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管理仲裁卡、機架設備及機架設備的業務管理方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201210062187.9

申請日:

2012.03.09

公開號:

CN102624532B

公開日:

2015.01.21

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H04L 12/02申請日:20120309|||公開
IPC分類號: H04L12/937(2013.01)I; H04L12/24 主分類號: H04L12/937
申請人: 北京星網銳捷網絡技術有限公司
發明人: 王林火; 陳武
地址: 100036 北京市海淀區復興路29號中意鵬奧酒店東塔A座12層
優先權:
專利代理機構: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205 代理人: 馬爽
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201210062187.9

授權公告號:

102624532B||||||

法律狀態公告日:

2015.01.21|||2012.09.26|||2012.08.01

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供一種管理仲裁卡、機架設備及機架設備的業務管理方法。管理仲裁卡包括:分別與機架設備各板卡所在槽位的管理業務通道相連的多個端口,以及與多個端口相連的轉發模塊。機架設備包括上述管理仲裁卡以及多個板卡。方法包括:管理仲裁卡的多個端口中的第一端口接收到機架設備的第一板卡的第一報文;根據第一報文中攜帶的第二板卡的槽位信息,以及端口與槽位之間的對應關系,在多個端口中獲得與第二板卡的槽位相對應的第二端口;通過第二端口將第一報文轉發給第二板卡。本發明提供的方案減少了機架設備的管理板與線卡之間的連接點,降低了布線難度。

