一种分层存储服务器的制作方法

1.本发明属于服务器技术领域，具体涉及一种分层存储服务器。


背景技术：

2.目前各大互联网运营商对存储类服务器产品需求旺盛，存储类服务器产品多是作为数据备份使用，产品中的硬盘数量少则十多个，多则上百个。针对存储类服务器产品，我们常见的服务器类型包括没有计算节点只是作为存储池的jbod产品，这类产品不能独立运行，必须搭配包含有计算单元通用服务器运行。jbod产品并非是完整产品，可以作为通用主服务器的附属产品，作为外扩存储空间使用，这种产品没有完整功能。产品开发完搭配不同产品时需要重新做兼容开发和兼容测试，开发时效长，问题多。
3.存储类服务器还包括追求硬盘数量多的通用服务器，比如常见存储型服务器，计算区域与存储区域设计在一个共同的空间内。前窗或者后窗为存储区域，另外一端为对外接口卡和供电区域。例如前窗和后窗安装有足够多的硬盘，在2u(服务器的尺寸单位)的空间内，前窗能够放置12个3.5寸的硬盘，后窗往往只能对外接口卡用于网络连接等。即使是在4u的尺寸空间内，前后窗的硬盘数量也只能最大支持36个3.5寸硬盘。并且通用服务器要作为存储服务器使用还有一个最大的弊端，当产品迭代升级时，服务器内的计算单元—主板需要随着产品迭代重新开发，因为每一代的主板都会有差异，所以服务器的内部的尺寸空间分配也需要做相应调整，那么服务器的机箱也会随产品的迭代升级重新开模设计，浪费资源。通用服务器作为存储服务器最大的缺点是存储区域被占用较多，硬盘空间小，硬盘数量较小，只能作为小型存储机型。其次前窗和后窗分别被存储介质和对外接口占用，散热模块—风扇只能内置，当风扇内置时，很难做到带电热维护，维护性差。再次，当主板遇到迭代升级时，为了适应新的主板尺寸，服务器整机产品往往需要重新开发，开发周期长，开发成本高。


