CN106951051B - 一种服务器背板的运行保护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种服务器背板的运行保护方法，建立服务器背板过流保护点的自适应设置机制，在服务器主板上建立背板运行过流保护单元，负责收集获取当前背板的负载信息，并根据负载信息调整主板供给背板的电源路径的过流保护点；建立背板过流后的自动限流机制，建立服务器背板异常控制单元，服务器背板异常控制单元放置在服务器背板上，通过控制在每个硬盘供电输入端放入功率MOS的导通与关闭，实现针对每个硬盘的独立供电控制。当局部温度变化过快时，主动切断对应路径的供电，实现异常区域的隔离，实现背板的异常过程控制，保证系统的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及服务器领域，尤其涉及一种服务器背板的运行保护方法。
背景技术
服务器背板连接系统的所有硬盘，其可靠性运行对于数据业务的稳定起着关键的作用，服务器背板从出厂后，需要长时间稳定工作在各种复杂的环境中，如高温、高湿、高噪声等各种可能的严苛环境中，这对服务器背板的运行保护提出更严格的要求，服务器背板的运行过程中，必要具备可靠的保护措施，同时能够及时识别并处理运行过程中的异常，保证服务器系统的稳定运行。
当前的服务器系统背板运行使用中，当服务器背板出现故障时，如供电电流过流、局部区域过温时，均无法实现有效的自适应保护，存在烧板、数据丢失等案例，对于系统的整体稳定性产生较大的影响，当前仅在背板的供电输入端添加保险丝做保护，当前系统背板运行保护方法存在较大的弊端，采用固定保险丝的保护方式，只能保护特定的短路电流，当异常电流低于该短路电流时，无法有效识别保护，同时由于硬盘的种类繁多，实际硬盘的安装个数也差异较大，总电流保护需求也差异较大，因此当前的背板保险丝的保护太过于单一，无法根据负载的变化自动调整保护点，存在烧坏板卡的风险，无法保证系统灵活配置的安全性。由于服务器背板的工作环境较为复杂，PCB随着环境的变化，逐渐会有失效的可能，进而导致背板的局部PCB温度急剧上升，如不加及时处理，可能引发板卡烧坏，进而导致系统整体异常，甚至导致系统宕机，系统的可靠性无法保证。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种服务器背板的运行保护方法，运行保护方法包括：
建立服务器背板过流保护点的自适应设置机制，在服务器主板上建立背板运行过流保护单元，负责收集获取当前背板的负载信息，并根据负载信息调整主板供给背板的电源路径的过流保护点；
建立背板过流后的自动限流机制，在服务器主板上，将功率MOS的D、S极串接到系统中，通过控制功率MOS的G、D之间的电压，实现功率MOS的半导通工作状态，系统将部分能量消耗在功率MOS上，使电流限定在触发过流保护点以下，提前进行系统的保护；
建立服务器背板异常控制单元，服务器背板异常控制单元放置在服务器背板上，通过控制在每个硬盘供电输入端放入功率MOS的导通与关闭，实现针对每个硬盘的独立供电控制。
优选地，步骤建立服务器背板过流保护点的自适应设置机制还包括：在服务器主板上建立背板运行过流保护单元，负责收集获取当前背板的负载信息，并根据负载信息调整主板供给背板的电源路径的过流保护点；在服务器背板上建立硬盘数量监测单元，硬盘数量监测单元通过监测连接到硬盘接口的GND信号变化，来实时监测系统硬盘数量的变化，当硬盘不在位时，该硬盘接口的GND信号为高电平，当硬盘在位时，该硬盘接口的GND信号为低电平，硬盘数量监测单元将在位硬盘的数量发送主板端的背板运行过流保护单元，进而获取整个硬盘背板的整体负载在位情况，同时将在位硬盘的最大工作电流加和后，与保护余量系数1.5相乘，得出当前的最佳过流保护点，通过调整保护电路的取样电阻的阻值，实现整个过流保护点的自动调整。
优选地，步骤建立背板过流后的自动限流机制还包括：在服务器主板上，将功率MOS的D、S极串接到系统中，当背板运行过流保护单元监测到主板提供给背板的电流超出最大工作电流加和，而并未达到最大工作电流与保护余量系数1.5相乘的结果时，系统运行在高风险状态，若此状态持续时间超过1秒以后，通过控制功率MOS的G、D之间的电压，实现功率MOS的半导通工作状态，系统将部分能量消耗在功率MOS上，使电流限定在触发过流保护点以下，提前进行系统的保护。
