CN105302258A - 一种整机柜服务器及供电方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种整机柜服务器及供电方法，其中，整机柜服务器，包括：柜体；安装在柜体前窗区左侧的至少一个第一服务器节点，安装在柜体前窗区中部的至少一个第二服务器节点以及安装在柜体前窗区右侧的至少一个第三服务器节点；安装在柜体后窗区左侧的第一电源母线，安装在柜体后窗区中部的第二电源母线，安装在柜体后窗区右侧的第三电源母线；电源模块；其中，每一个所述第一服务器节点与所述第一电源母线相连，每一个所述第二服务器节点与所述第二电源母线相连，每一个所述第三服务器节点与所述第三电源母线相连；所述电源模块连接第一电源母线、第二电源母线及第三电源母线。通过本发明的技术方案，可节约电力资源。

Description

一种整机柜服务器及供电方法

技术领域

本发明涉及服务器技术领域，特别涉及一种整机柜服务器及供电方法。

背景技术

整机柜服务器是一种适用于数据中心使用的新型服务器系统，采用集中散热、集中供电的方式，服务器节点部署密度较高，整机柜服务器1U空间内可在水平方向上最多部署3个服务器节点。

目前，在针对整机柜服务器内的节点进行供电时，通过一个具备稳定输出电压的电源模块连接一组母线，整机柜服务器内的全部服务器节点均从该母线上取电以进行工作，由于整机柜服务器内的节点部署密度较高，服务器节点正常工作时对应的总功率消耗较大，需要电源模块向母线提供较大的输出电流；母线负载的电流增大，导致母线的功率消耗也随之扩大，浪费电力资源。

发明内容

本发明提供了一种整机柜服务器及供电方法，可节约电力资源。

第一方面，本发明提供了一种整机柜服务器，包括：

内部空间分为前窗区和后窗区的柜体；

安装在所述柜体前窗区左侧的至少一个第一服务器节点，安装在所述柜体前窗区中部的至少一个第二服务器节点以及安装在所述柜体前窗区右侧的至少一个第三服务器节点；

安装在所述柜体后窗区左侧的第一电源母线，安装在所述柜体后窗区中部的第二电源母线，安装在所述柜体后窗区右侧的第三电源母线；

电源模块；

其中，每一个所述第一服务器节点与所述第一电源母线相连，每一个所述第二服务器节点与所述第二电源母线相连，每一个所述第三服务器节点与所述第三电源母线相连；所述电源模块连接第一电源母线、第二电源母线及第三电源母线。

进一步的，还包括：

连接任一电源母线和至少两个服务器节点的转换板，用于从当前电源母线获取电量，并将获取到的电量发送至与所述转换板相连的至少两个服务器节点。

进一步的，

所述电源模块安装在所述柜体前窗区的中部空间。

进一步的，

所述第一电源母线、第二电源母线以及第三电源母线分别对应的横截面积从当前电源母线的中心向当前电源母线的两端逐渐减小；

所述电源模块分别与所述第一电源母线、第二电源母线及第三电源母线的中心相连。

进一步的，还包括：

安装在所述柜体后窗区的系统风扇模组，所述系统风扇模组位于所述第一电源母线、第二电源母线及第三电源母线的后侧，并与任一电源母线相连。

进一步的，还包括：

安装在所述柜体前窗区的交换机，所述交换机连接所述电源模块以及每一个所述第一服务器节点、第二服务器节点及第三服务器节点，以使不同的服务器节点间可通过所述交换机进行信息交互。

第二方面，本发明提供了一种基于上述第一方面中任一所述的整机柜服务器进行供电的方法，包括：

S1：利用电源模块接收外部电源输入的电量，并将接收到的电量分发至第一电源母线、第二电源母线及第三电源母线；

S2：利用第一电源母线向与所述第一电源母线相连的至少一个第一服务器节点分别输出相应的电量，利用第二电源母线向与所述第二电源母线相连的至少一个第二服务器节点输出相应的电量，以及，利用第三电源母线向与所述第三电源母线相连的至少一个第三服务器节点输出相应的电量。

