CN105045351A - 一种4u存储服务器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种4U存储服务器，包括：内部空间分为前窗区、后窗区和中部安装区的4U机箱；安装在所述4U机箱前窗区的前端硬盘阵列；安装在所述4U机箱后窗区的后端硬盘阵列；安装在所述4U机箱中部安装区的服务器主板、供电单元和***硬盘。通过本发明的技术方案，提高了4U存储服务器的存储容量。

Description

一种4U存储服务器

技术领域

本发明涉及服务器技术领域，特别涉及一种4U存储服务器。

背景技术

随着信息技术的发展，对数据存储的需求越来越大，一方面，可通过研制出更大容量的硬盘以满足需求，另一方面，可通过研制出支持更多硬盘数量的存储设备，现阶段，通常使用一种4U存储服务器来存储大数据。

在这种4U存储服务器中，服务器机箱设计遵循EIA(ElectronicIndustriesAssociation,电子工业协会)规定的服务器机箱外部尺寸设计标准，即该4U服务器的高度为17.78cm，宽度为48.26cm。这种遵循EIA规定的4U存储服务器，限定了4U存储服务器机箱外部尺寸的大小，在外部尺寸固定的情况下，其内部的服务器组件大小以及安装位置的不合理，严重影响了4U服务器内可安装硬盘的空间，4U存储服务器的存储容量较小。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种4U存储服务器，可提高4U存储服务器的存储容量。

本发明提供了一种4U存储服务器，其特征在于，包括：

内部空间分为前窗区、后窗区和中部安装区的4U机箱；

安装在所述4U机箱前窗区的前端硬盘阵列；

安装在所述4U机箱后窗区的后端硬盘阵列；

安装在所述4U机箱中部安装区的服务器主板、供电单元和***硬盘。

进一步的，

所述前端硬盘阵列包括：两块垂直安装在所述4U机箱前窗区内具备12个3.5英寸硬盘接口的硬盘背板，以及24块插接在硬盘背板上的3.5英寸硬盘；

所述后端硬盘阵列包括：一块垂直安装在所述4U机箱后窗区内具备12个3.5英寸硬盘接口的硬盘背板，以及12块插接在硬盘背板上的3.5英寸硬盘。

进一步的，

所述后端硬盘阵列安装在所述4U机箱后窗区的下部空间；

还包括：

将所述4U机箱中部安装区分隔成上部空间和下部空间的隔板。

进一步的，

所述服务器主板安装在所述4U机箱中部安装区的上部空间内，位于所述4U机箱的右侧，固定在所述隔板上。

进一步的，

所述服务器主板包括：双路服务器主板，用于安装两颗中央处理器CPU、内存及散热器。

进一步的，

所述双路服务器主板的尺寸包括：长度取值为12英寸、宽度取值为10.5英寸。

进一步的，

所述供电单元安装在所述4U机箱中部安装区的上部空间，位于所述4U机箱的左侧，固定在所述隔板上；

其中，所述供电单元包括两块1600W电源模块和一个电源板，所述电源板使用电源线分别连接至服务器主板、前端硬盘阵列、后端硬盘阵列及***硬盘，两个所述电源模块分别上下插接在电源板上，实现冗余供电。

进一步的，

所述***硬盘安装在所述4U机箱中部安装区的上部空间，位于服务器主板和供电单元之间，固定在所述隔板上；

其中，所述***硬盘包括两块2.5英寸硬盘，用于存储所述4U存储服务器的操作***，并通过独立磁盘冗余阵列RAID1实现操作***备份。

进一步的，

所述4U机箱前窗区设置有进风口，以使所述进风口进入的风流动到所述4U机箱前窗区，对安装在所述前窗区的前端硬盘阵列进行散热；

所述4U机箱前窗区与所述4U机箱中部安装区的上部空间连通，以使进入前窗区的风可进入所述4U服务器中部安装区的上部空间以对服务器主板、供电单元和***硬盘散热；

所述4U机箱后窗区的上部空间设置有出风口，所述4U机箱中部安装区的上部空间与所述4U机箱后窗区的上部空间连通，以使所述4U机箱中部安装区的上部空间的风可进入所述4U机箱后窗区的上部空间，并从所述出风口排出；

