專利名稱：高擴(kuò)展性互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)超級服務(wù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
廣義地說，本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)。狹義地說，本發(fā)明涉及的高擴(kuò)展性互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)超級服務(wù)器由大量的商用服務(wù)器主板構(gòu)成，這些主板在具有足夠電力和空間的裝配框架中作為超級服務(wù)器刀片主板(scalable server engine)存在。
背景技術(shù)：
商業(yè)化互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商和主機(jī)服務(wù)提供商的出現(xiàn)在很大程度上推動了互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，例如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商(ISPs)、應(yīng)用服務(wù)供應(yīng)商(ASPs)，獨(dú)立軟件商(ISVs)、企業(yè)方案咨詢開發(fā)商(ESPs)和管理咨詢開發(fā)商(MSPs)等等。關(guān)于以上這些服務(wù)，這里并沒有一個明確的定義，但通常來說，這些服務(wù)供應(yīng)商和主機(jī)設(shè)備商所提供的服務(wù)就是要迎合一些、大多數(shù)甚至全部客戶的需求，而這些需求則是關(guān)于主機(jī)應(yīng)用、站點(diǎn)開發(fā)、電子商務(wù)管理以及服務(wù)器調(diào)配的，以賺取建設(shè)費(fèi)用或周期性服務(wù)費(fèi)為方式。例如，對于服務(wù)器調(diào)配來說，費(fèi)用主要產(chǎn)生于根據(jù)客戶特別需求并為其應(yīng)用及站點(diǎn)指定設(shè)置的硬件和軟件規(guī)格上。作為本發(fā)明的目的，術(shù)語“主機(jī)服務(wù)”意圖涵蓋由該領(lǐng)域內(nèi)服務(wù)供應(yīng)商及主機(jī)服務(wù)商所提供的各種不同類型的服務(wù)。為方便起見，我們稱這些服務(wù)供應(yīng)商及主機(jī)設(shè)備商為“主機(jī)服務(wù)提供商”(HSP)。
就像電話公司通過國際電話網(wǎng)絡(luò)在他們的客戶之間提供連線的方式一樣，商用HSPs提供給用戶一個可以進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)主機(jī)應(yīng)用的通道。HSPs用于提供主機(jī)應(yīng)用和服務(wù)的計(jì)算機(jī)設(shè)備通常稱為服務(wù)器。以最簡單的方式，該服務(wù)器可以是一個通過網(wǎng)絡(luò)界面連接到互聯(lián)網(wǎng)上的個人電腦，它可以運(yùn)行根據(jù)該服務(wù)器的用戶要求專門設(shè)計(jì)的特別軟件。對于HSPs提供主機(jī)服務(wù)時(shí)所使用的各種不同的傳輸模型，大多數(shù)HSPs將使用一組同內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)連接的服務(wù)器集合。這個服務(wù)器集合就是我們通常所說的“服務(wù)器群組”(server farm)。在這個“群組”中，每個服務(wù)器可完成其獨(dú)特的任務(wù)，也可以由幾個服務(wù)器分擔(dān)多項(xiàng)不同的任務(wù)，例如郵箱服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、認(rèn)證服務(wù)器和會計(jì)及管理服務(wù)器。例如在為環(huán)球網(wǎng)站點(diǎn)提供主機(jī)服務(wù)時(shí)，單一的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通常為很多小型的環(huán)球網(wǎng)站點(diǎn)聚集及提供支持，大的站點(diǎn)則需要由專門的服務(wù)器來支持運(yùn)行。關(guān)于互連網(wǎng)和主機(jī)服務(wù)供應(yīng)商的一般背景知識，請參見Geoff huston，ISP生存指南競爭環(huán)境中經(jīng)營ISP之策略，(1999)。
隨著對互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)需求的日益增加，互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的市場空間也就越來越大。滿足這類市場需求的一種方法就是利用更大能力的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為服務(wù)器。大型的主機(jī)和中型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)被用來做大型互聯(lián)網(wǎng)站點(diǎn)和公司網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器，大多數(shù)的HSPs由于考慮到高額的費(fèi)用、復(fù)雜性和缺少靈活性而不傾向于使用大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，這些HSPs反而愿意使用由許多個人電腦服務(wù)器組成的“服務(wù)器群組”(server farm)來支持運(yùn)行，這些服務(wù)器連接到一個共用的互聯(lián)網(wǎng)連線或調(diào)制解調(diào)器組上，有時(shí)也會進(jìn)入一組磁盤驅(qū)動器中。當(dāng)HSP增加一個主機(jī)服務(wù)客戶時(shí)，一個或更多的個人電腦服務(wù)器被手動地增加到HSP“服務(wù)器群組”中，并且為此客戶安裝了特定的軟件和數(shù)據(jù)(例如，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容)。通過這種方式，HSP僅僅配置一定水平的硬件來支持它當(dāng)前客戶的需求，同樣重要的，HSP可向客戶收取前期裝置費(fèi)用以支付該硬件的主要成本。通過使用這種方式，HSP不必提前支付附帶大量冗余容量的大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)費(fèi)用，而這些費(fèi)用是不會立即為HSP產(chǎn)生收益的。和使用一個大型主機(jī)為不同的客戶提供支持相比，“服務(wù)器群組”提供了一套簡單易行的方法，這套方法在不同客戶共存的運(yùn)行環(huán)境中可以確?？蛻糍Y料的安全性和數(shù)據(jù)完整性。如果為一個客戶服務(wù)的服務(wù)器只裝載該客戶的軟件，并且只連接到該客戶的數(shù)據(jù)，則客戶信息因而獨(dú)立處理，安全得到保障。
