一種機櫃式伺服器的製作方法

2023-04-27 03:53:26

本發明涉及計算機技術領域，特別涉及一種機櫃式伺服器。

背景技術：

隨著信息技術的發展，對數據存儲的需求越來越大，一方面，可通過研製出更大容量的硬碟以滿足需求，另一方面，可通過研製出支持更多硬碟數量的存儲設備，現階段，通常使用一種機櫃式存儲伺服器來存儲大數據。

在傳統的機櫃式伺服器中，機櫃內部劃分有多個1U高度的安裝區域，每一個1U高度的安裝區域內，部署有一個伺服器節點。每一個伺服器節點包括：一個節點託架、包括12塊3.5英寸硬碟的前端硬碟陣列、主板、風扇模組及相應的供電單元；其中，硬碟陣列安裝在節點託盤的第一端，主板安裝在節點託盤的中部，供電單元和風扇模組安裝在節點託盤的第二端。

傳統的機櫃式伺服器中，每一個伺服器節點中的節點託盤中僅安裝一個前端硬碟陣列，在機櫃內部的每一個1U高度的安裝區域內安裝一個伺服器節點之後，每一個安裝區域依然存在大量的剩餘空間。未能合理利用機櫃的內部空間，導致機櫃式伺服器的存儲容量相對較小。

技術實現要素：

本發明實施例提供了一種機櫃式伺服器，可提高機櫃式伺服器的存儲容量。

第一方面，本發明提供了一種機櫃式伺服器，包括：機櫃及至少一個伺服器節點，其中，所述機櫃內部劃分有至少一個1U高度的安裝區域，每一個所述1U高度的安裝區域內均安裝有一個所述伺服器節點；

每一個所述伺服器節點，包括：節點託架、前端硬碟陣列、後端硬碟陣列、主板、供電單元和風扇模組；

所述前端硬碟陣列安裝在所述節點託架的第一端；

所述主板、所述供電單元均安裝在所述節點託架的中部；

所述後端硬碟陣列和所述風扇模組安裝在所述節點託架的第二端。

優選地，

所述風扇模組安裝在所述節點託架的第二端的中部區域；

所述後端硬碟陣列，包括：第一硬碟陣列和第二硬碟陣列；其中，

所述第一硬碟陣列安裝在所述風扇模組的第一側；

所述第二硬碟陣列安裝在所述風扇模組的第二側。

優選地，

所述前端硬碟陣列，包括：一塊第一硬碟背板，以及插接在所述第一硬碟背板上的12塊3.5英寸硬碟；

所述第一硬碟陣列，包括：一塊第二硬碟背板，以及插接在所述第二硬碟背板上的2塊2.5英寸硬碟；

所述第二硬碟陣列，包括：一塊第三硬碟背板，以及插接在所述第三硬碟背板上的2塊2.5英寸硬碟。

優選地，

所述第一硬碟背板水平安裝在所述節點託架的第一端；

所述第二硬碟背板垂直安裝在所述節點託架的第二端的左側區域；

所述第三硬碟背板垂直安裝在所述節點託架的第二端的右側區域。

優選地，

所述主板水平安裝在所述節點託架的中部；

所述第一硬碟背板、所述第二硬碟背板和所述第三硬碟背板分別與所述主板相連。

優選地，所述供電單元插接在所述主板上。

優選地，

所述供電單元，包括：兩塊1600W電源模塊和一個電源板；

所述電源板插接在所述主板上；

兩個所述電源模塊分別插接在電源板上，實現冗餘供電。

優選地，

所述風扇模組，包括：設定數量個尺寸大於100mm的系統風扇。

優選地，

還包括：至少一組導軌；其中，每一組所述導軌中的第一導軌設置在所述機櫃的左側壁板上，每一組所述導軌中的第二導軌設置在所述機櫃的右側壁板上；

每一個所述節點託架分別與一組所述導軌相連；

每一個所述節點託架可在外力作用下，通過對應連接的導軌進入所述機櫃內部，或，由所述機櫃的內部抽出。

本發明實施例提供了一種機櫃式伺服器，在機櫃內部的每一個伺服器節點中，通過將前端硬碟陣列安裝到節點託架的第一端，將主板和供電單元均安裝到節點託架的中部，且在節點託架的第二端安裝風扇模組和後端硬碟陣列。如此，則實現在機櫃內部每一個1U高度的安裝區域內擴展安裝1個硬碟陣列，可提高機櫃式伺服器的存儲容量。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明一實施例提供的一種機櫃式伺服器的結構示意圖；

