CN214900918U - 一种基于多通道base交换的主控刀片 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于多通道BASE交换的主控刀片，其包括BASE交换模块、IPMC模块、单板网管模块、背板连接器模块、串口、逻辑管理模块、电源模块和时钟模块，BASE交换模块采用BCM56334型号的第一芯片，为业务槽位提供16路千兆速度的第一接口，及为交换刀片和风扇设备提供6路千兆速度的第二接口；BASE交换模块与单板网管模块连接，以接收单板网管模块发送的控制命令，并控制第一接口及第二接口；BASE交换模块通过PHY模块与IPMC模块连接；逻辑管理模块与串口连接。本申请中拥有足够的BASE交换通道，使得主控刀片能够直接实现与包处理刀片、交换刀片在控制层面的数据通信与管理工作，集成度和控制精度高，鲁棒性优秀，提高了整机管理的效率。

Description

一种基于多通道BASE交换的主控刀片

技术领域

本申请涉及正交机箱管理的设备领域，具体涉及一种基于多通道BASE交换的主控刀片。

背景技术

在数字通信领域，对网络数据进行汇聚分流的要求从网络诞生之日起就存在，一般是由汇聚分流设备完成不同包处理设备(又称为包处理刀片)之间的数据汇总及分流工作。在正交机箱内，网络数据通过汇聚分流设备汇聚之后由交换设备(又称为交换刀片)进行跨板转发。当前汇聚分流设备的主要发展方向是趋于高带宽、高信息密度发展，数据处理转发量也同时趋于更大体量、更高效率发展。

而现阶段，主控刀片作为数字通信中正交机箱的主要管理者，采用单一通道或者较少通道的BASE交换设计方式，该种设计方式主控刀片对交换刀片以及包处理刀片的控制能力十分有限，一般在主控刀片中舍弃了与包处理刀片之间的BASE交换功能，只将用于整机管理的IPMB总线接入包处理刀片，而包处理刀片与主控刀片之间的BASE交换工作需要通过交换刀片才能完成。为了建立包处理刀片与主控刀片之间的BASE交换，目前也有将机箱管理以及BASE交换结合在一起，但为BASE交换预留的通道较少，使得BASE交换不完整，影响整机管理的效率。

实用新型内容

因此，本申请要解决的技术问题在于克服现有技术中数字通信领域BASE通道不足的问题，从而提供一种基于多通道BASE交换的主控刀片，本申请的技术方案如下：

一种基于多通道BASE交换的主控刀片，位于正交机箱内，包括BASE交换模块、IPMC模块、单板网管模块、背板连接器模块、串口、逻辑管理模块、电源模块和时钟模块，其中，

所述BASE交换模块采用BCM56334型号的第一芯片，并通过所述交换芯片为业务槽位提供16路千兆速度的第一接口，及为交换设备和风扇设备提供6路千兆速度的第二接口；

所述BASE交换模块与单板网管模块连接，以接收所述单板网管模块发送的控制命令，所述BASE交换模块可以将接口配置成千兆以太网接口直接连接到光模块，并通过第一芯片上的数据传输通道进行数据传输，根据所述控制命令控制第一接口及第二接口；