所述4U机箱前窗区与所述4U机箱中部安装区的下部空间连通，所述4U机箱中部安装区的下部空间与所述4U机箱的后窗区的下部空间连通，以使进入前窗区的风可通过所述4U机箱中部安装区的下部空间进入所述4U机箱后窗区的下部空间，以对所述4U机箱后窗区的下部空间中的所述后端硬盘阵列散热，并排出。

进一步的，还包括：

安装在所述4U机箱前窗区和所述4U机箱中部安装区之间的***风扇模组。

本发明提供了一种4U存储服务器，通过在该4U存储服务器机箱的前端设置一个硬盘阵列，并将服务器主板、供电单元、***硬盘安装在该4U存储服务器机箱的中部，以在该4U存储服务器机箱的后端位置增加一个后端硬盘阵列，提高了4U存储服务器的存储容量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的一种4U存储服务器的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的一种前端硬盘阵列的结构示意图；

其中，图中编号与装置的对应关系为：1表示前端硬盘阵列、2表示后端硬盘阵列、3表示服务器主板、4表示供电单元、5表示***硬盘、6表示***风扇模组、7表示4U机箱。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种4U存储服务器，包括：

内部空间分为前窗区、后窗区和中部安装区的4U机箱；

安装在所述4U机箱前窗区的前端硬盘阵列；

安装在所述4U机箱后窗区的后端硬盘阵列；

安装在所述4U机箱中部安装区的服务器主板、供电单元和***硬盘。

本实施例提供的一种4U存储服务器，通过在该4U存储服务器机箱的前端位置设置一个前端硬盘阵列，并将服务器主板、供电单元、***硬盘安装在该4U存储服务器机箱的中部，以在该4U存储服务器机箱的后端位置增加一个后端硬盘阵列，提高了4U存储服务器的存储容量。

为了在固定外形尺寸的4U机箱内尽可能增大其存储容量，同时，为了方便对4U机箱内的硬盘进行热维护，本发明一个优选实施例中，前端硬盘阵列包括：两块垂直安装在所述4U机箱前窗区内具备12个3.5英寸硬盘接口的硬盘背板，以及24块插接在硬盘背板上的3.5英寸硬盘；所述后端硬盘阵列包括：一块垂直安装在所述4U机箱后窗区内具备12个3.5英寸硬盘接口的硬盘背板，以及12块插接在硬盘背板上的3.5英寸硬盘；本实施例比较现有技术中最4U存储服务器至少增加了12块3.5英寸硬盘的容量，按每块3.5英寸硬盘存储容量为2T计算，本实施例提供的4U存储服务器的存储容量可高达72T。

前端硬盘阵列的硬盘背板垂直安装于4U机箱的前窗区，即前端硬盘阵列的硬盘背板插接硬盘的接口方向朝向4U机箱的前端，可得到如图2所示的前端硬盘阵列，包括24块3.5英寸硬盘，当前端硬盘阵列中任一硬盘出现故障时，可从4U机箱的前端沿水平方向抽取出故障硬盘并在故障硬盘位置***新的硬盘，故障硬盘维护过程中并不影响该4U存储服务器的正常工作，具备极强的易维护性；后端硬盘阵列与前端硬盘阵列同理。

需要说明的是，本实施例中，硬盘背板的数量和硬盘背板上3.5英寸硬盘接口的数量可结合实际需求合理设计，比如，前端硬盘阵列所使用的硬盘背板可以包括一整块具备24个3.5英寸硬盘接口的硬盘背板，或一块12个3.5英寸硬盘接口的硬盘背板和2块6个3.5英寸硬盘接口的硬盘背板。

为了使4U存储服务器中需要散热的服务器组件都能够有效的进行散热，本发明一个优选实施例中，后端硬盘阵列安装在4U机箱后窗区的下部空间，该4U存储服务器还包括将4U机箱中部安装区分隔成上部空间和下部空间的隔板。

第一方面，该隔板可用于固定服务器主板、供电单元、***硬盘等服务器组件，本发明一个优选实施例中，服务器主板安装在4U机箱中部安装区的上部空间内的右侧，固定在该隔板上，供电单元安装在4U机箱中部安装区的上部空间内的左侧，固定在该隔板上，***硬盘安装在该4U机箱中部安装区的上部空间中，位于服务器主板和供电单元之间，固定在该隔板上。

