CN106445055A - 一种Rack服务器电源保护机制 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种Rack服务器电源保护机制，通过建立节点BMC和电源状态寄存器之间的通信，使BMC实时监测电源的运行状态，并根据电源的运行状态调节CPU的运行频率；当电源运行状态正常时，CPU按照系统默认设置运行，BMC不做干涉；当BMC监测到电源状态出现异常时，通过I2C给CPU发送降频指令，使CPU以较低的频率运行；当电源状态恢复正常后，BMC将发送指令使CPU频率恢复正常。本发明可以保证当电源出现异常时，Rack机柜降低运行功耗，减轻电源负载，保证电源的安全运行，避免电源损毁、机柜掉电等严重后果，提高机柜稳定性，增强在同类产品中的市场竞争力。

Description

一种Rack服务器电源保护机制
技术领域
本发明涉及服务器供电领域，具体地说是一种Rack服务器电源保护机制。
背景技术
天蝎标准Rack服务器以对环境要求低、部署方便、成本低等优点在数据中心中占据了越来越大的份额。Rack服务器采用集中供电的方式，为整机柜提供集中电源转换，由于运行时间长、整机柜负载高，电源模块是机柜故障的高发区。一旦电源模块发生异常，而Rack服务器持续以高负载运行时，会加速电源元器件的老化，严重了会导致电源损毁、整机柜掉电的后果。
Rack服务器中的电源模块内置状态寄存器，可以根据PMbus协议寄存电源状态信息。目前的天蝎标准中，并没有定义节点与电源之间的通信。由于缺少对应的电源保护机制，当电源状态出现异常时，节点无法及时调整自身运行负载。
I2C（Inter Integrated Circuit，内部集成电路）总线是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准，用于连接I2C主机、I2C从机等器件。I2C主机是初始 化发送、产生时钟信号和终止发送的器件，可以成为控制I2C总线的器件，I2C 从机是被I2C主机寻址的器件。
PSUs (power supply units ),电源。
发明内容
本发明的技术任务是提供一种Rack服务器电源保护机制。
本发明的技术任务是按以下方式实现的，当电源状态出现异常时，BMC可降低节点运行负载，起到对电源的保护作用。
一种Rack服务器电源保护机制，通过建立节点BMC和电源状态寄存器之间的通信，使BMC实时监测电源的运行状态，并根据电源的运行状态调节CPU的运行频率；
当电源运行状态正常时，CPU按照系统默认设置运行，BMC不做干涉；当BMC监测到电源状态出现异常时，通过I2C给CPU发送降频指令，使CPU以较低的频率运行；当电源状态恢复正常后，BMC将发送指令使CPU频率恢复正常。
优选的，所述的保护机制采用了二级管理的方式，RMC为第一级管理，节点中板为第二级管理，RMC通过I2C与节板中点通信。
优选的，具体步骤如下：第一步，电源的运行状态按照PM_Bus标准保存到状态寄存器中；第二步，RMC通过I2C读取这些日志；第三步，RMC通过I2C将电源状态信息传送给机柜上所有的节点中板；第四步，每个节点中板通过I2C将电源状态传送给其连接的所有节点BMC，BMC通过这种方式可以监测到电源的运行状态。
优选的， 所述的BMC通过I2C读取日志的周期为1s。
本发明的一种Rack服务器电源保护机制建立起Rack服务器中BMC和电源寄存器之间的通信，使BMC可以实时获取电源的运行状态。一旦BMC监测到电源出现异常，可以通过使CPU降频的方式降低整机柜运行功耗，减轻电源负载。从而保证电源的安全运行，避免电源损毁、整机柜掉电等后果；当BMC监测到电源状态恢复正常后，可以使CPU恢复正常运行频率。
本发明可以保证当电源出现异常时，Rack机柜降低运行功耗，减轻电源负载，保证电源的安全运行，避免电源损毁、机柜掉电等严重后果，提高机柜稳定性，增强在同类产品中的市场竞争力。
附图说明
附图１为电源与BMC通信示意图；
附图２为机柜功耗调整示意图。
具体实施方式
RMC是属于天蝎项目上的机柜的管理模块，而天蝎项目是由阿里巴巴、百度、腾讯三方合作推动、众多服务器厂商参与的一整套整机柜服务器解决方案。英特尔担任该项目顾问。该项目将致力于推进数据中心基础架构的技术发展，和制定开放的行业规范。天蝎项目旨在共同推动行业合作、产业创新和新技术的应用，推动业界统一整机柜服务器规范、推动产业链配套和规模化生产、持续降低营运成本、提高服务器部署速度和运维效率。
RMC主要两部分组成，RMC管理主板和RMC 管理软件。RMC管理软件主要遵循”机柜管理单元RMC CLI规范 Version 1.0”,其中RMC CLI定义参考SMASH SM_CLP 标准进行定义，具体参考模型为SM_CLP的“Modular System Profile”（参考文献：DSP1008）。
节点中板，其实现所有节点的带外监控、二级管理、告警上报、风扇监控；节点BMC，其集成在各个节点上，负责子系统级的状态实时监控、故障诊断、功耗检测等；以及管理网络等组成。其中BMC负责节点资产管理、实时监控，故障诊断。
其中，BMC：Baseboard Management Controller，基板管理控制器，是一个专门的服务处理机，它利用传感器来监控一台计算机，网络服务器，或者是其他硬件驱动设备的状态，并且通过独立的连接线路和系统管理员进行通信。BMC的传感器用来测量内部物理变量，例如：温度，湿度，电源电压，风扇速度，通信参数和操作系统函数，如果这些变量中任何一个超出了指定限制的范围之外，他就会通知管理员，管理员就会利用远程控制来采取正确的措施。监控设备可以动力循环或者当必要的时候重新启动，这样，单一的管理员就可以同时远程控制无数个服务器和其他设备，节省了网络的总体成本，并且可以确保可靠性。功能：本地和远程诊断、控制台支持，配置管理，硬件管理和故障排除。
一种Rack服务器电源保护机制，通过建立节点BMC和电源状态寄存器之间的通信，使BMC实时监测电源的运行状态，并根据电源的运行状态调节CPU的运行频率；
当电源运行状态正常时，CPU按照系统默认设置运行，BMC不做干涉；当BMC监测到电源状态出现异常时，通过I2C给CPU发送降频指令，使CPU以较低的频率运行；当电源状态恢复正常后，BMC将发送指令使CPU频率恢复正常。
所述的保护机制采用了二级管理的方式，RMC为第一级管理，节点中板为第二级管理，RMC通过I2C与节板中点通信。
具体步骤如下：第一步，电源的运行状态按照PM_Bus标准保存到状态寄存器中；第二步，RMC通过I2C读取这些日志，周期为1s；第三步，RMC通过I2C将电源状态信息传送给机柜上所有的节点中板；第四步，每个节点中板通过I2C将电源状态传送给其连接的所有节点BMC，BMC通过这种方式可以监测到电源的运行状态。
实施例1：
如附图1所示，电源的运行状态按照PM_Bus标准保存到寄存器中，RMC可以通过I2C读取这些log，周期为1s。RMC通过I2C将电源状态信息传送给机柜上所有的节点中板。每个节点中板通过I2C将电源状态传送给其连接的所有节点BMC。BMC通过这种方式可以监测到电源的运行状态。
如附图2所示，BMC实时监测电源和CPU的运行状态。当电源运行状态正常时，CPU按照系统默认设置运行，BMC不做干涉；当BMC监测到电源状态出现异常时，会通过I2C给CPU发送降频指令，使CPU以较低的频率运行，通过这种方式降低整机柜的运行功耗，减轻电源的负载。当电源状态恢复正常后，BMC将发送指令使CPU频率恢复正常。

