CN202486658U

CN202486658U - 可灵活配置的高密度模块化服务器结构

Info

Publication number: CN202486658U
Application number: CN2012200627175U
Authority: CN
Inventors: 赵玺
Original assignee: CHENGDU LONGZHIWEI TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CHENGDU LONGWEI SYSTEM TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Priority date: 2012-02-24
Filing date: 2012-02-24
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2022-02-24

Abstract

本实用新型公开了一种可灵活配置的高密度模块化服务器结构，涉及服务器领域，旨在提供一种内部模块可灵活配置、内部服务器密度高的模块化服务器结构。本实用新型技术要点：包括机箱（1）；机箱（1）可以1U或多U架构；机箱（1）内部功能上划分为服务器系统区间、供电系统区间和系统基板区间；系统中间基板模块（3）或水平或垂直安装在机箱（1）中；系统中间基板模块（3）包含有主机板刀片模块连接器、电源模块连接器、风扇模块连接器和扩展卡模块连接器，分别接有主机板刀片模块（2）、电源模块（4）、风扇模块（5）及扩展卡模块（6）；所述电源模块（4）通过系统中间基板模块（3）向主机板刀片模块（2）和风扇模块（5）供电。

Description

可灵活配置的高密度模块化服务器结构

技术领域

本实用新型涉及服务器领域，特别是一种可灵活配置的高密度模块化服务器结构。

背景技术

传统的机架式服务器，特别是传统的1U、2U、3U，甚至4U服务器，一般都是在19英寸机箱内配置一个主机板，只能有一套服务器系统运行。如果需要更多的服务器系统应用，则只有使用多台这样的传统服务器，这不仅不利于服务器设备的部署，而且必然会导致成本的增加和重复的投入。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种可灵活配置的高密度模块化服务器结构。

本实用新型采用的技术方案是这样的：包括机箱1；所述机箱1是1U或多U架构；机箱1包括服务器系统区间11、供电系统区间13和系统基板区间12；服务器系统区间11收纳有主机板刀片模块2；供电系统区间13收纳有电源模块4；系统基板区间12收纳有系统中间基板模块3；

所述系统中间基板模块3或水平或垂直安装在机箱1中，所述系统中间基板模块3与机箱1底部或侧壁或机箱中的中间横梁为可拆卸连接；系统中间基板模块3包含有主机板刀片模块连接器、电源模块连接器；其中，主机板刀片模块连接器上连接有主机板刀片模块2，电源模块连接器上连接有电源模块4；所述电源模块4通过系统中间基板模块3向主机板刀片模块2供电。

优选地，所述系统基板区间12内收纳有扩展卡模块6；所述系统中间基板模块3上平行设置有扩展卡模块连接器，所述扩展卡模块连接器上连接有扩展卡模块6；所述扩展卡模块6与主机板刀片模块2通过系统中间基板模块3实现数据信号连接。

优选地，所述系统中间基板模块3上还具有I/O接口；所述系统中间基板模块3上的I/O接口与主机板刀片模块2具有数据信号连接。

优选地，所述系统基板区间12内收纳有风扇模块5；所述系统中间基板模块3上还具有风扇模块连接器，所述风扇模块连接器上连接有风扇模块5，电源模块4通过系统中间基板模块3向风扇模块5供电。

优选地，所述服务器系统区间11收纳的主机板刀片模块2为半高结构或是全高结构。

优选地，还包括主机板刀片模块导轨10；当主机板刀片模块2为半高结构时，在机箱1的两侧壁及服务器系统区间11的中间位置分别安装固定有主机板刀片模块导轨10，用于引导服务器系统区间11左右两边的半高主机板刀片模块2水平插拔；当主机板刀片模块2为全高结构时，在机箱1的两侧壁分别安装固定有用于引导主机板刀片模块2水平插拔的主机板刀片模块导轨10。

