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1、2003 技术研讨会系列技术研讨会系列使用使用 PICMG2.16平台平台 系统设计与实现系统设计与实现2议程议程?系统设计的有关问题系统设计的有关问题?什么是什么是 PICMG2.16?系统组成单元系统组成单元?容错和高可用性容错和高可用性?软件开发软件开发?应用案例应用案例?研讨会总结研讨会总结?提问和解答提问和解答系统设计的有关问题系统设计的有关问题4系统设计的有关问题系统设计的有关问题?从性能角度考虑从性能角度考虑 ? 密度密度 ? 带宽带宽 ? 供电供电 . . .?从项目角度考虑从项目角度考虑 ? 成本成本 ? 产品上市时间产品上市时间 . . .?结构的选取与折中方案结构的选取与
2、折中方案 ? 基于标准基于标准与与专用产品专用产品 ? 扩容扩容与与选用新品选用新品?供货商的综合实力供货商的综合实力?部署部署(装备装备)性性 扩容性扩容性 可维修性可维修性5系统设计的概念系统设计的概念控制层面控制层面以太网 总线以太网 总线 (PCI, VME) 专有产品专有产品管理层面管理层面IPMI 专有产品专有产品数据层面数据层面以太网以太网 H.110 总线总线 (PCI, VME) 专有产品专有产品解决方案解决方案应用应用 系统管理系统管理网络管理网络管理6系统设计的实践系统设计的实践系统平台和交换卡系统平台和交换卡 机箱配置 以太网交换卡 电源模块 系统层软件单槽计算机板单槽
3、计算机板 应用处理器 控制软件开发软件开发 开发工具 APIs节点槽功能节点槽功能 网络接入 NPU, DSP 存储增值软件增值软件 通信协议 网络协议 中间件 开发环境应用软件应用软件高可用性高可用性 容错 冗余 故障切换系统管理系统管理 IPMI7生产和部署生产和部署?总体的可用性总体的可用性?部署部署?修订版本管理修订版本管理?产品的生命周期管理产品的生命周期管理?现场服务和备品备件现场服务和备品备件?存货清单存货清单?产品升级产品升级?寿命寿命: ? 两年两年? ? 五年五年? ? 十年十年?必需的寿命和可维修性是台式 机与特制的嵌入式计算机之间 的差别必需的寿命和可维修性是台式 机与
4、特制的嵌入式计算机之间 的差别什么是什么是 PICMG2.16 ?9什么是什么是PICMG 2.16，为何选用它，为何选用它?什么是什么是 PICMG 2.16? ? PICMG 2.x 系列规范的扩充系列规范的扩充 ? 在在CompactPCI结构之上增加了基于以太网的包交换结构。结构之上增加了基于以太网的包交换结构。 ? 在一个机箱内建起一个在一个机箱内建起一个“嵌入式系统域网嵌入式系统域网” (ESAN) ?为何选用以太网为何选用以太网? 以太网已是占统治地位的网络标准。以太网已是占统治地位的网络标准。 ? 802.11(无线局域网无线局域网) 和家用网络和家用网络 ? 无处不在无处不在
5、 逐步走向逐步走向10Gb ? 最终最终,以太网将会成为会聚以太网将会成为会聚(converged-upon)标准标准并将变 成自然的并将变 成自然的(native) 选择选择10PICMG 2.16的目标的目标?使用包交换背板消除了依赖总线的限制。使用包交换背板消除了依赖总线的限制。?及时地将系统设计的层次提高到注重性能的水平及时地将系统设计的层次提高到注重性能的水平? 改进密度改进密度? 提高性能提高性能? 利用利用 IP/以太网协议以太网协议? 减少集成时间减少集成时间? 增加系统可靠性增加系统可靠性? 提供结构上的可扩展性提供结构上的可扩展性? 充分利用现有的充分利用现有的Compac
6、tPCI产品基础产品基础11PICMG 2.16的历史的历史?2001年九月获批准年九月获批准?来自超过来自超过75个公司的个公司的100多位个人参与了制定过程多位个人参与了制定过程?完全符合完全符合2.16标准的解决方案现在已经供货。标准的解决方案现在已经供货。?当今超过当今超过40个公司可提供个公司可提供2.16产品产品?PTI公司是公司是2.16标准的发明人标准的发明人基于以太网的 PICMG 2.16 是最成熟的 基于标准的交换fabric结构基于以太网的 PICMG 2.16 是最成熟的 基于标准的交换fabric结构12一种成熟的、应用广泛的标准一种成熟的、应用广泛的标准Perfo
7、rmance Technologies Adlink * Advantech APW * Artesyn * AudioCodes * Brooktrout CAC * Creative Electronics Sys. * Concurrent Technologies * Continuous Computing * DTI ELMA * EPS * Etagon * Force Computers * General Micro Systems * GNP * HP * Hybricon * IBUS Industrial Computer SourceIntel Interphase
8、Kaparel * Kontron MCG Momentum Computers * Mupac/Carlo Gravazzi * N.A.T. NMS * One Stop Systems Pinnacle Data System * Radisys Ramix Rittal * Sun * SBE SBS Tracewell * Themis VMIC * Voiceboard ZYNX符合符合PICMG 2.16标准标准 的产品包括的产品包括:机箱管理功能交换卡 单槽计算机机箱管理功能交换卡 单槽计算机(SBC)T1/E1/J1 接入卡串行接入卡接入卡串行接入卡 SS7NPUDSP* 使