Claims (4)

1.一种Rack服务器电源保护机制，其特征在于,通过建立节点BMC和电源状态寄存器之间的通信，使BMC实时监测电源的运行状态，并根据电源的运行状态调节CPU的运行频率；
当电源运行状态正常时，CPU按照系统默认设置运行，BMC不做干涉；当BMC监测到电源状态出现异常时，通过I2C给CPU发送降频指令，使CPU以较低的频率运行；当电源状态恢复正常后，BMC将发送指令使CPU频率恢复正常。
2.根据权利要求1所述的一种Rack服务器电源保护机制，其特征在于，所述的保护机制采用了二级管理的方式，RMC为第一级管理，节点中板为第二级管理，RMC通过I2C与节板中点通信。
3.根据权利要求1所述的一种Rack服务器电源保护机制，其特征在于，具体步骤如下：
第一步，电源的运行状态按照PM_Bus标准保存到状态寄存器中；
第二步，RMC通过I2C读取这些日志；
第三步，RMC通过I2C将电源状态信息传送给机柜上所有的节点中板；
第四步，每个节点中板通过I2C将电源状态传送给其连接的所有节点BMC，BMC通过这种方式可以监测到电源的运行状态。
4.根据权利要求3所述的一种Rack服务器电源保护机制，其特征在于，
所述的BMC通过I2C读取日志的周期为1s。
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