CN116107817B - 一种vpx服务器双计算模块冗余工作方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法和***，本发明提出的VPX服务器双计算模块冗余工作方法能够提升VPX服务器的计算模块的工作稳定性；通过设置第一计算模块和第二计算模块，并于第一存储单元和第二存储单元分别存储主备分配值，且第一存储单元和第二存储单元内存储的主备分配值不相同，通过识别第一存储单元和第二存储单元内存储的主备分配值来确定第一计算模块和第二计算模块哪个为主计算模块，哪个为备计算模块，VPX服务器工作时仅通过主计算模块来执行计算任务，通过设置2个计算模块能够在出现异常情况时，使用备计算模块执行计算任务，从而实现冗余工作，大大提高VPX服务器的工作稳定性和可靠性。

Description

一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法和***

技术领域

本发明涉及VPX服务器技术领域，具体涉及一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法和***。

背景技术

VPX服务器，即基于VPX规范的服务器，是一种开放式架构，支持并独立于多处理器计算机***。现有VPX服务器通常设置有多个模块，包括电源模块、计算模块和管理模块；其中计算模块是VPX服务器的核心模块，用于提供计算服务。

目前，VPX服务器大量搭载于车辆等移动设备上使用，这对VPX服务器抗震动和抗损坏能力提出较高要求，即要求VPX服务器的计算模块具有优秀的工作稳定性；但现有的VPX服务器的计算模块的工作稳定性有待提升。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法和***，旨在解决现有的VPX服务器的计算模块的工作稳定性有待提升的问题。

本发明提出的技术方案为：

一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法，应用于VPX服务器；VPX服务器包括第一计算模块、第二计算模块和VPX底座；第一计算模块和第二计算模块通过VPX底座通信连接；第一计算模块包括第一处理器，以及与第一处理器通信连接的第一存储单元和第一FPGA单元；第二计算模块包括第二处理器，以及与第二处理器通信连接的第二存储单元和第二FPGA单元；所述方法，包括：

第一处理器获取存储于第一存储单元的主备分配值，并标记为第一分配值，然后将第一分配值存储于第一FPGA单元的寄存器中；

第二处理器获取存储于第二存储单元的主备分配值，并标记为第二分配值，然后将第二分配值存储于第二FPGA单元的寄存器中，其中，第一分配值和第二分配值不相同；

第一FPGA单元获取第一分配值，并通过VPX底座获取第二FPGA单元发送的第二分配值，并判断是否满足第一条件：第一分配值为第一预设值，且第二分配值为第二预设值；

若满足第一条件，第一处理器将第一计算模块标记为主计算模块，且第二处理器将第二计算模块标记为备计算模块；

若不满足第一条件，第一FPGA单元判断是否满足第二条件：第一分配值为第二预设值，且第二分配值为第一预设值；

若满足第二条件，第一处理器将第一计算模块标记为备计算模块，且第二处理器将第二计算模块标记为主计算模块。

优选的，所述第一处理器获取存储于第一存储单元的主备分配值，并标记为第一分配值，然后将第一分配值存储于第一FPGA单元的寄存器中，之前还包括：

第一处理器于第一存储单元写入主备分配值，并赋值为第一预设值；

第二处理器于第二存储单元写入主备分配值，并赋值为第二预设值。

优选的，所述第一处理器获取存储于第一存储单元的主备分配值，并标记为第一分配值，然后将第一分配值存储于第一FPGA单元的寄存器中，之前还包括：

第一FPGA单元获取当前时刻第一存储单元的剩余容量值，并标记为第一当前剩余容量值；

第二FPGA单元获取当前时刻第二存储单元的剩余容量值，并标记为第二当前剩余容量值，并发送至第一FPGA单元；

当第一当前剩余容量值小于第一预设容量值时，第一FPGA单元生成第一确定指令，并发送至第一处理器和第二FPGA单元，并通过第二FPGA单元发送至第二处理器；

第一处理器基于第一确定指令于第一存储单元写入主备分配值，并赋值为第二预设值；

第二处理器基于第一确定指令于第二存储单元写入主备分配值，并赋值为第一预设值；

当第二当前剩余容量值小于第二预设容量值时，第二FPGA单元生成第二确定指令，并发送至第二处理器和第一FPGA单元，并通过第一FPGA单元发送至第一处理器；

第一处理器基于第二确定指令于第一存储单元写入主备分配值，并赋值为第一预设值；

第二处理器基于第二确定指令于第二存储单元写入主备分配值，并赋值为第二预设值。

优选的，还包括：

第一处理器获取用户输入的将第一计算模块或第二计算模块作为主计算模块的的指定指令，并将指定指令发送至第二处理器；

当指定指令为确定第一计算模块为主计算模块时，第一处理器将存储于第一存储单元内的主备分配值赋值为第一预设值，且第二处理器将存储于第二存储单元内的主备分配值赋值为第二预设值；

