CN103138944A - 服务器机架系统及其电源管理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种服务器机架系统及其电源管理方法。此服务器机架系统包括一个以上的电源供应器、电源控制器、网络交换机以及整合管理模块。电源控制器通过电源管理总线与通用输入输出接口耦接上述电源供应器。网络交换机耦接电源控制器，且整合管理模块耦接网络交换机。其中，整合管理模块通过电源控制器与上述电源供应器通信，并通过电源控制器对上述电源供应器进行控制。

Description

服务器机架系统及其电源管理方法
技术领域
本发明是有关于一种服务器系统，且特别是有关于一种服务器机架系统及其电源管理方法。
背景技术
服务器(Server)具有较高的运算能力，因而为网络系统中服务各电脑的核心电脑。服务器在外观上大致可以分成三种类型，包括直立式服务器(PedestalServer)、机架式服务器(Rack Server)及刀锋服务器(Blade Server)。其中，机架式服务器是一种结构优化的直立式服务器，它的设计目的在于减少服务器所占用的空间。机架式服务器的宽度通常是19英时，而其高度是以U为单位(1U＝1.75英时)。
服务器的基本架构和一般个人电脑大致相同，包括中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、存储器(Memory)，以及输入/输出设备等元件，并由总线(Bus)在内部将其连接起来，通过北桥芯片连接中央处理器和存储器，而通过南桥芯片连接输入/输出设备等。然而所有元件要能正常运作则需要有足够的电力供给，当服务器中负责供给电力的电源供应器(Power Supply Unit，PSU)配置有误时，便会影响到服务器的品质，而可能发生无法开机、设定值错误、或系统不稳定等状况。
正因如此，电源的控制与管理便显得十分重要。由于服务器大多是放置在专门的机房而必须通过远程去进行电源的控管，因此电源供应器必须具备远程管理的功能。换言之，电源供应器必须使用网络电源，然而采用网络电源可能会面临网络电源不稳定的问题，同时也会导致硬件成本的剧增。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种服务器机架系统，能在不使用网络电源的前提下通过网络对服务器机架系统中的电源供应器进行管理及维护。
本发明提供一种服务器机架系统的电源管理方法，用以通过网络对服务器机架系统中的电源供应器进行有效的管理及维护。
本发明提出一种服务器机架系统，包括一个以上的电源供应器、电源控制器、网络交换机以及整合管理模块。其中，电源控制器通过电源管理总线与通用输入输出接口耦接上述电源供应器。网络交换机耦接电源控制器，且整合管理模块耦接网络交换机。其中，整合管理模块通过电源控制器与上述电源供应器通信，并通过电源控制器对上述电源供应器进行控制。
在本发明的一实施例中，其中电源控制器通过电源管理总线搜集上述电源供应器所产生的供电信息。而整合管理模块借由网络交换机访问电源控制器，以获得电源控制器所搜集的供电信息。
在本发明的一实施例中，其中整合管理模块通过网络交换机对电源控制器下达控制命令，而电源控制器通过通用输入输出接口以根据控制命令对上述电源供应器进行控制。
在本发明的一实施例中，其中整合管理模块借由网络交换机访问电源控制器，以控制电源控制器通过通用输入输出接口开启或关闭上述电源供应器中的至少其中之一。
在本发明的一实施例中，其中整合式管理模块通过网络交换机获取电源控制器的固件版本号，以判断其中的固件是否为最新版本。如果否，则更新电源控制器的固件。
在本发明的一实施例中，其中整合式管理模块中存储有电源控制器的最新版本的固件，当电源控制器的固件不是最新版本时，整合式管理模块通过网络交换机将最新版本的固件更新至电源控制器中。
在本发明的一实施例中，其中网络交换机具有数个区域网络端口，且电源控制器系依照配置定位表连接至上述区域网络端口其中的一。而整合管理模块根据配置定位表得知电源控制器在服务器机架系统中的物理位置。
在本发明的一实施例中，其中电源控制器具有媒体存取控制(Media AccessControl，MAC)地址，而整合管理模块根据资产对应表查询MAC地址以得知电源控制器所对应的资产编号。
