CN113179677A - 模块化可调节计算机架 - Google Patents

Abstract

本发明技术的各种实施方案整体涉及用于存储数据中心装备的系统和方法。更具体地，一些实施方案涉及数据中心机架(“计算机架”)，该数据中心机架可被调节成适配各种大小的计算装备并且可以与附加的计算机架堆叠。在某些实施方案中，该计算机架包括用于存储多个计算单元的壳体以及联接到该计算机架的框架以用于容纳不同大小和规格的装备的一个或多个可调节竖直安装导轨。该计算机架还包括用于将该单元与附加的计算机架堆叠在一起的部件，使得一组堆叠的计算机架可适配多个不同大小和规格的计算装备。

Description

模块化可调节计算机架

技术领域

本发明技术的各种实施方案整体涉及被配置为存储数据中心装备的系统。更具体地，本发明技术的实施方案包括模块化计算机架，该模块化计算机架是可调节的并且可与附加的模块化计算机架堆叠，以便适应各种类型和大小的计算装备。

背景技术

随着计算机系统和网络在数量和功能上的增长，对网络、存储和计算技术资源的需求也在不断增长。云计算和大规模数据处理系统进一步增加了对能够传输、保存和处理大量数据的网络、存储和计算系统的需求。数据中心可包括各种机架安装和高密度存储配置中的大量网络、存储和计算设备。随着数据中心不断增长和填充，越来越需要更有效地利用数据中心空间。

计算机架(有时是已知的并且称为“服务器机架”，无论其是否包含服务器)是通常在需要多个计算单元时用于存储数据中心装备的常见装备。服务器是在网络内为包括程序或设备的其他客户端提供功能性的计算设备。服务器通常执行特定于服务器的任务，包括打印服务、文件服务、网络服务、数据库服务，等等。服务器通常存储在服务器机架中，这些服务器机架可位于包括数据中心和信息技术(IT)室在内的多种环境中。然而，服务器和服务器机架也可容纳在仅需要单个机架来提供必要服务的位置中。

调制解调器计算机架已趋向于更大且更重的设计，以努力容纳更多的装备，进行更少的装运。此外，计算机架通常一体式地运输，而不管在运输期间装备是否包括在内部。然而，服务器和其他数据中心装备由多种制造商制造，使得装备的大小和重量差异很大。因此，被设计成容纳来自一个制造商的计算装备的计算机架通常不能容纳来自另一个制造商的装备，从而导致计算机架中过量的未使用空间并且需要多个全尺寸机架仅容纳来自不同制造商的几台装备。

发明内容

提供本发明内容以采用简化的形式介绍一些概念，这些概念将在下文的具体实施方式中进一步描述。本发明内容不旨在标识受权利要求书保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用于帮助确定受权利要求书保护的主题的范围。

本文的各种实施方案涉及用于存储数据中心装备的系统和装置。在某些实施方案中，计算机架包括具有用于存储多个计算单元的壳体的框架。计算机架还包括联接到框架的一个或多个可调节竖直安装导轨。可调节竖直安装导轨以用于安装至少一个计算单元。通过沿壳体的深度调节竖直安装导轨的位置，计算机架可容纳不同大小的计算装备。计算机架还包括用于将单元与附加的计算机架堆叠在一起的部件。

在一些实施方案中，第一计算机架可堆叠在基础结构的顶部上，并且附加的计算机架可堆叠在第一计算机架的顶部上。这样，计算机架堆叠中的每个计算机架的可调节竖直安装导轨可被调节到各种位置，使得每个壳体适配不同的装备。可调节安装导轨可用于安装一个或多个导轨套件，其中计算装备由每个导轨套件支撑。在示例性实施方案中，计算机架包括四个可调节安装导轨，其中可调节安装导轨中的两个可调节安装导轨用于安装导轨套件的前部并且两个用于安装导轨套件的后部。

在某些实施方案中，为了堆叠多个计算机架，每个计算机架包括一组可插入部件(“支脚”)和一组接纳部件(“开口”)。可将一个计算机架的支脚插入另一个计算机架的开口中以将其安全地堆叠。在示例性实施方案中，支脚和开口用于堆叠多个计算机架。然后可调节每个计算机架的可调节安装导轨，使得每个计算机架适配不同大小或规格的计算装备或导轨套件。

附图说明

参考以下附图可以更好地理解本公开的许多方面。附图中的部件未必按比例绘制。

尽管结合这些附图描述了几种具体实施，但本公开并不限于本文所公开的具体实施。相反，其旨在涵盖所有另选方案、修改和等同物。

图1示出了根据本发明技术的一些实施方案的若干堆叠式计算机架的示例；

图2A和图2B示出了根据本发明技术的一些实施方案的堆叠式计算机架的示例性示例；

图3示出了根据本发明技术的一些实施方案的若干堆叠式计算机架的堆叠特征；

图4示出了根据本发明技术的一些实施方案的单个计算机架的示例；

图5A、图5B和图5C示出了根据本发明技术的一些实施方案的单个计算机架的组装示例；

图6示出了根据本发明技术的一些实施方案的包括附加的部件诸如面板和门的单个计算机架的示例；

图7示出了根据本发明技术的一些实施方案的包括图7的单个计算机架的单独部件的示例；

图8示出了根据本发明技术的一些实施方案的联接到一组可调节安装导轨的框架的示例；

图9示出了根据本发明技术的一些实施方案的联接到一组可调节安装导轨的框架的示例；

图10A和图10B示出了根据本发明技术的一些实施方案的计算机架可如何装运的两个示例；并且

图11示出了根据本发明技术的一些实施方案的组装计算机架的过程。

具体实施方式

以下描述和相关附图教导了本发明的最佳模式。出于教导发明性原理的目的，可以简化或省略最佳模式的一些常规的方面。以下权利要求书规定了本发明的范围。需注意，最佳模式的一些方面可能不落入如权利要求书所指定的本发明的范围内。因此，本领域技术人员将理解落入本发明范围内的最佳模式的变型。本领域技术人员将理解，以下描述的特征可以各种方式组合以形成本发明的多种变型。因此，本发明不限于以下描述的具体示例，而是仅受权利要求及其等同物的限制。

