一种服务器电源输出稳压的方法、系统、设备和存储介质

文档序号:1904033 发布日期:2021-11-30 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 一种服务器电源输出稳压的方法、系统、设备和存储介质 (Method, system, equipment and storage medium for stabilizing power output of server ) 是由 周磊 于 2021-07-29 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种服务器电源输出稳压的方法、系统、设备和存储介质,方法包括:响应于接收到发送给受电设备的基本电压,计算所述基本电压与预设电压的差值,判断所述差值是否在预设范围内;响应于所述差值不在所述预设范围内,判断所述基本电压是大于所述预设电压还是小于所述预设电压;响应于所述基本电压小于所述预设电压,调整POE交换机的输出电压为所述差值对应的电压,并将所述输出电压加到所述基本电压上;以及响应于所述基本电压大于所述预设电压,将所述基本电压中多于所述预设电压的电压和所述POE交换机的输出电压通过分压进行导出。本发明基于POE技术和稳压技术,构建服务器设备和服务的保护模型。(The invention provides a method, a system, equipment and a storage medium for stabilizing the power output of a server, wherein the method comprises the following steps: in response to receiving a basic voltage sent to a powered device, calculating a difference value between the basic voltage and a preset voltage, and judging whether the difference value is within a preset range; in response to the difference value not being within the preset range, judging whether the basic voltage is greater than the preset voltage or less than the preset voltage; responding to the basic voltage being smaller than the preset voltage, adjusting the output voltage of the POE switch to be the voltage corresponding to the difference value, and adding the output voltage to the basic voltage; and responding to the basic voltage being larger than the preset voltage, and leading out the voltage which is more than the preset voltage in the basic voltage and the output voltage of the POE switch through voltage division. The invention constructs a protection model of server equipment and service based on the POE technology and the voltage stabilization technology.)

一种服务器电源输出稳压的方法、系统、设备和存储介质

技术领域

本领域涉及服务器领域,更具体地,特别是指一种服务器电源输出稳压的方法、系统、设备和存储介质。

背景技术

随着互联网的迅速普及,云计算技术取得了长足进步,各地云数据中心相继建立,云服务产品已逐步走进人们的日常生活。人们的日常生活更多的依靠网络交流,担当网络中枢的服务器变得的日益重要,随着服务器的大量使用,其功耗越来越高,服务器电源功率越来越大,数据中心的电力成本也随之增加。

目前,数据中心服务器普遍使用服务器电源(Power Supply Unit,PSU)供电,为提高服务器供电稳定性,服务器PSU一般采用N+N冗余配置,其中N个电源为主供电电源、另外N个电源为备供电电源,按电源选配原则N个PSU即可满足整机实际供电需求。服务器正常工作模式下,N+N冗余电源配置下的每台电源承担的供电负载相同、处于均流模式。实际使用中,以1+1冗余电源配置服务器为例,数据中心机房电力设备、PSU需定期检修维护,在机房供电设备电力切换时,主备电源分别进入Active(活跃)-Standby(备用)模式,随电力切换主电源掉电,备用电源接管主电源工作负载,此时主供电电源输出功耗发生较大负载跳变,主供电电源输出电压随负载跳变跌落超出规格值,系统宕机重启,造成服务器工作中断、甚至数据丢失,严重影响服务器系统安全性、稳定性。

现有技术的解决方案是,机房供电控制装置控制切断第一输电线路input1的供电,同时控制备用电源接管供电输入;后台管理中心实时轮询电流传感器,向可调电流限流装置发送限流指令,控制主供电电源的输入功耗线性下降,备供电电源的输入功耗线性升高,同时根据PSU状态在线监控模块的轮询结果,向机房管理控制装置发送关闭备用电源供电的指令,服务器负载由备供电电源供电。但是,这样未结合交换机设备的技术,导致稳压线路不够稳定。

发明内容

有鉴于此,本发明实施例的目的在于提出一种服务器电源输出稳压的方法、系统、计算机设备及计算机可读存储介质,本发明通过POE技术和稳压技术,构建服务器设备和服务的保护模型,通过主-备-储为服务器系统提供正常供电,在供电意外损失时对服务器上的数据实现保护和存储,在供电时提供高效稳定的电压,当服务器恢复供电后,可对保护暂存的数据实现恢复和重部署。

