一種基于多次反射的無線數(shù)據(jù)中心機(jī)架布置結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于移動互聯(lián)網(wǎng)傳輸控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于多次反射的無線數(shù) 據(jù)中心機(jī)架布置結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，以云計算為代表的先進(jìn)計算方式成為當(dāng)代信息領(lǐng)域新 的研究熱點，大量的應(yīng)用服務(wù)借助于云平臺的優(yōu)勢，取得了快速發(fā)展，這些應(yīng)用涵蓋軍事、 經(jīng)濟(jì)、醫(yī)療、交通等重要領(lǐng)域，深刻地影響著社會的安定和人們的生活。數(shù)據(jù)中心（Data Center)作為云計算技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)，受到越來越多的關(guān)注。
[0003] 為了克服有線數(shù)據(jù)中心高能耗、不易于擴(kuò)展、部署難度大等缺點，無線數(shù)據(jù)中心成 為近年來數(shù)據(jù)中心研究領(lǐng)域的一個熱門話題。將無線技術(shù)應(yīng)用到數(shù)據(jù)中心當(dāng)中，可以有效 緩解數(shù)據(jù)中心的能耗高、擴(kuò)展性差和部署難等問題。60GHZ短距離無線通信技術(shù)作為一種無 線傳輸技術(shù)，具有（1)可利用的頻譜范圍寬，信息容量大。（2)易實現(xiàn)窄波束和高增益的天 線，分辨率高，抗干擾性好。（3)穿透等離子體的能力強(qiáng)。（4)多普勒頻移大，測速靈敏度高 等特點，可以解決數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)面臨的數(shù)據(jù)傳輸速率要求越來越高的情況。
[0004] 盡管60GHz具有傳輸速率高、抗干擾性強(qiáng)、安全性高、方向性強(qiáng)、允許的發(fā)射功率 高等特點，但該技術(shù)不適用于長距離通信，且容易被傳播路徑上的障礙物阻礙傳播。
[0005] 為了將該技術(shù)運用于無線數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)，希望尋求一種全新的服務(wù)器機(jī)架布局方 式，使得60GHz無線通訊技術(shù)得以成功運用于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種基于多次反射的無線 數(shù)據(jù)中心機(jī)架布置結(jié)構(gòu)，通過對數(shù)據(jù)中心中服務(wù)器機(jī)架合理布置，解決了 60GHz無線通訊 技術(shù)面臨的傳輸距離短、容易被障礙物阻礙傳輸?shù)葐栴}，同時充分利用服務(wù)器和交換機(jī)的 端口數(shù)量，實現(xiàn)富連接、可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)。
[0007] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0008] -種基于多次反射的無線數(shù)據(jù)中心機(jī)架布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，在數(shù)據(jù)中心選擇 場地后，各服務(wù)器機(jī)架1按照如下規(guī)則布置：
[0009] 各服務(wù)器機(jī)架1分別位于若干同心的正多邊形的各個頂點位置，各個正多邊形的 各條邊的位置設(shè)置雙面反射板2,各服務(wù)器機(jī)架1上設(shè)置有無線裝備4,自外向內(nèi)對數(shù)據(jù)中 心進(jìn)行行列劃分，同一行的服務(wù)器機(jī)架1連接于同一個交換機(jī)3,同一列的服務(wù)器機(jī)架1連 接于同一個交換機(jī)3,最終使得同一行或者同一列的服務(wù)器機(jī)架1通過相應(yīng)的交換機(jī)3進(jìn)行 互聯(lián)，同一個正多邊形上的服務(wù)器機(jī)架1借助無線裝備4和雙面反射板2通過無線連接的 多次反射進(jìn)行通信。
[0010] 所述正多邊形的邊長L為2. 5米，如果第i個正多邊形的半徑為di，則
toon] 所述各正多邊形的邊數(shù)自內(nèi)向外增加，即，最內(nèi)層的正多邊形的邊數(shù)最少，最外層 的正多邊形的變數(shù)最多。
[0012] 所述各正多邊形的設(shè)置為：第η層正多邊形邊數(shù)為4η。
[0013] 所述無線裝備4為60GHz無線信號發(fā)射器和接收器。
[0014] 所述行列劃分規(guī)則為：自外向內(nèi)，每列或者每行上分配的服務(wù)器機(jī)架1的數(shù)量遞 增。
[0015] 所述服務(wù)器機(jī)架1布置至相應(yīng)位置之前，將若干臺配置完成的服務(wù)器放入機(jī)架， 并和機(jī)架交換機(jī)建立連接，保證機(jī)架內(nèi)部的服務(wù)器之間的正常通信。
[0016] 所述各正多邊形有3個，最內(nèi)層為正四邊形，其次為正八邊形，最外層為正十二邊 形，將數(shù)據(jù)中心劃分為6行6列，自左向右，列上服務(wù)器機(jī)架1的數(shù)量依次為：2、4、6、6、4、2， 自上向下，行上服務(wù)器機(jī)架1的數(shù)量依次為：2、4、6、6、4、2。