本文所述的实施方案在其应用中不限于以下描述中阐述的或以下附图中示出的构造细节和部件布置。实施方案可以各种方式实践或执行。另外，本文所用的措辞和术语是出于说明的目的，不应视为限制性的。“包括”、“包含”或“具有”及其变型的使用意指涵盖其后所列的项目及其等同形式以及另外的项目。术语“机架”、“计算机架”、“服务器机架”和“数据中心机架”可互换使用，并且在本文中通常被认为是指能够容纳多种计算装备的机架。术语“连接”和“联接”被广义地使用，并且涵盖直接和间接安装、连接和联接。此外，术语“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于解释和参考附图的目的。在不同的情况和实施方案中，“前”、“后”和“背部”可以指“热通道”侧或“冷通道”侧。另外，在各种上下文和实施方案中，“左”和“右”可以指相对侧中的任一侧。

“冷通道侧”取决于安装到计算机架中的计算单元的布置，并且是指具有冷空气的侧面。同样，“热通道侧”取决于计算单元的布置，并且是指具有热空气的侧面。数据中心通常使用热通道约束或冷通道约束方法，以允许空气流经计算机架并且防止过热。因此，术语诸如“前”和“后”可以是相对于用户的特定布置和安装实践而言。

调制解调器计算机架(有时称为“服务器机架”，无论它们是否包含服务器)变得越来越大且越来越重，以努力容纳更多的装备并且需要更少的装运。此外，计算机架有时与预装载到机架中的网络、存储装置和计算装备一起运输。从财务和安全的角度来看，装运满载的数据中心机架系统会带来固有风险。现代数据中心遵循已有数十年历史的标准(例如，EIA-310-D)，松散地限定了机架、尺寸和可用的安装点。由于计算机架行业中许多未定义的细节和规格，机架和计算装备的差异很大。突破机架规格在大小、重量、材料和其他因素方面的限制已导致问题出现。装运重型机架(即3000磅)并且将重型机架运输到数据中心常常会损坏价格高昂的装备。此外，全尺寸空机架占用了宝贵的运输空间。

为了最小化对机架和机架部件的损坏，机架公司已趋向于通过添加较厚的材料和支撑构件来增加现代计算机架的强度和构造。然而，添加较厚的材料增加了机架的总重量并且增加了施加到所安装装备的负载。

数据中心机架经常被制造和运输为单个大型部件，通常具有预装载到其中的网络、存储装置和计算装备。然而，大型重型单元可能难以运输，通常会在运输期间造成损坏以及其他安全问题。因此，制造商趋向于使用更厚、更重的材料以避免损坏，从而产生了甚至更多的困难和安全问题。此外，将计算机架制造为单个大单元还具有其他缺点，包括：在机架中具有剩余的不必要空间并且在整个机架中仅容纳一种大小的装备。

本发明技术包括用于根据用户的特定需要制造、运输和组装各个计算机架部件的系统和装置。计算机架降低了与装运机架相关联的风险，更易于实现，更易于组装，并且具有容纳多种设备的灵活性，所述多种设备包括服务器、配电单元、交换机、磁盘阵列、磁盘簇(JBOD)，以及由不同制造商根据不同规格开发的其他计算单元。在本发明技术的一些实施方案中，可使用单个模块化计算机架来安装特定大小的计算装备。服务器和其他计算装备通常安装在导轨套件上。轨道套件物理联接到计算机架的安装导轨并且用于支撑至少一个计算单元。此外，本发明技术允许单个计算机架经由多组可插入部件和接纳部件堆叠并且与附加的计算机架联接。此外，可堆叠的模块化计算机架中的每一个可堆叠的模块化计算机架可包括至少一个可调节安装导轨。在示例性实施方案中，每个计算机架包括四个可调节安装导轨，其中两个可调节安装导轨靠近计算机架的前部并且两个可调节安装导轨靠近后部。利用这些可调节安装导轨，计算单元、导轨套件或这两者的前部和后部可在左侧和右侧上安装在计算机架中。

在一些实施方案中，本发明技术包括具有框架的计算机架，该框架具有被配置为容纳多个计算单元的第一壳体、至少一个可调节竖直安装导轨以及用于将计算机架与至少第二计算机架堆叠在一起的一个或多个部件，该第二计算机架具有第二壳体。第一计算机架的壳体具有高度、宽度和深度。至少一个可调节竖直安装导轨联接到框架并且用于安装多个计算单元。至少一个可调节安装导轨能够沿第一壳体的深度调节到至少第一位置。

第二计算机架还可具有至少一个附加的可调节竖直安装导轨，该至少一个附加的可调节竖直安装导轨可沿第二壳体的深度调节到至少第二位置。计算机架的可调节安装导轨和第二计算机架的附加的可调节竖直安装导轨能够调节到不同位置，使得第二计算机架能够被配置为与计算机架相比容纳不同深度的计算单元。