进一步的，还包括：利用转换板连接任一电源母线和至少两个服务器节点；

所述步骤S2进一步包括：

利用所述转换板从当前电源母线取电，并将获取到的电量分发至与所述转换板相连的至少两个服务器节点。

进一步的，所述步骤S2进一步包括：

利用连接系统风扇模组的电源母线向系统风扇模组输出相应的电量。

进一步的，所述步骤S2进一步包括：

利用连接交换机的电源母线向交换机输出相应的电量。

本发明提供了一种整机柜服务器及供电方法，通过在柜体的前窗区对应水平方向上左侧、中部及右侧空间的位置分别安装至少一个服务器节点，对应的在柜体后窗区水平方向上左侧、中部及右侧分别安装一条电源母线；进而分别利用位于不同位置的母线连接前窗区对应位置的至少一个服务器节点；如此，电源模块则可通过位于不同位置的电源母线分别向对应位置的服务器节点供电，通过多条电源母线向服务器节点供电，可减弱每一条电源母线上的电流负载，即减弱电源母线的功率消耗，进而节约电力资源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的一种整机柜服务器的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的一种整机柜服务器的主视图；

图3是本发明一实施例提供的一种基于整机柜服务器进行供电的方法；

其中，附图中的编号与装置的对应关系为：1表征柜体、2表征电源模块、3表征第三电源母线、4表征第二电源母线、5表征第一电源母线、6表征第三服务器节点、7表征第二服务器节点、8表征第一服务器节点。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种整机柜服务器，包括：

内部空间分为前窗区和后窗区的柜体(1)；

安装在所述柜体(1)前窗区左侧的至少一个第一服务器节点(8)，安装在所述柜体(1)前窗区中部的至少一个第二服务器节点(7)以及安装在所述柜体(1)前窗区右侧的至少一个第三服务器节点(6)；

安装在所述柜体(1)后窗区左侧的第一电源母线(5)，安装在所述柜体(1)后窗区中部的第二电源母线(4)，安装在所述柜体(1)后窗区右侧的第三电源母线(3)；

电源模块(2)；

其中，每一个所述第一服务器节点(8)与所述第一电源母线(5)相连，每一个所述第二服务器节点(7)与所述第二电源母线(4)相连，每一个所述第三服务器节点(6)与所述第三电源母线相连(3)；所述电源模块(2)连接第一电源母线(3)、第二电源母线(4)及第三电源母线(3)。

本发明一实施例中，通过在柜体的前窗区对应水平方向上左侧、中部及右侧空间的位置分别安装至少一个服务器节点，对应的在柜体后窗区水平方向上左侧、中部及右侧分别安装一条电源母线；进而分别利用位于不同位置的母线连接前窗区对应位置的至少一个服务器节点；如此，电源模块则可通过位于不同位置的电源母线分别向对应位置的服务器节点供电，通过多条电源母线向服务器节点供电，可减弱每一条电源母线上的电流负载，即减弱电源母线的功率消耗，进而节约电力资源。

举例来说，每一个第一服务器节点、第二服务器节点及第三服务器节点的节点类型以及数量相同，且每一个节点正常工作时均需要相同的电量；在一种可能实现的方式中，电源模块的最大输出电流包括5.25A，相应的，在使用单母线的方式向每一个服务器节点供电时，该母线需要负载5.25A的电流；在使用三母线的方式时，每一条电源母线只需要负载1.75A的电流，在电源母线完全相同的情况下，即每一条电源母线的电阻值均为R时，单母线方式产生的总功耗值为27.6RW，三母线方式产生的总功耗值为4.7RW；可见，通过三母线方式供电时电源母线产生的总功耗值较小，节约了电力资源。

值的说明的是，第一服务器节点、第二服务器节点以及第三服务器节点的类型以及功能可能并不相同，在一种可能实现的方式中，可结合实际业务需求对服务器节点的安装位置以及电源母线的大小等进行合理设置；比如，第一服务器节点用于进行数据处理业务，第二数据处理节点用于进行数据存储业务，进行数据处理业务的节点功耗值远高于进行数据存储业务的节点功耗值；相应的，第一电源母线的满负载时需要负载较高的电流，而第二电源母线在满负载时只需要负载较低的电流，此时，可相应的增大第一电源母线的横截面积，而减小第二电源母线的横截面积；在满足负载条件的情况下节约母线制作成本。

进一步的，为了了保证整机柜服务器内部节点的扩扩展性，本发明一个优选实施例中，还包括：

连接任一电源母线和至少两个服务器节点的转换板(附图中未示出)，用于从当前电源母线获取电量，并将获取到的电量发送至与所述转换板相连的至少两个服务器节点。

举例来说，整机柜服务器对应每1U高度空间内，三条电源母线可分别设置一个电源输出节点以向对应的服务器节点供电；相应的，在一种可能实现的方式中，可通过一个1分3的转换板与第二电源母线上的电源输出节点相连，并通过该1分3的转换板连接对应该1U高度空间内的第一服务器节点、第二服务器节点和第三服务器节点，如此，第一电源母线和第三电源母线上对应该1U高度空间的位置上设置的电源输出节点出现闲置，进而可利用闲置的电源输出节点连接扩展节点，比如连接至两个扩展的系统风扇节点，向扩展的系统风扇节点输出相应的电量。

