CN103135732A - 服务器机柜系统 - Google Patents

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Abstract

一种服务器机柜系统，包括机柜、机柜管理模块、多个服务器、管理网络连接模块以及电力模块。机柜管理模块位于机柜内且耦接管理网络线路。上述服务器位于机柜内并分别具有一基板管理控制器，其中各基板管理控制器用以监控所在的服务器的工作状态。电力模块用以提供机柜管理模块、管理网络连接模块以及多个服务器所需的工作电压。机柜管理模块通过电力模块获得整体电力消耗信息且通过管理网络线路获得各服务器的电力消耗信息，用以根据整体电力消耗信息及各服务器的电力消耗信息管理各服务器。

Description

服务器机柜系统
技术领域
本发明是有关于一种服务器系统，且特别是有关于一种服务器机柜系统。
背景技术
近年来电脑服务器的发展，从传统的单台服务器，逐渐发展成将数台服务器放置于机柜的机柜式服务器(Rack Server)。由于机柜式服务器内的服务器数量众多，且服务器主机常常需要做长时间的运作，因此稳定的电源供应即显得相当重要，主机的电源超载或是电源供应不足都可能使服务器主机造成数据的损毁，而造成巨大的损失。此外，因为服务器主机运作时间相当长，所以电力的消耗量也相当的庞大，对于节省成本的观点来说，如何监控各主机的电力消耗，并提供最佳化的电力消耗控制，也是在机柜式服务器系统的应用中需要进一步考量之处。
发明内容
本发明提供一种服务器机柜系统，其机柜管理模块根据从电力模块与各基板管理控制器所获得的整体电力消耗信息与各服务器电力消耗信息，对各服务器作最佳电力消耗控制，并且动态监控各服务器的实时电力消耗。
本发明提出一种服务器机柜系统，包括机柜、机柜管理模块、多个服务器、管理网络连接模块以及电力模块。机柜管理模块位于机柜内，并且耦接管理网络线路。服务器位于机柜内，各服务器分别具有基板管理控制器(Baseboard ManagementController，BMC)，其中各基板管理控制器用以监控所在的服务器的工作状态。电力模块电性连接至机柜管理模块、管理网络连接模块以及多个服务器，用以提供机柜管理模块、管理网络连接模块以及多个服务器所需的工作电压，且电力模块受控于机柜管理模块。机柜管理模块通过电力模块获取服务器机柜系统的整体电力消耗信息，并通过管理网络线路从各基板管理控制器获取各服务器的电力消耗信息。机柜管理模块根据整体电力消耗信息以及服务器的电力消耗信息，通过各基板管理控制器管理各服务器。
在本发明的一实施例中，服务器机柜系统更包括应用网络连接模块。应用网络连接模块位于机柜内且耦接应用网络线路，并通过应用网络线路分别耦接至这些服务器的网络接口，其中这些服务器通过应用网络线路提供应用服务。
在本发明的一实施例中，管理网络线路和/或应用网络线路为以太(Ethernet)网络线路。
在本发明的一实施例中，服务器机柜系统更包括至少一个识别模块。识别模块位于机柜内且对应各服务器，当任意一个服务器插设于机柜内且与任意一个对应的识别模块产生对应关系时，服务器生成识别码信号。服务器的基板管理控制器获取识别码信号，并通过管理网络线路将识别码信号发送至机柜管理模块。机柜管理模块中预先储存机柜中的物理位置与识别码的对应关系纪录，机柜管理模块接收到识别码信号后，根据对应关系纪录识别服务器在机柜内的物理位置。
在本发明的一实施例中，识别码信号具有至少一个标志位元，用于表征服务器机柜系统在机房中的物理位置。
在本发明的一实施例中，机柜管理模块通过管理网络线路提供用户接口，而用户接口提供显示接口，用于使管理员通过显示接口读取机柜中各物理位置上的服务器的功耗。
在本发明的一实施例中，机柜管理模块通过管理网络线路提供用户接口，以通过用户接口在机柜管理模块中设置服务器机柜系统的功耗控制规则。
在本发明的一实施例中，功耗控制规则包括设定服务器机柜系统的电力消耗上限。
