控制服务器机柜中气流的系统及方法与流程

文档序号:12594970阅读:190来源:国知局
本发明涉及一种计算机系统,更具体地涉及一种控制服务器机柜内部气流的系统及方法。
背景技术
:现代数据机房中的计算机服务系统通常以特定结构安装于服务器机柜上,其中一些计算机用组件(computingmodules),诸如服务器底座(servertrays)、服务器机架(serverchassis)、服务器模块(serversleds)、服务器片(serverblades)等,在服务器机柜内彼此相对顶部固定并架设。机柜装设系统允许垂直排列计算机用组件以有效使用空间。一般来说,各计算机用组件可滑动进出服务器机柜,并以如输入/输出线(IOcables)、网络线(networkcables)、电源线(powercables)等的各种电缆线将计算机用组件连接到机柜前侧或后侧。各计算机用组件包含一或多个计算机服务器或可乘载一或多个计算机服务器元件。例如,计算机用组件包含用于处理的硬件电路(hardwarecircuitry)、存储器、网络控制器、磁盘驱动器、电缆端口、电源供应器等。服务器机柜可包含大量风扇以冷却服务器机柜。可藉由机柜管理控制器(rackmanagementcontroller,RMC)控制风扇。若RMC知道风扇在服务器机柜内的位置,RMC可利用此风扇位置信息以根据服务器机柜内各位置的装置温度和/或负载来控制风扇速度。技术实现要素:下文介绍一个或多个实施例的简单概要以提供本发明技术的基本知识。此概要非本发明技术的所有预期实施例的广泛概要,且不意在识别所有实例的重点或关键因素或是勾勒出本发明的任何或所有方面的范围。其唯一目的是以简单形式表现出一或多个实例的部分概念,以作为后述实施方式的前言。在一些实施例中,在服务器机柜中测定服务器位置的方法包含藉由交换机(switch)存储连接表(connectiontable),连接表包含对应交换机的交换端口的 机柜位置的信息。交换机获得对应连接到交换机的交换端口的至少一装置的至少一管理控制器的地址信息。交换机基于连接表及地址信息测定该至少一装置的每一个的机柜位置。交换机从机柜管理控制器(RMC)接收对于至少一装置的每一个的机柜位置的请求,并由交换机送出至少一装置的每一个的机柜位置到RMC。RMC基于至少一装置的每一个的机柜位置而控制该至少一装置的风扇速度。在一些实施例中,一种方法包括藉由机柜管理控制器(RMC)存储连接表,连接表包含对应交换机的交换端口的机柜位置的信息。交换机获取连接到该交换机的交换端口的至少一装置的每一个的管理控制器的地址信息。基于连接表及地址信息,RMC从交换机接收地址信息并测定至少一装置的每一个的机柜位置。根据至少一装置的每一个的机柜位置,由RMC控制至少一装置的风扇速度。在一些实施例中,系统包含至少一装置,每个对应于服务器机柜内的机柜位置。系统包含连接到至少一装置的每一个的交换机。系统包含机柜管理控制器(RMC),机柜管理控制器(RMC)配置以传送至少一装置的每一个的机柜位置的请求给交换机,并基于至少一装置的每一个的机柜位置控制至少一装置的风扇速度。交换机配置以:存储连接表,连接表包含对应于交换机的交换端口的机柜位置的信息;获得连接到交换机的交换端口的至少一装置的每一个的管理控制器的地址信息;基于连接表及地址信息而测定至少一装置的每一个的机柜位置;并传送至少一装置的每一个的机柜位置给RMC。附图说明本发明的这些及其他例示方面将在实施方式及后述的权利要求书、以及附图中阐述,其中:图1说明服务器机柜中控制气流的例示系统的方块图;图2说明服务器机柜中控制气流的例示方法;图3说明服务器机柜中控制气流的另一例示方法;图4说明交换端口搭配机柜位置及装置地址的例示表;图5说明交换端口搭配机柜位置及装置地址的另一例示表;图6说明服务器机柜中的装置位置及风扇位置的例示排列的方块图;图7说明例示计算机系统的方块图。