CN108063984B - 交换机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种交换机，该交换机包括刀片模组、机箱模组、电源模组、连接器接口模组、背板模组和冷液循环系统，其中，刀片模组和电源模组通过滑轨滑入机箱模组并且后端接头接入连接器接口模组和背板模组上的对应插槽内，冷液循环系统设置在刀片模组的每个刀片内且与刀片内的发热元器件接触，其中，在冷液循环系统与发热元器件的接触面上贴有导热片，并且冷液循环系统的冷液通过接口与外界热交换机连接。本发明的目的在于提供一种交换机，交换机结构采用全密闭结构，外部灰尘和潮湿空气不易进入交换机的机壳内部，因此能够有效保持机壳内部的洁净度，使服务器正常运行。

Description

交换机

技术领域

本发明涉及高性能数据处理设备研究领域，并且具体地，涉及一种密闭式交换机。

背景技术

交换机是一种用于电信号是一种用于电(光)信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的交换机是以太网交换机。其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机等。交换机在运行过程中其内部的电路板和主要运行电子元器件会产生大量的热，传统散热方式是风冷散热。在交换机机箱上开设许多散热口，外部灰尘极易通过散热口进入交换机的机壳内部，影响内部洁净度，并且这种散热方式并不能有效缓解局部温度过高的情况。

一般而言，温度每上升10℃，可靠度可能就会降低为原来的一半，而温度从75℃升高至125℃，可靠度则变为原来的20％。有效的热设计模式是对电子设备的发热元器件及散热系统采用合适的冷却技术和结构设计，对它们的温升进行控制，从而保证电子设备或系统正常可靠地工作。

目前市场上常规的交换机，各内部部件基本都是采用固化结构，各模块的机构都是将其永久固定在主机箱壳体上，不方便生产组装、日常维护等缺点。同时，在机箱震动、布线等方面的设计考虑的比较少。这使现有技术中交换机中各部件的整体性较差，布置较为凌乱，无法实现交换机服务器中各部件的模块化。且由于各部件已经固定，交换机的更新升级会很困难。

一般来说传统机架服务器在计算，存储，网络资源配比上比较均衡，且具有很好的通用性。但是随着互联网公司单体业务的规模膨胀，传统机架服务器在运行某一种资源密集型应用时，由于传统服务器在计算，存储，网络资源配比上无侧重点，使服务器无法负荷前述应用。并且有特定需求的应用就需要定制特定的服务器，且机架内结构都需另行定制，造成极大浪费。所以仍需不断改进服务器设计。

发明内容

针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种交换机，交换机结构采用全密闭结构，外部灰尘和潮湿空气不易进入交换机的机壳内部，因此能够有效保持机壳内部的洁净度，使服务器正常运行。

为实现上述目的，本发明提供了一种交换机，该交换机包括刀片模组、机箱模组、电源模组、连接器接口模组、背板模组和冷液循环系统，其中，刀片模组和电源模组通过滑轨滑入机箱模组并且后端接头接入连接器接口模组和背板模组上的对应插槽内，冷液循环系统设置在刀片模组的每个刀片内且与刀片内的发热元器件接触，其中，在冷液循环系统与发热元器件的接触面上贴有导热片，并且冷液循环系统的冷液通过接口与外界热交换机连接。

根据本发明的一个实施例，在背板模组的插槽内设置有导向柱，并且在刀片模组的刀片的后端底部设有凹槽，凹槽与导向柱配合以实现刀片的准确对插。

根据本发明的一个实施例，在刀片模组的刀片的前端两侧设有两个紧固助推器，紧固助推器与交换机箱体的对应卡位配合以将刀片模组固定到位。

根据本发明的一个实施例，机箱模组包括内层上板、内层左侧板、内层右侧板、内层底板、外层上板，其中，内层上板的左右两侧设置有与内层左侧板和内层右侧板连接的边缘，内层左侧板和内层右侧板的下端设置有与内层底板连接的边缘，并且外层上板设置有延长边缘，在延长边缘上开设有用于固定刀片模组和电源模组的螺纹孔。

