CN103179221A - 伺服器系统及配电单元的地址设定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种伺服器系统及配电单元的地址设定方法。此伺服器系统包括多个伺服器、机架管理单元以及多个配电单元。机架管理单元包括多个网络连接端口，并对每个网络连接端口分别配置一个位置编号。配电单元用以管理众多伺服器的电源分配，这些配电单元被分别配置于上述网络连接端口。配电单元分别通过上述网络连接端口以接收对应的位置编号，并依据此位置编号来设定自身的网络地址。藉此，机架管理单元不需通过动态主机配置协定来设定这些配电单元的网络地址。

Description

伺服器系统及配电单元的地址设定方法

技术领域

本发明涉及一种伺服器管理技术，尤其涉及一种伺服器系统及配电单元的地址设定方法。

背景技术

由于云端科技的应用逐渐普及，许多企业依据其所提供的云端服务或是业务需求而设置了许多伺服器，并将这些伺服器整合成可集中管理的机架(RACK)设备，藉以节省伺服器群组的管理成本。因为摆放位置的关系，机架设备中的伺服器被区分为多个区域(Zone)，机架设备也配置对应数量的智能型配电器(smart Power Distribution Unit；smart PDU)以分配电源给每个区域中的伺服器。

智能型配电器可以收集其负责区域中的伺服器的电流、电压、温度、硬件状态...等即时信息与环境参数，并将这些信息通过网络传送给机架管理控制器(Rack Management Controller；RMC)。机架管理控制器也会通过网络将控制指令发送给这些智能型配电器。藉此，现今的机架管理控制器、智能型配电器以及每个区域中的伺服器皆通过动态主机设定协定(Dynamic Host Configuration Protocol；DHCP)来加入相同的网域，并取得对应的网络协定(Internet Protocol；IP)地址。

为了要让机架管理控制器得知每个智能型配电器与其IP地址的关系，便需通过DHCP协定才能建立出每台智能型配电器以及其IP地址的地址对应列表，以作为机架管理控制器收集环境参数、下达控制指令至特定智能型配电器的依据。然而，由于机架设备内的伺服器与环境控制装置(例如，上述的机架管理控制器以及智能型配电器)皆使用共同网域以连接至外部网络，因此，环境控制装置受到破坏或瘫痪的机率大增。此外，当DHCP协定失效或是其中一台智能型配电器故障更换时，机架管理控制器便需再次并通过DHCP协定来重新调整其地址对应列表，否则机架管理控制器便无法与更新后的智能型配电器进行通信。

发明内容

本发明提供一种伺服器系统，此伺服器系统通过网域之间的分离，以降低环境控制装置受到破坏或瘫痪的机率。并且，伺服器系统不需通过动态主机配置协定便可设定配电单元的网络地址，节省机架管理单元的运算效能。

此外，本发明提供一种配电单元的地址设定方法，其可使机架管理单元不需通过动态主机配置协定便可设定配电单元的网络地址，也不需通过繁杂的方式来产生出配电单元以及其IP地址的地址对应列表，以节省机架管理单元的运算效能。

本发明提出一种伺服器系统，此伺服器系统包括多个伺服器、机架管理单元以及至少一个配电单元。机架管理单元包括至少一个网络连接端口，且此机架管理单元对每一个网络连接端口分别配置一个位置编号。配电单元用以管理所述伺服器的电源分配，而所述配电单元将会被分别配置并连接至所述网络连接端口。其中，上述配电单元可通过所述网络连接端口其中之一以接收对应的位置编号，并依据此位置编号来设定自身的网络地址。

在本发明的一实施例中，上述的配电单元在进行初始化时，将会依据所述的位置编号来查询地址对应表，藉以取得自身的网络地址，并依据此网络地址来初始化此配电单元中的网络连线单元。

在本发明的一实施例中，上述的机架管理单元在初始化完毕后，将检测配电单元是否存在，并依据伺服器管理程序通过配电单元监测该些伺服器。

在本发明的一实施例中，上述的机架管理单元包括一交换器(switch)以及一控制单元。此交换器包括所述的网络连接端口以及以太网络(Ethernet)控制器。以太网络控制器耦接所述的网络连接端口，藉以控制这些网络连接端口的网络连线。控制单元则可通过一对内网络连线单元来耦接至以太网络控制器，以通过此以太网络控制器来连线至所述的配电单元。