到目前為止，HSPs有兩種建立“服務(wù)器群組”的方式。一種方式就是使用由同一制造商提供的一組同質(zhì)個人電腦系統(tǒng)(硬件和軟件)。另一種方式則是使用由不同的制造商提供的個人電腦系統(tǒng)。同質(zhì)方式帶來的好處就是HSP只需要支持一個單一的服務(wù)器平臺，但同時(shí)它也使HSP限制在這個單一平臺中，異質(zhì)方式使用來自不同制造商的系統(tǒng)使其運(yùn)行更加靈活并且一個顯而易見的好處是針對特定的客戶和任務(wù)可以使用最適合的服務(wù)器硬件和軟件平臺，但是這種靈活性所付出的代價(jià)就是運(yùn)行環(huán)境更加復(fù)雜和處理不同服務(wù)器平臺所帶來的種種麻煩。
隨著HSPs的容量增加，在機(jī)房和數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器數(shù)量也相應(yīng)增加。為了使機(jī)房和數(shù)據(jù)中心的空間更好的利用，HSP將建立層架式機(jī)柜(rack mounted cabinet)來放置大量的服務(wù)器。在這個層架式機(jī)柜中，個人電腦服務(wù)器和開關(guān)設(shè)備、調(diào)制解調(diào)器可以垂直也可以水平堆放。作為傳統(tǒng)個人電腦放置方法的進(jìn)一步改進(jìn)，服務(wù)器發(fā)展為以機(jī)柜式布局放置，也就是我們所說的好像“薄餅箱”或“U”式格局，這樣，每個服務(wù)器水平滑動進(jìn)機(jī)柜的一個或更多的孔槽。以這種方式布局的同質(zhì)方式服務(wù)器包括Cobalt Network System的RaQ服務(wù)器組，IBM的Netfinity服務(wù)器組和Hewlett-Packard的A-class服務(wù)器組。
盡管利用層架安裝服務(wù)器在節(jié)省空間方面和傳統(tǒng)的塔式機(jī)柜個人電腦服務(wù)器(tower)放置方式相比有了一定的進(jìn)步，在服務(wù)器群組中安裝或增加新的層架式服務(wù)器仍然是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，包括大量的電線及線路接駁以及許多網(wǎng)絡(luò)和軟件安裝工作都必須手動完成。除此之外，因?yàn)閷蛹苁椒?wù)器被設(shè)計(jì)成一個獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所以每個服務(wù)器都有自己的電源。為了保持服務(wù)器整體費(fèi)用的合理性，這些個體電源都不昂貴因此也是相對低效的。由大量的層架式服務(wù)器組成的“服務(wù)器群組”帶來的負(fù)面結(jié)果就是消耗大量的電和浪費(fèi)大量熱能。這個問題在允許最大量服務(wù)器逐層壘放的超薄1U式中更為明顯。因?yàn)槊總€1U服務(wù)器是在層架箱中水平定位的，箱內(nèi)空氣流動不暢并且1U服務(wù)器的高度也使利用一個足夠大的風(fēng)扇來解決空氣流通的問題變得不可能。
一個更有效放置服務(wù)器的方法是ChatCom公司的Chatterbox服務(wù)器行列(server line)。Chatterbox系統(tǒng)的機(jī)架(chassis)支持一定數(shù)量的前部裝載、熱交換模型，包括服務(wù)器母板(motherboard)、電源和RAID驅(qū)動器。在這個系統(tǒng)中，特別設(shè)計(jì)的服務(wù)器母板以垂直方向滑向主板機(jī)架，和層架裝水平方向的服務(wù)器正好相反。母板的設(shè)計(jì)則能夠適應(yīng)早期作為主要CPU的Intel處理器的不同版本，該母板包括一個連接著調(diào)制解調(diào)器的COM監(jiān)視端口，在該母板上還安裝著一個監(jiān)視調(diào)制解調(diào)器并且管理I/O端口到主要CPU的連線的微型控制器和相關(guān)軟件。主要CPU是Intel或Intel386、486，奔騰或Pentium Pro處理器。母板不是ChatCom公司自己的設(shè)計(jì)就是來自早期個人電腦母板制造商的普通AT式板這些早期的服務(wù)器，電力可以從主板機(jī)架中的熱交換電源直接進(jìn)入母板。和現(xiàn)在的服務(wù)器使用具有集合電力管理和控制功能的標(biāo)準(zhǔn)ATX電力供應(yīng)不同的是，這些早期的服務(wù)器沒有和母板標(biāo)準(zhǔn)線路相接的電力管理和控制系統(tǒng)。
盡管Chatterbox服務(wù)器行列使進(jìn)入熱交換模型更為方便，但是調(diào)制解調(diào)器和網(wǎng)卡的連線工作不得不在熱插拔單元的后部單元進(jìn)行，這樣，在不移動熱插拔單元的前提下，移動連線就變得很困難。而在傳統(tǒng)的塔式(tower)個人電腦服務(wù)器中，網(wǎng)卡和調(diào)制解調(diào)器卡插入連接器插口并以垂直方向進(jìn)入母板表面。在Chatterbox服務(wù)器行列中，這些卡為了使母板模型垂直嵌入主板機(jī)架必須水平定位于母板表面。這就使進(jìn)入網(wǎng)線連接變得困難，如果需要改變線路就不得不從主板機(jī)架移動母板模塊。
其它一些套裝包已被應(yīng)用于服務(wù)器。美國專利號為5,877,938的服務(wù)器套裝包系統(tǒng)提供熱交換磁盤驅(qū)動器和電源模型，并且在主板機(jī)架頂端用一個水平分隔盤裝置以水平方向疊起依盤滑行的服務(wù)器母板。美國專利號為6,025,989的層架裝計(jì)算機(jī)處理器模型排列可以將磁盤驅(qū)動器、風(fēng)扇、母板和電源進(jìn)行有序排列。
其它型號的多種計(jì)算機(jī)處理器系統(tǒng)的套裝包力爭解決以下問題，通過運(yùn)用一個中段平面排列有效地將每個元件線路劃分為前處理器部分和從中段平面中分離出來的后I/O部分的方式來定位和存取多種元件。在美國5,251,097號專利中描述了一個直角中端平面的超級計(jì)算機(jī)軟件包體系結(jié)構(gòu)，I/O部分在前部連接到中段平面，在后部連接到背板。美國5,488,541號專利描述了一個VME背板(該背板帶有一個可以連接的中段平面)將多個處理器連接到一起。美國5,912,802號專利描述了一個裝有電話服務(wù)交換器元件的中段平面電信交換器機(jī)柜。
能夠在個人電腦普通塔式裝置方式中使用不同型號母板的發(fā)明已被授予專利，美國專利號碼為6,035,356和6,094,351。6,035,356號專利是一個為塔式個人電腦設(shè)計(jì)的交叉平臺結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使用兩塊板以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的單個母板。第一塊板是一個處理板，第二塊板是I/O板。這些板以垂直方向定位，以偏移終端對終端水平方向被安放在一個拉長的空間內(nèi)并且被一對連接器連接。通過這種方式，不同的母板可以通過一對連接器連接到一個普通設(shè)計(jì)的I/O板上。美國6,094,351號專利兩個不同種類的可移動背板可以在普通的塔式箱中適應(yīng)不同型號的母板。
盡管在計(jì)算機(jī)處理器、服務(wù)器套裝包方面取得了很大的進(jìn)步，高擴(kuò)展性互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)超級服務(wù)器仍希望可以提供一種裝置，使該服務(wù)器可以在一個有高效電力和空間的機(jī)柜中容納大量商用服務(wù)器主板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是由多個商用服務(wù)器主板構(gòu)成的高擴(kuò)展性互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)超級服務(wù)器，這些主板作為服務(wù)器的刀片主板(blade)存放在一個具有足夠電力和空間的機(jī)柜內(nèi)。這些刀片主板(blade)在機(jī)柜的前部以垂直方向移動定位。
