TWM522393U - 堆疊式伺服器及其機殼結構、叢集架構 - Google Patents

Description

堆疊式伺服器及其機殼結構、叢集架構

本創作係有關一種網路伺服器相關技術領域，尤指一種多個網路伺服器的堆疊連接結構以構成伺服器叢集架構。

由於現代企業依賴電腦系統以及網路的程度越來越重，對於伺服器系統所需處理的資料容量以及運算速度的要求也越來越高，因此透過網際網路結合大量的伺服器以形成高速運算，並具備大量資料儲存能力的雲端叢集系統，已廣為各企業所應用，而現今的伺服器係以刀鋒式伺服器(Blade Server)或機架式伺服器(Rack Mount Server)為市場應用的主流，刀鋒式伺服器係指將中央處理器、記憶體、硬碟、電源供應器等各個硬體整合到一刀片狀主機板上，並且背連接器串接彼此且將多個伺服器整合於伺服器機箱中，而且以統一集中共用電源供應，風扇散熱，網路通訊的功能。

不論刀鋒式伺服器或機架式伺服器，多個伺服器之間許多資源或者資料係相互連接與共享的，即配置於機箱中的多個伺服器係分別連接背板連接器(Backplane Connector)形成資源共享，故若有訊要需要相互連結多個伺服器，必須經由背板連接器處理該些大量訊號，然而，因配置於機箱中的背板連接器係以標準化規格生產配置，當有新訊號需加入進行處理時，因無法修改其標準化規格而導致無法處理新訊號的問題，再者，因多個伺服器內部訊號處理的資料量相當龐大，造成背板連接器的連結線路複雜使其線路走線設計困難度增加，亦導致日後的維修的困難度增加。

是以，如何解決上述之問題點，即成為本創作人所需研究並且改善的目標。

本創作主要目的，在於提供一種堆疊式伺服器及其機殼結構、叢集架構，藉由直接配置於伺服器機殼上的電氣連接界面以使複數伺服器相互連接且形成堆疊結構的伺服器叢集架構，有效簡化建設叢集式伺服器的工作負擔，並減輕日後維運成本，以能降低成本並提升叢集伺服器的穏定度。

為達成本創作所述之目的，本創作提供一種堆疊式伺服器的機殼結構，包括一機殼以及至少二電氣連接界面，機殼包含一底框與一蓋板，底框和蓋板分別開設有一開口；電氣連接界面分別穿置於該些開口中且各電氣連接界面的至少一端係分別凸露出該些開口。

為達成本創作所述之目的，本創作提供一種堆疊式伺服器，應用本案所述之堆疊式伺服器的機殼結構，包括配置於機殼內的一運算處理模組、一通訊模組係電性連接運算處理模組、至少一儲存模組係電性連接運算處理模組以及一電源模組係分別電性連接運算處理模組、通訊模組及儲存模組，其中該些電氣連接界面係分別電性連接通訊模組。

為達成本創作所述之目的，本創作提供一種堆疊式伺服器叢集架構，應用本案所述之堆疊式伺服器，該堆疊式伺服器叢集架構包括有複數伺服器，各該複數伺服器透過分別配置於蓋板和底框的該些電氣連接界面以彼此相互連接。

於本案之一實施例中，其中開設於底框和蓋板的該些開口係為一相對應位置，而穿置於底框的電氣連接界面係為一金手指，穿置於蓋板的電氣連接界面係為一插接件及連接插接件的一陣列電氣接點，而金手指以及陣列電氣接點係分別以一訊號傳輸線電性連接通訊模組。

於本案之一實施例中，其中蓋板包含一前蓋與一後蓋，該開口係開設於後蓋，而前蓋和底框之間定義一容置區域，運算處理模組、通訊模組、儲存模組以及電源模組係配置於容置區域中。

於本案之一實施例中，其中更包含有複數托架，各該複數伺服器係藉由該些電氣連接界面相互插接以形成垂直堆疊配置，而各該複數托架係分別設於各該複數伺服器之間且配置於各該複數伺服器的各邊角位置，並且各該複數托架係分別鎖附於底框。