传统的4U存储服务器，通常使用4路服务器主板，即可以安装4颗CPU(CentralProcessingUnit，中央处理器)的主板，需要占用4U机箱内一个较大的空间，而4路服务器主板的优点在于其计算功能很强，针对4U存储服务器来说，并不需要其强大的计算功能，即使使用两个CPU的主板甚至一个CPU的主板也能保证4U存储服务器的存储功能，因此，本发明一个优选实施例中，服务器主板可以包括双路服务器主板，双路服务器主板用于安装两颗CPU、内存和散热器；该双路服务器主板由于只需要安装2颗CPU，主板尺寸远小于4路服务器主板，在4U机箱中占用空间较小，比如，可以包括英特尔5500BC双路服务器主板，其主板尺寸宽度值为10.5英寸，长度值为12英寸；需要说明的是，也可以使用其他型号的主板，比如，英特尔1400FP4单路服务器主板，其主板尺寸宽度值为9.6英寸，长度值为12英寸；只要保证服务器主板能实现4U存储服务器的正常功能且安装该服务器主板不会影响在该4U机箱内设置前端硬盘阵列和后端硬盘阵列即可。

本发明一个优选实施例中，供电单元可以包括两块1600W电源模块和一个电源板，所述电源板使用电源线分别连接至服务器主板、前端硬盘阵列、后端硬盘阵列及***硬盘，两个电源模块分别上下插接在电源板上，实现1+1冗余供电；通过利用两块电源模块实现1+1冗余供电，即每个电源模块各自分担该4U存储服务器一半的功耗，比如，4U存储服务器的功耗为1400W，两个电源模块正常工作时，各自分担700W的功耗，即每个电源模块输出功率为700W，当其中一个电源模块故障时，另一个电源模块将承担4U存储服务器1400W的功耗，即该电源模块的输出功率为1400W，因此，两个电源模块1+1冗余供电时，电源模块的输出功率包括但不限于1600W，只要确保单个电源模块的输出功率能够满足4U存储服务器的功耗即可，如此，一个电源模块故障时，另一个电源模块也能完全满足4U存储服务器的用电需求，可防止电源模块故障导致4U存储服务器掉电；需要说明的是，也可以使用其他供电方法，比如单个电源模块供电或n+1冗余供电，n+1冗余供电即设置一个备用电源模块，当任一正常供电的电源模块出现故障时，立刻启用该备用电源模块代替故障电源模块向电源板供电。

两个电源模块分别上下插接在电源板上向电源板供电，电源板上安装有电压转换器，电源模块将交流电转换成直流电，电源板将从来自两个电源模块的直流电输入电压转换成主板、***硬盘、前端硬盘阵列和后端硬盘阵列需要的电压，通过不同的电源线向主板、***硬盘、前端硬盘阵列和后端硬盘阵列供电，比如，电源模块可以将220V的交流电转换成220V的直流电并输送至电源板，电源板上安装有电压转换器，电压转换器将220V的直流电输入电压转换成适用于主板的工作电压12V或待机电压5V。

本发明一个优选实施例中，***硬盘可以包括两块2.5英寸硬盘，用于存储4U存储服务器的操作***，并通过独立磁盘冗余阵列RAID1实现操作***备份；将4U存储服务器的操作***存储在两块硬盘中，在两块硬盘上产生互为备份的数据，当其中一个硬盘故障时，***可以自动切换到另一个硬盘上根据备份数据执行相关操作，具备很高的数据安全性和可用性；需要说明的是，也可以使用其他的***硬盘阵列方法提高其操作***的安全性和可用性，比如，在4U机箱内部空间足够的情况下，可以使用3块硬盘利用RAID5技术实现操作***备份；***硬盘由于只用于存储该4U服务器的操作***，一般来说使用2.5英寸的硬盘就能够满足要求，当然，也可以使用其他尺寸的硬盘，比如3.5英寸硬盘。

第二方面，该隔板将4U机箱中部安装区分隔成上部空间和下部空间，有益于合理设计该4U存储服务器的风道，使4U机箱中的服务器主板、***硬盘、供电单元、前端硬盘阵列和后端硬盘阵列能够更好的进行散热，进而提高4U服务器的性能。

