提供用于输入/输出数据的递送的逻辑网络层的方法和系统

摘要

描述了一种用于在电信系统中路由输入/输出（10）数据的方法，所述电信系统包括具有多个第一集成电路（IC）卡、多个第二IC卡和交换结构的网络节点，每个第二IC卡被连接到网络节点中的各槽的相应第一IC卡。该方法涉及在所述多个第一或第二IC卡中的任何一个的外部端口处接收IO数据。当在给定第二IC卡的外部端口处接收到IO数据分组时，该给定第二IC卡执行分组的分组分类以至少部分地确定用于分组的目的地。该方法的另一步骤包括经由存在于第一和第二IC卡及交换结构上的逻辑网络层根据由给定第二IC卡执行的分组分类将分组递送到第一或第二IC卡目的地。特定实施方式包括在高级电信计算架构（ATCA）系统中的使用。

权利要求

1.一种用于在电信系统中路由输入/输出（IO）数据的方法，所述系统包括网络节点,该网络节点包括多个第一集成电路（IC）卡、多个第二IC卡和交换结构，每个第二IC卡被连接到网络节点中的各槽的相应第一IC卡，所述方法包括；

在所述多个第一或第二IC卡中的任何一个的外部端口处接收IO数据；

当在所述多个第二IC卡中的任何一个的外部端口处接收到IO数据分组时： 在由给定第二IC卡接收到分组时，所述给定第二IC卡执行分组的分组分类以至少部分地确定用于分组的目的地；

经由存在于第一和第二IC卡和交换结构上的逻辑网络层根据由给定第二IC卡执行的分组分类将分组递送到第一或第二IC卡目的地。

2.权利要求1的方法，还包括：

在任何第一或第二IC卡或交换结构中的一个或多个处：

接收逻辑网络层中的分组；以及

将分组卸载到IO层以便处理或到处理层以便经由IO层来处理。

3.权利要求2的方法，其中，将分组卸载到IO层以便处理包括以下各项中的至少一个：将分组卸载到IO层以使得能够通过以下各项中的一个或多个的使用来实现具有隔离网络寻址和受保护业务类型的虚拟化操作环境支持：联网层虚拟局域网（VLAN）、虚拟路由（VR）和基于策略的转送方法，以及将分组卸载到IO层以使得能够通过网络层的使用来实现用于应用服务之间的集群通信、应用程序与存储设备之间的存储业务以及应用服务与外部端口之间的IO业务的物理互连资源的统一。

4.权利要求3的方法，还包括经由逻辑联网层来访问网络节点内的至少一个外围设备。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，经由逻辑网络层将分组递送到第一或第二IC卡目的地包括以下各项中的至少一个：经由被配置为交换结构卡的所述多个第一IC卡中的至少一个来递送分组；以及经由将所述多个第一IC卡中的两个或更多连接在一起的网格互连来递送分组。

6.一种供在具有多个槽的网络节点的后槽位置上使用的集成电路（IC）卡，每个槽包括前槽位置和后槽位置，所述IC卡包括：至少一个外部端口，其用于接收IO数据；

至少一个内部端口，其用于连接到网络节点的相应前槽位置卡或交换结构；

网络设备，其被配置为执行IO数据分组的分类以至少部分地确定用于分组的目的地，所述网络设备被配置为与前槽卡和交换结构中的网络设备通信，使得网络设备共同地形成用于经由逻辑网络层根据由网络设备执行的分类向不同的前槽位置卡或后槽位置卡目的地递送IO数据分组的逻辑网络层。

7.权利要求6的IC卡，还包括被配置为卸载IO数据分组以便处理的至少一个IO设备。

8.权利要求6或权利要求7的IC卡，其中，IO设备被配置为执行以下各项中的至少一个：加密；解密；封装；解封装；深分组检查；传输控制协议（TCP）；以太网光纤通道（FCOE）处理和因特网小型计算机系统接口（iSCSI）处理。

9.一种用于在电信系统中路由输入/输出（IO）数据的设备，包括；

多个第一集成电路（IC）卡；

多个第二IC卡；以及

交换结构，每个第二IC卡被连接到该设备的槽中的第一IC卡；

其中，所述多个第二IC卡中的至少一个被配置为在外部端口处接收IO数据；

在接收到IO数据的分组时，所述至少一个第二IC卡执行分组的分组分类以至少部分地确定用于分组的目的地；

经由存在于第一和第二IC卡及交换结构上的逻辑网络层根据分组分类将分组递送到第一或第二IC卡目的地。

10.权利要求9的设备，其中，所述第一或第二IC卡或交换结构中的一个或多个被配置为；

接收逻辑网络层中的分组；以及

将分组卸载到IO层以便处理或到处理层以便经由IO层来处理。

11.权利要求9或权利要求10的设备，其中，所述多个第二IC卡中的至少一个和所述多个第一IC卡中的至少一个具有使得能够实现逻辑网络层中的分组递送的网络设备。

12.权利要求9至11中的任一项的设备，其中，所述交换结构包括以下各项中的至少一个：被配置为交换结构卡的所述多个第一IC卡中的至少一个；以及将所述多个第一IC卡中的两个或更多连接在一起的网格互连。

13.权利要求9至12中的任一项的设备，其中，所述网络节点是包括被配置为接收所述多个第一IC卡和所述多个第二IC卡的多个槽的高级电信计算架构（ACTA）机架。

14.权利要求13的设备，其中，所述多个第二IC卡中的至少一个是后方转换模块（RTM）卡。

15.权利要求13的设备，其中：

所述多个第一IC卡中的至少一个是应用程序/服务卡；IO连接器卡；以及数据存储卡中的一个。

16.权利要求9至15中的任一项的设备，其中，同一槽中的第二IC卡和第一IC卡是相同卡类型且使用逻辑网络层来向其它第一和第二IC卡递送分组。

17.权利要求9至16中的任一项的设备，其中，所述多个第一IC卡和所述多个第二IC卡中的至少一个包括被配置为在IO层中操作的至少一个卸载设备。

18.权利要求17的设备，其中，所述至少一个卸载设备被配置为执行以下各项中的至少一个：加密；解密；封装；解封装；深分组检查；传输控制协议（TCP）；以太网光纤通道（FCOE）处理和因特网小型计算机系统接口（iSCSI）处理。

19.权利要求9至18中的任一项的设备，其中，所述网络设备服从以下各项中的一个或多个：IEEE 802.1p、IEEE 802.1Qua、IEEE 802.az、IEEE 802.1bb和PCI-E。