【符号说明】100:系统102:机柜104:网络106:管理装置110:交换机111:通用串行总线112:交换处理器113:通信端口114:特定应用集成电路118、119:端口120:机柜管理控制器122:控制器124、750:网络接口126:I/O接口130、610:装置132:基板管理控制器140:风扇200、300:方法210、220、230、240、250、260、310、320、330、340、350:步骤400、500:表600:配置620:风扇组700:计算机系统710:BIOS720:存储器730:存储器740:处理器760:北桥770:南桥780:管理控制器具体实施方式本发明公开提供了用于控制在服务器机柜的气流的技术。本技术的各个方面将参照附图进行说明。在以下描述中,出于解释的目的,许多具体的细节被阐述以便提供彻底理解一或多个方面。然而显然本技术可以在没有这些具体细节的情况下实施。在其他实例中,已知的结构和装置以附图形式显示,以便于描述这些方面。服务器机柜可以包括大量风扇以冷却服务器机柜。风扇由机柜管理控制器(RMC)控制。RMC知道风扇在服务器机柜内的位置。RMC可以使用这个位置信息以基于服务器机柜的各个位置的装置的温度和/或负载而控制风扇速度。公开内容提供自动确定在服务器机柜中每个装置的机柜位置的方法,而无需使用需占用空间并提高复杂性和成本的传统连接板和电缆。此方法允许RMC使用在服务器机柜中的装置的机柜位置来控制风扇速度。图1说明控制服务器机柜102中的气流的例示系统100的方块图。系统100包括服务器机柜102,且在一些实施例中,包含网络104和管理装置106。服务器机柜102包括交换机110、机柜管理控制器(RMC)120、多个服务器或其他装置130、以及多个风扇140。在一些实施例中,交换机110和RMC120是共同元件。在一些方面,至少一装置的每一个是服务器、网络装置、电源单元或存储装置中的其中之一。交换机110被连接到RMC120和每个装置130。交换机110确定其中每一个装置130位于服务器机柜102内,并将装置130的机柜位置告知RMC120。RMC120连接到并控制用以冷却装置130的每个风扇140。某些风扇140被物理定位为靠近某些装置130,并对某些被紧密定位的特定装置130的冷却具有较多影响。RMC120使用从交换机110获得的机柜位置信息来控制风扇140。每个装置130包括管理控制器,如基板管理控制器(BMC)132。BMC132包括微控制器,用于管理软件管理系统和硬件平台之间的接口。BMC132监控不同类型的装置内建传感器上的参数,如温度、冷却风扇的速度、电源状态、负载状态、操作系统状态等。当装置130是服务器时,BMC132优先地与各种服务元件进行通信,其中BMC132使用IPMI协议来管理。IPMI是针对管理并监控计算机系统的CPU、固件及操作系统(OS)的自主计算机子系统, 以及用于带外管理且由系统管理者监测的一组规范。BMC132可使用例如系统管理总线(SMBus)、RS-232串行总线、IIC协议、以太网、IPMB、低引脚计数(LPC)总线、增强串行外设接口(ESPI)等任何总线接口而连接至各种服务器元件(例如,南桥(Southbridge)或网络控制器)。交换机110(例如,以太网交换机)是用于将计算机网络与装置进行物理连接的装置。多根电缆连接到一个交换机,以使网络装置彼此进行通信。交换机藉由仅发送接收到的讯息给讯息预期的装置以管理在网络上的数据流。连接到交换机的每个网络装置使用介质访问控制(MAC)地址,允许交换机去调节交通流量来识别。交换机包括特定应用集成电路(ASIC)114,以构建和维护MAC地址表。ASIC114路由交换端口118、交换处理器112和上游端口119之间的数据。交换机110包括交换处理器112、输入/输出(I/O)接口,例如通用串行总线(USB)111和通信端口113、特定应用集成电路(ASIC)114、多个交换端口118、以及上游端口119。交换端口118连接到不同的和相应的装置130。上游端口119连接到上层网络。例如,管理装置106可以从上层网络通过上游端口119连接到交换机110,以同时管理多个机柜102。在一些实施例中,交换机110存储的连接表包含对应于交换机的交换端口的机柜位置信息。交换机110获得连接到交换机110的交换端口118的每个装置130中的BMC132的地址信息。例如,BMC132的地址信息包括BMC132的网络协议(IP)地址。