什么是熱插拔

　　日常生活中，我們會接觸不少的詞語知識，每個詞語都有它對應(yīng)的意思解釋，下面小編為大家整理了什么是熱插拔相關(guān)內(nèi)容，希望對大家有幫助。

　　熱插拔的介紹

　　熱插拔（hot-plugging或Hot Swap）功能就是允許用戶在不關(guān)閉系統(tǒng)，不切斷電源的情況下取出和更換損壞的硬盤、電源或板卡等部件，從而提高了系統(tǒng)對災(zāi)難的及時恢復(fù)能力、擴(kuò)展性和靈活性等，例如一些面向高端應(yīng)用的磁盤鏡像系統(tǒng)都可以提供磁盤的熱插拔功能。

　　具體用學(xué)術(shù)的說法就是：熱替換（Hot replacement）、熱添加（hot expansion）和熱升級（hot upgrade），而熱插拔最早出現(xiàn)在服務(wù)器領(lǐng)域，是為了提高服務(wù)器用性而提出的，在我們平時用的電腦中一般都有USB接口，這種接口就能夠?qū)崿F(xiàn)熱插拔。如果沒有熱插拔功能，即使磁盤損壞不會造成數(shù)據(jù)的丟失，用戶仍然需要暫時關(guān)閉系統(tǒng)，以便能夠?qū)τ脖P進(jìn)行更換，而使用熱插拔技術(shù)只要簡單的打開連接開關(guān)或者轉(zhuǎn)動手柄就可以直接取出硬盤，而系統(tǒng)仍然可以不間斷地正常運(yùn)行。

　　實(shí)現(xiàn)熱插拔需要有以下幾個方面支持：總線電氣特性、主板BIOS、操作系統(tǒng)和設(shè)備驅(qū)動。那么我們只要確定環(huán)境符合以上特定的環(huán)境，就可以實(shí)現(xiàn)熱插拔。目前的系統(tǒng)總線支持部分熱插拔技術(shù)，特別是從586時代開始，系統(tǒng)總線都增加了外部總線 的擴(kuò)展，因此這方面我們的顧慮可以消除。從1997年開始，新的BIOS中增加了即插即用功能的支持，雖然這種即插即用的支持并不代表完全的熱插拔支持，僅支持熱添加和熱替換，但這是我們熱插拔中使用最多的技術(shù)了，所以主板BIOS這個問題也可以克服了。在操作系統(tǒng)方面，從Windows95開始就開始支持即插即用，但對于熱插拔支持卻很有限，直到NT 4.0開始，微軟開始注意到NT操作系統(tǒng)將針對服務(wù)器領(lǐng)域，而這個領(lǐng)域中熱插拔是很關(guān)鍵的一個技術(shù)，所以操作系統(tǒng)中就增加了完全的熱插拔支持，并且這個特性一直延續(xù)到基NT技術(shù)的Windows 2000/XP操作系統(tǒng)，因此只要使用NT4.0以上的操作系統(tǒng)，熱插拔方面操作系統(tǒng)就提供了完備的支持。驅(qū)動方面，目前針對Windows NT，Novell的Netware，SCO UNIX的驅(qū)動都把熱插拔功能整合了進(jìn)去，只要選擇針對以上操作系統(tǒng)的驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)熱插拔的最后一個要素就具備了。

　　通常來說，一個完整的熱插拔系統(tǒng)包括熱插拔系統(tǒng)的硬件，支持熱插拔的軟件和操作系統(tǒng)，支持熱插拔的設(shè)備驅(qū)動程序和支持熱插拔的用戶接口。見下圖。

　　我們知道，在普通電腦里，USB（通用串行總線）接口設(shè)備和IEEE 1394接口設(shè)備等都可以實(shí)現(xiàn)熱插拔，而在服務(wù)器里可實(shí)現(xiàn)熱插拔的部件主要有硬盤、CPU、內(nèi)存、電源、風(fēng)扇、PCI適配器、網(wǎng)卡等。購買服務(wù)器時一定要注意哪些部件能夠?qū)崿F(xiàn)熱插拔，這對以后的工作至關(guān)重要。

　　功能特點(diǎn)