在本发明的一实施例中，其中整合管理模块借由网络交换机访问电源控制器，以指定电源控制器的工作模式。
在本发明的一实施例中，其中服务器机架系统包括机架和位于机架内的数个服务器单元，电源控制器通过电源线耦接上述电源供应器，且电源控制器电性连接上述服务器单元，以为上述服务器单元供应电力。
从另一观点来看，本发明提出一种服务器机架系统的电源管理方法。在此方法中，提供一电源控制器，此电源控制器通过电源管理总线与通用输入输出接口耦接至少一电源供应器。并且，提供一网络交换机，此网络交换机通过网络线耦接至电源控制器。以及由整合管理模块借由网络交换机访问电源控制器，以通过电源控制器与上述电源供应器进行通信，并通过电源控制器对上述电源供应器进行控制。
在本发明的一实施例中，其中由整合管理模块通过电源控制器与上述电源供应器进行通信的步骤包括由电源控制器通过电源管理总线搜集上述电源供应器所产生的供电信息，并且由整合管理模块借由网络交换机访问电源控制器，以获得电源控制器所搜集的供电信息。
在本发明的一实施例中，其中由整合管理模块通过电源控制器对上述电源供应器进行控制的步骤包括由整合管理模块通过网络交换机对电源控制器下达控制命令，并由电源控制器通过通用输入输出接口以根据控制命令对上述电源供应器进行控制。
在本发明的一实施例中，其中由整合管理模块通过电源控制器对上述电源供应器进行控制的步骤包括由整合管理模块借由网络交换机访问电源控制器，以控制电源控制器通过通用输入输出接口开启或关闭上述电源供应器中的至少其中之一。
在本发明的一实施例中，此服务器机架系统的电源管理方法更包括由整合式管理模块通过网络交换机获取电源控制器的固件版本号，以判断其中的固件是否为最新版本。若否，则更新电源控制器的固件。
在本发明的一实施例中，其中整合式管理模块中存储有电源控制器的最新版本的固件，而更新电源控制器的固件的步骤包括由整合式管理模块通过网络交换机将最新版本的固件更新至电源控制器中。
在本发明的一实施例中，其中网络交换机具有数个区域网络端口，而电源控制器系依照配置定位表连接上述区域网络端口其中的一，服务器机架系统的电源管理方法更包括由整合管理模块根据配置定位表得知电源控制器在服务器机架系统中的物理位置。
在本发明的一实施例中，其中电源控制器具有MAC地址，服务器机架系统的电源管理方法更包括由整合管理模块根据资产对应表查询MAC地址以得知电源控制器所对应的资产编号。
在本发明的一实施例中，服务器机架系统的电源管理方法更包括由整合管理模块借由网络交换机访问电源控制器，以指定电源控制器的工作模式。
在本发明的一实施例中，其中服务器机架系统包括机架和位于机架内的数个服务器单元。此服务器机架系统的电源管理方法更包括由电源控制器通过电源线耦接上述电源供应器，且由电源控制器电性连接上述服务器单元以为上述服务器单元供应电力。
基于上述，本发明令服务器机架系统中的电源控制器耦接至所有电源供应器，而整合管理模块可通过网络访问电源控制器以对电源供应器进行各种管理与维护。在此架构下电源供应器便不需使用网络电源，而可避免增加硬件成本。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：
图1是依照本发明的一实施例所绘示的服务器机架系统的示意图。
图2是依照本发明的一实施例所绘示的服务器机架系统的电源管理方法的流程图。
主要元件符号说明：
10：服务器机架系统
100：机架
110_1、110_2、110_n：电源供应器
120：电源控制器
130：网络交换机
140：整合管理模块
150_1、150_2、150_m：服务器单元
S210～S230：本发明的一实施例所述的服务器机架系统的电源管理方法的各步骤
具体实施方式
对服务器系统来说，电源的稳定度会对系统能否正常运作造成直接影响。正因如此，若能在不增加硬件成本的前提下做出有效且可靠的电源管理，势必能使服务器系统兼具效能与省电的需求。本发明便是基于上述观点进而提出的一种服务器机架系统及其电源管理方法。为了使本发明的内容更为明了，以下特举实施例作为本发明确实能够据以实施的范例。
图1是依照本发明的一实施例所绘示的服务器机架系统的示意图。请参阅图1，服务器机架系统10包括机架100，以及位于机架100中的n个电源供应器(Power Supply Unit，PSU)110_1至110_n、电源控制器120、网络交换机130、整合管理模块140，以及m个服务器单元150_1至150_m。其中n为大于或等于1的正整数，m为大于1的正整数，本发明并不对n与m的数值以及两者是否相等加以限制。
