RU224218U1

RU224218U1 - UNIVERSAL PLATFORM WITH THERMAL OPERATION CONTROLLER

Info

Publication number: RU224218U1
Application number: RU2023123628U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Владимирович Бузыкин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "С-Терра СиЭсПи"
Filing date: 2023-09-12
Publication date: 2024-03-19

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к области информационных защитных технологий, а конкретно к средствам, обеспечивающим обработку, хранение, а также информационную безопасность данных в сетевом пространстве. Универсальная аппаратная платформа с интегрированными средствами обеспечения информационной безопасности содержит установленные в корпусе блок питания, управляющую материнскую плату и две платы расширения с охлаждающим блоком. Управляющая материнская плата содержит оперативно-запоминающее устройство и центральный процессор. Одна из плат расширения содержит объединенные между собой сетевые модули с интерфейсами RJ-45, SFP и SFP+. Другая плата расширения содержит объединенные между собой твердотельные SSD-накопители. При этом управляющая материнская плата электрически соединена с платами расширения посредством проводных соединений через высокочастотные разъемы. Охлаждающий блок содержит группы вентиляторов, управляемых платой управления вентиляторами, содержащей выносные датчики температуры. Обеспечивается расширение возможностей и высокая безопасность и надежность эксплуатации. 1 ил. The proposed utility model relates to the field of information security technologies, and specifically to tools that ensure processing, storage, and information security of data in the network space. The universal hardware platform with integrated information security features contains a power supply unit, a control motherboard and two expansion cards with a cooling unit installed in the case. The control motherboard contains a random access memory device and a central processor. One of the expansion cards contains interconnected network modules with RJ-45, SFP and SFP+ interfaces. Another expansion card contains solid-state drives interconnected. In this case, the control motherboard is electrically connected to the expansion cards through wire connections through high-frequency connectors. The cooling unit contains groups of fans controlled by a fan control board containing remote temperature sensors. Ensures increased capabilities and high safety and reliability of operation. 1 ill.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области информационных защитных технологий, а конкретно к средствам, обеспечивающим обработку, хранение, а также информационную безопасность данных в сетевом пространстве.The proposed utility model relates to the field of information security technologies, and specifically to tools that ensure processing, storage, and information security of data in the network space.

Из уровня техники известен блок вычислительной системы (см. RU 139232, кл. G06F13/00, публ. 2014 г. [1]).A computer system unit is known from the prior art (see RU 139232, class G06F13/00, published 2014 [1]).

Известное решение [1] относится к управляющим системам объекта эксплуатации и предназначено для размещения совместно с бортовым радиоэлектронным оборудованием в составе объектов спецтехники.The known solution [1] relates to the control systems of the operating facility and is intended to be placed together with on-board radio-electronic equipment as part of special equipment.

Известный блок вычислительной системы содержит установленные в корпусе модуль центрального процессора, модуль электропитания и блок вентиляторов.The known computer system unit contains a central processor module, a power supply module and a fan unit installed in a housing.

Особенностью замысла известного решения является то, что вычислительный модуль снабжен модулем преобразователя, системным модулем, модулем релейных команд и двухканальным модулем измерения скорости. A feature of the design of the known solution is that the computing module is equipped with a converter module, a system module, a relay command module and a two-channel speed measurement module.

Известный блок вычислительной системы [1] предназначен для эксплуатации в полевых условиях и функционал адаптирован для работы в составе указанных объектов спецтехники, выполненных на базе колесных и гусеничных шасси в условиях механических воздействий, создаваемых средствами вооружения.The well-known computer system unit [1] is intended for use in field conditions and the functionality is adapted for operation as part of the specified special equipment objects, made on the basis of wheeled and tracked chassis under conditions of mechanical influences created by weapons.

В работе известной вычислительной системы задействованы два вида программного обеспечения - тестовое и управляющее, последнее из которых допускает работу в циклическом режиме, что может приводить к увеличению времени обмена информацией с внешними объектами, ухудшая, таким образом, технико-эксплуатационные показатели в действии.The operation of a known computing system involves two types of software - test and control, the latter of which allows operation in a cyclic mode, which can lead to an increase in the time of information exchange with external objects, thus worsening the technical and operational performance in operation.

Дополнительным недостатком следует отметить узкую область применения, ограниченную работой в составе специальной колесной и гусеничной техники.An additional disadvantage is the narrow scope of application, limited to work as part of special wheeled and tracked vehicles.