20.权利要求9至19中的任一项的设备，其中，所述多个第二IC卡的子集被配置为监视并调试该设备中的任何其它第一或第二IC卡上的内部或外部的任何IO端口。

说明书

提供用于输入/输出数据的递送的逻辑网络层的方法和系

统

[0001] 相关申请本申请要求2009年3月18日提交的美国临时专利申请号61/161101的权益，其整体地通过引用结合到本文中。

技术领域

[0002] 本发明涉及提供用于网络中的IO数据递送的逻辑网络层。

背景技术

[0003] 在许多基于机架的系统中，多核技术推动了对将不同应用程序和服务合并到单个物理系统中的期望。曾在物理上分离并联网在一起的这些应用程序和服务现在被到单个机架中，具有以物理分离所提供的相同的安全要求和在其之间用于应用程序间可操作性所提供的互连。这些合并要求的示例包括具有虚拟专用网络（VPN）支持的WAN连接、网络安全和存储联网服务、前端网络应用程序与后端数据库应用程序之间的连接。在这些示例中，在前端和后端中的应用服务之间应存在前端网络接入安全和应用程序水平安全。同时，服务的每层以安全和分离的方式共享公共的一组存储设备。

[0004] 在电信架构的特定示例中、即高级通信计算机架构（ACTA）中，ATCA机架解决方案已发展成卡类型和供应商的大型生态系统，其具有解决应用服务器和网关产品市场空间中的不同产品区域的解决方案。ATCA系统现在已发展成大型处理场，其根据供应商偏好和产品使用情况要求具有产品特定的输入/输出（IO）递送方法。在所有情况下，IO递送架构缺乏足够的标准以覆盖用于基于ATCA机架解决方案现在覆盖的不同产品类型使用情况的所需灵活性。不同的IO方法在已在这些系统上开发的基础软件中产生复杂性，并限制某些卡供应商的重新使用以达到解决方案。必须创建唯一软件实施方式以处理各种供应商和产品特定实施方式中的每一个。

[0005] ATCA系统中的当前IO基础设施必须覆盖来自内部网和因特网连接的外部IO业务、与共享存储要求有关的存储业务以及不同处理实体的集群和控制所需的低等待时间处理间业务。当前ATCA标准未定义用于ATCA系统处理所列不同业务类型的适当方法。结构被设计为用于处理间通信，但如上文所讨论的，缺乏用于将用于随着系统在处理和存储方面的演进正在变得必要的增加的处理需求的外部IO和存储要求混合的方法。某些供应商使用高级夹层卡（AMC）和后方转换模块（RTM）的组合来载送存储和外部IO业务。这导致不寻常的软件方法实现可操作系统。每个卡实施方式要求其自己的用于互连的规则组，并且随着系统持续演进，卡类型可以并不满足对用于带宽要求的存储、集群和外部IO业务的所有要求。

发明内容

[0006] 根据本发明的一方面，提供了一种用于在电信系统中路由输入/输出（IO）数据的方法，该系统包括：网络节点，其包括多个第一集成电路（IC）卡、多个第二IC卡和交换结构，每个第二IC卡被连接到网络节点的各槽中的相应第一IC卡，该方法包括：在所述多个第一或第二IC卡中的任何一个的外部端口处接收IO数据；当在所述多个第二IC卡中的任何一个的外部端口处接收到IO数据分组时：在由给定第二IC卡接收到分组时，该给定第二IC卡执行分组的分组分类以至少部分地确定用于分组的目的地；经由存在于第一和第二IC卡及交换结构上的逻辑网络层根据由给定第二IC卡执行的分组分类将分组递送到第一或第二IC卡目的地。

[0007] 在某些实施例中，所述方法包括在任何第一或第二IC卡或交换结构中的一个或多个处：在逻辑网络层中接收分组；并将分组卸载到IO层以便处理或到处理层以便经由IO层来处理。

[0008] 在某些实施例中，将分组卸载到IO层以便处理包括以下各项中的至少一个：将分组卸载到IO层以使得能够通过以下各项中的一个或多个的使用来实现具有隔离网络寻址和受保护业务类型的虚拟化操作环境支持：网络层虚拟局域网（VLAN）、虚拟路由（VR）和基于策略的转送方法；以及将分组卸载到IO层以使得能够通过网络层的使用来实现将用于应用服务之间的集群通信、用于应用程序与存储设备之间的存储业务以及应用服务与外部端口之间的IO业务的物理互连资源的统一。

[0009] 在某些实施例中，所述方法包括经由逻辑联网层访问网络节点内的至少一个外围设备。

[0010] 在某些实施例中，经由逻辑网络层将分组递送到第一或第二IC卡目的地包括以下各项中的至少一个：经由被配置为交换结构卡的所述多个第一IC卡中的至少一个来递送分组；以及经由将所述多个第一IC卡中的两个或多个连接在一起的网格互连来递送分组。

[0011] 根据本发明的另一方面，提供了一种供在具有多个槽的网络节点的后槽位置中使用的集成电路（IC）卡，每个槽包括前槽位置和后槽位置，所述IC卡包括：用于接收IO数据的至少一个外部端口；用于连接到网络节点的相应前位置槽卡或交换结构的至少一个内部端口；网络设备，其被配置为执行IO数据分组的分类以至少部分地确定用于分组的目的地，所述网络设备被配置为与前槽卡和交换结构中的网络设备通信，使得网络设备共同地形成用于经由逻辑网络层根据由网络设备执行的分类向不同的前槽卡或后槽卡目的地递送IO数据分组的逻辑网络层。

[0012] 在某些实施例中，所述IC卡还包括被配置为卸载IO数据分组以便处理的至少一个IO设备。

[0013] 在某些实施例中，所述IO设备被配置为执行以下各项中的至少一个：加密；解密-封装；解封装；深分组检查；传输控制协议（TCP）；以太网光纤通道（FCOE）处理和因特网小型计算机系统接口（iSCSI）处理。

[0014] 根据本发明的另一方面，提供了一种用于在电信系统中路由输入/输出（IO）数据的设备，包括：多个第一集成电路（IC）卡；多个第二IC卡；以及交换结构，每个第二IC卡被连接到该设备的槽中的第一IC卡；其中，所述多个第二IC卡中的至少一个被配置为在外部端口处接收IO数据；在接收到IO数据分组时，至少一个第二IC卡执行分组的分组分类以至少部分地确定用于分组的目的地；经由存在于第一和第二IC卡及交换结构上的逻辑网络层根据分组分类将分组递送到第一或第二IC卡目的地。

[0015] 在某些实施例中，所述第一或第二IC卡或交换结构中的一个或多个被配置为：在逻辑网络层中接收分组；以及将分组卸载到IO层以便处理或到处理层以便经由IO层来处理。

[0016] 在某些实施例中，所述多个第二IC卡中的至少一个和所述多个第一IC卡中的至少一个具有使得能够实现逻辑网络层中的分组递送的网络设备。

[0017] 在某些实施例中，所述交换结构包括以下各项中的至少一个：被配置为交换结构卡的所述多个第一IC卡中的至少一个；以及将所述多个第一IC卡中的两个或更多连接在一起的网格互连。

