CN113220092A - 服务器 - Google Patents

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CN113220092A
CN113220092A CN202110615053.4A CN202110615053A CN113220092A CN 113220092 A CN113220092 A CN 113220092A CN 202110615053 A CN202110615053 A CN 202110615053A CN 113220092 A CN113220092 A CN 113220092A
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board
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田光召
黄丽红
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Inventec Corp
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Inventec Pudong Technology Corp
Inventec Corp
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Abstract

本发明提供一种服务器，包括一机柜、一计算节点以及多个硬盘聚集装置，机柜设有一计算节点容置槽以及多个硬盘容置槽。计算节点组接于计算节点容置槽之中，且计算节点未设置有任何硬盘。所述多个硬盘聚集装置分别组接于所述多个硬盘容置槽之中，每一硬盘聚集装置包含有多个硬盘，而所述多个硬盘与所述计算节点电性连接。

Description

服务器
技术领域
本发明属于一种服务器，尤指一种刀锋服务器。
背景技术
一般而言，刀锋服务器包含机柜、设置于机柜的多个插槽以及多个组接于插槽的服务器节点，而每一服务器节点包含有一主板，而主板上设置有中央处理器、内存、各种PCIE的计算类部件以及多个硬盘。在每一服务器节点的主板上，越靠近中央处理器的硬件部件能获得较高速的传输速率以及较低的讯号延迟。反之，距离中央处理器越远的硬件部件，则传输速率相对较低且讯号延迟时间较长。由于数据存储需要的传输速率远小于内存和各种基于PCIE的计算类部件所需要的传输速率，因此在配置各硬件部件于服务器主板时，通常将内存以及PCIE的计算类部件配置于靠近中央处理器，至于硬盘则是配置于与中央处理器之距离较远的位置，并透过较长的缆线与中央处理器相连接。
由于数据存储量的需求越来越大，导致服务器需要的硬盘数量越来越多。然而，目前每一服务器节点中可容纳的硬盘数量已达到饱和，为了能增加每一服务器节点上可容纳的硬盘总数量，确实有需要一种改良的服务器架构。
发明内容
本发明在于提供一种服务器，在保证数据传输带宽不被影响的前提下，将服务器中可容纳的硬盘总数量做到最大化。
依据本发明一实施例的服务器，包括机柜、计算节点以及多个硬盘聚集装置。机柜设有计算节点容置槽，计算节点组接于计算节点容置槽之中，且计算节点未设置有任何硬盘。机柜还设有多个硬盘容置槽，而所述多个硬盘聚集装置分别组接于所述多个硬盘容置槽之中，每一硬盘聚集装置包含有多个硬盘，而所述多个硬盘与所述计算节点电性连接。
依据本发明一实施例的服务器，包括机柜、第一计算节点、第二计算节点、网络连接卡、以及硬盘聚集装置。机柜设有第一计算节点容置槽、第二计算节点容置槽以及硬盘容置槽。第一计算节点组接于第一计算节点容置槽之中，且第一计算节点未设置有任何硬盘。第二计算节点组接于第二计算节点容置槽之中，且第二计算节点未设置有任何硬盘。网络连接卡分别连接于第一计算节点以及第二计算节点，第一计算节点的第一工作状态同步于第二计算节点的第二工作状态。硬盘聚集装置组接于硬盘容置槽之中，硬盘聚集装置包含有多个硬盘，而所述多个硬盘与第一计算节点以及第二计算节点电性连接。