根据本发明的一个实施例，电源模组包括位于后端的电源输出接口，电源输出接口与背板模组的对应插槽连接。

根据本发明的一个实施例，电源模组包括电源供应器托盘和滑动设置在供应器托盘中的三个仓体，在三个仓体中容纳有两个电源供应器模块和一个电源控制模块，其中，在仓体的侧壁上设置有滑槽，并且在与仓体的侧壁相对的隔挡板上设置有凸起，凸起滑动配合在滑槽中以实现仓体相对于供应器托盘的前后滑动。

根据本发明的一个实施例，在电源供应器模块和电源控制模块的前端设有把手，并且在把手的一侧设置有卡簧，卡簧与电源供应器托盘可拆卸地卡接以将电源供应器和电源控制模块固定或释放。

本发明的有益技术效果在于：

本发明的交换机采用全密闭结构，外部灰尘和潮湿空气不易进入交换机的机壳内部，因此能够有效保持机壳内部洁净度，使服务器正常运行；另外，服务器散热方式采用液冷散热，散热效率相比传统散热方式有极大提高，以保证电子设备或系统正常可靠地工作；此外，本发明的交换机还实现了交换机中各部件的模块化，使交换机的更新升级更加容易，并且针对现有技术存在的为了有效地负荷资源密集型的应用而需要设计多种服务器类型，不利于推广且适用范围低的问题提出了解决办法。

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，下面描述中的附图仅仅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为本发明的总装前视总装图。

图2为本发明的总装后视总装图。

图3为隐藏箱体一侧侧板后的总装图。

图4为本发明是总装爆炸视图。

图5为箱体的装配图。

图6为磁盘模块示意图。

图7为刀片模块爆炸视图。

图8为冷液循环系统示意图。

图9冷液循环系统和刀片内电路板对应关系示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的实施例进行具体描述。需要注意的是，以下各个实施例可以任意可能的方式相互组合或部分替换。

在图1至9所示的本发明的示意简图中，本发明主要包括刀片模组100、机箱模组200、电源模组300、连接器接口模组400、背板模组500和冷液循环系统。

其中，如图3，图7和图9所示，本交换机包括6片刀片模组100，但不局限与6片，数量可根据需要适当调整。每个刀片模组100包括2个紧固助推器14、刀片壳体15、冷液出液接头16、高速交换接口17、刀片集成电路板18、刀片供电接口19、刀片后插槽挡板20、刀片侧轨21、冷液进液接头22。

刀片侧轨21通过螺钉固定在刀片壳体15侧边，紧固助推器14固定在刀片壳体15的前端两侧。刀片模组100通过刀片侧轨21与机箱模组200上所设的凹槽配合滑入机箱中，然后通过紧固助推器14与箱体上对应位置预留的空位相配合固定达到稳固刀片模组100的目的。刀片集成电路板18通过板子预留孔位固定在托盘上，托盘固定在刀片壳体15内。刀片供电接口19与背板模组500上的对应共享接头7相对接，实现刀片模组100内部电路供电和各刀片模组100之间的信号同步和信息传输。每个刀片模组100前端设有32个高速交换接口17，每个接口可实现100g的高速数据传输。刀片集成电路板18后端设有8个数据接口，每个接口可实现400g的高速数据传输，用以连接外部设备，实现数据交换。

如图4，图5所示，机箱模组200包括机箱外层上板1、机箱内层上板2、机箱内层右侧板3、机箱外壳4、机箱内层底板5、机箱内层左侧板6。

如图5所示各内外层板块通过铆钉、螺钉装在一起组成了机箱模组200，其中为了加强各板强度，减小变形，在各板块上冲出许多凸包。与刀片侧轨21对应的轨道由固定在内层右侧板3和机箱内层左侧板6上的长形金属条构成，其大小厚度与刀片侧轨21相当。与紧固助推器14相配合的卡位孔设在内层侧板上，与其配合的固定螺孔设在机箱外壳上4。

如图1，图6所示，电源模组300包括2个电源供应器模块9、电源板模块10、两个电源输出接口11、电源供应器托盘12和电源控制模块13。

电源供应器模块9通过带有滑槽的隔板滑入电源供应器托盘12内。在2个电源供应器模块9和电源控制模块13前端留有把手，把手右侧有一卡簧，可以与电源供应器托盘12相配合，用以固定和放松，插拔时只需轻拨卡簧片即可。电源控制模块13可监控电源情况，控制电源输入输出状态，各模块都与电源板模块10相应接口对接。电源板模块10后端电源输出接口11连接到背板模组500上的共享接头7上，为其他刀片供电。

