CN112000210A

CN112000210A - 一种背板电源平面系统

Info

Publication number: CN112000210A
Application number: CN202010745264.5A
Authority: CN
Inventors: 孟瑶
Original assignee: Beijing Inspur Data Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Inspur Data Technology Co Ltd
Priority date: 2020-07-29
Filing date: 2020-07-29
Publication date: 2020-11-27
Anticipated expiration: 2040-07-29
Also published as: CN112000210B

Abstract

本申请公开了一种背板电源平面系统，包括：第一电源模块，用于为第一硬盘组，第一及第二控制器供电；与第一电源模块相邻的第二电源模块，用于为第二硬盘组，第三及第四控制器供电；与第二电源模块相邻，并与第一电源模块并联的第三电源模块，用于为第一硬盘组，第一及第二控制器供电；与第三电源模块相邻，并与第二电源模块并联的第四电源模块，用于为第二硬盘组，第三及第四控制器供电；第一控制器和第二控制器均用于进行第一硬盘组的控制，第三控制器和第四控制器均用于进行第二硬盘组的控制。应用本申请的方案，可以进一步地保障背板电源平面系统的数据安全性，提高服务器的可靠性。并且，实施成本较低。

Description

一种背板电源平面系统

技术领域

本发明涉及存储服务器技术领域，特别是涉及一种背板电源平面系统。

背景技术

在存储服务器中，通常采用的是4U背板电源平面系统，其设计一般为单电源平面供电，或者是两控间单独备电。可参阅图1，为常用的4U背板的结构示意图。存储盘分为上下两排，上排的由上面的两个控制器控制，即由控制器0和控制器1控制，下排的由下面两个控制器控制，即由控制器2和控制器3控制。上面两个控制器及其存储盘和电源0和电源1共用一个电源平面，由于设置了电源0和电源1，在一定程度上保障了存储服务器的可靠性。例如电源0失效时，仍可由电源1进行供电，从而保障数据不会因为突然的断电而丢失。相应的，下面的两个控制器及其存储盘和电源2和电源3共用一个电源平面。但是，实际应用中，虽然大部分情况下同一时刻只会出现一个电源失效的情况，只在少部分情况下，会发生多个电源同时失效的情况，并且多个电源失效的事件中，较多的是相邻的两个电源失效，例如图1中的电源0和电源1同时失效时，目前的方案就无法保障数据的安全性。

综上所述，如何进一步地保障背板电源平面系统的数据安全性，提高服务器的可靠性，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种背板电源平面系统，以进一步地保障背板电源平面系统的数据安全性，提高服务器的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种背板电源平面系统，包括：

第一电源模块，用于为第一硬盘组，第一控制器以及第二控制器供电；

与所述第一电源模块相邻的第二电源模块，用于为第二硬盘组，第三控制器以及第四控制器供电；

与所述第二电源模块相邻，并与所述第一电源模块并联的第三电源模块，用于为所述第一硬盘组，所述第一控制器以及所述第二控制器供电；

与所述第三电源模块相邻，并与所述第二电源模块并联的第四电源模块，用于为所述第二硬盘组，所述第三控制器以及所述第四控制器供电；

所述第一控制器和所述第二控制器均用于进行所述第一硬盘组的控制，所述第三控制器和所述第四控制器均用于进行所述第二硬盘组的控制。

优选的，每一个电源模块中均包括：

用于接收交流电并转换为设定的幅值的直流电进行输出的电能转换单元；

用于输出设定的幅值的直流电的储能单元。

优选的，所述储能单元为BBU。

优选的，还包括：

检测模块，用于当检测出所述第一电源模块，所述第二电源模块，所述第三电源模块，所述第四电源模块中的任意一个电源模块无法输出电能时，输出提示信息。

优选的，所述检测模块还用于：

在输出提示信息之后，进行故障记录。

优选的，所述检测模块还用于：点亮定位灯。

优选的，所述第一控制器，所述第二控制器，所述第三控制器以及所述第四控制器中均设置了冗余控制规则，且所述冗余控制规则为四个控制器之间两两冗余，以使得当任意三个控制器故障时，按照所述冗余控制规则选取出正常工作的控制器取代三个故障控制器的工作。

