一种硬盘防御性预警保护的方法、装置、设备及可读介质与流程

1.本发明涉及计算机领域，并且更具体地涉及一种硬盘防御性预警保护的方法、装置、设备及可读介质。


背景技术：

2.在存储领域中，硬盘是数据存储的载体，目前硬盘从介质类型主要分为hdd机械硬盘和ssd固态硬盘，近年来硬盘存储空间不断增大，磁盘读写速度也不断增加，服务器掉电、宕机时的硬盘数据保护一直是业界关注的关键问题，一般会在硬盘的硬件设计上增加大电容以确保服务器掉电时硬件预留时间进行缓存数据的存储，但是随着数据交互数量、速度的增加，缓存中数据被最终写入硬盘需要的时间和电量不断增大，增大电容的方法不足以保证数据的安全保护。
3.目前比较常用的做法是在硬盘的硬件设计上放置一个大电容来蓄电，在出现异常掉电时，电容将继续放电供硬盘控制器使用以将缓冲区中的数据保存到硬盘。随着通信速率和数据量的提高，增加电容容量的方式来保证数据存储存在不足之处，电容容量的增大需要在电容体积上进一步增大，但是硬盘在硬件设计上越来越要求小型化，所以电容体积是有一定限制的，目前方案无法提前感知系统端的异常。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提出一种硬盘防御性预警保护的方法、装置、设备及可读介质，通过使用本发明的技术方案，能够准确的对系统故障进行分类，能够增强硬盘的保护，减少硬盘出现故障的概率。
5.基于上述目的，本发明的实施例的一个方面提供了一种硬盘防御性预警保护的方法，包括以下步骤：
6.经由bmc(基板管理控制器)获取系统部件的状态，并根据获取到的状态预测部件是否将要发生故障；
7.响应于预测到部件将要发生故障，将要发生故障的部件信息和故障类别发送到硬盘中；
8.硬盘根据接收到的部件信息和故障类别执行相应的保护机制。
9.根据本发明的一个实施例，经由bmc获取系统部件的状态，并根据获取到的状态预测部件是否将要发生故障包括：
10.获取系统中cpu、内存、pch(平台控制单元)和vr的温度，并将获取到的温度分别与设定的阈值进行比较；
11.响应于获取到的温度超过设定的阈值，预测为超过设定阈值的部件将要发生部件过热故障。
12.根据本发明的一个实施例，经由bmc获取系统部件的状态，并根据获取到的状态预测部件是否将要发生故障包括：
13.监控系统部件的温度不耐受的信号；
14.响应于监控到cpu、内存、pch发出的thermal trip信号和/或vr发出的过流保护信号，预测为发出相应信号的部件将要发生掉电类故障。
15.根据本发明的一个实施例，经由bmc获取系统部件的状态，并根据获取到的状态预测部件是否将要发生故障包括：
16.响应于监控到cpu发出的caterr gpio信号，预测为系统将要发生宕机类故障。
17.根据本发明的一个实施例，响应于预测到部件将要发生故障，将要发生故障的部件信息和故障类别发送到硬盘中包括：
18.响应于预测到部件将要发生故障，根据监控到的信号判断部件发生故障的类别；
19.将要发生故障的部件的名称和故障的类别发送到硬盘中。
20.根据本发明的一个实施例，硬盘根据接收到的部件信息和故障类别执行相应的保护机制包括：
21.响应于硬盘接收到的故障类别为掉电类故障，将缓存数据立即写入nand flash中以保护数据，并停止接收主机的数据。
22.根据本发明的一个实施例，硬盘根据接收到的部件信息和故障类别执行相应的保护机制包括：
23.响应于硬盘接收到的故障类别为宕机类故障，将缓存数据立即写入nand flash中，并缩短缓存数据的转移时间降低数据接收速率。
24.本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种硬盘防御性预警保护的装置，装置包括：
25.预测模块，预测模块配置为经由bmc获取系统部件的状态，并根据获取到的状态预测部件是否将要发生故障；
26.发送模块，发送模块配置为响应于预测到部件将要发生故障，将要发生故障的部件信息和故障类别发送到硬盘中；
27.执行模块，执行模块配置为硬盘根据接收到的部件信息和故障类别执行相应的保护机制。
28.本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括：
29.至少一个处理器；以及
30.存储器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令，指令由处理器执行时实现以上阐述的方法的步骤。
31.本发明的实施例的另一个方面，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计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以上阐述的方法的步骤。
32.本发明具有以下有益技术效果：本发明实施例提供的硬盘防御性预警保护的方法，通过经由bmc获取系统部件的状态，并根据获取到的状态预测部件是否将要发生故障；响应于预测到部件将要发生故障，将要发生故障的部件信息和故障类别发送到硬盘中；硬盘根据接收到的部件信息和故障类别执行相应的保护机制的技术方案，能够准确的对系统故障进行分类，能够增强硬盘的保护，减少硬盘出现故障的概率。
