风扇性能实时监测方法、系统、终端及存储介质与流程

1.本发明属于服务器技术领域，具体涉及一种风扇性能实时监测方法、系统、终端及存储介质。


背景技术：

2.服务器/交换机产品目前大多仅关注风扇转速控制与转速读取功能，不关注风扇性能的监测(此处风扇性能指风扇能否准确快速调速)。风扇的转速调节与转速读取功能是为了产品的散热策略服务的，当产品工作温度发生变化，系统会根据散热策略对风扇转速进行调整，并且读回风扇实际转速进行状态确认。
3.由于风扇型号不同，系统发出调整转速命令后，风扇调整到指定转速并且保持稳定的时间也不尽相同。随着产品使用时间的增长，风扇性能也会逐渐退化，若风扇调速时间过长，则会影响产品的散热效果，进而导致系统宕机。由于目前大多产品不会对风扇的性能进行监测，当风扇性能退化，就会影响产品的实际使用。


技术实现要素：

4.针对现有技术缺少对风扇性能监测导致服务器散热效果受到不利影响的问题，本发明提供一种风扇性能实时监测方法、系统、终端及存储介质，以解决上述技术问题。
5.第一方面，本发明提供一种风扇性能实时监测方法，包括：
6.定期采集风扇转速，通过监控相邻两次采集的风扇转速差值确定风扇由第一转速调整至第二转速的非稳态状态，并将非稳态状态的持续时间作为非稳态时间；
7.基于第一转速和第二转速确定预期调整时间，若所述非稳态时间超过预期调整时间，则生成性能退化告警提示；
8.判断所述第二转速与本次风扇转速调整的目标转速是否匹配，若两者不匹配则生成性能退化告警提示。
9.进一步的，定期采集风扇转速，通过监控相邻两次采集的风扇转速差值确定风扇由第一转速调整至第二转速的非稳态状态，并将非稳态状态的持续时间作为非稳态时间，包括：
10.bmc在向风扇下发转速调节指令的同时，开始定期采集风扇转速并开始计时；
11.计算当前次采集的风扇转速与前次采集的风扇转速的差值，并判断所述差值与当前次采集的风扇转速的商是否不超过设定的差异阈值：
12.若是，则判定非稳态状态结束，并将当前计时时长输出为非稳态时间；
13.若否，则判定当前仍处于非稳态状态，继续监控风扇转速。
14.进一步的，基于第一转速和第二转速确定预期调整时间，若所述非稳态时间超过预期调整时间，则生成性能退化告警提示，包括：
15.预先设定转速等级以及相邻转速等级之间的标准调节时间；
16.确定第一转速所属的第一转速等级和第二转速所属的第二转速等级；
17.将第一转速等级和第二转速等级之间的相邻转速等级的标准调节时间进行累加，得到预期调整时间；
18.判断非稳态时间是否超过所述预期调整时间：
19.若是，则生成性能退化告警提示。
20.进一步的，判断所述第二转速与本次风扇转速调整的目标转速是否匹配，若两者不匹配则生成性能退化告警提示，包括：
21.从bmc下发的风扇调节指令提取本次转速调节的目标转速；
22.计算非稳态状态结束时的第二转速与目标转速的调节差值，判断所述调节差值与第二转速的商是否超过设定的阈值：
23.若是，则生成性能退化告警提示。
24.第二方面，本发明提供一种风扇性能实时监测系统，包括：
25.状态监控单元，用于定期采集风扇转速，通过监控相邻两次采集的风扇转速差值确定风扇由第一转速调整至第二转速的非稳态状态，并将非稳态状态的持续时间作为非稳态时间；
26.第一告警单元，用于基于第一转速和第二转速确定预期调整时间，若所述非稳态时间超过预期调整时间，则生成性能退化告警提示；
27.第二告警单元，用于判断所述第二转速与本次风扇转速调整的目标转速是否匹配，若两者不匹配则生成性能退化告警提示。
28.进一步的，所述状态监控单元包括：
29.指令监控模块，用于bmc在向风扇下发转速调节指令的同时，开始定期采集风扇转速并开始计时；
30.转速监控模块，用于计算当前次采集的风扇转速与前次采集的风扇转速的差值，并判断所述差值与当前次采集的风扇转速的商是否不超过设定的差异阈值；
31.计时输出模块，用于若所述差值与当前次采集的风扇转速的商不超过设定的差异阈值，则判定非稳态状态结束，并将当前计时时长输出为非稳态时间；
32.持续监控模块，用于若所述差值与当前次采集的风扇转速的商超过设定的差异阈值，则判定当前仍处于非稳态状态，继续监控风扇转速。
33.进一步的，所述第一告警单元包括：
34.标准设定模块，用于预先设定转速等级以及相邻转速等级之间的标准调节时间；
35.等级确定模块，用于确定第一转速所属的第一转速等级和第二转速所属的第二转速等级；
36.预期计算模块，用于将第一转速等级和第二转速等级之间的相邻转速等级的标准调节时间进行累加，得到预期调整时间；
37.时间判断模块，用于判断非稳态时间是否超过所述预期调整时间；
38.第一提示模块，用于若非稳态时间超过所述预期调整时间，则生成性能退化告警提示。
39.进一步的，所述第二告警单元包括：
40.目标提取模块，用于从bmc下发的风扇调节指令提取本次转速调节的目标转速；