圖2是本發明一實施例提供的另一種機櫃式伺服器的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例，基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

如圖1所示，本發明實施例提供了一種機櫃式伺服器，其特徵在於，包括：機櫃10及至少一個伺服器節點20，其中，所述機櫃1內部劃分有至少一個1U高度的安裝區域，每一個所述1U高度的安裝區域內均安裝有一個所述伺服器節點20；

每一個所述伺服器節點20，包括：節點託架201、前端硬碟陣列202、後端硬碟陣列203、主板204、供電單元205和風扇模組206；

所述前端硬碟陣列202安裝在所述節點託架201的第一端；

所述主板204、所述供電單元205均安裝在所述節點託架201的中部；

所述後端硬碟陣列202和所述風扇模組206安裝在所述節點託架201的第二端。

本發明上述實施例中，在機櫃內部的每一個伺服器節點中，通過將前端硬碟陣列安裝到節點託架的第一端，將主板和供電單元均安裝到節點託架的中部，且在節點託架的第二端安裝風扇模組和後端硬碟陣列。如此，則實現在機櫃內部每一個1U高度的安裝區域內擴展安裝1個硬碟陣列，可提高機櫃式伺服器的存儲容量。

應當理解的是，節點託架可以是具有相應形狀及結構的機箱。

進一步的，為了確保能夠對主板以及各個硬碟陣列進行有效的散熱，如圖2所示，本發明一個實施例中，所述風扇模組206安裝在所述節點託架201的第二端的中部區域；

所述後端硬碟陣列203，包括：第一硬碟陣列2031和第二硬碟陣列2032；其中，

所述第一硬碟陣列2031安裝在所述風扇模組206的第一側；

所述第二硬碟陣列2032安裝在所述風扇模組206的第二側。

本發明上述實施例中，後端硬碟陣列的第一硬碟陣列和第二硬碟陣列分別安裝在風扇模組的兩側，使得風扇模組可驅動散熱氣流快速流經前端硬碟陣列、主板、供電打單元、第一硬碟陣列及第二硬碟陣列，提高散熱氣流與前端硬碟陣列、主板、供電單元、第一硬碟陣列和第二硬碟陣列的熱交換效率。

本發明一個優選實施例中，所述前端硬碟陣列202，包括：一塊第一硬碟背板，以及插接在所述第一硬碟背板上的12塊3.5英寸硬碟；

所述第一硬碟陣列2031，包括：一塊第二硬碟背板，以及插接在所述第二硬碟背板上的2塊2.5英寸硬碟；

所述第二硬碟陣列2032，包括：一塊第三硬碟背板，以及插接在所述第三硬碟背板上的2塊2.5英寸硬碟。

舉例來說，機櫃內部劃分為16個1U高度的安裝區域，每一個安裝區域內部署一個伺服器節點。那麼，傳統的機櫃式伺服器中，則可以包括12*16＝192塊3.5英寸硬碟，按照每一塊3.5英寸硬碟的存儲容量是1T計算，傳統的機櫃式伺服器的存儲容量可達192T；本發明實施例提供的機櫃式伺服器中，可以包括192塊3.5英寸硬碟，以及包括64個2.5英寸硬碟，按照每一塊3.5英寸硬碟的存儲容量是1T、每一塊2.5英寸硬碟的存儲容量是0.5T計算，本發明實施例提供的機櫃式伺服器的存儲容量可到達224T，遠高於傳統的機櫃式伺服器的存儲容量。

