CN206258787U - 一种机架服务器及数据中心 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及到通信技术领域，公开了一种机架服务器及数据中心。该服务器包括机架，设置在机架上的机箱，机箱内设置了多个硬盘插槽，且多个硬盘插槽中至少一个硬盘插槽中插入通信卡；其中，通信卡插入的硬盘插槽中设置有供电端子及信号端子，通信卡与供电端子及信号端子连接。在上述技术方案中，得益于芯片技术的发展，使得核心交换机采用单芯片成为可能，可以放到本方案中的到机架服务器上的空硬盘插槽内，并与机架服务器信号连通，从而使得机架服务器实现通信的功能，其中网络交换卡可以进一步组成大容量核心交换单元。跟现有技术相比，部分或全部替代现有方案的专用交换机柜和交换机，从而降低采购、运营成本。

Description

一种机架服务器及数据中心

技术领域

本实用新型涉及到通信技术领域，尤其涉及到一种机架服务器及数据中心。

背景技术

互联网的快速发展催生了大量的数据中心。大型数据中心通常有数以万计的计算、存储节点，需要通过网络互连。数据中心内最常用的联网技术是以太网，也存在FC、IB网络，这些网络的基础设施是交换机和网卡。除非特别说明，下文描述的网络及相关设备以以太网为例，实际上所述的技术也适用于FC、IB等交换网络。

交换机通常是一台专用于网络数据接入和转发的独立设备。现代数据中心庞大的网络，大致分核心交换层和边缘接入层。核心交换层包含多台高性能交换机，通常以专用机柜形态放置在机房，以某种拓扑组成一个更大规模的交换单元；边缘接入层通常是大量的独立交换机，跟随计算或存储节点放在机架中，也叫机架交换机(TOR)，提供节点的接入和汇聚，并通过高带宽上行端口连接到核心交换单元。

网卡也叫网络适配器，作为计算、存储节点设备的一个附属设备，通常是一块PCIe接口卡，外部通过线缆连接到TOR交换机，内部通过PCIe总线连接到处理器。网卡是交换系统的终端。

数据中心交换网的发展趋势是端口数量庞大、端口高带宽，且随着技术和业务的发展快速膨胀。因此，现代数据中心网络系统需要有足够大的交换容量，并且考虑快速扩容能力。

一个典型的数据中心机房核心设备，包括计算、存储和网络设备。机房的计算、存储节点组成数以千计的节点机柜，每机柜放置多达20台设备，并通过网络系统实现联网。网络系统由核心交换模块和机架交换机构成。

核心交换模块进一步由独立放置的一个或多个机柜构成。目前，交换机柜通常采用专用的大型核心交换机。主流互联网公司也开始采用SDN架构，用大量通用交换机实现核心交换系统。

一台或多台机架交换机TOR放置在节点机柜中，如果是多台TOR，可以组成N+1或N+N备份架构以增加可靠性。

但是上述数据中心中的核心交换机柜、交换机采用专用交换设备，由于交换网络巨大，数据中心需要大量的交换机，占用大量空间，消耗大量电能，采购和运营成本很高，也不适应快速扩容。

实用新型内容

本实用新型提供了一种机架服务器及数据中心，用以降低数据中心占用的空间，便于数据中心的小型化。

本实用新型提供了一种机架服务器，该服务器包括机架，设置在所述机架上的机箱，所述机箱内设置了多个硬盘插槽，且所述多个硬盘插槽中至少一个硬盘插槽中插入通信卡；其中，所述通信卡插入的硬盘插槽中设置有供电端子及信号端子，所述通信卡与所述供电端子及信号端子连接。

在上述技术方案中，得益于芯片技术的发展，当前交换芯片的单芯片容量已经相当大，达到几个Tbps，使得核心交换机采用单芯片成为可能。这些交换部件因此得到了小型化，可以放到本方案中的到机架服务器上的空硬盘插槽内，并与机架服务器信号连通，从而使得机架服务器实现通信的功能，其中网络交换卡可以进一步组成大容量核心交换单元。跟现有技术相比，部分或全部替代现有方案的专用交换机柜和交换机，从而降低采购、运营成本。

