFP端口106、108之间的PCIe通信链路可以与第二节点112处的第二主机的通电同时建立。例如，在具有多于两个节点的网络中，在多主机控制器或耦接到多主机控制器的节点可以被通电之前，本实施例不需要首先扫描并检测多主机控制器耦接到哪个节点。也就是说，在多主机环境中，甚至在确定在多个节点中的哪个节点能够找到多主机控制器之前或不需要确定在多个节点中的哪个节点能够找到多主机控制器，第二节点可以在第二节点通电时与耦接到第一节点的多主机控制器操作。多主机控制器102也可以称为主卡，内插器150可以称为辅卡。

电源控制设备190可以被描述为逻辑或(OR)设备，并且本文对逻辑或设备的引用应被理解为包括不同种类的电路设置，其包括被设置为给出如下表1中所示的输出的电路。电源控制设备190包括两个输入端219、239及一个输出端292。每个输入/输出端219、239、292可以处于两个二进制状态之一，即由不同电压电平表示的第一状态(或二进制状态“低”或“0”)及第二状态(或二进制状态“高”或“1”)，其可由相应的系统电源控制器214、234控制。例如，输入/输出端219、239、292可以是在第一二进制状态下的0伏(0V)，而在第二二进制状态下，输入/输出端219、239、292可以是正5伏(+5V)。电源控制设备190被设置为当第一及第二输入端219、239都处于第一二进制状态时，使得输出端292处于第一二进制状态。当输入端219、239中的至少一个处于第二二进制状态时，输出端292处于第二二进制状态。输出端292可以被理解为包括耦接到多主机控制器102(经由电源线292)及电源单元210(经由端口218)的负载端。当输出端292处于第一二进制状态时，多主机控制器102不通电。也就是说，多主机控制器102保持在“断电”状态。当输出端260处于第二二进制状态时，多主机控制器102通电，即从“断电”状态变为“通电”状态。

表1列出在输出端292处表示的不同二进制状态下多主机控制器102的可能供电状态，以及第一及第二输入端219、239的相应可能的二进制状态。在表1中，“0”及“1”分别用于表示第一及第二二进制状态。“断电”及“通电”表示主卡的供电状态，换句话说，表示供电状态分别处于“断电”状态或“通电”状态。

表1

如表1所示，当第一及第二输入端219、239均处于第一二进制状态时，输出端292处于第一二进制状态，并且主卡处于“断电”状态。当第一输入端219处于第二二进制状态而第二输入端239处于第一二进制状态时，输出端292处于第二二进制状态，并且多主机控制器102处于“通电”状态。当第一输入端219处于第一二进制状态而第二输入端239处于第二二进制状态时，输出端292处于第二二进制状态，并且多主机控制器102处于“通电”状态。当第一及第二输入端219、239均处于第二二进制状态时，输出端292处于第二二进制状态，并且多主机控制器102处于“通电”状态。

参考如图3所示的一组网络接口卡30的示意图，其提供根据本公开实施例的一种电源控制设备300。该组网络接口卡30包括通过通信链路与多主机控制器320及辅卡330耦接的多主机适配器310。可以理解，虽然图3中为了清楚起见仅示出一个辅卡330，一个多主机适配器310可以与一个以上的辅卡330相关联。

多主机适配器310与电源控制设备300耦接，电源控制设备300示意性地表示为具有侦测电路302及开关304。多主机适配器310的多主机控制器320提供通信端口312、314，用于例如与另一个设备的连接。多主机控制器320包括多主机接口316，其耦接到主卡槽318及辅卡槽338。例如，多主机接口316可以是16引脚PCIe接口，其中一部分链接到主卡槽318，另一部分链接到辅卡槽338。主卡槽318可以是用于连接到第一节点340的8引脚PCIe接口。辅卡槽338可以是用于连接到第二节点350的8引脚PCIe接口。

第一节点340包括第一系统电源控制器342，其设置为管理从电源单元344到第一节点340的电源供应346。电源单元344还提供备用电源347到第一节点340。第二节点350包括第二系统电源控制器352，其被设置为管理从电源单元354到第二节点350的电源供应356。电源单元354还提供备用电源357到第二节点350。

当第一系统电源控制器342在第一端348处提供“通电”信号时，该信号由侦测电路302侦测，并且开关304利用备用电源347向多主机控制器320供电。在另一实施例中，当第一系统电源控制器342通过第一端口348接通第一节点340的电源时，第一端口348处的电压变化由侦测电路302侦测。这导致开关304接通“通电”电路349，并使得多主机控制器320通电。

