CN111865677A - 一种服务器节点id地址识别的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种服务器节点ID地址识别的装置，包括如下部件：第一识别模组，第一识别模组设置在机柜上，第一识别模组设置有一个进光孔和多个出光孔；多个机箱竖板，多个机箱竖板设置在机柜上，每个机箱竖板中均包括一个出光孔和若干个进光孔，每个机箱竖板中进光孔的数量和位置配置为与机箱竖板在机柜中所在位置对应的ID地址相关；以及第二识别模组，第二识别模组设置在服务器上，第二识别模组包括光源，第二识别模组与第一识别模组对应设置有一个出光孔和多个进光孔，第二识别模组构造为将出光孔发射出的光经机箱竖板出光孔引向第一识别模组进光孔，并将经第一识别模组出光孔和机箱竖板进光孔返回的光信号转换成数字信号以形成节点ID地址。

Description

一种服务器节点ID地址识别的装置

技术领域

本发明涉及服务器领域，更具体地，特别是指一种服务器节点ID地址识别的装置。

背景技术

随着IT技术和云计算时代迅速发展，服务器的需求规模快速增长，更加经济高效的新型服务节点解决方案成为了产业的共同追求。整机柜服务器以成本低廉、功能集约和高度模块化等特点，已广泛的应用于国内外互联网企业和运营商新建数据中心。整机柜中高密度部署众多数量的服务器节点。为了高效管理数据中心中的众多整机柜服务器及其内部的服务器节点，通常需要获取机柜中服务器节点所在的位置，也称为服务器节点ID地址。

如图1所示，是当前整机柜中服务器节点ID识别系统示意图。在服务器的背面放置一颗连接器A。机柜尾端放置背板板卡，背板上每隔1U高度放置1颗连接器B。在背板上连接器B的引脚连接不同的上下拉电阻。当服务器节点安装到机柜中时，连接器A与连接器B插接连通。服务器可获取连接器B引脚电平状态，进而转换为自身节点ID。

如图所示，由于受到背板长度限制，每个单板放置9颗连接器，对应9U高度。如某常规44U服务器机柜中，使用了5个背板(4个9U高度背板+1个8U高度背板)。背板每个连接器B中有7个引脚用于ID识别，对应bit0～6。其中bit4～6用于区分5张背板；bit0～3用于区分背板中的9个连接器。这样44U机柜中每个1U槽位都有唯一的ID地址。

现有技术的缺点：(1)可靠性差。每次插拔都会磨损连接器触点，当经过多次插拔后，连接器中部分引脚不能良好接触，导致ID地址识别错误，另外连接器间隙中的积累的灰尘等异物，也会导致触点接触不良；(2)装配困难，连接器易损坏。节点服务器从机柜前端推入，直至机柜尾部，全程盲插。装配时即使有插针做方向引导，也经常出现连接器被撞，轻者外壳破损，严重时直接报废。(3)通用性差。当机柜支持的节点数量不同时，需要多个不同高度的背板组合使用。(4)实现难度高。需要使用高精度的导针实现连接器自动对齐和插接。当用于普通的插板与背板连接时，风险较低；当用于服务器等质量重的产品插接时，需要选用抗应力较强的导向器件。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种服务器节点ID地址识别的装置，通过采用非接触方式，插拔服务器节点的次数不影响其使用寿命；采用非接触式的光介质通信，不易被电磁信号干扰，不会出现触点氧化、腐蚀等问题。

基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种服务器节点ID地址识别的装置，包括如下部件：第一识别模组，所述第一识别模组设置在机柜上，所述第一识别模组设置有一个进光孔和多个出光孔；

多个机箱竖板，所述多个机箱竖板设置在机柜上，每个机箱竖板中均包括一个出光孔和若干个进光孔，每个机箱竖板中进光孔的数量和位置配置为与所述机箱竖板在机柜中所在位置对应的ID地址相关；以及

第二识别模组，所述第二识别模组设置在服务器上，所述第二识别模组包括光源，所述第二识别模组与所述第一识别模组对应设置有一个出光孔和多个进光孔，所述第二识别模组构造为将光源经其出光孔发射的光通过所述机箱竖板的出光孔引导向第一识别模组的进光孔，并将经所述第一识别模组的出光孔和所述机箱竖板的进光孔返回到第二识别模组的进光孔的光信号转换成数字信号以形成节点ID地址。

在一些实施方式中，所述每个机箱竖板中进光孔的数量和位置配置为与所述机箱竖板在机柜中所在位置对应的ID地址相关包括：将ID地址转换成二进制，在ID地址为第一数字对应的位置设置出光孔。

在一些实施方式中，所述第一识别模组包括：基板，所述基板上设置有一个进光孔和多个出光孔；以及导光条，所述导光条设置在所述基板上，配置用于连通所述进光孔和所述出光孔。