基于上述目的,本发明实施例的一方面提供了一种服务器电源输出稳压的方法,包括如下步骤:响应于接收到发送给受电设备的基本电压,计算所述基本电压与预设电压的差值,判断所述差值是否在预设范围内;响应于所述差值不在所述预设范围内,判断所述基本电压是大于所述预设电压还是小于所述预设电压;响应于所述基本电压小于所述预设电压,调整POE交换机的输出电压为所述差值对应的电压,并将所述输出电压加到所述基本电压上;以及响应于所述基本电压大于所述预设电压,将所述基本电压中多于所述预设电压的电压和所述POE交换机的输出电压通过分压进行导出。

在一些实施方式中,方法还包括:检测主电源是否能够发送给所述受电设备基本电压;响应于所述主电源不能发送给所述受电设备基本电压,切换到备用电源给所述受电设备提供基本电压;以及响应于所述备用电源不能发送给所述受电设备基本电压,切换到储电电源给所述受电设备提供基本电压。

在一些实施方式中,方法还包括:响应于储电电源启动,将数据和应用从缓存和动态随机存取存储器转移到永久存储器上。

在一些实施方式中,方法还包括:将所述POE交换机的输出电压和所述基本电压中多于所述预设电压的电压用于给所述储电电源充电。

本发明实施例的另一方面,提供了一种服务器电源输出稳压的系统,包括:计算模块,配置用于响应于接收到发送给受电设备的基本电压,计算所述基本电压与预设电压的差值,判断所述差值是否在预设范围内;判断模块,配置用于响应于所述差值不在所述预设范围内,判断所述基本电压是大于所述预设电压还是小于所述预设电压;加压模块,配置用于响应于所述基本电压小于所述预设电压,调整POE交换机的输出电压为所述差值对应的电压,并将所述输出电压加到所述基本电压上;以及分压模块,配置用于响应于所述基本电压大于所述预设电压,将所述基本电压中多于所述预设电压的电压和所述POE交换机的输出电压通过分压进行导出。

在一些实施方式中,系统还包括电源模块,配置用于:检测主电源是否能够发送给所述受电设备基本电压;响应于所述主电源不能发送给所述受电设备基本电压,切换到备用电源给所述受电设备提供基本电压;以及响应于所述备用电源不能发送给所述受电设备基本电压,切换到储电电源给所述受电设备提供基本电压。

在一些实施方式中,系统还包括转移模块,配置用于:响应于储电电源启动,将数据和应用从缓存和动态随机存取存储器转移到永久存储器上。

在一些实施方式中,系统还包括充电模块,配置用于:将所述POE交换机的输出电压和所述基本电压中多于所述预设电压的电压用于给所述储电电源充电。

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:通过POE技术和稳压技术,构建服务器设备和服务的保护模型,通过主-备-储为服务器系统提供正常供电,在供电意外掉电时对服务器上的数据实现保护和存储,在供电时提供高效稳定的电压,当服务器恢复供电后,可对保护暂存的数据实现恢复和重部署。

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为本发明提供的服务器电源输出稳压的方法的实施例的示意图;

图2为本发明提供的服务器电源输出稳压的方法的工作原理图;

图3为本发明提供的服务器电源输出稳压的系统的实施例的示意图;

图4为本发明提供的服务器电源输出稳压的计算机设备的实施例的硬件结构示意图;

图5为本发明提供的服务器电源输出稳压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,提出了一种服务器电源输出稳压的方法的实施例。图1示出的是本发明提供的服务器电源输出稳压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、响应于接收到发送给受电设备的基本电压,计算所述基本电压与预设电压的差值,判断所述差值是否在预设范围内;

S2、响应于所述差值不在所述预设范围内,判断所述基本电压是大于所述预设电压还是小于所述预设电压;

S3、响应于所述基本电压小于所述预设电压,调整POE交换机的输出电压为所述差值对应的电压,并将所述输出电压加到所述基本电压上;以及

S4、响应于所述基本电压大于所述预设电压,将所述基本电压中多于所述预设电压的电压和所述POE交换机的输出电压通过分压进行导出。

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,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(Internet Protocol,互联网协议)的终端(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)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。

本发明实施例基于POE及其相关技术和灾备切换,使得服务器具有极高的可靠性,在重要核心业务上可以间接保证不会丢失核心数据,供电模块的切换可以实现三重供电保证,POE的应用不仅解决了供电问题还提高了电能应用效率,同时实现交换机本身的数据传输功能。本发明实施例有益于复电部署,以保证数据中心的可靠性。

本发明实施例在系统架构上,利用POE架构的以太网供电技术,实现网络设备的高效利用;在供电无法实现时,通过储电保存磁盘缓存区、CPU Cache(缓存)和DRAM(DynamicRandom Access Memory,动态随机存取存储器)内数据,保证系统高可靠性;利用储电和主备供电切换,极大提升供电能力与灾备能力;整系统可实现高效稳压,保证核心服务器的正常运行,避免过欠压带来的数据丢失、散热问题和服务器高频率损坏。