本发明示例的计算机架包括一组可插入部件和一组接纳部件。接纳部件被成型为适配第二计算机架的可插入部件，使得第二计算机架可堆叠在计算机架的顶部上。计算机架可堆叠在计算机架下方的基部或基础结构的顶部上。此外，计算机架包括至少一组紧固件，框架可通过该组紧固件组装和拆卸以用于装运和运输。

在另一个实施方案中，计算机架具有第一可堆叠机柜和堆叠在第一可堆叠机柜的顶部上的第二可堆叠机柜。本发明实施方案的第一可堆叠机柜和第二可堆叠机柜两者包括容纳至少一个计算单元的框架、用作安装至少一个计算单元的前附接点的第一组可调节竖直导轨、用作安装至少一个计算单元的背部附接点的第二组可调节竖直导轨，以及用于将框架与另一个可堆叠机柜的框架堆叠在一起的一组堆叠部件。在示例性实施方案中，第一可堆叠机柜的第一组可调节导轨的定位与第二可堆叠机柜的第一组可调节导轨的定位不同。类似地，第一可堆叠机柜的第二组可调节导轨的定位可以与第二可堆叠机柜的第二组可调节导轨不同。这样，第一可堆叠机柜和第二可堆叠机柜可容纳不同深度的计算单元。

在又一个实施方案中，数据中心机架包括用于将第一计算机架堆叠在第二计算机架上的装置、用于调节第一计算机架的至少一个安装导轨的位置的装置，以及用于调节第二计算机架的至少一个安装导轨的位置的装置。在示例性实施方案中，第二计算机架的至少一个安装导轨的位置不同于第一计算机架的至少一个安装导轨的位置。数据中心机架还包括用于将第一计算机架的部件插入到第二计算机架的部件中的装置。在一些示例中，数据中心机架还包括用于将第二计算机架堆叠在第二计算机架下方的基础结构或基部的顶部上的装置。

图1示出了本发明的一个实施方案，其中堆叠三个模块化计算机架(也称为“块”)以形成一个较大的数据中心机架，即数据中心机架100。数据中心机架100由开关机架105、机架110、机架115、机架120和基部125构成。在本发明的示例中，机架120堆叠在基部125的顶部上。基部125可以是根据本公开的滚动基部、固定基部、基础结构或适于安装机架的任何其他机架基部。此外，机架115堆叠在机架120的顶部上，机架110堆叠在机架115的顶部上，并且开关机架105堆叠在机架110的顶部上。块(机架110、机架115和机架120)中的每一个块具有壳体，该壳体具有高度、宽度和深度。

本发明的示例示出了堆叠以形成数据中心机架100的三个计算机架。然而，可堆叠任何合理数量的机架以根据用户或设施的需要创建数据中心机架。在一些情况下，计算室可能只需要单个计算机架。由于大大减少了装运和运输费用，所描述的计算模块提供了优于先前系统的优点。当用户仅需要安装几个计算模块时，需要典型的(即，42U大小的)机架机柜会造成浪费，因为机架的相当大一部分保持为空。装运全尺寸机架不具成本效益，并且增加了损坏的可能性以及安全问题。相反，用户可能需要安装比装配在典型的42U机架中的装备更多的装备，但不足以保证附加的全尺寸机架机柜。本发明技术在填充计算机架时相比于先前的系统将实现更大的高度和数量灵活性，而不损害强度和稳定性。块的模块化堆叠还能够在必要时更容易地替换块。此外，块可被配置为经由块内的空气阻塞保持冷通道和热通道分离。

在一些实施方案中，开关机架105可以与机架110、机架115和机架120相同的方式堆叠。开关机架105可以包括与机架110、机架115或机架120的可插入部件类似或匹配的可插入部件。交换机架105可包括具有交换机到服务器连接的机架架构的任何顶部。其他开关到服务器连接是可能的且是预期的，使得开关机架105对于本发明技术是可选的。例如，开关到服务器连接可以根本不安装在数据中心机架内，或者可以安装在多个块(机架110、机架115或机架120)中的一个块内。

在本发明的示例中，基部125包括辊140和支脚145。基部125是可选部件，但常用于数据中心机架架构中。另外，基部125可仅包括支脚145、仅包括辊140或两者都不包括。在示例性实施方案中，基部125包括用于将机架110、机架115或机架120堆叠在其顶部上的接纳部件。接纳部件可以与堆叠在彼此顶部上的机架相同或类似的方式联接到可堆叠机架(即，将可插入部件装配到接纳部件中)。

机架110、机架115和机架120中的每一个机架包括四个可调节安装导轨。机架110包括可调节安装导轨130。可调节安装导轨130可用于安装导轨套件或计算单元的右前方部件。可调节安装导轨130包括沿导轨的垂直长度的装备安装点135。在一些实施方案中，装备安装点135是定位在标准距离(即，0.625英寸)处的一系列安装孔。在其他示例中，装备安装点135可以是单个长竖直孔，用于沿机架110的高度安装在任何期望的位置处。装备安装点135可根据用户的需要而变化，并且预期许多不同的大小和布置。例如，一些装备制造商使用比美国电子工业协会(EIA)标准单元(称为“U”)更宽且更高的单元。因此，来自这些不同制造商的装备无法容纳在标准机架中，并且无法与来自其他制造商的装备容纳在相同的机架中。因此，本发明技术允许根据每个单独块的需要来构造机架的每个块，其中每个块可根据一组不同的标准和规范来构建。