在機(jī)柜內(nèi)主板機(jī)架(chassis)中部的通道平臺(through plane)為所有的超級服務(wù)器刀片主板(blade)提供共用的電力和周邊控制信號。每一個超級服務(wù)器刀片主板(blade)的I/O信號穿過通道平臺縫隙到達(dá)位于機(jī)柜后部的界面卡。由于一個共同的刀片主板承載結(jié)構(gòu)(common blade carrier structure)的存在，高擴(kuò)展性超級服務(wù)器在相同的主板機(jī)架中可以適應(yīng)不同型號的服務(wù)器主板。不同型號的商用母板被裝在一個為主板機(jī)架(chassis)提供獨(dú)特機(jī)械界面的共同的刀片主板承載結(jié)構(gòu)中。一個特別設(shè)計(jì)的PCI主板可以插入不同型號的母板中，這個主板有兩個連接器，第一個連接到通道平臺，第二個連接到界面卡。冗余熱切換高效電源連接到通道平面上的共同電源信號上。主板包括線路管理，其可以通過仿效ATX電力管理協(xié)議把電力信號分配到服務(wù)器平板上?？商鎿Q的風(fēng)扇托盤安裝在刀片主板(blade)下面以用來冷卻超級服務(wù)器。機(jī)柜容納多排超級服務(wù)器主板(blade)，這些超級服務(wù)器主板(blade)和層架網(wǎng)絡(luò)開關(guān)及磁盤驅(qū)動器層疊放置。
本高擴(kuò)展性超級服務(wù)器在設(shè)計(jì)上和現(xiàn)存的服務(wù)器相比具有極大優(yōu)勢。不同于現(xiàn)存的同質(zhì)服務(wù)器構(gòu)造依賴同一制造商提供的相似服務(wù)器平板，高擴(kuò)展性互連網(wǎng)絡(luò)超級服務(wù)器支持許多可以安裝在同一主板機(jī)架(chassis)中的不同型號的商用服務(wù)器平板。這樣就使HSP在同一主板機(jī)架中針對不同的應(yīng)用使用不同的服務(wù)器平板。當(dāng)這些平板處于適用狀態(tài)時(shí)，就可以確保最新的ATX母板的應(yīng)用，并且享有ATX商品母板因量產(chǎn)而增加可靠性及降低成本的優(yōu)勢。
獨(dú)特的通道平臺設(shè)置提供了服務(wù)器刀片主板(blade)和界面卡的熱切換能力。不需要拔去界面卡或網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)線，個體刀片主板(blade)就可以被移走和替換。這就除去維護(hù)電腦系統(tǒng)的最大故障，即那些由I/O網(wǎng)線斷開或重接所引發(fā)的問題。所有數(shù)據(jù)路徑的連接都是獨(dú)立隔離的，這樣做的目的是為了防止在刀片主板(blade)移走或插入的過程中發(fā)生數(shù)據(jù)錯誤。本架構(gòu)中，主板的第二個連接器和通道平臺后部的界面卡之間有一個被動的I/O背板。通過I/O背板傳送PCI信號，這樣可以排式安裝每個超級服務(wù)器主板的多個界面卡。
高擴(kuò)展性超級服務(wù)器的設(shè)計(jì)高效修正不同層次的錯誤，并以一種高效的方式在所有元件之間進(jìn)行冗余替換。服務(wù)器刀片主板(blade)可以很容易及自動地從一個客戶分配到另一個客戶。這使主板為回應(yīng)改變客戶的需求動態(tài)分配刀片主板成為可能。并且允許HSP利用剩余服務(wù)器資源，否則這些資源將靜態(tài)地分配給單個客戶區(qū)域。多余的超級服務(wù)器刀片主板(blade)可以從速分配給一個特定的客戶并且在某個服務(wù)器刀片主板(blade)發(fā)生故障時(shí)即時(shí)地上線服務(wù)。電源更適宜高效和三倍冗余。相似地，多重風(fēng)扇托盤的使用為每一排的超級服務(wù)器刀片主板(blade)提供冷保護(hù)。高擴(kuò)展性超級服務(wù)器的整體設(shè)計(jì)簡化了維護(hù)需求。
首選架構(gòu)采用19英寸NEBS機(jī)柜，一個單獨(dú)的服務(wù)器機(jī)柜可以容納32個超級服務(wù)器刀片主板。本高擴(kuò)展性超級服務(wù)器和傳統(tǒng)的2U層架式裝服務(wù)器相比，提供相同的服務(wù)器容量卻只占用一半的空間，節(jié)省了75％的電力和空調(diào)系統(tǒng)的需求。
每一個超級服務(wù)器刀片主板的電路管理都做到在超級主板的I/O網(wǎng)絡(luò)之外仍能保持對高擴(kuò)展性超級服務(wù)器的高效管理和控制。這個電路通過仿效標(biāo)準(zhǔn)ATX電力管理協(xié)議及與母板處理器的中介的溝通，報(bào)告即時(shí)狀態(tài)及錯誤狀況，控制電力的上升和下調(diào)。
當(dāng)多個機(jī)柜并排放置時(shí)，所有的超級服務(wù)器主板都可以連接并由一個單獨(dú)的控制臺和鍵盤來控制。共用的外部設(shè)備，例如鍵盤、視頻、鼠標(biāo)、磁盤驅(qū)動器可以被系統(tǒng)操作員有選擇地切換到任何超級服務(wù)器主板。


圖1以全面立體的視角展示了單個機(jī)柜式高擴(kuò)展性互聯(lián)網(wǎng)超級服務(wù)器的內(nèi)部和外部結(jié)構(gòu)(分解圖)。
圖2是從前方觀測的角度繪制的四個并排放置的機(jī)柜高擴(kuò)展性互聯(lián)網(wǎng)超級服務(wù)器平面圖。圖3是從上方對互聯(lián)網(wǎng)超級服務(wù)器的主板機(jī)架的部分觀測。
圖4是對兩個并排放置的機(jī)柜超級服務(wù)器內(nèi)部立體剖析圖。
圖5、6和7是從上部、邊側(cè)及全視角觀測的風(fēng)扇托盤立體剖析圖。
圖8和9是從前部和后部觀測的冗余電源的立體圖。
圖10是高擴(kuò)展性超級服務(wù)器的一扇門的立體剖析圖。
圖11-14是超級服務(wù)器主板的不同裝配步驟的立體剖析圖。
圖15是通道平臺的全方位觀測。
圖16是通道平臺的前方觀測效果。
圖17是電力供應(yīng)系統(tǒng)后部共享外部連接器的立體圖。
圖18，19和20是傳統(tǒng)的I/O背板的全方位觀測圖。
圖21-31是為了更好體現(xiàn)本發(fā)明主板的示意圖。
具體實(shí)施例方式
參照圖1，本高擴(kuò)展性互聯(lián)網(wǎng)超級服務(wù)器100的總體觀測圖就具體地呈現(xiàn)出來。為便于描述，盡管我們大家都知道服務(wù)器的擴(kuò)展性允許大量機(jī)柜110裝配在一起組成一個單獨(dú)的超級服務(wù)器100，我們還是先描述安裝在機(jī)柜110內(nèi)的服務(wù)器100。
