CN114326999B - 一种基于热成像散热调控的方法、系统、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于热成像散热调控的方法、系统、设备和存储介质，方法包括：响应于服务器开机，启动通信协议与主热成像仪通信，并通过校验码算法检查从所述主热成像仪中获取的数据的完整性和正确性；响应于从所述主热成像仪中获取的数据完整且正确，根据所述数据中的每个像素点分析服务器各个部件的温度；以及根据所述各个部件的温度结合PID算法调节各风扇的转速以维持服务器温度与功耗均处于预设范围。本发明通过热成像仪提高温度监控的精准度与可靠性，更好的维持服务器的温度，降低服务器的功耗，提高产品竞争力。
Description
技术领域
本发明涉及服务器领域，更具体地，特别是指一种基于热成像散热调控的方法、系统、设备和存储介质。
背景技术
随着智慧经济时代的到来，新基建逐渐开展。这是贯彻新发展理念，吸收新科技革命成果，实现国家生态化、数字化、智能化、高速化、新旧动能转换与经济结构对称态，建立现代化经济体系的国家基本建设与基础设施建设的重要举措。新基建必不可少的核心之一就是服务器技术，虽然现在的服务器技术已经非常先进与稳定，但主流服务器的散热调控方法一直存在缺陷。服务器的散热调控策略依赖于BMC轮询服务器各个部件的温度，根据实时温度数据更新风扇转速来调节服务器温度保持在合适范围的同时，尽量降低服务器的功耗。
BMC需要监控的服务器各部分温度大致可以划分为以下几类：
(1)主板上各温度传感器温度。可分别代表服务器大致方位的温度，如：入风口、出风口、扣卡位置、外插卡位置等。各部件精准温度无法获取时，会使用这些温度来调控。启用这些温度调控时，服务器功耗会较高；(2)CPU、内存温度。每台服务器必须要监控的温度，作为散热调控的重要调控点；(3)PCIe设备的温度。服务器温度监控中最为复杂的部分。主要体现为，PCIe设备数量众多，每一种设备都需要单独开发读取温度的方法，工作量极大。PCIe设备集中在一条I2C BUS(总线)上，当PCIe设备数量多时，导致BMC获取PCIe设备温度缓慢，无法及时调节风扇转速，极易导致PCIe设备超温。
现有技术中的服务器散热调控步骤为当无法获取各部件精确温度时，开启区域温度调控(功耗升高)，当各区域温度无法获取时，启用进风口温度调控(功耗升高)。以功耗升高为代价，保证服务器各部件不超温。另外，I2C总线协议是一种低速协议，当数据量较大时，无法实现温度监控的实时性，监控轮询间隔将大于3秒，甚至超过1分钟。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种基于热成像散热调控的方法、系统、计算机设备及计算机可读存储介质，本发明基于MCTP over PCIe通信协议与热成像仪交互，读取服务器各位置，各部件温度，根据温度调控风扇转速，控制服务器温度与功耗在一个最合适的范围内，提高温度监控的精准度与可靠性，更好的维持服务器的温度，降低服务器的功耗，提高产品竞争力。
基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种基于热成像散热调控的方法，包括如下步骤：响应于服务器开机，启动通信协议与主热成像仪通信，并通过校验码算法检查从所述主热成像仪中获取的数据的完整性和正确性；响应于从所述主热成像仪中获取的数据完整且正确，根据所述数据中的每个像素点分析服务器各个部件的温度；以及根据所述各个部件的温度结合PID算法调节各风扇的转速以维持服务器温度与功耗均处于预设范围。
在一些实施方式中，方法还包括：响应于从所述主热成像仪中获取的数据不完整或不正确，尝试获取备用热成像仪的数据；以及响应于所述备用热成像仪的数据不完整或不正确，将风扇转速调到最大并进行告警。
在一些实施方式中，所述根据所述各个部件的温度结合PID算法调节各风扇的转速以维持服务器温度与功耗均处于预设范围包括：根据各个部件的温度确定每个风扇对应的转速，并统计风扇的总功耗是否大于预设范围；以及响应于风扇的总功耗大于预设范围，按照当前温度与预设范围偏差的大小对各个部件对应的风扇的转速进行调节。
在一些实施方式中，所述按照当前温度与预设范围偏差的大小对各个部件对应的风扇的转速进行调节包括：响应于当前温度与预设范围的偏差在第一范围内，将风扇的转速调低两档；以及响应于当前温度与预设范围的偏差在第一范围外，保持风扇转速不变或将风扇的转速调高一档。
本发明实施例的另一方面，提供了一种基于热成像散热调控的系统，包括：校验模块，配置用于响应于服务器开机，启动通信协议与主热成像仪通信，并通过校验码算法检查从所述主热成像仪中获取的数据的完整性和正确性；分析模块，配置用于响应于从所述主热成像仪中获取的数据完整且正确，根据所述数据中的每个像素点分析服务器各个部件的温度；以及执行模块，配置用于根据所述各个部件的温度结合PID算法调节各风扇的转速以维持服务器温度与功耗均处于预设范围。