IP地址是分配给每个装置(例如,计算机、影印机)参与使用网络协议进行通信的计算机网络中的数字标签。IP地址作为两个主要功能:主机或网络接口标识和位置寻址。交换机110使用连接表和地址信息,以确定服务器机柜102中每个装置130的机柜位置。在一些方面(态样)中,该地址信息包括至少一装置的每一个的管理控制器的IP地址。交换机110通过I/O接口111、113接收连接表。例如,连接表可以被视为文件发送到交换机110或可以由管理者输入。在一些实施例中,交换机110包括预设连接表且不需要接收连接表。在一些方面中,交换机110根据装置是如何连接到交换端口118以接收使用者输入定义的连接表。在一些方面中,连接表预定为预设值,且至少一装置130根据连接表被连接到交换端口。在一些方面中,RMC120获取连接表,并发送连接表到交换机。服务器机柜102的RMC120是微控制器用以管理整个服务器机柜102。RMC120可以使用各种传感器、管理服务器机柜电源单元(PSUs)、风扇140以及通过与交换机110通信来监控机柜服务器的健康和状态。例如,RMC120可以报告健康及状态、系统日志、或错误消息给管理装置106。RMC120还可以接收来自管理装置106的命令,如命令风扇140的风扇速度改变。传感器使得RMC120得以监控服务器机柜102的健康和状态,如温度传感器、振动传感器和电压传感器。传感器可以通过RMC120来直接监控,或可以通过装置130的BMCs132来监控,然后将传感器数据报告给RMC120。RMC120包括控制器122、网络接口124和I/O接口126。控制器122被配置用于管理服务器机柜102,其包括管理风扇140的风扇速度。网络接口124通过连接到交换机110的下游端口118或上游端口119来与交换机110通信。I/O接口126连接到风扇140。RMC120从交换机110获得每个装置130的机柜位置信息。RMC120使用从交换机110获得的机柜位置信息来控制风扇140。在一些方面中,风扇速度对应于最靠近至少一装置130之一个的一或多个风扇。在某些其它实施例中,RMC120,而不是交换机110,存储连接表并确定在服务器机柜102中的装置130的机柜位置。RMC120从交换机110中获得BMC的地址信息。RMC120而非交换机110可以使用连接表和地址信息,以确定服务器机柜102上的装置130的每一个的机柜位置。在一些方面中,RMC120获得至少一装置的每一个的温度或负载信息的其中之一。在一些方面中,RMC120根据BMC132的地址信息从对应于至少一装置的至少一管理控制器获得温度或负载信息中的至少之一。图2示出用于控制在服务器机柜中的气流的例示性方法200。步骤210中交换机存储连接表,连接表包括对应于交换机的交换端口的机柜位置信息。在步骤220中,交换机获得连接到交换机的交换端口的至少一装置的每一个的管理控制器(例如,BMC或其他控制器)的地址信息。在步骤230中,交换机基于连接表和地址信息确定至少一装置的每一个的机柜位置。在步骤240中,交换机从机柜管理控制器(RMC)收到对于至少一装置的每一个的机柜位置的请求。在步骤250中,交换机发送至少一装置的每一个的机柜位置到RMC。在步骤260中,RMC基于至少一装置的每一个的机柜位置来控制至少一装置的风扇速度。在一些方面中,风扇速度对应于最接近至少一装置的一个的一或多个风扇。图3示出另一例示性方法300,用于控制在服务器机柜内部的气流。方法300包括,在步骤310中,通过机柜管理控制器(RMC)存储连接表,连接表包括对应于交换机的交换端口的机柜位置信息。在步骤320中,交换机获得连接到交换机的交换端口中的至少一装置的每一个的管理控制器的地址信息。在一些方面中,地址信息包括至少一装置的每一个的管理控制器的网络协议(IP)地址。在步骤330中,RMC从交换机获得该地址信息。在步骤340中,RMC基于连接表和地址信息确定至少一装置的每一个的机柜位置。在步骤350中,RMC基于至少一装置的每一个的机柜位置控制至少一装置的风扇速度。图4示出例示表400以将交换端口配对机柜位置和装置地址。实例的连接表400包括用于对应于交换机110的交换端口118的机柜位置的地址。