機(jī)柜110有一個前面(front side)112，一個后面(rear side)114，一個左側(cè)面(left side)116和一個右側(cè)面(right side)118。在一個單獨(dú)的機(jī)柜中，同機(jī)柜110每個邊角的鏈組122相連的螺絲、其它配件及相似的釘牢裝置121將同每個左側(cè)面116和右側(cè)面118相對應(yīng)的平板或平面120固定在機(jī)柜110上。我們也可以選擇將面板120焊接到機(jī)柜110上以組成一個完整的裝配。在多個機(jī)柜并存的情況下，由并排方式排列的110機(jī)柜的位置決定，也許會短缺一個或兩個面板120。最好，至少提供給前面112一個門板124，這個門板用鉸鏈125連接到前面112上。另一種選擇是，也可以將類似門板124附加于后面114上，門板124通過一個門拴126鎖在機(jī)柜110上，作為選擇，也可以用其它方法將門板124附加及穩(wěn)固于前面112或后面114上，例如滑行附加、懸掛附加、或移動附加。另外，由結(jié)構(gòu)、冷卻及電絕緣的要求所決定，127板也許會隨意地安裝在機(jī)柜110的頂部或底部。一般來說，機(jī)柜110是一個19″NEBS適應(yīng)金屬架，該金屬架19″寬，1000mm深，84″高。機(jī)柜110更適宜用金屬制造。面板120和門板124可以是金屬、玻璃纖維或塑料，這要取決于重量、成本和電絕緣等因素。不同于大多數(shù)的存放個人電腦服務(wù)器的層架式機(jī)柜，本發(fā)明之NEBS機(jī)柜達(dá)到了NEBS對于機(jī)柜式電力設(shè)備裝置所要求之空氣流通、灰塵、沖激及震動限制之相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
參照圖1-3，通道平臺130在110機(jī)柜中將前面112從后面114中分離出來，機(jī)柜的該部分承載大多數(shù)超級服務(wù)器主板132(blade)和大多數(shù)界面卡134。每個服務(wù)器刀片主板(blade)132至少包含一個處理器，每個界面卡管理著附帶磁盤存儲的相關(guān)處理器的至少一個輸入/輸出信息通道(例如，一個SCSI磁盤的陣列，一個存儲網(wǎng)絡(luò)陣列(SAN)單元或一個纖維信道(FC)磁盤陣列)或信息交換器(例如FC開關(guān)、ATM開關(guān)、Ethernet等或調(diào)制解調(diào)器)。前門平板124容許從前面112通往刀片主板(blade)132的通道，后門平板124允許從后面114到界面卡134的入口。即使不需要移動前面112上的刀片主板132，也很容易從后部114進(jìn)入用來連接界面卡134和相關(guān)的磁盤存儲器或信息交換設(shè)備的網(wǎng)線(未顯示)。相似的，我們也可以在不需要斷開、干擾這些界面卡134和網(wǎng)線的情況下替換服務(wù)器刀片主板(blade)132。
圖2較好地體現(xiàn)了兩個分開的主板機(jī)架128以重疊的方式放置在獨(dú)立的機(jī)柜110中的狀態(tài)，每一個主板機(jī)架128為16個超級服務(wù)器刀片主板132提供空間。在這個圖中，每個主板機(jī)架128包括兩個層疊的次主板機(jī)架(sub-chassis)129，每個次主板機(jī)架129為八個刀片主板(blade)提供空間。我們下面即將描述的就是由被安裝在一對次主板機(jī)架129下的電源架144組成的完整的主板機(jī)架128。在有兩個主板機(jī)架128的結(jié)構(gòu)中，一共有32個超級服務(wù)器刀片主板132裝在單個機(jī)柜110中。盡管以上的描述和每柜內(nèi)有一對次主板機(jī)架129及主板機(jī)架128有關(guān)，但我們也可以理解為我們現(xiàn)在的發(fā)明對一定數(shù)量的超級服務(wù)器主板132、次主板機(jī)架129及主板機(jī)架128的其它排列方式進(jìn)行了探索。也可以這樣理解，盡管本發(fā)明只描述了機(jī)柜裝有多層主板機(jī)架128的情況，但關(guān)于本發(fā)明的其它層架安排，包括架框、機(jī)柜或超級服務(wù)器主板132的安置模式均被列入本發(fā)明范疇之內(nèi)。本發(fā)明的刀片主板(blade)132在每個次主板機(jī)架129中垂直定位，其它元件也可以安裝在機(jī)柜110中。
如圖2、3所示，大部分的風(fēng)扇托盤(fan tray)140都被可移動地安裝在主板機(jī)架128的底部以冷卻服務(wù)器刀片主板(blade)132。參照圖5、6和7，每個風(fēng)扇托盤140都具有多個個體風(fēng)扇單位142，這樣可以確保在某個風(fēng)扇單位發(fā)生故障時(shí)，風(fēng)扇仍可以制造足夠的冷氣以冷卻超級服務(wù)器主板(blade)132。在每個風(fēng)扇托盤140的后部有一個插入電源連接。風(fēng)扇托盤安裝于次主板機(jī)架128中，它可以用手操作超大型螺絲或其它形式的旋鈕固定。為了達(dá)到更好的效果，每個次主板機(jī)架128有3個風(fēng)扇托盤140，每個風(fēng)扇托盤140中有3個風(fēng)扇單位142。
如圖8，9所示，大量的電源144以移動的方式安裝在電源盒146中，電源盒146安裝在主板機(jī)架128中與次主板機(jī)架129分離。電源盒146包括一個AC/DC板148，該板調(diào)整來自電源144的電力并將該電力傳送至通道平臺130。在首選架構(gòu)中，至少有3個可移動電源144安裝在電源盒146中，盡管事實(shí)上只需要兩個電源就可以為整個組裝機(jī)柜110提供電源。這種設(shè)置方式使得當(dāng)一個電源144發(fā)生故障時(shí)可以由冗余電源有效替代。
共有四個電力控制器144通過軌道170以滑動的方式裝在電力控制匣146中。在首選架構(gòu)中，電源144是400瓦特高效多能量輸出電源，例如由Magnetec公司生產(chǎn)的HP3系列電源。位于AC/DC板148前部的連接器172附加于電源后部的連接器174上，使電源可以被熱切換。AC/DC板148的前面178部分有一個插件程序CD驅(qū)動器或硬盤驅(qū)動器的標(biāo)準(zhǔn)外部連接器176。一套共享外部連接器179被安裝在AC/DC板148的后部。共享外部連接器179和圖15展示的直接外部連接器304具有相同的功能。本系統(tǒng)用電子快速開關(guān)來使每個主板132與外部絕緣并在單獨(dú)按下某個刀片主板(blade)132選擇按鈕時(shí)使該主板與外部連接。
作為一種更好的實(shí)現(xiàn)方式，AC/DC板148同樣也包括為共用外部設(shè)備設(shè)置的連接器，例如一個CD驅(qū)動器150和一個BOOT磁盤驅(qū)動器152。在AC/DC板148或通道平臺130上也有為其它共用外部設(shè)備設(shè)置的外部連接器，例如包含有鍵盤、鼠標(biāo)和顯示器的普通控制臺。
如圖2顯示，每個主板機(jī)架128，包括兩個次主板機(jī)架129、一個電源盒146和一排風(fēng)扇托盤140，的高度大約是37″。在特殊需要時(shí)，為了適應(yīng)安裝四塊處理器，主板機(jī)架128的高度大約要達(dá)到40″。而圖1則從另一方面體現(xiàn)了以下特點(diǎn)，每個主板機(jī)架128中有一個單獨(dú)的次主板機(jī)架(sub-chassis)可以承載8個刀片主板128，在每個次主板機(jī)架129的底部放置風(fēng)扇托盤140和電源盒146。
數(shù)據(jù)交換層架裝備154，例如光纖信道數(shù)據(jù)交換機(jī)或交叉線路數(shù)據(jù)交換機(jī)也可以放置在機(jī)柜110中。在首選架構(gòu)中，機(jī)柜110的深度和前后皆可進(jìn)入性允許在機(jī)柜同一孔槽內(nèi)的前及后方安裝兩個標(biāo)準(zhǔn)的1U開關(guān)。在另一架構(gòu)中，層架磁盤存儲單元156可以代替一個或更多的主板機(jī)架128。再者，由于機(jī)柜的深度適當(dāng)并且從前后都可以進(jìn)入機(jī)柜110，在同樣的孔槽內(nèi)，獨(dú)立磁盤存儲單元156可以依據(jù)此單元的深度成倍增長。