附图说明
33.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。
34.图1为根据本发明一个实施例的硬盘防御性预警保护的方法的示意性流程图；
35.图2为根据本发明一个实施例的硬盘防御性预警保护的装置的示意图；
36.图3为根据本发明一个实施例的计算机设备的示意图；
37.图4为根据本发明一个实施例的计算机可读存储介质的示意图。
具体实施方式
38.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。
39.基于上述目的，本发明的实施例的第一个方面，提出了一种硬盘防御性预警保护的方法的一个实施例。图1示出的是该方法的示意性流程图。
40.如图1中所示，该方法可以包括以下步骤：
41.s1经由bmc获取系统部件的状态，并根据获取到的状态预测部件是否将要发生故障。
42.s2响应于预测到部件将要发生故障，将要发生故障的部件信息和故障类别发送到硬盘中。
43.s3硬盘根据接收到的部件信息和故障类别执行相应的保护机制。
44.服务器中bmc是监控管理的核心，通常能够监控服务器关键部件的监控状态，硬盘通常会通过硬盘背板与主板连接，bmc通过在主板上的物理线路与硬盘背板上的硬盘连接，通常使用gpio、sgpio和i2c连接进行。例如bmc与每个硬盘通过i2c进行物理连接，每个硬盘中有硬盘控制器，bmc与硬盘控制器约定一组i2c指令进行数据传输，指令将包括故障类型、故障设备，bmc不断轮询感知各类故障，在bmc感知到相应故障时，将通过约定的指令给每个硬盘发送i2c指令，每个硬盘的硬盘控制器将收到该指令并进行防御性保护机制。
45.bmc获取到系统核心部件的状态后会根据预设定的规则判断这些部件是否在将来有几率发生故障，并判断发生故障的类别，bmc将要发生故障的部件的信息和故障的类别发送到硬盘中，硬盘根据故障类别的不同，执行不同的保护机制。一般地，故障类别可以分为掉电类故障、宕机类故障和部件过热类故障，针对掉电类故障，硬盘主控制将启动高级保护机制，针对宕机类故障，硬盘主控制将启动中级保护机制，针对部件过热故障，硬盘主控制将启动低级保护机制。而高级、中级和低级保护机制可以根据实际情况自行设定。
46.通过本发明的技术方案，能够准确的对系统故障进行分类，能够增强硬盘的保护，减少硬盘出现故障的概率。
47.在本发明的一个优选实施例中，经由bmc获取系统部件的状态，并根据获取到的状态预测部件是否将要发生故障包括：
48.获取系统中cpu、内存、pch和vr的温度，并将获取到的温度分别与设定的阈值进行比较；
49.响应于获取到的温度超过设定的阈值，预测为超过设定阈值的部件将要发生部件过热故障。
50.cpu、内存、pch和vr等关键部件过热时通常会导致设备损坏，所以在关键部件过热前，设置告警阈值将过热信号及时告知硬盘，该告警阈值需要略小于部件的最高工作温度以达到预警的效果，bmc感知各类部件的温度并在温度到达告警阈值时给硬盘发出告警信号。cpu、内存、pch和vr等关键部件在使用过程中都有不同程度的故障率，如果检测到部件的温度到达告警阈值则判断该部件将要发生过热类故障。
51.在本发明的一个优选实施例中，经由bmc获取系统部件的状态，并根据获取到的状态预测部件是否将要发生故障包括：
52.监控系统部件的温度不耐受的信号；
53.响应于监控到cpu、内存、pch发出的thermal trip信号和/或vr发出的过流保护信号，预测为发出相应信号的部件将要发生掉电类故障。
54.异常掉电是指硬盘正常工作情况下由于主板上的关键设备故障而出现主板掉电的情况，机器掉电有多种可能，如cpu、内存、pch和vr芯片所承受的温度超过过热限值引发芯片自身的过热保护，这些芯片将通过自身的保护机制发出不耐受的信号，此类信号可通过cpld来进行汇总，并在感知到cpu、内存和pch的thermal trip信号或vr发出的过流保护信号时先触发中断给bmc，bmc得到中断后立即给硬盘发送告警信号，来提前告知硬盘这些异常，cpld将在给bmc中断后的几毫秒或几秒后将各供电vr掉电以保护关键部件并使整机掉电，硬盘将在整机掉电前几毫秒或几秒内获知掉电异常。
55.在本发明的一个优选实施例中，经由bmc获取系统部件的状态，并根据获取到的状态预测部件是否将要发生故障包括：
56.响应于监控到cpu发出的caterr gpio信号，预测为系统将要发生宕机类故障。
57.宕机是指cpu处于卡死状态，一般是cpu、内存和pcie等设备出现内部故障导致cpu不能继续执行，通常硬盘无法感知到cpu处于此状态，而bmc能够通过cpu发出的指示信号，如cpu发出的caterr gpio信号获知宕机事件，bmc在宕机事件产生时将立即收到caterr信号的变化，并立即将此事件通知硬盘，硬盘将在cpu停止工作时获知此事件。
