CN105389525A - 刀片服务器的管理方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种刀片服务器的管理方法和系统，该方法包括：BMC在检测到对刀片服务器的关机或复位指令的情况下，修改关机或复位的控制信息并发送至刀片服务器；刀片服务器根据关机或复位的控制信息执行与关机或复位操作相关的数据处理；在完成与关机或复位操作相关的数据处理后，刀片服务器将处理结果发送至BMC；BMC基于处理结果对刀片服务器进行关机或复位操作。本发明通过在对刀片服务器进行下电或者复位操作时，先让刀片服务器的完成与关机或复位操作相关的数据处理，再对刀片服务器进行关机或复位操作，从而能够保护刀片服务器上存储介质的数据，防止文件系统被损坏，保证存储介质数据的安全性，提高系统可靠性。

Description

刀片服务器的管理方法和系统
技术领域
本发明涉及计算机系统领域，具体来说，涉及一种刀片服务器的管理方法和系统。
背景技术
现有技术中，在对刀片服务器进行下电或复位操作时，在按下刀片的关机按钮关闭刀片时，电源控制单元会按照芯片的下电时序，依次将刀片上芯片的电源切断；当按下刀片的复位按钮复位刀片时，复位控制单元会按照芯片的复位时序，依次将芯片复位。但是，上述管理方式如果执行下电或者复位操作的时候，CPU正在访问存储介质，就可能会导致文件系统的数据损坏，如果关键数据被破坏，比如文件的索引表，可能导致系统无法正常启动。对于FLASH介质，可能会导致坏块的增多，更会降低存储介质的使用周期。
针对相关技术中的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的上述问题，本发明提出一种刀片服务器的管理方法和系统，能够保护刀片服务器上存储介质的数据，防止文件系统被损坏，保证存储介质数据的安全性，提高系统可靠性。
本发明的技术方案是这样实现的：
根据本发明的一个方面，提供了一种刀片服务器的管理方法。
该管理方法包括：
基板管理控制器(BMC)在检测到对刀片服务器的关机或复位指令的情况下，修改关机或复位的控制信息并发送至刀片服务器；
刀片服务器根据关机或复位的控制信息执行与关机或复位操作相关的数据处理；
在完成与关机或复位操作相关的数据处理后，刀片服务器将处理结果发送至BMC；
BMC基于处理结果对刀片服务器进行关机或复位操作。
其中，BMC在检测对刀片服务器的关机或复位指令时，BMC可通过监测刀片服务器的关机按钮或复位按钮的状态来检测对刀片服务器的关机或复位指令。
此外，BMC在修改关机或复位的控制信息并发送至刀片服务器时，BMC可通过将电源控制寄存器的状态修改为下电或复位；并由刀片服务器检测电源控制寄存器的状态。
其中，刀片服务器在根据关机或复位的控制信息执行与关机或复位操作相关的数据处理时，刀片服务器在检测到电源控制寄存器的状态为下电或复位的情况下，可通过执行下电或复位的流程并卸载存储设备的方式来执行相关的数据处理。
另外，刀片服务器在将处理结果发送至BMC时，刀片服务器可将电源状态控制器的状态修改为下电或复位；并由BMC检测电源状态控制器的状态。
其中，BMC在基于处理结果对刀片服务器进行关机或复位操作时，BMC在检测到电源状态寄存器的状态为下电或复位的情况下，BMC可发送下电或重启信号至刀片服务器；并由刀片服务器根据下电或重启信号进行关机或复位操作。
另外，BMC在将电源控制寄存器的状态修改为下电或复位时，BMC还可记录第一当前时间。
此外，BMC在基于处理结果对刀片服务器进行关机或复位操作时，在BMC检测到电源状态控制器的状态并非下电或复位的情况下，BMC可检测第二当前时间；并在第二当前时间和第一当前时间的差值大于预定时间差阈值的情况下，BMC发送下电或重启信号至刀片服务器；并由刀片服务器根据下电或重启信号进行关机或复位操作。
另外，该管理方法进一步包括：
在第二当前时间和第一当前时间的差值不大于预定时间差阈值的情况下，BMC继续检测电源状态寄存器的状态。
根据本发明的另一方面，提供了一种刀片服务器的管理系统。
该管理系统包括：
修改模块，用于在检测到对刀片服务器的关机或复位指令的情况下，修改关机或复位的控制信息并发送至刀片服务器；
执行模块，用于根据关机或复位的控制信息执行与关机或复位操作相关的数据处理；
发送模块，用于在完成与关机或复位操作相关的数据处理后，处理结果发送；
操作模块，用于基于处理结果对刀片服务器进行关机或复位操作。
