一种基于多次反射的无线数据中心机架布置结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于移动互联网传输控制技术领域，特别涉及一种基于多次反射的无线数 据中心机架布置结构。
【背景技术】
[0002] 随着信息技术的蓬勃发展，以云计算为代表的先进计算方式成为当代信息领域新 的研究热点，大量的应用服务借助于云平台的优势，取得了快速发展，这些应用涵盖军事、 经济、医疗、交通等重要领域，深刻地影响着社会的安定和人们的生活。数据中心（Data Center)作为云计算技术的基础设施架构，受到越来越多的关注。
[0003] 为了克服有线数据中心高能耗、不易于扩展、部署难度大等缺点，无线数据中心成 为近年来数据中心研究领域的一个热门话题。将无线技术应用到数据中心当中，可以有效 缓解数据中心的能耗高、扩展性差和部署难等问题。60GHZ短距离无线通信技术作为一种无 线传输技术，具有（1)可利用的频谱范围宽，信息容量大。（2)易实现窄波束和高增益的天 线，分辨率高，抗干扰性好。（3)穿透等离子体的能力强。（4)多普勒频移大，测速灵敏度高 等特点，可以解决数据中心网络面临的数据传输速率要求越来越高的情况。
[0004] 尽管60GHz具有传输速率高、抗干扰性强、安全性高、方向性强、允许的发射功率 高等特点，但该技术不适用于长距离通信，且容易被传播路径上的障碍物阻碍传播。
[0005] 为了将该技术运用于无线数据中心网络，希望寻求一种全新的服务器机架布局方 式，使得60GHz无线通讯技术得以成功运用于数据中心网络。
【发明内容】
[0006] 为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于多次反射的无线 数据中心机架布置结构，通过对数据中心中服务器机架合理布置，解决了 60GHz无线通讯 技术面临的传输距离短、容易被障碍物阻碍传输等问题，同时充分利用服务器和交换机的 端口数量，实现富连接、可扩展的数据中心网络。
[0007] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
[0008] -种基于多次反射的无线数据中心机架布置结构，其特征在于，在数据中心选择 场地后，各服务器机架1按照如下规则布置：
[0009] 各服务器机架1分别位于若干同心的正多边形的各个顶点位置，各个正多边形的 各条边的位置设置双面反射板2,各服务器机架1上设置有无线装备4,自外向内对数据中 心进行行列划分，同一行的服务器机架1连接于同一个交换机3,同一列的服务器机架1连 接于同一个交换机3,最终使得同一行或者同一列的服务器机架1通过相应的交换机3进行 互联，同一个正多边形上的服务器机架1借助无线装备4和双面反射板2通过无线连接的 多次反射进行通信。
[0010] 所述正多边形的边长L为2. 5米，如果第i个正多边形的半径为di，则
toon] 所述各正多边形的边数自内向外增加，即，最内层的正多边形的边数最少，最外层 的正多边形的变数最多。
[0012] 所述各正多边形的设置为：第η层正多边形边数为4η。
[0013] 所述无线装备4为60GHz无线信号发射器和接收器。
[0014] 所述行列划分规则为：自外向内，每列或者每行上分配的服务器机架1的数量递 增。
[0015] 所述服务器机架1布置至相应位置之前，将若干台配置完成的服务器放入机架， 并和机架交换机建立连接，保证机架内部的服务器之间的正常通信。
[0016] 所述各正多边形有3个，最内层为正四边形，其次为正八边形，最外层为正十二边 形，将数据中心划分为6行6列，自左向右，列上服务器机架1的数量依次为：2、4、6、6、4、2， 自上向下，行上服务器机架1的数量依次为：2、4、6、6、4、2。
[0017] 借助于正多边形边上放置的反射板，任意一个60GHz无线信号发射器或接收 器可以和同正多边形或者相邻正多边形的发射器或接收器通过若干次反射进行单跳 (Single-hop)通信。
[0018] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0019] 与现有技术相比，该技术利用无线信号的反射原理，借助多次反射，实现60GHz无 线信号的远距离和非直线传输，对于降低数据中心成本，提升数据中心性能具有关键且深 远的意义。
【附图说明】
[0020] 图1是本发明服务器机架布置方法的逻辑图。
[0021] 图2是本发明服务器机架布置方法的物理图。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
[0023] 本发明数据中心服务器机架布局方式基于反射原理，划定若干同心的正多边形， 正多边形边上摆放双面反射板2,顶点摆放服务器机架1，将无线装备4即60GHz信号发射 器和接收器置于机架顶端（Top of Rack，简称ToR)。
[0024] 本发明用于提升数据中心的扩展性，实现富连接和动态调整拓扑的特点，使得更 多的机架可以互相传输数据。根据上述设计，由内向外计数，正多边形的设置规则为：第η 层正多边形边数为4η。
[0025] 图1为本发明的逻辑图，主要包含服务器机架1和双面反射板2的位置摆放。