优选地，所述电源模块4由单个电源组成，或是由2个或2个以上电源组成，并支持负载均衡冗余。

优选地，所述机箱1是1U、2U、3U或4U架构；所述系统中间基板模块3水平安装在基于1U架构的机箱1中，与机箱1底部柱状支撑点或侧壁水平方向可拆卸连接；或者所述系统中间基板模块3垂直安装在基于2U、3U或4U架构的机箱1中，与机箱1中间横梁柱状支撑点或侧壁垂直方向可拆卸连接。

优选地，所述主机板刀片模块连接器与电源模块连接器支持热插拔。

优选地，所述扩展卡模块6能支持PCI-E标准的扩展设备，实现主机刀片模块2对HBA卡、网卡、RAID卡等设备的支持。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型可以根据实际需求在一个机箱里配置一个主机板刀片模块，或同时配置多个主机板刀片模块，同时运行一个或多个独立服务器系统，且能保证各服务器系统彼此独立运行，互不干扰。

2.本实用新型的系统核心组件如主机板刀片模块和电源模块均提供了带电热拔插技术，可以在系统不停机的情况下进行系统安装维护操作，而不会影响到其他组件的正常工作。

3.本实用新型供电系统的电源模块可以依据负载大小的不同而选择由单个电源组成，或是由2个或2个以上电源组成，并且以负载均衡冗余方式工作，在充分考虑能源节省的基础上却能有效提高服务器系统的供电安全性和可靠性，特别是解决了传统1U结构服务器实现电源负载均衡冗余的技术难点。

4.本实用新型在19英寸服务器机箱里根据应用等级的不同方便实现多种不同配置方案的高密度的模块化服务器，其结构可以是1U、2U、3U或4U，能同时配置多达8个独立的服务器系统。相比传统机架服务器，有效满足了高密度的计算要求，节省了设备部署空间。相比目前市面上的刀片服务器，其成本更低，具有极高的性能价格比。

5.本实用新型采用模块化设计，确保机箱可以同时兼容多种不同规格不同配置的不同系统核心组件，从而可以灵活实现多种不同的配置方案，确保用户可以根据应用需求像搭积木一样方便地选择适合自己的配置，这就最大限度地满足了不同的市场需求，并节省了用户不必要的设备购买支出，具有非常广阔的发展前景。本实用新型模块化设计的优势还体现在同类系统核心组件即使规格型号不同，相互之间仍然可以交替互换使用，不仅有效节省成本，避免重复投入，而且设备安装维护操作也十分方便。

6.本实用新型所提供的扩展卡模块，可以方便各独立服务器系统支持全长全高、半长半高的PCI-E扩展设备，实现对HBA卡、网卡、RAID卡等设备的支持，以低成本的投入即可实现可选扩展功能，大大节省了用户额外费用的支出。

