分类： 系统运维
2009-02-10 10:26:56
随着电信运营商将自身构建于业务之上，它们将更为关注网络架构、业务灵活性、可扩展性以及业务稳定性等方面。因此，电信运营商在选择电信产品和电信平台时，已经越发关注其开放性，ATCA也由此进入运营商的视野，并在新一轮电信网络建设中担当重任。
随着数据业务需求的空前加大，网络设备和计算设备在计算性能上的需求也随之提升，PICMG协会正是在这一需求前提下，成立专门委员会，制定了满足下一代电信计算需求的计算架构，即基于PICMG3.X的ATCA架构。ATCA即AdvancedTelecomComputing Architecture（高级电信计算架构），其诞生正是源于网络的发展，由PICMG协会负责其标准的建立和发展的推动。
PICMG协会作为一个非营利性组织，建立于1994年，目前在全球范围拥有超过450家企业的会员单位。在建立之初，PICMG的意图是将PIC标准的应用范围进一步拓展到非传统的工业计算领域，出乎意料的是，ATCA在标准构架上的优势，使得应用其架构的设计产品，拥有极高的稳定性，并且在开放程度上也相当优越，这使得ATCA开始获得运营商的关注。
和传统计算设备、网络设备的底层计算架构相比，ATCA有着明显的优势。
首先是散热以及由此带来的设备系统稳定性。在ATCA的PICMG3.X规范定义下，ATCA在外形设计（机箱）上，确保了更大空间，同时提供了冗余风扇设计，以增强散热系统的功能。这些基础设计有效地确保了设备系统获得电信级的稳定性，不会因为散热不足或设备过热而导致宕机。
其次，ATCA全面的双备份机制，也进一步保障了设备的热备份能力，基于ATCA之上的设计，在插槽、、风扇等多方面都保持了双备份功能，而更新总线、时钟总线和测试总线各自独立的优化配置，则使ATCA能够更好地满足电信环境的特殊稳定需求。
第三，通过采用全网状结构，使得ATCA内部的最高数据传输能力可高达2.4Tbps，这使得多板卡状况下，电信数据传输瓶颈的问题得到了根治。
第四，由于ATCA平台从标准制定之初，就完全遵循了开放化、标准化以及全体网络共享的理念，而这也是ATCA最大的优势和价值所在。基于ATCA平台，不仅因为开放性而获得更高性能需求上的满足，同时能够进一步降低总部署成本，并且在最大限度上使不同厂商之间的产品兼容性得到提升。
基于ATCA架构的网络设备，无论是从设备性能、平台开放性方面，还是从提升运营商业务开展、降低运维成本和风险方面，乃至从设备提供商的研发速度、成本优势以及整个产业的兼容性方面，都有着极为明显的优点：
首先，基于ATCA架构的网络设备有较好的散热性能，这使得采用ATCA架构的网络设备能够采用更高计算速率的CPU，使得在同等条件下，采用ATCA架构的网络设备可以拥有更快的计算速度、更强兼容性、更低成本以及更为灵活和快速的业务部署能力。
其次，电信运营商和大型行业用户采用ATCA设备，不仅能够强化系统弹性，而且很容易实现新业务的无缝快速接入，降低管理支出和运营成本。运营商还可以基于ATCA，建设开放型电信等级业务架构，逐步使用更低成本、更高性能的ATCA设备，逐步取代传统路由、、服务器设备在电信网络和应用中的地位，在降低网络建设和运维成本的同时，快速提供各种新型应用和业务，占领新增，满足迅速提升和快速变化的用户需求。
第三，从设备提供商角度看，由于采用标准化、模块化，设备提供商在电信设备的研发和生产上，更容易贴近运营商业务需求而快速反应，有针对性地进行研发和快速供货，通过降低生产成本，进一步降低电信运营商的组网成本。并且，开放性和模块化，还有利于电信运营商摆脱某种类型方案受到供货来源限制、被设备提供商“挟持”，帮助电信运营商扩大采购产品的范围，通过进一步竞争，更大程度上降低采购成本。