所述BASE交换模块通过PHY模块与IPMC模块连接，所述IPMC模块与BASE交换模块之间有一路千兆信号通信；

所述逻辑管理模块与串口连接，逻辑管理模块用于负责电源模块的时序管理以及串口的输出管理。

进一步的，所述IPMC模块采用LPC4078型号的第二芯片，所述IPMC模块用于对电源模块进行管理、监测主控设备的温度并根据温度调节风扇的转速。

进一步的，所述单板网管模块采用模块化电脑(COM-E)方案；

所述单板网管模块，还用于对正交机箱的系统进行管理，管理正交机箱中包处理刀片或交换刀片的上下电以及获取正交机箱中电压、温度、风扇等信息。

进一步的，所述背板连接器模块连接在BASE交换模块与正交机箱内交换刀片、包处理刀片之间，用于向交换刀片传输第一控制命令，及向包处理刀片传输第二控制命令；

其中，所述第一控制命令、第二控制命令均由BASE交换模块发出。

进一步的，所述逻辑管理模块用于负责电源模块的时序管理以及串口的输出管理，包括：

所述逻辑管理模块用于负责电源模块的时序管理；

所述逻辑管理模块用于控制串口输出所述BASE交换模块的实时电压；和/或

所述逻辑管理模块用于控制串口输出所述BASE交换模块的实时温度。

进一步的，所述逻辑管理模块与BASE交换模块通过第一IO管脚连接，以对BASE交换模块进行上下电、复位及接口协议的控制；

所述逻辑管理模块与IPMC模块通过第二IO管脚连接，以对IPMC模块进行上下电、复位的控制；

所述逻辑管理模块与单板网管模块通过第三IO管脚连接，以对单板网管模块进行上下电、复位的控制。

进一步的，还包括：

网口，用于接入外网，以提供远程访问功能。

本申请的技术方案，具有如下优点：

1.本申请提供的一种基于多通道BASE交换的主控刀片，BASE交换模块的核心为BCM56334交换芯片，可以提供足够的BASE交换通道，能够提供最大4个10G和24个GE的BASE交换接口。对于16槽机箱，BASE交换模块可以使用16个GE的BASE交换接口与正交机箱前面板的业务槽位连接，协议为1000BASE-X，最终与各个包处理刀片连接；若使用8槽机箱，则BASE交换模块利用16个GE的BASE交换接口中前8个GE的BASE交换接口与8槽机箱的业务槽位连接。另外，BASE交换模块还使用6个GE的BASE交换接口与正交机箱后面板的交换刀片以及风扇设备连接。IPMC模块可以实现整机的机箱管理，而单板网管模块则可以实现对整机进行系统管理，即主控刀片通过背板连接器直接实现与包处理刀片、交换刀片在控制层面的数据通信与管理工作，集成度和控制精度高，鲁棒性优秀，提高了整机管理的效率。

2.本申请提供的一种基于多通道BASE交换的主控刀片，IPMC作为IPMB总线上与包处理刀片、交换刀片进行信息交互的控制器，是主控刀片对正交机箱进行管理的关键器件，负责对电源模块以及正交机箱的风扇的管理，并监测调控正交机箱中的温度。此外，位于主控刀片上的IPMC模块通过IPMB总线上的IPMI接口与位于交换刀片、包处理刀片上的IPMC模块连接，互相配合，从而监测并调控正交机箱内的温度。

3.本申请提供的一种基于多通道BASE交换的主控刀片，单板网管模块通过PCIE实现对BASE交换模块上芯片的参数管理。

4.本申请提供的一种基于多通道BASE交换的主控刀片，逻辑管理模块负责串口的输出管理工作，可以在串口上输出主控刀片的电压以及正交机箱的温度信息。

5.本申请提供的一种基于多通道BASE交换的主控刀片，逻辑管理模块可以提供丰富的逻辑IO管脚，从而与BASE交换模块、IPMC模块和单板网管模块进行连接，并对上述模块进行上下电控制、复位控制以及接口协议控制。

6.本申请提供的一种基于多通道BASE交换的主控刀片，网口模块主要为远程用户提供，可以方便远程用户随时访问主控刀片，并查询当前系统的状态。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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为本申请基于多通道BASE交换的主控刀片的系统框图；

图2为本申请基于多通道BASE交换的主控刀片结构示意图；

图3为本申请基于多通道BASE交换的主控刀片中BASE交换的物理架构示意图；

图4为本申请基于多通道BASE交换的主控刀片在机箱管理中的总线通信示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例

参照图1，本申请提供了一种基于多通道BASE交换的主控刀片，其包括BASE交换模块101、IPMC模块102、单板网管模块103、网口、串口104、背板连接器模块105、逻辑管理模块106、电源模块108以及时钟模块107。电源模块108用于向BASE交换模块101、IPMC模块102、单板网管模块103和逻辑管理模块106供电；时钟模块107则用于向BASE交换模块101、IPMC模块102、单板网管模块103和逻辑管理模块106提供单端时钟或差分时钟。

