CN111176939B - 一种基于cpld的多节点服务器的管理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种基于CPLD的多节点服务器的管理系统，包括：节点，所述节点包括第一CPLD，所述第一CPLD用于获取并发送节点内部的参数检测信息；电源背板，所述电源背板包括第二CPLD，接收并根据参数检测信息进行预处理；CMC，获取并根据异常参数检测信息通过第二CPLD向对应第一CPLD发送控制指令，节点根据控制指令，执行相应操作，本发明还提出了一种基于CPLD的多节点服务器的管理方法，有效解决由于多节点服务器管理中因为轮询方式通信造成节点突发故障处理不够及时的问题，有效的提高了管理的稳定性以及效率，同时避免了占用BMC和CMC较多的资源。
Description
技术领域
本发明涉及节点服务器管理领域，尤其是涉及一种基于CPLD的多节点服务器的管理系统及方法。
背景技术
在服务器领域，通常使用多个节点协同工作，作为一台整机，以提供更好的性能。每个节点都可以单独访问，以获取节点的工作状态，并在发生故障时及时报警。
现有方案中，对于一台整机，对外通常由CMC（Chassis Management Controller，机箱管理控制器）卡提供外部访问网络接口，对内则由CMC卡通过网络交换芯片访问不同节点中的BMC（Baseboard Management Controller，为基板管理控制器），由BMC上报本节点的工作状态（包括温度、电压、开关机状态等），各个节点以及CMC卡都连接到电源背板上。
但是，单节点的状态信息数据量较小，而多个节点中，CMC通常使用轮询方式来依次访问各个节点，节点的状态信息数据传输到CMC，如果出现某节点突发故障，需要CMC及时处理或上报告警时，采用轮询的方式通信，就会造成突发故障处理实时性较差，不能及时处理或上报告警；同时，网络接口硬件工作时，会有较大功耗，也会占用BMC和CMC较多的资源，不利于多节点服务器的管理。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的问题，创新提出了一种基于CPLD的多节点服务器的管理系统及方法，有效解决由于多节点服务器管理中因为轮询方式通信造成节点突发故障处理不够及时的问题，有效的提高了管理的稳定性以及效率，同时避免了占用BMC和CMC较多的资源。
本发明第一方面提供了一种基于CPLD的多节点服务器的管理系统，包括：
节点，所述节点包括第一CPLD，所述第一CPLD用于与节点内部的参数信息检测模块连接，获取节点内部的参数检测信息，并发送参数检测信息；
电源背板，所述电源背板包括第二CPLD，所述第二CPLD用于与多个第一CPLD通信连接，接收第一CPLD发送的参数检测信息，并根据参数检测信息进行预处理；
CMC，用于与第二CPLD通信连接，获取第二CPLD预处理后的异常参数检测信息，并根据异常参数检测信息通过第二CPLD向对应第一CPLD发送控制指令，节点根据控制指令，执行相应操作。
结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述第二CPLD与第一CPLD之间通过单线半双工串行总线通信。
结合第一方面，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述CMC与第二CPLD之间通过I2C总线通信。
结合第一方面，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述第二CPLD的告警信号发送端与CMC的触发控制端连接。
结合第一方面，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述参数信息检测模块至少包括温度传感器、电压传感器。
本发明第二方面提供了一种基于CPLD的多节点服务器的管理方法，基于本发明第一方面所述的基于CPLD的多节点服务器的管理系统的基础上实现的，包括：
节点内第一CPLD获取节点内部的参数信息检测模块的参数检测信息，并向第二CPLD发送参数检测信息；
第二CPLD接收第一CPLD发送的参数检测信息，根据参数检测信息进行预处理，筛选出异常参数检测信息；
CMC获取第二CPLD筛选出的异常参数检测信息，根据异常参数检测信息，通过第二CPLD向对应第一CPLD发送控制指令，对应节点根据控制指令，执行相应操作。
结合第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，CMC获取第二CPLD筛选出的异常参数检测信息，根据异常参数检测信息，通过第二CPLD向对应第一CPLD发送控制指令具体包括：
CMC获取第二CPLD筛选出的异常参数检测信息，根据异常参数检测信息，向第二CPLD发送控制指令；
