[發明專利]基于以太網菊花鏈通訊網絡拓撲的電源管理系統及方法

在審

• 申請號: 201811229519.1
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109067633A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 齊志慧;章人杰;李寅;李玉路;伍家蘭
• 申請（專利權）人: 泛亞電子工業(無錫)有限公司
• 主分類號: H04L12/44
• 分類號: H04L12/44;H04L12/10;H04L12/12
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

本發明公開了一種基于以太網菊花鏈通訊網絡拓撲的電源管理系統及方法，涉及PDU設備領域，本申請基于PDU設備的標準雙網口，將多個PDU設備通過網口依次連接，再通過交換機或路由器之類的網絡結點設備接入中央控制節點構成環形的結構，通過軟硬件協同工作，最終實現以太網雙向菊花鏈式網絡拓撲，采用這一結構能夠有效的增加PDU設備在菊花鏈網絡拓撲上的接入數量，增加網絡鏈路冗余，減少交換機或路由器之類的網絡結點設備的網口資源占用，節省通訊線纜物料及部署成本，實現機房用電設備電源管理控制的集中化、網絡化和精細化。

技術領域

本發明涉及PDU設備，尤其是一種基于以太網菊花鏈通訊網絡拓撲的電源管理系統及方法。

背景技術

目前智能PDU(Power Distribution Unit,電源配置單元)設備在大型數據中心機房的供電系統中應用廣泛，運營維護人員可以利用網絡通過PDU的以太網通訊接口，實現遠程監測和控制，通過配置相應的遠程電源管理軟件，對分布在各地的機房、機柜內的多臺設備用電狀況進行檢測、控制和管理，有效地節約人力成本。智能PDU的組網與智能化的電源管理解決方案的結合，讓用戶能夠更精確有效地監控耗電量、進行設備運行管控及機房環境監測，實現了機房用電設備電源管理控制的集中化、網絡化和精細化。目前智能PDU的組網主要有如下兩種，這兩種組網方式都存在一定的確定：

1、兩級總線方案，即將以太網作為一級總線接入一臺PDU設備，再由這臺PDU設備通過二級總線——RS485總線串聯多臺PDU設備。但受限于RS485總線的電氣特性，其通訊速率較低，能串聯節點數少。

2、以太網連接方案，近年來，以太網系統受到工業網絡的高度重視，用戶也不再滿足于RS232或RS485數據傳輸，而是要求采用以太網連接，當前部分PDU設備能通過網絡接入管理網絡，其所處的網絡通常采用星型拓撲結構，如圖1所示。星型拓撲結構的網絡屬于集中控制型網絡，在星形拓撲結構中，網絡中的各PDU設備采用點到點的方式通過交換機或路由器之類的網絡結點設備連接到一個中央控制節點。整個網絡由中央控制節點執行集中式通行控制管理，任何兩個PDU設備要進行通信都必須經過網絡結點設備至中央控制節點控制，為了使得每個PDU設備都能實現遠程控制，就要消耗寶貴的交換機或路由器網口資源，這將增加數據中心的建設成本。因此這種組網方式對交換機或路由器的依賴較大。

發明內容

本發明人針對上述問題及技術需求，提出了一種基于以太網菊花鏈通訊網絡拓撲的電源管理系統及方法，本申請基于PDU設備的標準雙網口，通過軟硬件協同工作，實現以太網雙向菊花鏈式網絡拓撲，實現機房用電設備電源管理控制的集中化、網絡化和精細化。

本發明的技術方案如下：

一種基于以太網菊花鏈通訊網絡拓撲的電源管理系統，該系統包括中央控制節點、網絡結點設備和N個PDU設備，網絡結點設備是交換機或路由器，2≤N≤64且N為正整數，每個PDU設備分別包括第一網口和第二網口，中央控制節點包括至少兩個網口；第i個PDU設備的第二網口連接第i+1個PDU設備的第一網口，i為參數，i≤N-1且i的起始值為1，第一個PDU設備的第一網口連接網絡結點設備的一個網口，第N個PDU設備的第二網口連接網絡結點設備的另一個網口，網絡結點設備連接至中央控制節點。

其進一步的技術方案為，每個PDU設備分別包括處理器、第一PHY芯片、第二PHY芯片、第一網口和第二網口，處理器包括RGMII接口和MII接口，處理器通過RGMII接口連接第一PHY芯片，第一PHY芯片連接第一網口，處理器通過MII接口連接第二PHY芯片，第二PHY芯片連接第二網口。

其進一步的技術方案為，處理器為ARM Cortex^TM-A5處理器。

一種基于以太網菊花鏈通訊網絡拓撲的電源管理方法，該方法用于上述電源管理系統中，該方法包括：