CN103329115B - 具有通信协议自动感测特征的远程访问装置 - Google Patents

具有通信协议自动感测特征的远程访问装置 Download PDF

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Abstract

公开了一种包括自动感测子***的远程访问装置（“装置”），该自动感测子***自动地感测何时以太网设备或串行设备已与其连接。该装置然后将一个或多个内部部件自动地配置成与所感测到的/所连接的以太网设备或串行设备一起工作。当串行设备连接被检测到时，该装置还能够自动地检测两个不同的预定引脚分配配置中的哪一个正被该串行设备使用，并且能够将一个或多个内部部件自动地配置成适应所检测到的引脚分配配置。

Description

具有通信协议自动感测特征的远程访问装置
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年10月4日提交的美国临时申请No.61/389,616和于2011年5月18日提交的美国临时申请No.61/487,433的权益。上述申请的公开内容通过引用合并到本文中。
技术领域
本公开涉及在现代数据中心中使用的远程访问装置，更具体地，涉及具有自动感测子***的远程访问装置，该自动感测子***能够检测与其通信端口实现了串行连接还是以太网连接，以及在一个实施例中该串行连接是涉及第一预定引脚分配（pinout）配置还是第二预定引脚分配配置。
背景技术
本节的陈述仅仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。
远程访问装置（在下文中被称为“装置”）经常在现代数据中心中用于对接多个服务器或其他串行类型设备或以太网类型设备并建立通信链路。传统上，这要求装置上的单独接口，通常一个用于以太网，一个用于串行。以太网协议接口通常是与服务器的服务处理器管理器（SPM）通信所要求的，而串行接口是与服务器上的串行控制台端口通信所要求的。以下将是显著的进步：能够经由装置本身上的单个连接器端口将该装置对接到串行端口或以太网端口，并且进一步使该装置在任何给定时间自动地感测哪个协议（即，串行还是以太网）正向其单个端口传送信息。
附图说明
这里描述的附图仅仅是为了示例的目的，而并非意在以任何方式限制本公开的范围。
图1A至图1C是示出了可以在远程访问装置的通信端口与远程服务器之间进行的多个不同类型的连接的高级框图；
图2是装置的自动感测子***的电路示意图，该自动感测子***检测是以太网协议还是串行协议设备已经经由通信线缆连接到远程访问装置上的通信端口，并且其还能够当线缆使用串行协议向远程访问器件传送信息或者传送来自远程访问器件的信息时检测用于线缆插头的两个预定引脚分配中的哪一个正被使用；以及
图3是表格，示出了当使用ACS引脚分配与串行设备建立了串行连接时.当使用替换（“Alt”）串行引脚分配与串行设备建立了串行连接时、当与以太网设备建立连接时以及当数字机架接口插槽（digitalrackinterfacepod，DRIP）耦接到RJ-45插座时的装置上的RJ-45插座的引脚分配配置的表格。
具体实施方式
以下描述在本质上仅仅是示例性的，并且并不意图限制本公开、申请或使用。应该理解的是，遍及各图，对应的附图标记表示相似或者对应的部件和特征。
参考图1A，示出了根据本公开的一个实施例的远程访问装置（在下文中被称为“装置”）10。装置10具有被示为RJ-45端口12（即插座）的端口，该端口可以以至少三个不同的方式连接到服务器14。在图1A中示出了经由电缆17a、通常是Cat5线缆与串行端口17（例如，RS-232端口）的第一个。此连接使得控制台能够访问在在服务器14上运行的操作***（OS）。在图1B中示出了第二配置，其中，经由通常是Cat5线缆的线缆16a将RJ-45端口12耦接到服务器的以太网端口16。通常，这种连接使服务器的服务处理器管理器（SPM）能够使用以太网通信协议向装置10传送关于关于服务器性能的各种类型的相关信息（例如，处理器利用、温度等）。