2023整机柜冷存储技术规范

整机柜冷存储技术规范整机柜冷存储技术规范整机柜冷存储技术规范PAGEPAGE23/41目录主要贡者简介 1前言 6一、范围 8二、术、定和缩语 8术和定义 8缩语 10三、环与使条件 143.1使条件 14四、总要求 19冷储服器概述 19存密度求 19功要求 19数可用要求 20数重构求 20五、配要求 20天冷存服务述 20主设计求 21处器 225.4内存 225.5硬盘 23硬背板计要求 23BMC24扩接口求 25网要求 25其要求 25六、设要求 25机设计求 25监设计求 31管接口求 36供设计求 37散设计求 38前板接要求 39指灯设要求 39前言10%以上，可大幅降低运营成本；上架密度最大TCO。合近几年来基于整机柜技术架构的冷存储技术研究和规模ODCC提升IT一、范围关技术为依据，在充分验证测试及规模部署应用的基础上，明确了开放数据中心委员会（ODCC）ODCC二、术语、定义和缩略语术语和定义下列术语和缩略语适用于本规范。2.1.2服务器节点 Node可部署于整机柜中的服务器，比机架式服务器少了风扇和电源组件。服务器托盘背板 TBP是部署于服务器节点背部的电源分配板卡，用于连接硬盘背板和信号转接板。节点信号转换板 NodeSignalTransferBoard节点信号转接板位于服务器节点里面，用于连接节点背板和机柜背板。节点电源连接器 Clip节点电源连接器主要由夹子和夹板两部分组成，用于服务器节点连接铜排取电。铜排 Busbar又称母排，+12VDC供电传输介质。电源管理总线 PowerManagementBus电源管理总线（PMBus）是一种开放标准的数字电源管理协议。I2C总线 Inter-IntegratedCircuitI2C总线是两线式串行总线，用于连接\h微控制器及其外围设备，是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准。机柜 Rack机架框体。SU高度单位，46.5mm。机柜背板RMP部署于机柜后端的风扇模组旁边，与信号转接板相连。RackManagementController位于整机柜服务器内的一个嵌入式控制系统，负责整机柜的风扇管理、供电管理、各系统的运行监控管理等功能。缩略语下列缩略语适用于本规范。缩略语中文全称英文全称ACPI高级配置和电源管理接口AdvancedConfigurationandPowerManagementInterface3C中国国家强制性产品认证ChinaCompulsoryCertificationBIOS基本输入输出系统BasicInputOutputSystemBMC基板管理控制器BaseboardManagementControllerCE可修正的错误CorrectedErrorCPU中央处理器CentralProcessingUnitCRPS通用冗余电源CommonRedundantPowerSuppliesDIMM双列直插式存储模块DualIn-lineMemoryModuleDTS数字温度传感器DigitalTemperatureSensorECC内存错误检查与纠正ErrorCheckingandCorrectingHDD硬盘HardDiskDriveHDDBP硬盘背板HDDBackPlaneI2C两线式串行总线Inter-IntegratedCircuitI/O输入/接口Input/OutputIERR内部错误InternalErrorIPMI智能平台管理接口IntelligentPlatformManagementInterfaceMB服务器主板MotherBoardME管理引擎ManagementEngineMEM内存MemoryNCSI边带接口网络控制器Network Controller SidebandInterfaceNIC网络适配器NetworkInterfaceCardNSTB节点信号转接板NodeSignalTransferBoardPCB印制电路板PrintedCircuitBoardPCIe外设高速互联标准PeripheralComponentInterconnectExpressPMBus电源管理总线PowerManagementBusPSU电源模块PowerSupplyUnitPXE预启动执行环境PrebootExecuteEnvironmentRAID磁盘冗余阵列RedundantArrayIndependentDiskRBP机柜背板RackBackPlaneRMC机柜管理控制器RackManagementControllerRTC实时时钟Real-TimeClockSAS串行SCSISerialAttachedSCSISATA串行高级技术附件Serial Advanced