58.在本发明的一个优选实施例中，响应于预测到部件将要发生故障，将要发生故障的部件信息和故障类别发送到硬盘中包括：
59.响应于预测到部件将要发生故障，根据监控到的信号判断部件发生故障的类别；
60.将要发生故障的部件的名称和故障的类别发送到硬盘中。
61.在本发明的一个优选实施例中，硬盘根据接收到的部件信息和故障类别执行相应的保护机制包括：
62.响应于硬盘接收到的故障类别为掉电类故障，将缓存数据立即写入nand flash中以保护数据，并停止接收主机的数据。
63.在本发明的一个优选实施例中，硬盘根据接收到的部件信息和故障类别执行相应的保护机制包括：
64.响应于硬盘接收到的故障类别为宕机类故障，将缓存数据立即写入nand flash中，并缩短缓存数据的转移时间降低数据接收速率。针对掉电类故障，硬盘主控制将启动高级保护机制，将缓存数据立即写入nand flash以保护数据，并停止接收主机数据。针对关键
设备故障引起的宕机类故障，系统cpu宕机时主板并没有断电，硬盘还有时间处理数据，硬件主控制器启动中级保护机制，将缓存数据立即写入nand flash以保护数据，并大幅缩短缓存数据转移时间、降低数据接收速率等。针对cpu、内存等关键部件过热故障，系统还能正常运行，通过系统端的bmc的散热机制能够将很快使过热部件逐渐恢复为正常工作温度并恢复正常，硬盘主控制器启动低级保护机制，即缩短缓存数据转移时间、降低数据接收速率等。
65.通过本发明的技术方案，能够准确的对系统故障进行分类，能够增强硬盘的保护，减少硬盘出现故障的概率。
66.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，上述的程序可存储于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。其中存储介质可为磁碟、光盘、只读存储器(read-only memory，rom)或随机存取存储器(random access memory，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。
67.此外，根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由cpu执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被cpu执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。
68.基于上述目的，本发明的实施例的第二个方面，提出了一种硬盘防御性预警保护的装置，如图2所示，装置200包括：
69.预测模块201，预测模块201配置为经由bmc获取系统部件的状态，并根据获取到的状态预测部件是否将要发生故障；
70.发送模块202，发送模块202配置为响应于预测到部件将要发生故障，将要发生故障的部件信息和故障类别发送到硬盘中；
71.执行模块203，执行模块203配置为硬盘根据接收到的部件信息和故障类别执行相应的保护机制。
72.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。图3示出的是本发明提供的计算机设备的实施例的示意图。如图3所示，本发明实施例包括如下装置：至少一个处理器s21；以及存储器s22，存储器s22存储有可在处理器上运行的计算机指令s23，指令由处理器执行时实现以下方法：
73.经由bmc获取系统部件的状态，并根据获取到的状态预测部件是否将要发生故障；
74.响应于预测到部件将要发生故障，将要发生故障的部件信息和故障类别发送到硬盘中；
75.硬盘根据接收到的部件信息和故障类别执行相应的保护机制。
76.在本发明的一个优选实施例中，经由bmc获取系统部件的状态，并根据获取到的状态预测部件是否将要发生故障包括：
77.获取系统中cpu、内存、pch和vr的温度，并将获取到的温度分别与设定的阈值进行比较；
78.响应于获取到的温度超过设定的阈值，预测为超过设定阈值的部件将要发生部件过热故障。
79.在本发明的一个优选实施例中，经由bmc获取系统部件的状态，并根据获取到的状态预测部件是否将要发生故障包括：
80.监控系统部件的温度不耐受的信号；
81.响应于监控到cpu、内存、pch发出的thermal trip信号和/或vr发出的过流保护信号，预测为发出相应信号的部件将要发生掉电类故障。
82.在本发明的一个优选实施例中，经由bmc获取系统部件的状态，并根据获取到的状态预测部件是否将要发生故障包括：
83.响应于监控到cpu发出的caterr gpio信号，预测为系统将要发生宕机类故障。
84.在本发明的一个优选实施例中，响应于预测到部件将要发生故障，将要发生故障的部件信息和故障类别发送到硬盘中包括：
85.响应于预测到部件将要发生故障，根据监控到的信号判断部件发生故障的类别；
86.将要发生故障的部件的名称和故障的类别发送到硬盘中。
87.在本发明的一个优选实施例中，硬盘根据接收到的部件信息和故障类别执行相应的保护机制包括：
