M6000硬件结构介绍.doc

M6000-16及M1000-8硬件结构介绍1.1 M6000-161.1.1 插箱结构ZXR10 M6000-16的尺寸（宽高深）为442mm1686.3mm740mm，可以安装在800mm深的19英寸机柜中。ZXR10 M6000-16的外观及组成部件如下图所示： 图1 ZXR10 M6000-16设备部件图ZXR10 M6000-16的组成部件介绍如下表所示：部件标号设备部件名称简介说明1液晶显示模块液晶显示面板部分可以显示系统各部分的工作状态，只能显示不能输入修改。液晶面板上有两个系统的调试串口，通过后台可以将各单板上CPU的串口切换到此处，便于调试2上走线支架3单板区单板区提供2个主控槽位，4个交换板槽位和16个网络处理板槽位4防尘网5电源进风面板6侧耳7拉手8风扇模块2个风扇模块，分别位于单板区上下9电源模块电源分直流双路供电和交流双路供电，电源监控模块通过485接口与主控板通信10下走线支架ZXR10 M6000-16采用后置背板设计，所有单板从正面安装操作。M6000-16的正面面部图如下图 所示：图2 ZXR10 M6000-16正面面板图ZXR10 M6000-16采用竖插式结构，插箱设计22个槽位，分上下两层，每层11个槽位。槽位编号从0到21，其中015为16个网络处理板PFU槽位，1619为4个交换网板SFU或MSFU槽位，2021为2个主控板MPU槽位，具体对应关系如下图所示：图3 ZXR10 M6000-16板卡类与槽位对应关系图1.1.2 电源模块ZXR10 M6000-16支持直流电源输入和交流电源输入。ZXR10 M6000-16的背板分2个区，槽位02、68、1621为一个分区，槽位35、915分一个分区，如下图所示。每个分区都有两路电源输入，在单板合路实现备份。图4 ZXR10 M6000-16供电槽位分区图1 直流电源输入ZXR10 M6000-16支持2个直流电源模块，提供1+1冗余备份。直流电源模块采用两路输入、分区供电方式，每个模块同时接入两路-48V直流电，每路电对应一个分区。直流电源模块具有以下功能：- 输出短路保护- 空开和风扇状态检测及告警上报- 电压检测及过欠压告警上报- 电流检测上报- 与系统实时通讯反应状态- EMC滤波直流电源模块技术参数如下表所示：表1 ZXR10 M6000-16直流电源模块技术参数参数描述外形尺寸（长宽高） 485.9mm211.5mm127.4mm重量5.5kg输入额定电压-48V DC输入电压范围-40V DC-60V DC最大输入电流100A2路输出最大功率4000W2路输入为-48V DC额定电压时的额定输入电流83.42路用户配电空开容量150A2 交流电源输入ZXR10 M6000-16支持8个交流电源模块，提供4+4冗余备份。交流电源模块、交流输入及分区供电方式，M0M3共享一个滤波器的2路交流电输入，M4M7共享一个滤波器的2路交流电输入，M0M1、M4M5共4个电源模块对分区1供电实现电源2+2冗余备份，M2M3、M6M7共4个电源模块对分区2供电实现电源2+2冗余备份，如下图所示：图5 ZXR10 M6000-16交流模块分区供电示意图交流电源模块的主要功能包括：- 输出过流保护- 输出过欠压保护- 过温保护- 短路保护- 输入过欠压保护- 过温，过压，风扇故障，限流告警上报- 电压检测上报- 电流检测上报- 温度检测上报交流电源模块的技术参数如下表所示：表2 ZXR10 M6000-16直流电源模块技术参数参数描述外形尺寸（长宽高）450mm102mm42mm重量2.5kg输入额定电压200VAC240VAC交流输入频率50/60Hz额定输出功率2000W额定输出电压-53.5V额定输出电流37.4A1.1.3 散热系统ZXR10 M6000-16的散热系统由2个风扇模块、2个防尘网以及电源自带的风扇组成。