一种服务器主板监测系统及监测方法、信息处理终端与流程
本发明属于服务器监测技术领域，尤其涉及一种服务器主板监测系统及监测方法、信息处理终端。
背景技术
目前，业内常用的现有技术是这样的：
服务器作为硬件来说，通常是指那些具有较高计算能力，能够提供给多个用户使用的计算机。服务器与pc机的不同点很多，例如pc机在一个时刻通常只为一个用户服务。服务器与主机不同，主机是通过终端给用户使用的，服务器是通过网络给客户端用户使用的。和普通的pc相比，服务器需要连续的工作在7x24小时环境。这就意味着服务器需要等多的稳定性技术ras，比如支持使用ecc内存。根据不同的计算能力，服务器又分为工作组级服务器，部门级服务器和企业级服务器。服务器操作系统是指运行在服务器硬件上的操作系统。服务器操作系统需要管理和充分利用服务器硬件的计算能力并提供给服务器硬件上的软件使用。然而，现有服务器主板温度主要依靠人工经验摆放离散分布温度传感器点，无法检测出主板区域内温度的最高环节，无法准确获取主板区域的温度变化区域，给调控策略的实现带来很大难度，进而使主板的整体温度时高时低，出现波动，进而影响系统的运行效率及功耗稳定；同时服务器主板监测系统下的reboot命令不方便用户自行设置服务器重启的次数、重启的时间间隔等参数，而外接测试装置的成本较高，测试不方便。
综上所述，现有技术存在的问题是：
现有服务器主板温度主要依靠人工经验摆放离散分布温度传感器点，无法检测出主板区域内温度的最高环节，无法准确获取主板区域的温度变化区域，给调控策略的实现带来很大难度，进而使主板的整体温度时高时低，出现波动，进而影响系统的运行效率及功耗稳定；同时服务器主板监测系统下的reboot命令不方便用户自行设置服务器重启的次数、重启的时间间隔等参数，而外接测试装置的成本较高，测试不方便。
现有电压检测技术的硬件存在过程繁琐，成本高，寻找电压数据频谱困难；难以确定滤波的范围；难以确定滤波幅度；容易丢失有用的信息；需要对频谱数据进行逆傅里叶变换获得处理后的数据，增加一倍的计算量；无法应用到在线连续电压数据处理中。
现有电压信号分类方法中分类准确率低，调控能力智能化程度低。
技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种服务器主板监测系统及监测方法。
本发明是这样实现的，一种服务器主板监测方法，所述服务器主板监测方法包括：
使用电压检测模块内嵌的快速二维傅里叶变换算法对检测服务器主板电压数据并对服务器主板电压数据的傅里叶变换；谐波在检测服务器主板电压数据上是有一定偏置的正余弦周期性分布的函数，其傅里叶频谱函数值的模是三个对称分布的δ函数，其中一个在频谱面上的原点，另外两个关于原点对称分布；由于δ函数是无限小的点，在频谱面上的谐波的频谱是三个很亮的点，零频的点在原点，另两个点对称分布在原点的两侧；先分析出只包含该亮点的大体区域，再用依次求最大值的算法寻找；用寻找最大值的方法得到谐波的非零频谱的水平和竖直方向的频谱坐标，分别设为u1和v1；再读出该像素频谱函数值，其实部和虚部分别设为er和ei，为频谱的能量或强度，则该频谱的模为复数值的模e1＝|er+jei|；另一非零频谱坐标对称分布，频谱函数值相等，不用读取；同样，原点的频谱坐标为(0，0)，无需读取，但需要读取原点的频谱的函数值，这一函数值对应全息图的零级频谱，为正实数，设为e0；计算谐波在水平竖直两个方向上的频率和干扰强度系数：假设谐波频谱在频谱面上水平方向上的坐标为u1，在竖直方向上的频谱坐标为v1；求出水平方向的谐波频率和在竖直方向上的谐波频率fx和fy；假设谐波对应的非零频谱和全息图的零级频谱的函数值的模分别为e1和e0，则由这两个参数求得谐波的干扰强度系数m；假设谐波频谱对应函数值的实部和虚部分别设为er和ei；求出谐波对应的初相位
通过温度检测模块检测主板上的cpu、内存、显卡、网卡的温度参数；