表400的第一行为交换端口号的列表。例如,交换端口号1可表示最左侧的交换机110的交换端口118;端口号2可以表示从左侧的第二交换端口118等。表400的第二行是机柜位置的列表。例如,机柜位置1可以表示在机柜102中的最上面的机柜位置;机柜位置2可以代表从上往下的第二机柜位置等。交换端口118的总数可以等于或不同于机柜位置的总数。在例示表400中,第一交换端口对应于第一机柜位置;第二交换端口对应于第二机柜位置;第三交换端口对应于第三机柜位置;且第四十八交换端口对应于第四十八机柜位置。在一些方面中,交换机110通过I/O接口111、113接收连接表400。例如,连接表400可被作为文件或可由管理者输入以发送到交换机110。在一些实施例中,交换机110包括预设连接表,并且不需要通过I/O接口111、113接收连接表。在一些其它方面中,RMC120获得连接表400。在一些方面中,连接到交换机110的交换端口118的装置130的每一个中的BMC132的地址信息被添加到连接表400中。交换机110获得地址信息。 例如,BMC132的地址信息包括BMC132的网络协议(IP)地址。图5示出另一个例示表500将交换端口搭配机柜位置和装置地址。实例的连接表500包括对应交换机110的交换端口118的机柜位置信息。表500的第一行是交换端口号的列表。例如,交换端口号1可表示最左侧的交换机110的交换端口118;端口号2可以表示从左侧的第二交换端口118等。表500的第二行是机柜位置的列表。例如,机柜位置1可以表示在机柜102中的最上面的机柜位置;机柜位置2可以代表从上往下的第二机柜位置等。在例示表400中,交换端口118的总数(即,48)等于机柜位置的总数(即,48)。在例示表500中,交换端口1对应于第一机柜位置1和机柜位置2(即,连接到安装在机柜位置1-2的装置的交换端口1);对应于第一机柜位置3的交换端口2;对应于第一机柜位置5的交换端口3;对应于第一机柜位置8的交换端口4;对应于第一机柜位置6的交换端口5-6;以及对应于第一机柜位置24的交换端口10。交换端口的顺序并不需要匹配机柜位置的顺序。如例示表500中所示,其可为单一较大装置以占用两个机柜位置(即,连接交换端口1的装置)。在这种情况下,RMC120可以控制邻近多个机柜位置的风扇速度以适当地在多个机柜位置冷却装置。另外,也可为两个较小装置在单一机柜位置中(即,机柜位置6)。在这种情况下,RMC120可以控制邻近单一机柜位置的风扇的风扇速度,以适当地在一个机柜位置冷却多个装置。在例示表500中,交换端口118(即,10)的总数量小于机柜位置的总数(即,24)。另外,服务器机柜也可包括多于机柜位置的多个交换端口118。图6示出在服务器机柜的装置位置和风扇位置的例示配置600的方块图。例如,每个装置610可以是服务器、计算节点、网络节点、存储节点等。例示配置600包括十个装置610、二十四机柜位置、以及二十四风扇组620。每个风扇组可以包含一个冷却风扇或多个冷却风扇。例示配置600配合图5的例示连接表500。连接到交换端口1的装置安装在机柜位置1-2;连接到交换端口2的装置安装在机柜位置3;机柜位置4是空的任何装置;连接到交换端口3的装置安装在机柜位置5;连接到交换端口5的装置和连接到交换端口6的装置安装在机柜位置6;连接到交换端口4的装置安装在机柜位置8;且连接到交换端口10的装置安装在机柜位置24。交换端口的顺序不需要匹配机柜位置的顺序。如图1所示,RMC120使用从交换机110获得的机柜位置信息来控制风 扇140。RMC知道风扇组620在服务器机柜的位置。RMC可以基于在服务器机柜的不同位置的装置610的温度和/或负载以使用该位置信息来控制风扇速度。例如,如果连接于机柜位置5的交换端口3的装置的温度比其它装置高,RMC将控制风扇5以较其它风扇以更高的风扇速度运作。如图中的配置600所示,其可为单一较大装置占用两个机柜位置(即,连接交换端口1的装置)。在这种情况下,RMC120可以控制邻近多个机柜位置的风扇的风扇速度,以适当地冷却占用多个机柜位置的装置。另外,也可为两个较小装置占用单一机柜位置(即,机柜位置6)。