TechnologyAttachmentSEL系统事件日志SystemEventLogSFP光电转换接口SmallForm-factorPluggableSFP+支持10GE的光学收发器SmallForm-factorPluggableSNMP简单网络管理协议Simple NetworkManagementprotocolSOC系统级芯片SystemonChipSOL通过网络访问的串口SerialOverLANSSD固态硬盘SolidStateDriveTBP服务器托盘背板TrayBackPlaneTcase芯片表面温度TemperatureCaseTCO总体拥有成本TotalCostofOwnershipTDP散热设计功耗ThermalDesignPowerTVS瞬态抑制二极管TransientVoltageSuppressorUART通用异步收发器UniversalAsynchronousReceiverTransmitterUE不可修正的错误UncorrectedErrorUSB通用串行总线UniversalSerialBusVCC电路供电电压VoltageCircuitVDC直流电压VoltageDirect-CurrentVDD芯片的工作电压VoltageDeviceVR电压调节器VoltageRegulator三、环境与使用条件使用条件机房物理空间的要求2300mm1200kg柜运输需求；电梯入口净高应不小于2300mm100mm，10mm；1000mm；机房内搬运通道的地板承重应不小于1300kg/m2；220VAC240VDC380VAC336VDC的供电能力。服务器所在机房与辅助区绝缘体的静电电位应不大于1kV。机柜排布方式宜采用冷通道、热通道隔离等措施；8kW闭或者热通道封闭。温湿度要求5.5ºCDP~15ºCDP60RH；20RH80%RH；环境内任何地方不应出现结露现象。海拔要求ASHRAE2011ThermalGuidelinesforDataProcessingEnvironmentsExpandedDataCenterClassesandUsageGuidance》要求；3050m；950m。空气洁净度要求ISO14644-18级洁净要求；0.53250；气体污染指标ASHRAE2011ParticulateandGaseousContaminationGuidelinesforDataCenters》要求；300（0.0039μg/cm2）；200（0.0024μg/cm2）。噪声指标a）应满足标准GB50174-2008要求；b）有人值守的主机房和辅助区，在电子信息设备停机时，在主操作员位置测量的噪声值应小于65dB(A)。防震要求遵守所在地区机房防震的规范要求。振动要求冲击与振动通常会加速电子封装的失效，PCBA的防振动、冲击设计要针对产品的特点进行差异性设计，需满足以下要求：背板必须采用无源背板设计；硬盘托架提供缓冲抗震设计；风扇模块提供减震设计；10Hz~55Hz0.35mm电磁兼容性要求（版本）：GB9254-2008《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》GB17625.1-2012《电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流小于等于6A)》GB4943.1-2011《信息技术设备安全》四、总体要求冷存储服务器概述低廉的存储介质。冷存储适用的应用场景主要有：归档和备份，作为传统磁带库的替代低成本、大容量、访问频率低的存储。冷数据层，如果变热会再迁移到热或温数据层。存储密度要求提高冷存储服务器的密度，不仅可以降低机房占地面积，同时可以提高部署灵活度。冷存储密度可以用每机柜内的硬盘数、存储容量或有效存储容量来表示。U18盘位。功耗要求运营的电力成本。 CPUIO要和业务相匹配，均衡使用、高效且避免浪费。数据可用性要求数据服务的中断或数据丢失。数据重构要求况下进行数据恢复。五、配置要求天蝎冷存储服务器概述2.0架环境下定制的服务器节点。天蝎整机柜冷存储服务器由节点机框（Chassis）、服MB（HDDB（TBP（NSTB），HDD算处理、存储和网络交互，用户可以通过网络来访问节点和管理运维节点，如进行数据的采集、开机、关机、重启等。图5.1天蝎整机柜冷存储服务器架构示意图主板设计要求整机柜冷存储服务器的主板位于服务器节点的前部中间1CPU、内存、IO、NIC、BMCI2C线将BMCRMC5.2表1主板尺寸规格表项目规格描述长325mm宽185mm图5.2冷存储节点主板水平面示意图（俯视图）处理器支持单颗SoC型处理器，集成内存、PCIE、SATA、NIC控制器及其他IO接口功能。内存支持双通道，每个通道至少配置2个DIMM，支持DDR4/DDR3L/RDIMM/UDIMM/SODIMM。硬盘18SATASATA2.0/3.0。系统盘要求配置一个SATA-DOM或者一个M.2接口硬盘。所有硬盘应支持热插拔，任一硬盘插拔不得影响节点内其它硬盘的正常运行。