[0017] 借助于正多邊形邊上放置的反射板，任意一個60GHz無線信號發(fā)射器或接收 器可以和同正多邊形或者相鄰正多邊形的發(fā)射器或接收器通過若干次反射進(jìn)行單跳 (Single-hop)通信。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，該技術(shù)利用無線信號的反射原理，借助多次反射，實現(xiàn)60GHz無 線信號的遠(yuǎn)距離和非直線傳輸，對于降低數(shù)據(jù)中心成本，提升數(shù)據(jù)中心性能具有關(guān)鍵且深 遠(yuǎn)的意義。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發(fā)明服務(wù)器機(jī)架布置方法的邏輯圖。
[0021] 圖2是本發(fā)明服務(wù)器機(jī)架布置方法的物理圖。
【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖和實施例詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。
[0023] 本發(fā)明數(shù)據(jù)中心服務(wù)器機(jī)架布局方式基于反射原理，劃定若干同心的正多邊形， 正多邊形邊上擺放雙面反射板2,頂點擺放服務(wù)器機(jī)架1，將無線裝備4即60GHz信號發(fā)射 器和接收器置于機(jī)架頂端（Top of Rack，簡稱ToR)。
[0024] 本發(fā)明用于提升數(shù)據(jù)中心的擴(kuò)展性，實現(xiàn)富連接和動態(tài)調(diào)整拓?fù)涞奶攸c，使得更 多的機(jī)架可以互相傳輸數(shù)據(jù)。根據(jù)上述設(shè)計，由內(nèi)向外計數(shù)，正多邊形的設(shè)置規(guī)則為：第η 層正多邊形邊數(shù)為4η。
[0025] 圖1為本發(fā)明的邏輯圖，主要包含服務(wù)器機(jī)架1和雙面反射板2的位置擺放。
[0026] 圖2為本發(fā)明的物理圖，其中，正多邊形有3個，最內(nèi)層為正四邊形，其次為正八邊 形，最外層為正十二邊形，將數(shù)據(jù)中心劃分為6行6列，自左向右，列上服務(wù)器機(jī)架1的數(shù)量 依次為：2、4、6、6、4、2,自上向下，行上服務(wù)器機(jī)架1的數(shù)量依次為：2、4、6、6、4、2。
[0027] 包括服務(wù)器機(jī)架1與交換機(jī)3之間的有線連接方式：
[0028] 各個服務(wù)器機(jī)架1分別位于各正多邊形的頂點位置，雙面反射板2置于各正多邊 形的邊上，將無線裝備4,即60GHz天線置于服務(wù)器機(jī)架1的頂端，用于服務(wù)器機(jī)架1之間的 無線通信。60GHz天線，即60GHz無線信號發(fā)射器和接收器，任意一個60GHz無線信號發(fā)射 器和接收器可以通過雙面反射板2和其同層或者相鄰層的發(fā)射器和接收器進(jìn)行通信。
[0029] 布置于正多邊形的頂點上的服務(wù)器機(jī)架1可通過60GHz無線連接，借助雙面反射 板2和同正多邊形或者相鄰正多邊形的服務(wù)器機(jī)架1進(jìn)行通信，可通過交換機(jī)3和其他服 務(wù)器機(jī)架1進(jìn)行通信。根據(jù)上述通信規(guī)則，任意兩個節(jié)點中間存在多條通信鏈路。
[0030] 其具體的布置過程如下所示：
[0031] 步驟（1)，根據(jù)所建的數(shù)據(jù)中心規(guī)模選擇場地。一般來講，數(shù)據(jù)中心的選址需要 考慮地理位置、社會及當(dāng)?shù)氐娜肆l件、當(dāng)?shù)氐乃?、電、氣的配套設(shè)施和建設(shè)、運營成本等因 素。
[0032] 步驟（2)，結(jié)合設(shè)計原則，在數(shù)據(jù)中心選址上規(guī)劃正多邊形擺放圖正多邊形邊長為 3米。
[0033] 步驟（3a)，服務(wù)器機(jī)架1包含若干臺服務(wù)器，在安放服務(wù)器機(jī)架1到指定位置之 前，需要將服務(wù)器機(jī)架1內(nèi)的服務(wù)器配置完成，服務(wù)器和ToR交換機(jī)建立連接，保證服務(wù)器 機(jī)架1內(nèi)部的服務(wù)器之間的正常通信需求。
[0034] 步驟（3b)，配置好服務(wù)器機(jī)架1之后，在機(jī)架頂端安裝60GHz無線信號發(fā)射器和接 收器。
[0035] 步驟（4)，安裝完成60GHz無線信號發(fā)射器和接收器之后，和交換機(jī)3進(jìn)行連接，對 其進(jìn)行配置和調(diào)試。
[0036] 步驟（5)，對于配置完成的服務(wù)器機(jī)架1，按照步驟⑵的規(guī)劃，將其擺放在相應(yīng)的 位置，進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)和通電，開啟散熱設(shè)備，對數(shù)據(jù)中心進(jìn)行測試。
[0037] 步驟（6)，服務(wù)器機(jī)架1安裝放置之后，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸測試、數(shù)據(jù)中心的散熱測試、 供電測試、應(yīng)急測試等。完成之后，將數(shù)據(jù)中心投入使用。
【主權(quán)項】
