CN114138354A - 一种支持multihost的板载OCP网卡***及服务器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种支持multihost的板载OCP网卡***和服务器，***包括：OCP网卡；多个CPU；连接模块；其中，连接模块分别与多个CPU和OCP网卡相连，配置用于将根据多个CPU的个数实现多个CPU与OCP网卡的不同的数据传输模式。通过在主板上增加2个slimline_x8连接器，PCB走线直接到OCP接口SFF 4C+连接器，可实现服务器板载OCP网卡配置。通过线缆灵活插接CPU端slimline_x8连接器，可实现网卡单host或multihost模式。通过异或门可实现BIF ID自适应。可有效实现板载OCP网卡上行host灵活配置、实现网卡单host或multihost模式。
Description
技术领域
本发明属于计算机领域，具体涉及一种支持multihost的板载OCP网卡***及服务器。
背景技术
随着互联网技术的高速发展，各互联网公司对高性能服务器的需求急剧上升，服务器网卡应运而生。其中，OCP(0pen Compute Project，开放计算项目)网卡适配服务器，可以通过多个端口捆绑汇聚成组，实现容错与冗余备份，以保障网络性能及扩展网络带宽；且具备无状态卸载，可在网络流量上分布到CPU内核，提高网络吞吐量，能够实行实时自行检测并实现将来自故障端口的通信路由至同组中其他成员继续运行以实现不间断的高性能通信，在多处理器***中具有极佳的性能表现，是在多个网络以及高性能服务器上部署关键网络应用和环境的理想解决方案。
然而，现有技术中的OCP网卡无法直接实现多主机(多CPU)之间的负载均衡，需要额外开发一张riser卡，耗费项目人力加长开发周期，且riser卡在机箱内需要依靠结构件固定位置，这在一定程度上影响了服务器整机的散热。
因此，亟需一种更加高效便捷的OCP网卡支持多主机的扩展方案。
发明内容
为解决以上问题，本发明提出了一种支持multihost的板载OCP网卡***，包括：
OCP网卡；
多个CPU；
连接模块；
其中，所述连接模块分别与所述多个CPU和所述OCP网卡相连，配置用于根据所述多个CPU的个数实现所述多个CPU与所述OCP网卡的不同的数据传输模式。
在本发明的一些实施例中，连接模块包括：
第一连接器，所述第一连接器与所述OCP网卡相连，配置用于实现所述OCP网卡与所述多个CPU之间的数据传输。
在本发明的一些实施例中，连接模块还包括：
多个第二连接器，所述多个第二连接器与所述第一连接器相连，配置用于实现所述多个CPU与所述第一连接器的数据传输。
在本发明的一些实施例中，连接模块还包括：
多个第三连接器，所述第三连接器以预定个数进行分组并以分组的方式与所述CPU对应相连，同时所述第三连接器分别与所述多个第二连接器相连，配置用于实现所述多个CPU与所述多个第二连接器的数据传输。
在本发明的一些实施例中，第三连接器还配置用于：
将所连接的CPU信息通过所述第二连接器的预定线路发送到所述第一连接器。
在本发明的一些实施例中，***还包括：
将所述多个第二连接器的预定线路通过逻辑异或门后连接到所述第一连接器的预定引脚。
在本发明的一些实施例中，第一连接器还配置用于：
根据所述预定引脚的电位变化，向所述OCP网卡发送设定传输模式的指令以更改所述OCP网卡的工作模式。
在本发明的一些实施例中，第一连接器为SFF4C+连接器。
在本发明的一些实施例中，第二连接器与第三连接器为Slimline_x8连接器。
本发明的又一方面还提出了一种服务器，所述服务器包括上述实施方式中所公开的支持multihost的板载OCP网卡***。
通过在主板上增加2个slimline_x8连接器，PCB走线直接到OCP接口SFF 4C+连接器，可以实现服务器板载OCP网卡配置。通过线缆灵活插接CPU端slimline_x8连接器，可以实现网卡单host或multihost模式。通过异或门可以实现BIF ID自适应，以给予OCP网卡正确配置。可有效解决：实现板载OCP网卡上行host灵活配置。实现网卡单host或multihost模式。减少因新开板卡带来的开发周期长，人力物力成本上升等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为现有技术的OCP网卡***的结构示意图；
图2为现有技术的OCP网卡***的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种支持multihost的板载OCP网卡的结构示意图；
图4为本发明实施例提供一种支持multihost的板载OCP网卡的局部结构图与现有技术对比示意图；
图5为本发明实施例提供的一种服务器的结构示意图。
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明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
