СЕРВЕРНОЕ ШАССИ

Полезная модель относится к компьютерной технологии, в частности к усовершенствованному серверному шасси, которое можно использовать в различного типах устройств, таких как серверы. Коммутаторы, встроенные в стойку серверного шасси обеспечивают экономию занимаемого пространства
Из уровня техники известны множество различных подобных электронных продуктов.
Наиболее близким из них является шасси блейд-сервера, известное из US 2008266813. Причем для расширения возможностей компьютерной системы в относительно небольшом физическом пространстве может быть установлено несколько серверных лезвий в шасси блейд-сервера.
Блейд-сервер включает панель доступа, которая прикреплена к вертикальной стороне блейд-сервера. Панель доступа обеспечивает доступ персонала к компонентам блейд-сервера для обслуживания. К таким компонентам относятся процессоры, память, хранение, модули сетевого интерфейса, и другие компоненты, установленные в блейд-сервере. Доступ для персонала обслуживания к компонентам блейд-сервера осуществляется через панель доступа блейд-сервера, двигает блейд-сервер, не осуществляя доступ к шасси блейд-сервера. Причем обслуживание блейд-сервера может быть осуществлено с извлеченными из него компонентами.
Обслуживание блейд-сервера вне шасси блейд-сервера обеспечивает персоналу обслуживания блейд-сервера удобный доступ к блейд-серверу для выполнения регламентного техобслуживания, такого например, как замена компьютерного процессора блейд-сервера, установка большего количества машинной памяти на лезвие, замена блейд-сервера в шасси блейд-сервера на новый блейд-сервер, и так далее.
Преимуществом шасси блейд-сервера по сравнению со всеми известными устройствами такого типа является то, что оно относительно простое в обслуживании и не требует дополнительного рабочего места при техническом обслуживании за счет использования.
Для поддержания блейд-сервера, установленного в шасси блейд-сервера, также установлен суппорт поддержки. Суппорт поддержки соединяется с шасси блейд-сервера и с блейд-сервером и необходим для поддержания блейд-сервера при обслуживании вне шасси блейд-сервера. Использование суппорта поддержки позволяет производить техническое обслуживание блейд-сервера вне шасси блейд-сервера.
Отличием заявленной полезной модели от известного близкого аналога является то, что серверное шасси содержит два встроенных коммутатора, обеспечивающих экономию рабочего пространства. В одном шасси можно устанавливать две различные модификации серверных лезвий одновременно.
Технической задачей была направлена на получение усовершенствованного серверного шасси, имеющего оптимальными эксплуатационные характеристики, таким как экономия занимаемого пространства.
Техническим результатом является экономия занимаемого пространства, которая достигается за счет двух встроенных коммутаторов, установленных в стойке шасси в задней части корпуса.
Использование встроенных коммутаторов приводит к уменьшению количества используемых сетевых кабелей, что приводит к экономии места в стойке шасси (экономии занимаемого пространства) установлены два встроенных коммутатора. Коммутатор LE301 коммутирует все сетевые интерфейсы от 14 серверных лезвий и модуля менеджмента на 4×10 Гбит/сек SFP + разъема.
Каждый из встроенных коммутаторов LE301 обладает широким набором функциональных характеристик, доступных коммутаторам 3-го уровня
Наглядно серверное шасси с иллюстрацией расположения в стойке шасси в задней части корпуса двух встроенных коммутаторов представлено на чертеже 1, где охарактеризована передняя часть серверного шасси, с иллюстрацией расположения в стойке шасси серверных лезвий.