權利要求書

1.一種管理仲裁卡,其特征在于,包括:分別與機架設備各板卡所在槽
位的管理業務通道相連的多個端口,以及與所述多個端口相連的轉發模塊;
所述轉發模塊用于:如果所述多個端口中的第一端口接收到所述機架設
備的第一板卡發送的第一報文,根據所述第一報文中攜帶的第二板卡的槽位
信息,以及端口與槽位之間的對應關系,在所述多個端口中獲得與所述第二
板卡的槽位相對應的第二端口,并通過所述第二端口將所述第一報文轉發給
所述第二板卡。
2.根據權利要求1所述的管理仲裁卡,其特征在于,所述第一報文中還
攜帶所述第一板卡的槽位信息;所述管理仲裁卡還包括:建立模塊;
所述建立模塊用于:建立所述第一端口與所述第一板卡的槽位之間的對
應關系。
3.根據權利要求1所述的管理仲裁卡,其特征在于,所述第一報文中還
攜帶主控信息,所述管理仲裁卡還包括:確定模塊;
所述確定模塊用于:根據所述第一報文中攜帶的主控信息確定所述第一
板卡為所述機架設備的主控板。
4.根據權利要求1所述的管理仲裁卡,其特征在于,所述管理仲裁卡還
包括:主控管理模塊;
所述主控管理模塊用于:如果在預設時間內,主控板的槽位對應的端口
沒有接收到攜帶有主控信息的報文,則確定主控板故障,根據預設的主控選
舉策略,在所述機架設備的全部板卡中選舉新的主控板。
5.根據權利要求4所述的管理仲裁卡,其特征在于,所述管理仲裁卡還
包括:通知模塊;
所述通知模塊用于接收主控管理模塊發送的新的主控板的槽位信息,根
據所述新的主控板的槽位信息,以及端口與槽位之間的對應關系,獲得所述
新的主控板的槽位對應的端口,向所述新的主控板的槽位對應的端口發送第
一通知消息,以通知所述新的主控板開始作為主控板工作,向其他端口發送
第二通知消息,以通知其他板卡所述新的主控板的槽位信息。
6.根據權利要求所述4的管理仲裁卡,其特征在于,所述主控管理模塊
還用于:對所述主控板的槽位對應的端口接收和發送的報文進行備份,并將
備份的報文同步到其他板卡中。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的管理仲裁卡,其特征在于,還包
括:鏈路管理模塊;
所述鏈路管理模塊用于:建立主控板的槽位對應的端口與所述機架設備
的其他板卡的槽位對應的端口之間的鏈路關系;
相應的,所述轉發模塊在將所述第一報文轉發給所述第二板卡之前,還
用于:判斷所述第一端口與第二端口之間是否存在所述鏈路關系;如果存在,
將所述第一報文轉發給所述第二板卡。
8.一種機架設備,其特征在于,包括:多個板卡以及如權利要求1至7
中任一項所述的管理仲裁卡。
9.一種如權利要求8所述的機架設備的業務管理方法,其特征在于,包
括:
管理仲裁卡的多個端口中的第一端口接收到機架設備的第一板卡的第一
報文;
根據所述第一報文中攜帶的第二板卡的槽位信息,以及端口與槽位之間
的對應關系,在所述多個端口中獲得與所述第二板卡的槽位相對應的第二端
口;
通過所述第二端口將所述第一報文轉發給所述第二板卡。
10.根據權利要求9所述的方法,其特征在于,所述第一報文中還攜帶
所述第一板卡的槽位信息;所述方法還包括:
建立所述第一端口與所述第一板卡的槽位之間的對應關系。
11.根據權利要求9所述的方法,其特征在于,所述第一報文中還攜帶
主控信息,所述方法還包括:
根據所述第一報文中攜帶的主控信息確定所述第一板卡為所述機架設備
的主控板。
12.根據權利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法還包括:
如果在預設時間內,所述主控板的槽位對應的端口沒有接收到攜帶有主
控信息的報文,則確定主控板故障,根據預設的主控選舉策略,在所述機架
設備的全部板卡中選舉新的主控板。
13.根據權利要求12所述的方法,其特征在于,所述方法還包括:
根據所述新的主控板的槽位信息,以及端口與槽位之間的對應關系,獲
得所述新的主控板的槽位對應的端口,向所述新的主控板的槽位對應的端口
發送第一通知消息,以通知所述新的主控板開始作為主控板工作,向其他端
口發送第二通知消息,以通知其他板卡所述新的主控板的槽位信息。
14.根據權利要求12所述的方法,其特征在于,所述方法還包括:對所
述主控板的槽位對應的端口接收和發送的報文進行備份,并將備份的報文同
步到其他板卡中。
15.根據權利要求9至14中任一項所述的方法,其特征在于,所述方法
還包括:
建立主控板的槽位對應的端口與所述機架設備的其他板卡的槽位對應的
端口之間的鏈路關系;
相應的,所述通過所述第二端口將所述第一報文轉發給所述第二板卡之
前,所述方法還包括:
判斷所述第一端口與第二端口之間是否存在所述鏈路關系;
如果存在,執行所述通過所述第二端口將所述第一報文轉發給所述第二
板卡的步驟。

說明書

管理仲裁卡、機架設備及機架設備的業務管理方法

技術領域

本發明涉及機架設備的通訊技術,尤其涉及一種管理仲裁卡、機架設備
及機架設備的業務管理方法。

背景技術

數據通訊領域中的匯聚層、核心層交換機以及路由器設備,承載著整
網的大量關鍵數據業務,具有高密度、高帶寬、高穩定性的特點。一般采
用分布式機架式架構。如圖1所示的現有技術提供的機架產品結構示意
圖,以6槽位機架產品為例,一般由2塊管理板與4張業務線卡組成。其
中,2張管理板分別作為主管理板和從管理板。主管理板正常工作時,通
過連接到線卡的管理業務通道,負責機架產品所有業務槽位的管理、其他
管理板的管理控制以及管理配置,通過數據業務通道完成線卡業務的跨槽
位轉發。線卡通過連接到管理板的管理數據流通道與管理板進行配置通
信,通過數據業務通道完成數據轉發。一般情況下,管理業務通道與數據
業務通道彼此相互獨立,沒有直接的聯系。

