CN104238695B - 一种实现分布式散热的方法和服务器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实现分布式散热的方法及服务器，包括：确定服务器内各不同功能模组相应的单位厚度的风阻阈值和风量阈值，并将满足各功能模组风阻阈值和风量阈值的功能模块分别归类到相应的模组中；当功能模组增删或替换模组内的功能模块时，调整增删或替换功能模块的风阻和风量，使风扇模组工作时能满足功能模组单位厚度的风阻阈值和风量阈值的要求。本发明通过确定各的功能模组单位厚度的风阻和风量的阈值，实现对服务器模组的统一整理，在进行模组调整时，通过确定的单位厚度的风阻和风量，使风扇模组为各模组提供确定阈值的风量和风阻，保证了服务器的散热性能，保证了服务器在现有的结构上，进行灵活的扩展。
Description
技术领域
本发明涉及计算机散热领域，尤指一种大型服务器的分布式散热的方法和服务器。
背景技术
服务器，也称伺服器。服务器是网络环境中用于侦听网络上的其他计算机(客户机)提交的服务请求，并提供相应的服务。在大型服务器应用中，为了实现更大的处理量和更快的运算速度，往往需要将多个子系统整合互联使用，譬如将多个计算单元与多个存储单元、以及网络、管理单元互联在一起来使用，以达到单台服务器远远无法企及的计算性能。高密度的子系统互联在带来高性能计算能力的同时，通常伴随着高功耗、高发热的问题，尤其是散热问题，严重影响着服务器的安全和性能的稳定。
在进行服务器产品的设计过程中，产品开发者需要针对定制的高端需求进行开发，对硬件配置的调整与基于配置调整时系统架构的改变，系统的功耗、发热分布、风道、整体阻抗和局部阻抗均会发生变化，为使系统散热性能稳定，需要进一步的对系统布局和结构进行设计，在进行调整时，前后代产品想要共用散热模块比较困难、关联的服务器中一些模块复用性差，导致开发周期变长和开发成本上升。对于使用者来说，由于现有的服务器散热方法的问题，很难通过在保留、复用原服务器主体功能模块的基础上，只通过升级服务器部分单元而达到满足新应用对服务器性能的要求的目的。
现有的服务器散热系统主要通过技术人员按照设定个数的相同的模块组成不同功能的相应的模组，例如由相同型号的预定数量的风扇组成风扇模组，相同型号的预定数量(根据实际情况确定相应的值)的CPU计算模块组成的根据计算功能区分的功能模组。当功能模块内出现模块损坏时，只能采用相同的模块进行替换，当模组的性能达不到应用对服务器的需求时，由于系统未对风阻和风量进行统一，采用扩展模块可能会出现由于模块风阻不同、通 过的风量不均匀而导致风阻较大的模块出现局部散热风险，因此，现有的服务器无法通过扩展模块来实现提高服务器性能的目的。如果需要进行性能改进，往往需要更换整个功能模组。
图1为现有的服务器功能模组的结构示意图；图2为现有的另一服务器功能模组的结构示意图。如图1所示，图1左边的服务器的前视图表示出功能模组由图中左斜纹方框的20个相同型号的半高模块组成，通过图1右边的服务器的后视图风扇模组实现散热控制；当采用图2中左边服务器的前视图示意由10个相同型号的右斜纹的功能模块全高模块组成，通过图2右边的服务器的后视图的风扇模组实现散热控制；如果功能模组A内的模块采用全高模块和半高模块兼容工作时，一旦存在结构布局不同，在未对系统的风阻和风量进行统一的情况下，由于模块风阻上存在差别，模块产生的热量会促使经过各模块的风量产生差异，通过的风量不均匀会导致风阻较大的模块出现局部散热风险；同样地、功能模组B和功能模组C等(后端交换模组和以太网/管理模组等)也存在类似的问题。因此，现有的服务器系统配置单一、兼容性和可维护性差，无法通过更换部分模块，实现服务器性能的提升。