进一步的，为了进一步节约电力资源，减弱电源母线的功耗，本发明一个优选实施例中，所述第一电源母线(5)、第二电源母线(4)以及第三电源母线(3)分别对应的横截面积从当前电源母线的中心向当前电源母线的两端逐渐减小；

所述电源模块(2)分别与所述第一电源母线(5)、第二电源母线(4)及第三电源母线(3)的中心相连。

具体地，如图2所示，本发明一实施例中，所述电源模块(2)安装在所述柜体(1)前窗区的中部空间。

本发明一实施例中，由于电源母线上与电源模块的连接处所需要负载的电流量最大，通过将电源母线与电源模块的连接处的横截面积设置为最大，一方面，使电源母线可负载较大的电流，另一方面，电源母线的横截面积越大，则对应的电阻值越小，相应的，在电源母线负载的电流一定时，则电源母线对应的功耗值越小，达到节约电力资源的效果。

本发明一实施例中，通过将电源模块设置在柜体前窗区的中部空间，可利用电源母线对应的两端分别连接位于电源模块上部和下部的服务器节点，针对电源母线，越靠近电源母线的两端，负载电流逐渐减小，并不需要电源母线具备较高的电流负载能力，可相应的缩小电源母线对应的横截面积，节约电源母线制作成本。

进一步的，为了提高整机柜服务器的散热性能，本发明一个优选实施例中，还包括：

安装在所述柜体(1)后窗区的系统风扇模组(附图中未示出)，所述系统风扇模组位于所述第一电源母线(5)、第二电源母线(4)及第三电源母线(3)的后侧，并与任一电源母线相连。

本发明一实施例中，整机柜服务器内的服务器节点以及电源模块均安装在柜体前窗区，系统风扇模组安装在柜体后窗区，电源母线的横截相对面积较小，可使系统风扇模组能够直接作用于每一条电源母线、每一个服务器节点、电源模块，使整机柜服务器具备较高的散热性能。

进一步的，为了实现各服务器节点间可进行信息交互，本发明一实施例中，还包括：

安装在所述柜体前窗区的交换机，所述交换机连接所述电源模块以及每一个所述第一服务器节点、第二服务器节点及第三服务器节点，以使不同的服务器节点间可通过所述交换机进行信息交互。

具体地，交换机具备一条高带宽的总线、地址对照表以及交换矩阵，总线上具备较高数量的数据端口，每一个第一服务器节点、第二服务器节点及第三服务器节点可分别连接至不同的数据端口；地址对照表存储每一个数据端口分别对应的服务器节点的地址信息；交换机通过数据端口接收任一服务器节点发送的目标数据，利用交换矩阵根据地址对照表将目标数据发送至对应的目标接口，通过目标接口将目标数据发送至对应的服务器节点，从而实现不同服务器节点间的数据交互。

如图3所示，本发明实施例提供了一种基于上述实施例中任一所述的整机柜服务器进行供电的方法，包括：

S1：利用电源模块接收外部电源输入的电量，并将接收到的电量分发至第一电源母线、第二电源母线及第三电源母线；

S2：利用第一电源母线向与所述第一电源母线相连的至少一个第一服务器节点分别输出相应的电量，利用第二电源母线向与所述第二电源母线相连的至少一个第二服务器节点输出相应的电量，以及，利用第三电源母线向与所述第三电源母线相连的至少一个第三服务器节点输出相应的电量。

本发明一实施例中，通过与电源模块相连的三条母线向服务器节点供电，每一条电源母线上连接的服务器节点数量相对较少，进而使每一条母线的负载电流较小，相应的，减弱了电源母线对应的总功耗值，达到节约电力资源的效果。

进一步的，当整机柜服务器内负载的服务器节点数量较多，且需要在整机柜服务器内进行节点扩展时，可能出现电源母线上对应的电源输出节点数量不足，这时，可设置转换板，通过转换板连接电源母线上的一个电源输出节点和至少两个服务器节点，转换板从任一电源输出节点取电，并将获取到的电量输出至与所述转换板相连的至少两个服务器节点；相应的，由于原本需要从电源母线取电的服务器节点连接到转换板上，电源母线上原本连接该服务器节点的电源输出节点出现闲置，这时，即可利用该闲置的电源输出节点连接扩展节点，以向与该闲置的电源输出节点相连的扩展节点供电。

