CN106776218B - 一种具有时间校准功能的服务器监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有时间校准功能的服务器监控系统，传感单元和数据储存模块分别与处理器连接，传感单元用于感应服务器内部的温度数据信息，湿度数据信息，以及供电电源的电压和电流，并将感应的温度数据信息，湿度数据信息，供电电源电压，供电电流传输给处理器；处理器用于接收传感单元发送的数据信息，并将传感单元发送的数据信息储存至数据储存模块；BMC模块与数据储存模块连接，BMC模块用于读取数据储存模块储存的数据信息，实现对服务器运行信息的采集；BMC模块与RTC芯片连接，RTC芯片与供电电池连接，供电电池用于给RTC芯片供电，RTC芯片给BMC模块提供持续的时钟信号，能够得到精确的采集数据时间。
Description
技术领域
本发明涉及服务器监控领域，尤其涉及一种具有时间校准功能的服务器监控系统。
背景技术
几千年来，人类为了计时更加准确做了不懈的努力，计时原理以及各类材料的运用，都做了无数的尝试。计算工具从日晷发展到今天的石英钟，也只有近代的石英钟才能保证精确度和可靠性。无论是日常生活，还是工业生产活动都离不开精确的时间。在服务器的监控系统内，时间更是一重要参数。如何确保在一个精确的时间内，采集服务器运行参数信息是当前丞待解决的技术问题。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明的目的在于，提供一种具有时间校准功能的服务器监控系统，包括：处理器，BMC模块，数据储存模块，传感单元，RTC芯片，供电电池；
传感单元和数据储存模块分别与处理器连接，传感单元用于感应服务器内部的温度数据信息，湿度数据信息，以及供电电源的电压和电流，并将感应的温度数据信息，湿度数据信息，供电电源电压，供电电流传输给处理器；
处理器用于接收传感单元发送的数据信息，并将传感单元发送的数据信息储存至数据储存模块；
BMC模块与数据储存模块连接，BMC模块用于读取数据储存模块储存的数据信息，实现对服务器运行信息的采集；
BMC模块与RTC芯片连接，RTC芯片与供电电池连接，供电电池用于给RTC芯片供电，RTC芯片用于给BMC模块提供持续的时钟信号。
优选地，传感单元包括：温度传感器，湿度传感器，电压互感器，电流互感器。
优选地，处理器设有多个I2C接口，温度传感器，湿度传感器，电压互感器，电流互感器分别与处理器的I2C接口连接。
优选地，RTC芯片采用DS3232型号芯片。
优选地，处理器通过IC接口链路与BMC模块连接，使处理器实时提供采集到的数据信息。
优选地，BMC模块通过IIC接口与RTC芯片连接。
优选地，还包括：3V3供电电源，第一二极管和第二二极管；
3V3供电电源与第一二极管的阳极连接，第一二极管的阴极与RTC芯片连接；
供电电池与第二二极管的阳极连接，第二二极管的阴极与RTC芯片连接；
RTC芯片还用于当3V3供电电源未提供供电时，切换至供电电池供电，当3V3供电电源供电时，切换至3V3供电电源供电。
优选地，还包括：电源模块以及与电源模块连接的电源控制模块；
电源控制模块包括：运算放大器U1，第一电阻Rl，第二电阻R2，第三电阻R3，第四电阻R4，第五电阻R5，三极管Q1；
运算放大器U1的输入正极连接电源控制模块的输入端，电源控制模块的输入端连接电源模块，运算放大器U1的输入负极端通过第一电阻R1接地，通过第二电阻R2接电源控制模块的输出端，电源控制模块的输出端连接传感单元；运算放大器U1的输出端通过第三电阻R3连接三极管Q1基极，三极管Q1集电极接电源，三极管Q1发射极通过第四电阻R4接地以及通过第五电阻R5接电源控制模块的输出端。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明中RTC芯片每隔四十分钟对时间进行一次校准，保证BMC模块内部时间的准确性。在启动初始化过程中，其 Linux的Kernel会通过LPC与BMC交互来获取准确的实时时间，保证系统数据业务参考时间的准确性。BMC模块通过IIC接口外挂RTC芯片5，随时可以获取精确的实时时间，这样能够得到精确的采集数据时间。
处理器设有多个I2C接口，温度传感器，湿度传感器，电压互感器，电流互感器分别与处理器的I2C接口连接。处理器还通过设置的IC接口链路向BMC模块提供采集到的数据信息，提高了系统数据采集的实时性和稳定性，同时提高了主板设计的集成度。