如图1所示，在现有技术中，以通用的2路服务器支持一张板载OCP网卡为例。
通常在主板上直接将CPU0或CPU1一个PCIe x16 port连接到SFF 4C+连接器，BMC端通过NCSI(Network Controller Sideband Interface，是一个由分布式管理任务组(Distributed Management Task Force,DMTF)定义的用于支持服务器带外管理的边带接口网络控制器的工业标准)可进行网络管理，一些边带信号通过CPLD(ComplexProgrammable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)和上下拉电阻可实现一些时序控制等逻辑，这样OCP网卡可以直接插在板载SFF 4C+连接器，实现板载网卡。
如图2所示的为目前主流的方案，该方案通过开发一张OCP riser卡，OCP riser卡上设有2个slimline x8连接器，可以通过2根线缆(可以是数据线或光缆)连接CPU0或CPU1。如，将线缆0和线缆1同时接到OCP riser卡可实现CPU0配置OCP网卡，将线缆2和线缆3接到OCP riser卡可实现CPU1配置OCP网卡，或将线缆0和线缆2接到OCP riser卡可实现CPU0配置OCP网卡，这样就能实现单host或multihost模式。
但现上述方案中存在的多种问题：板载网卡无法实现负载均衡，导致服务器整体性能无法进一步提升；且OCP网卡只能固定接CPU0或CPU1，无法灵活改配。虽然能够实现CPU负载均衡，但需要额外开发一张riser卡，耗费项目人力加长开发周期，且riser卡在机箱内需要依靠结构件固定位置，这在一定程度上影响了整机的散热。
如图3所示，为解决以上问题，本发明提出了一种支持multihost的板载OCP网卡***，包括：
OCP网卡1；
多个CPU3；
连接模块2；
其中，所述连接模块2分别与所述多个CPU3和所述OCP网卡1相连，配置用于将根据所述多个CPU3的个数实现所述多个CPU3与所述OCP网卡1的不同的数据传输模式。
在本发明的一些实施例中，连接模块2包括：
第一连接器4，所述第一连接器与所述OCP网卡相连，配置用于实现所述OCP网卡与所述多个CPU之间的数据传输。
第一连接器4与OCP网卡1直接相连，用于实现OCP网卡1与多个CPU之间的数据传输。
在本发明的一些实施例中，连接模块2还包括：
多个第二连接器5，所述多个第二连接器5与所述第一连接器4相连，配置用于实现所述多个CPU与所述第一连接器的数据传输。
在本发明的一些实施例中，连接模块2还包括：
多个第三连接器6，所述第三连接器6以预定个数进行分组并以分组的方式与所述CPU对应相连，同时所述第三连接器6分别与所述多个第二连接器5相连，配置用于实现所述多个CPU3与所述多个第二连接器5的数据传输。
在本实施例中，如图3所示，第三连接器6以每两个为一组与一个CPU相连，并且每组第三连接器6分别连到不同的第二连接器5上，实现每一个CPU均与第二连接器的连接。
在本发明的一些实施例中，第三连接器6还配置用于：
将所连接的CPU信息通过所述第二连接器的预定线路发送到所述第一连接器。
在本发明的一些实施例中，***还包括：
将所述多个第二连接器5的预定线路通过逻辑异或门后连接到所述第一连接器4的预定引脚。
在本发明的一些实施例中，第一连接器4还配置用于：
根据所述预定引脚的电位变化，向所述OCP网卡发送设定传输模式的指令以更改所述OCP网卡的工作模式。
在本发明的一些实施例中，第一连接器为SFF4C+连接器。
在本发明的一些实施例中，第二连接器与第三连接器为Slimline_x8连接器。
在图3所示的支持multihost的板载OCP网卡***的实施例中，图中附图标记1为OCP网卡(OCP card)，连接模块2包括第一连接器4，第一连接器4在本实施例中为SFF 4C+连接器，第二连接器5和第三连接器6均为相同的连接器，在本实施例中第二连接器共两个，分别如图3中所示的Slimline_x8 conn4和Slimline_x8 conn5，第三连接器6共4个，分别为图中的Slimline_x8 conn0、Slimline_x8 conn1、Slimline_x8 conn2和Slimline_x8conn3，其中Slimline_x8 conn0和Slimline_x8 conn1与CPU0通过PCIe总线相连，Slimline_x8conn2和Slimline_x8 conn3与CPU1通过PCIe总线相连。
另外，与CPU0相连接的两个Slimline_x8 conn连接器通过线缆线缆线缆0和线缆1分别连接到Slimline_x8 conn4和Slimline_x8 conn5，是CPU0具备与多个第二连接器5的全连接通信。