可调节安装导轨130的位置可沿机架110的深度水平调节。机架110的四个可调节安装导轨中的每一个可调节安装导轨可沿机架110的壳体的深度重新定位，从而允许将多种装备安装在机架110中。在示例性实施方案中，机架110的可调节安装导轨被定位成适配第一特定大小的装备，机架115的可调节安装导轨被定位成适配第二特定大小的装备，并且机架120的可调节安装导轨被定位成适配第三特定大小的装备，其中第一特定大小、第二特定大小和第三特定大小均不同。然而，在一些实施方案中，所有三个机架可被调节成适配相同大小的装备，或者机架的任何组合可适配相同大小的装备，延伸到可堆叠以形成数据中心机架的任何数量的机架。

在某些实施方案中，机架110、机架115和机架120具有不同的高度或不同高度的组合。例如，机架110可以是12U大小的机架，机架115可以是15U大小的机架，并且120可以是20U大小的机架。在其他示例中，所有这三个块(机架110、机架115和机架120)可以为12U或另一种大小。在一些情况下，所示的框中的任一个框可小至1U、2U或3U。然而，机架110、机架115或机架120都不是42U或48U机架，因为它们旨在足够小以能够用最少的努力或装备来堆叠。另外，每个块的其他尺寸可以不同，包括每个块的壳体的宽度和深度，或块本身的高度、宽度或深度。

图2A和图2B展示了根据本公开的堆叠式数据中心机架的两个实施方案。包括在数据中心机架中的机架可包括壁、门、底部、顶部、壁板等的任何组合。例如，图2A示出了类似于数据中心机架100的机架，但块(架110、架115和架120)中的每一个块包括网孔背衬。根据特定用户的要求，背衬或背部面板可能是必要的。在一些实施方案中，数据中心机架中的机架的一些组合可具有壁板，而其他组合则不具有壁板。在另外的实施方案中，机架110、机架115和机架120可包括每个机架前方的门的组合。例如，机架110可包括类似于网孔背衬的网孔前门205。然而，与图2B的情况一样，机架可包括实心前门，诸如前门210。在图2B的示例中，堆叠四个机架以形成数据中心机架，并且四个机架中的每一个机架包括闩锁前门。然而，本发明的示例中的机架的任何组合可包括前门、背部面板或侧面板的任何组合。此外，前门210可以是闩锁或非闩锁的、实心或非实心的(例如，网孔)、锁定或非锁定的，以及适用于服务器机架门的类似选项。

图3示出了数据中心机架组件的示例。组件300包括开关机架105、机架110、机架115、机架120和基部125。机架中的每个机架包括可插入部件，诸如支脚310、支脚315和支脚320。在本发明的示例中，开关机架105还具有可插入部件，诸如支脚305。机架110、机架115和机架120中的每一个机架具有一组接纳部件，包括接纳件325、接纳件330和接纳件335。在本发明的示例中，基部125还具有由接纳件340示出的接纳部件。支脚和接纳件中的每一者还包括紧固点，诸如孔345和孔350。

在示例性实施方案中，支脚310装配在接纳件330内部并且插入到该接纳件中，从而将机架110牢固地联接到机架115。类似地，支脚315配合在接纳件335内部。在示例性实施方案中，支脚315可经由孔345和孔350固定到接纳件335，该孔配合一组附接部件。附接部件可包括紧固件诸如螺母、螺杆、螺栓、锚定件、垫圈、钩和孔眼的任何组合。在一个优选的实施方案中，将机架110的四个可插入部件中的每一个可插入部件插入并且紧固到机架115的接纳部件中，从而将块固定在一起。此外，将机架115的四个可插入部件中的每一个可插入部件插入并且紧固到机架120的接纳部件中，并且将机架120的四个可插入部件中的每一个可插入部件插入并且紧固到基部125的接纳部件中。在其他实施方案中，机架仅通过可插入和接纳部件牢固地堆叠，而不需要紧固件。

图3仅示出了根据本发明技术的联接机架的一个示例。可预期将机架垂直堆叠和紧固在一起的其他方法。根据用于将机架堆叠和紧固在一起的机构，孔345和孔350可采用不同的形式。在一些实施方案中，底部机架可以不包括可插入部件，使得底部机架可直接搁置在地板或基部上。在其他实施方案中，底部机架可仍然包括可插入部件，但是可插入部件可替代地用于将机架直接支撑在地板或基部上，而不将它们插入任何接纳部件中。同样，顶部上的机架可不包括接纳部件。在一些实施方案中，顶部机架是计算机架，诸如机架110。在其他实施方案中，顶部机架是开关机架。另选地，可切换机架110、机架115和机架120的接纳部件和可插入部件，使得可插入部件位于机架的顶部上并且接纳部件位于底部上。在本发明的场景中，当机架110堆叠在机架115的顶部上时，机架110的接纳部件与机架115的可插入部件对准并且被放置在其上方。机架仍然可以与前述方式类似的方式紧固在一起，或不紧固。

此外，在一些实施方案中，仅使用单个机架并且可以是独立的。当仅使用单个机架时，其可包括或可不包括接纳部件或可插入部件。在一些情况下，单个机架可包括不接纳部件的可插入部件，使得其可堆叠在基部(诸如基部125)上。参考图4进一步解释仅使用单个计算机架的实施方案。