中央控制模块调度稳定性测试模块对服务器的稳定性进行测试；
中央控制模块调度稳定性测试模块中，采用相位锁定值plv来计算各频段的电压信号在各个时间点上每两个通道之间的相位关系，具体的计算公式如下：
plv＝|<exp(j{φi(t)-φj(t)})>|；其中，φi(t)和φj(t)分别为电极i和j的瞬时相位；
信号的相位值采用希尔伯特变换来计算，具体公式如下：
k的每个元素kijt为在t时间点上第i个电极和第j个电极之间的plv值，矩阵为动态功能连接矩阵，它不仅包含不同电压通道两两之间的相位关系，还包含电压通道的空间信息和时间信息。
进一步，计算谐波在水平竖直两个方向上的频率和干扰强度系数，以及初相位，具体包括：
假设谐波频谱在频谱面上水平方向上的坐标为u1，在竖直方向上的频谱坐标为v1，求出水平方向的谐波频率为：
fx＝u1
在竖直方向上的谐波频率为：
fy＝v1
假设谐波频谱和全息电压数据零级频谱的模分别为e1和e0，则由这两个参数求得谐波的干扰强度系数为：
m＝2e1/(e0-2e1)
假设谐波频谱复数值对应的实部和虚部分别为er和ei，求出与谐波对应的初相位为：
式中“arg()”表示对复数取幅角。
利用所述参数构建谐波分布，具体包括：
利用上述公式fx＝u1、fy＝v1、m＝2e1/(e0-2e1)、
式中<>符号表示对所有电压数据取平均值，坐标x和y以电压数据为坐标单位。
进一步，中央控制模块调度稳定性测试模块中，采用相位锁定值plv来计算各频段的电压信号在各个时间点上每两个通道之间的相位关系，后还需进行：
逐个计算两个通道之间相位关系值的时域熵，得到每条边的信息熵，以度量电压信号功能网络各边时间域的复杂度；具体包括：
首先，将每个电压信号时间点数t的m×m的上三角矩阵各个plv值提取出来，得到一个(m*(m-1)/2)×t的二维矩阵；然后对(m*(m-1)/2)×t这个plv矩阵各条边计算信息熵，得到一个(m*(m-1)/2)×1的熵值矩阵。
进一步，待测主板温度检测方法包括：
(1)将待测主板满配cpu、内存条及pcie卡，并置于机箱中，同时将风扇满配置于机箱的进风口处，将服务器的工作负载加到100％，使各个部件处于最高功耗工作状态；
(2)建立传感器平面矩阵控制板，并将该传感器平面矩阵控制板置于主板的上方，所述传感器平面矩阵控制板上设有温度传感器；
(3)通过传感器平面矩阵控制板获取到温度矩阵信息，即对应主板平面区域的温度点信息，选定关键温度监测点；
(4)根据关键温度监测点的位置布局，重新在对应位置设置固定板载温度传感器，系统管理中只需获取对应的固定板载温度传感器信息，即可获取整个主板平面区域的温度信息；
(5)各个风扇转速控制策略根据固定板载温度传感器信息确定，根据风扇的个数，按照风道方向，将主板划分为与风扇个数对应的多个纵向区域，每个风道区域的风扇转速独立调节。
进一步，服务器稳定性测试方法包括：
首先，响应用户的输入操作对服务器测试过程中的测试参数进行设定；
其次，将用户设定的测试参数转换成该服务器中主板管理控制器能够识别的控制指令，并将该控制指令传送给该主板管理控制器，以使该服务器中的主板管理控制器能够根据该控制指令控制该服务器进行开/关机操作、监测测试过程中服务器的工作状态值，并将该服务器的工作状态值记录至一测试文件中；
然后，从该测试文件中获取服务器的开机次数，并在开机次数达到用户通过参数设置模块设定的次数时，发送一停止测试指令至主板管理控制器，该主板管理控制器根据该控制指令停止对该服务器的测试操作；
最后，获取该主板管理控制器记录的服务器工作状态值的测试文件，并通过分析该测试文件中的测试数据来判断该服务器的稳定性。
本发明另一目的在于提供一种实现所述服务器主板监测方法的计算机程序。
本发明另一目的在于提供一种实现所述服务器主板监测方法的信息数据处理终端。
