一種高密度機架式服務器集中管理系統的制作方法

本發明屬于高密度機架式服務器設計技術領域，具體涉及一種高密度機架式服務器集中管理系統。

背景技術：

隨著云計算、大數據技術的快速發展，作為數據處理單元的服務器演變出多種形態，其中，高密度服務器發展速度最為迅猛。高密服務器中的典型代表--機架式服務器、整機柜服務器具有部署密度大、能耗比高等優點。是企業級用戶青睞的對象。同時，也代表了未來數據中心的發展方向。

技術實現要素：

本發明的目的在于，為進一步提升機架式服務器的計算密度，研發出類似刀片的服務器架構，提供設計一種高密度機架式服務器集中管理系統，用于整合機箱內的數據網絡和管理網絡信息。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是：

一種高密度機架式服務器集中管理系統，其特征在于，包括集中管理板，所述集中管理板設有集中管理控制器和交換模塊；

所述交換模塊連接有計算節點、交換機板、對外網口和phy芯片；

所述集中管理控制器連接有供電模塊psu、i/o擴展芯片、i2c擴展芯片、實時時鐘芯片、溫度傳感器和eeprom；

所述集中管理控制器通過phy芯片將rgmii信號轉換為mdi信號并連接到交換模塊；所述計算節點與集中管理控制器連接；

該管理系統還包括風扇板，集中管理控制器通過i2c擴展芯片與交換機板和風扇板連接；集中管理控制器通過i/o擴展芯片與計算節點、交換機板連接。

優選地，計算節點的數量為8個，分別為計算節點-0~計算節點-7，交換機板的數量為2個，分別為交換機板-0、交換機板-1。

優選地，集中管理控制器上有13個i2c通道，13個i2c通道分別為i2c1~i2c13；

集中管理控制器通過i2c1連接到供電模塊psu，管理供電模塊psu的功耗信息；

i2c2~i2c9管理8個計算節點的信息，每個計算節點占用一個通道；

i2c10通道通過i2c擴展芯片擴展為多個通道，其中3個擴展通道分別連接到交換機板-0、交換機板-1和風扇板，用于集中管理控制器接收交換機板-0、交換機板-1和風扇的功耗信息；

集中管理控制器通過i2c11通道收集實時時鐘芯片和溫度傳感器的信息；

i2c12通道連接至eeprom，用于集中管理控制器讀取機箱產品信息；

i2c13連接至i/o擴展芯片，擴展出12個i/o口用于各計算節點和各交換機板的重啟。

優選地，集中管理板有13個通道，經過交換模塊用于傳輸管理信息，13個通道分別是：

8個千兆通道分別連接到8個計算節點，2個千兆通道分別連接到2個對外網口，2個對外網口分別為對外網口-0、對外網口-1，2個百兆通道分別連接到交換機板-0、交換機板-1，1個千兆通道通過phy芯片與集中管理控制器連接，用于傳輸集中管理控制器專用管理口信號，各通道之間對等可以互相訪問。

優選地，每個計算節點上均設有智能平臺管理接口ipmi，集中管理控制器通過i2c通道與計算節點的智能平臺管理接口ipmi連接。

優選地，i2c擴展芯片型號為pca9546pwr和i/o擴展芯片型號為pca9555。

所述交換模塊通過mdi連接有計算節點-0~計算節點-7、交換機板-0、交換機板-1、對外網口-0、對外網口-1和phy芯片。

優選地，集中管理控制器型號為bmc1250。

交換模塊核心為交換芯片，交換芯片采用二層交換協議，支持16通道100m/1000m以太網傳輸。

優選地，交換芯片型號為bcm53333；phy芯片型號為rtl8211e；實時時鐘rtc芯片型號為bq32000dr；溫度傳感器型號為emc1413。

集中管理板使用網絡/i2c多重管理通道，當網絡信號中斷時，集中管理板通過13條i2c通道管理整機箱設備，除網絡/i2c通訊方式之外，集中管理板連接各板卡的其他低速信號，用于檢測板卡是否在位、上電過程是否完成以及接收中斷信號。

同時，集中管理板對機箱中的各個計算節點的狀態信息進行監控，實現各節點基于內核虛擬機的遠程顯示，集中管理板設置風扇調速策略，動態實時輸出風扇控制信號，實時對交換機板和供電模塊psu的狀態信息進行監控，通過讀取機箱內測溫點溫度，動態調節pwm占空比，集中管理板使用standby電，插入ac電源之后立即啟動，并在機器帶電過程中持續運行。

本發明的有益效果在于，集中管理板使用standby電源模式，ac上電之后立即運行，能夠有效監控機器運行期間各部件狀態信息；利用集中管理板控制風扇轉速，可以實時監控機箱內各點溫度，動態調節風扇轉速，保證整機散熱效果；集中管理板匯聚了多個節點管理網絡信息，并提供了對外統一的管理網口，便于維護和訪問各節點。

