هندسة حوسبة الاتصالات المتقدمة في الاتصالات Advanced TCA

يمكن بناء العديد من أجهزة الاتصالات وخوادم الحوسبة التي تفي بالمتطلبات المختلفة من خلال وحدات مختلفة تعتمد على معيار (ATCA)، ويشير (ATCA) عموماً إلى معايير سلسلة (PICMG 3.x) بما في ذلك مواصفات هيكل الرف ومصدر الطاقة والتشتت الحراري، وكذلك هيكل اللوحة الواحدة وطوبولوجيا ربط اللوحة الخلفية وإدارة النظام ومقترحات شبكة التبديل، كما يتضمن (ATCA) بالمعنى الواسع المواصفات التي وضعتها (PICMG).

هندسة حوسبة الاتصالات المتقدمة ATCA

هندسة حوسبة الاتصالات المتقدمة (ATCA): هي بنية صناعية قياسية مفتوحة نصت عليها وطورتها مجموعة مصنعي أجهزة الكمبيوتر الصناعية (PCI)، وقد تم تصميمها كتقنيات منصة أجهزة عالمية لكل من أجهزة الاتصالات وخوادم الحوسبة.

• “ATCA” هي اختصار لـ “Advanced Telecom Computing Architecture”.

• “PICMG” هي اختصار لـ “PCI Industrial Computer Manufacturers Group”.

• “PCI” هي اختصار لـ “Personal Computer Interface”.

• “IPMI” هي اختصار لـ “Intelligent Platform Management Interface”.

أساسيات هندسة Advanced TCA

مواصفات واجهة إدارة النظام الأساسي الذكية (IPMI) هي معيار واجهة إدارة النظام الأساسي الذكي الذي اقترحته بعض شركات اتصالات الكمبيوتر الكبيرة؛ لتحسين إمكانية استخدام الخوادم وهو تزويد الخوادم بوظائف مثل إدارة الجهاز وإدارة المستشعر / الحدث وإدارة المستخدم وإدارة رف الطاقة والصيانة عن بعد ويعرّف (PICMG 3.0) مواصفات (IPMI) على أنّها مواصفة إدارة يلتزم بها (ATCA).

يتم عرض مخطط كتلة لمبدأ التحكم في طاقة اللوحة الواحدة استنادًا إلى مواصفات إدارة (IPMI)، حيث يعتبر كل من وحدة التحكم الذكية في إدارة النظام الأساسي (IPMC)، والناقل الذكي لإدارة النظام الأساسي (IPMB) من مكونات الإدارة المحددة في مواصفات (IPMI)، كما يتم تكوين وحدة تحويل أو التحكم في الطاقة لتلقي مدخلات طاقة لوحة معززة والتحويل الكامل لقدرة الإدارة وطاقة التحميل، والتي تحتاجها اللوحة، حيث يتم توفير طاقة الإدارة للدوائر المرتبطة بالإدارة مثل (IPMC).

كما يتم توفير طاقة التحميل إلى دائرة التحميل، وبعد توصيل اللوحة الفردية باللوحة المعززة لا توفر وحدة تحويل أو التحكم في الطاقة طاقة إدارة تحت السيطرة، ويتم تشغيل (IPMC) ويبدأ في العمل بشكل طبيعي وفي هذه اللحظة لا يتم توفير طاقة التحميل، وعند استيفاء شروط معينة تتواصل (IPMC) للوحة المفردة مع (Shelf Manager) عبر ناقل إدارة النظام الأساسي الذكي (IPMB).

بعد الحصول على إذن من (Shelf Manager) تتيح لوحة (IPMC) أحادية اللوحة إشارة (ENABLE) لقوة تحميل وحدة تحويل أو تحكم الطاقة والتي بدورها توفر طاقة التحميل لدائرة التحميل، وتحدد مواصفات (ATCA) نوعين من اللوحات الفردية وهي اللوحة الأمامية (FRB) ووحدة الانتقال الخلفية (RTM)، وينقسم الموصل الموجود على جانب اللوحة الخلفية للوحة الفردية (ATCA) إلى ثلاث مناطق.

يوفر موصل المنطقة 1 إشارات مستوى الطاقة والإدارة للوحة الأمامية، ويوفر موصل المنطقة 2 للوحة الأمامية إشارة مستوى التحكم وإشارة مستوى البيانات وإشارة الساعة، كما يتم استخدام موصل المنطقة 3 للاتصالات المخصصة من قبل المستخدم، ويتم توصيل اللوحة الأمامية برف (ATCA) من الأمام وهي متصلة باللوحة الخلفية عبر موصلات المنطقة 1 والمنطقة 2 بما في ذلك توصيل مصدر الطاقة بإشارة،، كما يتم توصيل وحدة النقل الخلفية برف (ATCA) من الخلف، وهي متصلة باللوحة الأمامية المقابلة عبر موصل المنطقة 3 بما في ذلك توصيل مصدر الطاقة بالإشارة.

• “FRB” هي اختصار لـ “Federal Reserve Banks”.

• “RTM” هي اختصار لـ “rear transition Monitor”.

