支撑机架式计算设备的制作方法

文档序号:22557626发布日期:2020-10-17 02:43阅读:151来源:国知局
支撑机架式计算设备的制作方法

本公开涉及用于支撑数据中心中的诸如服务器设备,网络设备和其它计算设备的机架式计算设备的系统和方法。



背景技术:

为大规模数据中心部署规划和供应物理网络基础设施资源是一项具有挑战性的任务。将网络交换机和信息技术(it)设备机架协同定位在同一空间中会导致效率低下和灵活性降低。例如,网络供应可能导致电源,冷却和空间资源的不充分利用。此外,由于网络设备可能影响更大的故障域,因此它们经常具有更高的可用性要求。在一些情况下,由于在it设备上方的网格配置中的多个高度中的电缆桥架传送,会出现复杂的网络电缆路由和非最佳的电缆路径长度。这种情况也可能导致用替代网络拓扑进行实验的不灵活性。



技术实现要素:

在一般实施方式中,数据中心机架系统包括机架壳体,所述机架壳体包括侧板和联接到所述侧板的顶板,所述顶板和侧板限定机架容积,所述机架容积的尺寸设置成包围多个数据中心服务器机架托盘,所述数据中心服务器机架托盘中的每一个被配置成支撑多个发热电子设备;以及机架底部,其联接到所述侧板以至少部分地限定所述机架容积,所述机架底部包括底板和多个块,所述底板具有联接到所述侧板的顶面,联接到所述底板的与所述顶面相对的底面的多个块,所述多个块中的至少一对块在所述块之间并且在所述底板的所述底面下方限定开口,并且所述开口的尺寸适于容纳升降机的升降构件。

在可与一般实施方式组合的方面中,侧板与顶板和底板一体地形成。

在可与前述方面中的任一个结合的另一方面中,所述多个块包括至少三个块,所述至少三个块中的每一个都与所述底板的底面接触地从所述底板的前边缘延伸到所述底板的后边缘,并且与所述侧板的宽度平行。

在可与前述方面中的任一个结合的另一方面中,所述至少三个块包括至少两对块,第一对块在所述第一对块之间且在所述底板的底面下方限定第一开口,且其尺寸适于容纳所述升降机的第一升降构件,第二对块在所述第二对块之间且在所述底板的底面下方限定第二开口,且其尺寸适于容纳所述升降机的第二升降构件。

在可与前述方面中的任一个结合的另一方面中,第一开口由从底板的前边缘延伸到底板的后边缘的长度和在第一对块中的各自块之间延伸的宽度限定,所述长度大于所述宽度。

在可与前述方面中的任一个组合的另一方面中,机架底部还包括冷却液入口和冷却液出口。

在可与前述方面中的任一个组合的另一方面中,机架底部还包括至少一个电源入口。

在可与前述方面中的任一个组合的另一方面中,机架底部还包括至少一个网络连接。

可与前述方面中的任一个组合的另一方面还包括,至少部分地延伸通过机架容积的通用轨道,该通用轨道包括:(i)电联接到电源入口的多个电源插座;(ii)通信地联接到所述网络连接的多个网络出口;或(iii)(i)和(ii)两者。

在可与前述方面中的任一个结合的另一方面中,所述多个块包括至少三个块,所述至少三个块中的每一个都与所述底板的底面接触地从所述底板的第一侧边缘延伸到所述底板的第二侧边缘,并且与所述侧板的宽度正交地延伸。

可与前述方面中的任一个结合的另一个方面还包括联接到壳体的至少一个抗震限制器。

在另一个一般实现中,一种用于安装数据中心机架的方法,包括,将多个数据中心服务器机架托盘安装到数据中心机架系统的机架容积中,每个数据中心服务器机架托盘包括多个发热电子设备,所述数据中心机架系统包括机架壳体,所述机架壳体包括侧板和联接到所述侧板的顶板,所述顶板和侧板限定所述机架容积。以及机架底部,其联接到所述侧板以至少部分地限定所述机架容积,所述机架底部包括底板,所述底板具有联接到所述侧板的顶面和联接到所述底板的与所述顶面相对的底面的多个块;通过将升降机的至少一个升降构件移动到限定在多个块的至少一对之间且在底板的底面下方的开口中,将数据中心机架装载到升降机上;使用升降机通过数据中心移动数据中心机架系统。

在可与通过数据中心移动数据中心机架系统的一般实现相结合的方面中,包括将数据中心机架系统升降到高于数据中心的地板表面的高度,该高度大于数据中心机架系统的高度。

可与前述方面中的任一个结合的另一个方面还包括利用升降机将升降的数据中心机架系统安装到数据中心机架支撑结构的单元中。

在可与前述方面中的任一个结合的另一方面中,所述多个块包括至少三个块,所述至少三个块中的每一个都与所述底板的底面接触地从所述底板的前边缘延伸到所述底板的后边缘,并且与所述侧板的宽度平行。

在可与前述方面中的任一个结合的另一方面中,所述至少三个块包括至少两对块,第一对块在所述第一对块之间且在所述底板的底面下方限定第一开口,且其尺寸适于容纳所述升降机的第一升降构件,第二对块在所述第二对块之间且在所述底板的底面下方限定第二开口,且其尺寸适于容纳所述升降机的第二升降构件。

可与前述方面中的任一个组合的另一方面还包括,向安装在数据中心机架系统的机架底部中的电源入口供应电源;向安装在数据中心机架系统的机架底部的网络连接提供数据。

可与前述方面中的任一个结合的另一方面还包括,将电力传导通过至少部分地延伸通过机架容积的通用轨道,传导到达安装在通用轨道中的多个电源插座;以及将数据传送通过通用轨道传送到安装在通用轨道中的至少一个网络连接出口。

可与前述方面中的任一个组合的另一方面还包括,将电源从所述多个电源插座传导到所述多个数据中心服务器机架托盘;以及将所述数据从所述至少一个网络连接出口传送到所述多个数据中心服务器机架托盘中的至少一个。

可与前述方面中的任一个结合的另一方面还包括,向安装在数据中心机架系统的机架底部中的冷却液入口提供冷却液。

在可与前述方面中的任一个结合的另一方面中,升降机包括计算机控制的自动维修机。

根据本公开的实现可以包括以下特征中的一个或多个。例如,根据本公开的实现可以提供专用的网络空间,其允许更紧密地打包的网络交换机的聚合以及减小总的电缆长度。作为另一个示例,根据本公开的实现可以提高在信息技术(it)设备(例如,诸如服务器的电子设备,其主要任务为消费者相关的工作,诸如因特网搜索,电子邮件,云计算等)之中和之间的数据中心内部署网络的速度和效率。在一些实现方式中,由于在网络交换机和it设备之间更简单和更短的电缆线路,网络部署可以加速。作为另一个示例,根据本公开的实现可以通过与常规数据中心相比通过更短的,更直接的电缆运行将it设备与网络资源联接,来降低it设备之间以及例如数据中心外部的网络之间的通信的等待时间。这对于高性能it设备尤其如此。作为另一个示例,根据本公开的实现可以更有效地评估各种网络拓扑,而不会在实际实现这种拓扑之前干扰it设备部署。此外,用于it设备层(或多个层)和网络交换层的电源和冷却解决方案可以根据它们的可用性目标来确定大小和实现,这些目标通常是不同的。此外,资源可以完全专用于it设备,而不由于额外的网络要求而被降低额定值。在一些实现中,通过将聚合网络交换机放置得更靠近,可以减小总的网络电缆路径长度。在光纤电缆的情况下,电缆长度的减小可以使得能够使用更经济有效的光纤电缆和光纤收发器。此外,由于根据本公开的实现,可以使用更经济有效的收发器,有源光缆或两者皆有。

根据本公开的实现可以包括以下特征中的一个或多个。例如,可以缩短和简化网络交换机和it设备之间的网络电缆的安装,并且可以使其自身适于与手动安装的电缆线路相对的机动化,滑轮驱动的电缆线路,以减少网络部署时间。此外,这种实现方式还可以使得能够使用预制插入式网络电缆组件来减少网络部署时间。此外,根据本公开的实现可以在不干扰it层的情况下提供独立可重新配置的连网层。此外,根据本公开的实现可以提供用于数据中心内的可变电源和热域的潜力。

根据本公开的实现可以包括以下特征中的一个或多个。例如,托盘式服务器机架(例如,具有整体托盘式部分的服务器机架)的实现可以允许在数据中心内更有效地移动(例如,在二维或三维中),以将服务器机架放置在服务器机架的行,列或其它配置内的最佳位置。作为另一个例子,托盘式服务器机架的实现可以包括整体的抗震级支撑结构。作为又一示例,托盘式服务器机架的实现可以是移动的,例如通过叉车,升降车或其它数据中心(例如,数据中心装载坞或其它)共用的托盘式升降设备。