本发明另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行所述的服务器主板监测方法。
本发明另一目的在于提供一种实现所述服务器主板监测方法的服务器主板监测系统，所述服务器主板监测系统包括：
供电模块，与中央控制模块连接，用于对服务器主板进行供电；
电压检测模块，与中央控制模块连接，用于检测服务器主板电压数据；
温度检测模块，与中央控制模块连接，用于通过温度传感器器检测主板上的cpu、内存、显卡、网卡的温度参数；
中央控制模块，与供电模块、电压检测模块、温度检测模块、稳定性测试模块、报警模块、数据存储模块、显示模块连接，用于控制各个模块正常工作；
稳定性测试模块，与中央控制模块连接，用于对服务器的稳定性进行测试；
报警模块，与中央控制模块连接，用于对检测的异常数据进行报警通知；
数据存储模块，与中央控制模块连接，用于通过存储器存储检测的数据信息；
显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器显示检测的数据信息。
本发明另一目的在于提供一种搭载所述服务器主板监测系统的网络服务器。
本发明的优点及积极效果为：
本发明通过温度检测模块保证了服务器温度控制系统的稳定运行，在实际主板的温度检测操作过程中，实现温度监测的区域化与动态实时化，实现服务器主板温度监检测的可靠性、安全性设计，对于服务器系统的可靠性设计具有重要意义；同时通过稳定性测试模块能够简单、方便的对服务器的稳定性进行测试。
使用电压检测模块内嵌的快速二维傅里叶变换算法对检测服务器主板电压数据并对服务器主板电压数据的傅里叶变换；谐波在检测服务器主板电压数据上是有一定偏置的正余弦周期性分布的函数，其傅里叶频谱函数值的模是三个对称分布的δ函数，其中一个在频谱面上的原点，另外两个关于原点对称分布；
由于δ函数是无限小的点，在频谱面上的谐波的频谱是三个很亮的点，零频的点在原点，另两个点对称分布在原点的两侧；先分析出只包含该亮点的大体区域，再用依次求最大值的算法寻找；用寻找最大值的方法得到谐波的非零频谱的水平和竖直方向的频谱坐标，分别设为u1和v1；再读出该像素频谱函数值，其实部和虚部分别设为er和ei，则该频谱的模为复数值的模e1＝|er+jei|，也就是该频谱的能量或强度；另一非零频谱坐标对称分布，频谱函数值相等，不用读取；同样，原点的频谱坐标为(0，0)，无需读取，但需要读取原点的频谱的函数值，这一函数值对应全息图的零级频谱，为正实数，设为e0；计算谐波在水平竖直两个方向上的频率和干扰强度系数：假设谐波频谱在频谱面上水平方向上的坐标为u1，在竖直方向上的频谱坐标为v1；求出水平方向的谐波频率和在竖直方向上的谐波频率fx和fy；假设谐波对应的非零频谱和全息图的零级频谱的函数值的模分别为e1和e0，则由这两个参数求得谐波的干扰强度系数m；假设谐波频谱对应函数值的实部和虚部分别设为er和ei；求出谐波对应的初相位
不需要设计滤波器，只利用零级傅里叶变换谱和谐波谱的能量关系和谐波谱的复数值即可。
本发明无需获得谐波对应频谱的范围。能够精确消除谐波成分，不会对原信息有任何影响。本发明不需要对滤波后的频谱数据进行逆傅里叶变换，可以使计算速度提高近60％。本发明利用能量关系获得谐波参数后，构建谐波强度分布，直接相减消掉谐波，计算简单。如果是连续记录的电压数据，只对进行一次傅里叶变换，求出谐波参数后，可以对多谐波的数据进行快速消除。
本发明计算出谐波参数后，反演出谐波强度分布，直接进行电压数据相减，完成谐波的消除。不需要对所有电压数据进行傅里叶变换和逆傅里叶变换，大大节省了计算时间。极大地减轻了处理的计算负担。本发明的电压数据信息首次利用频谱进行分析，提高了检测精度。
本发明通过采用相位同步分析方法、信息熵方法实现了对动态功能连接进行描述，由此大幅提高了电压分类准确率。本发明有效解决了电压信号数据分类准确率低的问题，适用于电压信号数据分类。同时利用同样处理方法，对温度信号进行处理，可获得准确的调控数据。
