Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

CPSB: сеть Ethernet в шасси CompactPCI

В. И. Шельгов

Чтобы выжить и успешно развиваться в условиях сильной конкуренции, сервис-провайдеры должны, не допуская роста текущих расходов, повышать свои доходы путем привлечения новых клиентов и предоставления дополнительных услуг. Для этого им необходимы основанные на открытых стандартах высокопроизводительные, масштабируемые и надежные программно-аппаратные телекоммуникационные платформы с гибкой конфигурацией.

Многим из этих требований соответствует ставшая популярной среди разработчиков телекоммуникационного оборудования архитектура CompactPCI. По данным корпорации Venture Development, мировой объем продаж плат CompactPCI увеличится с 500 млн долл. в 2000 г. до 1,4 млрд долл. в 2004 г. Современные платформы CompactPCI поддерживают "горячую" замену своих плат, резервные компоненты и шину компьютерной телефонии, что делает их весьма привлекательными для развертывания многих телекоммуникационных приложений. Вместе с тем разработчики связной аппаратуры и ее пользователи видят существенные ограничения этой архитектуры.

Ограничения CompactPCI

Прежде всего стоит отметить, что CompactPCI — это разделяемая шина с максимальной скоростью передачи данных (в 64-разрядном и 66-МГц варианте) около 4 Гбит/с, поддерживающая до восьми слотов для подключения соответствующих устройств. Таким образом, пропускная способность шины в расчете на один слот составляет 530 Мбит/с, а этого уже недостаточно для эффективной работы высокопроизводительных сетевых контроллеров (например, типа Gigabit Ethernet).

Кроме того, каждая плата в системе CompactPCI должна иметь драйверы, совместимые с драйверами других плат и операционной системой, функционирующей на процессорной (ЦПУ) плате. Несмотря на широкий выбор представленных на рынке плат CompactPCI, нельзя исключить ситуацию, когда драйвера для выбранной ОС может не оказаться в арсенале программных средств производителя нужной платы. Это чревато задержкой в разработке нового оборудования.

Необходимо также отметить, что одна вышедшая из строя плата CompactPCI способна захватить шину и парализовать работу всей системы. От этого можно застраховаться, используя систему с двумя шинами, но такая конфигурация стоит дороже (одношинной) и не решает проблему со скоростными ограничениями шины CompactPCI.

Переход на выделенные коммутируемые каналы Ethernet

Для устранения перечисленных выше недостатков архитектуры CompactPCI в рамках консорциума PCI Industrial Computer Manufacturers Group (PICMG) был создан подкомитет PICMG 2.16. Он разработал одноименный стандарт на систему CompactPCI c коммутирующей пакеты объединительной платой (CompactPCI Packet Switching Backplane — CPSB), ратифицированный 5 сентября текущего года на конференции Embedded Systems Conference в Бостоне.

Стандарт PICMG 2.16 предполагает организацию на объединительной плате CompactPCI дуплексных 10/100/ 1000-Мбит/с каналов Ethernet типа "точка—точка", связывающих так называемые узловые слоты (node slots) с одним или двумя инфраструктурными слотами (fabric slots), к которым подключаются коммутаторы Ethernet, выполненные в виде модулей CompactPCI. Таким образом в рамках системы CompactPCI можно организовать одну или две резервирующие друг друга встроенные коммутируемые сети Ethernet, каждая с топологией типа "звезда". В 19-дюймовом шасси CompactPCI стандартом PICMG 2.16 предусмотрено наличие до 19 узловых и до двух инфраструктурных слотов (рис. 1).

Архитектура CPSB существенно повышает производительность и надежность системы CompactPCI, улучшает ее масштабируемость. Она как бы перемещает трафик данных из разделяемой шины CompactPCI в двойную коммутируемую сеть Ethernet. При использовании двух гигабитовых коммутаторов максимальная пропускная способность этой сети достигает 40 Гбит/с, что примерно в десять раз больше пропускной способности самой быстродействующей шины CompactPCI. Соответствующие стандарту PICMG 2.16 гигабитовые коммутаторы с 20 и 24 портами планирует выпустить компания RAMiX. Фирма Performance Technologies анонсировала коммутатор CPC5400 с восемью 10/100/1000-Мбит/с портами, что позволяет реализовать 16-Гбит/с сеть. Согласно сообщению фирмы, этот продукт будет доступен заказчикам только в январе 2002 г. В настоящее же время выпускаются PICMG 2.16-совместимые Ethernet-коммутаторы с 24 10/100-Мбит/с портами и двумя портами Gigabit Ethernet. В случае применения этих устройств максимальная пропускная способность встроенной сети Ethernet составит 4 Гбит/с. Каждый узловой слот может иметь до двух дуплексных коммутируемых 10/100/1000-Мбит/с канальных портов (link ports), сигналы которых передаются через разъем P3.

Необходимо отметить, что платы, устанавливаемые в узловые слоты, должны представлять собой "интеллектуальные" устройства, имеющие собственные ОС (со стеком протоколов и другим сетевым ПО), процессоры, ОЗУ и, естественно, один или более интерфейсов Ethernet. Таким образом, при построении или расширении телекоммуникационной системы осуществляется не интеграция интерфейсных плат с процессорной платой на уровне драйверов, а подключение в значительной степени автономно работающих сетевых устройств к встроенной сети Ethernet. Это существенно упрощает и ускоряет построение и расширение системы. При изменении требований к ней отдельные платы можно легко заменить, не мешая при этом работе других ее компонентов. Стандартом PICMG 2.16 предусмотрена "горячая" замена плат. Необходимо отметить, что соответствующие этому стандарту платы коммутаторов

Ethernet имеют как внутренние (обращенные к объединительной плате), так и внешние порты, предназначенные для подключения дополнительных систем CPSB и каналов внешних сетей Ethernet.