目前，积极推动ATCA开放架构应用的主要电信设备供应商，包括了英特尔、阿尔卡特朗讯以及NMS、迈普通信等厂商。其中，英特尔和阿尔卡特朗讯在标准制定方面拥有强势地位，NMS在基于ATCA的运营商刀片服务器市场较为活跃，而迈普通信则因为能够提供世界首款基于ATCA的高端汇聚核心路由器而名声大振。
ATCA：挡不住的热潮
2006年4月20日，由中国计算机行业协会PICMG/P.R.C分会主办的“2006 PICMG/P.R.C年会暨ATCA/cPCI技术应用峰会”刚刚在北京落下帷幕。紧接着5月18日，由《通讯世界》杂志社主办、In-stat China协办的“ATCA架构未来电信”高峰论坛又将汇聚包括国内主要的电信运营商、领先的服务提供商和设备厂商，以及来自ATCA领域的众多平台提供商、板卡厂商、芯片厂商，就ATCA的市场发展前景和在电信行业的应用进行深入探讨。
短短一个月时间内，两次高规格的业界峰会，ATCA可谓热力逼人。究竟是什么原因，使得ATCA这一在近两年刚刚崭露头角的新技术，能够获得电信行业如此广泛而普遍的关注，也许从以下的信息中我们可以找到一些答案：
-- ATCA在电信领域的应用范围十分广泛，从终端设备到接入层和汇聚层乃至核心网，都可以有效运用；
-- ATCA系统更将成为能同时支持语音和数据的NGN的主要基础平台；
-- ATCA目前已逐渐被业界接受，其大规模普及已经为时不远；
-- RHK咨询公司预计到2007年ATCA的市场规模将达到37亿美元，Intel则预测ATCA的全球销量在2009年将达到79亿美元；
-- 调查显示目前有90%的电信设备厂商都在开发基于ATCA的系统。包括华为、中兴、阿尔卡特、摩托罗拉、Force、Kontron、Portwell、ADLINK、RadiSys等都已推出了基于ATCA刀片组件、单板机等。
发展形势喜人
ATCA（Advanced Telecom Computing Architecture）标准即先进的电信计算平台，它脱胎于在电信、航天、工业控制、医疗器械、智能交通、军事装备等领域应用广泛的新一代主流工业计算技术——CompactPCI标准。是为下一代融合通信及数据网络应用提供的一个高性价比的，基于模块化结构的、兼容的、并可扩展的硬件构架。
Intel模块化计算平台部市场总监Tim Kober表示，当前，电信业正处在转折时期。用户需要新的服务，并愿意为此付费，但用户越来越关注服务的真正价值。电信运营商和服务提供商面临提高营业额与利润的机遇，但必须以快速且低成本的方式提供新的业务，有时通过升级设备，但更多的情况需要部署新的设备，这就带来众多挑战，包括在机会之窗打开之际以足够快的速度部署设备，在管理更多、更复杂设备之际控制运营费用，在满足99.999%高可靠性要求之际降低额外备件的库存成本。
ATCA正是为满足这些需求而专门设计，更大的板卡尺寸和有效的散热使系统支持更高的运算能力；多种高性能交换互连技术带来高数据带宽并实现控制与数据流量的分离；运营级的一个特点是下一代电信网所要求的5个9的高可靠性，而ATCA平台的模块化和可扩展性提供了直接的升级通道，方便了业务扩展。这也就不难理解，为什么ATCA作为PICMG标准被公布以来，仅经过了不到三年的时间，就已经从标准的认识阶段转变成被多数主流厂商所接受的阶段。
据威图电子事业部经理李涛介绍，目前已经有很多电信设备制造商把基于ATCA标准的设备部署到现有的网络，也包括部署在3G的网络里。从国际市场的发展情况来看，ATCA的大规模商用已为期不远，预计2007年～2008年将是ATCA的大规模采购期。而在国内市场，情况也差不多，国内在ATCA的推广和应用上已走在世界前列，过去一段时间，国内整个运营商和设备制造商对ATCA的实验和采用增长很快，以威图为例，有很多国内客户已经采购了威图的全套ATCA机箱进行自己的ATCA系统的开发和测试，预期正式商用产品将会很快推出。
至于ATCA在商用上最有可能率先取得突破的领域，李涛表示，近几年国内宽带市场发展迅速，类似IPTV这样需要高密度、高性能计算的新一代宽带应用，将是ATCA率先获得大规模应用的领域，其发展前景非常喜人。