BMC模块经过 I2C 总线传输数据信息，并读取数据储存模块储存的数据信息，实现对服务器运行信息的采集。具有时间校准功能的服务器监控系统相较于传统服务器系统中BMC模块经过PSOC读取服务器监控信息的方法，提高监控所得数据的精度和效率，同时节约主板设计的空间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述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为具有时间校准功能的服务器监控系统的整体示意图；
图2为电源控制模块的电路图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
本实施例提供一种具有时间校准功能的服务器监控系统，如图1、图2所示，包括：处理器3，BMC模块1，数据储存模块2，传感单元4，RTC芯片5，供电电池6；
传感单元4和数据储存模块2分别与处理器3连接，传感单元4用于感应服务器内部的温度数据信息，湿度数据信息，以及供电电源的电压和电流，并将感应的温度数据信息，湿度数据信息，供电电源电压，供电电流传输给处理器3；处理器3用于接收传感单元4发送的数据信息，并将传感单元4发送的数据信息储存至数据储存模块2；BMC模块1与数据储存模块2连接，BMC模块1用于读取数据储存模块储存的数据信息，实现对服务器运行信息的采集。
BMC模块1与RTC芯片5连接，RTC芯片5与供电电池6连接，供电电池6用于给RTC芯片5供电，RTC芯片5用于给BMC模块1提供持续的时钟信号。
处理器采用ARM处理器，（Advanced RISC Machines）是一个32位元精简指令集(RISC)处理器架构,其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。
RTC芯片是PC主板上的晶振及相关电路组成的时钟电路的生成脉冲，RTC经过8254电路的变频产生一个频率较低一点的OS(系统)时钟TSC，系统时钟每一个cpu周期加一，每次系统时钟在系统初起时通过RTC初始化。8254本身工作也需要有自己的驱动时钟（PIT）。BMC模块通过IIC接口与RTC芯片连接。
RTC芯片的作用是提供稳定的时钟信号给BMC模块， RTC芯片采用DS3232，DS3232是一颗低耗能，具有温度补偿功能晶振，该芯片可以提供秒、分、时、星期、日期、月和年信息，少于31天的月份，自动调整月末日期，包括闰年修正。该芯片可以检测电源故障，提供复位输出，并在必要时自动切换到备份电源。
本发明中RTC芯片每隔四十分钟对时间进行一次校准，保证BMC模块内部时间的准确性。在启动初始化过程中，其 Linux的Kernel会通过LPC与BMC交互来获取准确的实时时间，保证系统数据业务参考时间的准确性。
本发明中，利用第一二极管7和第二二极管8实现3V3供电电源和供电电池的切换。当服务器插上电源，RTC芯片将由3V3供电电源来供电。一旦发生跳闸或者其他电源故障以及需要长期关机静置的时候，供电电池可以充当备份电源。RTC芯片正常工作所需电流为uA级，供电电池选用CR2032纽扣电池其容量为220mAh，足以保证服务器的整个生命周期内时间的精确计量。第一二极管7和第二二极管8的目的是防止待机电倒灌至供电电池，导致供电电池的损坏。
在进入OS或者Petiboot的时候，Linux的Kernel会通过时间同步函数，从BMC模块处获取时间，而在测试中发现BMC本身计时十分不准确，一段时间之后会慢于标准时间。BMC模块通过IIC接口外挂RTC芯片5，随时可以获取精确的实时时间，这样能够得到精确的采集数据时间。经过长时间的试验和调试，目前的策略是每隔四十分钟，BMC模块通过IIC进行一次时间同步。这样能够保证BMC时间与世界标准时间误差总能保持在1s以内。这样无论什么时候开机，OS都能获取准确的BMC模块时钟。该时钟的准确度是保证OS下可靠运行各项业务的一个重要前提。
系统时间将会参考TOD时钟（Power CPU参考的16Mhz晶振），保证16Mhz时钟的精度就能保证系统时间的精确。经长时间测量，该时间符合精度要求，误差小于1.7s每天。
传感单元4包括：温度传感器，湿度传感器，电压互感器，电流互感器。服务器通常都为箱体结构，温度传感器，湿度传感器，电压互感器，电流互感器采集服务器箱体内部的环境参数以及服务器的电源电压及电流。
处理器3设有多个I2C接口，温度传感器，湿度传感器，电压互感器，电流互感器分别与处理器3的I2C接口连接。处理器3还通过设置的IC接口链路向BMC模块提供采集到的数据信息，提高了系统数据采集的实时性和稳定性，同时提高了主板设计的集成度。
