伺服器機架系統的製作方法
2023-05-18 20:10:21 3
專利名稱：伺服器機架系統的製作方法
技術領域：
本發明是有關於一種伺服器，且特別是有關於一種伺服器機架系統。
背景技術：
圖1說明傳統伺服器機架的方塊示意圖。傳統機架100內部放置服務網絡交換機120和多臺伺服器110_1 110_n。伺服器110_1 110_n各自具有一個服務網絡埠(service network port),而這些服務網絡埠均連接至服務網絡交換機120。伺服器110_1 110_n通過服務網絡交換機120連接至網際網路(internet) 10。傳統機架100內部每臺伺服器各自管理內部的功耗與溫度，此傳統管理技術存在著節能效益不佳的課題。另一方面，每臺伺服器都是一個獨立的系統。每臺伺服器各自包含交流轉直流的電源供應器，以及用於散熱的多個小風扇。然而，數量眾多的電源供應器以及散熱小風扇會增加製造成本。
發明內容
本發明提供一種伺服器機架系統，通過網絡管理機架系統內的伺服器、風扇單元和電力供應單元。本發明實施例提出一種伺服器機架系統,包括第一網絡交換機(networkswitch)、多個伺服器、至少一電力供應單元(power supply unit)、多個風扇單元以及整合式管理模塊(Integrated Management Module, IMM)。第一網絡交換機I禹接一管理網絡。所述這些伺服器各自具有一基板管理控制器(baseboard managementcontroller,BMC)。所述這些基板管理控制器各自具有一管理網絡埠。所述這些基板管理控制器的管理網絡埠連接至該第一網絡交換機。該電力供應單元的管理網絡埠連接至該第一網絡交換機。所述這些風扇單元各自具有一管理網絡埠，所述這些風扇單元的管理網絡埠連接至該第一網絡交換機。該整合式管理模塊的一管理網絡埠連接至該第一網絡交換機。該整合式管理模塊經由該第一網絡交換機與所述這些伺服器的基板管理控制器、所述這些風扇單元和該電力供應單元通信，以獲取所述這些伺服器、所述這些風扇單元和該電力供應單元的運行狀態，或控制所述這些伺服器、所述這些風扇單元和該電力供應單元的運行。基於上述，本發明實施例所揭露的伺服器機架系統利用整合式管理模塊通過第一網絡交換機管理伺服器、風扇單元和電力供應單元的運行狀態，以取得較好的成本效益和節能效益。為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1說明傳統伺服器機架的方塊示意圖。圖2是依照本發明實施例說明一種伺服器機架系統的功能模塊示意圖。
圖3是依照本發明實施例說明圖2所示電力供應單元的功能模塊示意圖。圖4是依照本發明實施例說明圖2所示風扇單元的功能模塊示意圖。主要元件符號說明10:網際網路(服務網絡)20:管理網絡100:傳統機架110_1 110_n、220:伺服器120:服務網絡交換機200:伺服器機架系統210、260:網絡交換機
230:電力供應單元240:風扇單元250、270:整合式管理模塊310:電源背板311,411:控制器312、412:網絡界面卡320:電源供應器410:風扇控制板420:風扇
具體實施例方式本實施例將以配置在機架內的風扇單元和電力供應單元取代傳統伺服器內部的風扇與電源供應器，以利於集中管理電源和風扇，進而取得較好的成本效益和節能效益。例如，圖2是依照本發明實施例說明一種伺服器機架系統200的功能模塊示意圖。伺服器機架系統200包括第一網絡交換機(network switch) 210、多個伺服器220、至少一個電力供應單元(power supply unit) 230、多個風扇單元240、整合式管理模塊(IntegratedManagement Module, IMM) 250 以及第二網絡交換機 260。