综上所述，根据本发明的服务器的配置架构，所有硬盘全部集中于硬盘聚集装置，计算节点不设有任何硬盘，借此增加服务器内所能容纳的硬盘总数量。此外，计算节点和硬盘聚集装置能够分别作为独立的模块化节点进行单独采购，除了方便管理之外，还可降低整体成本。再者，可根据业务应用需要或机房供电、承重的需要，可灵活地进行计算节点和硬盘聚集装置的配比，让服务器的整体运作效能优化。再者，两个计算节点在常态下处于同步状态以互相作为备用，可提高服务器的可靠性及安全性。
以上的关于本揭露内容之说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明之精神与原理，并且提供本发明的专利申请范围更进一步的解释。
附图说明
图1为本发明第一实施例的服务器的组接示意图；
图2为本发明第一实施例的服务器的电路功能方块图；
图3为图2的硬盘聚集装置的电路功能方块图；
图4为图2的硬盘聚集装置的电力输送配置图；
图5为本发明第二实施例的服务器的组接示意图；
图6为本发明第二实施例的服务器的电路功能方块图；
图7为图6的硬盘聚集装置的电路功能方块图；以及
图8为图6的硬盘聚集装置的电力输送配置图。
元件标号说明
A 服务器
1 机柜
11 计算节点容置槽
12 硬盘容置槽
2 计算节点
3 硬盘聚集装置
31 硬盘扩展板
311 硬盘扩展控制器
312 硬盘聚集装置端口
313 第二规格变压器
314 第三规格变压器
32 硬盘配置板
321 中继器
322 第三规格变压器
33A-33F 硬盘
34 风扇控制板
341 风扇控制芯片
342A-342B 风扇
35 电源控制板
351 电源
352 第一规格变压器
353 第四规格变压器
354 热插入保护芯片
4 集成电路汇流扩展板
41 总线管理芯片
42 计算节点端口
43 硬盘聚集装置端口
B 服务器
5 机柜
51 第一计算节点容置槽
52 第二计算节点容置槽
53 硬盘容置槽
6 第一计算节点
7 第二计算节点
8 硬盘聚集装置
81 硬盘扩展板
811 硬盘扩展控制器
812 硬盘聚集装置端口
813 计算节点端口
814 第一发光组件
815 第二发光组件
816 第二规格变压器
817第三规格变压器
82 硬盘配置板
821 中继器
822 第三规格变压器
83A-83F 硬盘
84 风扇控制板
841 风扇控制芯片
842A-842B 风扇
85 电源控制板
851 电源
852 第一规格变压器
853 第四规格变压器
854 热插入保护芯片
9 网络连接卡
具体实施方式
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露之内容、申请专利范围及图式，任何熟习相关技艺者可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。
图1为本发明第一实施例的服务器的组接示意图。如图1所示，服务器A包括一机柜1、一计算节点2以及多个硬盘聚集装置3，而机柜1设有一计算节点容置槽11以及多个硬盘容置槽12。计算节点2组接于计算节点容置槽11之中，其中计算节点2包含有基板管理控制器、中央处理器、内存以及PCIE的计算类部件，但是计算节点2未设置任何硬盘。至于所述多个硬盘聚集装置3则分别组接于所述多个硬盘容置槽12之中。
