CN110691128A - 基于ipmi系统健康管理中间件的通信方法、系统、介质及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于IPMI系统健康管理中间件的通信方法、系统、介质及设备,包括：内部信息采集步骤；采集信息标记步骤；单元信息汇总步骤：各单元BMC通过IPMB总线互通，主BMC周期性发送IPMI请求到各从单元，请求获取各单元的信息参数包信息，从各单元按照标准IPMI响应消息格式将采集到的的信息参数包汇总至主BMC，主BMC的健康管理软件将这些信息按约定格式组包，获取汇总信息包信息；健康信息上报步骤：主BMC健康管理软件将汇总信息包根据NET协议封装为IPMILAN信息，以UDP报文的形式周期性发送至上层应用。本发明采用标准通信协议，形成基于IPMI系统管控中间件，便于系统移植，缩短开发周期。
Description
技术领域
本发明涉及一体化集成监管系统，具体地，涉及基于IPMI系统健康管理中间件的通信方法、系统、介质及设备，尤其涉及一种基于IPMI协议的系统管理中间件。
背景技术
在高度集成的开发环境中，系统对外提供的功能逐渐丰富，但对异常事件响应的灵敏度逐渐降低，一旦发生系统故障，恢复会比较困难。板级管理控制器(BMC)主要服务于系统监控、系统异常上报，通过采集板内温度、电压、电流等信息监测系统健康状态。智能平台管理接口(IPMI)是一项应用于系统管理系统设计的标准，现已广泛应用于系统健康监管系统中。在IPMI推出之前，计算机厂商都自行开发了监控其平台中各组件性能的方案，这些方案倾向于将一个企业或电信公司与某一个具体厂商紧密结合，通常管理效率低下。随着数据中心计算设备和电信网络的激增，这种长期形成的缺点已经变得日益严重，因此，IPMI协议应运而生。基于IPMI协议的系统管控软件消除了不同厂商硬件的差异，使监控系统在不同平台间自由获取信息。基于IPMI协议的系统管理中间件就是统一采用IPMI协议完成系统监控的软件架构。
专利文献CN110018949A公开了一种基于IPMI协议的通用日志管理方法及系统，涉及日志管理技术领域，该方法包括以下步骤：在原有的OEM事件类型中，新增一自定义事件类型；创建事件日志信息表，其用于记录与事件ID相关的事件描述信息，其信息表索引为事件ID；对SEL数据的空闲字节进行构造，用于存储事件描述信息，SEL数据中至少包括OEM事件类型；当解析到带有自定义事件类型的SEL数据时，遍历事件日志信息表，根据SEL数据寻找对应的事件描述信息，将事件描述信息写入SEL数据中。该专利并不能基于IPMI协议的系统管理中间件就是统一采用IPMI协议完成系统监控的软件架构。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于IPMI系统健康管理中间件的通信方法、系统、介质及设备。
根据本发明提供的一种基于IPMI系统健康管理中间件的通信方法,包括：内部信息采集步骤：各BMC上的监控软件采集本单元的温度、电压、电流、功率等传感器信息和本单元处理器侧的内存使用率、进程数等资源信息，获取采集信息参数；采集信息标记步骤：将采集的信息按照设定格式组包，获取各个单元的信息参数包信息；例如标记为SELF_INFOn(n为1,2,3…，n代表各个单元)；单元信息汇总步骤：交换单元的BMC为主BMC，其他单元的BMC为从BMC，根据各个单元的信息参数包信息，各单元BMC通过IPMB总线互通，主BMC周期性发送IPMI请求到各从单元，请求获取各单元的信息参数包信息(SELF_INFOn)，从单元按照标准IPMI响应消息格式将采集到的信息参数包(SELF_INFOn)汇总至主BMC，主BMC的健康管理软件将这些信息按约定格式组包，获取汇总信息包信息(标记为TO_APPLICATION_INFO)；健康信息上报步骤：为保证上层应用中数据的实时性，根据汇总信息包信息，主BMC健康管理软件将汇总信息包(TO_APPLICATION_INFO)根据NET协议封装为IPMILAN信息，以UDP报文的形式周期性发送至上层应用；
优选地，还包括：上层应用下发命令步骤：上层应用通过以太网接口下发对目标单元的电源操作，电源操作包括开机，关机和复位，由系统的主BMC单元做命令接收，主BMC单元的健康管理软件解析命令。
优选地，所述上层应用下发命令步骤还包括：目标单元判断步骤：判断目标单元是否为主BMC，获取主BMC认定信息或者非主BMC单元认定信息。