[0018] 在某些实施例中，所述网络节点是高级电信计算架构（TCTA）机架，包括被配置为接收所述多个第一IC卡和所述多个第二IC卡的多个槽。

[0019] 在某些实施例中，所述多个第二IC卡中的至少一个是后方转换模块（RTM）卡。

[0020] 在某些实施例中，所述多个第一IC卡中的至少一个是应用程序/服务卡；IO连接器卡；以及数据存储卡中的一个。

[0021] 在某些实施例中，相同槽中的第二IC卡和第一IC卡是相同的卡类型，并且使用逻辑网络层来将分组递送到其它的第一和第二IC卡。

[0022] 在某些实施例中，所述多个第一IC卡和所述多个第二IC卡中的至少一个包括被配置为在IO层中操作的至少一个卸载设备。

[0023] 在某些实施例中，所述至少一个卸载设备被配置为执行以下各项中的至少一个：加密；解密；封装；解封装；深分组检查；传输控制协议（TCP）；以太网光纤通道（FCOE）处理和因特网小型计算机系统接口（iSCSI）处理。

[0024] 在某些实施例中，所述网络设备服从以下各项中的一个或多个：IEEE 802.1p、IEEE 802.1Qua、IEEE 802.az、IEEE 802.1bb和PCI-E。

[0025] 在某些实施例中，所述多个第二IC卡的子集被配置为监视并调试在该设备中的任何其它第一或第二IC卡上的内部或外部的任何IO端口。

[0026] 在结合附图回顾本发明的特定实施例的以下说明时，本发明的其它方面和特征将变得对于本领域的技术人员来说显而易见。

附图说明

[0027] 图1是根据本发明的实施例的背板连接器和互连设计的示意图；图2是在本发明的某些实施例中实现的部件和互连的示例性示意图；
图3是举例说明根据本发明的实施例的方法的流程图；
图4A、4B、4C、4D、4E和4F是示出部件的位置和布置以提供本发明的不同IO和处理实施例的示例性框图；
图5是在本发明的某些实施例中实现的部件和互连的示例性示意图；以及
图6是举例说明依照本发明的某些实施例的在每个层中使用的IO递送和/或处理的某些示例的示意图。

具体实施方式

[0028] 在以下说明中，阐述了许多细节以提供对本发明的各种实施例的理解。然而，本领域的技术人员应理解的是在没有这些细节的情况下可以实施某些实施例，并且来自所述实施例的许多变更或修改是可能的。

[0029] 虽然许多下述实施方式关于ATCA设备和系统及可以与那些系统和设备一起使用的方法的示例，但应理解的是那些特定实施方式隐含的一般原理可以适用于其它类型的设备和系统。可以支持本文所述的方法和一般化硬件的其它类型的设备和系统的示例是支持PICMG 2.16的设备和系统。

[0030] 如上文所讨论的，ATCA解决方案部署不允许跨越解决方案的设计重新使用的供应商特定IO递送方法。 下述本发明的某些实施例帮助创建统一IO递送系统。在某些实施例中，通过跨越系统实现互连的一组网络设备来跨越系统提供逻辑网络层。在某些实施方式中，系统或系统的一部分是包括多个集成电路（IC）卡的机架。可以分布机架中的IC卡，使得例如每个槽分配两个卡，其中，机架具有多个槽。IC卡被布置在每个槽中，使得一个IC卡是在前槽位置上且另一IC卡在后槽位置上。IC卡中的一个或多个形成交换结构，在该交换结构上，连接了机架中的其它IC卡，并且可以连接网络中的其它网络元件。在某些实施方式中，用来形成交换结构的IC卡、即交换结构卡位于前槽位置上。位于前槽位置上且被连接到交换结构卡的其它卡包括但不限于：应用程序/服务卡，其提供专用于诸如交易处理、数据库交易、基于消息的处理的应用程序的应用数据处理，以及提供控制平面和管理平面信令；促进后槽卡与交换结构卡之间的IO数据路由的IO连接器卡和适当地促进IO数据存储的存储卡，以及提供到一般因特网、使用不同接口（电缆类型和协议两者）的特定单独网络（例如SS7或客户特定网络）或不同网络或区段（类似于网关或大型数据库场或处理场接入）的网络连接或类似于地球同步卫星或其它长途链路的特殊用途的卡。前槽卡可以具有用于接收/传送IO数据的一个或多个端口。后槽卡中的某些还可以具有用于接收/传送IO数据的一个或多个端口作为后槽卡上的外部连接，其与经由前槽卡的内部连接相反。在后槽卡以及前槽卡（其包括交换结构卡）中的至少某些中具有网络层设备使得具有网络层设备的后槽卡能够形成与前槽卡的逻辑网络层。在某些实施例中，形成此类逻辑网络层使得能够在没有前槽卡上的处理器执行的处理的情况下经由后槽卡连接到的前槽卡将到达具有网络层卡的后槽卡的端口处的IO数据递送到交换结构。在某些实施例中，所述网络层设备被配置为执行在端口处在外部接收到的IO数据的分类。基于此分类，所述网络层设备能够布置经由前槽卡和交换结构进行的IO数据到期望目的地的路由/转送，与前槽卡不得不处理IO数据以确定将路由/转送IO数据的位置并然后适当地路由/转送数据相反。
在某些实施例中，这减少了前槽卡处的处理并改善了IO数据的递送时间，因为在前槽卡处处理IO数据时需要较少的时间。

[0031] 依照本发明的某些实施例，本文所述的系统内的IO递送能够参考网络功能，包括层2交换、层3路由、基于策略的转送、封装/解封装、加密/解密或其它此类适用网络功能。现在将使用图1来描述包括特定网络设备部件和特定IO设备部件的装置内的IO递送系统的不同部件的示例。将参考ACTA机架的特定示例和可以安装在机架中的IC卡来描述图1，但是这是出于示例性目的且并不意图限制本发明的范围。

[0032] 在常规ATCA机架内的IO数据的递送中，背板标准起到重要作用。ATCA背板提供安装在机架中的卡之间的点到点连接。背板不使用数据总线。背板定义分成三段、即区域（ZONE）1、区域2、以及区域3。区域1中的连接器向卡提供冗余功率和支架管理信号。区域2中的连接器提供到Base接口和结构接口的连接。在ATCA中，结构接口将用于类似于在卡之间发送应用消息的应用交易的所有卡互连。Base接口将所有卡互连并用于维护和控制业务。Base接口允许独立于结构接口的单独网络，因此维护功能不影响应用性能，并使得能够在不能成功地发送应用消息时解决问题，诸如处理过载控制。

[0033] 在PICMG3.0标准中指定了ATCA Base接口。在许多PICMG3.X标准中指定了结构接口，因为ATCA支持以太网、RapidIO、Infiniband结构连接。虽然该标准可以充当用于ATCA操作的指南，但其并不意图限制本发明的范围或依照本发明的系统和设备的操作。

[0034] 区域3中的连接器是用户定义的，并且通常用来将前槽卡连接到后槽卡，诸如后方转换模块（RTM）卡。

[0035] 在图1中，背板包括区域1连接器104和区域2连接器105。被示为方框102、108和111的区域3连接器指定前槽卡与RTM之间的连接。在区域1连接器104上发生的信号有关于向前槽卡且经由前槽卡向后槽卡提供功率的功率和系统维护。在区域2连接器105上发生的信号关于非交换结构前槽卡与交换结构前槽卡106之间的支架内通信。交换结构是形成背板且从而实现业务载送功能的电连接。交换结构卡从背板获取信号并将其转换成分组且沿着其它交换结构路径对其进行路由以到达目的地卡。所述结构是连接且交换卡指向正确的物理路径以到达目的地。