在本公开中描述的主题的一个或多个实现的细节在附图和以下描述中阐述。从说明书,附图和权利要求书中可看出本申请中的其它特征,方面和优点显而易见。

附图说明

图1是根据本公开的包括it设备的堆叠行的数据中心的等轴视图。

图2a-2b分别是根据本公开的包括it设备层和网络交换层的数据中心系统的示例实现的侧视图和端视图。

图3a-3b分别是根据本公开的包括多个it设备层和一个网络交换层的数据中心系统的另一示例实现的侧视图和端视图。

图4a-4b分别是根据本公开的包括自动维修机的数据中心系统的示例实现的侧视图和后视图。

图5a-5d是根据本公开的数据中心机架系统的示例实现的示意图。

图6是根据本公开的用于数据中心it设备服务系统的示例控制器的示意图。

具体实施方式

根据本公开的数据中心包括多个(数十,数百,数千,数万)电子组件,诸如服务器,处理器,存储器模块,网络交换机和其它组件。在一些方面,组件设置在支撑(例如,物理地,利用电,利用冷却)组件的服务器机架或网络机架中。例如,服务器机架和网络机架可以设置成包括两个或更多个堆叠的组件层的行。在一些方面中,某些组件,诸如信息技术(it)组件(例如,服务器,数据存储器)设置在一个或多个层的行中,其中可通信地联接的网络组件(例如,交换机)设置在与it组件层分离的层中(例如,在垂直上方)。

在一些方面中,it组件可通过一个或多个自动化设备来维修(例如,部署到机架中,被替换,被修理或以其它方式)。在一些方面,自动化设备可以是人工操作的或人工控制的(例如,围绕数据中心移动以服务组件)。在一些方面,自动化设备可以是计算机控制的(例如,通过指定的软件指令),以围绕数据中心移动,从而为组件服务。在一些方面,可以根据人工智能(ai)原理对自动化设备进行计算机控制,以围绕数据中心移动服务组件。

根据本公开的实施方式还包括托盘式数据中心机架。例如,包括托盘式基座的数据中心机架系统可以用作机架移动的接口点,例如使用动力工业设备。这可以使4000磅或更多磅的满载机架系统以较高的速度,效率移动,并且移动到目前只用人操作不能实现的位置。当部署时,托盘式基座还可以用作公共抗震联接点,其通常根据数据中心使用自定义配置来处理。因此,抗震特征可以直接结合到数据中心机架系统中。在一些方面,作为一个整体系统的托盘式机架还可以包括有助于抗震载荷的传递的特征,以及提供由于不平衡(例如,由于外力或其它原因)而翻转的安全性。

为了保护支撑在机架系统中的it设备,数据中心机架系统还可以在运输和处理期间为敏感的it有效载荷提供机械隔离和阻尼。托盘式基座还可以提供与电源,接地,网络,冷却液体和冷却风扇/基础设施的接口。利用传统机架的变体,设计公用接口可以提供预配置机架系统的能力,以便通过单个动作更快地部署到数据中心中。

此外,在一些方面中,可针对正被部署的it有效负载来特定地调整添加到托盘式基座的特征,该it有效负载对于数据中心机架系统中所支撑的it设备来说可能是唯一的。接口的规模可能是针对大型数据中心特定学科能力的,通常不会在盲匹配接口中处理。电联接和水联接通常通过人工固定来处理;当使用托盘式基座中的盲配合快速断开器(例如,可联接的,无需人工观察可进行流畅的联接)部署机架时,无工具和"自动"(例如,没有人工操作者的手动固定)联接可以加快部署。

图1是包括服务器和网络交换机的堆叠行的数据中心100的等轴视图。数据中心100包括数据中心壳体建筑物102,该数据中心壳体建筑物102定义了人工可占用的工作空间,数据中心机架103的行105的一个或多个(此处示出的四个)集群104进入该工作空间中。如图所示,行105的某些集群104被防火墙110分隔开。在该示例中,某些集群104包括数据中心机架103的多个(指数或更多)行105。如数据中心100的实施方式所示,每个集群104包括八行机架103。每个集群104中的机架103的八行105包括四对行105,每对行105设置为数据中心机架103的两个背对背的行105。如在本公开中更全面地解释的,设置数据中心机架103的两个背对背的行105,以使得在它们之间定义一个暖空气通道,并定义从数据中心机架103的两行105的背面接收气流,该气流已经被在每个机架103中许多支撑发热it计算设备(例如,数据中心100内的数十,数百,数千,数万)加热。此外,数据中心机架103的成对行105可以由冷空气通道隔开,冷却气流(以冷却发热it计算设备)通过冷空气通道循环。因此,在数据中心100的示例实施方式中,机架103的背对背的行105由暖空气通道(数据中心机架103的相邻开放背侧)分开,而数据中心机架103的成对行105由冷空气通道(数据中心机架103的相邻开放前侧)分开。

如图1进一步所示,数据中心机架103的每一行105设置在多个(多于一个)垂直层107中。数据中心机架103的每一层107包括如由数据中心壳体建筑物102的长度方向尺寸(此处示为l)所确定的机架103的水平行105。此外,每一层107包括位于下方或上方(或两者)的数据中心机架103的至少一个其它层106。因此,限定数据中心机架103的行105的层107并将其放置在壳体建筑物102中的垂直方向上(如h所示);限定数据中心机架103的行105并将其放置在纵向维度l上;限定数据中心机架103的行105的集群104并将其放置在壳体建筑物102中的横向尺寸上(如w所示)。

在所示的数据中心100的实施方式中,每一层107均可包括数据中心机架103,其支撑可通信地联接(例如,利用光纤或其它网络电缆)it设备(例如,到其它it设备,数据中心100内部的网络,或数据中心100外部的网络)的it设备或网络交换设备。例如,如图1所示,it设备层106设置在三层107中,包括底层107(例如,支撑在数据中心100的地板上),中间层107(例如,垂直安装在底层107上)和顶层107(例如,垂直安装在中间层107上)。安装在it设备层106的顶层107之上的是支撑网络交换机(例如,2级交换机)的网络层108。在一些方面中,网络层108位于数据中心100的夹层(例如,在网络层108的高度处的人工可占用的结构)上。

因此,数据中心100是数据中心的示例实施方式,该数据中心包括用于网络聚合交换机或2级交换机的物理分层。在数据中心100中的网络平面位于支撑it设备(例如,服务器和存储机)的数据中心层上方(或下方的底层)的单独层(例如,夹层)上。在一些方面中,将网络交换机移动到单独区域(例如,层108)可消除it设备区域(例如,层106)中所需的许多电缆桥架,因为大多数电缆桥架用来支撑用于网络交换机(例如,2级)及以上的网络链路。

数据中心100还包括(图1中未具体示出)在层107之间(例如,在it层106之间,在it层106和网络层108之间)规定路径的物理电缆。例如,可以在层107之间和之中规定预端接的光纤电缆束的路线,以直接联接例如1级交换机和2级交换机。或者,接插板可用作it层106(例如,包括服务器和存储机以及1级交换机)与网络层108(例如,包括2级3交换机)之间的终接点,其中结构化光纤电缆设置在层106和108之间。

数据中心100还可以允许或便于it设备层106和网络层108的优化布局,即使它们各自的要求不同。网络层108可以实施方式从网络电缆的角度为不同拓扑(例如,总线,环,星,树,网格或混合)优化的各种网络交换机布局。包括用于网络交换机(例如,2级)的支撑结构(例如,机架103)的网络层108可以设置成减小网络层108的交换节点之间的距离。例如,电缆桥架(在网络层108中或在网络层108和it层106之间)可以部署在更紧密的矩形网格上或以径向模式部署,以减小网络电缆路径长度并简化网络电缆路由。在it设备层106上,数据中心机架103可以排成行以最大化部署密度。此外,在网络层108(例如,升高的夹层或降低的底层地板)中,非传统的电缆支撑结构或电缆平面可以用于以多个方向的行程在网络层108上传送网络电缆(例如,与仅允许网络电缆的双向布局的传统电缆行程相反)。在一些方面,可以将预先构建的大型网络电缆组件放入并联接到网络层103中的数据中心机架103,该数据中心机架103以设置的模式被部署为彼此更接近,以获得更快的部署时间。

通过利用三维空间(数据中心100的内部环境)中的垂直维度来设置需要紧密互连的网络交换机(例如,2级)和it设备,可以简化数据中心100的光纤电缆库存的改进,并且可以最大化光纤电缆长度限制的可达位置。例如,随着带宽的增加,光纤电缆到达(例如,操作电缆可以在两个点之间延伸多远)可以变得更短,因此,增加多个可到达的it设备机架点可以增加电缆效率。通过利用垂直维度的优势,可以增加将it设备或it设备组接入集群中的任何位置的能力,而不必考虑网络电缆长度约束。

另外,专用网络层108可以在数据中心100的整个生命周期中带来操作益处。例如,可以通过分离网络电缆路由路径来预期网络部署速度的增加,从而导致更容易的增量网络翻转,停用和转换。此外,可以通过行业的分离和由不同学科产生的区域的解冲突来加速操作。(例如,网络安装者,电气,it设备安装者)。