41.转速判断模块，用于计算非稳态状态结束时的第二转速与目标转速的调节差值，
判断所述调节差值与第二转速的商是否超过设定的阈值；
42.第二提示模块，用于若所述调节差值与第二转速的商超过设定的阈值，则生成性能退化告警提示。
43.第三方面，提供一种终端，包括：
44.处理器、存储器，其中，
45.该存储器用于存储计算机程序，
46.该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序，使得终端执行上述的终端的方法。
47.第四方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。
48.本发明的有益效果在于，本发明提供的风扇性能实时监测方法、系统、终端及存储介质，将基板管理控制器读取/控制风扇转速功能应用于风扇性能实时监测上，读取/控制风扇是基板控制器的固有功能，在此基础上，利用已知信息，对风扇的性能状态进行判断，有利于机房维护，无额外硬件需求，节约成本。
49.此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
附图说明
50.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，对于本领域普通技术人员而言，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。
51.图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。
52.图2是本发明一个实施例的方法的另一示意性流程图。
53.图3是本发明一个实施例的系统的示意性框图。
54.图4为本发明实施例提供的一种终端的结构示意图。
具体实施方式
55.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，都应当属于本发明保护的范围。
56.下面对本发明中出现的关键术语进行解释。
57.bmc，执行伺服器远端管理控制器，英文全称为baseboard management controller.为基板管理控制器。它可以在机器未开机的状态下，对机器进行固件升级、查看机器设备、等一些操作。在bmc中完全实现ipmi功能需要一个功能强大的16位元或32位元微控制器以及用于数据储存的ram、用于非挥发性数据储存的快闪记忆体和韧体，在安全远程重启、安全重新上电、lan警告和系统健康监视方面能提供基本的远程可管理性。除了基本的ipmi功能和系统工作监视功能外，通过利用2个快闪记忆体之一储存以前的bios，mbmc还能实现bios快速元件的选择和保护。例如，在远程bios升级後系统不能启动时，远程管理
人员可以切换回以前工作的bios映像来启动系统。一旦bios升级後，bios映像还能被锁住，可有效防止病毒对它的侵害。
58.基板管理控制器(bmc)风扇转速调节的基本工作原理：基板管理控制器通过pwm(脉冲宽度调制)控制风扇转速。pwm信号保持高电平的时间百分比称为占空比，基板管理控制器通过调整pwm信号的占空比调节风扇转速大小。例如，pwm信号始终打开，占空比为100％，则风扇全速转动；若pwm信号占空比为50％，则风扇转速为全速的30％。
59.基板管理控制器风扇转速读取的基本工作原理：基板管理控制器通过tach信号读取风扇转速。风扇转子有n个机械原点，风扇每转一圈，tach信号便会产生n个脉冲，则：
60.风扇转速＝(tach信号频率/n)*60(rpm)
61.bmc利用上述原理对风扇进行转速调节和实际转速读取。
62.图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。其中，图1执行主体可以为一种风扇性能实时监测系统。
63.如图1所示，该方法包括：
64.步骤110，定期采集风扇转速，通过监控相邻两次采集的风扇转速差值确定风扇由第一转速调整至第二转速的非稳态状态，并将非稳态状态的持续时间作为非稳态时间；
65.步骤120，基于第一转速和第二转速确定预期调整时间，若所述非稳态时间超过预期调整时间，则生成性能退化告警提示；
66.步骤130，判断所述第二转速与本次风扇转速调整的目标转速是否匹配，若两者不匹配则生成性能退化告警提示。
67.为了便于对本发明的理解，下面以本发明风扇性能实时监测方法的原理，结合实施例中对风扇性能进行实时监测的过程，对本发明提供的风扇性能实时监测方法做进一步的描述。
68.风扇性能实时监测方法主要应用于具有基板管理控制器(bmc)的服务器/交换机产品中，该基板管理控制器具有控制风扇转速，读取风扇转速，并存储有风扇转速表(pwm与转速对照表)和转速调节时间表(风扇规格书中定义了调节转速到转速稳定的最大时间)的数据。具体的，请参考图2，所述风扇性能实时监测方法包括：