[0036] 在某些实施方式中，可以在非交换结构前槽卡之间的网格互连中实现交换结构，并且同样地不使用交换结构卡来实现交换结构。在并不意图限制本发明的范围的某些实施方式中，区域2连接器和交换结构前槽卡可以包括基础1Gbits/s背板互连和关联硬件设备、10Gbits/s背板互连和关联硬件设备、以及4OG背板互连和关联硬件设备中的至少一个。在某些实施方式中，区域2连接器和交换结构前槽卡可以符合PICMIG标准。

[0037] 区域 3信号和Zone3连接器102、108和111不是由任何ATCA标准定义的，结果，区域3信号和连接器是供应商特定的。区域 3连接器102、108和111是唯一的，因为其分别从RTM卡101、107或110向前槽卡103、109或113载送信号。不存在用于背板113上的区域3连接器的跨槽信号，因为后槽RTM卡被视为是其被直接连接到的前槽卡的一部分。相反，在区域1连接器104上行进的信号和在区域2连接器105上行进的信号跨越背板中的槽以进行槽互连和全系统的维护控制。

[0038] 后槽RTM卡101、107或110分别通过区域3连接器102、108和111连接到前槽卡104、109或113。前槽卡103、109或113通常是具有一定数量的可用处理实体的应用程序/服务卡。下面参考图4A、4B、4C、4D、4E和4F来更详细地解释ATCA系统内的前槽卡的各种作用和设计的示例。图1举例说明通过区域1连接104或区域2连接105从后槽RTM卡101、107或110到交换结构卡106的连接的缺乏。ATCA标准当前禁止直接连接在区域3102、108或111连接器与其它槽的区域2 104或区域3 105连接器之间的背板信号。通过各前槽卡103、109或113上的设备和互连必须实现从后槽RTM卡101、107或110到交换结构卡106或网格交换结构的任何连接。在常规操作中，在没有本文所述的逻辑网络层的情况下，在没有就位的前卡103、109、113的情况下，不存在用于交换结构卡106与RTM卡101、
107、110之间的IO递送的能力。

[0039] 图2举例说明基本部件类型和互连方法的示例以提供从任何卡上的任何端口到任何其它卡上的任何其它端口的全系统互连，无论端口是在后槽RTM卡上的外部连接还是在前槽卡上的内部连接处理实体。

[0040] 现在将参考图2来描述ATCA机架中的卡的连接的更详细视图。图2举例说明经由信号路径205上的区域3连接器233被耦合到第一前槽卡209的后槽RTM卡232。第一前槽卡209经由信号路径211上的区域2连接器234被耦合到交换结构231。在图2中，在交换结构卡210上体现交换结构231的至少一部分。如上文所讨论的，交换结构231的替换是前槽卡之间的网格互连。第二前槽卡227也经由信号路径223上的区域2连接器234被耦合到交换结构卡210。虽然仅举例说明了被耦合到交换结构的两个前槽卡且仅单个RMT卡被连接到单个前槽卡，但应理解的是可以将不止两个前槽卡耦合到交换结构且多于单个前槽卡可以具有连接的后槽RTM卡。

[0041] RTM卡232包括用于从机架外面接收IO数据的一个或多个外部物理端口208。RTM卡232包括网络设备207。所述一个或多个外部物理端口208经由IO设备252被连接到网络设备207。在某些实施例中，IO设备是线驱动器接口。还连接到网络设备207的是处理器250。在某些实施例中，RTM卡包括存储装置（未示出）。存储装置可以是与处理器207相关联的存储装置或用于除处理器207之外的目的的通用处理器。在某些实施例中，存储装置可以是被用作存储区域网（SAN）的一部分的一个或多个磁盘。在某些实施例中，处理器250可以在实现处理器的处理器芯片上具有板上存储器，或者利用RTH卡中的其它地方的存储装置（未示出）或两者。

[0042] 第一前槽卡209包括网络设备212。第二前槽卡227包括网络设备222。交换结构卡210包括网络设备242。第一前槽卡209上的网络设备212使用区域3连接器233连接到RTM卡232上的网络设备207。第一前槽卡209上的网络设备212使用区域2连接器234连接到交换结构卡210上的网络设备242。

[0043] RTM卡、前槽卡和交换结构卡上的互连网络设备的组合在ATCA系统中产生单个逻辑网络设备，其中，任何网络设备上的任何IO端口能够将IO数据转送、导向或路由至具有网络设备的任何其它卡上的任何其它端口。

[0044] 运行多个处理器核的处理器设备能够分离成在每个逻辑处理器上运行单独服务和应用程序的多个逻辑处理器实体。这些应用程序或服务中的每一个具有安全要求以保持其与在同一物理处理器实体上的不同逻辑处理器或不同物理处理器上的不同逻辑处理器上执行的其它组的服务或应用程序分离。

[0045] 在某些实施例中，前槽卡的网络层还可包含被连接到高级夹层卡（AMC）的端口。在某些实施例中，网络层还可以包含被连接到微ATCA（μATCA）卡的端口。这些端口使用网络层协议接口直接地或通过IO层设备间接地连接到AMC或μATCA以用于从网络层协议到某些PCI的IO转移或类似存储器转移技术。在某些实施例中，IO层包括到和从网络层设备环回以用于IO数据的带内处理的IO设备。带内处理是协议相关处理，诸如能够由除网络设备之外的设备执行的加密或解密，使得能够通过在两个网络设备之间的某处执行处理来将该处理从最初接收到IO数据的网络设备和目的地的网络设备卸载。在某些实施例中，IO设备包括在硬件设备而不是在处理器实体本身中执行的软件中实现的处理器卸载功能。

[0046] 再次参考图2，第一前槽卡209包括如上所述的IO设备和处理设备。分别经由信号路径205、235、221和213连接到网络设备212的是四个IO设备204、219、220和214。第一处理器202经由信号路径203被连接到第一IO设备204。第一AMC或μATCA设备201经由信号路径236被连接到第二IO设备219。第二AMC或μATCA217被直接连接到网络设备212。第二处理器216经由信号路径215被连接到第四IO设备214。IO设备220经由链路238被连接到一个或多个外部物理端口237。在第二前槽卡227上，两个IO设备225、246分别经由信号路径224、230被连接到网络设备222。第一处理器225经由信号路径244被连接到第一IO设备225。第一AMC或μATCA设备228被直接地连接到网络设备222。

[0047] 虽然图2举例说明了各前槽卡上的特定数目的IO设备、处理器及其它设备，但应理解的是这仅仅是以示例的方式，并且前槽卡可以具有任何数目的IO设备、处理器及其它设备，只要该设备在功率约束、热操作约束和尺寸约束方面得到支持即可。