Серверное шасси, состоит из корпуса (4), содержащего в передней части вертикальные направляющие для четырнадцати серверных лезвий и еще один отсек сбоку для модуля управления. В корпус в средней части встроены соединительная плата (7) и блок вентиляторов (8). В средней части корпуса сбоку от соединительной платы и блока вентиляторов встроен в корпус блок питания (3). В передней части корпуса расположен модуль, содержащий серверные лезвия в количестве до четырнадцати штук (6), которые установлены через вертикальные направляющие и подключаются к соединительной плате через разъемы, и модуль управления (5), выполненный в формате серверного лезвия и расположенный в передней части шасси в отсеке сбоку. С модулем управления серверные лезвия через соединительную плату связаны с помощью I2C и СОМ интерфейсов, при этом модуль управления через I2C и СОМ интерфейсы осуществляет контроль и управление лезвиями. В стойке шасси в задней части корпуса установлены встроенные коммутаторы (2). Для простоты обслуживания соединительной платы и блока вентиляторов сверху над соединительной платой и блоком вентиляторов блоком питания до стойки шасси в задней части корпуса расположена крышка (1).
На чертеже 2, охарактеризована задняя часть шасси серверного шасси, с иллюстрацией расположения в стойке шасси в задней части корпуса двух встроенных коммутаторов, где детально представлено расположение встроенных коммутаторов (2) и видами крышки (1), корпуса блока питания (3), корпуса (4), соединительной платы (7), блока вентиляторов (8), серверных лезвий (6) со стороны задней части шасси.
Серверное шасси с иллюстрацией расположения в стойке шасси в задней части корпуса двух встроенных коммутаторов без серверных лезвий представлено на чертеже 4. В корпус в средней части встроены соединительная плата (7) и блок вентиляторов (8). В средней части корпуса сбоку от соединительной платы и блока вентиляторов встроен в корпус блок питания (3). В передней части корпуса расположен модуль управления (5). В стойке шасси в задней части корпуса установлены встроенные коммутаторы (2). Сверху над соединительной платой и блоком вентиляторов блоком питания до стойки шасси в задней части корпуса расположена крышка (1).
Серверное шасси, состоит из корпуса (4), содержащего в передней части вертикальные направляющие для четырнадцати серверных лезвий и еще один отсек сбоку для модуля управления. В корпус в средней части встроены соединительная плата (7) и блок вентиляторов (8). В средней части корпуса сбоку от соединительной платы и блока вентиляторов встроен в корпус блок питания (3). В передней части корпуса расположен модуль, содержащий серверные лезвия в количестве до четырнадцати штук (6), которые установлены через вертикальные направляющие и подключаются к соединительной плате через разъемы, и модуль управления (5), выполненный в формате серверного лезвия и расположенный в передней части шасси в отсеке сбоку. С модулем управления серверные лезвия через соединительную плату связаны с помощью I2C и СОМ интерфейсов, при этом модуль управления через I2C и СОМ интерфейсы осуществляет контроль и управление лезвиями. В стойке шасси в задней части корпуса установлены встроенные коммутаторы (2). Для простоты обслуживания соединительной платы и блока вентиляторов сверху над соединительной платой и блоком вентиляторов блоком питания до стойки шасси в задней части корпуса расположена крышка (1).
Заявленное серверное шасси (EcoServer R314) состоит из корпуса, содержащего в передней части вертикальные направляющие для четырнадцати серверных лезвий и еще один отсек сбоку для модуля управления, бекплейна (плато соединительное), верхней крышки блока вентиляторов, блока питания с горячей заменой 1+1 hot-swap (1200W), корпуса 3U, под 19″ стойку, и включает в себя до 14 модулей вычислительных (серверных) лезвий в двух модификациях EcoBlade LR301 с одним процессором и EcoBlade LR302 с двумя процессорами ARM - Marvel1 Armada ХР, а также модуль управления (МУиМ).
Рассмотрим состав серверного лезвия с одним процессором:
1 Процессор ARMADA ХР 1600 МГ фирмы Marvell
2 Оперативную память от 4 ГБ, 8 ГБ, (DIMM DDR3)
3. SAS контроллер фирмы Marvell для подключения SAS/SATA3 жестких дисков.
4. Два жестких диска формата 2.5″
5. Микроконтроллер фирмы ATMEL для управления и контроля серверным лезвием
6. Флешь память для хранения загрузочного модуля..
7. Интерфейсы:
2 LAN интерфейса со скоростью 1 Гб/сек (сетевой интерфейс)
I2C интерфейс
СОМ интерфейс
USB 2.0 интерфейс
Каждый процессор выполняет функции физически независимого сервера: LR301 - это один сервер, LR302 - это два сервера.