為了使散熱氣流能夠更好的與各個硬碟陣列中的硬碟進行熱交換，本發明一個實施例中，所述第一硬碟背板水平安裝在所述節點託架201的第一端；

所述第二硬碟背板垂直安裝在所述節點託架201的第二端的左側區域；

所述第三硬碟背板垂直安裝在所述節點託架201的第二端的右側區域。

本發明上述實施例中，第一硬碟背板水平安裝在節點託盤的第一端，使得各個3.5英寸硬碟可以垂直插接到第一硬碟背板上，散熱氣流可通過各個3.5英寸硬碟之間的間隙流向主板所在的安裝區域流動，流經相鄰兩塊3.5英寸硬碟之間的間隙的散熱氣流，則可與相鄰兩塊3.5英寸硬碟之間進行熱交換，實現對相鄰兩塊3.5英寸硬碟進行散熱。

本發明上述實施例中，第二硬碟背板垂直安裝在節點託架的第二端的左側區域；且第三硬碟背板垂直安裝在節點託架的第二端的右側區域。那麼，每一塊2.5英寸硬碟則可相應的水平插接到第二硬碟背板或第三硬碟背板上，流經主板及供電單元所在區域的散熱氣流可在不需要轉向的情況下直接流經相鄰兩塊2.5英寸硬碟之間的間隙，到達相鄰兩塊2.5英寸之間的散熱氣流，由於風扇模組工作時其附近存在壓力差，使得到達相鄰兩塊2.5英寸之間的散熱氣流可在壓力差的作用下快速流出相鄰兩塊2.5英寸硬碟之間的間隙，實現對相鄰兩塊2.5英寸硬碟進行散熱。

進一步的，為了使散熱氣流能夠在流經主板所在區域時，僅發生較小轉向即可經過主板所在的區域，併到達後端硬碟陣列所在的安裝區域，本發明一個實施例中，所述主板204水平安裝在所述節點託架201的中部；

所述第一硬碟背板、所述第二硬碟背板和所述第三硬碟背板分別與所述主板204相連。

本發明上述實施例中，主板水平安裝在節點託架的中部，由於主板水平安裝時，其在豎直方向上佔用的空間遠小於1U高度，使得經過第一硬碟陣列中相鄰兩塊3.5英寸硬碟之間的間隙流過來的散熱氣流僅發生較小的轉向即可快速流達後端硬碟陣列所在區域，提高散熱效果。同時，第一硬碟背板、第二硬碟背板和第三硬碟背板分別與主板相連，可實現各個硬碟與主板之間的信號及供電進行對接。

本發明一個實施例中，所述供電單元205插接在所述主板204上。由於主板水平安裝時，其安裝區域對應在豎直方向上佔用的空間遠小於1U高度，因此，通過將供電單元插接到主板上，可實現剩餘空間的合理利用。

本發明一個優選實施例中，所述供電單元205，包括：兩塊1600W電源模塊和一個電源板；

所述電源板插接在所述主板204上；

兩個所述電源模塊分別插接在電源板上，實現冗餘供電。

本發明上述實施例中，供電單元具體可以包括兩塊1600W電源模塊和一個電源板，電源板插接在主板上，且兩個電源模塊分別插接在電源板上，即可實現利用兩個電源模塊通過電源板向主板冗餘供電。通過利用兩塊電源模塊實現1+1冗餘供電，各個硬碟陣列以及風扇模塊均從主板上取點，則每個電源模塊可以各自分擔主板、風扇模塊、前端硬碟陣列和後端硬碟陣列的總功耗；比如，主板、風扇模塊、前端硬碟陣列和後端硬碟陣列的總功耗為1400W，兩個電源模塊正常工作時，各自分擔700W的功耗，即每個電源模塊輸出功率為700W，當其中一個電源模塊故障時，另一個電源模塊將承擔主板、前端硬碟陣列、後端硬碟陣列及風扇模塊1400W的總功耗，即該電源模塊的輸出功率為1400W。當然，兩個電源模塊1+1冗餘供電時，電源模塊的輸出功率包括但不限於1600W，只要確保單個電源模塊的輸出功率能夠滿足主板、前端硬碟陣列、後端硬碟陣列及風扇模塊的總功耗即可，防止主板、前端硬碟陣列、後端硬碟陣列或風扇模塊因供電不足而導致整個伺服器發生掉電。需要說明的是，也可以使用其他供電方法，比如單個電源模塊供電或n+1冗餘供電，n+1冗餘供電即設置一個備用電源模塊，當任一正常供電的電源模塊出現故障時，立刻啟用該備用電源模塊代替故障電源模塊向電源板供電。

