基于IP的电信应用

目 录

摘要
简介
基于分组交换的结构-一种不同的方法
平台的发展
硬件失效恢复


 平台的发展

  PSB结构解决方案

  图7所示为Dialogic 网络结构ZT 50904U常规用途分组交换平台的底板配置。 这种7个插槽,CompactPCI开发平台符合PICMG2.16的分组交换底板规范。 其特性是集成以太网开关的专用插槽,两个CompactPCI总线段-每一个都带有
H.110电话总线-和一个基于IPMI(智能平台管理接口)底板管理模块。

图7 分组交换底板系统配置示例

  底板管理模块

  底板管理模块(CMM)是全面的、基于标准的、平台-应用管理构架的第一要素,将提供经济有效、可升级和高的可实用性(HA)的服务。 底板管理模块(CMM) 提供了健康和性能方面的度量标准,无论是底板风扇、电源,还是任何支持PICMG 2.9的CompactPCI系统管理规范的节点板。面板前面提供电信警报中继接口,CMM板卡处理器的RS-232接口系列和10/100 Megabit以太网接口。

图 Dialogic 网络结构ZT 50904U常规用途分组交换平台

  对于这种平台(ZT 5090),IPMB总线的星型配置把每一个节点插槽连接到底板的CMM插槽上。 这保证CMM功能将不受连接到单独节点插槽的任意给定的IPMB总线段失败的影响。 此外,这样可以防止任何给定节点进入到另一个节点的管理或者底板组成部分进行安全破坏。

图 Dialogic 网络结构ZT 7101底板管理模块

  图8展示了管理层的外观,它兼容PICMG 2.16的CompactPCI平台。在较低的水平上,系统的健康和性能度量标准通过平台的可替换单元(FRUs)和中间设备之间互相通信的平台性能提升得以实现。HA管理软件层提供健康和性能方面的度量标准和最高层管理应用之间的通信。

  应用这种知识可以响应平台健康和性能的改变,进而保持对用户的服务。

  中间设备和上层管理应用

  支持标准的、广泛的上层管理APIs而定义的中间设备的发展,是产生HA服务平台的关键元素。下面是六个额外的管理功能,通过基于标准的管理中间设备可以实现(图8 管理应用)。

  配置

  在大多数情况下,配置是指管理应用首先所要求的。这允许对应用服务器上的服务进行配置,并且在底板内部建立一个服务平台的配置。它也可以通过在新安装的或者空闲的板上配置额外的服务来对平台升级。

  错误检测和修复

  当平台的健康和性能监控机制发出错误警报,管理软件的附加层确认这个错误并决定修复错误的最好方案。

  性能监控和缩放比例

  当系统接近性能极限时,系统发出即将过载警告,性能监控将引发附加资源的配置。

  设备管理

  监控确定底盘环境情况,诸如热和功率负荷,这是简易管理警报系统所需要的。这样,在威胁到这项服务以及相邻设备的服务的情况下,会发出管理系统警报。同样地,设备的外部环境,例如空调系统故障,可能限制设备的某些服务,处理器速度或者不需要的设备暂时中断,直到这种情况被纠正。

  网络管理

  由于网络是典型的独立于服务平台的管理系统,本地网络操作中心(NOC)将去掉对别的网络操作有潜在影响的系统(网络断开)。网络参数的定义,例如,虚拟局域网(VLANs),通常是在监控网络性能时网络管理员的责任。从服务平台上读取网络健康和性能度量标准的能力允许这种层次的管理。

  用户管理员

  为了减少花费,服务供应者管理任务可以被终端客户处理,这是很有利的。使用一个安全网络为基础的接口,客户可以方便地管理增加,编辑和删除来满足自己需要。 这些任务,连接到自动计费服务,可以包括增加与删除新的服务,预定一种存在的服务,或者增加用户。

 硬件失效恢复

  CompactPCI冗余系统插槽(RSS)

  既然我们希望继续使用CompactPCI总线,总线上带有能控制一些电信串行卡的系统管理,系统管理的硬件失效恢复将保持极端重要的地位。
冗余系统插槽(RSS)的目的是提供无缝备份服务,在万一系统管理失败的时候。当这种可能性发生的时候,第二个(冗余的)系统管理板将作用于硬件,接管这些线卡。这个过程不仅很快,接管硬件的时间只有大约10个毫秒,而且有HA-aware应用支持,该应用可以实际上无缝隙的继续。这大大节省了在失败情况下的额外线卡和传递到外部开关所需要的花费。

  因为采用PICMG 2.9规范,它导出系统中每个板的健康和性能规则,许多在另一个PICMG规范(2.13)中原来定义的故障检测就不再需要了。将来所有的PICMG 2.16-和2.9-将从 Dialogic的CompactPCI系统管理板卡用简单的固件升级来支持RSS。

图9 双CompactPCI总线RSS系统结构

  图9是一个双重的CompactPCI总线RSS系统的例子。 RSS-capablePICMG 2.16系统管理板(RSS SBC)提供RSS 功能.附加的.夹层板(桥梁)提供双重的CompactPCI总线RSS能力,支持高达12个线卡。 没有夹层板,RSS SBC将支持单个CompactPCI总线部分。