在具体设置时，所述硬盘插槽中设置有滑槽，所述通信卡包括支撑座，设置在所述支撑座上的卡本体；其中，所述支撑座上设置有与所述滑槽相配合的轨道。通过支撑座使得通信卡与标准硬盘的外观尺寸相同的外观特征，进而通信卡可以插入到硬盘插槽内，并且能够保证在连接时的稳定性。其中，硬盘插槽内的滑槽与现有技术相同，同理，支撑座上设置的滑轨与与现有技术中的硬盘上的滑轨相同，从而保证通信卡能够顺畅的插入到硬盘插槽内。

在具体设置时，通信卡可以为具有不同功能的卡，在一个具体的实施方案中，所述卡本体为网络交换卡或网卡。从而使得通信卡可以实现不同的通信功能。

在具体安装时，所述支撑座上设置有与所述卡本体相配合的安装槽或滑槽。在支撑座固定卡本体时，可以通过不同的方式，既可以采用在支撑座上设置安装槽的结构，此时，将通信卡放入到安装槽内并通过连接件进行固定。或者支撑座上设置了滑槽，该滑槽的个数为两个且相对设置，卡本体的两侧壁可以插入到该滑槽内并进行滑动，且在滑动时，通过滑槽的侧壁与可本体的侧壁之间的摩擦力保证卡本体在插入到该滑槽内后的稳定性。

作为一种优选的方案，所述卡本体的个数为两个，且其中的一个卡本体为网卡，另一个卡本体为网络交换卡；所述通信卡出入的硬盘插槽内的信号端子及供电端子的个数分别为两个，且其中的一个信号端子及一个供电端子与所述网络交换卡信号连接，另一个信号端子及供电端子与所述网卡信号连接。即该通信卡集合了网络交换卡及网卡的所有功能，使得在一个硬盘插槽内即可安装两个卡，进一步的缩小了通信卡占用的空间，便于数据中心的小型化发展。

在采用两个卡本体时，所述支撑座上设置有两个相对的表面分别设置有一个安装槽，所述两个卡本体一一对应固定在所述两个安装槽内。即两个卡本体设置在了支撑座上相对的两个表面，相当于将两个卡本体叠放固定，从而合理利用硬盘插槽内的空间高度，减少了两个卡本体在设置时占用的水平面积，上述描述的空间高度、水平面积等均以硬盘插槽水平设置时的状态参考进行的描述。

作为一个优选的方案，所述支撑座上设置有驱动所述支撑座滑动的驱动装置。该驱动装置为与现有技术中硬盘上的驱动装置相同的结构，通过在通信卡上采用该结构，方便了通信卡的插入以及拔出，通过设置的驱动装置，使得通信卡外露在硬盘插槽外的表面可以做成与硬盘外表面一样的齐平效果。提高了整个机架服务器的外观效果。

在上述具体的实施方案中，所述通信卡采用SFF-8639标准接口。即通过采用标准的接口，保证了通信卡与机架服务器的连接效果，并且采用标准化的连接部件，降低了整个机架服务器在生产时的成本。

在上述方案中，所述硬盘插槽的插口阵列排列在所述机架服务器的面板上。进而提高了整个机架服务器的外观效果，并且方便操作人员对服务器内的硬盘以及通信卡进行更换及维修。

本实用新型还提供了一种数据中心，该中心包括多个机架服务器，且所述多个机架服务器中至少一个为上述任一项所述的机架服务器。

在上述技术方案中，通过将通信卡放到本方案中的到机架服务器上的空硬盘插槽内，并与机架服务器信号连通，从而使得机架服务器实现通信的功能，其中网络交换卡可以进一步组成大容量核心交换单元。跟现有技术相比，部分或全部替代现有方案的专用交换机柜和交换机，从而降低采购、运营成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的机架服务器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的通信卡的侧视图；

图3为本实用新型实施例提供的通信卡正面视图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种通信卡的侧视图。

附图标记：

10-机箱 20-硬盘插槽 30-通信卡

31-支撑座 311-安装槽 32-卡本体

321-网络交换卡322-网卡

40-硬盘

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，图1示出了本实用新型实施例提供的机架服务器的结构示意图；由图1可以看出，本实施例提供的机架服务器包括机架、该机架上设置了机箱10，机箱10内设置了多个硬盘插槽20，多个硬盘插槽20中一部分硬盘槽设置了硬盘40，另一部分硬盘槽闲置，为了解决现有技术中交换机占用的空间，本实施例提供的机架服务器充分利用这些闲置的硬盘插槽20的空间。具体的，多个硬盘插槽20中至少一个硬盘插槽20(闲置的硬盘插槽20)中插入通信卡30；其中，通信卡30插入的硬盘插槽20中设置有供电端子及信号端子，通信卡30与供电端子及信号端子连接。