　　熱插拔（hot-plugging或Hot Swap）即帶電插拔，熱插拔功能就是允許用戶在不關(guān)閉系統(tǒng)，不切斷電源的情況下取出和更換損壞的硬盤、電源或板卡等部件，從而提高了系統(tǒng)對災(zāi)難的及時恢復(fù)能力、擴(kuò)展性和靈活性等，例如一些面向高端應(yīng)用的磁盤鏡像系統(tǒng)都可以提供磁盤的熱插拔功能。具體用學(xué)術(shù)的說法就是：熱替換（Hot replacement）、熱添加（hot expansion）和熱升級（hot upgrade）。熱插拔技術(shù)是實(shí)現(xiàn)電源連續(xù)運(yùn)行和不停機(jī)維護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)。對電源設(shè)備關(guān)鍵部件進(jìn)行冗余備份，并在不中斷系統(tǒng)工作的條件下更換出故障的電源和對系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容，是提高電源系統(tǒng)可靠性最有效的方法，因此電源的熱插拔技術(shù)受到越來越多的關(guān)注。

　　熱插拔功能在電源設(shè)計(jì)中是非常重要的。在采用故障容限電源架構(gòu)的應(yīng)用系統(tǒng)中，都要求帶有熱插拔功能以滿足零停機(jī)時間的要求。在熱插拔過程中，熱插拔功能要避免電壓、電流產(chǎn)生明顯波動。

　　熱插拔最早出現(xiàn)在服務(wù)器領(lǐng)域，是為了提高服務(wù)器易用性而提出的。在我們平時用的電腦中一般都有USB接口，這種接口就能夠?qū)崿F(xiàn)熱插拔。如果沒有熱插拔功能，即使磁盤損壞不會造成數(shù)據(jù)的丟失，用戶仍然需要暫時關(guān)閉系統(tǒng)，以便能夠?qū)τ脖P進(jìn)行更換。

　　而使用熱插拔技術(shù)只要簡單的打開連接開關(guān)或者轉(zhuǎn)動手柄就可以直接取出硬盤，而系統(tǒng)仍然可以不間斷地正常運(yùn)行。

　　原理介紹

　　根據(jù)熱插拔的定義，熱插拔應(yīng)該包括電源熱插拔和信號熱插拔兩方面。

　　要實(shí)現(xiàn)電源熱插拔，就是要將電源母線上的瞬態(tài)浪涌電流控制在比較低的水平。當(dāng)可更換電源模塊加入電源熱插拔設(shè)計(jì)時，電源母線上的瞬態(tài)浪涌電流被限制在一個較低的水平，同時也不會造成整個系統(tǒng)電壓下降，避免了熱插拔過程給電源系統(tǒng)帶來的危害，從而實(shí)現(xiàn)電源熱插拔的目的。

　　由此可見，電源熱插拔功能主要通過限流來實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)方法主要有兩種:一種是PTC電阻 (正溫度系數(shù)熱敏電阻) 限流，PTC電阻依靠本身的電流發(fā)熱改變阻抗， 從而降低電流的幅度，其缺點(diǎn)是反應(yīng)速度慢，而且長時間使用會影響使用壽命；另一種是MOS管通斷法，此方法反應(yīng)速度快，使用壽命長。

　　信號熱插拔的目的是將信號線與系統(tǒng)處理器進(jìn)行適當(dāng)“隔離”，并在模塊斷電之前終止一切通信。當(dāng)電源模塊沒有加入信號熱插拔設(shè)計(jì)時，信號線上產(chǎn)生瞬變電壓，可能導(dǎo)致系統(tǒng)通信異常。當(dāng)加入信號熱插拔設(shè)計(jì)后，瞬變電壓被限制在合理水平，并預(yù)先通知系統(tǒng)處理器終止通信任務(wù)，實(shí)現(xiàn)信號熱插拔。目前，信號熱插拔功能主要通過信號線串聯(lián)緩沖器來實(shí)現(xiàn)。

　　優(yōu)點(diǎn)

　　系統(tǒng)中加入熱插拔的好處包括：

　　在系統(tǒng)開機(jī)情況下將損壞的模塊移除，還可以在開機(jī)情況下做更新或擴(kuò)容而不影響系統(tǒng)操作。

　　由于熱插拔零件的可靠度提升，還可以將它們用做斷電器，而且因?yàn)闊岵灏文軌蜃詣踊謴?fù)，有很多熱插拔芯片為系統(tǒng)提供線路供電情況的信號，以便系統(tǒng)做故障分析，因此減少了成本。

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