2个风扇模块分别位于单板区上下方，1+1冗余备份，安装方式为正面横插，方便拆卸、维护和清洁。散热方式采用前下进风，后上出风，下风扇吹风，上风扇抽风，形成下上流向的风道，风扇吹入的冷气流与单板整件和电源板的热气流进行交换，主要的发热芯片采用铝制或铜制散热器散热。气流走向如下图所示：图6 ZXR10 M6000-16气流走向示意图每个风扇模块包含9个风扇，支持基于风扇的变速控制。风扇模块技术参数如下表所示：表3 ZXR10 M6000-16风扇模块技术参数参数描述外形尺寸（长宽高）436mm43.6mm540mm重量12kg功耗1/4转速：30W2/4转速：70W3/4转速：150W4/4转速：216W最大风压235Pa最大风量3042m3/h最大噪声68dB工作电压范围-28V-56V1.1.4 液晶显示模块液晶显示模块位于ZXR10 M6000-16正面最上方，支持尺寸（宽高）为222mm110mm的彩色液晶显示屏。液晶显示模块提供触摸式面板菜单输入键，可选择显示以下信息：- 系统信息和工作状态- 单板信息和工作状态- 电源信息和工作状态- 风扇信息和工作状态1.1.5 主控板MPUZXR10 M6000-16的主控板MPU位于2021槽位。2块主控板MPU实现1:1冗余备份，主、从主控板通过内部专用通信线进行通信，主控板上由硬件电路对CPU的运行状态进行实时监控，如果出现内存ECC校验错误、以太网交换芯片工作不正常等严重故障时，硬件实现主从主控板的切换，主从切换发生之后，从主控板立刻接管整个系统。系统支持手工方式对主控板进行主从切换。主控板MPU是系统控制和管理的核心部件，主要由操作维护管理和协议处理模块、以太网交换模块、时钟处理模块等几个部分组成，完成系统时钟源、控制平面、系统维护平面、环境监控平面的管理。图7 ZXR10 M6000主控板架构框图操作维护管理和协议处理模块整个系统的核心单元，完成以下主要功能：- 处理各种协议和信令，完成系统状态的控制与通报等功能。采用转发平面和控制平面分离，路由协议控制层面和配置操作管理平面分离的策略，增加协议控制平面的高度稳定性，增强设备的可管理能力。- 负责整个系统单板间的带外通信。板上集成了本地交换模块，为各单板提供板间的无阻塞带外通信，完成各单板间的控制、维护和交换消息，板间通信业务与数据业务物理隔离，保证系统板间信息交换的绝对可靠。- 系统状态的配置和维护管理。进行系统数据配置及升级功能，提供系统运行日志信息。对外提供串口和RJ45接口两种设备管理和维护方式。提供CF卡和USB接口，便于海量数据存储。以太网交换模块以太网交换模块ESU为主控板、网络处理板和交换网板之间提供控制通信链路，实现主控板与其它各板卡的数据通讯和设备管理功能。时钟处理模块时钟单元向系统交换网提供高可靠性的同步时钟，保证交换网和各业务板的工作时钟同步。支持2MBITS、2Mhz、GPS、线路提取时钟作为本地的时钟基准参考，可以配置实现输出时钟三级或二级精度。支持1588V2和同步以太网时钟。监控告警单元环境监控告警功能负责对机架的工作状态进行信息收集和及时告警，通过内部千兆以太网将信息通告给控制系统，并在液晶显示屏上实时显示，为操作维护人员提供良好的人机界面。面板接口面板接口类型和用途如下表所示：表4 MPU面板接口用途说明面板标识接口类型用途说明CTRL ETH1CTRL ETH2GE SFP用于集群系统中LCC到CFC控制平面级联MGMT ETHGE/FE RJ45用于连接系统网管工作站STDY ETH GE/FE RJ45 预留CONSOLERS232 RJ45用于连接后台管理终端，在后台管理终端上通过超级终端等类似工具对进行操作与维护AUXRS232 RJ45用于连接Modem，通过拨号实现远程维护CFCF用于连接CF 卡，作为海量存储设备用来保存数据文件USB1USB2USB用于连接U 盘，作为海量存储设备保存数据文件CLKIN1CLKIN2BNC用于输入2Mbps 时钟信号/2MHz时钟信号CLKOUT1CLKOUT2BNC用于输出2Mbps 时钟信号/2MHz时钟信号1.1.6 交换网板SFUZXR10 M6000-16交换网板SFU 是数据交换平面的核心，实现系统业务数据的无阻塞快速交换。