CN115996204B - 带外以太网接***换装置、多节点服务器***及服务器设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种带外以太网接***换装置、多节点服务器***及服务器设备，带外以太网接***换装置包括第一交换芯片，第一交换芯片具有第一交换机接口和至少两个通信接口；第一交换机接口用于连接带外管理交换机，通信接口用于连接BMC子***；每个BMC子***与带外以太网接***换装置和带外管理交换机之间形成用于供远程用户访问BMC子***带外信息的第一带外通道。从而本发明可以通过一根线缆直接与带外管理交换机连接，释放了带外管理交换机的端口数量，提升了服务器***的硬件资源利用率，且减少了连接所需的线缆数量，有助于降低***的运维成本。
Description
技术领域
本发明涉及计算机硬件设计技术领域，特别是涉及一种带外以太网接***换装置、多节点服务器***及服务器设备。
背景技术
随着电子技术的飞速发展，服务器产品的形态不断推陈出新，从传统的架构式服务器到后来的刀片式服务器，再到如今较为普遍的多节点服务器，在服务器产品形态更新的过程中，每个阶段都对其原有的形态和架构实现了不同程度的优化和升级，从而促使服务器***的功能得到更好的发挥。
服务器的网络管理通常分为带内管理和带外管理两种管理模式，带内管理是将网络管理控制信息与用户数据业务信息通过相同的链路传送，带外管理则是将网络管理控制信息与用户数据业务信息通过不同的链路传送，二者相互独立、互不影响，相当于带外管理为网络管理控制信息提供了专门的带宽，不占用设备的原有网络资源，不依托于设备自身的操作***和通信接口，从而能有效提升信息传递的可靠性。
通常情况下，多节点服务器***中的每个计算节点都包括CPU（CentralProcessing Unit，中央处理器）子***和BMC（Baseboard Manager Controller，基板管理控制器）子***，其中BMC子***是脱离x86侧独立运行的服务器管理软件，常被用于带外管理。然而，由于多个计算节点具有多个BMC子***，每个BMC子***在实现带外管理的方式中，均需要通过一根线缆与带外管理交换机的端口连接，因而多个BMC子***对应需要通过多根线缆与带外管理交换机的多个端口连接，这导致连接过程中所占用的带外管理交换机的端口数量较多，不利于***硬件资源的利用，且连接所用的线缆数量也较多，导致连接方式较为繁琐，导致连接效率较低，***的运维成本较高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种带外以太网接***换装置、多节点服务器***及服务器设备，以至少解决现有的服务器***带外管理所占用的带外管理交换机的端口数量较多，不利于***硬件资源的利用，且线缆数量较多，导致***运维成本较高的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明公开了一种带外以太网接***换装置，应用于多节点服务器***，所述多节点服务器***包括至少两个计算节点，每个所述计算节点包括CPU子***和BMC子***；
所述带外以太网接***换装置包括第一交换芯片，所述第一交换芯片具有第一交换机接口和至少两个通信接口；
所述第一交换机接口用于连接带外管理交换机，所述通信接口用于连接所述BMC子***，其中，每个所述通信接口连接一个所述BMC子***；
每个所述BMC子***与所述带外以太网接***换装置和所述带外管理交换机之间形成用于供远程用户访问所述BMC子***带外信息的第一带外通道。
可选地，所述至少两个通信接口包括至少一个第一通信接口；
一个所述第一通信接口用于连接一个所述BMC子***，并以第一模式信号进行所述第一交换芯片与所述BMC子***之间的信息传递。
可选地，所述带外以太网接***换装置还包括第二交换芯片，所述至少两个通信接口还包括至少一个第二通信接口；
一个所述第二通信接口用于通过所述第二交换芯片连接一个所述BMC子***，并以第二模式信号进行所述第一交换芯片与所述第二交换芯片之间的信息传递；
所述第二交换芯片用于将所述第二通信接口发出的所述第二模式信号转换为所述第一模式信号并发送给所述BMC子***，以及将所述BMC子***发出的所述第一模式信号转换为所述第二模式信号并发送给所述第二通信接口。
可选地，所述第二交换芯片的数量与所述第二通信接口相同，一个第二通信接口连接一个所述第二交换芯片，一个所述第二交换芯片连接一个所述BMC子***。
可选地，所述带外以太网接***换装置还包括第一类型连接器；
所述第一通信接口和所述第二交换芯片分别通过所述第一类型连接器连接所述BMC子***。
可选地，所述第一交换芯片还包括寄存器配置模块，所述寄存器配置模块用于：
将所述第一通信接口对应的寄存器配置为第一接口模式，以使所述第一通信接口发送或接收所述第一模式信号；
将所述第二通信接口对应的寄存器配置为第二接口模式，以使所述第二通信接口发送或接收所述第二模式信号。
可选地，所述第一交换芯片还包括存储器；
所述寄存器配置模块与所述存储器连接，所述寄存器配置模块用于从所述存储器获取配置信息，并根据所述配置信息将所述第一通信接口配置为所述第一接口模式，以及将所述第二通信接口配置为所述第二接口模式。
可选地，所述第一接口模式为RGMII模式，所述第二接口模式为SGMII模式。
可选地，所述带外以太网接***换装置还包括第二类型连接器；
所述第一交换机接口通过所述第二类型连接器连接所述带外管理交换机。
