專利名稱：一種atca刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通訊技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種ATCA (Advanced Telecommunication Computing Architecture,先進(jìn)電〈言i十算牛幾豐匡架)刀片月艮務(wù)器 多機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
ATCA刀片月艮務(wù)器是采用ATCA (Advanced Telecommunication Computing Architecture,先進(jìn)電信計算機(jī)框架)規(guī)范構(gòu)建的框式高性能刀片式服務(wù)器。其 中，刀片式服務(wù)器或刀片服務(wù)器是一種HAHD (High Availability High Density, 高可用高密度)的低成本服務(wù)器平臺，其是專門為特殊應(yīng)用行業(yè)和高密度計算 機(jī)環(huán)境設(shè)計的。所述刀片服務(wù)器的主要結(jié)構(gòu)為一大型主體機(jī)框，內(nèi)部可插上許 多形狀如刀片的插卡因而也將該插卡簡稱為刀片，其中每一塊刀片實際上就是 一塊系統(tǒng)母板，類似于一個個獨(dú)立的服務(wù)器，可以通過本地硬盤啟動自己的操 作系統(tǒng)。每一塊刀片可以運(yùn)行自己的系統(tǒng)，服務(wù)于指定的不同用戶群，相互之 間沒有關(guān)聯(lián)。而ATCA是由PICMG (Peripheral Component Interconnect Industrial Computer Manufacturers Group ，外圍設(shè)備互聯(lián)工業(yè)計算機(jī)制造商組 織)制定并頒布的針對下一代運(yùn)營商級通信設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)體系規(guī)范，由以前 的PICMG2.X演進(jìn)而來，包括核心規(guī)范PICMG3.0和一系列輔助規(guī)范 PICMG3.X，其中，核心規(guī)范定義了 ATCA系列規(guī)范中的機(jī)械設(shè)計、系統(tǒng)管理、 電源分布、散熱、背板互聯(lián)等部分；輔助規(guī)范內(nèi)容則定義了在核心規(guī)范中互連 的傳輸方式。所述ATCA規(guī)范代表著一種全開放、模塊化的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此 它使電信設(shè)備制造商可以采用來自第三方廠商的可互操作、成熟的商業(yè)化軟硬 件組件。ATCA刀片服務(wù)器機(jī)框一般包括多塊交換節(jié)點(diǎn)板和多塊高性能刀片節(jié)點(diǎn) 板。所述交換節(jié)點(diǎn)板支持二層交換，所述刀片節(jié)點(diǎn)板用于實現(xiàn)高密度的計算。 在現(xiàn)有的ATCA刀片服務(wù)器機(jī)框中其最多可以提供12塊刀片節(jié)點(diǎn)板。當(dāng)所述12塊刀片節(jié)點(diǎn)板的計算能力無法滿足具體應(yīng)用需求時，需要級聯(lián)多個ATCA 刀片服務(wù)器機(jī)框，構(gòu)造成為ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)。目前，尚未有相關(guān)的ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)構(gòu)造方案。 綜上可知，現(xiàn)有的ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)的技術(shù)方案，在實 際使用上，顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進(jìn)。發(fā)明內(nèi)容針對上述的缺陷，本發(fā)明的第一目的在于提供一種ATCA刀片服務(wù)器多 機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)多個ATCA刀片服務(wù)器機(jī)框的級聯(lián)。本發(fā)明的第二目的在于提供一種ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)方法，該 方法可以實現(xiàn)多個ATCA刀片服務(wù)器機(jī)框的級聯(lián)。為了實現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明提供一種ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián) 系統(tǒng)，每個ATCA刀片服務(wù)器機(jī)框包括若干交換節(jié)點(diǎn)板和刀片節(jié)點(diǎn)板，該級 聯(lián)系統(tǒng)包括ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框、ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框和交換機(jī)；所述ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框的交換節(jié)點(diǎn)板 與交換機(jī)互聯(lián)以實現(xiàn)ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)。根據(jù)所述級聯(lián)系統(tǒng)，所述ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框進(jìn)一步包括負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板，與交換機(jī)互聯(lián)，用于對ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和 ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框的刀片節(jié)點(diǎn)板進(jìn)行屏蔽、調(diào)度和健康監(jiān)測。根據(jù)所述級聯(lián)系統(tǒng)，所述負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板提供統(tǒng)一的介質(zhì)訪問控制地址和 虛擬互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議地址，并且所述ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和ATCA刀片服務(wù) 器次機(jī)框的每個刀片節(jié)點(diǎn)板具有一私有的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議地址，該互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議地址 僅供負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板可見以實現(xiàn)負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板對所述ATCA刀片服務(wù)器主 機(jī)框和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框的刀片節(jié)點(diǎn)板進(jìn)行屏蔽。根據(jù)所述級聯(lián)系統(tǒng)，所述負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板包括第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板，為主用負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板，用于在其工作正常時對 ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框的刀片節(jié)點(diǎn)板進(jìn)行負(fù)載 均衡處理，并在工作異常時倒換至第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板；第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板，為備用負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板，用于在所述第一負(fù)載均衡 節(jié)點(diǎn)板倒換后對ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框的刀片