图2为本发明第一实施例的服务器的电路功能方块图，图2的服务器的实施例系阐述一个计算节点同时监控多个硬盘聚集装置的电路功能架构，并以两个硬盘聚集装置作为示范例。服务器A包含计算节点2、两个硬盘聚集装置3(JBOD)以及集成电路汇流扩展板4(I2C expand board)，而计算节点2透过集成电路总线扩展板4电性连接于所述多个硬盘聚集装置3。每一硬盘聚集装置3包含有一硬盘扩展板31(Expand board)，而硬盘扩展板31上设有一硬盘扩展控制器311(SAS34X36R)以及一硬盘聚集装置端口312，硬盘聚集装置端口312为RJ45端口，硬盘扩展控制器311透过集成电路总线(I2C)电性连接于硬盘聚集装置端口312。集成电路汇流扩展板4设有一总线管理芯片41、一计算节点端口42以及多个硬盘聚集装置端口43，每一硬盘聚集装置端口43为RJ45端口，而总线管理芯片41透过集成电路总线电性连接于计算节点端口42以及所述多个硬件聚集装置端口43。计算节点端口42透过讯号线电性连接于计算节点2的基板管理控制器(AST2500)，而所述多个硬盘聚集装置端口43透过讯号线分别电性连接于所述多个硬盘聚集装置3上的所述多个硬盘聚集装置端口312。如此一来，计算节点2得以透过集成电路汇流扩展板4对每一硬盘聚集装置3中的硬盘扩展控制器311的韧体进行更新以及监控每一硬盘聚集装置3的状态。
图3为图2的硬盘聚集装置的电路功能方块图，如图3所示，每一硬盘聚集装置3除了硬盘扩展板31之外，还包括一硬盘配置板32(HDD board)、多个硬盘33A-33F、一风扇控制板34(FCB board)以及一电源控制板35(docking board)。硬盘33A-33B组接于硬盘扩展板31，而硬盘33C-33F组接于硬盘配置板32。硬盘扩展控制器311透过集成电路总线电性连接于硬盘配置板32、电源控制板34以及风扇控制板35，且硬盘扩展控制器311透过SAS传输线电性连接设置于硬盘扩展板31上的硬盘33A-33B以及设置于硬盘配置板32上的硬盘33C-33D。由于硬盘33E-33F与硬盘扩展控制器311的距离较远，硬盘配置板32上更设有中继器321，而中继器321透过SAS传输线电性连接于硬盘扩展控制器311以及硬盘33E-33F。如此一来，硬盘扩展控制器311可透过中继器321将SAS讯号传送至硬盘33E-33F。再者，计算节点2可透过硬盘扩展控制器311取得所述多个硬盘33A-33F之每一个的硬盘状态信息，其中硬盘状态信息包含硬盘转速、硬盘写入速度以及硬盘读取速度。此外，硬盘扩展控制器311还支持硬盘分组启动之功能，以避免功耗过大。硬盘扩展控制器31更设有URAT接口，硬盘扩展板3设有DB9规格接口，URAT接口电性连接于DB9规格接口，透过DB9规格接口作为硬盘扩展控制器31的外部除错串口。
风扇控制板34上设有一风扇控制芯片341以及多个风扇342A-342B，其中风扇控制芯片341为复杂可程序化逻辑设备(CPLD)，而风扇控制芯片341电性连接于所述多个风扇342A-342B以及硬盘扩展控制器1311。计算节点2透过每一硬盘聚集装置3的硬盘扩展控制器311取得所述多个风扇342A-342B的每一个的风扇状态信息，而风扇状态信息例如风扇转速。计算节点2亦可透过硬盘扩展控制器311更新风扇控制芯片341中的韧体。此外，当硬盘扩展控制器31发生异常时，风扇控制芯片341会依据安全规格控制所述多个风扇342A-342B。
图4为图3的硬盘聚集装置的电力输送配置图。如图4所示，电源控制板35上设有一电源351及一第一规格变压器352，电源351用以提供48V的电压，第一规格变压器352为48V/12V规格的变压器，第一规格变压器352具有一输入端以及一输出端，而第一规格变压器352的输入端电性连接于电源351。硬盘扩展板31上设有一第二规格变压器313以及一第三规格变压器314，而硬盘配置板32上设有另一第三规格变压器322，其中第二规格变压器322为12V/1.8V规格变压器，而两个第三规格变压器314及322为12V/5V规格的变压器。第二规格变压器313具有一输入端以及一输出端，第二规格变压器313的输入端电性连接于第一规格变压器352的输出端，而第二规格变压器313的输出端电性连接于硬盘扩展控制器311。第三规格变压器314具有一输入端以及一输出端，第三规格变压器314的输入端电性连接于第一规格变压器352的输出端，而第三规格变压器314的输出端电性连接于所述多个硬盘35A-35B。第三规格变压器322具有一输入端以及一输出端，第三规格变压器322的输入端电性连接于第一规格变压器352的输出端，而第三规格变压器322的输出端电性连接于所述多个硬盘35C-35F。