在一些实施方式中，所述第二识别模组包括光源控制电路，所述光源控制电路包括：第一电阻，所述第一电阻的一端与输入电压连接；三极管，所述三极管的发射极与所述第一电阻的另一端连接；第二电阻，所述第二电阻一端接地，另一端与所述三极管的基极连接；电源，所述电源一端接地，另一端与所述三极管的集电极连接；以及BMC，所述BMC的GPIO端与所述三极管的基极连接。

在一些实施方式中，所述光源控制电路还包括：第二三极管，所述第二三极管的发射极与所述第一电阻的一端连接，所述第二三极管的基极和集电极分别与所述三极管的发射极和基极连接。

在一些实施方式中，所述第二识别模组包括：光探测传感电路，所述光探测传感电路包括多个单路探测电路，所述多个单路探测电路与所述多个进光孔对应设置，配置用于将光信号转换成电信号。

在一些实施方式中，所述单路探测电路包括：光敏二极管；第三电阻，所述第三电阻与所述光敏二极管串联；第三三极管，所述第三三极管的基极与所述光敏二极管的反向输出端连接，所述第三三极管的发射极与所述BMC的GPIO端连接，所述第三三极管的集电极与输入电压连接；第四电阻，所述第四电阻一端与所述第三电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端与所述第三三极管的发射极连接。

在一些实施方式中，所述第二识别模组包括：二进制编码电路，所述二进制编码电路配置有多个输入端口，所述多个输入端口分别对应于多个单路探测电路，配置用于将所述电信号转换成节点的ID地址。

在一些实施方式中，所述第二识别模组包括：电可擦可编程只读存储器，所述电可擦可编程只读存储器与所述BMC通信连接，配置用于存储节点的ID地址。

在一些实施方式中，所述进光孔的直径是所述出光孔的直径的两倍。

本发明具有以下有益技术效果：通过采用非接触方式，插拔服务器节点的次数不影响其使用寿命；采用非接触式的光介质通信，不易被电磁信号干扰，不会出现触点氧化、腐蚀等问题。

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实施例。

图1为现有技术中整机柜服务器节点ID识别系统的示意图；

图2为本发明提供的服务器节点ID地址识别的装置的实施例的整体架构示意图；

图3为本发明提供的服务器节点ID地址识别的装置的实施例的细节示意图；

图4为本发明提供的服务器节点ID地址识别的装置的光源控制电路的示意图；

图5为本发明提供的服务器节点ID地址识别的装置的单路探测电路的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

整机柜服务器，是将机架与服务器分离的架构进行融合，组合成为一个独立的产品，以机柜为最小交付单位的服务器集合。通过数据中心管理端汇总后并通过技术手段进行图像建模，这样整个数据中心的服务器数量、位置均可进行查询和显示。亦可计算统计出数据中心的服务器空间利用率、空置率、单位运营成本等数据。此外，通过服务器节点ID(Identity，身份标识)地址，整机柜的管理单元也可针对某一服务器做管理/维护，不影响其他服务器运行。以上这些功能实现的前提，是服务器节点可以稳定获取自身的ID地址。

本文提出一种服务器节点ID地址识别的装置，以光为传输介质，通过非接触方式，实现整机柜中服务器节点ID地址识别。

基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种服务器节点ID地址识别的装置的实施例。图2示出的是本发明提供的服务器节点ID地址识别的装置的实施例的整体架构示意图。图3示出的是本发明提供的服务器节点ID地址识别的装置的实施例的细节示意图。结合图2和图3，本发明实施例包括如下部件：

第一识别模组1，所述第一识别模组1设置在机柜上，所述第一识别模组1设置有一个进光孔和多个出光孔；

多个机箱竖板3，所述多个机箱竖板3设置在机柜上，每个机箱竖板3中均包括一个出光孔和若干个进光孔，每个机箱竖板3中进光孔的数量和位置配置为与所述机箱竖板3在机柜中所在位置对应的ID地址相关；以及

第二识别模组2，所述第二识别模组2设置在服务器上，所述第二识别模组包括光源21，所述第二识别模组2与所述第一识别模组1对应设置有一个出光孔和多个进光孔，所述第二识别模组2构造为将光源经其出光孔发射的光通过机箱竖板3的出光孔引导向第一识别模组1的进光孔，并将经第一识别模组1的出光孔和机箱竖板3的进光孔返回到第二识别模组2的进光孔的光信号转换成数字信号以形成节点ID地址。

如图2所示，当服务器从A所示方向插入机柜中，第二识别模组2与第一识别模组1成镜像位置，第一识别模组1和第二识别模组2紧密贴合，结合处可以使用遮光毛条，防止外界光源干扰第二识别模组2的探测结果。

