CN109308097A - 改进的存储设备托架系统 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及改进的存储设备托架系统。一种存储设备托架系统包括：托架组件，其被配置为可释放地接合存储设备并且被配置为可释放地被容纳在IT部件内的存储设备支架内。电耦合器组件被配置为将存储设备电耦合到IT部件。热密封组件被配置为减少来自存储设备托架系统周围的冷却空气的泄漏。

Description

改进的存储设备托架系统
技术领域
本公开涉及存储设备托架(carrier)，并且更特别地涉及提供增强型冷却的存储设备托架。
背景技术
在现今的IT基础设施中，高可用性至关重要。特别地，IT基础设施内的关键(并且有时非关键)部件常常在冗余方面被分层。例如，主服务器可以由备用服务器支持；主交换机可以由备用交换机支持；主电源可以由备用电源支持；并且主存储系统可以由备用存储系统支持。
通常，被安装在IT机架(rack)内的各种IT部件消耗相当多的电力，并且因此产生相当多的热。因此，这些各种IT部件需要被提供有足够的冷却以便避免热相关故障。
发明内容
在一个实现中，存储设备托架系统包括托架组件，其被配置为可释放地接合存储设备并且被配置为可释放地被容纳在IT部件的存储设备支架内。电耦合器组件被配置为将存储设备电耦合到IT部件。热密封组件被配置为减少来自存储设备托架系统周围的冷却空气的泄漏。
可以包括以下特征中的一个或多个特征。锁定组件可以被配置为将存储设备托架系统可释放地锁定在IT部件的存储设备支架(bay)内。热密封组件可以被配置为对固定宽度空气间隙进行密封。热密封组件可以被配置为对存储设备托架系统与IT部件内的相邻存储设备托架系统之间的空气间隙的至少一部分进行密封。热密封组件可以包括第一固定位置翅片(fin)组件，其被配置为延伸存储设备托架系统的第一纵向边缘。热密封组件可以包括第二固定位置翅片组件，其被配置为延伸存储设备托架系统的第二纵向边缘。热密封组件可以被配置为对可变宽度空气间隙进行密封。热密封组件可以被配置为对IT部件内的相邻的空存储设备支架的至少一部分进行密封。热密封组件可以包括第一多位置翅片组件，其被配置为延伸存储设备托架系统的第一纵向边缘。热密封组件可以包括第一翅片锁定组件，其被配置为将第一多位置翅片组件可释放地锁定在一个或多个位置。热密封组件可以包括第二多位置翅片组件，其被配置为延伸存储设备托架系统的第二纵向边缘。热密封组件可以包括第二翅片锁定组件，其被配置为将第二多位置翅片组件可释放地锁定在一个或多个位置中。存储设备可以是固态存储设备。存储设备可以是电子机械存储设备。
在另一实现中，存储设备托架系统包括托架组件，其被配置为可释放地接合存储设备并且被配置为可释放地被容纳在IT部件的存储设备支架内。电耦合器组件被配置为将存储设备电耦合到IT部件。热密封组件被配置为减少来自存储设备托架系统周围的冷却空气的泄漏。热密封组件包括：第一固定位置翅片组件，其被配置为延伸存储设备托架系统的第一纵向边缘；以及第二固定位置翅片组件，其被配置为延伸存储设备托架系统的第二纵向边缘。
可以包括以下特征中的一个或多个特征。热密封组件可以被配置为对固定宽度空气间隙进行密封。热密封组件可以被配置为对存储设备托架系统与IT部件内的相邻存储设备托架系统之间的空气间隙的至少一部分进行密封。
在另一实现中，存储设备托架系统包括托架组件，其被配置为可释放地接合存储设备并且被配置为可释放地被容纳在IT部件的存储设备支架内。电耦合器组件被配置为将存储设备电耦合到IT部件。热密封组件被配置为减少来自存储设备托架系统周围的冷却空气的泄漏。热密封组件包括：第一多位置翅片组件，其被配置为延伸存储设备托架系统的第一纵向边缘；以及第二多位置翅片组件，其被配置为延伸存储设备托架系统的第二纵向边缘。
可以包括以下特征中的一个或多个特征。热密封组件可以被配置为对可变宽度空气间隙进行密封。热密封组件可以被配置为对IT部件内的相邻的空存储设备支架的至少一部分进行密封。
在附图和以下描述中阐述了一个或多个实现的细节。其他特征和优点将从描述、附图和权利要求变得显而易见。
附图说明
图1是IT机架和IT部件的透视图；
图2是在图1的IT机架内使用的机架可安装的计算设备的图解视图；
图2A是图2的机架可安装的计算设备的前视图；
图3是用于使用在图2的机架可安装的计算设备内的存储设备托架系统的图解视图；
图4A-4B是图2的机架可安装的计算设备的图解视图；
图5是在图2的机架可安装的计算设备内使用的存储设备托架系统(包括热密封组件)的图解视图；
