CN103138968A - 服务器机架系统 - Google Patents

Abstract

一种服务器机架系统，包括网络交换机、整合式管理模块(IMM)以及机架内部设备。依照预先设置的机架位置与交换机管理网络端口的对应关系，机架内部设备与IMM分别连接至网络交换机的端口。IMM预先存储有机架内部设备的标志信息、机架位置、管理网络端口的对应关系。系统运行时，IMM获取网络交换机生成的机架内部设备的MAC地址与管理网络端口的对应关系，并根据标志信息、机架位置、管理网络端口的对应关系，得到标志信息、机架位置、MAC地址的对应关系。IMM获取MAC地址对应的IP地址，并且利用所述IP地址与特定机架位置上的机架内部设备通信。

Description

服务器机架系统

技术领域

本发明是有关于一种服务器，且特别是有关于一种服务器机架系统。

背景技术

图1说明传统服务器机架的方块示意图。传统机架100内部放置服务网络交换机120和多台服务器110_1～110_n。服务器110_1～110_n各自具有一个服务网络端口(service network port)，而这些服务网络端口均连接至服务网络交换机120。服务器110_1～110_n通过服务网络交换机120连接至因特网(internet)10。传统机架内部放置多台服务器110_1～110_n及其他设备。对为数众多的服务器110_1～110_n等设备的定位基本靠手工来记录，非常不方便且容易出错，对采用动态地址分配的网络而言，传统机架系统很难知道对应服务器110_1～110_n的IP地址与机架位置。

发明内容

本发明提供一种服务器机架系统，可以动态获取设备的在机架中的确切位置，以及动态获取机架中所有设备的媒体存取控制(Media Access Control，MAC)地址与因特网通讯协定(Internet Protocol，IP)地址。

本发明实施例提出一种服务器机架系统，包括网络交换机(network switch)、整合式管理模块(Integrated Management Module，IMM)以及多个机架内部设备。网络交换机耦接管理网络，且具有多个管理网络端口。多个机架内部设备分别位于服务器机架系统的不同位置，各自具有管理网络端口，且该些机架内部设备依照一预先设置的，机架内部设备的标志信息与机架中的位置以及管理网络端口的对应关系，分别连接至该些管理网络端口。整合式管理模块的管理网络端口连接至网络交换机，且预先存储有所述机架内部设备的标志信息与机架中的位置以及管理网络端口的对应关系。系统运行时，整合式管理模块获取网络交换机生成的机架内部设备的MAC地址与管理网络端口的对应关系，并根据所述机架内部设备的标志信息与机架中的位置以及管理网络端口的对应关系，得到机架内部设备的标志信息与机架中的位置以及MAC地址的对应关系。整合式管理模块获取所述MAC地址对应的机架内部设备的因特网通讯协定(Internet Protocol，IP)地址，并且利用所述IP地址与特定机架位置上的机架内部设备通信。

基于上述，本发明实施例提供一种服务器机架系统，通过网络管理机架系统内的服务器、风扇单元和电力供应单元，可以动态获取设备的在机架中的确切位置。通过查询网络交换机的信息，可以动态获取机架中所有设备的媒体存取控制(Media Access Control，MAC)地址与因特网通讯协定(Internet Protocol，IP)地址。因此，整合式管理模块可以利用对应的IP地址与特定机架位置上的机架内部设备进行通信了。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1说明传统服务器机架的方块示意图。

图2是依照本发明实施例说明一种服务器机架系统的功能模块示意图。

主要元件符号说明：

10：因特网(服务网络)

20：管理网络

100：传统机架

110_1～110_n、220：服务器

120：服务网络交换机

200：服务器机架系统

210、260：网络交换机

230：电力供应单元

240：风扇单元

250、270：整合式管理模块

具体实施方式

所谓机架内部设备包含服务器、风扇单元或电力供应单元。例如，本实施例将服务器、风扇单元或电力供应单元配置在机架内。

图2是依照本发明实施例说明一种服务器机架系统200的功能模块示意图。服务器机架系统200包括网络交换机(network switch)210、多个机架内部设备以及整合式管理模块(Integrated Management Module，IMM)250。网络交换机210具有多个管理网络端口，且网络交换机210耦接至管理网络20。