当指定指令为确定第二计算模块为主计算模块时，第一处理器将存储于第一存储单元内的主备分配值赋值为第二预设值，且第二处理器将存储于第二存储单元内的主备分配值赋值为第一预设值。

优选的，第一计算模块还包括与第一处理器通信连接的第一网络单元；第二计算模块还包括与第二处理器通信连接的第二网络单元；第一网络单元和第二网络单元用于分别通信连接于外界设备；所述若满足第一条件，第一处理器将第一计算模块标记为主计算模块，且第二处理器将第二计算模块标记为备计算模块，之后还包括：

第一处理器控制第一网络单元与外界设备建立通信连接，且第二处理器控制第二网络单元与外界设备断开通信连接；

第一处理器通过第一网络单元获取来自外界设备的待计算数据，并标记为第一待计算数据；

第一处理器对第一待计算数据进行计算，以生成结果数据，并将结果数据通过第一网络单元发送至外界设备；

所述若满足第二条件，第一处理器将第一计算模块标记为备计算模块，且第二处理器将第二计算模块标记为主计算模块，之后还包括：

第一处理器控制第一网络单元与外界设备断开通信连接，且第二处理器控制第二网络单元与外界设备建立通信连接；

第二处理器通过第二网络单元获取来自外界设备的待计算数据，并标记为第二待计算数据；

第二处理器对第二待计算数据进行计算，以生成结果数据，并将结果数据通过第二网络单元发送至外界设备。

优选的，所述第一处理器控制第一网络单元与外界设备建立通信连接，且第二处理器控制第二网络单元与外界设备断开通信连接，包括：

第一处理器将第一网络单元的IP地址设置为第一预设地址，且第二处理器将第二网络单元的IP地址设置为第二预设地址，其中，外界设备仅与VPX服务器中的第一预设地址进行通信连接；

所述第一处理器控制第一网络单元与外界设备断开通信连接，且第二处理器控制第二网络单元与外界设备建立通信连接，包括：

第一处理器将第一网络单元的IP地址设置为第二预设地址，且第二处理器将第二网络单元的IP地址设置为第一预设地址。

优选的，所述第一处理器对第一待计算数据进行计算，以生成结果数据，并将结果数据通过第一网络单元发送至外界设备，之后还包括：

第一FPGA单元获取第一计算模块的工作状态信息，其中，第一计算模块的工作状态信息包括第一计算模块的实时温度、第一计算模块的实时电压值、第一计算模块的实时电流值、第一处理器的使用率和第一存储单元的剩余容量值；

第一FPGA单元基于第一计算模块的工作状态信息判断第一计算模块是否出现工作异常；

若是，第一处理器将第一计算模块标记为备计算模块，且第二处理器将第二计算模块标记为主计算模块。

优选的，第一计算模块还包括通信连接于第一处理器的第三网络单元；第二计算模块还包括通信连接于第二处理器的第四网络单元；第三网络单元和第四网络单元通过VPX底座通信连接；所述第一处理器将第一计算模块标记为备计算模块，且第二处理器将第二计算模块标记为主计算模块，之后还包括：

第一处理器将尚未进行计算的第一待计算数据通过第三网络单元和第四网络单元发送至第二处理器；

第二处理器对第一待计算数据进行计算，以生成结果数据，并将结果数据通过第二网络单元发送至外界设备；

第一处理器将尚未发送至外界设备的结果数据通过第三网络单元和第四网络单元发送至第二处理器；

第二处理器将来自第一处理器的结果数据通过第二网络单元发送至外界设备。

优选的，所述第一处理器将第一计算模块标记为备计算模块，且第二处理器将第二计算模块标记为主计算模块，之后还包括：

第二FPGA单元获取第二计算模块的工作状态信息，并基于第二计算模块的工作状态信息判断当第二计算模块被标记为主计算模块后的预设时长内是否出现工作异常；

若是，第二FPGA单元生成预警信息，并通过第二网络单元发送至预设智能终端。

本发明还提出一种VPX服务器双计算模块冗余工作***，包括VPX服务器；VPX服务器包括第一计算模块、第二计算模块和VPX底座；第一计算模块和第二计算模块通过VPX底座通信连接；第一计算模块包括第一处理器，以及与第一处理器通信连接的第一存储单元和第一FPGA单元；第二计算模块包括第二处理器，以及与第二处理器通信连接的第二存储单元和第二FPGA单元；所述***用于执行如上述中任一项所述的VPX服务器双计算模块冗余工作方法。