优选地，所述上层应用下发命令步骤还包括：第一目标单元执行步骤：根据主BMC认定信息，直接执行相应的电源操作代码；第二目标单元执行步骤：根据非主BMC单元认定信息，由主BMC发送基于IPMI协议的电源操作请求至目标单元，目标单元的健康管理软件接收请求并解析，执行设定的电源操作。
根据本发明提供的一种基于IPMI系统健康管理中间件的通信系统,包括：内部信息采集模块：各BMC上的监控软件采集本单元的温度、电压、电流、功率等传感器信息和本单元处理器侧的内存使用率、进程数等资源信息，获取采集信息参数；采集信息标记模块：将采集的信息按照设定格式组包，获取各个单元的信息参数包信息；例如标记为SELF_INFOn(n为1,2,3…，n代表各个单元)；单元信息汇总模块：交换单元的BMC为主BMC，其他单元的BMC为从BMC，根据各个单元的信息参数包信息，各单元BMC通过IPMB总线互通，主BMC周期性发送IPMI请求到各从单元，请求获取各单元的信息参数包信息(SELF_INFOn)，从单元按照标准IPMI响应消息格式将采集到的信息参数包(SELF_INFOn)汇总至主BMC，主BMC的健康管理软件将这些信息按约定格式组包，获取汇总信息包信息(标记为TO_APPLICATION_INFO)；健康信息上报模块：为保证上层应用中数据的实时性，根据汇总信息包信息，主BMC健康管理软件将汇总信息包(TO_APPLICATION_INFO)根据NET协议封装为IPMILAN信息，以UDP报文的形式周期性发送至上层应用；
优选地，还包括：上层应用下发命令模块：上层应用通过以太网接口下发对目标单元的电源操作，电源操作包括开机，关机和复位，由系统的主BMC单元做命令接收，主BMC单元的健康管理软件解析命令。
优选地，所述上层应用下发命令模块还包括：目标单元判断模块：判断目标单元是否为主BMC，获取主BMC认定信息或者非主BMC单元认定信息。
优选地，所述上层应用下发命令模块还包括：第一目标单元执行模块：根据主BMC认定信息，直接执行相应的电源操作代码；第二目标单元执行模块：根据非主BMC单元认定信息，由主BMC发送基于IPMI协议的电源操作请求至目标单元，目标单元的健康管理软件接收请求并解析，执行设定的电源操作。
根据本发明提供的一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现基于IPMI系统健康管理中间件的通信方法的步骤。
根据本发明提供的一种基于IPMI系统健康管理中间件的通信设备，包括：控制器；
所述控制器包括：基于IPMI系统健康管理中间件的通信系统。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明采用标准IPMI协议，消除硬件鸿沟，使得监控信息获取自由、便捷；
2、本发明能够预留OEM命令字，为中间件扩充新功能提供预留项；
3、本发明采用标准通信协议，形成基于IPMI系统管控中间件，便于系统移植，缩短开发周期；
4、本发明应用于6XX项目中，该项目针对6XX舰载GDY预警机环境设计，一举解决实际任务系统中目标种类多样化、战场环境复杂化、执行任务多元化等问题。在保证关键软硬件技术自主可控的同时提升数据处理性能，适应作战需求变化和信息处理系统安全的需要。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的流程示意图。
图2为本发明实施例中的系统框架示意图。
图3为本发明实施例中的系统软件功能示意图。
图4为本发明实施例中的系统软件架构示意图。
图5为本发明实施例中的基于IPMI协议的软件监控中间件框架示意图。
图6为本发明实施例中的软件基本流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，根据本发明提供的一种基于IPMI系统健康管理中间件的通信方法,包括：内部信息采集步骤：各BMC上的监控软件采集本单元的温度、电压、电流、功率等传感器信息和本单元处理器侧的内存使用率、进程数等资源信息，获取采集信息参数；采集信息标记步骤：将采集的信息按照设定格式组包，获取各个单元的信息参数包信息；例如标记为SELF_INFOn(n为1,2,3…，n代表各个单元)；单元信息汇总步骤：交换单元的BMC为主BMC，其他单元的BMC为从BMC，根据各个单元的信息参数包信息，各单元BMC通过IPMB总线互通，主BMC周期性发送IPMI请求到各从单元，请求获取各单元的信息参数包信息(SELF_INFOn)，从单元按照标准IPMI响应消息格式将采集到的信息参数包(SELF_INFOn)汇总至主BMC，主BMC的健康管理软件将这些信息按约定格式组包，获取汇总信息包信息(标记为TO_APPLICATION_INFO)；健康信息上报步骤：为保证上层应用中数据的实时性，根据汇总信息包信息，主BMC健康管理软件将汇总信息包(TO_APPLICATION_INFO)根据NET协议封装为IPMILAN信息，以UDP报文的形式周期性发送至上层应用。