在图1C中示出了第三种可能的连接，并且其可能涉及数字机架接口插槽（“DRIP”）20的使用，诸如可从阿拉巴马（Alabama）州亨茨维尔市的AVocent公司获得的。DRIP20通常具有连接到服务器14的VGA端口24的一个VGA视频线缆22和连接到USB端口18的单独USB线缆26。单独Cat5线缆20a被用来将DRIP20对接到装置10的RJ-45端口12。DRIP20进行操作以将来自服务器14的VGA端口24的视频信号数字化，并且以以太网形式放置该信息以便发送到装置10。DRIP20还用于将经由以太网从装置10接收的键盘/鼠标数据转换成USB格式，并且将其呈现给服务器14上的USB端口18。装置10还包括自动感测子***28、逻辑控制子***30和主处理器32。
然后如将认识到的，装置10可能需要经由其RJ-45端口12使用以太网协议信号或串行协议信号进行通信，取决于什么类型的设备正与装置通信。装置10提供了下述显著优点：即能够在没有来自数据中心个体的任何干预下的情况下自动地感测在其RJ-45端口处正接收的是以太网协议信号还是串行协议信号。这是通过自动感测子***28和控制逻辑子***30与主处理器32的共同协作实现的。自动感测子***30有效地监视在RJ-45端口12上接收到的信号，并且与控制逻辑子***30和主处理器32相结合，自动地在内部配置各种电子部件，使得通信能够被适当地路由并在设备10内被处理。
上述自动感测特征的一个显著益处是在装置10上需要包括的端口的数目的减少。用户不需要考虑该装置有多少个每个类型的端口，因为每个自动感测端口支持所有的可能接口。如果被该装置管理的机架中的设备改变了，则端口也可以相应地改变。
现在参考图2，示出了装置10的一部分的示意图，其更详细地图示出自动感测子***28和控制逻辑子***30。自动感测子***用虚线28表示。第一继电器34耦接到形成RJ-45端口12的插座的引脚1和引脚2。第二继电器36耦接到同一插座的引脚3和引脚6。可以结合为了简化被示为开关的多个开关部件38和40以便将DC电力耦接到DRIP20，并且可以提供开关42以便提供用于DRIP的接地路径。在实际实施例中，开关38—42可以是形成开关电流路径的电流调节器输出晶体管。第一34耦接到以太网变压器44和第一RS-232收发器46。在本示例中，第一RS-232收发器46适合于在已在RJ-45插座12处用ACS引脚分配配置的配套RJ-45插头实现串行连接时使用。该ACS插线引脚配置是在行业中公认的引脚分配配置，并且被Avocent公司在可从Avocent公司获得的各种形式的数据中心设备的串行端口上使用。第二RS-232收发器48被结合并用符号“Alt”来指定，其被用于要求不同的预定引脚分配配置的串行设备。在图3的表格中给出的特定Alt引脚分配配置被用于由Cisco公司和可能的其他公司生产的各种串行设备。将认识到的是，可以潜在地结合其他对引脚分配，并且本公开不限于使用任何特定引脚分配配置。
如在后续段落中将详细解释的那样，以下也是显著的益处：即，自动感测子***28能够自动地检测是ACS引脚分配还是Alt引脚分配正用于连接到RJ-45端口12的RJ-45插头（因此用于外部串行设备）。在后续段落中也将详细描述此特征。在图3的表格中示出了ACS和Alt引脚分配以及用于以太网连接的引脚分配和由Avocent公司制造的DRIP20所使用的引脚分配。
进一步参考图2，RS-232收发器46和48两者都耦接到通用异步接收器/发送器（UART）,并且以太网变压器44耦接到10/100以太网/MAC/PHY接口子***52。在上述部件中的各种部件处的数字1至8指示其中可以施加来自控制逻辑子***30的控制信号以及哪些部件可以将信号发送到控制逻辑子***30。RS-232收发器46和48的重要特征是其感测在其任何引脚处何时存在有效RS-232输入电压的能力。为此，非常好地适合于（但不一定要求）本申请的RS-232收发器的一个特定型号是可从加利福尼亚州弗里蒙特市的Exar公司获得的3驱动器/5接收器SP3234E“智能”RS-232收发器。此特定型号的RS-232收发器具有“状态”输出（SP3243ERS-232收发器上的引脚21），该“状态”输出指示在其任何输入引脚处是否存在有效RS-232电压。