先進(jìn)的通信計(jì)算機(jī)架構(gòu)ATCA及應(yīng)用研究

摘要：在建立通信平臺(tái)的過程之中，對(duì)通信設(shè)備的可靠性和性能提出了更高的要求。此外，開放規(guī)范的機(jī)制也給電信業(yè)的快速發(fā)展帶來了巨大的沖擊。所以，有必要加強(qiáng)對(duì)于先進(jìn)通信的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)ATCA及其應(yīng)用的研究，這樣可以保證了電信平臺(tái)當(dāng)中的正常使用，從而也更好地適應(yīng)了時(shí)代的要求。

關(guān)鍵詞：通信計(jì)算機(jī);架構(gòu);ATCA;應(yīng)用研究

中圖分類號(hào)：TP303?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? 文章編號(hào)：1672-9129（2020）16-0029-01

前言：近幾年以來，這種自主性與封閉性遭遇了來自多方面的挑戰(zhàn)：一方面，隨著人才成本的不斷上升，在自主系統(tǒng)的生產(chǎn)與開發(fā)則需要越來越多的人才，加快了設(shè)備創(chuàng)新的步伐;另一個(gè)方面，通信服務(wù)尤其是各種增值服務(wù)的出現(xiàn)。同時(shí)一直以來，開放與標(biāo)準(zhǔn)化所著稱的IT行業(yè)之中，從來也沒有放松在電信行業(yè)當(dāng)中的滲透力。正因?yàn)樵诖吮尘爸拢瑥腁TCA之中則掀起了一股熱潮。

1 分析先進(jìn)的通信計(jì)算機(jī)架構(gòu)當(dāng)中ATCA的基本體系

通過對(duì)ATCA標(biāo)準(zhǔn)之中的深入分析，其中計(jì)算機(jī)部件的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接取決于了本標(biāo)準(zhǔn)的核心規(guī)范和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接所涉及到的協(xié)議，點(diǎn)連接也取決于了標(biāo)準(zhǔn)的二級(jí)規(guī)范。在選擇計(jì)算機(jī)的互連傳輸模式之中的框架下，引入輔助規(guī)范，有助于提高了互連傳輸模式選擇之中的合理性。從實(shí)際制定的ATCA標(biāo)準(zhǔn)主要包括了PICMG3.0以及相關(guān)的輔助規(guī)范。其中在ATCA系列的系統(tǒng)管理和背板互聯(lián)主要是由核心規(guī)范PICMG3.0來定義。通過密切觀察PICMG3.X。

當(dāng)前，其中PICMG3.1的以太網(wǎng)以及PICMG3.3Star Domain、PICMG3、FC、PICMG3.2Infiniband與PICMG3.4PCiexpress采用了高層架構(gòu)互連的協(xié)議。使用了先進(jìn)通信計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)ATCA之時(shí)，基本要按照X.PICMG3當(dāng)中的組件，并且根據(jù)其中X系列的要求。所以有必要提高了對(duì)PICMG系列在開放體系之中結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的正確認(rèn)識(shí)，可以用此來滿足了相關(guān)通信業(yè)務(wù)中的實(shí)際需求。

要結(jié)合了ATCA當(dāng)中架構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用，可以看出了標(biāo)準(zhǔn)化和開放性也是此架構(gòu)中的主要優(yōu)勢。架構(gòu)的支持，不同的產(chǎn)品，相關(guān)通信服務(wù)有著良好的兼容性，使硬件供應(yīng)商意識(shí)到可持續(xù)發(fā)展的各種硬件產(chǎn)品都有自己的優(yōu)勢。電信運(yùn)營商也可以利用其智能功能模塊搭建可靠的業(yè)務(wù)平臺(tái)，這樣不但縮短了業(yè)務(wù)推廣的時(shí)間，也降低了系統(tǒng)性能開發(fā)的成本。也從客觀地解釋到了各個(gè)方面中不同內(nèi)容重要性，并且進(jìn)行合理使用其建筑物，并且為擴(kuò)大其實(shí)際應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 分析基于ATCA在不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的應(yīng)用分析