مبدأ هندسة Advanced TCA

يتم تثبيت مفتاح المقبض في موضع المقبض السفلي للوحة الأمامية، كما يكون مفتاح المقبض في حالات مختلفة عند فتح المقبض السفلي أو إغلاقه، ويمكن لـ (IPMC) على (FRB) التعرف على ما إذا كان المقبض السفلي مفتوحاً أم مغلقاً عن طريق اكتشاف حالة إشارة مفتاح المقبض المقترنة بمفتاح المقبض، كما يُعد انتقال حالة المقبض عنصراً أساسياً في انتقال حالات التشغيل للوحة مفردة (ATCA).

تحتوي اللوحة الفردية ATCA على حالات تشغيل مختلفة أثناء تشغيلها، كما تكون اللوحة الفردية في حالة M0 عندما لا يتم توصيلها بالكامل بلوحة رفرف (ATCA) المعززة، وتكون اللوحة في حالة M1 عندما يتم توصيلها بالكامل بلوحة معززة ولكن المقبض غير مغلق، وفي هذه اللحظة يتم توفير طاقة الإدارة للوحة الفردية ويتم تشغيل الدوائر ذات الصلة مثل (IPMC) وتبدأ في العمل، بينما لا يتم توفير طاقة التحميل ولا يتم تنشيط اللوحة المفردة.

بعد إغلاق المقبض تدخل اللوحة الفردية حالة M2 وتكتشف (IPMC) عبر إشارة مفتاح المقبض أنّ المقبض مغلق ويبدأ في الإعلان إلى (Shelf Manager) أنّ اللوحة الفردية في موضعها، وتطلب من مدير الرف تنشيط اللوحة الفردية عندما يُسمح بالطلب وتدخل اللوحة M3، وفي حالة M3 تتفاوض (IPMC) على الطاقة مع (Shelf Manager) بعد الحصول على إذن من مدير الرف، وتتحكم (IPMC) في وحدة تحويل أو التحكم في الطاقة لتزويد طاقة الحمل ويتم تشغيل الأجزاء الأخرى من اللوحة الفردية بشكل طبيعي.

بعد تنشيط اللوحة الفردية تدخل حالة M4 أي حالة التشغيل العادية، وفي عملية الفصل يُعد انتقال حالة المقبض أيضًا عنصرًا أساسيًا في انتقال حالات التشغيل للوحة الفردية، وفي عملية التبديل السريع للوحة الواحدة من الضروري تجنب الاندفاعات الحالية، وتيار (RTM) الذي يوفره (FRB) عبر موصل المنطقة 3 إلى (RTM) مرتفع نسبيًا، وبالتالي يجب قطع مصدر طاقة (RTM) أثناء توصيل (RTM).

كيفية عمل هندسة Advanced TCA

إحدى الطرق هي توصيل (FRB) قبل توصيل (RTM)، كما يتم توصيل (RTM) أولاً مع فتح المقبضو نظراً لأنّ (IPMC) الخاص بـ (FRB) لا يكتشف أن المقبض مغلق، فإنّه يظل في حالة M1 ولا توفر وحدة تحويل أو التحكم في الطاقة طاقة تحميل، وبالتالي لا يتم تزويد (RTM) بالطاقة وبعد اكتمال توصيل وتوصيل (FRB) و(RTM) يتم إغلاق مقبض (FRB) وتبدأ (IPMC) في التواصل مع (Shelf Manager) عبر (IPMB).

أثناء عملية التفاوض على الطاقة تنظر (IPMC) في طلبات إمداد الطاقة ومن كل من (FRB) و(RTM) وبعد الحصول على إذن من مدير الرف، فهي تتيح إشارة “تمكين” طاقة التحميل لوحدة تحويل / تحكم الطاقة للسماح لها بالتزويد قوة التحميل وفي الوقت نفسه يحصل (RTM) أيضًا على مصدر الطاقة الخاص به، وفي عملية فصل (RTM) يجب فتح مقبض (FRB) أولاً ويجب إلغاء تنشيط اللوحة الفردية، ويمكن فصل (RTM) بشكل طبيعي فقط بعد قطع كل من طاقة تحميل (FRB) وإمدادات الطاقة (RTM).

كما يتم تحديد ما إذا كان يُسمح لوحدة تحويل الطاقة أو التحكم في (RTM) بتزويد طاقة الحمل وفقاً لحالة مفتاح التبديل ونتيجة التفاعل مع (IPMC) وذلك للتحكم في الإخراج من تيار الحمل الكبير، بالإضافة إلى ذلك يتم تحديد طلب قدرة التحميل الخاصة بـ (RTM)، بناءً على المفاوضات بين (IPMC) و(MMC) ممّا يساعد على تحسين كفاءة استغلال طاقة الرف.

يمكن أيضًا تحديد ما إذا كان يُسمح لـ (RTM) بالتزويد بقدرة التحميل بواسطة (MMC) وبناءً على حالة مفتاح المقبض فقط، وفي هذه الحالة عندما تفاوض (FRB) في البداية حول القوة مع مدير الرف يجب أن تتضمن المفاوضات التفاوض حول قوة التحميل الخاصة بـ (RTM)، وقد يتم حذف عمليات الخطوات ويمكن تنفيذ بعض الخطوات إذا تم استلام الإشارة في طلبات لتنشيط (RTM).

• “MMC” هي اختصار لـ “Mobile Multimedia Communication”.