现有的服务器系统无法实现灵活更改、升级系统配置以提高系统性能，需要提升应用的服务器性能时，往往需要采用新的服务器替换旧的设备，设备成本较高，且引入新的服务器，需要对原有服务器的数据进行迁移和维护，增加以为成本的同时，影响系统工作的连续。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种实现分布式散热的方法和服务器，能够对服务器内的功能模组进行增删，实现对服务器的灵活扩展。
为了达到本发明的目的，本发明提供一种实现分布式散热的方法，包括：
确定服务器内各不同功能模组相应的单位厚度的风阻阈值和风量阈值，并将满足各功能模组风阻阈值和风量阈值的功能模块分别归类到相应的模组中；
当功能模组增删或替换模组内的功能模块时，调整增删或替换功能模块的风阻和风量，使风扇模组工作时能满足功能模组单位厚度的风阻阈值和风 量阈值的要求。
进一步地，调整增删或替换功能模块的风阻和风量具体包括：调节服务器的前面板的开孔率、和/或在服务器内部增加挡风块、和/或改变导风罩来调整增删或替换功能模块的风阻和风量。
进一步地，风扇模组为：具有热插拔功能的若干风扇模块组成的模组。
进一步地，各所述风扇模组正对于与之相对应的各功能模组的出风口下游。
进一步地，当各功能模组满足相应的单位厚度的风阻和风量的阈值要求时，该方法还包括，通过风洞测试的方法，将入风口端和出风口端的压力差曲线与风量曲线的交点值确定功能模组的风量和风阻的工作值。
另一方面，本申请还提供一种实现分布式散热的服务器，模组建立单元和模组调整单元；其中，
模组建立单元，用于确定服务器内各不同功能模组相应的单位厚度的风阻阈值和风量阈值，并将满足各功能模组风阻阈值和风量阈值的功能模块分别归类到相应的模组中；
模组调整单元，用于当功能模组增删或替换模组内的功能模块时，调整增删或替换功能模块的风阻和风量，使风扇模组工作时能满足功能模组单位厚度的风阻阈值和风量阈值的要求。
进一步地，模组调整单元具体用于：
当功能模组增删或替换模组内的功能模块时，调节服务器的前面板的开孔率、和/或在服务器内部增加挡风块、和/或改变导风罩来调整增删或替换功能模块的风阻和风量，使风扇模组工作时能满足功能模组单位厚度的风阻阈值和风量阈值的要求。
进一步地，风扇模组为：具有热插拔功能的若干风扇模块组成的模组。
进一步地，各所述风扇模组正对于与之相对应的各功能模组的出风口下游。
进一步地，该服务器还包括风阻确定单元，用于当各功能模组满足相应的单位厚度的风阻阈值和风量阈值要求时，通过风洞测试的方法，将入风口 端和出风口端的压力差曲线与风量曲线的交点值确定功能模组和风扇模组的风量和风阻的工作值。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案包括：确定服务器内各不同功能模组相应的单位厚度的风阻阈值和风量阈值，并将满足各功能模组风阻阈值和风量阈值的功能模块分别归类到相应的模组中；当功能模组增删或替换模组内的功能模块时，调整增删或替换功能模块的风阻和风量，使风扇模组工作时能满足功能模组单位厚度的风阻阈值和风量阈值的要求。本发明通过确定各的功能模组单位厚度的风阻和风量的阈值，实现对服务器模组的统一整理，在进行模组调整时，通过确定的单位厚度的风阻和风量，使风扇模组为各模组提供确定阈值的风量和风阻，保证了服务器的散热性能，保证了服务器在现有的结构上，进行灵活的扩展。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为现有的服务器功能模组的结构示意图；
图2为现有的另一服务器功能模组的结构示意图；
图3为本发明实现分布式散热的方法的流程图；
图4为本发明实现分布式散热的服务器的结构框图；
