[发明专利]高密度Infiniband交换机单映像控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及Infiniband交换机，尤其是一种对高密度Infiniband交换机实施单映像控制的方法。 

背景技术

Infiniband交换技术以高性能、高可靠性和高扩展性等优点在高性能计算领域得到了日益广泛的应用。2010年6月公布的TOP500中30％的系统采用Infiniband互连技术。超级计算机中大量的节点需要通过Infiniband交换机互连，在系统设计中通常采用高密度Infiniband交换机来构建数据网络。 

高密度Infiniband交换机通常由多个基本的交换模块构成，交换模块具有相同的功能。每个基本的交换模块实现了小规模的交换，而交换机中多个交换模块通过互连实现高密度接口。基本交换模块具有相同功能和接口，同时具有唯一的网络标识。因此对于Infiniband网络管理软件，高密度交换机也是由多个节点构成的小规模网络，交换机系统中任意交换板状态的改变，也将导致管理系统重新执行网络拓扑发现操作，重新计算路由。 

高密度交换机采用了背板互连的方式，在物理空间上将多个小规模的交换机组织在一起，方便节点互连，然而，目前系统结构并没有从逻辑结构上将交换机组织在一起。高密度交换机系统内部节点之间链路的改变也将改变整个网络的拓扑，即交换机内部节点之间的链路对于其网络节点不是透明的，对Infiniband网络管理软件带来巨大的开销。 

另一方面，交换模块GUID作为其唯一标识，通常在交换板生产过程中，已经将该参数写入交换模块的配置固件。由基本交换模块搭建的高密度交换机具有很灵活的可配置性，且交换板具有通用性，在使用过程中不可避免的将交换机的交换板进行拆卸，或插入其他交换机。交换机管理系统仅仅根据出厂配置的GUID来区分交换机内部的交换模块和交换机外部的交换模块会出现问题，原属于自己的交换模块已经插入其他交换机，这些给交换机的管理带来混乱。 

如果由多个交换模块构成的高密度交换机在网络中呈现为规模更大的具有唯一标识的单节点，能够隐藏高密度交换机内部链路和状态，生成单映像，那么交换机种交换板的热插拔，则不会改变系统的GUID，不会改变网络拓扑结构，避免了重新计算路由的开销，避免了路由振荡。目前关于高密度交换机管理的研究集中在交换机状态检测和控制等，还未见关于交换机单映像控制方法和系统的研究。 

发明内容

为了解决上述高密度交换机管理问题，本发明提供了一种高密度Infiniband交换机单映像控制的方法及系统，其目的在于，能够将交换机中多个交换板属性融合，且在网络中具有唯一的标识，使高密度交换机在网络中呈现为规模更大的单节点，从而简化网络拓扑，便于路由计算和网络维护。 

本方法通过交换机中I2C总线首先扫描交换机中在线交换板，读取交换模块的属性，重新为交换板中交换模块分配GUID，并统一对交换板的端口重命名。然后，将交换板信息融合后通告给交换机管理系统。最终，管理系统识别本交换机的多个交换板，生成单映像。 

本发明提供了一种高密度Infiniband交换机单映像控制方法，包括： 

步骤1，交换机管理系统向交换机单映像主控制器通告交换机系统中可用的交换模块的GUID。 

其中，管理系统管理的本交换机中交换板由这些GUID标识，从而管理系统可以将本交换机的交换模块与其他交换机的交换模块进行区分，便于管理和维护。 

步骤2，单映像主控制器查询交换板信息，其中包括交换板ID和端口状态；单映像主控制器为交换机中在线的交换板分配交换模块的GUID，并重命名交换板中各端口的编号。 

其中，单映像主控制器扫描交换机中在线的交换板，读取交换机中在线的交换板信息，向交换板分配GUID，并将交换板的端口统一编号。 

单映像主控制器查询交换机系统中在线的交换板，向其上的单映像交换板控制器通告新的GUID。在分配过程中，单映像主控制器可以按交换板在串行总线上的地址顺序(交换机系统中插槽编号)为他们分配GUID。单映像主控制器同时记录GUID与交换板ID的映射关系。 

单映像主控制器读取交换机系统中在线的交换板状态信息，对交换机所有的端口统一编号，分别向各个交换板上的单映像控制器通告交换板上交换模块新的端口编号。单映像主控制器记录新的端口编号与交换板中原有端口编号的映射关系。 

步骤2包括： 

步骤21，单映像主控制器扫描交换机中在线的交换板的信息； 

步骤22，单映像主控制器分别向在线的交换板分配GUID；