這些伺服器220各自還具有服務網絡埠。第二網絡交換機260(即服務網絡交換機)的多個網絡連接埠分別連接至這些伺服器220的服務網絡埠。其中，這些伺服器220經由該第二網絡交換機260提供服務至服務網絡10 (例如網際網路，internet)。這些伺服器220各自具有基板管理控制器(baseboard management controller,BMC)，而這些基板管理控制器各自具有管理網絡埠。基板管理控制器為伺服器的公知技術，故在此不予贅述。這些基板管理控制器的管理網絡埠各自連接至第一網絡交換機210的多個網絡連接埠其中之一。第一網絡交換機210(即管理網絡交換機)耦接管理網絡20。此管理網絡20可以是區域網絡(local area network, LAN),例如乙太網絡(Ethernet)等區域網絡。第一網絡交換機210可以是乙太網絡交換機或是其他區域網絡交換機。整合式管理模塊250的管理網絡埠連接至第一網絡交換機210。整合式管理模塊250經由第一網絡交換機210與這些伺服器220的基板管理控制器通信，以獲取這些伺服器220的運行狀態(例如伺服器內部溫度等運行狀態)，及/或控制這些伺服器220的運行(例如控制伺服器的開機與關機、軔體更新等運行)。伺服器機架系統200中配置至少一個電力供應單元230。電力供應單元230提供電能給伺服器機架系統200，例如供電給第一網絡交換機210、第二網絡交換機260、伺服器220、這些風扇單元240以及整合式管理模塊250。電力供應單元230具有管理網絡埠。電力供應單元230的管理網絡埠連接至第一網絡交換機210。整合式管理模塊250可以經由第一網絡交換機210與電力供應單元230通信，以獲取電力供應單元230的運行狀態，及/或控制電力供應單元230的運行。舉例而言，整合式管理模塊250可以經由第一網絡交換機210獲取伺服器機架系統200的相關功耗信息，例如獲取所有伺服器220的功耗量。根據該功耗信息，整合式管理模塊250經由第一網絡交換機210下達控制命令至電力供應單元230，以控制/調整電力供應單元230的電力輸出。圖3是依照本發明實施例說明圖2所示電力供應單元230的功能模塊示意圖。電力供應單元230包括電源背板(Power distribution board, F1DB) 310以及多個電源供應器320。請參照圖2與圖3，電源背板310的管理網絡埠連接至第一網絡交換機210。所述多個電源供應器320連接至電源背板310。這些電源供應器320依據電源背板310的控制而提供電力給伺服器機架系統200。其中，整合式管理模塊250下達控制命令經由第一網絡交換機210至電源背板310。電源背板310依據該控制命令去控制這些電源供應器320的輸出。於本實施例中，電源背板310包括控制器311與網絡界面卡(Network InterfaceCard, NIC) 312。控制器311可以通過網絡界面卡312與第一網絡交換機210接收整合式管理模塊250的控制命令。依據控制命令，控制器311通過總線(bus)對應控制這些電源供應器320。前述控制器311與電源供應器320之間的總線可以是電源管理總線(powermanagement bus, PMBUS)或其他總線。請參照圖2。伺服器機架系統200配置多個風扇單元240，例如圖2繪示七個風扇單元240。這些風扇單元240各自具有管理網絡埠。這些風扇單元240的管理網絡埠連接至該第一網絡交換機210。整合式管理模塊250可以經由第一網絡交換機210與這些風扇單元240通信，以獲取這些風扇單元240的運行狀態(例如偵測風扇轉速)，或控制這些風扇單元240的運行(例如調整風扇轉速)。舉例而言，整合式管理模塊250經由第一網絡交換機210訪問這些伺服器220的基板管理控制器，以獲取這些伺服器220的溫度值。