进一步的，整机柜服务器内需要用电的节点除了服务器节点之外，还包括其他的用电节点，比如系统风扇模组以及交换机等，系统风扇模组以及交换机等节点可与任一电源母线相连，以从相连的电源母线上获取相应的电量以进行工作。

本发明各个实施例至少具有如下有益效果：

1、通过在柜体的前窗区对应水平方向上左侧、中部及右侧空间的位置分别安装至少一个服务器节点，对应的在柜体后窗区水平方向上左侧、中部及右侧分别安装一条电源母线；进而分别利用位于不同位置的母线连接前窗区对应位置的至少一个服务器节点；如此，电源模块则可通过位于不同位置的电源母线分别向对应位置的服务器节点供电，通过多条电源母线向服务器节点供电，可减弱每一条电源母线上的电流负载，即减弱电源母线的功率消耗，进而节约电力资源。

2、利用电源母线的中心连接电源模块，电源母线的横截面积由中心向两端逐渐减小，中心部分在满足可负载高电流的情况下，进一步减弱了母线的功耗，可节约电力资源；母线的两端横截面积较小，节约母线制作成本。

3、将系统风扇模组安装在后窗区，位于全部电源母线的后侧，将电源模块、服务器节点以及交换机等设备安装在前窗区，可使系统风扇模组能够直接作用于每一条电源母线、每一个服务器节点、交换机以及电源模块等设备，提高整机柜服务器的散热性能。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个〃〃〃〃〃〃”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种整机柜服务器，其特征在于，包括：

内部空间分为前窗区和后窗区的柜体；

安装在所述柜体前窗区左侧的至少一个第一服务器节点，安装在所述柜体前窗区中部的至少一个第二服务器节点以及安装在所述柜体前窗区右侧的至少一个第三服务器节点；

安装在所述柜体后窗区左侧的第一电源母线，安装在所述柜体后窗区中部的第二电源母线，安装在所述柜体后窗区右侧的第三电源母线；

电源模块；

其中，每一个所述第一服务器节点与所述第一电源母线相连，每一个所述第二服务器节点与所述第二电源母线相连，每一个所述第三服务器节点与所述第三电源母线相连；所述电源模块连接第一电源母线、第二电源母线及第三电源母线。

2.根据权利要求1所述的整机柜服务器，其特征在于，还包括：

连接任一电源母线和至少两个服务器节点的转换板，用于从当前电源母线获取电量，并将获取到的电量发送至与所述转换板相连的至少两个服务器节点。

3.根据权利要求1所述的整机柜服务器，其特征在于，

所述电源模块安装在所述柜体前窗区的中部空间。

4.根据权利要求4所述的整机柜服务器，其特征在于，

所述第一电源母线、第二电源母线以及第三电源母线分别对应的横截面积从当前电源母线的中心向当前电源母线的两端逐渐减小；

所述电源模块分别与所述第一电源母线、第二电源母线及第三电源母线的中心相连。

5.根据权利要求1所述的整机柜服务器，其特征在于，还包括：

安装在所述柜体后窗区的系统风扇模组，所述系统风扇模组位于所述第一电源母线、第二电源母线及第三电源母线的后侧，并与任一电源母线相连。

6.根据权利要求1所述的整机柜服务器，其特征在于，还包括：

安装在所述柜体前窗区的交换机，所述交换机连接所述电源模块以及每一个所述第一服务器节点、第二服务器节点及第三服务器节点，以使不同的服务器节点间可通过所述交换机进行信息交互。

7.一种基于权利要求1至6中任一所述的整机柜服务器进行供电的方法，其特征在于，包括：

S1：利用电源模块接收外部电源输入的电量，并将接收到的电量分发至第一电源母线、第二电源母线及第三电源母线；

S2：利用第一电源母线向与所述第一电源母线相连的至少一个第一服务器节点分别输出相应的电量，利用第二电源母线向与所述第二电源母线相连的至少一个第二服务器节点输出相应的电量，以及，利用第三电源母线向与所述第三电源母线相连的至少一个第三服务器节点输出相应的电量。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：利用转换板连接任一电源母线和至少两个服务器节点；

所述步骤S2进一步包括：

利用所述转换板从当前电源母线取电，并将获取到的电量分发至与所述转换板相连的至少两个服务器节点。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括：

利用连接系统风扇模组的电源母线向系统风扇模组输出相应的电量。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括：

利用连接交换机的电源母线向交换机输出相应的电量。