交换网板采用高性能交换网构架，同时集成创新性的带宽扩展方案，可以进行组播通道管理、智能监控和全局队列管理。图8 ZXR10 M6000交换网板架构框图交换网板位于1619槽位，4 块SFU 共同实现3+1 负荷分担冗余备份。交换网板由交换矩阵、CPU单元、监控单元和供电单元组成，具备如下特点：- 业界最高交换容量设计，采用面向高速应用的交换矩阵，高达480Gbps的单板交换容量- 3+1负载分担和冗余备份设计， 所有交换网板可同时工作，当其中1块损坏或更换时，系统仍然有足够的交换容量保证整机系统的交换处理- 配置高性能控制处理器，交换板与主控板之间采用千兆以太网作为信息交互通道，满足管理层面、控制层面、转发层面完全分离时的信息交互带宽需求和处理能力需求，防止管理和控制重要信息的丢失- 独立于业务的监控和测试总线，提供交换板的电源、电压、电流和温度监控，单板热插拔控制，复位和上电控制等信息1.2 M6000-81.2.1 插箱结构ZXR10 M6000-8的尺寸（宽高深）为442mm1200.15mm740mm，可以安装在800mm深的19英寸机柜中。ZXR10 M6000-8的外观及组成部件如下图所示： 图9 ZXR10 M6000-8设备部件图ZXR10 M6000-8的组成部件介绍如下表所示：部件标号设备部件名称简介说明1液晶显示模块液晶显示面板部分可以显示系统各部分的工作状态，只能显示不能输入修改。液晶面板上有两个系统的调试串口，通过后台可以将各单板上CPU的串口切换到此处，便于调试2风扇模块2个风扇模块，位于单板区上方3走线支架4单板区3个交换板槽位和8个网络处理板槽位5系统进风口6主控槽位单板区提供2个主控槽位7电源进风面板8防尘网ZXR10 M6000-8采用后置背板设计，所有单板从正面安装操作。ZXR10 M6000-8采用竖插式结构，插箱设计13个槽位，分上下两层，上面为11个槽位，槽位编号从010，其中07为8每层11个槽位个网络处理板PFU槽位，910为4个交换网板SFU槽位，1112为2个主控板MPU槽位，具体对应关系如下图所示：图10 ZXR10 M6000-8板卡类与槽位对应关系图1.2.2 电源模块ZXR10 M6000-8支持直流电源输入和交流电源输入。1 直流电源输入ZXR10 M6000-8支持2个直流电源模块，提供1+1冗余备份。直流电源模块采用两路输入、分区供电方式，每个模块同时接入两路-48V直流电，每路电对应一个分区。直流电源模块具有以下功能：- 输出短路保护- 空开和风扇状态检测及告警上报- 电压检测及过欠压告警上报- 电流检测上报- 与系统实时通讯反应状态- EMC滤波直流电源模块技术参数如下表所示：表5 ZXR10 M6000-8直流电源模块技术参数参数描述外形尺寸（长宽高） 485.9mm211.5mm127.4mm重量5.5kg输入额定电压-48V DC输入电压范围-40V DC-60V DC最大输入电流100A2路输出最大功率4000W2路输入为-48V DC额定电压时的额定输入电流83.42路用户配电空开容量150A2 交流电源输入ZXR10 M6000-8支持3个交流电源模块，提供2+1冗余备份。