细聊高端交换机背板技术的发展

 随着以太网技术的高速发展，作为以太网技术的旗舰产品高端交换机现在的端口速率已经从1G、10G上升到了40G、100G，甚至400G的速率已经开始制定标准。如何解决端口速率快速提升所带来的对交换机背板总线信号的高速稳定传输要求便成为了新的技术竞争点。目前大多厂商在数据中心级产品上均采用了正交硬件架构技术，如图1所示，正交架构最大的特点就是业务线卡和交换卡通过背板90°直接连接。相对于传统的无源铜背板技术，正交硬件架构大大缩短了业务线卡与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）

    早期各厂商在选择正交架硬件设计的时候，基本上都是采用“普通中置背板”硬件架构，线卡和交换卡通过中置背板上的接插件连接，实现正交连接；由于中置背板将机箱前后隔离为两个空间，带来最大问题就是整机通风散热差；各厂家“各显神通”，虽然设计出了很多复杂的散热通风架构，但整机通风散热效率低下问题始终没有获得根本解决，同时老式的连接器也限制了进一步的提升，成为了提速的瓶颈。为了克服中置背板带来的限制，后来提出了“直接正交架构技术”，即无中置背板，线卡和交换卡的板卡器件直接连接，这样少了中置背板的阻挡，通风量上去了，散热效果好，同时没有了背板后，背板的接插件不再是提升的瓶颈；但是这样设计，也带来了很多的问题，由于无背板作为基准线，线卡和交换卡都可以进行滑动，因此带来了机箱工艺精度要求高、板卡运输易损坏、安装过程中易损耗、整机抗震动性差、扩展难度高等使用问题，而且无法避免，因此该技术不具备大面积推广使用的要求。那么是否有一种方案可以既解决散热问题，又解决生产和安装的问题呢？目前最新的“蜂窝式中置背板技术”兼顾了前二者硬件设计优点；通过在中置背板上密集开孔，既解决了通风量的问题，又完美解决了硬件工艺高，整体结构不稳定，易损坏的弊端；同时随着接插件技术的快速发展，固定的接插件已经可以满足400G部署的要求，不再成为瓶颈。 

    下面通过一个表格形式将目前存在的三种正交硬件架构技术做一下详细对比： 

    迈普最近发布的“神盾”数据中心安全防御交换机MyPower S12800产品同样采用了正交硬件架构，在具体硬件架构上坚持采用了：蜂窝式中置背板技术。 

    实践证明：正确的技术选择直接带来产品的多重优势保障： 

    Ø 单一风道设计、风速均匀、散热快，整机功耗最高降低2/3； 

    Ø 风阻均匀、通风量均衡，整机各部件温度控制平滑； 

    Ø 硬件板卡安装简单易操作、部件稳固；抗振动能力强，不易损坏； 

    Ø 标准前后直通风设计，符合数据中心冷热风道隔离设计，部署规范合理。