[发明专利]散热节能和数据安全存储的云计算服务器系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于云计算的服务器、网络机柜和IDC机房的散热节能和数据存储系统。具体地说：是将服务器硬件中的计算部分、存储部分和其他硬件进行分离并重新配置，并对分离后的硬件采用不同的散热措施、供电措施和安全措施，以满足云计算所需的高效散热节能、数据安全存储的要求。

背景技术

云计算服务对于数据的吞吐和处理有较高的要求，云计算服务器处理大量的数据请求，需要配置更高主频的CPU，需要更多的功耗，带来更高的发热量，为了散热，又需要配备功率更高的风扇；同时，主板上的北桥芯片发热量也很大，最终导致服务器电源也需要增加到匹配的功率，电源系统的能耗增多，也需要更多地散热。因此，云计算所需的高配置服务器对电能的消耗非常大、散热量也很大。目前，IDC(Internet Data Center)机房中央空调可对整个机房环境实施降温，消耗了大量的电力资源；服务器内部用多个风扇进行散热，但机箱与外界的空气交换并不通畅，因此空调的冷气对单台服务器内部硬件来说，降温效果不佳、散热效率不高。同时，服务器内都配置了多个风扇，容易积累灰尘，运行时带来了大量的噪音。

目前数据中心的能源使用效率指标PUE(Power Usage Effectiveness)仍在2以上，数据中心的电能被电源、配电设备、服务器风扇、UPS、空调等供电散热设备给消耗了，达不到云计算所需的低碳、绿色、环保的要求。

目前，IDC机房内的同一网络机柜中，标准的1U服务器是被公开放置的，服务器主板侧面的端口暴露在外，服务器也没有物理安全措施，如上锁。因此很容易从硬件的端口引发数据泄密，无法满足云计算所需的安全要求。

中国发明专利公告号CN100347635C公开了一种改善计算机性能的主板布置方法及主板，提出将CPU放在计算机的主板背面进行散热；中国发明专利公告号CN2824112Y提出了将CPU放置在主板背面并外加散热器的方法，但其服务器的硬件还是全部放在一台整机内，因此只能进行单机散热，散热效率不高；中国发明专利公告号CN1013408398A公开了一种用导热管将每台计算机中的热量导出并集中作回流散热处理方法，可以提高散热效率，但散热效果还是不够明显。

另外，为了解决服务器的高能耗问题，中国发明专利公告号CN101340298公开了一种对服务器直接提供直流电源的方法，可以减少单个服务器的能耗。

目前，一些IDC机房周边有很好的自然风冷和水冷资源，但在与机房散热系统进行热交换时，由于自然空气的湿度和尘埃，自然水体的洁净度等原因，只能局限于与机房整体环境进行热交换，不能直接作用于服务器发热源的散热。

上述所提出的种种散热节能措施，还是不能满足云计算的散热节能和数据安全要求，因此，除了改进云计算服务器周边的环境设施外，我们还特别提出一种对服务器、网络机柜、IDC机房的结构与配置作出改进的方法，使之成为一个既可散热节能，又能安全存储的云计算服务器系统。

发明内容

为解决上述云计算服务器系统在散热节能和安全存储技术问题上的不足，本发明技术特别提出一种将服务器硬件中的计算部分、存储部分和其他硬件进行分离并重新配置，并对分离后的硬件采用不同的散热措施、供电措施和安全措施的散热节能和数据安全存储的云计算服务器系统。其中，服务器计算部分是由多个计算机裸机组成服务器阵列，使其固定在金属散热板上，主板上的散热芯片通过散热连接件，将芯片上的热量传导至金属散热板，由散热系统统一散热；服务器阵列空间内，采用普通的风冷散热；硬盘从计算机中分离出来，在一定空间内组成硬盘阵列，并采用普通风冷散热。这样的配置可使发热量不同的硬件得到不同的散热处理，尤其是对服务器阵列中的CPU和北桥芯片的散热作集中处理，致冷源直接作用于金属散热板带走大量热量，散热效率得到大大提升；这种结构还可以采用自然风冷和水冷外界散热资源，其产生的节能效果更加明显；同时，服务器的存储部分放置在单独的任意空间，并赋于它更多的管理权限，数据存储的安全性也得到更好的保护。

具体的方案如下：