節(jié)點(diǎn)板進(jìn)行負(fù)載均衡處理。根據(jù)所述級聯(lián)系統(tǒng)，所述交換機(jī)為三層交換機(jī)。根據(jù)所述級聯(lián)系統(tǒng)，所述交換機(jī)還進(jìn)一步包括第一交換機(jī)和第二交換機(jī)； 所述第一交換機(jī)和第二交換機(jī)通過若干以太網(wǎng)接口進(jìn)行端口匯聚連接； 所述第一交換機(jī)和第二交換機(jī)采用虛擬路由冗余協(xié)議實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議層 冗余；和/或，所述第一交換機(jī)和第二交換機(jī)工作在主備模式；所述第一交換機(jī)與第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板一一連接，并且所述第二交換機(jī)與第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板一一連接；和/或所述第一交換機(jī)與第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板一一連接，并且所述第二交換機(jī)與 第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板一一連接。根據(jù)所述級聯(lián)系統(tǒng)，所述ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和ATCA刀片服務(wù)器 次機(jī)框的交換節(jié)點(diǎn)板進(jìn)一步包括第一交換節(jié)點(diǎn)板和第二交換節(jié)點(diǎn)板；所述第一交換節(jié)點(diǎn)板和第二交換節(jié)點(diǎn)板工作在雙主用模式。根據(jù)所述級聯(lián)系統(tǒng)，所述第一交換節(jié)點(diǎn)板和第二交換節(jié)點(diǎn)板與第一交換機(jī) 和第二交換機(jī)之間交叉互聯(lián)，其物理連接方式是通過若干以太網(wǎng)接口進(jìn)行端口 匯聚連接。根據(jù)所述級聯(lián)系統(tǒng)，所述第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板在工作異常時通過硬件主備 倒換信號倒換至第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板，同時通過第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板和第二負(fù) 載均衡節(jié)點(diǎn)板之間的以太網(wǎng)接口與第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板進(jìn)行負(fù)載均衡數(shù)據(jù)同 步；第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板在所述第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板倒換完畢后，對外發(fā)送地址解析協(xié)議通告，并對ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框 的刀片節(jié)點(diǎn)板進(jìn)行負(fù)載均衡處理。根據(jù)所述級聯(lián)系統(tǒng)，所述第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板和第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板之間 的以太網(wǎng)接口為心跳以太網(wǎng)接口。為了實現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明提供一種ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián) 方法，每個ATCA刀片服務(wù)器機(jī)框包括若干交換節(jié)點(diǎn)板和刀片節(jié)點(diǎn)板，所述 方法包括如下步驟A、 將ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框分別設(shè)置為ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和 ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框；B、 將ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框的交換節(jié)點(diǎn)板與交換機(jī)互聯(lián)。根據(jù)所述級聯(lián)方法，所述步驟A中還進(jìn)一步包括Al、將ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框分別設(shè)置為ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和 ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框；A2、在ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框上插入負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板以對ATCA刀片 服務(wù)器主機(jī)框和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框的刀片節(jié)點(diǎn)板進(jìn)行負(fù)載均衡處理。本發(fā)明ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)中將ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框 設(shè)置為ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框，并且采用ATCA 刀片服務(wù)器主機(jī)框和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框的交換節(jié)點(diǎn)板與第一和第二三 層交換機(jī)交叉互聯(lián)的方式，借此實現(xiàn)了多個ATCA刀片服務(wù)器機(jī)框的級聯(lián)。 并且本發(fā)明通過在ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框設(shè)置第一和第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板， 該第一和第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板以及第一和第二三層交換機(jī)處于主備模式， ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框的交換節(jié)點(diǎn)板處于雙主 模式，框內(nèi)各刀片和本框交換節(jié)點(diǎn)板通過GE進(jìn)行交叉連接，采用雙網(wǎng)卡綁定 同一個IP，保證了 ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)的高可靠性和安全性。


