CN102510344A - 机柜服务器*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机柜服务器***，所述机柜服务器***包括：多个服务器节点，多个模块管理控制器MMC，机柜管理控制器RMC，电源模块以及风扇模块；每个所述MMC分别与一组服务器节点每个服务器节点相连以对所述服务器节点进行通信，所述一组服务器节点包括所述多个服务器节点中的一个或多个；其中，所述MMC包括多个接口单元，所述MMC用于根据所述服务器节点支持的通信接口类型使用特定的一个或多个接口单元与所述服务器节点进行通信。本发明实施例的机柜服务器***使得整个***支持的服务器节点类型及管理方式更多，满足了用户对不同类型服务器节点以及管理方式的需求。

Description

机柜服务器***
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种机柜服务器***。
背景技术
现有的高密度型机架服务器的管理方式有很多，例如有些只提供风扇管理，有些是多个机架服务器组合成机柜，但没有统一的机柜级服务器的管理方式。
机柜服务器是以机柜为整体，提供统一供电、风扇散热和交换设备的服务器，机柜内可安装多个服务器节点，可以配置多种服务器节点，由于存在多种设备整合，而且存在高密度的服务器节点。
图1为一种现有的机柜服务器的示意图，整机柜支持1U服务器节点，整个机柜使用统一供电和散热处理，各节服务器支持热插拔功能，服务器节点具有单板管理控制器(Baseboard Management Controller，BMC)。
使用IMM独立管理单元，IMM与所有的风扇使用网线相连接，机柜后面是一面风扇墙，由多个风扇模块组成，每个风扇带一块风扇控制板，能与IMM管理单元能利用网络通信，风扇控制板与IMM通过网络通信实现风扇调速管理、风扇监控和风扇故障管理。
电源模块带控制板，能与IMM管理单元能实现网络通信，电源控制板与IMM通过网络通信实现电源开关管理、电源监控和电源故障管理。
IMM管理单元与所有服务器节点使用RS485总线相连接，通过RS485总线通信完成节点的上下电和复位操作，也可以通过网络与所有服务器节点的BMC通信来实现标准的BMC带外管理功能。
现有技术的管理方式只支持有BMC的服务器节点以及只支持特定的管理方式，存着着支持的服务器节点的类型不足以及管理方式不够灵活的问题，无法满足用户对不同类型服务器节点及管理方式的需求。
发明内容
本发明实施例提供一种机柜服务器***，用于解决现有技术存在着的支持的服务器节点类型不足且管理方式不够灵活的问题，以满足用户对不同类型服务器节点以及管理方式的需求。
本发明实施例提供了一种机柜服务器***，所述机柜服务器***包括：
多个服务器节点，多个模块管理控制器MMC，机柜管理控制器RMC，电源模块以及风扇模块；
每个所述MMC分别与一组服务器节点每个服务器节点相连以对所述服务器节点进行通信，所述一组服务器节点包括所述多个服务器节点中的一个或多个；其中，所述MMC包括多个接口单元，所述MMC用于根据所述服务器节点支持的通信接口类型使用特定的一个或多个接口单元与所述服务器节点进行通信；
所述RMC与每个所述MMC、所述电源模块以及所述风扇模块相连，以实现与每个所述MMC、所述电源模块以及所述风扇模块之间的通信；
通过上述连接方式，使得所述机柜服务器***支持需要对机柜服务器***进行管理的管理交换机可以通过与所述RMC连接的方式通过所述RMC实现对所述电源模块以及所述风扇模块的管理，并通过所述RMC以及所述MMC实现对每个所述服务器节点的管理；并且使得所述机柜服务器***支持所述管理交换机通过与所述服务器节点相连的方式实现对所述服务器节点的管理，以及通过所述服务器节点，所述MMC，所述RMC以实现对所述风扇模块以及所述电源模块的管理。
