细聊高端交换机背板技术的发展

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北京2015-10-14(商业电信)-随着以太网技术的快速发展，作为以太网技术旗舰产品的高端交换机的端口率从1g和10g提高到40g、100g甚至400g。如何解决端口速度快速提高对交换机背板总线信号高速稳定传输的要求，已经成为新的技术竞争点。目前，大多数制造商在数据中心产品中采用正交硬件架构技术。如图1所示，正交结构的最大特点是服务线路卡和交换卡通过底板90直接相连。与传统的无源铜背板技术相比，正交硬件架构大大缩短了业务线卡和交换矩阵卡之间的高速信号传输距离，为交换机的高速信号稳定传输提供了硬件架构基础。

(图1)

早期厂商选择正交机架硬件设计时，基本上采用通用的中背板硬件架构，通过中背板上的连接器连接线卡和交换卡，实现正交连接；由于中间的背板将机箱的前后分隔成两个空室，最大的问题是整机通风散热不好；每个制造商都展示了自己的神奇力量。尽管设计了许多复杂的冷却和通风结构，但整个机器的通风和冷却效率低的问题从未得到根本解决。同时，旧的连接器也限制了进一步的改进，成为速度提高的瓶颈。为了克服中间背板带来的局限性，提出了直接正交架构技术，即在没有中间背板的情况下，线卡和交换卡的板设备直接相连，减少了中间背板的阻塞，提高了通风率，取得了良好的散热效果。同时，没有背板，背板连接器不再是推广的瓶颈；然而，这种设计也带来了很多问题。由于没有背板作为参考线，线卡和交换卡都会滑动，导致使用中出现底盘技术精度高、运输过程中易损坏电路板、安装过程中易丢失、整机抗振性差、扩展难度高等问题。，这是无法避免的。因此，该技术不符合大规模推广使用的要求。那么有没有一个既能解决散热问题又能解决生产和安装问题的解决方案呢？目前，最新的蜂窝中背板技术考虑了前两者的硬件设计优势；通过在中背板上密集开孔，解决了通风问题，完美解决了硬件技术高、整体结构不稳定、易损坏的缺点，同时，随着连接器技术的快速发展，固定连接器可以满足400g部署的要求，不再成为瓶颈。

以下通过表格形式详细比较了三种现有的正交硬件架构技术:

迈普最近发布的屏蔽数据中心安全交换机Mypower s12800也采用正交硬件架构，并在特定硬件架构中坚持蜂窝中背板技术。

实践证明:正确的技术选择直接带来产品的多重优势；

单风道设计，风速均匀，散热快，整机功耗可降低2/3；

风阻均匀，通风均衡，整机各部分温度控制顺畅；

硬件板安装操作简单，组件稳定；抗振能力强，不易损坏；

标准前后直接通风设计符合数据中心冷热风道隔离设计，部署规范合理。