在一些实施方式中，系统还包括告警模块，配置用于：响应于从所述主热成像仪中获取的数据不完整或不正确，尝试获取备用热成像仪的数据；以及响应于所述备用热成像仪的数据不完整或不正确，将风扇转速调到最大并进行告警。
在一些实施方式中，所述执行模块配置用于：根据各个部件的温度确定每个风扇对应的转速，并统计风扇的总功耗是否大于预设范围；以及响应于风扇的总功耗大于预设范围，按照当前温度与预设范围偏差的大小对各个部件对应的风扇的转速进行调节。
在一些实施方式中，所述执行模块配置用于：响应于当前温度与预设范围的偏差在第一范围内，将风扇的转速调低两档；以及响应于当前温度与预设范围的偏差在第一范围外，保持风扇转速不变或将风扇的转速调高一档。
本发明实施例的又一方面，还提供了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述指令由所述处理器执行时实现如上方法的步骤。
本发明实施例的再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时实现如上方法步骤的计算机程序。
本发明具有以下有益技术效果：基于MCTP over PCIe通信协议与热成像仪交互，读取服务器各位置，各部件温度，根据温度调控风扇转速，控制服务器温度与功耗在一个最合适的范围内，提高温度监控的精准度与可靠性，更好的维持服务器的温度，降低服务器的功耗，提高产品竞争力。
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实施例。
图1为本发明提供的基于热成像散热调控的方法的实施例的示意图；
图2为本发明提供的基于热成像散热调控的系统的实施例的示意图；
图3为本发明提供的基于热成像散热调控的计算机设备的实施例的硬件结构示意图；
图4为本发明提供的基于热成像散热调控的计算机存储介质的实施例的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
本发明实施例的第一个方面，提出了一种基于热成像散热调控的方法的实施例。图1示出的是本发明提供的基于热成像散热调控的方法的实施例的示意图。如图1所示，本发明实施例包括如下步骤：
S1、响应于服务器开机，启动通信协议与主热成像仪通信，并通过校验码算法检查从所述主热成像仪中获取的数据的完整性和正确性；
S2、响应于从所述主热成像仪中获取的数据完整且正确，根据所述数据中的每个像素点分析服务器各个部件的温度；以及
S3、根据所述各个部件的温度结合PID算法调节各风扇的转速以维持服务器温度与功耗均处于预设范围。
本发明实施例通过BMC(Baseboard Management Controller，基板管理控制器)基于MCTP over PCIe通信协议与热成像仪交互，读取服务器各位置，各部件温度，根据温度调控风扇转速，控制服务器温度与功耗在一个最合适的范围内。MCTP协议：管理组件传输协议(MCTP)是一种独立于媒体的协议，用于平台管理子系统内智能设备之间的互通管理的计算机系统，该协议独立于底层物理总线属性以及总线上使用的“数据链路”层消息传递。PCIe(PCI-Express，peripheral component interconnect express)是一种高速串行计算机扩展总线标准。
响应于服务器开机，启动通信协议与主热成像仪通信，并通过校验码算法检查从所述主热成像仪中获取的数据的完整性和正确性。服务器开机后，BMC散热调控进程启动，启动MCTP over PCIe协议与主热成像仪通信。BMC检查从主热成像仪获取的数据，通过校验码算法检查数据的完整性和正确性。
在一些实施方式中，方法还包括：响应于从所述主热成像仪中获取的数据不完整或不正确，尝试获取备用热成像仪的数据；以及响应于所述备用热成像仪的数据不完整或不正确，将风扇转速调到最大并进行告警。若BMC从主热成像仪获取的数据不正确，则尝试获取备用热成像仪的数据。若备用热成像仪的数据也不正确，则将风扇调为全速转防止服务器超温并告警通知维护人员。
响应于从所述主热成像仪中获取的数据完整且正确，根据所述数据中的每个像素点分析服务器各个部件的温度。若BMC从热成像仪获取到正确的数据，则根据每个像素点分析服务器各部位、各部件的温度。
根据所述各个部件的温度结合PID算法调节各风扇的转速以维持服务器温度与功耗均处于预设范围。根据各部位温度，结合PID算法调节各风扇转速，维持服务器温度与功耗在一个合适的范围内。PID算法：PID控制算法是结合比例、积分和微分三种环节于一体的控制算法，它是连续系统中技术最为成熟、应用最为广泛的一种控制算法。
在一些实施方式中，所述根据所述各个部件的温度结合PID算法调节各风扇的转速以维持服务器温度与功耗均处于预设范围包括：根据各个部件的温度确定每个风扇对应的转速，并统计风扇的总功耗是否大于预设范围；以及响应于风扇的总功耗大于预设范围，按照当前温度与预设范围偏差的大小对各个部件对应的风扇的转速进行调节。可以按照当前温度对各个风扇进行分级调节，例如，温度在预设范围内的部件对应的风扇可以降低功耗，与预设范围偏差在5％之内的部件对应的风扇可以不调节，与预设范围偏差在5％以上的部件对应的风扇可以增加功耗。也可以按照PID的算法对不同的风扇进行对应的调节。