如图3所示，第二识别模组2中的光源21产生的光从第二识别模组2的出光孔中进入机箱竖板3，并从机箱竖板3的出光孔进入第一识别模组1的进光孔IN，本实施例中以八个出光孔为例进行说明，但这并不是对出光孔数量的限制，在其他实施例中可以根据ID地址的位数进行相应的调整。每个1U单元节点位置对应一个第一识别模组1。在竖板上各服务器节点对应的位置进行钻孔，1个IN孔和1～8个OUT孔，打孔规则按二进制编码自上向下依次递增。如图2所示，白色为钻孔，灰色无需钻孔。

在一些实施方式中，所述每个机箱竖板中进光孔的数量和位置配置为与所述机箱竖板在机柜中所在位置对应的ID地址相关包括：将ID地址转换成二进制，在ID地址为第一数字对应的位置设置出光孔。继续参考图2，服务机柜为通用型号，支持最大44个1U节点。竖板至上到下划分为44个1U高度的区间，采用8bits二进制编码方式，00000001～00101100依次增大。图2中的a1对应的ID为00000001，可以在数字1对应的位置设置出光孔，由于第一识别模组1和第二识别模组2镜像设置，机箱竖板3同样设置在机柜上，所以数字1对应的位置为最左端。

在一些实施方式中，所述第一识别模组1包括：基板12，所述基板12上设置有一个进光孔和多个出光孔；以及导光条11，所述导光条11设置在所述基板12上，配置用于连通所述进光孔和所述出光孔。

在一些实施方式中，所述进光孔的直径是所述出光孔的直径的两倍。光线由进光孔进入第一识别模组1，从8个出光孔输出。为了增大进光孔的光强，进光孔直径应大于出光口直径，本发明设计为2倍关系。导光材料可选用高透光率(>90％)、低折射率的PMMA或PC材质，减少模组其中的光衰减。

图4示出的是本发明提供的服务器节点ID地址识别的装置的光源控制电路的示意图。如图4所示，在一些实施方式中，所述第二识别模组2包括光源控制电路，所述光源控制电路包括：第一电阻R1，所述第一电阻R1的一端与输入电压连接；三极管Q2，所述三极管Q2的发射极与所述第一电阻R1的另一端连接；第二电阻R2，所述第二电阻R2一端接地，另一端与所述三极管Q2的基极连接；电源LED，所述电源LED一端接地，另一端与所述三极管Q2的集电极连接；以及BMC，所述BMC的GPIO端与所述三极管的基极连接。光源可以选用超高亮5mm直径草帽圆头LED，其具有高亮度、低光衰、发热量小的优点。BMC的GPIO端输出高电平，使得三极管Q2导通，从而使得光源发光。

在一些实施方式中，所述光源控制电路还包括：第二三极管Q1，所述第二三极管Q1的发射极与所述第一电阻R1的一端连接，所述第二三极管Q1的基极和集电极分别与所述三极管的发射极和基极连接。

在一些实施方式中，所述第二识别模组包括：光探测传感电路，所述光探测传感电路包括多个单路探测电路，所述多个单路探测电路与所述多个进光孔对应设置，配置用于将光信号转换成电信号。

图5示出的是本发明提供的服务器节点ID地址识别的装置的单路探测电路的示意图。如图5所示，在一些实施方式中，所述单路探测电路包括：光敏二极管D1；第三电阻R3，所述第三电阻R3与所述光敏二极管D1串联；第三三极管Q3，所述第三三极管Q3的基极与所述光敏二极管D1的反向输出端连接，所述第三三极管Q3的发射极与所述BMC的GPIO端连接，所述第三三极管Q3的集电极与输入电压连接；第四电阻R4，所述第四电阻R4一端与所述第三电阻R3的一端连接，所述第四电阻R4的另一端与所述第三三极管Q3的发射极连接。

可以选用光敏器件作为光探测传感器，如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管红外热释电传感器等。本发明中选用了光敏二极管，本发明使用8组该模块电路，工作原理如下：当光线照射到光敏二极管D1时，其反向电流增大，第三三极管Q3导通，GPIO端为高电平。反之，未检测到光线时，光敏二极管D1为高阻态(阻值远大于R3)，此时第三三极管Q3关闭，GPIO端为低电平。

在一些实施方式中，所述第二识别模组包括：二进制编码电路，所述二进制编码电路配置有多个输入端口，所述多个输入端口分别对应于多个单路探测电路，配置用于将所述电信号转换成节点的ID地址。二进制编码芯片可以选用PCA9554。芯片的8个GPIO配置为输入模式，用于获取光探测电路的电平状态。8个GPIO分别连接到光探测电路中的bit0～7，I2C接口连接到BMC控制器，由BMC操作PCA9554获取8路光探测电路的电平状态，进而转换为节点ID地址。

