CN101198076B - 一种电信计算结构***及在其中实现业务保护的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电信计算结构***及在其中实现业务保护的方法，本发明在后插转接模块上增设电源处理模块以实现独立于前插板的供电，并增设智能平台管理控制器以实现控制单元对其所在后插转接模块的控制；此时，每一个工作槽位的后插转接模块可用于实现业务接入，前插板则用于实现业务处理；并可按一个备用槽位加多个主用槽位的模式，在任一主用槽位的前插板发生异常时实现业务倒换，由备用前插板暂代其完成业务处理功能，最终实现了业务接入和业务处理的分离，起到设备级的业务保护的作用。

Description

一种电信计算结构***及在其中实现业务保护的方法

技术领域

本发明涉及电信领域，更具体地说，涉及一种电信计算结构***及在其中实现业务保护的方法。

背景技术

高性能电信计算结构(Advanced Telecom Computing Architecture，简称ATCA)，是工业计算机生产者协会(PCI Industrial Computers ManufacturersGroup，简称PICMG)于2001年底制定的新一代计算平台标准。是为下一代融合通信及数据网络应用提供一个高性价比的，基于模块化结构的、兼容的、并可扩展的硬件构架。PICMG 3.0规范是ATCA家族中的核心规范，主要定义了ATCA系列规范中的机械结构、电源、散热设计、互联、***管理和数据传输等内容。

在ATCA规范中，定义了第一区、第二区和第三区，共三个连接器区域。它们的功能分别是，第一区连接器用于提供电源和机柜管理所需要的信号总线；第二区连接器用于提供数据连接接口；第三区连接器用于用户自定义的I/O(输入/输出)连接。另外，ATCA规范中还定义了两种类型的插板，分别是前插板(Front Board，简称FRB)和后插转接模块(Rear Transition Module，简称RTM)。其中前插板是由前面***ATCA机框中的，通过第一区和第二区的连接器与背板连接；后插转接模块则是通过第三区连接器与对应的前插板相连。

ATCA规范中的电源实现方案如图1所示，其中的131为第一区、132为第二区、133为第三区。从图中可以看出，在现有的ATCA规范中，机框对外提供双路互为冗余的直流电源输入接口，在电信应用中，通常选用-48V直流输入。两路-48VDC电源201经过滤波和保护电路后，引入到机框背板103中。然后通过第一区连接器311把两路-48VDC电源从背板103引入到前插板101，经过前插板101内部的电源处理模块202进行电源合路和DC-DC转换的处理之后，产生前插板101和对应后插转接模块102所需的工作电源203。后插转接模块102之工作电源的引入则是通过前插板101与后插转接模块的第三区连接器331的互连实现的。

在ATCA规范，采用智能平台管理接口(Intelligent Platform ManagementInterface，简称IPMI)作为机框管理接口的规范。智能平台管理接口是一个开放的标准硬件管理接口规范，由Intel(因特尔)、HP(惠普)、Dell(戴尔)和NEC等公司于1998年共同提出，是一项应用于服务器管理***设计的标准，它使不同平台的集中管理成为可能。

如图2所示，控制单元104通过机框管理控制器(Shelf ManagementController，简称ShMC)151挂到智能平台管理总线(Intelligent PlatformManagement Bus，简称IPMB)105上，前插板101则通过智能平台管理控制器(Intelligent Platform Management Controller，简称IPMC)152挂到智能平台管理总线105上。智能平台管理控制器152实现对本前插板的管理和状态监控，如电源管理、散热管理、背板互连管理、以及各种单板状态信息的收集等。机框管理控制器151与智能平台管理控制器152根据智能平台管理接口规范进行命令数据的交互，获取各前插板的信息，对资源进行统一调配，从而实现控制单元对前插板的管理功能。

在电信网络中，为了保证通信的可靠性，通常要对业务进行设备级的保护，即在***中设置备用业务处理板。当某一个业务处理板发生故障或者从机柜中拔出时，***能够将该业务处理板上的业务倒换到备用业务处理板上，避免发生通信中断。这就要求业务的接入和处理分离，分别由不同的单板完成。在现有的ATCA规范中，是利用单独的前插板分别来完成业务接入和业务处理的功能。这样就会使接入板的密度降低，导致***的集成度过低。为了在保证业务可靠性的前提下提高***的集成度，虽然可考虑利用后插转接模块102实现业务的接入功能，但ATCA规范对后插转接模块的定义存在不足，后插转接模块依赖对应的前插板供电，无法实现独立供电；另外，ATCA规范也没有对后插转接模块提供智能平台管理接口，无法实现对后插转接模块的有效管理；后插转接模块与其对应的前插板严格配对使用，无法由后插转接模块和前插板分别实现业务的接入和业务的处理，不能提供有效地设备级业务保护。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种电信计算结构***，该电信计算结构***能够实现有效的设备级业务的保护。