在特定的实施方式中,在混合计算/冷却设备的层中操作的冷却单元可以使用来自数据中心建筑总厂的冷却液体(例如,来自一个或多个冷却器的冷却水或冷却乙二醇,冷凝器水或其它蒸发冷却的液体,或其它)。冷却单元利用空气-液体热交换器(例如,液体或制冷剂冷却盘管)中的冷却液体来冷却来自多个服务器机架的暖空气流。冷却单元可以包括一个或多个风扇,可控制地操作这些风扇通过空气-液体热交换器冷却加热的气流,以将加热的气流从服务器机架循环到冷却单元,并从冷却单元(作为冷却气流)返回到服务器机架中。

混合计算/冷却设备的层和it设备层可以在递增过程中部署在数据中心建筑物中。例如,可以确定it电源负载(其产生特定的热负载)和网络设备(其也可以产生热负载)的初始量。对于初始部署,it电源负载可以在单个区域中(例如,行,集群,列,行和列,或其组合),或者在多个区域中(例如,多行,多集群,多层行或集群)。同样,所确定的网络负载可以在单层(例如,在夹层或底层中或上)或多层中。基于所确定的it电源负载和网络设备(以及相应的热负载),可以确定冷却能力(例如,每个区域),从而确定每个区域所需的冷却单元的数量(例如,基于每个冷却单元的最大冷却能力)。it设备(例如,服务器机架)和网络设备可以部署在具有确定的冷却单元的数目(也在设置在一个或多个垂直层中的服务器机架框架组件内)的数据中心中(例如,在设置在一个或多个垂直层中的服务器机架框架组件内)。例如,冷却模块可以部署在机架组件内的服务器机架之间,例如,在特定位置(例如,机架),以说明由服务器机架设置所规定的冷却要求。

上述初始部署过程可以是迭代的并且重复的用于技术刷新(例如,用其它更高/更低电源的it服务器机架或网络设备替换特定服务器机架)或新部署(例如,添加服务器机架和网络设备)。在每次迭代中,基于迭代确定的it负载和网络设备(以及相应的确定的热负载),可以重新计算冷却单元的数量和/或位置。例如,如果用较高(相对)供电的服务器机架代替低供电的服务器机架以增加数据中心或数据中心区域的服务器机架电源密度,则可以重新计算冷却能力,并且可以增加冷却单元以增加冷却电源。类似地,当服务器机架电源密度在数据中心或数据中心的区域中降低时,可以去除冷却单元。对于逐渐配置的冷却单元,冷却可以是"根据需要"的,并且可以基于在每个区域(例如,单层行,单层行的一部分,多层行,或多层行的一部分)中配置的it设备来适当地确定尺寸。例如,对于低电源密度服务器机架,可以在特定区域内部署更少的冷却单元,而对于特定区域内的高电源密度服务器机架可能需要更多数量的冷却单元。

递增的,混合的计算/冷却设备部署可以在不同的数据中心设备体系结构中实现。例如,尽管本公开描述了单级和多级基于行的体系结构,但是根据本公开也可以实现其它非线性体系结构(例如,单级或多级集群)。此外,尽管示出了混合计算/冷却设备体系结构的层,但是冷却设备可以从计算设备的层中提取和执行,例如置顶冷却,地板冷却,行结束冷却,常规crac冷却等。

图2a-2b分别是数据中心系统200的示例实施方式的侧视图和端视图,该数据中心系统200包括位于数据中心建筑物202的人工可占用的工作空间204中的单个混合计算和冷却层211,其中网络层215位于计算/冷却层211之上。如该示例实施方式所示,数据中心系统200包括位于框架组件210中的服务器机架214和冷却单元216的层211。在该示例中,层211设置成行208(例如,框架组件210的线性或基本线性设置)。在可替换的设置中,层211和215可以设置在非线性机架组件中,例如圆形或部分圆形机架组件或其它。

如图2a-2b所示,网络层215位于计算层211之上。在该示例中,网络层215包括网络交换机230(例如,2级交换机),其位于框架组件210的隔间212内,并经由网络电缆232(例如,光纤或其它)联接到层211中的it设备(例如,服务器机架214中的一个或多个设备)。例如,在一些方面中,层215的特定隔间212中的特定网络交换机230可经由网络电缆232联接到服务器机架214,所述服务器机架214位于层211的特定隔间212中,所述层211的特定隔间212直接在(例如,垂直地)层215的特定隔间212之下。在一些方面中,层215的特定隔间212中的特定网络交换机230可经由网络电缆232联接到服务器机架214,所述服务器机架214位于层211的特定隔间212中,所述层211的特定隔间212间接地在层215的特定隔间212下方(例如,垂直地在其下方且水平地偏移一个隔间212)。甚至进一步地,在一些方面,层215的特定隔间212中的特定网络交换机230可以经由网络电缆232联接到服务器机架214,所述服务器机架214位于层211的特定隔间212中,所述层211的特定隔间212间接地在层215的特定隔间212下方(例如,垂直地在其下方并水平地偏移多于一个隔间212)。简言之,网络交换机230可以经由电缆232联接到垂直下方以及垂直下方且偏移的服务器机架214。

在一些方面,网络交换机230可以是相对大的交换机(例如,几到几十个ru(机架单元)高或许多1-2ru高交换机)。例如,在一些方面,网络交换机230可以是由插入到包含以期望方式联接线路卡的底板的大型多ru机箱中的若干线路卡(具有交换机芯片)组成的网络结构机架。在其它情况下,可以使用以期望方式彼此联接的许多(12+)1ru交换机来定义这种网络结构机架。支撑网络交换机230的机架可以紧密联接,以构建甚至更大的交换机网络配置。这种交换机机架还可以包括电源转换,电池或无源光纤接插板。

如图2a-2b所示,网络电缆232以及因此服务器机架214之间(例如,通过网络交换机230),服务器机架214与数据中心200外部的网络之间(例如,通过网络交换机230)以及网络交换机230之间(例如,通过服务器机架214从/到外部网络)的通信联接在很大程度上不受阻碍。例如,冷却基础设施,例如冷却单元216,管道系统,管路系统,电缆或其它冷却设备,应归于网络交换机230在层215中的定位。通过将网络层215垂直地安装在it设备层211之上,与传统的数据中心相反,可以利用人工可占用的工作空间204的z或垂直维度。这还可以提供在网络交换机230和服务器机架114,网络交换机230之间以及在数据中心200处到外部网络的联接,以及在服务器机架114之间的减小的网络电缆232(例如,光纤或其它)的长度。

在一些方面,具有与网络层215分离(例如,垂直地)的it设备层211的数据中心200的示例性实施方式还可以通过分离网络路由路径(例如,用于电缆232)来增加数据中心设备(例如,服务器机架214,网络交换机230)的部署速度,以允许更容易的增量网络翻转,停用和转换。这也可以提高网络电缆232的可达性。it层211和网络层215的这种去耦还可以允许并行地发生单独的构造交易(例如,电气和电缆安装)。

框架组件210包括结构构件(例如,金属或非金属,比如复合材料),该结构构件设置和联接成在框架组件210中形成多个隔间212。在该示例性实施方式中,每个隔间212在框架组件210内限定容积,并且在容积和周长尺寸(例如,高度"h",宽度"w"和深度"d")上可以与服务器机架组件210的层211中的其它隔间212相同或相似。在一些方面,作为一组示例性尺寸,h可以是约10英尺,w可以是约10英尺,d可以是约3英尺。

在一些方面,框架组件210中的隔间212的周边尺寸(以及由隔间212限定的容积)基于服务器机架214的尺寸或与服务器机架214的尺寸相关联。例如,在所示的实施方式中,根据双服务器机架214的尺寸(即,高度为42u的两个服务器机架,高度为18-22u的两个服务器机架,或其它尺寸的服务器机架)来确定每个隔间212的尺寸(例如,至少w和h)。在一些方面,服务器机架214的高度可以是54u,尽管框架组件210可以操纵机架尺寸的变化。例如,每个机架214可为约50英寸宽。

此外,在示例实施方式中可以使用机架214的不同组合。例如,在框架组件210内可以使用四个机架214,每个机架214的宽度为24英寸。机架214的深度也可以变化。例如,服务器机架214的正面可以与组件210的正面222齐平,而机架214的背面可以延伸超过组件210的背面224的各种深度。

如图2a所示,服务器机架214支撑电子设备,诸如处理器,存储器模块,网络开关,电池模块和其它服务器机架计算组件,这两者都是通过为要放置的设备提供结构来实现的,并且都是通过从主电源(例如,通过逆变器,变压器或两者皆有)向设备提供电源来实现的。通常,每个所示的服务器机架214可以是数据中心建筑物202内的多个服务器机架之一,其可以包括包含各种机架安装的计算机系统的服务器群或协同定位设施。每个服务器机架214可以定义在服务器机架214内以有序和重复的方式排列的多个槽,并且每个槽是机架中的一个空间,相应的服务器机架子组件218可以被放置和移除到其中。例如,服务器机架子组件218可以支撑在从机架214的相对侧突出的轨道上,并且可以限定槽的位置。此外,尽管示出了安装在机架214内的多个服务器机架子组件218,但是可能只有一个服务器机架子组件。

如图2a所示,槽和服务器机架子组件218可以以所示的水平设置(相对于重力)定向。或者,槽和服务器机架子组件218可以垂直定向(相对于重力)。在槽水平定向的情况下,它们可以垂直地堆叠在机架214中,并且在槽垂直定向的情况下,它们可以水平地堆叠在机架214中。