考虑第一系统电源控制器342在第一端口348处不提供“通电”信号并且第二系统电源控制器352在第二端口358处提供“通电”信号的情况。第二端358处的电压变化用于向辅卡330及第二节点350供电。第二端358处的电压变化也由侦测电路302经由连接线390侦测。在该示例中，连接线390在此意义上是与多主机适配器310预组装的内部连接。

在一个示例中，当侦测电路的所有输入端处于二进制“0”状态(即当输入端所耦接的所有主机处于待供电状态)时，输出端处于二进制“0”状态。当侦测电路302的任何输入端处于二进制“1”状态(即当输入端所耦接的相应主机处于通电状态)时，输出端处于二进制“1”状态。作为响应，开关304启动备用电源347向多主机控制器320供电。在一个示例中，在主卡310保持断电或待供电时，多主机控制器320可以被通电。

图4是根据本公开实施例系统的示意图。系统40具有一组网络接口卡310、330。在主卡310处提供电源控制设备300。主卡310经由通信链路及电源信号线410与多主机控制器320及辅卡330耦接。

主卡310与电源控制设备300耦接，电源控制设备300示意性地表示为具有侦测电路302及开关304。主卡310的多主机控制器320提供用于连接到另一设备的通信端口312、314。多主机控制器320包括多主机接口316，其耦接到主卡槽318及辅卡槽338。例如，多主机接口316可以是16引脚PCIe接口，其中一部分链接到主卡槽318，另一个部分链接到辅卡槽338。主卡槽318可以是用于连接到第一节点340的8引脚PCIe接口。辅卡槽338可以是用于连接到第二节点350的8引脚PCIe接口。

第一系统电源控制器342处于第一节点340，其第一系统电源控制器342被设置为管理从电源单元344到第一节点340的端口348的电源供应346。电源单元344还提供备用电源347到第一节点340。第二系统电源控制器352处于第二节点350，其第二系统电源控制器352被设置为管理从电源单元354到第二节点350的端口358的电源供应356。电源单元354还提供备用电源357到第二节点350。

当第一系统电源控制器342在第一端348处提供“通电”信号时，在端口348处侦测到该信号，并且电源控制装置300利用备用电源347的供电向多主机控制器320供电。在另一个实施例中，当第一系统电源控制器342通过第一端348接通主卡310的电源时，第一端348处的电压变化由侦测电路302侦测。这导致开关304接通“通电”电路，通过电源线349向多主机控制器320供电。

考虑第一系统电源控制器342在第一端口348处不提供“通电”信号并且第二系统电源控制器352在第二端口358处提供“通电”信号的情况。第二端358处的电压变化用于向辅卡330供电。第二端358处的电压变化也由电源控制设备300经由电源信号线410侦测。该电源控制装置300利用备用电源347的供电向多主机控制器320供电。在该示例中，电源信号线410是将主卡310的第一端口420耦接到辅卡330的第二端口422的外部电缆。

在一个示例中，当侦测电路302的所有输入端处于二进制“0”状态时，即当输入端所耦接的所有主机处于待供电状态时，输出端处于二进制“0”状态。当侦测电路302的任何输入端处于二进制“1”状态时，即当输入端所耦接的相应主机处于通电状态时，输出端处于二进制“1”状态。开关304使用备用电源347给多主机控制器320供电来作为响应。在一个示例中，多主机控制器320可以在主卡310的其余部分保持断电或者处于待供电状态的情况下通电。

参考图5的实施例，多主机控制器-适配器500具有网络端口501、502，因此还用作多主机控制器。每个节点510通过通信链路512耦接到多主机控制器-适配器500。在一个示例中，通信链路512是用于交换数据及控制信号的PCIe之一。每个节点510设置有连接到多主机控制器-适配器500的电源端514。电源端514中的每一个连接到电源控制设备520的输入端516。电源控制设备520设置有逻辑或功能或等同功能，使得当输入端516中的任何一个接收到表示相关节点通电的信号时，电源控制设备520将输出信号到输出端522，从而使得多主机控制器被通电，在该示例中，等同于使得多主机控制器-适配器500通电。换句话说，任何节点的通电将使得多主机控制器-适配器500使用电源530(例如备用电源530)被激活或转换为运行状态。

图6是示出根据本公开实施例的多主机适配器控制方法600的流程图。方法600涉及将多主机适配器连接到第一节点及第二节点；侦测第一及第二节点中的一个节点通电602，使用所述第一及第二节点之一的供电使得多主机控制器被通电604，并使用多主机控制器与第一及第二节点中的另一个节点通信。

