[发明专利]KVM数据传输的方法、业务板及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种KVM数据传输的方法、业务板及系统。

背景技术

随着互联网业务的快速发展和用户数量的持续增长，网络流量也在不断攀升，使得服务器等IT设备的应用和部署尤为重要。服务器为互联网用户提供Web访问、文件下载、流媒体等多种业务的同时，也要提供图形用户界面和键盘、鼠标接口，便于网络维护人员配置和维护设备。一般将服务器的键盘、显示器、鼠标等人机界面统称为KVM(Keyboard、Video、Mouse，键盘、显示器、鼠标)。由于服务器的数量很多，维护的时候不可能将KVM逐一连接到每台服务器上，因此最初的做法如图1所示，是将一套KVM连接到一台外置的KVM交换机设备上，后者再与多台服务器相连。这种方法虽然实现了服务器的远程管理，但是由于每台服务器都要提供键盘鼠标和显示器电缆，带来了成本增加和布线杂乱的问题；又因为采用的是模拟切换的方式，键盘、鼠标和显示器电缆不能太长，一般只有几十米，否则影响信号质量，所以只能管理本地的服务器，存在地域限制。

为了克服布线杂乱和地域限制的问题，目前使用一种KVM over IP(基于IP的KVM)技术，该技术将KVM数据转换为IP报文，并通过网络传输，有效解决了上述问题。具体的，如图2所示，每台服务器上都提供了一个KVM over IP模块，该KVM over IP模块可以将显卡的视频输出转换为以太网报文并发送给控制台，或者将控制台上经过打包的键盘、鼠标信息还原为原始数据。由于包含KVM数据的以太网报文可以在网线中传输，所以减少了传输电缆的数量，解决了布线杂乱的问题；并且服务器与交换机、交换机与控制台之间都是用网络连接，这样控制台和服务器就可以分隔在不同的城市，解决了地域限制的问题。

ATCA(Advanced Telecom Computing Architecture，高级电信计算架构)是一个基于PICMG标准的电信级平台，考虑了电信领域对性能和可靠性的需求。ATCA架构提供了独立的管理通道和业务通道，管理通道包括基于IPMI(Intelligent Platform Management Interface，智能平台管理接口)协议的IPMB(Intelligent Platform Management Bus，智能平台管理总线)通道和基于IP协议的BASE通道(管理通道)，业务通道则是多种协议可选的FABRIC通道(业务通道)。如图3所示，这些通道都是双星型结构，即每块业务板都提供了两路IPMB接口、两路BASE接口和两路FABRIC接口，前者与两块管理板相连，后面两者均与两块交换板相连。

目前，基于ATCA架构，现有技术中存在两种传输KVM信息的方案：

一种方案是采用IPMB通道来传输KVM信息，具体的，如图4所示。业务板的南桥提供PCI总线，连接一个PCI接口的显示芯片，它输出的视频信息通过DVI接口送给FPGA。FPGA将视频数据压缩后通过LPC接口送给BMC，BMC是一个性能较低的专用于管理的处理器，它直接与背板上的IPMB通道接口，可以将压缩后的视频数据转换为IPMI报文送给管理板。管理板再将IPMI报文转换为IP报文，通过BASE通道的网口送到交换板，交换板通过自己面板上的网口送给远端的控制台。由于视频信息的数据量很大，例如分辨率1024*768、刷新率75Hz、24位真彩色时数据量为1.4Gbps，而IPMB通道的最大带宽为400Kbps，两条IPMB通道同时使用也只有800Kbps，远低于1.4Gbps，所以必须对视频数据进行大幅度的压缩，才可以满足带宽要求，但是经过大幅度压缩的视频图像的质量、刷新率必然受到很大的影响，带来图像失真的问题。BMC还通过两个USB接口与南桥相连，可以模拟键盘、鼠标的操作，还是因为IPMB带宽太低的问题，上述压缩后的视频数据已经勉强可以在上面传输，数据量太大导致用户操作键盘鼠标的延时较大，并且影响正常的IPMI通信。