在这种情况下,RMC120可以控制邻近单一机柜位置的风扇的风扇速度,以在一个机柜位置充分地冷却多个装置。图7示出例示计算机系统700的方块图。计算机系统700包括处理器740、网络接口750、管理控制器780、存储器720、存储器730、BIOS710、北桥760以及南桥770。计算机系统700是,例如服务器(例如,在数据中心的服务器机柜的服务器)或个人计算机。处理器(例如,中央处理器(CPU))740是主机板上的芯片,以检索并执行存储在存储器720中的程序指令。处理器740是具有单一处理内核的单CPU、具有多个处理内核的单CPU、或多个CPU。一条或多条总线(未示出)传送各种计算机元件之间的指令和应用数据,例如处理器740、存储器720、存储器730和网络接口750。存储器720包括用于暂时或永久存储数据或程序的任何物理装置,如各种形式的随机存取存储器(RAM)。存储器730包括非易失性数据存储器的任何物理装置,诸如硬磁盘驱动机(HDD)或随身碟(flashdrive)。存储器730可具有比存储器720更大的容量,并且可更经济地利用每单位存储器,但同时可能具有较慢的传输速率。BIOS710包括基本输入/输出系统或其继承物或等价物,如可扩展固件接口(EFI)或统一可扩展固件接口(UEFI)。BIOS710包括位于存储BIOS软件程序的计算机系统700的主机板上的BIOS芯片。当计算机系统连同一组为BIOS710的特定配置第一次接通电源时,BIOS710存储所执行的固件。BIOS固件及BIOS配置被存储于非易失性存储器中(例如,NVRAM)或ROM如快闪存储器。快闪存储器是可以被电子地擦除和重新编程的非易失性计算机存储介质。BIOS710在计算机系统700每次启动时被加载并作为顺序程序来执行。基于设置配置,BIOS710识别、初始化及测试在给定的计算系统中存在的硬件。BIOS710在计算机系统700上执行自我测试,诸如上电自检(Power-on-Self-Test,POST)。自我测试是测试各种硬件元件的功能,诸如硬盘驱动器、光学读取装置、冷却装置、记忆模块、扩充卡等。BIOS在存储器720中分配地址并分配区域以存储操作系统。接着BIOS710将计算机系统的控制权交给OS。计算机系统700的BIOS710包括定义BIOS710如何控制计算机系统700中的各种硬件元件的BIOS配置。BIOS配置确定计算机系统700中的各种硬件元件开始的次序。BIOS710提供接口(例如,BIOS设置工具)以允许设置各种不同的参数,在BIOS的预设配置中可为不同的参数。例如,使用者(例如,管理者)可以使用BIOS710以指定时钟和总线速度、指定哪一外围装置被连接到计算机系统、指定健康监控(例如,风扇速度和CPU温度限制)、以及指定各种影响计算机系统的整体性能和功率的其他参数。管理控制器780是嵌于计算机系统的主板上的专用微控制器。例如,管理控制器780是基板管理控制器(BMC)。管理控制器780软件管理系统和硬件平台之间的接口。不同类型的传感器内建于计算机系统中以回报参数给管理控制器780,如温度、冷却风扇速度、功率状态、操作系统状态等。管理控制器780监控传感器并具有将警报经由网络接口750发送给管理者的功能,假设任何参数中不存在预设限制,即表示系统有故障的可能性。管理者可以远程与管理控制器780通信,以采取一些修正动作,如重置或电源循环系统以恢复功能。北桥760是可以直接连接到处理器740或整合在处理器740的主板上的芯片。在一些实例中,北桥760和南桥770被组合成单个芯片。北桥760和南桥770管理处理器740和主板的其他部分之间的通信。相较于南桥770,北桥760管理需要较高性能的任务。北桥760管理处理器740、存储器720、以及视频控制器(未示出)之间的通信。在一些情况下,北桥760包括视频控制器。南桥770是连接到北桥760的主板上的芯片,但与北桥760不同的是,不必直接连接到处理器740。南桥770管理输入/输出功能,诸如计算机系统700的通用串行总线(USB)、音频、串接、BIOS、串行先进技术附件(SATA)、 外围元件互连(PCI)总线、PCI扩展(PCI-X)总线、PCIExpress总线、ISA总线、SPI总线、eSPI总线、SMBus。