[发明专利]一种刀片式服务器KVM冗余管理系统及管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及刀片式服务器的KVM切换管理领域，具体地说是一种刀片式服务器KVM冗余管理系统及管理方法。

背景技术

KVM：就是KeyboardVideoMouse的缩写。KVM交换机通过直接连接键盘、视频和鼠标(KVM)端口，让您能够访问和控制计算机。KVM技术无需目标服务器修改软件。这就意味着可以在Windows的BIOS环境下，随时访问目标计算机。KVM提供真正的主板级别访问，并支持多平台服务器和串行设备。

随着科学技术的不断发展，当前服务器尤其是刀片式服务器使用量越来越多，刀片式服务器可以极大减少外部线缆的数量，降低因线缆连接故障带来的隐患，提高服务器的稳定性与可靠性。刀片式服务器还具有高密度集成特性，可以在有限的空间内容纳更多的服务器，但随之而来的服务器的管理控制方案也将更加复杂。随着计算单元的数量越来越多且计算单元的密度越来越高，传统服务器操作时多为每台服务器均配备一套键盘、鼠标及显示器，对于刀片式服务器，考虑到各种资源及空间问题不可能为各刀片配备一套键盘、鼠标及显示器，为有效解决该类刀片式服务器的KVM管理控制问题，方便用户灵活管理服务器下各计算单元，提高高密度刀片式服务器KVM管理控制系统的稳定性与可靠性，需要为高密度刀片式服务器提供一种功能完善的KVM切换管理方法。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种结构简单、生产成本低、对环境无污染的刀片式服务器KVM冗余管理方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种刀片式服务器KVM冗余管理系统，包括主管理控制板、从管理控制板、背板以及若干计算刀片，所述主管理控制板和从管理控制板互为冗余，主管理控制板和从管理控制板上均设置有GPIO接口，从管理控制板通过GPIO接口周期性的监测主管理控制板的在位状态；主管理控制板和从管理控制板通过I2C总线连接，通过I2C总线，主管理控制板和从管理控制板之间进行心跳交互；

每个计算刀片上引出两路USB信号和两路VGA信号，每个计算刀片上有一路USB信号和VGA信号经背板连接到主管理控制板上，另外一路USB信号和VGA信号经背板连接到从管理控制板上，实现从管理控制板自动接管刀片式服务器的KVM切换管理。

其中，GPIO（GeneralPurposeInputOutput），通用输入/输出或总线扩展器，利用工业标准I2C、SMBus或SPI接口简化了I/O口的扩展。当微控制器或芯片组没有足够的I/O端口，或当系统需要采用远端串行通信或控制时，GPIO产品能够提供额外的控制和监视功能。

GPIO的优点具有以下优点：（1）低功耗：GPIO具有更低的功率损耗(大约1μA，μC的工作电流则为100μA)；（2）集成IIC从机接口：GPIO内置IIC从机接口，即使在待机模式下也能够全速工作；（3）小封装：GPIO器件提供最小的封装尺寸―3mmx3mmQFN；（4）低成本；（5）快速上市：不需要编写额外的代码、文档，不需要任何维护工作；（6）灵活的灯光控制：内置多路高分辨率的PWM输出；（7）可预先确定响应时间：缩短或确定外部事件与中断之间的响应时间；（8）更好的灯光效果：匹配的电流输出确保均匀的显示亮度；（9）布线简单：仅需使用2条就可以组成IIC总线或3条组成SPI总线。

I2C（Inter－IntegratedCircuit）总线是由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准。它是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，控制方式简单，器件封装形式小，通信速率较高等优点。I2C总线支持任何IC生产过程(CMOS、双极性）。通过串行数据（SDA）线和串行时钟（SCL）线在连接到总线的器件间传递信息。每个器件都有一个唯一的地址识别（无论是微控制器——MCU、LCD驱动器、存储器或键盘接口），而且都可以作为一个发送器或接收器（由器件的功能决定）。LCD驱动器只能作为接收器，而存储器则既可以接收又可以发送数据。除了发送器和接收器外，器件在执行数据传输时也可以被看作是主机或从机。主机是初始化总线的数据传输并产生允许传输的时钟信号的器件。此时，任何被寻址的器件都被认为是从机。