同样地，与CPU1相连接的两个Slimline_x8 conn连接器Slimline_x8conn2和Slimline_x8 conn3使用线缆able2和线缆3连接到Slimline_x8 conn4和Slimline_x8conn5。通过6个Slimline_x8 conn连接器实现两个CPU到SFF 4C+连接器的连接，Slimline_x8 conn4-5和Slimline_x8 conn0-3之间的连接无需其他数据协议转换模块，不需要进行额外的开发工作便可实现CPU0和CPU同时与SFF 4C+的连接。
另外，SFF 4C+连接器(conn是connector的简写)是OCP网卡上的x16PCIe高速连接器。SFF 4C+连接器按照OCP规范设有3bit Bifurcation管脚(以下简称BIF)。现有设计方案中3bit BIF通常由上下拉电阻设定，如图4中A所示。而在本发明中，如图4中B所示，本发明将BIF_ID_2和BIF_ID_1管脚依然由下拉电阻设定，将BIF_ID_0与Slimline_x8 conn4和Slimline_x8 conn5上的边带信号ADDR_CPU_0相连，并将Slimline_x8conn4和Slimline_x8conn5上的两个边带信号ADDR_CPU_0连接到一个异或门逻辑电路，将来自Slimline_x8conn4和Slimline_x8 conn5表示所连接的CPU的编号以电位上不同电平的形式输入到异或门，经过异或门之后再输入到SFF 4C+连接器的BIF_ID_0引脚。在本发明的一些实施例中，如果业务需要仅使用1个CPU与OCP网卡进行通信，SFF 4C+连接器可借助Slimline_x8conn4和Slimline_x8 conn5两个连接器，通过线缆0和线缆1与CPU0连接，或者通过线缆2和线缆3与CPU1连接，并且Slimline_x8conn4和Slimline_x8 conn5的两个边带信号ADDR_CPU_0的值相同，表示Slimline_x8 conn4和Slimline_x8 conn5连接到相同的CPU，当两个ADDR_CPU_0的值相同时，其经过异或门时按照异或运算的逻辑异或门的输出为0，即OCP网卡得到的BIF_ID[2:0]为000，此时认定OCP网卡的工作模式为单host模式(指仅连接1个CPU，在OCP网络的拓扑结构中，host指所连接的CPU)。
在本发明的一些实施例中，如果业务需要使用两个CPU时，两个Slimline_x8conn4可通过线缆0或线缆2连接到Slimline_x8 conn0或Slimline_x8 conn2其中1个；另外，Slimline_x8 conn4可通过线缆1和线缆3连接到Slimline_x8 conn1或Slimline_x8conn3其中1个，也即，CPU0和CPU1各自独占使用Slimline_x8 conn4和Slimline_x8 conn5中的其中1个与SFF 4C+连接器通信，同时Slimline_x8 conn4和Slimline_x8 conn5的边带信号ADDR_CPU_0分别表示其所连接的CPU，即二者的值不同，再经过异或门之后则输出结果为1，即OCP网卡得到的BIF_ID[2:0]为001，此时认定为multihost模式。
在本发明的一些实施例中，当从CPU到多CPU模式进行转换时，在任意一个CPU断开与第三连接器6的连接后，第三连接器6上对应的Slimline_x8 conn连接器的边带信号ADDR_CPU_0均将发生变化(0到1或1到0)。在此过程中，可由对应的需要断开连接的CPU现将与Slimline_x8conn相连的边带信号ADDR_CPU_0的值或电位改变，进一步改变异或门的输出结果以实现切换OCP网卡的模式，在OCP网卡切换模式之后，网络数据将不再通过Slimline_x8 conn连接器发向该CPU，该CPU可断开与对应Slimline_x8 conn的连接。例如，以CPU1断开为例，CPU1先向发送到断开信号到与其相连的Slimline_x8 conn2和Slimline_x8 conn3，Slimline_x8conn2和Slimline_x8 conn3接收到断开信号后改变边带信号ADDR_CPU_0的值，同时将改变后的ADDR_CPU_0发送到Slimline_x8 conn5，Slimline_x8conn5将改变后的ADDR_CPU0与Slimline_x8 conn4的ADDR_CPU0的值经过异或门之后发送到SFF 4C+连接器，进一步向OCP网卡发送BIF_ID[2:0]为000的信号以切换OCP网卡的工作模式为单host模式。