南桥770连接至或南桥770中包含管理控制器780、直接存储器存取(DMAs)控制器、可编程中断控制器(PICs)、以及实时时钟。在一些情况下,南桥770直接连接到处理器740,诸如在北桥760被整合到处理器740的情况中。网络接口750是支持有线或无线的局域网(LANs)或广域网(WANs),例如以太网、光纤通道、无线网络(Wi-Fi)、蓝牙、火线(Firewire)、网络等的任何接口。例如,网络接口750可包括以太网的网络接口控制器(NIC)。以太网为于局域网(LANs)和广域网(WANs)两者中连接计算机的最广泛使用的网络标准。以太网定义了对于物理层(PHY)的许多布线及信号标准,通过在介质访问控制(MAC)/数据链路层的网络接入装置以及通过共同的地址格式。以太网功能的装置典型地通过发送数据封装来通信,其中数据封装包括被单独发送及传递的数据块。搭配本文公开所述的各种说明性逻辑块、模块、以及电路可以所设计的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、特定应用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、离散栅极或晶体管逻辑、离散硬件元件、或其任何组合来实现或执行,以执行本文描述的功能。通用处理器是微处理器,或在替代方案中为任何传统处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器也可以实现为计算装置的组合,例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP内核搭配的一或多个微处理器、或任何其它这样的配置。搭配本文公开的内容所述的方法或算法的作业可直接实现于硬件中,在由处理器执行的软件模块中或在两者的组合中。软件模块可以驻留在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、暂存器、硬盘、可移式磁盘、CD-ROM或所属
技术领域
中已知的任何其他形式存储介质中。例示性存储介质耦合到处理器,使处理器从存储介质读取信息并将信息写入到存储介质中。在替代方案中,存储介质整合至处理器。处理器和存储介质留在ASIC中。该ASIC留在使用者终端中。在替代方案中,处理器和存储介质驻留在使用者终端中的离散元件。在一或多个例示性设计中,所描述的功能在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现,则功能被存储或传输于非临时性计算机可读介质上的一或多个指令或代码。非暂时性计算机可读介质包括计算机存储 介质和通信介质,其包括有助于从一个位置传送计算机程序到另一处的任何介质。存储介质是可以由通用或专用计算机所存取的任何可用介质。举例而言,但不受限制,此类计算机可读介质包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储装置,或者能够用于以指令或数据结构的形式携带或存储所需程序编码格式且可由通用或专用计算机存取的介质。磁盘和光盘,如本文所用的,包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘(opticaldisc)、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘,其中磁盘通常磁性地再现数据,而光盘用激光光学地再现数据。上述的组合也应包括在非暂时性计算机可读介质的范围之内。本公开的先前描述被提供以使本领域技术人员能够执行或使用本公开。本公开的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的,且在此定义的一般原理可以应用到其它变型,而不脱离本公开的范围。因此,本公开并非旨在限定于本文中所描述的实例和设计,而是依据与本文所揭示的原理和新颖特征相符的最广范围。当前第1页1 2 3 
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