优选地，步骤建立服务器背板异常控制单元还包括：服务器背板异常控制单元放置在服务器背板上，通过控制在每个硬盘供电输入端放入功率MOS的导通与关闭，实现针对每个硬盘的独立供电控制；同时在硬盘背板上每个硬盘的位置，各放置2个独立的温度传感器，服务器背板异常控制单元实时读取分散在背板上的温度传感器值，当局部温度变化过快时，主动切断对应路径的功率MOS供电，实现异常区域的隔离，实现背板的异常过程控制。
优选地，步骤建立服务器背板异常控制单元还包括：服务器背板异常控制单元每隔预设时间段自动监测异常温度位置的温度变化，如果温度回到正常值之后，再次开启该异常区域的功率MOS供电，实现系统的自动上电尝试，连续尝试预设次数后，仍无法实现正常工作，则保持该异常区域功率MOS断电。
优选地，保持该异常区域功率MOS断电之后还包括：将无法实现正常工作信息通过I2C总线传递给主板的BMC。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
服务器背板的运行保护方法先建立服务器背板的自适应过流保护机制，根据接入系统的负载大小，自动调整过流保护点，实现服务器背板的自适应保护控制；建立服务器背板异常控制单元，实时读取分散在背板上的温度传感器值，当局部温度变化过快时，主动切断对应路径的供电，实现异常区域的隔离，实现背板的异常过程控制，保证系统的可靠性。
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为服务器背板的运行保护方法流程图。
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。
本实施例提供一种服务器背板的运行保护方法，如图1所示运行保护方法包括：
S1：建立服务器背板过流保护点的自适应设置机制，在服务器主板上建立背板运行过流保护单元，负责收集获取当前背板的负载信息，并根据负载信息调整主板供给背板的电源路径的过流保护点；
S2：建立背板过流后的自动限流机制，在服务器主板上，将功率MOS的D、S极串接到系统中，通过控制功率MOS的G、D之间的电压，实现功率MOS的半导通工作状态，系统将部分能量消耗在功率MOS上，使电流限定在触发过流保护点以下，提前进行系统的保护；
S3：建立服务器背板异常控制单元，服务器背板异常控制单元放置在服务器背板上，通过控制在每个硬盘供电输入端放入功率MOS的导通与关闭，实现针对每个硬盘的独立供电控制。
本实施例中，建立服务器背板过流保护点的自适应设置机制还包括：在服务器主板上采用atmega128L芯片建立背板运行过流保护单元，通过I2C总线读取硬盘背板上硬盘数量监测单元的信息来收集获取当前背板的负载信息，并根据负载信息调整主板供给背板的电源路径的过流保护点。在服务器背板上建立硬盘数量监测单元，该单元通过监测连接到硬盘接口的GND信号变化，来实时监测系统硬盘数量的变化；硬盘数量监测单元将在位硬盘的数量发送主板端的背板运行过流保护单元，进而获取整个硬盘背板的整体负载在位情况，同时将在位硬盘的最大工作电流加和后，与保护余量系数1.5相乘，即得出当前的最佳过流保护点，通过调整保护电路的取样电阻的阻值，具体通过I2C的可变电阻器实现取样电阻的阻值控制，实现整个过流保护点的自动调整。
本实施例中，步骤建立背板过流后的自动限流机制还包括：在服务器主板上，将功率MOS的D、S极串接到系统中，当背板运行过流保护单元监测到主板提供给背板的电流超出最大工作电流加和，而并未达到最大工作电流与保护余量系数1.5相乘的结果时，系统运行在高风险状态，若此状态持续时间超过1秒以后，通过控制功率MOS的G、D之间的电压为之前的1/2，实现功率MOS的半导通工作状态，系统将部分能量消耗在功率MOS上，使电流限定在触发过流保护点以下，提前进行系统的保护。
