[发明专利]突破性的模块系统

说明书

一种服务器机架，其位于包括一脊柱的一设施中，且所述服务器机架包括竖向地位于所述服务器机架的中部附近的一机架中部式(MOR)交换机。所述MOR交换机包括多个端口，所述多个端口经由多根无源线缆连接于在所述服务器机架中设置的多个计算节点。在一实施例中，所述多根无源线缆设置为采用不归零(NRZ)编码以56Gbps运行，并且每根线缆可以是大约或小于1.5米长。一光电面板(EOP)能位于相邻所述服务器机架的顶部，且所述EOP包括到所述MOR交换机和所述脊柱的多个连接，因此所述EOP有助于将所述MOR交换机连接于所述脊柱。

相关申请

本申请主张于2017年2月14日提交的美国临时申请US62/458887的优先权。

技术领域

本发明涉及服务器架构领域，更具体地涉及服务器机房中的服务器的机架的结构。

背景技术

在一个典型的计算结构中存在有一客户端和一服务器。一般来说，客户端和服务器可以一起靠近地定位，使得它们位于同一盒子中或者它们间隔开使得客户端位于一个盒子中而服务器位于距离一定距离定位的另一盒子中(通常在另一个房间或在不同的建筑物中，且有时在不同的城市或国家或大陆)。将客户端和服务器一起靠近地定位能够实现客户端和服务器之间的低延迟，但却使服务器难以在多个客户端之间共享，这往往导致服务器利用率不高。此外，如果服务器正在执行密集型计算，则本地需要更多功率(这对移动设备而言显然是一问题)。因此，为了效率和成本，将服务器放置在服务器群(server farm)中变得越来越受欢迎。

为了支持通过网络提供更多服务的大趋势以及支持依赖被服务的计算服务的大量移动设备，服务器的使用大幅增长。服务器数量的急剧增加导致更大的计算服务提供商设计和维护充满服务器的大型设施。这些设施有时称为服务器群，且可能包含数百或数千平方米的服务器。

能认识到的是，管理这样的设施是一项具有挑战性的任务。具有这样庞大的设施需要使用某种逻辑组织，使得这些服务器能正确供应、维护和替换。除了机械逻辑外，还必须考虑计算逻辑。各种客户端向服务器提供输入，服务器将执行一定量的计算工作(例如任务)，而后服务器将向客户端提供响应。从架构上讲，为了有效管理这些资源，接收输入的带宽、执行必要的计算和提供输出必须配置成总体工作负载平衡。

图1A和图1B示出一种常见的这种结构。服务器的机架设置于所述设施中。在各机架的顶部是一交换机，通常称为机架顶部式(a top of the rack)交换机或TOR交换机。TOR交换机通过有源光连接连接于能距离100米或更远的某个输入点(有时称为脊柱(spine))。TOR交换机还通过无源铜质线缆连接于计算节点(其可充当服务器)。

一种常见的结构是在TOR交换机中使用QSFP型插座。例如，QSFP插座构造为在TOR交换机和脊柱之间以及在TOR交换机和计算节点之间通信。对于从TOR交换机到脊柱的QSFP插座，QSFP插座接收将电信号转换为光信号而后通过光纤传输这些信号的有源光模块。由于TOR交换机和计算节点之间的距离要短的多，因此可以在TOW交换机和计算节点之间使用更便宜的无源铜质线缆。每个QSFP连接器具有4个双向信道，且因此有时将QSFP插头连接器分成4个SFP型连接器(每个都有1个双向信道)。因此，对于32端口交换机，8个端口将指向脊柱，而24个端口指向计算节点。能认识到的是，这样的交换机将导致交换机和脊柱之间的连接的3:1超额认购(oversubscription)。具体地，交换机和计算节点之间的带宽是交换机和脊柱之间的带宽的三倍。在实践中，这样的比率往往会使得通信信道的利用相当均衡同时仍然有效地支持计算节点，并因此被广泛采用。