本发明通过在对刀片服务器进行下电或者复位操作时，先让刀片服务器的完成与关机或复位操作相关的数据处理，再对刀片服务器进行关机或复位操作，从而能够保护刀片服务器上存储介质的数据，防止文件系统被损坏，保证存储介质数据的安全性，提高系统可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的刀片服务器的管理方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的刀片服务器的管理系统的拓扑结构图；
图3是根据本发明实施例的刀片上电的BMC的处理流程；
图4是根据本发明实施例的刀片上电的CPU的处理流程；
图5是根据本发明实施例的刀片下电的BMC的处理流程；
图6是根据本发明实施例的刀片下电的CPU的处理流程；
图7是根据本发明实施例的刀片复位的BMC的处理流程；
图8是根据本发明实施例的刀片复位的CPU的处理流程；
图9是根据本发明实施例的刀片服务器的管理系统的框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种刀片服务器的管理方法。
如图1所示，根据本发明实施例的管理方法包括：
步骤S101，BMC在检测到对刀片服务器的关机或复位指令的情况下，修改关机或复位的控制信息并发送至刀片服务器；
步骤S103，刀片服务器根据关机或复位的控制信息执行与关机或复位操作相关的数据处理；
步骤S105，在完成与关机或复位操作相关的数据处理后，刀片服务器将处理结果发送至BMC；
步骤S107，BMC基于处理结果对刀片服务器进行关机或复位操作。
从上述实施例可以看出，本发明利用BMC，实时检测微动开关和硬复位按钮的状态，当板卡需要下电或者硬复位操作时，BMC会先检测到该动作，然后，将下电或者硬复位动作通知给CPU内核，CPU执行正常的下电流程，并将下电结果反馈给BMC，BMC检测到CPU已经下电完成后，再触发电源控制单元或者复位控制单元执行刀片的下电或者复位操作，这样就能够对存储介质的数据以及介质本身进行可靠的保护，提供了系统的可靠性。
其中，在一个实施例中，BMC在检测对刀片服务器的关机或复位指令时，BMC可通过监测刀片服务器的关机按钮或复位按钮的状态来检测对刀片服务器的关机或复位指令。
此外，在一个实施例中，BMC在修改关机或复位的控制信息并发送至刀片服务器时，BMC可通过将电源控制寄存器的状态修改为下电或复位；并由刀片服务器检测电源控制寄存器的状态。
其中，在一个实施例中，刀片服务器在根据关机或复位的控制信息执行与关机或复位操作相关的数据处理时，刀片服务器在检测到电源控制寄存器的状态为下电或复位的情况下，可通过执行下电或复位的流程并卸载存储设备的方式来执行相关的数据处理。
另外，在一个实施例中，刀片服务器在将处理结果发送至BMC时，刀片服务器可将电源状态控制器的状态修改为下电或复位；并由BMC检测电源状态控制器的状态。
其中，在一个实施例中，BMC在基于处理结果对刀片服务器进行关机或复位操作时，BMC在检测到电源状态寄存器的状态为下电或复位的情况下，BMC可发送下电或重启信号至刀片服务器；并由刀片服务器根据下电或重启信号进行关机或复位操作。
另外，在一个实施例中，BMC在将电源控制寄存器的状态修改为下电或复位时，BMC还可记录第一当前时间。
此外，在一个实施例中，BMC在基于处理结果对刀片服务器进行关机或复位操作时，在BMC检测到电源状态控制器的状态并非下电或复位的情况下，BMC可检测第二当前时间；并在第二当前时间和第一当前时间的差值大于预定时间差阈值的情况下，BMC发送下电或重启信号至刀片服务器；并由刀片服务器根据下电或重启信号进行关机或复位操作。
另外，在一个实施例中，根据本发明实施例的管理方法进一步包括：
在第二当前时间和第一当前时间的差值不大于预定时间差阈值的情况下，BMC继续检测电源状态寄存器的状态。
在实现上述管理方法的过程中，本发明主要借助于如图2所示的拓扑结构，从图2可以看出，刀片的电源键和复位键连到BMC上；BMC通过电源信号线和复位信号线向SPARTAN(一种现场可编程门阵列(FPGA)芯片)发送刀片上下电和复位的指令；而SPARTAN作为电源控制单元和复位控制单元，可控制刀片上下电和复位的操作；而且，BMC、SPARTAN、CPU三者之间通过I2C总线(包括时钟信号线(SCL)和数据线(SDA))相连，SPARTAN作为I2C从设备，BMC和CPU作为I2C主设备。
对于SPARTAN的控制流程来说，在本实施例中，SPARTAN提供两个寄存器供BMC和CPU访问，分别为电源控制寄存器(POWER_CTRL_REG)和电源状态寄存器(POWER_STAT_REG)。寄存器合法值包括POWER_OFF、POWER_ON、POWER_REBOOT，分别表示CPU下电、上电、复位。SPARTAN上电后将这两个寄存器的状态均设置为POWER_OFF。之后电源控制寄存器(POWER_CTRL_REG)作为控制信号由BMC更改，CPU读取；电源状态寄存器(POWER_STAT_REG)作为反馈信号由CPU更改，BMC读取。寄存器的状态如表一所示：
