[发明专利]用于高性能、低功率数据中心互连结构的系统和方法

说明书

优先权要求/相关申请

本专利申请要求35 USC 119(e)下的2009年10月30日提交的并且标题为“System and Method for Enhanced Communications in a Multi-Processor System of a Chip (SOC) ”的美国临时专利申请系列号61/256,723的优先权，通过引用将其合并于此。

技术领域

本公开主要地涉及用于基于计算的系统的交换结构（switching fabric）。

背景技术

随着因特网、基于web的公司和系统的持续成长以及计算机的激增，如公知的那样，存在在温度受控制的位置容纳多个服务器计算机并且可以外部管理的许多数据中心。

图1A和1B示出了如目前众所周知的经典数据网络聚合。图1A示出了典型网络数据中心架构100的图解视图，其中顶级交换机101a-n在机架102a-n的顶层，这些机架102a-n由点缀有本地路由器103a-f的刀片服务器107a-n填充。附加存储路由器和核心交换机105a-b以及附加机架单元108a-n包含附加服务器104e-k和路由器106a-g。图1b示出了如下系统的示例性物理视图110，该系统具有布置于边缘路由器系统112a-h周围的外围服务器111a-bn，这些边缘路由器系统112a-h放置于位于中央的核心交换系统113周围。通常，这样的聚合110具有从机架服务器到它们的机架顶交换机的1-Gb以太网以及经常具有通向边缘和核心路由器的10Gb以太网端口。

然而需要的是一种着重于网络聚合的用于分组交换功能的系统和方法，该系统和方法减少典型系统的大小和功率要求，而又同时减少成本，并且这一点正是本公开所涉及的。

附图说明

图1A和1B图示了典型数据中心系统；

图2是网络聚合系统的概况；

图3图示了机架系统中的示例性数据中心的概况；

图4图示了网络聚合系统的高级拓扑；

图5A图示了网络聚合系统的示例性交换机的框图；

图5B图示了MAC地址编码；

图6图示了网络聚合系统的广播机制的第一实施例；

图7图示了网络聚合系统的单播路由的示例；

图8图示了网络聚合系统的防故障单播路由的示例；并且

图9图示了网络聚合系统的广播机制的第二实施例。

具体实施方式

本公开特别可应用于如图所示和下文描述的网络聚合系统和方法，并且正是将在这一背景中描述本公开。然而将理解该系统和方法具有更大效用，因为可以使用在本公开的范围内的其他元件和架构来实施该系统和方法，并且本公开并不限于下文描述的示范实施例。

该系统和方法也支持如下路由，该路由使用树状或者图形拓扑，该树状或者图形拓扑支持每节点多个链接，其中每个链接在拓扑内指定为向上、向下或者横向链接或者两者。此外，如下文更具体描述的那样，系统中的每个节点可以是组合计算/交换机节点或者仅为交换机节点，并且输入/输出（I/O）可以驻留于任何节点上。系统也可以提供具有分段式以太网介质访问控制（MAC）架构的系统，该架构可以具有将MAC IP地址多目的化（re-purpose）用于内部MAC和外部MAC并且将通常是物理信令的内容用于MAC以向交换机中馈送的方法。系统也可以提供一种非欺骗（non-spoofing）通信方法以及一种故障恢复（fault-resilient）广播方法，该故障恢复广播方法可以具有一种用于故障恢复的单播误路由方法。在网络安全的背景中，欺骗攻击是如下情形，在该情形中，一个人或者程序通过伪造数据并且由此获得非法利益来成功地冒充为另一个人或者程序。

系统也可以提供在管理处理器之间的严格安全性，使得管理处理器可以相互“信任”。在（下文更详细描述的）图5A中所示的示例系统中，在每个SoC内有管理处理器（M3微处理器，框906，图5A）。信任管理处理器上运行的软件，因为a）销售商（在这一情况下为Smooth-Stone）已经开发和验证代码、b）不允许非销售商代码在处理器上运行。维持在管理处理器之间的信任关系允许它们传送命令（例如重新引导另一节点）或者请求来自另一节点的敏感信息而不担心用户可能欺骗请求并且获得对信息的访问或者系统的控制。