通过上述技术方案，能实现以下有益效果：

本发明提出的VPX服务器双计算模块冗余工作方法能够提升VPX服务器的计算模块的工作稳定性；通过设置第一计算模块和第二计算模块，并于第一存储单元和第二存储单元分别存储主备分配值，且第一存储单元和第二存储单元内存储的主备分配值不相同，通过识别第一存储单元和第二存储单元内存储的主备分配值来确定第一计算模块和第二计算模块哪个为主计算模块，哪个为备计算模块，VPX服务器工作时仅通过主计算模块来执行计算任务，通过设置2个计算模块能够在出现异常情况时，使用备计算模块执行计算任务，从而实现冗余工作，进而提高VPX服务器的计算模块的容错能力，大大提高VPX服务器的工作稳定性和可靠性，使VPX服务器具备更加广泛的使用场景；还能够有效减少VPX服务器在提供服务时的故障率，降低不必要的使用风险。

附图说明

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提出的一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法第一实施例的流程图；

图2为本发明提出的一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法中的VPX服务器的结构示意图；

图3为本发明提出的一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法中的VPX服务器的通信示意图；

图4为本发明提出的一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法中第一处理器与第一FPGA单元通信原理图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提出一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法和***。

如附图1-附图4所示，在本发明提出的一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法的第一实施例中，本VPX服务器双计算模块冗余工作方法应用于VPX服务器；VPX服务器包括第一计算模块、第二计算模块和VPX底座；第一计算模块和第二计算模块通过VPX底座通信连接；第一计算模块包括第一处理器，以及与第一处理器通信连接的第一存储单元和第一FPGA单元；第二计算模块包括第二处理器，以及与第二处理器通信连接的第二存储单元和第二FPGA单元；第一FPGA单元和第二FPGA单元通过VPX底座采用RS422总线（即UART总线）通信连接；第一处理器与第一FPGA单元通过PCIE接口连接，第二处理器与第二FPGA单元通过PCIE接口连接；第一计算模块用于运行桌面操作***（例如Linux操作***）；如附图2所示，第一存储单元包括第一存储芯片，第二存储单元包括第二存储芯片；第一处理器和第一FPGA单元通过CPU总线与第一存储芯片通信连接；第二处理器和第二FPGA单元通过CPU总线与第二存储芯片通信连接；本实施例包括如下步骤：

步骤S110：第一处理器获取存储于第一存储单元的主备分配值，并标记为第一分配值，然后将第一分配值存储于第一FPGA单元的寄存器中。

具体的，这里的存储于第一存储单元的主备分配值是用于表述第一计算模块为主计算模块或备计算模块的表述值。

步骤S120：第二处理器获取存储于第二存储单元的主备分配值，并标记为第二分配值，然后将第二分配值存储于第二FPGA单元的寄存器中，其中，第一分配值和第二分配值不相同。

具体的，这里的存储于第二存储单元的主备分配值是用于表述第二计算模块为主计算模块或备计算模块的表述值。

步骤S130：第一FPGA单元获取第一分配值，并通过VPX底座获取第二FPGA单元发送的第二分配值，并判断是否满足第一条件：第一分配值为第一预设值，且第二分配值为第二预设值。

具体的，例如第一预设值为1，第二预设值为2。

步骤S140：若满足第一条件，第一处理器将第一计算模块标记为主计算模块，且第二处理器将第二计算模块标记为备计算模块。

具体的，若第一分配值为1，且第二分配值为2，则确定第一计算模块为主计算模块（即第一计算模块执行计算任务），确定第二计算模块为备计算模块（即第二计算模块不执行计算任务）。

步骤S150：若不满足第一条件，第一FPGA单元判断是否满足第二条件：第一分配值为第二预设值，且第二分配值为第一预设值。

步骤S160：若满足第二条件，第一处理器将第一计算模块标记为备计算模块，且第二处理器将第二计算模块标记为主计算模块。

具体的，若第一分配值为2，且第二分配值为1，则确定第一计算模块为备计算模块（即第一计算模块不执行计算任务），确定第二计算模块为主计算模块（即第二计算模块执行计算任务）。

本发明提出的VPX服务器双计算模块冗余工作方法能够提升VPX服务器的计算模块的工作稳定性；通过设置第一计算模块和第二计算模块，并于第一存储单元和第二存储单元分别存储主备分配值，且第一存储单元和第二存储单元内存储的主备分配值不相同，通过识别第一存储单元和第二存储单元内存储的主备分配值来确定第一计算模块和第二计算模块哪个为主计算模块，哪个为备计算模块，VPX服务器工作时仅通过主计算模块来执行计算任务，通过设置2个计算模块能够在出现异常情况时，使用备计算模块执行计算任务，从而实现冗余工作，进而提高VPX服务器的计算模块的容错能力，大大提高VPX服务器的工作稳定性和可靠性，使VPX服务器具备更加广泛的使用场景；还能够有效减少VPX服务器在提供服务时的故障率，降低不必要的使用风险。

在本发明提出的一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法的第二实施例中，基于第一实施例，步骤S110，之前还包括如下步骤：