Наиболее близким с точки зрения технической сущности к заявляемому объекту является устройство обработки и передачи сообщений, известное из RU 2796252, кл. H04W8/00, публ. 18.05.2023 г. [2].The closest from the point of view of technical essence to the claimed object is a device for processing and transmitting messages, known from RU 2796252, cl. H04W8/00, publ. 05/18/2023 [2].

Известное решение относится к области коммуникационных технологий, в частности, используется для возможности передачи сообщений.The known solution relates to the field of communication technologies, in particular, it is used to enable the transmission of messages.

Известное из [2] устройство выполнено в виде имеющего корпус терминала, содержащего центральный процессор, модуль памяти, сетевой модуль и блок питания.The device known from [2] is made in the form of a terminal housing containing a central processor, a memory module, a network module and a power supply.

В соответствии с конструкцией известного решения [2] в нем предусмотрено наличие блока интерфейсов, радиочастотного блока, пользовательского устройства ввода информации, сенсорной панели, а также дополнительного устройства ввода, включающего графический процессор и микрофон.In accordance with the design of the known solution [2], it provides for the presence of an interface block, a radio frequency block, a user input device, a touch panel, as well as an additional input device, including a graphics processor and a microphone.

Известное устройство обработки и передачи информации [2] использует в работе, по меньшей мере, два процессора, один из которых графический, что обуславливает необходимость обустройства локального и эффективного модуля охлаждения, обладающего высокой мощностью, что, в свою очередь, сопряжено с повышенными эксплуатационными затратами.The known device for processing and transmitting information [2] uses at least two processors, one of which is graphic, which necessitates the installation of a local and efficient cooling module with high power, which, in turn, is associated with increased operating costs .

Дополнительным недостатком известного решения [2] следует считать конструктивно сложную и материалоемкую компоновку, связанную с необходимостью периодического технического обслуживания для возможности стабильной эксплуатации, а также с необходимостью обновления версий софта для сохранения баланса и корректности работы процессоров.An additional disadvantage of the known solution [2] is the structurally complex and material-intensive layout associated with the need for periodic maintenance to ensure stable operation, as well as the need to update software versions to maintain the balance and correct operation of the processors.

Технической проблемой предлагаемой полезной модели является создание универсального, обладающего улучшенными эксплуатационными показателями, устройства серверного исполнения для обработки и защиты передаваемой информации.The technical problem of the proposed utility model is the creation of a universal server device with improved performance characteristics for processing and protecting transmitted information.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является расширение функциональных возможностей и обеспечение высокого уровня надежности и безопасности при эксплуатации.The technical result of the proposed utility model is to expand functionality and ensure a high level of reliability and safety during operation.

Заданный технический результат, решающий обозначенную техническую проблему, достигается в результате того, что универсальная аппаратная платформа с интегрированными средствами обеспечения информационной безопасности содержит установленные в корпусе блок питания, управляющую материнскую плату и две платы расширения с охлаждающим блоком, причем управляющая материнская плата содержит оперативно-запоминающее устройство и центральный процессор, одна из плат расширения содержит объединенные между собой сетевые модули с интерфейсами RJ-45, SFP и SFP+, а другая плата расширения содержит объединенные между собой твердотельные SSD-накопители, при этом материнская управляющая плата электрически соединена с платами расширения посредством проводных соединений через высокочастотные разъемы, а охлаждающий блок содержит группы вентиляторов, управляемых платой управления вентиляторами, содержащей выносные датчики температуры. The specified technical result, which solves the designated technical problem, is achieved as a result of the fact that a universal hardware platform with integrated information security means contains a power supply unit, a control motherboard and two expansion cards with a cooling unit installed in the case, and the control motherboard contains random access memory. device and central processor, one of the expansion boards contains interconnected network modules with RJ-45, SFP and SFP+ interfaces, and the other expansion board contains interconnected solid-state SSD drives, while the motherboard control board is electrically connected to the expansion boards via wired connections through high-frequency connectors, and the cooling unit contains groups of fans controlled by a fan control board containing remote temperature sensors.

Конструктивное выполнение предлагаемой универсальной аппаратной платформы с интегрированными средствами обеспечения информационной безопасности образует совокупность существенных признаков необходимых для решения заданного технического результата, заключающегося в расширении функциональных возможностей и обеспечения высокого уровня надежности и безопасности при эксплуатации, что позволит создавать универсальные, обладающие улучшенными эксплуатационными показателями устройства серверного исполнения для обработки и защиты передаваемой информации.The constructive implementation of the proposed universal hardware platform with integrated information security tools forms a set of essential features necessary to solve a given technical result, which consists in expanding functionality and ensuring a high level of reliability and safety during operation, which will allow creating universal server devices with improved performance indicators to process and protect transmitted information.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемой универсальной аппаратной платформы с интегрированными средствами обеспечения информационной безопасности.In fig. Figure 1 shows a block diagram of the proposed universal hardware platform with integrated information security tools.