88.响应于硬盘接收到的故障类别为掉电类故障，将缓存数据立即写入nand flash中以保护数据，并停止接收主机的数据。
89.在本发明的一个优选实施例中，硬盘根据接收到的部件信息和故障类别执行相应的保护机制包括：
90.响应于硬盘接收到的故障类别为宕机类故障，将缓存数据立即写入nand flash中，并缩短缓存数据的转移时间降低数据接收速率。
91.基于上述目的，本发明实施例的第四个方面，提出了一种计算机可读存储介质。图4示出的是本发明提供的计算机可读存储介质的实施例的示意图。如图4所示，计算机可读存储介质s31存储有被处理器执行时执行如下方法的计算机程序s32：
92.经由bmc获取系统部件的状态，并根据获取到的状态预测部件是否将要发生故障；
93.响应于预测到部件将要发生故障，将要发生故障的部件信息和故障类别发送到硬盘中；
94.硬盘根据接收到的部件信息和故障类别执行相应的保护机制。
95.在本发明的一个优选实施例中，经由bmc获取系统部件的状态，并根据获取到的状态预测部件是否将要发生故障包括：
96.获取系统中cpu、内存、pch和vr的温度，并将获取到的温度分别与设定的阈值进行比较；
97.响应于获取到的温度超过设定的阈值，预测为超过设定阈值的部件将要发生部件过热故障。
98.在本发明的一个优选实施例中，经由bmc获取系统部件的状态，并根据获取到的状态预测部件是否将要发生故障包括：
99.监控系统部件的温度不耐受的信号；
100.响应于监控到cpu、内存、pch发出的thermal trip信号和/或vr发出的过流保护信号，预测为发出相应信号的部件将要发生掉电类故障。
101.在本发明的一个优选实施例中，经由bmc获取系统部件的状态，并根据获取到的状
态预测部件是否将要发生故障包括：
102.响应于监控到cpu发出的caterr gpio信号，预测为系统将要发生宕机类故障。
103.在本发明的一个优选实施例中，响应于预测到部件将要发生故障，将要发生故障的部件信息和故障类别发送到硬盘中包括：
104.响应于预测到部件将要发生故障，根据监控到的信号判断部件发生故障的类别；
105.将要发生故障的部件的名称和故障的类别发送到硬盘中。
106.在本发明的一个优选实施例中，硬盘根据接收到的部件信息和故障类别执行相应的保护机制包括：
107.响应于硬盘接收到的故障类别为掉电类故障，将缓存数据立即写入nand flash中以保护数据，并停止接收主机的数据。
108.在本发明的一个优选实施例中，硬盘根据接收到的部件信息和故障类别执行相应的保护机制包括：
109.响应于硬盘接收到的故障类别为宕机类故障，将缓存数据立即写入nand flash中，并缩短缓存数据的转移时间降低数据接收速率。
110.此外，根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由处理器执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被处理器执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。
111.此外，上述方法步骤以及系统单元也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。
112.本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。
113.在一个或多个示例性设计中，功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的，该计算机可读介质可以包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备，或者是可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(dsl)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、dsl或诸如红外线、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(cd)、激光盘、光盘、数字多功能盘(dvd)、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
114.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。
115.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。
116.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。
117.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。
118.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。