[发明专利]无限带宽织状结构中的启用GID的交换

说明书

发明领域

本发明的领域通常涉及计算机系统接口，且具体地但不排他地涉及用于增强无限带宽织状结构(fabric)的可扩展性的技术。

背景信息

计算机系统开发中的进展已经引起两个必然的结果：越来越快的处理能力和越来越大的数据存储需求。为了支持这些特征，已经开发了各种数据传输接口和关联的协议。这些协议包括在给定计算机系统内部或通常在其本地实现的互连和接口，例如包括串行ATA、USB（通用串行总线）、火线和RapidIO的串行互连以及PCI Express（PCI高速）。同样已经开发外部数据传输互连和接口（用于与本地和远程计算资源两者通信），包括以太网、光纤通道和同步光网络。

用于在异构计算环境中支持大型和/或分布式的数据存储高速接口的示例是无限带宽。无限带宽体系结构（IBA）规范描述了用于互连处理器节点和I/O节点以便形成系统区域网络的一阶互连技术（first order interconnect technology）。该体系结构独立于主机操作系统（OS）和处理器平台。无限带宽是被用于高性能计算和企业数据中心的交换织状结构通信链路。其特征包括高的吞吐量、低的延迟时间、服务品质和故障转移，且它被设计成是可扩展的。IBA规范定义在处理器节点和诸如存储设备等的高性能I/O节点之间的连接。

围绕点对点的交换I/O织状结构而设计IBA，由此由级联交换设备互连端节点设备（其范围可以是从类似单片SCSI或以太网适配器的非常廉价的I/O设备到非常复杂的主机计算机）。IBA互连的物理性质支持两种主要环境，且具有适用于这些环境的带宽、距离和成本优化：

模块到模块，如支持I/O模块插件插槽的计算机系统所代表的；机壳到机壳，如在数据中心环境中的互连计算机、外部存储系统和外部LAN/WAN访问设备（例如交换机、集线器和路由器）所代表的。

诸如无限带宽等的高速互连的可用性已经促进使用高性能计算机（HPC）群集来执行先前保留给超级计算机的计算分析。在HPC群集方法下，数千的“商用”计算机和/或服务器可以互连起来以便在大规模并行体系结构中执行计算分析。此外，HPC群集实现的架构往往是高度可扩展的，引起几十万甚至上百万的已互连的计算机和/或由一个或多个计算机主控的处理节点的潜在使用。然而，当前的无限带宽体系结构规范将单个无限带宽子网的大小限制为大约48,000个节点。因此，以与现有的无限带宽软件和硬件兼容的方式支持具有大于48,000个节点的子网是有益的。

附图简述

将更容易明白前述各方面和本发明的多种附带优点，这是由于当结合附图阅读时，通过参考下列详细描述，更好地理解前述各方面和本发明的多种附带优点，附图中，贯穿各视图，除非以另外方式指定，否则相同的标号指代相同的部分：

图1是阐释广义无限带宽系统区域网络的示意性框图；

图2示出包括经由一对GID交换机互连的多个LID域的无限带宽子网的广义视图；

图2a示出图2的无限带宽子网的替代配置，还包括在GID交换机之间的一对LID交换机；

图3是阐释根据一种实施例用于实施LID交换和GID交换的选择性分组首部字段的框图；以及

图4是阐释具有各自的LID交换路由表和GID交换路由表的LID交换引擎和GID交换引擎的框图。

详细描述

在此描述在无限带宽织状结构中使用GID交换来扩展无限带宽子网的大小的方法、系统和装置的实施例。在下列描述中，阐释众多特定的细节，以提供对本发明的各实施例的透彻理解。然而，相关领域中的技术人员将认识到，无需一个或多个特定细节，或借助于其他方法、组件、材料等等，就可以实践本发明。在其他实例中，不详细示出或描述公知的结构、材料或操作，以避免模糊本发明的各方面。

贯穿本说明书，对“一种实施例”或“一个实施例”的引用意味着本发明的至少一种实施例中包含结合该实施例描述的具体的特征、结构或特性。因而，贯穿本说明书，短语“在一种实施例中”或“在一个实施例中”在各种场合中的出现并不必定都是指相同的实施例。此外，在一个或多个各实施例中，具体的特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合。