可选地，所述第一交换机接口为MDI接口，所述第二类型连接器为RJ45连接器；或，所述第一交换机接口为SC接口，所述第二类型连接器为SC型光纤连接器。
可选地，所述第一交换机接口串联有隔离变压器，所述隔离变压器用于保护所述第一交换芯片。
可选地，所述第一交换芯片还具有第三通信接口，所述第三通信接口用于连接智能网卡。
可选地，所述第一交换芯片内部具有MAC地址列表，所述带外信息具有目的地址；
所述第一交换芯片用于将所述带外信息的目的地址与所述MAC地址列表相匹配，以确定与所述目的地址对应的目标MAC地址，进而将所述带外信息发送至所述目标MAC地址对应的接口。
可选地，所述带外以太网接***换装置还包括电压调节模块；
所述电压调节模块用于调节所述带外以太网接***换装置的工作电压，以维持所述带外以太网接***换装置的电压稳定。
可选地，述带外以太网接***换装置还包括时钟模块；
所述时钟模块用于产生时钟信号，以同步所述带外以太网接***换装置的任务动作。
第二方面，本发明还公开了一种多节点服务器***，包括至少两个计算节点和前述任一项所述的带外以太网接***换装置；
每个所述计算节点包括CPU子***和BMC子***，所述CPU子***用于处理带内信息，所述BMC子***用于处理带外信息；
每个所述BMC子***与所述带外以太网接***换装置的一个所述通信接口连接。
可选地，还包括智能网卡和带内管理交换机；
所述智能网卡与所述CPU子***连接，所述智能网卡具有第二交换机接口，所述第二交换机接口与所述带内管理交换机连接；
所述CPU子***与所述智能网卡和所述带内管理交换机之间形成用于供远程用户访问所述带内信息的带内通道。
可选地，所述智能网卡具有NCSI接口，所述智能网卡通过所述NCSI接口与所述带外以太网接***换装置连接；
每个所述BMC子***与所述带外以太网接***换装置、所述智能网卡和所述带内管理交换机之间形成用于供远程用户访问所述带外信息的第二带外通道。
可选地，还包括IO单元，每个所述IO单元连接一个所述计算节点。
可选地，还包括供电模组；所述供电模组与所述计算节点连接，用于为所述计算节点供电。
可选地，还包括散热模组；所述散热模组与所述计算节点连接，用于为所述计算节点散热。
第三方面，本发明还公开了一种服务器设备，包括前述任一项所述的多节点服务器***。
相对于现有技术，本发明所述的带外以太网接***换装置、多节点服务器***及服务器设备具有以下优势：
本发明的带外以太网接***换装置相当于一个公共的带外以太网接口单元，可以识别多个计算节点中BMC子***的MAC地址并与其建立连接，进而带外以太网接***换装置通过一根线缆直接与带外管理交换机建立连接，连接过程只占用带外管理交换机的一个端口，即可形成第一带外通道。相较于传统的连接方式，释放了带外管理交换机的端口数量，有效提升了服务器***的硬件资源利用率，且减少了连接所需的线缆数量，使得连接方式得到了简化，连接效率得到了提升，有助于降低***的运维成本。
本发明的多节点服务器***及服务器设备相对于现有技术与上述带外以太网接***换装置具备相同或相似的优势，在此不再赘述。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本实施例中一种带外以太网接***换装置的示意图；
图2是本实施例中另一种带外以太网接***换装置的示意图；
图3是本实施例中一种带外以太网接***换装置包括具体交换芯片的示意图；
图4是本实施例中一种多节点服务器***的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应理解，说明书通篇中提到的“一种实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一种实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
下面通过列举具体的实施例详细介绍本发明提供的一种带外以太网接***换装置及多节点服务器***。
参照图1，本发明实施例提供的带外以太网接***换装置，应用于多节点服务器***，所述多节点服务器***包括至少两个计算节点，每个所述计算节点包括CPU子***和BMC子***；所述带外以太网接***换装置包括第一交换芯片，所述第一交换芯片具有第一交换机接口和至少两个通信接口；所述第一交换机接口用于连接带外管理交换机，所述通信接口用于连接所述BMC子***，其中，每个所述通信接口连接一个所述BMC子***；每个所述BMC子***与所述带外以太网接***换装置和所述带外管理交换机之间形成用于供远程用户访问所述BMC子***带外信息的第一带外通道。
在本实施例中，多节点服务器***由多个计算节点和管理装置整体的管理单元构成，计算节点是服务器***的核心部分，主要完成数据的计算、存储、输入输出功能，保证服务器***的正常运行。多个计算节点在物理、逻辑上相互独立，当其中的一个计算节点出现故障时，不会影响其他计算节点的正常工作。各个计算节点具有切换该计算节点动作模式的模块管理部，该模块管理部根据管理单元传递而来的信息，切换各计算节点单独动作或与其它计算节点协调动作。