服务器机架214作为例如较大数据中心的一部分,可以提供数据处理和存储容量。在操作中,数据中心可以联接到网络,并且可以接收和响应来自网络的对检索,处理和/或存储数据的各种请求。例如,在操作中,服务器机架214通常通过网络与用户接口进行信息通信,所述用户接口由请求由运行在数据中心中的计算机上的应用程序提供的服务的用户的web浏览器应用程序生成。例如,服务器机架214可以提供或帮助提供正在使用web浏览器访问因特网或万维网上的web站点的用户。

服务器机架子组件218可以是可以安装在服务器机架214中的多种结构中的一种。例如,在一些实施方式中,服务器机架子组件218可以是可滑动地插入到服务器机架214中的"托盘"或托盘组件。术语"托盘"不限于任何特定的设置,而是应用到主板或其它相对平坦的结构,该主板或其它相对平坦的结构附属于主板,用于将主板支撑在机架结构中的适当位置。在一些实施方式中,服务器机架子组件218可以是服务器机架或服务器容器(例如,服务器盒)。在一些实施方式中,服务器机架子组件218可以是硬盘驱动器机架。

每个服务器机架子组件218可以包括机架或罩,支撑在机架上的印刷电路板,(例如母板),以及安装在印刷电路板上的一个或多个电子设备220,(例如处理器或存储器)。电子设备220可以包括例如处理器,存储器,硬盘驱动器,网络交换机或其它it组件。诸如冷却设备,风扇,不间断电源(ups)(例如,电池模块),电源转换设备(例如,从dc到dc,从dc到ac,从ac到dc)之类的其它设备可以安装到服务器机架子组件218(或者以其它方式安装到机架214)。

具体参照图2a,冷却单元216邻近于隔间212中的服务器机架214。在一些方面,每个冷却单元216可以包括与服务器机架214的形状因数(例如,诸如宽度和高度的尺寸)相似或相同的形状因数(例如,诸如宽度和高度的尺寸)。在一些方面,虽然冷却单元216的宽度和高度分别与服务器机架214的宽度和高度相同或相似,但是冷却单元的深度(例如,如图2b所示)可以不同于(例如,大于)服务器机架214的深度。因此,在一些方面,每个冷却单元216可以定位在任何一个隔间212中,并且每个服务器机架214可以定位在任何一个隔间212中,从而使得冷却单元216和服务器机架214在框架组件210内可互换。

在一些方面,冷却单元216可以流体联接到冷却液源,例如冷却器设备、一个或多个蒸发冷却单元(例如,冷却塔)、一个或多个冷凝单元(例如,在直接膨胀冷却的情况下)、冷却液的自然源(例如,湖泊、海洋、河流或其它自然水体),或其组合。在一些方面,冷却单元216可以是独立的基于制冷剂的(dx)冷却单元,其与位于数据中心建筑物202外部的一个或多个冷凝单元流体联接(例如,通常称为"crac"单元)。

如图2b中更详细地示出,在服务器机架框架组件210的相邻行208之间限定了暖空气通道218,其中服务器机架框架组件210的开口后侧224面向暖空气通道218。尽管在图2b中仅示出了两个行208和一个暖空气通道,但是数据中心建筑物202可以容纳多个行208,其中暖空气通道218被限定在服务器机架组件210的一对行208之间。在该示例性实施方式中,框架组件210的开口后侧224允许在面对暖空气通道218和暖空气通道218本身的服务器机架214(也是开口的)的后侧之间具有最小的或没有压力梯度的气流。类似地,在该示例中,服务器机架框架组件210具有面对冷空气通道220的开口前侧222。框架组件210的开口前侧222允许在面对冷空气通道220和冷空气通道220本身的服务器机架214(也是开口的)的前侧之间具有最小的或没有压力梯度的气流。因此,在一些方面中,服务器机架214的正面和背面处的空气压力分别对通道220和218开放,该空气压力分别基本上等于或等于通道220和218内的空气压力。

在操作中,冷却单元216使冷却气流228循环通过服务器机架214的前侧222(例如,其对人工占有的工作空间204开放)。冷却气流228从机架214中的电子装置220接收热量,并将气流228加热到进入暖空气通道218的加热气流226。被加热的气流226被抽回到冷却单元216中(例如,通过单元216中的风扇),并通过一个或多个冷却盘管冷却(例如,通过被冷却的液体,冷凝器水,制冷剂或电动冷却器如珀尔帖冷却器的流动)。冷却气流228循环(例如,通过风扇)回到邻近服务器机架214和服务器机架框架组件210的前侧222的人工可占用的工作空间204中。

图3a-3b分别是数据中心系统300的另一个示例实施方式的侧视图和端视图,所述数据中心系统300包括位于网络层340下方的多个堆叠和混合的计算和冷却层313a-313c(统称为it层344),所述网络层340位于数据中心建筑物302的人工可占用的工作空间304中。如该示例实施方式中所示,数据中心系统300包括服务器机架314(或服务器机架315或服务器机架317)和冷却单元316的三个层313a-313c,以及位于网络层340中的网络交换机330。服务器机架314(以及315和317)和网络交换机330位于机架组件310中。在该示例中,层313a-313c和网络层340设置成行308(例如,机架组件310的线性或基本线性设置)。在可替换的设置中,层313a-313c和网络层340可以设置在非线性机架组件中,例如圆形或部分圆形机架组件等。尽管在该示例中示出了三个层313a-313c,但是在不脱离本公开的范围的情况下,可以实现更少的(例如,两个)或更多的层。无论服务器机架或it设备的数量如何,在一些方面,层313a-313c可以在机架组件310中位于it层344之上。

如图3a-3b所示,网络层340位于it计算层313a-313c(具体地,313c)之上。在该示例实施方式中,网络层340可以位于或包括位于顶部计算层313c和网络层340之间的支撑表面346。在一些方面,支撑表面346可以是抬高的支撑表面,例如操作员可以从中穿过的夹层(例如,具有格栅状行走的表面),例如服务于网络交换机330或所示的网络电缆332。在一些方面中,夹层可进一步由数据中心楼层306(例如,板,升高的楼层或其它表面)和/或数据中心建筑物302的一个或多个墙支撑。因此,在一些方面中,支撑表面346可以是由数据中心建筑物302支撑但不被认为是数据中心建筑物302的一部分的人工可占用的且可横穿的表面。

在可替换的方面,支撑表面356可以是数据中心建筑物302的一部分或包括数据中心建筑物302的一层(例如,第二层,第三层等)。例如,支撑表面346可以是或包括能够支撑例如网络层340的水泥板,以及可以服务于网络交换机330的一个或多个人或机。

在该示例中,网络层340包括网络交换机330(例如,2级交换机),其位于机架组件310的隔间312内,并且经由网络电缆323(例如,光纤或其它)联接到it层344中的服务器机架314(以及315和317)(例如,服务器机架中的一个或多个设备)。例如,在一些方面,层340的特定隔间312中的特定网络交换机330可以经由网络电缆332联接到位于it层344的特定隔间312中的服务器机架314(或315或317),所述it层344的特定隔间312直接在层340的特定隔间312之下(例如,垂直地)。在一些方面中,层340的特定隔间312中的特定网络交换机330可经由网络电缆332联接到服务器机架314(或315或317),所述服务器机架314位于it层344的特定隔间312中,所述it层344的特定隔间312间接位于it层340的特定隔间312的下方(例如,垂直地位于it层340的特定隔间312的下方并水平偏移一个隔间312)。甚至进一步地,在一些方面,it层344的特定隔间312中的特定网络交换机330可以经由网络电缆332联接到服务器机架314(或315或317),所述服务器机架314位于it层344的特定隔间312中,所述服务器机架314位于层340的特定隔间312的间接下方(例如,在层340的特定隔间312的下方垂直地下方并水平地偏移多于一个隔间312)。简言之,网络交换机330可以经由电缆332联接到垂直下方以及垂直下方和偏移的服务器机架314(以及315和317)。

如图3a-3b所示,网络电缆332,以及因此服务器机架314,315和317之间的通信联接(例如,通过网络交换机330),服务器机架314(以及315和317)与数据中心300外部的网络之间的通信联接(例如,通过网络交换机330),以及网络交换机330之间的通信联接(例如,通过服务器机架314),由于网络交换机330在层340中的定位,通过例如冷却基础设施(例如冷却单元316,管道系统,管道系统,电缆或其它冷却设备)而在很大程度上不受阻碍。通过将网络层340垂直地安装在it设备层313a-313c之上(或者,可能地,垂直地安装在底层地板,地下室,或数据中心地板306之下的其它层之下),与传统的数据中心相反,可以利用可占用工作空间304的z或垂直维度。这还可以在交换机330和服务器机架314(以及315和317)之间,交换机330和数据中心300处到外部网络的联接,以及在服务器机架314(以及315和317)之间提供减小的网络电缆332(例如光纤或其它)的长度。