Предлагаемая полезная модель поясняется конкретным примером выполнения и реализации, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядным образом демонстрирует достижение представленной совокупностью существенных признаков решение существующей технической проблемы и достижение заданного технического результата.The proposed utility model is illustrated by a specific example of execution and implementation, which, however, are not the only possible ones, but clearly demonstrates the achievement by the presented set of essential features of solving an existing technical problem and achieving a given technical result.

На фиг. 1 представлены следующие части и элементы предлагаемой полезной модели:In fig. 1 presents the following parts and elements of the proposed utility model:

1 - корпус;1 - body;

2 - материнская плата управления;2 - control motherboard;

3 - первая плата расширения;3 - first expansion card;

4 - вторая плата расширения;4 - second expansion card;

5 - центральный процессор;5 - central processor;

6 - оперативно запоминающее устройство (ОЗУ);6 - random access memory (RAM);

7 - сетевые модули;7 - network modules;

8 - SSD накопители;8 - SSD drives;

9 - плата управления вентиляторами;9 - fan control board;

10 - высокочастотные разъемы первой платы расширения;10 - high-frequency connectors of the first expansion card;

11 - высокочастотные разъемы второй платы расширения; 11 - high-frequency connectors of the second expansion card;

12 - высокочастотные разъемы материнской платы;12 - high-frequency connectors of the motherboard;

13 - разъемы для подключения выносных датчиков температуры;13 - connectors for connecting remote temperature sensors;

14 - первый выносной датчик температуры;14 - first remote temperature sensor;

15 - второй выносной датчик температуры;15 - second remote temperature sensor;

16 - первая группа вентиляторов;16 - first group of fans;

17 - вторая группа вентиляторов;17 - second group of fans;

18 - третья группа вентиляторов.18 - third group of fans.

И так, предлагаемая универсальная аппаратная платформа с интегрированными средствами обеспечения информационной безопасности содержит установленные в корпусе 1 блок питания, управляющую материнскую плату 2 и две платы расширения (3 и 4) с охлаждающим блоком.And so, the proposed universal hardware platform with integrated information security means contains 1 power supply unit, a control motherboard 2 and two expansion cards (3 and 4) with a cooling unit installed in the case.

Материнская плата управления 2 содержит оперативно-запоминающее устройство 6 и центральный процессор 5.The control motherboard 2 contains a random access memory 6 and a central processor 5.

Первая плата расширения 3 содержит объединенные между собой сетевые модули 7, которые могут размещаться в любых сочетаниях. Сетевые модули 7 применяются трех типов. Первый тип - это сетевая карта КСК-01 с 4 1Gbit/s с интерфейсами RJ-45, второй тип - это сетевая карта КСК-02 с 4 1Gbit/s с интерфейсами SFP, а третий тип - это сетевая карта КСК-03 с 2 10Gbit/s с интерфейсами SFP+.The first expansion board 3 contains interconnected network modules 7, which can be placed in any combination. Network modules 7 are used in three types. The first type is the KSK-01 network card with 4 1Gbit/s with RJ-45 interfaces, the second type is the KSK-02 network card with 4 1Gbit/s with SFP interfaces, and the third type is the KSK-03 network card with 2 10Gbit/s with SFP+ interfaces.

Вторая плата расширения 4 содержит объединенные между собой твердотельные SSD-накопители 8 в формате NVMe.The second expansion card 4 contains interconnected solid state SSD drives 8 in NVMe format.

Платы расширения 3 и 4 - это печатные платы, объединительные платы или переходные платы, служащие для добавления функциональности компьютерной системе. Expansion cards 3 and 4 are printed circuit boards, backplanes, or risers used to add functionality to a computer system.

Первая плата расширения 3 электрически связана с помощью группы соединительных кабелей с управляющей материнской платой 2, причем указанная связь обеспечивается через высокочастотные разъемы 10 и высокочастотные разъемы 12 соответственно. The first expansion board 3 is electrically coupled via a set of connecting cables to the control motherboard 2, said communication being via RF connectors 10 and RF connectors 12, respectively.