附图说明
图1是本发明实施提供的服务器主板监测方法流程图。
图2是本发明实施提供的服务器主板监测系统结构框图。
图中：1、供电模块；2、电压检测模块；3、温度检测模块；4、中央控制模块；5、稳定性测试模块；6、报警模块；7、数据存储模块；8、显示模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
如图1所示，本发明提供的一种服务器主板监测系统及监测方法包括以下步骤：
s101，通过供电模块对服务器主板进行供电；
s102，通过电压检测模块检测服务器主板电压数据；通过温度检测模块检测主板上的cpu、内存、显卡、网卡的温度参数；
s103，中央控制模块调度稳定性测试模块对服务器的稳定性进行测试；
s104，如果检测和测试异常，通过报警模块进行报警通知；
s105，通过数据存储模块存储检测的数据信息；并通过显示模块显示检测的数据信息。
如图2所示，本发明提供的服务器主板监测系统包括：供电模块1、电压检测模块2、温度检测模块3、中央控制模块4、稳定性测试模块5、报警模块6、数据存储模块7、显示模块8。
供电模块1，与中央控制模块4连接，用于对服务器主板进行供电；
电压检测模块2，与中央控制模块4连接，用于检测服务器主板电压数据；
温度检测模块3，与中央控制模块4连接，用于通过温度传感器器检测主板上的cpu、内存、显卡、网卡的温度参数；
中央控制模块4，与供电模块1、电压检测模块2、温度检测模块3、稳定性测试模块5、报警模块6、数据存储模块7、显示模块8连接，用于控制各个模块正常工作；
稳定性测试模块5，与中央控制模块4连接，用于对服务器的稳定性进行测试；
报警模块6，与中央控制模块4连接，用于对检测的异常数据进行报警通知；
数据存储模块7，与中央控制模块4连接，用于通过存储器存储检测的数据信息；
显示模块8，与中央控制模块4连接，用于通过显示器显示检测的数据信息。
本发明提供的温度检测模块3检测方法如下：
(1)将待测主板满配cpu、内存条及pcie卡，并置于机箱中，同时将风扇满配置于机箱的进风口处，将服务器的工作负载加到100％，使各个部件处于最高功耗工作状态；
(2)建立传感器平面矩阵控制板，并将该传感器平面矩阵控制板置于主板的上方，所述传感器平面矩阵控制板上设有温度传感器；
(3)通过传感器平面矩阵控制板获取到温度矩阵信息，即对应主板平面区域的温度点信息，选定关键温度监测点；
(4)根据关键温度监测点的位置布局，重新在对应位置设置固定板载温度传感器，系统管理中只需获取对应的固定板载温度传感器信息，即可获取整个主板平面区域的温度信息；
(5)各个风扇转速控制策略根据固定板载温度传感器信息确定，根据风扇的个数，按照风道方向，将主板划分为与风扇个数对应的多个纵向区域，每个风道区域的风扇转速独立调节。
本发明提供的稳定性测试模块5测试方法如下：
首先，响应用户的输入操作对服务器测试过程中的测试参数进行设定；
其次，将用户设定的测试参数转换成该服务器中主板管理控制器能够识别的控制指令，并将该控制指令传送给该主板管理控制器，以使该服务器中的主板管理控制器能够根据该控制指令控制该服务器进行开/关机操作、监测测试过程中服务器的工作状态值，并将该服务器的工作状态值记录至一测试文件中；
然后，从该测试文件中获取服务器的开机次数，并在开机次数达到用户通过参数设置模块设定的次数时，发送一停止测试指令至主板管理控制器，该主板管理控制器根据该控制指令停止对该服务器的测试操作；
最后，获取该主板管理控制器记录的服务器工作状态值的测试文件，并通过分析该测试文件中的测试数据来判断该服务器的稳定性。
下面结合具体分析对本发明作进一步描述。
本发明实施例提供的服务器主板监测方法，包括：