主、從管理板的冗余設計主要是為了提高系統的穩定性。一般的冗余
設計受限于機架尺寸結構、其他成本或者布局布線的約束,采用1+1冗余
模式,也即上述的一個主管理板配一個從管理板,當主管理板無法正常工
作時,由從管理板接替原主管理板的工作,以有效保障系統的穩定性。但
是,傳統的1+1冗余模式中,每個管理板的都需要分別與每個槽位的線卡
相連,例如業內常用的管理業務通道采用100BASE-X/T等高速串行總線
互連。這樣一個互連通路至少需要4個連接點(TX+/-,RX+/-)。那么,
4槽設備的每張管理板需要16個連接點,18槽設備的每張管理板需要72
個連接點。

這么多的連接點在管理板端高度密集,嚴重加大管理板的管理負荷,
增加管理板的布局走線難度,增加管理板的設計成本,同時,由于1+1冗
余模式要求兩張管理板的配置完全一樣,這就更進一步地增加了設計難度
以及設計成本。

發明內容

為了降低機架設備布局走線難度,本發明提供一種管理仲裁卡,包括:

分別與機架設備各板卡所在槽位的管理業務通道相連的多個端口,以及
與所述多個端口相連的轉發模塊;

所述轉發模塊用于:如果所述多個端口中的第一端口接收到所述機架設
備的第一板卡的第一報文,根據所述第一報文中攜帶的第二板卡的槽位信息,
以及端口與槽位之間的對應關系,在所述多個端口中獲得與所述第二板卡的
槽位相對應的第二端口,并通過所述第二端口將所述第一報文轉發給所述第
二板卡。

本發明還提供一種機架設備,包括:多個板卡以及如上所述的管理仲裁
卡。

本發明還提供了一種機架設備的業務管理方法,包括:

管理仲裁卡的多個端口中的第一端口接收到機架設備的第一板卡的第一
報文;

根據所述第一報文中攜帶的第二板卡的槽位信息,以及端口與槽位之間
的對應關系,在所述多個端口中獲得與所述第二板卡的槽位相對應的第二端
口;

通過所述第二端口將所述第一報文轉發給所述第二板卡。

本發明的技術效果是:在機架設備中增設管理仲裁卡,該管理仲裁卡具
有多個端口,分別與機架設備各板卡的管理業務通道相連,機架設備各板卡
將管理業務報文發送給管理仲裁卡,由管理仲裁卡的轉發模塊控制管理業務
報文的轉發。同時,機架設備的全部板卡的管理業務通道僅與管理仲裁卡相
連,極大降低了管理業務通道連接點的數量,建筑降低了設計復雜度并節約
了設計成本,使用時管理仲裁卡布占用機架設備的槽位,成本小,收益大。

附圖說明

圖1為現有技術提供的機架產品結構示意圖;

圖2為本發明實施例一提供的管理仲裁卡的結構示意圖;

圖3為本發明實施例一提供的通過無源背板與機架設備的管理板以及線
卡的管理業務通道相連的結構示意圖;

圖4為本發明實施例二提供的管理仲裁卡的結構示意圖;

圖5為本發明實施例三提供的機架設備的結構示意圖;

圖6為本發明實施例四提供的機架設備的業務管理方法流程圖。

具體實施方式

圖2為本發明實施例一提供的管理仲裁卡的結構示意圖,如圖2所示,
該管理仲裁卡包括:分別與機架設備各板卡所在槽位的管理業務通道相連的
多個端口(1~N),以及與多個端口相連的轉發模塊。其中,轉發模塊用于
如果多個端口中的第一端口接收到機架設備的第一板卡發送的第一報文,根
據該第一報文中攜帶的第二板卡的槽位信息,以及端口與槽位之間的對應關
系,在多個端口中獲得與第二板卡的槽位相對應的第二端口,并通過第二端
口將第一報文轉發給第二板卡。

其中,管理仲裁卡可以通過無源背板與機架設備的管理板以及線卡的管
理業務通道相連的結構示意圖可以如圖3所示,圖3中仍然以6槽位機架設
備為例,其中,管理業務通道在本發明實施例中可以為100Base-T管理通道。
管理板以及線卡總共需要6個管理業務通道與管理仲裁卡相連。對于管理仲
裁卡而言,僅負責報文的轉發,沒有其他業務信號的連接。與背板相連的信
號也只有100Base-T管理通道,在固定的線卡寬度尺寸上,可以放置足夠多
的連接點,以便支持更多的線卡槽位。與現有技術相比,明顯降低了背板的
連線復雜度,節約了設計成本。

