CN114337196A - 基于微服务器的pse供电控制和微服务器 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种基于微服务器的PSE供电控制和微服务器。所述方法包括：在上电时，将电源模块提供的第一工作电压转换为第二工作电压，并基于第二工作电压为通过网口连接的受电端设备供电；接收受电端设备通过网口输入的数据流，检测受电端设备的数据流特征，根据检测到的数据流特征识别受电端设备的工作状态；在受电端设备的工作状态为正常时保持向受电端设备供电，在受电端设备的工作状态为死机时控制受电端设备进行重启，在受电端设备的工作状态为遭受攻击时停止为受电端设备供电。能够实现微服务器对分布式终端设备的供电，同时基于检测到的分布式终端设备的工作状态进行供电控制，能够提高分布式终端设备的工作稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及以太网供电技术领域，特别是涉及一种基于微服务器的PSE供电控制方法和微服务器。
背景技术
随着物联网和云计算应用的发展，信息化逐渐覆盖到社会的各个领域，边缘计算在人们日常工作生活中的应用越来越广泛，对微服务器(即微型服务器)性能和功能的需求也日益增强，微服务器与万物互联也是未来的一个重要趋势，然而，微服务器连接越来越多互联终端(如监控摄像头)时，组网成本会相应提高，并且组网过程会逐渐变得复杂。
发明内容
本申请针对上述不足或缺点，提供了一种基于微服务器的PSE供电控制方法和微服务器，本申请实施例能够实现微服务器对分布式终端设备的供电，既可以降低组网成本，又能简化组网过程，提高组网效率。
本申请根据第一方面提供了一种基于微服务器的PSE供电控制方法，在一个实施例中，该微服务器包括PSE供电控制模块，该方法包括：
微服务器中的PSE供电控制模块在上电时，将电源模块提供的第一工作电压转换为第二工作电压，并基于第二工作电压为通过网口连接的受电端设备供电；
接收受电端设备通过网口输入的数据流，检测受电端设备的数据流特征，根据检测到的数据流特征识别受电端设备的工作状态；
在受电端设备的工作状态为正常时保持向受电端设备供电，在受电端设备的工作状态为死机时控制受电端设备进行重启，在受电端设备的工作状态为遭受攻击时停止为受电端设备供电。
在一个实施例中，根据检测到的数据流特征识别受电端设备的工作状态，包括：
将检测到的数据流特征与受电端设备的预设数据流特征进行对比；
若对比一致，则确定受电端设备的工作状态为正常；
若对比不一致，则根据检测到的数据流特征和预设数据流特征之间的差异，对受电端设备进行异常状态确认操作，以识别受电端设备的工作状态。
在一个实施例中，该方法还包括：
微服务器中的PSE供电控制模块在受电端设备接入时，与受电端设备进行握手，得到受电端设备的预设数据流特征。
在一个实施例中，异常状态确认操作为死机状态确认操作和遭受攻击状态确认操作；
根据检测到的数据流特征和预设数据流特征之间的差异，对受电端设备进行异常状态确认操作，包括：
确定检测到的数据流特征和预设数据流特征之间的差异特征信息，根据差异特征信息确定对应的数据流异常类型；
若数据流异常类型为第一异常类型，则对受电端设备进行死机状态确认操作；
若数据流异常类型为第二异常类型，则对受电端设备进行遭受攻击状态确认操作。
在一个实施例中，对受电端设备进行死机状态确认操作的步骤包括：
向受电端设备发送握手信号；
在获得受电端设备对握手信号的返回信息时，读取指定数量的数据帧；
检验握手信号和读取的数据帧是否正常；
若握手信号和读取的数据帧均正常，确定受电端设备的工作状态为正常；
若握手信号或读取的数据帧异常，确定受电端设备的工作状态为死机。
在一个实施例中，对受电端设备进行遭受攻击状态确认操作的步骤包括：
检验受电端设备是否能够正常执行指定的接口指令；
若是，则确定受电端设备的工作状态为正常，并上报受电端设备过载；
若否，则确定受电端设备的工作状态为遭受攻击，并上报受电端设备遭受攻击。
在一个实施例中，该方法还包括：
在受电端设备的工作状态为正常时，根据预配置的受电端设备的数据处理规则，对受电端设备输入的数据流进行处理，得到数据处理结果，将数据处理结果上传至受电端设备的上游设备。