在本发明的一实施例中，上述的网络连接端口为双绞线连接端口(RJ45 port)，且此机架管理单元利用此网络连接端口中并未使用的4个接脚来分别配置上述的位置编号。

以另一角度而言，本发明提出一种配电单元的地址设定方法，此地址设定方法适用于具有多个配电单元的伺服器系统中。此地址设定方法包括下列步骤：设置一机架管理单元，其中此机架管理单元包括多个网络连接端口，每个网络连接端口则分别配置一个位置编号。配置所述的配电单元至所述的网络连接端口。以及，每个配电单元分别通过这些网络连接端口其中之一来接收对应的位置编号，并且依据此位置编号设定自身的网络地址。配电单元的地址设定方法的其余实施细节请参照上述说明，在此不加赘述。

换句话说，本发明提出一种伺服器系统。此伺服器系统包括多个伺服器、包括M个网络连接端口的机架管理单元以及N个配电单元，其中M、N为正整数且N≤M。机架管理单元对M个网络连接端口分别配置M个位置编号。这些配电单元则用以管理这些伺服器的电源分配，且N个配电单元分别被配置于M个网络连接端口。其中，第i个配电单元通过第j个网络连接端口接收第j个位置编号，并依据第j个位置编号设定第i个配电单元的网络地址，i与j为正整数，1≤i≤N且1≤j≤M。

基于上述，本发明实施例中的伺服器系统将伺服器对外连线的网域以及机架管理单元与配电单元的网域相互分离，以降低环境控制装置受到破坏或瘫痪的机率。此外，本实施例将机架管理单元中每个网络连接端口分别配置一个位置编号，以使配电单元可直接依据此位置编号自行设定内部网络的地址。藉此，便不需通过动态主机配置协定便可设定这些配电单元的网络地址，机架管理单元也不需通过繁杂的方式来产生出配电单元以及其IP地址的地址对应列表，并可同时节省机架管理单元的运算效能。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明一实施例所述的一种伺服器系统的示意图。

图2是图1的机架管理单元以及配电单元的详细示意图。

图3是依照本发明一实施例说明配电单元的地址设定方法的流程图。

图4用以说明机架管理单元在此地址设定方法中的流程图。

图5用以说明配电单元在此地址设定方法中的流程图。

主要元件符号说明：

100：伺服器系统

110～134：伺服器

140～142：配电单元(PDU)

150：机架管理单元(RMC)

155：交换器

160～162：周边装置

210～212：网络连接端口

220：以太网络控制器

230～232：控制晶片

240～242：网络介面

250：控制单元

260：对内网络介面

270：对外网络介面

280～282：网络连接端口

S310～S540：步骤

具体实施方式

现将详细参考本发明的示范性实施例，在附图中说明所述示范性实施例的实例。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件/符号代表相同或类似部分。

图1是依照本发明一实施例所述的一种伺服器系统100的示意图。伺服器系统100包括多个伺服器110～134、机架管理单元(RackManagement Unit；RMC)150以及N个配电单元(Power Distribution Unit；PDU)，N为正整数。于本实施例中，在此以3个配电单元140～142作为举例，亦即N等于3。本发明实施例所述的伺服器系统100也可以称作是一个机架(Rack)设备。

由于在伺服器系统100中摆放位置的关系，这些伺服器被区分为多个区域。例如，伺服器110～114、120～124、130～134分别为同一区域中的伺服器。每一区域则分别配置有配电单元140～142、周边装置160～162...等配备。配电单元140～142主要功能是管理其负责区域中各个伺服器110～134的电源分配，换句话说，配电单元140～142用以分配电源至其负责区域中的各个伺服器110～134。

除此以外，配电单元140～142也可以为智能型配电器(smart PowerDistribution Unit；smart PDU)，其除了分配电源的功能以外，也收集其负责区域中的伺服器的电流、电压、温度、硬件状态...等即时信息与环境参数，并将这些信息通过网络传送给机架管理单元150。机架管理单元150藉由这些环境信息来进行每个区域的环境判读，并依据这些环境信息来随时调整周边装置160～162的使用，以随时调整每个区域的温度、湿度等环境信息。于本实施例中，周边装置160～162例如是风扇、水冷设备...等环境冷却装置。

在现今的作法中，机架管理单元150、配电单元140～142以及伺服器110～134皆通过具有共同区域网络(LAN)的交换器(switch)或是集线器(hub)，并藉由以太网络进行网络连线。于本实施例中，架管理单元150便包括有一交换器155，此交换器155上则包括有多个专用于以太网络协定(例如，100Base-TX)的双绞线连接端口。由于伺服器110～134需要对外进行通信，因此伺服器110～134所在的区域网络便需进行对外连线。如此一来，环境控制装置(例如，机架管理单元150以及配电单元140)由于对外网络的因素(例如黑客、不知名封包..等)而受到破坏或瘫痪的机率便会增加。