图6A至图6C是图5的存储设备托架系统的一个实现的图解视图；以及
图7、8A-8B以及9A-9B是图5的存储设备托架系统的另一实现的图解视图。
各种附图中的相同附图标记指代相同元件。
具体实施方式
参考图1，IT机架(例如，IT机架10)可以被用于存储和组织IT部件。例如，IT机架10可以被放置在计算机房内，并且各种IT部件(例如，IT部件12)可以被附接到被包括在IT机架10内的轨道(例如，NEMA轨道14、16)，其中这些轨道(例如，NEMA轨道14、16)可以具有他们之间的标准且定义的间隔(例如，19”)。通常，被配置为适配在IT机架10内的IT部件可以被描述为机架可安装的IT部件。
可安装在IT机架10内的各种IT部件(例如，IT部件12)的示例可以包括但不限于：服务器系统、磁盘阵列系统、存储处理器系统、存储处理器/磁盘系统和电池备用系统。
IT机架10可以包括NEMA轨道14、16可以被附接到的框架18(其可以包括一个或多个垂直支撑、水平支撑以及交叉支撑)。NEMA轨道14、16可以包括多个均匀间隔的孔，其可以被配置用于将各种IT部件安装在IT机架10内。通过使得NEMA轨道14、16之间的间隔标准化，适配在第一IT机架内的各种IT部件还可以适配在第二IT机架内。
通常，根据被包括在机架内的机架单元的数目(U)来定义IT机架。例如，1U的IT部件是2U的IT部件的一半高，其2U的IT部件是4U的IT部件的一半高。因此，虽然特定IT机架内可用的机架单元的数目可以由IT机架的大小刚性地定义，但是可安装在该IT机架内的IT部件的数目可以取决于被安装在该IT机架内的特定IT部件的大小(以机架单元为单位)而发生变化。因此，通过减少特定IT部件在IT机架内使用的机架单元的数目，附加的IT计算设备可以被安装在IT机架内。
参考图2，示出了IT部件12的一个示例(即，机架可安装的计算设备50)。在该特定实施例中，机架可安装的计算设备50可以包括多个个体部件，其示例可以包括但不限于存储部件、输入/输出部件以及处理部件，其中的任一个可以是现场可用的现场可换单元(FRU)。
存储部件可以是机架可安装的计算设备50中的、被配置为存储数据的一部分。这样的数据的示例可以包括但不限于远程生成的数据(例如，通过在远程设备上执行的应用)或本地生成的数据(例如，通过在机架可安装的计算设备50上执行的应用)。因此，存储部件可以被配置为包括一个或多个存储设备，其示例可以包括但不限于一个或多个电子机械(例如，旋转介质)存储设备(例如，SATA驱动器或SCSI驱动器)和/或一个或多个固态存储设备(例如，闪盘驱动器)。例如在图2A中所示，机架可安装的计算设备50的存储部件可以被配置为包括(在该示例中)十二个2.5英寸形状因子存储设备(例如，存储设备52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74)，其是通过机架可安装的计算设备50的前面板可访问的。
机架可安装的计算设备50的输入/输出部件可以是机架可安装的计算设备50的一部分，其被配置为将机架可安装的计算设备50耦合到网络基础设施(例如，网络基础设施76)，其中网络基础设施76可以被配置为将机架可安装的计算设备50耦合到其他机架可安装的计算设备、其他IT部件(例如，服务器系统、磁盘阵列系统、存储处理器系统、存储处理器/磁盘系统以及电池备用系统)、其他联网设备(例如，交换机、路由器、网桥、无线接入点)和/或终端用户计算设备(例如，台式计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、智能电话、平板计算机等)。网络基础设施76的示例可以包括但不限于以太网基础设施、光纤信道基础设施、以及无限带宽基础设施。
机架可安装的计算设备50的处理部件可以是机架可安装的计算设备50的一部分，其被配置为处理数据，诸如远程生成的数据(例如，通过在远程设备上执行的应用)或本地生成的数据(例如，通过在机架可安装的计算设备50上执行的应用)。因此，机架可安装的计算设备50的处理部件可以被配置为包括一个或多个微处理器。
随着机架可安装的计算设备50的能力继续增加，机架可安装的计算设备50的功耗也可能继续增加。此外，因此，由机架可安装的计算设备50所生成的热也可能继续增加。因此，可能需要冷却机架可安装的计算设备50的增强型方法以避免热相关部件故障。