層架式機(jī)柜110可以實(shí)現(xiàn)很多元件的配置。其它型號的外圍設(shè)備，例如可交換存儲設(shè)備、不同種類的數(shù)據(jù)交換設(shè)備、調(diào)制解調(diào)器等和像軟盤或磁盤驅(qū)動器等的各種共用外圍設(shè)備(只要這些元件直接或通過一個次結(jié)構(gòu)支持層架裝機(jī)柜)，也可以安裝在主板機(jī)架110中。
參照圖2、4，將要描述的是由多個機(jī)柜110組成的高擴(kuò)展性超級服務(wù)器102。在這個系統(tǒng)中，兩個或更多的機(jī)柜110組合到一起構(gòu)成一個高擴(kuò)展性超級服務(wù)器102。機(jī)柜110并排放置，為了使結(jié)構(gòu)緊密并且便利相鄰的機(jī)柜連接網(wǎng)線，需要至少移走機(jī)柜110的一個側(cè)面平板120。盡管這種并排放置的方法有效地節(jié)約了空間，但事實(shí)上多個機(jī)柜110仍然可以各自獨(dú)立的方式排放及連線在一起。根據(jù)裝有高擴(kuò)展性超級服務(wù)器102的機(jī)房的布局，兩排或更多排的機(jī)柜110可以被看成是一個獨(dú)立高擴(kuò)展性超級服務(wù)器102的部分。另一種選擇機(jī)柜110的以一個或多個或部分的圈式擺放結(jié)構(gòu)(outer circle arrangment)可以看成是單個高擴(kuò)展性超級服務(wù)器102的一種結(jié)構(gòu)配置方式，裝有超級服務(wù)器刀片主板132的機(jī)柜被放置在外圈，它的前門板124朝外。DASD、SAN及網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜被放置在外圈的中心。在一個架構(gòu)中，最多可以有1024個超級服務(wù)器刀片主板(blade)132組成高擴(kuò)展性超級服務(wù)器102的一部分，該超級服務(wù)器102由四排機(jī)柜110(每排16個)組成，這些機(jī)柜110包括16太字節(jié)的層架磁盤存儲。依據(jù)被用來將不同主板機(jī)架連接到一起的通信頻道，共計(jì)1000個機(jī)柜110可以組成一個高擴(kuò)展性超級服務(wù)器100，該系統(tǒng)提供的電力相當(dāng)于100,000個服務(wù)器。從技術(shù)上講，一個高擴(kuò)展性超級服務(wù)器102的大小是按地面空間決定的，并不限于運(yùn)用高擴(kuò)展性超級服務(wù)器102的技術(shù)。從實(shí)踐上來講，我們預(yù)料一個高擴(kuò)展性超級服務(wù)器102的大小將受制于特定的電腦室環(huán)境下可以安排的機(jī)柜的數(shù)量。
在服務(wù)器102中，作為對機(jī)柜110并排排列方式(side-by-sidearrangment)的補(bǔ)充，在相鄰的機(jī)柜110中間有一個分離結(jié)構(gòu)160(separation structure)，該分離結(jié)構(gòu)可以為網(wǎng)線和冷卻空氣提供一個更為容易的入口。如圖4所示，分離結(jié)構(gòu)160的設(shè)計(jì)同樣使服務(wù)器102的外形更為美觀。在本結(jié)構(gòu)中，該分離結(jié)構(gòu)160包括一個頂盤(topplate)161、可移動后盤(removable rear plate)162、一對安裝支架(mounting brackets)163和燈箱(light box)及燈棱鏡(light bar lens)165。一種更好的方式是，燈箱結(jié)構(gòu)164連接到一對熒光燈上用以照亮燈棱鏡165。
圖10則展示了前門平板124的首選結(jié)構(gòu)。一個突出的鉸鏈片180依附在平板的一面181上。平板181被輕微地彎曲并且打孔，這樣可以確?？諝饬魍笆谷鐖D2所示的刀片主板132上的指示器可見。打孔同樣使門板124的外形變得與眾不同。頂盤182和底盤183依附在平板181上用以提供更多的支持。一個突出的栓片(latch piece)184依附于平板181的另一面上。一個平板栓片185穩(wěn)固在機(jī)柜110上，如果還包括可以增強(qiáng)彈力的發(fā)條186就更好了，這樣，就可以設(shè)置包括支架187和鈕銷188的門栓。標(biāo)識符依附在189上。
參照圖11-14，描述的是超級服務(wù)器刀片主板(blade)132的更佳結(jié)構(gòu)方式。每個超級服務(wù)器主板(blade)132包括一個母板(motherboard)200，這個母板裝在一個為機(jī)柜110提供統(tǒng)一機(jī)械界面的共用的主板裝載結(jié)構(gòu)202中。主板裝載結(jié)構(gòu)202在機(jī)柜110的前部112處以可移動方式定位。下文將要詳述，一組連接器204在每個超級服務(wù)器主板132的后部定位。在這些連接器206、207中至少有第一部分和一個界面卡134上的界面卡連接器136(圖16)緊密配合。更好的方式是這些連接器208，209中的第二個部分將和通道平臺連接器300、302緊密配合。(圖15)共用主板裝載結(jié)構(gòu)202的垂直方向設(shè)置使其可以適應(yīng)主板200的平面，并且這個結(jié)構(gòu)以其額外的空間去適應(yīng)最大型主板200，尚有預(yù)留面向主板裝載結(jié)構(gòu)202前部的空間，必要時(shí)以容納內(nèi)置硬件驅(qū)動器或其他內(nèi)置外部設(shè)備。在一種架構(gòu)中，主板裝載結(jié)構(gòu)202的高是12″，闊度是16.5″，但是在另一種架構(gòu)中，為了配合嵌塊處理器母板200，主板裝載結(jié)構(gòu)的高為13.75”，闊度為16.5”。
每個母板200都是至少包括一個PCI連接器205的商用母板。每個超級服務(wù)器刀片主板132包括一個連接到PCI連接器205上的主板210，通常，主板210的平面和母板200的平面是平行的。在本架構(gòu)中，主板210在其后部提供一組連接器204。使用一個帶有標(biāo)準(zhǔn)PCI連接器的特別設(shè)計(jì)的主板210的益處是允許服務(wù)器主板132能夠適應(yīng)多個不同的商用母板200，這些母板放置在主板裝載結(jié)構(gòu)202中，只要所有這些不同的母板200表面的尺度大小可以確保其裝進(jìn)主板裝載結(jié)構(gòu)202中，就不需要對母板進(jìn)行任何修改?？梢院捅景l(fā)明的服務(wù)器主板132共用的商用主板200包括奔騰母板、SPARC°母板和ALPHA°母板。由于這個特征的存在，一個單獨(dú)的服務(wù)器100無論在同一機(jī)柜110還是在同一主板機(jī)架128中，可以適應(yīng)兩個不同的服務(wù)器主板132，該兩個主板分別帶有不同的第一及第二型號的不同母板200。而該兩個不同的母板可各自裝置不同的處理器。