本发明一个优选实施例中，4U机箱前窗区设置有进风口，以使所述进风口进入的风流动到所述4U机箱前窗区，对安装在所述前窗区的前端硬盘阵列进行散热；所述4U机箱前窗区与所述4U机箱中部安装区的上部空间连通，以使进入前窗区的风可进入所述4U服务器中部安装区的上部空间以对服务器主板、供电单元、***硬盘散热；所述4U机箱后窗区的上部空间设置有出风口，所述4U机箱中部安装区的上部空间与4U机箱后窗区的上部空间连通，以使所述4U机箱中部安装区的上部空间的风可进入所述4U机箱后窗区的上部空间，并从所述出风口排出；所述4U机箱前窗区与所述4U机箱中部安装区的下部空间连通，所述4U机箱中部安装区的下部空间与所述4U机箱的后窗区的下部空间连通，以使进入前窗区的风可通过所述4U机箱中部安装区的下部空间进入所述4U机箱后窗区的下部空间，以对所述4U机箱后窗区的下部空间中的所述后端硬盘阵列散热，并排出。

由于该服务器主板上的CPU和安装在上部空间的供电单元在4U存储服务器正常工作时将会产生很高的热量，流经4U机箱中部安装区的上部空间的风便会附带很高的热量，不宜再用此部分风对后端硬盘阵列进行散热；因此，本发明一个优选实施例中，可以将后端硬盘阵列安装在4U机箱后窗区的下部空间；使进入4U机箱前窗区的风可以通过4U机箱中部安装区的下部空间进入4U机箱后窗区的下部空间以对安装在4U机箱后窗区下部空间的后端硬盘阵列进行散热，对后端硬盘阵列进行散热的风经4U机箱后窗区上部空间的出风口排出；当然，也可以在4U机箱后窗区下部空间增设一个出风口，以使对后端硬盘阵列进行散热的风可从该出风口排出。

需要说明的是，该4U存储服务器的进风口还可以设置在其他位置，比如，将该4U存储服务器的进风口分别设置在4U机箱中部安装区的左右两侧，对应位置在4U机箱中部安装区下部空间，从进风口进入的风一部分进入4U机箱后窗区对安装在4U机箱后窗区的后端硬盘阵列进行散热，然后直接排出，另一部分进入4U机箱前窗区，对安装在4U机箱前窗区的前端硬盘阵列进行散热，然后进入4U机箱中部安装区的上部空间以对服务器主板、***硬盘和供电单元进行散热，再经设置在后窗区上部空间的出风口排出。

为了使该4U存储服务器能够进行高效的散热，提高服务器的性能，本发明一个优选实施例中，可以在4U机箱前窗区和4U机箱中部安装区之间安装一个***风扇模组；该***风扇模组由供电单元供电，***风扇模组可加速4U机箱空气的流动，即增加风速，使前端硬盘阵列、服务器主板、***硬盘、供电单元和后端硬盘阵列与流动的空气进行热交换的效率得到提高，需要说明的是，还可以在4U机箱后窗区的上部空间对应出风口的位置增加一个***风扇模组，以提高排风速度。

本发明实施例至少具有如下有益效果：

1、在该4U存储服务器机箱的前端位置设置一个前端硬盘阵列，并将服务器主板、供电单元、***硬盘安装在该4U存储服务器机箱的中部，以在该4U存储服务器机箱的后端位置增加一个后端硬盘阵列，提高了4U存储服务器的存储容量。

2、硬盘背板垂直安装于4U机箱的前窗区和后窗区，即前端硬盘阵列的硬盘背板插接硬盘的接口方向朝向4U机箱的前端，后端硬盘阵列的硬盘背板插接硬盘的接口方向朝向4U机箱的后端，当前端硬盘阵列或后端硬盘阵列中任一硬盘出现故障时，可从4U机箱的前端或后端沿水平方向抽取出故障硬盘并在故障硬盘位置***新的硬盘，故障硬盘维护过程中并不影响该4U存储服务器的正常工作，具备极强的易维护性。