在本发明的一实施例中，机柜管理模块读取除服务器外的机柜内部设备于一时刻的实时电力消耗，并依据电力消耗上限计算得出服务器于前述时刻的最佳电力消耗，机柜管理模块根据最佳电力消耗控制各服务器于前述时刻下的实时电力消耗。
在本发明的一实施例中，功耗控制规则包括当机柜管理模块依据这些服务器的电力消耗信息判断出至少有一个服务器处于紧急(critical)状态时，则发出一管理指令至服务器以控制停止增加其电力消耗，和/或禁止处于待机状态的服务器开机。
在本发明的一实施例中，功耗控制规则当机柜管理模块依据这些服务器的电力消耗信息判断出至少一个服务器处于不可回复(non-recoverable)状态时，则控制服务器进行强迫性关机。
在本发明的一实施例中，机柜管理模块为智慧平台管理接口(IntelligentPlatform Management Interface，IPMI)。
基于上述，本发明实施例的服务器机柜系统，其机柜管理模块通过电力模块与基板管理控制器动态地取得整体电力消耗以及各服务器的电力消耗，以根据整体电力消耗信息及各服务器的电力消耗信息，动态地监控及管理各服务器的工作状态。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1为依据本发明一实施例服务器机柜系统的系统示意图。
【主要元件符号说明】
100：服务器机柜系统
110：机柜
120：机柜管理模块
130：电力模块
140：管理网络连接模块
150_1、150_2：服务器
151_1、151_2：基板管理控制器
153_1、153_2：网络接口控制器
160：应用网络连接模块
170_1、170_2：识别模块
ANL：应用网络线路
BMC：基板管理控制器
DI：显示接口
MNL：管理网络线路
NIC：网络接口控制器
PL：电力线路
UI：用户接口
VDD：工作电压
具体实施方式
图1为依据本发明一实施例服务器机柜系统的系统示意图。请参照图1，在本实施例中，服务器机柜系统100包括机柜110、机柜管理模块120、电力模块130、管理网络连接模块140、多个服务器(如150_1、150_2)、应用网络连接模块160以及多个识别模块(如170_1、170_2)，其中机柜管理模块120例如为智慧平台管理接口(Intelligent Platform Management Interface，IPMI)。
在本实施例中，机柜管理模块120位于机柜110内且耦接管理网络线路MNL。服务器(如150_1、150_2)位于机柜110内，且各服务器(如150_1、150_2)分别具有基板管理控制器(Baseboard Management Controller，BMC)(如151_1、151_2)以及网络接口控制器(Network Interface Controller，NIC)(如153_1、153_2)。各基板管理控制器(如151_1、151_2)用以监控所在的服务器(如150_1、150_2)的工作状态，亦即基板管理控制器151_1用以监控服务器150_1的工作状态，基板管理控制器151_2用以监控服务器150_2的工作状态，其余以此类推。
管理网络连接模块140位于机柜110内且耦接管理网络线路MNL，用以监控管理网络线路MNL上的讯息。并且，管理网络连接模块140会通过管理网络线路MNL连接机柜管理模块120和各服务器(如150_1、150_2)上的基板管理控制器(如151_1、151_2)，亦即将机柜管理模块120的讯息传送至基板管理控制器(如151_1、151_2)，并且将基板管理控制器(如151_1、151_2)的讯息传送至机柜管理模块120。