互操作是当务之急
虽然如此，作为一项新的技术，ATCA要获得市场的认可也存在一些障碍亟待克服。首当其冲的就是互操作问题。
ATCA标准是由一个核心规范——PICMG3.0和一系列辅助规范组成。在核心规范中定义了机械结构、散热管理、电源分配和系统管理，而辅助规范则定义了多种交换互连技术，包括PICMG3.1 AdvancedTCA Ethernet、PICMG3.2 AdvancedTCA InfiniBand、PICMG3.3 AdvancedTCA StarFabric和PICMG3.4 AdvancedTCA for PCI Express。从ATCA的技术上来看，3.0以后的各个细节已定义得越来越明确，目前已经有大概超过200家厂商在设计和生产ATCA各个环节里的产品及相关管理软件。
Tim Kober表示，在过去两年中，ATCA标准已经得到极大的发展，并正在被主要的通信设备制造商和服务提供商所广泛采用。当ATCA标准在业界占有一席之地时，成长为事实标准的一个障碍就是不同厂商设计制造的构建模块之间缺乏一致的互操作标准。为了实现真正的互操作，ATCA平台构建模块提供商必须携手合作，在一系列的标准之上实现互操作。只有业界共同努力、相互协作，才会使通信设备制造商得到实实在在的好处，包括可预见的集成解决方案、产品快速推向市场、更低的集成成本、更多的产品选择性和更为活跃的市场。服务提供商也可以从这一努力受益，不仅可以通过创新服务快速获得收益，而且可以降低部署成本、增加产品选择性、提高网络灵活性和可扩展性。
这一问题已经引起了包括摩托罗拉和Intel在内的ATCA领域领先企业的重视，据摩托罗拉嵌入式通信计算部亚太区总经理Kenny Wong介绍，摩托罗拉正在与Intel合作建立一个概念认证的网络，在北京也有一个实验室在做一部分的工作。其主要目的就是推进ATCA的互操作性以及来自第三方的一些软件可以在遵循标准的ATCA平台上得到应用和优化。
除此之外，对于一个新技术的推广，合作也是非常重要的。李涛就表示，虽然从长远来看，ATCA的应用范围十分广阔，市场空间非常大。但目前ATCA仍处于起步阶段，大家都是市场发起者，而不是竞争对手，因此合作非常重要，应共同致力于培育市场、共同把蛋糕做大。
MicroTCA：引领ATCA进入新时代
在本届“2006 PICMG/P.R.C年会暨ATCA/cPCI技术应用峰会”上，另一个引起与会人员广泛兴趣的焦点就是MicroTCA了。
AMC（Advanced Mezzanine Card）是新一代ATCA平台的扩充模块标准，它用来取代IEEE在1993年就定义的PMC/CMC，可以提供比ATCA更高的系统密度、扩充弹性及管理机能。而MicroTCA的概念是将AMC模块直接插在支持多种拓扑的无源底板上，而非任何载板。它以具有热插拔和高级交换能力的AMC标准为基础，定义了一种模块化、可扩展的计算平台，满足了小尺寸、低成本的应用需求。
AMC和MicroTCA标准的确定堪称ATCA平台近期最重要的发展。MicroTCA一经提出，就受到广泛看好。有专家评论MicroTCA使得AdvancedTCA进入了一个空前的“全低时代”：更低的功率、更低的价格、更小的机架尺寸，全部都是相当好的“低指标”。不论无线基站、Wi-Fi/WiMax RF盒、IMS、下一代数字环路载波、光学ADM和MSPP等光学联网设备、甚至企业级网络的小型化设备均可采用MicroTCA。它使得ATCA的应用范围大大扩展。
Tim Kober评价道，虽然MicroTCA标准还没有成熟，现在就谈论大规模推广为时尚早，MicroTCA在应用的过程中也会遇到一些挑战，但MicroTCA作为ATCA的完善和发展，延长了ATCA技术的生命期，并扩展了其它标准技术难以实现的多种新功能，相信将来MicroTCA产品一定会得到大规模的应用。