圖1是本發(fā)明提供的ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明提供的部分ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明提供的ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)方法流程圖；圖4是本發(fā)明優(yōu)選實施例提供的ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)方法流程圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實 施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅 僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明的基本思想是在ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)中引入三層 交換機(jī)和負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板，實現(xiàn)多個ATCA刀片服務(wù)器機(jī)框的級聯(lián)和保證 ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)的高可靠性和安全性。 本發(fā)明提供的ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)100如圖1所示，包括 交換機(jī)101、 ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框102和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框103。 其中，交換機(jī)101，與ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框102和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī) 框103交叉互聯(lián)。優(yōu)選地，所述交換機(jī)101為三層交換機(jī)。所述三層交換機(jī)是 指具有部分路由器功能的交換機(jī)，其在性能上側(cè)重于二層和三層的交換，通過 采用ASIC( Application Specific Integrated Circuit,專用集成電路)可以實現(xiàn)對IP 數(shù)據(jù)包一次路由和多次轉(zhuǎn)發(fā)。只要可實現(xiàn)三層交換機(jī)的功能，本發(fā)明所述交換 機(jī)為三層以上的交換機(jī)即四層交換機(jī)、七層交換機(jī)等也在本發(fā)明保護(hù)的范圍 內(nèi)。為了提高多機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)100的可靠性和消除單點(diǎn)故障，所述交換機(jī)101 進(jìn)一步包括一個第一交換機(jī)1011和至少一個第二交換機(jī)1012，該第一交換機(jī) 1011和第二交換機(jī)1012工作在主備模式下。所述第一交換機(jī)1011為主用交 換機(jī)，其在正常工作時與ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框102和ATCA刀片服務(wù)器 次機(jī)框103通訊，并在工作異常時切換到備用交換機(jī)即第二交換機(jī)1012。當(dāng) 存在多個第二交換機(jī)1012時可以在該多個第二交換機(jī)1012上設(shè)置優(yōu)選級，所 述第一交換機(jī)1011在工作異常時根據(jù)優(yōu)選級的高低選擇切換至合適的第二交 換機(jī)1012。所述第一交換機(jī)1011和第二交換機(jī)1012采用VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol,虛擬路由冗余協(xié)議)實現(xiàn)IP (Internet Protocol，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)層冗余，二層交換為雙主用模式。該第一交換機(jī)1011和第二交換機(jī)1012 通過多個Ethernet (以太網(wǎng))接口進(jìn)行Trunk (端口匯聚)連接以實現(xiàn)增大物 理鏈路的容量，使其能滿足帶寬增加的需求，并且實現(xiàn)接口冗余，提高系統(tǒng) 100的可靠性。所述Ethernet接口分為十兆以太網(wǎng)接口、 一百兆以太網(wǎng)接口和 GE (GigaEthemet，千兆以太網(wǎng))接口?；跀?shù)據(jù)傳輸速率考慮，本發(fā)明第一 交換機(jī)1011和第二交換機(jī)1012優(yōu)選地通過多個GE接口進(jìn)行Trunk 口連接。 但通過其它以太網(wǎng)接口進(jìn)行Trunk 口連接也在本發(fā)明保護(hù)的范圍內(nèi)。為方便起 見，以下涉及的以太網(wǎng)接口優(yōu)選地為GE接口。ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框102，與ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框103完全獨(dú)立 并且結(jié)構(gòu)有所不同，ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框103包括交換節(jié)點(diǎn)板105和刀片 節(jié)點(diǎn)板106，但不包括負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板104，而ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框102 包括交換節(jié)點(diǎn)板105、刀片節(jié)點(diǎn)板106和負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板104。其中，負(fù)載均 衡節(jié)點(diǎn)板104，通過多個GE接口與交換機(jī)101互聯(lián)，用于對ATCA刀片服務(wù) 器主機(jī)框102和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框103的刀片節(jié)點(diǎn)板106進(jìn)行負(fù)載均 衡處理。所述負(fù)載均衡處理包括對ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框102和ATCA 刀片服務(wù)器次機(jī)框103的刀片節(jié)點(diǎn)板106進(jìn)行屏蔽、調(diào)度和健康監(jiān)測。