于本实施例中，所述多个机架内部设备包括多个服务器220、至少一个电力供应单元(power supply unit)230、多个风扇单元240以及网络交换机260。这些机架内部设备分别位于服务器机架系统200的不同位置，且各自具有管理网络端口。其中，这些服务器220各自还具有服务网络端口。网络交换机260(即服务网络交换机)的多个网络连接端口分别连接至这些服务器220的服务网络端口。其中，这些服务器220经由该第二网络交换机260提供服务至服务网络10(例如因特网，internet)。

这些服务器220各自具有基板管理控制器(baseboard management controller，BMC)，而这些基板管理控制器各自具有管理网络端口。基板管理控制器为服务器的公知技术，故在此不予赘述。这些基板管理控制器的管理网络端口各自连接至网络交换机210的多个网络连接端口其中之一。网络交换机210(即管理网络交换机)耦接管理网络20。此管理网络20可以是区域网络(local areanetwork，LAN)，例如以太网络(Ethernet)等区域网络。网络交换机210可以是以太网络交换机或是其他区域网络交换机。

整合式管理模块250的管理网络端口连接至网络交换机210。整合式管理模块250经由网络交换机210与这些服务器220的基板管理控制器通信，以获取这些服务器220的运行状态(例如服务器内部温度等运行状态)，及/或控制这些服务器220的运行(例如控制服务器的开机与关机、固件更新等运行)。

服务器机架系统200中配置至少一个电力供应单元230。电力供应单元230提供电能给服务器机架系统200，例如供电给网络交换机210、第二网络交换机260、服务器220、这些风扇单元240以及整合式管理模块250。电力供应单元230具有管理网络端口。电力供应单元230的管理网络端口连接至网络交换机210。整合式管理模块250可以经由网络交换机210与电力供应单元230通信，以获取电力供应单元230的运行状态，及/或控制电力供应单元230的运行。举例而言，整合式管理模块250可以经由网络交换机210获取服务器机架系统200的相关功耗信息，例如获取所有服务器220的功耗量。根据该功耗信息，整合式管理模块250经由网络交换机210下达控制命令至电力供应单元230，以控制/调整电力供应单元230的电力输出。

服务器机架系统200配置多个风扇单元240，例如图2绘示七个风扇单元240。这些风扇单元240各自具有管理网络端口。这些风扇单元240的管理网络端口连接至该网络交换机210。整合式管理模块250可以经由网络交换机210与这些风扇单元240通信，以获取这些风扇单元240的运行状态(例如检测风扇转速)，或控制这些风扇单元240的运行(例如调整风扇转速)。举例而言，整合式管理模块250经由网络交换机210访问这些服务器220的基板管理控制器，以获取这些服务器220的温度值。依据这些服务器220的温度值，整合式管理模块250经由网络交换机210下达控制命令至这些风扇单元240，以控制/调整这些风扇单元240的风扇转速。

在一些实施例中，整合式管理模块250依据这些服务器220的温度值查找“风扇控速表”。此风扇控速表记录着温度值与风扇转速的对应关系。因此，整合式管理模块250可以从此风扇控速表得到这些风扇单元240的转速值。依据这些风扇单元240的转速值，整合式管理模块250经由第二网络交换机280下达控制命令至这些风扇单元240，以控制/调整这些风扇单元240的风扇转速。

网络交换机210可以通过管理网络20连接至远端管理站。服务器220、电力供应单元230和风扇单元240各自具有网络接口卡。也就是说，服务器220、电力供应单元230和风扇单元240各自具有互不相同的媒体存取控制(MediaAccess Control，MAC)地址与因特网通讯协定(Internet Protocol，IP)地址。因此，远端管理站可以通过网络交换机210而与整合式管理模块250、服务器220、电力供应单元230和/或风扇单元240进行通信。关于利用MAC地址或IP地址进行通信属于网络通信领域的公知技术，故在此不予赘述其通信细节。因此，远端管理站可以借由访问整合式管理模块250来获知电力供应单元230和/或风扇单元240的操作状态。甚至，远端管理站可以直接访问电力供应单元230和/或风扇单元240，而不须经由整合式管理模块250。