第二CPLD接收到控制指令后，根据控制指令，第二CPLD获取主设备权限，对应第一CPLD作为从设备，第二CPLD主动向对应第一CPLD发送相应控制指令。
进一步地，第二CPLD向对应第一CPLD发送控制指令完成后，第二CPLD释放主设备权限，转换为从设备，对应第一CPLD变为主设备。
结合第二方面，在第二方面第二种可能的实现方式中，第二CPLD接收第一CPLD发送的参数检测信息，根据参数检测信息进行预处理，筛选处异常参数检测信息具体包括：
第二CPLD接收到各个节点中第一CPLD发送的参数检测信息，并将接收到的参数检测信息与内部对应预设阈值进行比较；
当节点参数检测信息大于对应的预设阈值时，修改对应节点的异常标志位，筛选出异常参数检测信息，并控制第二CPLD的告警信号发送端发送告警信号，触发CMC中断。
进一步地，所述预设阈值包括若干级别阈值，每一级别阈值对应于一异常等级。
本发明采用的技术方案包括以下技术效果：
1、本发明有效解决由于多节点服务器管理中因为轮询方式通信造成节点突发故障处理不够及时的问题，有效的提高了管理的稳定性以及效率，同时避免了占用BMC和CMC较多的资源。
2、通过第二CPLD的预先判断、中断式告警及第一节点CPLD参数检测信息的主动上报，提高单节点状态信息上报的实时性；同时无需复杂的协议及硬件支持，可减少功耗。
3、电源背板第二CPLD和节点第一CPLD使用单线半双工串行总线交互，硬件结构简单易实现。
4、电源背板第二CPLD可根据自身预设阈值，判断各个节点是否正常，并通过告警信号通知CMC板卡及时处理，通过对预设阈值进行分级设置，每一级别阈值对应于一异常等级，可以更清楚准确的获取节点内异常状态，便于维护人员及时做出相应处理，更好的管理多节点服务器。
应当理解的是以上的一般描述以及后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见的，对于本领域普通技术人员而言，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为本发明方案中实施例一系统的装置结构示意图；
图2为本发明方案中实施例二方法的流程示意图；
图3为本发明方案中实施例二方法中步骤S2的流程示意图；
图4为本发明方案中实施例四方法中步骤S3的一流程示意图；
图5为本发明方案中实施例四方法中步骤S3的另一流程示意图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
实施例一
如图1所示，本发明提供了一种基于CPLD的多节点服务器的管理系统，包括：
节点1，节点1中包括第一CPLD11，第一CPLD11用于与节点1内部的参数信息检测模块12连接，获取节点1内部的参数检测信息，并发送参数检测信息；
电源背板2，电源背板2包括第二CPLD21，第二CPLD21用于与多个第一CPLD11通信连接，接收第一CPLD11发送的参数检测信息，并根据参数检测信息进行预处理；
CMC3，用于与第二CPLD21通信连接，获取第二CPLD21预处理后的异常参数检测信息，并根据异常参数检测信息通过第二CPLD21向对应第一CPLD11发送控制指令，节点根据控制指令，执行相应操作。
其中，节点1为多个，每个节点1内部，参数信息检测模块12至少包括温度传感器121、电压传感器122。传感器的种类以及数量可以根据实际情况调整，也可以不选用传感器，选用其他类型的参数信息检测模块，只要能够获取相应参数信息即可，本发明在此不做限制。各个传感器（参数信息检测模块）均连接到第一CPLD11上，由节点11主板上的第一CPLD11读取节点1状态参数信息。
电源背板2中第二CPLD21与第一CPLD11之间通过单线半双工串行总线4通信，即两者间的数据通信只需要使用一根数据线，硬件结构简单易实现。节点第一CPLD11获取本节点1状态参数信息后，作为主设备（master），主动发送给电源背板2中第二CPLD21；当第二CPLD21要向第一CPLD11发送信息时，电源背板2中第二CPLD21可以通过拉低Dat_N（单线半双工串行总线）造成超时，获取主设备权限，向节点1中第一CPLD11发送数据。
CMC3与第二CPLD21之间通过I2C总线5通信，电源背板2中第二CPLD21内部对获取的所有节点1状态参数信息进行预处理，发现异常状态参数信息后，修改对应节点1的状态寄存器标志位，第二CPLD21的告警信号发送端与CMC3的触发控制端连接，通过告警信号触发CMC3的中断。具体地，电源背板2中第二CPLD21可根据自身预设阈值，判断各个节点是否正常，并通过告警信号通知CMC板卡3及时处理。CMC3读取异常状态参数信息，并判断处理后，将对应异常处理操作控制指令通过电源背板2中第二CPLD21向给对应节点1中第一CPLD11发送，对应节点1中第一CPLD11接收到操作指令后，进行相应保护动作。例如，以电压为例：当检测到有节点1出现电压告警时，CMC3会判定为对应节点1进行降频或关机处理，并下发处理动作，同时通过报警信息发送给运维工程师，以便进行处理。以温度为例，当检测到有节点1出现温度告警时，CMC3会判定为对应节点1进行调节风扇转速，并下发处理动作，同时通过报警信息发送给运维工程师，以便进行处理。