此外，为了要让机架管理单元150得知每个配电单元140～142与其IP地址的关系，便需通过DHCP协定所产生的IP地址与媒体存取控制(Media Access Control；MAC)地址的交换列表，配合配电单元140～142中已知的MAC地址，才能建立出配电单元140～142以及其IP地址的地址对应列表，以作为机架管理单元150收集环境参数、下达控制指令至特定配电单元140～142的依据。如果DHCP协定失效时，也会连带让这些环境控制装置失效。此外，机架管理单元150便需再次并通过DHCP协定来重新调整配电单元140～142以及其IP地址的地址对应列表，否则机架管理单元150便无法与更新后的配电单元140～142进行通信。

于此，本发明实施例的精神在于，伺服器系统100将伺服器110～134所在的区域网络以及配电单元140～142所在的区域网络相互分离，藉以降低环境控制装置受到破坏或瘫痪的机率。此外，本发明实施例的机架管理单元150将其包括的多个网络连接端口分别配置有位置编号。藉此，每个配电单元140～142在分配/耦接到对应的网络连接端口之后，可以立即依据此位置编号而取得其对应的网络地址，并通过此网络地址来设定自身的网络地址。因而，伺服器系统100可以不需要不需通过繁杂的DHCP协定来产生出配电单元140～142以及其IP地址的地址对应列表，节省机架管理单元150的运算效能。以下举一实例以佐证本发明。

图2是图1的机架管理单元150以及配电单元140～142的详细示意图。如图2所示，机架管理单元150包括交换器155以及控制单元250。交换器155包括M个网络连接端口以及一以太网络控制器220，M为正整数且N≤M。以太网络控制器220耦接至M个网络连接端口，其可控制这些网络连接端口的网络连线。藉此可知，交换器155必须提供足够数量的网络连接端口，藉以让配电单元140～142皆可位于同一个区域网络中，或是可利用集线器来增加交换器155的网络连接端口，以作为此区域网络的延伸。于本实施例中，在此以3个网络连接端口210～212做为举例(亦即M等于3)，并将配电单元140～142所位在的区域网络称为内部网络，藉以区别于伺服器110～134所位在的区域网络(或称为外部网络)。

于本实施例中，为了突显内部网络以及配电单元140～142的地址设定方法，在此并没有显示出伺服器110～134以及用以建构外部网络的交换机。而于部分实施例中，上述用以建构外部网络的交换器也可以配置于机架管理单元150中，或是，将交换器155的网络连接端口切割为两个子网域，其中一个子网域给予内部网络使用，另一个子网域则给予网络网络使用。

机架管理单元150中的控制单元250则包括有对内网络介面260与对外网络介面270。因此，控制单元250通过对内网络介面260(或者称为对内网络连线单元)来耦接至以太网络控制器220，并可通过以太网络控制器220来连线至内部网络与配电单元140～142，以与这些配电单元140～142发出控制信号、进行环境信息的传递，或是藉由内部网络来控制周边装置160～162。另一方面，控制单元250也可通过对外网络介面270(或者称为对外网络连线单元)与外部网络进行通信，藉以得知伺服器110～134的运作情况。例如，对外网络介面270可连线至伺服器110～134所在的另一台交换器。

配电单元140～142则分别包括有对应的网络连接端口280～282、控制晶片230～232以及网络介面240～242。于本实施例中，网络介面240～242可以是以太网络控制器，藉以通过以太网络与机架管理单元150进行通信。

在此特别说明的是，伺服器系统100利用交换器155来形成内部网络，但是又不希望让机架管理单元150通过DHCP协定及交换器155对配电单元140～142进行IP地址分配，造成机架管理单元150的多余负担。因此，本发明实施例便在机架管理单元150中每个网络连接端口210～212分别配置一个位置编号，使得配电单元140～142可通过其所连接的网络连接端口210～212以接收对应的位置编号，并且依据此位置编号来设定自身的网络地址。

在此详述机架管理单元150如何分配网络连接端口210～212中的位置编号。由于本实施例中皆采用双绞线式以太网络(例如，100Mbps的100BASE-TX标准)进行网络连线，因此，以太网络所使用的双绞线连接器采用RJ45缆线接头。虽然RJ45缆线接头具有8个脚位，但是100BASE-TX标准的以太网络仅只利用第1、2条线作为信号发送(Tx)，并利用第3、6条线作为信号接收(Rx)。因此，本发明实施例便利用RJ45缆线接头内并未被以太网络使用的4条线作为位置编号的输入输出接脚(IO pins)，也就是在RJ45缆线接头中未被利用到的第4、5、7、8条线。