本申请根据第二方面提供了一种微服务器，在一个实施例中，该微服务器包括电源模块和PSE供电控制模块；PSE供电控制模块设有网口和电源端口，PSE供电控制模块通过网口与受电端设备连接，通过电源端口与电源模块连接；
PSE供电控制模块，用于将电源模块提供的第一工作电压转换为第二工作电压，并基于第二工作电压为受电端设备供电；以及用于接收受电端设备通过网口输入的数据流，检测受电端设备的数据流特征，根据检测到的数据流特征识别受电端设备的工作状态，在受电端设备的工作状态为正常时保持向受电端设备供电，在受电端设备的工作状态为死机时控制受电端设备进行重启，在受电端设备的工作状态为遭受攻击时停止为受电端设备供电。
在本申请实施例中，微服务器在上电时，将电源模块提供的第一工作电压转换为第二工作电压，并基于第二工作电压为通过网口连接的受电端设备供电；接收受电端设备通过网口输入的数据流，检测受电端设备的数据流特征，根据检测到的数据流特征识别受电端设备的工作状态；在受电端设备的工作状态为正常时保持向受电端设备供电，在受电端设备的工作状态为死机时控制受电端设备进行重启，在受电端设备的工作状态为遭受攻击时停止为受电端设备供电。本申请实施例能够实现微服务器对分布式终端设备的供电，可以很方便地为更多分布式终端设备供电，这样既可以降低组网成本，又能简化组网过程，提高组网效率。另一方面，通过检测受电端设备输入的数据流的特征来识别受电端设备的工作状态，一旦受电端设备出现死机或者恶意攻击等情况，可以及时采取相应处理措施，从而保障受电端设备的正常工作。
附图说明
图1为一个实施例中一种微服务器的内部结构示意图；
图2为一个实施例中PSE板卡的内部结构示意图；
图3为一个实施例中PSE板卡和微服务器的主板独立供电的示意图；
图4为一个实施例中一种基于微服务器的PSE供电控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
POE(Power Over Ethernet，以太网供电)指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一些基于IP的终端传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。POE也被称为基于局域网的供电系统(POL，Power over LAN)或有源以太网(Active Ethernet)，有时也被简称为以太网供电，这是利用现存标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的最新标准规范，并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。一个完整的POE系统包括PSE设备(Power Sourcing Equipment，供电端设备)和PD设备(Powered Device，受电端设备)两部分。PSE设备是为以太网客户端设备供电的设备,同时也是整个POE以太网供电过程的管理者。而PD设备是接受供电的PSE负载,即POE系统的客户端设备。两者基于IEEE 802.3af标准建立有关PD设备的连接情况、设备类型、功耗级别等方面的信息联系,并以此为根据，让PSE设备通过以太网向PD设备供电。采用POE技术可以让网线既能传输数据，也能提供电源，这样安装网络摄像机、无线网络设备等设备的时候，就可以省去布置独立供电设备的麻烦。
发明人发现边缘计算在人们日常工作生活中的应用越来越广泛，微服务器与万物互联成为未来的一个重要发展趋势，因此，提出基于微服务器的PSE设计，通过微服务器为连接的分布式终端设备供电，以此实现降低组网成本，简化组网过程，从而提高组网效率的目的。
本申请提供了一种微服务器，在一个实施例中，本申请提供的微服务器的内部结构如图1所示，其中，微服务器包括电源模块和PSE供电控制模块；PSE供电控制模块设有网口和电源端口，PSE供电控制模块通过网口与受电端设备连接，通过电源端口与电源模块连接；网口的数量可以有多个，每个网口用于连接一个受电端设备。该网口可以是RJ45接口。