此外，本發明設計原理可靠，結構簡單，具有非常廣泛的應用前景。

由此可見，本發明與現有技術相比，具有突出的實質性特點和顯著地進步，其實施的有益效果也是顯而易見的。

附圖說明

圖1為本發明提供的一種高密度機架式服務器集中管理系統中集中管理板卡示意圖。

圖2為本發明提供的一種高密度機架式服務器集中管理系統的i2c管理拓撲圖。

圖3為本發明提供的一種高密度機架式服務器集中管理系統的管理網絡功能拓撲圖。

其中，1-交換模塊，2-集中管理控制器，3-計算節點，3a~3h-計算節點-0~計算節點-7，4-交換機板，4a-交換機板-0，4b-交換機板-1，5-對外網口，5a-對外網口-0，5b-對外網口-1，6-phy芯片，7-風扇板，8-供電模塊psu，9-i/o擴展芯片，10-i2c擴展芯片，11-實時時鐘芯片，12-溫度傳感器，13-eeprom。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施例對本發明進行詳細闡述，以下實施例是對本發明的解釋，而本發明并不局限于以下實施方式。

如圖1、圖2、圖3所示，本實施例提供的一種高密度機架式服務器集中管理系統，包括集中管理板，所述集中管理板設有集中管理控制器2和交換模塊1；

所述交換模塊1連接有計算節點3、交換機板4、對外網口5和phy芯片6；

所述集中管理控制器2連接有供電模塊psu8、i/o擴展芯片9、i2c擴展芯片10、實時時鐘芯片11、溫度傳感器12和eeprom13；

所述集中管理控制器2通過phy芯片6將rgmii信號轉換為mdi信號并連接到交換模塊1；所述計算節點3與集中管理控制器2連接；

該管理系統還包括風扇板7，集中管理控制器2通過i2c擴展芯片10與交換機板4和風扇板7連接；集中管理控制器2通過i/o擴展芯片9與計算節點3、交換機板4連接。

計算節點3的數量為8個，分別為計算節點-03a~計算節點-73h，交換機板4的數量為2個，分別為交換機板-04a、交換機板-14b。

型號為bmc1250集中管理控制器2上有13個i2c通道，13個i2c通道分別為i2c1~i2c13；

集中管理控制器bmc1250通過i2c1連接到供電模塊psu8，管理供電模塊psu8的功耗信息；

i2c2~i2c9管理8個計算節點的信息，每個計算節點占用一個通道；

i2c10通道通過i2c擴展芯片pca9546pwr擴展為多個通道，其中3個擴展通道分別連接到交換機板-04a、交換機板-14b和風扇板7，用于集中管理控制器bmc1250接收交換機板-04a、交換機板-14b和風扇的功耗信息；

集中管理控制器bmc1250通過i2c11通道收集實時時鐘芯片11和溫度傳感器12的信息；

i2c12通道連接至eeprom13，用于集中管理控制器bmc1250讀取機箱產品信息；

i2c13連接至i/o擴展芯片pca9555，擴展出12個i/o口用于計算節點3和交換機板4的重啟。

使用網絡通道管理功能時，集中管理板有13個通道，經過交換模塊1用于傳輸管理信息，13個通道分別是：

8個千兆通道分別連接到計算節點-03a~計算節點-73h，2個千兆通道分別連接到對外網口-05a、對外網口-15b，2個百兆通道分別連接到交換機板-04a、交換機板-14b，1個千兆通道通過phy芯片rtl8211e與集中管理控制器bmc1250連接，用于傳輸集中管理控制器bmc1250專用管理口信號，各通道之間對等可以互相訪問。

每個計算節點上均設有智能平臺管理接口ipmi，集中管理控制器bmc1250通過i2c通道與計算節點的智能平臺管理接口ipmi連接。

所述交換模塊1通過mdi連接有計算節點-03a~計算節點-73h、交換機板-04a、交換機板-14b、對外網口-05a、對外網口-15b和phy芯片6。

交換模塊1核心為交換芯片bcm53333，交換芯片bcm53333采用二層交換協議，支持16通道100m/1000m以太網傳輸。

實時時鐘rtc芯片型號為bq32000dr；溫度傳感器型號為emc1413。

集中管理板使用網絡/i2c多重管理通道，當網絡信號中斷時，集中管理板通過13條i2c通道管理整機箱設備，除網絡/i2c通訊方式之外，集中管理板連接各板卡的其他低速信號，用于檢測板卡是否在位、上電過程是否完成以及接收中斷信號。

同時，集中管理控制器輸出風扇轉速控制信號，通過讀取機箱內測溫點溫度，動態調節pwm占空比，集中管理板使用standby電，插入ac電源之后立即啟動，并在機器帶電過程中持續運行。

以上公開的僅為本發明的優選實施方式，但本發明并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的沒有創造性的變化，以及在不脫離本發明原理前提下所作的若干改進和潤飾，都應落在本發明的保護范圍內。