CN101287342A - 用于叶片服务器系统机架的适配器叶片 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于叶片服务器系统机架的适配器叶片。系统机架包括多个机架凹格，这些机架凹格设置成用于接收单个的普通服务器叶片或适配器叶片。适配器叶片可以选择地固定多个紧凑叶片，例如叶片PC。适配器叶片包括叶片锁，用于使适配器叶片选择地从机架凹格释放，其中，在适配器叶片的所述多个适配器凹格的任一个中存在紧凑叶片机壳将防止锁可被操作而释放适配器叶片。优选是，紧凑叶片包括沿叶片的上边缘或下边缘布置的锁，用于从适配器凹格选择地释放紧凑叶片机壳。优选是，适配器叶片还包括插入机构，该插入机构布置成用于当紧凑叶片固定在所述多个适配器凹格的任一个内时使各紧凑叶片作为单独节点与服务器界面电子连通。

Description

用于叶片服务器系统机架的适配器叶片

技术领域

本发明涉及一种用于高效储存和操作计算机部件例如叶片(blade)服务器和叶片PC的装置。

背景技术

多个计算机服务器通常合并在一个数据中心中并安装在机架中，以便高效利用空间。因此，服务器和下部结构布置在管理者容易够到的范围内。IBM eServer BladeCenter是紧凑服务器结构的一个实例(IBM和BladeCenter是International Business  MachinesCorporation，Armonk，New York注册的商标)。叶片服务器机架通常有多个凹格(bay)，该凹格接收和固定叶片服务器。服务器凹格通常根据标准尺寸来制造，以便可靠并可操作地接收叶片服务器。例如，标准的19英寸机架可以容纳多个宽度为1.75英寸(44.45mm)的“1U”(一个单元)叶片服务器。

锁定机构用于将服务器叶片固定在机架的凹格内。锁定机构包括释放杆，该释放杆可由用户操作，以便使得叶片服务器能够从凹格(它预先安装在该凹格内)中取出。通常，相对较大的释放杆安装在叶片服务器的、靠近位于各凹格前部的端部的一侧。释放杆的设计受到叶片服务器的尺寸和凹格的尺寸的限制。当释放杆太大时，可能会不希望地减少可用于服务器部件的空间，并可能至少引起一些气流限制。当释放杆太小时，它可能有可用性问题，例如有不充分的物理接近或杠杆作用。

因此，还需要用于固定和管理计算机部件(例如叶片服务器)的改进的方法和装置。还希望有容易使用且不会限制气流的装置。还希望使装置在可以安装的计算机部件类型上有灵活性，同时防止这些部件不合适地安装或释放。

发明内容

本发明提供了一种装置，它包括系统机架，该系统机架有多个机架凹格，其中，各机架凹格设置成用于选择地固定叶片。适配器叶片设置成选择地固定在所述多个机架凹格中的任一个中，其中，适配器叶片包括多个适配器凹格，各适配器凹格设置成用于选择地固定紧凑叶片。叶片锁用于使适配器叶片选择地从机架凹格释放，其中，在适配器叶片的所述多个适配器凹格的任一个中存在紧凑叶片将防止锁可被操作而释放适配器叶片。

优选是，叶片锁沿叶片的上边缘或下边缘来布置。而且，叶片锁可以包括：杆，该杆可枢轴转动地固定在适配器叶片上；以及在系统机架上的匹配锁元件，其中，杆的一些部分必须进入空的适配器凹格，以便使杆从匹配锁元件释放，这样，适配器叶片可以从机架凹格中取出。可选择地，杆包括凸出部件，且匹配锁元件为狭槽。最优选是，适配器叶片包括沿适配器叶片的上边缘布置的叶片锁和沿适配器叶片的下边缘布置的叶片锁。

装置还可以包括服务器接口，例如中间板或底板，布置成用于当服务器叶片固定在机架凹格中时与服务器叶片电子连通。插入机构可以包含在适配器叶片中，并布置成用于当紧凑叶片固定在任意适配器凹格内时与紧凑叶片电子连通。插入机构使得各紧凑叶片作为单独节点而与服务器接口电子连通。优选是，紧凑叶片是叶片PC、叶片PC的伙伴卡或者叶片服务器。