电源供应器110_1至110_n负责将交流电源所供给的交流电转为直流电，并输出直流电源以提供给服务器机架系统10中的其他元件使用。一般来说，在服务器机架系统10处于待机状态下，电源供应器110_1至110_n会提供辅助电源，而当服务器机架系统10处于开机状态时，则会同时提供主电源与辅助电源。
电源控制器120通过电源管理总线(Power Management bus，PMbus)、通用输入输出(General Purpose Input Output，GPIO)接口以及电源线连接至电源供应器110_1至110_n。电源控制器120用以搜集电源供应器110_1至110_n所产生的信息，并根据来自整合管理模块140的命令以控制电源供应器110_1至110_n的输出。进一步来说，在本实施例中，电源控制器120具有处理器，并且例如是配置在电源背板(Power Distribution Board，PDB，未绘示)上。处理器可以是进阶精简指令集机器(Advanced RISC Machine，ARM)芯片，芯片上集成有网络端口，用以将电源供应器120产生或搜集到的信息编码为网络数据包发出，并可解码接收到的网络数据包以得到控制命令。而由于电源背板支持PMbus及GPIO接口，因此电源控制器120能据以和电源供应器110_1至110_n相连接。此外，电源控制器120电性连接至服务器单元150_1至150_m，以为服务器单元150_1至150_m、网络交换机130，以及服务器机架系统10内的其他各种设备(例如风扇等)供应电力。详言之，电源控制器120会根据整合管理模块140的命令，将部分或全部电源供应器所输出的电力供应至服务器单元150_1至150_m。
网络交换机130例如是以太网络交换机(Ethernet switch)。网络交换机130通过网络线分别耦接至电源控制器120、整合管理模块140，以及服务器单元150_1至150_m个别的主板上的基板管理控制器(Baseboard ManagementController，BMC，未绘示)所具有的区域网络端口，以在服务器机架系统10中形成一内部区域网络。
基此，整合管理模块140可通过网络线及网络交换机130连到电源控制器120，以通过电源控制器120和电源供应器110_1至110_n通信并进行控制。换言之，在图1所示的服务器机架系统10中，即便电源供应器110_1至110_n未使用网络电源，也能实现利用网络管理及维护电源供应器110_1至110_n的需求。
值得一提的是，远端用户(例如，外部控制台)可通过网络交换机130访问整合管理模块140，以借由整合管理模块140将命令下达至电源控制器120。亦即，远端用户只需通过整合管理模块140和电源控制器120沟通，便能对电源供应器110_1至110_n进行控管。
为了进一步说明整合管理模块140如合通过网络管理及维护电源供应器110_1至110_n，以下特举另一实施例来对本发明进行说明。图2是依照本发明的一实施例所绘示的服务器机架系统的电源管理方法的流程图，请同时参阅图1与图2。
首先如步骤S210所示，在服务器机架系统10中提供电源控制器120，此电源控制器120通过电源管理总线与通用输入输出接口耦接至电源供应器110_1至110_n。
接着如步骤S220所示，在服务器机架系统10中提供网络交换机130，此网络交换机130通过网络线耦接至电源控制器120。
最后如步骤S230所示，整合管理模块140借由网络交换机130访问电源控制器120，从而通过电源控制器120与电源供应器110_1至110_n进行通信，并通过电源控制器120对上述电源供应器110_1至110_n进行控制。
具体而言，在服务器机架系统10的运作期间，电源控制器120会通过电源管理总线不断地搜集电源供应器110_1至110_n所产生的各种供电信息(例如功耗、供电状态、输入输出电压，或输入输出功率等等)。而整合管理模块140借由网络线及网络交换机130访问电源控制器120时，便能获得电源控制器120所搜集到的供电信息。举例来说，倘若整合管理模块140需要知道目前的输入输出电压，整合管理模块140可通过网络交换机130向电源控制器120发出输入输出电压的读取命令，而电源控制器120在接获此读取命令后，便会把先前搜集到的输入输出电压回传给整合管理模块140。