再看CPU控制流程，在一个实施例中，为了实现刀片下电或复位前的数据保护处理，而无需用户态参与，在本发明的实施例中，在CPU内核中增加一个I2C设备驱动，该驱动在linux内核启动之后将POWER_STAT_REG设置为POWER_ON。之后定时监控POWER_CTRL_REG。如果POWER_CTRL_REG变为POWER_OFF则执行用户态poweroff进程，linux系统最终会调用I2C设备驱动的shutdown接口，在shutdown中将POWER_STAT_REG设置为POWER_OFF；同样如果POWER_CTRL_REG变为POWER_REBOOT则执行用户态reboot进程，系统重启时也会调用I2C设备驱动的shutdown接口，在shutdown中将POWER_STAT_REG设置为POWER_REBOOT。需要注意的是要保证I2C驱动的shutdown要在存储介质的shutdown之后调用。Linux对shutdown的调用顺序与设备注册顺序相反。以硬盘为例，如果硬盘挂在PCIe接口上，需要调整I2C驱动在PCIe驱动之前加载。
下面结合附图分别对刀片上电、下电和复位操作时，实现存储介质的数据保护的刀片服务器的管理方法进行详细阐述。
1.刀片上电操作
刀片上电时，从图3所示的BMC的处理流程以及图4所示的CPU的处理流程可以看出，本发明实施例的管理方法包括以下步骤：
(1)BMC检测到开机动作后，将电源控制寄存器(POWER_CTRL_REG)设置为POWER_ON；
(2)BMC通过电源信号线向SPARTAN发送上电指令；
(3)SPARTAN的电源控制单元触发电源模块给CPU等芯片上电；
(4)CPU上电后，启动linux内核，加载I2C设备驱动和存储介质驱动，并将电源状态寄存器(POWER_STAT_REG)设置为POWER_ON。
2.刀片下电操作
刀片下电时，从图5所示的BMC的处理流程以及图6所示的CPU的处理流程可以看出，本发明实施例的管理方法包括以下步骤：
(1)BMC检测到关机动作后，检查电源状态寄存器(POWER_STAT_REG)是否为POWER_ON，如果不是POWER_ON说明CPU没有启动，直接跳转到步骤6；
(2)BMC将电源控制寄存器(POWER_CTRL_REG)设置为POWER_OFF，并记录当前时间；
(3)CPU检测到电源控制寄存器(POWER_CTRL_REG)为POWER_OFF后执行poweroff，在卸载存储介质之后将电源状态寄存器(POWER_STAT_REG)设置为POWER_OFF；
(4)BMC检查电源状态寄存器(POWER_STAT_REG)，如果为POWER_OFF则跳转到步骤6；
(5)BMC检查步骤2到当前时间的时间差，如果时间差没有超过阈值则跳转到步骤4，否则跳转到步骤6；
(6)BMC通过SPARTAN给CPU下电。
3.刀片复位操作
刀片复位时，从图7所示的BMC的处理流程以及图8所示的CPU的处理流程可以看出，本发明实施例的管理方法包括以下步骤：
(1)BMC检查电源状态寄存器(POWER_STAT_REG)是否为POWER_ON，如果不是POWER_ON说明CPU没有启动，跳转到步骤6；
(2)BMC将电源控制寄存器(POWER_CTRL_REG)设置为POWER_REBOOT，并记录当前时间；
(3)CPU检测到电源控制寄存器(POWER_CTRL_REG)为POWER_REBOOT后执行reboot，在卸载存储设备之后将电源状态寄存器(POWER_STAT_REG)设置为POWER_REBOOT；
(4)BMC检查电源状态寄存器(POWER_STAT_REG)，如果为POWER_REBOOT则跳转到步骤6；
(5)BMC检查步骤2到当前时间的时间差，如果时间差没有超过阈值则跳转到步骤4，否则跳转到步骤6；
(6)BMC通过SPARTAN给CPU复位；
(7)BMC将电源控制寄存器(POWER_CTRL_REG)设置为POWER_ON；
(8)CPU上电后将电源状态寄存器(POWER_STAT_REG)设置为POWER_ON。
通过上述三个具体实施例的关于刀片上电、下电和复位的操作流程的详细描述可以看出，在刀片下电或者硬复位操作时，本发明通过先让CPU的操作系统完成关机动作后，在由电源控制单元或者复位控制单元关闭电源或重启CPU，这样就能够保证存储介质数据的安全性；并且利用Linux内核驱动，还实现了刀片下电或者复位前的数据保护处理，而无须用户态参与，可靠性更高。