由下面的说明和附后的权利要求可以清楚本发明的其它实施例、方面和优点。

附图说明

图1是装有多个叶片服务器系统机架的数据中心的局部正视图。

图2是叶片服务器机架的透视图，该叶片服务器机架有多个叶片服务器，这些叶片服务器可滑动地插入形成于机架中的凹格内。

图3是从图2的凹格中取出的普通叶片服务器的透视图。

图4是与系统机架12中的凹格16对齐的适配器叶片35的透视图。

图5是适配器叶片的透视图，该适配器叶片可滑动地插入机架凹格内，并能够接收多达两个紧凑叶片。

图6是适配器叶片的局部剖视图，其中有局部插入的紧凑叶片。

图7是系统机架的局部透视图，更详细地表示了本发明的适配器叶片锁。

图7A是图7的适配器叶片锁的“拉片”杆的透视图。

图7B是系统机架的局部侧视图，表示了由于紧凑叶片置于适配器叶片中而穿过系统机架中的狭槽凸出的凸轮。

图7C是系统机架的另一局部侧视图，表示了杆可以用于怎样方便地取出完全插入的适配器叶片的机械优点。

具体实施方式

本发明提供了一种具有多个凹格的系统机架。各机架凹格设置成用于接收单个普通服务器叶片或者一个适配器叶片，该适配器叶片自身设置成用于接收多个紧凑叶片。优选是，所述多个紧凑叶片中每一个可以设置为处理系统的不同节点。因此，这时多个紧凑叶片可以安装在与单个普通服务器叶片兼容或者设计成用于单个普通服务器叶片的机架凹格中。可以获得多种不同的有用和有利的系统机架结构。例如，紧凑叶片可以设置为服务器，从而使两个或更多服务器能够装配至单个机架凹格中。或者，紧凑叶片可以设置为“客户叶片”或“叶片PC”，从而使局部桌面PC由可支架安装的叶片PC来有效代替。因此，这时两个或更多叶片PC或其它紧凑叶片类型可以安装在单个服务器凹格中。当布置在适配器凹格中的紧凑叶片之一设置为叶片PC时，布置在相同适配器叶片的适配器凹格中的另一紧凑叶片可以设置为叶片PC的伙伴卡(companion card)。

一个实施例包括具有多个机架凹格的系统机架，各机架凹格设置为用于接收和固定叶片。具体地说，各凹格可以选择地固定普通服务器叶片或者适配器叶片。适配器叶片可以选择地固定多个紧凑叶片。优选是，适配器叶片利用适配器叶片锁而选择地固定在凹格中。然后，一个或多个紧凑叶片可以插入适配器叶片中。叶片锁优选是也用于选择地将各紧凑叶片固定在适配器叶片中。在适配器叶片中存在紧凑叶片将与相邻机架锁的运动干涉，以便防止当紧凑叶片固定在适配器凹格中时意外地将适配器叶片从系统机架中除去。

系统机架还防止用户意外地操作“错误”释放机构。例如，用户将不能利用释放杆(而不是适配器叶片锁)来除去各紧凑叶片。系统机架还防止用户以不正确的顺序操作系统机架。例如，当在紧凑叶片与计算机系统的其它部件电子连通时除去适配器叶片时，计算机系统可能受损或破坏。因为适配器叶片锁不能在安装了紧凑叶片的情况下释放，因此用户必须在开锁和除去适配器叶片之前首先断开两个紧凑叶片。

图1是装有支架系统10的数据中心20的正视图。数据中心20包括通气系统19和用于控制环境参数(例如温度和湿度)的其它源，用于使支架系统10合适地起作用。数据中心20可由系统管理者通过入口通道22而进入。支架系统10包括支承六个机壳12的支架11。多个服务器叶片14可滑动和可取出地布置在各系统机架12中。支承附加系统机架的附加支架系统也可以位于数据中心20中。支架系统10提供了用于多个服务器叶片14的有组织、高效和高密度的结构。服务器叶片14通常通过一个或多个网络来连接，或者集中提供机器人处理系统。数据中心20例如可以通过用于处理在操作中使用的数据的组织来保持。数据中心20可以向用户组提供多种服务和功能，例如向办公楼中的雇员，他们通过LAN而与支架系统10中的服务器叶片14连接，和/或数据中心可以通过因特网而向更遥远网络的用户提供多种服务和功能。