[0048] 在某些实施方式中，交换结构是被配置为充当交换结构的一个或多个前卡。在某些实施方式中，交换结构是使用包含网络设备的交换卡的40 Gb/s、10 Gb/s或1 Gb/s星状拓扑结构网络。在某些实施方式中，交换结构是40 Gb/s、10 Gb/s或1 Gb/s网格互连，其消除了对交换结构卡的需要，除其中可能优选与较旧10 Gb/s 或1 Gb/s前卡的向后兼容的情况除外。在某些实施方式中，交换结构服从工业计算机制造商联盟（PICMG）标准。例如，PICMG 3.x系列定义了常规ATCA规范或常规ATCA规范服从PICMG 3.x系列或两者。PICMG3.0是ATCA基础规范且PICMG 3.1指定用于数据结构通信的以太网的使用。

[0049] 应理解的是能够实现通过跨越系统、将位于前槽和后槽卡上特别是具有IO接收和/或传送能力的卡（如本申请中所述）的网络设备互连来形成逻辑单网络层，无论针对交换结构实现的连接如何。

[0050] 在图2中，各种前槽和后槽卡的网络设备构成由通过外部物理端口将IO数据带到系统中的端口和使用IO层中的IO接口设备将IO数据带到内部连接的处理器实体并从其中带出IO数据的端口组成的网络层。IO层用来将IO数据从网络层传输到处理层中。处理层可以例如包括处理器、处理器存储器、处理器卸载设备和附加存储器中的一个或多个。

[0051] 在某些实施例中，使用PCI-E交换机来将IO层中的IO设备和处理器实体互连在一起。

[0052] 使用区域3连接器和匹配区域2信号的信号将后槽RTM卡连接到前槽卡的方法不限于网络层设备互连，并且可以用来实现IO层设备的互连。在某些实施方式中，使用网络接口连接直接进行到IO层的外部端口连接。

[0053] 在某些实施例中，可以使用网络特定设备在ATCA系统外部实现网络层。

[0054] 在某些实施例中，网络层设备和IO层设备被配置为支持IEEE通信标准，诸如IEEE802.1p、802.1bb 802.1Qau和802.1az。通过使用上述IEEE标准，网络层设备可以满足对应用程序/服务卡提供低等待时间服务间业务作为应用程序集群的一部分的IO数据要求、对文件系统支持的高速存储业务要求以及来自外部网络端口的外部IO数据业务要求。在某些实施例中，网络层可以满足对应用程序/服务卡经由远程直接存储器访问（RDMA）来提供低等待时间服务间业务的IO数据要求。

[0055] 本发明的某些实施例支持虚拟局域网（VLAN）、虚拟路由（VR）、虚拟路由和转送（VRF）、业务管理和联网层设备中的基于策略的过滤和转送的联网方法的实现以满足跨越ATCA系统内的不同逻辑处理器实体的应用程序分离的安全要求。

[0056] 在ATCA机架内，IP端口与处理器实体的比对于不同的部署方案是不同的。在某些部署中，将低速端口的大型扇出连接到具有较小数目的处理器实体的系统中。在其它部署中，存在被连接到具有大得多的数目的处理器实体的系统中的较少数目的高速端口。还存在具有许多端口和许多处理器实体的部署，其位于由连接限制的许多较低速度端口和由要求的处理限制的少量高速端口的两个极端之间的某处。

[0057] 本发明的某些实施例包括用于将系统的IO个性从处理器个性分离的方式，或者换言之，IO端口的数目被从在系统中使用的处理器实体的数目解耦。例如，当要替换后槽RTM卡时，前槽卡上的处理器在操作上停止服务，因为来自后槽RTM卡的IO数据信号已经丢失。然而，在本发明的某些实施方式中，通过改变借助于其向系统提供IO数据的外部路线或通过在不同槽中的后槽卡与前槽卡之间共享IO数据输入，仍可以通过另一后槽RTM卡来保持IO业务。结果，可以减少业务丢失。

[0058] 现在将参考图3所示的流程图来描述用于在电信系统中路由IO数据的方法。该系统包括包含多个第一集成电路（IC）卡、多个第二IC卡和交换结构的至少一个网络节点。每个第二IC卡被连接到网络节点的各槽中的相应第一IC卡。方法的第一步骤3-1涉及在所述多个第一或第二IC卡中的任何一个的外部端口处接收IO数据。当在所述多个第二IC卡中的任何一个的外部端口处接收到IO数据分组时，第二步骤涉及在给定第二IC卡接收到分组时，给定第二IC卡执行分组的分组分类以至少部分地确定用于分组的目的地。方法的第三步骤涉及经由存在于第一和第二IC卡及交换结构上的逻辑网络层根据由给定第二IC卡执行的分组分类将分组递送到第一或第二IC卡目的地。

[0059] 如上所述，网络层由在逻辑上起单个实体作用的被连接在一起的多个联网设备组成。图4A、4B、4C、4D、4E和4F举例说明不同系统卡配置以满足不同量的IO端口和处理器条目容量。

[0060] 相对于下文图4A、4B、4C、4D、4E和4F的说明，再次对被“IC”卡占用的“槽”进行参考。槽包括用于前卡和后卡、或者更一般地第一卡和第二卡的位置。在图4A和4B中，后卡是RTM卡且前卡被示为是应用程序/服务卡（图4A）和IO连接器卡（图4B）。在某些实施方式中，诸如图4C所示，槽可以包括分别处于前和后槽卡位置上的两个应用程序/服务卡。图4A、4B、4C、4D、4E和4F是具有有限数目的所示前和后槽位置卡的示例。应理解的是不同于图中所示示例的配置将在本发明的范围内。图4A、4B、4C、4D、4E和4F是可以得到本发明的实施例支持的槽布置的各种示例。

[0061] 在图4A中，第一槽被示为包括在前槽位置上的应用程序/服务卡313和在后槽位置上的RTM卡312。RTM卡312包括网络设备308、处理器270、用于接收/传送IO数据的一个或多个外部物理端口307和位于一个或多个外部物理端口307与网络设备308之间的IO设备272。IO设备272可以例如是线驱动器接口。RTM卡312还可以包括存储装置（未示出）。应用程序/服务卡311包括网络设备310。RTM卡312的网络设备308经由链路309被耦合到应用程序/服务卡311的网络设备310。应用程序/服务卡311还包括被连接到网络设备310的第一IO设备315和被连接到第一IO设备315的第一处理器317和被连接到网络设备310的第二IO设备316和被连接到第二IO设备316的第二处理器318。在某些实施例中，可以以符合上文参考图1和2的描述的方式来处理在网络设备310与IO设备315、316之间经由IO层并经由处理层到各处理器上的数据传送。

[0062] 应理解的是两个IO设备和两个处理器的使用是示例性的且并不意图限制本发明的范围，因为可以在应用程序/服务卡上包括多于或少于两个的每个部件。

[0063] 在某些实施例中，RTM卡312、313的网络层设备308、305被配置为执行在外部端口307、306处接收到的IO数据的分类。基于此分类，所述网络层设备能够布置经由前槽卡或交换结构或两者进行的IO数据到期望目的地的路由/转送，与前槽卡不得不处理IO数据以确定将路由/转送IO数据的位置并然后适当地路由/转送数据相反。在某些实施例中，这减少了前槽卡处的处理并改善了IO数据的递送时间，因为在前槽卡处处理IO数据时需要较少的时间。