响应于接收到发送给受电设备的基本电压,计算所述基本电压与所述预设电压的差值,判断所述差值是否在预设范围内。响应于所述差值不在所述预设范围内,判断所述基本电压是大于所述预设电压还是小于所述预设电压。响应于所述基本电压小于所述预设电压,调整POE交换机的输出电压为所述差值对应的电压,并将所述输出电压加到所述基本电压上。响应于所述基本电压大于所述预设电压,将所述基本电压中多于所述预设电压的电压和所述POE交换机的输出电压通过分压进行导出。

图2示出的是本发明提供的服务器电源输出稳压的方法的工作原理图。如图2所示,为保证服务器的稳压输入,在电信号进入服务器系统之前进行稳压。在预设电压内不做操作,从POE输出的电压直接通过分压全部释放即可。当欠压时,计算当前基本电压和预设电压的差值得到欠压值,再对POE输出的电压进行变压,以达到补充电压的需求值,并将该电压并到欠压的输入上,以稳定的预设安全电压值输出。当过压时,POE的输出电压全部通过分压导出系统,除此之外,过压的电压也通过分压导出系统。

在一些实施方式中,方法还包括:检测主电源是否能够发送给所述受电设备基本电压;响应于所述主电源不能发送给所述受电设备基本电压,切换到备用电源给所述受电设备提供基本电压;以及响应于所述备用电源不能发送给所述受电设备基本电压,切换到储电电源给所述受电设备提供基本电压。如图2所示,整个系统有两级灾备切换,确保服务器系统可以稳定运行。正常情况下,由主电源进行系统供电;当主电源无法正常供电时,切换为备用电源供电;若备用电源也无法正常供电,则切换为储电模块紧急供电。

在一些实施方式中,方法还包括:响应于储电电源启动,将数据和应用从缓存和动态随机存取存储器转移到永久存储器上。当储电电源的输出被启动时,向服务器和管理员发送警报和通知,服务器自动地将关键数据和核心应用从Cache、DRAM切换到永久存储模块上(RAID(Redundant Array of Independent Disks,独立硬盘冗余阵列)、SSD(SolidState Drive,固态硬盘)、HDD(Hard Disk Drive,机械硬盘)等),管理员手动存储和辅助作业,同时进行线路检修,排除故障后保证整系统的稳定运行。

在一些实施方式中,方法还包括:将所述POE交换机的输出电压和所述基本电压中多于所述预设电压的电压用于给所述储电电源充电。

由于服务器大多是由交流电供电,POE交换机输出的电是直流电,因此为实现欠压时的电压补偿,需要将直流电转换为交流电。而在储电电源的工作中,直流电的充电水平与能力又优于交流电,因此需要将储电电源里交流的部分变为直流,再进行充电动作。交流转换直流电的过程是一个整流过程,通过它的两个主要功能:第一,将交流电(AC)变成直流电(DC),经滤波后供给负载,或者供给逆变器;第二,给蓄电池提供充电电压。因此,它同时又起到一个充电器的作用。

整流器类别中最简单的是二极管整流器。在最简单的型式中,二极管整流器不提供任何一种控制输出电流和电压数值的手段。为了适用于工业过程,输出值必须在一定范围内可以控制。通过应用机械的所谓有载抽头变换器可以完成这种控制。作为典型情况,有载抽头变换器在整流变压器的原边控制输入的交流电压,因此也就能够在一定范围内控制输出的直流值。通常有载抽头变换器与串联在整流器输出电路中的饱和电抗器结合使用。通过在电抗器中引入直流电流,使线路中产生一个可变的阻抗。因此,通过控制电抗器两端的电压降,输出值可以在比较窄的范围内控制。

为保证供电系统的稳定性与可靠性,主电源和备用电源使用不同的来源输入,以确保其中一路供电在无法工作时,另一路电可以继续保证服务器的正常运行。业务与服务的稳定运行十分重要,因此需要保证输入电压的稳定,并需要有一定的灾备环境,即当主电源和备用电源均无法正常供电时,为保证核心业务的不丢失,整系统内仍有储电电源对服务器设备紧急供电,以存储正在运行中的重要业务。

