專利名稱：一種實現(xiàn)MicroTCA系統(tǒng)MCH網(wǎng)口備份的模塊及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電信組網(wǎng)設(shè)備中的MCH板卡網(wǎng)口的備份技術(shù)，特別涉及一種 MicroTCA系統(tǒng)MCH板卡對外網(wǎng)口備份的模塊及其實現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
作為當(dāng)今業(yè)界流行的模塊化硬件平臺標(biāo)準(zhǔn)一AdvanedTCA標(biāo)準(zhǔn)的補充，MicroTCA 硬件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要針對的是網(wǎng)絡(luò)通信、醫(yī)療影像處理、嵌入式控制和軍工等的應(yīng)用，其高 帶寬、模塊化、靈活性及高性價比等方面的優(yōu)勢，已被運用到更為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，成為當(dāng) 今構(gòu)建高性價比模塊化標(biāo)準(zhǔn)硬件平臺的優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)。一個典型的MicroTCA系統(tǒng)包括12塊 AMC(AdvancedMezzanine Card)模塊、1 或2個MCH(MicroTCA Carrier Hub)、互連背板以及 電源和散熱等模塊。MicroTCA系統(tǒng)支持AMC. O的所有4種規(guī)格的板卡，它是MicroTCA系統(tǒng) 的主要組成部分之一，功能類似于載板，以容納AMC模塊。作為載板集中器，MCH能夠同時進 行12個AMC模塊之間的互連和管理，它集系統(tǒng)管理和數(shù)據(jù)交換引擎于一體，其設(shè)計要求支 持電信和非電信環(huán)境，以及冗余和非冗余的體系結(jié)構(gòu)。MCH采用了與AMC完全相同的連接方 式，結(jié)構(gòu)尺寸與半寬全高的AMC模塊完全相同，連接方式也完全相同。MCH作為MicroTCA系 統(tǒng)提供中央管理和數(shù)據(jù)交換引擎，其用于對外數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)口是整個MicroTCA標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備 對外通信的關(guān)鍵節(jié)點，網(wǎng)口能否保持正常工作成為MicroTCA系統(tǒng)是否穩(wěn)定的重要因素。雖 然MicroTCA設(shè)計的可靠性為99. 9 99. 999%，但是其與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的匯聚交換機之間的網(wǎng) 絡(luò)鏈路可靠性是不可控的，在電信核心網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)鏈路的可靠性一般通過網(wǎng)口備份來實現(xiàn)， 因此MCH對外通信的網(wǎng)口是否具備主備功能成為MicroTCA標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備是否可靠的重要技術(shù) 指標(biāo)。采用MicroTCA標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，比如3G的視頻互聯(lián)網(wǎng)關(guān)(VIG，Video Interconnect Gataway)設(shè)備，從MCH連到電信核心交換網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接口至少需要4個，如信 令、媒體、計費和網(wǎng)管等，而每個網(wǎng)口又同時需要備份，即MCH面板上必須能提供8個網(wǎng)口， 才能滿足應(yīng)用的要求。但由于MicroTCA兼容AMC. O規(guī)范，MCH面板尺寸固定，難以提供這 么多網(wǎng)口，這就必須通過其它方法進行網(wǎng)口備份。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為提高MicroTCA系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，提供一種擴展網(wǎng)口數(shù) 量，且配置靈活的MCH網(wǎng)口備份的模塊及其實現(xiàn)方法。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種實現(xiàn)MicroTCA系統(tǒng)MCH網(wǎng) 口備份的模塊，其特點在于它包括一塊符合AMC標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)接口卡，其上包括一塊switch 芯片，所述的網(wǎng)絡(luò)接口卡對外網(wǎng)的端口為備用端口，端口數(shù)量與MCH相同。所述的網(wǎng)絡(luò)接口卡上的switch芯片，它與MCH的對外網(wǎng)的端口連接處在不同的 VLAN 中。一種實現(xiàn)MicroTCA系統(tǒng)MCH網(wǎng)口備份的方法，其特征在于包括如下步驟
