一种数据中心服务器互联系统、构建与寻址方法、以及机柜技术方案

本发明专利技术公开了一种数据中心服务器互联系统、构建与寻址方法、以及机柜，其中，服务器互联系统包括一镜面反射器与多个基本单元，每个基本单元均包括多个机柜，每个机柜内均包含多个服务器，其特征在于，对于同一个基本单元内的设备而言，有且只有服务器与其所在的机柜之间、两个机柜之间这两种连接方式能以无线通信方式直接通信，其中，直接通信是指从发射端到接收端之间信号不再被其他设备接收或处理；镜面反射器为机柜之间的通信反射无线信号。

【技术实现步骤摘要】
一种数据中心服务器互联系统、构建与寻址方法、以及机柜
本专利技术涉及通信工程领域，特别地，涉及一种数据中心的服务器互联系统、构建方法、寻址方法、以及机柜。
技术介绍
数据中心是用于集中安置计算机系统、以及服务器，交换机等相关部件的设施，还包括备用电源、电流传输设备、空调灭火器等环境控制设备、以及安全设备。近年来，日益增长的应用需求促使了拥有十万到百万级服务器的数据中心的产生，这使得存储网络逐步发展成为数据中心网络。目前，国际知名网络服务企业，如美国谷歌、微软、亚马逊、腾迅、百度、阿里巴巴等，都陆续建立了大型数据中心用于存储大规模数据，并利用分布式存储和处理的强大功能，将数据及时高效的传输到全球各个用户，这些数据中心中的服务器和网络设备之间则通过特定的互联结构实现互联互通。现有技术中，数据中心的互联结构是依靠交换机、核心交换机、核心路由器将服务器连接起来构成的固定树型结构。在固定树型结构中，数据中心带宽、流量、安全性的瓶颈均在于高层核心交换机、核心路由器等树根设备。随着市场需求的数据存储量与吞吐量大幅提高，数据中心的规模也急剧扩大，而在数据中心的扩展过程中，这种树型结构由于树根无力承担树梢端设备频繁变动带来的高负荷，越来越难以确保数据中心所追求的可扩展、高容错能力、高聚集带宽等系统指标。针对现有技术中数据中心可扩展性差的问题，目前尚未有有效的解决方案。
技术实现思路
针对现有技术中数据中心可扩展性差的问题，本专利技术的目的在于提出一种数据中心的服务器互联系统、构建方法、寻址方法、以及机柜，能够提高数据中心的可扩展性，进而提高数据中心的数据存储量与吞吐量。基于上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：根据本专利技术的一个方面，提供了一种数据中心的服务器互联系统，包括一镜面反射器与多个基本单元，每个基本单元均包括多个机柜，每个机柜内均包含多个服务器；其中，对于同一个基本单元内的所有设备而言，有且只有服务器与其所在的机柜之间、两个机柜之间这两种连接方式能以无线通信方式直接通信，其中，直接通信是指从发射端到接收端之间信号不再被其他设备接收或处理；镜面反射器为机柜之间的通信无差别地反射无线通信信号。其中，每个服务器均包含一无线收发装置，每个机柜内均包含至少一柜内无线收发装置与至少一出柜无线收发装置；同一机柜所包含的柜内无线收发装置与出柜无线收发装置通过有线方式连接；服务器与其所在的机柜之间进行直接通信，是指通过无线收发装置与柜内无线收发装置之间发送与接收通信信息，进行直接通信；两个机柜之间进行直接通信，是指通过两机柜的出柜无线收发装置之间发送与接收通信信息，经由镜面反射器反射信号，进行直接通信。并且，每个机柜的出柜无线收发装置均包括天线，出柜无线收发装置可以根据目标机柜的位置调整其天线的输出功率与指向角度，进而调整其通信信号传输的方向和能量；两个机柜之间进行直接通信，是指发送机柜根据发送机柜与接收机柜的出柜无线收发装置天线所在位置信息，调整其天线输出功率的指向角度，并发送通信信息，经由镜面反射器反射信号，将信号准确地传递到接收机柜天线所在位置，进行直接通信。同时，每个机柜的柜内无线收发装置与该机柜内任一服务器的无线收发装置均不包含天线，二者在工作状态下具有一定的指向角度，该角度在服务器与机柜的上线部署时固定；每个机柜的柜内无线收发装置与该机柜内服务器的无线收发装置之间的通信可以采用单电线全向技术或多入多出技术，柜内无线收发装置可以在同一时刻支持一个或多个服务器的服务请求；在同一机柜内，每个机柜的柜内无线收发装置与该机柜内服务器的无线收发装置之间的通信可以采用时分多址或码分多址技术。其中，数据中心包括至少三个基本单元，每个基本单元均包括一镜面反射器与至少九个机柜，每个机柜内均包含至少一百个服务器，其中，每个机柜内均包含至少一百个服务器为分层排列，每个机柜内包含至少五层，每层服务器采用环状拓扑形式围绕机柜中心摆放，每个机柜内包含至少五层，每个环状层垂直摆放为圆柱体置于机柜上。其中，镜面反射器为金属材质，镜面反射器表面为光滑金属，用于镜面反射电磁波信号。上述数据中心内的所有无线通信，包括柜内通信与柜间通信，均工作在60GHz的极高频段上。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种数据中心的服务器互联系统构建与扩容方法。该方法包括：获取用户关于数据中心中待构建或待扩容的服务器的数目、机柜的数目、以及机柜中可摆放服务器的层数；赋予每个机柜唯一的位置标识(Rx，Ry)，并将有所有机柜按其二维标识以点阵形式排列，其中，Rx为行值，Ry为列值；将所有服务器装入机柜内，并赋予每个服务器唯一的位置标识(Rx，Ry，S，Sid)，其中，Rx为服务器所在机柜的行值，Ry为服务器所在机柜的列值，S为服务器所在的机柜层数，Sid服务器所在层中的具体序号；每个服务器或机柜均通过广播方式获得其他所有服务器与所有机柜的位置标识信息，并储存于该服务器或机柜中。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种数据中心的服务器互联系统寻址方法。该方法包括：接收数据传输请求，数据传输请求包含数据传输的发送服务器与接收服务器的标识src(Rx，Ry，S，Sid)和dst(Rx’，Ry’，S’，Sid’)；判断src(Rx，Ry)与dst(Rx’，Ry’)是否相同；如相同，发送服务器和接收服务器可以直接通过机柜上的柜内无线收发装置完成数据传输；如不相同，发送服务器src(Rx，Ry，S，Sid)先通过无线收发装置将数据传输到所在机柜src(Rx，Ry)的柜内无线收发装置，再由其通过有线链路传输到出柜无线收发装置，然后根据接收服务器所在机柜的位置标识dst(Rx’，Ry’)获得接收服务器所在的机柜位置后，通过镜面反射器将数据传输到接收服务器所在机柜的出柜无线收发装置，通过有线链路传输到对应的柜内无线收发装置,最后由柜内无线收发装置将数据传输到接收服务器dst(Rx’，Ry’，S’，Sid’)中。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种机柜，该机柜可用于上述数据中心的服务器互联系统、构建与扩容方法、以及寻址方法中。该机柜包括机柜框体与服务器，还包括至少一柜内无线收发装置与至少一出柜无线收发装置，出柜无线收发装置用于与其他机柜通信，柜内无线收发装置用于本机柜内服务器通信，其中，服务器为不连接有线通信接口的无线服务器；还包括存储模块，存储模块用于存储路由表，路由表包含该数据中心全部机柜与服务器设备的位置标识。从上面所述可以看出，本专利技术提供的技术方案通过采用全无线通信方式完成服务器与机柜之间、两机柜之间的通信，使服务器与机柜免受有线通信方式的束缚，全无线通信方式所具有的扩展性远强于有线通信方式，解决了现有技术中心扩展性低的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。图1为根据本专利技术实施例的一种数据中心的服务器互联系统的基本单元框图；图2为根据本专利技术实施例的一种数据中心的服务器互联系统的机柜信号收发装置连接关系图；图3为根据本专利技术实施例的一种数据中心的服务器互联系统的构建与扩容方法流程图；图4为根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据中心的服务器互联系统，所述互联系统包括一镜面反射器与多个基本单元，所述每个基本单元均包括多个机柜，所述每个机柜内均包含多个服务器，其特征在于，对于同一个基本单元内的设备而言，有且只有服务器与其所在的机柜之间、两个机柜之间这两种连接方式能以无线通信方式直接通信，其中，直接通信是指从发射端到接收端之间信号不再被其他设备接收或处理；所述镜面反射器为机柜之间的通信反射无线信号。