该检测特征主要是为低功率应用而设计的，在低功率应用中，当没有串行线缆用插头***与RS-232收发器通信的串行端口时，期望使RS-232收发器掉电。然而本装置10的工作利用了正常10/100以太网电压落在有效RS-232信号电平的范围之外（即，以下）的事实。相应地，SP2343ERS-232收发器的“状态”输出引脚不会错误地将以太网信号检测为有效RS-232信号，因为与以太网信号关联的电压将在有效RS-232信号的那些以下。此特征允许使用RJ-45端口12向和从装置10双向地传送以太网信号，而不会使两个RS-232收发器46和48识别出以太网信号的存在并错误地将以太网信号解释为RS-232信号。
还参考图2，示出了处于其缺省位置（即，在以太网“模式”下）的两个继电器34和36。到DRIP20的电力由于开关38—42处于图2中所示的位置而被禁用。路径。来自形成RJ45端口12的插座的引脚1、2、3和6被连接到以太网变压器44。RS-232收发器46和48两者将被关机。在引脚5、7和8上将不存在信号，并且引脚4被接地。如果DRIP20是耦接到RJ-45端口12部件，则DRIP20将从设备的USB端口接收电压，在一个示例中，上述设备的USB端口可以是如图1中所示的服务器14的USB端口18。当RJ-45端口12开始与DRIP20通信时，主处理器32将几乎立即认识到以太网设备（即，DRIP20）已被连接到RJ-45端口12。在很短的时间段内，通常在数秒内或者更短内，主处理器20将认识到该以太网设备是DRIP20，并且然后将向控制逻辑子***30发送用以闭合开关38和40的命令。这在需要时使得DC电力（通常是+10.8伏特）被施加于要由DRIP20使用的RJ-45端口12的引脚7和引脚8（用于返回电流的地线接入RJ-45端口12的引脚5上，且返回电流的另一路径即为RJ-45端口的非接入的引脚4）。如果与DRIP20的会话由于任何原因而结束（例如，DRIP20被从RJ-45端口12拔出插头），则主处理器32将自动地且几乎立即地给控制逻辑子***30发送信号以通过将形成开关电流路径的开关38、40和42去激活来关断向DRIP20的供电。这就中断了DC电力向RJ-45端口12的引脚7和引脚8的施加，并且打开了RJ-45端口12的开关电流返回路径。
如果未知的设备被物理地连接到形成RJ-45端口20的插座，但不存在被检测到将在RJ-45端口12上发生的以太网活动，则主处理器32将向控制逻辑子***30发送“自动感测”命令。这使得控制逻辑子***30通过将开关38、40和42和因此的其开关电流路径去激活来关断DRIP20的电力，并且使RS-232收发器46和48掉电。如图2所示，将留下如图2中所示的将RJ-45端口12的引脚1和2连接到以太网变压器44的第一继电器34。然而，控制逻辑子***30将使得第二继电器36被切换到“串行模式”。这将RJ-45端口12的引脚3耦接到RS-232收发器46的TXD引脚和RS-232收发器48的RXD引脚。其还将引脚6耦接到RS-232收发器46的RXD引脚和RS-232收发器48的TXD引脚。控制逻辑子***30然后将检查来自RS-232收发器46和48的状态信号，以寻找RS-232收发器46或48的RXD引脚的有效RS-232电压电平信号的存在。
如果控制逻辑子***30检测到在RS-232收发器46上存在有效RS-232电压电平信号，这意味着RJ-45端口12的引脚6上的有效RS-232电平信号存在，这指示刚刚已发生与具有ACS引脚分配的串行设备的连接。控制逻辑子***30然后启用（上电）RS-232（ACS）收发器46并将继电器34切换到串行模式，如图2中的阴影所指示的。这将RJ-45端口12的引脚1和引脚2与RS-232（ACS）收发器46的RTS和DTR引脚相连。然后将使用RS-232（ACS）收发器46完全启用串行通信。