上述第一報文中還可以攜帶第一板卡的槽位信息,則在上述實施例提供
的管理仲裁卡的基礎上,該管理仲裁卡還可以包括:建立模塊。該建立模塊
用于:建立第一端口與第一板卡的槽位之間的對應關系。該建立模塊可以用
于建立端口與槽位之間的對應關系,但并不用以限制該端口與槽位之間的對
應關系的獲得方式。該端口與槽位之間的對應關系還可以是預先在管理仲裁
卡中設置的,或者其他方式獲得的。其中,以圖3所示的6槽機架設備為例
進行說明,端口與槽位之間的對應關系可以但不限于如下表1所示:

表1

??槽位號
??對應100M網絡端口號
??CM1
??端口1
??CM2
??端口2
??SLOT1
??端口3
??SLOT2
??端口4
??SLOT3
??端口5
??SLOT4
??端口6
??......
??......

上述第一報文中還可以攜帶主控信息,則在上述實施例提供的管理仲裁
卡的基礎上,該管理仲裁卡還可以包括:確定模塊。該確定模塊用于:確定
第一板卡為機架設備的主控板。還需要說明的是,確定模塊用于確定機架設
備的主控板,但并不是唯一一種確定主控板的方式。還可以采用默認設置主
控或者手動配置主控板等多種形式,此處不做限定。攜帶有主控信息的第一
報文是機架設備的當前主控板發送給管理仲裁卡,用于告知管理仲裁卡主控
板工作正常的報文。主控信息可以是任意形式、任意內容的信息,只要可以
與其他非主控板的板卡發送的信息相區分即可。例如一個特殊符號、一個特
定含義的字符串、一個數字等等形式均可以作為主控信息。其中,以圖3所
示的6槽機架設備為例進行說明,如果來自管理板或線卡的第一報文中還攜
帶有主控信息,則將該端口對應的槽位確定為主控板所在槽位,并記錄在端
口與槽位之間的對應關系中。增加了主控板所在槽位的槽位與端口之間的對
應關系可以但不限于如表2所示:

表2

??槽位號
??對應100M網絡端口號
??是否為主控板

??CM1
??端口1
??否
??CM2
??端口2
??否
??SLOT1

??端口3


??是
??SLOT2
??端口4
??否
??SLOT3
??端口5
??否
??SLOT4
??端口6
??否
??......
??......
??......

需要說明的是,包括管理仲裁卡以及機架設備在內的系統,在啟動后,
可以將槽位號為CM1的管理板作為整個系統的主控板。主控板進入正常的管
理狀態,通過管理業務通道向管理仲裁卡發送報文,其目的是與各板卡進行
通訊,以維持必要的管理業務。而各板卡通過各自的管理業務通道向管理仲
裁卡發送報文,其目的是與主控板進行通訊。除此之外,主控板還可以定時
向管理仲裁卡發送攜帶有主控信息的報文,用以向管理仲裁卡宣稱自己為主
控板。攜帶有主控信息的報文可以是上述用以維持必要的管理業務的報文,
也可以是專門用以宣稱自己為主控板的報文,此處不做限定。不論是用以維
持必要的管理業務的報文(攜帶或者不攜帶主控信息),還是專門用以宣稱
自己為主控板的報文,都需要攜帶槽位信息,以便根據端口與槽位之間的對
應關系,確定相應的端口,從而傳遞給相應槽位上的板卡。

在上述實施例提供的管理仲裁卡的基礎上,如圖4所示的本發明實施例
二提供的管理仲裁卡的結構示意圖,該管理仲裁卡還可以包括:主控管理模
塊。該主控管理模塊用于:如果在預設之間內,主控板的槽位對應的端口沒
有接收到攜帶有主控信息的報文,則確定主控板故障,根據預設的主控選舉
策略,在機架設備的全部板卡中選舉新的主控板。