其中，BASE交换模块101的核心为BASE交换芯片，芯片型号为BCM56334。BASE交换模块101与单板网管模块103连接，单板网管模块103通过PCIE实现对BASE交换模块101的芯片参数管理。同时，BASE交换模块101通过PHY模块BCM54616与IPMC模块(单板管理控制器)102连接，主控刀片通过IPMB总线与包处理刀片30、交换刀片20连接。

其中，IPMC模块102用于实现对BASE交换模块101以及正交机箱管理的控制，IPMC模块102通过IPMB总线上的智能平台管理接口IPMI完成对BASE交换模块101上的电源、正交机箱中的风扇的管理，从而达到监测调控正交机箱中温度的目的。

其中，单板网管模块103采用模块化电脑(COM-E)方案，是整个主控刀片的控制管理单元，主要负责主控刀片的管理、配置、控制及通信功能，并实现正交机箱的系统管理工作：单板网管模块103对包处理刀片下发查询包处理刀片上信息的指令，也可以配置主控刀片的参数，以及控制正交机箱中各个包处理刀片以及风扇的上下电。

其中，背板连接器模块105用于承担BASE控制层面的数据对接，完成与包处理刀片以及交换刀片之间的BASE通信，从而实现主控刀片对正交机箱整体的系统控制和管理。

其中，逻辑管理模块106提供逻辑IO管脚以满足BASE交换模块、IPMC模块和单板网管模块的控制逻辑需求，主要完成BASE交换模块101、IPMC模块102和单板网管模块103的上下电控制、包处理刀片复位控制以及接口协议的控制。且逻辑管理模块106还负责串口的输出管理工作，可以在串口上输出主控刀片上各模块的电压以及正交机箱内各个包处理刀片的温度信息。

串口104可以便于用户访问主控刀片，并了解查询当前主控刀片的状态；网口则主要为远程用户提供，可以方便远程用户随时访问主控刀片，并查询当前系统的状态。

参照图1，该图展示了基于多通道BASE交换的主控刀片的系统框图。主控刀片的核心为Base交换模块101，该Base交换模块可为型号为BCM56334的交换芯片。BCM56334与单板管理模块103连接，单板管理模块103通过PCIE实现对BASE交换模块101上芯片的参数管理。BCM56334同时也通过PHY模块BCM54616与单板管理控制器-IPMC模块102连接，主控刀片通过IPMB总线实现主控刀片对包处理刀片30以及交换刀片20的控制功能。

参照图2，该图展示了基于多通道BASE交换的主控刀片背板拓扑示意图。背板连接器模块为型号为10131766-101LF的背板连接器。BASE交换模块利用16路千兆通过背板连接器与机箱前面板的业务槽位，协议为1000BASE-X。对于16槽机箱而言，16路千兆分别对应每一个槽位，对于8槽机箱而言，前8路千兆对应于8槽机箱的每1个槽位。

BASE交换模块还另外使用6路千兆通过背板连接器与机箱后面板的交换刀片和风扇设备连接。BASE交换模块通过背板连接器直接实现了与交换刀片、包处理刀片之间进行BASE层面的数据通信，可以实现主控刀片直接控制管理机箱内的包处理刀片的目的。

参照图3，该图展示了对于自定义8槽正交机箱，基于多通道BASE交换的主控刀片中BASE交换的物理架构示意图。BASE交换模块作为主控刀片的核心，为各节点槽位提供控制通道。一共设置有两个主控刀片，分别作为主主控刀片-主控刀片1和备主控刀片-主控刀片2，二者之间通过1000BASE-X互联，实现一主一备的多冗余备份；BASE交换的物理架构为双星架构，主主控刀片和备主控刀片分别与正交机箱的8槽位节点连接-节点1、节点2、节点3、节点4、节点5、节点6、节点7及节点8，通信协议也为1000BASE-X，形成双星架构。当主主控刀片出现问题时，可以自主灵活的切换到备主控刀片，实现正交机箱管理无中断控制。