本实施例中，步骤建立服务器背板异常控制单元还包括：服务器背板异常控制单元放置在服务器背板上，通过控制在每个硬盘供电输入端放入功率MOS的导通与关闭，实现针对每个硬盘的独立供电控制；同时在硬盘背板上每个硬盘的位置，各放置2个独立的TMP112温度传感器，服务器背板异常控制单元实时读取分散在背板上的温度传感器值，当局部温度变化过快时，主动切断对应路径的功率MOS供电，实现异常区域的隔离，实现背板的异常过程控制。
服务器背板异常控制单元每隔预设时间段自动监测异常温度位置的温度变化，如果温度回到正常值之后，再次开启该异常区域的功率MOS供电，实现系统的自动上电尝试，连续尝试预设次数后，仍无法实现正常工作，则保持该异常区域功率MOS断电。将无法实现正常工作信息通过I2C总线传递给主板的BMC。，以告知用户异常存在，需要尽快进行更换维修，实现系统的智能化维护。预设时间段优选为5至10秒。预设次数优选3至5次。
经过服务器背板的运行保护方法可以方便的实现板卡对接保护设计，不仅达到了可靠性要求，而且实现高效要求，实现服务器系统的可靠性、稳定性。
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 (5)
1.一种服务器背板的运行保护方法，其特征在于，运行保护方法包括：
建立服务器背板过流保护点的自适应设置机制，在服务器主板上建立背板运行过流保护单元，负责收集获取当前背板的负载信息，并根据负载信息调整主板供给背板的电源路径的过流保护点；在服务器背板上建立硬盘数量监测单元，硬盘数量监测单元通过监测连接到硬盘接口的GND信号变化，来实时监测系统硬盘数量的变化，当硬盘不在位时，该硬盘接口的GND信号为高电平，当硬盘在位时，该硬盘接口的GND信号为低电平，硬盘数量监测单元将在位硬盘的数量发送主板端的背板运行过流保护单元，进而获取整个硬盘背板的整体负载在位情况，同时将在位硬盘的最大工作电流加和后，与保护余量系数1.5相乘，得出当前的最佳过流保护点，通过调整保护电路的取样电阻的阻值，实现整个过流保护点的自动调整；
建立背板过流后的自动限流机制，在服务器主板上，将功率MOS的D、S极串接到系统中，通过控制功率MOS的G、D之间的电压，实现功率MOS的半导通工作状态，系统将部分能量消耗在功率MOS上，使电流限定在触发过流保护点以下，提前进行系统的保护；
建立服务器背板异常控制单元，服务器背板异常控制单元放置在服务器背板上，通过控制在每个硬盘供电输入端放入功率MOS的导通与关闭，实现针对每个硬盘的独立供电控制。
2.根据权利要求1所述的服务器背板的运行保护方法，其特征在于，
步骤建立背板过流后的自动限流机制还包括：在服务器主板上，将功率MOS的D、S极串接到系统中，当背板运行过流保护单元监测到主板提供给背板的电流超出最大工作电流加和，而并未达到最大工作电流与保护余量系数1.5相乘的结果时，系统运行在高风险状态，若此状态持续时间超过1秒以后，通过控制功率MOS的G、D之间的电压，实现功率MOS的半导通工作状态，系统将部分能量消耗在功率MOS上，使电流限定在触发过流保护点以下，提前进行系统的保护。
3.根据权利要求1所述的服务器背板的运行保护方法，其特征在于，
步骤建立服务器背板异常控制单元还包括：服务器背板异常控制单元放置在服务器背板上，通过控制在每个硬盘供电输入端放入功率MOS的导通与关闭，实现针对每个硬盘的独立供电控制；同时在硬盘背板上每个硬盘的位置，各放置2个独立的温度传感器，服务器背板异常控制单元实时读取分散在背板上的温度传感器值，当局部温度变化过快时，主动切断对应路径的功率MOS供电，实现异常区域的隔离，实现背板的异常过程控制。
4.根据权利要求3所述的服务器背板的运行保护方法，其特征在于，
步骤建立服务器背板异常控制单元还包括：服务器背板异常控制单元每隔预设时间段自动监测异常温度位置的温度变化，如果温度回到正常值之后，再次开启该异常区域的功率MOS供电，实现系统的自动上电尝试，连续尝试预设次数后，仍无法实现正常工作，则保持该异常区域功率MOS断电。
5.根据权利要求4所述的服务器背板的运行保护方法，其特征在于，
保持该异常区域功率MOS断电之后还包括：将无法实现正常工作信息通过I2C总线传递给主板的BMC。
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