采用上述结构时，得益于芯片技术的发展，当前交换芯片的单芯片容量已经相当大，达到几个Tbps，使得核心交换机采用单芯片成为可能。这些交换部件因此得到了小型化，可以放到本方案中的到机架服务器上的空硬盘插槽20内，并与机架服务器信号连通，从而使得机架服务器实现通信的功能，其中网络交换卡321可以进一步组成大容量核心交换单元。跟现有技术相比，部分或全部替代现有方案的专用交换机柜和交换机，从而降低采购、运营成本。

在具体设置时，硬盘插槽20的插口阵列排列在机架服务器的面板上。进而提高了整个机架服务器的外观效果，并且方便操作人员对服务器内的硬盘40以及通信卡30进行更换及维修。

通信卡30的外形中与硬盘插槽20相配合的部分做成与硬盘40形状相同的结构，从而保证通信卡30在插入时，能够与硬盘插槽20内的配合部件结合。由于硬盘40为一个标准的部件，而通信卡30中的卡本体32的尺寸也是有一些行业规定的，为了方便两者结合，在本实施例中，如图2及图3所示，通信卡30包含了支撑座31以及卡本体32，该支撑座31即作为卡本体32的支撑结构，也作为卡本体32与硬盘插槽20相配合的一个连接结构。在具体安装时，支撑座31上设置有与卡本体32相配合的安装槽311或滑槽。在采用安装槽311时，此时，卡本体32直接放置在该安装槽311内，并且通过连接部件(螺栓、螺钉或铆钉等)或者卡扣结构(如在安装槽311的侧壁上设置弹性凸起)将卡本体32固定在安装槽311内。在采用滑槽时，支撑座31上设置了两个相对的滑槽，卡本体32的两侧对应滑动装配在两个滑槽内，在滑动时，通过滑槽的侧壁与可本体的侧壁之间的摩擦力保证卡本体32在插入到该滑槽内后的稳定性。

在装配时，硬盘插槽20中设置有滑槽，支撑座31上设置有与滑槽相配合的轨道。由于支撑座31做成与标准硬盘40的外观尺寸相同的外观特征，从而使得通信卡30可以插入到硬盘插槽20内，并且能够保证在连接时的稳定性。其中，硬盘插槽20内的滑槽与现有技术相同，同理，支撑座31上设置的滑轨与与现有技术中的硬盘40上的滑轨相同，在此对其不再详细的赘述。

在一个具体的实施例中，支撑座31上设置有驱动支撑座31滑动的驱动装置。该驱动装置为与现有技术中硬盘40上的驱动装置相同的结构，通过在通信卡30上采用该结构，方便了通信卡30的插入以及拔出，通过设置的驱动装置，使得通信卡30外露在硬盘插槽20外的表面可以做成与硬盘40外表面一样的齐平效果。提高了整个机架服务器的外观效果。

通信卡30可以为具有不同功能的卡，在一个具体的实施方案中，卡本体32为网络交换卡321或网卡322。从而使得通信卡30可以实现不同的通信功能。通过在硬盘插槽20内插设不同功能的通信卡30，从而实现不同的信息交换功能。在具体连接时，通过硬盘插槽20内的供电端子及信号端子与通信卡30连通，从而实现对通信卡30的供电以、通信以及散热的功能。

在具体设置时，通信卡30采用SFF-8639标准接口，即卡本体32采用标准的SFF-8639标准接口，在卡本体32为网络交换卡321或网卡322时，上述交换卡、网卡322可以使用SFF-8639标准接口的硬盘槽位，SFF-8639标准接口部分信号定义如下表(表1)。SFF-8639接口可以提供所需的基本硬件环境和信号。

表1

当然，在本实施例中，还可以采用其他的方式使得通信卡30与硬盘插槽20实现信号连接及点连接，如改造现有SAS或SATA硬盘槽位的方法，具体做法就是在硬盘槽位的接口增加PCIe信号，或者把SAS、SATA信号线改造为PCIe信号线，从而实现通信卡30与硬盘插槽20的功能连接。

作为一个优选的方案，也可以进一步把交换卡、网卡322功能集中在一个硬盘槽位实现。这种情况需要槽位接口提供至少2个PCIe接口。SFF-8639可以提供两个PCIe接口。