图2是一种系统机架12的透视图，该系统机架12有可滑动插入的服务器叶片14。服务器叶片14选择地固定在系统机架12中，并通常形成网络，尽管布局可以有很大变化，如本领域已知。一个服务器叶片14只表示局部装入凹格16中。该服务器叶片14包括单独的服务器叶片机壳15，该服务器叶片机壳15装有处理器复合体，包括一个或多个CPU、存储器模块、PCI卡、风扇和硬盘驱动器。参考图2的平移坐标轴(x、y和z)，凹格16在横向(x轴)平移和垂直(z轴)平移方面基本限制了服务器叶片14，但是可通过用户而沿y轴方向运动而进出该凹格16。凹格16还旋转限制了服务器叶片14，将它的方位固定成与相邻服务器叶片14基本平行的关系。因此，系统机架12将服务器叶片14限制为固定间隔且面与面对齐。根据服务器叶片14怎样紧密装配在凹格16中，可以在服务器叶片14和凹格16之间有很小程度的横向、垂直或旋转“游隙”，而不会对服务器叶片14的大致固定间隔和平行对齐有较大影响。

图3是从图2的凹格16中取出的普通服务器叶片14的透视图。服务器叶片14可以使用本领域已知的锁24而固定在凹格16中。锁24包括在服务器叶片机壳15的纵向侧部25上的释放杆26。当布置在凹格16中时，服务器叶片14与服务器接口(未示出)电子连通。该连接通常通过形成于叶片14的端部上的连接器而形成，该连接器导入凹格中。服务器接口使得服务器叶片14能够作为节点而与处理系统或网络交接，通常与服务器操作系统和其它网络硬件和软件的支持相结合。在形成网络时，节点可以统称为具有它自身的处理位置的网络装置。每个节点有唯一的网络地址，例如数据链路控制(DLC)地址或介质存取控制(MAC)地址。在本实施例中的节点通常为服务器叶片、紧凑叶片或具有处理器复合体的其它硬件装置，例如客户叶片或客户叶片伙伴卡，尽管其它网络装置例如打印机也可以设置为节点。

图4是与系统机架12中的凹格16对齐的适配器叶片35的透视图。适配器叶片35设置成滑入凹格16中，并以大致与图3中的服务器叶片14相同的方式选择地固定在凹格16中。尽管确切的锁定机构可以不同，但是适配器叶片35有与服务器叶片兼容的总体尺寸，以便装配在凹格16中，该适配器叶片35还有兼容的电子连接器，通常在适配器叶片的前端，以便以与图3中的服务器叶片14类似的方式与装置例如中间板连接。

锁60布置在适配器叶片35的露出端的顶部和底部，用于当完全置于凹格16中时将适配器叶片35选择地固定在机架12内。当凸出部件66穿过形成于系统机架12中的狭槽61伸出时，锁60固定。尽管当适配器叶片35在凹格16外部时紧凑叶片可以滑动地插入适配器凹格38中，但是在本实施例中的适配器叶片35设计成在将紧凑叶片32、34(图5中所示)插入适配器叶片35中之前“空”地(即没有紧凑叶片)插入凹格16中。优选是，锁60设计成防止在安装紧凑叶片时意外地将适配器叶片35取出。因此，本实施例需要在将紧凑叶片插入适配器叶片35中之前首先将适配器叶片35插入和锁定在凹格16中。适配器叶片锁60将在下面进一步介绍。