还参考图3，示出了存储设备托架系统100。存储设备托架系统100可以被配置为将存储设备(例如，存储设备102)可移除地保护在外壳组件内。这样的外壳组件的示例可以包括但不限于机架可安装的计算设备50的底架(chassis)、子底架、外壳和子外壳(或其部分)。存储设备102的示例可以包括但不限于固态存储设备和/或电子机械存储设备(例如，存储设备52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74中的一项或多项)。
因此通过使用存储设备托架系统100，机架可安装的计算设备50可以被配置为是由服务技术人员在现场容易可用的。特别地，在不要求使用工具的情况下，存储设备(例如，存储设备102)可以从机架可安装的计算设备50容易地被移除和/或容易地被安装到机架可安装的计算设备50中。
虽然以下讨论涉及被利用在机架可安装的计算设备50内的存储设备托架系统100，但是这仅出于说明性目的并且不旨在是对本公开的限制，因为其他配置是可能的并且被认为是在本公开的范围内。例如，存储设备托架系统100可以被利用在商业级非机架可安装的计算设备或消费级计算设备内。
还参考图4A-4B，可以密集地封装机架可安装的计算设备50内的存储设备(在该示例中)。例如，机架可安装的计算设备50在该实现中被示出为包括七十二个存储设备(即，三行二十四个存储设备)。由于一些固态存储设备可能各自耗散多达25瓦的热能，因而图4A中所示的系统(其包括七十二个存储设备)可能生成多达1800瓦的热能，其将需要消散以便避免热故障。
因此，机架可安装的计算设备50可以被配置为穿过(在该示例中)这些七十二个存储设备的表面而提供冷却空气。如上文所讨论的，机架可安装的计算设备50可以被配置为是由服务技术人员在现场容易可用的，其中在不要求使用工具的情况下，这些七十二个存储设备中的一个或多个存储设备(例如，存储设备102)可以从机架可安装的计算设备50容易地被移除和/或容易地被安装到机架可安装的计算设备50中。进一步地，由于机架可安装的计算设备50可以被配置用于高可用性，因而在不要求机架可安装的计算设备50断电的情况下，这些七十二个存储设备中的一个或多个存储设备(例如，存储设备102)可以从机架可安装的计算设备50容易地被移除和/或容易地被安装到机架可安装的计算设备50中。
遗憾的是，当包含(在该示例中)七十二个存储设备的机架可安装的计算设备50的部分(例如，抽屉150)从机架可安装的计算设备50的底架152中滑出时(以与从家具中滑出抽屉类似的方式)，旨在围绕存储设备循环的冷却空气可以从存储设备之间的间隙向上放出(如由空气泄放箭头154所表示的)(而不是穿过整个机架可安装的计算设备50)，并且脱离机架可安装的计算设备50的前表面158附近的排气口156。这可能导致(在该示例中)七十二个存储设备中的一个或多个存储设备的不均匀冷却和/或过热。
例如，如果一个或多个冷却风扇(未示出)被定位在机架可安装的计算设备50的后面，并且朝向机架可安装的计算设备50的前面提供正气流，则当抽屉150从底架152中滑出时，冷却空气可能从存储设备之间的间隙向上放出(如由空气泄放箭头154所表示的)，这导致非常少(如果有的话)冷却空气经过被定位在机架可安装的计算设备50的前表面158附近的一行二十四个存储设备。并且，该情况可能导致这二十四个存储设备未被适当地冷却并且可能地过热和/或发生故障。
还参考图5，示出了存储设备托架系统的一般实现，其被配置为减少/消除将冷却空气从存储设备之间的间隙向上放出(图4B的如由空气泄放箭头154所表示的)。因此，存储设备托架系统200可以包括托架组件202，其被配置为可释放地接合存储设备(例如，存储设备102)并且被配置为可释放地容纳在IT部件(例如，机架可安装的计算设备50)内的存储设备支架内。如上文所讨论的，存储设备102的示例可以包括但不限于固态存储设备和/或电子机械存储设备(例如，存储设备52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74中的一项或多项)。
存储设备托架系统200可以包括电耦合器组件204，其可以被配置为将存储设备102电耦合到IT部件(例如，机架可安装的计算设备50)。例如，耦合器组件204可以包括：第一电连接器，其用于将存储设备102可释放地耦合到存储设备托架系统200、以及第二电连接器，其用于将存储设备托架系统200可释放地耦合到被包括在IT部件(例如，机架可安装的计算设备50)内的系统板(未示出)，因此，这允许在例如存储设备102需要替换的情况下存储设备托架系统200从IT部件(例如，机架可安装的计算设备50)容易地被移除(和/或被插入到)IT部件中。