步骤S210：第一处理器于第一存储单元写入主备分配值，并赋值为第一预设值。

步骤S220：第二处理器于第二存储单元写入主备分配值，并赋值为第二预设值。

本实施例的目的在于于第一存储单元初始写入主备分配值，并赋值为第一预设值，并于第二存储单元初始写入主备分配值，并赋值为第二预设值，即默认将第一计算模块设置为主计算模块。

在本发明提出的一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法的第三实施例中，基于第一实施例，步骤S110，之前还包括如下步骤：

步骤S310：第一FPGA单元获取当前时刻第一存储单元的剩余容量值，并标记为第一当前剩余容量值。

步骤S320：第二FPGA单元获取当前时刻第二存储单元的剩余容量值，并标记为第二当前剩余容量值，并发送至第一FPGA单元。

步骤S330：当第一当前剩余容量值小于第一预设容量值（例如第一存储单元的总容量的5%）时，第一FPGA单元生成第一确定指令，并发送至第一处理器和第二FPGA单元，并通过第二FPGA单元发送至第二处理器。

步骤S340：第一处理器基于第一确定指令于第一存储单元写入主备分配值，并赋值为第二预设值。

具体的，即通过比较第一存储单元和第二存储单元的剩余容量值来确定哪个计算模块为初始的主计算模块，当第一当前剩余容量值小于预设容量值时，说明第一存储单元的剩余容量不足，需要将第二计算模块设置为主计算模块，并将第一计算模块设置为备计算模块。

步骤S350：第二处理器基于第一确定指令于第二存储单元写入主备分配值，并赋值为第一预设值。

步骤S360：当第二当前剩余容量值小于第二预设容量值（例如第二存储单元的总容量的5%）时，第二FPGA单元生成第二确定指令，并发送至第二处理器和第一FPGA单元，并通过第一FPGA单元发送至第一处理器。

步骤S370：第一处理器基于第二确定指令于第一存储单元写入主备分配值，并赋值为第一预设值。

步骤S380：第二处理器基于第二确定指令于第二存储单元写入主备分配值，并赋值为第二预设值。

具体的，当第二当前剩余容量值小于预设容量值时，说明第二存储单元的剩余空间不足，需要将将第一计算模块设置为主计算模块，将第二计算模块设置为备计算模块。

在本发明提出的一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法的第四实施例中，基于第二实施例，本实施例还包括如下步骤：

步骤S410：第一处理器获取用户输入的将第一计算模块或第二计算模块作为主计算模块的的指定指令，并将指定指令发送至第二处理器。

具体的，即用户可以通过输入模块输入指定指令，从而确定第一计算模块或第二计算模块为主计算模块。

步骤S420：当指定指令为确定第一计算模块为主计算模块时，不执行任何动作，因第二实施例中已经将第一计算模块设置为主计算模块。

步骤S430：当指定指令为确定第二计算模块为主计算模块时，第一处理器将存储于第一存储单元内的主备分配值赋值为第二预设值，且第二处理器将存储于第二存储单元内的主备分配值赋值为第一预设值。

本实施例的目的在于使用户可以自行确定第一计算模块或第二计算模块为主计算模块。

在本发明提出的一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法的第五实施例中，基于第四实施例，如附图2所示，第一计算模块还包括与第一处理器通信连接的第一网络单元，以及第一南桥；具体的，第一存储单元、第一FPGA单元和第一网络单元均通过PCIe总线直接通信连接于第一处理器；此外，也可以通过将第一处理器、第一存储单元、第一FPGA单元和第一网络单元均通信连接于第一南桥的方式来进行通信连接；第二计算模块还包括与第二处理器通信连接的第二网络单元，以及第二南桥；具体的，第二存储单元、第二FPGA单元和第二网络单元均通过PCIe总线直接通信连接于第二处理器；此外，也可以通过将第二处理器、第二存储单元、第二FPGA单元和第二网络单元均通信连接于第二南桥的方式来进行通信连接；第一网络单元和第二网络单元用于分别通信连接于外界设备；如附图3所示，第一存储单元和第一南桥之间通过SATA接口通信连接，第一处理器和第一南桥之间通过HT总线通信连接，第一FPGA单元和第一南桥之间通过PCIE接口通信连接；第二存储单元和第二南桥之间通过SATA接口通信连接，第二处理器和第二南桥之间通过HT总线通信连接，第二FPGA单元和第二南桥之间通过PCIE接口通信连接；步骤S140，之后还包括如下步骤：