依據這些伺服器220的溫度值，整合式管理模塊250經由第一網絡交換機210下達控制命令至這些風扇單元240，以控制/調整這些風扇單元240的風扇轉速。在一些實施例中，整合式管理模塊250依據這些伺服器220的溫度值查找「風扇控速表」。此風扇控速表紀錄著溫度值與風扇轉速的對應關係。因此，整合式管理模塊250可以從此風扇控速表得到這些風扇單元240的轉速值。依據這些風扇單元240的轉速值，整合式管理模塊250經由第一網絡交換機210下達控制命令至這些風扇單元240，以控制/調整這些風扇單元240的風扇轉速。圖4是依照本發明實施例說明圖2所示風扇單元240的功能模塊示意圖。風扇單元240包括風扇控制板410以及多個風扇420。請參照圖2與圖4，風扇控制板410的管理網絡埠連接至第一網絡交換機210。所述多個風扇420連接至風扇控制板410。整合式管理模塊250下達控制命令經由第一網絡交換機210至風扇控制板410。風扇控制板410依據該控制命令去控制這些風扇420的轉速。於本實施例中，風扇控制板410包括控制器411與網絡界面卡412。控制器411可以通過網絡界面卡412與第一網絡交換機210接收整合式管理模塊250的控制命令。依據控制命令，控制器411通過總線對應控制這些風扇420。前述控制器411與風扇420之間的總線可以是系統管理總線(System ManagementBus, SMBus)或其他總線。請參照圖2。第一網絡交換機210可以通過管理網絡20連接至遠程管理站。伺服器220、電力供應單元230和風扇單元240各自具有網絡界面卡。也就是說，伺服器220、電力供應單元230和風扇單元240各自具有互不相同的媒體存取控制(Media Access Control,MAC)地址與網際網路通訊協議(Internet Protocol, IP)地址。因此,遠程管理站可以通過第一網絡交換機210而與整合式管理模塊250、伺服器220、電力供應單元230和/或風扇單元240進行通信。關於利用MAC地址或IP位址進行通信乃屬於網絡通信領域的公知技術，故在此不予贅述其通信細節。因此，遠程管理站可以藉由訪問整合式管理模塊250來獲知電力供應單元230和/或風扇單元240的操作狀態。甚至，遠程管理站可以直接訪問電力供應單元230和/或風扇單元240，而不須經由整合式管理模塊250。在一些實施例中，由於伺服器機架系統200採用全網絡架構，因此伺服器機架系統200可以輕易的集中管理/更新機架內所有設備的固件(frmware)。例如，整合式管理模塊250存儲有所述這些伺服器220、該電力供應單元230和/或所述這些風扇單元240的安裝固件。所述安裝固件包含映像文件(Image)及/或更新軟體(updatesoftware)。當伺服器機架系統200啟動時，整合管理模塊250可以通過第一網絡交換機210讀取每一所述這些伺服器220、該電力供應單元230和/或所述這些風扇單元240的目前安裝固件的版本序號(或是其他版本資訊)，並且比對所述這些版本序號與存儲在整合式管理模塊250的安裝固件的版本序號是否一致。當不一致時，整合管理模塊250可以利用所述存儲在該整合式管理模塊250的安裝固件更新所述這些目前安裝固件。例如，整合式管理模塊250存儲有所述這些伺服器220的安裝固件。當伺服器機架系統200啟動時，整合管理模塊250可以通過第一網絡交換機210讀取每一所述這些伺服器220的目前安裝固件的版本序號，並且比對所述這些所述這些伺服器220內部目前安裝固件的版本序號與存儲在整合式管理模塊250的安裝固件的版本序號是否一致。