图5是适配器叶片35和两个紧凑叶片32、34的透视图。适配器叶片35插入和锁定在系统机架12的凹格中，其中，在适配器叶片35前端上的连接器通过连接器29而与底板31电子连通。适配器叶片35可滑动地接收两个紧凑叶片32、34。紧凑叶片32、34是分开的硬件装置，它们各有处理器复合体，该处理器复合体可以包括一个或多个CPU、存储器模块、PCI卡和硬盘驱动器。紧凑叶片32、34可以设置为服务器，不过它们相对于普通服务器叶片的紧凑尺寸相应限制了它们的组成。因此，紧凑叶片32、34可以适于设置为单用户PC，它通常需要比普通服务器更少的处理功率和组成。当设置为单用户PC时，紧凑叶片可以称为“客户叶片”或“叶片PC”。

紧凑叶片32、34可以独立地定位在适配器凹格38中或从该适配器凹格38中取出(也见图4)。在图5中，紧凑叶片32表示为局部插入适配器叶片35的顶部凹格38中，另一紧凑叶片34表示为完全插入适配器叶片35中。优选是，适配器叶片35有与图3的服务器叶片14类似的形状因素，因此，当布置在机架凹格16中时，适配器叶片类似于普通服务器叶片而被限制。因此，适配器叶片35可以选择地由与普通服务器叶片机壳相同的一些部件构成和/或使用这些部件。因此，机架凹格16在横向(x轴)平移和垂直(x轴)平移方面基本限制适配器叶片，但是适配器叶片可通过用户而沿y轴方向运动而进出凹格16。凹格16还旋转限制适配器叶片，将它的方位固定成与在相邻凹格中的其它服务器叶片或适配器叶片基本平行。因此，系统机架12将适配器叶片35和包含的紧凑叶片32、34限制为与相邻服务器叶片或适配器叶片成固定间隔和面与面对齐。可以在适配器叶片和凹格16之间有很小程度的横向、垂直或旋转“游隙”，而不会对大致固定间隔和平行对齐有较大影响。

叶片释放机构80布置在各紧凑叶片32、34上，用于当完全置于适配器叶片凹格38中时将各紧凑叶片32、34选择地固定在适配器叶片35中。叶片释放机构80的操作与用于将普通服务器叶片14选择地固定在凹格16中的普通释放机构24类似。不过，并不是直接锁定在系统机架12上，而是紧凑叶片32、34锁定在适配器叶片上。例如，锁80可以选择地伸入形成于适配器叶片凹格38中的狭槽81中。

图6是局部插入适配器叶片35中的紧凑叶片32、34的局部剖视图。适配器叶片壳体和紧凑叶片机壳的一部分被除去，以便显示适配器叶片中的插入机构40和紧凑叶片模块32、34的一些电子部件。插入机构40是使各紧凑叶片32、34与普通服务器接口(例如图5的底板31)电子连接的装置。插入机构40利用一个或多个连接器27而与普通服务器接口或底板连接器29连接，该连接器27选择地提供对插入机构的结构支承或限制。在本发明的一个方面，插入机构40用作多装置适配器，使得各紧凑叶片32、34能够作为分开节点而与普通服务器接口连接。因此，两个客户叶片(或者紧凑叶片的一些其它组合，例如用于零售环境的客户叶片和该紧凑叶片的伙伴卡)这时可以作为分开的节点而与处理系统连接，尽管它们位于公共机架凹格16中，该机架凹格16以前只容纳被连接为单个节点的单个服务器叶片。

插入机构40包括用于连接第一紧凑叶片32的第一紧凑叶片接口42以及用于连接第二紧凑叶片34的第二紧凑叶片界面44。硬件接口42、44可以包括一个或多个刚性连接器，但是还可以包括电缆或其它类型的连接件。插入机构40可以位于适配器叶片35上，这样，适配器叶片35运动至凹格16中的动作将使插入机构40与普通服务器接口连接。例如，当适配器叶片35插入凹格16中至完全放置位置时，在插入机构40上的连接器27与在中间板或底板31上的连接器29连接(也见图5)。连接器42、44的第一和第二紧凑叶片接口定位成与适配器凹格38对齐，这样，在紧凑叶片32、34前端的相应匹配连接器39、41能够进行连接。第一紧凑叶片32滑入上部适配器凹格38中的动作将使得第一紧凑叶片32的连接器39与第一硬件接口42连接，而第二紧凑叶片34滑入下部适配器凹格38中的动作将使得第二紧凑叶片34的连接器41与第二硬件接口44连接。