进一步地，该PSE供电控制模块可以做成独立的板卡(可以称为PSE板卡)，这样可以节省占板面积，使用更为灵活。PSE板卡的内部结构请参见图2，其中，电源转换模块用于将电源总线(即电源模块)提供的第一工作电压转换为第二工作电压，PD状态检测单元用于检测PD设备(即受电端设备)的数据流特征，并基于检测到的数据流特征识别受电端设备的工作状态。
更进一步地，如图3所示，可以在电源总线入口实现对PSE板卡的电源总线的独立管理，分别为每个设备，如PSE板卡、微服务器的主板等设置一个SW芯片，这样设备出现故障时，不会影响到其他的设备，即PSE板卡是微服务器的一部分，但其电源独立于微服务器，不管微服务器的主板是否正常，都不会影响PSE板卡的供电，从而保证供电可靠性。
本申请基于上述微服务器提供了一种PSE供电控制方法，在一个实施例中，该方法包括如图4所示的步骤，下面对该方法应用于上述微服务器中的PSE供电控制模块进行说明。
S110：在上电时，将电源模块提供的第一工作电压转换为第二工作电压，并基于第二工作电压为通过网口连接的受电端设备供电。其中，第一工作电压为12V，第二工作电压为54V。
微服务器供电采用标准的CRPS(Common Redundant Power Supplies，通用冗余电源)电源供电，其供电电压为P12V，不在标准POE供电的电压范围内，因此，微服务器上电后，PSE供电控制模块将电源模块提供的第一工作电压转换为第二工作电压，即将P12V转换为P48V，具体是54V的电压，这样才能成功向受电端设备供电。其中，P48V是一个电压范围，其标准电压是53.5V，通常写成54V。
S120：接收受电端设备通过网口输入的数据流，检测受电端设备的数据流特征，根据检测到的数据流特征识别受电端设备的工作状态。
受电端设备在工作过程中可能出现死机、遭受恶意攻击等情况，为了让受电端设备能够保持正常工作，通过PSE供电控制模块接收受电端设备通过网口输入的数据流，并检测该数据流的特征，根据该特征(以下将该特征称为数据流特征)来识别受电端设备的工作状态，其中，受电端设备的工作状态为正常、死机和遭受攻击中的一种。
其中，数据流特征可以包括数据形式特征(如视频、图像等)和/或数据量特征(如数据流的视频显示格式(如1080P、720P等)，帧速率(如120帧/秒))。
S130：在受电端设备的工作状态为正常时保持向受电端设备供电，在受电端设备的工作状态为死机时控制受电端设备进行重启，在受电端设备的工作状态为遭受攻击时停止为受电端设备供电。
在本实施例中，通过在微服务器中加入PSE供电控制模块，让微服务器具备为分布式终端设备供电的能力，可以很方便地为更多分布式终端设备供电，比如为园区、厂房、户外等各种分布式计算场景的终端设备提供供电，从而能够实现降低组网成本，简化组网过程，进而提高组网效率的效果；另一方面，通过检测受电端设备输入的数据流的特征来识别受电端设备的工作状态，一旦受电端设备出现死机或者恶意攻击等情况，可以及时采取相应处理措施，从而保障受电端设备的正常工作。
在一个实施例中，上述的根据检测到的数据流特征识别受电端设备的工作状态的步骤，包括：将检测到的数据流特征与受电端设备的预设数据流特征进行对比；若对比一致，则确定受电端设备的工作状态为正常；若对比不一致，则根据检测到的数据流特征和预设数据流特征之间的差异，对受电端设备进行异常状态确认操作，以识别受电端设备的工作状态。
本实施例中，将受电端设备通过网口传输过来的数据流的数据流特征(如数据形式特征和/或数据量特征等)，跟受电端设备的预设数据流特征进行对比，根据对比结果来判断受电端设备是否正常工作，从而在受电端设备的工作状态异常时可以及时采取必要的措施，保证其正常工作。
其中，不同的受电端设备的预设数据流特征是不同的，受电端设备的预设数据流特征是在受电端设备接入时，与受电端设备进行握手初始化时得到的。以网络摄像头为例，首先检验打包过来的数据流的数据形式是否为图像数据包或者视频数据包，如果是正常的图像数据包或视频数据包，再检查数据量是否在合理范围内，比如网络摄像头的预设数据流特征是1080P、120帧/秒的图像或视频，那么如果接收到的数据是1080P、120帧/秒的图像或视频，那么就判定受电端设备当前的工作状态是正常；如果接收到的数据的数据流特征与预设数据流特征不一致，比如不是1080P，或者不是120帧/秒，那么判定受电端设备输入的数据流异常，需要进一步确认受电端设备的工作状态，即根据检测到的数据流特征和预设数据流特征之间的差异，对受电端设备进行异常状态确认操作，以识别受电端设备的工作状态。