攜帶有主控信息的報文是機架設備的當前主控板發送給管理仲裁卡,用
于告知管理仲裁卡主控板工作正常的報文,如果在預定的時間內,管理仲裁
卡沒有接收到攜帶有主控信息的報文,則管理仲裁卡判定主控板故障或者不
在位,該機架設備需要重新選舉主控板。

主控選舉策略可以是預先定制、并配置在管理仲裁卡上。具體的,仍以
圖3所示的6槽機架為例,主控選舉策略可以但不限于如下所示:

策略1、CM1/CM2同時在位,則CM1為主控板,CM2為一級備用主控
板,在位線卡為二級備用主控板;

策略2、CM1不在或故障,則CM2優先升級為主控板;

策略3、CM1/CM2同時不在位,則槽位號高者,優先升級為主控板;

策略4、CM1/CM2同時不在位,則業務最少者,優先升級為主控板;

等等。

在上述實施方式的基礎上,該管理仲裁卡還可以包括:通知模塊。該通
知模塊用于:接收主控管理模塊發送的新的主控板的槽位信息,根據該新的
主控板的槽位信息,以及端口與槽位之間的對應關系,獲得該新的主控板的
槽位對應的端口,向該新的主控板的槽位對應的端口發送第一通知消息,以
通知該新的主控板開始作為主控板工作,向其他端口發送第二通知消息,以
通知其他板卡該新的主控板的槽位信息。

還需要說明的是,主控管理模塊還可以用于:對主控板的槽位對應的端
口接收和發送的報文進行備份,并將備份的報文同步到其他板卡中。該備份
的時間或者方式可以根據系統需要進行設定,如定時備份、定期備份等多種
方式,此處不做限定。這種備份可以使得確定新的主控板后,無論該主控板
是管理板或者是線卡,都可以直接接管系統,非常方便快捷地完成冗余管理
的過程。

在上述實施方式的基礎上,該管理仲裁卡還可以包括:鏈路管理模塊。
該鏈路模塊用于:建立主控板的槽位對應的端口與機架設備的其他板卡的槽
位對應的端口之間的鏈路關系;相應的,轉發模塊在將第一報文轉發給第二
板卡之前,還用于:判斷第一端口與第二端口之間是否存在鏈路關系,如果
存在,將第一報文轉發給第二板卡。

進一步的,對于主控管理模塊需要說明的是,該主控管理模塊可以通過
CPU實現,該主控管理模塊可以通過I2C獲得主控板選舉策略,還可以通過
I2C獲得鏈路管理模塊建立的鏈路關系,同時,該主控管理模塊可以通過PCIE
實現與轉發模塊之間的通訊。上述轉發模塊、建立模塊、確定模塊、通知模
塊可以是一個一個分離的模塊,也可以通過ASIC實現。

本發明實施例提供的管理仲裁卡具有多個端口,分別與機架設備各板卡
的管理業務通道相連,機架設備各板卡將管理業務報文發送給管理仲裁卡,
由管理仲裁卡的轉發模塊控制管理業務報文的轉發。同時,機架設備的全部
板卡的管理業務通道僅與管理仲裁卡相連,極大降低了管理業務通道連接點
的數量,顯著降低了設計復雜度并節約了設計成本,使用時管理仲裁卡不占
用機架設備的槽位,成本小,收益大。進一步的,如果管理仲裁卡在預設時
間內接收不到來自機架設備主控板的攜帶有主控信息的報文,則確定主控板
故障,可以通過預設的主控選舉策略,在機架設備的所有板卡中選舉出新的
主控板。使得雙管理板下的1+1冗余模式提升為N+N冗余模式,機架設備中
的所有板卡都可以作為新的主控板,極大地提升了設備的可靠性。尤其是在
高可靠性數據中心應用中,有效做到了當雙管理板都故障時,其他在線業務
線卡升級為主控板,接管整個機架設備,確保業務不中斷。