[0064] 交换结构被示为在两个相应交换结构槽的前槽位置中的两个交换结构卡301和到其它前和后槽卡的连接。在每个交换结构卡301上包括网络设备302。交换结构卡还包括处理器276。图4A的示例性图示中的网络设备302具有用于接收/传送IO数据的外部物理端口314和位于一个或多个外部物理端口314与网络设备302之间的IO设备277。IO设备277可以例如是线驱动器接口。交换结构卡还可以包括存储装置（未示出）。应用程序/服务卡311的网络设备310经由链路303被耦合到交换结构卡301的网络设备302。

[0065] 此槽配置中的网络层由两个网络设备308和310组成，其中，应用程序/服务卡311的网络设备310用来使用区域3连接器信号将RTM卡312的网络设备308互连到交换结构卡301的网络设备302。应用程序/服务卡311上的网络设备310还经由第一和第二IO设备315、316通过IO层提供第一和第二处理器317、318到网络层的互连。

[0066] 在图4A中示出了占用两个交换结构槽中的一个的后槽位置的具有网络设备305、处理器274、用于接收/传送IO数据的一个或多个外部物理端口306和位于一个或多个外部物理端口306与网络设备305之间的IO设备275的第二RTM卡313。第二RTM卡313的网络设备305被耦合到交换结构卡301的网络设备302。第二RTM卡313可以通过经由区域2信号将第二RTM卡313上的网络设备305互连到交换结构卡301上的网络设备302来扩展系统中的IO端口的数目。

[0067] 经由区域3和区域2连接器通过单个逻辑网络层来路由IO数据的能力提供创建到远离前槽卡设计或交换结构设计的个性的系统中的不同组的外部物理IO端口连接的灵活性。

[0068] 图4A举例说明连接到应用程序/服务卡上的网络设备的RTM卡上的网络设备如何在不使用应用程序/服务卡上的处理器实体的情况下允许到系统中的任何其它卡的RTM卡上IO端口连接的示例。

[0069] 图4B举例说明图4A的类似多槽布置，其中，第一槽包括在后槽位置上的RTM卡331及前槽位置上的IO连接卡332，RTM卡331具有网络设备328、处理器279、用于接收和/或传送IO数据的一个或多个外部物理端口327和位于一个或多个外部物理端口327与网络设备328之间的IO设备280。IO设备280可以例如是线驱动器接口。RTM还可以包括存储装置（未示出）。

[0070] 交换结构被示为是在两个相应槽的前槽位置中的两个交换结构卡320和到各种前和后槽卡的各种连接，每个交换结构卡320具有网络设备321、处理器284、用于接收和/或传送IO数据的一个或多个外部物理端口322及位于一个或多个外部物理端口322与网络设备321之间的IO设备285。IO设备285可以例如是线驱动器接口。交换结构卡还可以包括存储装置（未示出）。

[0071] 在交换结构槽中的一个的后槽位置上的第二RTM卡325具有网络设备324、处理器282、用于接收和/或传送IO数据的一个或多个外部物理端口326和位于一个或多个外部物理端口326与网络设备324之间的IO设备283。

[0072] 如图4B所描绘的，保持区域3信号与区域2信号相同为系统提供使用在前槽位置上的简化IO连接器卡（例如，具有超过将IO数据从RTM路由到交换结构的最小功能的卡）来从RTM卡331的网络设备328，经由区域3和区域2连接器的组合通过IO连接器卡332经由路径329，330，333进入各交换结构卡320的网络设备321中载送互连信号的能力。IO连接器卡332可以在其中IO端口容量是个问题且对于处理容量而言不需要诸如在图4A中使用的应用程序/服务卡的使用的实施方式中使用。例如，在某些实施例中，可以将两个或更多RTM卡在逻辑上或物理上连接到IC连接器卡，使得能够实现更大的IO端口容量。在某些实施例中，RTM卡可以采取另外可以由前槽应用程序/服务卡执行的处理，并且同样地，对于处理容量而言不需要这样的应用程序/服务卡。在此类槽配置中，IO连接器卡332可以利用某些有源部件来向RTM卡328提供所需功率和卡管理信号。

[0073] 如图4A的情况一样，图3B还描绘了如何能够在交换结构槽中的至少一个的后槽位置上使用第二RTM卡来通过经由区域3连接将第二RTM卡325上的网络设备324互连到交换结构卡320中的一个上的网络设备321来向系统提供附加IO端口容量。

[0074] 图4C举例说明其中槽包括两个应用程序/服务卡、一个在前槽位置上且一个在后槽位置上的配置。在此类方案中，可以将外部IO端口连接到前槽卡。在图4C中未示出外部端口，然而，应用程序/服务卡可以具有以与图2和5类似的方式连接的外部物理端口。在某些实施例中，存在与在外部端口被连接到RTM卡和前槽卡两者的情况下可用的扇出少的扇出。然而，由于朝着大带宽端口的演进，这可以不是问题。关于后槽卡的功率和尺寸限制的当前ATCA标准，后槽卡上可用的处理能力的量略微受到限制。提出的对ATCA标准的修改可以改变那些限制，并允许在前槽卡和后槽卡两者上的类似或相同的处理器容量。

[0075] 图4C举例说明图与4A和4B类似的多槽布置，其中，第一槽包括第一和第二应用程序/服务卡349和350，每个分别具有网络设备353和351。每个应用程序/服务卡349、350包括被连接到各应用程序/服务卡349、350的网络设备353、351的第一和第二IO设备335，336，355，356和被连接到第一和第二IO设备335、336、355、356的第一和第二处理器337、338、357、358。

[0076] 交换结构被示为被实现为在两个相应槽的前槽位置上的两个交换结构卡341和在前和后槽卡之间的各种连接，每个交换结构卡341具有网络设备342、处理器286、用于接收和/或传送IO数据的一个或多个外部物理端口343和位于一个或多个外部物理端口343与网络设备342之间的IO设备287。IO设备287可以例如是线驱动器接口。交换结构卡还可以包括存储装置（未示出）。

[0077] 图4C还举例说明在交换结构槽的后槽位置中使用的RTM卡346，用来通过经由区域3连接344将RTM卡346上的网络设备345互连到交换结构卡341的网络设备342来向系统提供附加IO端口容量。图4C的示例中的RTM卡346还包括处理器289、用于接收和/或传送IO数据的一个或多个外部物理端口347和位于一个或多个外部物理端口347与网络设备345之间的IO设备290。IO设备290可以例如是线驱动器接口。交换结构卡还可以包括存储装置（未示出）。