負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板104對各個刀片節(jié)點(diǎn)板106進(jìn)行屏蔽、調(diào)度和健康檢測， 既可以充分發(fā)揮刀片集群的運(yùn)算能力又方便對刀片節(jié)點(diǎn)板106的管理和擴(kuò)充。具體而言，該負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板104對交換機(jī)和交換機(jī)以外的網(wǎng)絡(luò)提供統(tǒng)一 的MAC (Media Access Control,介質(zhì)訪問控制)地址和Virtual IP (Virtual Internet Protocol,虛擬互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)地址，并且所述ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框 102和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框103的每個刀片節(jié)點(diǎn)板具有一私有的 IP(Internet Protocol,互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)地址，該IP地址僅供負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板104可 見。由此可以實現(xiàn)負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板104對所述ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框102 和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框103的刀片節(jié)點(diǎn)板106進(jìn)行屏蔽，從而可以保證 系統(tǒng)100的高安全性。進(jìn)一步，本發(fā)明可以在負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板104上集成防火 墻功能，從而提高整個服務(wù)器系統(tǒng)100的安全性。所述負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板104可以定期對ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框102和 ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框103的各刀片節(jié)點(diǎn)板106進(jìn)行健康監(jiān)測，當(dāng)檢測到故 障刀片節(jié)點(diǎn)板時，將該故障刀片節(jié)點(diǎn)板從機(jī)框中剔除出去。所述負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn) 板104還支持會話保持功能，從而可以保證各刀片節(jié)點(diǎn)板106對相關(guān)聯(lián)會話處 理的一致性。為了提高多機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)100的可靠性和消除單點(diǎn)故障，負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板 104還進(jìn)一步包括第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1041和第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1042。 其中，第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1041為主用負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板，用于在其工作正常時 對ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框102和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框103的刀片節(jié)點(diǎn) 板106進(jìn)行負(fù)載均衡處理，并在工作異常時倒換至第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1042。第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1042，為備用負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板，用于在所述第一負(fù) 載均衡節(jié)點(diǎn)板1041倒換后對ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框102和ATCA刀片服務(wù)
器次機(jī)框103的刀片節(jié)點(diǎn)板106進(jìn)行負(fù)載均衡處理。本發(fā)明中，所述第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1041和第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1042 之間具有心跳以太網(wǎng)接口和硬件主備線以實現(xiàn)第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1041和第 二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1042的快速倒換和數(shù)據(jù)同步，如圖2所示。"心跳"為通 信述語，此處是用于判斷第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1041和第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板 1042之間是否存在可用的以太網(wǎng)接口。本發(fā)明中所述心跳以太網(wǎng)接口優(yōu)選地 為心跳GE接口。硬件主備線是用于提供硬件主備倒換信號。第一負(fù)載均衡節(jié) 點(diǎn)板1041在工作異常時通過硬件主備倒換信號倒換至第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板 1042，同時通過心跳GE接口與第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1042進(jìn)行負(fù)載均衡數(shù)據(jù) 同步；第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1042在第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1041倒換完畢后，對 外發(fā)送ARP (Address Resolution Protocol,地址解析協(xié)議)通告，交換機(jī)101 接受到該通告后更新其自身的交換表，將系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板 1042，然后由第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1042對ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和ATCA 刀片服務(wù)器次機(jī)框的刀片節(jié)點(diǎn)板進(jìn)行負(fù)載均衡處理。