首頁 > 高可靠度（High Availability, HA）是現(xiàn)今市場中被過度使用的詞匯，廠商沿用此詞匯可定義從最簡單的備援電源（power supply）一直到復雜度高的全復聯(lián)系統(tǒng)（redundant system），然而這卻產(chǎn)生了「'什么是高可靠度？」的問題，把高可靠度想成是系統(tǒng)使用率的提高或是當機時間的減少，可能比較簡單。現(xiàn)今許多電訊系統(tǒng)要求5個9（5 NINES）的可靠度、亦或一般通稱的99.999%運作時間，每年可允許這些系統(tǒng)的總當機時間是5.26分鐘（525,600分鐘/年 x 99.999%）， 5分鐘的當機尚包括既定的系統(tǒng)維護及任何因系統(tǒng)之部分故障所造成的當機時間。設計一個符合5個9（5 NINES）使用率的高可靠度系統(tǒng)通常會需要系統(tǒng)的每項功能都有備援設計，也就是不允許單點的故障。在邁向高可靠度系統(tǒng)之路一般包括備援電源、備援風扇架與備援硬盤槽，這些備援零組件的加入將可以降低零組件故障而導致系統(tǒng)當機的或然率，因此，添加備援零組件增加了系統(tǒng)的可靠度。如各位所看到的，備援電源、風扇與硬盤是增加可靠度最直接的方式，然在系統(tǒng)中添加備援運算組件則是一件相當復雜的挑戰(zhàn)。
將CompactPCI應用于高可靠度的系統(tǒng)應用上
多年來系統(tǒng)開發(fā)者已將PICMG 2.0 CompactPCI 規(guī)格應用于各種可與高可靠度應用兼容的系統(tǒng)上，隨著市場上對高可靠度的要求提高，CompactPCI系統(tǒng)便隨之改進以因應新的挑戰(zhàn)，而不再是原本簡單的總線架構(gòu)。圖1顯示第一代典型的CompactPCI 架構(gòu)。
PICMG 2.0 CompactPCI系統(tǒng)是由一組或多組CompactPCI 總線所組成，每個總線最多可達8個CompactPCI板卡插槽，其中包含一個系統(tǒng)插槽（system slot）與最多達7個外圍插槽（peripheral slot）。PCI總線是作為該總線內(nèi)插槽之間的主要通訊途徑，在這個架構(gòu)下，PCI總線與系統(tǒng)插槽是一個可能的故障單點，故障的周邊插槽會讓整個PCI總線停止作用而阻礙了其它任一插槽之間的通訊。這種故障單點成為CompactPCI采用高可靠度應用的一個主要障礙，早期的CompactPCI 高可靠度系統(tǒng)架構(gòu)必須克服PCI總線單點故障的限制，典型的解決方法則是添加第二個CompactPCI 總線且讓此二個總線的功能相同。圖2顯示雙CompactPCI 總線架構(gòu)的范例。
在圖2中，雙總線與雙系統(tǒng)插槽是現(xiàn)行標準CompactPCI架構(gòu)中被用以提供單點故障備援的解決方案。在雙總線架構(gòu)（Dual Segment）中，每個系統(tǒng)插槽都可控制PCI總線1與PCI總線2，透過備援系統(tǒng)插槽的提供，就可允許其中一個系統(tǒng)插槽的故障；同樣的道理亦可應用在PCI總線的故障上，若故障發(fā)生于PCI總線1，則PCI總線2可以繼續(xù)處理作業(yè)。這種架構(gòu)的工程挑戰(zhàn)是很復雜的，系統(tǒng)插槽提供服務總線的時序（clock）、仲裁（arbitration）與阻斷（interrupt），其中一個系統(tǒng)插槽故障時會將該系統(tǒng)插槽的時序驅(qū)動器、仲裁及阻斷控制器功能一并轉(zhuǎn)移到仍可作用中的另一系統(tǒng)插槽，然而，要得知總線的故障時間并在不阻礙整個系統(tǒng)的使用率之下，將系統(tǒng)工作移轉(zhuǎn)至另一備援系統(tǒng)是相當困難的。在1999年，PICMG協(xié)會組了一個小組委員會，任務是將備援系統(tǒng)插槽的執(zhí)行標準化，然PICMG 2.13備援系統(tǒng)插槽規(guī)格卻在三年后被廢棄不用，PICMG 2.13是唯一未完成規(guī)格就被解散的小組委員會，其主要是因為問題的復雜性與相對應的解決方案因素。毫無疑問地，CompactPCI中的備援系統(tǒng)插槽可以用來增加系統(tǒng)的可靠度，但卻受限于高昂的成本與高度復雜性而阻礙其發(fā)展，此外，提供這種架構(gòu)的廠商其所銷售的產(chǎn)品皆屬專屬性方案（proprietary solutions），而非基于開放架構(gòu)（open architecture）的產(chǎn)品。
PICMG 2.16封包交換背板（Packet Switched Backplane）規(guī)格是改善現(xiàn)今系統(tǒng)可靠度的可行方案之一法，排除第一代CompactPCI系統(tǒng)的單點故障與增加數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫湓蕴峁?個9 （5 NINES，也就是99.999%）可靠度所需的基礎(chǔ)。系統(tǒng)設計師需注意到很多廠商提供的產(chǎn)品是專屬性（proprietary）的外圍備援系統(tǒng)架構(gòu)，這些封閉式的架構(gòu)系統(tǒng)無法受益于目前的CompactPCI 開放式經(jīng)濟效益，可以確定的是使用PICMG 2.16 封包交換背板（Packet Switched Backplane）規(guī)格的CompactPCI 系統(tǒng)不但可提供5個9（5 NINES）可靠度要求所需的點對點數(shù)據(jù)傳輸與備援，更可提供邁向未來技術(shù)之路。
凌華科技供稿 CTI論壇編輯