圖5為本發明實施例三提供的機架設備的結構示意圖,如圖5所示,該
機架設備包括多個板卡以及上述實施方式中提供的管理仲裁卡,不做贅述。

圖6為本發明實施例四提供的機架設備的業務管理方法流程圖,如圖6
所示,該方法包括:

步驟601、管理仲裁卡的多個端口中的第一端口接收到機架設備的第一
板卡的第一報文;

步驟602、根據第一報文中攜帶的第二板卡的槽位信息,以及端口與槽
位之間的對應關系,在多個端口中獲得與第二板卡的槽位相對應的第二端口;

步驟603、通過第二端口將第一報文轉發給第二板卡。

在上述方法實施例的基礎上,一種實施方式下,該第一報文中還可以攜
帶第一板卡的槽位信息,則該方法還可以包括:建立第一端口與第一板卡的
槽位之間的對應關系。

在上述方法實施例的基礎上,又一種實施方式下,該第一報文中還攜帶
主控信息,則該方法還可以包括:根據第一報文中攜帶的主控信息確定第一
板卡為機架設備的主控板。

在上述方法實施例的基礎上,該方法還可以包括:如果在預設時間內,
所述主控板的槽位對應的端口沒有接收到攜帶有主控信息的報文,則確定主
控板故障,根據預設的主控選舉策略,在所述機架設備的全部板卡中選舉新
的主控板。

上述預設時間可以根據系統的實際需要進行設定,此處不做限定。

在上述方法實施例的基礎上,該方法還可以包括:根據新的主控板的槽
位信息,以及端口與槽位之間的對應關系,獲得新的主控板的槽位對應的端
口,向新的主控板的槽位對應的端口發送第一通知消息,以通知新的主控板
開始作為主控板工作,向其他端口發送第二通知消息,以通知其他板卡新的
主控板的槽位信息。

在上述方法實施例的基礎上,該方法還可以包括:對主控板的槽位對應
的端口接收和發送的報文進行備份,并將備份的報文同步到其他板卡中。

在上述方法實施例的基礎上,該方法還可以包括:建立主控板的槽位對
應的端口與所述機架設備的其他板卡的槽位對應的端口之間的鏈路關系;相
應的,在步驟603之前,還可以包括:判斷第一端口與第二端口之間是否存
在鏈路關系;如果存在,執行步驟603。

本領域普通技術人員可以理解:實現上述各方法實施例的全部或部分步
驟可以通過程序指令相關的硬件來完成。前述的程序可以存儲于一計算機可
讀取存儲介質中。該程序在執行時,執行包括上述各方法實施例的步驟;而
前述的存儲介質包括:ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼
的介質。

本發明實施例提供的機架設備的業務管理方法,該管理仲裁卡具有多個
端口,分別與機架設備各板卡的管理業務通道相連,機架設備各板卡將管理
業務報文發送給管理仲裁卡,由管理仲裁卡的鏈路管理模塊控制管理業務報
文的轉發。同時,機架設備的全部板卡的管理業務通道僅與管理仲裁卡相連,
極大降低了管理業務通道連接點的數量,顯著降低了設計復雜度并節約了設
計成本,使用時管理仲裁卡不占用機架設備的槽位,成本小,收益大。進一
步的,如果管理仲裁卡在預設時間內接收不到來自機架設備主控板的攜帶有
主控信息的報文,則確定主控板故障,可以通過預設的主控選舉策略,在機
架設備的所有板卡中選舉出新的主控板。使得雙管理板下的1+1冗余模式提
升為N+N冗余模式,機架設備中的所有板卡都可以作為新的主控板,極大地
提升了設備的可靠性。尤其是在高可靠性數據中心應用中,有效做到了當雙
管理板都故障時,其他在線業務線卡升級為主控板,接管整個機架設備,確
保業務不中斷。

最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案,而非對
其限制;盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明,本領域的普通
技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,
或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并
不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。

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管理 仲裁 機架 設備 業務 方法
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