[0078] 如图4C所描绘的，前应用程序/服务卡349的网络设备353使用341常规区域2连接器连接到交换结构卡。区域3连接器用来使用前卡349上的网络设备353将后应用程序/服务卡350的网络设备351互连到网络层。两个应用程序/服务卡349、350上的网络设备353、351、以及交换结构卡341上的网络设备和RTM卡346上的网络设备345的组合产生如互联网络设备的先前图示一样的单个逻辑网络层设备。前和后卡上的网络设备353、351还用来通过一组IO层设备355、356将后卡350上的处理器实体357、358互连。卡349、
350两者上的IC层设备335、336、355、355获得来自和去往网络层的IO数据，并使用某种形式的存储器转移技术将它们转移到处理器存储器和从处理器存储器转移它们。

[0079] 图4D举例说明基于网格的结构设计的实施方式。在某些实施例中，交换结构由用于将ATCA系统内的所有槽互连的背板上的互连网格组成。由于槽被互连，除可能为了提供与较旧卡类型的向后兼容性之外，不使用结构交换卡。

[0080] 在图4D中，第一槽被示为包括在前槽位置上的应用程序/服务卡360和在后槽位置上的第一RTM卡365。第一RTM卡365包括网络设备368、处理器291、用于接收/传送IO数据的一个或多个外部物理端口371和位于一个或多个外部物理端口371与网络设备368之间的IO设备292。IO设备292可以例如是线驱动器接口。交换结构卡还可以包括存储装置（未示出）。应用程序/服务卡360包括网络设备370。RTM卡365的网络设备368经由链路363被耦合到应用程序/服务卡360的网络设备370。应用程序/服务卡360还包括被连接到网络设备370的第一IO设备373和被连接到第一IO设备373的第一处理器
375和被连接到网络设备370的第二IO设备374和被连接到第二IO设备374的第二处理器376。应理解的是两个IO设备和两个处理器的使用是示例性的，并且并不意图限制本发明的范围，因为在应用程序/服务卡上可以包括多于或少于两个的每个部件。

[0081] 第二槽具有与第一槽类似的布置，应用程序/服务卡362，具有网络设备369和在前槽位置上的两个IO设备377和378和两个处理设备379和359；第二RTM卡375，其具有网络设备378、处理器293、至少一个或多个外部物理端口372和位于一个或多个外部物理端口372与后槽位置上的网络设备378之间的IO设备294。IO设备294可以例如是线驱动器接口。交换结构卡还可以包括存储装置（未示出）。

[0082] 在图4D中，应用程序/服务卡360的网络设备370使用区域2网格互连连接器与应用程序/服务卡362的网络设备369互连。应用程序/服务卡360、362上的网络设备370、369还使用区域3连接器连接到RTM卡365、375上的网络设备。区域3连接器支持与用来通过区域2连接器连接到网格结构互连的信号相同的信号格式。RMT卡365、375上的网络设备368、370用来在不影响前卡设计的情况下向系统提供不同的外部端口个性。应用程序/服务卡360、362上的网络设备370、369还用来使用IO层设备373、374、377、378将处理器实体375、376、379、359互连到系统网络层。IO层设备373、374、377、378使用某种形式的存储器转移技术将去往和来自网络层设备364、362的IO数据携带进入处理器实体
375、376、379、359的存储器中。

[0083] 图4E举例说明与图4A类似的配置，除已经用被配置为用于图4E中的数据存储的卡来替换图4A的应用程序/服务卡311之外。

[0084] 在图4E中，第一槽被示为包括在前槽位置上的数据存储卡380和在后槽位置上的第一RTM卡381。RTM卡381包括网络设备382、处理器295、用于接收/传送IO数据的一个或多个外部物理端口383和位于一个或多个外部物理端口383与网络设备382之间的IO设备296。IO设备296可以例如是线驱动器接口。RTM卡还可以包括存储装置（未示出）。在某些实施例中，RTM卡上的存储装置可以是SAN的一部分。

[0085] 数据存储卡380包括网络设备384。RTM卡381的网络设备382经由链路385被耦合到数据存储卡380的网络设备384。数据存储卡380还包括被连接到网络设备384的存储阵列控制器386和被连接到存储阵列控制器386的四个磁盘387。磁盘387可以是SAN的一部分。应理解的是四个磁盘仅仅是通过示例的方式被使用，并且磁盘的数目可以多于四个或少于四个。

[0086] 系统中的某些附加槽可以具有具有与图4A和4B的交换结构槽类似的布置的交换结构。

[0087] 在图4E中，数据存储卡380的网络设备384使用常规区域2连接器连接到交换结构卡388上的网络设备389。区域3连接器用来使用数据存储卡380上的网络设备384将RTM卡381的网络设备382互连到网络层。数据存储卡380和RTM卡381上的网络设备384、382连同交换结构卡388上的网络设备389和第二RTM卡391上的网络设备390的组合一起产生如互连网络设备的先前图示一样的单个逻辑网络层设备。

[0088] 交换结构卡388还被示为包括处理器299、用于接收/传送IO数据的一个或多个外部物理端口258和位于一个或多个外部物理端口258与网络设备389之间的IO设备257。第二RTM卡391还被示为包括处理器297、用于接收/传送IO数据的一个或多个外部物理端口259和位于一个或多个外部物理端口259与网络设备390之间的IO设备298。IO设备257、298可以例如是线驱动器接口。交换结构和第二RTM卡还可以包括存储装置（未示出）。

[0089] 数据存储卡380上的存储阵列控制器386用来获得来自和去往网络层的IO数据并向和从磁盘397中的至少一个传送IO数据。

[0090] 图4F是可以在其上面实现本发明的实施例的另一配置。图4F本质上与图4A相同，在应用程序/服务卡后面没有在后槽位置上的RTM卡。此类配置可以用于控制平面和管理平面信令。

[0091] 在图4A至4F的某些实施例中，RTM卡、交换结构卡和/或应用程序/服务卡上的处理器可以在实现处理器的处理器芯片上具有板上存储器或利用在RTM卡中的其它地方的存储装置（未示出）或两者。

[0092] 应理解的是图4A至4F是示例且并不意图限制本发明。特定实施方式中的处理器的数目、存储装置、IO设备、前槽位置卡和后槽位置卡的数目可以与所示的那些不同，并且仍在本发明的范围内。在某些实施例中，在特定的系统中可以包括所述卡的各种组合。

[0093] 图5图示依照本发明的实施例的到ATCA系统中的外部IO连接的灵活性的示例。

[0094] 在图5中，第一槽被示为包括在前槽位置上的应用程序/服务卡401和在后槽位置上的第一RTM卡404。第一RTM卡404包括网络设备417、处理器452、用于接收/传送IO数据的一个或多个外部物理IO端口408和位于一个或多个外部物理端口408与网络设备417之间的IO设备450。第一RTM卡404还可以包含存储装置（未示出）。应用程序/服务卡401包括网络设备414、第一IO设备432、被连接到第一IO设备432的处理器434、用于接收/传送IO数据的一个或多个外部物理IO端口405和位于一个或多个外部物理IO端口405与网络设备414之间的第二IO设备430。第一RTM卡404的网络设备417通过区域
3连接器419经由链路419耦合到应用程序/服务卡401的网络设备414。

