CN100555260C

CN100555260C - 主控底层管理平面的集成装置及方法

Info

Publication number: CN100555260C
Application number: CNB2007101778585A
Authority: CN
Inventors: 封葳; 梁清泉; 成剑波; 王强
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2007-11-21
Filing date: 2007-11-21
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2027-11-21
Also published as: CN101174252A

Abstract

本发明公开了一种主控底层管理平面的集成装置，该装置包括，微处理单元、I2C数据接口处理模块、上层处理单元通讯接口、输入输出管理模块，微处理单元连接I2C数据接口处理模块、上层处理单元通讯接口、输入输出管理模块，其中：微处理单元用于管理底层各硬件，并与上层处理单元通讯；I2C数据接口处理模块为远端独立管理单元、本地I2C接口设备提供I2C接口；上层处理单元通讯接口用于提供微处理单元与上层处理单元通讯的接口；输入输出管理模块用于管理所述装置的外围硬件。本发明还公开了相应方法，加载单板启动程序，驱动底层管理平面各通讯接口，根据管理策略对异常情况进行处理。本发明成本较低且灵活性高。

Description

主控底层管理平面的集成装置及方法

技术领域

本发明涉及通讯系统管理领域，特别是一种主控底层管理平面的集成装置及方法。

背景技术

智能平台管理接口(IPMI，Intelligent Platform Management Interface)是最初在服务器领域为提高管理可靠性，推出的智能化管理接口平台。其在物理层面上分离了系统的底层管理平面和具体业务平面，对底层进行管理。

先进的电信计算平台(ATCA，Advanced Telecom Computing Architecture)/微元电信计算平台(uTCA，unit Advanced Telecom Computing Architecture)架构采用了IPMI标准，并使其在以ATCA/uTCA为架构的系统的应用中得到发展。

IPMI现阶段主要基于智能管理平台总线(IPMB，Intelligent PlatformManagement Bus)来实现系统中内存主控模块(MCH，Memory Controller Hub)和具体功能业务单元的通讯。IPMB是IPMI基于内部集成电路总线(I2C，InterIntegrated Circuit Bus)的一种接口，速率最高400kbps。如图1是uTCA架构当中底层管理平面结构示意图。其中主控管理单元(BMC)连接若干业务管理单元，BMC连接网络控制、串口控制通用异步接收/发送装置(UART，UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter)/以太网(ETH，Ethernet)、存储单元、传感控制单元、现场可替换单元(FRU，Field Replace Unit)、本地总线等，接口非常复杂；而BMC连接的业务管理单元的模块管理控制器(MMC，ModuleManagement Controlor)或者增强型模块管理控制器(EMMC，Enhanced ModuleManagement Controlor)的管理功能相对被动简单，接口少。

随着现阶段uTCA小型化、低成本、兼容性的趋势，对BMC的功耗和集成度提出很高要求。同时要求具有多个IPMB接口、系统内的多个UART/ETH通讯接口、系统外操作维护的UART/ETH/LAN/VLAN接口、存储单元接口、逻辑检测控制接口、电源温度转速等传感器接口等等。现阶段简单处理器和接口分离器件形成的主控管理单元BMC一旦形成，无法改变，不具有灵活性；而且现有设计的各部件性能、功耗标准，难以满足业务发展所需的高性能的复杂处理需要。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种主控底层管理平面的集成装置及方法，成本较低且灵活性高。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种主控底层管理平面的集成装置，该装置包括，微处理单元、I2C数据接口处理模块、上层处理单元通讯接口、输入输出管理模块，微处理单元连接I2C数据接口处理模块、上层处理单元通讯接口、输入输出管理模块，其中：

微处理单元用于管理底层各硬件，并与上层处理单元通讯；

I2C数据接口处理模块为远端独立管理单元、本地I2C接口设备提供I2C接口；

上层处理单元通讯接口用于提供微处理单元与上层处理单元通讯的接口；

输入输出管理模块用于管理所述装置的外围硬件。

所述微处理单元包括主控模块、静态存储单元和随机存储器，主控模块连接静态存储单元、随机存储器，静态存储单元连接随机存储器，主控模块用于对底层各硬件之间、底层各硬件与上层处理单元之间的IPMI消息封装、解析；静态存储单元用于存储底层管理策略；随机存储器用于存储管理策略执行时的文件。