在一些方面,具有与网络层340分离(例如,垂直地)的it设备层344的数据中心300的示例实施方式还可以通过分离网络路由路径(例如,用于电缆332)来增加数据中心设备(例如,服务器机架314,315和317,网络交换机330)的部署速度,以允许更容易的增量网络翻转,停用,和转换。这也可以提高网络电缆332的可达性。it层344和网络层340的这种去耦还可以允许并行地发生单独的构造交易(例如,电气和电缆安装)。

机架组件310包括结构构件(例如,金属或非金属,例如复合材料),该结构构件设置和联接成在机架组件310中形成多个隔间312。在该示例性实施方式中,每个隔间312在机架组件310内限定容积,并且在容积和周边尺寸(例如,10英尺的高度"h",10英尺的宽度"w"和3英尺的深度"d")上可以与机架组件310的层313中的其它隔间312相同或相似。在一些方面,机架组件310中的隔间312的周边尺寸(以及因此由隔间312限定的容积)基于或与服务器机架314(或315或317)的尺寸相关联。例如,在所示的实施方式中,根据双服务器机架314(或315或317)(即,高度为42u的两个服务器机架,高度为18-22u的两个服务器机架,或其它尺寸的服务器机架)的尺寸来确定每个隔间312的尺寸(例如,至少10w和10h)。在一些方面,服务器机架314(或315或317)的高度可以是54u,尽管机架组件110可以操纵机架尺寸的变化。例如,每个机架314(或315或317)可为约50英寸宽。

此外,在示例实施方式中可以使用机架314(或315或317)的不同组合。例如,在机架组件310内可以使用四个机架314(或315或317),每个机架的宽度为24英寸。机架314(或315或317)的深度也可以变化。例如,服务器机架314(或315或317)的正面可以与组件310的正面齐平,而机架314(或315或317)的背面可以延伸超过组件310的背面各种深度。

如图3a所示,可设置隔间312的组以形成列309(例如,三个堆叠隔间312的垂直组)。在该示例中,隔间312可以进一步分组为隔间312的集群311a-311d,其包括隔间312的多维(例如,垂直和水平)分组。在该示例实施方式中,集群311a-311d被示为总共9个隔间312的分组(例如,隔间312的三个列309乘隔间312的三个层313)。在一些方面,隔间312的列309或集群311可以是电源,冷却液或网络共享架构的一部分。例如,在一些方面中,单独的电源导体可以向服务器机架314(或315或317)和冷却单元316提供电源,所述服务器机架314(或315或317)和冷却单元316位于隔间312的特定的列309或集群311中,例如,以确保一个电源导体的故障仅影响该特定列309或集群311中的机架314(或315或317)和/或冷却单元316。同样,在一些方面中,单独的冷却液管道可向冷却单元316提供冷却液,所述冷却单元316位于例如隔间312的单独的列309或集群311中,以确保一个冷却液管道的故障仅影响特定列309或集群311中的冷却单元316。此外,在一些方面中,单独的网络连接器可向位于隔间312的单独列309或集群311中的服务器机架314(或315或317)提供数据通信,例如,以确保一个网络连接器的故障仅影响该特定列309或集群311中的机架314(或315或317)。

如图3a所示,服务器机架314(或315或317)支撑电子设备,诸如处理器,存储器模块,网络开关,电池模块和其它服务器机架计算组件,这两者都是通过为要放置的设备提供结构来实施方式的,并且通过从主电源(例如,通过逆变器,变压器或两者皆有)向设备提供电源来实现的。通常,每个示出的服务器机架314(或315或317)可以是数据中心建筑物302内的多个服务器机架之一,其可以包括包含各种机架安装的计算机系统的服务器群或协同定位设施。每个服务器机架314(或315或317)可以定义在服务器机架314(或315或317)内以有序和重复的方式排列的多个槽,并且每个槽是机架中的一个空间,相应的服务器机架子组件318可以被放置和移除到其中。例如,服务器机架子组件318可以支撑在从机架314(或315或317)的相对侧突出的轨道上,并且可以限定槽的位置。此外,尽管示出了安装在机架314(或315或317)内的多个服务器机架子组件318,但是可能只有一个服务器机架子组件。

如图3a所示,槽和服务器机架子组件314可以以所示的水平设置(相对于重力)定向。或者,槽和服务器机架子组件318可以垂直定向(相对于重力)。在槽水平定向的情况下,它们可以垂直的堆叠在支架314(或315或317)中,并且在槽垂直定向的情况下,它们可以水平的堆叠在支架314(或315或317)中。

服务器机架314(或315或317)作为例如较大数据中心的一部分,可以提供数据处理和存储容量。在操作中,数据中心可以联接到网络,并且可以接收和响应来自网络的对检索,处理和/或存储数据的各种请求。例如,在操作中,服务器机架314(或315或317)通常通过网络与用户接口进行信息通信,所述用户接口由请求由运行在数据中心中的计算机上的应用程序提供的服务的用户的web浏览器应用程序生成。例如,服务器机架314(或315或317)可以提供或帮助提供正在使用web浏览器访问因特网或万维网上的web站点的用户。

服务器机架子组件318可以是可以安装在服务器机架314(或315或317)中的多种结构中的一种。例如,在一些实施方式中,服务器机架子组件318可以是可滑动地插入到服务器机架314(或315或317)中的"托盘"或托盘组件。术语"托盘"不限于任何特定的设置,而是应用到主板或其它相对平坦的结构,该主板或其它相对平坦的结构附属于主板,用于将主板支撑在机架结构中的适当位置。在一些实施方式中,服务器机架子组件318可以是服务器机架或服务器容器(例如,服务器盒)。在一些实施方式中,服务器机架子组件318可以是硬盘驱动器机架。

每个服务器机架子组件318可以包括机架或罩,支撑在机架上的印刷电路板(例如母板),以及安装在印刷电路板上的一个或多个电子设备320(例如处理器或存储器)。电子设备320可以包括例如处理器,存储器,硬盘驱动器,网络交换机或其它it组件。诸如冷却设备,风扇,不间断电源(ups)(例如,电池模块),电源转换设备(例如,从dc到dc,从dc到ac,从ac到dc)之类的其它设备可以安装到服务器机架子组件318(或以其它方式安装到机架314(或315或317))。

如图所示,服务器机架314,服务器机架315和服务器机架317可以是物理上相似或相同的(例如,相似或相同的高度,宽度,深度,重量),但是可以提供不同的计算能力,从而提供不同的热量输出。例如,服务器机架314可以是15kw机架,其中的电子设备320每个产生大约15kw的热量。服务器机架315可以是30kw机架,其中的电子设备320每个产生大约30kw的热量。服务器机架317可以是100kw机架,其中的电子设备320每个产生大约100kw的热量。因此,在一些方面,在特定的层313a-313c,特定的列309,或隔间312的特定的集群311a-311d内的特定的机架(例如,服务器机架314,315,和/或317)的数量和计算能力可以指定位于特定的层313a-313c,特定的列309,或隔间312的特定的集群311a-311d内的冷却单元316的数量。例如,相对于任何特定层,列或集群内的服务器机架314,服务器机架317的数量越多,则可以指定(例如,由于机架内的电子设备320所产生的热量的冷却要求)特定层,列或集群内的冷却单元316的数量越多。相反地,相对于任何特定层,列或集群内的服务器机架317,服务器机架314的数量越多,则可以指定(例如,由于对机架内的电子设备320所产生的热量的冷却要求)特定层,列或集群内的冷却单元316的数量越少。

在一些方面中,可在数据中心系统300的操作寿命期间重新配置每一特定层,列或集群(或帧组合件310的其它子单元)。例如,重新配置可以包括将特定服务器机架314(或315或317)从特定隔间312移动到其它隔间312。在这种重新配置中,多个冷却单元316可以不改变,但是这种冷却单元312也可以从特定的隔间312移动到其它的隔间312(例如,考虑热源从一个位置到另一个位置的移动)。重新配置还可以包括用特定隔间312内的较高电源服务器机架315或317替换服务器机架314。在这种重新配置中,在特定层,列或集群内冷却单元316的数量可以增加(例如,考虑由较高电源机架315或317产生的附加热量)。重新配置还可以包括用特定隔间312内的较低电源服务器机架315或314替换服务器机架317。在这种重新配置中,在特定层,列或集群内冷却单元316的数量可以减少(例如,考虑到由较低电源机架315或314产生的较少的热量)。重新配置还可以包括从特定的隔间312移除服务器机架314(或315或317)。在这种重新配置中,在特定层,列或集群内冷却单元316的数量可以减少(例如,考虑到产生的热量较少)。在这种重新配置中,例如,当特定的隔间312不包括任何服务器机架314(或315或317)或冷却单元316时,可以在隔间312的宽度和高度上安装空白板(例如,金属板或其它),以防止气流循环通过空的隔间312。

尽管图3a示出了在机架组件310的单个行308内的集群311a-311d,但是出于说明的目的,每个集群311可以表示在数据中心系统300的特定操作时间处的特定配置。例如,集群311a可以表示在系统300的初始操作时间的配置,在集群311a的总共九个隔间312内仅有四个服务器机架314和一个冷却单元316。在初始操作时间,可能只需要单个冷却单元316,即由四个服务器机架314产生的热量。空的隔间312可以包括如前所述的空的板。