如下面将更详细描述的，存储设备托架系统200可以包括热密封组件206，其可以被配置为减少来自存储设备托架系统200周围的冷却空气的泄漏。存储设备托架系统200还可以包括锁定组件208，其可以被配置为将存储设备托架系统200可释放地锁定在IT部件(例如，机架可安装的计算设备50)的存储设备支架内。
固定位置翅片存储设备托架系统
还参考图6A-6C，示出了存储设备托架系统200的一个特定实现(即，存储设备托架系统300)，其中热密封组件302被配置为对固定宽度空气间隙进行密封。例如，热密封组件302可以被配置为对(在该示例中)存储设备托架系统300与IT部件(例如，机架可安装的计算设备500)内的相邻存储设备托架系统(例如，存储设备托架系统304和/或存储设备托架系统306)之间的空气间隙的至少一部分进行密封。
特别地，在该实现中，热密封组件302可以包括第一固定位置翅片组件(例如，固定位置翅片组件308)，其被配置为延伸存储设备托架系统300的第一纵向边缘(例如，纵向边缘310)。此外，热密封组件302可以包括第二固定位置翅片组件(例如，固定位置翅片组件312)，其被配置为延伸存储设备托架系统300的第二纵向边缘(例如，纵向边缘314)。因此，固定位置翅片组件308、312的组合可以有效地封闭通过其发生冷却空气的放出的空气间隙(如由图4B的空气泄放箭头154所表示的)。
多位置翅片存储设备托架系统
还参考图7，示出了存储设备托架系统200的特定实现(即，存储设备托架系统400)，其中热密封组件402被配置为对可变宽度空气间隙进行密封。热密封组件402可以包括第一多位置翅片组件404，其被配置为延伸存储设备托架系统400的第一纵向边缘406。此外，热密封组件402可以包括第二多位置翅片组件408，其被配置为延伸存储设备托架系统400的第二纵向边缘410。
如下面将讨论的，第一多位置翅片组件404和第二多位置翅片组件408可以被配置为被锁定在各种位置。因此，热密封组件402可以包括第一翅片锁定组件412，其被配置为将第一多位置翅片组件404可释放地锁在一个或多个位置。此外，热密封组件402可以包括第二翅片锁定组件414，其被配置为将第二多位置翅片组件408可释放地锁在一个或多个位置。
还参考图8A至图8B，热密封组件402可以被配置为对(在该示例中)存储设备托架系统400与IT部件(例如，机架可安装的计算设备500)内的相邻存储设备托架系统(例如，存储设备托架系统416和/或存储设备托架系统418)之间的空气间隙的至少一部分进行密封。例如，第一多位置翅片组件404可以(经由第一翅片锁定组件412)被解锁并且向外延伸以接触存储设备托架系统416的第二翅片组件420；并且第二多位置翅片组件408可以(经由第二翅片锁定组件414)被解锁并且向外延伸以接触存储设备托架系统418的第一多位置翅片组件422。因此，多位置翅片组件404、408的组合可以有效地封闭通过其发生冷却空气的放出的空气间隙(如由图4B的空气泄放箭头154所表示的)。
此外，还参考图9A至图9B，热密封组件402可以被配置为对IT部件(例如，机架可安装的计算设备50)内的相邻的空存储设备支架(例如，空的存储支架424)的至少一部分进行密封。例如，第二多位置翅片组件408可以(经由第二翅片锁定组件414)被解锁并且向外延伸以接触存储设备托架系统428的第一多位置翅片组件426。因此，多位置翅片组件408、426的组合可以有效地封闭通过其发生冷却空气的放出的、由空的存储支架424引起的空气间隙(如由图4B的空气泄放箭头154所表示的)。
综述：
在此所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的并且不旨在是对本公开内容的限制。如本文所使用的，除非上下文另外清楚地指明，否则单数形式“一”、“一种”和“该”旨在也包括复数形式。应当进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定陈述的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其组合的存在或添加。
所附权利要求中的所有装置或步骤加功能元素的对应的结构、材料、动作以及等价物旨在包括用于组合如特别地要求保护的其他要求保护的元素而执行功能的任何结构、材料或动作。本公开的描述已经出于图示和描述的目的而被呈现，并且不旨在是详尽的或限于所公开的形式中的本公开。在不脱离本公开的范围和精神的情况下，许多修改和变型将对于本领域的技术人员是明显的。选择和描述实施例以便最好地解释本公开的原理和实际应用，并且使得本领域的普通技术人员能够针对具有如适于所预期的特定使用的各种修改的各种实施例而理解本发明。