[0026] 图2为本发明的物理图，其中，正多边形有3个，最内层为正四边形，其次为正八边 形，最外层为正十二边形，将数据中心划分为6行6列，自左向右，列上服务器机架1的数量 依次为：2、4、6、6、4、2,自上向下，行上服务器机架1的数量依次为：2、4、6、6、4、2。
[0027] 包括服务器机架1与交换机3之间的有线连接方式：
[0028] 各个服务器机架1分别位于各正多边形的顶点位置，双面反射板2置于各正多边 形的边上，将无线装备4,即60GHz天线置于服务器机架1的顶端，用于服务器机架1之间的 无线通信。60GHz天线，即60GHz无线信号发射器和接收器，任意一个60GHz无线信号发射 器和接收器可以通过双面反射板2和其同层或者相邻层的发射器和接收器进行通信。
[0029] 布置于正多边形的顶点上的服务器机架1可通过60GHz无线连接，借助双面反射 板2和同正多边形或者相邻正多边形的服务器机架1进行通信，可通过交换机3和其他服 务器机架1进行通信。根据上述通信规则，任意两个节点中间存在多条通信链路。
[0030] 其具体的布置过程如下所示：
[0031] 步骤（1)，根据所建的数据中心规模选择场地。一般来讲，数据中心的选址需要 考虑地理位置、社会及当地的人力条件、当地的水、电、气的配套设施和建设、运营成本等因 素。
[0032] 步骤（2)，结合设计原则，在数据中心选址上规划正多边形摆放图正多边形边长为 3米。
[0033] 步骤（3a)，服务器机架1包含若干台服务器，在安放服务器机架1到指定位置之 前，需要将服务器机架1内的服务器配置完成，服务器和ToR交换机建立连接，保证服务器 机架1内部的服务器之间的正常通信需求。
[0034] 步骤（3b)，配置好服务器机架1之后，在机架顶端安装60GHz无线信号发射器和接 收器。
[0035] 步骤（4)，安装完成60GHz无线信号发射器和接收器之后，和交换机3进行连接，对 其进行配置和调试。
[0036] 步骤（5)，对于配置完成的服务器机架1，按照步骤⑵的规划，将其摆放在相应的 位置，进行联网和通电，开启散热设备，对数据中心进行测试。
[0037] 步骤（6)，服务器机架1安装放置之后，进行数据传输测试、数据中心的散热测试、 供电测试、应急测试等。完成之后，将数据中心投入使用。
【主权项】
1. 一种基于多次反射的无线数据中屯、机架布置结构，其特征在于，在数据中屯、选择场 地后，各服务器机架（1)按照如下规则布置： 各服务器机架（1)分别位于若干同屯、的正多边形的各个顶点位置，各个正多边形的各 条边的位置设置双面反射板（2)，各服务器机架（1)上设置有无线装备（4)，自外向内对数 据中屯、进行行列划分，同一行的服务器机架（1)连接于同一个交换机（3)，同一列的服务器 机架（1)连接于同一个交换机（3)，最终使得同一行或者同一列的服务器机架（1)通过相应 的交换机（3)进行互联，同一个正多边形上的服务器机架（1)借助无线装备（4)和双面反 射板（2)通过无线连接的多次反射进行通信。2. 根据权利要求1所述基于多次反射的无线数据中屯、机架布置结构，其特征在于，所 述正多边形的边长L为2. 5米，如果第i个正多边形的半径为心则3. 根据权利要求1所述基于多次反射的无线数据中屯、机架布置结构，其特征在于，所 述各正多边形的边数自内向外增加，即，最内层的正多边形的边数最少，最外层的正多边形 的变数最多。4. 根据权利要求1所述基于多次反射的无线数据中屯、机架布置结构，其特征在于，所 述各正多边形的设置为：第n层正多边形边数为4n。5. 根据权利要求1所述基于多次反射的无线数据中屯、机架布置结构，其特征在于，所 述无线装备（4)为60GHz无线信号发射器和接收器。6. 根据权利要求1所述基于多次反射的无线数据中屯、机架布置结构，其特征在于，所 述行列划分规则为：自外向内，每列或者每行上分配的服务器机架（1)的数量递增。7. 根据权利要求1所述基于多次反射的无线数据中屯、机架布置结构，其特征在于，所 述服务器机架（1)布置至相应位置之前，将若干台配置完成的服务器放入机架，并和机架 交换机建立连接，保证机架内部的服务器之间的正常通信。8. 根据权利要求1所述基于多次反射的无线数据中屯、机架布置结构，其特征在于，所 述各正多边形有3个，最内层为正四边形，其次为正八边形，最外层为正十二边形，将数据 中屯、划分为6行6列，自左向右，列上服务器机架（1)的数量依次为：2、4、6、6、4、2,自上向 下，行上服务器机架（1)的数量依次为：2、4、6、6、4、2。
【专利摘要】基于多次反射的无线数据中心机架布置方法，在数据中心选择场地之后，服务器机架按照如下规则布置：各个服务器机架摆放在同心正多边形的顶点位置，双面反射板置于同心正多边形边的位置，将60GHz无线信号发射器和接收器置于机架顶端，用于机架之间的无线通信，对数据中心进行行列划分，同行或同列的机架连接到一个交换机上。本发明通过对数据中心机架和60GHz无线设备进行合理摆放和连接，充分利用服务器和交换机端口，增加数据中心可用连接数量，缓解链路拥塞状况和热点问题，提升数据中心整体性能。
【IPC分类】H04W16/18, H04W24/04
【公开号】CN105208567
【申请号】CN201510658017
【发明人】崔勇, 肖诗汉, 朱超
【申请人】清华大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月13日