如圖1和圖2所示，所述第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1041與第一交換機(jī)1011 一一連接，而第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1042與第二交換機(jī)1012—一連接，其物理 連接方式是通過多個GE接口進(jìn)行Tmnk 口連接。本發(fā)明也可以將第一交換機(jī) 1011與第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1042 —一連接，并且第二交換機(jī)1012與第一負(fù) 載均衡節(jié)點(diǎn)板1041 —一連接，其物理連接方式是通過多個GE接口進(jìn)行Trunk 口連接，其同樣在本發(fā)明保護(hù)的范圍內(nèi)。ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框102和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框103均存在交 換節(jié)點(diǎn)板105。為了提高多機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)100的可靠性和消除單點(diǎn)故障，所述 交換節(jié)點(diǎn)板105包括第一交換節(jié)點(diǎn)板1051和第二交換節(jié)點(diǎn)板1052，該第一交 換節(jié)點(diǎn)板1051和第二交換節(jié)點(diǎn)板1052工作在雙主用模式下。本發(fā)明中，所述 第一交換節(jié)點(diǎn)板1051和第二交換節(jié)點(diǎn)板1052支持二層以太網(wǎng)交換和STP (Spanning Tree Protocol ，生成樹協(xié)議)，以在消除和交換機(jī)101之間交叉連 接所帶來的以太網(wǎng)環(huán)路的同時實現(xiàn)了冗余。優(yōu)選地，所述第一交換節(jié)點(diǎn)板1051 和第二交換節(jié)點(diǎn)板1052支持二層以太網(wǎng)交換和RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol ，快速生成樹協(xié)議)，以縮短橋接網(wǎng)絡(luò)的收斂時間。參見圖1和圖2，所述第一交換節(jié)點(diǎn)板1051和第二交換節(jié)點(diǎn)板1052與第
一交換機(jī)1011和第二交換機(jī)1012之間交叉互聯(lián)，其物理連接方式是通過多個GE接口進(jìn)行Trunk 口連接。同樣地，ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框102和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框103 均存在多塊刀片節(jié)點(diǎn)板106，所述多塊刀片節(jié)點(diǎn)板106通過GE接口與第一交 換節(jié)點(diǎn)板1051和第二交換節(jié)點(diǎn)板1052進(jìn)行交叉互聯(lián)。本發(fā)明中，可以在所述 多塊刀片節(jié)點(diǎn)板106上設(shè)置主備用雙網(wǎng)卡，在該雙網(wǎng)卡上綁定同一個IP，網(wǎng) 口驅(qū)動采用物理鏈路連接健康檢測和ARP健康檢測方式對主用網(wǎng)卡進(jìn)行檢 測，如主用網(wǎng)卡有異常則進(jìn)行主備切換，主用網(wǎng)卡切換到備用網(wǎng)卡后，向外發(fā) 送ARP通告。圖3是本發(fā)明提供的ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)方法流程圖，該方法 用于構(gòu)造如圖1中的ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)100，其中，每個ATCA 刀片服務(wù)器機(jī)框包括多個交換節(jié)點(diǎn)板105和多塊刀片節(jié)點(diǎn)板106，該方法具體 包括如下步驟S301，將ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框分別設(shè)置為ATCA刀片服務(wù)器主 機(jī)框102和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框103。本步驟中還進(jìn)一步包括在ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框102上插入負(fù)載均 衡節(jié)點(diǎn)板104以對ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框102和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框 103的刀片節(jié)點(diǎn)板106進(jìn)行負(fù)載均衡處理。步驟S302，將ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框102和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框 103的交換節(jié)點(diǎn)板105與交換機(jī)101互聯(lián)。本步驟中，交換節(jié)點(diǎn)板105與交換機(jī)101是交叉互聯(lián)，物理連接方式為通 過GE接口的Trunk 口連接。本發(fā)明優(yōu)選實施例提供的ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)方法如圖4所示， 該方法用于構(gòu)造如圖1和圖2所示的ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)100， 其中，每個ATCA刀片服務(wù)器機(jī)框包括交換節(jié)點(diǎn)板105和N塊刀片節(jié)點(diǎn)板106，該方法具體包括如下步驟S401 ，在ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框中設(shè)置一個ATCA刀片服務(wù)器主 機(jī)框102和其它的機(jī)框設(shè)置為ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框103。步驟S402，在ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框102上插入第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板 1041和第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1042。步驟S403，在第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1041和第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1042之 間上設(shè)置1個GE心跳接口和硬件主備倒換線。步驟S404，在ATCA刀片服務(wù)器機(jī)框102和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框103 上將交換節(jié)點(diǎn)板105和N塊刀片節(jié)點(diǎn)板106進(jìn)行交叉互聯(lián)，物理連接方式為 通過GE接口進(jìn)行Trunk 口連接。步驟S405，在ATCA刀片服務(wù)器機(jī)框102和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框103 的交換節(jié)點(diǎn)板105上設(shè)置主備用雙網(wǎng)卡，該雙網(wǎng)卡綁定同一個IP。