本发明实施例的机柜服务器***通过MMC管理多个服务器节点，且MMC包括多个接口单元，可以根据服务器节点的接口类型(如有BMC的节点采用某种通信接口，无BMC的节点采用另一种通信接口)使用特定的一个或多个接口单元来与服务器节点进行通信，从而实现对不同类型节点服务器的支持。同时，本发明实施例MMC与多个服务器通信，RMC与电源模块、风扇模块以及多个MMC相连的架构，可以使得管理交换机既可以通过与RMC相连的方式来实现对机柜的统一管理，也可以通过满足与每个服务器节点相连的方式，对服务器节点进行管理，并通过MMC、RMC来实现对电源模块、风扇模块的管理。通过上述方法，使得整个***支持的服务器节点类型及管理方式更多，满足了用户对不同类型服务器节点以及管理方式的需求。
附图说明
图1为一种现有的机柜服务器的示意图；
图2为本发明实施例机柜服务器***的示意图；
图3为本发明实施例机柜服务器***中电源控制的示意图；
图4为本发明实施例机柜服务器***中散热器控制的示意图；
图5为本发明实施例另一机柜服务器***的示意图；
图6为本发明实施例另一机柜服务器***中服务器节点的控制示意图；
图7为本发明实施例再一机柜服务器***的示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明实施例的机柜服务器***，可以管理机柜里的所有服务器节点(下文中也简称“服务器”或“节点”)和其他设备的工作，例如整机柜配置有机柜管理控制器(Rack Management Controller，RMC)，整机柜包括10个机框，每个机框里可以配置8个半宽服务器节点或4个全宽服务器节点，并且在每个机框里配置一个模块管理控制器(Module Management Controller，MMC)来管理每个机框中的服务器节点。
MMC用于与服务器节点通信，具有控制和获取服务器节点的温度数据和功耗数据；RMC用于根据所述温度数据调节风扇模块的散热量，以及根据所述功耗数据调整电源模块供电；服务器节点根据MMC转发的或者直接接收到的控制信号进行上电或下电处理。由此RMC可以实现所有的电源模块供电和风扇散热的统一管理处理；另外RMC可通过MMC实现服务器节点的温度信息、功耗信息、资产信息、机柜资源和服务器节点管理。用户通过交换机也可以利用服务器节点的BMC管理模块实现服务器节点独立的带外管理功能。
RMC通过MMC接收所有服务器节点的功耗信息；RMC根据所有功耗信息，按照功耗控制原则进行判断，如果整机柜功耗大于预设定值，进行节点功耗控制操作，如果小于用户预设定值并且现在电功耗大于现整机柜功耗，则进行电源模块睡眠操作，否则进行继续监控操作。
这样整机柜可配置80个半宽服务器节点或40个全宽服务器节点，另外机柜中间可放置6个交换机，每个服务器节点是一个独立计算节点。并且，每一个服务器节点可以带一个单板管理控制器(Baseboard ManagementController，BMC)，由此可实现独立的带外管理功能。
图2为本发明实施例机柜服务器***的示意图，如图所示，本实施例包括RMC11、MMC12、服务器节点13、电源模块14和风扇模块15。
MMC12包括：控制单元、逻辑控制单元和存储单元。具体的，本发明实施例机柜服务器***还包括背板，每个服务器节点13与背板相连，再通过背板上的印刷电路板(Print Circuit Board，PCB)走线与所述MMC相连接。MMC12可以通过连接器连接到背板上，通过背板PCB走线与服务器节点13或者RMC11相连接，当然也可以通过前插板的方式与服务器节点13或者RMC11连接。
相类似的，RMC11也可以通过线缆的方式与MMC12以及风扇模块14相连，具体的线缆方式可以是(请提供)。RMC11通过连接器与背板相连，再通过背板上的PCB走线与电源模块14相连。