在本結(jié)構(gòu)中，這里有三種型號的服務(wù)器刀片主板(blade)132。第一種型號的服務(wù)器主板132被優(yōu)化成一個前端服務(wù)器，該服務(wù)器主理網(wǎng)站應(yīng)用，并與消費(fèi)者互動以回應(yīng)查詢。第二種型號的服務(wù)器主板132是一個數(shù)據(jù)庫主板，它的作用是尋找及發(fā)掘客戶的信息庫。第三種型號的服務(wù)器主板132的作用是提供流動視頻和圖像。這三種服務(wù)器主板132都可以使用各種型號的母板(motherboard)。本發(fā)明的靈活性確保了最好技術(shù)的應(yīng)用，而不需要由單一供應(yīng)商提供所有的技術(shù)或者只運(yùn)行一個操作系統(tǒng)。本發(fā)明所帶來的好處除了可以在母板方面繼續(xù)改進(jìn)技術(shù)，還意圖在某些元件如總線、主板和I/O背板有更新標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)時(shí)，能適應(yīng)設(shè)計(jì)上的變化。圖13詳示了一種更好的架構(gòu)，主板承載結(jié)構(gòu)202包括一個底板220，該底板220有一個前邊緣222、一個后邊緣224和一對側(cè)邊緣226、228，一對支架230，以螺釘或類似物依附在底板220兩側(cè)底板的后邊緣224。支架230決定了主板承載結(jié)構(gòu)202的寬度，這個寬度要比母板200平面和主板210平面之間的距離寬，并伸展到比主板上最高元件更高的距離。前板232沿著底板220的前邊緣222用螺絲依附于底板220的一側(cè)。前板232的寬度由支架230決定，這個寬度足以和服務(wù)器主板承載結(jié)構(gòu)202相比。一對橫軌(Rails)234、236用螺絲等依附于前板232的前部末端和支架230的后末端上。沿著一對邊緣234、236的射孔(projection)和次機(jī)架129中的一對軌道235(見圖3)緊密配合，為承載機(jī)柜110提供統(tǒng)一的機(jī)械界面。底板220最好是金屬的，它被鑲在機(jī)柜110底部作為電界面的絕緣體。位于底板(base plate)220和母板(motherboard)200之間的是絕緣片242，它和母板(motherboard)200及主卡板(host board)210的平面平行。作為額外的支持，支架244和一對射孔(projection)246支持主卡板210。交叉結(jié)構(gòu)(A cross member)248使刀片主板(blade)承載結(jié)構(gòu)202的后部更加穩(wěn)定。
首選架構(gòu)中，前板232裝有一系列的指示燈和按鈕，這些指示燈和按鈕在控制狀態(tài)面板250上并且一直延伸到一個裝飾平板252。裝配門栓254(latch assembly)用門栓256和次機(jī)架128底部軌跡的射口(projection)接應(yīng)，使連接器204跟相應(yīng)配合的連接器進(jìn)行機(jī)械和電力連接，并確保次機(jī)架129中服務(wù)器主板132以可拆除的方式穩(wěn)固其內(nèi)。在主卡板(host board)210上，網(wǎng)線(未顯示)將控制狀態(tài)面板250和連接器相連。
參照圖15、16，是對通道平臺130的詳細(xì)描述，通道平臺130位于次機(jī)架129的前面112和后面116之間。首選方式是，在每個次機(jī)架129中都有一個獨(dú)立的通道平臺130，在同一個機(jī)架128或機(jī)柜110中，次機(jī)架129隨需求增加或減少連接網(wǎng)線?？梢赃@樣理解，一個單獨(dú)的通道平臺130可以為整個機(jī)柜110或每個機(jī)架128提供供應(yīng)。更好的一種方式中，至少兩個通道平臺連接器300、302為裝在次機(jī)架129中的服務(wù)器刀片主板(blade)132提供供應(yīng)，該機(jī)架和位于主卡板(host board)210后部邊緣的一組連接器204的第二部分208、209密切配合。連接器300包含電力連接線，該連接線和連接器208配合從AC/DC板148傳輸?shù)酵ǖ榔脚_130。連接器302和209配合，包含連接服務(wù)器刀片主板(blade)共用的周邊控制信號的連線。連接器302包括一套開關(guān)連線，用以確保服務(wù)器刀片主板(blade)132共享外部設(shè)備，例如控制臺、啟動磁盤驅(qū)動器和第二套不間斷連接，使操作員可以直接將指定外圍連接到特定服務(wù)器刀片主板(blade)132上。
圖15顯示了一套指定外圍連線304，安裝在通道平臺130的后部并且允許由機(jī)柜110的后部114直接進(jìn)入一個特別服務(wù)器刀片主板(blade)132的外部連接。更新電力和外部連接器并不需要替換通道平臺130。以下方式帶來更好的效果，連接器300、302和304可以拆除，新的連接器通過旋進(jìn)通道平臺130依附連接。
在通道平臺130中，至少有一個和通道平臺連接器300、302相對應(yīng)的孔穴306。有了孔穴306，就可以從次機(jī)架128的后部進(jìn)入位于主卡板210后部邊緣的連接器組204的第一個部分206、207。連接器組204的第一個部分206包括I/O信號的連線，該連線連接到服務(wù)器刀片主板132的相應(yīng)的界面卡上，如果是一個或多個高密度信號連接器例如來自AMP就更好。正如將要詳述的，更好的方式是應(yīng)通過單獨(dú)的I/O背板310完成，當(dāng)服務(wù)器主板134被移除并且連接器組204的一部分207給I/O背板310提供電力時(shí)，允許界面卡134繼續(xù)插入I/O背板310的后部。其它的情況是，界面卡134可以裝在一個機(jī)械結(jié)構(gòu)中以確保界面卡134在110機(jī)柜中處于適當(dāng)?shù)奈恢?，這樣，服務(wù)器主板132就可以直接插入界面卡134中。但是，在本架構(gòu)中，具有使每個服務(wù)器刀片主板132的界面卡134對折的優(yōu)勢并不是一件容易的事。這里也有一些論點(diǎn)贊同以下說法，穿過I/O背板310的I/O信號路徑具有其它優(yōu)勢。
首選架構(gòu)中，通道平臺130由螺絲\焊釘?shù)裙潭ㄔ谝粋€金屬的中端平板次結(jié)構(gòu)320上，320包含有和孔穴310相對應(yīng)的孔穴312。中端平板次結(jié)構(gòu)320機(jī)械地依附于機(jī)架128內(nèi)的次刀片主板(blade)機(jī)架129(sub-chassis)中。由于有通道平臺132和中端平板次結(jié)構(gòu)320(midplane sub-chassis)的存在，就可以通過電力連接330和控制傳感連接332來支持和連接風(fēng)扇托盤140。
參照圖18、19和20，描述的是I/O背板310。本架構(gòu)中，I/O背板310提供一個連接器312，該連接器和主卡板(host board)210上的連接器組204的第一部分206相連接。I/O背板310的后部一定數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)PCI連接器314、316提供一個插入式連接，用于連接近似數(shù)量的單獨(dú)標(biāo)準(zhǔn)界面卡134。在I/O背板310的前部有一個單獨(dú)的電力連接器318，延伸到通道平臺130的孔穴306的上半部分以和主卡板(host board)上的電力連接器207連接。通過這種方式，無論是服務(wù)器主板132或界面卡134都可以在不干擾電力供應(yīng)的情況下，由主卡板上的電力管理線路斷開連接。
本架構(gòu)中，通過I/O背板310發(fā)送信號，通用的PCI信號，去除所有的非主流信號(這些非主流信號使得每個PCI插槽獨(dú)一無二)后，從母板200中通過主卡板210傳輸?shù)絇CI中轉(zhuǎn)站中。每一個PCI插槽的非主流信號(side-band signals)都被通過低層次的插板直接通過主卡板210發(fā)送。直到信號到達(dá)主卡板(host board)210的后部高密度連接器206，這些線基本上都是一樣長并且以直線方向發(fā)送。主卡板210上拴的位置，連接到高密度連接器206上，應(yīng)確保PCI信號配合目標(biāo)連接器314及316的長度相等。非主流信號的發(fā)送已經(jīng)完成，主卡板210的PCI插槽將被發(fā)送到高密度連接器206上，直到最靠近主卡板210的PCI插槽被發(fā)送到高密度連接器206最遠(yuǎn)的引線上。ISA總線信號被發(fā)送到PCI信號上，并且通過通道平臺130到I/O背板310。