В шасси Rikor EcoServer R314 может быть установлено до 14 лезвий LR301 и LR302, в частном случае может быть установлено до 14 лезвий. Они устанавливаются в шасси в вертикальные направляющие и подключаются к бекплейну через разъемы PCIe.
Серверные лезвия LR301 и LR302 независимы друг от друга, что позволяет производить их установку и замену без необходимости отключения питания всего шасси и остановки работы остальных серверов. С помощью LAN интерфейсов они связаны со встроенными коммутаторами. Для повышения надежности каждое лезвие связано с обоими коммутаторами. С помощью I2C и СОМ интерфейсов лезвия связаны с модулем управления МУи М, который через эти интерфейсы осуществляет контроль и управление лезвиями. USB интерфейс служит для подключения внешних носителей информации.
Для уменьшения количества используемых сетевых кабелей, а также для экономии места в стойке шасси установлены два встроенных коммутатора. Коммутатор LE301 коммутирует все сетевые интерфейсы от 14 серверных лезвий и модуля менеджмента на 4×10 Гбит/сек SFP + разъема.
Каждый из встроенных коммутаторов LE301 обладает широким набором функциональных характеристик, доступных коммутаторам 3-го уровня.
На рисунке 3 указана схема расположения компонентов встроенных коммутаторов. Коммутаторы устанавливаться горизонтально, друг над другом.
Коммутаторы должны быть жестко закреплены в шасси. Для этого разработан металлический каркас и система направляющих, а также система фиксатор-экстрактор для их закрепления в шасси; Коммутаторы легко и точно садяться в разъемы на бекплейне;
Механические размеры - 296×329 мм.
Рабочая температура от 0 град. С до 40 град.С
Температура хранения от 0 град. С до 80 град.С
все компоненты, указанные на рисунке 3 перечислены ниже.
Основными компонентами встроенного коммутатора являются:
1. Два коммутационных процессора 98DX4122 фирмы Marvell
2. 9 преобразователи физических уровней 88Е1340.
3. 4 схемы формирователи опто-выходов 2025
4. SPI флэш 32 Мб
5. Оперативная память 512 Мб
6. JTAG разъем
7. Порты для настройки коммутатора в частности коммутационных процессоров 98DX4122 фирмы Marvell
1 порт RS232
1 порт Out-of-Port
8. Рабочие интерфейсы:
Тридцать шесть 1 Гб/сек интерфейсов от серверных лезвий и модуля менеджмента
Четыре 10 Гб /сек SFP + интерфейса для связи экосервера с внешними устройствам.
Управление и мониторинг серверного шасси осуществляется при помощи модуля управления МУи М, выполненного в формате серверного лезвия.
Модуль управления МУи М располагается в передней части шасси в 15 отсеке.
И подключается к бекплейну через разъем PCI-е. Модуль менеджмента всегда находится в дежурном режиме работы даже при выключенном питании всех лезвий.
Функционально-технические характеристики встроенных коммутаторов.
Основными компонентными модуля менеджмента являются:
1 Процессор ARMADA ХР 1600 МГ. фирмы Marvell
2 Оперативную память от 4 ГБ, 8 ГБ, (DIMM DDR3)
3. SAS контроллер фирмы Marvell для подключения SAS/SATA3 жестких дисков
4. 1 жесткий диск формата 2.5″ или CCD диск
5 Микроконтроллер фирмы ATMEL для управления и контроля серверным лезвием
6. Флешь память для хранения загрузочного модуля.
7 Система питания
8. Интерфейсы:
2 LAN интерфейса со скоростью 1 Гб/сек для соединения со встроенными коммутаторами.
I2C интерфейс для выбора серверного лезвия, с которого необходимо считать контрольную информацию
СОМ интерфейс для считывания контрольной информации в выбранного серверного лезвия,
USB 2.0 интерфейс для загрузки программного обеспечения.