采用背板的方式可以支持高速的信号，干扰较小；如果用线缆相连，干扰会多一点，效果会差一点。
采用PCB背板的方式通信，当通信的信号频率高时，两点之间的通信距离不能太长，距离长了信号容量干扰，信号质量差，如果使用线缆通信方式可支持长距离通信，如以太网通信方式。
MMC12通过点对点内部通信的方式与服务器节点13进行通信，点对点内部通信即不需要知道对方地址就可能通信(不像IP通信方式，需要知道通信双方的地址)，这样的优点是由于机柜服务器中的服务器节点数量比较多，最大可支持到80个节点，每个节点的IP地址是动态生成的，通过MMC与服务器节点的点对点内部通信可以解决在不知道对方IP地址的前提下也能对服务器节点进行通信操作。
点对点内部通信的方式包括：通过智能平台管理总线(Intelligent PlatformManagement Bus，IPMB)通信方式进行点对点内部通信；或者通过串口通信方式进行点对点内部通信；或者通过通用输入输出口GPIO通信方式进行点对点内部通信。
RMC11包括：控制单元、交换单元，逻辑控制单元和存储单元。RMC11与每个MMC12、电源模块14以及风扇模块15相连，以实现与每个MMC12、电源模块14以及风扇模块15之间的通信；通过上述连接方式，使得机柜服务器***支持需要对机柜服务器***进行管理的管理交换机可以通过与RMC11连接的方式通过RMC11实现对电源模块14以及风扇模块15的管理，并通过RMC11以及MMC12实现对每个服务器节点13的管理；并且使得机柜服务器***支持管理交换机通过与服务器节点13相连的方式实现对服务器节点13的管理，以及通过服务器节点13，MMC11，RMC15以实现对风扇模块14以及电源模块15的管理。
机柜服务器***出外出一个管理网口，用户可以通过交换机16来利用RMC11可与服务器节点的通信实现服务器的管理功能，例如通过GPIO实现服务器节点上下电操作，MMC12可以接收交换机节点直接发送的温度信息、报警信息和资产信息，RMC11通过机柜的环境温度，实现机柜服务器***的散热，RMC11通过各服务器节点13的总体功耗可实现整机柜的电源模块14供电调节，实现自动调配的功耗设计。
电源模块14包括控制单元和电源转换单元。图3为本发明实施例机柜服务器***中电源模块控制的示意图，如图所示，以8个电源模块PS为例，RMC11与电源模块14使用同一个电源模块框，RMC11与电源模块14之间使用电源模块框的背板相连接，RMC11通过I2C连路与电源模块14相连接，从而实现PMBUS协议通信，RMC11使用PMBUS协议来对8个电源模块14进行电源模块管理功能。
通过电源模块框背板给每一个电源模块14分一个I2C地址(A0-A2使用三根地址线来进行统一编址)，RMC11通过I2C地址与每一个电源模块进行PMBUS协议通信和读取电源模块FRU信息。由此通过PMBUS协议RMC11能管理所有电源模块14，实现电源模块14的开关和功耗管理，每一个电源模块14与电源模块框的背板还有PS_OK和电源模块在位信号，RMC11通过电源模块框背板的信号连接，可实现所有电源模块14的电压输出、电源模块在位和电源模块插拔识别管理，RMC11能实现电源模块的故障定位和故障管理功能。
图4为本发明实施例机柜服务器***中风扇模块控制的示意图，如图所示，散热是由6-8个风扇模块组成，每一个风扇模块15由两个风扇单元151和一个控制电路150构成，控制电路150接收RMC11的控制信号生成驱动信号；风扇单元151根据接收到驱动信号调节转速，为对应位置的服务器节点散热。控制电路150具有一个故障灯和一个RJ45接口，一个控制电路150可以控制二台风扇151，控制电路150通过RJ45接口与RMC11使用网线连接，风扇模块15与RMC11的连接有特定要求，由机柜由上往下风扇模块15与RMC11的连接分别对应于RMC11风扇管理端口的1-8号，RMC通过对特定端口与风扇框的位置对应关系来实现风扇模块15对应该区域的散热控制。风扇模块的布局是风扇模块在机柜服务器的后面，由上到下，由6-8个风扇模块组成机柜的后背面风扇墙，每个风扇模块由二个大风扇组成。