網(wǎng)口驅(qū)動采用物理鏈路連接健康檢測和ARP健康檢測方式對主用網(wǎng)卡進(jìn) 行檢測，如主用網(wǎng)卡有異常則進(jìn)行主備切換，主用網(wǎng)卡切換到備用網(wǎng)卡后，向 外發(fā)送ARP通告。步驟S406,將ATCA刀片服務(wù)器機(jī)框102和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框103 的交換節(jié)點(diǎn)板105分別設(shè)置第一交換節(jié)點(diǎn)板1051和第二交換節(jié)點(diǎn)板1052，且 將第一交換節(jié)點(diǎn)板1051和第二交換節(jié)點(diǎn)板1052的工作模式設(shè)置為雙主用模 式。所述第一交換節(jié)點(diǎn)板1051和第二交換節(jié)點(diǎn)板1052均支持二層以太網(wǎng)交換 和RSTP協(xié)議。步驟S407，設(shè)置第一交換機(jī)1011和第二交換機(jī)1012，并將其與第一交換 節(jié)點(diǎn)板1051和第二交換節(jié)點(diǎn)板1052進(jìn)行交叉互聯(lián)，物理連接方式為通過GE 接口進(jìn)行Trunk 口連接。步驟S408，將第一交換機(jī)1011和第二交換機(jī)1012設(shè)置為工作在主備用 模式，并且將第一交換機(jī)1011設(shè)置為主用交換機(jī)，第二交換機(jī)1012設(shè)置為備 用交換機(jī)。第一交換機(jī)1011和第二交換機(jī)1012之間采用VRRP協(xié)議實現(xiàn)IP層冗余 和二層交換工作在雙主模式。步驟S409，將第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1041和第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1042設(shè) 置為工作在主備用模式，并且將第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1041設(shè)置為主用負(fù)載均 衡節(jié)點(diǎn)板，第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1042設(shè)置為備用負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板。負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板104對外提供統(tǒng)一的MAC地址和VIP地址，主用負(fù)載均 衡節(jié)點(diǎn)板通過協(xié)議和物理鏈路檢測機(jī)制監(jiān)控本節(jié)點(diǎn)板和交換機(jī)103之間的連 接狀況，如有異常則通過硬件主備信號進(jìn)行倒換，同時通過心跳GE接口進(jìn)行
數(shù)據(jù)同步，倒換完畢后，新主用負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)向外發(fā)送ARP通告。步驟S410，連接第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1041與第一交換機(jī)1011，并且連接 第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1042與第二交換機(jī)1012。所述第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1041與第一交換機(jī)1011的物理連接方式和第二 負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1042與第二交換機(jī)1012的物理連接方式為通過GE接口進(jìn)行 Tmnk 口連接。當(dāng)根據(jù)圖4所示的級聯(lián)方法構(gòu)造出圖1和圖2中的ATCA刀片服務(wù)器多 機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)100后，該級聯(lián)系統(tǒng)100的數(shù)據(jù)處理流程如下當(dāng)?shù)谝回?fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1041和第一交換機(jī)1011工作正常時，外部用戶通 過負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板提供的VIP地址接入ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng) 100，數(shù)據(jù)流經(jīng)過第一交換機(jī)1011交換到主框內(nèi)第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1041。 該第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1041依據(jù)配置的不同負(fù)載均衡功能，檢測包內(nèi)容，并 根據(jù)當(dāng)前ATCA刀片服務(wù)器機(jī)框102和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框103的各個 刀片節(jié)點(diǎn)板106的負(fù)載情況、健康狀況以及所能提供的服務(wù)，依據(jù)一定的調(diào)度 策略，在四層或應(yīng)用層對數(shù)據(jù)包進(jìn)行調(diào)度，將外部連接請求均勻地轉(zhuǎn)發(fā)到各刀 片節(jié)點(diǎn)板106上，從而達(dá)到負(fù)載均衡的目的，對于來自服務(wù)器的響應(yīng)，同樣采 用同樣方式轉(zhuǎn)發(fā)到第一交換機(jī)1011中，此外第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1041還需支 持會話保持功能，以保證刀片節(jié)點(diǎn)板106對相關(guān)聯(lián)會話處理的一致性。第一負(fù) 載均衡節(jié)點(diǎn)板1041還定期對各個刀片節(jié)點(diǎn)板106進(jìn)行健康性檢測，將故障刀 片從刀片群中剔除。當(dāng)?shù)谝回?fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1041工作異常時，該第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1041 倒換至第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1042然后外部用戶通過負(fù)載均衡板提供的VIP地 址接入ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)100，數(shù)據(jù)流經(jīng)過第一交換機(jī)1011， 通過三層交換到第二交換機(jī)1012， 1012做二層交換后到主框內(nèi)第二負(fù)載均衡 節(jié)點(diǎn)板1042。具體數(shù)據(jù)處理過程與上述第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1041和第一交換 機(jī)1011在工作正常時的數(shù)據(jù)處理過程類似，居于篇幅所限，此處不作展開， 具體可參見第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1041和第一交換機(jī)1011在工作正常時的數(shù)據(jù) 處理過程。當(dāng)?shù)谝唤粨Q機(jī)1011工作異常時，該第一交換機(jī)1011倒換至第二交換機(jī) 1012，然后外部用戶通過VIP地址接入ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)100，