每个计算节点包括CPU子***和BMC子***，其中，CPU子***作为服务器的核心部件，主要用于处理指令、执行操作、控制时间、处理数据等，来实现服务器***的基础运算及任务处理功能，BMC子***主要用于对服务器的CPU、内存、硬盘、风扇等各个部件的温度、电压等健康状态进行监测，同时根据监测情况实时调整部件的运行状态，以保证***正常运行。需要说明的是，BMC子***是一个独立的***，它不依赖于***上的其它硬件，但可以与BIOS（Basic Input Output System，基本输入输出***）和OS（Operating System，操作***）进行交互，以起到更好的平台管理作用。本实施例的每个BMC子***具有独立的MAC（Media Access Control，媒体访问控制子协议）地址，MAC地址写在硬件内部，是一个用来确认网络设备位置的地址，其具有唯一性，因而每个BMC子***都具有独立的MAC地址，通过MAC地址的识别匹配，BMC子***可以采集网络的管理控制信息，实现带外管理。
如图1所示，带外以太网接***换装置包括第一交换芯片，第一交换芯片可以Marvell 88E6321芯片、Marvell 88E6320芯片等，具体类型本实施例不作限制。第一交换芯片具有第一交换机接口和至少两个通信接口，第一交换机接口用于连接带外管理交换机，交换机是一种用于电信号或光信号转发的网络设备，其可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的信号通路，能够基于MAC地址识别，完成封装转发数据信息的功能。带外管理交换机即OOB（Out of Band，带外数据）交换机，OOB交换机主要用于进行管理控制信息的传输，可以形成一套与任何数据转发网络都没有关联的独立网络，当数据转发网络出问题时，OOB交换机的网络不受影响，仍旧可以通过其访问设备。通常情况下，OOB交换机具有12~48个端口，其数据传输量较小，1Gbit/s的传输速率即可满足需要，默认配置下远程用户可以通过不同的IP地址同时访问多个计算节点的BMC子***来获取带外信息，实现带外信息的访问及处理，带外信息即指网络的管理控制信息。通信接口用于识别BMC子***的MAC地址并建立连接，其中，每个通信接口连接一个MAC地址，即每个通信接口连接一个BMC子***。在通信接口与BMC子***建立连接以及第一交换机接口与带外管理交换机建立连接后，每个BMC子***与带外以太网接***换装置和带外管理交换机之间可以形成用于供远程用户访问该BMC子***带外信息的第一带外通道。
在传统的多节点服务器***设计中，多个计算节点的BMC子***需要通过多根线缆与带外管理交换机的多个端口连接，才能实现带外信息的传递。示例性的，若服务器***包括四个计算节点，则四个计算节点包括四个BMC子***，四个BMC子***最终需要通过四根线缆与带外管理交换机的四个端口连接，也即连接过程总共需要占用带外管理交换机的四个端口，至少需要配置四根线缆，该连接方式下，占用的带外管理交换机端口的数量较多，容易导致其他电子元器件的连接较为紧张，降低了服务器***的硬件资源利用率，且连接所需的线缆数量较多，导致连接方式较为繁琐，连接效率较低，***的运维成本较高。而本实施例的服务器***增设带外以太网接***换装置，带外以太网接***换装置相当于一个公共的带外以太网接口单元，可以识别多个计算节点中BMC子***的MAC地址并与其建立连接，进而带外以太网接***换装置可以直接通过一根线缆与带外管理交换机建立连接，连接过程只占用带外管理交换机的一个端口，即可形成第一带外通道，供远程用户访问及处理带外信息。示例性的，若服务器***包括四个计算节点，四个计算节点共包括四个BMC子***，带外以太网接***换装置的四个通信接口可以识别该四个MAC地址并建立连接，从而实现带外以太网接***换装置与BMC子***之间的连接。连接后，带外以太网接***换装置通过一根线缆与带外管理交换机的一个端口连接，即可形成第一带外通道，该连接过程中总共占用了带外管理交换机的一个端口，与带外管理交换机的连接只需要配置一根线缆，相较于传统的连接方式，释放了带外管理交换机的三个端口，为其他电子元器件的连接提供了位置，有效提升了服务器***的硬件资源利用率，且连接所需的线缆数量从之前的四根减少至一根，使得连接方式得到了简化，连接效率得到了提升，有助于降低***的运维成本。
综上，本发明的带外以太网接***换装置相当于一个公共的带外以太网接口单元，可以识别多个计算节点中BMC子***的MAC地址并与其建立连接，进而带外以太网接***换装置通过一根线缆直接与带外管理交换机建立连接，连接过程只占用带外管理交换机的一个端口，即可形成第一带外通道。相较于传统的连接方式，释放了带外管理交换机的端口数量，有效提升了服务器***的硬件资源利用率，且减少了连接所需的线缆数量，使得连接方式得到了简化，连接效率得到了提升，有助于降低***的运维成本。
可选地，参照图2和图3，所述至少两个通信接口包括至少一个第一通信接口；一个所述第一通信接口用于连接一个所述BMC子***，并以第一模式信号进行所述第一交换芯片与所述BMC子***之间的信息传递。
在本实施例中，如图2所示，第一交换芯片中的至少两个通信接口包括至少一个第一通信接口，第一通信接口用于连接BMC子***，且一个第一通信接口连接一个BMC子***，在连接后，第一通信接口以第一模式信号进行第一交换芯片与BMC子***之间的信息传递。如图3所示，以第一交换芯片为Marvell 88E6321芯片为例，Marvell 88E6321芯片是一个7-Port的千兆以太网交换芯片，七个引脚包括Port 0~Port 6，Port 0和Port 1为光口引脚，能够进行光信号与电信号之间的转换，可以支持百兆、千兆的传输速率；Port 2、Port 5和Port 6为通信引脚，可以配置为MAC模式或者PHY模式，均支持MII（Media IndependantInterface，媒体独立接口）模式、RMII（Reduced MII，简化媒体独立接口）模式和RGMII（Reduced GMII，简化吉比特介质独立接口）模式；Port 3和Port 4为以太网引脚，可以支持十兆、百兆、千兆的自适应以太网连接。