所述上层处理单元通讯接口是UTRA数据接口处理模块，用于连接UART管理单元、本地操作维护单元。

所述上层处理单元通讯接口是以太网接口，用于连接以外网管理单元及操作维护后台。

该装置还包括用于扩展的预留接口。

该装置还包括电源模块，用于提供该装置所需电源。

所述外围硬件包括但不限于看门狗定时、喂狗、电源监控、传感器检测、在位指示、位动检测、指示灯管理、风扇转速监测。

远端独立管理单元包括但不限于电源管理单元、风扇控制单元、业务管理单元。

一种主控底层管理平面的方法，设定底层管理平面的管理策略，该方法包括：

A、加载单板启动程序，读取管理策略；

B、根据管理策略，驱动底层管理平面各通讯接口；

C、判断各底层处理单元、业务管理单元是否正常，根据管理策略对异常情况进行处理。

该方法还包括步骤D，根据复位信号或者重新启动信号，重复步骤A至C的启动过程。

本发明采用逻辑器件现场可编程门阵列(FPGA，Field-Programmable GateArray)或可擦写的可编程逻辑器件(EPLD，Erasable Programmable Logic Device)实现主控模块底层管理设计，且接口的扩展性强。解决了现阶段主控管理单元部分集成度底，分离器件占用大量板内面积，推进主控管理单元摆脱上述局限，并对协议向更高性能接口方向的演进提供灵活的平台。

附图说明

图1为现有的底层管理平面结构示意图；

图2为本发明装置的一个实施例的示意图；

图3为本发明方法的流程图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：采用FPGA/EPLD实现主控模块管理设计，该方案能够根据用户需求改变主控模块制逻辑，而且具有丰富的IO接口，满足业务对接口的需求。

下面具体说明本发明装置的结构，如图2所示，该装置包括：

微处理单元，用于管理底层各硬件，并与上层处理单元通讯，微处理单元包括主控模块、随机存储器(RAM)和静态存储单元，主控模块连接静态存储单元、随机存储器，静态存储单元连接随机存储器，其中：主控模块，用于对底层各硬件之间、底层各硬件与上层处理单元之间的IPMI消息封装、解析；静态存储单元是ROM或者Flash，用于存储底层管理策略，若使用ROM则集成在本装置内部，如果使用Flash，则通过引线外接在装置外，ROM不能满足存储需要时，改为外接Flash；RAM用于存储管理策略执行时的文件。同时，主控模块连接I2C数据接口处理模块、上层处理单元通讯接口、输入输出(IO，Input Output)管理模块。

I2C数据接口处理模块，为远端独立管理单元、本地I2C接口设备提供I2C接口，主控模块通过I2C数据接口处理模块与I2C接口设备通讯；I2C接口设备包括本地的传感器、存储设备认证信息的FRU、存储设备EEPROM，也包括远端的独立管理单元如电源管理单元、风扇控制单元、业务管理单元等等；其中本地设备灵活选用接口，点对点或单总线接口；而远端的独立管理单元，各自采用独立的I2C接口。

上层处理单元通讯接口是UTRA数据接口处理模块或者ETH数据接口处理模块，UTRA数据接口处理模块用于连接UART管理单元、本地操作维护单元；通过该模块，微处理单元与系统的上层CPU通讯或者完成调试等功能。ETH数据接口处理模块比UTRA数据接口处理模块功能更强，软核与业务管理单元通讯的接口，其中包括业务CPU、调试PC、其他带有ETH的管理单元以及操作维护后台等。UTRA数据接口处理模块或者ETH数据接口处理模块可以同时具备，也可以只有一种，但是如果想要完成本地维护操作，则必须具有UTRA数据接口处理模块。