69.s1、定期采集风扇转速，通过监控相邻两次采集的风扇转速差值确定风扇由第一转速调整至第二转速的非稳态状态，并将非稳态状态的持续时间作为非稳态时间。
70.bmc在向风扇下发转速调节指令的同时，开始定期采集风扇转速并开始计时；计算当前次采集的风扇转速与前次采集的风扇转速的差值，并判断所述差值与当前次采集的风扇转速的商是否不超过设定的差异阈值：若是，则判定非稳态状态结束，并将当前计时时长输出为非稳态时间；若否，则判定当前仍处于非稳态状态，继续监控风扇转速。
71.具体的，bmc定时读取风扇转速(bmc基于风扇转速表将从风扇实时获取的tach信号转换为风扇转速)，通过计算前后读取转速的差值，判定风扇转速稳定状态，当前为第n次读取转速，简称fn。稳定状态的判断依据为判定转速是否稳定：[fn
–
f(n-1)]/fn≤5％，若满足该式则判定当前为稳定状态，若前后两次采集的转速不满足该式则判定为非稳态。bmc可一直监控风扇转速，然后在首次监控到非稳态时开始计时，计时直至到下一个稳态。
[0072]
为了降低bmc工作量，bmc也可以在下发风扇转速调节指令的同时开始计时，同时开始对风扇转速进行监控。
[0073]
s2、基于第一转速和第二转速确定预期调整时间，若所述非稳态时间超过预期调整时间，则生成性能退化告警提示。
[0074]
预先设定转速等级以及相邻转速等级之间的标准调节时间；确定第一转速所属的第一转速等级和第二转速所属的第二转速等级；将第一转速等级和第二转速等级之间的相邻转速等级的标准调节时间进行累加，得到预期调整时间；判断非稳态时间是否超过所述预期调整时间：若是，则生成性能退化告警提示。
[0075]
在本实施例中，转速调节时间表记录的标准调节时间，如表1所示：
[0076]
表1转速调节时间表
[0077][0078][0079]
假设要将风扇转速pwm由60％调至100％，则预期调整时间应为12s。判断步骤s1中得到的非稳态时间是否超过12s，若超过12s则生成风扇性能退化告警提示。
[0080]
s3、判断所述第二转速与本次风扇转速调整的目标转速是否匹配，若两者不匹配则生成性能退化告警提示。
[0081]
从bmc下发的风扇调节指令提取本次转速调节的目标转速；计算非稳态状态结束时的第二转速与目标转速的调节差值，判断所述调节差值与第二转速的商是否超过设定的阈值：若是，则生成性能退化告警提示。
[0082]
假设从风扇调节指令中提取到目标pwm为100％(对应目标转速10000)，则判断非稳态状态结束时bmc读取到的实际风扇转速fn是否满足[fn-f]/fn≤5％，f为目标转速。若不满足该判断条件则说明第二转速与本次风扇转速调整的目标转速不匹配，生成风扇性能退化告警提示。
[0083]
若监控过程中未生成风扇性能退化告警提示则说明风扇性能良好。
[0084]
如图3所示，该系统300包括：
[0085]
状态监控单元310，用于定期采集风扇转速，通过监控相邻两次采集的风扇转速差值确定风扇由第一转速调整至第二转速的非稳态状态，并将非稳态状态的持续时间作为非
稳态时间；
[0086]
第一告警单元320，用于基于第一转速和第二转速确定预期调整时间，若所述非稳态时间超过预期调整时间，则生成性能退化告警提示；
[0087]
第二告警单元330，用于判断所述第二转速与本次风扇转速调整的目标转速是否匹配，若两者不匹配则生成性能退化告警提示。
[0088]
可选地，作为本发明一个实施例，所述状态监控单元包括：
[0089]
指令监控模块，用于bmc在向风扇下发转速调节指令的同时，开始定期采集风扇转速并开始计时；
[0090]
转速监控模块，用于计算当前次采集的风扇转速与前次采集的风扇转速的差值，并判断所述差值与当前次采集的风扇转速的商是否不超过设定的差异阈值；
[0091]
计时输出模块，用于若所述差值与当前次采集的风扇转速的商不超过设定的差异阈值，则判定非稳态状态结束，并将当前计时时长输出为非稳态时间；
[0092]
持续监控模块，用于若所述差值与当前次采集的风扇转速的商超过设定的差异阈值，则判定当前仍处于非稳态状态，继续监控风扇转速。
[0093]
可选地，作为本发明一个实施例，所述第一告警单元包括：
[0094]
标准设定模块，用于预先设定转速等级以及相邻转速等级之间的标准调节时间；
[0095]
等级确定模块，用于确定第一转速所属的第一转速等级和第二转速所属的第二转速等级；
[0096]
预期计算模块，用于将第一转速等级和第二转速等级之间的相邻转速等级的标准调节时间进行累加，得到预期调整时间；
[0097]
时间判断模块，用于判断非稳态时间是否超过所述预期调整时间；
[0098]
第一提示模块，用于若非稳态时间超过所述预期调整时间，则生成性能退化告警提示。
[0099]
可选地，作为本发明一个实施例，所述第二告警单元包括：
[0100]
目标提取模块，用于从bmc下发的风扇调节指令提取本次转速调节的目标转速；