2.1分析基于ATCA中的雙星結(jié)構(gòu)。與其他體系的結(jié)構(gòu)相比，ATCA則采用了先進(jìn)的對(duì)等交換體系結(jié)構(gòu)，這樣有助于提高系統(tǒng)硬件的物理承載效果。為了提高互連工作當(dāng)中各模塊的數(shù)據(jù)傳輸效率提供了更加可靠的保證。在優(yōu)化的存儲(chǔ)板與系統(tǒng)的控制板性能的過程之中，應(yīng)充分利用節(jié)點(diǎn)板。在ATCA雙星結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，主要通過其信道的作用完成了中心槽與節(jié)點(diǎn)槽的連接，最終形成了分散的雙星拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

在雙星的拓?fù)洚?dāng)中，每個(gè)的節(jié)點(diǎn)槽必須要設(shè)置其通道。合理設(shè)置二進(jìn)制的星拓?fù)淇梢詾樾诺捞峁┧枰慕涌冢瑥亩岣吒咚俚臄?shù)據(jù)交換接口的性能。滿足了數(shù)據(jù)交換的要求。

2.2分析基于ATCA中的雙-雙星結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)中的主要特點(diǎn)就是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞男纬蓜t由四個(gè)中心時(shí)隙和兩組二元拓?fù)涠M成的，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫褂玫倪壿嬓浴Ｍ瑫r(shí)，基于ATCA二進(jìn)制結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)槽與中心槽可以通過此通道進(jìn)行連接，從而保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞耐暾浴Ｄ敲词褂么送負(fù)涞闹饕獌?yōu)點(diǎn)就是：

（1）節(jié)點(diǎn)的問題發(fā)生也不能影響到系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（2）其中優(yōu)化可冗余在交換板當(dāng)中的工作性能。

（3）可以為機(jī)板提供了豐富的傳輸帶寬。

2.3探討ATCA當(dāng)中的全網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。基于ATCA的全網(wǎng)格結(jié)構(gòu)包含了多個(gè)時(shí)隙，從而提高了通信計(jì)算機(jī)體系在結(jié)構(gòu)中的可擴(kuò)展性，與此同時(shí)也就提高在不同類型的數(shù)據(jù)處理當(dāng)中的效果，從而也就保證了數(shù)據(jù)交換帶寬的合理性的利用。此結(jié)構(gòu)的基本原理就是在信道的支持之下，不同的節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)行相互連接的，最終形成了類似于傳輸交換網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）降低數(shù)據(jù)延遲當(dāng)中的概率，從而實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)之間的資源共享，也對(duì)于未來的通信計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)之中的優(yōu)化也具有了十分重要的參考價(jià)值。

（2）系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)比較可靠，通信路徑的信息傳輸效果比較好。

（3）在此系統(tǒng)當(dāng)中具有了十分良好的擴(kuò)展性，也能夠起到有效的滿足系統(tǒng)其功能擴(kuò)展在實(shí)際當(dāng)中的需要。

3 結(jié)語

作為先進(jìn)的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)，ATCA在計(jì)算機(jī)性能優(yōu)化的實(shí)際應(yīng)用中取得了許多重要成果。因此，在未來的計(jì)算機(jī)開發(fā)過程當(dāng)中，需要結(jié)合ATCA體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)通信性能的綜合評(píng)價(jià)，擴(kuò)大其應(yīng)用的范圍。因此，模塊化的硬件結(jié)構(gòu)能夠滿足現(xiàn)代的傳輸系統(tǒng)、服務(wù)功能和標(biāo)準(zhǔn)化通信設(shè)備發(fā)展的具體要求。

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作者簡介：周鵬程，男，漢族，1982年1月，山東省青島市，大學(xué)本科，副高級(jí)工程師，通信、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)。