(1)按MicroTCA系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)啟動網(wǎng)絡(luò)接口卡，將網(wǎng)絡(luò)接口卡的當(dāng)前工作狀態(tài)及網(wǎng)絡(luò) 接口卡的信息上報MCH;(2)MCH上的MCMC定時查詢或者通過中斷的方式獲取MCH端口的網(wǎng)絡(luò)鏈接狀態(tài)，當(dāng) 發(fā)現(xiàn)鏈路狀態(tài)故障后，關(guān)閉故障端口，并向網(wǎng)絡(luò)接口卡的MMC發(fā)送啟動網(wǎng)絡(luò)接口卡的備用 端口的命令；(3) MMC收到啟動網(wǎng)絡(luò)接口卡的備用端口的命令后，打開網(wǎng)絡(luò)接口卡switch芯片 上的對應(yīng)端口，并向MCH返回命令是否成功執(zhí)行的應(yīng)答；(4)MCH收到成功執(zhí)行的應(yīng)答后，將鏈路故障狀態(tài)端口的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流切換到網(wǎng)絡(luò)接 口卡備用的端口，實現(xiàn)MicroTCA系統(tǒng)MCH網(wǎng)口的備份；
(5)MCH上的MCMC定時查詢或者通過中斷的方式獲取MCH端口的網(wǎng)絡(luò)鏈接狀態(tài)，當(dāng) 發(fā)現(xiàn)鏈路故障狀態(tài)恢復(fù)正常后，向網(wǎng)絡(luò)接口卡的MMC發(fā)送關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)接口卡的備用端口的命 令，同時啟動恢復(fù)正常后的端口。目前許多電信級設(shè)備，要求對設(shè)備的接入網(wǎng)口進行備份，以提高設(shè)備的可靠性。而 由于MicroTCA系統(tǒng)的MGH面板寬度和高度的限制，沒有增加備用網(wǎng)口的空間，如果在現(xiàn)有 MCH基礎(chǔ)上進行網(wǎng)口備份，則必然要減少對外的網(wǎng)口的數(shù)量。本發(fā)明通過一塊符合AMC標(biāo)準(zhǔn) 的網(wǎng)絡(luò)接口卡，該網(wǎng)絡(luò)接口卡具有MCH的交換功能，同時其對外的網(wǎng)口數(shù)量與MCH相同，同 時能夠?qū)崟r監(jiān)控MCH網(wǎng)口的鏈路狀態(tài)，并在MCH網(wǎng)口鏈路出現(xiàn)故障時，及時切換到網(wǎng)絡(luò)接口 卡的備份網(wǎng)口上。當(dāng)MCH的網(wǎng)口鏈路恢復(fù)正常后，可以選擇切回到MCH的網(wǎng)口鏈路，也可維 持使用網(wǎng)絡(luò)接口卡的網(wǎng)口，并在網(wǎng)絡(luò)接口卡的網(wǎng)口鏈路出現(xiàn)故障時，能及時切到MCH的網(wǎng) 絡(luò)端口，從而解決了 MCH網(wǎng)口的備份問題。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點本發(fā)明提供一塊符合AMC標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)接口 卡，對MCH網(wǎng)口實時備份，該方案可以根據(jù)是否需要網(wǎng)口備份，進行靈活配置。在單MCH的 MicroTCA系統(tǒng)中，備份AMC可以有效對MCH網(wǎng)口進行備份，不會因為網(wǎng)口不通影響業(yè)務(wù)；在 MCH系統(tǒng)中，MCH單個網(wǎng)口問題，并不需要切換MCH板，而只需啟動備份AMC的備份網(wǎng)口，從 而降低因為切換MCH而導(dǎo)致MCH其他交換業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險，有效地提高了 MicroTCA系統(tǒng)的 穩(wěn)定性和可靠性。