电源控制板35上还设有一第四规格变压器353以及一热插入保护芯片354，第四规格变压器353为48V/3.3V规格的变压器，第四规格变压器353具有一输入端以及一输出端，第四规格变压器353的输入端电性连接于电源351，而第四规格变压器353的输出端电性连接于风扇控制板34上的风扇控制芯片341。热插入保护芯片354具有一输入端以及一输出端，热插入保护芯片354的输入端电性连接于第一规格变压器352的输出端，而热插入保护芯片354的输出端电性连接于风扇控制板34上的所述多个风扇342A-342B，以支持风扇热插入功能。
图5为本发明第二实施例的服务器的组接示意图。如图5所示，服务器B包括机柜5、第一计算节点6、第二计算节点7以及多个硬盘聚集装置8，机柜5设有一第一计算节点容置槽51、一第二计算节点容置槽52以及多个硬盘容置槽53。第一计算节点6组接于第一计算节点容置槽51之中，第一计算节点6包含有基板管理控制器、中央处理器、内存以及PCIE的计算类部件，但是第一计算节点6未设置有任何硬盘。第二计算节点7组接于第二计算节点容置槽52之中，第二计算节点7包含有基板管理控制器、中央处理器、内存以及PCIE的计算类部件，但是第二计算节点7未设置有任何硬盘。至于所述多个硬盘聚集装置8则分别组接于所述多个硬盘容置槽53之中。
图6为本发明第二实施例的服务器的电路功能方块图，图6的服务器的实施例阐述两个计算节点同时监控一个硬盘聚集装置的电路功能架构，以下依据一个硬盘聚集装置作为示范例。服务器B包含第一计算节点6、第二计算节点7、硬盘聚集装置8以及网络连接卡9(NIC card)，网络连接卡9分别电性连接于第一计算节点6以及第二计算节点7。硬盘聚集装置8包含有一硬盘扩展板81(Expand board)，硬盘扩展板81设有一硬盘扩展控制器811、一硬盘聚集装置端口812以及多个计算节点端口813，其中硬盘扩展控制器811以及硬盘聚集装置端口812分别相似于图2的硬盘扩展控制器311以及硬盘聚集装置端口312。每一计算节点装置端口813为SF8644端口，硬盘扩展控制器811透过SAS讯号线电性连接于所述多个计算节点装置端口813，而所述多个计算节点端口813分别透过两条SAS讯号线电性连接于第一计算节点6以及第二计算节点7。再者，透过网络连接卡9，第一计算节点7的第一工作状态同步于第二计算节点8的第二工作状态，所以假设第一计算节点7发生故障时，便可由第二计算节点8负责监控硬盘聚集装置8的状态。
图7为图6的硬盘聚集装置的电路功能方块图，如图7所示，硬盘聚集装置8除了硬盘扩展板81之外，更包含硬盘配置板82(HDD board)、多个硬盘83A-83F、风扇控制板84(FCBboard)以及电源控制板85(docking board)，其中硬盘扩展板81、硬盘配置板82、硬盘83A-83F、风扇控制板84以及电源控制板85的配置架构相似于图2的硬盘扩展板31、硬盘配置板32、硬盘33A-33F、风扇控制板34以及电源控制板35的配置架构。差异在于硬盘扩展板81上还设有第一发光组件814以及第二发光组件815，第一发光组件814为可发出红光的发光二极管，而第二发光组件815为可发出绿光的发光二极管。硬盘扩展控制器811透过通用型输入输出(GPIO)与第一发光组件814以及第二发光组件815电性连接。当任一计算节点端口813与第一计算节点7(或第二计算节点8)之间处于连接失败状态时，硬盘扩展控制器811驱使第一发光组件814发出红光。当计算节点端口813与第一计算节点6(或第二计算节点7)之间处于连接成功状态时，硬盘扩展控制器811驱使第二发光组件814发出绿光。当计算节点端口813与第一计算节点6(或第二计算节点7)之间处于连接成功状态且第一计算节点6(或第二计算节点7)传送数据至硬盘扩展控制器811，则硬盘扩展控制器811驱使第二发光组件814依据预定闪烁速率发出绿光。
