ASI树立背板交换网络技术新标杆..doc

ASI树立背板交换网络技术新标杆 2005-11-02 作者：Claudia Bestler 控创集团 新式基于PCI Express扩充的技术通过协议隧道方式降低了系统复杂度并允许异网并合 ????随着未来系统对带宽的要求越来越高，数据和通讯行业在不断寻找芯片、板卡及机箱间更快的互联方式。为解决这一难题，需要一种长远的、创新的互联技术，它应当具有低成本、高数据传输率等特点，电信业下一代交换标准就这样顺势而生。 ????什么是数据通信领域最佳的网络形态？在理想情况下，它应当提供高可扩展性和高可用性；而且具有高服务质量以及较短的等待期和抖动期；当然，高性价比优势也不可或缺。基于PCI Express(PCIe)扩充的技术，即高级交换互连(ASI)，近乎完美地集这些优点于一身，因而被认为是将来对千兆以太网的补充和替代。在数据和电信行业，ASI结合ATCA和AMC的硬件规范，正成为灵活、经济、高性能的标准商用系统(COTS)之首选。 ????由高级交换互连特殊兴趣小组(ASI SIG)基于最近发布的PCI Express(PCIe)定义的ASI传输格式是一种创新的网络优化。其规范的制定和市场宣传也都由ASI SIG()负责。ASI为电信服务器和网络基础设施带来了多项革新：基于PCIe，众多的数据和电信协议可以得到有效的、对应用层透明的传输(与协议无关的隧道)；而且某些连接的优先级和数据传输率可以预先确定(QoS)；还可以同时支持单播(unicast)和组播(multicast)，也就是数据包既可以发往单一接收方，也可以发往多个接收方。与芯片对芯片或机箱对机箱互联相比，同一机箱内板对板间通信的关键是背板连接。因此，ASI在这个应用领域具有诸多新潜力。与以太网不同的是，ASI不仅支持CPU之间的互连，也支持多个CPU与多个I/O之间的互连。特别的优势在于：ASI对于操作系统是透明的，因此可以象PCIe一样来使用。 Layer model of PCIe and ASI?fabric = communication network PCIe与ASI -共同的基础 ????由PCI SIG定义的经济的、高可扩展的、面向各种串行I/O互连的技术，即PCI-Express(PCIe)基本规范，成为将各种I/O解决方案整合在同一平台的统一标准。PCIe与ASI有三层定义：物理层、链路层和传输层。再往上并未定义，而通称为软件层。ASI与PCIe使用相同的物理层和链路层，因此可以沿用其主要的功能及现有的基于PCI/PCIe的开发工作，包括IP、开发工具以及成型的PCI和PCIe产业链的各种便利。ASI与PCIe最大的不同是传输层，它添加了ASI专用协议并取代了原PCIe中的以CPU加RAM为中心的架构，也就是通过所谓的虚拟信道(Virtual Channel)来实现点对点网络传输，由此ASI是实现板对板传输架构中处理器对处理器或处理器对I/O互联的优选方案。 ????与PCIe的RAM寻址(RAM-addressed)路由相比，ASI的传输层支持基于源(Source-based)的路由。通过减少RAM寻址路由的层次结构，就可实现灵活的网络拓朴，如：星型、双星和全网格。此外，采用唯一的路由标识也为路径路由过程提供了系统内部安全认证机制。 Representation of the path routing process with the different topologies ????作为串行点对点互连架构，基于PCIe的ASI还额外具有经济的平台级交换功能，并能扩展带宽，这在共享总线的架构中是不可能的。这种串行架构在点对点网络环境中允许几个不同的节点对间同时通信，在多节点互连网络中也是如此。另外，基于这种交换功能，可在充分利用带宽的前提下实现队列和QoS仲裁，同时兼顾数据流的优先级。 协议隧道(Protocol tunneling) ????从技术层面讲，ASI最突出的功能之一就是协议隧道(Protocol Tunneling)：ASI将来自诸如以太网、光纤或ATM等其它媒介的数据包封装，加入标头(Header)来引导数据包通过网络，此隧道方式并不受限于数据包格式。标头包括协议接口(Protocol Interface)区，供接收方分辨包内的数据格式。因此，几乎所有的传输层、网络层和链路层协议都可通过ASI传输。这样，几个不同的采用专用协议(以太网，光纤或ATM)的网络可以合并为单一网络。隧道机制将系统的复杂度降到了最小，整个系统的可靠性也由此得到了大幅度的提高，同时管理和监控费用(OAMT)也相应下降。 ????对于把ASI作为PCIe终端的中心交换节点的系统开发商来说，PCIe包是格外重要的格式。使用PCIe即插即用软件，ASI架