附图说明

图1为可灵活配置的高密度模块化服务器结构基于1U架构的结构示意图。

图2为可灵活配置的高密度模块化服务器结构基于4U架构的结构示意图。

图3为可灵活配置的高密度模块化服务器结构主箱体的结构示意图。

图4、图5、图6为可灵活配置的高密度模块化服务器结构采用不同的半高主机板刀片模块配置时的俯视方向结构示意图。

图7、图8为可灵活配置的高密度模块化服务器结构优选实例中不同规格的主机板刀片模块结构示意图。

图9为可灵活配置的高密度模块化服务器结构优选实例中系统中间基板模块的结构示意图。

图10为可灵活配置的高密度模块化服务器结构优选实例中电源模块的结构示意图

图11、图12为可灵活配置的高密度模块化服务器结构采用不同的全高主机板刀片模块及不同的电源模块和系统中间基板模块配置时的俯视方向结构示意图。

图13为可灵活配置的高密度模块化服务器结构基于4U架构的纵向剖面示意图。

图14、图15为可灵活配置的高密度模块化服务器结构基于4U架构优选实例中系统中间基板的正面和背面的结构示意图。

图中标记：1为机箱；2为主机板刀片模块；3为系统中间基板模块；4为电源模块；5为风扇模块；6为扩展卡模块；10为主机板刀片模块导轨；11为服务器系统区间；12为系统基板区间；13为供电系统区间；20为主机板刀片模块底板；21为主机板；22为硬盘；31、32、33、34分别是四种不同的系统中间基板模块规格；41、42、43、44分别是四种不同的电源模块规格。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1和图2所示，图1是显示本方案可灵活配置的高密度模块化服务器结构基于1U架构的结构示意图，图2是显示本方案可灵活配置的高密度模块化服务器结构基于4U架构的结构示意图。由于本方案可灵活配置的高密度模块化服务器结构基于2U、3U架构的部署与4U架构相似，其结构示意图略。

另外，根据不同密度部署的需求，作为模块化服务器系统主箱体的19英寸服务器机箱1可以是1U、2U、3U或4U架构，以此依次来实现在一个19英寸服务器机箱1里可以同时配置最多达8个独立的服务器系统。

如图4、图5、图6、图11、图12所示，在可灵活配置的高密度模块化服务器结构基于1U架构优选实例中系统中间基板模块3水平放置在机箱1中，系统中间基板模块3通过背部平面与机箱1底部柱状支撑点可拆卸连接，或系统中间基板模块3通过侧边与机箱1侧壁在水平方向可拆卸连接。例如：机箱1底部设置有用于支撑并带镙母功能的压铆镙柱，系统中间基板模块3通过镙钉锁紧固定在机箱1底部压铆镙柱上，或机箱1的侧壁在水平方向设置有凹槽，系统中间基板模块3侧边卡接于凹槽中。

如图13所示，在可灵活配置的高密度模块化服务器结构基于2U、3U、4U架构优选实例中，系统中间基板模块3则是垂直放置在机箱1中，系统中间基板模块3通过背部平面与机箱1中间横梁柱状支撑点可拆卸连接；或系统中间基板模块3通过侧边与机箱1侧壁在垂直方向可拆卸连接。例如：中间横梁水平位于机箱1中，中间横梁的两端与机箱1侧壁固定连接，机箱1中间横梁上设置有用于支撑并带镙母功能的压铆镙柱，系统中间基板模块3通过镙钉锁紧固定在机箱1中间横梁的压铆镙柱上，或机箱1的侧壁在垂直方向设置有凹槽，系统中间基板模块3侧边卡接于凹槽中。

如图3所示，可灵活配置的高密度模块化服务器结构的机箱1在内部功能上划分成了三个区间部分，包括服务器系统区间11、供电系统区间13和系统基板区间12。如图4、图5、图6、图11、图12、图13所示，在可灵活配置的高密度模块化服务器结构中，服务器系统区间11用以收纳多种规格配置的主机板刀片模块2；供电系统区间13用以收纳多种规格配置的电源模块4；系统基板区间12用以收纳多种规格配置的系统中间基板模块3，以及风扇模块5、扩展卡模块6。

为了实现灵活的部署，满足不同的用户需求，主机板刀片模块2除了采用半高结构方式以外，还可以采用全高结构方式。如图4、图5、图6所示的半高结构示意图和图11、图12所示的全高结构示意图。半高主机板刀片模块2可由如图7、图8所示规格组成。全高主机板刀片模块2如图11、图12所示结构方式。

另外，本实用新型可灵活配置的优势还体现在可以同时兼容多种规格的电源模块4（如图4、图10、图11、图12、图13所示，电源模块4可以是图中标记41、42、43、44所述的几种规格），以及同时兼容多种规格的系统中间基板模块3（如图4、图9、图11、图12、图13所示，系统中间基板模块3可以是图中标记31、32、33、34所述的几种规格）方面。

如图7、图8所示，在可灵活配置的高密度模块化服务器结构中，主机板刀片模块2包括主机板刀片模块底板20，以及安装在主机板刀片模块底板20上的主机板21和硬盘22，在主机板21上提供了服务器系统运行所需要的计算和缓存单元。