本发明有效解决由于多节点服务器管理中因为轮询方式通信造成节点突发故障处理不够及时的问题，有效的提高了管理的稳定性以及效率，同时避免了占用BMC和CMC较多的资源。
本发明通过第二CPLD的预先判断、中断式告警及第一节点CPLD参数检测信息的主动上报，提高单节点状态信息上报的实时性；同时无需复杂的协议及硬件支持，可减少功耗。
本发明电源背板第二CPLD可根据自身预设阈值，判断各个节点是否正常，并通过告警信号通知CMC板卡及时处理，通过对预设阈值进行分级设置，每一级别阈值对应于一异常等级，可以更清楚准确的获取节点内异常状态，便于维护人员及时做出相应处理，更好的管理多节点服务器。
实施例二
如图2-图5所示，本发明实施例还提供了一种基于CPLD的多节点服务器的管理方法，基于本发明实施例一方案的基础上实现的，包括：
S1，节点内第一CPLD获取节点内部的参数信息检测模块的参数检测信息，并向第二CPLD发送参数检测信息；
S2，第二CPLD接收第一CPLD发送的参数检测信息，根据参数检测信息进行预处理，筛选出异常参数检测信息；
S3，CMC获取第二CPLD筛选出的异常参数检测信息，根据异常参数检测信息，通过第二CPLD向对应第一CPLD发送控制指令；
S4，对应节点根据控制指令，执行相应操作。
其中，在步骤S1中，每个节点内部，参数信息检测模块至少包括温度传感器、电压传感器。传感器的种类以及数量可以根据实际情况调整，也可以不选用传感器，选用其他类型的参数信息检测模块，只要能够获取相应参数信息即可，本发明在此不做限制。各个传感器（参数信息检测模块）均连接到第一CPLD上，由节点主板上的第一CPLD读取节点状态参数信息。节点第一CPLD获取本节点状态参数信息后，作为主设备（master），主动发送给电源背板中第二CPLD。
在步骤S2中，具体包括：
S21，第二CPLD接收到各个节点中第一CPLD发送的参数检测信息，并将接收到的参数检测信息与内部对应预设阈值进行比较；
S22，当节点参数检测信息大于对应的预设阈值时，修改对应节点的异常标志位，筛选出异常参数检测信息，并控制第二CPLD的告警信号发送端发送告警信号，触发CMC中断。
其中，预设阈值包括若干级别阈值，每一级别阈值对应于一异常等级。具体地，以两个级别阈值为例进行说明，两个级别阈值为一般告警阈值和致命告警阈值，一般告警阈值对应于一般告警异常等级，致命告警阈值对应于致命告警异常等级，以电压为例：当检测到某节点内，某个电压超出一般告警阈值范围时，修改（或置位）对应节点的一般告警异常标志位。当检测到某节点内，某个电压超过致命告警阈值范围，或者多个电压超过一般告警阈值范围时，修改（或置位）对应节点的致命告警异常标志位。
在步骤S3中，具体包括：
S31，CMC获取第二CPLD筛选出的异常参数检测信息，根据异常参数检测信息，向第二CPLD发送控制指令；
S32，第二CPLD接收到控制指令时，根据控制指令，第二CPLD获取主设备权限，对应第一CPLD作为从设备，第二CPLD主动向对应第一CPLD发送相应控制指令；
进一步地，还包括：S33，当第二CPLD向对应第一CPLD发送相应控制指令完成后，第二CPLD释放主设备权限，转换为从设备，对应第一CPLD变为主设备。
电源背板中第二CPLD与第一CPLD之间通过单线半双工串行总线通信，即两者间的数据通信只需要使用一根数据线，硬件结构简单易实现。节点第一CPLD获取本节点状态参数信息后，作为主设备（master），主动发送给电源背板中第二CPLD；当第二CPLD要向第一CPLD发送信息时，电源背板中第二CPLD可以通过拉低Dat_n（单线半双工串行总线）造成超时，获取主设备权限，向节点中第一CPLD发送数据。
CMC与第二CPLD之间通过I2C总线通信，电源背板中第二CPLD内部对获取的所有节点状态参数信息进行预处理，发现异常状态参数信息后，修改对应节点的状态寄存器标志位，第二CPLD的告警信号发送端与CMC的触发控制端连接，通过告警信号触发CMC的中断。具体地，电源背板中第二CPLD可根据自身预设阈值，判断各个节点是否正常，并通过告警信号通知CMC及时处理。CMC检测到告警信号（告警信号为有效信号，可以是高电平有效或低电平有效）后，立即读取节点状态寄存器异常标志位，并读取异常节点状态。CMC读取异常状态参数信息，并判断处理后，将对应异常处理操作控制指令通过电源背板中第二CPLD向给对应节点中第一CPLD发送，对应节点中第一CPLD接收到操作指令后，进行相应保护动作。例如，以电压为例：当检测到有节点出现电压一般告警异常时，CMC会判定为对应节点进行降频处理，并下发处理动作，同时通过报警信息发送给运维工程师，以便进行处理；当检测到有节点出现电压致命般告警异常时，CMC会判定为对应节点进行关机处理，并下发处理动作，同时通过报警信息发送给运维工程师，以便进行处理。以温度为例，当检测到有节点出现温度告警时，CMC会判定为对应节点进行调节风扇转速，并下发处理动作，同时通过报警信息发送给运维工程师，以便进行处理。
