CN104035849A - 一种防止Rack机柜风扇管理失效的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防止Rack机柜风扇管理失效的方法，其具体实现过程为：将Rack机柜采用多级风扇设计，并采用多级风扇管理，这里的多级风扇管理包括每一级板卡失效时执行的失效时风扇管理策略、fw失效时自动重启恢复的策略。该一种防止Rack机柜风扇管理失效的方法和现有技术相比，解决风扇管理失效的问题，提高Rack服务器机柜的风扇管理的稳定性，实用性强，适用范围广泛，易于推广。

Description

一种防止Rack机柜风扇管理失效的方法

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体的说是一种实用性强、防止Rack机柜风扇管理失效的方法。

背景技术

随着IT行业的不断发展，云计算、大数据（Big Data）时代的来临。随着用户业务需求的不断增长对IT基础架构提出了更高的要求，对网络服务器的计算及存储性能要求越来越大，高密度服务器机柜系统已经逐渐成为趋势。

Rack服务器机柜的出现正好顺应了云计算和大数据的发展要求。这种Rack服务器机柜具有46U的高度，每U高度空间可以自由布置计算节点或者存储节点，而且1U空间可以部署最多3个计算节点，这使得Rack服务器机柜系统的整体运算处理能力大幅度地提高，能够满足对大量数据处理的需要。这种Rack服务器机柜系统处理数据的能力越高、存储的密度越大，必然导致机柜的功耗越来越大，对整机柜散热的管理提出了更高的要求。

在满足Rack机柜散热需求的风扇智能管理应用中，经常出现因更换机柜内故障板卡或板卡失效造成的风扇管理失效的问题。风扇管理失效会造成整个Rack服务器机柜散热无法满足需求，进而导致整个Rack机柜停止工作。为解决风扇管理失效的问题，就必须设计出一种防止Rack机柜风扇管理失效的方法，来满足Rack机柜的风扇失效管理要求。

发明内容

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种实用性强、防止Rack机柜风扇管理失效的方法。

本发明的技术方案是按以下方式实现的，该一种防止Rack机柜风扇管理失效的方法，其具体实现过程为：

一、设置风扇管理的系统架构：在Rack机柜内均匀分布若干个风扇，所述若干个风扇由风扇控制板控制和供电，所述风扇控制板包括两级管理，第一级为管理主板，第二级为节点中板、与节点中板互连的风扇控制板，其中

管理主板负责整个机柜的风扇管理策略的指定、基于IPMI协议风扇管理策略的命令下发；

节点中板负责风扇管理策略的执行和风扇固定转速切换；

风扇控制板负责风扇的供电、风扇转速信号互联、风扇固定转速输出；

二、当管理主板失效时，节点中板进行实时温度监控，并根据管理主板失效前收到的风扇转速调控策略进行风扇转速调整及监控，保证整机柜的散热满足系统需求；

三、当节点中板失效时，节点中板控制风扇控制板固定转速切换的信号还原到初始状态，从而导致风扇切换到固定转速运转；

四、当风扇管理板FW失效时，自动重启恢复管理功能。

所述步骤一中的风扇分布结构为：将整个机柜设置成10层，每层高度为4U，每层为一个风扇窗，风扇窗通过风道隔离分成3个独立散热区域，每个散热区域内置一个散热风扇；每个风扇窗内的风扇由一个风扇控制板控制和供电，其中风扇控制板中的管理主板设置有1块，节点中板、风扇控制板均设置有10块。

所述步骤三中风扇转速管理的详细过程为：在节点中板与风扇之间设置转速切换电路，该转速切换电路还连接固定转速控制电路，从节点中板引入1个风扇转速切换信号，通过该风扇转速切换信号控制风扇转速自动切换电路；当机柜内节点中板失效时，风扇控制板自动切换到预设的固定风扇转速运转；当节点中板恢复正常工作时，控制风扇转速切换信号的电平变化，切换到由机柜管理系统控制风扇转速的模式。

所述固定转速电路设置3个开关，该三个开关可分别选择36%、48%、52%、64%转速的电路。

所述步骤四的详细过程为：在管理主板和节点中板上均设计看门狗电路；当板卡FW失效时，看门口电路触发板卡自动重启，从而恢复风扇管理功能。

所述看门狗电路自重启的详细内容为：管理主板或节点中板主芯片每间隔1～2秒进行喂狗操作；若板卡FW失效，喂狗操作取消，看门狗电路触发失效的板卡重新启动，从而恢复到正常功能。

本发明与现有技术相比所产生的有益效果是：

本发明的一种防止Rack机柜风扇管理失效的方法通过多级风扇管理的系统架构，并采用多级风扇管理的方式降低风扇管理失效风险；设计有板卡失效时的风扇管理策略，针对每一级板卡失效状态均制定了失效时的风扇管理策略，保障整机柜的风扇管理处于非失效状态，时刻保障机柜的散热需求；设计风扇管理板卡FW失效时自动重启恢复管理功能，当板卡FW失效时，看门狗电路触发失效板卡自动重启，进而恢复管理功能；解决风扇管理失效的问题，提高Rack服务器机柜的风扇管理的稳定性；实用性强，适用范围广泛，易于推广。

附图说明

附图1为本发明的风扇管理构架示意图。

附图2为本发明的风扇自动切换转速管理示意图。

附图3为本发明的看门狗电路连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种防止Rack机柜风扇管理失效的方法作以下详细说明。

本发明的设计思路为：通过多种风扇管理策略的设计，实现板卡失效时风扇功能的正常管理。基于此设计思路，如附图1、图2、图3所示，现提供一种防止Rack机柜风扇管理失效的方法，其具体实现过程为：