在一些实施方式中，所述第二识别模组包括：电可擦可编程只读存储器，所述电可擦可编程只读存储器与所述BMC通信连接，配置用于存储节点的ID地址。

BMC控制GPIO点亮LED灯，光线由第二识别模组2发出，经过机箱竖板3的出光孔到达第一识别模组1，第一识别模组1导光分散为8路输出到机箱竖板3，机箱竖板3设置进光孔的位置允许光线到达第二识别模组2，未设置进光孔的位置光线被遮挡，无法到达第二识别模组2。BMC获取8路光探测电路状态，转化为8bits节点ID并存储到EEPROM存储区。完成存储节点ID地址之后，BMC关断LED，以节省电能。当获取到自身ID地址后，与上一次存诸的ID地址做比对。当地址不同时，BMC将新获取的ID地址和时间戳存储到EEPROM中，同时通过维护接口上报告警信息到机房维护前端，“服务器节点ID地址更改，由xxx改为…”，方便机房工作人员统计服务器位置调换改动信息。

本发明有益效果及改进点如下：

(1)便于装配。用于ID地址识别的2个模组，分别安装在机柜侧壁竖板和服务器节点的机箱侧壁。当服务器节点插入机柜时，不会发生2个模组之间碰撞。模组1是特殊设计的导光条，无需外接电源或线缆，因此装配时更便捷。

(2)使用寿命长。ID识别模组采用非接触方式，插拔服务器节点的次数不影响其使用寿命。

(3)工作性能稳定。采用非接触式的光介质通信，不易被电磁信号干扰、不会出现触点氧化、腐蚀等问题。

(4)ID地址更改后告警功能。当服务器节点位置更改后，主动上报服务器地址更改明细，方便机房工作人员统计服务器位置调换改动信息。也可避免在机房维护过程中，还原服务器安装位置时出错。

(5)ID地址识别完成后，BMC会关闭LED灯源。可节约系统电能损耗。

以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。

上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种服务器节点ID地址识别的装置，其特征在于，包括以下部件：

第一识别模组，所述第一识别模组设置在机柜上，所述第一识别模组设置有一个进光孔和多个出光孔；

多个机箱竖板，所述多个机箱竖板设置在机柜上，每个机箱竖板中均包括一个出光孔和若干个进光孔，每个机箱竖板中进光孔的数量和位置配置为与所述机箱竖板在机柜中所在位置对应的ID地址相关；以及

第二识别模组，所述第二识别模组设置在服务器上，所述第二识别模组包括光源，所述第二识别模组与所述第一识别模组对应设置有一个出光孔和多个进光孔，所述第二识别模组构造为将所述光源经其出光孔发射的光通过所述机箱竖板的出光孔引导向第一识别模组的进光孔，并将经所述第一识别模组的出光孔和所述机箱竖板的进光孔返回到第二识别模组的进光孔的光信号转换成数字信号以形成节点ID地址。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述每个机箱竖板中进光孔的数量和位置配置为与所述机箱竖板在机柜中所在位置对应的ID地址相关包括：

将ID地址转换成二进制，在ID地址为第一数字对应的位置设置出光孔。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一识别模组包括：

基板，所述基板上设置有一个进光孔和多个出光孔；以及

导光条，所述导光条设置在所述基板上，配置用于连通所述进光孔和所述出光孔。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二识别模组包括光源控制电路，所述光源控制电路包括：

第一电阻，所述第一电阻的一端与输入电压连接；

三极管，所述三极管的发射极与所述第一电阻的另一端连接；

第二电阻，所述第二电阻一端接地，另一端与所述三极管的基极连接；

电源，所述电源一端接地，另一端与所述三极管的集电极连接；以及

BMC，所述BMC的GPIO端与所述三极管的基极连接。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述光源控制电路还包括：

第二三极管，所述第二三极管的发射极与所述第一电阻的一端连接，所述第二三极管的基极和集电极分别与所述三极管的发射极和基极连接。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二识别模组包括：

光探测传感电路，所述光探测传感电路包括多个单路探测电路，所述多个单路探测电路与所述多个进光孔对应设置，配置用于将光信号转换成电信号。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述单路探测电路包括：

光敏二极管；

第三电阻，所述第三电阻与所述光敏二极管串联；

第三三极管，所述第三三极管的基极与所述光敏二极管的反向输出端连接，所述第三三极管的发射极与所述BMC的GPIO端连接，所述第三三极管的集电极与输入电压连接；

第四电阻，所述第四电阻一端与所述第三电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端与所述第三三极管的发射极连接。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二识别模组包括：

二进制编码电路，所述二进制编码电路配置有多个输入端口，所述多个输入端口分别对应于多个单路探测电路，配置用于将所述电信号转换成节点的ID地址。

9.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二识别模组包括：

电可擦可编程只读存储器，所述电可擦可编程只读存储器与所述BMC通信连接，配置用于存储节点的ID地址。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述进光孔的直径是所述出光孔的直径的两倍。

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