RMC通过PWM信号对一个风扇模块的风扇进行调速，而每一个风扇有自己的风扇转速信号进行风扇转速检测，每一个风扇提供独立的在位信号来进行风扇的在位和插拔检测管理。每个风扇框带一个风扇故障灯，当RMC检测出风扇故障时，由RMC操作风扇故障灯常亮表示，直到风扇故障恢复才关闭灯。机柜的散热策略是通过对服务器节点的单板温度进行对风扇的调速，当某节点的服务器单板温度过温，服务器节点BMC会上报RMC单板温度出现告警，RMC通过检测当前服务器节点所在区域进行对相应的风扇框进行调速操作。
再如图2所示，RMC11里可以集成switch芯片，前面板出10个管理网口分别对应机柜中的MMC12上的网口，每个MMC12对应一个RMC11管理网口，由上至下分别对应1-10号网口，RMC11与MMC12之间使用网络通信进行设备管理控制。
例如，机柜里有10个机框，每个机框可以配置8个半宽无BMC管理模块的服务器节点或4个全宽无BMC管理模块的服务器节点，每个机框配置一个MMC12，框内的所有服务器节点13和MMC12都插在机框的背板上，MMC12与服务器13使用串口进行通信和使用GPIO口进行服务器的上下电管理，RMC11集成LSW芯片来进行端口定位操作，通过端口与MMC12的位置关系来进行判断服务器节点13所在的机框位置，RMC11与MMC12使用UDP网络通信协议来进行数据通信，UDP报文里面再封装内部通信协议进行管理数据命令的收发操作，通过机框背板上的服务器节点13的在位信号，MMC12可以检测机框内的所有服务器的在位和插拔动作，并上报RMC12进行统一服务器节点管理。
图5为本发明实施例另一机柜服务器***的示意图，如图所示，本实施例包括RMC11、MMC12、服务器节点13、电源模块14、风扇模块15和BMC18。
本实施例与上一实施例的区别就是在每个服务器节点13上具有BMC18，本实施例中电源模块14和风扇模块15的控制与上述实施例相同。
MMC12用于根据服务器节点13***机柜后产生的硬件信号判断服务器节点13是否含有BMC18，当服务器节点含有BMC18时，采用BMC18支持的接口与服务器节点13进行通信。
如图所示，因为服务器节点13上带BMC18，机柜服务器出外出一个管理网口，用户可以通过交换机利用RMC11可与服务器节点13的BMC19通信来实现服务器节点13的所有带外管理，例如服务器节点13上下电操作、告警信息上报和资产信息上报等，RMC11通过MMC12与BMC18通信，BMC18采集服务器节点13的温度信息和功耗信息，并上报给RMC11；RMC通过这些信息可实现自动的风扇模块散热15调整，实现散热，RMC11通过各服务器节点13的总体功耗可实现整机柜的电源模块14供电调节，实现自动调配功耗。
图6为本发明实施例另一机柜服务器***中服务器节点的控制示意图，如图所示，RMC11集成switch芯片，前面板出10个管理网口分别对应机柜中的MMC12上的网口，每一个MMC12对应一个RMC11管理网口，由上至下分别对应1-10号网口，RMC11与MMC12之间使用网络通信进行设备管理。