假設整合管理模塊250發現第一號伺服器220內部目前安裝固件的版本較舊，而存儲在整合式管理模塊250的安裝固件的版本較新，整合管理模塊250可以利用較新的安裝固件更新第一號伺服器220內部較舊的目前安裝固件。在另一些實施例中，整合式管理模塊250中可以預先存儲有所述伺服器220、電力供應單元230和/或風扇單元240的標誌信息與機架中的位置(例如機架設備表)，以及管理網絡埠的對應關係。所述標誌信息可以包含MAC地址及/或編號(例如設備號、財產編號等)。系統運行時，整合式管理模塊250可以通過命令行接口(Command LineInterface,CLI)訪問第一網絡交換機210，獲取第一網絡交換機210生成的伺服器、電力供應單元和/或風扇單元MAC地址與管理網絡埠的對應關係，並根據所述伺服器、電力供應單元和/或風扇單元的標誌信息與機架中的位置以及管理網絡埠的對應關係，得到伺服器、電力供應單元和/或風扇單元的標誌信息與機架中的位置以及MAC地址的對應關係。例如，伺服器機架系統200是依照表I所示「機架設備表」配置網絡交換機、伺服器、電力供應單元、風扇單元等設備於機架中。舉例來說，根據表I所示機架設備表，第7號風扇單元放在機架後側的第37層，佔6層的高度。第I號伺服器在機架前側的第I層，佔I層的聞度。表1:機架設備表
權利要求
1.一種伺服器機架系統，包括: 一第一網絡交換機，該第一網絡交換機耦接一管理網絡； 多個伺服器，所述這些伺服器各自具有一基板管理控制器，所述這些基板管理控制器各自具有一管理網絡埠，所述這些管理網絡埠連接至該第一網絡交換機； 至少一電力供應單元，該電力供應單元的一管理網絡埠連接至該第一網絡交換機；多個風扇單元，所述這些風扇單元各自具有一管理網絡埠，所述這些風扇單元的管理網絡埠連接至該第一網絡交換機；以及 一整合式管理模塊，該整合式管理模塊的一管理網絡埠連接至該第一網絡交換機，該整合式管理模塊經由該第一網絡交換機與所述這些伺服器的基板管理控制器、所述這些風扇單元和該電力供應單元通信，以獲取所述這些伺服器、所述這些風扇單元和該電力供應單元的運行狀態，或控制所述這些伺服器、所述這些風扇單元和該電力供應單元的運行。
2.如權利要求1所述的伺服器機架系統，其特徵在於，該第一網絡交換機為乙太網絡交換機。
3.如權利要求1所述的伺服器機架系統，其特徵在於，所述這些伺服器各自具有一服務網絡埠，該伺服器機架系統更包括: 一第二網絡交換機，連接至所述這些伺服器的服務網絡埠，其中所述這些伺服器經由該第二網絡交換機提供服務至一網際網路。
4.如權利要求1所述的伺服器機架系統，其特徵在於，該第一網絡交換機通過該管理網絡連接至一遠程管理站，該遠程管理站通過該第一網絡交換機與該整合式管理模塊、所述這些伺服器、該電力供應單元和/或所述這些風扇單元通信。
5.如權利要求1所述的伺服器機架系統，其特徵在於，該整合式管理模塊經由該第一網絡交換機訪問所述這些伺服器的基板管理控制器以獲取所述這些伺服器的溫度值，並依據所述這些溫度值經由該第一網絡交換機下達控制命令至所述這些風扇單元，以控制所述這些風扇單元的轉速。
6.如權利要求5所述的伺服器機架系統，其特徵在於，該整合式管理模塊依據所述這些伺服器的溫度值查找一風扇控速表，得到所述這些風扇單元的轉速。
7.如權利要求1所述的伺服器機架系統，其特徵在於，該整合式管理模塊經由該第一網絡交換機獲取該伺服器機架系統的功耗，並根據該功耗，經由該第一網絡交換機下達控制命令至該電力供應單元，以控制該電力供應單元的電力輸出。
8.如權利要求1所述的伺服器機架系統，其特徵在於，該電力供應單元包括: 一電源背板，該電源背板的一管理網絡埠連接至該第一網絡交換機；以及 多個電源供應器，連接至該電源背板，所述這些電源供應器依據該電源背板的控制而提供電力給該伺服器機架系統； 其中該整合式管理模塊下達控制命令經由該第一網絡交換機至該電源背板，該電源背板依據該控制命令去控制所述這些電源供應器的輸出。