图5为本发明实施例实现分布式散热的服务器的结构框图。
具体实施方式
图3为本发明实现分布式散热的方法的流程图，如图3所示，包括：
步骤300、确定服务器内各不同功能模组相应的单位厚度的风阻阈值和风量阈值，并将满足各功能模组风阻阈值和风量阈值的功能模块分别归类到相应的模组中。
需要说明的是，各功能模组相应的单位厚度的风阻和风量的阈值，是本领域技术人员在工作过程中确定的服务器功能模组正常工作的风阻和风量的 经验值的区间范围。现有的方法中，仅对完全相同的功能模块组成的模组进行风扇模组的设计，对于性能存在差异的功能模块，未进行风量和风阻的分析和确定，本发明通过对单位厚度的风量和风阻的确定，为进行系统拓展提供了保证合理散热的阈值，为服务器稳定工作提供了必要的参考依据。
步骤301、当功能模组增删或替换模组内的功能模块时，调整增删或替换功能模块的风阻和风量，使风扇模组工作时能满足功能模组单位厚度的风阻阈值和风量阈值的要求。
本步骤中，调整增删或替换功能模块的风阻和风量具体包括：调节服务器的前面板的开孔率、和/或在服务器内部增加挡风块、和/或改变导风罩来调整增删或替换功能模块的风阻和风量。
通过调整增删或替换功能模块的风阻和风量，使增删或替换的功能模块的风阻和风量达到服务器对该功能模组的要求，进行将增删或替换的功能模块调整到该功能模组时，在原有的风扇模组上添加提供增删或替换功能模块的风阻和风量的风扇模块，达到风扇模组工作时能满足功能模组单位厚度的风阻阈值和风量阈值的要求。
风扇模组为：具有热插拔功能的若干风扇模块组成的模组。
各风扇模组正对于与之相对应的各功能模组的出风口下游。
当各功能模组满足相应的单位厚度的风阻和风量的阈值要求时，本发明方法还包括，通过风洞测试的方法，将入风口端和出风口端的压力差曲线与风量曲线的交点值确定功能模组的风量和风阻的工作值。
图4为本发明实现分布式散热的服务器的结构框图，如图4所示，模组建立单元和模组调整单元；其中，
模组建立单元，用于确定服务器内各不同功能模组相应的单位厚度的风阻阈值和风量阈值，并将满足各功能模组风阻阈值和风量阈值的功能模块分别归类到相应的模组中。
模组调整单元，用于当功能模组增删或替换模组内的功能模块时，调整增删或替换功能模块的风阻和风量，使风扇模组工作时能满足功能模组单位厚度的风阻阈值和风量阈值的要求。具体用于，当功能模组增删或替换模组 内的功能模块时，调节服务器的前面板的开孔率、和/或在服务器内部增加挡风块、和/或改变导风罩来调整增删或替换功能模块的风阻和风量，使风扇模组工作时能满足功能模组单位厚度的风阻和风量阈值的要求。
风扇模组为：具有热插拔功能的若干风扇模块组成的模组。
各风扇模组正对于与之相对应的各功能模组的出风口下游。
本发明服务器还包括风阻确定单元，用于当各功能模组满足相应的单位厚度的风阻阈值和风量阈值的要求时，通过风洞测试的方法，将入风口端和出风口端的压力差曲线与风量曲线的交点值确定功能模组和风扇模组的风量和风阻的工作值。
图5为本发明实施例实现分布式散热的服务器的结构框图，如图5所示，
根据服务器的基本框架，设定包含有计算模组、交换模组和管理模组，这里模组建立单元的作用是，确定计算模组单位厚度的风阻和风量的阈值，即单位厚度的风阻和风量的区间范围；确定交换模组单位厚度的风阻和风量的阈值；确定管理模组单位厚度的风阻和风量的阈值，具体的模组的确定根据实际情况进行相应的确定；确定各模组相应的单位厚度的风量和风阻的阈值后，将满足阈值范围内的功能模块分别添加到相应的模组中，如图5左边视图的功能模组A为例，功能模组A内包含有满足风量和风阻阈值的8个图5中左斜纹的功能模块A1、两个右斜纹的功能模块A2、两个横斜纹的功能模块A3、由于风量和风阻满足计算模组的风量和风阻的阈值要求，性能不同的三个型号的功能模块在同一服务器内实现了兼容。