优选地，还包括：上层应用下发命令步骤：上层应用通过以太网接口下发对目标单元的电源操作，电源操作包括开机，关机和复位，由系统的主BMC单元做命令接收，主BMC单元的健康管理软件解析命令。
优选地，所述上层应用下发命令步骤还包括：目标单元判断步骤：判断目标单元是否为主BMC，获取主BMC认定信息或者非主BMC单元认定信息。
优选地，所述上层应用下发命令步骤还包括：第一目标单元执行步骤：根据主BMC认定信息，直接执行相应的电源操作代码；第二目标单元执行步骤：根据非主BMC单元认定信息，由主BMC发送基于IPMI协议的电源操作请求至目标单元，目标单元的健康管理软件接收请求并解析，执行设定的电源操作。
具体地，在一个实施例中，一种基于IPMI系统健康管理中间件的通信系统，执行基于IPMI系统健康管理中间件的通信方法；所述基于IPMI系统健康管理中间件的通信系统包括：交换模块、计算处理模块；交换模块包括：交换芯片和BMC芯片，主要实现系统的网络通信，对外提供以太网接口；所述交换模块通过IPMB总线与计算处理模块相互连接，是IPMB总线上的主设备；交换模块的BMC健康管理软件能够进行自身传感器信息采集、收集其他从模块的SELF_INFOn、上报TO_APPLICATION_INFO到上层应用以及接收并解析上层指令及下发指令；计算处理模块分为第一计算处理模块、第二计算处理模块；计算处理模块的BMC健康管理软件能够完成自身传感器信息采集及响应主BMC的IPMI请求；第一计算处理模块包括：FT1500A处理器芯片和BMC芯片，模块通过IPMB总线与交换模块、第二计算模块互连；第二计算处理模块包括：FT1500A处理器芯片和BMC芯片，模块通过IPMB总线与交换模块、第一计算模块互连。
基于IPMI系统健康管理中间件的通信系统还包括：电源模块；所述电源模块的BMC健康管理软件能够完成自身传感器信息采集及响应主BMC的IPMI请求；所述电源模块包括：第一电源模块；所述第一电源模块为系统各模块、各芯片提供不同伏值的电压；所述第一电源模块通过IPMB总线与交换模块、计算处理模块相互连接，是IPMB总线上的从设备；所述交换芯片型号为CTC8096。
所述电源模块还包括：第二电源模块；所述第二电源模块为第一电源模块的备份模块，为第一电源的冗余备份模块，通过IPMB总线与交换模块、计算处理模块、第二电源模块相互连接，是IPMB总线上的从设备。
基于IPMI系统健康管理中间件的通信系统还包括：底板模块；底板模块为交换模块、计算处理模块、电源模块的载板，能够为交换模块、计算处理模块、电源模块供电；所述底板模块能够提供基础信息(槽位和机箱号信息，以及IPMB互通链路等)至以下任一个或者任多个模块：-交换模块；-计算处理模块；-电源模块。
根据本发明提供的一种基于IPMI系统健康管理中间件的通信系统,包括：内部信息采集模块：各BMC上的监控软件采集本单元的温度、电压、电流、功率等传感器信息和本单元处理器侧的内存使用率、进程数等资源信息，获取采集信息参数；采集信息标记模块：将采集的信息按照设定格式组包，获取各个单元的信息参数包信息；例如标记为SELF_INFOn(n为1,2,3…，n代表各个单元)；单元信息汇总模块：交换单元的BMC为主BMC，其他单元的BMC为从BMC，根据各个单元的信息参数包信息，各单元BMC通过IPMB总线互通，主BMC周期性发送IPMI请求到各从单元，请求获取各单元的信息参数包信息(SELF_INFOn)，从单元按照标准IPMI响应消息格式将采集到的信息参数包(SELF_INFOn)汇总至主BMC，主BMC的健康管理软件将这些信息按约定格式组包，获取汇总信息包信息(标记为TO_APPLICATION_INFO)；健康信息上报模块：为保证上层应用中数据的实时性，根据汇总信息包信息，主BMC健康管理软件将汇总信息包(TO_APPLICATION_INFO)根据NET协议封装为IPMILAN信息，以UDP报文的形式周期性发送至上层应用。