9.如權利要求1所述的伺服器機架系統，其特徵在於，該風扇單元包括: 一風扇控制板，該風扇控制板的一管理網絡埠連接至該第一網絡交換機；以及 多個風扇，連接至該風扇控制板，其中該整合式管理模塊下達控制命令經由該第一網絡交換機至該風扇控制板，該風扇控制板依據該控制命令去控制所述這些風扇的轉速。
10.如權利要求1所述的伺服器機架系統，其特徵在於，該整合式管理模塊中預先存儲有所述伺服器、電力供應單元和/或風扇單元的標誌信息與機架中的位置以及管理網絡埠的對應關係；系統運行時，該整合式管理模塊獲取該第一網絡交換機生成的伺服器、電力供應單元和/或風扇單元的媒體存取控制地址與管理網絡埠的對應關係，並根據所述伺服器、電力供應單元和/或風扇單元的標誌信息與機架中的位置以及管理網絡埠的對應關係，得到伺服器、電力供應單元和/或風扇單元的標誌信息與機架中的位置以及媒體存取控制地址的對應關係，該整合式管理模塊獲取所述媒體存取控制地址對應的伺服器、電力供應單元和/或風扇單元的網際網路通訊協議地址，並且利用所述網際網路通訊協議地址與特定機架位置上的伺服器、電力供應單元和/或風扇單元通信。
11.如權利要求10所述的伺服器機架系統，其特徵在於，所述伺服器、電力供應單元和/或風扇單元的標誌信息至少包括所述伺服器、電力供應單元和/或風扇單元的編號。
12.如權利要求10所述的伺服器機架系統，其特徵在於，該整合式管理模塊預先存儲有所述伺服器、電力供應單元和/或風扇單元的標誌信息與資產編號的對應關係，該整合式管理模塊根據所述伺服器、電力供應單元和/或風扇單元的標誌信息與機架中的位置以及媒體存取控制地址的對應關係，生成伺服器、電力供應單元和/或風扇單元的標誌信息、機架中的位置、媒體存取控制地址以及資產編號的對應關係，據此進行伺服器、電力供應單元和/或風扇單元的資產管理與資產定位。
13.如權利要求12所述的伺服器機架系統，其特徵在於，該整合式管理模塊更將所述伺服器、電力供應單元和/或風扇單元的標誌信息、機架中的位置、媒體存取控制地址以及資產編號的對應關係經由該第一網絡交換機上傳至一遠程管理站。
14.如權利要求1所述的伺服器機架系統，其特徵在於，更包括: 一備用整合式管理模塊，該備用整合式管理模塊的一管理網絡埠連接至該第一網絡交換機，其中當該整合式管理模塊失效時，該備用整合式管理模塊取代該整合式管理模塊的工作。
15.如權利要求1所述的伺服器機架系統，其特徵在於，該整合式管理模塊存儲有所述這些伺服器、該電力供應單元和/或所述這些風扇單元的安裝固件，當該伺服器機架系統啟動時，該整合管理模塊通過該第一網絡交換機讀取每一所述這些伺服器、該電力供應單元和/或所述這些風扇單元的目前安裝固件的版本序號，並且比對所述這些版本序號與存儲在該整合式管理模塊的安裝固件的版本序號是否一致，當不一致時，利用所述存儲在該整合式管理模塊的安裝固件更新所述這些目前安裝固件。
全文摘要
一種伺服器機架系統，包括管理網絡交換機、伺服器、電力供應單元、風扇單元以及整合式管理模塊。伺服器的基板管理控制器的管理網絡埠連接至管理網絡交換機。電力供應單元的管理網絡埠連接至管理網絡交換機。風扇單元的管理網絡埠連接至管理網絡交換機。整合式管理模塊的管理網絡埠連接至管理網絡交換機。整合式管理模塊經由管理網絡交換機與伺服器的基板管理控制器、風扇單元和電力供應單元通信，以獲取伺服器、風扇單元和電力供應單元的運行狀態，或控制伺服器、風扇單元和電力供應單元的運行。
文檔編號H04L12/02GK103138940SQ20111038387
公開日2013年6月5日 申請日期2011年11月28日 優先權日2011年11月28日
發明者王浩皓 申請人:英業達科技有限公司, 英業達股份有限公司