進一步的，為了提高散熱效果，本發明一個實施例中，所述風扇模組206，包括：設定數量個尺寸大於100mm的系統風扇。具體地，多個尺寸大於100mm的系統風扇可以風扇牆的形式形成風扇模組，形成的風扇牆能夠提供較大的驅動力以驅動散熱氣流快速流動，提高主板、硬碟陣列以及供電單元的散熱效果。

進一步的，為了方便對機櫃內部的伺服器節點進行維護，本發明一個實施例中，還包括：至少一組導軌；其中，每一組所述導軌中的第一導軌設置在所述機櫃10的左側壁板上，每一組所述導軌中的第二導軌設置在所述機櫃10的右側壁板上；

每一個所述節點託架201分別與一組所述導軌相連；

每一個所述節點託架201可在外力作用下，通過對應連接的導軌進入所述機櫃10內部，或，由所述機櫃10的內部抽出。

綜上所述，本發明各個實施例至少具有如下有益效果：

1、本發明一實施例中，在機櫃內部的每一個伺服器節點中，通過將前端硬碟陣列安裝到節點託架的第一端，將主板和供電單元均安裝到節點託架的中部，且在節點託架的第二端安裝風扇模組和後端硬碟陣列。如此，則實現在機櫃內部每一個1U高度的安裝區域內擴展安裝1個後端硬碟陣列，可提高機櫃式伺服器的存儲容量。

2、本發明一實施例中，第一硬碟背板水平安裝在節點託盤的第一端，使得各個3.5英寸硬碟可以垂直插接到第一硬碟背板上，散熱氣流可通過各個3.5英寸硬碟之間的間隙流向主板所在的安裝區域流動，流經相鄰兩塊3.5英寸硬碟之間的間隙的散熱氣流，則可與相鄰兩塊3.5英寸硬碟之間進行熱交換，實現對相鄰兩塊3.5英寸硬碟進行散熱。

3、本發明一個實施例中，第二硬碟背板垂直安裝在節點託架的第二端的左側區域，且第三硬碟背板垂直安裝在節點託架的第二端的右側區域。那麼，每一塊2.5英寸硬碟則可相應的水平插接到第二硬碟背板或第三硬碟背板上，流經主板及供電單元所在區域的散熱氣流可在不需要轉向的情況下直接流經相鄰兩塊2.5英寸硬碟之間的間隙，到達相鄰兩塊2.5英寸之間的散熱氣流，由於風扇模組工作時其附近存在壓力差，使得到達相鄰兩塊2.5英寸之間的散熱氣流可在壓力差的作用下快速流出相鄰兩塊2.5英寸硬碟之間的間隙，實現對相鄰兩塊2.5英寸硬碟進行散熱。

4、本發明一實施例中，一方面，主板水平安裝在節點託架的中部，使得經過第一硬碟陣列中相鄰兩塊3.5英寸硬碟之間的間隙流過來的散熱氣流僅發生較小的轉向即可快速流達後端硬碟陣列所在區域，提高散熱效果。另一方面，供電單元插接在水平安裝的主板上，可實現剩餘空間的合理利用。同時，第一硬碟背板、第二硬碟背板和第三硬碟背板分別與主板相連，可實現各個硬碟與主板之間的信號及供電進行對接。

5、本發明一實施例中，通過利用兩塊電源模塊實現1+1冗餘供電，各個硬碟陣列以及風扇模塊均從主板上取點，則每個電源模塊可以各自分擔主板、風扇模塊、前端硬碟陣列和後端硬碟陣列的總功耗。當任一正常供電的電源模塊出現故障時，另一個電源模塊依然可以提供相應的電源，以使主板、風扇模塊、前端硬碟陣列及後端硬碟陣列繼續正常工作。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個〃·····」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同因素。

最後需要說明的是：以上所述僅為本發明的較佳實施例，僅用於說明本發明的技術方案，並非用於限定本發明的保護範圍。凡在本發明的精神和原則之內所做的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發明的保護範圍內。