优选的，控制器故障记录模块，用于对控制器故障情况进行记录。

本申请的方案中，通过交叉设置的两个电源平面，进一步地保障了背板电源平面系统的数据安全性，使得任意两个相邻的电源模块失效时，第一硬盘组，第二硬盘组，第一至第四控制器均能够得到供电。具体的，第一电源模块，第二电源模块，第三电源模块以及第四电源模块依次设置，并且第三电源模块与第一电源模块并联，第一电源模块和第三电源模块均用于为第一硬盘组，第一控制器以及第二控制器供电。第四电源模块则与第二电源模块并联，第四电源模块和第二电源模块均用于为第二硬盘组，第三控制器以及第四控制器供电。可以看出，当第一和第二电源模块失效时，第三电源模块可以为第一硬盘组，第一控制器以及第二控制器供电，第四电源模块可以为第二硬盘组，第三控制器以及第四控制器供电。当第二和第三电源模块失效时，第一电源模块可以为第一硬盘组，第一控制器以及第二控制器供电，第四电源模块可以为第二硬盘组，第三控制器以及第四控制器供电。当第三和第四电源模块失效时，第一电源模块可以为第一硬盘组，第一控制器以及第二控制器供电，第二电源模块可以为第二硬盘组，第三控制器以及第四控制器供电。由于任意两个相邻的电源模块失效时，本申请的背板电源平面系统依然能够保障各硬盘以及控制器的供电，因此，本申请的方案可以进一步地保障背板电源平面系统的数据安全性，提高服务器的可靠性。并且，本申请的方案并不需要进行额外的硬件配置，也使得本申请的方案的实施成本较低。

附图说明

为了更清楚地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为常用的4U背板的结构示意图；

图2为本发明中一种背板电源平面系统的结构示意图；

图3a为各个电源模块均正常时的供电示意图；

图3b为第一电源模块和第二电源模块同时失效后的供电示意图；

图3c为第二电源模块和第三电源模块同时失效后的供电示意图；

图4为四个控制器两两冗余的通信示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种背板电源平面系统，可以进一步地保障背板电源平面系统的数据安全性，提高服务器的可靠性。并且，本申请的方案并不需要进行额外的硬件配置，也使得本申请的方案的实施成本较低。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图2，图2为本发明中一种背板电源平面系统的结构示意图，该背板电源平面系统可以包括：

第一电源模块11，用于为第一硬盘组，第一控制器21以及第二控制器22供电；

与第一电源模块11相邻的第二电源模块12，用于为第二硬盘组，第三控制器23以及第四控制器24供电；

与第二电源模块12相邻，并与第一电源模块11并联的第三电源模块13，用于为第一硬盘组，第一控制器21以及第二控制器22供电；

与第三电源模块13相邻，并与第二电源模块12并联的第四电源模块14，用于为第二硬盘组，第三控制器23以及第四控制器24供电；

第一控制器21和第二控制器22均用于进行第一硬盘组的控制，第三控制器23和第四控制器24均用于进行第二硬盘组的控制。

具体的，本申请的图1中，并未示出第一硬盘组和第二硬盘组，第一硬盘组中包含的具体的硬盘数量，第二硬盘组中包含的具体的硬盘数量均可以根据实际需要进行设定和调整。

第一控制器21和第二控制器22均用于进行第一硬盘组的控制，指的是第一控制器21可以控制第一硬盘组中的各个硬盘，具体通常指的是读写控制，第二控制器22也可以控制第一硬盘组中的各个硬盘。同理，第三控制器23和第四控制器24均用于进行第二硬盘组的控制，指的是第三控制器23可以控制第二硬盘组中的各个硬盘，第四控制器24也可以控制第二硬盘组中的各个硬盘。电源模块为硬盘组供电，则指的是该电源模块可以为该硬盘组中的各个硬盘进行供电。

本申请的第一电源模块11，第二电源模块12，第三电源模块13以及第四电源模块14依次布置。第三电源模块13与第一电源模块11并联，二者均用于为第一硬盘组，第一控制器21以及第二控制器22供电，即第三电源模块13，第一电源模块11，第一硬盘组，第一控制器21以及第二控制器22构成一个电源平面。

相应的，第四电源模块14与第二电源模块12并联的，用于为第二硬盘组，第三控制器23以及第四控制器24供电，即第四电源模块14，第二电源模块12，第二硬盘组，第三控制器23以及第四控制器24构成另一个电源平面。