盡管本發(fā)明是關(guān)于僅僅為單一的孔穴306而設(shè)計(jì)的I/O背板的，它仍可能構(gòu)建一個I/O背板，背板貫穿多個孔穴306并且通過這個大的I/O背板沿著一個公斷總線路徑分配PCI和其它I/O訊號背板。主卡板和I/O背板可以使用一個PCI網(wǎng)橋，這樣母板上的一個單獨(dú)的PCI插槽可以被用來在I/O背板產(chǎn)生所需數(shù)量的PCI訊號，無論母板(motherboard)上有多少PCI插槽。
盡管本發(fā)明是關(guān)于服務(wù)器刀片主板132(blade)，排列方式為每個孔穴306一個刀片主板，它也可能創(chuàng)建服務(wù)器刀片主板(blade)和刀片主板(blade)承載結(jié)構(gòu)，其寬度有可能占據(jù)兩個或更多的孔穴206。服務(wù)器主板132可以由多個處理器組成，甚至每個超級服務(wù)器刀片主板(blade)由多個母板構(gòu)成，但是它們?nèi)匀槐３止灿弥靼宄休d結(jié)構(gòu)和通道平臺的好處。
參照圖21-31，下面描述連接器204、主板210及I/O背板310的理想組合，圖21描述了主卡板210、母板PCI連接器205和背板信號連接器209上的管理處理器260中的信號傳送。圖22和23詳細(xì)描述了PCI總線信號和一些通過連接器306傳送到I/O背板310的其它信號的信號傳送與上述描述的原則一致。圖24詳細(xì)描述了PCI信號是怎樣通過連接器205從母板200(motherboard)中挑選出來的。
圖25描述了周邊外圍信號怎樣從母板200傳送到主卡板210(hostboard)直到連接器209。圖26詳細(xì)描述了這些周邊外圍信號怎樣轉(zhuǎn)換執(zhí)行如前所述的分享的外圍信號I/O排列。圖27和28詳細(xì)地描述了外圍信號如何從母板200傳送到主卡板210直到連接器209。圖31描述了管理總線界面。
圖29展現(xiàn)的是管理處理器260圖解。閃電內(nèi)存262存儲的啟動序列和配置信息被管理處理器260使用。啟動序列、配置信息和其它控制頻道信息通過一個不相連的通信頻道和主管理處理器聯(lián)絡(luò)，這個不相連的通信頻道被看作是一個管理總線，由主卡板210上的管理總線界面264管理。線路266收集電壓傳感信息并且這些信息被發(fā)送到前板連接器267，和其它的一些狀態(tài)信息一起顯示。交換器268在控制共享周邊外圍信號時(shí)，可以對母板200和主卡板210進(jìn)行手動選擇。插槽標(biāo)識符269在次主板機(jī)架(sub-chassis)128中為每個超級服務(wù)器主板132制造了一個獨(dú)特的信號。圖紙30詳細(xì)描述了線路266是怎樣感覺電力水平以及ATX電力連接270的。應(yīng)該這樣理解，ATX電力連接270仿效ATX啟動序列，這個序列通常為ATX母板200存在。這個啟動序列存儲在閃電內(nèi)存262中，這樣，如果ATX形式要素母板200的協(xié)議或標(biāo)準(zhǔn)有變時(shí)，啟動序列就可以改變。這種設(shè)計(jì)利用了每個母板和它的相關(guān)ATX電力供應(yīng)之間協(xié)議的優(yōu)勢，主卡板上的微處理器可以使用標(biāo)準(zhǔn)ATX通訊啟動序列來和它相關(guān)的母板聯(lián)絡(luò)，但是仍然只允許工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)管理軟件(例如LANsite)和母板聯(lián)絡(luò)。
在一個機(jī)架128中可以同時(shí)啟動所有的服務(wù)器刀片主板(blade)，將啟動程序排序的好處是可以使電源144超載的可能性降到最小。因?yàn)殡娫?44需要設(shè)計(jì)及選擇到可以應(yīng)付啟動序列引致的電流及電壓急升，運(yùn)用啟動序列，就可以免去在這種情況下所需要做的過量電力供應(yīng)設(shè)計(jì)。初始電力提供給服務(wù)器100，電力同時(shí)應(yīng)用到所有的主卡板210上。在啟動ATX電力序列到相關(guān)的母板200之前，每個主卡板210(host board)延長了其先定時(shí)間。先定時(shí)間是整個固定時(shí)間數(shù)值乘以一個抽槽標(biāo)識符(269)衍生出來的數(shù)值，啟動時(shí)，時(shí)間數(shù)值的選擇是包含了開動母板200時(shí)短暫的不穩(wěn)直到下一個母板200上線穩(wěn)定下來?？蛇x擇地，每個主卡板(host board)210可以被程序化等待直到它接受到一個啟動請求，該啟動請求來自一個管理網(wǎng)絡(luò)264或前板電力開關(guān)268的手工啟動，該268開關(guān)在給母板(motherboard)提供電力之前作用于服務(wù)器刀片主板(blade)。
盡管我們對首選架構(gòu)的細(xì)節(jié)進(jìn)行了描述，但也應(yīng)該認(rèn)識到這里還會有大量的變化和改動，本發(fā)明的范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種高擴(kuò)展性超級服務(wù)器，包括一個有前面和后面的機(jī)柜；大量的服務(wù)器刀片主板(Blade)裝在機(jī)柜內(nèi)，每個服務(wù)器刀片主板包括一個母板，此母版在機(jī)柜的前部可移動或垂直定位，它的第一個及第二個連接器沿著服務(wù)器刀片主板的后邊緣以可以運(yùn)作的方式定位；機(jī)柜的前部和后部之間有一個通道平臺，該通道平臺包括大量通道平臺連接器，這些連接器是為了和服務(wù)器刀片主板的第一個連接器緊密配合而存在的；大量孔穴，有了這些孔穴，連接器就可以進(jìn)入通道平臺。機(jī)柜內(nèi)有大量的界面卡，每個界面卡在機(jī)柜的后部以其平面垂直移動定位，界面卡連接器通過通道平臺內(nèi)相應(yīng)的孔穴和服務(wù)器刀片主板的第二個連接器的一部分緊密配合。
2.如權(quán)利要求1所速的超級服務(wù)器，其中，第一個連接器包括連接通道平臺內(nèi)每個服務(wù)器刀片主板共通的周邊信號和電力的連線，第二個連接器包括連接I/O信號到相應(yīng)的刀片主板界面卡的連線。
3.如權(quán)利要求2所述的超級服務(wù)器，其中，進(jìn)一步包括大量移動定位在機(jī)柜內(nèi)的熱交換電力供應(yīng)器，該供應(yīng)器在通道平臺內(nèi)以可以操作的方式連接到提供電力的連線上。
4.如權(quán)利要求3所述的超級服務(wù)器，其中，母板是一個商用ATX母板，它包含有一個PCI連接器，每個服務(wù)器刀片主板又包含一個操作連接到PCI插槽上的主卡板，而該服務(wù)器刀片主板平面和母板平面是平行的。主卡板在其后部邊緣有兩個連接器和管理線路，該管理線路仿效ATX電力管理協(xié)議向母板提供電力。
5.如權(quán)利要求1所述的超級服務(wù)器，還包括一個被動的I/O背板，該背板位于通道平臺后部第二個連接器和界面卡之間。
6.如權(quán)利要求1所述的超級服務(wù)器，其中，母板是一個包括PCI連接器的商用母板，每一個服務(wù)器主板又包括一個操作連接到PCI插槽上的主卡板，在主卡板的后部有兩個連接器。