1. 一種基于多次反射的無線數(shù)據(jù)中屯、機(jī)架布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，在數(shù)據(jù)中屯、選擇場 地后，各服務(wù)器機(jī)架（1)按照如下規(guī)則布置： 各服務(wù)器機(jī)架（1)分別位于若干同屯、的正多邊形的各個頂點位置，各個正多邊形的各 條邊的位置設(shè)置雙面反射板（2)，各服務(wù)器機(jī)架（1)上設(shè)置有無線裝備（4)，自外向內(nèi)對數(shù) 據(jù)中屯、進(jìn)行行列劃分，同一行的服務(wù)器機(jī)架（1)連接于同一個交換機(jī)（3)，同一列的服務(wù)器 機(jī)架（1)連接于同一個交換機(jī)（3)，最終使得同一行或者同一列的服務(wù)器機(jī)架（1)通過相應(yīng) 的交換機(jī)（3)進(jìn)行互聯(lián)，同一個正多邊形上的服務(wù)器機(jī)架（1)借助無線裝備（4)和雙面反 射板（2)通過無線連接的多次反射進(jìn)行通信。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于多次反射的無線數(shù)據(jù)中屯、機(jī)架布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所 述正多邊形的邊長L為2. 5米，如果第i個正多邊形的半徑為心則3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于多次反射的無線數(shù)據(jù)中屯、機(jī)架布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所 述各正多邊形的邊數(shù)自內(nèi)向外增加，即，最內(nèi)層的正多邊形的邊數(shù)最少，最外層的正多邊形 的變數(shù)最多。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于多次反射的無線數(shù)據(jù)中屯、機(jī)架布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所 述各正多邊形的設(shè)置為：第n層正多邊形邊數(shù)為4n。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于多次反射的無線數(shù)據(jù)中屯、機(jī)架布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所 述無線裝備（4)為60GHz無線信號發(fā)射器和接收器。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于多次反射的無線數(shù)據(jù)中屯、機(jī)架布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所 述行列劃分規(guī)則為：自外向內(nèi)，每列或者每行上分配的服務(wù)器機(jī)架（1)的數(shù)量遞增。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于多次反射的無線數(shù)據(jù)中屯、機(jī)架布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所 述服務(wù)器機(jī)架（1)布置至相應(yīng)位置之前，將若干臺配置完成的服務(wù)器放入機(jī)架，并和機(jī)架 交換機(jī)建立連接，保證機(jī)架內(nèi)部的服務(wù)器之間的正常通信。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于多次反射的無線數(shù)據(jù)中屯、機(jī)架布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所 述各正多邊形有3個，最內(nèi)層為正四邊形，其次為正八邊形，最外層為正十二邊形，將數(shù)據(jù) 中屯、劃分為6行6列，自左向右，列上服務(wù)器機(jī)架（1)的數(shù)量依次為：2、4、6、6、4、2,自上向 下，行上服務(wù)器機(jī)架（1)的數(shù)量依次為：2、4、6、6、4、2。
【專利摘要】基于多次反射的無線數(shù)據(jù)中心機(jī)架布置方法，在數(shù)據(jù)中心選擇場地之后，服務(wù)器機(jī)架按照如下規(guī)則布置：各個服務(wù)器機(jī)架擺放在同心正多邊形的頂點位置，雙面反射板置于同心正多邊形邊的位置，將60GHz無線信號發(fā)射器和接收器置于機(jī)架頂端，用于機(jī)架之間的無線通信，對數(shù)據(jù)中心進(jìn)行行列劃分，同行或同列的機(jī)架連接到一個交換機(jī)上。本發(fā)明通過對數(shù)據(jù)中心機(jī)架和60GHz無線設(shè)備進(jìn)行合理擺放和連接，充分利用服務(wù)器和交換機(jī)端口，增加數(shù)據(jù)中心可用連接數(shù)量，緩解鏈路擁塞狀況和熱點問題，提升數(shù)據(jù)中心整體性能。
【IPC分類】H04W16/18, H04W24/04
【公開號】CN105208567
【申請?zhí)枴緾N201510658017
【發(fā)明人】崔勇, 肖詩漢, 朱超
【申請人】清華大學(xué)
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年10月13日