圖1是本發(fā)明實施例MicroTCA系統(tǒng)使用網(wǎng)絡(luò)接口卡做網(wǎng)口備份的3GVIG組網(wǎng)方 案示意圖；圖2是本發(fā)明實施例MicroTCA系統(tǒng)網(wǎng)口備份的內(nèi)部實現(xiàn)示意圖；圖3是本發(fā)明實施例MCH與網(wǎng)絡(luò)接口卡通信示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述實施例一參見附圖1，它是本實施例MicroTCA系統(tǒng)使用本發(fā)明技術(shù)方案提供的網(wǎng)絡(luò)接口卡 做網(wǎng)口備份的3G VIG組網(wǎng)方案示意圖；該MicroTCA系統(tǒng)包括10塊AMC模塊、1或2個 MCH、互連背板、電源及散熱等模塊。在該系統(tǒng)架構(gòu)中，MCH與AMC之間、AMC與AMC之間都千兆以太網(wǎng)作為其基本交換結(jié)構(gòu)，并且通過MCH直接連接到IP網(wǎng)絡(luò)，無需額外的轉(zhuǎn)換。所 有的媒體和信令都經(jīng)過MCH的6個對外網(wǎng)口進行交互。如圖1所示，主/備MCH上6個網(wǎng)絡(luò)端口配置6個IP地址，只連接主用網(wǎng)絡(luò)，包括 IMS信令、IMS媒體、CS信令、CS媒體、網(wǎng)管和計費；為了滿足對MCH的6個網(wǎng)絡(luò)端口備份的 需求，網(wǎng)絡(luò)接口卡的6個GE 口只連接上述6個網(wǎng)絡(luò)的備用鏈路。采用本發(fā)明的技術(shù)方案， 可以完成實現(xiàn)對于MCH1/MCH2的網(wǎng)絡(luò)端口備份功能。例如，當(dāng)MCHl作為主用MCH時，MCHl 上的6個網(wǎng)絡(luò)端口任何一個鏈路出現(xiàn)故障，可以把業(yè)務(wù)快速切換到AMC的備份網(wǎng)口，從而達 到網(wǎng)絡(luò)鏈路備份的功能。參見附圖2，它是本實施例MicroTCA系統(tǒng)網(wǎng)口備份的內(nèi)部實現(xiàn)示意圖，根據(jù) MicroTCA系統(tǒng)的Switch Fabric連接模式，MCH的以太網(wǎng)switch要按照圖2所示的方式 劃分VLAN0圖2中 switch的4、5、6、7、22和23六個端口是對外端口，11 20是MCH連接 AMC槽位的端口。所有與AMC連接端口相互之間劃分不同的VLAN。在圖2中，網(wǎng)絡(luò)接口卡 上包括switch芯片，它的端口 VLAN劃分，必須保證對外網(wǎng)絡(luò)端口之間劃分成不同VLAN，與 MCHl和MCH2連接的兩個端口處在不同的VLAN中。參見附圖3，它是本實施例中MCH與網(wǎng)絡(luò)接口卡通信示意圖，其實現(xiàn)端口鏈路備份 的步驟如下(I)MicroTCA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接口卡啟動參見附圖3中所示的AMC初始化部分按MicroTCA系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)啟動網(wǎng)絡(luò)接口卡，當(dāng) 網(wǎng)絡(luò)接口卡啟動成功后，板上的MMC(Module ManagementController)單元IPMI_B向MCH 告知網(wǎng)絡(luò)接口卡當(dāng)前工作狀態(tài)及網(wǎng)絡(luò)接口卡的信息，包括可以備份的網(wǎng)口數(shù)量及網(wǎng)口鏈路 狀態(tài)。MCH的MCMC(MicroTCA Carrier Management Controller)單元記錄本系統(tǒng)所有接 口板信息；網(wǎng)絡(luò)備份卡和MCH板卡啟動時，所有對外網(wǎng)口缺省狀態(tài)都關(guān)閉，目的是防止啟動 時形成環(huán)路；MCH上CPU啟動后，通過MDIO配置switch芯片，打開MCH上所有對外端口，并 配置網(wǎng)絡(luò)端口的IP地址。(2) MCH網(wǎng)口鏈路故障時的處理參見附圖3中所示的啟用備份網(wǎng)口部分MCH上的MCMC定時查詢或者通過中斷的 方式獲取MCH端口的網(wǎng)絡(luò)鏈接狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)端口的鏈路狀態(tài)故障后，關(guān)閉該故障端口，并通 過IPMI_B通知網(wǎng)絡(luò)接口卡的MMC，啟動網(wǎng)絡(luò)接口卡的備用端口。MMC收到啟動端口的命令后，打開網(wǎng)絡(luò)接口卡的switch對應(yīng)端口，并返回命令是 否成功執(zhí)行的應(yīng)答。MCH收到成功執(zhí)行的應(yīng)答后，將鏈路故障狀態(tài)端口的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流切換到網(wǎng)絡(luò)接口 卡備用的端口，實現(xiàn)MicroTCA系統(tǒng)MCH網(wǎng)口的備份。 (3) MCH網(wǎng)口鏈路恢復(fù)參見附圖3中所示的關(guān)閉備份網(wǎng)口部分MCH上的MCMC定時查詢或者通過中斷的 方式獲取端口的網(wǎng)絡(luò)鏈接狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)端口的鏈路狀態(tài)恢復(fù)正常后，通過IPMI_B通知網(wǎng)絡(luò) 接口卡的MMC，關(guān)閉對應(yīng)端口。網(wǎng)絡(luò)接口卡上的MMC收到關(guān)閉端口的命令后，關(guān)閉對應(yīng)的switch端口，并返回命 令是否成功執(zhí)行的應(yīng)答。