如图3，图4所示，连接器接口模组400由多个高速交换接口组成，每个高速交换接口可传输400g数据，连接外部设备。每一行有8个，与每个刀片模组100前端的高速交换接口相对应。

由图3，图4，图5所示，背板模组500包括7个插槽，其中最上端与电源模组300连接的插槽为电源插槽，其他插槽除了可以给各刀片模组100供电外，还可以使各刀片之间的数据高速交换共享。背板模组500共有两个，分别固定在机箱模组200的后端两侧。

如图8，图9所示为交换机每片刀片内的冷液板，包括交换接口冷板23、U型管24、电源模块冷板25、CPU冷板26、连接管27。

包括交换接口冷板23、电源模块冷板25和CPU冷板26内有供液体流通的流道，冷液从冷板内经过带走大量的热，从而降低温度。与各冷板直接接触的原件不一样，交换接口冷板23下面为高速交换接口17，电源模块冷板25和CPU冷板26分别为电源模块和CPU模块，其余部位均与主要发热元器件接触，接触部位涂抹硅脂。通过冷液流过并与外界交换机交换散热，可以在短时间内带走大量的热，散热效率相比传统工艺要高的多。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种交换机，其特征在于，包括刀片模组、机箱模组、电源模组、连接器接口模组、背板模组和冷液循环系统，其中，

所述刀片模组和所述电源模组通过滑轨滑入所述机箱模组并且后端接头接入所述连接器接口模组和所述背板模组上的对应插槽内，所述冷液循环系统包括交换接口冷板、电源模块冷板和CPU冷板，所述冷液循环系统设置在所述刀片模组的每个刀片内且所述冷液循环系统的不同冷板分别与所述刀片内的相应的发热元器件接触，其中，在所述冷液循环系统与所述发热元器件的接触面上贴有导热片，并且所述冷液循环系统的冷液通过接口与外界热交换机连接；

所述冷液循环系统还包括冷液出液接头以及冷液进液接头。

2.根据权利要求1所述的交换机，其特征在于，在所述背板模组的所述插槽内设置有导向柱，并且在所述刀片模组的所述刀片的后端底部设有凹槽，所述凹槽与所述导向柱配合以实现所述刀片的准确对插。

3.根据权利要求2所述的交换机，其特征在于，在所述刀片模组的所述刀片的前端两侧设有两个紧固助推器，所述紧固助推器与交换机箱体的对应卡位配合以将所述刀片模组固定到位。

4.根据权利要求1所述的交换机，其特征在于，所述机箱模组包括内层上板、内层左侧板、内层右侧板、内层底板、外层上板，

其中，所述内层上板的左右两侧设置有与所述内层左侧板和所述内层右侧板连接的边缘，所述内层左侧板和所述内层右侧板的下端设置有与所述内层底板连接的边缘，并且所述外层上板设置有延长边缘，在所述延长边缘上开设有用于固定所述刀片模组和所述电源模组的螺纹孔。

5.根据权利要求1所述的交换机，其特征在于，所述电源模组包括位于后端的电源输出接口，所述电源输出接口与所述背板模组的对应插槽连接。

6.根据权利要求5所述的交换机，其特征在于，所述电源模组包括电源供应器托盘和滑动设置在所述电源供应器托盘中的三个仓体，在所述三个仓体中容纳有两个电源供应器模块和一个电源控制模块，

其中，在所述仓体的侧壁上设置有滑槽，并且在与所述仓体的所述侧壁相对的隔挡板上设置有凸起，所述凸起滑动配合在所述滑槽中以实现所述仓体相对于所述电源供应器托盘的前后滑动。

7.根据权利要求6所述的交换机，其特征在于，在所述电源供应器模块和所述电源控制模块的前端设有把手，并且在所述把手的一侧设置有卡簧，所述卡簧与所述电源供应器托盘可拆卸地卡接以将所述电源供应器模块和所述电源控制模块固定或释放。

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