由于本申请交叉设置的两个电源平面，使得任意两个相邻的电源模块失效时，第一硬盘组，第二硬盘组，第一控制器21至第四控制器24均能够得到供电。便于理解可参阅图3a，图3b和图3c，这三张图中也均未示出第一硬盘组和第二硬盘组。图3a为各个电源模块均正常时的供电示意图，将第一电源模块11和第三电源模块13输出的电流合一记为A，其负载端的电流也记为A，即第一控制器21和第二控制器22的输入电流也记为A。相应的，将第二电源模块12和第四电源模块14输出的电流合一记为B，第三控制器23和第四控制器24的输入电流也记为B。

图3b为第一电源模块11和第二电源模块12同时失效后的供电示意图，四个控制器均能够得到供电，当然，第一硬盘组和第二硬盘组也均能够得到供电。具体的，此时是由第三电源模块13为第一硬盘组，第一控制器21以及第二控制器22供电，由第四电源模块14为第二硬盘组，第三控制器23以及第四控制器24供电。

图3c为第二电源模块12和第三电源模块13同时失效后的供电示意图，四个控制器，第一硬盘组和第二硬盘组均能够得到供电。具体的，此时是由第一电源模块11为第一硬盘组，第一控制器21以及第二控制器22供电，由第四电源模块14为第二硬盘组，第三控制器23以及第四控制器24供电。

第三电源模块13和第四电源模块14同时失效的原理与上文类似，此处不再展开说明。

每一个电源模块的具体构成均可以根据实际需要进行设定和调整，但可以理解的是，实际应用中，各个电源模块可以采用相同的器件构成。

在本发明的一种具体实施方式中，每一个电源模块中均包括：

用于输出设定的幅值的直流电的储能单元。

该种实施方式中，考虑到电源模块失效指的是该电源模块无法提供电能，可以是输入端导致的，例如输入端的交流电断电，也可以是电源模块自身的电路损坏或者是电源模块断开了与负载的连接，例如工作人员误触碰相关线路，导致线路脱落或者接触不良。

该种实施方式中，为了进一步地保障每一个电源模块的稳定性，每一个电源模块均具有两种供电方式，其一是通过电能转换单元接收交流电，并转换为设定的幅值的直流电，即电能转换单元进行整流以及降压。其二是通过储能单元输出设定的幅值的直流电。当然，电能转换单元输出的电压幅值应当与储能单元输出的电压幅值相同。

电能转换单元接收的交流电可以是市电，工业用电等，储能单元的具体类型也可以根据实际需要进行设定和调整，例如通常可以为蓄电池。在部分场合中，每一个电源模块可以均为PSU+BBU的模式，即该种实施方式中的储能单元为BBU(Battery Backup Unit，备用电池单元)。

可以理解的是，对于每一个电源模块而言，当该电源模块的电能转换单元无法输出电能时，可以切换至储能单元进行供电，从而进一步地保障每一个电源模块的稳定性，也就有利于提高本申请的背板电源平面系统的稳定性，保障服务器的可靠性。

在本发明的一种具体实施方式中，还可以包括：

检测模块，用于当检测出第一电源模块11，第二电源模块12，第三电源模块13，第四电源模块14中的任意一个电源模块无法输出电能时，输出提示信息。

该种实施方式中，通过检测模块对第一电源模块11，第二电源模块12，第三电源模块13以及第四电源模块14进行检测，当发现任意一个电源模块无法输出电能时，输出提示信息，例如通过有线或者无线网络将提示信息上传到上位机中，使得相关工作人员及时注意到该情况，便于及时地进行后续的故障处理。当然，输出的提示信息中可以携带有发生故障的电源模块的编号，厂家，型号，故障时间等具体信息，有利于协助工作人员进行故障处理。

进一步的，检测模块还可以用于：

在输出提示信息之后，进行故障记录。通过进行故障记录，使得后续可以根据一定时间段内的统计数据，进行数据分析。例如可以发现某一型号的电源模块的故障率较高，又如可以发现特定位置的电源模块更容易发生被工作人员误触碰导致的线路脱落情况，从而据此调整背板的位置设置。

进一步的，检测模块还可以用于：点亮定位灯。通过点亮定位灯，有利于工作人员来到实地进行故障排查处理时，方便地确定出故障的电源模块的实际位置。

在本发明的一种具体实施方式中，第一控制器21，第二控制器22，第三控制器23以及第四控制器24中均设置了冗余控制规则，且冗余控制规则为四个控制器之间两两冗余，以使得当任意三个控制器故障时，按照冗余控制规则选取出正常工作的控制器取代三个故障控制器的工作。