IO管理模块，用于管理外围硬件，包括看门狗定时、喂狗、电源监控、传感器检测、在位指示、位动检测、指示灯管理、风扇转速监测等功能。

该装置还具有预留接口，作为扩展的通讯接口，以便在用户的要求改进时，满足更高性能的需要。

基于以上装置，本发明对底层管理时，首先设定管理策略，确定对电源、风扇、温度等外部设备环境报警条件，以及业务管理单元出现问题时的处理方案，并存储在ROM或者Flash中，具体的过程如图3所示：

步骤1：加载单板启动程序。

单板上电后，主控模块从ROM或Flash中读取控制策略，进行加载。

步骤2：驱动各通讯接口。

在RAM中运行各通讯接口的驱动程序，打通I2C接口、上层处理单元通讯接口、IO接口各个通讯接口。

步骤3：查看各底层处理单元、业务管理单元是否正常，如果是，则不进行处理；否则，进入步骤4。

主控模块通过I2C数据接口处理模块与IPMI底层处理单元通信、通过ETH或UART数据接口处理模块与业务管理单元通讯，查看各个模块是否运行情况是否正常，如果是，则不进行处理；否则，进入步骤4。

步骤4：主控模块对异常情况进行处理。

主控模块发现运行异常，通过IPMI命令对异常的单元进行处理，例如，降低风扇转速、提高供电电压等等，使得该单元恢复正常，如果不能恢复，则向高层的CPU发出警报，进行休眠或关机处理。

当单板工作完毕，需要结束时，在断电之前，主控模块会关闭各个通讯接口，做好断电准备，通过外围指示灯，表示可以下电。

如果单板工作过程中，发生死机等情况，看门狗会给出复位信号，单板复位，或者根据上层业务需要重新启动，都需要重复步骤1至4的启动过程，重新加载。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims

1、一种主控底层管理平面的集成装置，其特征在于，该装置包括，微处理单元、I2C数据接口处理模块、上层处理单元通讯接口、输入输出管理模块，微处理单元连接I2C数据接口处理模块、上层处理单元通讯接口、输入输出管理模块、电源模块，其中：

微处理单元用于根据底层管理策略管理底层各硬件，并与上层处理单元通讯；微处理单元包括用于存储底层管理策略的静态存储单元和主控模块，主控模块连接静态存储单元，主控模块用于对底层各硬件之间、底层各硬件与上层处理单元之间的IPMI消息封装、解析；

上层处理单元通讯接口用于提供微处理单元与上层处理单元通讯的接口，该接口为UART数据接口或以太网接口；

输入输出管理模块用于管理所述装置的外围硬件，

电源模块，用于提供所需电源。

2、根据权利要求1所述的主控底层管理平面的集成装置，其特征在于，所述微处理单元还包括随机存储器，随机存储器连接静态存储单元，随机存储器用于存储管理策略执行时的文件。

3、根据权利要求1所述的主控底层管理平面的集成装置，其特征在于，所述上层处理单元通讯接口是UART数据接口处理模块，用于连接UART管理单元、本地操作维护单元。

4、根据权利要求1所述的主控底层管理平面的集成装置，其特征在于，所述上层处理单元通讯接口是以太网接口，用于连接外网管理单元及操作维护后台。

5、根据权利要求1所述的主控底层管理平面的集成装置，其特征在于，该装置还包括用于扩展的预留接口。

6、根据权利要求1所述的主控底层管理平面的集成装置，其特征在于，所述外围硬件用于看门狗定时、喂狗、电源监控、传感器检测、在位指示、位动检测、指示灯管理、风扇转速监测。

7、根据权利要求1所述的主控底层管理平面的集成装置，其特征在于，远端独立管理单元包括但不限于电源管理单元、风扇控制单元、业务管理单元。

8、一种使用如权利要求1所述的集成装置进行主控底层管理平面的方法，其特征在于，设定底层管理平面的管理策略，该方法包括：

A、加载单板启动程序，读取管理策略；

B、根据管理策略，驱动底层管理平面各通讯接口，通讯接口包括数据I2C接口、上层处理单元通讯接口；

C、判断各底层处理单元、业务管理单元是否正常，如果是，不进行处理，否则，根据管理策略对异常情况进行处理。

9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，该方法还包括步骤D，根据复位信号或者重新启动信号，重复步骤A至C的启动过程。