7.如權(quán)利要求1所述的超級服務(wù)器，其中，每個母板被安裝在一個共用的主板承載結(jié)構(gòu)中，該結(jié)構(gòu)為承載機(jī)柜提供統(tǒng)一機(jī)械界面，這樣，在相同的承載機(jī)柜中，高擴(kuò)展性超級服務(wù)器可以適應(yīng)不同型號的母板。
8.如權(quán)利要求1所述的超級服務(wù)器，其中，在承載機(jī)柜內(nèi)，還包括大量的風(fēng)扇托盤，這些風(fēng)扇托盤移動地位于服務(wù)器刀片主板的下端用于冷卻主板，每個風(fēng)扇托盤中包括大量的風(fēng)扇。
9.如權(quán)利要求1所述，在機(jī)柜中最少有一個主板機(jī)架，每個主板機(jī)架中至少包括四個服務(wù)器主板，在機(jī)架中主板安裝在大量次機(jī)架的超級服務(wù)器，其中，每個次機(jī)架包含有大量按排排列的服務(wù)器刀片主板。
10.高擴(kuò)展性互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)超級服務(wù)器包括一個刀片主板機(jī)架，該機(jī)架有一個前面和一個后面；大量的超級服務(wù)器刀片主板裝在這個機(jī)架中，每個服務(wù)器刀片主板包括一個安裝在共用刀片主板裝載結(jié)構(gòu)中的母板，這個裝載結(jié)構(gòu)可以為主板機(jī)架提供一個統(tǒng)一的機(jī)械界面，服務(wù)器承載結(jié)構(gòu)在該機(jī)架的前部移動定位，沿著服務(wù)器刀片主板的后部邊緣操作連接是連接器，大量的超級服務(wù)器刀片主板包括第一個服務(wù)器刀片主板，該主板含有附帶第一種型號處理器的第一種型號母板；第二個服務(wù)器刀片主板，該主板含有附帶不同于以上的第二種型號處理器的第二種型號母板，在主板機(jī)架中裝有大量界面卡，每個界面卡在機(jī)架后部移動定位，這里還有一個界面卡連接器用來和服務(wù)器刀片主板連接器的至少一部分緊密配合；在同一服務(wù)器刀片主板機(jī)架中，高擴(kuò)展性超級服務(wù)器可以適應(yīng)不同型號的母板。
11.如權(quán)利要求10所述的超級服務(wù)器，服務(wù)器刀片主板在主板機(jī)架中向母板平面以垂直方向定位，界面卡在主板機(jī)架中由界面卡平面以垂直方向定位。
12.如權(quán)利要求10所述的超級服務(wù)器，每一個類型的母板是包括一個PCI連接器的商用母板，每一個服務(wù)器刀片主板包含一個操作連接到PCI連接器上的主卡板，且每個刀片主板以和母板平面平行的方向定位，主卡板的后部邊緣安裝著連接器。
13.一種裝在超級服務(wù)器機(jī)架中的服務(wù)器主板，由以下構(gòu)成為刀片主板機(jī)架提供統(tǒng)一機(jī)械界面的刀片主板裝載結(jié)構(gòu)；不同的商用母板裝在主板承載結(jié)構(gòu)中，這些母板具有一個帶有PCI連接器的平面；不同的母板有不同的平面尺度，它們均能夠被安裝在主板刀片承載結(jié)構(gòu)中；刀片主板承載結(jié)構(gòu)中有一個主卡板，該主卡板和PCI連接器操作相連并且它的平面和母板平面平行；位于該主卡板邊緣的連接器為超級服務(wù)器提供一個統(tǒng)一的電力界面。
14.如權(quán)利要求13所述的超級服務(wù)器，其中，刀片主板承載結(jié)構(gòu)包括一個底板，該底板包括一個前邊緣，一個后邊緣和一對側(cè)邊緣；一對支架，該支架操作依附于底板接近后部邊緣的兩側(cè)，這對支架決定了刀片主板承載結(jié)構(gòu)的寬度，這個寬度大于母板平面和主卡板平面之間的距離；一個前板，該前板的一側(cè)操作依附在底板的前部邊緣，并且具有和刀片主板承載結(jié)構(gòu)相同的寬度；此外這里還存在著一對橫軌，每個橫軌操作依附于前板的前部末端和一個支架的后末端。
15.如權(quán)利要求14所述的超級服務(wù)器，包含一個射口的底板定義了一對邊緣，該邊緣要和刀片主板機(jī)架的一對軌跡密切配合以為刀片主板機(jī)架提供統(tǒng)一的機(jī)械界面。
16.如權(quán)利要求14所述的超級服務(wù)器，其中，位于主卡板后部邊緣至少有部分連接器將母板和一個帶有PCI連接器的界面卡操作連接到一起。
17.如權(quán)利要求14所述的超級服務(wù)器，其中，底板是金屬的，服務(wù)器刀片主板還包括一個位于底板和母板之間的絕緣片，該絕緣片和母板及主卡板的平面平行。
18.一種高擴(kuò)展性超級服務(wù)器系統(tǒng)，包括大量的刀片主板機(jī)架，每個機(jī)架都有前后兩面；在刀片主板機(jī)架中，有大量的服務(wù)器刀片主板，每個服務(wù)器主板包括一個安裝在共用主板承載結(jié)構(gòu)中的母板，該承載結(jié)構(gòu)向機(jī)架提供統(tǒng)一的機(jī)械界面，主板承載結(jié)構(gòu)在機(jī)架的前部移動定位并且包括位于服務(wù)器主板后部的連接器；在刀片主板機(jī)架中有大量的界面卡，每個界面卡在機(jī)架后部移動定位并且存在一個界面卡連接器，該連接器和服務(wù)器刀片主板連接器的最小一部分緊密配合；安裝在每個刀片主板機(jī)架前后之間的中端平板包括一個連接器，刀片主板機(jī)架中的服務(wù)器主板和主板連接器的一部分緊密配合，為周邊控制信號提供連接；至少有一個信號通道在刀片主板機(jī)架之間連接周邊控制信號。
19.如權(quán)利要求18所述的超級服務(wù)器系統(tǒng)，包括一個控制平臺，每個服務(wù)器刀片主板都是一個管理主板，管理所有其它服務(wù)器主板的周邊控制信號和至少一部分控制臺周邊控制信號的選擇性連接。
20.如權(quán)利要求18所述的超級服務(wù)器系統(tǒng)，其中，中端平板是一個通道平臺，包括大量和刀片主板連接器相對應(yīng)的孔穴，有了這些孔穴，就可以進(jìn)入和界面卡緊密配合的服務(wù)器刀片主板連接器的一部分。
全文摘要
高擴(kuò)展性互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)超級服務(wù)器(100)是由許多個商用服務(wù)器主板(134)構(gòu)成，這些主板在一個具有足夠電力和空間的層架機(jī)柜(110)內(nèi)作為超級服務(wù)器刀片主板(132)存在。這些可移除的超級服務(wù)器刀片主板(132)在機(jī)柜(110)的前部(112)以垂直方向并排放置。機(jī)柜內(nèi)裝配框架中部的通道平臺(130)可以向所有的超級服務(wù)器刀片主板提供電力和周邊控制信號。每個超級服務(wù)器刀片主板的I/O信號在通道平臺內(nèi)穿過孔穴進(jìn)入機(jī)柜后部的界面卡。由于一個共同的主板承載結(jié)構(gòu)的存在，可擴(kuò)展性超級服務(wù)器(100)在同一裝配框架中可以適應(yīng)不同型號的服務(wù)器主板。不同型號的商用母板(200)裝配在共同的刀片主板承載結(jié)構(gòu)中，此刀片主板承載結(jié)構(gòu)可以向裝配框架提供統(tǒng)一的機(jī)械界面。一種特別設(shè)計(jì)的可以插入不同型號服務(wù)器母板的PCI主卡板有兩個連接器(205)，一個連接到通道平臺，另一個連接到界面卡。
文檔編號H05K7/14GK1442032SQ01812793
公開日2003年9月10日 申請日期2001年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月17日
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