例如，机柜里有10个机框，每个机框可以配置8个半宽服务器节点或4个全宽服务器节点，每个机框配置一个MMC12，框内的所有服务器节点13和MMC12都插在机框的背板上，MMC12与BMC18通过I2C连接使用IPMB通信，每个机框分上下两个区，分别使用二路的IPMB成主备关系，一个机框共4路的IPMB连接。RMC11通过MMC12中间层与BMC18进行通信实现对服务器节点13管理，RMC11集成LSW芯片来进行端口定位操作，通过端口与MMC12的位置关系来进行判断服务器节点13所在的机框位置，RMC11与MMC12使用UDP网络通信协议来进行数据通信，UDP报文里面再封装内部通信协议进行管理数据命令的收发操作，通过机框背板上的服务器节点的在位信号，MMC可以检测机框内的所有服务器的在位和插拔动作，并上报RMC进行统一服务器节点管理。
由此可以看出，本实施例是有BMC的，而上一实施例是没有BMC的，如当检测到是支持BMC的板时，可以用BMC板支持的接口(如IPMB)进行通信；如果不支持时，可以用串口等进行通信。
上述两个实施例是对服务器节点集中化控制，所以有的管理都由RMC来完成，用户只需与RMC的管理网口连接就可以完成所有的管理功能，服务器节点支持有BMC和无BMC管理单元。
另外一种方式是对服务器节点的扁平化的控制，图7为本发明实施例再一机柜服务器***的示意图，如图所示，本实施例包括RMC11、MMC12、服务器节点13、电源模块14、风扇模块15和BMC18。
本实施例与上一实施例的区别是，机柜服务器使用机柜的RMC与各节点BMC在同一个管理平面，用户可以通过各节点的BMC实现服务器节点的控制管理。电源模块14和风扇模块15的控制与上一实施例相同。
服务器节点13带BMC18，RMC11与交换机16不连接和管理，用户只需关心服务器节点13的所有带外管理，能过服务器节点BMC18独立管理每一台服务器节点13，可实现所有的带外管理功能，如服务器节点13上下电操作、告警信息上报和资产信息上报等，RMC11通过MMC12与BMC18通信，RMC11通过BMC18上报的温度信息可实现自动的风扇模块15的风扇单元转速调整，实现机散热，RMC11通过各服务器节点13上报的功耗的总体功耗可实现整机柜的电源模块14供电调节，实现自动调配功耗。
因为用户只关心服务器节点13管理，用户可直接通过交换机16把所有的服务器节点13的BMC18连接起来，BMC18接收服务器节点13的温度数据和功耗数据，并通过I2C将温度数据和功耗数据发送给MMC12，再转发给RMC。而风扇模块15和电源模块14依旧由RMC11来统一控制，当风扇模块15和电源模块14出现故障时，BMC18将服务器节点13的报警信息和电源模块15或风扇模块14的故障信息发送给外部交换机16，通知用户更换电源模块15或风扇模块14。
本发明实施例机柜服务器***具有RMC，而RMC分别提供I2C接口进行供电管理，提供控制信号进行风扇模块控制、提供网络接口和MMC进行服务器节点控制，各管理接口和功能都具有独立性，不存在耦合性，通过RMC可实现对整机柜资源的统一管理效果。
而且支持多种服务器节点，包括有无BMC的服务器节点。因为具有MMC，MMC对外可提供IPMB、串口、GPIO和PCIE接口，满足管理服务器需要的所有对外接口，有BMC服服务器节点可使用IPMB连接，无BMC服务器节点可使用串口和GPIO接口，通过MMC实现RMC与服务器节点的中间兼容和接口适配，使RMC能够管理多种服务器节点，RMC的管理接口统一，机柜支持多种服务器节点。
另外，本发明实施例的RMC对外提供管理网口，在机柜内部与所有服务器节点BMC存在内部通信，所有用户可通过RMC的管理端口管理机柜所有资源。如果用户想把服务器节点当作各自己独立的服务器来进行管理，服务器节只要带BMC就可以支持，通过BMC每服务器节点出一个管理网口，都连接到用户的管理网络中，RMC端的管理网口可以不连接，机柜的电源模块和散热由RMC进行管理，当电源模块和风扇出现故障或告警时，RMC可把告警信息通过BMC网口发送给交换机告知用户。由于这种机柜管理***兼容多种管理架构，可跟据自己现有的管理架构来进行管理，无需更换现有的管理***。
