专利名称：一种机群系统的串口切换登陆装置的制作方法
技术领域：
本实用新型技术涉及到一种在机群系统中使用一台终端机控制通过串口登陆到一个含有几十个或几百个节点的机群系统上任意一台节点机的登陆装置。
背景技术：
目前，在服务器领域，随着机群(Cluster)技术的发展，机群规模不断扩大，节点数不断增加。节点机没有单独的显示器和键盘，而在使用中常常需要登陆到某个节点进行调试，目前采用的方法主要有两种，一是单独为这台机器连接键盘和显示器，问题解决后再从该机器上拆下，给使用带来不便。二是使用KVM系统进行切换，但如果对于一个含有几百个节点的机群，单单这套KVM系统的价格就是几十万，使系统的成本大大增加。
发明内容
本实用新型针对现有的技术不足，进行了较为深入的研究，提供了一种使用终端机通过串口切换的装置来登陆节点机，可以通过终端机附带的键盘发送命令控制切换连接到任意一台节点机上。当前的机群系统中的节点多采用Linux或者Unix的操作系统，界面多为文字界面，使用串口终端机来连接节点机和使用本地键盘显示器一样方便，所以使用串口终端连接节点机不会对操作带来任何不便。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是使用一台终端机作为控制平台，通过串口总线依次连接到切换装置、机群中任意一个节点串口，切换装置由键盘信号转换盒，切换HUB，节点卡三部分组成，装置采用总线方式连接，系统管理总线采用5根信号线，所有节点卡接口都搭接到这个总线上，切换命令由终端机附带的键盘发送给切换HUB，切换HUB采用12C总线同节点卡进行通讯，传递键盘发送的控制命令。终端机和节点机使用串口总线通讯。
本实用新型的有益效果是，使用终端机通过串口来连接节点机和使用本地键盘显示器达到同样的效果，可以极大的方便对集群系统中任意节点的控制和管理，降低了集群系统的整体成本。
本串口切换装置主要由键盘信号转换盒电路、切换HUB电路和节点卡电路组成，依附图作详细说明图1为本实用新型控制信号图1为终端机附属键盘，2终端机，3为键盘信号转接盒，4为切换HUB，5为机群系统图2键盘信号转换盒电路结构图1是键盘命令输入接口，2是电平转换电路，3是输出接口。
图3切换HUB电路结构图1是键盘转换后的命令输入接口，2CPU，3是12C总线的驱动电路，4控制选择开关，5，串口总线1，6串口总线1，7是串口总线的驱动电路，8开关，9是设置组别的电路图4节点卡电路结构图1是主机的串口，2是节点卡CPU，3是模拟开关，4是节点卡接口，5是12C驱动电路，6是节点号设置电路。
图5为本实用新型电路原理图
具体实施方式
该组件根据节点数目多少按需要进行扩展，本文以3个切换HUB为例介绍系统构成如图1所示，机群系统由节点机组成，每个节点机有一块节点插卡。节点卡的接口挂接在系统总线上，总线由3根串口总线和2根11C总线组成。每个切换HUB支持256个节点，本实用新型支持节点数最大为768个，系统可以通过级连更多的的切换HUB扩展节点数。
如图2所示，首先终端机附带键盘进行发送切换登陆信号，键盘命令传送到终端机的同时也发送给切换HUB，由于键盘的信号是TTL电平有效传输距离为5米，在距离上不能满足要求，设计种增加一个键盘信号转换盒，把TTL转换成RS232电平可以大大增加传输距离。把转化后的232电平信号进行远距离传输给级连的多块切换HUB。如图3所示，组件1是键盘转换后的命令输入接口，传送到组件2CPU处，CPU采用PHILIP80C552，对键盘信号进行解码分析。如果需要登陆的节点在本组则首先闭合开关组件8，打通串口输入通道同中断的串口之间的连接。然后通过判断需要切换的节点属于本卡的两个接口组件5，组件6中的哪一路，控制选择开关组件4连通这一路的12C总线通道。通过该通道发送切换命令。组件9是设置组别的电路，系统中最多可以扩展8块切换HUB。组件7是串口总线的驱动电路，组件3是1 2C总线的驱动电路都用于增加总线的传输距离。
如图4所示，节点卡通过组件4的接口从12C总线上接收命令，如果收到需要切换登陆本卡所属的节点机时，组件2CPU发送控制命令使组件3模拟开关闭合，使当前节点机的串口(组件1)，连接到串口总线，这样整个总线上的串口设备只有该节点和终端机，打通了终端机和当前节点之间的串口通道，实现终端机对该节点的登陆。组件5为12C信号的驱动电路，可以增大总线有效距离。组件6是设置当前卡节点号的电路，使每路12C总线上的节点卡都有唯一的节点号。
具体切换命令发送过程如下例如，键盘发送命令“ALT+A098”，表示接通切换HUB A上连接的98号节点并进行登陆。这时其他卡收到该命令后分别断开所在组总线与串口总线的连接。切换HUB A首先从内存中取出上次连接的结点号假设为12号节点，通过11C总线发送断开命令给12号节点，节点卡收到命令后控制模拟开关断开该节点串口与总线的连接。之后发送闭合命令给98号节点，98号节点卡则进行闭合操作。而终端机始终和串口总线相连，这样终端机和A组98号节点机的串口形成了通路，完成了串口切换登陆过程。
权利要求1.一种机群系统的串口切换登陆装置，其特征在于，连接控制终端和机群节点机串口，由键盘信号转换盒，切换HUB，节点卡三部分组成，切换命令由终端机附带的键盘发送给切换HUB，经切换HUB进行信号转换，采用I2C总线同节点卡进行通讯，向节点卡传递键盘发送的控制命令。
2.根据权利要求1所述的串口切换登陆装置，其特征在于，采用总线方式连接，系统管理总线采用5根信号线，所有节点卡接口都搭接到这个总线上，控制通讯方式采用IIC通讯。
专利摘要一种机群系统的串口切换登陆装置，应用于对集群系统管理的终端控制切换，使用一台终端机作为控制平台，通过串口总线依次连接到切换装置、机群中任意一个节点串口，切换装置由键盘信号转换盒，切换HUB，节点卡三部分组成，装置采用总线方式连接，系统管理总线采用5根信号线，所有节点卡接口都搭接到这个总线上，切换命令由终端机附带的键盘发送给切换HUB，切换HUB采用I2C总线同节点卡进行通讯，传递键盘发送的控制命令。
文档编号G06F13/42GK2627576SQ0320088
公开日2004年7月21日 申请日期2003年1月13日 优先权日2003年1月13日
发明者沙超群, 李华, 聂华 申请人:曙光信息产业(北京)有限公司