步骤S510：第一处理器控制第一网络单元与外界设备建立通信连接，且第二处理器控制第二网络单元与外界设备断开通信连接。

具体的，即当第一计算模块为主计算模块时，第一处理器控制第一网络单元与外界设备建立通信连接，且第二处理器控制第二网络单元与外界设备断开通信连接。

步骤S520：第一处理器通过第一网络单元获取来自外界设备的待计算数据，并标记为第一待计算数据。

具体的，第一计算模块作为主计算模块开始执行计算任务，从而通过第一网络单元获取来自外界设备的待计算数据，并标记为第一待计算数据，以便于后续进行计算任务。

步骤S530：第一处理器对第一待计算数据进行计算，以生成结果数据，并将结果数据通过第一网络单元发送至外界设备。

步骤S160，之后还包括如下步骤：

步骤S550：第一处理器控制第一网络单元与外界设备断开通信连接，且第二处理器控制第二网络单元与外界设备建立通信连接。

步骤S560：第二处理器通过第二网络单元获取来自外界设备的待计算数据，并标记为第二待计算数据。

步骤S570：第二处理器对第二待计算数据进行计算，以生成结果数据，并将结果数据通过第二网络单元发送至外界设备。

具体的，第二计算模块作为主计算模块开始执行计算任务，从而通过第二网络单元获取来自外界设备的待计算数据，并标记为第二待计算数据，以便于后续进行计算任务。

在本发明提出的一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法的第六实施例中，基于第五实施例，步骤S510，包括如下步骤：

步骤S610：第一处理器将第一网络单元的IP地址设置为第一预设地址，且第二处理器将第二网络单元的IP地址设置为第二预设地址，其中，外界设备仅与VPX服务器中的第一预设地址进行通信连接。

具体的，本步骤给出了如何使第一计算模块和外界设备建立通信连接，且使第二计算模块和外界设备断开通信连接的具体方案，因外界设备仅与VPX服务器中的第一预设地址进行通信连接，故通过将第一网络单元的IP地址设置为第一预设地址，并将第二网络单元的IP地址设置为第二预设地址，这样即可使第一计算模块和外界设备建立通信连接，且使第二计算模块和外界设备断开通信连接。

步骤S550，包括如下步骤：

步骤S620：第一处理器将第一网络单元的IP地址设置为第二预设地址，且第二处理器将第二网络单元的IP地址设置为第一预设地址。

具体的，本步骤给出了如何使第二计算模块和外界设备建立通信连接，且使第一计算模块和外界设备断开通信连接的具体方案，因外界设备仅与VPX服务器中的第一预设地址进行通信连接，故通过将第一网络单元的IP地址设置为第二预设地址，并将第二网络单元的IP地址设置为第一预设地址，这样即可使第二计算模块和外界设备建立通信连接，且使第一计算模块和外界设备断开通信连接。

在本发明提出的一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法的第七实施例中，基于第五实施例，步骤S530，之后还包括如下步骤：

步骤S710：第一FPGA单元获取第一计算模块的工作状态信息，其中，第一计算模块的工作状态信息包括第一计算模块的实时温度、第一计算模块的实时电压值、第一计算模块的实时电流值、第一处理器的使用率和第一存储单元的剩余容量值。

步骤S720：第一FPGA单元基于第一计算模块的工作状态信息判断第一计算模块是否出现工作异常。

具体的，例如当第一计算模块的实时温度大于温度阈值，或第一计算模块的实时电压值大于电压阈值，或第一计算模块的实时电流值大于电流阈值，或第一处理器的使用率大于预设使用率，或第一存储单元的剩余容量值大于第一预设容量值，则确定第一计算模块是否出现工作异常。

若是，执行步骤S730：第一处理器将第一计算模块标记为备计算模块，且第二处理器将第二计算模块标记为主计算模块。

具体的，若第一计算模块出现工作异常，则自动将将第一计算模块标记为备计算模块，且将第二计算模块标记为主计算模块，从而切换主备计算模块，以保证VPX服务器的正常运行，异常状态发生到计算模块进行主备切换的时间在10ms内完成。

步骤S570，之后还包括如下步骤：

步骤S740：第二FPGA单元获取第二计算模块的工作状态信息，其中，第二计算模块的工作状态信息包括第二计算模块的实时温度、第二计算模块的实时电压值、第二计算模块的实时电流值、第二处理器的使用率和第二存储单元的剩余容量值。

步骤S750：第二FPGA单元基于第二计算模块的工作状态信息判断第二计算模块是否出现工作异常。

若是，执行步骤S760：第一处理器将第一计算模块标记为主计算模块，且第二处理器将第二计算模块标记为备计算模块。

具体的，若第二计算模块出现工作异常，则自动将将第二计算模块标记为备计算模块，且将第一计算模块标记为主计算模块，从而切换主备计算模块，以保证VPX服务器的正常运行。

此外，如附图3所示，本实施例的第一计算模块运行Linux操作***，本VPX服务器包括用户层、内核层和驱动层；其第一处理器与第一FPGA单元通信分别依靠用户层、内核层和硬件层来实现；用户层用于运行主备切换服务、工作状态服务和QT图形程序；内核层包括动态库和PCIE驱动；驱动层包括第一FPGA单元；其中，主备切换服务和工作状态服务在操作***启动后持续运行，其通信过程为通过调用动态库的方式调用PCIE驱动，从而发送给第一FPGA单元通信消息；QT图形程序用于观察第一FPGA单元获取的第一计算模块的工作状态信息，并且用于主动控制切换计算模块的主备模式。