在本实施例中，这些机架内部设备(例如220、230、240等)依照预先设置的对应关系分别连接至网络交换机210的管理网络端口。例如，网络交换机210的第一个网络端口被规定必须连接位于基架第一层的设备，以此类推，网络交换机210的第18个网络端口被规定必须连接位于基架第18层的设备。依照这些机架内部设备的标志信息与机架中的位置以及管理网络端口的对应关系，这些机架内部设备分别连接至网络交换机210的该些管理网络端口。其中，所述机架内部设备的标志信息至少包括所述机架内部设备的类型和编号，或是MAC地址，或是设备号、财产编号等。整合式管理模块250中可以预先存储有所述机架内部设备(例如服务器220、电力供应单元230和/或风扇单元240)的标志信息与机架中的位置(例如机架设备表)以及管理网络端口三者的对应关系。

系统运行时，整合式管理模块250可以通过命令行界面(Command LineInterface，CLI)访问网络交换机210，获取网络交换机210生成的机架内部设备(例如服务器、电力供应单元和/或风扇单元)的MAC地址与管理网络端口的对应关系，并根据所述机架内部设备的标志信息与机架中的位置以及网络交换机210的管理网络端口三者的对应关系，得到机架内部设备的标志信息与机架中的位置以及连接至网络交换机210的设备的MAC地址三者的对应关系。CLItelnet为整合式管理模块250和CLI设备(如交换机和路由器)之间的通信提供了一个标准的协议工具。

于本实施例中，所述机架内部设备的标志信息与机架中的位置以及交换机管理网络端口的对应关系具体呈现为两个表，一个是“机架设备表”，另一个是“交换机端口设备表”。该机架设备表记录有机架内部设备的标志信息与机架中的位置的对应关系。例如，表1所示“机架设备表”说明服务器机架系统200中网络交换机210、服务器220、电力供应单元230、风扇单元240等机架内部设备的配置位置。举例来说，根据表1所示机架设备表，第7号风扇单元放在机架后侧的第37层，占6层的高度。第1号服务器在机架前侧的第1层，占1层的高度。

表1：机架设备表

另外，“交换机端口设备表”记录有机架内部设备的标志信息与交换机管理网络端口的对应关系。在此假设网络交换机210具有48个区域网络端口，而且网络交换机210的这些区域网络端口是依照表2所示“交换机端口设备表”而被连接至位于对应位置的服务器220、电力供应单元230、风扇单元240等机架内部设备。譬如，依照交换机端口设备表，网络交换机210的第一个网络端口被规定必须连接1号服务器(即位于基架第一层的设备)，以此类推，网络交换机210的第36个网络端口被规定必须连接36号服务器(即位于基架第42层的设备)。网络交换机210的第40个网络端口被规定必须连接整合式管理模块250(即位于基架第19层的设备)。网络交换机210的第41个网络端口被规定必须连接电力供应单元230(即位于基架第23层的设备)。

表2：交换机端口设备表

基于表1所示“机架设备表”再参照表2所示“交换机端口设备表”，我们知道第7号风扇单元连接在交换机210的第48号网络端口，而第1号服务器连接在交换机210的第1号网络端口。整合式管理模块250经由CLI访问交换机210可以知道连接交换机210的第48号网络端口的设备的MAC地址，以及连接交换机210的第1号网络端口的设备的MAC地址。所以，整合式管理模块250可以参照表1所示“机架设备表”与表2所示“交换机端口设备表”而获取整个机架设备200中每一个机架内部设备(服务器220、风扇模块230和/或电力供应单元240)的静态连接与位置，以及获取每一个机架内部设备的MAC地址。

当系统运行时，通过交换机210的CLI(例如串口或Telnet)，整合式管理模块250可以和交换机210交互访问，以获取端口MAC地址表(即PORT_MAC表)，而该端口MAC地址表具有端口栏位与MAC地址栏位。也就是说，整合式管理模块250是通过CLI访问网络交换机210来获取所述机架内部设备的MAC地址与交换机管理网络端口的对应关系。例如，整合式管理模块250可以从交换机210的端口MAC地址表知道连接交换机210的第1号网络端口的设备的MAC地址，以及知道连接交换机210的第10号网络端口的设备的MAC地址。整合式管理模块250依照该端口MAC地址表中的MAC地址解析通讯封包，而获得所述MAC地址对应的机架内部设备的IP地址。因此，整合式管理模块250可以获得每一个机架内部设备(服务器、电力供应单元或风扇单元)的IP地址。