风扇控制板84上设有风扇控制芯片841以及多个风扇842A-842B，其中风扇控制芯片841为复杂可程序化逻辑设备(CPLD)，而风扇控制芯片841电性连接于所述多个风扇842A-842B以及硬盘扩展控制器811。第一计算节点6及第二计算节点7透过硬盘扩展控制器811取得所述多个风扇842A-842B的每一个的风扇状态信息8。第一计算节点6以及第二计算节点7亦透过硬盘扩展控制器811更新风扇控制芯片841中的韧体。此外，当硬盘扩展控制器811发生异常时，风扇控制芯片841会依据安全规格控制所述多个风扇842A-842B。
图8为图6的硬盘聚集装置的电力输送配置图。如图8所示，电源控制板85上设有电源851及第一规格变压器852，电源851用以提供48V的电压，第一规格变压器852为48V/12V规格的变压器，第一规格变压器852具有一输入端以及一输出端，而第一规格变压器852的输入端电性连接于电源851。硬盘扩展板81上设有第二规格变压器816以及第三规格变压器817，而硬盘配置板82上设有中继器821以及另一第三规格变压器822，其中第二规格变压器822为12V/1.8V规格变压器，而两个第三规格变压器817及822为12V/5V规格的变压器。第二规格变压器816具有一输入端以及一输出端，第二规格变压器816的输入端电性连接于第一规格变压器852的输出端，而第二规格变压器816的输出端电性连接于硬盘扩展控制器811。第三规格变压器817具有一输入端以及一输出端，第三规格变压器817的输入端电性连接于第一规格变压器852的输出端，而第三规格变压器817的输出端电性连接于所述多个硬盘83A-83B。第三规格变压器822具有一输入端以及一输出端，第三规格变压器822的输入端电性连接于第一规格变压器852的输出端，而第三规格变压器822的输出端电性连接于所述多个硬盘83C-83F。
电源控制板85上还设有第四规格变压器853以及热插入保护芯片854，第四规格变压器853为48V/3.3V规格的变压器，第四规格变压器853具有输入端以及输出端，第四规格变压器853的输入端电性连接于电源851，而第四规格变压器853的输出端电性连接于风扇控制板84上的风扇控制芯片841。热插入保护芯片854具有一输入端以及一输出端，热插入保护芯片854的输入端电性连接于第一规格变压器852的输出端，而热插入保护芯片854的输出端电性连接于风扇控制板84上的所述多个风扇842A-842B。
综上所述，依据本发明的服务器的配置架构，所有硬盘都集中于硬盘聚集装置之中，而计算节点中未设有任何硬盘，如此一来，可增加服务器内所能容纳的硬盘总数量。计算节点和硬盘聚集装置能够分别作为独立的模块化节点进行单独采购，除了方便管理之外，还可降低整体成本。此外，根据业务应用需要或机房供电、承重的需要，可灵活地进行计算节点和硬盘聚集装置的配比，让服务器的整体运作效能优化。再者，第一计算节点以及第二计算节点常态时处于同步状态，当第一计算节点或第二计算节点发生故障时，另一个计算节点可负责监控及取得硬盘聚集装置中的硬盘状态信息、风扇状态信息以及各种传感器信息，如此提高了服务器的可靠性及安全性。
虽然本发明以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。在不脱离本发明的精神和范围内，所为之更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。关于本发明所界定的保护范围请参考所附的申请专利范围。

Claims (10)

1.一种服务器，包括：
一机柜，设有一计算节点容置槽以及多个硬盘容置槽；
一计算节点，组接于所述计算节点容置槽之中，且所述计算节点未设置有任何硬盘；以及
多个硬盘聚集装置，分别组接于所述多个硬盘容置槽之中，每一硬盘聚集装置包含有多个硬盘，而所述多个硬盘与所述计算节点电性连接。