本实施例中的第一通信接口指Port 2和Port 6，Marvell 88E6321芯片通过Port 2和Port 6连接计算节点的BMC子***，且对应连接两个计算节点的两个BMC子***。在Port 2和Port 6与BMC子***连接后，Port 2和Port 6会发送或接收第一模式信号，从而使Marvell 88E6321芯片和BMC子***之间以第一模式信号进行信息传递。在一种优选的实施方式中，可以将Port 2和Port 6配置为RGMII模式，从而使Marvell 88E6321芯片和BMC子***之间以RGMII模式信号进行信息传递。RGMII模式采用四位数据接口，在上升沿和下降沿均采样数据进行传输，可以保持千兆的传输速率，其接口信号线数量较少，从而可以大幅减小连接线缆的数量及连接端口的数量，简化连接方式，降低运维连接成本。
可选地，参照图2和图3，所述带外以太网接***换装置还包括第二交换芯片，所述至少两个通信接口还包括至少一个第二通信接口；一个所述第二通信接口用于通过所述第二交换芯片连接一个所述BMC子***，并以第二模式信号进行所述第一交换芯片与所述第二交换芯片之间的信息传递；所述第二交换芯片用于将所述第二通信接口发出的所述第二模式信号转换为所述第一模式信号并发送给所述BMC子***，以及将所述BMC子***发出的所述第一模式信号转换为所述第二模式信号并发送给所述第二通信接口。
在本实施例中，如图2所示，带外以太网接***换装置还包括第二交换芯片，至少两个通信接口还包括至少一个第二通信接口，第二通信接口用于通过第二交换芯片连接BMC子***，且一个第二通信接口连接一个第二交换芯片，一个第二交换芯片连接一个BMC子***，第二交换芯片用于将第二通信接口发出的第二模式信号转换为第一模式信号并发送给BMC子***，以及将BMC子***发出的第一模式信号转换为第二模式信号并发送给第二通信接口。在第二通信接口与第二交换芯片连接后，第二通信接口以第二模式信号进行第一交换芯片与第二交换芯片之间的信息传递。
如图3所示，对于Marvell 88E6321芯片而言，本实施例中的第二通信接口指Port0和Port 1，Marvell 88E6321芯片通过Port 0和Port 1连接第二交换芯片，且对应连接两个第二交换芯片。在Port 0和Port 1与第二交换芯片连接后，Port 0和Port 1会发送或接收第二模式信号，从而使Marvell 88E6321芯片和第二交换芯片之间以第二模式信号进行信息传递。第二交换芯片能够进行第一模式信号与第二模式信号的转换，从而与BMC子***之间以第一模式信号进行信息传递。同时，由于一个第二交换芯片连接一个BMC子***，两个第二交换芯片则对应连接两个BMC子***，在前述Marvell 88E6321芯片通过Port 2和Port 6连接两个BMC子***的基础上，本实施例则可以同时实现四个BMC子***连接，从而同时与四个BMC子***之间进行带外信息的传递。
在一种实施方式中，第二交换芯片选用Marvell 88E1512芯片，Marvell 88E1512芯片是单口千兆以太网收发器，芯片内部集成了电压调节器，芯片支持1.8V、2.5V、3.3V的工作电压，能够满足大部分电子元器件的工作需求。且芯片采用数模混合信号处理技术，能够实现千兆速率下的均衡、回波、串扰消除、数据恢复和纠错，性能标准较高，功耗又较低，可以有效节约***运行成本。需要强调的是，Marvell 88E1512芯片可实现带自动媒体检测的RGMII接口、SGMII（Serial GMII，串行吉比特介质独立）接口及RGMII接口和SGMII接口的相互转换等，结合上述实施例，本实施例可以将Marvell 88E6321芯片的Port 0和Port 1配置为SGMII模式，从而使Marvell 88E6321芯片和Marvell 88E1512芯片之间以SGMII模式信号进行信息传递，而Marvell 88E1512芯片能够实现RGMII模式和SGMII模式的相互转换，经转换后最终使Marvell 88E1512芯片与BMC子***之间仍然以RGMII模式信号进行信息传递。
可选地，参照图2和图3，所述带外以太网接***换装置还包括第一类型连接器；所述第一通信接口和所述第二交换芯片分别通过所述第一类型连接器连接所述BMC子***。
在本实施例中，第一类型连接器需要具备传输第一模式信号的功能，结合上述实施例，若第一模式信号为RGMII模式信号，则第一类型连接器相应选用RGMII连接器，具体连接方式如图3所示，两个RGMII连接器与Marvell 88E6321芯片的Port 2和Port 6连接，两个RGMII连接器与两个Marvell 88E1512芯片一一对应的连接，每个RGMII连接器则与计算节点的BMC子***连接，通过RGMII连接器可以保证信号顺畅、可靠的传输，也可以提高连接过程的灵活性，简化连接方式。
可选地，参照图3，所述第一交换芯片还包括寄存器配置模块，所述寄存器配置模块用于：将所述第一通信接口对应的寄存器配置为第一接口模式，以使所述第一通信接口发送或接收所述第一模式信号；将所述第二通信接口对应的寄存器配置为第二接口模式，以使所述第二通信接口发送或接收所述第二模式信号。