在可灵活配置的高密度模块化服务器结构中，当主机板刀片模块2采用半高结构方式时，如图4、图5、图6所示，作为本实用新型的一个具体实施例，在19英寸服务器机箱1基于服务器系统区间11的两侧壁上及服务器系统区间11的中间位置分别配置两条主机板刀片模块导轨10，用于辅助和引导服务器系统区间左右两边的半高主机板刀片模块2水平插入或拔出。主机板刀片模块2支持热拔插技术，因此通过借助于19英寸服务器机箱1中的主机板刀片模块导轨10就可以很方便地从机箱前端水平插入或拔出，而且不会影响另外的服务器系统运行。结构简单，安装维护操作方便。

在可灵活配置的高密度模块化服务器结构中，当主机板刀片模块2采用全高结构方式时，如图11、图12所示，作为本实用新型的另一个具体实施例，就只是在19英寸服务器机箱1基于服务器系统区间11的两侧壁配置两条主机板刀片模块导轨10，而中间位置却不再配置主机板刀片模块导轨10了，这样通过两侧壁配置的两条主机板刀片模块导轨10就可以辅助和引导全高主机板刀片模块2水平插入或拔出了。

在可灵活配置的高密度模块化服务器结构中，电源模块4与系统中间基板模块3电连接，从19英寸服务器机箱1后端水平插入或拔出。电源模块4作为整个高密度模块化服务器的供电核心组件，负责通过系统中间基板模块3向主机板刀片模块2、风扇模块5进行供电。电源模块4不仅支持热拔插技术，而且支持负载均衡冗余技术。因此，根据配置负载大小的不同，电源模块4可以由单个电源组成，也可以由2个或2个以上电源组成，既可侧重于考虑到能源和成本的节省，也可侧重于提高系统的供电安全性和可靠性。

在本方案可灵活配置的高密度模块化服务器结构中，系统基板区间12用以收纳多种规格配置的系统中间基板模块3（系统中间基板模块3可以是图中标记31、32、33、34所述的规格），以及风扇模块5、扩展卡模块6。

作为系统基板区间12中的核心组件和应用基础，系统中间基板模块3是模块化服务器的连接中枢，当基于1U架构部署时则水平安装在19英寸机箱1中，当基于2U、3U、4U架构部署时则垂直安装在19英寸机箱1中。如图9、图14、图15所示，系统中间基板模块3上包含有主机板刀片模块连接器、电源模块连接器、风扇模块连接器和扩展卡模块连接器，分别实现与主机板刀片模块2、电源模块4、风扇模块5及扩展卡模块6的连接（包括电连接和数据信号连接）。并实现对主机板刀片模块2和电源模块4的热拔插支持，以及辅助电源模块4实现多个电源的负载均衡冗余功能。所述电源模块4通过系统中间基板模块3向主机板刀片模块2、风扇模块5进行供电。

另外，系统中间基板模块3还提供服务器系统I/O接口，系统中间基板模块3上的I/O接口与主机板刀片模块2上的I/O接口连通，实现系统中间基板模块3与主机板刀片模块2的信号连接。

风扇模块5安装在19英寸机箱1底板或中间横梁上，在风扇模块5的分隔槽道配置有多个散热风扇，提高机箱1对流降温、散热的效果，保证服务器系统的可靠运行。风扇模块5由系统中间基板模块3负责供电，并实现温控智能管理，具有重要的环保节能意义。