具体的，通信卡30的支撑座31上的卡本体32的个数为两个，且其中的一个卡本体32为网卡322，另一个卡本体32为网络交换卡321；通信卡30出入的硬盘插槽20内的信号端子及供电端子的个数分别为两个，且其中的一个信号端子及一个供电端子与网络交换卡321信号连接，另一个信号端子及供电端子与网卡322信号连接。即该通信卡30集合了网络交换卡321及网卡322的所有功能，使得在一个硬盘插槽20内即可安装两个卡，进一步的缩小了通信卡30占用的空间，便于数据中心的小型化发展。

在采用两个卡本体32时，如图4所示，支撑座31上设置有两个相对的表面分别设置有一个安装槽311，两个卡本体32一一对应固定在两个安装槽311内。即两个卡本体32设置在了支撑座31上相对的两个表面，相当于将两个卡本体32叠放固定，从而合理利用硬盘插槽20内的空间高度，减少了两个卡本体32在设置时占用的水平面积，上述描述的空间高度、水平面积等均以硬盘插槽20水平设置时的状态参考进行的描述。

在上述实施例中，服务器的硬件上借用服务器空闲硬盘槽位，提供大量网络交换卡321、网卡322。其中网络交换卡321可以进一步组成大容量核心交换单元。跟现有技术相比，部分或全部替代现有方案的专用交换机柜和交换机，因为有了借用服务器硬盘插槽20资源的特征，该特征利用硬盘插槽20的硬件环境实现供电、散热、CPU控制，以及利用空余硬盘槽位的空间，节约机房空间，所以取得降低采购、运营成本。此外，采用上述方案还节约了PCIe槽位资源的效果；且由于硬盘插槽20能够支持热插拔功能，所以能够取得方便维护的效果。

本实用新型还提供了一种数据中心，该中心包括多个机架服务器，且多个机架服务器中至少一个为上述任一项的机架服务器。

在上述实施例中，以数据中心以太网组网为例。其技术方案同样可以应用于FC、IB等交换网络。其原理相近似，在此不再详细赘述。

在上述实施例中，通过将通信卡30放到本方案中的到机架服务器上的空硬盘插槽20内，并与机架服务器信号连通，从而使得机架服务器实现通信的功能，其中网络交换卡321可以进一步组成大容量核心交换单元。跟现有技术相比，部分或全部替代现有方案的专用交换机柜和交换机，从而降低采购、运营成本。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种机架服务器，其特征在于，包括机架，设置在所述机架上的机箱，所述机箱内设置了多个硬盘插槽，且所述多个硬盘插槽中至少一个硬盘插槽中插入通信卡；其中，所述通信卡插入的硬盘插槽中设置有供电端子及信号端子，所述通信卡与所述供电端子及信号端子连接。

2.如权利要求1所述的机架服务器，其特征在于，所述硬盘插槽中设置有滑槽，所述通信卡包括支撑座，设置在所述支撑座上的卡本体；其中，所述支撑座上设置有与所述滑槽相配合的轨道。

3.如权利要求2所述的机架服务器，其特征在于，所述卡本体为网络交换卡或网卡。

4.如权利要求2所述的机架服务器，其特征在于，所述支撑座上设置有与所述卡本体相配合的安装槽或滑槽。

5.如权利要求3所述的机架服务器，其特征在于，所述卡本体的个数为两个，且其中的一个卡本体为网卡，另一个卡本体为网络交换卡；所述通信卡出入的硬盘插槽内的信号端子及供电端子的个数分别为两个，且其中的一个信号端子及一个供电端子与所述网络交换卡信号连接，另一个信号端子及供电端子与所述网卡信号连接。

6.如权利要求5所述的机架服务器，其特征在于，所述支撑座上设置有两个相对的表面分别设置有一个安装槽，所述两个卡本体一一对应固定在所述两个安装槽内。

7.如权利要求2所述的机架服务器，其特征在于，所述支撑座上设置有驱动所述支撑座滑动的驱动装置。

8.如权利要求1所述的机架服务器，其特征在于，所述通信卡采用SFF-8639标准接口。

9.如权利要求1～8任一项所述的机架服务器，其特征在于，所述硬盘插槽的插口阵列排列在所述机架服务器的面板上。

10.一种数据中心，其特征在于，包括多个机架服务器，且所述多个机架服务器中至少一个为如权利要求1～9任一项所述的机架服务器。