同时，本实施例中的QT图形程序具有可获取或发送PCIE驱动的动态库，并能够将获取主备分配值及发送工作状态或数据封装为特定功能函数接口；即本实施例中的QT图形程序是具有定时发送工作状态及主备模式切换的服务程序；且即本实施例中的QT图形程序能够将工作状态设置为图形化可视，且能够使用户主动进行主备模式切换。

在本发明提出的一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法的第八实施例中，基于第七实施例，如附图2所示，第一计算模块还包括通信连接于第一处理器的第三网络单元（具体为第三网络单元通信连接于第一南桥）；第二计算模块还包括通信连接于第二处理器的第四网络单元（具体为第四网络单元通信连接于第二南桥）；第三网络单元和第四网络单元通过VPX底座的网络交换模块通信连接；步骤S730，之后还包括如下步骤：

步骤S810：第一处理器将尚未进行计算的第一待计算数据通过第三网络单元和第四网络单元发送至第二处理器。

具体的，实际应用中，也能通过第一FPGA单元和第二FPGA单元来传递数据节点，就是序列号关键节点信息，然后由备切为主的处理器通过网络传输的未计算数据，和FPGA传递的节点信息，接着运算。

步骤S820：第二处理器对第一待计算数据进行计算，以生成结果数据，并将结果数据通过第二网络单元发送至外界设备。

具体的，即第一计算模块降为备计算模块后，将尚未进行计算的第一待计算数据通过第三网络单元和第四网络单元发送至第二计算模块继续进行计算，生成结果数据后通过第二网络单元发送至外界设备。

步骤S830：第一处理器将尚未发送至外界设备的结果数据通过第三网络单元和第四网络单元发送至第二处理器。

步骤S840：第二处理器将来自第一处理器的结果数据通过第二网络单元发送至外界设备。

具体的，即第一计算模块降为备计算模块后，将尚未来得及发送至外界设备的结果数据通过第三网络单元和第四网络单元发送至第二计算模块，然后第二计算模块将接收到的结果数据通过第二网络单元发送至外界设备。

步骤S760，之后还包括如下步骤：

步骤S850：第二处理器将尚未进行计算的第二待计算数据通过第四网络单元和第三网络单元发送至第一处理器。

步骤S860：第一处理器对第二待计算数据进行计算，以生成结果数据，并将结果数据通过第一网络单元发送至外界设备。

具体的，即第二计算模块降为备计算模块后，将尚未进行计算的第二待计算数据通过第四网络单元和第三网络单元发送至第一计算模块继续进行计算，生成结果数据后通过第一网络单元发送至外界设备。

步骤S870：第二处理器将尚未发送至外界设备的结果数据通过第四网络单元和第三网络单元发送至第一处理器。

步骤S880：第一处理器将来自第二处理器的结果数据通过第一网络单元发送至外界设备。

具体的，即第二计算模块降为备计算模块后，将尚未来得及发送至外界设备的结果数据通过第四网络单元和第三网络单元发送至第一计算模块，然后第一计算模块将接收到的结果数据通过第一网络单元发送至外界设备。

在本发明提出的一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法的第九实施例中，基于第七实施例，所述VPX服务器还包括无线通信模块；第一计算模块和第二计算模块均与无线通信模块通信连接；步骤S730，之后还包括如下步骤：

步骤S910：第二FPGA单元获取第二计算模块的工作状态信息，并基于第二计算模块的工作状态信息判断当第二计算模块被标记为主计算模块后的预设时长（例如1分钟）内是否出现工作异常。

具体的，这里的工作状态信息包括温度、工作电压、第二处理器使用率和第二存储单元的存储空间。

若是，执行步骤S920：第二FPGA单元生成预警信息，并通过第二网络单元（采用snmp协议）发送至预设智能终端（例如手机）。

具体的，若第一计算模块因出现工作异常而切换为备计算模块，并将第二计算模块切换为主计算模块时，第二FPGA单元获取第二计算模块的工作状态信息，并基于第二计算模块的工作状态信息判断当第二计算模块被标记为主计算模块后的预设时长内是否出现工作异常，若出现工作异常，说明VPX服务器的2个技术模块均出现了工作异常，可能是外界环境导致的，需要生成预警信息，发送至预设智能终端，以及时提醒管理人员进行维护。

具体的，本实施例中，也可以通过无线通信单元来讲预警信息发送至预设智能终端。

在本发明提出的一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法的第十实施例中，基于第七实施例，步骤S720，之后还包括如下步骤：