其中，异常状态确认操作为死机状态确认操作和遭受攻击状态确认操作。在一个实施例中，上述的根据检测到的数据流特征和预设数据流特征之间的差异，对受电端设备进行异常状态确认操作的步骤，包括：确定检测到的数据流特征和预设数据流特征之间的差异特征信息，根据差异特征信息确定对应的数据流异常类型；若数据流异常类型为第一异常类型，则对受电端设备进行死机状态确认操作；若数据流异常类型为第二异常类型，则对受电端设备进行遭受攻击状态确认操作。
在进一步确认受电端设备的工作状态时，主要区分受电端设备的工作状态是死机或是遭受攻击(比如被病毒恶意攻击)，具体地，将检测到的数据流特征和预设数据流特征进行对比而得到两者间的差异特征信息，根据差异特征信息判断对应的数据流异常类型是数据流过小(即第一异常类型)或是数据流过大(即第二异常类型)。比如预设数据流特征是1080P、120帧/秒的视频，而检测到受电端设备传输的数据是正常的1080P的视频，但是数据很少到120帧，或者根本没有数据，就初步判断受电端设备的工作状态为死机，对其进行死机状态确认操作；如果检测到的数据量非常大，甚至导致网络阻塞，就初步判断受电端设备的工作状态为遭受攻击，对其进行遭受攻击状态确认操作。
对受电端设备进行死机状态确认操作时，向受电端设备发送握手信号，在获得受电端设备对握手信号的返回信息时，读取指定数量的数据帧，接着检验握手信号和读取的数据帧是否正常，若握手信号和读取的数据帧均正常，确定受电端设备的工作状态为正常，若握手信号或读取的数据帧异常，确定受电端设备的工作状态为死机。
对受电端设备进行遭受攻击状态确认操作时，检验受电端设备是否能够正常执行指定的接口指令，若是，则确定受电端设备的工作状态为正常，并上报受电端设备过载，若否，则确定受电端设备的工作状态为遭受攻击，并上报受电端设备遭受攻击。
其中，指定的接口指令可以是指所有的接口指令，在检验受电端设备是否能够正常执行指定的接口指令时，将所有的接口指令轮询一遍，假如受电端设备能够执行所有的接口指令，那么可以确定受电端设备的工作状态为正常并上报受电端设备过载，假如受电端设备不能完整执行所有的接口指令，那么可以确定受电端设备的工作状态为遭受攻击，上报受电端设备遭受攻击，以请求执行后续处理。
在一个实施例中，该方法还包括：在受电端设备的工作状态为正常时，根据预配置的受电端设备的数据处理规则，对受电端设备输入的数据流进行处理，得到数据处理结果，将数据处理结果上传至受电端设备的上游设备。
在本实施例中，在利用微服务器为受电端设备供电的基础上，再利用微服务器本身具有的强大数据处理能力对受电端设备通过网口输入的数据流进行处理，再将数据处理结果上传给上游设备，以便上游设备对数据处理结果进行长期保存备份或者其他用途，这样既提高数据处理的实时性，也能减少对网络资源的占用，减少数据传输对网络的传输压力从而减轻网络负担。
其中，不同的受电端设备的数据处理规则不同。以摄像头为例，根据摄像头用途不同，在微服务器上执行不同的算法，比如摄像头用于网络破案，上游设备只需要下发特定人物特征，那么微服务器在获得摄像头拍摄的人物图像数据后，直接执行诸如人脸识别、身体特征识别等算法，如果识别出可疑人物，立即上报此刻的数据，而不需要实时将摄像头拍摄的所有数据都上传给上游设备。
进一步地，可以为每个受电端设备设置一个开关，当受电端设备的开关开启时，表示需要微服务器对该受电端设备输入的数据进行处理，当受电端设备的开关关闭时，表示微服务器可以直接将该受电端设备输入的数据上传至该受电端设备的上游设备，而不需要对该受电端设备输入的数据进行处理。这样用户可以根据上游设备对数据的具体需求(即需要受电端设备采集的原始数据或是需要处理后的数据)，在微服务器中调整各受电端设备的开关的启用状态。
需要说明的是，关于上述任何一个实施例中提供的分词位置索引构建方法所包括的各个步骤，除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，这些步骤中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种基于微服务器的PSE供电控制方法，其特征在于，所述微服务器包括PSE供电控制模块，所述方法包括：