当各功能模组满足相应的单位厚度的风阻和风量的阈值要求时，通过风洞测试的方法，将服务器的入风口端和出风口端的压力差曲线值与风量曲线值的交点值，设定为满足风量和风阻阈值的功能模组和风扇模组最佳的工作值，最佳工作值的确定，是风洞测试方法中，本领域技术人员熟知的公知常识，在此不再赘述。
假设需要添加功能模块A5时，则模组调整单元通过调节服务器的前面板的开孔率、和/或在服务器内部增加挡风块、和/或改变导风罩来调整功能模块A5的风阻和风量，使计算模组A在添加功能模块A5实现服务器扩展时，风 扇模组的工作能满足风阻和风量的要求。
以上所述，仅为本发明的较佳实例而已，并非用于限定本发明的保护范围。对于本申请发明中以上实施例只是针对优选方式来对本发明进行陈述。其实现手段可以采用类似的方法进行替换等，根据实际情况可以做适当调整。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种实现分布式散热的方法，其特征在于，包括：
确定服务器内各不同功能模组相应的单位厚度的风阻阈值和风量阈值，并将满足各功能模组风阻阈值和风量阈值的功能模块分别归类到相应的模组中；
当功能模组增删或替换模组内的功能模块时，调整增删或替换功能模块的风阻和风量，使风扇模组工作时能满足功能模组单位厚度的风阻阈值和风量阈值的要求；
所述调整增删或替换功能模块的风阻和风量具体包括：调节服务器的前面板的开孔率、和/或在服务器内部增加挡风块、和/或改变导风罩来调整增删或替换功能模块的风阻和风量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述风扇模组为：具有热插拔功能的若干风扇模块组成的模组。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，各所述风扇模组正对于与之相对应的各功能模组的出风口下游。
4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，当各功能模组满足相应的单位厚度的风阻和风量的阈值要求时，该方法还包括，通过风洞测试的方法，将入风口端和出风口端的压力差曲线与风量曲线的交点值确定功能模组的风量和风阻的工作值。
5.一种实现分布式散热的服务器，其特征在于，包括：模组建立单元和模组调整单元；其中，
模组建立单元，用于确定服务器内各不同功能模组相应的单位厚度的风阻阈值和风量阈值，并将满足各功能模组风阻阈值和风量阈值的功能模块分别归类到相应的模组中；
模组调整单元，用于当功能模组增删或替换模组内的功能模块时，调整增删或替换功能模块的风阻和风量，使风扇模组工作时能满足功能模组单位厚度的风阻阈值和风量阈值的要求；
模组调整单元具体用于：
当功能模组增删或替换模组内的功能模块时，调节服务器的前面板的开孔率、和/或在服务器内部增加挡风块、和/或改变导风罩来调整增删或替换功能模块的风阻和风量，使风扇模组工作时能满足功能模组单位厚度的风阻阈值和风量阈值的要求。
6.根据权利要求5所述的服务器，其特征在于，所述风扇模组为：具有热插拔功能的若干风扇模块组成的模组。
7.根据权利要求6所述的服务器，其特征在于，各所述风扇模组正对于与之相对应的各功能模组的出风口下游。
8.根据权利要求5～7任一项所述的服务器，其特征在于，该服务器还包括风阻确定单元，用于当各功能模组满足相应的单位厚度的风阻阈值和风量阈值要求时，通过风洞测试的方法，将入风口端和出风口端的压力差曲线与风量曲线的交点值确定功能模组和风扇模组的风量和风阻的工作值。
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