一种浸没式液冷服务器管理系统和服务器技术方案

本发明专利技术提供一种浸没式液冷服务器管理系统和服务器，包括：若干容器，每个容器内部包括通信连接的多个节点和交换机；循环泵；至少2个换热单元，换热单元、循环泵和容器经由冷却液管道流体连通，并且换热单元包括用于监控冷却液状态并控制循环泵；系统管理单元，系统管理单元配置为与各个容器内的交换机通信连接以监控容器内所有节点的工作状态，并与换热单元的控制器通信连接，以通过换热单元的控制器控制循环泵的转速和冷却液状态。本发明专利技术的方案实现了系统内所有容器节点、PDU以及换热单元的资源动态调度，并针对系统内关键元件失效情况提供了冗余方案和调控策略，提升了系统可靠性。

A kind of immersion liquid cooling server management system and server

【技术实现步骤摘要】
一种浸没式液冷服务器管理系统和服务器
本专利技术涉及服务器散热领域，并且更具体地，涉及一种浸没式液冷服务器管理系统和服务器。
技术介绍
随着云计算、大数据等新型互联网技术的快速发展，数据中心的建设规模迅猛增长，在全球大力倡导的节能减排背景下，政府部门纷纷出台限制建设高PUE(PowerUsageEffectiveness，电源使用效率)值的数据中心的政策，采用风冷方式的传统数据中心发展遭遇瓶颈。浸没式液冷是一种将发热元件直接浸没在冷却液中，依靠液体循环流动带走发热元件运行产生的热量的冷却技术。浸没式液冷由于发热元件与冷却液直接接触，散热效率更高，噪音更低，能够支持更高的计算密度，更加高效节能，使得数据中心能够取得极低的PUE值。浸没式液冷技术主要分为两相浸没和单相浸没两种技术方向。两相浸没液冷技术是指冷却液在循环散热过程中发生了相变。单相浸没液冷技术是指冷却液在循环散热过程中始终保持液相状态，在冷却液的挥发控制方面更有优势。业界内采用单相浸没液冷技术设计的服务器系统一般由密闭容器、循环泵、换热单元和管路等组成。密闭容器内安装有服务器节点等IT设备，并灌入冷却液实现IT设备的浸没。循环泵推动冷却液的流动使得冷却液在换热单元内实现冷热交换最终实现给服务器散热的目的。浸没式液冷系统采用的是完全不同于风冷服务器系统的架构组成，系统层面的监控和管理也需要全新的设计。除了监控和管理服务器节点、电源的状态之外，还需要监控和管理容器内的温度、压力、液位、流速、换热单元工作状态和循环泵转速等。浸没液冷服务器系统通常有多个服务器容器和换热单元，一旦系统内某一主要工作元件发生故障，如果没有有效的冗余应对措施对系统资源进行动态调度和管理，可能会导致系统温度过高和服务器过载等问题，将会对系统的工作效率和可靠性产生风险和不利影响。单相浸没式液冷服务器系统基本结构如图1所示。图中箭头表示液体管路以及液体的流动方向。系统主要组成部分包括容器、循环泵和换热单元。容器内包括IT设备和与IT设备直接接触的冷却液，IT设备工作产生的热量可以直接传递到冷却液中，循环泵推动液体按照图1中箭头所示方向流动，并在换热单元中实现热冷交换，从而达到给IT设备散热的目的。当前监控和管理的方案主要是各个子系统内部进行独立的监控和管理。一是服务器节点的监控和管理。如图2所示，容器内的IT设备主要有PDU(PowerDistributionUnit，电源分配单元)、交换机和服务器节点。PDU实现对服务器节点和交换机的集中供电，交换机实现服务器节点之间以及服务器与外界的数据交换以监控管理服务器节点。二是IT设备以外的设备监控和管理。换热单元内包含控制器，用于监控容器内的温度传感器、液位传感器以及液体流速等信息并管理循环泵的转速和阀门开关状态等。可以看出，目前的单相浸没式液冷服务器系统缺乏系统层面的整体监控与管理方案，缺乏系统内关键元件失效情况下的冗余方案和调控对策。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提出一种浸没式液冷服务器管理系统，以提升单相浸没式液冷服务器系统资源动态调度和管理能力，针对系统内关键元件失效情况提供冗余方案和调控策略，提升系统可靠性。基于上述目的，本专利技术实施例的一方面提供了一种浸没式液冷服务器管理系统，包括：若干容器，每个所述容器内部包括通信连接的多个节点和交换机；循环泵；至少2个换热单元，所述换热单元、循环泵和容器经由冷却液管道流体连通，并且所述换热单元包括用于监控冷却液状态并控制所述循环泵；系统管理单元，所述系统管理单元配置为与各个所述容器内的交换机通信连接以监控所述容器内所有节点的工作状态，并与所述换热单元的控制器通信连接，以通过所述换热单元的控制器控制所述循环泵的转速和冷却液状态。在一些实施方式中，所述换热单元采用冗余式结构。在一些实施方式中，所述系统管理单元包括控制器、多种转换芯片以及多种总线接口，所述转换芯片用于将所述控制器的接口进行拓展和/或做电平/协议转换。在一些实施方式中，所述系统管理单元配置为分配工作任务到各个节点并对所述各个节点的状态进行监测，并且响应于某一节点出现失效状态，所述系统管理单元将所述节点上的工作任务动态调控到其他的正常节点上。