集群311b可以表示在系统300的稍后操作时间的配置,在集群311b的9个总隔间312内具有8个服务器机架314和一个冷却单元316。在稍后的操作时间,仍然只需要单个冷却单元316,去除由八个服务器机架314产生的热量。在这种结构中,没有隔间312是空的。

集群311c可以表示在系统300的另一个稍后操作时间的配置,在集群311c的9个总隔间312内具有7个服务器机架315和两个冷却单元316。在该稍后的操作时间,可能需要两个单个的冷却单元316,去除由七个服务器机架315产生的热量,如上所述,服务器机架315可能具有更多的计算能力,并因此产生比服务器机架314更多的热量,并因此需要额外的冷却能力(通过额外的冷却单元316),以去除所产生的热量。

集群311d可以表示在系统300的另一个稍后操作时间的配置,在集群311d的9个总隔间312内具有6个服务器机架317和3个冷却单元316。在该稍后的操作时间,可能需要三个单个的冷却单元316,去除由六个服务器机架317产生的热量,如上所述,其可能具有更多的计算能力,并因此产生比服务器机架314和317更多的热量,并因此需要额外的冷却能力(通过额外的冷却单元316)来去除所产生的热量。

具体参照图3a,冷却单元316邻近于隔间312中的服务器机架314(或315或317)。在一些方面,每个冷却单元316可以包括与服务器机架314(或315或317)的形状因数(例如,诸如宽度和高度的尺寸)相似或相同的形状因数(例如,诸如宽度和高度的尺寸)。在一些方面,虽然冷却单元316的宽度和高度分别与服务器机架314(或315或317)的宽度和高度相同或相似,但是冷却单元的深度(例如,如图3b所示)可以不同于(例如,大于)服务器机架314(或315或317)的深度。因此,在一些方面,每个冷却单元316可以位于任何一个隔间312中,并且每个服务器机架314(或315或317)可以位于任何一个隔间312中,从而使得冷却单元316和服务器机架314(或315或317)在机架组件310内可以互换。

在一些方面,冷却单元316可以流体联接到冷却液源,例如冷却器设备、一个或多个蒸发冷却单元(例如,冷却塔)、一个或多个冷凝单元(例如,在直接膨胀冷却的情况下)、冷却液的自然源(例如,湖泊、海洋、河流或其它自然水体),或其组合。在一些方面,冷却单元316可以是独立的基于制冷剂的(dx)冷却单元,其与位于数据中心建筑物302外部的一个或多个冷凝单元流体联接(例如,通常称为"crac"单元)。

如图3b中更详细地所示,在服务器机架框架组件310的相邻行308之间限定了暖空气通道318,其中服务器机架框架组件310的开口后侧324面向暖空气通道318。尽管在图3b中仅示出了两个行308和一个暖空气通道,但是数据中心建筑物302可以容纳多个行308,其中暖空气通道318被限定在服务器机架组件310的行的对308之间。在该示例性实施方式中,机架组件310的开口后侧324允许在面对暖空气通道318和暖空气通道318本身的服务器机架314(或315或317)(也是开口的)的后侧之间具有最小的或没有压力梯度的气流。类似地,在该示例中,服务器机架框架组件310具有面对冷空气通道320的开口前侧322。机架组件310的开口前侧322允许在面对冷空气通道320和冷空气通道320本身的服务器机架314(或315或317)(它们也是开口的)的前侧之间具有最小的或没有压力梯度的气流。因此,在一些方面,服务器机架314(或315或317)的正面和背面处的空气压力分别对通道320和318开放,该空气压力基本上等于或等于通道320和318内的空气压力。

在操作中,冷却单元316使冷却气流328循环通过服务器机架314(或315或317)的前侧322(例如,其对人工可占用的工作空间304开放)。冷却气流328从机架314(或315或317)中的电子装置320接收热量,并将气流328加热到进入暖空气通道318的加热气流326。被加热的气流326被抽回到冷却单元316中(例如,通过单元316中的风扇),并通过一个或多个冷却盘管被冷却(例如,通过被冷却的液体,冷凝器水,制冷剂或电动冷却器如珀尔帖冷却器的流动)。冷却气流328循环(例如,通过风扇)回到邻近服务器机架314(或315或317)和服务器机架框架组件310的前侧322的人工可占用的工作空间304中。

图4a-4b分别是例如用于数据中心300的数据中心系统的示例实施方式的侧视图和后视图,该数据中心系统包括一个或多个自动维修机,诸如所示的自动维修机400和450。通常,可对自动维修机400和450中的每一个进行操作,控制,编程或预编程以执行与it设备(例如服务器机架子组件318或电子设备320或网络设备,例如网络交换机330)的部署,服务或替换有关的一个或多个任务。尽管在数据中心300的环境中示出了自动维修机400和450,但是根据本公开的这种机400和450也可以用于例如数据中心100,数据中心200或根据本公开的另一个数据中心(例如,具有it设备和网络设备的分层堆叠结构的数据中心)。

所示示例包括数据中心300内的自动维修机400和自动维修机450。通常,自动维修机400代表人工操作的(例如,车载的)自动维修机(例如,升降车,叉车或其它),并且包括安装在辊轴420(例如,车轮,滑块,轨道车轮)上的马达415(例如,电动的,丙烷,汽油或其它)。自动维修机400还包括支撑篮410,在该支撑篮中,例如在操作自动维修机400的同时,操作员可以骑在该支撑篮中。桅杆405安装在马达415上,并为篮410提供高度调节机构(其可沿桅杆405上下垂直移动,以调节篮410相对于数据中心底板306的高度)。尽管辊轴420被示出为接触数据中心底板306,但是在可选实施例中,辊轴420可以接合附接到数据中心底板306(或形成在数据中心底板306中)的一个或多个轨道(或槽)。在一些方面,轨道(此处未示出)可以设置成沿着数据中心300中的一行或多行层344和340的一侧或两侧(前侧和/或后侧)延伸。

通常,自动化维修机450代表人或计算机控制的(例如,无人车载)自动化维修机,并且包括安装在辊轴470(例如,轮,滑块,轨道轮)上的马达465(例如,电,丙烷,汽油等)。自动维修机450还包括桅杆455,桅杆455安装到马达465并提供用于可延伸的端部效应460(例如,爪,钳,叉,磁化端等)的高度调节机构,该端部效应460可垂直地上下移动桅杆455以调节端部效应460相对于数据中心底板306的高度。尽管辊轴470被示出为接触数据中心底板306,但是在替换实施例中,辊轴470可以接合附接到数据中心底板306(或形成在数据中心底板306中)的一个或多个轨道(或槽)。在一些方面,轨道(此处未示出)可以设置成沿着数据中心300中的一行或多行层344和340的一侧或两侧(前侧和/或后侧)延伸。

在一些方面,自动维修机400和450中的一个或两个可以至少部分地由控制系统402通过一个或多个无线(或有线)信号404来控制。在一些方面,控制系统402可以是基于微处理器的控制系统,例如建筑物自动化系统等。在任何情况下,无论单独由操作员控制,例如用于自动维修机400,还是由控制系统402(其可以在自动维修机400或450上)控制,例如用于自动维修机450,自动维修机400和450中的每一个都可以执行一个或多个以下操作。

例如,自动维修机400和450可以在it层344或网络层340中移动通过邻近机架组件310的任何隔间312的数据中心300。自动维修机400和450的移动可以在机架组件310的行(以及层344和340)之间,或者在数据中心300的可人工占用的工作空间内。在一些方面,基于服务器机架子组件318,电子设备320或网络交换机330中的一个或多个的故障或需要替换的指示,自动维修机400和450可以穿过邻近机架组件310的任何隔间312的数据中心300移动。在一些方面,基于服务器机架子组件318,电子设备320或网络交换机330中的一个或多个的预定周期维护,自动维修机400和450可以穿过邻近机架组件310的任何隔间312的数据中心300移动。

一旦自动维修机400和450被移动到数据中心300中的特定位置(例如,邻近机架组件310的特定隔间312),可控制或操作自动维修机400和450以执行部署,服务或替换功能等。例如,如果诸如服务器机架子组件318,电子设备320或网络开关330之类的特定组件需要被部署,服务或替换,则该组件的数据中心300内的位置(三维位置,包括距数据中心楼层306的高度)可以被确定(例如,通过控制系统402,操作员在自动维修机400或450之一上或控制自动维修机400或450之一或其他方式)。例如,控制系统402可以确定数据中心建筑物302的可人工占用的工作空间304中的每个组件的特定位置(例如,在三维空间中)(例如,gps接收机位于每个服务器机架子组件318或服务器机架314处或附近,每个服务器机架子组件318或服务器机架314到其相关联的位置的预定映射,或其他信息)。

例如,如果所确定的特定部件的三维位置(例如,将被部署,维修,更换等)高于(例如,沿z或高度,方向)可由站在数据中心地板306上的人达到的位置,则可操作或移动自动维修机400和450以将特定部件升高到适当的高度。例如,可调节自动维修机400的支撑篮410(例如,在桅杆405上垂直地),以将篮410内的操作员升高到数据中心地板306上方的特定高度,从而例如部署,服务或替换该特定部件。可以调整(例如,在桅杆455上垂直地和/或从桅杆455水平地)自动维修机450的端部效应460(其可以保持或以其它方式联接到特定部件),以将由端部效应460支撑或保持的特定部件升高到数据中心地板306上方的特定高度,以例如部署,服务或替换特定部件。