所述微服务器中的PSE供电控制模块在上电时，将电源模块提供的第一工作电压转换为第二工作电压，并基于所述第二工作电压为通过网口连接的受电端设备供电；
接收所述受电端设备通过所述网口输入的数据流，检测所述受电端设备的数据流特征，根据检测到的数据流特征识别所述受电端设备的工作状态；
在所述受电端设备的工作状态为正常时保持向所述受电端设备供电，在所述受电端设备的工作状态为死机时控制所述受电端设备进行重启，在所述受电端设备的工作状态为遭受攻击时停止为所述受电端设备供电。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据检测到的数据流特征识别所述受电端设备的工作状态，包括：
将检测到的数据流特征与所述受电端设备的预设数据流特征进行对比；
若对比一致，则确定所述受电端设备的工作状态为正常；
若对比不一致，则根据检测到的数据流特征和所述预设数据流特征之间的差异，对所述受电端设备进行异常状态确认操作，以识别所述受电端设备的工作状态。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述微服务器中的PSE供电控制模块在所述受电端设备接入时，与所述受电端设备进行握手，得到所述受电端设备的预设数据流特征。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述异常状态确认操作为死机状态确认操作和遭受攻击状态确认操作；
所述根据检测到的数据流特征和所述预设数据流特征之间的差异，对所述受电端设备进行异常状态确认操作，包括：
确定检测到的数据流特征和所述预设数据流特征之间的差异特征信息，根据所述差异特征信息确定对应的数据流异常类型；
若所述数据流异常类型为第一异常类型，则对所述受电端设备进行死机状态确认操作；
若所述数据流异常类型为第二异常类型，则对所述受电端设备进行遭受攻击状态确认操作。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述受电端设备进行死机状态确认操作的步骤包括：
向所述受电端设备发送握手信号；
在获得所述受电端设备对所述握手信号的返回信息时，读取指定数量的数据帧；
检验所述握手信号和读取的数据帧是否正常；
若所述握手信号和读取的数据帧均正常，确定所述受电端设备的工作状态为正常；
若所述握手信号或读取的数据帧异常，确定所述受电端设备的工作状态为死机。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述受电端设备进行遭受攻击状态确认操作的步骤包括：
检验所述受电端设备是否能够正常执行指定的接口指令；
若是，则确定所述受电端设备的工作状态为正常，并上报所述受电端设备过载；
若否，则确定所述受电端设备的工作状态为遭受攻击，并上报所述受电端设备遭受攻击。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述受电端设备的工作状态为正常时，根据预配置的所述受电端设备的数据处理规则，对所述受电端设备输入的数据流进行处理，得到数据处理结果，将所述数据处理结果上传至所述受电端设备的上游设备。
8.一种微服务器，其特征在于，所述微服务器包括电源模块和PSE供电控制模块；所述PSE供电控制模块设有网口和电源端口，所述PSE供电控制模块通过所述网口与受电端设备连接，通过所述电源端口与所述电源模块连接；
所述PSE供电控制模块，用于将所述电源模块提供的第一工作电压转换为第二工作电压，并基于所述第二工作电压为所述受电端设备供电；以及用于接收所述受电端设备通过所述网口输入的数据流，检测所述受电端设备的数据流特征，根据检测到的数据流特征识别所述受电端设备的工作状态，在所述受电端设备的工作状态为正常时保持向所述受电端设备供电，在所述受电端设备的工作状态为死机时控制所述受电端设备进行重启，在所述受电端设备的工作状态为遭受攻击时停止为所述受电端设备供电。
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