在本实施例中，寄存器配置模块能够将第一交换芯片的第一通信接口对应的寄存器配置为第一接口模式，在第一接口模式下，第一通信接口可以发送或接收第一模式信号；同时，寄存器配置模块能够将第二通信接口对应的寄存器配置为第二接口模式，在第二接口模式下，第二通信接口可以发送或接收第二模式信号。以第一交换芯片为Marvell88E6321芯片为例，通过设置Px_MODE引脚电平可以配置RGMII工作模式，通过设置Px_SMODE引脚电平可以配置SGMII工作模式，以Port 2和Port 6为例，其在复位状态下引脚为输入状态，该状态下可以设置引脚电平来决定该引脚的工作模式，在设置好引脚电平后，复位信号在上升沿过程中将会锁存引脚电平，从而使引脚进入对应的工作模式。引脚电平设置过程中，将Port 2和Port 6的电平上拉，则默认工作模式为RGMII模式，对于其他模式，可以在硬件上直接串联电阻到地来进行配置，对此本实施例不过多赘述。
结合前述实施例，第一接口模式为RGMII模式，第二接口模式为SGMII模式，因而本实施例通过设置Px_MODE引脚电平将第一通信接口Port 2和Port 6配置为RGMII模式，即第一接口模式为RGMII模式，能够发送或接收RGMII模式信号，通过设置Px_SMODE引脚电平将第二通信接口Port 0和Port 1配置为SGMII模式，即第二接口模式为SGMII模式，能够发送或接收SGMII模式信号。
可选地，参照图3，所述第一交换芯片还包括存储器；所述寄存器配置模块与所述存储器连接，所述寄存器配置模块用于从所述存储器获取配置信息，并根据所述配置信息将所述第一通信接口配置为所述第一接口模式，以及将所述第二通信接口配置为所述第二接口模式。
在本实施例中，存储器存是用来存储程序以及各种数据信息的记忆部件，包括ROM（Read Only Memory，只读存储器）和RAM（Random Access Memory，随机存取存储器），ROM在程序的执行过程中只读，通常用它存放固定不变的程序、常数等，RAM在程序执行过程中可读可写，存取时间与存储单元的物理位置无关。本实施例中与寄存器配置模块连接的存储器选用ROM，在一种较优的实施方式中，选用EEPROM（Electrically ErasableProgrammable read only memory，带电可擦可编程只读存储器），EEPROM是一种掉电后数据不丢失的存储芯片，可以在计算机或专用设备上擦除已有信息，并进行重新编程，便于用户修改服务器数据。寄存器配置模块用于从EEPROM内获取配置信息，配置信息包括第一交换芯片各引脚的模式信息，从而根据配置信息可以将第一通信接口配置为第一接口模式，以及将第二通信接口配置为第二接口模式。
可选地，参照图2和图3，所述带外以太网接***换装置还包括第二类型连接器；所述第一交换机接口通过所述第二类型连接器连接所述带外管理交换机。
在本实施例中，交换机可以通过网线连接，也可以通过光线连接，因而第二类型连接器为网线连接器或光线连接器，第一交换芯片的第一交换机接口可以通过第二类型连接器与带外管理交换机进行连接。网线连接器抗冲击震动、抗电磁干扰、灵活性高，通过插拔的方式即可实现连接，连接过程无需借助工具，便于人员操作，其对于高功率设备和低功率设备均可支持。但是受距离限制较大，远距离传输容易出现信号衰减，甚至造成信号中断。光纤连接器通过把光纤的两个端面精密对接起来，使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中，其传输信号的速率高、衰减小，可以允许更长的传输距离，尤其支持高功率设备，但其成本较高，弯折部位容易损坏，维护成本较高。本领域技术人员可以根据实际需要合理选择第一交换机接口的连接方式，对此本实施例不作限制。
可选地，参照图3，所述第一交换机接口为MDI接口，所述第二类型连接器为RJ45连接器；或，所述第一交换机接口为SC接口，所述第二类型连接器为SC型光纤连接器。
在本实施例中，在交换机采用网线连接的方式中，可以通过寄存器配置模块将第一交换芯片的第一交换机接口配置为MDI（Media Dependent Interface，介质相关）模式，第二类型连接器优选RJ45连接器，即第一交换机接口通过RJ45连接器与带外管理交换机连接，RJ45连接器具有成本低、接线方便、插拔方便等特点，其提供的硬接线连接允许更大的数据速度，能够保证信号传输过程的稳定性，提高信号传输过程的安全性。当以太网为百兆网时，MDI接口共采用四根线，两对差分信号进行数据传输，当以太网为千兆网时，MDI接口共采用八根线，四对差分信号进行数据传输。RJ45连接器分别与第一交换芯片的第一交换机接口和带外管理交换机连接，使BMC子***、带外以太网接***换装置、RJ45连接器、带外管理交换机之间形成用于供远程用户访问带外信息的第一带外通道。
在交换机采用光纤连接的方式中，可以通过寄存器配置模块将第一交换芯片的第一交换机接口配置为SC（square connector，方形连接器）接口模式，第二类型连接器则为SC型光纤连接器，即第一交换机接口通过SC型光纤连接器与带外管理交换机连接，SC型光纤连接器的外壳呈矩形，采用插拔销闩式进行紧固，紧固过程不需旋转，其价格低廉，插拔操作方便，接入过程的损耗波动小，抗压强度高，安装密度高。SC型光纤连接器分别与第一交换芯片的第一交换机接口和带外管理交换机连接，使BMC子***、带外以太网接***换装置、SC型光纤连接器、带外管理交换机之间形成用于供远程用户访问带外信息的第一带外通道。
可选地，所述第一交换机接口串联有隔离变压器，所述隔离变压器用于保护所述第一交换芯片。
在本实施例中，由于带外管理交换机端连接有外部电路，外部电路的不稳定风险或安全风险较大，因而在第一交换芯片的第一交换机接口串联隔离变压器，隔离变压器可以增强信号，实现第一交换芯片端与外部电路之间的隔离，从而使第一交换芯片的抗干扰能力大大增强，对第一交换芯片起到较好的保护作用。