设置风扇管理的系统架构：该构架内均匀分布若干个风扇，所述若干个风扇由风扇控制板控制和供电，所述风扇控制板包括两级管理，第一级为管理主板，第二级为节点中板、与节点中板互连的风扇控制板，其中

管理主板负责整个机柜的风扇管理策略的指定、基于IPMI协议风扇管理策略的命令下发；

节点中板负责风扇管理策略的执行和风扇固定转速切换；

风扇控制板负责风扇的供电、风扇转速信号互联、风扇固定转速输出。

由于Rack机柜高度为46U，这样根据上述方法，将整个机柜设置成10层，每层高度为4U，每层为一个风扇窗，风扇窗通过风道隔离分成3个独立散热区域，每个散热区域内置一个散热风扇；每个风扇窗内的风扇由一个风扇控制板控制和供电，其中风扇控制板中的管理主板设置有1块，节点中板、风扇控制板均设置有10块。

这样采用多级管理的方式将风扇管理失效的风险分到每个板卡，从而降低风扇管理失效的风险。

为解决风扇管理失效问题，提出了一种针对每个板卡失效时的风扇管理策略，具体如下：

当管理主板失效时，节点中板进行实时温度监控，并根据管理主板失效前收到的风扇转速调控策略进行风扇转速调整及监控，保证整机柜的散热满足系统需求。

当节点中板失效时，节点中板控制风扇控制板固定转速切换的信号还原到初始状态，从而导致风扇切换到固定转速运转。

风扇管理失效时风扇自动切换为可选的固定转速功。当上级管理失效时，自动切换到固定转速而保证节点的散热有效性

风扇自动切换转速的管理拓扑图如附图2所示。

风扇控制板支持整个机柜管理系统对其风扇转速管理，在常用的风扇控制电路上加入了固定转速电路、转速自动切换电路。其中：固定转速电路上增加了3个开关，控制3个开关，可分别选择36%、48%、52%、64%转速的电路，根据实际应用进行预设风扇固定转速。

从节点中板引入1个风扇转速切换信号，通过该风扇转速切换信号控制风扇转速自动切换电路。当机柜内节点中板失效时，风扇控制板自动切换到预设的固定风扇转速运转；当节点中板恢复正常工作时，控制风扇转速切换信号的电平变化，切换到由机柜管理系统控制风扇转速的模式。

如附图3所示，当风扇管理板FW失效时，自动重启恢复管理功能。

在管理主板和节点中板上均设计看门狗电路；当板卡FW失效时，看门口电路触发板卡自动重启，从而恢复风扇管理功能。

所述看门狗电路自重启的详细内容为：管理主板或节点中板主芯片每间隔1～2秒进行喂狗操作；若板卡FW失效，喂狗操作取消，看门狗电路触发失效的板卡重新启动，从而恢复到正常功能。

通过以上设计，即可解决因管理主板FW运行时效导致风扇管理失效的风险。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (6)

1.一种防止Rack机柜风扇管理失效的方法，其特征在于其具体实现过程为：

一、设置风扇管理的系统架构：在Rack机柜内均匀分布若干个风扇，所述若干个风扇由风扇控制板控制和供电，所述风扇控制板包括两级管理，第一级为管理主板，第二级为节点中板、与节点中板互连的风扇控制板，其中

管理主板负责整个机柜的风扇管理策略的指定、基于IPMI协议风扇管理策略的命令下发；

节点中板负责风扇管理策略的执行和风扇固定转速切换；

风扇控制板负责风扇的供电、风扇转速信号互联、风扇固定转速输出；

二、当管理主板失效时，节点中板进行实时温度监控，并根据管理主板失效前收到的风扇转速调控策略进行风扇转速调整及监控，保证整机柜的散热满足系统需求；

三、当节点中板失效时，节点中板控制风扇控制板固定转速切换的信号还原到初始状态，从而导致风扇切换到固定转速运转；

四、当风扇管理板FW失效时，自动重启恢复管理功能。

2.根据权利要求1所述的一种防止Rack机柜风扇管理失效的方法，其特征在于：所述步骤一中的风扇分布结构为：将整个机柜设置成10层，每层高度为4U，每层为一个风扇窗，风扇窗通过风道隔离分成3个独立散热区域，每个散热区域内置一个散热风扇；每个风扇窗内的风扇由一个风扇控制板控制和供电，其中风扇控制板中的管理主板设置有1块，节点中板、风扇控制板均设置有10块。

3.根据权利要求1所述的一种防止Rack机柜风扇管理失效的方法，其特征在于：所述步骤三中风扇转速管理的详细过程为：在节点中板与风扇之间设置转速切换电路，该转速切换电路还连接固定转速控制电路，从节点中板引入1个风扇转速切换信号，通过该风扇转速切换信号控制风扇转速自动切换电路；当机柜内节点中板失效时，风扇控制板自动切换到预设的固定风扇转速运转；当节点中板恢复正常工作时，控制风扇转速切换信号的电平变化，切换到由机柜管理系统控制风扇转速的模式。

4.根据权利要求3所述的一种防止Rack机柜风扇管理失效的方法，其特征在于：所述固定转速电路设置3个开关，该三个开关可分别选择36%、48%、52%、64%转速的电路。

5.根据权利要求1所述的一种防止Rack机柜风扇管理失效的方法，其特征在于：所述步骤四的详细过程为：在管理主板和节点中板上均设计看门狗电路；当板卡FW失效时，看门口电路触发板卡自动重启，从而恢复风扇管理功能。

6.根据权利要求5所述的一种防止Rack机柜风扇管理失效的方法，其特征在于：所述看门狗电路自重启的详细内容为：管理主板或节点中板主芯片每间隔1～2秒进行喂狗操作；若板卡FW失效，喂狗操作取消，看门狗电路触发失效的板卡重新启动，从而恢复到正常功能。