第3章 ASR 5000硬件平台概述

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本章主要介绍了ASR 5000硬件组件的构成。包括以下小节的内容：

- The ASR 5000 Platform

- Chassis Configuration

- Chassis Description

- Power Filter Units

- Fan Tray Assembelies

- Application cards

- Line cards

- Card Interlock Switch

- Card Identifiers

3.1 The ASR 5000平台

ASR 5000多媒体核心网平台被设计用于在激活了多媒体核心网络中使用。它采用了分布式的架构来允许所有的任务和服务可以分发到整个平台。这种平台允许运营商更有效率的来部署自己的网络以支持更大数量的并发呼叫，优化网络利用率，交付增强型的服务，并同时提供可扩展性。

ASR 5000 硬件组件支持下列特性：

- 针对所有硬件组件1：1的物理冗余

- 子组件的热插拔功能

- 机框间会话恢复功能（ICSR：Inter-Chassis Session Recovery）

- telnet、SSH的命令行支持，以及可通过串行接口管理

- 基于SNMP的事件通告。

图2：ASR 5000 Chassis

3.2 Chassis 机框硬件配置

系统被设计可以从一个最小的硬件配置来进行扩展，最多可以扩展到48块板卡的满载配置。通过下面的表格展示。

如果会话恢复功能（session recovery）激活，那么对PPC（Packet Processing Card)的数量要求将从1块增加到4块。其中，3块PPC卡是active，还有1块PPC处于standby（redundant）状态。这种最小配置仅用于保护软件故障失效而已。

Table3：最小的Card硬件配置

组件	冗余的硬件配置	冗余的硬件+软件配置	每个Chassis最多
Application Cards
System Management Card(SMC)	2	2	2
Packet Services Card(PSC)	3(2 active+ 1 standby)， 参阅注释2	4(3 active+ 1 standby)， 参阅注释2和3	14
Packet Services Card Type A(PSCA)
Packet Services Card 2(PSC2)
Packet Services Card 3(PSC3)
Packet Processing Card(PPC)
Chassis Subcomponets
Power Filter Unit(PFU)	2	2	2
Upper Fan Tray Assembly	1	1	1
Lower Fan Tray Assembly	1	1	1
Line Cards
Switch Processor I/O(SPIO) Card	2	2	2
Redundacy Crossbar Card(RCC)	2	2	2
Fast Ethernet Line Card(FELC)	2	参考注释4	28*
Fast Ethernet Line Card 2(FLC2)	2		28*
Gigabit Ethernet Line Card(GELC)	2		28*
Gigabit Ethernet Line Card 2(GLC2)	2		28*
Quad Gigabit Ethernet Line Card(QGLC)	2		28*
10 Gigabit Ethernet Line Card(XGLC)	2		14**
Optical Line Card 2(OLC2) ---仅用于SGSN	2		28*
Channelized Line Card 2(CLC2) ---仅用于SGSN	2		28*

注释：

1 这些组件数量仅代表实现硬件冗余的最小数量。在激活了Session Recovery后可能需要更多的组件来保障冗余。

2 PSC和PSCA可以在相同的一个机框中混插（即同时存在）。然而，如果在一个混插的环境下，系统的容量将降低到一个PSC的最低限制，并且不兼容的组件将被防止运行加密功能。PSCs、PSC2、PSC3以及PPC则一定不能与其他类型的PPC混插。

3 这是保证SGSN service和MME service冗余的最小硬件配置。

4 以上数字可以根据实际网络部署情况及需求进行调整。

* 最大数量的半高卡(half-height line cards)可以安装28块。然而，当启用冗余配置的情况下，可能没有28块。这是因为有些standby 状态的PSC卡需要占据一些槽位。

* 10GE Line Card（XGLX）是一块全高卡(full-height line card)，将占据机框后部的上下两个槽位。当涉及到安装XGLC的内容时，只需要用到上面槽位的编号即可。对于其他已经安装的半高卡来说，槽位编号是：17 - 32以及 33 - 48，而不管安装的XGLC卡的数量。

图例3：Chassis Components(前面和后面视图)

本图描述了机框的前面和后面的展开视图。描述如下：

Table4：Chassis and Sub-component Identification Key

图中项目编号	描述
1	Chassis:支持16个从正面加载的槽位用于安装application cards以及32个从后面加载的line card槽位。如果要支持XGLC，那需要拔除一些后面槽位的半高卡。产品到货后所有的槽位都会有一块挡板，但1、8、17、24槽位除外。这样做的目的是故意留空的，用于application和line card的初始化的安装。
2	MountingBrackets（上架的固定挡板）:支持在标准的19英寸的标准工业机柜中安装。
3	Upper fan tray（上层风扇托盘）: 提供机框上部的通风。
4	Upper bezel(上层小挡板):用于盖住上面的风扇托盘。
5	Lower fan tray cover/EMI shield(下层风扇托盘挡板)。
6	Lower bezel(下层小挡板):用于盖住下面的风扇托盘。
7	Lower fan tray assembly(下层风扇托盘容器)
8	Power Filter Unit(PFU供电模块):每套系统提供2个PFU提供-48V直流供电。

