用于IT硬件机架处的IT硬件节点的自动位置交换设备和方法与流程

本公开涉及一种用于it硬件机架处的it硬件节点的自动位置交换的设备和方法。

背景技术：

1、数据中心是用于容纳计算机系统和相关组件的建筑物或在建筑物内的专用空间。数据中心的运作和维护通常需要人工干预。特别是，储存于it硬件机架中的it硬件节点的运作和维护通常涉及了一般由人工干预执行的任务。

2、数据的大量增长以及业务运作速度的提高意味着在数据中心内对不同任务的人工监控和处理是不够敏捷及可重复有效的，这会使业务处于风险中。随着管理更大量服务器的需求增加，在数据中心产业中对于自动化和效率的改善的持续需求也在增加。

3、数据中心自动化是在不需要人工管理或需要最少化的人工管理的情况下管理和执行数据中心的常规工作流和程序(诸如，调度、监控、维护或应用递送)的过程。数据中心自动化提高了敏捷性和运行效率。已经进行了一些尝试来使数据中心行业自动化。示例包括了用以容纳浸没式冷却浴/槽的微型模块化数据中心。这类系统具有机器人操纵器，该机器人操纵器被定制为锁定至服务器上，将服务器从浸没槽中取出并将其放入第二外壳中。

4、然而，现有的系统缺乏用于集成到现有数据中心设施中的配置和兼容性。这种现有的系统被特别设计成独立(self-contained)的，并被实现为独立的模块单元。数据中心配置变化很大，从垂直机架配置到呈现水平配置的更复杂的存储方案(诸如，浸没冷却浴/槽)。因此，it硬件节点在不同类型的硬件机架上的位置交换仍然是一个问题。

5、因此，需要一种系统，其提供用于在不同类型的it硬件机架和数据中心设施处的it硬件节点的位置交换的通用集成解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于it硬件机架处的it硬件节点的精确、有效且可靠的位置交换的设备和方法。本发明的另一具体目的是提供一种可适应的设备和方法，以通用地集成在一个或多个it硬件机架处的it硬件节点的位置交换。本发明的另一目的是提供一种可适应的设备和方法，用于it硬件节点的位置交换，其集成和使用上可兼容于任何it硬件节点和/或不同及多种配置的it硬件机架。

2、根据本公开的第一方面，提供了一种用于it硬件机架处的it硬件节点的自动位置交换的设备，所述设备包括：安装件，所述安装件可附接到用于所述it硬件节点的位置交换的主咬合器；主体，所述主体支撑在所述安装件处并能够相对于所述安装件在第一方向上移动；夹持器，所述夹持器可移动地附接到所述主体并能够相对于所述主体和所述第一方向至少在第二方向上横向移动；接合件，所述接合件分别设置在所述夹持器处，以经由所述夹持器的所述横向移动而可释放地接合所述it硬件节点；其中，所述主体经由在所述第一方向上的所述移动构造成在所述it硬件机架处插置和/或撤出所述it硬件。这种构造提供了主体相对于支撑件在第一方向上的独立移动，以使对准和精度最大化。夹持器相对于主体(和第一方向)在第二方向上的独立控制的移动提供了在it硬件机架处的节点的为了安全和可靠的输送的牢靠锁定、插置和/或撤出。此外，夹持器的独立控制的横向移动为具有不同组件部分和尺寸的不同it硬件节点类型的接合提供了兼容性和构造。

3、可选地，所述设备还包括耦接所述主体和所述安装件的致动器，以使所述主体能够沿所述安装件在所述第一方向上移动。可选地，所述设备还包括耦接所述夹持器和所述主体的至少一个致动器，以使所述夹持器能够在所述主体上沿所述第二方向移动。可选地，所述第一方向和所述第二方向彼此倾斜或垂直。

4、可选地，所述设备包括通过相应的致动器耦接到所述主体的两个夹持器，以使两个夹持器能够沿所述主体在所述第二方向上彼此朝向和远离地移动。这种构造对夹持器相对于主体(和第一方向)在第二方向上横向移动提供了贡献，以提供用于在it硬件机架处的it硬件的插置和/或撤出的牢靠锁定。此外，夹持器的独立控制的横向移动为具有不同组件部分和尺寸的不同it硬件节点类型的接合提供了兼容性和构造。

5、可选地，所述致动器构造成彼此独立地操作。可选地，每个致动器包括相应的马达，以驱动夹持器在所述第二方向上移动。

6、可选地，所述设备包括至少一个第一导轨，所述至少一个第一导轨沿所述安装件在所述第一方向上延伸，并定位在所述安装件和所述主体之间，以支撑所述主体在所述第一方向上的移动。这种构造为主体沿安装件在第一方向上的移动提供了支撑、引导和对准。

7、可选地，所述设备包括至少一个第二导轨，所述至少一个第二导轨跨过所述主体在所述第二方向上延伸，并定位在所述夹持器和所述主体之间，以支撑所述夹持器在所述第二方向上的移动。

8、可选地，所述接合件以距所述主体不同的相应间隔距离定位在相应的夹持器处。

9、可选地，所述接合件从相应的夹持器横向向内突出，使得横向相邻的夹持器的接合件大致彼此相对地定位，并能够在所述第二方向上横向移动，以闭合在一起并与it硬件节点接合接触。

10、可选地，所述接合件中的每个包括从相应的夹持指横向突出的相应的凸耳。可选地，所述接合件中的每个包括从相应的夹持指横向向内突出的相应的凸耳。可选地，所述接合件中的每个包括从相应的夹持指横向向外突出的相应的凸耳。