使用电压检测模块内嵌的快速二维傅里叶变换算法对检测服务器主板电压数据并对服务器主板电压数据的傅里叶变换；谐波在检测服务器主板电压数据上是有一定偏置的正余弦周期性分布的函数，其傅里叶频谱函数值的模是三个对称分布的δ函数，其中一个在频谱面上的原点，另外两个关于原点对称分布；由于δ函数是无限小的点，在频谱面上的谐波的频谱是三个很亮的点，零频的点在原点，另两个点对称分布在原点的两侧；先分析出只包含该亮点的大体区域，再用依次求最大值的算法寻找；用寻找最大值的方法得到谐波的非零频谱的水平和竖直方向的频谱坐标，分别设为u1和v1；再读出该像素频谱函数值，其实部和虚部分别设为er和ei，为频谱的能量或强度，则该频谱的模为复数值的模e1＝|er+jei|；另一非零频谱坐标对称分布，频谱函数值相等，不用读取；同样，原点的频谱坐标为(0，0)，无需读取，但需要读取原点的频谱的函数值，这一函数值对应全息图的零级频谱，为正实数，设为e0；计算谐波在水平竖直两个方向上的频率和干扰强度系数：假设谐波频谱在频谱面上水平方向上的坐标为u1，在竖直方向上的频谱坐标为v1；求出水平方向的谐波频率和在竖直方向上的谐波频率fx和fy；假设谐波对应的非零频谱和全息图的零级频谱的函数值的模分别为e1和e0，则由这两个参数求得谐波的干扰强度系数m；假设谐波频谱对应函数值的实部和虚部分别设为er和ei；求出谐波对应的初相位
通过温度检测模块检测主板上的cpu、内存、显卡、网卡的温度参数；
中央控制模块调度稳定性测试模块对服务器的稳定性进行测试；
中央控制模块调度稳定性测试模块中，采用相位锁定值plv来计算各频段的电压信号在各个时间点上每两个通道之间的相位关系，具体的计算公式如下：
plv＝|<exp(j{φi(t)-φj(t)})>|；其中，φi(t)和φj(t)分别为电极i和j的瞬时相位；
信号的相位值采用希尔伯特变换来计算，具体公式如下：
k的每个元素kijt为在t时间点上第i个电极和第j个电极之间的plv值，矩阵为动态功能连接矩阵，它不仅包含不同电压通道两两之间的相位关系，还包含电压通道的空间信息和时间信息。
计算谐波在水平竖直两个方向上的频率和干扰强度系数，以及初相位，具体包括：
假设谐波频谱在频谱面上水平方向上的坐标为u1，在竖直方向上的频谱坐标为v1，求出水平方向的谐波频率为：
fx＝u1
在竖直方向上的谐波频率为：
fy＝v1
假设谐波频谱和全息电压数据零级频谱的模分别为e1和e0，则由这两个参数求得谐波的干扰强度系数为：
m＝2e1/(e0-2e1)
假设谐波频谱复数值对应的实部和虚部分别为er和ei，求出与谐波对应的初相位为：
式中“arg()”表示对复数取幅角。
利用所述参数构建谐波分布，具体包括：
利用上述公式fx＝u1、fy＝v1、m＝2e1/(e0-2e1)、
式中<>符号表示对所有电压数据取平均值，坐标x和y以电压数据为坐标单位。
中央控制模块调度稳定性测试模块中，采用相位锁定值plv来计算各频段的电压信号在各个时间点上每两个通道之间的相位关系，后还需进行：
逐个计算两个通道之间相位关系值的时域熵，得到每条边的信息熵，以度量电压信号功能网络各边时间域的复杂度；具体包括：
首先，将每个电压信号时间点数t的m×m的上三角矩阵各个plv值提取出来，得到一个(m*(m-1)/2)×t的二维矩阵；然后对(m*(m-1)/2)×t这个plv矩阵各条边计算信息熵，得到一个(m*(m-1)/2)×1的熵值矩阵。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solidstatedisk(ssd))等
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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