相較於先前技術，本創作具有以下功效：當於複數伺服器中檢測發現有部分伺服器失效或異常時，僅須透過拆除前蓋並針對配置於容置區域中的硬體進行檢測或維修作業，無須將整個蓋板拆除而導致在進行上述該些作業時誤觸到電性連接界面和機殼內的該些硬體配備的連接線路，減輕軟/硬工程師的工作負擔，並且有助於簡化叢集伺服器群的架構設計，進而降低雲基地或大數據伺服器的建設成本，再者，經由該些托架一個一個的緊密懸接以對整體伺服器堆疊結構形成穩定支撐。

有關本創作之詳細說明及技術內容，配合圖式說明如下，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。

請參閱圖1至3所示，本創作提供一種堆疊式伺服器100，包括一機殼1以及至少一連結裝置30，而機殼1內配置有一運算處理模組21，其係為具有一中央處理器(CPU)的主機板、一通訊模組22，例如網路卡、至少一儲存模組23，例如各式硬碟、一電源模組24，在此不限定伺服器中的該些資料處理運作元件或其周邊元件之型式，依伺服器運作環境或條件做配置考量，而該連結裝置30係用以連接另一伺服器100並取得各伺服器100中的資料，其中通訊模組22、儲存模組23係分別電性連接運算處理模組21，而電源模組24係分別電性連接運算處理模組21、通訊模組22及儲存模組23。

伺服器100的機殼結構係包含一底框13和一蓋板10，底框包含一框體132及複數側板131鎖固組成，蓋板10包含一前蓋11與一後蓋12，前蓋11和底框13之間定義一容置區域A，運算處理模組21、通訊模組22、儲存模組23以及電源模組24係配置於容置區域A中，而後蓋12開設有一開口120，配置於後蓋12的該開口120於對應側之框體132的底面開設有另一開口130，其中連結裝置30係分別配置於該些開口(120,130)中。

承上所述，連接裝置30係為一電氣連接界面(31,31’)，配置於後蓋12之電氣連接界面31包含一插接件31a及連接該插接件31a的一陣列電氣接點31b，其中插接件31係為一具有插槽的殼體，而陣列電氣接點31b係配置於該殼體的插槽中且延伸至殼體的外部以形成多對並排的訊號傳輸端子，其中插接件31a鎖固於後蓋12且其一端凸露出該開口以部分露出機殼1外，而陣列電氣接點31b係位於底框13和後蓋12之間，且以一訊號傳輸線50焊合該些電氣接點且與通訊模組22彼此連接。

承上所述，配置於框體132底面之電氣連接界面31’係為具有複數裸露銅墊的印刷線路板，如金手指的邊接頭(Edge Connector)，而該電氣連接界面31’二側係分別凸露出該開口130，位於機殼1內的電氣連接界面31’一側係以訊號傳輸線50焊合該些裸露銅墊且與通訊模組22彼此連接，另一側係用以插接於上述該插接件31的插槽以供二個伺服器100相互連結。

請參閱圖1、4至7所示，本案提供一種堆疊式伺服器叢集架構，主要應用本案前述之堆疊式伺服器100的結構，本實施例中，伺服器叢集架構包括複數個伺服器100，其中各該伺服器100透過分別配置於蓋板10與底框13的該些電氣連接界面(31,31’)以彼此相互連接以作為資料傳輸，而各該伺服器100係藉由配置於底框13的電氣連接界面31’插設於另一該伺服器100的電氣連接界面31以相互連接且建立各該複數伺服器之間的通信，而該複數伺服器係形成一垂直方向的堆疊配置，但不以此為限。

承上所述，複數伺服器100的垂直堆疊配置係於二個伺服器100之間配置有一托架40，該托架40係為一具有孔洞的彎折板件且配置於機殼的外部，該些托架40係分別鎖固於底框13且分別配置機殼的四周邊角位置，而於托架40的彎折處分別抵頂於該伺服器100的蓋板10以及位於上方之另一伺服器100的框體132，以分隔各該伺服器100且穩定平衡疊設於上方的各該伺服器100，藉此，該些托架40從上而下一個一個緊密懸接，構成紮實的堆疊結構支撐力量，而鎖固托架40於底框13以避免外力造成托架40的偏移。