數(shù)據(jù)流經(jīng)過第一交換機(jī)1011，通過二層交換到第二交換機(jī)1012， 1012做三層交換后到第一交換機(jī)1011， 1011通過二層交換將數(shù)據(jù)交換到主框內(nèi)第一負(fù)載 均衡節(jié)點(diǎn)板1041。具體數(shù)據(jù)處理過程與上述第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1041和第一 交換機(jī)1011在工作正常時的數(shù)據(jù)處理過程一樣，居于篇幅所限，此處不作展 開，具體可參見第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板1041和第一交換機(jī)1011在工作正常時的 數(shù)據(jù)處理過程。綜上可知，本發(fā)明ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)中將ATCA刀片服 務(wù)器多機(jī)框設(shè)置為ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框，并 且采用ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框的交換節(jié)點(diǎn)板與 第一和第二三層交換機(jī)互聯(lián)的方式，借此實現(xiàn)了 ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級 聯(lián)。并且本發(fā)明通過在ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框設(shè)置第一和第二負(fù)載均衡節(jié) 點(diǎn)板，該第一和第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板以及第一和第二三層交換機(jī)處于主備模 式，ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框的交換節(jié)點(diǎn)板處于 雙主模式，框內(nèi)各刀片和本框交換節(jié)點(diǎn)板通過GE進(jìn)行交叉連接，采用雙網(wǎng)卡 綁定同一個IP，從而實現(xiàn)了 ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)的扁平化，保 證了 ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)的高可靠性和安全性。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情 況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但 這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)，每個ATCA刀片服務(wù)器機(jī)框包括若干交換節(jié)點(diǎn)板和刀片節(jié)點(diǎn)板，其特征在于，該級聯(lián)系統(tǒng)包括ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框、ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框和交換機(jī)；所述ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框的交換節(jié)點(diǎn)板與交換機(jī)互聯(lián)以實現(xiàn)ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的級聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于，所述ATCA刀片服務(wù) 器主機(jī)框進(jìn)一步包括負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板，與交換機(jī)互聯(lián)，用于對ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和 ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框的刀片節(jié)點(diǎn)板進(jìn)行負(fù)載均衡處理，所述負(fù)載均衡處理 包括對ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框的刀片節(jié)點(diǎn)板進(jìn) 行屏蔽、調(diào)度和健康監(jiān)測。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的級聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于，所述負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板 提供統(tǒng)一的介質(zhì)訪問控制地址和虛擬互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議地址，并且所述ATCA刀片 服務(wù)器主機(jī)框和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框的每個刀片節(jié)點(diǎn)板具有一私有的互 聯(lián)網(wǎng)協(xié)議地址，該互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議地址僅供負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板可見以實現(xiàn)負(fù)載均衡節(jié) 點(diǎn)板對所述ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框的刀片節(jié)點(diǎn) 板進(jìn)行屏蔽。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的級聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于，所述負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板包括第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板，為主用負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板，用于在其工作正常時對ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框的刀片節(jié)點(diǎn)板進(jìn)行負(fù)載 均衡處理，并在工作異常時倒換至第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板；第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板，為備用負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板，用于在所述第一負(fù)載均衡 節(jié)點(diǎn)板倒換后對ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框的刀片 節(jié)點(diǎn)板進(jìn)行負(fù)載均衡處理。