  包结构服务器失效恢复

  就象RSS 失效恢复结构,IP为基础的包结构上的分布式的HA应用需要失效恢复能力和可升级性,只是需要集群的典型情况。 自然地,支持分布式应用集群十分不同于备用失效恢复集群结构,或者那些需要的专用集群管理者节点。

  如果一个专用的集群管理节点允许单一点的失败,那么备用/失效恢复结构(两节点集群)缺乏可升级性。另一方面,建造集群技术的目的,是为了实现高实用性的、IP-为基础的应用,这在分布式计算结构中是必须的。 事实上,下一代包交换系统处理包转换、呼叫路由选择和类似的任务,将要求同样的核心分布式应用集群技术。

  正像新的RSS结构,集群的、基于IP的服务平台将受益于综合的、基于标准的管理结构。平台管理故障检测的能力,与最新发展的集群技术和上层管理层一同,支持真正的电信级服务的错误恢复和扩展。

  下一代PSB

  当谈到下一代包转换底板结构时,重要的是理解它如何适应当前的CompactPCI系统结构和未来的高速结构。

  核心CompactPCI规范

  CompactPCI核心规范,PICMG 2.0,为坚固的电信级平台提供了极好的解决方案。 这是第一个成功的、基于标准的Eurocard结构,支持各种应用的嵌入式处理的解决方案渗入到电讯市场。 然而这种以总线为基础的包含系统管理和其它未严格定义的管理的结构,限制了未来基于包的网络的规模的扩大。

  PICMG 2.16 and PICMG 2.9

  建立在CompactPCI核心规范上,PICMG 2.16规范在底板上增加了一对交换式的星型结构,能够提供高达1 Gigabit的、在节点板和以太网开关板之间的双倍以太网速度。 增加两(如果需要冗余的话)种以太网结构开关的功能。 这两个开关能提供多余的网络端口或者独立的公众网和私人网络。智能开关的设计将支持VLANs,智能包路由选择,和具有流量管理和优先级功能的服务质量保证(QoS)。包含无阻塞型有线速度的电路交换的1 Gigabit的高速上行链路,将显著提高性能。 由于更高速度的硅片普遍使用,我们将看见Gigabit的节点连接速度,无阻塞型有线交换速度,最终上行链路的速度将达到10-Gigabit。在初期,尽管是无阻塞型设计,Gigabit开关的端口数目将被限制在16个端口。

  此外,PICMG 2.16规范首次提出支持高度理想化的IPMI管理规范(PICMG 2.9)。 IPMI管理,通过CompactPCI板专用的IPMB总线连接,提供传送信息的接口,发送从底板或板卡到诸如CMM的设备的管理信息到高层管理应用。 相反,由管理应用或者系统管理人员作出的指示,也可能从高层管理应用通过CMM作用于平台或板卡。 因而,新的标准不仅为基于包的结构,而且也为基于标准的管理结构提供基础。

  PICMG 3.0

  当CompactPCI总线和H.110总线都达到各自的极限时,网格结构有长期支持按比例绘制的能力。建立在PICMG 3.0核心规范上的下一代包交换结构,将继续向基于节点的以太网交换插槽和集中式管理的方向发展,发展到最后,将过渡到在CompactPCI总线(图10)的底板上的网格结构。 最开始基于1X InfiniBand(IBA),然后过渡到4X IBA,然后是12X IBA的设计,提供了一种长期有效的结构,在这种结构上可以建立别的应用,并且在升级应用时,变化最小或不变。

  总结

  PICMG 2.16规范介绍CompactPCI的包转换底板性能,并且介绍了PICMG 2.9――管理接口上的一套可行的标准。 这个新的基于标准的平台将当前和PSB结构联系起来,而这种PSB结构使基于包的应用和管理功能能够迅速发展,从而将我们带到基于IP应用的PSB结构的美好未来中。

  PICMG 2.16的PSB结构是发展下一代基于IP的解决方案的媒介。它趋于完整将是支持实时关键应用的下一代RSS性能的发展。一旦被大的集中式系统支持,软件发展将拓展到新集群技术,这种技术使基于服务器的IP应用可升级。上层管理软件的发展,对于提供平台的健康和性能的度量标准和它们所支持应用之间的连接来说,是必需的。最后,HAaware应用的发展将是建立基于IP的解决方案的系统的最后一步。

  如果基于PICMG 3.X标准的下一代平台中的,诸如12X IBA的新的,高性能的结构普遍可用,高性能的包处理引擎的发展将产生高度可升级的系统,无论是核心网络还是边缘网络都可以。 HA-aware应用和基于标准的管理软件结构的发展,将从第一代的以太网PSB结构到基于标准的IP平台解决方案的、高性能的12X IBA结构提供无缝的转换。

  关于Dialogic CompactPCI建立模块的解决方案

  为了以太网互连和网络计算,Dialogic向电信OEM设备设计者提供基于标准的、carrier-grade、建立模块的解决方案。从廉价单板计算机到专用高集成系统,这种解决方案包括了包交换底板技术和对热交换,高实用性以及多计算等等功能的支持。 模块化的,可升级的,off-the-shelf的解决方案,和对主要的操作系统和实时软件的支持,加速了应用开发。
http://www.Dialogic.com/

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