优选地，还包括：上层应用下发命令模块：上层应用通过以太网接口下发对目标单元的电源操作，电源操作包括开机，关机和复位，由系统的主BMC单元做命令接收，主BMC单元的健康管理软件解析命令。
优选地，所述上层应用下发命令模块还包括：目标单元判断模块：判断目标单元是否为主BMC，获取主BMC认定信息或者非主BMC单元认定信息。
优选地，所述上层应用下发命令模块还包括：第一目标单元执行模块：根据主BMC认定信息，直接执行相应的电源操作代码；第二目标单元执行模块：根据非主BMC单元认定信息，由主BMC发送基于IPMI协议的电源操作请求至目标单元，目标单元的健康管理软件接收请求并解析，执行设定的电源操作。
具体地，在一个实施例中，所述的基于IPMI系统健康管理中间件的通信系统内部有电源模块(包括电源模块1和电源模块2)、计算模块(包括计算模块1和计算模块2)和交换模块，其中，电源模块2与计算模块2是为了实现冗余备份。每个模块将板内信息采集之后，由从BMC(非交换模块)上报消息至主BMC(交换模块)，传送经过的总线为IPMB。
如图3所示，各模块采集温度、电流、电压等内部信息，通过IPMB总线发送至主BMC模块，由其汇总组包，通过UDP协议上报至显控应用。基于IPMI协议的软件中间件涵盖了模块内部信息采集功能、模块间IPMB通信功能以及上报健康信息至上层应用功能，同时基于IPMI协议的软件中间件还具备底层硬件驱动裁剪配置功能。
板间通信总线为IPMB，本应用中有两路IPMB，IPMB0为常规通路，IPMB1为冗余备份通路。IPMB是IPMI通信协议的标准接口，其物理层实现基于I2C，通过I2C的master_write_read接口实现通信。
如图4所示：系统的软件架构可以分为逻辑层(代表底层硬件)、驱动层、内核文件系统层和上层应用。本发明专利《基于IPMI协议的系统管理中间件》为上图中的驱动层和内核文件系统层的合并产物，该中间件向下提供操作硬件的驱动接口，向上为上层应用提供标准UDP网络通信接口。如果系统硬件增减功能块，中间件通过简单的配置文件也可相应的增减驱动项，系统的这种有效的接口封装和灵活配置使得软件架构精简且功能强大，便于扩充与移植。
如图5所示，基于IPMI协议的软件监控中间件的功能包括采集板内信息、通过标准IPMI通信接口IPMB上报信息、合理灵活配置系统驱动资源、向上层提供UDP标准接口和解析上层下发的指令。对这些功能项的封装使得中间件的功能强大且便于裁剪与移植，使基于IPMI协议的系统监控开发便捷、高效。
IPMI是智能平台管控接口，用户可以利用IPMI监视系统的设备的物理特征，如各部件的温度、电压、风扇工作状态、电源供应及机箱入侵等。基于IPMI协议的系统管控中间件消除了硬件鸿沟，可以使系统健康信息获取在不同硬件架构中实现，同时采用标准IPMI协议使系统开发及系统移植更加便利。数据处理模块是一款基于国产飞腾处理器研制的高性能数据处理模块计算机。该模块以飞腾处理器为核心，完成业务数据流的管控和调度，以及系统数据的高速密集计算。主要用于系统数据的分析、数据处理等需要高速密集计算的应用场景。交换模块主要用于支撑数据处理平台箱内部各数据处理模块之间以及与系统交换模块之间的高速实时数据传输与交换。电源模块将整流电源提供的270V直流转为功能模块需要的12V和5V低电压，供机箱内其他功能模块使用，并可将输入电压、输入电流、输出电压以及温度信息上报至本机箱的交换模块。
如图6所示，系统软件流程如下：系统上电，各模块采集自身健康信息，由主模块向其他模块周期性发送IPMB系统在位请求，从模块在位即响应，否则返回异常；对于在位的从模块，主模块周期性的发送IPMB数据请求，从模块发送IPMB数据响应，否则返回异常。
根据本发明提供的一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现基于IPMI系统健康管理中间件的通信方法的步骤。
根据本发明提供的一种基于IPMI系统健康管理中间件的通信设备，包括：控制器；
所述控制器包括：基于IPMI系统健康管理中间件的通信系统。
本发明采用标准IPMI协议，消除硬件鸿沟，使得监控信息获取自由、便捷；本发明能够预留OEM命令字，为中间件扩充新功能提供预留项；本发明采用标准通信协议，形成基于IPMI系统管控中间件，便于系统移植，缩短开发周期。