本案所述堆疊式伺服器叢集架構中的複數伺服器100係包含一主伺服器100’與複數節點伺服器100＂，透過以垂直堆疊且依序分隔排列方式的該些伺服器100所形成伺服器叢集架構並可分別配置於各伺服器機箱中以建構各企業的資料處理中心，如藉由主伺服器100’與複數節點伺服器100＂係透過網路與彼此連結以建構於以Hadoop為基礎之提供大量資料(Big Data)之分散式運算的一雲端運算平台200，其通常包含多個伺服器叢集以處理龐大的資訊，進一步說明，透過該網路連結方式係可為有線網路或者無線網路，在此不限制，而各該伺服器100彼此之間的管理通信位址係以RS485通訊標準，其中該雲端運算平台200包含一雲端運算平台檔案系統201(Hadoop Distributed File System, HDFS)、一映射歸納框架202(MapReduce)以及一分散式資料儲存系統203(Hive)。

具體而言，雲端運算平台檔案系統201提供大量儲存空間用以存放雲端運算平台200中的大量資料或運算時所產生的暫存檔案，映射歸納框架202係建構於雲端運算平台檔案系統201之上，用以對伺服器叢集中且儲存於雲端運算平台檔案系統201的大量資料執行分散式運算，如索引、搜尋、排序以及大型資料庫的資料採礦等等，而分散式資料儲存系統203係用以管理存放雲端運算平台檔案系統201的資料。

承上所述，本案所述伺服器叢集架構中的主伺服器100＇係將一運算作業拆解為多個映射歸納運算作業(圖7所示的區塊)，並將該多個映射歸納運算作業分配給該複數節點伺服器100＂，而由該複數節點伺服器100＂分別執行該多個映射歸納運算作業並產生多個運算結果，並將該多個運算結果傳送至該分散式資料儲存系統203中。

本創作所述之堆疊式伺服器係以簡化習知的連接型態，於每台網路伺服器機殼的蓋板和底框均配置有上述該些電氣連接界面，使叢集伺服器群能藉這些連接界面進行網路通信及控制訊號傳遞，當堆疊伺服器擴展到十台以上時，可進一步將整個堆疊伺服器裝入機櫃，即可構成數以百萬網路伺服器的雲基地。

承上所述，建構雲端運算平台所建構的資料處理中心係對於伺服器的數量需求相當可觀，在於資料處理中心若檢測發現有部分伺服器失效或異常時，需針對伺服器中的硬體配備進行檢測、修復、更換作業時，僅須透過拆除前蓋11並針對配置於容置區域中的硬體進行前述該些作業，無須將整個蓋板10拆除而導致在進行上述該些作業時誤觸到電性連接界面和機殼1內的該些硬體配備的連接線路，再者，經由該些托架40一個一個的緊密懸接以對整體伺服器堆疊結構形成穩定支撐，本創作係可有效簡化叢集伺服器配置工作，降低叢集伺服器成本，更可以減輕及後續的雲基地的維運成本。

綜上所述，本創作之堆疊式伺服器及其機殼結構、叢集架構，確可達到預期之使用目的，而解決習知之缺失，又因極具新穎性及進步性，完全符合新型專利申請要件，爰依專利法提出申請，敬請詳查並賜准本案專利，以保障創作人之權利。