图4示出了数据中心机架400。数据中心机架400包括单个计算机架，即机架110。机架110可单独用于容纳适配在机架110中的任何数量的服务器或其他计算单元。如图4中清楚地示出，机架110包括支脚305、接纳件325和可调节安装导轨130。可调节安装导轨130可沿机架110的深度定位在各个点处。例如，杆405可包括沿其长度的一组紧固点，用于将可调节安装导轨紧固在各种位置处。在示例性实施方案中，可调节安装导轨410将沿杆415定位，使得其沿机架110的深度与可调节安装导轨130对准。类似地，在一些实施方案中，机架110在机架110的后部附近具有两个附加的可调节安装导轨。然而，可能不需要第二组可调节安装导轨，将参考图8和图9对此进行进一步的讨论。

如前所述，本发明技术的模块化提供了优于先前系统的显著优点。当用户不需要非常高的数据中心机架时，机架110具有独自站立的优点。如数据中心机架400所示，机架110可用于安装装配在内的任何数量的计算单元。然而，由于可调节安装导轨将各自被调节到特定位置，因此该位置将需要适用于安装在机架110中的每台装备。因此，如果计算装备和导轨套件需要不同的安装规范，则用户可选择使用附加的机架，诸如在图1中。本发明技术提供的灵活性可显著降低装运和运输成本，并且减少与移动典型的全尺寸机架相关联的安全问题。

在具体实施方案中，机架110是12U机架(53.3cm或21英寸高)。即使用户或设施需要典型的48U机架(213.4cm或84英寸高)和用于安装装备的仅单个规范，模块化计算块仍提供以下优点：每一块可单独装运、预装载或为空，并且完整的数据中心机架可在现场堆叠，从而避免需要操纵大得多且重得多的机架。在其他情况下，用户可能希望以未组装形式递送机架，使得在装运和运输期间内部不存在被浪费的可用空间。本发明技术使得模块化计算机架能够容易地在现场组装或拆卸。

图5A、图5B和图5C示出了用于从机架的原始部件组装机架以及未组装的部件。在本发明的示例中，用户或设施可以接收未组装的机架，而仅仅是组装在一起所需的部件。可能有利的是在现场组装机架，因为装运期间的空余空间会减少。装运期间过量的空余空间可使得运输更加困难并且占用运输载体中宝贵的空间。在一些实施方案中，计算块的框架由四个主要部件构成：两个“I”形件和两个“U”形件。图5A示出了左侧的“I”形部件、“I”形部件505。“I”形部件505在其四个拐角中的每一个拐角中包括一系列安装点，诸如安装点515。部件还包括四组螺栓，诸如螺栓510。螺栓510用于将“U”形部件520(在图5B中示出)联接到“I”形部件505。“U”形部件520可经由拐角支撑件530和螺栓510联接到“I”形部件510。当将这些部件联接在一起时，可使用附加的紧固附件。“I”形部件505的其他三个拐角可以类似的方式联接到“U”形部件520和“U”形部件525。此外，如图5C所示，“I”形部件545可经由角撑件和螺栓(诸如角撑件540和螺栓555)联接到“U”形部件520和“U”形部件525。本发明实施方案不限于用螺栓紧固。在任何情况下，本发明的示例的螺栓可被替换为适用于数据中心机架组件的螺钉或类似紧固件。

可调节安装导轨可各自联接到一个“I”形部件和一个“U”形部件。例如，可调节安装导轨130可安装到“I”形部件545上。“I”形部件545将具有用于定位可调节安装导轨130的各种安装点。安装点的示例由“I”形部件505上的安装点515示出。一般来讲，存在与每个机架相关联的四个角撑件。每个角撑件可以用四个螺栓紧固到“U”形部件和“I”形部件。可调节安装导轨可紧固到“I”形部件，使得它们可根据需要沿机架的深度定位。在示例性实施方案中，可调节安装导轨未紧固到“U”形部件以保持其可调节性。不同块的“U”形部件和“I”形部件的尺寸(包括高度、宽度和深度)可变化。

如图5A、图5B和图5C所示的本发明的模块化使得配备较差的无法将大型机架运入和运出建筑物的设施能够具有比以前更高的机架。设施可受到进入建筑物的门的低高度、升降机重量限制、窄过道以及类似的大小和重量相关限制的约束。因此，通过允许设施以更小的零件或未组装形式运输数据中心机架，可访问的地点受到的限制要小得多。

图6示出了单个机架(机架110)的示例，其中机架110包括前门210、背部面板615、右侧面板605、右侧面板610、左侧面板620和左侧面板625。前门210联接到“U”形部件520，背部面板615联接到“U”形部件525，并且右侧面板605和右侧面板610联接到“I”形部件545。根据用户的需要，图6中的机架110的门和面板是可选的。在一些示例中，机架110可独立地具有或不具有所示出的门和侧面板，或者可具有所示出的门和面板的任何组合。机架110还可具有图6所示的门和侧面板的任何组合。例如，设施可能不想安装背部面板615来允许风扇。设施可具有并排堆叠的许多机架，并且因此可仅需要所述系列机架的两个最外侧面上的侧面板。

在一些示例中，前门210或背部面板615可包括锁定机构以便为存储在机架内的任何计算单元提供安全性。右侧面板605、右侧面板610、左侧面板620和左侧面板625还可包括锁定机构，可以为可移除的，或者可以为永久性地安装的。此外，机架110可与具有相同或不同组合或面板和门的类似计算机架堆叠。例如，堆叠的一组机架中的一些机架可能需要锁定前门，诸如机架110上的前门210，而堆叠中的其他机架可能不需要门。类似地，堆叠中的一些机架可能需要背部面板，诸如背部面板615或侧面板的任何组合，而其他则不需要。