至此，整合式管理模块250可以获取插入交换机210特定网络端口的设备的对应IP地址。例如，整合式管理模块250可以获取连接在交换机的第48号网络端口的第7号风扇单元240的IP地址，以及获取连接在第1号网络端口的第1号服务器220的IP地址。这时，整合式管理模块250可以辨识第7号风扇单元240和第1号服务器220已经就位。因此，整合式管理模块250可以利用对应的IP地址与特定机架位置上的服务器220、电力供应单元230和/或风扇单元240进行通信了。

值得一提的是，所述IP地址可以是该服务器机架系统启动后由动态主机配置协定(dynamic host configuration protocol，DHCP)服务器动态分配的IP地址。由于每一个机架内部设备的MAC地址是固定且独一无二的，因此整合式管理模块250可以利用MAC地址逆向解析出对应的IP地址。如此，依据对应的IP地址，整合式管理模块250可以通过网络交换机210而和任何一个机架内部设备(服务器220、风扇模块240和/或电力供应单元230)进行通信，以获取服务器220、风扇模块240和/或电力供应单元230的运行状态，或控制服务器220、风扇模块240和/或电力供应单元230的运行。

在另一实施例中，整合式管理模块250预先存储有机架内部设备(例如服务器220、电力供应单元230和/或风扇单元240)的标志信息与资产编号的对应关系。参照前述实施例的相关说明，整合式管理模块250可以参照表1所示“机架设备表”与表2所示“交换机端口设备表”而获取整个机架设备200中机架内部设备的标志信息(例如设备号)，以及获取这些标志信息与对应设备于机架中位置的对应关系，甚至获取这些标志信息、机架中的位置、MAC地址三者的对应关系。根据所述标志信息、机架中的位置与MAC地址的对应关系，整合式管理模块250可以生成机架内部设备的标志信息、机架中的位置、MAC地址以及资产编号四者的对应关系，据此进行所述机架内部设备(服务器220、电力供应单元230和/或风扇单元240等)的资产管理与资产定位。

依据前述操作过程，当有任何一机架内部设备更新时，首先再一次根据表1所示“机架设备表”与表2所示“交换机端口设备表”更新所述机架内部设备的标志信息与机架中的位置以及管理网络端口的对应关系，然后该整合式管理模块250再一次访问该网络交换机210以更新所述机架内部设备的标志信息、机架中的位置以及MAC地址三者的对应关系。利用MAC地址，整合式管理模块250可以获取所述MAC地址对应的新的机架内部设备的IP地址，并且利用所述IP地址恢复与特定机架位置上的新的机架内部设备进行通信。

整合式管理模块250更可以将所述机架内部设备(服务器220、电力供应单元230和/或风扇单元240)的标志信息、机架中的位置、MAC地址以及资产编号的对应关系经由网络交换机210上传至远端管理站。当有任何一机架内部设备更新时，新的机架内部设备的MAC地址与IP地址也会被更新，所以资产编号也可得到即时的更新。整合式管理模块250可以给出新设备在机架中具体的位置至远端管理站。整合式管理模块250也可以自动上传机架设备表，或提供及时的查询，便于用户(或远端管理站)对多个机架设备的资产进行汇总统计。据此，整合式管理模块250可以进行服务器220、电力供应单元230和/或风扇单元240的资产管理与资产定位。

上述资产编号的编码规则可以视实际应用环境的需求而决定。于本实施例中，在同一服务器机架系统内的机架内部设备的资产编号，具有至少一相同标志位。再配置多组服务器机架系统的机房中，此相同标志位用于表征该服务器机架系统在机房中的位置。

值得一提的是，请参照图2，可以依照实际产品的设计需求而决定是否配置备用整合式管理模块270至服务器机架系统200。备用整合式管理模块270的管理网络端口连接至网络交换机210。其中，备用整合式管理模块270具有与整合式管理模块250相同的功能，也可以执行与整合式管理模块250相同的操作。当整合式管理模块250失效时，备用整合式管理模块270可以取代整合式管理模块250的工作。

综上所述，本发明实施例中整合式管理模块250作为整个机架的管理中心。整合式管理模块250通过高速以太网络(10/100M)连接所有的风扇单元240、电力供应单元230以及服务器220的BMC。整合式管理模块250通过服务器220的BMC，获取每台服务器220的温度，并计算得到优化的风扇转速后，通过管理网络给风扇单元240下命令，以便控制风扇转速。或者，整合式管理模块250通过服务器220的BMC获取每台服务器220的功耗信息，以得知所有服务器220的总功耗。再根据总功耗，整合式管理模块250通过管理网络给电力供应单元230下命令，优化电力供应单元230的电源输出，到达节能的目的。在一些实施例中，可以在一个机架中部署两台整合式管理模块，作为1+1冗余的方式提供整个机架的稳定管理。通过全网络的方式连接机架内所有设备，因此服务器机架系统200具有下述优点：有速度快(100M以太网)，易部署(仅需改变网络的连接)，并且通过交换机即可实现对每个设备的定位和设备管理，不需额外硬件。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种服务器机架系统，包括：