本发明实施例的机柜服务器***通过MMC管理多个服务器节点，且MMC包括多个接口单元，可以根据服务器节点的接口类型(如有BMC的节点采用某种通信接口，无BMC的节点采用另一种通信接口)使用特定的一个或多个接口单元来与服务器节点进行通信，从而实现对不同类型节点服务器的支持。同时，本发明实施例MMC与多个服务器通信，RMC与电源模块、风扇模块以及多个MMC相连的架构，可以使得管理交换机既可以通过与RMC相连的方式来实现对机柜的统一管理，也可以通过满足与每个服务器节点相连的方式，对服务器节点进行管理，并通过MMC、RMC来实现对电源模块、风扇模块的管理。通过上述方法，使得整个***支持的服务器节点类型及管理方式更多，满足了用户对不同类型服务器节点以及管理方式的需求。
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种机柜服务器***，其特征在于，所述机柜服务器***包括：
多个服务器节点，多个模块管理控制器MMC，机柜管理控制器RMC，电源模块以及风扇模块；
每个所述MMC分别与一组服务器节点每个服务器节点相连以对所述服务器节点进行通信，所述一组服务器节点包括所述多个服务器节点中的一个或多个；其中，所述MMC包括多个接口单元，所述MMC用于根据所述服务器节点支持的通信接口类型使用特定的一个或多个接口单元与所述服务器节点进行通信；
所述RMC与每个所述MMC、所述电源模块以及所述风扇模块相连，以实现与每个所述MMC、所述电源模块以及所述风扇模块之间的通信；
通过上述连接方式，使得所述机柜服务器***支持需要对机柜服务器***进行管理的管理交换机可以通过与所述RMC连接的方式通过所述RMC实现对所述电源模块以及所述风扇模块的管理，并通过所述RMC以及所述MMC实现对每个所述服务器节点的管理；并且使得所述机柜服务器***支持所述管理交换机通过与所述服务器节点相连的方式实现对所述服务器节点的管理，以及通过所述服务器节点，所述MMC，所述RMC以实现对所述风扇模块以及所述电源模块的管理。
2.如权利要求1所述机柜服务器***，其特征在于：
所述***还包括背板，每个所述服务器节点与所述背板相连，再通过所述背板上的印刷电路板PCB走线与所述MMC相连。
3.如权利要求2所述的机柜服务器***，其特征在于：
所述MMC以后插板的方式与所述背板相连，通过所述背板上的所述PCB走线与所述服务器节点相连。
4.如权利要求1-3任一所述的机柜服务器***，其特征在于：
所述RMC通过线缆的方式与所述MMC以及所述风扇模块相连。
5.如权利要求2或3所述的机柜服务器***，其特征在于：
所述RMC通过连接器与所述背板相连，再通过所述背板上的PCB走线与所述电源模块相连。
6.如权利要求1-3任一所述的机柜服务器***，其特征在于：
所述MMC通过点对点内部通信的方式与所述服务器节点进行通信，其中，所述点对点内部通信的方式包括：
通过智能平台管理总线IPMB通信方式进行点对点内部通信；或者，
通过串口通信方式进行点对点内部通信；或者，
通过通用输入输出口GPIO通信方式进行点对点内部通信。
7.如权利要求1-3任一所述的机柜服务器***，其特征在于：
所述MMC具体用于，根据所述服务器节点***所述机柜后产生的硬件信号判断所述服务器节点是否含有单板管理控制器BMC，当所述服务器节点含有所述BMC时，采用所述BMC支持的接口与所述服务器节点进行通信。
8.如权利要求1-3任一所述的机柜服务器***，其特征在于：
所述MMC通过网线与所述RMC相连。
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