БЛЕЙД-СЕРВЕР Российский патент 2017 года по МПК G06F1/16 

Заявленное изобретение относится к области компьютерной техники и может быть использовано при проектировании блейд-серверов, предназначенных для проведения вычислений, в частности нересурсоемких вычислений, кодирования-декодирования, обработки запросов Web-front-end, маршрутизации и доступа, доставки и кэширования контента (CDN и стриминг), нересурсоемкого хостинга, обработки в распределенных хранилищах данных, а также компьютерного моделирования.

Из уровня техники известен блейд-сервер, содержащий корпус для установки в шасси высотой 3U, системную плату, базовую объединительную плату для соединения системной платы с шасси, не более двух жестких дисков 2,5 или 3,5 дюйма, карту расширения PCI-Express 3.0 LP, при этом системная плата содержит один центральный процессор (Central Processor Unit - CPU), модуль оперативной памяти объемом 64 Гб, системный набор микросхем, содержащий следующие доступные пользователю интерфейсы, такие как 2×SATA3, VGA, Gigabit Ethernet BMC (GBE BMC), PCI Express 3.0 LP, PCI Express 3.0 Micro-LP, 2×USB 2.0, USB 3.0 (http://www.supermicro.nl/products/system/3U/5039/SYS-5039MS-H8TRF.cfm).

Недостатком блейд-сервера является невозможность установки более одной системной платы и/или одной карты расширения PCI Express 3.0 LP, что существенно ограничивает возможность по увеличению вычислительной плотности, количеству устанавливаемых дополнительных портов и жестких дисков.

На текущий момент времени существует необходимость в увеличении быстродействия блейд-серверов, что накладывает требование по увеличению плотности вычислительного устройства. Многие из существующих ресурсов, необходимых для работы компьютерных систем и центров обработки данных, могут быть использованы для поддержки дополнительных мощностей при условии добавления дополнительных вычислительных устройств в уже существующие шасси и стойки в центрах обработки данных. В то время как большая часть усилий направлена на изменение отдельных компонентов сервера, положительный эффект можно получить от модернизации систем путем более эффективного использования внутреннего пространства.

В настоящее время блейд-серверы получили широкое признание и активно используются, тенденция повышения плотности вычисления привела к разработке блейд-сервера двойной плотности. Идея блейд-сервера двойной плотности состоит в том, чтобы разместить два сервера в корпусе, имеющем такой же форм-фактор, что и существующий блейд-сервер. Таким образом, установленная база шасси блейд-серверов без каких-либо аппаратных изменений может быть использована для поддержки работы блейд-сервера двойной плотности.

По итогам проведенного анализа известного уровня техники наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является блейд-сервер, включающий две системные платы. Каждая системная плата содержит центральный процессор, оперативное запоминающее устройство, соединенное с центральным процессором, присоединенный к центральному процессору теплоотводящий радиатор, разъемы пользовательских интерфейсов (Заявка US 2014307386 А1, кл. G06F 1/16, опубл. 16.10.2014).

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является выполнение модернизации в части более эффективного использования пространства в блейд-сервере, что позволит выполнять различные конфигурации через изменение количества компонентов, таких как системные платы, карты расширения, жесткие диски.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение уровня вычислительной плотности.

Данная функциональная особенность была реализована за счет конструкции системной платы, базовой объединительной платы и корпуса, а также определенного расположения системных плат относительно друг друга внутри корпуса и определенного расположения карт расширения и жестких дисков относительно системных плат.

Все вышеперечисленные компоненты образуют единый функциональный блок, в котором каждый из его компонентов имеет определенное месторасположение.

Поставленная задача достигается выполнением блейд-сервера, включающего системные платы с центральным процессором, соединенным с оперативным запоминающим устройством, присоединенный к центральному процессору теплоотводящий радиатор, разъемы пользовательских интерфейсов; базовую объединительную плату; карты расширения; жесткие диски; средства их крепления; при этом блейд-сервер дополнительно снабжен разъемами интерфейса Mini PCI Express 3.0 Full size, накопителями SSD, при этом количество системных плат составляет не более четырех, при этом первые две системные платы устанавливают в основание корпуса блейд-сервера и закрепляют рядом в корпусе в одной плоскости, две вторые другие системные платы устанавливают и закрепляют рядом в одной плоскости, каждая с поворотом 180 градусов вокруг продольной оси к системным платам в основании корпуса блейд-сервера, продольные оси четырех системных плат параллельны друг другу, а разъемы пользовательских интерфейсов четырех системных плат выходят на переднюю сторону корпуса; разъемы питания и системного интерфейса выходят на заднюю сторону системной платы, при этом системные платы расположены таким образом, что когда одна плата лежит в плоскости, параллельной плоскости другой платы и повернута на 180 градусов вокруг продольной оси к другой плате, достигается минимальное расстояние между плоскостями данных системных плат, а теплоотводящий радиатор центрального процессора каждой из плат находится напротив модулей памяти противоположной платы и имеет рельефную выемку для беспрепятственного прохождения модулей памяти без соприкосновения с теплоотводящим радиатором.

В корпусе блейд-сервера установлено не более четырех жестких дисков формата 2,5 дюйма с интерфейсом SATA3.

В корпусе блейд-сервера установлено не более четырех накопителей SSD с интерфейсом М.2 2280 SATA3.

В корпусе блейд-сервера установлено не более четырех карт расширения Mini PCI Express 3.0 Full size.