在一些实施方式中，所述系统管理单元通过以太网接入所述容器中的交换机，以通过所述交换机与所述容器中的节点BMC之间进行数据交换，以获取所述节点的工作状态，并通过控制所述节点的BMC，控制所述节点的上下电和/或复位。在一些实施方式中，所述系统管理单元通过电源管理总线管理各个容器中的电源分配单元以进行电源分配。在一些实施方式中，所述系统管理单元通过RS485总线控制所述换热单元的控制器，以监控并管理所述换热单元的状态以及所述循环泵的转速。在一些实施方式中，所述供电设备采用冗余式结构。在一些实施方式中，所述系统用于单相浸没式液冷服务器。本专利技术实施例的另一方面提供了一种浸没式液冷服务器，包括上述任一项所述的系统。本专利技术具有以下有益技术效果：本专利技术实施例提供的一种浸没式液冷服务器管理系统在现有的单相浸没式液冷服务器监控和管理上，增加系统层面的管理单元，级别高于各个子系统的监控管理，可实现系统内所有容器节点、PDU以及换热单元的资源动态调度，并针对系统内关键元件失效情况提供冗余方案和调控策略，提升系统可靠性。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，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实施例。图1是现有技术中的浸没式液冷服务器系统结构图；图2是现有技术中的浸没式液冷服务器系统管理拓扑图；图3是根据本专利技术的浸没式液冷服务器系统管理拓扑图；图4是根据本专利技术的系统管理单元的组成框图；图5是根据本专利技术的系统管理单元的系统管理拓扑图。具体实施方式以下描述了本专利技术的实施例。然而，应该理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采取各种替代形式。附图不一定按比例绘制；某些功能可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本专利技术的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任何一个附图所示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中所示的特征组合以产生没有明确示出或描述的实施例。所示特征的组合为典型应用提供了代表性实施例。然而，与本专利技术的教导相一致的特征的各种组合和修改对于某些特定应用或实施方式可能是期望的。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术实施例进一步详细说明。基于上述目的，本专利技术的实施例一方面提出了一种浸没式液冷服务器管理系统，包括：若本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浸没式液冷服务器管理系统，其特征在于，包括：/n若干容器，每个所述容器内部包括通信连接的多个节点和交换机；/n循环泵；/n至少2个换热单元，所述换热单元、循环泵和容器经由冷却液管道流体连通，并且所述换热单元包括用于监控冷却液状态并控制所述循环泵；/n系统管理单元，所述系统管理单元配置为与各个所述容器内的交换机通信连接以监控所述容器内所有节点的工作状态，并与所述换热单元的控制器通信连接，以通过所述换热单元的控制器控制所述循环泵的转速和冷却液状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种浸没式液冷服务器管理系统，其特征在于，包括：
若干容器，每个所述容器内部包括通信连接的多个节点和交换机；
循环泵；
至少2个换热单元，所述换热单元、循环泵和容器经由冷却液管道流体连通，并且所述换热单元包括用于监控冷却液状态并控制所述循环泵；
系统管理单元，所述系统管理单元配置为与各个所述容器内的交换机通信连接以监控所述容器内所有节点的工作状态，并与所述换热单元的控制器通信连接，以通过所述换热单元的控制器控制所述循环泵的转速和冷却液状态。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述换热单元采用冗余式结构。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统管理单元包括控制器、多种转换芯片以及多种总线接口，所述转换芯片用于将所述控制器的接口进行拓展和/或做电平/协议转换。


4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统管理单元配置为分配工作任务到各个节点并对所述各个节点的状态进行监测，并且响应于某一节点出现失效状态，所述系...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹明峰，程子强，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32