电力模块130通过电力线路PL电性连接至机柜管理模块120、管理网络连接模块140及各服务器(如150_1、150_2)，用以提供机柜管理模块120、管理网络连接模块140及服务器(如150_1、150_2)所需的工作电压VDD。在本实施例中，电力模块130受控于机柜管理模块120，并且机柜管理模块120通过电力模块130获取服务器机柜系统100的整体电力消耗信息，并通过管理网络线路MNL从各基板管理控制器(如151_1、151_2)获取各服务器(如150_1、150_2)的电力消耗信息。其中，机柜管理模块120可通过管理网络线路MNL或电力线路PL连接至电力模块130，本发明实施例不以此为限。
机柜管理模块120根据整体电力消耗信息及各服务器(如150_1、150_2)的电力消耗信息，通过各基板管理控制器(如151_1、151_2)管理各服务器(如150_1、150_2)，并且机柜管理模块120根据功耗控制规则对各服务器(如150_1、150_2)下达对应的管理指令，以达成各服务器(如150_1、150_2)电力消耗与整体电力消耗的最佳化控制，并防止服务器超载并维持各服务器的稳定运作。
在本实施例中，服务器机柜系统100的功耗控制规则可针对不同的运作状态进行对应的控制，例如服务器机柜系统100的整体电力消耗到达上限的情况、服务器处于紧急(critical)状态以及服务器处于不可回复(non-recoverable)状态。在服务器机柜系统100的功耗控制规则中，会先设定服务器机柜系统100的电力消耗上限，其中电力消耗上限可以是机柜管理模块110依据电力模块130的额定功率计算所得或系统管理者所设定，本发明实施不以此为限。
在服务器机柜系统100的整体电力消耗信息到达电力消耗上限时，则机柜管理模块110可以对服务器机柜系统100中的元件(如服务器150_1～150_2)进行控制，以降低整体电力消耗。举例来说，当整体电力消耗信息超过功耗控制规则的电力消耗上限时，机柜管理模块120传送管理指令至各服务器(如150_1、150_2)的基板管理控制器(如151_1、151_2)，使得基板管理控制器(如151_1、151_2)依据管理指令降低各服务器(如150_1、150_2)的工作速度，以降低整体的电力消耗。
并且，当机柜管理模块120依据各服务器的电力消耗信息判断至少有一个服务器处于紧急状态时，则机柜管理模块120依据功耗控制规则，可发出对应的管理指令至各服务器，以控制处于紧急状态的服务器停止增加电力消耗，并且可同时禁止处于待机状态的服务器开机。但在其他实施例中，机柜管理模块120可控制处于紧急状态的服务器停止增加电力消耗或禁止处于待机状态的服务器开机。举例来说，若服务器150_1被机柜管理模块120判断处于紧急状态时，机柜管理模块120发出管理指令至基板管理控制器151_1，使服务器150_1能够进行相对应的操作，例如调整服务器150_1的工作速度以降低其电力消耗。并且，机柜管理模块120可发出管理指令处于待机状态的服务器(如150_2)以禁止处于待机状态的服务器(如150_2)开机。依据上述，若服务器机柜系统100中同时有一个以上的服务器处于紧急状态时，机柜管理模块120将会发出多个管理指令至各个处于紧急状态的服务器中，以控制各服务器停止增加电力消耗。
当机柜管理模块120判断至少有一个服务器处于不可回复状态，则控制处于不可回复状态的服务器进行强制关机。举例来说，若服务器150_2被机柜管理模块120判断处于不可回复状态，此时机柜管理模块120发出一个管理指令至基板管理控制器151_2，控制服务器150_2进行强迫性关机，以避免继续提供电力供应至无法正常运作的服务器150_2，而造成不必要的电力消耗。依据上述，若服务器机柜系统100中同时有一个以上的服务器处于不可回复状态时，机柜管理模块120将会发出多个管理指令至各个处于不可回复状态的服务器中，以控制各服务器进行强迫性关机。
此外，机柜管理模块120可读取除了服务器(如150_1、150_2)以外的机柜内部设备(如电力模块130、管理网络连接模块140或应用网络连接模块160等等)在一时刻下的实时电力消耗，并依据功耗控制规则的电力消耗上限计算得出服务器(如150_1、150_2)在前述时刻下的最佳电力消耗，机柜管理模块120根据计算出的最佳电力消耗，控制各服务器(如150_1、150_2)于前述时刻下的实时电力消耗。在本实施例中，最佳电力消耗的计算方式可用下列公式表示：