在一些实施方式中，所述按照当前温度与预设范围偏差的大小对各个部件对应的风扇的转速进行调节包括：响应于当前温度与预设范围的偏差在第一范围内，将风扇的转速调低两档；以及响应于当前温度与预设范围的偏差在第一范围外，保持风扇转速不变或将风扇的转速调高一档。例如，当前温度与预设范围的偏差在5％内，将风扇转速调低，当前温度与预设范围偏差在5％以上，保持风扇不变或调高风扇的转速。
本发明实施例解决了当前服务器外接设备种类多，每个设备都需要单独适配获取温度的方法，工作量极大，而且有的设备本身并不支持BMC监控，导致无法获取设备精确温度，风扇转速较高，服务器功耗较高的问题。本发明实施例使用MCTP over PCIe通信协议替代I2C总线协议，解决各设备通信集中在同一条I2C BUS上，数据传输缓慢，温度监控缺乏实时性的问题。本发明实施例解决各机型需要单独适配散热策略的问题，可使同一套散热策略运行于不同机型上，极大降低BMC适配工作量。
需要特别指出的是，上述基于热成像散热调控的方法的各个实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于基于热成像散热调控的方法也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在实施例之上。
基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种基于热成像散热调控的系统。如图2所示，系统200包括如下模块：校验模块，配置用于响应于服务器开机，启动通信协议与主热成像仪通信，并通过校验码算法检查从所述主热成像仪中获取的数据的完整性和正确性；分析模块，配置用于响应于从所述主热成像仪中获取的数据完整且正确，根据所述数据中的每个像素点分析服务器各个部件的温度；以及执行模块，配置用于根据所述各个部件的温度结合PID算法调节各风扇的转速以维持服务器温度与功耗均处于预设范围。
在一些实施方式中，系统还包括告警模块，配置用于：响应于从所述主热成像仪中获取的数据不完整或不正确，尝试获取备用热成像仪的数据；以及响应于所述备用热成像仪的数据不完整或不正确，将风扇转速调到最大并进行告警。
在一些实施方式中，所述执行模块配置用于：根据各个部件的温度确定每个风扇对应的转速，并统计风扇的总功耗是否大于预设范围；以及响应于风扇的总功耗大于预设范围，按照当前温度与预设范围偏差的大小对各个部件对应的风扇的转速进行调节。
在一些实施方式中，所述执行模块配置用于：响应于当前温度与预设范围的偏差在第一范围内，将风扇的转速调低两档；以及响应于当前温度与预设范围的偏差在第一范围外，保持风扇转速不变或将风扇的转速调高一档。
基于上述目的，本发明实施例的第三个方面，提出了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令，指令由处理器执行以实现如下步骤：S1、响应于服务器开机，启动通信协议与主热成像仪通信，并通过校验码算法检查从所述主热成像仪中获取的数据的完整性和正确性；S2、响应于从所述主热成像仪中获取的数据完整且正确，根据所述数据中的每个像素点分析服务器各个部件的温度；以及S3、根据所述各个部件的温度结合PID算法调节各风扇的转速以维持服务器温度与功耗均处于预设范围。
在一些实施方式中，步骤还包括：响应于从所述主热成像仪中获取的数据不完整或不正确，尝试获取备用热成像仪的数据；以及响应于所述备用热成像仪的数据不完整或不正确，将风扇转速调到最大并进行告警。
在一些实施方式中，所述根据所述各个部件的温度结合PID算法调节各风扇的转速以维持服务器温度与功耗均处于预设范围包括：根据各个部件的温度确定每个风扇对应的转速，并统计风扇的总功耗是否大于预设范围；以及响应于风扇的总功耗大于预设范围，按照当前温度与预设范围偏差的大小对各个部件对应的风扇的转速进行调节。
在一些实施方式中，所述按照当前温度与预设范围偏差的大小对各个部件对应的风扇的转速进行调节包括：响应于当前温度与预设范围的偏差在第一范围内，将风扇的转速调低两档；以及响应于当前温度与预设范围的偏差在第一范围外，保持风扇转速不变或将风扇的转速调高一档。
如图3所示，为本发明提供的上述基于热成像散热调控的计算机设备的一个实施例的硬件结构示意图。
以如图3所示的装置为例，在该装置中包括一个处理器301以及一个存储器302。
处理器301和存储器302可以通过总线或者其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。
存储器302作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的基于热成像散热调控的方法对应的程序指令/模块。处理器301通过运行存储在存储器302中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现基于热成像散热调控的方法。