如果来自RS-232（Alt）收发器48的状态信号指示已经通过RJ-45端口12的引脚3在其RXD输入端上接收到有效RS-232电平电压信号，则控制逻辑子***给RS-232（Alt）收发器48上电，并且将继电器34切换到串行模式，其在图2中用阴影示出。在串行模式中，RJ-45端口12的引脚1和引脚2与RS-232（Alt）收发器48的CTS引脚和DCD/DSR引脚相连。形成RJ-45端口12的插座的引脚3和引脚6将通过继电器36分别与RS-232（Alt）收发器48的RXD引脚和TXD引脚连接。然后，使用RS-232（Alt）收发器48将完全地启用串行通信。
如果RS-232收发器46和48两者都生成被输出到控制逻辑子***30的状态信号，该状态信号指示在其输入端上正接收有效RS-232电平电压信号，则应理解的是在已耦接到RJ-45端口12的RJ-45插头上正使用无效串行引脚分配。在这种情况下，RS-232收发器46和48两者都会被控制逻辑子***30掉电。
如果RS-232收发器46和48都未生成被输出到主处理器的指示其输入端处的有效RS-232电平电压的状态信号，，则控制逻辑子***30将继电器36切换回以太网模式（如图2中的实线所示）一段短暂时间，例如5秒。如果主处理器32检测到在该时间段期间已经建立了10/100以太网MAC/PHY接口子***52上的以太网链路，则其向控制逻辑子***30发送命令以将继电器34和36留在以太网模式并停止“自动感测操作”。如果在此时间段期间，主处理器32未检测到以太网链路，则控制逻辑子***30将继续“自动感测”操作，使继电器36在以太网模式和串行模式之间进行切换，直至检测到以太网信号或检测到有效RS-232电压信号为止，如上所述。
如果RS-232收发器46或者48中的一个或另一个正工作但然后RS-2323电平信号丢失，诸如如果RJ-45插头被从RJ-45端口12移除，则控制逻辑子***30通知主处理器32，其可以可选地命令控制逻辑子***30如上所述地重新开始“自动感测”操作。
需要重点注意的是，装置10能够区分ACS和Alt串行引脚分配，因为不存在在两个引脚分配配置中都输入的RJ-45引脚。所以，当ACS引脚分配或者Alt引脚分配中一个或者另一个被使用时，两个RS-232收发器46或48中只有一个RS-232收发器能够检测到RS-232信号输入电平。
如果以太网设备被连接到RJ-45端口12，则该以太网设备将不会被检测为串行设备，并且上述操作序列将实现5秒延迟时间。此延迟时间使得以太网MAC/PHY接口子***52有时间建立链路。当主处理器32寻找以太网链路，主处理器32将告诉控制逻辑子***30停止自动感测并保持在以太网模式。在上述操作期间的任何点处，主处理器32可以询问控制逻辑子***30以确定RJ-45端口12的状态或迫使RJ-45端口12进入特定模式。
这样，装置10的自动感测特征提供了用于监视并立即检测到已连接到其RJ-45端口的以太网设备或者串行设备的存在的显著且非常有利的手段。更进一步的优点是本公开的装置10能够自动地感测已被连接到其RJ-45端口的串行设备的特定引脚分配（即，ACS或Alt引脚分配），并且在不需要数据中心个体在装置10上设置任何配置开关或者做出任何动作的情况下适应所感测到的插线引脚。装置10能够通过单个端口传送以太网和串行协议信号两者的能力可以在下述情况中为用户提供显著灵活性，所述情况是耦接到装置10上的自动感测端口的给定的一个的线缆需要从远程设备上的一个类型的端口（例如，以太网端口）解耦并且重新耦接到不同类型的端口（例如，USB端口）。
虽然已经描述了各种实施例，但是本领域的技术人员将认识到在不背离本公开的情况下可以进行的修改和变更。这些示例举例说明各种实施例而并非意在限制本公开。因此，本说明书和权利要求书应当被自由地解释，而仅具有鉴于相关的现有技术所必需的限制。

Claims (20)

1.一种远程访问装置，所述远程访问装置适于感测经由线缆耦接到所述远程访问装置的设备的通信协议，所述远程访问装置包括：
插座，所述插座形成以太网设备或串行设备能够耦接到的端口，所述插座包括多个引脚；