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的級聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于，所述交換機(jī)為三層交 換機(jī)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的級聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于，所述交換機(jī)還進(jìn)一步 包括第一交換機(jī)和第二交換機(jī)；所述第一交換機(jī)和第二交換機(jī)通過若干以太網(wǎng)接口進(jìn)行端口匯聚連接；所述第一交換機(jī)和第二交換機(jī)采用虛擬路由冗余協(xié)議實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議層 冗余；和/或，所述第一交換機(jī)和第二交換機(jī)工作在主備模式；所述第一交換機(jī)與第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板一一連接，并且所述第二交換機(jī)與 第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板一一連接；和/或所述第一交換機(jī)與第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板一一連接，并且所述第二交換機(jī)與 第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板一一連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的級聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于，所述ATCA刀片服務(wù) 器主機(jī)框和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框的交換節(jié)點(diǎn)板進(jìn)一步包括第一交換節(jié) 點(diǎn)板和第二交換節(jié)點(diǎn)板；所述第一交換節(jié)點(diǎn)板和第二交換節(jié)點(diǎn)板工作在雙主用模式。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的級聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一交換節(jié)點(diǎn)板 和第二交換節(jié)點(diǎn)板與第一交換機(jī)和第二交換機(jī)之間交叉互聯(lián)，其物理連接方式 是通過若干以太網(wǎng)接口進(jìn)行端口匯聚連接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的級聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一負(fù)載均衡節(jié) 點(diǎn)板在工作異常時通過硬件主備倒換信號倒換至第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板，同時通 過第一負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板和第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板之間的以太網(wǎng)接口與第二負(fù)載 均衡節(jié)點(diǎn)板進(jìn)行負(fù)載均衡數(shù)據(jù)同步；第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板在所述第一負(fù)載均衡 節(jié)點(diǎn)板倒換完畢后，對外發(fā)送地址解析協(xié)議通告，并對ATCA刀片服務(wù)器主 機(jī)框和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框的刀片節(jié)點(diǎn)板進(jìn)行負(fù)載均衡處理。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的級聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一負(fù)載均衡節(jié) 點(diǎn)板和第二負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板之間的以太網(wǎng)接口為心跳以太網(wǎng)接口 。
11、 一種構(gòu)造如權(quán)利要求1 10任何一項所述級聯(lián)系統(tǒng)的ATCA刀片服務(wù) 器多機(jī)框級聯(lián)方法，每個ATCA刀片服務(wù)器機(jī)框包括若干交換節(jié)點(diǎn)板和刀片 節(jié)點(diǎn)板，其特征在于，包括如下步驟A、 將ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框分別設(shè)置為ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和 ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框；B、 將ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框的交換節(jié)點(diǎn)板 與交換機(jī)互聯(lián)。
12、根據(jù)權(quán)利要求ll所述級聯(lián)方法，其特征在于，所述步驟A中還進(jìn)一 步包括Al、將ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框分別設(shè)置為ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和 ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框；A2、在ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框上插入負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)板以對ATCA刀片 服務(wù)器主機(jī)框和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框的刀片節(jié)點(diǎn)板進(jìn)行負(fù)載均衡處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)系統(tǒng)，每個ATCA刀片服務(wù)器機(jī)框包括若干交換節(jié)點(diǎn)板和刀片節(jié)點(diǎn)板，該級聯(lián)系統(tǒng)包括ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框、ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框和交換機(jī)；所述ATCA刀片服務(wù)器主機(jī)框和ATCA刀片服務(wù)器次機(jī)框的交換節(jié)點(diǎn)板與交換機(jī)互聯(lián)以實現(xiàn)ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)。本發(fā)明還相應(yīng)地提供一種ATCA刀片服務(wù)器多機(jī)框級聯(lián)方法。借此，本發(fā)明實現(xiàn)了多個ATCA刀片服務(wù)器機(jī)框的級聯(lián)。
文檔編號H04L12/02GK101150413SQ20071017664
公開日2008年3月26日 申請日期2007年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者卞巨偉, 熊先奎 申請人:中興通訊股份有限公司