存储器302可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据基于热成像散热调控的方法的使用所创建的数据等。此外，存储器302可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器302可选包括相对于处理器301远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至本地模块。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
一个或者多个基于热成像散热调控的方法对应的计算机指令303存储在存储器302中，当被处理器301执行时，执行上述任意方法实施例中的基于热成像散热调控的方法。
执行上述基于热成像散热调控的方法的计算机设备的任何一个实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时执行基于热成像散热调控的方法的计算机程序。
如图4所示，为本发明提供的上述基于热成像散热调控的计算机存储介质的一个实施例的示意图。以如图4所示的计算机存储介质为例，计算机可读存储介质401存储有被处理器执行时执行如上方法的计算机程序402。
最后需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，基于热成像散热调控的方法的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，程序的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。上述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于热成像散热调控的方法，其特征在于，包括如下步骤：
响应于服务器开机，启动通信协议与主热成像仪通信，并通过校验码算法检查从所述主热成像仪中获取的数据的完整性和正确性；
响应于从所述主热成像仪中获取的数据完整且正确，根据所述数据中的每个像素点分析服务器各个部件的温度；以及
根据所述各个部件的温度结合PID算法调节各风扇的转速以维持服务器温度与功耗均处于预设范围，
所述根据所述各个部件的温度结合PID算法调节各风扇的转速以维持服务器温度与功耗均处于预设范围包括：
根据各个部件的温度确定每个风扇对应的转速，并统计风扇的总功耗是否大于预设范围；以及
响应于风扇的总功耗大于预设范围，按照当前温度与预设范围偏差的大小对各个部件对应的风扇的转速进行调节，
所述按照当前温度与预设范围偏差的大小对各个部件对应的风扇的转速进行调节包括：
响应于当前温度与预设范围的偏差在第一范围内，将风扇的转速调低两档；以及
响应于当前温度与预设范围的偏差在第一范围外，保持风扇转速不变或将风扇的转速调高一档。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，方法还包括：
响应于从所述主热成像仪中获取的数据不完整或不正确，尝试获取备用热成像仪的数据；以及
响应于所述备用热成像仪的数据不完整或不正确，将风扇转速调到最大并进行告警。
3.一种基于热成像散热调控的系统，其特征在于，包括：
校验模块，配置用于响应于服务器开机，启动通信协议与主热成像仪通信，并通过校验码算法检查从所述主热成像仪中获取的数据的完整性和正确性；
分析模块，配置用于响应于从所述主热成像仪中获取的数据完整且正确，根据所述数据中的每个像素点分析服务器各个部件的温度；以及
执行模块，配置用于根据所述各个部件的温度结合PID算法调节各风扇的转速以维持服务器温度与功耗均处于预设范围，
所述执行模块配置用于：
根据各个部件的温度确定每个风扇对应的转速，并统计风扇的总功耗是否大于预设范围；以及
响应于风扇的总功耗大于预设范围，按照当前温度与预设范围偏差的大小对各个部件对应的风扇的转速进行调节，
所述执行模块配置用于：
响应于当前温度与预设范围的偏差在第一范围内，将风扇的转速调低两档；以及
响应于当前温度与预设范围的偏差在第一范围外，保持风扇转速不变或将风扇的转速调高一档。
4. 根据权利要求3所述的系统，其特征在于，系统还包括告警模块，配置用于：
响应于从所述主热成像仪中获取的数据不完整或不正确，尝试获取备用热成像仪的数据；以及
响应于所述备用热成像仪的数据不完整或不正确，将风扇转速调到最大并进行告警。
5. 一种计算机设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述指令由所述处理器执行时实现权利要求1-2任意一项所述方法的步骤。
6.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，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1-2任意一项所述方法的步骤。
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