9. Контроллер для управления вентиляторами Аппаратные средства модуля управления позволяют:
1. Удаленное управление питанием компонентов шасси: серверов, жестких дисков, вентиляторов, коммутаторов (включение, выключение, перезагрузка)
2. Устанавливать пороговые значения для параметров системы (напряжение, температура, кол-во ошибок памяти) для занесения в список ошибок и отправлению по почте и т.п.Назначение получателей сообщений.
3. Протоколировать системные события (System Event Log).
4. Настраивать автоматические действия на системные события, выбор получателей alert notification
5. При отсутствии ответа от Конфигурируемого Watchdog - устройства, посылающего запросы операционной системе с установленной частотой и выполнять определенное действие например, перезагрузку.
6. Считывать и устанавливать световые индикаторы системы.
7. Считывать информации FRU (серийный номер, описание).
8. Разграничивать права доступа к сервис-процессору
9. Менять тип носителя для загрузки системы, позволять удаленный доступ к COM (SOL, Serial over LAN) и удаленной консоли.
10 Установка системного времени
11 Назначение Login ID и password
12 Настройка установок безопасности таких, как шифрование данных и безопасность аккаунта пользователя.
13 Мониторинг состояния всех компонент шасси: лезвий, коммутаторов.
14 Доступ к коммутаторам для их конфигурирования и управления параметрами сетевых интерфейсов
15 Возможность изменения последовательности запуска лезвий
16 Идентификация места лезвия в шасси.
Установка двух встроенных коммутаторов ведет к уменьшению количества используемых сетевых кабелей, что приводит к экономии места в стойке шасси (экономии занимаемого пространства). Коммутаторы коммутирует все сетевые интерфейсы от 14 серверных лезвий и модуля менеджмента на 4×10Гбит/сек SFP + разъема.
Коммутаторы устанавливаться горизонтально, друг над другом.
Коммутаторы должны быть жестко закреплены в шасси. Для этого разработан металлический каркас и система направляющих, а также система фиксатор-экстрактор для их закрепления в шасси;
Коммутаторы легко и точно садятся в разъемы на объединительной плате;
Механические размеры - 296×329 мм.
Рабочая температура от 0 град. С до 40 град. С
Температура хранения от 0 град. С до 80 град. С
Наглядно Блок схема встроенного коммутатора показана на фигуре 3.
Основными компонентами встроенного коммутатора являются (Фиг. 3):
1. Два коммутационных процессора Bobcat switch 98DX4122 фирмы Marvell
2. Оперативная память DDR2 фирмы Micron объемом 512 МБ (две микросхемы).
3. Флешь память с интерфейсом SPI фирмы Macronix объемом 32 МБ
4. Преобразователи физических уровней фирмы Marvell 88Е1340 (9 штук).
5. Схемы формирователи опто-выходов фирмы Marvell 88Е2025 (4 штуки).
6. Отладочный JTAG разъем фирмы Molex 878312020
7. Порты для настройки коммутатора в частности коммутационных процессоров 98DX4122 фирмы Marvell
8. Термодатчики - TBD
9. Индикационные светодиоды - TBD
10. 4 10 Гбит/сек. SFP + разъема
11. Объединительная плата (Backplane)
Таким образом, серверное шасси EcoServer R314 обладает следующими преимуществами по сравнению с и известными аналогами и, в частности, по сравнению с серверным шасси из близкого аналога:
сократить расходы на энергопотребление.
- Экономия занимаемого пространства
Благодаря установке в стойке шасси в задней части корпуса двух встроенных коммутаторов осуществляется экономия рабочего пространства. Коммутатор LE301 коммутирует все сетевые интерфейсы от 14 серверных лезвий и модуля менеджмента на 4×10Гбит/сек SFP + разъема. Каждый из встроенных коммутаторов LE301 обладает широким набором функциональных характеристик. Благодаря возможности установки до 28 серверов в корпусе форм-фактора 3U серверное шасси EcoServer R314 обладает более высокой плотностью установки по сравнению с традиционными серверами и обеспечивает большее количество вычислительных ресурсов на каждое стойко-место.