另外，本发明的又一主要目的是提供一种在上述电信计算结构***中实现业务保护的方法，利用该方法，能够实现对设备级业务的有效地保护。

为解决其技术问题，本发明的实施例所采用的技术方案是：提供一种电信计算结构***，包括控制单元、多个工作槽位、以及连接在所述控制单元和多个工作槽位之间的用于数据传输的智能平台管理总线；每一个所述工作槽位中设有相互对应的前插板和后插转接模块，所述前插板与后插转接模块之间设有背板，并设有第一区连接器、第二区连接器与第三区连接器，所述前插板通过所述第一区连接器和第二区连接器与背板连接，所述后插转接模块通过所述第三区连接器与对应的前插板连接；其中，所述后插转接模块上设有用于为其提供工作电源的电源处理模块；在所述后插转接模块上设有用于对其进行管理和控制的智能平台管理控制器。

本发明的实施例中，将所述背板从第一区和第二区扩展到所述第三区，并将双路直流电源和所述智能平台管理总线从所述第一区扩展到第三区；在所述第三区设有用于在所述背板的双路直流电源与所述后插转接模块的电源处理模块之间实现连接的电源连接器；在所述第三区还设有用于在所述背板的智能平台管理总线与所述后插转接模块上的智能平台管理控制器之间实现连接的数据连接器。

本发明实施例的所述多个工作槽位中，至少一个是用于接入非关键业务的备用槽位，其余是用于接入关键业务的主用槽位；每一个工作槽位的后插转接模块用于实现业务接入，前插板则用于实现业务处理。

本发明实施例中，可在每一个工作槽位的后插转接模块上设有一个受其所在后插转接模块上的智能平台管理控制器所控制的倒换开关；每一个主用后插转接模块上的倒换开关的固定端连接至其所在后插转接模块，第一选择端连接至与其所在后插转接模块对应的前插板；所述备用后插转接模块上的倒换开关的固定端连接至与其所在后插转接模块对应的前插板，第一选择端连接至其所在后插转接模块，第二选择端连接至每一个主用后插转接模块上的倒换开关的第二选择端。

本发明实施例中，可设一条保护总线，将每一个倒换开关的第二选择端均连接至该保护总线。也可采取另一种方式，让每一个主用后插转接模块上的倒换开关的第二选择端通过一根独立的专用保护线连接至所述备用后插转接模块上的倒换开关的第二选择端。

另外，本发明的实施例还提供一种在剖前述电信计算结构***中实现业务保护的方法，其中由控制单元检测各个主用槽位的前插板是否正常工作；如果各个主用槽位的前插板均正常工作，则将各个后插转接模块所接入的业务直接送至对应的前插板进行业务处理；如果任一主用槽位的前插板出现异常，同时备用前插板正常工作且处于非倒换状态，则进行业务倒换，将该异常前插板对应的后插转接模块所接入的业务送至所述备用前插板进行业务处理。

本发明的方法实施例中，在进行业务倒换以将该异常前插板对应的后插转接模块所接入的业务送至所述备用前插板进行业务处理时，还切断所述备用后插转接模块所接入的业务、使之不再被送至所述备用前插板进行业务处理。

本发明的方法实施例中，当所述异常前插板恢复正常工作时，还进行业务倒回，以将该前插板对应的后插转接模块所接入的业务恢复为送至本前插板进行业务处理时，同时将备用后插转接模块所接入的业务恢复为送至备用前插板进行业务处理。

由上述方案可知，实施本发明的***实施例和方法实施例，具有如下有益效果：由于本发明在电信计算结构***中第三区内设计了两种类型的连接器：电源连接器和数据连接器，使后插转接模块的工作电源直接通过第三区的电源连接器引入互为冗余的两路-48V直流电源，实现了后插转接模块电源的独立供电；另一方面，本发明在后插转接模块上设计智能平台管理控制器，实现了***对后插转接模块的管理和监控。在对后插转接模块独立供电和有效管理的基础上，采用一个备用加多个主用的业务保护方式，由后插转接模块实现业务的接入，前插板实现业务的处理，最终实现了业务接入和业务处理的分离，起到设备级的业务保护的作用。

附图说明

图1是现有ATCA***的电源实现方案示意图；

图2是现有ATCA***的管理框图；

图3是本发明一个优选实施例中对后插转接模块实现独立供电的结构示意图；

图4是本发明一个优选实施例中ATCA***的管理框图；

图5是本发明一个优选实施例中在共享保护总线方案中实现业务保护的示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种能够实现设备级业务保护的电信计算结构***及方法。在本发明实施例提供的电信计算结构***中，实现了对后插转接模块的独立供电，并且可对其进行有效管理，最终实现对业务的设备级保护。