在一些实施方案中，前门210、背部面板615、右侧面板605、右侧面板610、左侧面板620或左侧面板625的任何组合可包括实心金属、非实心金属诸如金属丝网或适用于计算机架的任何类似材料。

图7还示出了机架110以及可安装的前门210、背部面板615、右侧面板605、右侧面板610、左侧面板620和左侧面板625。如本发明的示例所示，门部件和面板部件中的每一者可根据用户或设施的需要单独安装。门和面板中的每一者可包括使其容易地联接到机架110的部件。这些部件可以与机架110一起装运和递送，其中机架110如图5A至图5C所示进行装运和递送、预组装或未组装。在一些示例中，前门210以及右侧面板605、右侧面板610、左侧面板620和左侧面板625中的任一者可需要经由螺栓、螺栓和类似的紧固设备紧固到机架110，或者它们可经由各种附接点直接联接到机架，使得它们“卡扣”到适当位置。

图8和图9用于展示模块化计算块的可调节安装导轨的各种功能性。从图8开始，机架110包括“I”形部件505、“U”形部件520、“U”形部件525和“I”形部件545。机架110还包括可调节安装导轨805、可调节安装导轨810、可调节安装导轨815、可调节安装导轨820、安装点825、安装点830、安装点835、安装点840、安装点845、安装点850、安装点855和安装点860。在本发明的示例中，可调节安装导轨中的每个可调节安装导轨附接到其相应的“I”形部件(即，可调节安装导轨805和可调节安装导轨820联接到“I”形部件505，可调节安装导轨810和可调节安装导轨815联接到“I”形部件545)。在本发明的示例中，每个可调节安装导轨包括用于将其紧固到“I”形部件的四个孔，其中两个位于杆的顶部并且两个位于底部，如图8所示。在本发明的示例中，没有可调节安装导轨紧固到“U”形部件以允许沿机架110的深度的水平调节。“I”形部件505包括28个安装孔，在每个安装点处具有7个安装孔。可调节安装导轨805可紧固到安装点825中的任何安装孔，并且随后紧固到安装点830的对应孔。同样，可调节安装导轨805可紧固到安装点835和安装点840的对应安装孔。一旦可调节安装导轨805和可调节安装导轨810已被紧固到它们相应的安装点，它们就可以用于安装至少一个计算单元或导轨套件的前部。

可调节安装导轨805和可调节安装导轨810可进一步向前或向后紧固，具体取决于待安装装备的大小和规格。此外，可调节安装导轨815和可调节安装导轨820也可以通过将它们进一步向前或向后定位并且以类似方式将它们紧固到它们相应的安装点来调节。通过定位可调节安装导轨中的每一个可调节安装导轨，可在机架110中安装许多的各种大小和规格。

可调节安装导轨中的每一个可调节安装导轨包括装备安装点。可调节安装导轨805、可调节安装导轨810、可调节安装导轨815和可调节安装导轨820分别包括装备安装点865、装备安装点870、装备安装点875和装备安装点880。可将各种装备安装到装备安装点。在一些示例中，至少一个轨道套件可安装到装备安装点，并且计算装备诸如服务器可由轨道套件支撑。在其他示例中，计算装备可使用装备安装点直接或间接地安装到可调节安装导轨。计算装备可沿每个可调节安装导轨805的高度紧固到装备安装点中的任一个装备安装点。可经由装备安装点将装配在机架110中的任何合理数量的计算装备安装在机架110中。本发明的示例的装备安装点不限于EIA标准，诸如“U”，并且可根据特定设施或用户的需要定制。来自不同制造商的各种轨道套件可能需要不同的安装规格，这可根据本发明的示例来适应。

在本发明的示例中，可调节安装导轨805和可调节安装导轨810在其相应的安装点允许的情况下尽可能向前安装。可调节安装导轨815和可调节安装导轨820在其相应的安装点允许的情况下尽可能向后定位。在其当前位置中，可调节安装导轨被设置成适配能够安装在机架110中的最大计算装备深度，其中该计算装备可以为任何通用计算设备、服务器、轨道套件或能够安装在数据中心机架中的任何其他装备，并且计算装备能够直接或间接地安装到机架110。然后可使用装备安装点将至少一台计算装备紧固到机架110中。

在示例性实施方案中，机架110与也包括可调节安装导轨的类似计算机架堆叠。可调节安装导轨可被定位成适配第一大小的计算装备，诸如在图8所示的位置处。然后可定位另一个计算机架的可调节安装导轨以适配第二大小的计算装备，其中第二大小不同于第一大小。通过调节堆叠式机架以适配不同大小或规格的计算装备，可组装相比于先前技术所允许的更通用的计算机架。

参照图9，再次示出了机架110，其中机架110包括“I”形部件505、“I”形部件545、“U”形部件520、“U”形部件525、可调节安装导轨805、可调节安装导轨810、可调节安装导轨815和可调节安装导轨820。然而，可调节安装导轨处于与图8的示例中的位置不同的位置。在本发明的示例中，可调节安装导轨805和可调节安装导轨810在其相应的安装点允许的情况下尽可能向前定位。同样，可调节安装导轨815和可调节安装导轨820在其相应的安装点允许的情况下尽可能向前定位。例如，可调节安装导轨820在安装点855和安装点860上尽可能向前并且尽可能靠近可调节安装导轨805。在其当前位置中，机架110的可调节安装导轨被设置成适配能够安装在块中的最小计算装备深度，其中该计算装备可以为任何通用计算装备、服务器、导轨套件或能够安装在数据中心机架中的任何其他装备。计算装备能够直接或间接地安装到机架110。然后可使用装备安装点将至少一台计算装备紧固到机架110中。