其它操作可以由自动维修机400和450执行。例如,自动维修机400和450也可用于部署非it设备,例如在区域中或在重新配置期间可能需要的空气挡板或搁板。机400和450还可以部署电源转换和电池。例如,自动化机400和450还可以插入和加电机架,以及移动和重新配置机架(例如,服务器机架)。

图5a-5c是数据中心机架系统500的示例性实施方式的示意图,其可以支撑例如服务器托盘,刀片服务器,存储器设备,处理器,网络交换机和设备,以及通常与数据中心相关联的其它it设备。在一些方面,数据中心机架系统500包括与服务器机架部分一体形成的托盘部分。在一些实施方式中,服务器机架214,314,315或317中的任何一个或可在数据中心(或数据中心系统)100,200或300中的任何一个内部署的其它服务器机架可以是如示例性图示中所示的数据中心机架系统500。

图5a示出了数据中心机架系统500的示例实施方式的等角视图;图5b示出了数据中心机架系统500的示例实施方式的前视图;图5c示出了数据中心机架系统500的示例实施方式的侧视图;图5d示出了数据中心机架系统500的另一示例实施方式的底部的侧视图。如图所示,数据中心服务器托盘524的示例实施方式被安装在数据中心机架系统500的容积内。服务器托盘524包括并支撑(例如,与网络物理地,电气地)一个或多个发热电子设备526,例如服务器及其组件:处理器,存储器,开关,电源,电池,ups,逆变器,变压器和其它组件。尽管仅示出了单个服务器托盘524,但是包括足够填充数据中心机架系统500的容积的多个服务器托盘524通常安装在系统500内,用于在数据中心中部署。

转到图5a-5c,数据中心机架系统500包括联接到侧板504(在右侧,面向系统500的开放正面)和506(在左侧,面向开放正面)的顶板502。机架底部508的底板514也联接到侧板504和506。在本公开中,"板"可以是由金属或其它材料形成或制成的实心(例如,非穿孔的)和基本上(例如,在毫米内)为平面的构件。在一些方面,板可以包括一些穿孔,例如其尺寸允许冷却气流循环到限定在侧板504和506之间(水平地)以及限定在底板514和顶板502之间(垂直地)的机架系统500的容积中。在一些方面,一个或多个板中的任何穿孔的尺寸可以被设计成防止来自数据中心机架系统500外部环境的电干扰或蜂窝干扰(例如,尺寸被设计成限制波长干扰)。此外,在一些方面中,板可包括折断或形成的角度以增加板的强度。

在一些方面中,作为数据中心机架系统500的一部分的板可通过机械固定件(例如螺钉,铆钉,螺栓)在邻接边缘处联接在一起,或替代地可通过互锁折叠机械地联接在一起。在一些方面中,作为数据中心机架系统500的一部分的板可一体地形成,例如在边缘处焊接或钎焊在一起,或通过粘合剂联接。在其它方面,板可以一体地形成,因为单个板构件可以形成顶板502,侧板504和506以及底板514中的两个或更多个。例如,可以将平面构件放置在机械断口上以在构件中产生成角度(例如,90度)的转弯。因此,例如,在示例性实施例中,顶部,侧部和底部板(502,504,506和514)可以由单个板构件形成,其中单个焊接,钎焊或粘合(或机械固定件)用于联接板的两个端部边缘。

尽管在图中未示出,但是一个或多个结构部件可以是包括板502,504,506和514的数据中心机架系统500的壳体的一部分。例如,在一些方面,一个或多个垂直,水平或垂直横向构件可附接到板502,504,506和514中的一个或多个。在一些方面,结构件可以包括垂直结构件(例如,i或c通道),其沿着侧板504和506的垂直边缘定位并且在底板514和顶板502之间延伸。因此,在一些方面中,板502,504,506和514可联接到(例如,焊接,铜焊或以其它方式附接到)结构件以形成数据中心机架系统500的壳体。

如图5a-5b所示,机架底部508包括在底板514下方延伸的块510,并且在该示例中,从底板514的前边缘延伸到底板514的后边缘。在图5a的等角视图中,底部板514的前边缘指向页面外(并且也在图5b中示出),而底部板514的后边缘指向页面里(并且在图5b中不可见)。如图5a所示,数据中心机架系统500包括"打开"机架,其中正面(例如,邻近侧板504和506的正面边缘的垂直平面开口,顶板502和底板514)以及背面(例如,邻近侧板504和506的背面边缘的垂直平面开口,顶板502,以及底板514)对诸如数据中心建筑物的人工可占用的工作空间或容积是打开的。

如图5a-5b所示,块510位于底板514下方以限定升降槽516,升降槽516由相邻块510和底板514的底面限定在侧面上的开口和顶部。在一些方面,如图5a-5b的示例所示,有三个块510,它们形成两对块510,每对块516限定特定的升降槽516。因此,在示例性实施方式中,存在两个从数据中心机架系统500的正面延伸到数据中心机架系统500的背面并且在底板514下方的升降槽516。在一些方面中,升降槽516的宽度w1的尺寸(例如,通过块510的定位)可被设计成接纳升降机(例如,叉车,手推车或其它升降机)的升降构件(例如,叉车)。在一些方面中,块510的位置可以是可调节的(例如,沿着与数据中心机架系统500的敞开的前表面和后表面横向的底板514的宽度可滑动地),以改变一个或多个升降槽516的宽度w1。

如该示例性实施方式所示,纵桁板513定位并联接到机架底部508的底侧。例如,如图所示,纵桁板513可联接到块510的底面并延伸机架系统500(例如底板514的宽度和长度)的宽度和长度,从而将块510"夹在"底板514和纵桁板513之间。在一些方面,纵桁板513可以防止或帮助防止数据中心机架系统500在数据中心机架系统500的部署(或其它移动)期间从升降机的一个或多个升降构件掉落或以其它不希望的方式移动。

这些图中所示的数据中心机架系统500的示例性实施方式还包括抗震限制器530,在该示例中,抗震限制器530联接到壳体的侧板504和506。在一些方面,当安装在数据中心内时,抗震限制器530可以为数据中心机架系统500提供机械隔离(例如,弹簧隔离)。此外,在一些方面,块510可由一种或多种隔离材料(例如,弹簧材料,可压缩材料)制成,并根据需要设计成用于不同的载荷(例如,抗震或其它)。因此,块510连同限制器530可以在部署,安装和/或操作期间提供抗震隔离或力隔离。

如图5a-5c进一步所示,数据中心机架系统500的该示例性实施方式包括位于例如数据中心机架系统500的机架底部508中的一个或多个联接。在该示例中,冷却流体入口518和冷却流体出口520位于块510中的一个中。冷却流体入口518的尺寸设置成可接收源源不断的冷却流体(例如,诸如水或制冷剂的液体,或诸如空气的气体),以冷却安装在数据中心机架系统500中的服务器托盘524。例如,冷却流体(作为气体)可以通过板502,504,506或514中的出口(未示出)或壳体的其它结构分布。另外的循环部件,例如风扇,风门或其它空气循环设备,也可以包括在数据中心机架系统500的结构内。此外,对于液体冷却源,数据中心机架系统500还可以包括一个或多个冷却盘管,冷板,热虹吸管或其它液体冷却装置。

冷却流体出口520的尺寸可以设计成可将用过的冷却流体(例如,温热的液体或空气)输送回冷却流体源。在一些方面,入口518或出口520中的一个或两个可以是快速联接的,盲配合的流体联接,其在数据中心中(例如,在用于多个数据中心机架系统500的支撑结构中)安装数据中心机架系统500时无需人工或劳力就可以讲流体联接到冷却流体源导管。

如图5a-5c所示,机架底部508中的另一示例联接是电源/网络连接522。如图所示,电源/网络连接522被定位成接收来自外部电源和通信的电源输入和网络接口输入。在一些方面中,电源和网络连通性从电源/网络连接522通过通用轨道528安装在数据中心机架系统500内,该通用轨道528在数据中心机架系统500的容积内延伸,例如如图所示从底部板514垂直地延伸到顶部板502。通用轨道528可以包括多个通用联接544(用于电源和网络连接),服务器托盘524可以联接到通用联接544以接收电源和网络通信。在一些方面,联接522的网络连接本质上可以是铜(电)或光纤(光)。此外,联接522的电源联接可以接收各种电压的直流电或交流电。

尽管在该示例中示出位于机架底部508的一侧并从该侧横向定向,但是联接件518,520和522也可以从机架底部508向下定向而不是该侧。以这种方式,当数据中心机架系统500降低或以其它方式移动到部署位置时,联接518,520和522与外部联接(例如,冷却流体源,电源,网络)配合。在一些方面,联接518,520和522可以嵌入以用于保护(例如,在系统500的运输和部署期间),从而需要另一步骤来启动联接。