值得注意的是，在实际应用中，上述实施例中的I2C总线还可以换成GPIO总线，即将轮询寄存器的方式改为GPIO中断的方式；另外，在上述实施例中，本发明虽然是利用BMC来实现刀片的开关以及硬复位按钮的状态检测的，但在其他实施例中也可以直接将电源键和复位键连到SPARTAN芯片上，使SPARTAN集成BMC的检测等功能；另外本发明的上述实施例的技术方案还适用于刀片过热保护时，将刀片下电的操作。
根据本发明的实施例，还提供了一种刀片服务器的管理系统。
如图9所示，根据本发明实施例的管理系统包括：
修改模块91，用于在检测到对刀片服务器的关机或复位指令的情况下，修改关机或复位的控制信息并发送至刀片服务器；
执行模块92，用于根据关机或复位的控制信息执行与关机或复位操作相关的数据处理；
发送模块93，用于在完成与关机或复位操作相关的数据处理后，处理结果发送；
操作模块94，用于基于处理结果对刀片服务器进行关机或复位操作。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过在对刀片服务器进行下电或者硬复位操作时，先让刀片服务器的操作系统完成关机动作后，再关闭刀片服务器的电源或重启刀片服务器，从而能够保护刀片服务器上存储介质的数据，防止文件系统被损坏，保证存储介质数据的安全性，提高系统可靠性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种刀片服务器的管理方法，其特征在于，包括：
基板管理控制器BMC在检测到对刀片服务器的关机或复位指令的情况下，修改关机或复位的控制信息并发送至所述刀片服务器；
所述刀片服务器根据所述关机或复位的控制信息执行与关机或复位操作相关的数据处理；
在完成所述与关机或复位操作相关的数据处理后，所述刀片服务器将处理结果发送至所述BMC；
所述BMC基于所述处理结果对所述刀片服务器进行关机或复位操作。
2.根据权利要求1所述的管理方法，其特征在于，BMC检测对刀片服务器的关机或复位指令包括：
所述BMC通过监测所述刀片服务器的关机按钮或复位按钮的状态来检测对所述刀片服务器的关机或复位指令。
3.根据权利要求1所述的管理方法，其特征在于，所述BMC修改关机或复位的控制信息并发送至所述刀片服务器包括：
所述BMC将电源控制寄存器的状态修改为下电或复位；
所述刀片服务器检测所述电源控制寄存器的状态。
4.根据权利要求3所述的管理方法，其特征在于，所述刀片服务器根据所述关机或复位的控制信息执行与关机或复位操作相关的数据处理包括：
所述刀片服务器在检测到所述电源控制寄存器的状态为下电或复位的情况下，执行下电或复位的流程并卸载存储设备。
5.根据权利要求3所述的管理方法，其特征在于，所述刀片服务器将处理结果发送至所述BMC包括：
所述刀片服务器将电源状态控制器的状态修改为下电或复位；
所述BMC检测所述电源状态控制器的状态。
6.根据权利要求5所述的管理方法，其特征在于，所述BMC基于所述处理结果对所述刀片服务器进行关机或复位操作包括：
所述BMC在检测到所述电源状态寄存器的状态为下电或复位的情况下，所述BMC发送下电或重启信号至所述刀片服务器；
所述刀片服务器根据所述下电或重启信号进行关机或复位操作。
7.根据权利要求5所述的管理方法，其特征在于，所述BMC将电源控制寄存器的状态修改为下电或复位包括：所述BMC记录第一当前时间。
8.根据权利要求7所述的管理方法，其特征在于，所述BMC基于所述处理结果对所述刀片服务器进行关机或复位操作进一步包括：
在所述BMC检测到所述电源状态控制器的状态并非所述下电或复位的情况下，检测第二当前时间；
在所述第二当前时间和所述第一当前时间的差值大于预定时间差阈值的情况下，所述BMC发送下电或重启信号至所述刀片服务器；
所述刀片服务器根据所述下电或重启信号进行关机或复位操作。
9.根据权利要求8所述的管理方法，其特征在于，进一步包括：
在所述第二当前时间和所述第一当前时间的差值不大于所述预定时间差阈值的情况下，所述BMC继续检测所述电源状态寄存器的状态。
10.一种刀片服务器的管理系统，其特征在于，包括：
修改模块，用于在检测到对刀片服务器的关机或复位指令的情况下，修改关机或复位的控制信息并发送至所述刀片服务器；
执行模块，用于根据所述关机或复位的控制信息执行与关机或复位操作相关的数据处理；
发送模块，用于在完成所述与关机或复位操作相关的数据处理后，处理结果发送；
操作模块，用于基于所述处理结果对所述刀片服务器进行关机或复位操作。
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