Вторая плата расширения 4 также электрически связана с помощью группы соединительных кабелей с управляющей материнской платой 2, причем указанная электрическая связь обеспечивается через высокочастотные разъемы 11 и высокочастотные разъемы 12 соответственно.The second expansion board 4 is also electrically connected via a set of connecting cables to the control motherboard 2, said electrical communication being provided through RF connectors 11 and RF connectors 12, respectively.

В качестве указанных высокочастотных разъемов 10, 11 и 12 используются разъемы типа “SlimSAS/ SlimSAS LP”, а в качестве соединительных кабелей провода TwinCoaxial, что будет обеспечивать необходимую полосу пропускания сигнала с учетом требований протокола PCI Express 4.0.The specified high-frequency connectors 10, 11 and 12 use connectors of the “SlimSAS/ SlimSAS LP” type, and TwinCoaxial wires are used as connecting cables, which will provide the necessary signal bandwidth taking into account the requirements of the PCI Express 4.0 protocol.

Охлаждающий блок содержит группы вентиляторов 16, 17 и 18, которые управляются платой управления вентиляторами 9, содержащей выносные датчики температуры 14 и 15.The cooling unit contains groups of fans 16, 17 and 18, which are controlled by a fan control board 9 containing remote temperature sensors 14 and 15.

Плата управления вентиляторами 9 выполняет функции контроля температуры плат расширения 3 и 4 с помощью датчиков температуры 14 и 15, кроме того контролируется температура всей аппаратной платформы в целом с помощью управления частотой вращения групп 16, 17 и 18 вентиляторов. Плата управления вентиляторами 9 способна поддерживать штатный тепловой режим функционирования плат расширения 3 и 4, т.е. в режиме максимальной нагрузки мощность увеличивается, а в режиме простоя снижается, тем самым обеспечивается снижение энергопотребления и акустической нагрузки на помещение. Fan control board 9 performs the functions of monitoring the temperature of expansion cards 3 and 4 using temperature sensors 14 and 15; in addition, the temperature of the entire hardware platform as a whole is controlled by controlling the rotation speed of groups 16, 17 and 18 fans. The fan control board 9 is capable of maintaining the normal thermal mode of operation of expansion cards 3 and 4, i.e. in maximum load mode, the power increases, and in idle mode it decreases, thereby reducing energy consumption and acoustic load on the room.

Осуществляется универсальная аппаратная платформа с интегрированными средствами обеспечения информационной безопасности, следующим образом.A universal hardware platform with integrated information security tools is implemented as follows.

Программное обеспечение материнской платы управления 2 управляет работой сетевых модулей 7, кроме того, материнская плата управления 2 выполняет индексацию, высокоскоростную обработку, резервирование и контроль целостности данных, хранящихся в группах твердотельных накопителей SSD 8.The software on the control motherboard 2 controls the operation of the network modules 7, in addition, the control motherboard 2 performs indexing, high-speed processing, backup and integrity monitoring of data stored in the SSD groups 8.

Данные, подлежащие обработке, поступают в предлагаемую универсальную аппаратная платформу по сети Ethernet через имеющиеся сетевые модули 7. Программное обеспечение материнской платы управления 2 принимает поступившие данные и обрабатывает их. The data to be processed enters the proposed universal hardware platform via Ethernet through the existing network modules 7. The software of the motherboard control board 2 receives the incoming data and processes it.

Кроме того, подлежащие обработке данные могут поступать в предлагаемую универсальную аппаратная платформу на отчуждаемых носителях (USB Flash, внешние жесткие диски, внешние SSD и пр.) при непосредственном участии авторизованного пользователя. Программное обеспечение центрального процессора 5 принимает поступившие данные, размещает данные во временных папках на SSD накопителях 8, анализирует, классифицирует и сопоставляет с уже имеющимися, т.е. загруженными ранее. In addition, the data to be processed can be supplied to the proposed universal hardware platform on alienable media (USB Flash, external hard drives, external SSDs, etc.) with the direct participation of an authorized user. The software of the central processor 5 receives incoming data, places the data in temporary folders on SSD drives 8, analyzes, classifies and compares it with existing data, i.e. previously downloaded.

В ходе эксплуатации материнская плата управления 2 передает также информацию о температуре центрального процессора 5 и компонентов материнской платы 2 в электронную плату управления вентиляторами 9, причем группы 16, 17 и 18 вентиляторов предназначены как для охлаждения отдельных компонентов, в частности, плат расширения 3 и 4, так и для продувки всего корпуса 2 предлагаемой универсальной аппаратной платформы.During operation, the motherboard control board 2 also transmits information about the temperature of the central processor 5 and components of the motherboard 2 to the electronic fan control board 9, with groups of 16, 17 and 18 fans intended both for cooling individual components, in particular expansion cards 3 and 4 , and for purging the entire housing 2 of the proposed universal hardware platform.