若是，执行步骤S1010：第二FPGA单元获取第二计算模块的工作状态信息，并基于第二计算模块的工作状态信息判断第二计算模块是否出现工作异常。

步骤S1020：若第二计算模块出现工作异常，第一处理器不再接收来自外界设备的待计算数据，并对已经接收的第一待计算数据进行计算，以生成结果数据，并将结果数据通过第一网络单元发送至外界设备。

具体的，若第二计算模块也出现了工作异常，说明第一计算模块和第二计算模块均出现了工作异常，此时VPX服务器不再适合继续进行计算任务，则第一处理器不再接收来自外界设备的待计算数据，并对已经接收的第一待计算数据进行计算，以生成结果数据，并将结果数据通过第一网络单元发送至外界设备，即对已经接收的第一待计算数据继续进行计算，完成后不再进行计算任务。

步骤S1030：第一处理器控制第一网络单元和外界设备之间断开通信连接，且第二处理器控制第二网络单元和外界设备之间断开通信连接。

具体的，并控制控制第一网络单元和外界设备之间断开通信连接，且第二网络单元和外界设备之间断开通信连接，从而停止VPX服务器的计算服务器，待第一计算模块或第二计算模块不再出现工作异常后再启动计算任务。

本发明还提出一种VPX服务器双计算模块冗余工作***，本***包括VPX服务器；VPX服务器包括第一计算模块、第二计算模块和VPX底座；第一计算模块和第二计算模块通过VPX底座通信连接；第一计算模块包括第一处理器，以及与第一处理器通信连接的第一存储单元和第一FPGA单元；第二计算模块包括第二处理器，以及与第二处理器通信连接的第二存储单元和第二FPGA单元；所述***用于执行如上述中任一项所述的VPX服务器双计算模块冗余工作方法。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明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，计算机软件产品存储在一个存储介质（如ROM/RAM、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端（可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法，其特征在于，应用于VPX服务器；VPX服务器包括第一计算模块、第二计算模块和VPX底座；第一计算模块和第二计算模块通过VPX底座通信连接；第一计算模块包括第一处理器，以及与第一处理器通信连接的第一存储单元和第一FPGA单元；第二计算模块包括第二处理器，以及与第二处理器通信连接的第二存储单元和第二FPGA单元；所述方法，包括：

第一处理器获取存储于第一存储单元的主备分配值，并标记为第一分配值，然后将第一分配值存储于第一FPGA单元的寄存器中；

第二处理器获取存储于第二存储单元的主备分配值，并标记为第二分配值，然后将第二分配值存储于第二FPGA单元的寄存器中，其中，第一分配值和第二分配值不相同；

第一FPGA单元获取第一分配值，并通过VPX底座获取第二FPGA单元发送的第二分配值，并判断是否满足第一条件：第一分配值为第一预设值，且第二分配值为第二预设值；

若满足第一条件，第一处理器将第一计算模块标记为主计算模块，且第二处理器将第二计算模块标记为备计算模块；

若不满足第一条件，第一FPGA单元判断是否满足第二条件：第一分配值为第二预设值，且第二分配值为第一预设值；

若满足第二条件，第一处理器将第一计算模块标记为备计算模块，且第二处理器将第二计算模块标记为主计算模块；

所述第一处理器获取存储于第一存储单元的主备分配值，并标记为第一分配值，然后将第一分配值存储于第一FPGA单元的寄存器中，之前还包括：

第一FPGA单元获取当前时刻第一存储单元的剩余容量值，并标记为第一当前剩余容量值；

第二FPGA单元获取当前时刻第二存储单元的剩余容量值，并标记为第二当前剩余容量值，并发送至第一FPGA单元；

当第一当前剩余容量值小于第一预设容量值时，第一FPGA单元生成第一确定指令，并发送至第一处理器和第二FPGA单元，并通过第二FPGA单元发送至第二处理器；

第一处理器基于第一确定指令于第一存储单元写入主备分配值，并赋值为第二预设值；

第二处理器基于第一确定指令于第二存储单元写入主备分配值，并赋值为第一预设值；

当第二当前剩余容量值小于第二预设容量值时，第二FPGA单元生成第二确定指令，并发送至第二处理器和第一FPGA单元，并通过第一FPGA单元发送至第一处理器；

第一处理器基于第二确定指令于第一存储单元写入主备分配值，并赋值为第一预设值；

第二处理器基于第二确定指令于第二存储单元写入主备分配值，并赋值为第二预设值。

2.根据权利要求1所述的一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法，其特征在于，所述第一处理器获取存储于第一存储单元的主备分配值，并标记为第一分配值，然后将第一分配值存储于第一FPGA单元的寄存器中，之前还包括：