在本发明的一些实施例中，在由单Host模式切换到multihost模式时，同样可由CPU先起连接信号，并改变第三连接器6的边带信号的值，进而通过两个第二连接器的不同的边带信号的值异或运算后输出切换OCP网卡模式的BIF_ID[2:0]。具体的，以CPU1为例，当CPU0需要接OCP网卡时，则先连接Slimline_x8 conn2和Slimline_x8 conn3，并发起连接信号，Slimline_x8 conn2和Slimline_x8 conn3在接收到连接信号后更改ADDR_CPU0的值或电位，并发送到Slimline_x8 conn4和Slimline_x8 conn5，Slimline_x8 conn4和5会根据所连接的Slimline_x8 conn的个数进行判断以输出对应的ADDR_CPU 0的值，即当Slimline_x8 conn4和Slimline_x8 conn5只有同一个CPU连接时，Slimline_x8 conn4和Slimline_x8 conn5所连接的线缆仅有1个有数据传输信号，此时ADDR_CPU0的值为0，如果有两个Slimline_x8 conn连接到Slimline_x8 con4或5，则Slimline_x8 conn5的ADDR_CPU0的值为1，而Slimline_x8 conn4的值依然不变为0，因此当分别为1和0的两路ADDR_CPU0的值经过异或门之后输出为1，则OCP网卡得到的BIF_ID[2:0]为001的信号，OCP网卡将切换为multihost模式。
需要说明的是当OCP网卡处于不同的工作模式时，网卡所在的服务器的操作***上的相关驱动等软件配置会根据不同的模式为CPU1和CPU0自动适配相应的数据链路，在实际的电路上可Slimline_x8 conn4和Slimline_x8 conn5分别负责一个CPU的链路数据的转发。
如图5所示，本发明的又一方面还提出了一种服务器，所述服务器包括上述实施方式中所公开的支持multihost的板载OCP网卡***。
通过在主板上增加2个slimline_x8连接器，PCB走线直接到OCP接口SFF 4C+连接器，可以实现服务器板载OCP网卡配置。通过线缆灵活插接CPU端slimline_x8连接器，可以实现网卡单host或multihost模式。通过异或门可以实现BIF ID自适应，以给予OCP网卡正确配置。可有效解决：实现板载OCP网卡上行host灵活配置。实现网卡单host或multihost模式。减少因新开板卡带来的开发周期长，人力物力成本上升等问题。本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个***的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现所述的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。
应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
Claims (10)
1.一种支持multihost的板载OCP网卡***，其特征在于，包括：
OCP网卡；
多个CPU；
连接模块；
其中，所述连接模块分别与所述多个CPU和所述OCP网卡相连，配置用于根据所述多个CPU的个数实现所述多个CPU与所述OCP网卡的不同的数据传输模式。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述连接模块包括：
第一连接器，所述第一连接器与所述OCP网卡相连，配置用于实现所述OCP网卡与所述多个CPU之间的数据传输。
3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述连接模块还包括：
多个第二连接器，所述多个第二连接器与所述第一连接器相连，配置用于实现所述多个CPU与所述第一连接器的数据传输。
4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，所述连接模块还包括：
多个第三连接器，所述第三连接器以预定个数进行分组并以分组的方式与所述CPU对应相连，同时所述第三连接器分别与所述多个第二连接器相连，配置用于实现所述多个CPU与所述多个第二连接器的数据传输。
5.根据权利要求3所述的***，其特征在于，所述第三连接器还配置用于：
将所连接的CPU信息通过所述第二连接器的预定线路发送到所述第一连接器。
6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，还包括：
将所述多个第二连接器的预定线路通过逻辑异或门后连接到所述第一连接器的预定引脚。
7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述第一连接器还配置用于：
根据所述预定引脚的电位变化，向所述OCP网卡发送设定传输模式的指令以更改所述OCP网卡的工作模式。
8.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述第一连接器为SFF4C+连接器。
9.根据权利要求4所述的***，其特征在于，所述第二连接器与所第三连接器为Slimline_x8连接器。
10.一种服务器，其特征在于，所述服务器包括权利要求1-9所述的支持multihost的板载OCP网卡***。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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