技术实现要素：

4.针对现有技术的上述不足，本发明提供一种分层存储服务器，以解决上述技术问题。
5.本发明提供一种分层存储服务器，包括：机箱，所述机箱内部被横截面划分为计算层和存储层；所述计算层安装有主板、对外接口卡和第一散热模块；所述存储层安装有存储托盘、第二散热模块和供电模块；所述存储托盘上设有存储介质，所述存储介质与主板通信连接；所述主板与供电模块电连接。
6.进一步的，所述机箱的空间为4u，上层1u空间为计算层，下层3u空间为存储层。
7.进一步的，所述第一散热模块靠近机箱后窗，所述对外接口卡设置在机箱前窗上。
8.进一步的，所述存储托盘靠近机箱前窗一端，所述供电模块和第二散热模块均设置在机箱后窗一端。
9.进一步的，所述存储托盘上设有多个硬盘背板和多个硬盘接口，每个硬盘背板与
均与多个硬盘接口电连接。
10.进一步的，所述存储托盘包括多个存储区域，每个存储区域均连接多个同种型号的硬盘。
11.进一步的，所述存储托盘上连接有60个3.5寸硬盘。
12.进一步的，多个硬盘接口均匀排列。
13.进一步的，所述存储托盘通过导轨与机箱活动连接。
14.本发明的有益效果在于，
15.本发明提供的分层存储服务器，将服务器按照功能划分为计算区域和存储区域，可以称为计算层和存储层，存储层主要用于存储介质的布局，针对3.5寸的硬盘或者其他尺寸的硬盘专门设计功能区域，只要这种硬盘在市面上主流供货，那存储区域的设计就可以在产品迭代中保持不变。计算层根据产品迭代升级情况更新主板设计。这种架构形态可以保证产品在迭代升级中保持50％以上的设计维持不变，节省了开发成本，开发资源。本发明将服务器产品按照功能设计为独立的计算层和存储层，可以在有限的空间内最大量设计存储介质数量。将计算层独立设计，针对迭代升级较频繁的主板可以单独按照时间点做升级开发工作，存储层保持原有结构形态，不需要再次开发，节省了开发周期和开发成本。存储介质和对外接口卡都设计在前窗，可以保证维护人员在冷风区进行维护，提高产品的维护体验。按照分层设计，可以将散热模块设计在后窗，散热模块可以按照支持热插拔维护方式设计，方便散热模块维护。
16.此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是现有存储服务器的结构示意图；
19.图2是本技术一个实施例的分层存储服务器的结构示意图。
具体实施方式
20.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
21.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
22.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
25.实施例1
26.参照图1，此图为标准服务器常用设计方式，在一个2u或者4u服务器空间内，以左侧为服务器前窗，右侧为服务器后窗为例，从左到右，内部布局一般为存储介质，2u的前窗可以布局12块3.5寸硬盘，4u可以布局24块3.5寸硬盘。散热模块(通常指风扇)，散热模块设计在服务器内部，与主板相连，散热模块维修时需要打开服务器上盖，如果是在服务器机柜上，需要将服务器断电下柜后方可维护。再向右为主板，主板上通常为我们熟悉的cpu和内存模块。最后侧为供电模块和对外接口卡，对外接口卡因为需要与外部交换机等设备通信，一般设计在后窗或者前窗，无法内置设计。供电模块因为需要从外部引入供电线，也需要设计在后窗。从图1可以看出存储介质需要和风扇，主板，接口卡，供电模块等竞争服务器深度空间，并且考虑到存储介质热维修需求，存储介质的数量将会受到很大影响，此种产品作为存储类服务器没有任何优势。
27.针对现有存储服务器的问题，本实施例提出以下设计理念：将服务器做分层设计，按照主要功能区域设计为计算层和存储层，存储层作为存储介质的主要布局空间，在首次开发时即按照3.5寸的标准空间设计，在特定的深度尺寸内，极限设计最大的硬盘。计算层按照1u标准服务器尺寸设计通用服务器形态，计算层包括主板，对外接口卡，散热模块。存储层同样设计供存储层使用的散热模块，两分层的散热模块相互独立。同时，计算层对外接口卡只占用的一面前窗，可以将散热模块设计在后窗，存储层散热模块同样设计在后窗，实现散热模块可以带电热维护。当主板需要做迭代升级时，只需要将计算层的主板做重新开发，最差情况是按照新开主板，计算层托盘结构做重新开发。存储层不受影响，保持不变。
28.根据以上设计理念，本实施例提供一种分层存储服务器，包括：机箱，机箱内部被横截面划分为计算层和存储层；计算层安装有主板、对外接口卡和第一散热模块；存储层安装有存储托盘、第二散热模块和供电模块；存储托盘上设有存储介质，存储介质与主板通信连接；主板与供电模块电连接。机箱的空间为4u，上层1u空间为计算层，下层3u空间为存储层。u是一种表示服务器外部尺寸的单位，是unit的缩略语，详细的尺寸由作为业界团体的美国电子工业协会(eia)所决定。规定的尺寸是服务器的宽(48.26cm＝19英寸)与高(4.445cm的倍数)。由于宽为19英寸，所以有时也将满足这一规定的机架称为“19英寸机架”。厚度以4.445cm为基本单位。1u就是4.445cm，2u则是1u的2倍为8.89cm。4u就是17.78cm。第一散热模块靠近机箱后窗，对外接口卡设置在机箱前窗上。存储托盘靠近机箱前窗一端，供电模块和第二散热模块均设置在机箱后窗一端。存储托盘上设有多个硬盘背板和多个硬盘接口，每个硬盘背板与均与多个硬盘接口电连接。多个硬盘接口均匀排列。为了增强服务器适用性存储托盘包括多个存储区域，每个存储区域均连接多个同种型号的硬盘，硬盘型号均为常用型号。鉴于最常用的硬盘为3.5寸硬盘，因此也可以在存储托盘上连接60个以上的3.5寸硬盘。存储托盘通过导轨与机箱活动连接，以便存储介质发生故障时将
其从前窗拉出，快速检修。
29.具体的，请参考图2，在新的架构中将服务器按照主要的功能设计为计算层和存储层，此处以上下设计布局，以4u的存储产品为例做讲解。在上层1u空间内按照标准服务器设计，此空间内没有存储介质占用，其他模块设计时反倒有更多的空间考虑。1u的空间内从左到右依次为对外接口卡，主板(包括cpu和内存)，散热模块。下层3u空间为存储层，主要按照标准的存储介质比如3.5寸的硬盘设计为存储区，按照3.5寸硬盘设计60个硬盘以上数量，而且在未来的想当长时间内，3.5寸硬盘都会作为存储服务器的主要介质形态。所以当此类产品设计好一款产品后，在未来的迭代升级设计中都可保持产品形态不变。下层除了存储介质外还包括存储层所需要的散热模块以及为整个服务器供电的供电模块。上层与下层相互协作，共同完成工作。下层的存储介质需要与上层计算层中的高速信号相连传递数据读写信号，上层计算层需要与下层的供电模块相连获取电源。可以在上层与下层之间设计一个足够线缆穿过的开孔，线缆包括信号线和电源线。上层计算层和下层存储层分别有各自的散热模块，各自的散热模块按照各个区域的温度情况各自调节完成散热功能。为了方便维护，存储介质设计在独立的存储托盘中，存储托盘通过线缆与内部连接，当存储介质需要带电热维护时，可以从前窗将存储托盘拉出维护。此种设计还有一个优点是将对外接口卡和存储介质都设计在前窗，针对大型的互联网客户往往需要整机柜产品，而且机房中的机柜布局按照前窗为冷风区，后窗为热风区设计。维护人员在维护产品时更希望在冷风区维护。将维护率较高的对外接口卡和存储介质放在冷风区更利于产品散热和维护。
30.本实施例采用分层设计，将计算层和存储层分开设计，两层之间通过线缆连接，计算层和存储层有独立的结构模块，迭代升级时只需要针对计算层重新开发；计算层和存储层散热模块相互独立，各自的散热模块按照各个区域的温度情况各自调节完成散热功能，散热模块按照支持热插拔维护方式设计，方便散热模块维护；对外接口卡与存储介质层设计在前窗冷风区，同时存储介质区可以设计层可抽拉托盘形态，方便维护。
31.本实施例具有以下有益效果：
32.第一、本发明将服务器产品按照功能设计为独立的计算层和存储层，可以在有限的空间内最大量设计存储介质数量。
33.第二、将计算层独立设计，针对迭代升级较频繁的主板可以单独按照时间点做升级开发工作，存储层保持原有结构形态，不需要再次开发，节省了开发周期和开发成本。
34.第三、存储介质和对外接口卡都设计在前窗，可以保证维护人员在冷风区进行维护，提高产品的维护体验。
35.第四、按照分层设计，可以将散热模块设计在后窗，散热模块可以按照支持热插拔维护方式设计，方便散热模块维护。
36.尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。