在图8和图9中，“U”形部件和“I”形部件可采用许多不同的大小、长度、高度或其他规格。块可被构造为具有深度大于或小于EIA标准机架的壳体，可更宽或可更高。在本发明的示例中，如果块的“I”形部件具有一定长度，则其可以与具有相同长度的“I”形部件的块堆叠。然而，对于待堆叠的一组块，块与块之间的“I”形部件和“U”形部件的高度不需要相同。类似地，由“U”形部件的宽度限定的块的宽度在块与块之间应该相同，以便堆叠块。

图8和图9的可调节安装导轨、安装点和装备安装点可采用许多不同的实施方案或配置。在一些示例中，可调节安装导轨中的任一个或全部可调节安装导轨可以不同方式成形，可以不同方式联接到“I”形部件或计算装备，或者采用允许它们执行其本公开中描述的功能的任何其他形式。在一些实施方案中，机架110为12U机架。因此，其可调节的安装导轨为12U导轨。在其他实施方案中，机架110及其可调节安装导轨大于或小于12U。然而，根据本公开，机架110及其可调节安装导轨具有适当小的高度，从而允许它们与其他机架堆叠。同样，安装点可采用单个紧固孔、若干紧固孔或允许它们接纳能够安装其相应的可调节安装导轨的紧固部件的任何其他形状或机构的形式。如图8和图9所示的机架110的所有部件可呈现略微不同的形式或物理变化，并且保持在本公开的范围内。

图10A和图10B示出了可根据本发明技术运输机架或一组机架的方式的两个示例。图10A示出了包括开关机架1005、机架1010、机架1015、机架1020和机架1025的机架堆叠，所有这些机架尚未组装。如相对于图5A至图5C所述，所公开的计算块的模块化允许机架容易地与相对较少数量的部件组装在一起。因此，通过装运如图10A所示的一组未装配的机架，在装运和运输期间可节省大量空间。然后，用户或设施可以现场组装装运的机架，使得更容易将装备带到所需位置。

图10B示出了其中单个机架预装载计算装备的另选示例。机架1030装运时预装载有计算单元1035、计算单元1040和计算单元1045。在许多情况下，用户或设施期望机架预装载有计算装备。然而，当典型的48U机架在满载计算装备的情况下装运时，其重量使得运输非常困难且危险，并且增加运输期间损坏的可能性。因此，如果用户或设施期望装满预装载的计算装备的大型计算机架，则装运四个预装载的12U机架比装运单个预装载的48U机架要容易得多且更安全。在到达时，用户可能只需要根据需求堆叠预装载的机架，这可通过与设置单个48U机架所需的装备相比相对较小的液压升降机或类似的提升装备来实现。

图11是示出根据本发明技术的一些实施方案的一系列步骤1100的流程图。在步骤1105中，将第一计算机架堆叠在第二计算机架的顶部上。本发明步骤的计算机架可以是先前的示例中示出的计算机架中的任一个计算机架。然而，步骤1105的计算机架需要将包括至少一组可插入部件和一组接纳部件的部件堆叠在两个机架之间。因此，将第一计算机架堆叠在第二计算机架的顶部上涉及将计算机架中的一个计算机架的可插入部件插入到另一个计算机架的接纳部件中。在步骤1110中，将第一计算机架的安装导轨调节到第一位置。第一位置可以是第一机架的安装点允许的任何位置。在一些示例中，仅调节两个安装导轨(前组或后组)的位置，而在其他示例中，调节所有四个安装导轨的位置。在步骤1115中，将第二计算机架的安装导轨调节到第二位置。类似于第一机架，在一些情况下仅调节两个安装导轨的位置，而在其他情况下调节所有四个安装导轨的位置。

在步骤1120中，将第一计算单元安装到第一计算机架。第一计算单元可直接或间接地安装到第一计算机架。在一些示例中，导轨套件直接联接到第一计算机架的可调节安装导轨，并且第一计算单元随后安装到导轨套件或由导轨套件支撑。在步骤1125中，将第二计算单元安装到第二计算机架的安装导轨。与第一计算单元一样，第二计算单元可直接或间接地安装到第二计算机架。在一些示例中，导轨套件直接联接到第二计算机架的可调节安装导轨，并且第二计算单元随后安装到导轨套件或由导轨套件支撑。

步骤1100还可包括将附加的计算单元安装到计算机架中的一者或两者中。此外，步骤1100可包括在第一计算机架和第二计算机架上方或下方堆叠附加的计算机架，其中堆叠附加的机架包括将一个机架的可插入部件插入到另一个机架的接纳部件中。步骤1100还可包括将机架堆叠在基部上。基部可以是固定基部或滚动基部。在一些示例中，开关顶部可堆叠在计算机架的堆叠的顶部上，从而形成完整的数据中心机架。

所包括的描述和附图描绘了教导本领域技术人员如何制作和使用本发明的最佳模式的具体实施方案。出于教导发明性原理的目的，已经简化或省略了一些常规的方面。本领域技术人员将理解来自落入本公开范围内的这些实施方案的变型。本领域技术人员还将理解，上述特征可以各种方式组合以形成多个实施方案。因此，本发明不受上述具体实施方案的限制，而是仅受权利要求及其等同物的限制。