如从前面的描述及相关附图可以理解的，被侦测为通电的节点可以不是多主机控制器所在的节点。换句话说，提供一种方法，包括通过耦接到第二节点的第二输入端侦测第二节点通电，其中第二节点是多个节点之一。该方法还包括响应于侦测到第二节点通电而使用电源给多主机控制器供电，多主机控制器耦接到第一节点，其中第一节点是多个节点中的另一个节点。使用第一及第二节点中的一个节点的电源向多主机控制器供电的步骤涉及使用第二节点的电源。使用第一及第二节点中的一个节点的电源向多主机控制器供电的步骤包括在第二节点通电的同时向多主机控制器供电。这指的是多主机控制器被通电而不涉及提取数据及/或对数据执行计算或操作，例如识别多主机控制器的地址或位置。换句话说，在侦测到第二节点通电之后，多主机控制器可以基本上同时或在可忽略的时间内通电。

使用第一及第二节点中的一个节点的电源向多主机控制器供电的步骤包括使得输入/输出端口可以由第二节点操作。输入/输出端口可以是耦接到第一节点处的多主机控制器并由其控制的端口。方法600还包括将内插器耦接到第二节点的步骤，其中内插器被设置为在确定多个节点中的哪个节点是第一节点之前使用输入/输出端口。因此，该方法使第二节点可以与多个节点共享的资源(例如输入/输出端口)一起操作，而无需首先确定多个节点中的第一节点的地址，或者确定多个节点中的哪个是与输入/输出端口或多主机控制器相关联的第一节点。

如本文所用，除非另有明确说明，否则单数“一”及“一个”可以解释为包括复数“一个或多个”。

已经出于说明及描述的目的呈现本公开，但是并不旨在穷举或限制。许多修改及变化对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。选择及描述示例实施例是为了解释原理及实际应用，并且使本领域普通技术人员能够理解本公开的各种实施例，其具有适合于预期的特定用途的各种修改。

因此，尽管这里已经参考附图描述说明性示例实施例，但是应该理解，该描述不是限制性的，并且本领域技术人员可以在其中实现各种其他变化及修改而不脱离本公开的范围或精神。

Claims (9)

1.一种多主机适配器，其特征在于，包括：

多主机控制器，其被设置为耦接到第一节点；

第一输入端，其被设置为耦接到所述第一节点；

第二输入端，其被设置为耦接到第二节点；以及

电源控制设备，其被设置为分别通过所述第一及第二输入端侦测所述第一及第二节点中的一个节点是否通电；以及

响应于侦测到所述第一及第二节点中的一个节点通电，使用第一及第二节点中的所述一个节点的电源向所述多主机控制器供电，以便与所述第一及第二节点中的另一个节点通信，其中所述第一及第二节点中的所述另一个节点处的资源可用于所述第一及第二节点中的所述一个节点。

2.根据权利要求1所述的多主机适配器，其特征在于，所述电源控制设备被设置为从所述第二节点提供电源向所述多主机控制器供电。

3.如权利要求2所述的多主机适配器，其特征在于，还包括输入/输出端口，其可由所述多主机控制器操作向所述第一及第二节点提供输入/输出。

4.如权利要求3所述的多主机适配器，其特征在于，还包括耦接到第二节点的内插器，其中内插器被设置为在确定多个节点中的哪个是第一节点之前使用输入/输出端口。

5.一种控制具有多主机控制器的多主机适配器的方法，其特征在于，所述方法包括：

将多主机适配器连接到第一节点及第二节点；

侦测第一节点及第二节点中的一个节点是否通电；

响应于侦测到所述第一及第二节点中的一个节点通电，使用所述第一及第二节点中的所述一个节点的电源向多主机控制器供电；以及

使用所述多主机控制器与所述第一及第二节点中的另一个节点通信，其中所述第一及第二节点中的所述另一个节点处的资源可用于所述第一及第二节点中的所述一个节点。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述多主机控制器被设置为耦接到所述第一节点，并且所述使用所述第一及第二节点中的所述一个节点的电源向所述多主机控制器供电的步骤包括使用所述第二节点的电源。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述使用所述第一及第二节点中的所述一个节点的电源向所述多主机控制器供电的步骤包括在所述第二节点通电的同时向所述多主机控制器供电。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述多主机控制器被设置为耦接到所述第一节点，并且所述使用所述第一及第二节点中的所述一个节点的电源向所述多主机控制器供电的步骤包括使所述多主机适配器的输入/输出端口可以由所述第二节点操作。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括将内插器耦接到第二节点的步骤，其中内插器被设置为在确定多个节点中的哪个节点是第一节点之前使用输入/输出端口。