此外，整合管理模块140会通过网络交换机130对电源控制器120下达控制命令，而电源控制器120在接获控制命令并进行解析之后，则会根据控制命令而通过通用输入输出接口来对电源供应器110_1至110_n进行控制。在一实施例中，为提高服务器机架系统10的电源的转换效率，整合管理模块140会借由网络交换机130访问电源控制器120，以下达控制命令来控制电源控制器120通过通用输入输出接口去开启或关闭电源供应器110_1至110_n中的部分电源供应器，以实现调整电源的负载，使电源转换效率提高。或者，整合管理模块140能通过网络交换机130从服务器单元150_1至150_m个别的基板管理控制器中获取服务器单元150_1至150_m的功耗，并根据服务器单元150_1至150_m的功耗下达控制命令给电源控制器120，以调整电源供应器110_1至110_n的输出。
在一实施例中，整合式管理模块140还可以借由网络更新电源控制器120的固件(firmware)。详言之，整合式管理模块140中存储有电源控制器120的最新版本的固件，而整合式管理模块140会通过网络交换机130获取电源控制器120的固件版本号，从而判断其中的固件是否为最新版本。如果电源控制器120目前的固件并非最新版本，整合式管理模块140则会通过网络交换机130将最新版本的固件安装至电源控制器120，以更新电源控制器120的固件。
在另一实施例中，网络交换机130具有数个区域网络端口，且电源控制器120是依照一配置定位表连接至其中一个区域网络端口。而服务器单元150_1至150_m也会依照上述配置定位表分别连接至不同的区域网络端口。该配置定位表中记录有区域网络端口与服务器机架系统10中的物理位置的对应关系，基此，整合管理模块140能根据配置定位表得知电源控制器120在服务器机架系统10中的物理位置(例如，所位于的槽位)，从而达到资产定位的目的。
在又一实施例中，整合管理模块140可通过电源控制器120的媒体存取控制(Media Access Control，MAC)地址来实现资产管理。详言之，整合管理模块140可根据一资产对应表查询电源控制器120所具有的MAC地址，从而获得电源控制器120所对应的资产编号，以利管理。
在一实施例中，整合管理模块140借由网络交换机130访问电源控制器120，以指定电源控制器120的工作模式来优化电源效率。举例来说，使用者可通过整合管理模块140下达对电源控制器120的工作参数设置及工作命令。或者，电源控制器120在被整合管理模块140访问后，会自动计算并调整其工作状态，如此便能即时且快速地回应供电需求。
综上所述，本发明令服务器机架系统中的电源控制器耦接至所有电源供应器，并且让整合管理模块通过网络交换机访问电源控制器，据此在电源供应器不使用网络电源的情况下，兼具不增加硬件成本同时达到通过网络对各电源供应器进行有效管理与维护的目的。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (20)

1.一种服务器机架系统，包括：
至少一电源供应器；
一电源控制器，通过一电源管理总线与一通用输入输出接口耦接该至少一电源供应器；
一网络交换机，耦接该电源控制器；以及
一整合管理模块，耦接该网络交换机，其中该整合管理模块通过该电源控制器与该至少一电源供应器通信，并通过该电源控制器对该至少一电源供应器进行控制。
2.如权利要求1所述的服务器机架系统，其特征在于，该电源控制器通过该电源管理总线搜集该至少一电源供应器所产生的一供电信息，而该整合管理模块借由该网络交换机访问该电源控制器，以获得该电源控制器所搜集的该供电信息。
3.如权利要求1所述的服务器机架系统，其特征在于，该整合管理模块通过该网络交换机对该电源控制器下达一控制命令，而该电源控制器通过该通用输入输出接口以根据该控制命令对该至少一电源供应器进行控制。
4.如权利要求1所述的服务器机架系统，其特征在于，该整合管理模块借由该网络交换机访问该电源控制器，以控制该电源控制器通过该通用输入输出接口开启或关闭该至少一电源供应器中的至少其中之一。
5.如权利要求1所述的服务器机架系统，其特征在于，该整合式管理模块通过该网络交换机获取该电源控制器的固件版本号，以判断该固件是否为最新版本，如果否，则更新该电源控制器的固件。
