ЖУРНАЛ СТА 1/2009

прикладных систем (серверов прило жений, медиасерверов, веб серверов, биллинговых серверов, серверов уп равления сетями и др.). Она должна соответствовать функциональным тре бованиям несущих плат и компактных модулей для обеспечения гигабитной связи узлов и модулей с высокой дос тупностью и надёжностью, предостав ляя возможности введения разных OC (Linux, Windows), избыточности и эко номного повторного использования ресурсов. Архитектура современных телеком муникационных систем (TCA) основа на на модулях форм фактора Eurocard стандарта IEC 60297, включая несущие макромодули и встраиваемые компакт ные AMC модули (рис. 6). Спецификация перспективной архи тектуры вычислительных телекомму никационных систем ATCA (Advanced Telecom Computing Architecture) опре деляет состав и структуру несущих макромодулей, форм фактор компакт ных модулей, заднюю панель для ком мутирующих фабрик, питание, охлаж дение, общесистемное административ ное управление и электромагнитную совместимость. Несколько серий спе цификаций с новым форм фактором в качестве перспективного стандарта ATCA были определены PICMG: ● PICMG 3.1 — картографирование локальных сетей (Ethernet и Fiber Channel); ● PICMG 3.2 — системы с неограни ченной полосой частот (Infiniband); ● PICMG 3.3 — коммутирующие фаб рики топологии «звезда» (StarFabric); ● PICMG 3.4 — быстрый интерфейс для ПК (PCI Express); ● PICMG 3.5 — подсистемы ввода вы вода RapidIO (RIO). Новая спецификация ATCA опреде ляет быстродействующую среду ком мутируемой связи на задней панели, гарантирует высокую надёжность, обеспечивает организацию общего уп равления системой, «горячую» замену плат и упрощает организацию сервиса на основе коммутирующих фабрик. Данные коммутируются и передаются с мультигигабитной скоростью, при этом разработчики должны рассматри вать параметры всех соединителей как часть линии передачи сигналов и учи тывать их импеданс, время задержки передаваемых сигналов, перекосы при передаче сигналов и перекрёстные на водки. Задняя панель становится основной частью (ядром) взаимодей ствий между всеми модулями системы. На рис. 7 в качестве примера показаны задние панели (кросс платы) системы AdvancedTCA фирмы Schroff, обеспе чивающие соединения «точка точка» независимо от протокола, имеющие 4 независимых сегмента для резерви рованного питания и поддерживающие топологии (рис. 8) «двойная звезда» (Dual Star) или «полносвязная ячеистая сеть» (Full Mesh). Несущая плата может быть пассивной или выполненной в виде одноплатного серверного компь ютера (SBC). Кабельные соединения с задней панелью и мезонинными плата ми становятся частью инфраструкту ры, обеспечивающей возможность ра боты на высоких скоростях. Вместо традиционной передачи сигналов по отдельным проводам вводится диффе ренциальный метод передачи сигна лов, по которому сигнал передаётся в виде разности напряжений по выде ленной паре линий. Для передачи каж дого сигнала с низким уровнем напря жения выделяют две отдельные линии, что улучшает изоляцию от различных шумов (перекрестных и электромаг нитных наводок). Соединители задней панели и мезонинных модулей должны контролировать импеданс сигнальной пары. Характеристический импеданс ОБ ЗОР / АППА РАТ НЫЕ С Р Е ДС Т В А 17 СТА 1/2009 www.cta.ru Рис. 6. Встраиваемые компактные AMC модули, несущие макромодули и шасси AdvancedTCA фирмы Schooff Рис. 7. Задние панели (кросс платы) системы AdvancedTCA фирмы Schroff Надёжные коммутаторы увеличивают системную доступность, ограничивая отдельные сбои Связь между коммутаторами обеспечивает координацию и защиту от ошибок Два системных слота выделяются для коммутируемых ресурсов Число маршрутизи$ руемых направлений сохраняется небольшим, что снижает стоимость связей по задней панели Узлы поддерживают избыточные линии, по одной на каждый коммутатор Прикладная цель: для приложений, где требования определяются особой чувствительностью к задержкам (например, модульные серверы); единый подход снижает стоимость и сложность обслуживания Коммутируемый сервис и управление распределены по всем системным слотам Пропускная способность данных масштабируется с каждым дополнительным узлом Связи фабрики избыточны и широко доступны Все системные слоты идентичны Прикладная цель: для приложений, связанных с большими потоками данных (маршрутизаторы); узлы поддерживают сервис коммутации второго уровня и выше, высокую избыточность и масштабируемость а б Рис. 8. Топологии коммутирующих фабрик «двойная звезда» (а) и «полносвязная ячеистая сеть» (б) © СТА-ПРЕСС