SSPC＝PCL-OPC
其中SSPC为服务器的最佳电力消耗，PCL为电力消耗上限，OPC为服务器机柜系统100内其他设备(如电力模块130、管理网络连接模块140或应用网络连接模块160等等)的总和电力消耗。依据上述，机柜管理模块120可根据电力消耗上限，对各服务器(如150_1、150_2)进行实时电力消耗的最佳化控制，使得服务器机柜系统100具有最低的电力消耗。
由于服务器机柜系统100内，除了服务器外的其他负载可能会随着时间有所变化，因此服务器机柜系统100可以侦测不同时刻中除服务器外的其他设备的电力消耗总和，并侦测到的电力消耗总和以及电力消耗上限计算得到服务器的最佳电力消耗，并以此方式达成动态的电力消耗控制。上述的功耗控制规则设定方式以及电力消耗控制方式仅为使本实施例的说明更加清楚，然而本发明其他实施例并不以此为限。
机柜管理模块120通过管理网络线路MNL提供用户界面UI至当地控制器(未绘示)或远端控制器(未绘示)，其中用户接口UI提供一个显示接口DI，用以显示各服务器(如150_1、150_2)的相关信息于显示装置(未绘示)上。并且，当地控制器(未绘示)或远端控制器(未绘示)可通过用户接口UI在机柜管理模块100中设置服务器机柜系统100的功耗控制规则以及管理机柜110中的服务器(如150_1、150_2)，并可通过显示接口DI读取机柜110中各服务器(如150_1、150_2)的功耗。
应用网络连接模块160位于机柜110内且耦接应用网络线路ANL，并通过应用网络线路ANL分别耦接至这些服务器(如150_1、150_2)的网络接口控制器(如153_1、153_2)，亦即耦接至这些服务器(如150_1、150_2)的网络接口，其中这些服务器(如150_1、150_2)通过应用网络线路ANL提供应用服务。在本实施例中，管理网络线路MNL以及应用网络线路ANL可以为以太(Ethernet)网络线路，但本发明不以此为限。
识别模块(如170_1、170_2)位于机柜110内且对应各服务器(如150_1、150_2)，例如识别模块170_1对应服务器150_1，识别模块170_2对应服务器150_2。其中，识别模块的数量可小于等于机柜110可插设的服务器的数量，亦即当识别模块与服务器的对应关系为一识别模块对应全部服务器时，则识别模块的数量为1，当识别模块与服务器的对应关系为二识别模块对应全部服务器时，则识别模块的数量为2，其余则以此类推。
当各服务器(如150_1、150_2)插设于机柜110内且与对应的识别模块(如170_1、170_2)产生一对应关系(如电性连接或机构连接)时，服务器(如150_1、150_2)生成识别码信号(如IDC1、IDC2)。当服务器(如150_1、150_2)的基板管理控制器(如151_1、151_2)获取识别码信号(如IDC1、IDC2)时，则通过管理网络线路MNL将识别码信号(如IDC1、IDC2)发送至机柜管理模块120，机柜管理模块120会依据识别码信号(如IDC1、IDC2)识别服务器(如150_1、150_2)在机柜110内的物理位置。其中，机柜管理模块120中可预先储存机柜110的多个物理位置与这些识别码信号(如IDC1、IDC2)的对应关系纪录，以通过识别码信号(如IDC1、IDC2)识别服务器(如150_1、150_2)在机柜110内的物理位置。