参照图4，该图展示了基于多通道BASE交换的主控刀片机箱管理总线拓扑示意图。IPMC作为IPMB总线上与交换刀片、包处理刀片进行信息交互的控制器，是主控刀片在整机机箱管理中的关键器件，型号为LPC4078。在总线结构上，双星架构的IPMB总线协议上挂载着一对主控刀片，多个包处理刀片以及多个交换刀片，(图中仅显示一个包处理刀片，但实际使用时，包处理刀片的数量不限于一个)。

其中，IPMB总线上挂载的每个刀片都包含有IPMC模块，每个IPMC模块可以对自身所在刀片进行电源管理，例如位于主控刀片上的IPMC模块可以对主控刀片上的电源模块进行管理。正交机箱中主控刀片、交换刀片以及包处理刀片上的多个IPMC模块通过智能平台管理接口IPMI协同作用，可以完成对主控刀片、包处理刀片或交换刀片上的电源以及正交机箱中风扇的管理，从而达到监测调控正交机箱中的温度的目的。

在此指出，本实施例中的BASE交换模块101、IPMC模块102、单板网管模块103、网口、串口104、背板连接器模块105、逻辑管理模块106、电源模块108以及时钟模块107均是由电路或芯片构成的硬件结构，而不是仅由软件构成的虚拟模块。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种基于多通道BASE交换的主控刀片，位于正交机箱内，其特征在于，包括BASE交换模块、IPMC模块、单板网管模块、背板连接器模块、串口、逻辑管理模块、电源模块和时钟模块，其中，

所述BASE交换模块采用BCM56334型号的第一芯片，BASE交换模块为业务槽位提供16路千兆速度的第一接口，及为交换刀片和风扇设备提供6路千兆速度的第二接口；

所述BASE交换模块与单板网管模块连接，以接收所述单板网管模块发送的控制命令，所述BASE交换模块可以将接口配置成千兆以太网接口直接连接到光模块，并通过第一芯片上的数据传输通道进行数据传输，根据所述控制命令控制第一接口及第二接口；

所述BASE交换模块通过PHY模块与IPMC模块连接，所述IPMC模块与BASE交换模块之间有一路千兆信号通信；

所述逻辑管理模块与串口连接，逻辑管理模块用于负责电源模块的时序管理以及串口的输出管理。

2.根据权利要求1所述的一种基于多通道BASE交换的主控刀片，其特征在于，所述IPMC模块采用LPC4078型号的第二芯片，所述IPMC模块用于对电源模块进行管理、监测主控设备的温度并根据温度调节风扇的转速。

3.根据权利要求1所述的一种基于多通道BASE交换的主控刀片，其特征在于，所述单板网管模块，还用于对正交机箱的系统进行管理，管理正交机箱中包处理刀片或交换刀片的上下电以及获取正交机箱中电压、温度、风扇等信息。

4.根据权利要求1所述的一种基于多通道BASE交换的主控刀片，其特征在于，所述背板连接器模块连接在BASE交换模块与正交机箱内交换刀片、包处理刀片之间，用于向交换刀片传输第一控制命令，及向包处理刀片传输第二控制命令；

其中，所述第一控制命令、第二控制命令均由BASE交换模块发出。

5.根据权利要求1所述的一种基于多通道BASE交换的主控刀片，其特征在于，

所述逻辑管理模块用于负责电源模块的时序管理以及串口的输出管理，包括：

所述逻辑管理模块用于负责电源模块的时序管理；

所述逻辑管理模块用于控制串口输出所述BASE交换模块的实时电压；和/或

所述逻辑管理模块用于控制串口输出所述BASE交换模块的实时温度。

6.根据权利要求1所述的一种基于多通道BASE交换的主控刀片，其特征在于，所述逻辑管理模块与BASE交换模块通过第一IO管脚连接，以对BASE交换模块进行上下电、复位及接口协议的控制；

所述逻辑管理模块与IPMC模块通过第二IO管脚连接，以对IPMC模块进行上下电、复位的控制；

所述逻辑管理模块与单板网管模块通过第三IO管脚连接，以对单板网管模块进行上下电、复位的控制。

7.根据权利要求1所述的一种基于多通道BASE交换的主控刀片，其特征在于，还包括：

网口，用于接入外网，以提供远程访问功能。

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