Claims (20)

1.一种计算机架，所述计算机架包括：

框架，所述框架包括被配置为容纳多个计算单元的第一壳体，所述第一壳体具有高度、宽度和深度；

至少一个可调节竖直安装导轨，所述至少一个可调节竖直安装导轨联接到所述框架以用于安装所述多个计算单元，其中所述至少一个可调节竖直安装导轨能够沿所述第一壳体的所述深度调节到至少第一位置；和

一个或多个部件，所述一个或多个部件用于将所述计算机架与至少第二计算机架堆叠在一起，所述第二计算机架包括第二壳体。

2.根据权利要求1所述的计算机架，其中：

所述第二计算机架包括至少一个附加的可调节竖直安装导轨；并且

所述至少一个附加的可调节竖直安装导轨能够沿所述第二壳体的所述深度调节到至少第二位置。

3.根据权利要求2所述的计算机架，其中所述计算机架的所述可调节竖直安装导轨和所述第二计算机架的所述附加的可调节竖直安装导轨能够调节到不同位置，使得所述第二计算机架能够被配置为容纳深度与所述计算机架的所述多个计算单元不同的计算单元。

4.根据权利要求1所述的计算机架，其中所述至少一个可调节竖直安装导轨包括：

第一组可调节竖直安装导轨，所述第一组可调节竖直安装导轨用于安装至少一个计算单元的前部；和

第二组可调节竖直安装导轨，所述第二组可调节竖直安装导轨用于安装所述至少一个计算单元的后部。

5.根据权利要求1所述的计算机架，其中用于堆叠的所述一个或多个部件包括：

多个可插入部件；和

多个接纳部件，其中所述接纳部件被成形为接纳所述第二计算机架的一组可插入部件。

6.根据权利要求5所述的计算机架，其中：

所述第二计算机架堆叠在所述计算机架的顶部上；并且

将所述第二计算机架的所述多个可插入部件中的一个或多个可插入部件插入到所述计算机架的所述多个接纳部件中的一个或多个接纳部件中。

7.根据权利要求1所述的计算机架，其中所述计算机架堆叠在所述计算机架下方的基础结构的顶部上。

8.根据权利要求1所述的计算机架，所述计算机架还包括至少一个导轨套件，其中所述导轨套件联接到所述至少一个可调节竖直安装导轨。

9.根据权利要求8所述的计算机架，其中至少一个计算单元由所述至少一个导轨套件支撑在所述计算机架中。

10.根据权利要求1所述的计算机架，所述计算机架还包括一组紧固件，所述框架能够通过所述一组紧固件组装和拆卸以用于装运。

11.一种机架，所述机架包括：

第一可堆叠机柜；和

第二可堆叠机柜，其中所述第二可堆叠机柜堆叠在所述第一可堆叠机柜的顶部上；

其中所述第一可堆叠机柜和所述第二可堆叠机柜中的每一者包括：

框架，所述框架容纳至少一个计算单元；

第一组可调节竖直导轨，其中所述第一组可调节竖直导轨用作安装所述至少一个计算单元的前附接点；

第二组可调节竖直导轨，其中所述第二组可调节竖直导轨用作用于安装所述至少一个计算单元的背部附接点；和

一组堆叠部件，所述一组堆叠部件用于将所述框架与另一个可堆叠机柜的框架堆叠。

12.根据权利要求11所述的机架，其中所述第一可堆叠机柜的所述第一组可调节竖直导轨的定位不同于所述第二可堆叠机柜的所述第一组可调节竖直导轨。

13.根据权利要求11所述的机架，其中所述第一可堆叠机柜的所述第二组可调节竖直导轨的定位不同于所述第二可堆叠机柜的所述第二组可调节竖直导轨。

14.根据权利要求11所述的机架，其中所述一组堆叠部件包括一个或多个可插入部件。

15.根据权利要求14所述的机架，其中：

所述一组堆叠部件包括一个或多个接纳部件；并且

所述第一可堆叠机柜的所述一个或多个接纳部件适配所述第二可堆叠机柜的可插入部件。

16.一种数据中心机架，所述数据中心机架包括：

用于将第一计算机架堆叠在第二计算机架顶部上的装置，其中所述第一计算机架和所述第二计算机架中的每一者包括：

壳体，所述壳体具有高度、宽度和深度；和

框架；

用于调节所述第一计算机架的至少一个安装导轨的位置的装置；以及

用于调节所述第二计算机架的至少一个安装导轨的位置的装置，其中所述第二计算机架的所述至少一个安装导轨的所述位置能够被配置成不同于所述第一计算机架的所述至少一个安装导轨的所述位置。

17.根据权利要求16所述的数据中心机架，所述数据中心机架还包括用于将所述第一计算机架的部件插入到所述第二计算机架的部件中的装置。

18.根据权利要求16所述的数据中心机架，其中所述第一计算机架和所述第二计算机架中的每一者还包括用于安装导轨套件的前部的一组安装导轨。

19.根据权利要求16所述的数据中心机架，其中所述第一计算机架和所述第二计算机架中的每一者还包括用于安装导轨套件的后部的一组安装导轨。

20.根据权利要求16所述的数据中心机架，所述数据中心机架还包括用于将所述第二计算机架堆叠在所述第二计算机架下方的基础结构的顶部上的装置。

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