一网络交换机，该网络交换机耦接一管理网络，且具有多个管理网络端口；

多个机架内部设备，分别位于该服务器机架系统的不同位置，各自具有一管理网络端口，且所述机架内部设备依照一预先设置的，机架内部设备的标志信息与机架中的位置以及管理网络端口的对应关系，分别连接至所述管理网络端口；以及

一整合式管理模块，该整合式管理模块的一管理网络端口连接至该网络交换机，且预先存储有所述机架内部设备的标志信息与机架中的位置以及管理网络端口的对应关系；系统运行时，该整合式管理模块获取该网络交换机生成的机架内部设备的媒体存取控制地址与管理网络端口的对应关系，并根据所述机架内部设备的标志信息与机架中的位置以及管理网络端口的对应关系，得到机架内部设备的标志信息与机架中的位置以及媒体存取控制地址的对应关系，该整合式管理模块获取所述媒体存取控制地址对应的机架内部设备的因特网通讯协定地址，并且利用所述因特网通讯协定地址与特定机架位置上的机架内部设备通信。

2.如权利要求1所述的服务器机架系统，其特征在于，所述机架内部设备的标志信息与机架中的位置以及管理网络端口的对应关系具体呈现为两个表，一个是机架设备表，该机架设备表记录有机架内部设备的标志信息与机架中的位置的对应关系；另一个是交换机端口设备表，该交换机端口设备表记录有机架内部设备的标志信息与管理网络端口的对应关系。

3.如权利要求1所述的服务器机架系统，其特征在于，所述机架内部设备的标志信息至少包括所述机架内部设备的类型和编号。

4.如权利要求1所述的服务器机架系统，其特征在于，该整合式管理模块是通过一命令行界面访问该网络交换机来获取所述机架内部设备的媒体存取控制地址与管理网络端口的对应关系。

5.如权利要求1所述的服务器机架系统，其特征在于，所述机架内部设备包括至少一服务器、一风扇模块和/或一电力供应单元，该整合式管理模块依据所述因特网通讯协定地址通过该网络交换机与所述服务器、风扇模块和/或电力供应单元通信，以获取所述服务器、风扇模块和/或电力供应单元的运行状态，或控制所述服务器、风扇模块和/或电力供应单元的运行。

6.如权利要求1所述的服务器机架系统，其特征在于，所述因特网通讯协定地址为该服务器机架系统启动后动态分配的因特网通讯协定地址。

7.如权利要求1所述的服务器机架系统，其特征在于，该整合式管理模块中预先存储有机架内部设备的标志信息与资产编号的对应关系，该整合式管理模块根据所述机架内部设备的标志信息与机架中的位置以及媒体存取控制地址的对应关系，生成机架内部设备的标志信息、机架中的位置、媒体存取控制地址以及资产编号的对应关系，据此进行机架内部设备的资产管理与资产定位。

8.如权利要求7所述的服务器机架系统，还包括：

一远端管理站，通过所述管理网络连接至该整合式管理模块，其中该整合式管理模块将所述机架内部设备的标志信息、机架中的位置、媒体存取控制地址以及资产编号的对应关系上传至该远端管理站。

9.如权利要求7所述的服务器机架系统，其特征在于，同一服务器机架系统内的机架内部设备的资产编号，具有至少一相同标志位用于表征该服务器机架系统在机房中的位置。

10.如权利要求1所述的服务器机架系统，其特征在于，当有任何一机架内部设备更新时，首先更新所述机架内部设备的标志信息与机架中的位置以及管理网络端口的对应关系，然后该整合式管理模块访问该网络交换机以更新所述机架内部设备的标志信息与机架中的位置以及媒体存取控制地址的对应关系，并获取所述媒体存取控制地址对应的机架内部设备的因特网通讯协定地址，并且利用所述因特网通讯协定地址恢复与特定机架位置上的机架内部设备通信。

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