自动感测子***，所述自动感测子***与所述插座的所述引脚中的所选引脚通信，并且被配置成当以太网设备、或具有第一引脚分配配置的第一串行设备、或具有不同于所述第一引脚分配配置的第二引脚分配配置的第二串行设备经由所述线缆耦接到所述插座时检测何时存在所述引脚中的特定引脚上的信号，而无需从所述设备接收特定识别信号传送，以由此指示所述以太网设备、或具有所述第一引脚分配配置的所述第一串行设备、或具有所述第二引脚分配配置的所述第二串行设备的存在；以及
能响应于所述自动感测子***的控制逻辑子***，所述控制逻辑子***控制所述自动感测子***的至少一个部件，使得所述插座处的所述信号被作为以太网协议信号、或被作为根据所述第一引脚分配配置的串行协议信号、或被作为根据所述第二引脚分配配置的串行协议信号来处理。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述自动感测子***还包括被所述控制逻辑子***控制的第一开关部件和第二开关部件，所述第一开关部件和所述第二开关部件将所述插座的所述引脚处的信号选择性地耦接到以太网变压器或串行收发器中的一个。
3.根据权利要求1所述的装置，还包括能响应于所述控制逻辑子***的多个电力开关，所述多个电力开关当以太网设备被检测为已连接到所述插座时控制备用电力向所述插座的所述引脚中的所选引脚的施加。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述自动感测子***还包括：
第一开关部件；
第二开关部件；
能响应于来自所述第一开关部件和所述第二开关部件的信号的以太网变压器；
能响应于来自所述第一开关部件和所述第二开关部件的信号的第一RS-232串行收发器；
能响应于来自所述第一开关部件和所述第二开关部件的信号的第二RS-232串行收发器；
所述第一开关部件和所述第二开关部件被所述控制逻辑子***控制为根据在所述插座的一个或多个所选引脚上是否感测到RS-232电平信号而实现和断开所述插座与所述以太网变压器之间的连接；并且
所述第一开关部件和所述第二开关部件还被控制为将所述插座的所述引脚中的所选引脚选择性地耦接到所述RS-232串行收发器的所选输入端。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，当所述自动感测子***检测到串行设备已耦接到所述插座时，所述自动感测子***还检测已耦接到所述插座的所述串行设备正使用所述第一引脚分配配置和所述第二引脚分配配置中的哪一个。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述自动感测子***还包括能响应于所述控制逻辑子***的一对串行收发器，并且其中，所述控制逻辑子***根据所述插座的哪些特定引脚被感测到在其上存在信号而接通所述对串行收发器中的仅一个串行收发器。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，两个所述串行收发器都包括RS-232串行收发器，并且所述RS-232串行收发器中的每一个当其在其指定输入端上接收到预定电压电平的信号时生成输出信号，所述预定电压电平的信号具有指示有效RS-232设备已耦接到所述插座的电平。
8.根据权利要求4所述的装置，其中，由所述RS-232收发器中的一个进行的信号生成还指示已连接到所述插座的串行设备正使用所述第一引脚分配配置和所述第二引脚分配配置中的哪一个。
9.根据权利要求8所述装置，还包括能响应于两个所述RS-232收发器的通用异步接收器/发送器UART。
10.一种远程访问装置，所述远程访问装置适于感测经由线缆耦接到所述远程访问装置的设备的通信协议，所述远程访问装置包括：
插座，所述插座形成以太网设备或串行设备能够耦接到的端口，所述插座包括多个引脚；
自动感测子***，所述自动感测子***具有：
多个开关元件，所述多个开关元件与所述插座的所述引脚中的所选引脚通信，并且被配置成当以太网设备、或具有第一串行引脚分配配置的第一串行设备、或具有不同于所述第一串行引脚分配配置的第二串行引脚分配配置的第二串行设备经由所述线缆耦接到所述插座时检测何时存在所述引脚中的特定引脚上的信号，而无需从所述设备接收特定识别信号传送，以由此指示所述以太网设备、或具有所述第一串行引脚分配配置的所述第一串行设备、或具有所述第二串行引脚分配配置的所述第二串行设备的存在；以及