硬盘背板设计要求5.3图5.3冷存储节点硬盘背板结构及尺寸示意图（俯视图）图5.4冷存储节点硬盘背板位置示意图（俯视图）供电和信号传输功能：NSTB12VDC，通“S且捆绑在伸缩臂上可随节点内托盘拔出而伸展不断电。12VDC5VDC供电输入，支持硬盘热插拔。信号传输：将PCIESATA盘。BMC每个冷存储服务器节点推荐配置1AST2400AST2500扩展接口要求每个冷存储服务器节点可配置一个PCIEx4个PCIEx8PCIE网络要求 业务网络：配置一个单口或者双口千兆网卡，接口采用RJ45SFP+ 1RJ45100/1000Mbps自适应。其他要求时钟要求：具备实时时钟，且配置备用电池；温度传感器：入风口要求配置温度传感器；湿度传感器：可选配置相应的湿度传感器；PXEPXE六、设计要求机框设计要求规格尺寸要求天蝎整机柜冷存储服务器节点要求能放置于整机柜的1SU（深度）850mm，节点内538mm（+2mm,0），1SU46.5mm，6.16.2节点前端538mm

节点后端

节点外托盘节点内托盘服务器托盘背板节点信号转接板节点电源连接器Clip

服务器主板硬盘背板伸缩臂850mm图6.1冷存储服务器水平面示意图（俯视图）图6.2冷存储服务器节点总体结构实物示意图（前视图）前窗设计要求6.344mm536mm图6.3冷存储服务器节点前窗示意图（前视图）图6.4冷存储服务器节点前窗实物示意图（前视图）后窗设计要求6.5图6.5冷存储服务器节点总体结构实物示意图（前视图）上盖设计要求的机架空间采用盲板遮挡。托盘设计要求时系统不掉电。其中，内托盘的具体尺寸设计如图6.6所示，外托盘尺寸如图6.8所示。图6.6冷存储服务器节点内托盘尺寸示意图（俯视图）图6.7冷存储服务器节点内托盘实物示意图图6.8冷存储服务器节点外托盘尺寸示意图（俯视图）图6.9冷存储服务器节点外托盘实物示意图伸缩臂设计要求长度为319.94mm，如图6.10所示。图6.10冷存储服务器节点伸缩臂示意图插拔设计要求节点需要有拖拽把手，便于节点插拔，如图6.11所示；图6.11冷存储服务器节点前窗把手示意图下沉设计要求节点托盘下沉深度要求不超过1.2mm。监控设计要求管理和控制要求冷存储服务器节点通过BMC实现对节点的监控和管理，功能要求包括：IPMIIPMIv2.0；NCSIShareNIC系统事件日志(SEL8（同步为北京时间）；支持SOLSOL要求，SOLUARTLinuxWebLinux远程：支持远程得出现KVM(KVM30KVMPOSTKVM看门狗（WatchDog）：如果BMCLinuxIPMIIPMIBMCLinux5BMCDHCPDCHPIP。温度监控要求BMC管理，功能要求包括：节点进风口温度监控：要求误差范围不超过±1℃；节点出风口温度监控：要求误差范围不超过±1℃；节点CPU围不超过±1℃；节点CPU（VR）不超过±1℃；节点内存芯片温度监控：要求误差范围不超过±1电压和功耗监控要求冷存储服务器节点通过BMC实现对电压的信息监控和管理，功能要求包括：围不超过±5%；5VDC/3.3VDC,要求误差范围不超过±5%；CPUCPU范围不超过±5%；要求误差范围不超过±5%；故障信息到本地日志；2%；CPUCPU2%；2%。状态监控要求BMC监控和管理，功能要求包括：CPUCPU热断路报警信息、CPU内存状态监控：检测内存的可修正ECC正的ECC硬盘状态监控：检测硬盘在位/失位和硬盘故障；硬盘背板状态监控：检测硬盘背板是否有错误报出；高级配置和电源管理接口（ACPI）统正常工作状态和系统关机状态；被按下状态；CPU硬盘错误触发；重启状态监控：检测系统冷重启和软重启状态；事件日志是否被清空。资产管理要求冷存储服务器节点通过BMC实现对资产的信息监控和管理，功能要求包括：节点序列号信息监控：能获取节点的序列号信息；节点IDID具备查询、检索等基本管理功能；CPUBIOSBMC件的版本信息等。管理接口要求NSTB板RBPPCIex12NSTB和RBP引脚功能定义功能描述引脚编号功能定义功能描述A1Blank保留的引脚B1Blank保留的引脚A2GND接地信号B2+12V12伏电源A3GND接地信号B3+12V12伏电源A4Blank保留的引脚B4Blank保留的引脚A5Blank保留的引脚B5Blank保留的引脚A6Blank保留的引脚B6Blank保留的引脚A7Blank保留的引脚B7Blank保留的引脚A8SCL_Tray1托盘1时钟信号B8SDA_Tray1托盘1数据信号A9Blank保留的引脚B9Blank保留的引脚A10GPIO_BMC_RST_BB节点BMC复位信号B10GPIO_BMC_RST_AA节点BMC复位信号A11Blank保留的引脚B11Blank保留的引脚A12Present_AA节点在位信号B12GPIO_BMC_RST_CC节点BMC复位信号A13Blank保留的引脚B13Blank保留的引