第一处理器于第一存储单元写入主备分配值，并赋值为第一预设值；

第二处理器于第二存储单元写入主备分配值，并赋值为第二预设值。

3.根据权利要求2所述的一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法，其特征在于，还包括：

第一处理器获取用户输入的将第一计算模块或第二计算模块作为主计算模块的指定指令，并将指定指令发送至第二处理器；

当指定指令为确定第二计算模块为主计算模块时，第一处理器将存储于第一存储单元内的主备分配值赋值为第二预设值，且第二处理器将存储于第二存储单元内的主备分配值赋值为第一预设值。

4.根据权利要求3所述的一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法，其特征在于，第一计算模块还包括与第一处理器通信连接的第一网络单元；第二计算模块还包括与第二处理器通信连接的第二网络单元；第一网络单元和第二网络单元用于分别通信连接于外界设备；所述若满足第一条件，第一处理器将第一计算模块标记为主计算模块，且第二处理器将第二计算模块标记为备计算模块，之后还包括：

第一处理器控制第一网络单元与外界设备建立通信连接，且第二处理器控制第二网络单元与外界设备断开通信连接；

第一处理器通过第一网络单元获取来自外界设备的待计算数据，并标记为第一待计算数据；

第一处理器对第一待计算数据进行计算，以生成结果数据，并将结果数据通过第一网络单元发送至外界设备；

所述若满足第二条件，第一处理器将第一计算模块标记为备计算模块，且第二处理器将第二计算模块标记为主计算模块，之后还包括：

第一处理器控制第一网络单元与外界设备断开通信连接，且第二处理器控制第二网络单元与外界设备建立通信连接；

第二处理器通过第二网络单元获取来自外界设备的待计算数据，并标记为第二待计算数据；

第二处理器对第二待计算数据进行计算，以生成结果数据，并将结果数据通过第二网络单元发送至外界设备。

5.根据权利要求4所述的一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法，其特征在于，所述第一处理器控制第一网络单元与外界设备建立通信连接，且第二处理器控制第二网络单元与外界设备断开通信连接，包括：

第一处理器将第一网络单元的IP地址设置为第一预设地址，且第二处理器将第二网络单元的IP地址设置为第二预设地址，其中，外界设备仅与VPX服务器中的第一预设地址进行通信连接；

所述第一处理器控制第一网络单元与外界设备断开通信连接，且第二处理器控制第二网络单元与外界设备建立通信连接，包括：

第一处理器将第一网络单元的IP地址设置为第二预设地址，且第二处理器将第二网络单元的IP地址设置为第一预设地址。

6.根据权利要求4所述的一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法，其特征在于，所述第一处理器对第一待计算数据进行计算，以生成结果数据，并将结果数据通过第一网络单元发送至外界设备，之后还包括：

第一FPGA单元获取第一计算模块的工作状态信息，其中，第一计算模块的工作状态信息包括第一计算模块的实时温度、第一计算模块的实时电压值、第一计算模块的实时电流值、第一处理器的使用率和第一存储单元的剩余容量值；

第一FPGA单元基于第一计算模块的工作状态信息判断第一计算模块是否出现工作异常；

若是，第一处理器将第一计算模块标记为备计算模块，且第二处理器将第二计算模块标记为主计算模块。

7.根据权利要求6所述的一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法，其特征在于，第一计算模块还包括通信连接于第一处理器的第三网络单元；第二计算模块还包括通信连接于第二处理器的第四网络单元；第三网络单元和第四网络单元通过VPX底座通信连接；所述第一处理器将第一计算模块标记为备计算模块，且第二处理器将第二计算模块标记为主计算模块，之后还包括：

第一处理器将尚未进行计算的第一待计算数据通过第三网络单元和第四网络单元发送至第二处理器；

第二处理器对第一待计算数据进行计算，以生成结果数据，并将结果数据通过第二网络单元发送至外界设备；

第一处理器将尚未发送至外界设备的结果数据通过第三网络单元和第四网络单元发送至第二处理器；

第二处理器将来自第一处理器的结果数据通过第二网络单元发送至外界设备。

8.根据权利要求6所述的一种VPX服务器双计算模块冗余工作方法，其特征在于，所述第一处理器将第一计算模块标记为备计算模块，且第二处理器将第二计算模块标记为主计算模块，之后还包括：

第二FPGA单元获取第二计算模块的工作状态信息，并基于第二计算模块的工作状态信息判断当第二计算模块被标记为主计算模块后的预设时长内是否出现工作异常；

若是，第二FPGA单元生成预警信息，并通过第二网络单元模块发送至预设智能终端。

9.一种VPX服务器双计算模块冗余工作***，其特征在于，包括VPX服务器；VPX服务器包括第一计算模块、第二计算模块和VPX底座；第一计算模块和第二计算模块通过VPX底座通信连接；第一计算模块包括第一处理器，以及与第一处理器通信连接的第一存储单元和第一FPGA单元；第二计算模块包括第二处理器，以及与第二处理器通信连接的第二存储单元和第二FPGA单元；所述***用于执行如权利要求1-8中任一项所述的VPX服务器双计算模块冗余工作方法。

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