9、用使用PTI公司的交换卡测试公司的交换卡测试132.16 的用途的用途?现在现在, 唯一的一种可以部署的基于标准的交换唯一的一种可以部署的基于标准的交换fabric结构结构?可用于任何嵌入式应用可用于任何嵌入式应用:? 数据通讯数据通讯 ? 电信电信 ? 军用军用 ? 工业控制工业控制/自动化自动化? 医用医用?今天基于总线的结构仍占主流，但是依赖总线的结构使得 它具有薄弱环节今天基于总线的结构仍占主流，但是依赖总线的结构使得 它具有薄弱环节14PICMG 2.16 平台组成部件平台组成部件机箱机箱 外壳 中间背板 切换 供电 冷却 管理单槽计算机板单槽计算机板 服务器节点 速度 存储器 供电
10、和散热 板载外设 管理Fabrics交换卡交换卡 2层/3层 10/100Mb or Gb 铜线/光纤 NPU 功能 管理节点槽功能卡节点槽功能卡 客户机节点 网络接入 DSP NPU 存储器 软件 管理15单个的单个的 或 冗余的或 冗余的 简单简单 “星形星形” 结构结构2.16是如何实现的是如何实现的?“节点节点” 槽槽 3“节点节点” 槽槽 4“节点节点” 槽槽 “N” PICMG 2.16 FABRIC “B”“节点节点” 槽槽 2“节点节点” 槽槽 1“节点节点” 槽槽 3“节点节点” 槽槽 4“节点节点” 槽槽“N” PICMG 2.16 FABRIC “A”“节点节点” 槽槽
11、2“节点节点” 槽槽 116实现实现双Fabric 21 槽 PICMG 2.16机箱01020304ab050607080910111213141516171819双冗余 以太网19个节点槽 (1-19)2个 Fabric槽 (a+b)19”17单Fabric PICMG 2.16 机箱19 个节点槽1个 Fabric槽实现实现01020304a0506以太网任何配置包括任何配置包括:- 单单/ 双双 fabric 槽槽 - 多达多达19个节点槽使系统具有灵活性 和可扩展性个节点槽使系统具有灵活性 和可扩展性任何配置包括任何配置包括:- 单单/ 双双 fabric 槽槽 - 多达多达19个节
12、点槽使系统具有灵活性 和可扩展性个节点槽使系统具有灵活性 和可扩展性18P1P2P3P4P5P1-P5 背板 连接器背板 连接器Fabric槽槽比较比较节点槽节点槽Fabric 槽连接器标准的标准的CompactPCI, 除供电，接地，地理地址，热插拔和 “PCI_PRESENT”用针外其余都是可选项修改修改, 使用了所有针修改修改, 所有针用户都可定 义或支持扩展的fabric选项修改修改, 使用了所有针无变化!除了支持2.16“PCI_PRESENT”针 和CompactPCI特性外无其他变化。 (向后兼容)修改修改: PICMG 2.16仅仅使用了30针， 16针用做有源“Link” 的
13、连接， 其余用做接地和隔离针。节点 槽连接器19显示的性能提升以输出带宽计量显示的性能提升以输出带宽计量14416400510152025303540Delivered System Bandwidth (Gbps)32bit PCI64bit PCI24 口口10/1008 口口 Gb24 口口 Gb今天今天,Gb fabrics的性能 与的性能 与PCI总线结构相比 已有了显著地提高总线结构相比 已有了显著地提高PICMG 2.16 性能容量性能容量系统输出带宽系统输出带宽(Gbps)20带有主机槽的带有主机槽的 PCI-总线松散定义的管 理总线松散定义的管 理6U Form Factor
14、CompactPCI PICMG 2.0带有主机槽的带有主机槽的 PCI-总线总线星形星形Fabric 命令 和数据槽机箱管理模块命令 和数据槽机箱管理模块CompactPCI + PICMG 2.16 以太网以太网 + PICMG 2.9管理管理6U Form Factor相关规范相关规范 模块化演变模块化演变CompactTCA 相容实现相容实现星形星形Fabric 命令 和数据槽机箱管理模块命令 和数据槽机箱管理模块6U Form Factor星形星形Fabric 公用通道槽公用通道槽星形或网状的 数据集中化管理星形或网状的 数据集中化管理AdvancedTCA PICMG 3.0 Co
15、re PICMG 3.1 Gbe PICMG 3.2 IBA8U Form FactorPICMG 标准委员会目标标准委员会目标: 应用可移植性和互操作性应用可移植性和互操作性 (兼容的兼容的 API, 软件环境，系统管理，高可用性等等软件环境，系统管理，高可用性等等21进一步描述进一步描述CompactTCA?正在建议阶段正在建议阶段?意图:意图: ? 把几个PICMG标准捆绑到一个规范中把几个PICMG标准捆绑到一个规范中 ? 为使通过控制面和数据面的连接都更容易实现而产生的一个公用标准 (PICMG 2.16)为使通过控制面和数据面的连接都更容易实现而产生的一个公用标准 (PICMG 2
16、.16) ? 提供了一种管理机箱中所有模块的标准方法(PICMG 2.9)提供了一种管理机箱中所有模块的标准方法(PICMG 2.9)?PCI 总线PCI 总线“已不存在已不存在” 所有的业务量都通过交换网络所有的业务量都通过交换网络?不用总线并结合支持PICMG 2.9，大多数 2.16 产品已可以正常工 作。不用总线并结合支持PICMG 2.9，大多数 2.16 产品已可以正常工 作。?我们期待这个标准能被迅速接受我们期待这个标准能被迅速接受?像PICMG 2.16和CompactPCI像PICMG 2.16和CompactPCI,是一种,是一种 “边缘层边缘层” 技术技术22进一步描述进一步描述 AdvancedTCA?PICMGPICMG2.16按比例放大的版本2