本发明应用于6XX项目中，该项目针对6XX舰载GDY预警机环境设计，一举解决实际任务系统中目标种类多样化、战场环境复杂化、执行任务多元化等问题。在保证关键软硬件技术自主可控的同时提升数据处理性能，适应作战需求变化和信息处理系统安全的需要。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种基于IPMI系统健康管理中间件的通信方法,其特征在于，包括：
内部信息采集步骤：各BMC上的监控软件采集传感器信息、资源信息，获取采集信息参数；
采集信息标记步骤：根据采集信息参数，将采集的信息按照设定格式组包，获取各个单元的信息参数包信息；
单元信息汇总步骤：根据各个单元的信息参数包信息，各单元BMC通过IPMB总线互通，主BMC周期性发送IPMI请求到各从单元，请求获取各单元的信息参数包信息，各从单元按照标准IPMI响应消息格式将采集到的的信息参数包汇总至主BMC，获取采集汇总信息；
根据采集汇总信息，主BMC的健康管理软件将采集汇总信息按约定格式组包，获取汇总信息包信息；
健康信息上报步骤：根据汇总信息包信息，主BMC健康管理软件将汇总信息包根据NET协议封装为IPMILAN信息，以UDP报文的形式周期性发送至上层应用；
所述各个单元包括：计算处理单元、交换单元、电源单元。
2.根据权利要求1所述的基于IPMI系统健康管理中间件的通信方法,，其特征在于，还包括：
上层应用下发命令步骤：上层应用通过以太网接口下发对目标单元的电源操作，由系统的主BMC单元做命令接收，主BMC单元的健康管理软件解析命令。
3.根据权利要求2所述的基于IPMI系统健康管理中间件的通信方法,其特征在于，所述上层应用下发命令步骤还包括：
目标单元判断步骤：判断目标单元是否为主BMC，获取主BMC认定信息或者非主BMC单元认定信息。
4.根据权利要求3所述的基于IPMI系统健康管理中间件的通信方法,其特征在于，所述上层应用下发命令步骤还包括：
第一目标单元执行步骤：根据主BMC认定信息，直接执行相应的电源操作代码；
第二目标单元执行步骤：根据非主BMC单元认定信息，由主BMC发送基于IPMI协议的电源操作请求至目标单元，目标单元的健康管理软件接收请求并解析，执行设定的电源操作。
5.一种基于IPMI系统健康管理中间件的通信系统,其特征在于，包括：
内部信息采集模块：各BMC上的监控软件采集传感器信息、资源信息，获取采集信息参数；
采集信息标记模块：根据采集信息参数，将采集的信息按照设定格式组包，获取各个单元的信息参数包信息；
单元信息汇总模块：根据各个单元的信息参数包信息，各单元BMC通过IPMB总线互通，主BMC周期性发送IPMI请求到各从单元，请求获取各单元的信息参数包信息，各从单元按照标准IPMI响应消息格式将采集到的的信息参数包汇总至主BMC，获取采集汇总信息；
根据采集汇总信息，主BMC的健康管理软件将采集汇总信息按约定格式组包，获取汇总信息包信息；
健康信息上报模块：根据汇总信息包信息，主BMC健康管理软件将汇总信息包根据NET协议封装为IPMILAN信息，以UDP报文的形式周期性发送至上层应用；
所述各个单元包括：计算处理单元、交换单元、电源单元。
6.根据权利要求5所述的基于IPMI系统健康管理中间件的通信系统,，其特征在于，还包括：
上层应用下发命令模块：上层应用通过以太网接口下发对目标单元的电源操作，由系统的主BMC单元做命令接收，主BMC单元的健康管理软件解析命令。
7.根据权利要求6所述的基于IPMI系统健康管理中间件的通信系统,其特征在于，所述上层应用下发命令模块还包括：
目标单元判断模块：判断目标单元是否为主BMC，获取主BMC认定信息或者非主BMC单元认定信息。
8.根据权利要求7所述的基于IPMI系统健康管理中间件的通信系统,其特征在于，所述上层应用下发命令模块还包括：
第一目标单元执行模块：根据主BMC认定信息，直接执行相应的电源操作代码；
第二目标单元执行模块：根据非主BMC单元认定信息，由主BMC发送基于IPMI协议的电源操作请求至目标单元，目标单元的健康管理软件接收请求并解析，执行设定的电源操作。
9.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
10.一种基于IPMI系统健康管理中间件的通信设备，其特征在于，包括：权利要求9所述的存储有计算机程序的计算机可读存储介质；或者，包括：控制器；
所述控制器包括：权利要求5至8中任一项所述的基于IPMI系统健康管理中间件的通信系统。
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