可选地，参照图3，所述第一交换芯片还具有第三通信接口，所述第三通信接口用于连接智能网卡。
在本实施例中，第一交换芯片还具有第三通信接口，如图3所示，第三通信接口为NCSI（Network Controller Sideband Interface，网络控制器边带）接口，通过NCSI接口可以连接智能网卡。结合上述实施例，以第一交换芯片为Marvell 88E6321芯片为例，则可以通过寄存器配置模块将Marvell 88E6321芯片的Port 5配置为NCSI模式，从而通过Port 5实现Marvell 88E6321芯片与智能网卡之间的连接，智能网卡即Smart NIC，其核心是通过现场可编程门阵列协助CPU处理网络负载，将负载均衡以及将其他低级功能从CPU中移除，从而可以大程度减轻CPU的负荷。与此同时，带外以太网接***换装置与智能网卡连接，可以丰富带外信息的传递途径，经由智能网卡与CPU子***之间的带内通道实现带外信息的传递。
可选地，所述第一交换芯片内部具有MAC地址列表，所述带外信息具有目的地址；所述第一交换芯片用于将所述带外信息的目的地址与所述MAC地址列表相匹配，以确定与所述目的地址对应的目标MAC地址，进而将所述带外信息发送至所述目标MAC地址对应的接口。
在本实施例中，第一交换芯片通过第一交换机接口接收由带外交换机发送来的带外信息，带外信息包括多个数据包，每个数据包具有自己的目的地址，而第一交换芯片内部具有MAC地址列表，MAC地址列表中的每个MAC地址对应有交换机的一个接口，即前述实施例中所述及的第一通信接口、第二通信接口或第三通信接口等。通常情况下，带外信息中每个数据包的目的地址会对应MAC地址列表中的一个MAC地址，第一交换芯片将带外信息的目的地址与其内部的MAC地址列表进行匹配，可以确定每个数据包对应的MAC地址，即目标MAC地址，在确定每个数据包的目标MAC地址后，第一交换芯片可以将数据包发送至目标MAC地址对应的接口，从而实现带外信息分类传递。与此同时，第一交换芯片内部可以完成带外信息的模拟信号到RGMII模式、SGMII模式或NCSI模式的数字信号的转换，进而将其发送至对应的接口，由此将带外信息以不同的模式发送至不同的接口。
可选地，参照图3，所述带外以太网接***换装置还包括电压调节模块；所述电压调节模块用于调节所述带外以太网接***换装置的工作电压，以维持所述带外以太网接***换装置的电压稳定。
在本实施例中，电压调节模块能够调节带外以太网接***换装置内各电子元器件，包括第一交换芯片、第二交换芯片等的工作电压，使其电压变化不超过规定的范围，从而可以维持带外以太网接***换装置的电压稳定，保证各种电子元器件的使用安全。且通过电压调节模块能够满足服务器***中不同CPU的工作要求，减少人工干预的复杂性，降低***设计难度。
可选地，参照图3，所述带外以太网接***换装置还包括时钟模块；所述时钟模块用于产生时钟信号，以同步所述带外以太网接***换装置的任务动作。
在本实施例中，时钟模块用于产生时钟信号，带外以太网接***换装置内各个电子元器件中将随着时钟模块所产生的时钟信号来按序进行任务动作，从而提高任务处理的可靠性及准确度，保证各个电子元器件正常工作。
参照图4，本发明实施例还提供了一种多节点服务器***，包括至少两个计算节点和前述任一项所述的带外以太网接***换装置；每个所述计算节点包括CPU子***和BMC子***，所述CPU子***用于处理带内信息，所述BMC子***用于处理带外信息；每个所述BMC子***与所述带外以太网接***换装置的一个所述通信接口连接。
在本实施例中，随着以云计算、人工智能、大数据、移动互联网、物联网为代表的新一代信息技术的普及，数据中心呈现***式的扩张，数据中心占地和功耗问题成为行业发展道路上的一大难题，在设计建造和运营大型数据中心时，数据中心朝着高密度模式发展，在此背景下，多节点服务器因其具有高密度、高可伸缩性、高可用性、高可管理性等特性，越来越受到用户的青睐。多节点服务器***包括至少两个计算节点和前述实施例的带外以太网接***换装置，每个计算节点包括CPU子***和BMC子***，CPU子***用于处理带内信息，由于本发明设有专用的带外以太网接***换装置，形成了专用的带外通道去传递网络管理控制信息，因而本实施例的带内信息主要指用户数据业务信息。则CPU子***主要用于处理用户数据业务信息，BMC子***主要用于处理网络管理控制信息，且每个计算节点的BMC子***具有独立的MAC地址，通过MAC地址的识别匹配会与带外以太网接***换装置的一个通信接口建立连接，实现带外信息的传递。
可选地，参照图4，多节点服务器***还包括智能网卡和带内管理交换机；所述智能网卡与所述CPU子***连接，所述智能网卡具有第二交换机接口，所述第二交换机接口与所述带内管理交换机连接；所述CPU子***与所述智能网卡和所述带内管理交换机之间形成用于供远程用户访问所述带内信息的带内通道。
在本实施例中，由于高性能服务器***的需求越来越大，不同业务对服务器***的要求各不相同，在人工智能计算领域，大量的数据会从网络输入，为确保数据的顺利接收，智能网卡在服务器***中的应用越来越普及。利用智能网卡可以直接对数据进行必要的处理，从而大程度减轻CPU的负荷。本实施例的多节点服务器***也包括智能网卡，智能网卡与CPU子***连接，同时智能网卡还具有第二交换机接口，通过该第二交换机接口可以连接带内管理交换机，带内管理交换机与智能网卡连接，带内管理交换机主要用于进行用户数据业务信息的传输，其数据传输量较大，通常情况下，需要约10Gbit/s的传输速率。智能网卡分别与带内管理交换机和CPU子***连接，从而CPU子***与智能网卡和带内管理交换机之间会形成用于供远程用户访问带内信息的带内通道。