综上所述，本发明实施例的服务器机柜系统，其机柜管理模块依据电力模块与基板管理控制器动态地取得整体电力消耗以及各服务器的电力消耗，以根据整体电力消耗信息及各服务器的电力消耗信息，动态地监控及管理各服务器的工作状态。另外，藉由功耗控制规则，可使服务器机柜系统根据电力消耗情况以及各服务器的状态进行最佳化的电力消耗控制。再者，服务器与识别模块产生对应关系时，服务器会对应其物理位置产生识别码信号，系统管理员可藉由用户接口及显示接口，对各物理位置上的服务器进行控制或读取服务器上的各项信息。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当以权利要求所界定的为准。

Claims (12)

1.一种服务器机柜系统，包括：
一机柜；
一机柜管理模块，位于该机柜内且耦接一管理网络线路；
多个服务器，位于该机柜内，各该服务器分别具有一基板管理控制器，各该基板管理控制器用以监控所在的该服务器的工作状态；
一管理网络连接模块，位于该机柜内且耦接该管理网络线路，用以通过该管理网络线路，连接该机柜管理模块和该些基板管理控制器；
一电力模块，电性连接至该机柜管理模块、该管理网络连接模块及该等服务器，用以提供该机柜管理模块、该管理网络连接模块及该等服务器所需的工作电压，且该电力模块受控于该机柜管理模块；
其中，该机柜管理模块通过该电力模块获取该服务器机柜系统的整体电力消耗信息，并通过该管理网络线路从各该基板管理控制器获取各该服务器的电力消耗信息；
该机柜管理模块根据该整体电力消耗信息及各该服务器的电力消耗信息，通过各该基板管理控制器管理各该服务器。
2.如权利要求1所述的服务器机柜系统，其特征在于，更包括：
一应用网络连接模块，位于该机柜内且耦接一应用网络线路，并通过该应用网络线路分别耦接至该些服务器的网络接口，其中该些服务器通过该应用网络线路提供应用服务。
3.如权利要求2所述的服务器机柜系统，其特征在于，该管理网络线路和/或该应用网络线路为以太网络线路。
4.如权利要求1所述的服务器机柜系统，其特征在于，更包括：
至少一识别模块，位于该机柜内且对应各该服务器；
其中，当任意一该服务器插设于该机柜内且与任意一该识别模块产生一对应关系时，该服务器生成一识别码信号；该服务器的基板管理控制器获取该识别码信号，并通过该管理网络线路将该识别码信号发送至该机柜管理模块；该机柜管理模块中预先存储有一该机柜中的物理位置与识别码的对应关系纪录，该机柜管理模块接收到该识别码信号后，根据该对应关系纪录识别该服务器在该机柜内的物理位置。
5.如权利要求4所述的服务器机柜系统，其特征在于，该识别码信号具有至少一标志位元用于表征该服务器机柜系统在机房中的物理位置。
6.如权利要求4所述的服务器机柜系统，其特征在于，该机柜管理模块通过该管理网络线路提供一用户界面，该用户界面提供一显示接口，用于使管理员通过该显示接口读取机柜中各物理位置上的服务器的功耗。
7.如权利要求1所述的服务器机柜系统，其特征在于，该机柜管理模块通过该管理网络线路提供一用户界面，以通过该用户接口在该机柜管理模块中设置该服务器机柜系统的功耗控制规则。
8.如权利要求7所述的服务器机柜系统，其特征在于，该功耗控制规则包括：
设定该服务器机柜系统的一电力消耗上限。
9.如权利要求8所述的服务器机柜系统，其特征在于，该机柜管理模块读取除服务器外的机柜内部设备于一时刻的实时电力消耗，并依据所述电力消耗上限计算得出服务器于该时刻的最佳电力消耗，该机柜管理模块根据该最佳电力消耗控制各该服务器于该时刻的实时电力消耗。
10.如权利要求7所述的服务器机柜系统，其特征在于，该功耗控制规则包括：
当该机柜管理模块依据该些服务器的电力消耗信息判断出至少一服务器处于紧急状态时，则发出一管理指令至该服务器以控制该停止增加其电力消耗，和/或禁止处于待机状态的服务器开机。
11.如权利要求7所述的服务器机柜系统，其特征在于，该功耗控制规则包括：
当该机柜管理模块依据该些服务器的电力消耗信息判断出至少一服务器处于不可回复状态时，则控制该服务器进行强迫性关机。
12.如权利要求1所述的服务器机柜系统，其特征在于，该机柜管理模块为一智慧平台管理接口。
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