该种实施方式中，考虑到第一控制器21和第二控制器22均可以进行第一硬盘组的控制，第三控制器23和第四控制器24均可以进行第二硬盘组的控制，这样具有一定程度上的冗余性，例如第一控制器21损坏时，通过第二控制器22也还是可以进行第一硬盘组的控制。

但是，如果第一控制器21和第二控制器22同时损坏，则即使第三控制器23和第四控制器24均正常运行，各个电源模块均正常供电，也无法对第一硬盘组的进行控制。

因此，该种实施方式中，在第一控制器21，第二控制器22，第三控制器23以及第四控制器24中均设置了冗余控制规则，且冗余控制规则为四个控制器之间两两冗余，便于理解可参阅图4，为第一控制器21，第二控制器22，第三控制器23以及第四控制器24两两冗余的通信示意图，也就是说，当某一个控制器故障时，其余的3个控制器均有能力取代该控制器的工作。

由于是两两冗余，因此当任意三个控制器故障时，可以按照冗余控制规则，选取出正常工作的控制器取代三个故障控制器的工作。并且需要指出的是，当4个控制器中只有一个控制器故障，或者只有两个控制器故障时，具体的冗余规则的细节可以根据实际需要进行设定和调整。例如第一控制器21故障时，可以优先由第二控制器22取代第一控制器21的工作，如果第二控制器22也是故障的，则例如可以由第三控制器23取代第一控制器21的工作，由第四控制器24取代第二控制器22的工作，或者是直接由第三控制器23取代第一控制器21和第二控制器22的工作，均不影响本发明的实施。

进一步的，在本发明的一种具体实施方式中，还可以包括：控制器故障记录模块，用于对控制器故障情况进行记录。通过对控制器故障情况进行记录，有利于后续的控制器故障分析和处理。当然，控制器故障记录模块还可以及时地输出相关提示信息，使得工作人员注意到发生了控制器故障的情况。

本申请的方案中，通过交叉设置的两个电源平面，进一步地保障了背板电源平面系统的数据安全性，使得任意两个相邻的电源模块失效时，第一硬盘组，第二硬盘组，第一至第四控制器均能够得到供电。具体的，第一电源模块11，第二电源模块12，第三电源模块13以及第四电源模块14依次设置，并且第三电源模块13与第一电源模块11并联，第一电源模块11和第三电源模块13均用于为第一硬盘组，第一控制器21以及第二控制器22供电。第四电源模块14则与第二电源模块12并联，第四电源模块14和第二电源模块12均用于为第二硬盘组，第三控制器23以及第四控制器24供电。可以看出，当第一和第二电源模块失效时，第三电源模块13可以为第一硬盘组，第一控制器21以及第二控制器22供电，第四电源模块14可以为第二硬盘组，第三控制器23以及第四控制器24供电。当第二和第三电源模块失效时，第一电源模块11可以为第一硬盘组，第一控制器21以及第二控制器22供电，第四电源模块14可以为第二硬盘组，第三控制器23以及第四控制器24供电。当第三和第四电源模块失效时，第一电源模块11可以为第一硬盘组，第一控制器21以及第二控制器22供电，第二电源模块12可以为第二硬盘组，第三控制器23以及第四控制器24供电。由于任意两个相邻的电源模块失效时，本申请的背板电源平面系统依然能够保障各硬盘以及控制器的供电，因此，本申请的方案可以进一步地保障背板电源平面系统的数据安全性，提高服务器的可靠性。并且，本申请的方案并不需要进行额外的硬件配置，也使得本申请的方案的实施成本较低。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种背板电源平面系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的背板电源平面系统，其特征在于，每一个电源模块中均包括：

用于输出设定的幅值的直流电的储能单元。

3.根据权利要求2所述的背板电源平面系统，其特征在于，所述储能单元为BBU。

4.根据权利要求1所述的背板电源平面系统，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求4所述的背板电源平面系统，其特征在于，所述检测模块还用于：

在输出提示信息之后，进行故障记录。

6.根据权利要求4所述的背板电源平面系统，其特征在于，所述检测模块还用于：点亮定位灯。

7.根据权利要求1所述的背板电源平面系统，其特征在于，所述第一控制器，所述第二控制器，所述第三控制器以及所述第四控制器中均设置了冗余控制规则，且所述冗余控制规则为四个控制器之间两两冗余，以使得当任意三个控制器故障时，按照所述冗余控制规则选取出正常工作的控制器取代三个故障控制器的工作。

8.根据权利要求7所述的背板电源平面系统，其特征在于，控制器故障记录模块，用于对控制器故障情况进行记录。