第一串行收发器和第二串行收发器，所述串行收发器中的所述第一串行收发器被配置成适应所述第一串行设备所使用的所述第一串行引脚分配配置，并且所述串行收发器中的所述第二串行收发器被配置成适应所述第二串行设备所使用的所述第二串行引脚分配配置；以及
能响应于所述自动感测子***的控制逻辑子***，所述控制逻辑子***控制所述开关元件和所述第一串行收发器和所述第二串行收发器，使得所述插座处的所述信号被作为以太网协议信号、或被作为根据所述第一串行引脚分配配置的串行协议信号、或被作为根据所述第二串行引脚分配配置的串行协议信号来处理，并且当所述信号被检测为是串行信号时，则使用来自所述第一串行收发器和所述第二串行收发器中的每一个的输出来确定连接到所述插座的串行设备是所述第一串行设备还是所述第二串行设备。
11.根据权利要求10所述的装置，还包括多个电力开关元件，所述多个电力开关元件被所述控制逻辑子***控制为当特定类型的以太网设备被检测为已耦接到所述插座时向所述插座的所述引脚中的所选引脚选择性地施加备用电力。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，仅当所述特定类型的以太网设备被检测出是数字机架接口插槽时，才向所述插座的所述所选引脚施加所述备用电力。
13.根据权利要求10所述的装置，其中，所述第一串行收发器和所述第二串行收发器中的每一个当在其至少一个输入端上接收到特定电平的信号时在其特定引脚上生成信号，所述特定电平的信号指示耦接到所述插座的设备是串行设备而不是以太网设备。
14.根据权利要求10所述的装置，其中，所述自动感测子***包括以太网变压器，并且所述多个开关元件包括第一开关元件和第二开关元件，所述第一开关元件和所述第二开关元件每个都耦接到所述插座的所述引脚中的所选引脚，并且其将所述引脚中的所述所选引脚连接到所述以太网变压器或所述第一串行收发器和所述第二串行收发器。
15.根据权利要求10所述的装置，其中，所述控制逻辑子***被配置成根据所述第一串行引脚分配配置和所述第二串行引脚分配配置中的哪一个被检测到而接通所述第一串行收发器和所述第二串行收发器中的仅一个。
16.一种用于控制远程访问装置感测经由线缆耦接到所述远程访问装置的设备的通信协议的方法，所述方法包括：
使用插座来形成以太网设备或串行设备能够经由所述线缆耦接到的端口，其中，所述插座包括多个引脚；
当设备耦接到所述插座时，感测所述插座的至少一个所选引脚何时在其上存在电压信号，由此指示所述设备是以太网设备、或具有第一串行引脚分配配置的第一串行设备、或具有不同于所述第一串行引脚分配配置的第二串行引脚分配配置的第二串行设备，而无需来自所述设备的特定识别传送；以及
使用控制逻辑子***来控制多个开关元件，以将所述插座的所述引脚连接到所述装置的内部部件，使得所述装置能够使用以太网通信协议、或根据所述第一串行引脚分配配置的串行通信协议、或根据所述第二串行引脚分配配置的串行通信协议中的一个来与所述设备通信。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述控制逻辑子***将所述插座的特定引脚选择性地连接到以太网元件或多个串行收发器。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括感测每个所述串行收发器的特定输入端何时在其上具有电压信号，并且使用所述特定输入端处的所述电压信号来确定所述第一串行引脚分配配置和所述第二串行引脚分配配置中的哪一个正被用于所述设备。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括：当所述设备被感测出是所述以太网设备时，则在确定了所述以太网设备是特定类型的以太网设备之后，向所述插座的所选引脚施加备用电力信号。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括感测出所述特定类型的以太网设备是数字机架接口插槽。
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