[0095] 第二槽被示为包括在前槽位置上的交换结构卡402和在后槽位置上的第二RTM卡403。第二RTM卡403包括网络设备416、处理器462、用于接收/传送IO数据的一个或多个外部物理IO端口407和位于一个或多个外部物理端口407与网络设备416之间的IO设备
460。第二RTM卡403还可以包含存储装置（未示出）。交换结构卡402包括网络设备415、第一IO设备442、被连接到第一IO设备442的处理器444、用于接收/传送IO数据的一个或多个外部物理IO端口406和位于一个或多个外部物理IO端口406与网络设备415之间的第二IO设备440。第二RTM卡403的网络设备416使用区域3连接器421经由链路413被耦合到交换结构卡402的网络设备415。

[0096] 应用程序/服务卡401的网络设备414通过区域2连接器420经由链路410被连接到交换结构422。交换结构卡402的网络设备415通过区域2连接器420经由链路412被连接到交换结构422。到机架中的其它槽的附加连接可以通过一般在411处指示的链路发生。

[0097] 由于互连网络层设备417、414、415、416被连接到交换结构422而形成单个逻辑网络层，图4中的任何卡或未示出但包括在机架中的卡的任何端口能够将IO交换、路由或转送到任何其它卡上的任何其它端口。具有不同外部物理IO端口配置的卡设计能够在不需要特殊部署特定控制平面或管理平面软件的情况下满足部署要求。在某些实施例中，可以使用管理系统的用户接口和编程控制平面接口中的单个全局槽和端口目的地命名法来指定外部IO端口。

[0098] 在图5中，交换结构卡402上的一个或多个外部物理IO端口406直接连接到交换结构卡402的网络层设备415。一个或多个外部物理IO端口406使用网络层来提供到系统中的所有其它卡的连接。交换结构卡还提供到RTM卡（例如第二RTM卡403）的区域3连接。在图5中，交换结构卡槽的第二RTM卡403上的一个或多个外部物理IO端口407被连接到第二RTM卡403的网络层设备416。此网络设备使用到交换结构卡402的网络层设备415中的区域3连接器信号与网络层的其余部分互连。

[0099] 第一和第二RTM卡404、403的一个或多个外部物理IO端口提供对用于包括后槽连接的那些部署方案的系统的后槽物理端口访问。交换结构卡402上的一个或多个外部物理IO端口是用于包括前槽连接的那些部署方案的前槽访问端口。在两种情况下，被连接到结构交换槽的外部物理IO端口使用网络层来提供到系统中的所有卡的连接。

[0100] 对于某些部署方案而言，为了至少有使用单个交换结构互连从交换结构卡的外部端口向应用程序/服务卡转送IO并再次返回的能力，基于交换结构卡的IO连接对于非交换结构槽上的其它外部IO端口连接而言是优选的。

[0101] 在其中IO数据进入基于非交换结构卡槽的后卡上的外部物理端口或前卡上的外部物理端口的情况下，可以通过结构交换卡的网络层设备将IO数据转送直接到另一槽上的应用程序/服务卡并随后再次返回到同一IO端口，消耗交换结构中的交换结构互连链路中的两个。

[0102] 在某些实施例中，非结构RTM端口连接的优点是支持来自更多槽的增加的面板不动产的许多外部端口IO连接的能力。

[0103] 在图5的某些实施例中，RTM卡、交换结构卡和/或应用程序/服务卡上的处理器可以在实现处理器的处理器芯片上具有板上存储器或利用在RTM卡中的其它地方的存储装置（未示出）或两者。

[0104] 虽然图5与图4A至4F类似于具体地参考后槽位置上的RTM卡和前槽位置上的交换结构卡和应用程序/服务卡，但更一般地，可以将卡称为前卡和后卡或第一卡和第二卡。

[0105] 图6是举例说明针对处理进入系统和从中出来的IO数据所述的在三个层、即网络层503、IO层502和处理层501的每一个中得到支持的进程的示意图。

[0106] 网络层503能够支持用于层2链路地址分离和层2转送的VLAN（虚拟局域网）进程513。网络层503支持用于层3网络地址分离和路由支持的VR（虚拟路由器）进程514。还与VPN进程519相结合地使用VR过程以便提供跨越系统的网络的虚拟化。网络层503支持用于应用程序特定导向规则的基于策略的导向进程515。网络层503支持用于管理业务的业务管理进程517。在网络中支持安全进程516以提供静态防火墙方法和DOS（拒绝服务）保护。附加有状态防火墙进程或无状态防火墙进程或两者还被部署在IO层502和处理层501两者中。有状态防火墙通过跟踪动态状态和适当地响应来提供增强的控制和改善的安全性。例如，跟踪连接发生并处于给定状态且丢弃与该状态无关的所有分组作为安全增强。防火墙方法的划分是规则技巧和规则范围的问题。

[0107] IO层502使用单个根I/O虚拟化（SR-IOV）进程507支持到虚拟化处理环境中的处理层接口能力。IO层502支持基于处理的导向进程506。IO层502还支持处理层卸载功能，其另外将消耗宝贵的处理器层资源以便执行。IO层中的卸载功能包括以太网光纤通道（FCOE）508、SOE 518和用于存储器访问的因特网小型计算机系统接口（iSCSI）509协议支持、用于传输控制协议/网际协议（TCP/IP）卸载的TOE 510和具有用于卸载加密/解密方法的安全套接层（SSL）（IPSEC/SSL）511的网际协议安全。IO层502还支持对于在处理层中的处理器实体上运行的应用程序（其被绑定到在IO层502中操作的特定IO设备）而言更特定的防火墙进程512。

[0108] 处理层501是其中为了系统操作而执行应用程序或服务或两者504的层。在某些方案中，这些应用程序是“道路终端（off the road）”应用程序，其中，对应用程序请求的响应被送回到请求的发起者。在其它情况下，处理层501中的服务是用于存储、集群或IO的带内处理加强联网服务。带内处理加强网络服务包括对通过系统路由的分组执行检验和加强处理的手段。示例是分组的加密，其中，执行分组的检验并执行处理以产生明显不同于原始分组的编码。 任一方案中的处理层501支持对于在特定处理设备内执行的应用程序和/或服务504而言特定的有状态防火墙和安全进程505。

[0109] 在ATCA系统中，系统的IO递送包括具有不同等待时间和带宽要求的多个类型的不同业务。ATCA系统的虚拟化导致使用不同类型的通信和系统内的处理器实体的分离。此分离包括联网寻址、网络拓扑和虚拟域之间的安全。在某些实施例中，如本文所述的逻辑联网层的使用使得能够实现从任何数目的外部物理IO端口和速度到处理器实体和在其上面执行的应用程序和服务的任何数目的虚拟化域的ATCA机架中的IO数据递送。

[0110] 根据上述讲授内容，可以进行本发明的许多修改和变更。因此应理解的是在所附权利要求的范围内，可以除本文具体地描述的内容之外地实施本发明。