M CH板上MCMC收到網(wǎng)絡(luò)接口卡的MMC送回的應(yīng)答后，判斷網(wǎng)絡(luò)接口卡端口是否關(guān) 閉成功，如果成功，則打開MCH的相應(yīng)端口 ；否則，則維持網(wǎng)絡(luò)接口卡switch端口狀態(tài)不變。
權(quán)利要求
一種實現(xiàn)MicroTCA系統(tǒng)MCH網(wǎng)口備份的模塊，其特點在于它包括一塊符合AMC標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)接口卡；所述的網(wǎng)絡(luò)接口卡上包括一塊switch芯片；網(wǎng)絡(luò)接口卡對外網(wǎng)的端口為備用端口，端口數(shù)量與MCH相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實現(xiàn)MicroTCA系統(tǒng)MCH網(wǎng)口備份的模塊，其特點在于 所述的網(wǎng)絡(luò)接口卡上的switch芯片，它與MCH的對外網(wǎng)的端口連接處在不同的VLAN中。
3.一種實現(xiàn)MicroTCA系統(tǒng)MCH網(wǎng)口備份的方法，其特征在于包括如下步驟(1)按MicroTCA系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)啟動網(wǎng)絡(luò)接口卡，將網(wǎng)絡(luò)接口卡的當(dāng)前工作狀態(tài)及網(wǎng)絡(luò)接口 卡的信息上報MCH ；(2)MCH上的MCMC定時查詢或者通過中斷的方式獲取MCH端口的網(wǎng)絡(luò)鏈接狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn) 鏈路狀態(tài)故障后，關(guān)閉故障端口，并向網(wǎng)絡(luò)接口卡的MMC發(fā)送啟動網(wǎng)絡(luò)接口卡的備用端口 的命令；(3)MMC收到啟動網(wǎng)絡(luò)接口卡的備用端口的命令后，打開網(wǎng)絡(luò)接口卡switch芯片上的 對應(yīng)端口，并向MCH返回命令是否成功執(zhí)行的應(yīng)答；(4)MCH收到成功執(zhí)行的應(yīng)答后，將鏈路故障狀態(tài)端口的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流切換到網(wǎng)絡(luò)接口卡 備用的端口，實現(xiàn)MicroTCA系統(tǒng)MCH網(wǎng)口的備份；(5)MCH上的MCMC定時查詢或者通過中斷的方式獲取MCH端口的網(wǎng)絡(luò)鏈接狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn) 鏈路故障狀態(tài)恢復(fù)正常后，向網(wǎng)絡(luò)接口卡的MMC發(fā)送關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)接口卡的備用端口的命令， 同時啟動恢復(fù)正常后的端口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種實現(xiàn)MicroTCA系統(tǒng)MCH板卡對外網(wǎng)口備份的技術(shù)。在不改變MCH單板結(jié)構(gòu)的情況下，通過符合AMC標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)接口卡實現(xiàn)對MCH卡的網(wǎng)口備份，具有普遍的通用性和靈活性。MCH板的MCMC單元與網(wǎng)絡(luò)接口卡的MMC單元分別檢測各自的網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)，并通過IPMI進行狀態(tài)交換，按照主備切換的選擇機制，關(guān)閉和打開相應(yīng)的端口，從而達到網(wǎng)絡(luò)端口備份的目的。本發(fā)明應(yīng)用了MicroTCA標(biāo)準(zhǔn)的IPMI通信機制，以及AMC模塊可擴展的特性，在不改變MCH單板結(jié)構(gòu)的前提下，為MicroTCA標(biāo)準(zhǔn)的MCH單板實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)端口備份，配置靈活，能有效提高MicroTCA系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
文檔編號H04L12/24GK101958806SQ20101050301
公開日2011年1月26日 申請日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者滕鵬偉 申請人:艾諾通信系統(tǒng)(蘇州)有限責(zé)任公司