如图3所示是本发明一个优选实施例中对后插转接模块实现独立供电的结构框图，从图中可以看出，在后插转接模块102上设计有电源处理模块202，它与前插板101上的电源处理模块202功能相同。

其中，将背板103从第一区131和第二区132扩展到第三区133，并将双路直流电源201通过背板103从第一区131扩展到第三区133。在第三区133里设计有两种类型的连接器331，包括电源连接器和数据连接器。

其中，第三区133的电源连接器用于将双路直流电源201引入到后插转接模块102的电源处理模块202上，经过电源的合路和DC-DC转换处理后，产生后插转接模块的工作电源。与图1相比可以看出，这样的改进使得后插转接模块102不再从前插板101引入工作电源203，从而实现了独立供电。在电信应用中，双路直流电源201通常是选用-48V直流输入。

如图4所示是本发明一个优选实施例中实现对后插转接模块102的有效管理的结构示意图，从图中可以看出，在后插转接模块102上设计有智能平台管理控制器(IPMC)153，它与前插板101上的智能平台管理控制器152功能相同。

其中，将智能平台管理总线105从第一区131扩展到第三区133，而且，后插转接模块102上的智能平台管理控制器153的地址配置参照ATCA规范中对智能平台管理控制器地址的定义，硬件地址占用8位地址线，其中7位作为实际的硬件地址，1位作为硬件地址检验位。各后插转接模块102槽位的硬件地址在设计时根据背板103对各地址线的不同连接是唯一确定的。后插转接模块102硬件和智能平台管理总线105的地址映射关系参照ATCA规范中的映射定义。

本实施例中，利用智能平台管理接口规范实现对后插转接模块102的管理。在后插转接模块102上的智能平台管理控制器153的作用是对其所在后插转接模块102进行管理和监控，同时通过从第三区133的数据连接器引来的智能平台管理总线105与控制单元104进行命令的数据交互，从而接受控制单元104的全局管理。

如图5所示，是本发明一个优选实施例中在共享保护总线106中实现业务保护的结构示意图。本发明采用的是N+1的保护方式，***设计有N+1个工作槽位，其中N个是用于接入关键业务的主用槽位，1个是用于接入非关键业务的备用槽位；N+1个工作槽位的后插转接模块102共享保护总线106。其中利用后插转接模块102实现业务接入，相应的前插板101完成业务处理功能，实现业务接入与业务处理的功能分离。

如图5所示，在每一个工作槽位的后插转接模块102上设有一个受该后插转接模块102上的智能平台管理控制器153所控制的倒换开关161，同时增设一条保护总线106。对于每一个主用后插转接模块102的倒换开关161，其固定端连接于其所在后插转接模块，第一选择端连接至与其所在后插转接模块对应的前插板，第二选择端连接于所述保护总线106。对于备用后插转接模块上的倒换开关，其固定端连接至于其所在后插转接模块对应的前插板，第一选择端连接至其所在后插转接模块，第二选择端连接于所述保护总线106。本实施例中，主用槽位的后插转接模块102接入需要保护的业务，备用后插转接模块102接入非关键、不需要进行保护的业务。正常情况下，各个工作槽位(包括备用后插转接模块102)所接入的业务是通过第三区133的数据连接器直接送到对应的前插板101进行业务处理。

当主用槽位的某一前插板101出现异常时，例如发生故障或拔出时，控制单元104将通过智能平台管理总线105检测到该异常情况；此时，如果控制单元104的检测结果显示备用前插板101工作正常且没有对其他前插板101进行业务保护，则控制单元104会通过智能平台管理总线105通知与异常前插板对应后插转接模块102上的智能平台管理控制器153，告知此时需进行业务倒换，也就是对其所在后插转接模块102上的业务进行保护倒换动作。后插转接模块102上的智能平台管理控制器153收到倒换命令之后，控制其所在后插转接模块上的倒换开关161，使倒换开关161的固定端与第二选择端接通，从而将需要保护的业务倒换到保护总线106上。

同时，控制单元104将需要进行业务倒换的信息通知备用后插转接模块102的智能平台管理控制器153，该智能平台管理控制器控制本备用后插转接模块102上的倒换开关161，使倒换开关161的固定端与第二选择端接通，从而将保护总线106上的业务倒换到本备用后插转接模块102上并经由本备用后插转接模块102传输至对应的备用前插板101上进行处理，同时切断备用后插转接模块102上原来接入的非关键业务，最终完成业务的保护倒换。