扩展卡模块6平行于系统中间基板模块3并安装在系统中间基板模块3上，主机板刀片模块2通过系统中间基板模块3与对应的扩展卡模块6建立数据信号连接。根据应用的不同，扩展卡模块6可以配置各种PCI-E扩展设备，实现对HBA卡、网卡、RAID卡等设备的支持，以低成本的投入即可实现可选扩展功能，在提高系统扩展性的同时大大节省了用户额外费用的支出。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.可灵活配置的高密度模块化服务器结构，其特征在于，包括机箱（1）；所述机箱（1）是1U或多U架构；机箱（1）包括服务器系统区间（11）、供电系统区间（13）和系统基板区间（12）；服务器系统区间（11）收纳有主机板刀片模块（2）；供电系统区间（13）收纳有电源模块（4）；系统基板区间（12）收纳有系统中间基板模块（3）；

所述系统中间基板模块（3）或水平或垂直安装在机箱（1）中，所述系统中间基板模块（3）与机箱（1）底部或侧壁或机箱中的中间横梁为可拆卸连接；系统中间基板模块（3）包含有主机板刀片模块连接器、电源模块连接器；其中，主机板刀片模块连接器上连接有主机板刀片模块（2），电源模块连接器上连接有电源模块（4）；所述电源模块（4）通过系统中间基板模块（3）向主机板刀片模块（2）供电。

2.根据权利要求1所述的可灵活配置的高密度模块化服务器结构，其特征在于，所述系统基板区间（12）内收纳有扩展卡模块（6）；所述系统中间基板模块（3）上平行设置有扩展卡模块连接器，所述扩展卡模块连接器上连接有扩展卡模块（6）；所述扩展卡模块（6）与主机板刀片模块（2）通过系统中间基板模块（3）实现数据信号连接。

3.根据权利要求2所述的可灵活配置的高密度模块化服务器结构，其特征在于，所述系统中间基板模块（3）上还具有I/O接口；所述系统中间基板模块（3）上的I/O接口与主机板刀片模块（2）具有数据信号连接。

4.根据权利要求3所述的可灵活配置的高密度模块化服务器结构，其特征在于，所述系统基板区间（12）内收纳有风扇模块（5）；所述系统中间基板模块（3）上还具有风扇模块连接器，所述风扇模块连接器上连接有风扇模块（5），电源模块（4）通过系统中间基板模块（3）向风扇模块（5）供电。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的可灵活配置的高密度模块化服务器结构，其特征在于，所述服务器系统区间（11）收纳的主机板刀片模块（2）为半高结构或是全高结构。

6.根据权利要求5所述的可灵活配置的高密度模块化服务器结构，其特征在于，还包括主机板刀片模块导轨（10）；当主机板刀片模块（2）为半高结构时，在机箱（1）的两侧壁及服务器系统区间（11）的中间位置分别安装固定有主机板刀片模块导轨（10），用于引导服务器系统区间（11）左右两边的半高主机板刀片模块（2）水平插拔；当主机板刀片模块（2）为全高结构时，在机箱（1）的两侧壁分别安装固定有用于引导主机板刀片模块（2）水平插拔的主机板刀片模块导轨（10）。

7.根据权利要求6所述的可灵活配置的高密度模块化服务器结构，其特征在于，所述电源模块（4）由单个电源组成，或是由2个或2个以上电源组成，并支持负载均衡冗余。

8.根据权利要求7所述的可灵活配置的高密度模块化服务器结构，其特征在于，所述机箱（1）是1U、2U、3U或4U架构；所述系统中间基板模块（3）水平安装在基于1U架构的机箱（1）中，与机箱（1）底部柱状支撑点或侧壁水平方向可拆卸连接；或者所述系统中间基板模块（3）垂直安装在基于2U、3U或4U架构的机箱（1）中，与机箱（1）中间横梁柱状支撑点或侧壁垂直方向可拆卸连接。

9.根据权利要求8所述的可灵活配置的高密度模块化服务器结构，其特征在于，所述主机板刀片模块连接器与电源模块连接器支持热插拔。

10.根据权利要求9所述的可灵活配置的高密度模块化服务器结构，其特征在于，所述扩展卡模块（6）能支持PCI-E标准的扩展设备，实现主机刀片模块（2）对HBA卡、网卡、RAID卡等设备的支持。