| 出版日期：2003-11-10 总期号：1265 本年期号：84 |
|
 |
建构高可靠度的CompactPCI系统
高可靠度（High Availability, HA）是现今市场中被过度使用的词汇，厂商沿用此词汇可定义从最简单的备援电源（power supply）一直到复杂度高的全备援系统（redundant system）。然而这却产生了“什么是高可靠度？”的问题，把高可靠度想成是系统使用率的提高或是宕机时间的减少，可能比较简单。现今许多电讯系统要求5个9（5 NINES）的可靠度、亦或一般通称的99.999%运作时间。每年可允许这些系统的总停机时间是5.26分钟（525,600分钟/年 x 99.999%），5分钟的宕机尚包括既定的系统维护及任何因系统之部分故障所造成的宕机时间。设计一个符合5个9（5 NINES）使用率的高可靠度系统，通常会需要系统的每项功能都有备援设计，也就是不允许单点的故障。在迈向高可靠度系统之路一般包括备援电源、备援风扇架与备援硬盘槽，这些备援零组件的加入将可以降低零组件故障而导致系统宕机的比率，因此，添加备援零组件增加了系统的可靠度。如各位所看到的，备援电源、风扇与硬盘是增加可靠度最直接的方式，然在系统中添加备援运算组件则是一件相当复杂的挑战。 将CompactPCI应用于 高可靠度的系统应用上 多年来系统开发者已将PICMG 2.0 CompactPCI 规格应用于各种可与高可靠度应用兼容的系统上，随着市场上对高可靠度的要求提高，CompactPCI系统便随之改进以因应新的挑战，而不再是原本简单的总线架构。 PICMG 2.0 CompactPCI系统是由一组或多组CompactPCI 总线所组成，每个总线最多可达8个CompactPCI板卡插槽，其中包含一个系统插槽（system slot）与最多达7个外围插槽（peripheral slot）。PCI总线是作为该总线内插槽之间的主要通讯途径，在这个架构下，PCI总线与系统插槽是一个可能的故障单点，故障的周边插槽会让整个PCI总线停止作用而阻碍了其它任一插槽之间的通讯。 在CompactPCI 加入 IP数据的传输 在2001年9月，PICMG协会核准PICMG 2.16 封包交换背板（Packet Switched Backplane）规格，本规格对于在一个CompactPCI架构里，外围插槽（peripheral slots）与光纤插槽（fabric slots）之间10/100/1000Mbit 以太网（Ethernet）互联做了详细定义。光纤插槽是相互备援的，PICMG2.16兼容系统已被广泛应用于多种用途上，以太网互联与IP数据传输需求的普遍特性促使系统提供者广泛采用此规格。图3显示典型的PICMG2.0与2.16架构。 在 PICMG 2.16 兼容系统中，IP数据传输可以作为系统内的主要通讯频道，这种通讯途径皆有备援联机到备援光纤插槽，PICMG 2.16规格提供了一种避免所有工作都挤在CompactPCI总线的架构，并在不增加系统成本的情况下增加系统可靠度。PICMG2.16兼容系统是自动备援的，不会产生单点故障。Ethernet光纤（Ethernet fabric）是新一代电信应用里处理封包数据传输的一种便利方法。 高可靠度CompactPCI 系统的下一步发展将是去除系统插槽（system slot）；因为应用程序利用现今系统的IP互联，PCI总线逐渐成为派不上用场的费用。PICMG协会现正进行CompactTCA的规格制订，CompactTCA规格可望结合AdvancedTCA（PICMG 3.0）所定义的系统管理能力、PICMG 2.0所定义的标准机箱（Form Factor）及PICMG 2.16所定义的数据传输。这种架构将不包含PCI总线，在此架构下的系统将能够支持24个外围插槽与2个光纤插槽。摒除PCI总线将可降低CompactPCI 系统所使用的电路板成本、降低提供备援系统插槽（system slot）的复杂性，以及增加插槽总数。 总结 PICMG 2.16封包交换背板（Packet Switched Backplane）规格是改善现今系统可靠度的可行方案之一法，排除第一代CompactPCI系统的单点故障与增加数据传输的备援，以提供5个9 （5 NINES，也就是99.999%）可靠度所需的基础。系统设计师需注意到很多厂商提供的产品是专属性（proprietary）的外围备援系统架构，这些封闭式的架构系统无法受益于目前的CompactPCI 开放式经济效益，可以确定的是使用PICMG 2.16 封包交换背板（Packet Switched Backplane）规格的CompactPCI 系统，不但可提供5个9（5 NINES）可靠度要求所需的点对点数据传输与备援，更可提供迈向未来的技术之路。 
作者简介 Jeff Munch先生目前为国际PICMG 3.0委员会的主席，同时也是凌华科技技术长。Munch先生在硬件设计、软件开发、与工程资源管理领域里有超过二十年的经验。在加入凌华的经营团队之前，Munch先生曾担任美国Motorola计算机事业群工程总监（Director of Engineering）及美国Pro-Log公司工程副总（Vice President of Engineering）。 |
||||||||||||||||||||||||||