图7是适配器叶片锁60的透视图。图7至图7C提供了与锁60的操作有关的附加详细情况。系统机架12有多个“1U”类型机壳凹格16。各机壳凹格16可以接收普通服务器叶片或本发明的适配器叶片35。适配器叶片35表示为(通过适配器叶片锁60而)完全装入和固定在一个机架凹格16中。紧凑叶片32还(通过叶片释放机构80)而完全装入和固定在完全装入和固定的适配器叶片35的适配器凹格中。尽管图中未示出，紧凑叶片34可以类似地置于和固定在完全放置和固定的适配器叶片35中。

图7A是具有“拉片”类型杆62的适配器叶片锁60的透视图。在杆62上的孔68的尺寸可以设置成容纳用户的一个或多个手指，以便提供用于使得用户将适配器叶片35从机壳凹格16中取出的普通手柄。杆62通过枢轴销64而可枢轴转动地支承在适配器叶片35上。杆62还包括凸出部件66，在本实施例中，该凸出部件66是具有斜边缘67的凸轮66。当适配器叶片35在杆62处于水平位置时插入凹格16中时，斜边缘67将撞上机架12的唇缘75(见图7)。假定适配器叶片35为空的，当插入机架凹格16中时(即紧凑叶片32、34还没有插入适配器叶片35中)，杆62自由地枢转，这样，斜边缘对唇缘75的任何碰撞都将向下推动凸轮66，以便提供用于使适配器叶片35进一步插入至凹格74内的完全放置位置的间隙。

当紧凑叶片32随后运动至适配器叶片35内的完全放置位置时(如图7中所示)，紧凑叶片32撞上杆62，使得杆62向上旋转，这样，凸轮66通过机壳12中的接收部件77凸出。在本实施例中，接收部件77是狭槽，不过在其它实施例中，接收部件可以是其它类型的开口、唇缘或者其它凸起，当紧凑叶片32插入时，凸出部件将卡住，以便防止适配器叶片35从机壳12中取出。在又一实施例中，杆62和凸出部件66可以布置在系统机架12上，且接收部件或狭槽将布置在适配器叶片上。

图7B是锁60的侧视图，表示杆62有凸轮66，该凸轮66由于紧凑叶片32定位在适配器叶片35中而穿过系统机架12中的狭槽77凸出。凸轮66包括锁定表面69，该锁定表面69接合或“卡在”系统机架12上，以便当凸轮66布置在狭槽77中时防止取出适配器叶片35。因此，锁60选择地将适配器叶片35固定在机架凹格16中，且当安装紧凑叶片32时必须保持锁定。适配器叶片35可以这样释放，即通过首先驱动叶片释放机构80并取出紧凑叶片32，并释放和取出紧凑叶片34(当类似地安装时)。然后，可以用手(或者可能通过或借助于重力)使杆62枢转，以便使凸轮66离开狭槽77。第二类似但颠倒的锁60优选是用在适配器叶片35的下边缘上，如图4中所示。通过释放该锁，适配器叶片35可以从机架凹格16滑出。

图7C是锁60的另一侧视图，表示了杆62可以用于怎样方便地将适配器叶片35完全插入系统机架12中和随后方便地取出完全插入的适配器叶片35的机械优点。在第一情况中，适配器叶片35已经几乎完全插入机壳72中，稍微达不到完全放置位置。也许在插入机构40上的连接器27(图5)恰好接触机架12中的底板31上的连接件29，但是还没有完全接合。连接该连接器所需的附加力可能超过使适配器叶片35滑入机架凹格16中所需的力。用户可以在杆62的手柄80上向下拉动，以便使杆绕销64旋转，并使锁定表面69与机架12强行接合。锁定表面69与机壳12的接合使得适配器叶片35运动至它在机架凹格16中的最终放置位置，从而使插入机构上的连接器与中间板上的连接器连接。