BMC模块1也是经过 I2C 总线传输数据信息，并读取数据储存模块储存的数据信息，实现对服务器运行信息的采集。具有时间校准功能的服务器监控系统相较于传统服务器系统中BMC模块经过PSOC读取服务器监控信息的方法，提高监控所得数据的精度和效率，同时节约主板设计的空间。
本实施例中，服务器监控信息源自于传感单元4，传感单元4的接口都是遵循I2c协议。BMC模块根据数据储存模块的物理地址，通过I2C总线读取监控信息，从而实现了对服务器相关信息的监控采集。
本实施例中，系统还包括：电源模块以及与电源模块连接的电源控制模块；电源模块与外部供电电源连接，电源模块将外部供电电源的交流电变为直流电，再将直流电变压为系统模块工作电压。电源控制模块连接传感单元4，电源控制模块用于将供电电压进行变换，使供电电压满足传感单元4的供电工作电压。
电源控制模块包括：运算放大器Ul，第一电阻Rl，第二电阻R2，第三电阻R3，第四电阻R4，第五电阻R5，三极管Q1；
运算放大器Ul的输入正极连接电源控制模块的输入端，电源控制模块的输入端连接电源模块，运算放大器Ul的输入负极端通过第一电阻Rl接地，通过第二电阻R2接电源控制模块的输出端，电源控制模块的输出端连接传感单元；运算放大器Ul的输出端通过第三电阻R3连接三极管Q1基极，三极管Q1集电极接电源，三极管Q1发射极通过第四电阻R4接地以及通过第五电阻R5接电源控制模块的输出端。
本系统实现的软件设计，独立于硬件来实现软件系统，可以利用开发工具提供的外设驱动以和对应生成的库函数来实现硬件的功能。软件设计方案为本领域常用的方式，这里不做限定。
系统对服务器监控信息的数据采集传输主要通过I2C通信模块实现，即多个主I2C总线外挂服务器主板所带的传感单元4通信得到监控信息。处理器主要实现整个方案采集数据的运算及各模块的管理；对采集的监控信息存储在数据储存模块；处理器程序存储控制模块所存储的是处理器逻辑程序以及运行程序。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种具有时间校准功能的服务器监控系统，其特征在于，包括：处理器，BMC模块，数据储存模块，传感单元，RTC芯片，供电电池，电源模块以及与电源模块连接的电源控制模块；
传感单元和数据储存模块分别与处理器连接，传感单元用于感应服务器内部的温度数据信息，湿度数据信息，以及供电电源的电压和电流，并将感应的温度数据信息，湿度数据信息，供电电源电压，供电电流传输给处理器；
处理器用于接收传感单元发送的数据信息，并将传感单元发送的数据信息储存至数据储存模块；
BMC模块与数据储存模块连接，BMC模块用于读取数据储存模块储存的数据信息，实现对服务器运行信息的采集；
BMC模块与RTC芯片连接，RTC芯片与供电电池连接，供电电池用于给RTC芯片供电，RTC芯片用于给BMC模块提供持续的时钟信号；
电源控制模块包括：运算放大器U1，第一电阻Rl，第二电阻R2，第三电阻R3，第四电阻R4，第五电阻R5，三极管Q1；
运算放大器U1的输入正极连接电源控制模块的输入端，电源控制模块的输入端连接电源模块，运算放大器U1的输入负极端通过第一电阻R1接地，通过第二电阻R2接电源控制模块的输出端，电源控制模块的输出端连接传感单元；运算放大器U1的输出端通过第三电阻R3连接三极管Q1基极，三极管Q1集电极接电源，三极管Q1发射极通过第四电阻R4接地以及通过第五电阻R5接电源控制模块的输出端。
2.根据权利要求1所述的具有时间校准功能的服务器监控系统，其特征在于，传感单元包括：温度传感器，湿度传感器，电压互感器，电流互感器。
3.根据权利要求2所述的具有时间校准功能的服务器监控系统，其特征在于，处理器设有多个I2C接口，温度传感器，湿度传感器，电压互感器，电流互感器分别与处理器的I2C接口连接。
4.根据权利要求1所述的具有时间校准功能的服务器监控系统，其特征在于，RTC芯片采用DS3232型号芯片。
5.根据权利要求1所述的具有时间校准功能的服务器监控系统，其特征在于，处理器通过IC接口链路与BMC模块连接，使处理器实时提供采集到的数据信息。
6.根据权利要求1所述的具有时间校准功能的服务器监控系统，其特征在于，BMC模块通过IIC接口与RTC芯片连接。
7.根据权利要求1所述的具有时间校准功能的服务器监控系统，其特征在于，还包括：3V3供电电源，第一二极管和第二二极管；
3V3供电电源与第一二极管的阳极连接，第一二极管的阴极与RTC芯片连接；
供电电池与第二二极管的阳极连接，第二二极管的阴极与RTC芯片连接；
RTC芯片还用于当3V3供电电源未提供供电时，切换至供电电池供电，当3V3供电电源供电时，切换至3V3供电电源供电。
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