当发生异常的前插板101恢复正常后，控制单元104通过智能平台管理总线105通知异常的前插板对应的后插转接模块102，要求恢复正常连接状态，后插转接模块102上的智能平台管理控制器153收到回复倒换命令后，控制其上的倒换开关161进行业务倒回动作，倒换开关161的固定端与第一选择端接通，同时备用后插转接模块102上的倒换开关161也作相同的业务倒回动作，其固定端与第一选择端接通，从而将发生异常的前插板101与其对应的后插转接模块102接通，所述后插转接模块102将其上的业务传输至其对应的前插板101上进行处理，同时备用后插转接模块102与其对应的备用前插板101接通，从而使所有业务恢复到正常处理状态。

可见，本发明在实现了后插转接模块独立供电、以及实现了对后插转接模块管理的基础上，分离业务接入和业务处理功能，实现了对业务的设备级保护，并在保证业务可靠性的前提下提高了***的集成度。

以上是对本发明具体实施例的说明，在具体的实施过程中可对本发明的方法进行适当的改进，以适应具体情况的具体需要。因此可以理解，根据本发明的具体实施方式只是起示范作用，并不用以限制本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电信计算结构***，包括控制单元、多个工作槽位、以及连接在所述控制单元和多个工作槽位之间的用于数据传输的智能平台管理总线；每一个所述工作槽位中设有相互对应的前插板和后插转接模块，所述前插板与后插转接模块之间设有背板，并设有第一区连接器、第二区连接器与第三区连接器，所述前插板通过所述第一区连接器、第二区连接器与背板连接，所述后插转接模块通过所述第三区连接器与对应的前插板连接；其特征在于，

所述后插转接模块上设有用于为其提供工作电源的电源处理模块；

所述后插转接模块上设有用于对其进行管理和控制的智能平台管理控制器。

2.根据权利要求1所述的电信计算结构***，其特征在于，

所述背板扩展连接到所述第三区连接器，双路直流电源和所述智能平台管理总线通过所述背板连接至所述第三区连接器；

所述第三区连接器设置电源连接器，所述电源连接器用于将所述双路直流电源连接至所述后插转接模块上的电源处理模块；

所述第三区连接器设置数据连接器，所述数据连接器用于将所述智能平台管理总线连接至所述后插转接模块上的智能平台管理控制器。

3.根据权利要求2所述的电信计算结构***，其特征在于，所述多个工作槽位中，至少一个是用于接入非关键业务的备用槽位，其余是用于接入关键业务的主用槽位；每一个工作槽位的后插转接模块用于实现业务接入，前插板则用于实现业务处理。

4.根据权利要求3所述的电信计算结构***，其特征在于，在每一个工作槽位的后插转接模块上设有一个倒换开关，该倒换开关受其所在后插转接模块上的智能平台管理控制器所控制；

对于每一个所述主用槽位中的后插转接模块上的倒换开关，其固定端连接于其所在后插转接模块，第一选择端连接至与其所在后插转接模块对应的前插板；

对于所述备用槽位中的后插转接模块上的倒换开关，其固定端连接于与其所在后插转接模块对应的前插板，第一选择端连接至其所在后插转接模块，第二选择端通过保护总线与每一个所述主用槽位中的后插转接模块上的倒换开关的第二选择端保持连接。

5.一种在电信计算结构***中实现业务保护的方法，所述电信计算结构***包括控制单元、多个工作槽位、以及连接在所述控制单元和多个工作槽位之间的用于数据传输的智能平台管理总线；每一个所述工作槽位中设有相互对应的前插板和后插转接模块，所述前插板与后插转接模块之间设有背板，并设有第一区连接器、第二区连接器与第三区连接器，所述前插板通过所述第一区连接器、第二区连接器与背板连接，所述后插转接模块通过所述第三区连接器与对应的前插板连接；其特征在于，所述方法包括：

通过设置在所述后插转接模块上的电源处理模块为所述后插转接模块提供工作电源；

通过设置在所述后插转接模块上智能平台管理控制器对所述后插转接模块进行管理和控制；

检测各个主用前插板是否正常工作；

如果任意一个主用前插板出现异常，同时备用前插板正常工作且处于非倒换状态，则将异常主用前插板对应的后插转接模块所接入的业务传送至备用前插板进行业务处理。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将异常主用前插板对应的后插转接模块所接入的业务传送至备用前插板进行业务处理时，所述备用前插板进一步停止处理其对应的后插转接模块所接入的业务。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述异常主用前插板恢复正常工作时，进一步将所述异常主用前插板对应的后插转接模块所接入的业务恢复传送至所述异常主用前插板进行业务处理。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将所述恢复正常工作的异常前插板对应的后插转接模块所接入的业务恢复传送至所述异常主用前插板进行业务处理时，所述备用前插板进一步恢复处理其对应的后插转接模块所接入的业务。

Images