在一种较优的实施方式中，智能网卡通过PCIE总线与CPU子***连接，PCIE（Peripheral Component Interconnect Express，高速***器件互连）总线属于高速串行点对点双通道高带宽传输，所连接的智能网卡与CPU子***分配独享通道带宽，不共享总线带宽，数据传输率较高，能保证带内数据信息传递的数据流畅性，避免出现数据延迟的现象。同时，PCIE总线具有较高的总线吞吐量，较低的IO引脚数量以及较为详细的错误检测和报告机制，能够有效减小智能网卡与CPU子***之间进行通信连接的复杂程度，为智能网卡和CPU子***提供更为精确的数据传输，从而为服务器***的顺利运行提供保障。
可选地，参照图4，所述智能网卡具有NCSI接口，所述智能网卡通过所述NCSI接口与所述带外以太网接***换装置连接；每个所述BMC子***与所述带外以太网接***换装置、所述智能网卡和所述带内管理交换机之间形成用于供远程用户访问所述带外信息的第二带外通道。
在本实施例中，智能网卡具有NCSI接口，服务器***对智能网卡的管理，就是通过NCSI协议实现的，智能网卡通过NCSI接口与带外以太网接***换装置连接，从而每个计算节点的BMC子***与带外以太网接***换装置、智能网卡和带内管理交换机之间可以形成用于供远程用户访问带外信息的第二带外通道。在该环境下，远程用户访问带外信息既可以通过BMC子***、带外以太网接***换装置和带外管理交换机实现，也可以通过BMC子***、带外以太网接***换装置、智能网卡、带内管理交换机实现，从而丰富了带外信息的传递途径，提升了服务器***的灵活性。另外，本实施例的智能网卡包括OCP网卡、MOC网卡、DPU网卡等，本领域技术人员可以根据服务器***的具体设计需要合理选择网卡类型，对此本实施例不作限制。
可选地，参照图4，多节点服务器***还包括IO单元，每个所述IO单元连接一个所述计算节点。
在本实施例中，IO单元是工业级远程采集与控制模块，其提供了无源节点的开关量输入采集，继电器输出，高频计数器等功能，可用于数据收集和各种控制的应用。IO单元的数量与服务器***计算节点的数量相同，每个IO单元连接一个计算节点，为计算节点与外部电路之间提供数据的输入和输出。本实施例的IO单元可以为加速卡、推理卡、训练卡、视频解析卡、固态硬盘、混合硬盘、USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）之中的任一种或多种的组合，对此本实施例不作限制。
可选地，参照图4，多节点服务器***还包括供电模组；所述供电模组与所述计算节点连接，用于为所述计算节点供电。
在本实施例中，供电模组与多个计算节点连接，主要用于为各个计算节点内包括的电子元器件进行供电，以保证计算节点的正常运行。由于各电子元器件正常工作所需的电压可能不同，因此供电模组的数量也可以包括多个，实现各电子元器件的独立供电，避免供电模组故障直接导致服务器***瘫痪。当然，也可以在供电模组与各电子元器件之间可以连接电压调节电路、稳压电路等，以调节供电模组的输出电压，使输出的电压与电子元器件的所需的电压适配。
可选地，参照图4，多节点服务器***还包括散热模组；所述散热模组与所述计算节点连接，用于为所述计算节点散热。
在本实施例中，散热模组与多个计算节点连接，主要用于为运行过程中的计算节点进行散热，避免环境温度过高，影响计算节点正常的执行逻辑运算等功能，导致服务器***出现运行卡顿等问题。散热模组通常包括风冷散热和水冷散热，在服务器领域，风冷散热技术更为成熟，使用较为安全、结构较为简单，但散热过程中容易产生噪音，且相较于水冷散热较，风冷散热的散热效率较低。水冷散热散热效果好，散热过程中的噪音较小，但存在漏水隐患，如发生漏水，容易导致电子元器件发生短路，甚至引发安全事故。对于选用何种散热形式，可以依据服务器***设计的实际需求而定，对此本实施例不作限制。
本发明实施例还提供一种服务器设备，包括前述任一项所述的多节点服务器***。
在本实施例中，服务器设备是整个网络的核心设备，包括前述的多节点服务器***，依赖于多节点服务器***能够进行逻辑运算、响应服务请求、执行相应命令等。硬件方面，服务器设备包括处理器、BMC控制器、带外以太网接***换装置、硬盘、存储器、总线等，具有带内通道和带外通道，能相对独立的进行网络管理控制信息与用户数据业务信息的传递，从而提供更稳定、可靠以及安全的服务。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (20)
1.一种带外以太网接***换装置，应用于多节点服务器***，其特征在于，所述多节点服务器***包括至少两个计算节点，每个所述计算节点包括CPU子***和BMC子***；
所述带外以太网接***换装置包括第一交换芯片，所述第一交换芯片具有第一交换机接口和至少两个通信接口；
所述第一交换机接口用于连接带外管理交换机，所述通信接口用于连接所述BMC子***，其中，每个所述通信接口连接一个所述BMC子***；
每个所述BMC子***与所述带外以太网接***换装置和所述带外管理交换机之间形成用于供远程用户访问所述BMC子***带外信息的第一带外通道；
所述至少两个通信接口包括至少一个第一通信接口；
一个所述第一通信接口用于连接一个所述BMC子***，并以第一模式信号进行所述第一交换芯片与所述BMC子***之间的信息传递；