转到图5d,该图示出了数据中心机架系统500的另一示例实施方式的底部。在该示例性实施方式中,在机架底部508内沿两个方向限定升降槽;两者都平行于从数据中心机架系统500的正面延伸到背面的轴(例如,平行于长度l,如图5c所示),并且都与该轴正交。因此,如图所示,在该实施方式中的块550的形状比矩形长方体的形状更多(如图5a-5b所示)。如图5d所示,块550除了限定平行于轴线延伸的升降槽516之外,还限定在底板514下方延伸并垂直于轴线的升降槽552。升降槽552的宽度w2的尺寸也可适于容纳升降机(例如,叉车或手推车或其它升降机)的升降构件(例如,叉车)。在一些方面,块550的位置可以是可调节的(例如,沿着与数据中心机架系统500的敞开的前表面和后表面平行的底板514的长度可滑动地),以改变一个或多个升降槽552的宽度w2。

在涉及数据中心机架系统500的示例操作中,可以将一个或多个服务器托盘524安装到数据中心机架系统500中。在一些方面,服务器托盘524可以填充数据中心机架系统500,使得数据中心机架系统500的容积被完全填充。在一些方面,一旦服务器托盘524被安装到数据中心机架系统500中,每个服务器托盘524可以被联接到特定的通用联接544。因此,在将数据中心机架系统500部署到数据中心之前,服务器托盘524可能已经被联接以接收电源和网络通信。

接下来,定位升降机以升降和移动所装载的数据中心机架系统500。在一些方面,升降机可以是叉车或手推车。在一些方面,升降机可以是自动维修机400或450。通常,升降机能够升降和移动装载的数据中心机架系统500,以便在数据中心中部署,例如在基础或底层之下或在基础或底层之上的机架支撑系统中部署。例如,在一些方面,升降机能够将装载的数据中心机架系统500升降到大于数据中心机架系统500本身的高度的高度,以便将其放置在多层机架支撑结构的中间层或顶层中,如图1,2a或3a所示。

升降机调节一个或多个升降构件(例如叉)以进入一个或多个升降槽516或552。然后,升降部件可以由升降机调节,以升高和接触数据中心机架系统500的机架底部508,从而将装载的数据中心机架系统500从地面升降。

然后,数据中心机架系统500可以由升降机移动和升降,以便在数据中心中部署。例如,数据中心机架系统500可以由升降机放置到图2a-2b或3a-3c所示的机架支撑结构之一中。在这些示例中,机架支撑结构限定it层(例如,层211和313)和网络层(例如,层215和340)。根据加载的数据中心机架系统500的有效载荷(例如,it或网络),升降机可以在适当的层中部署数据中心机架系统500。

在一些方面,将数据中心机架系统500部署到机架支撑结构中还可以将冷却流体联接518和520分别联接到冷却流体源(例如液体或空气)的供应和返回。例如,在将数据中心机架系统500部署到支撑结构中时,作为快速联接,盲配合联接的联接518和510可以自动地联接到冷却流体源的供应和返回联接。

在一些方面,将数据中心机架系统500部署到机架支撑结构中还可以将电源/网络连接522联接到已经安装在机架支撑结构中的电源和网络通信源。因此,在将数据中心机架系统500部署到机架支撑结构中时,服务器托盘524可以例如通过联接522,通用轨道528和通用联接544自动联接到电源和数据中心网络。

图6是根据本公开的用于自动维修机的示例控制器600(或控制系统)的示意图。例如,控制器600可以包括图4a-4b中所示的控制系统402,或者是图4a-4b中所示的控制系统402的一部分。控制器600旨在包括各种形式的数字计算机,例如印刷电路板(pcb),处理器,数字电路,或者作为车辆的一部分的其它形式。此外,该系统可以包括便携式存储介质,例如通用串行总线(usb)闪存驱动器。例如,usb闪速驱动器可以存储操作系统和其它应用。usb闪速驱动器可包括输入/输出组件,例如可插入到另一计算装置的usb端口中的无线发射器或usb联接器。

控制器600包括处理器610,存储器620,存储设备630和输入/输出设备640。使用系统总线650将组件610,620,630和640中的每一者互连。处理器610能够处理在控制器600内执行的指令。可以使用多种体系结构中的任何一种来设计处理器。例如,处理器610可以是cisc(复杂指令集计算机)处理器,risc(精简指令集计算机)处理器或misc(最小指令集计算机)处理器。

在一个实施方式中,处理器610是单线程处理器。在另一实施方式中,处理器610是多线程处理器。处理器610能够处理存储在存储器620或存储设备630中的指令,以便在输入/输出设备640上显示用户界面的图形信息。

存储器620在控制器600内存储信息。在一个实施方式中,存储器620是计算机可读介质。在一个实施方式中,存储器620是易失性存储器单元。在另一实施方式中,存储器620是非易失性存储器单元。

存储设备630能够为控制器600提供大容量存储。在一个实施方式中,存储设备630是计算机可读介质。在各种不同的实施方式中,存储设备630可以是软盘设备,硬盘设备,光盘设备或磁带设备。

输入/输出设备640为控制器600提供输入/输出操作。在一个实施方式中,输入/输出设备640包括键盘和/或定点设备。在另一实施方式中,输入/输出设备640包括用于显示图形用户界面的显示单元。

所描述的特征可以在数字电子电路中实现,或者在计算机硬件,固件,软件中实现,或者在它们的组合中实现。该装置可以在计算机程序产品中实现,该计算机程序产品有形地包含在信息载体中,例如,在机可读存储设备中,用于由可编程处理器执行;并且方法步骤可以由可编程处理器执行,该可编程处理器执行指令程序,以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行所述实施方式的功能。所描述的特征可以有利地在可在可编程系统上执行的一个或多个计算机程序中实现,所述可编程系统包括至少一个可编程处理器,所述可编程处理器被联接以从数据存储系统,至少一个输入设备和至少一个输出设备接收数据和指令,以及向数据存储系统,至少一个输入设备和至少一个输出设备发送数据和指令。计算机程序是可以在计算机中直接或间接使用以执行特定活动或产生特定结果的一组指令。计算机程序可以以任何形式的编程语言来编写,包括编译语言或解释语言,并且它可以以任何形式来部署,包括作为独立程序或作为模块,组件,子例程,或适于在计算环境中使用的其它单元。

作为示例,用于执行指令程序的合适处理器包括通用和专用微处理器,以及任何类型计算机的唯一处理器或多个处理器之一。通常,处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器。通常,计算机还将包括一个或多个用于存储数据文件的大容量存储设备,或者可操作地联接到一个或多个用于存储数据文件的大容量存储设备;这种设备包括磁盘,例如内部硬盘和可移动磁盘;磁光盘;和光盘。适于有形地体现计算机程序指令和数据的存储设备包括所有形式的非易失性存储器,例如包括半导体存储设备,例如eprom,eeprom和闪存设备;磁盘,例如内部硬盘和可移动磁盘;磁光盘;cd-rom和dvd-rom盘。处理器和存储器可由asic(专用集成电路)补充或并入asic中。

为了提供与用户的交互,可以在计算机上实现所述特征,所述计算机具有用于向用户显示信息的显示设备,例如crt(阴极射线管)或lcd(液晶显示器)监视器,以及键盘和指示设备,例如鼠标或轨迹球,用户可以通过所述指示设备向计算机提供输入。另外,这种活动可以通过触摸屏平板显示器和其它适当的机制来实现。

所述特征可以在控制系统中实现,所述控制系统包括后端组件,例如数据服务器,或者包括中间件组件,例如应用服务器或因特网服务器,或者包括前端组件,例如具有图形用户界面或因特网浏览器的客户端计算机,或者它们的任意组合。系统的组件可以通过任何形式或介质的数字数据通信(例如通信网络)来联接。通信网络的示例包括局域网("lan"),广域网("wan"),对等网络(具有自组织或静态成员),网格计算基础设施和因特网。

虽然本说明书包含许多特定的实施方式细节,但这些不应被解释为对任何发明的范围或所要求保护的范围的限制,而是被解释为对特定发明的特定实施方式的特定特征的描述。本说明书中在单独实施方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方式中组合地实现。相反,在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施方式中单独实现或者在任何适当的子组合中实现。此外,尽管上面可以将特征描述为在某些组合中起作用,并且甚至最初如此要求保护,但是在一些情况下,可以从组合中去除要求保护的组合中的一个或多个特征,并且要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变体。

类似地,虽然在附图中以特定顺序描述了操作,但这不应被理解为要求以所示的特定顺序或以顺序的顺序执行这些操作,或者要求执行所有示出的操作以获得期望的结果。在某些情况下,多任务和并行处理可能是有利的。此外,上述实施方式中的各种系统组件的分离不应被理解为在所有实施方式中需要这种分离,并且应当理解,所描述的程序组件和系统通常可以被集成在单个软件产品中或者被封装到多个软件产品中。

已经描述了多种实施方式。然而,应当理解,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,可以进行各种修改。例如,在此描述的示例操作,方法或过程可以包括比所描述的更多的步骤或更少的步骤。此外,这种示例操作,方法或过程中的步骤可以在与附图中所描述或示出的顺序不同的顺序中执行。因此,其它实施方式也在所附权利要求的范围内。

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