[0101]
转速判断模块，用于计算非稳态状态结束时的第二转速与目标转速的调节差值，判断所述调节差值与第二转速的商是否超过设定的阈值；
[0102]
第二提示模块，用于若所述调节差值与第二转速的商超过设定的阈值，则生成性能退化告警提示。
[0103]
图4为本发明实施例提供的一种终端400的结构示意图，该终端400可以用于执行本发明实施例提供的风扇性能实时监测方法。
[0104]
其中，该终端400可以包括：处理器410、存储器420及通信单元430。这些组件通过一条或多条总线进行通信，本领域技术人员可以理解，图中示出的服务器的结构并不构成对本发明的限定，它既可以是总线形结构，也可以是星型结构，还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
[0105]
其中，该存储器420可以用于存储处理器410的执行指令，存储器420可以由任何类型的易失性或非易失性存储终端或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(sram)，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，可擦除可编程只读存储器(eprom)，可编程只读存储器(prom)，只读存储器(rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。当存储器420中的执行指令
由处理器410执行时，使得终端400能够执行以下上述方法实施例中的部分或全部步骤。
[0106]
处理器410为存储终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器420内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，以执行电子终端的各种功能和/或处理数据。所述处理器可以由集成电路(integrated circuit，简称ic)组成，例如可以由单颗封装的ic所组成，也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装ic而组成。举例来说，处理器410可以仅包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)。在本发明实施方式中，cpu可以是单运算核心，也可以包括多运算核心。
[0107]
通信单元430，用于建立通信信道，从而使所述存储终端可以与其它终端进行通信。接收其他终端发送的用户数据或者向其他终端发送用户数据。
[0108]
本发明还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-only memory，简称：rom)或随机存储记忆体(英文：random access memory，简称：ram)等。
[0109]
因此，本发明将基板管理控制器读取/控制风扇转速功能应用于风扇性能实时监测上，读取/控制风扇是基板控制器的固有功能，在此基础上，利用已知信息，对风扇的性能状态进行判断，有利于机房维护，无额外硬件需求，节约成本，本实施例所能达到的技术效果可以参见上文中的描述，此处不再赘述。
[0110]
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中如u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，包括若干指令用以使得一台计算机终端(可以是个人计算机，服务器，或者第二终端、网络终端等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
[0111]
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于终端实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
[0112]
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，系统或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0113]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0114]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以
是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0115]
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。