3、由于4U服务子正常工作时，服务器主板和供电单元产生的热量较高，流经主板和供电单元的风不宜再用于给其他服务器组件散热，因此，利用隔板将4U机箱中部安装区分隔成上部空间和下部空间，流经4U机箱前窗区的风一部分进入上部空间给服务器主板、供电单元、***硬盘散热，然后将这部分附带有高热量的风经4U机箱的后窗区排上部空间的出风口排出；另一部分经中部安装区的下部空间进入4U机箱后窗区的下部空间给安装在此的后端硬盘阵列散热后排出，如此，合理的设计4U存储服务器的风道，提高其散热效率，进而可提高4U服务器的性能。

需要说明的是，在本文中，诸如和之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个〃〃〃〃〃〃”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种4U存储服务器，其特征在于，包括：

内部空间分为前窗区、后窗区和中部安装区的4U机箱；

安装在所述4U机箱前窗区的前端硬盘阵列；

安装在所述4U机箱后窗区的后端硬盘阵列；

安装在所述4U机箱中部安装区的服务器主板、供电单元和***硬盘。

2.根据权利要求1所述的4U存储服务器，其特征在于，

所述前端硬盘阵列包括：两块垂直安装在所述4U机箱前窗区内具备12个3.5英寸硬盘接口的硬盘背板，以及24块插接在硬盘背板上的3.5英寸硬盘；

所述后端硬盘阵列包括：一块垂直安装在所述4U机箱后窗区内具备12个3.5英寸硬盘接口的硬盘背板，以及12块插接在硬盘背板上的3.5英寸硬盘。

3.根据权利要求1所述的4U存储服务器，其特征在于，所述后端硬盘阵列安装在所述4U机箱后窗区的下半部空间；

还包括：

将所述4U机箱中部安装区分隔成上部空间和下部空间的隔板。

4.根据权利要求3所述的存储服务器，其特征在于，

所述服务器主板安装在所述4U机箱中部安装区的上部空间内，位于所述4U机箱的右侧，固定在所述隔板上。

5.根据权利要求4所述的4U存储服务器，其特征在于，

所述服务器主板包括：双路服务器主板，用于安装两颗中央处理器CPU、内存及散热器。

6.根据权利要求5所述的4U存储服务器，其特征在于，

所述双路服务器主板的尺寸包括：长度取值为12英寸、宽度取值为10.5英寸。

7.根据权利要求3所述的4U存储服务器，其特征在于，

所述供电单元安装在所述4U机箱中部安装区的上部空间，位于所述4U机箱的左侧，固定在所述隔板上；

其中，所述供电单元包括两块1600W电源模块和一个电源板，所述电源板使用电源线分别连接至服务器主板、前端硬盘阵列、后端硬盘阵列及***硬盘，两个所述电源模块分别上下插接在电源板上，实现冗余供电。

8.根据权利要求3所述的4U存储服务器，其特征在于，

所述***硬盘安装在所述4U机箱中部安装区的上部空间，位于服务器主板和供电单元之间，固定在所述隔板上；

其中，所述***硬盘包括两块2.5英寸硬盘，用于存储所述4U存储服务器的操作***，并通过独立磁盘冗余阵列RAID1实现操作***备份。

9.根据权利要求3所述的4U存储服务器，其特征在于，

所述4U机箱前窗区设置有进风口，以使所述进风口进入的风流动到所述4U机箱前窗区，对安装在所述前窗区的前端硬盘阵列进行散热；

所述4U机箱前窗区与所述4U机箱中部安装区的上部空间连通，以使进入前窗区的风可进入所述4U服务器中部安装区的上部空间以对服务器主板、供电单元和***硬盘散热；

所述4U机箱后窗区的上部空间设置有出风口，所述4U机箱中部安装区的上部空间与所述4U机箱后窗区的上部空间连通，以使所述4U机箱中部安装区的上部空间的风可进入所述4U机箱后窗区的上部空间，并从所述出风口流出；

所述4U机箱前窗区与所述4U机箱中部安装区的下部空间连通，所述4U机箱中部安装区的下部空间与所述4U机箱的后窗区的下部空间连通，以使进入前窗区的风可通过所述4U机箱中部安装区的下部空间进入所述4U机箱后窗区的下部空间，以对所述4U机箱后窗区的下部空间中的所述后端硬盘阵列散热，并排出。

10.根据权利要求1至9中任一所述的4U存储服务器，其特征在于，还包括：

安装在所述4U机箱前窗区和所述4U机箱中部安装区之间的***风扇模组。