已经描述多种实现。因此，已经详细并且通过参考其实施例描述了本申请的公开内容，将显而易见的是，在不脱离所附的权利要求中定义的本公开的范围的情况下，修改和变型是可能的。

Claims (20)

1.一种存储设备托架系统，包括：
托架组件，其被配置为可释放地接合存储设备并且被配置为可释放地被容纳在IT部件内的存储设备支架内；
电耦合器组件，其被配置为将所述存储设备电耦合到所述IT部件；以及
热密封组件，其被配置为减少来自所述存储设备托架系统周围的冷却空气的泄漏。
2.根据权利要求1所述的存储设备托架系统，还包括：
锁定组件，其被配置为将所述存储设备托架系统可释放地锁定在所述IT部件的所述存储设备支架内。
3.根据权利要求1所述的存储设备托架系统，其中所述热密封组件被配置为对固定宽度空气间隙进行密封。
4.根据权利要求3所述的存储设备托架系统，其中所述热密封组件被配置为对在所述存储设备托架系统与所述IT部件内的相邻存储设备托架系统之间的空气间隙的至少一部分进行密封。
5.根据权利要求3所述的存储设备托架系统，其中所述热密封组件包括：
第一固定位置翅片组件，其被配置为延伸所述存储设备托架系统的第一纵向边缘。
6.根据权利要求5所述的存储设备托架系统，其中所述热密封组件包括：
第二固定位置翅片组件，其被配置为延伸所述存储设备托架系统的第二纵向边缘。
7.根据权利要求1所述的存储设备托架系统，其中所述热密封组件被配置为对可变宽度空气间隙进行密封。
8.根据权利要求7所述的存储设备托架系统，其中所述热密封组件被配置为对所述IT部件内的相邻的空存储设备支架的至少一部分进行密封。
9.根据权利要求7所述的存储设备托架系统，其中所述热密封组件包括：
第一多位置翅片组件，其被配置为延伸所述存储设备托架系统的第一纵向边缘。
10.根据权利要求9所述的存储设备托架系统，其中所述热密封组件包括：
第一翅片锁定组件，其被配置为将所述第一多位置翅片组件可释放地锁定在一个或多个位置中。
11.根据权利要求9所述的存储设备托架系统，其中所述热密封组件包括：
第二多位置翅片组件，其被配置为延伸所述存储设备托架系统的第二纵向边缘。
12.根据权利要求11所述的存储设备托架系统，其中所述热密封组件包括：
第二翅片锁定组件，其被配置为将所述第二多位置翅片组件可释放地锁定在一个或多个位置中。
13.根据权利要求1所述的存储设备托架系统，其中所述存储设备是固态存储设备。
14.根据权利要求1所述的存储设备托架系统，其中所述存储设备是电子机械存储设备。
15.一种存储设备托架系统，包括：
托架组件，其被配置为可释放地接合存储设备并且被配置为可释放地被容纳在IT部件内的存储设备支架内；
电耦合器组件，其被配置为将所述存储设备电耦合到所述IT部件；以及
热密封组件，其被配置为减少来自所述存储设备托架系统周围的冷却空气的泄漏，其中所述热密封组件包括：
第一固定位置翅片组件，其被配置为延伸所述存储设备托架系统的第一纵向边缘，以及
第二固定位置翅片组件，其被配置为延伸所述存储设备托架系统的第二纵向边缘。
16.根据权利要求15所述的存储设备托架系统，其中所述热密封组件被配置为对固定宽度空气间隙进行密封。
17.根据权利要求16所述的存储设备托架系统，其中所述热密封组件被配置为对在所述存储设备托架系统与所述IT部件内的相邻存储设备托架系统之间的空气间隙的至少一部分进行密封。
18.一种存储设备托架系统，包括：
托架组件，其被配置为可释放地接合存储设备并且被配置为可释放地被容纳在IT部件内的存储设备支架内；
电耦合器组件，其被配置为将所述存储设备电耦合到所述IT部件；以及
热密封组件，其被配置为减少来自所述存储设备托架系统周围的冷却空气的泄漏，其中所述热密封组件包括：
第一多位置翅片组件，其被配置为延伸所述存储设备托架系统的第一纵向边缘，以及
第二多位置翅片组件，其被配置为延伸所述存储设备托架系统的第二纵向边缘。
19.根据权利要求18所述的存储设备托架系统，其中所述热密封组件被配置为对可变宽度空气间隙进行密封。
20.根据权利要求19所述的存储设备托架系统，其中所述热密封组件被配置为对所述IT部件内的相邻的空存储设备支架的至少一部分进行密封。
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