【技术特征摘要】
1.一种数据中心的服务器互联系统，所述互联系统包括一镜面反射器与多个基本单元，每个基本单元均包括多个机柜，每个机柜内均包含多个服务器，其特征在于，对于同一个基本单元内的设备而言，有且只有服务器与其所在的机柜之间、两个机柜之间这两种连接方式能以无线通信方式直接通信，其中，直接通信是指从发射端到接收端之间信号不再被其他设备接收或处理；所述镜面反射器为机柜之间的通信反射无线信号；其中，每个服务器均包含一无线收发装置，所述每个机柜内均包含至少一柜内无线收发装置与至少一出柜无线收发装置；同一机柜所包含的柜内无线收发装置与出柜无线收发装置通过有线方式连接；所述服务器与其所在的机柜之间进行直接通信，是指通过无线收发装置与柜内无线收发装置之间发送与接收通信信息，进行直接通信；所述两个机柜之间进行直接通信，是指通过两机柜的出柜无线收发装置之间发送与接收通信信息，经由镜面反射器反射信号，进行直接通信。2.根据权利要求1所述的一种数据中心的服务器互联系统，其特征在于，每个机柜的所述出柜无线收发装置均包括天线，所述出柜无线收发装置可以根据目标机柜的位置调整其天线的输出功率与指向角度，进而调整其通信信号传输的方向和能量；所述两个机柜之间进行直接通信，是指发送机柜根据发送机柜与接收机柜的出柜无线收发装置天线所在位置信息，调整其天线输出功率的指向角度，并发送通信信息，经由镜面反射器反射信号，将信号准确地传递到接收机柜天线所在位置，进行直接通信。3.根据权利要求1所述的一种数据中心的服务器互联系统，其特征在于，每个机柜的所述柜内无线收发装置与该机柜内任一所述服务器的无线收发装置均不包含天线，二者在工作状态下具有一定的指向角度，该角度在服...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭德科，赵亚威，罗来龙，谢俊杰，陈洪辉，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43