1‧‧‧機殼

10‧‧‧蓋板

11‧‧‧前蓋

12‧‧‧後蓋

120‧‧‧開口

13‧‧‧底框

130‧‧‧開口

131‧‧‧側板

132‧‧‧框體

21‧‧‧運算處理模組

210‧‧‧中央處理器

22‧‧‧通訊模組

23‧‧‧儲存模組

24‧‧‧電源模組

30‧‧‧連結裝置

31,31’‧‧‧電氣連接界面

31a‧‧‧插接件

31b‧‧‧陣列電氣接點

40‧‧‧托架

50‧‧‧訊號傳輸線

100‧‧‧伺服器

100’‧‧‧主伺服器

100＂‧‧‧節點伺服器

200‧‧‧雲端運算平台

201‧‧‧雲端雲端運算平台檔案系統

202‧‧‧映射歸納框架

203‧‧‧分散式資料儲存系統

A‧‧‧容置區域

圖1係本創作伺服器的分解圖。

圖2係本創作伺服器的機殼結構之立體圖。

圖3係本創作伺服器的一側剖視圖。

圖4係本創作複數伺服器連接型態之立體圖。

圖5係本創作複數伺服器連接型態之側視圖。

圖6係本創作複數伺服器連接型態之剖視圖。

圖7係本創作建構於雲端運算平台之伺服器叢集的方塊圖。

10‧‧‧蓋板

11‧‧‧前蓋

12‧‧‧後蓋

120‧‧‧開口

13‧‧‧底框

130‧‧‧開口

131‧‧‧側板

132‧‧‧框體

21‧‧‧運算處理模組

210‧‧‧中央處理器

22‧‧‧通訊模組

23‧‧‧儲存模組

24‧‧‧電源模組

30‧‧‧連結裝置

31,31’‧‧‧電氣連接界面

40‧‧‧托架

100‧‧‧伺服器

Claims (10)

1. 一種堆疊式伺服器的機殼結構，包括： 一機殼，包含一底框與一蓋板，該底框和該蓋板分別開設有一開口；以及 至少二電氣連接界面，分別穿置於該些開口中且各該電氣連接界面的至少一端係分別凸露出該些開口。
2. 如請求項1所述之堆疊式伺服器的機殼結構，其中開設於該底框和該蓋板的該些開口係為一相對應位置，而穿置於該底框的該電氣連接界面係為一金手指，穿置於該蓋板的該電氣連接界面係為一插接件及連接該插接件的一陣列電氣接點。
3. 如請求項2所述之堆疊式伺服器的機殼結構，其中該插接件係為一具有插槽的殼體，而該陣列電氣接點係配置於該殼體的插槽中且延伸至殼體的外部以形成多對並排的電氣接點。
4. 一種堆疊式伺服器，應用如請求項1所述之堆疊式伺服器的機殼結構，該堆疊式伺服器包括：   一運算處理模組；   一通訊模組，電性連接該運算處理模組；   至少一儲存模組，電性連接該運算處理模組；以及   一電源模組，分別電性連接該運算處理模組、該通訊模組及該儲存模組；   其中各該電氣連接界面係分別電性連接該通訊模組。
5. 如請求項4所述之堆疊式伺服器，其中穿置於該底框的該電氣連接界面係為一金手指，而穿置於該蓋板的該電氣連接界面係為一插接件及連接該插接件的一陣列電氣接點。
6. 如請求項5所述之堆疊式伺服器，其中該插接件係為一具有插槽的殼體，該陣列電氣接點係配置於該殼體的插槽中且延伸至該殼體的外部以形成多對並排的電氣接點，而該金手指以及該陣列電氣接點係分別以一訊號傳輸線電性連接該通訊模組。
7. 如請求項4所述之堆疊式伺服器，其中該蓋板包含一前蓋與一後蓋，該開口開設於該後蓋，而該前蓋和該底框之間定義一容置區域，該運算處理模組、該通訊模組、該儲存模組以及該電源模組係配置於該容置區域中。
8. 一種堆疊式伺服器叢集架構，應用於如請求項4所述之堆疊式伺服器，該堆疊式伺服器叢集架構包括： 複數伺服器，各該複數伺服器分別透過穿置於該蓋板與該底框的該些電氣連接界面以彼此相互連接。
9. 如請求項8所述之堆疊式伺服器叢集架構，其中穿置於該底框的該電氣連接界面係為一金手指，而穿置於該蓋板的該電氣連接界面係為一插接件及連接該插接件的一陣列電氣接點，而該金手指以及該陣列電氣接點係分別以一訊號傳輸線電性連接該通訊模組。
10. 如請求項8所述之堆疊式伺服器叢集架構，其中更包含複數托架，各該複數伺服器係藉由該些電氣連接界面分別相互插接以形成垂直堆疊配置，而各該複數托架係分別設於各該複數伺服器之間且配置於各該複數伺服器的各邊角位置，並且各該複數托架係分別鎖附於該底框。