在第二情况中，空的适配器叶片35可以从系统机架12中取出。在插入机构的连接器和中间板的连接器之间的紧摩擦接合可以增加使适配器叶片35从系统机架12中取出所需的力。用户可以使杆62的手柄80向上运动，使凸起82推靠在唇缘75上，从而提供使得适配器叶片35充分运动而使插入机构连接器与中间板连接器脱开的额外机械优点。然后，用户可以选择地向外拉动杆手柄80，以便使适配器叶片35从系统机架12中滑出。

尽管已经介绍了本发明实施例有布置在单个凹格中的两个紧凑叶片，但是本发明并不局限于在每个凹格中只有两个紧凑叶片的处理系统。在其它实施例中，三个或更多紧凑叶片可以布置在单个凹格中，并作为分开的节点而与处理系统连接。还有，本发明并不局限于具有“1U”类型形状因素的凹格和相关适配器叶片。例如，具有“2U”形状因素的凹格的适配器叶片可以设置成接收超过两个紧凑叶片。

在权利要求和说明书中使用的术语“包括”、“包含”和“有”将表示开放组，它可以包括没有特别说明的其它元件。术语“一”和单数形式的词将包括复数形式的相同词，因此该术语的意思是提供一个或多个某种东西。术语“一个”或“单个”可以用于指示将有一个和只有一个某种东西。类似地，其它特定整数值例如“两个”可以用于当有特定数目的东西时。术语“优选是”、“优选”、“选择”、“可以”以及类似术语用于表示所述的项、情况或步骤是本发明的选择(非必须)特征。

尽管已经通过有限数目的实施例介绍了本发明，但是本领域技术人员通过本说明书应当知道，在不脱离本发明精神的情况下可以设计其它实施例。因此，本发明的范围将只由附加权利要求来限制。

Claims (13)

1.一种装置，包括：

系统机架，该系统机架有多个机架凹格，其中，各机架凹格设置成用于选择地固定叶片；

适配器叶片，该适配器叶片设置成选择地固定在所述多个机架凹格的任一个中，其中，适配器叶片包括多个适配器凹格，各适配器凹格设置成用于选择地固定紧凑叶片；以及

叶片锁，用于使适配器叶片选择地从机架凹格释放，其中，在适配器叶片的所述多个适配器凹格的任一个中存在紧凑叶片机壳将防止锁可被操作而释放适配器叶片。

2.根据权利要求1所述的装置，其中：紧凑叶片机壳包括锁，用于使紧凑叶片机壳选择地从适配器凹格释放。

3.根据权利要求1所述的装置，其中：叶片锁还可操作而选择地将服务器叶片固定在机架凹格内。

4.根据权利要求1所述的装置，其中：叶片锁沿叶片的上边缘或下边缘来布置。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，叶片锁包括：杆，该杆可枢轴转动地固定在适配器叶片上；以及在系统机架上的匹配锁元件，其中，杆的一些部分必须进入空的适配器凹格，以便使杆从匹配锁元件释放，这样，适配器叶片可以从机架凹格中取出。

6.根据权利要求5所述的装置，其中：杆包括凸出部件，且匹配锁元件为狭槽。

7.根据权利要求1所述的装置，其中：适配器叶片包括沿适配器叶片的上边缘布置的叶片锁和沿适配器叶片的下边缘布置的叶片锁。

8.根据权利要求1所述的装置，还包括：

服务器接口，该服务器接口布置成用于当服务器叶片固定在机架凹格中时与服务器叶片电子连通。

9.根据权利要求8所述的装置，其中：服务器接口从中间板或底板中选择。

10.根据权利要求8所述的装置，其中：适配器叶片包括插入机构，该插入机构布置成用于当紧凑叶片固定在任意适配器凹格内时与紧凑叶片电子连通。

11.根据权利要求10所述的装置，其中：插入机构使得各紧凑叶片作为单独节点而与服务器接口电子连通。

12.根据权利要求1所述的装置，其中：紧凑叶片是叶片PC、叶片PC的伙伴卡或者叶片服务器。

13.根据权利要求1所述的装置，其中：机架凹格和适配器叶片各自有1U形状因素。

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