交流电源模块的主要功能包括：- 输出过流保护- 输出过欠压保护- 过温保护- 短路保护- 输入过欠压保护- 过温，过压，风扇故障，限流告警上报- 电压检测上报- 电流检测上报- 温度检测上报交流电源模块的技术参数如下表所示：表6 ZXR10 M6000-8直流电源模块技术参数参数描述外形尺寸（长宽高）450mm102mm42mm重量2.5kg输入额定电压200VAC240VAC交流输入频率50/60Hz额定输出功率2000W额定输出电压-53.5V额定输出电流37.4A1.2.3 散热系统ZXR10 M6000-8的散热系统由2个风扇模块、1个防尘网以及电源自带的风扇组成。2个风扇模块位于单板区上方，1+1冗余备份，安装方式为正面横插，方便拆卸、维护和清洁。散热方式采用前下进风，后上出风，风扇抽风，形成下上流向的风道，风扇吹入的冷气流与单板整件和电源板的热气流进行交换，主要的发热芯片采用铝制或铜制散热器散热每个风扇模块包含9个风扇，支持基于风扇的变速控制。风扇模块技术参数如下表所示：表7 ZXR10 M6000-8风扇模块技术参数参数描述外形尺寸（长宽高）436mm43.6mm540mm重量12kg功耗1/4转速：30W2/4转速：70W3/4转速：150W4/4转速：216W最大风压235Pa最大风量3042m3/h最大噪声68dB工作电压范围-28V-56V1.2.4 液晶显示模块液晶显示模块位于ZXR10 M6000-8正面最上方，支持尺寸（宽高）为222mm110mm的彩色液晶显示屏。液晶显示模块提供触摸式面板菜单输入键，可选择显示以下信息：- 系统信息和工作状态- 单板信息和工作状态- 电源信息和工作状态- 风扇信息和工作状态1.2.5 主控板MPUZXR10 M6000-8的主控板MPU位于1112槽位。2块主控板MPU实现1:1冗余备份，主、从主控板通过内部专用通信线进行通信，主控板上由硬件电路对CPU的运行状态进行实时监控，如果出现内存ECC校验错误、以太网交换芯片工作不正常等严重故障时，硬件实现主从主控板的切换，主从切换发生之后，从主控板立刻接管整个系统。系统支持手工方式对主控板进行主从切换。主控板MPU是系统控制和管理的核心部件，主要由操作维护管理和协议处理模块、以太网交换模块、时钟处理模块等几个部分组成，完成系统时钟源、控制平面、系统维护平面、环境监控平面的管理。图11 ZXR10 M6000主控板架构框图操作维护管理和协议处理模块整个系统的核心单元，完成以下主要功能：- 处理各种协议和信令，完成系统状态的控制与通报等功能。采用转发平面和控制平面分离，路由协议控制层面和配置操作管理平面分离的策略，增加协议控制平面的高度稳定性，增强设备的可管理能力。- 负责整个系统单板间的带外通信。板上集成了本地交换模块，为各单板提供板间的无阻塞带外通信，完成各单板间的控制、维护和交换消息，板间通信业务与数据业务物理隔离，保证系统板间信息交换的绝对可靠。- 系统状态的配置和维护管理。进行系统数据配置及升级功能，提供系统运行日志信息。对外提供串口和RJ45接口两种设备管理和维护方式。提供CF卡和USB接口，便于海量数据存储。以太网交换模块以太网交换模块ESU为主控板、网络处理板和交换网板之间提供控制通信链路，实现主控板与其它各板卡的数据通讯和设备管理功能。时钟处理模块时钟单元向系统交换网提供高可靠性的同步时钟，保证交换网和各业务板的工作时钟同步。支持2MBITS、2Mhz、GPS、线路提取时钟作为本地的时钟基准参考，可以配置实现输出时钟三级或二级精度。支持1588V2和同步以太网时钟。监控告警单元环境监控告警功能负责对机架的工作状态进行信息收集和及时告警，通过内部千兆以太网将信息通告给控制系统，并在液晶显示屏上实时显示，为操作维护人员提供良好的人机界面。面板接口面板接口类型和用途如下表所示：表8 MPU面板接口用途说明面板标识接口类型用途说明CTRL ETH1CTRL ETH2GE SFP用于集群系统中LCC到CFC控制平面级联MGMT ETHGE/FE RJ45