在正常工作时,POE交换机从主备电源获取供电。POE交换机的网络口除了可以进行数据的收发外,还具有向外供电的功能。一开始,POE设备在端口输出很小的电压,直到其检测到线缆终端的连接为一个支持IEEE802.3af或IEEE8023.at标准的受电端设备。POE交换机对外的供电,对于RJ45的网口来说,使用标准的五类网线。该网线有四对双绞线,但是在10M BASE-T和100M BASE-T中只用到其中的两对。IEEE802.3af允许两种用法,应用空闲脚供电时,4、5脚连接为正极,7、8脚连接为负极;应用数据脚供电时,将DC电源加在传输变压器的中点,不影响数据的传输。在这种方式下线对1、2和线对3、6可以为任意极性。

POE设备开始从低电压向PD设备供电。符合IEEE的电压固定为48V直流电,由于服务器的输入供电从市电的交流接入,因此直流电需要通过交流转换模块变为交流信号,再供给稳压模块。对于储电模块,为保证储电电池等设备的安全稳定运行,POE输出的直流电压稳定的向其供给。

本发明实施例基于POE及其相关技术和灾备切换,使得服务器具有极高的可靠性,在重要核心业务上可以间接保证不会丢失核心数据,供电模块的切换可以实现三重供电保证,POE的应用不仅解决了供电问题还提高了电能应用效率,同时实现交换机本身的数据传输功能。本发明实施例有益于复电部署,以保证数据中心的可靠性。

需要特别指出的是,上述服务器电源输出稳压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服务器电源输出稳压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,提出了一种服务器电源输出稳压的系统。如图3所示,系统200包括如下模块:计算模块,配置用于响应于接收到发送给受电设备的基本电压,计算所述基本电压与预设电压的差值,判断所述差值是否在预设范围内;判断模块,配置用于响应于所述差值不在所述预设范围内,判断所述基本电压是大于所述预设电压还是小于所述预设电压;加压模块,配置用于响应于所述基本电压小于所述预设电压,调整POE交换机的输出电压为所述差值对应的电压,并将所述输出电压加到所述基本电压上;以及分压模块,配置用于响应于所述基本电压大于所述预设电压,将所述基本电压中多于所述预设电压的电压和所述POE交换机的输出电压通过分压进行导出。

在一些实施方式中,系统还包括电源模块,配置用于:检测主电源是否能够发送给所述受电设备基本电压;响应于所述主电源不能发送给所述受电设备基本电压,切换到备用电源给所述受电设备提供基本电压;以及响应于所述备用电源不能发送给所述受电设备基本电压,切换到储电电源给所述受电设备提供基本电压。

在一些实施方式中,系统还包括转移模块,配置用于:响应于储电电源启动,将数据和应用从缓存和动态随机存取存储器转移到永久存储器上。

在一些实施方式中,系统还包括充电模块,配置用于:将所述POE交换机的输出电压和所述基本电压中多于所述预设电压的电压用于给所述储电电源充电。

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、响应于接收到发送给受电设备的基本电压,计算所述基本电压与预设电压的差值,判断所述差值是否在预设范围内;S2、响应于所述差值不在所述预设范围内,判断所述基本电压是大于所述预设电压还是小于所述预设电压;S3、响应于所述基本电压小于所述预设电压,调整POE交换机的输出电压为所述差值对应的电压,并将所述输出电压加到所述基本电压上;以及S4、响应于所述基本电压大于所述预设电压,将所述基本电压中多于所述预设电压的电压和所述POE交换机的输出电压通过分压进行导出。

在一些实施方式中,步骤还包括:检测主电源是否能够发送给所述受电设备基本电压;响应于所述主电源不能发送给所述受电设备基本电压,切换到备用电源给所述受电设备提供基本电压;以及响应于所述备用电源不能发送给所述受电设备基本电压,切换到储电电源给所述受电设备提供基本电压。

在一些实施方式中,步骤还包括:响应于储电电源启动,将数据和应用从缓存和动态随机存取存储器转移到永久存储器上。

在一些实施方式中,步骤还包括:将所述POE交换机的输出电压和所述基本电压中多于所述预设电压的电压用于给所述储电电源充电。

如图4所示,为本发明提供的上述服务器电源输出稳压的计算机设备的一个实施例的硬件结构示意图。

以如图4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4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服务器电源输出稳压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,即实现上述方法实施例的服务器电源输出稳压的方法。

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服务器电源输出稳压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。

一个或者多个服务器电源输出稳压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服务器电源输出稳压的方法。

执行上述服务器电源输出稳压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如上服务器电源输出稳压的方法的计算机程序。

如图5所示,为本发明提供的上述服务器电源输出稳压的计算机存储介质的一个实施例的示意图。以如图5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,服务器电源输出稳压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。

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