6.如权利要求5所述的服务器机架系统，其特征在于，该整合式管理模块中存储有该电源控制器的最新版本的固件，当该电源控制器的固件不是最新版本时，该整合式管理模块通过该网络交换机将该最新版本的固件更新至该电源控制器中。
7.如权利要求1所述的服务器机架系统，其特征在于，该网络交换机具有多个区域网络端口，且该电源控制器系依照一配置定位表连接至所述区域网络端口其中之一，而该整合管理模块根据该配置定位表得知该电源控制器在该服务器机架系统中的一物理位置。
8.如权利要求1所述的服务器机架系统，其特征在于，该电源控制器具有一媒体存取控制地址，而该整合管理模块根据一资产对应表查询该媒体存取控制地址以得知该电源控制器所对应的一资产编号。
9.如权利要求1所述的服务器机架系统，其特征在于，该整合管理模块借由该网络交换机访问该电源控制器，以指定该电源控制器的一工作模式。
10.如权利要求1所述的服务器机架系统，其特征在于，该服务器机架系统包括一机架和位于该机架内的多个服务器单元，该电源控制器通过一电源线耦接该至少一电源供应器，该电源控制器电性连接该多个服务器单元，以为所述服务器单元供应电力。
11.一种服务器机架系统的电源管理方法，该方法包括：
提供一电源控制器，该电源控制器通过一电源管理总线与一通用输入输出接口耦接至少一电源供应器；
提供一网络交换机，该网络交换机通过一网络线耦接该电源控制器；以及
由一整合管理模块借由该网络交换机访问该电源控制器，以通过该电源控制器与该至少一电源供应器进行通信，并通过该电源控制器对该至少一电源供应器进行控制。
12.如权利要求11所述的服务器机架系统的电源管理方法，其特征在于，由该整合管理模块通过该电源控制器与该至少一电源供应器进行通信的步骤包括：
由该电源控制器通过该电源管理总线搜集该至少一电源供应器所产生的一供电信息；以及
由该整合管理模块借由该网络交换机访问该电源控制器，以获得该电源控制器所搜集的该供电信息。
13.如权利要求11所述的服务器机架系统的电源管理方法，其特征在于，由该整合管理模块通过该电源控制器对该至少一电源供应器进行控制的步骤包括：
由该整合管理模块通过该网络交换机对该电源控制器下达一控制命令；以及
由该电源控制器通过该通用输入输出接口以根据该控制命令对该至少一电源供应器进行控制。
14.如权利要求11所述的服务器机架系统的电源管理方法，其特征在于，由该整合管理模块通过该电源控制器对该至少一电源供应器进行控制的步骤包括：
由该整合管理模块借由该网络交换机访问该电源控制器，以控制该电源控制器通过该通用输入输出接口开启或关闭该至少一电源供应器中的至少其中之一。
15.如权利要求11所述的服务器机架系统的电源管理方法，还包括：
由该整合式管理模块通过该网络交换机获取该电源控制器的固件版本号，以判断该固件是否为最新版本；以及
若否，则更新该电源控制器的固件。
16.如权利要求15所述的服务器机架系统的电源管理方法，其特征在于，该整合式管理模块中存储有该电源控制器的最新版本的固件，而更新该电源控制器的固件的步骤包括：
由该整合式管理模块通过该网络交换机将该最新版本的固件更新至该电源控制器中。
17.如权利要求11所述的服务器机架系统的电源管理方法，其特征在于，该网络交换机具有多个区域网络端口，而该电源控制器系依照一配置定位表连接所述区域网络端口其中之一，该方法还包括：
由该整合管理模块根据该配置定位表得知该电源控制器在该服务器机架系统中的一物理位置。
18.如权利要求11所述的服务器机架系统的电源管理方法，其特征在于，该电源控制器具有一媒体存取控制地址，该方法更包括：
由该整合管理模块根据一资产对应表查询该媒体存取控制地址以得知该电源控制器所对应的一资产编号。
19.如权利要求11所述的服务器机架系统的电源管理方法，还包括：
由该整合管理模块借由该网络交换机访问该电源控制器，以指定该电源控制器的一工作模式。
20.如权利要求11所述的服务器机架系统的电源管理方法，其特征在于，该服务器机架系统包括一机架和位于该机架内的多个服务器单元，该方法还包括：
由该电源控制器通过一电源线耦接该至少一电源供应器；以及
由该电源控制器电性连接该多个服务器单元，以为所述服务器单元供应电力。
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