换句话说，机架管理单元150将网络连接端口210～212中并未以太网络使用的4条线作为输入输出接脚，将网络连接端口210～212内的4条接脚分别耦接至数位高电压(例如，3.3V)或是数位低电压(例如，0V)，藉以形成位置编号，并让每个网络连接端口210～212中的位置编号各不相同。举例而言，可将网络连接端口210中的输入输出接脚全部耦接数位低电压，以形成“0000b”，也就是位置编号为“00”；将网络连接端口211中输入输出接脚的第8条线耦接数位高电压，而将第4、5、7条线耦接数位低电压，以形成位置编号“0001b”，也就是位置编号为“01”，并依此类推。

藉此，配电单元140～142将会被分别配置并连接至交换器155中的网络连接端口210～212上，而配电单元140～142便可分别通过其控制晶片230～232，并依据分别耦接的网络连接端口210～212中所对应输入输出接脚来接收对应的位置编号。然后，配电单元140～142便再进行初始化时，便可依据其接收到的位置编号来查询一地址对应表，以取得每个配电单元140～142所对应的网络地址。上述的地址对应表可以预设于配电单元140～142当中，也可以藉由使用者手动输入至配电单元140～142。藉此，便可不需通过DHCP协定，或是在更换配电单元140～142之后，新的配电单元140～142便能够读取机架管理单元150中对于各个网络连接端口210～212所设定的位置编号，藉以完成自身IP地址的设定。

在此以下述的表(一)作为地址对应表的举例，以供应用本实施例者进行参考，本发明实施例则不受限于此。

表(一)

配电单元	输入输出接脚	位置编号	IP地址
				140	0000b	00	192.168.0.2
141	0001b	01	192.168.0.3
				...	...	...	...
142	0101b	05	192.168.0.7

此外，机架管理单元150的控制单元250在进行初始化时，会依据固定的网络地址(例如，“192.168.0.1”)来初始化对内网络介面260，以完善内部网络中的网络地址。并且，机架管理单元150还会与图1的伺服器110～134通过DHCP协定来取得对外的网络地址。藉此，机架管理单元150便依据此对外网络地址来初始化对外网络介面270。

有鉴于此，机架管理单元150在初始化完毕后，将会检测这些配电单元140～142是否存在，换句话说，将会检测这些配电单元140～142是否耦接至对应的网络连接端口210～212并已初始化完毕，然后，便可依据一伺服器管理程序，以通过这些配电单元140～142来监测伺服器110～134。

归纳上述，以另一角度而言，本发明实施例则是提出一种配电单元的地址设定方法。图3是依照本发明一实施例说明配电单元的地址设定方法的流程图。请同时参照图1与图3，此地址设定方法适用于具有多个配电单元140～142的伺服器系统100中。首先。于步骤S310中，设置机架管理单元150，且此机架管理单元150包括多个网络连接端口210～212。每个网络连接端口分别配置一个位置编号。然后，于步骤S320中，配置配电单元140～142到对应的网络连接端口210～212。以及，在步骤S330中，每个配电单元140～142分别通过耦接的网络连接端口210～212来接收对应的位置编号，并且依据此位置编号来设定自身的网络地址。本实施例的部份细节步骤可参考上述实施例，在此不再赘述。

在此则是分别描述机架管理单元150以及配电单元140～142两者的流程图。图4用以说明机架管理单元150在此地址设定方法中的流程图。请同时参照图1、图2及图4，首先于步骤S410中，机架管理单元150在进行初始化时，会先依据固定网络地址来初始化对内网络介面260。并且，于步骤S420中，机架管理单元150会通过DHCP协定取得对外网络地址，以依据此对外网络地址来初始化对外网络介面270。然后，于步骤420中，机架管理单元150在初始化完毕后会开始检测配电单元140～142是否存在，并依据控制单元250中的伺服器管理程序以通过这些配电单元140～142来监测伺服器110～134。

图5用以说明每个配电单元140～142在此地址设定方法中的流程图。请同时参照图1、图2及图5，并假设以配电单元140作为举例。于步骤S510中，当配电单元140在进行初始化时，配电单元140会从其耦接的机架管理单元150的网络连接端口210中接收到网络连接端口210所对应的位置编号(例如，表(一)中所述的位置编号“00”)。