11、可选地，每个凸耳包括一对肩部、以及相对于所述肩部最远离相应的夹持器定位的头部。

12、可选地，所述设备还包括至少一个传感器，用于感测和/或确定所述接合件相对于所述it硬件节点的至少一部分的位置。可选地，所述至少一个传感器包括接触或触觉传感器，以确定所述接合件相对于所述it硬件节点的至少一部分的位置和/或确定所述接合件与所述it硬件节点之间的接触压力。可选地，所述至少一个传感器包括感应传感器，以确定所述接合件相对于所述it硬件节点的至少一部分的接近度。

13、根据本公开的另一方面，提供了一种it硬件系统，包括至少一个it硬件机架；支撑在所述it硬件机架内的多个it硬件节点；以及如本文所述的用于在it硬件机架处的it硬件节点的自动位置交换的设备或装置，所述设备构造成可释放地接合和位置交换所述it硬件机架处的所述it硬件节点。

14、可选地，每个it硬件节点包括至少一个位于一个边缘、端部或侧部并且可通过所述接合件接合的突片。可选地，每个突片包括至少一个开口，所述至少一个开口的形状和尺寸大致等于每个接合件的形状和尺寸，以允许每个接合件插置到所述开口中。

15、根据本公开的另一方面，提供了一种用于it硬件机架处的it硬件节点的自动位置交换的方法，包括：在第一方向上朝向支撑在it硬件机架内的it硬件节点移动主体；相对于所述主体和/或所述第一方向在第二方向上横向移动夹持器，以经由定位在所述夹持器处的相应的接合件接合和夹持所述it硬件节点；通过所述主体在所述第一方向上的移动从所述it硬件机架中撤出所述it硬件节点。

16、根据本公开的另一方面，提供了一种用于it硬件机架处的it硬件节点的自动位置交换的方法，包括：朝向it硬件节点移动主体；相对于所述主体在第二方向上横向移动夹持器，以经由定位在所述夹持器处的相应的接合件接合和夹持所述it硬件节点；通过所述主体在第一方向上的移动将所述it硬件节点插置it硬件机架中。

17、可选地，在所述第二方向上移动所述夹持器的步骤包括将一对相对的夹持器共同与设置在所述it硬件节点的边缘、端部或侧部的一个或两个突片接合接触。可选地，在所述第二方向上移动所述夹持器的步骤包括将一对相对的夹持器分别与设置在所述it硬件节点的边缘、端部或侧部的一个或两个突片接合接触。

18、可选地，所述主体和所述夹持器的移动包括相应的机械致动器的致动。可选地，所述主体和所述夹持器的移动由多个相应的机械致动器所致动，每个所述机械致动器由控制单元控制。

19、可选地，所述方法还包括使用至少一个传感器来感测和/或确定所述接合件、所述夹持器、所述主体和/或所述it硬件节点的位置。

20、可选地，it硬件机架处的it硬件节点的自动位置交换的方法还包括经由控制单元控制所述致动器的致动，其中，所述控制单元电耦接到所述至少一个传感器并响应于从所述至少一个传感器接收的信号。

21、可选地，所述it硬件机架包括用于容纳液体冷却剂的浸入式冷却浴部，所述it硬件节点在所述第一方向上的移动通常是垂直移动。

22、在本说明书中，对“it硬件节点”的引用应当被理解为可以存在和/或存储在it硬件机架中并且可以被用于执行活动(诸如，但不限于计算任务或电力供应)的任何it硬件组件。因此，术语“it硬件节点”涵盖了替代术语，诸如：it硬件组件、it硬件服务器、计算机服务器、联网硬件、电子设备模块、机架可安装式设备、机架安装机箱、层架或被设计成放置在it硬件机架中的任何其它设备。

23、本说明书中对“it硬件机架”的引用应当理解为用于安装多个电子设备模块或it硬件节点的任何框架或外壳。特别地，但不限于，对it硬件机架的引用涵盖垂直配置(诸如公知的19英寸机架)和/或水平配置(诸如浸没冷却浴槽)。

24、本说明书中对“突片”的引用应被理解为从it硬件节点的边缘、端部或侧面附接、可附接或突出的任何材料。it硬件节点中提供的突片的数量，以及它们之间的距离(如果需要多于一个的话)可以根据用户而变化。例如，一个用户可以具有第一类型的it硬件节点，诸如高密度滑板(sled)。由于其尺寸，可能只需要一个突片来执行夹持和接合。

25、另一用户可以具有第二类型的it硬件节点，诸如全宽节点。由于这种节点的尺寸，两个突片可以设置为在彼此之间有特定的间隔距离，两个突片都与本设备接合。另一个用户可以具有第三类型的it硬件节点，诸如呈现与替代全宽节点不同尺寸的全宽节点。因此，每个夹持器的横向运动使得能够接合具有不同组件部件和/或尺寸的不同it硬件节点。

26、本说明书中对“开口”的引用涵盖了替代的术语，诸如插槽、狭缝、凹槽、空腔或凹进。

27、本说明书中对“凸耳”的引用涵盖了能够容纳在相应的开口、插槽或凹槽内的突起、键、肋、突出或邻接部。

28、本设备和方法被配置用于与所有类型的it硬件冷却系统进行操作和集成，it硬件冷却系统具体地包括传统的垂直机架柜以及水平机架柜，在传统的垂直机架柜中，节点被水平地安装和定向并且被布置为垂直堆叠，在水平机架柜中，节点被垂直地安装和定向并且被布置为水平堆叠。这种系统通常是空气/风扇冷却的、水冷却的和/或冷却剂冷却的。合适的应用可以包括利用传统计算机机房空调(crac)系统的基于空气的冷却、利用传统计算机机房空气处理器(crah)系统的基于空气的冷却、自由空气冷却、机架内排热系统、水冷机架和服务器、直接浸没冷却系统、密封液体冷却或“液体到芯片(liquid to the chip)”冷却系统等。