曙光大规模KVM切换系统技术漫谈之四

    在大型服务器领域，KVM切换系统是整个系统的核心，其性能的好坏直接关系到系统的复杂程度和应用的灵活性。一般的KVM最多只能支持几十个节点，而曙光大规模KVM系统最多可以支持1024个节点。为什么有如此大的诧异呢？

    首先，由于每一种KVM系统都是一个网络设备，这就涉及到一个网络拓扑结构的问题。用于KVM的网络结构一般有星形网络、菊花链网络、以太网络等。星形网络结构的KVM产品有故障率小的特点。也就是说如果一台节点机损坏，不会影响其他节点机的正常工作。但星形网络结构的KVM产品一般布线比较复杂，常常要从服务器机柜中引出很多线出来，基本上每台节点机都要引出几条数据线。而且为了能够区分那条数据线对应哪台节点机，有时候不得不在数据线上做上标号。这样一来，如果在一台有十几个节点的机柜中，要寻找某一个节点的数据线可就要费很大的劲了。菊花链式网络结构的KVM产品的特点是结构简单，类似于单一总线上挂接数十台节点机，这样即使是有十几个节点的机柜，也只需要从中引出一条数据线出来。但这种结构的缺点是很容易发生故障：比如说链上的某一台节点机故障，或者某一段线路发生故障，会造成该节点或线路以后的所有节点失去和KVM终端的联系，造成节点机无法操作。基于以太网的KVM产品比较少，而且图象质量比较差，数据传输速度也很受具体网络条件的限制。

    曙光大规模KVM系统采用的是一种星形网络和菊花链式网络相结合的一种网络拓扑结构。这种结构可以称为两级的树状结构。具体来说，一个KVM终端卡，通过多路器分出八路，每一路又可以挂接最多128个节点，这样一共可以最多支持1024个节点。这种结构综合了星形结构和菊花链式结构的优点，同时又最小化地降低了菊花链式结构所能发生的故障。

    其次，由于市场上有些KVM产品是星形网络结构的产品，这样由于每一台KVM所具有的端口数量有限，而且对应每一个端口都有一套相应的软硬件配套。端口增加，相应的产品成本和体积都会增加。这样就限制了其所带的节点数量，也就是说不具备智能化的功能。曙光大规模KVM系统是在单一数据总线上挂接数台节点机，其切换机理靠的是数据传输协议，这样就具备智能化、可扩展等特点，使得产品的灵活性发挥到了极致。而且理论上讲，曙光KVM系统单线支持的节点数量是不受限制的。

    由于是单一总线数据通讯，在多个节点通讯的过程中，必须解决好时间片的分配问题，否则会出现总线竞争的现象。曙光大规模KVM系统有效的解决了这一问题。它能在节点与KVM终端卡通信发生故障的情况下自动放弃总线占用，避免总线死锁。使得KVM终端可以顺利的和1024个节点通信，产品安全性得到保证。

    由此可见，曙光大规模KVM系统是一种能够同时支持多节点、结构灵活、布线简单的可靠产品。必将会越来越被客户所重视(文：曙光研发部KVM项目组 李连波)。