于步骤S520中，配电单元140依据此位置编号来查询地址对应表，藉以取得对应的网络地址，例如是“192.168.0.2”。并且，于步骤S530中，配电单元140会依据此网络地址“192.168.0.2”来初始化配电单元140中的网络介面240。以及，于步骤S540中，配电单元140～142配合机架管理单元150的伺服器管理程序来监测其负责区域中的伺服器110～134。

综上所述，本发明实施例中的伺服器系统将伺服器对外连线的网域以及机架管理单元与配电单元的网域(内部网络)相互分离，并使内部网络成为一个独立的网域，以降低环境控制装置受到破坏或瘫痪的机率。此外，本实施例将机架管理单元中每个网络连接端口分别配置一个位置编号，以使配电单元可直接依据此位置编号自行设定内部网络的地址。藉此，便不需通过动态主机配置协定便可设定这些配电单元的网络地址，机架管理单元也不需通过繁杂的方式来产生出配电单元以及其IP地址的地址对应列表，并可同时节省机架管理单元的运算效能。

虽然本发明已以实施例揭示如上，但其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作适当的改动和同等替换，故本发明的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种伺服器系统，其特征在于，包括：

多个伺服器；

一机架管理单元，包括至少一网络连接端口，且该机架管理单元对该至少一网络连接端口分别配置一位置编号；

至少一配电单元，该至少一配电单元管理该些伺服器的电源分配，且该些配电单元分别被配置于该些网络连接端口，

其中，该至少一配电单元分别通过该些网络连接端口其中之一接收对应的该位置编号，并依据该位置编号设定自身的一网络地址。

2.根据权利要求1所述的伺服器系统，其中该至少一配电单元在进行初始化时，依据该位置编号查询一地址对应表以取得该网络地址，并依据该网络地址初始化该至少一配电单元中的一网络连线单元。

3.根据权利要求1所述的伺服器系统，其中该机架管理单元在进行初始化时，依据一固定网络地址初始化一对内网络连线单元，并通过一动态主机配置协定取得一对外网络地址，以依据该对外网络地址初始化一对外网络连线单元。

4.根据权利要求1所述的伺服器系统，其中该机架管理单元在初始化完毕后，检测该至少一配电单元是否存在，并依据一伺服器管理程序通过该至少一配电单元监测该些伺服器。

5.根据权利要求1所述的伺服器系统，其中该机架管理单元包括：

一交换器，该交换器包括：

该至少一网络连接端口；以及

一以太网络控制器，耦接至该至少一网络连接端口，用以控制该至少一网络连接端口的网络连线；以及

一控制单元，通过一对内网络连线单元耦接至该以太网络控制器，以通过该以太网络控制器连线至该至少一配电单元。

6.根据权利要求1所述的伺服器系统，其中该至少一网络连接端口为至少一双绞线连接端口，且该机架管理单元利用该至少一双绞线连接端口中并未使用的4个接脚来分别配置该位置编号。

7.一种配电单元的地址设定方法，适用于具有多个配电单元的一伺服器系统，其特征在于，该地址设定方法包括：

设置一机架管理单元，其中该机架管理单元包括多个网络连接端口，且每一网络连接端口分别配置一位置编号；

配置该些配电单元至该些网络连接端口；以及

每一配电单元分别通过该些网络连接端口其中之一接收对应的该位置编号，并依据该位置编号设定自身的一网络地址。

8.根据权利要求7所述的地址设定方法，该些配电单元依据该位置编号设定自身的该网络地址包括下列步骤：

进行初始化时，每一配电单元依据该位置编号查询一地址对应表以取得该网络地址；以及

每一配电单元依据该网络地址初始化每一配电单元中的一网络连线单元。

9.根据权利要求7所述的地址设定方法，还包括下列步骤：

进行初始化时，该机架管理单元依据一固定网络地址初始化该机架管理单元中的一对内网络连线单元；以及

该机架管理单元通过一动态主机配置协定取得一对外网络地址，以依据该对外网络地址初始化该机架管理单元中的一对外网络连线单元。

10.一种伺服器系统，其特征在于，包括：

多个伺服器；

一机架管理单元，包括M个网络连接端口，且该机架管理单元对M个网络连接端口分别配置M个位置编号，其中M为正整数；以及

N个配电单元，每一配电单元管理该些伺服器的电源分配，且N个配电单元分别被配置于M个网络连接端口，N为正整数且N≤M，

其中，第i个配电单元通过第j个网络连接端口接收第j个位置编号，并依据第j个位置编号设定第i个配电单元的一网络地址，i与j为正整数，1≤i≤N且1≤j≤M。

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