Следует отметить, что плата управления вентиляторами 9 способна получать информацию о температуре компонентов материнской платы управления 2 от встроенных в нее датчиков температуры, а также способна получать информацию о температуре отдельных высоконагруженных элементов, в частности, сетевых модулей 7 и твердотельных SSD накопителей 8 при помощи выносных датчиков 15 и 14 соответственно. При этом плата управления вентиляторами 9 на основании получаемых данных и заложенных в ее настройках параметров контролирует скорость вращения групп 16, 17 и 18 вентиляторов, таким образом, чтобы обеспечивался равномерный градиент температуры внутри корпуса 2, тем самым избегая перегрева высоконагруженных компонентов, приводящего к замедлению работы и выхода из строя.It should be noted that the fan control board 9 is capable of receiving information about the temperature of the components of the motherboard control board 2 from the temperature sensors built into it, and is also capable of receiving information about the temperature of individual highly loaded elements, in particular, network modules 7 and solid-state SSD drives 8 using external 15 and 14 sensors respectively. In this case, the fan control board 9, based on the data received and the parameters contained in its settings, controls the rotation speed of groups 16, 17 and 18 fans, so as to ensure a uniform temperature gradient inside the case 2, thereby avoiding overheating of highly loaded components, leading to slowdown of operation and failure.

Кроме того, способ обработки массива данных с помощью, предлагаемой универсальной аппаратной платформы, зависит от установленного программного обеспечения. In addition, the way the data array is processed using the proposed universal hardware platform depends on the installed software.

Так, в частности, возможна работа с технологией машинного обучения, возможно применение технологии обучения нейронных сетей, а также поиск корреляций в массиве разрозненных данных.So, in particular, it is possible to work with machine learning technology, it is possible to use neural network training technology, as well as search for correlations in an array of disparate data.

Таким образом определено, что заданный технический результат, заключающийся в расширении функциональных возможностей и обеспечении высокого уровня надежности и безопасности при эксплуатации, достигается в результате того, что платформа содержит установленные в корпусе 1 блок питания, управляющую материнскую плату 2 и две платы расширения (3, 4) с охлаждающим блоком, причем управляющая материнская плата 2 содержит оперативно запоминающее устройство 6 и центральный процессор 5, одна из плат расширения (плата 3) содержит объединенные между собой сетевые модули 7 с интерфейсами RJ-45, SFP и SFP+, а другая плата расширения (плата 4) содержит объединенные между собой твердотельные SSD-накопители 8, при этом управляющая плата 2 электрически соединена с платами расширения (3 и 4) посредством проводных соединений через высокочастотные разъемы (10, 11 и 12), а охлаждающий блок содержит группы (16, 17 и 18) вентиляторов, управляемых платой управления 9 вентиляторами, содержащей выносные датчики температуры 14 и 15.Thus, it has been determined that the specified technical result, which consists in expanding functionality and ensuring a high level of reliability and safety during operation, is achieved as a result of the fact that the platform contains a power supply installed in the housing 1, a control motherboard 2 and two expansion cards (3, 4) with a cooling unit, and the control motherboard 2 contains a random access memory 6 and a central processor 5, one of the expansion boards (board 3) contains interconnected network modules 7 with RJ-45, SFP and SFP+ interfaces, and the other expansion board (board 4) contains interconnected solid-state SSD drives 8, while the control board 2 is electrically connected to expansion cards (3 and 4) through wired connections through high-frequency connectors (10, 11 and 12), and the cooling unit contains groups (16 , 17 and 18) fans controlled by a control board for 9 fans, containing remote temperature sensors 14 and 15.

Предлагаемое техническое решение найдет широкое применение в области информационной безопасности и наиболее успешно может быть использовано для хранения и обработки информации.The proposed technical solution will find wide application in the field of information security and can most successfully be used for storing and processing information.

Claims

A computing hardware platform containing a power supply installed in a housing, a control motherboard and two expansion cards, wherein the control motherboard contains a random access memory device and a central processor, one of the expansion cards contains interconnected network modules with RJ-45, SFP and SFP+, and the other expansion board contains SSDs interconnected with each other, while the control motherboard is electrically connected to the expansion boards through wired connections through high-frequency connectors.