所述带外以太网接***换装置还包括第二交换芯片，所述至少两个通信接口还包括至少一个第二通信接口；
一个所述第二通信接口用于通过所述第二交换芯片连接一个所述BMC子***，并以第二模式信号进行所述第一交换芯片与所述第二交换芯片之间的信息传递；
所述第二交换芯片的数量与所述第二通信接口相同，一个第二通信接口连接一个所述第二交换芯片，一个所述第二交换芯片连接一个所述BMC子***；
所述第一交换芯片连接的所述BMC子***和所述第二交换芯片连接的所述BMC子***是不同的。
2.根据权利要求1所述的带外以太网接***换装置，其特征在于，
所述第二交换芯片用于将所述第二通信接口发出的所述第二模式信号转换为所述第一模式信号并发送给所述BMC子***，以及将所述BMC子***发出的所述第一模式信号转换为所述第二模式信号并发送给所述第二通信接口。
3.根据权利要求2所述的带外以太网接***换装置，其特征在于，所述带外以太网接***换装置还包括第一类型连接器；
所述第一通信接口和所述第二交换芯片分别通过所述第一类型连接器连接所述BMC子***。
4.根据权利要求2所述的带外以太网接***换装置，其特征在于，所述第一交换芯片还包括寄存器配置模块，所述寄存器配置模块用于：
将所述第一通信接口对应的寄存器配置为第一接口模式，以使所述第一通信接口发送或接收所述第一模式信号；
将所述第二通信接口对应的寄存器配置为第二接口模式，以使所述第二通信接口发送或接收所述第二模式信号。
5.根据权利要求4所述的带外以太网接***换装置，其特征在于，所述第一交换芯片还包括存储器；
所述寄存器配置模块与所述存储器连接，所述寄存器配置模块用于从所述存储器获取配置信息，并根据所述配置信息将所述第一通信接口配置为所述第一接口模式，以及将所述第二通信接口配置为所述第二接口模式。
6.根据权利要求4所述的带外以太网接***换装置，其特征在于，所述第一接口模式为RGMII模式，所述第二接口模式为SGMII模式。
7.根据权利要求1所述的带外以太网接***换装置，其特征在于，所述带外以太网接***换装置还包括第二类型连接器；
所述第一交换机接口通过所述第二类型连接器连接所述带外管理交换机。
8.根据权利要求7所述的带外以太网接***换装置，其特征在于，所述第一交换机接口为MDI接口，所述第二类型连接器为RJ45连接器；或，所述第一交换机接口为SC接口，所述第二类型连接器为SC型光纤连接器。
9.根据权利要求7所述的带外以太网接***换装置，其特征在于，所述第一交换机接口串联有隔离变压器，所述隔离变压器用于保护所述第一交换芯片。
10.根据权利要求1所述的带外以太网接***换装置，其特征在于，所述第一交换芯片还具有第三通信接口，所述第三通信接口用于连接智能网卡。
11.根据权利要求1所述的带外以太网接***换装置，其特征在于，所述第一交换芯片内部具有MAC地址列表，所述带外信息具有目的地址；
所述第一交换芯片用于将所述带外信息的目的地址与所述MAC地址列表相匹配，以确定与所述目的地址对应的目标MAC地址，进而将所述带外信息发送至所述目标MAC地址对应的接口。
12.根据权利要求1所述的带外以太网接***换装置，其特征在于，所述带外以太网接***换装置还包括电压调节模块；
所述电压调节模块用于调节所述带外以太网接***换装置的工作电压，以维持所述带外以太网接***换装置的电压稳定。
13.根据权利要求1所述的带外以太网接***换装置，其特征在于，所述带外以太网接***换装置还包括时钟模块；
所述时钟模块用于产生时钟信号，以同步所述带外以太网接***换装置的任务动作。
14.一种多节点服务器***，其特征在于，包括至少两个计算节点和权利要求1至13任一项所述的带外以太网接***换装置；
每个所述计算节点包括CPU子***和BMC子***，所述CPU子***用于处理带内信息，所述BMC子***用于处理带外信息；
每个所述BMC子***与所述带外以太网接***换装置的一个所述通信接口连接。
15.根据权利要求14所述的多节点服务器***，其特征在于，还包括智能网卡和带内管理交换机；
所述智能网卡与所述CPU子***连接，所述智能网卡具有第二交换机接口，所述第二交换机接口与所述带内管理交换机连接；
所述CPU子***与所述智能网卡和所述带内管理交换机之间形成用于供远程用户访问所述带内信息的带内通道。
16.根据权利要求15所述的多节点服务器***，其特征在于，所述智能网卡具有NCSI接口，所述智能网卡通过所述NCSI接口与所述带外以太网接***换装置连接；
每个所述BMC子***与所述带外以太网接***换装置、所述智能网卡和所述带内管理交换机之间形成用于供远程用户访问所述带外信息的第二带外通道。
17.根据权利要求14所述的多节点服务器***，其特征在于，还包括IO单元，每个所述IO单元连接一个所述计算节点。
18.根据权利要求14所述的多节点服务器***，其特征在于，还包括供电模组；所述供电模组与所述计算节点连接，用于为所述计算节点供电。
19.根据权利要求14所述的多节点服务器***，其特征在于，还包括散热模组；所述散热模组与所述计算节点连接，用于为所述计算节点散热。
20.一种服务器设备，其特征在于，包括权利要求14至19任一项所述的多节点服务器***。
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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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