[發(fā)明專利]一種刀片服務(wù)器的數(shù)據(jù)分發(fā)平臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110204853.3
• 申請(qǐng)日: 2011-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN102244662A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵宗有;劉新春;楊曉君;姚文浩;鄭臣明;王暉;王英;柳勝杰;郝志彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 曙光信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): H04L29/06
• 分類號(hào): H04L29/06;H04L12/56
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)的架構(gòu)，具體來說，涉及一種基于FPGA的刀片服務(wù)器的數(shù)據(jù)分發(fā)平臺(tái)。

背景技術(shù)

目前龍芯刀片服務(wù)器系統(tǒng)一般采用的是Inifband交換模塊，但它并不支持千兆、萬兆光纖接口。而且他也沒辦法在交換之外對(duì)收到數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、處理和分發(fā)。所以有必要實(shí)現(xiàn)一款數(shù)據(jù)分發(fā)板，將通過多個(gè)千兆以太網(wǎng)和萬兆以太網(wǎng)收到的數(shù)據(jù)，篩選、處理后分發(fā)到各個(gè)刀片中去。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上問題，本發(fā)明提供了一種刀片服務(wù)器的數(shù)據(jù)分發(fā)平臺(tái)。

一種刀片服務(wù)器的數(shù)據(jù)分發(fā)平臺(tái)，包括主控模塊，刀片控制模塊，中板，萬兆網(wǎng)模塊和千兆網(wǎng)模塊，所述萬兆網(wǎng)模塊和千兆網(wǎng)模塊將信號(hào)傳遞給主控模塊，主控模塊將信號(hào)處理后轉(zhuǎn)發(fā)給刀片控制模塊，刀片控制模塊通過中板傳遞信號(hào)給刀片。

優(yōu)選的，所述主控模塊包括差分晶振，F(xiàn)PGA芯片，QDR2+模塊和DDR3模塊；所述差分晶振，QDR2+模塊和DDR3模塊直接與FPGA芯片連接。

優(yōu)選的，所述QDR2+模塊作為高速緩存，所述DDR3模塊作為大容量緩存。

優(yōu)選的，所述差分晶振在千兆網(wǎng)和萬兆網(wǎng)切換時(shí)切換工作頻率。

優(yōu)選的，所述千兆網(wǎng)模塊包括4路SFP模塊，所述SFP模塊將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送給主控模塊。

優(yōu)選的，所述萬兆網(wǎng)模塊包括XFP模塊和串并轉(zhuǎn)換模塊；接收兩路10GE輸入時(shí)，先通過XFP模塊將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為XFI電信號(hào)，然后通過串并轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)傳遞給主控模塊。

優(yōu)選的，所述刀片控制模塊數(shù)量為10個(gè)，所述刀片控制模塊在接收到主控模塊的分流信號(hào)后，將信號(hào)通過PCIE4x總線通過中板傳遞給刀片。

優(yōu)選的，所述主控模塊的配置文件存儲(chǔ)在3塊以菊花鏈方式連接的XCF32P芯片上。

優(yōu)選的，所述串并轉(zhuǎn)換模塊通過訪問IIC總線訪問內(nèi)部寄存器的方式來工作。

優(yōu)選的，所述FPGA采用XC6VLX240T芯片，所述刀片控制模塊采用XC5VLX50T，所述串并轉(zhuǎn)換模塊采用VSC8479A芯片。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的處理分發(fā)，使得只通過一塊數(shù)據(jù)分發(fā)板就可以將接受到的千兆以太網(wǎng)和萬兆以太網(wǎng)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選處理后分發(fā)到各個(gè)刀片中去。

附圖說明

圖1是本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

具體實(shí)施方式

使用一片XC6VLX240T作為主控芯片構(gòu)建整個(gè)系統(tǒng)。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入端有兩個(gè)，一種是通過兩路萬兆光纖接口，另一種是通過4路千兆管接口。萬兆的光信號(hào)通過XFP模塊轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再通過串并轉(zhuǎn)換芯片變?yōu)榈退俚男盘?hào)連接到240T的LVDS?IO上；千兆的關(guān)信號(hào)通過SFP模塊轉(zhuǎn)成電信號(hào)以后，直接連接到240T的GTX模塊上，不需要額外的收發(fā)器。在FPGA上還連接了兩路DDR3、TCAM和QDR2+，用來做數(shù)據(jù)緩存。

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸出端為10路PCIEx4，240T輸出20對(duì)高速差分信號(hào)兩兩一組連接到10片XC5VLX50T上，再由50T內(nèi)部的PCIE協(xié)議硬核轉(zhuǎn)換成PCIEx4的信號(hào)。最后這10路PCIEx4連接到中板上，經(jīng)中板轉(zhuǎn)接到10片刀片上。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入的一個(gè)方法是通過兩路1OGE輸入。首先通過XFP模塊將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成XFI的電信號(hào)，然后連接到SERDES芯片VSC8479上。通過VSC8479轉(zhuǎn)換成SFI-4接口，然后再連接到FPGA上。由于IO資源不夠，VSC8479只有少量的控制信號(hào)連接到了FPGA上，芯片的工作狀態(tài)主要通過IIC總線訪問內(nèi)部寄存器的方式來控制。兩個(gè)VSC8479和兩個(gè)XFP串接在同一個(gè)IIC總線上。由于是光接口，所以沒有將GND分割開來。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入的另一個(gè)方法是通過四路SFP模塊輸入。四路光信號(hào)通過SFP模塊以后變換成電信號(hào)，然后連接到FPGA的GTX模塊上，利用FPGA的高速IO來收發(fā)數(shù)據(jù)。為了能夠使用不同的協(xié)議和速率，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一個(gè)可變的時(shí)鐘。這個(gè)由IIC總線控制的差分晶振可以輸出不同的頻率，然后通過一個(gè)1∶5clock?buffer分發(fā)到4個(gè)SFP和FPGA中去，這樣可以保證他們的時(shí)鐘總是一起變化。

最終連接到刀片上的信號(hào)是4XPCIE，中板上最多有10個(gè)刀片所以在板上需要實(shí)現(xiàn)10路PCIE4X。每個(gè)50T實(shí)現(xiàn)一路PCIE，而每路的參考時(shí)鐘也直接從中板上引過來。這10個(gè)50T可以獨(dú)立工作，也有獨(dú)立的復(fù)位信號(hào)連接到中板上。此外中板的IIC總線也連接到240T上，以備有人想與這塊板通信。

240T需要的配置文件大小為76Mb。由于XCF128X配置片無法直接通過JTAG燒寫，而需要利用FPGA中轉(zhuǎn)，會(huì)占用大量的IO。為了節(jié)省IO，系統(tǒng)采用8bit配置模式。但是支持這種模式的XCF32P只有32Mb容量，所以需要用多片PROM串聯(lián)起來使用。這里選擇3片XCF32P總?cè)萘繛?6Mb，富余的容量可以在壓縮bit后作為版本控制。因?yàn)橐褂脡嚎s和版本控制FPGA的配置方式只能為“Slave?SelectMAP”或“Slave?Serial”模式。這三片PROM和FPGA以菊花鏈的方式串接在JTAG鏈上。