Осуществление работы заявленного изобретения поясняется при помощи фиг. 1-3.

Фиг. 1 - Блейд-сервер с четырьмя системными платами;

Фиг. 2 - Блейд-сервер с двумя системными платами в основании корпуса;

Фиг. 3 - Блейд-сервер (вид сверху и сбоку).

На фиг. 1-3 приняты следующие обозначения:

1 - основание корпуса блейд-сервера;

2 - базовая объединительная плата;

3 - системная плата;

4 - центральный процессор;

5 - теплоотводящий радиатор;

6 - карта расширения Mini PCI Express 3.0 Full size;

7 - крышка корпуса блейд-сервера;

8 - модуль памяти;

9 - пользовательские разъемы (Gigabit Ethernet, 10 Gigabit Ethernet);

10 - жесткий диск;

11 - разъем PCI-Express × 8 Gen.3;

12 - накопитель SSD с интерфейсом М.2 2280.

Работа блейд-сервера осуществляется следующим образом.

«Блейд» - технология включает принципы построения системы, при которой функции питания, охлаждения, подключения жестких дисков и сети возлагаются на внешние компоненты системы, используется для увеличения вычислительной плотности, сокращения расходов и облегчения эксплуатации системы.

Блейд-сервер представляет из себя несколько функционально-законченных и независимых друг от друга серверов, установленных в едином конструктиве. Для начала работы в минимальной комплектации требуется только подключение к шасси источника питания с индустриально-стандартным набором питающих напряжений постоянного тока (5 В и 12 В). Подача питания происходит через базовую объединительную плату (2) на системные платы (3).

Далее на центральный процессор (4) подается питание 0,9 В, а на модули памяти (8) - 1,2 В.

Базовая объединительная плата содержит пакетный микропроцессор (на фиг. 1-3 не показан), позволяющий контроллеру шасси вести обмен данными с каждой из установленных в конструктиве системных плат.

Обмен данными между системными платами и контроллером шасси осуществляют по интерфейсу IPMB.

Охлаждение блейд-сервера осуществляется при помощи теплоотводящих радиаторов (5) и вентиляторов шасси, куда производится его установка.

Подключение пользователей к блейд-серверу осуществляется через пользовательские интерфейсы (9) на лицевой панели (Gigbit Ethernet и 10 Gigabit Ethernet). Для целей конфигурирования блейд-сервера по количеству установленных системных плат предусмотрены заглушки на лицевой панели.

Изобретение относится к проектированию блейд-серверов, предназначенных для проведения вычислений, в частности нересурсоемких вычислений, кодирования-декодирования, обработки запросов Web-front-end и не ресурсоемкого хостинга, а также компьютерного моделирования. Технический результат заключается в повышении вычислительной плотности. Блейд-сервер содержит две системные платы, которые устанавливаются в нижний ярус корпуса блейд-сервера в одной плоскости, две другие системные платы устанавливаются в верхний ярус и закрепляются рядом в одной плоскости, каждая с поворотом 180 градусов вокруг продольной оси к системным платам нижнего яруса. Продольные оси четырех системных плат параллельны друг другу. Системные платы расположены таким образом, что, когда одна плата лежит в плоскости, параллельной плоскости другой платы, и повернута на 180 градусов вокруг продольной оси к другой плате, достигается минимальное расстояние между плоскостями данных системных плат, а теплоотводящий радиатор центрального процессора каждой из плат находится напротив модулей памяти противоположной платы и имеет рельефную выемку для беспрепятственного прохождения модулей памяти без соприкосновения с теплоотводящим радиатором. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Блейд-сервер, включающий системные платы с центральным процессором, соединенным с оперативным запоминающим устройством, присоединенный к центральному процессору теплоотводящий радиатор, разъемы пользовательских интерфейсов, базовую объединительную плату, карты расширения, жесткие диски, средства их крепления, отличающийся тем, что дополнительно снабжен разъемом интерфейса Mini PCI Express 3.0 Full size, накопителями SSD, при этом количество системных плат составляет не более четырех, при этом первые две системные платы устанавливают в основание корпуса блейд-сервера и закрепляют рядом в корпусе в одной плоскости, две вторые другие системные платы устанавливают и закрепляют рядом в одной плоскости, каждая с поворотом 180 градусов вокруг продольной оси к системным платам в основании корпуса блейд-сервера, продольные оси четырех системных плат параллельны друг другу, а разъемы пользовательских интерфейсов четырех системных плат выходят на переднюю сторону корпуса; разъемы питания и системного интерфейса выходят на заднюю сторону системной платы, при этом системные платы расположены таким образом, что, когда одна плата лежит в плоскости, параллельной плоскости другой платы, и повернута на 180 градусов вокруг продольной оси к другой плате, достигается минимальное расстояние между плоскостями данных системных плат, а теплоотводящий радиатор центрального процессора каждой из плат находится напротив модулей памяти противоположной платы и имеет рельефную выемку для беспрепятственного прохождения модулей памяти без соприкосновения с теплоотводящим радиатором.

2. Блейд-сервер по п. 1, отличающийся тем, что в корпусе установлено не более четырех жестких дисков формата 2,5 дюйма с интерфейсом SATA3.

3. Блейд-сервер по п. 1, отличающийся тем, что в корпусе установлено не более четырех накопителей SSD с интерфейсом М.2 2280 SATA3.

4. Блейд-сервер по п. 1, отличающийся тем, что в корпусе установлено не более четырех карт расширения Mini PCI Express 3.0 Full size.