3.3 Chassis Description

3.3.1 槽位编号（Slot Numbering）

ASR 5000机框是48个槽位的设计，包括前部16个槽位用于安装application card，后部32个槽位用于安装line cards（上下各16个）。

图4：ASR 5000的槽位编号图

下表列出了前部和后部槽位标号之间的关联。

Table5：前部和后部槽位编号关联

位置	槽位编号
前面	16	15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1
后面上部槽位	32	31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17
后面下部槽位	48	47	46	45	44	43	42	41	40	39	38	37	36	35	34	33

3.3.2 针对半高line card的后部槽位编号

后部安装的line card必须要直接和它们在上表中对应的前面板的application card安装在一起。例如，Slot 1的application card必须要和slot 17的line card相对应。冗余的line card将被安装到slot 33。这样将搭建起application card和line card之间通过机框中间板（midplane）进行通信的路径，并建立这样一个映射关系。

为了帮助找到后面板的槽位如何和前面板的application card对应的，后部上层槽位编号=前部槽位编号+16。例如，要在slot 1安装一块application card，那么对应的后部上面的槽位就是17（1+16）。Slot 17就是直接插在Slot 1的后面并且是后部最右边的一块line card所在的位置。

对于后部下面的槽位号，需要加上32。再举个例子，针对slot 1的application card的冗余板卡就是slote 33（1+32）。Slot 33就是直接插在slot 1后面下方最右边的line card所在的位置。

3.3.3 全高卡的后部槽位编号

ASR 5000系统也可以配置全高的10GE line card（XGLC）。这种全高卡需要占据两个半高line card的槽位来进行放置。本场景下，只有上面的槽位编号对应到XGLC。对于安装了XGLC的半高卡槽位，仍采用表格5所列举的相同的槽位编号方案。

例如，XGLC如果安装在17和32槽位，但还占据着33和48槽位。但在配置文件或管理维护中，只对应17和32槽位。同样，对于SPIO和RCC这样的全高卡也是一样的，如果安装在24和25槽位，同样也要占据40和41槽位。但配置文件中就用24、25槽位来分别代表安装的SPIO和RCC板卡。

3.3.4 Mouting Options（上架选项）

机框可以在19英文标准（EIA-301-D、IEC 60297）宽（482.6mm）机柜中安装。可通过机柜扩展将机框安装到23英寸（584.2mm）机柜中。每个机框是24.5英寸（62.23cm）高。相当于14RU（1 RU=4.45厘米）。

你可以在一个2面或4面机柜中最多上架安装3个ASR 5000机框，并满足系统通风还有供电的需要。3个堆叠的机框将至少占据42 RU。

上架有两种选项方案供选择：

1）Flush Mount:该配置下，适合于四面机柜。也是缺省的安装选项。

2）Mid-mount：适用于2面机柜。你必须要拔除或重安装机框中部两面的固定挡板。

3.3.5 中间板架构（Midplane）

中间板分离了前部和后部的机框槽位。中间板的连接器提供了机框内部的通信、电源的连接以及安装的板卡之间的数据传送路径。

中间板还包含了两个独立的-48V直流连接来分发冗余的供电到各个card。

图5：Midplance/Switch Fabric Architecture(中间板/交换背板架构）

表6：中间板和总线描述

条目	描述
1	1号槽位：最左边的application card槽位
2	机框中间板：提供机框内部通信及card之间数据传送通道
3	SPIO交叉连接总线
4	16号槽位：最右边的application card槽位
5	17号槽位：上面最右边的line card槽位。
6	48号槽位：下面最左边的line card槽位。

接下来将描述各种总线（bus）。

3.3.5.1 320 Gbps Switch Fabric（320G的交换背板）

系统管理板（SMC）是一个基于包交换的交换背板卡，提供了为系统中用户数据转发所需要的传送通道。具有320G的交换容量可以保证card之间（SMC和其他application card以及它们关联的line card）的无阻塞交换通信。

3.3.5.2 32 Gbps Control Bus（32G控制总线）

控制总线提供了32G的以太网路径保证系统内所有控制和管理处理器之间的互联。总线使用了全双工的GE交换结构，从两个SMC到机框的14个application card槽位。每个application card都部署了GE的交换接口来满足这个特定的需要。总线连接了两个SMC模块。

3.3.5.3 System Management Bus（系统管理总线）

系统管理总线支持机框中到各个组件的网管访问。它提供了从每个SMC到所有的card之间的通信路径，传输速率为1Mbps。这将允许SMC来管理多个低层的系统功能（例如供电、监控温度、板卡状态、挂起卡的移除、数据路径错误、冗余路径切换、卡重置以及切换等）。除此以外，系统管理总线还监控及控制风扇托盘，PFU以及告警功能。

3.3.5.4 280 Gbps Redundancy Bus（280G冗余总线）

冗余总线由多个全双工的串行链路组成，通过机框的RCC提供了处理card到line card的冗余。如下图所示：

图6：RCC逻辑视图

每个RCC可提供28条链路：

- 其中1条是给14个包处理card槽位的：

- 还有1条用于每个line card槽位的：

        1） 40槽位的RCC支持17-23以及26-32（后部上层槽位）

        2） 41槽位的RCC支持33-39以及42-48（后部下层槽位）

每条串行链路提供了最高5Gbps的符号速率，约等于每个方向4Gbps的用户数据流量。因此，每个RCC的吞吐量为冗余的总线可以提供140Gbps的符号速率（112Gbps的用户数据），两个RCC则提供了280Gbps的符号速率（224Gbps的用户数据）。