本发明有效解决由于多节点服务器管理中因为轮询方式通信造成节点突发故障处理不够及时的问题，有效的提高了管理的稳定性以及效率，同时避免了占用BMC和CMC较多的资源。
本发明通过第二CPLD的预先判断、中断式告警及第一节点CPLD参数检测信息的主动上报，提高单节点状态信息上报的实时性；同时无需复杂的协议及硬件支持，可减少功耗。
本发明电源背板第二CPLD和节点第一CPLD使用单线半双工串行总线交互，硬件结构简单易实现。
本发明电源背板第二CPLD可根据自身预设阈值，判断各个节点是否正常，并通过告警信号通知CMC板卡及时处理，通过对预设阈值进行分级设置，每一级别阈值对应于一异常等级，可以更清楚准确的获取节点内异常状态，便于维护人员及时做出相应处理，更好的管理多节点服务器。
本发明技术方案主要用于多节点服务器的管理，对其他多节点管理的应用场景都有一定的借鉴意义。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种基于CPLD的多节点服务器的管理系统，其特征是，包括：
节点，所述节点包括第一CPLD，所述第一CPLD用于与节点内部的参数信息检测模块连接，获取节点内部的参数检测信息，并发送参数检测信息；
电源背板，所述电源背板包括第二CPLD，所述第二CPLD用于与多个第一CPLD通信连接，接收第一CPLD发送的参数检测信息，并根据参数检测信息进行预处理；
CMC，用于与第二CPLD通信连接，获取第二CPLD预处理后的异常参数检测信息，并根据异常参数检测信息通过第二CPLD向对应第一CPLD发送控制指令，节点根据控制指令，执行相应操作。
2.根据权利要求1所述的基于CPLD的多节点服务器的管理系统，其特征是，所述第二CPLD与第一CPLD之间通过单线半双工串行总线通信。
3.根据权利要求1所述的基于CPLD的多节点服务器的管理系统，其特征是，所述CMC与第二CPLD之间通过I2C总线通信。
4.根据权利要求1所述的基于CPLD的多节点服务器的管理系统，其特征是，所述第二CPLD的告警信号发送端与CMC的触发控制端连接。
5.根据权利要求1所述的基于CPLD的多节点服务器的管理系统，其特征是，所述参数信息检测模块至少包括温度传感器、电压传感器。
6.一种基于CPLD的多节点服务器的管理方法，其特征是，基于权利要求1-5任意一项的基础上实现的，包括：
节点内第一CPLD获取节点内部的参数信息检测模块的参数检测信息，并向第二CPLD发送参数检测信息；
第二CPLD接收第一CPLD发送的参数检测信息，根据参数检测信息进行预处理，筛选出异常参数检测信息；
CMC获取第二CPLD筛选出的异常参数检测信息，根据异常参数检测信息，通过第二CPLD向对应第一CPLD发送控制指令，对应节点根据控制指令，执行相应操作。
7.根据权利要求6所述的基于CPLD的多节点服务器的管理方法，其特征是，CMC获取第二CPLD筛选出的异常参数检测信息，根据异常参数检测信息，通过第二CPLD向对应第一CPLD发送控制指令具体包括：
CMC获取第二CPLD筛选出的异常参数检测信息，根据异常参数检测信息，向第二CPLD发送控制指令；
第二CPLD接收到控制指令后，根据控制指令，第二CPLD获取主设备权限，对应第一CPLD作为从设备，第二CPLD主动向对应第一CPLD发送相应控制指令。
8.根据权利要求7所述的基于CPLD的多节点服务器的管理方法，其特征是，第二CPLD向对应第一CPLD发送控制指令完成后，第二CPLD释放主设备权限，转换为从设备，对应第一CPLD变为主设备。
9.根据权利要求6所述的基于CPLD的多节点服务器的管理方法，其特征是，第二CPLD接收第一CPLD发送的参数检测信息，根据参数检测信息进行预处理，筛选处异常参数检测信息具体包括：
第二CPLD接收到各个节点中第一CPLD发送的参数检测信息，并将接收到的参数检测信息与内部对应预设阈值进行比较；
当节点参数检测信息大于对应的预设阈值时，修改对应节点的异常标志位，筛选出异常参数检测信息，并控制第二CPLD的告警信号发送端发送告警信号，触发CMC中断。
10.根据权利要求9所述的基于CPLD的多节点服务器的管理方法，其特征是，所述预设阈值包括若干级别阈值，每一级别阈值对应于一异常等级。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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