2.如权利要求1所述的服务器，其中每一硬盘聚集装置更包含有一硬盘扩展板，所述硬盘扩展板设有一硬盘扩展控制器，所述硬盘扩展控制器电性连接于所述多个硬盘以及所述计算节点，所述计算节点透过所述硬盘扩展控制器取得每一硬盘的一硬盘状态信息。
3.如权利要求1所述的服务器，其中每一硬盘聚集装置更包含有一硬盘扩展板，所述硬盘扩展板上设有一硬盘扩展控制器、一计算节点端口、一第一发光组件以及一第二发光组件，所述计算节点端口、所述第一发光组件以及所述第二发光组件电性连接于所述硬盘扩展控制器，当所述计算节点与所述计算节点端口之间处于一连接失败状态时，所述硬盘扩展控制器驱使所述第一发光组件发出一第一颜色光线，当所述计算节点与所述计算节点端口之间处于一连接成功状态时，所述硬盘扩展控制器驱使所述第二发光组件发出一第二颜色光线。
4.如权利要求1所述的服务器，其中每一硬盘聚集装置更包含一电源控制板及一硬盘扩展板，所述电源控制板上设有一电源以及一第一规格变压器，所述硬盘扩展板设有一硬盘扩展控制器、一第二规格变压器以及一第三规格变压器，所述电源透过所述第一规格变压器电性连接于所述第二规格变压器以及所述第三规格变压器，所述第二规格变压器更电性连接于所述硬盘扩展控制器，而所述第三规格变压器更电性连接于所述多个硬盘。
5.如权利要求1所述的服务器，其中每一硬盘聚集装置更包括一硬盘扩展板、一风扇控制板以及多个风扇，所述硬盘扩展板上设有一硬盘扩展控制器，所述风扇控制板设有一风扇控制芯片，所述风扇控制芯片电性连接于所述多个风扇以及所述硬盘扩展控制器，所述计算节点透过所述硬盘扩展控制器传送一更新程序至所述风扇控制芯片以及取得每一风扇的一风扇状态信息。
6.如权利要求1所述的服务器，更包括一集成电路总线扩展板，所述集成电路总线扩展板设有一计算节点端口以及多个硬盘聚集装置端口，所述计算节点电性连接于所述计算节点端口，而每一硬盘聚集装置端口与所述多个硬盘聚集装置之一电性连接。
7.一种服务器，包括：
一机柜，设有一第一计算节点容置槽、一第二计算节点容置槽以及一硬盘容置槽；
一第一计算节点，组接于所述第一计算节点容置槽之中，且所述第一计算节点未设置有任何硬盘；
一第二计算节点，组接于所述第二计算节点容置槽之中，且所述第二计算节点未设置有任何硬盘；
一网络连接卡，分别连接于所述第一计算节点以及所述第二计算节点，所述第一计算节点的一第一工作状态同步于所述第二计算节点的一第二工作状态；以及
一硬盘聚集装置，组接于所述硬盘容置槽之中，所述硬盘聚集装置包含有多个硬盘，而所述多个硬盘与所述第一计算节点以及所述第二计算节点电性连接。
8.如权利要求7所述的服务器，其中所述硬盘聚集装置更包含有一硬盘扩展板，所述硬盘扩展板设有一硬盘扩展控制器，所述硬盘扩展控制器电性连接于所述多个硬盘、所述第一计算节点以及所述第二计算节点，所述第一计算节点以及所述第二计算节点透过所述硬盘扩展控制器取得每一硬盘的一硬盘状态信息。
9.如权利要求7所述的服务器，其中所述硬盘聚集装置更包含一电源控制板及一硬盘扩展板，所述电源控制板上设有一电源以及一第一规格变压器，所述硬盘扩展板设有一硬盘扩展控制器、一第二规格变压器以及一第三规格变压器，所述电源透过所述第一规格变压器电性连接于所述第二规格变压器以及所述第三规格变压器，所述第二规格变压器更电性连接于所述硬盘扩展控制器，而所述第三规格变压器更电性连接于所述多个硬盘。
10.如权利要求7所述的服务器，其中所述硬盘聚集装置更包括一硬盘扩展板、一风扇控制板以及多个风扇，所述硬盘扩展板上设有一硬盘扩展控制器，所述风扇控制板设有一风扇控制芯片，所述风扇控制芯片电性连接于所述多个风扇以及所述硬盘扩展控制器，所述第一计算节点或所述第二计算节点透过所述硬盘扩展控制器传送一更新程序至所述风扇控制芯片，而所述第一计算节点与所述第二计算节点透过所述硬盘扩展控制器取得每一风扇的一风扇状态信息。
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