Важно подчеркнуть, что новый стандарт PICMG 2.16 не заменяет, а дополняет предыдущие стандарты PICMG 2.x. Определяя передачу пакетов Ethernet через разъемы P3 (в узловых и инфраструктурных слотах) и P5 (в инфраструктурных слотах), он допускает также наличие в одной и той же системе шины CompactPCI, сигналы которой передаются через разъемы P1 и P2, и шины компьютерной телефонии H.110, использующей разъемы P4. (В общей сложности слот CompactPCI содержит пять разъемов — от P1 до P5.) Компоненты, поддерживающие стандарт PICMG 2.16, могут функционировать в одном и том же шасси с обычными интерфейсными платами CompactPCI и устройствами компьютерной телефонии, что обеспечивает высокую гибкость создания системных конфигураций и возможность использования унаследованных устройств.

По мнению аналитиков, система CompactPCI гораздо удобнее в обслуживании и надежнее в работе, чем совокупность обычных сетевых устройств, установленных в 19-дюймовую аппаратную стойку, поскольку при использовании этой системы исчезает жуткий клубок из соединительных шнуров. В результате уменьшается вероятность возникновения ошибок при соединении устройств, да и сама система CompactPCI надежнее гибких шнуров и их разъемов. Кроме того, при замене устанавливаемых в стойку устройств аналогичными по функциональности платами CompactPCI (когда это возможно) ИТ-решение становится гораздо компактнее.

Примеры решений на основе систем CPSB

Новый стандарт существенно расширяет возможности архитектуры CompactPCI, позволяя реализовывать самые разные телекоммуникационные решения с различными уровнями отказоустойчивости. Это может быть кластер ультракомпактных серверов, состоящий из установленных в узловые слоты серверных плат формата CompactPCI, которые связаны с "внешним миром" с помощью находящегося в том же шасси коммутаторного модуля Ethernet. Аналогичным образом реализуется и мультиплексор DSLAM, только вместо серверов в узловые слоты устанавливаются линейные платы xDSL, а связующим звеном по-прежнему остается коммутаторный модуль (рис. 2). Наличие в одном шасси шин CompactPCI, H.110 и инфраструктуры CPSB позволяет создавать интегрированные устройства доступа и шлюзы IP-телефонии. Пример такого шлюза показан на рис. 3. Он состоит из платы E1, процессоров цифровой обработки сигналов (DSP), процессорной платы и коммутаторного модуля.

Обеспечиваемый архитектурой CPSB рост производительности системы CompactPCI позволяет реализовывать телекоммуникационные решения повышенной емкости. По данным компании Motorola, шлюз IP-телефонии на базе типичной системы CompactPCI с шиной H.110 поддерживает до 2 тыс. пользователей одновременно, а в случае применения PIСMG 2.16-совместимой системы максимальная емкость шлюза составляет 5—10 тыс. пользователей. Все более мощным современным DSP-модулям CompactPCI нужны обладающие достаточно высокой пропускной способностью средства межмодульной связи.

Оборудование CPSB

Несмотря на новизну стандарта, многие производители уже предлагают решения на его основе. Так, на базе своей 16-слотовой платформы CompactPCI высокой готовности CPX8216 компания Motorola выпустила новую платформу HXP, поддерживающую шину CompactPCI, двойную (с резервированием) Ethernet-инфраструктуру стандарта PICMG 2.16 и шину компьютерной телефонии H.110 (рис. 4). Платформа оснащена коммутаторными модулями IPSB, работающими на втором и третьем уровнях модели OSI. Фирма Performance Technologies разработала семейство CPSB-совместимых продуктов IPnexus, в которое вошли ранее упоминавшийся восьмипортовый гигабитовый коммутатор CPC5400, коммутатор серии CPC440x c 24 10/100-Мбит/с портами и двумя портами Gigabit Ethernet, восьмипортовый T1/E1/J1-адаптер CPC388 и двухпортовый T3/H.110-коммутатор CPC396. Компания Intel выпускает восьмислотовую (один инфраструктурный и семь узловых слотов) платформу NetStructure ZT 5090, ядром которой является маршрутизирующий коммутатор ZT 8101 с 24 10/100-Мбит/с портами Fast Ethernet и двумя портами Gigabit Ethernet. Кроме вышеназванных компаний, совместимое со стандартом PICMG 2.16 оборудование предлагают фирмы Force Computers, ZNYX Networks и другие производители.





  
14 '2001
СОДЕРЖАНИЕ

колонка редактора

• В огне не горит и в воде не тонет

бизнес

• Новая роль информационной службы предприятия

• Партнеры Netkom учатся продавать ПО IBM

• WinXP: новая ОС... и новые проблемы

• Количество переходит в качество

локальные сети

• Искусство сращивания проводников

• Такие нужные коммутационные панели

• Тестируем беспроводные SOHO-шлюзы

• Путеводитель по стандартам на беспроводные ЛВС

корпоративные сети

• Windows Messenger - новая "приманка" Microsoft для своей ОС

• Почему имеет смысл использовать IP-системы хранения данных?

• CPSB: сеть Ethernet в шасси CompactPCI

• Контроль над версиями ПО: чей инструмент лучше?

• Редакторы DTD-определений и схем XML

услуги сетей связи

• Информационные услуги Кемеровской ГТС

• Конвергенция - путь к золотой середине

защита данных

• Электропитание non-stop

новые продукты

• WiseWan 5.0 - "интеллектуальная" система управления WAN-каналами; Siemens расширяет модельную линию DECT-телефонов; Новые серверы Dell; Concentus поможет достичь консенсуса; Новая версия WebSphere полностью обеспечивает решение задач развертывания и администрирования


• Калейдоскоп



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх