(57)【要約】【課題】故障等による異常な温度上昇が発生した場合であっても、吸排気方向を適切に制御することが可能なスイッチングハブ及びネットワークシステムを提供する。【解決手段】一方の吸排気口３近傍の外部空気の温度を検知する第１温度センサ５と、他方の吸排気口３近傍の外部空気の温度を検知する第２温度センサ６と、両温度センサ５，６で検知した温度に基づき、冷却ファン４を制御し吸排気方向を制御する制御部７と、を備え、制御部７は、同一のネットワークに接続されている他のネットワーク機器から外部空気の温度情報を取得し、その取得した外部空気の温度情報と、両温度センサ５，６で検知した温度とから、一方の吸排気口３側および他方の吸排気口３側の実際の外部空気の温度を推定し、当該推定した外部空気の温度が低い方の吸排気口３から吸気し、推定した外部空気の温度が高い方の吸排気口３から排気するよう冷却ファン４を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体に形成され、該筐体内を冷却する外部空気を吸気あるいは排気するための２つの吸排気口と、
一方の前記吸排気口から吸気し他方の前記吸排気口から排気するか、あるいは、他方の前記吸排気口から吸気し一方の前記吸排気口から排気するかを切替可能な冷却ファンと、
前記一方の吸排気口近傍の外部空気の温度を検知する第１温度センサと、
前記他方の吸排気口近傍の外部空気の温度を検知する第２温度センサと、
前記両温度センサで検知した温度に基づき、冷却ファンを制御し吸排気方向を制御する制御部と、
を備えたスイッチングハブにおいて、
前記制御部は、同一のネットワークに接続されている他のネットワーク機器から外部空気の温度情報を取得し、その取得した外部空気の温度情報と、前記両温度センサで検知した温度とから、前記一方の吸排気口側および前記他方の吸排気口側の実際の外部空気の温度を推定し、当該推定した外部空気の温度が低い方の前記吸排気口から吸気し、推定した外部空気の温度が高い方の前記吸排気口から排気するよう前記冷却ファンを制御する
ことを特徴とするスイッチングハブ。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１温度センサまたは前記第２温度センサで検知した温度が、予め設定した閾値範囲外となったとき、外部に警報を発する通知部を備える
請求項１記載のスイッチングハブ。
【請求項３】
前記制御部は、推定した前記一方の吸排気口側および前記他方の吸排気口側の実際の外部空気の温度が等しいときは、所定時間ごとに吸排気方向が切り替わるように前記冷却ファンを制御するよう構成される
請求項１または２記載のスイッチングハブ。
【請求項４】
請求項１〜３いずれかに記載のスイッチングハブを複数備え、
当該複数のスイッチングハブそれぞれの前記第１温度センサおよび前記第２温度センサで検知した温度を、前記複数のスイッチングハブ同士で共有するようにした
ことを特徴とするネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部空気の温度に応じて吸排気方向を切替可能なスイッチングハブ及びネットワークシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、多数のサーバを管理・運用するデータセンタと呼ばれる施設では、膨大な数のネットワーク機器を効率よく冷却するために、機器の排気側と吸気側の方向を揃え、吸気側に空調機で冷却された空気を供給する方式が知られている。スイッチングハブなどのネットワーク機器は、その正面から吸気し、背面から排気する構造になっているものが一般的である。
【０００３】
しかし、ネットワーク機器の多くが吸気と排気の構造が同じ構造であるために、排気側と吸気側の方向を揃えるとなると、配線やネットワーク機器の設置方向、設置場所等が制限され、データセンタ内のレイアウトの自由度が低下してしまう。
【０００４】
つまり、配線やネットワーク機器の設置方向、設置場所等に自由度をもたせると、データセンタ内における空気の循環がうまくいかずにホットスポットが発生してしまうという問題が発生する。ホットスポットを発見するには大規模なシミュレーションを行う必要があるが、そのようなシミュレーションソフトを導入するためには大量のコストがかかり、またネットワーク管理者の負担も大きくなってしまう。ホットスポットが発生している状態を放置しておくとネットワーク機器の性能悪化を引き起こすため、ホットスポットを発生させないために室内全体の温度を低く（冷房を強く）しているケースも多くみられるが、これでは効率が悪い。
【０００５】
このような問題を解決する技術として、特許文献１では、筐体の一方の吸排気口近傍の温度と他方の吸排気口近傍の温度を検知し、検知した温度に基づき、低温側の吸排気口から吸気し高温側の吸排気口に排気するよう冷却ファンを制御する方法が提案されている。
【０００６】
特許文献１の技術を適用したスイッチングハブでは、データセンタ内の温度を過度に低くせずとも、各々のネットワーク機器で温度が低い側から自動的に吸気を行うようになるので、ホットスポットの発生による性能悪化を抑制することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２６０１３５号公報
【特許文献２】特許第４３１４０９８号公報
【特許文献３】特開２０１１−５９７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の特許文献１の技術では、温度差による自動制御を行うため、機器の故障等による異常な温度上昇を検知することができず、例えば外部空気の温度が低い側で故障等による異常な温度上昇があった場合には、外部空気の温度が高い側から吸気し、外部温度が低い側に排気するよう動作してしまう。
【０００９】
その結果、例えば、特許文献１の技術を適用した複数のスイッチングハブを１つのラックに収容した場合において、ラック内で故障等による局所的な温度上昇が発生すると、ラック内のスイッチングハブの一部のみ吸排気方向が逆になり、他のスイッチングハブが排気した熱気を一部のスイッチングハブが吸気側に環流させてしまい、ラック全体の冷却効率を低下させてしまう、といった不具合が発生するおそれがある。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑み為されたものであり、故障等による異常な温度上昇が発生した場合であっても、吸排気方向を適切に制御することが可能なスイッチングハブ及びネットワークシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、筐体に形成され、該筐体内を冷却する外部空気を吸気あるいは排気するための２つの吸排気口と、一方の前記吸排気口から吸気し他方の前記吸排気口から排気するか、あるいは、他方の前記吸排気口から吸気し一方の前記吸排気口から排気するかを切替可能な冷却ファンと、前記一方の吸排気口近傍の外部空気の温度を検知する第１温度センサと、前記他方の吸排気口近傍の外部空気の温度を検知する第２温度センサと、前記両温度センサで検知した温度に基づき、冷却ファンを制御し吸排気方向を制御する制御部と、を備えたスイッチングハブにおいて、前記制御部は、同一のネットワークに接続されている他のネットワーク機器から外部空気の温度情報を取得し、その取得した外部空気の温度情報と、前記両温度センサで検知した温度とから、前記一方の吸排気口側および前記他方の吸排気口側の実際の外部空気の温度を推定し、当該推定した外部空気の温度が低い方の前記吸排気口から吸気し、推定した外部空気の温度が高い方の前記吸排気口から排気するよう前記冷却ファンを制御するスイッチングハブである。
【００１２】
前記制御部は、前記第１温度センサまたは前記第２温度センサで検知した温度が、予め設定した閾値範囲外となったとき、外部に警報を発する通知部を備えてもよい。
【００１３】
前記制御部は、推定した前記一方の吸排気口側および前記他方の吸排気口側の実際の外部空気の温度が等しいときは、所定時間ごとに吸排気方向が切り替わるように前記冷却ファンを制御するよう構成されてもよい。
【００１４】
また、本発明は、前記スイッチングハブを複数備え、当該複数のスイッチングハブそれぞれの前記第１温度センサおよび前記第２温度センサで検知した温度を、前記複数のスイッチングハブ同士で共有するようにしたネットワークシステムである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、故障等による異常な温度上昇が発生した場合であっても、吸排気方向を適切に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態に係るスイッチングハブを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）はブロック図である。
【図２】図１のスイッチングハブを複数備えたネットワークシステムの概略構成図である。
【図３】図１のスイッチングハブの動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１８】
図１は、本実施の形態に係るスイッチングハブを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）はブロック図である。
【００１９】
図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、スイッチングハブ１は、筐体２に形成され、筐体２内を冷却する外部空気を吸気あるいは排気するための２つの吸排気口（空気孔）３と、一方の吸排気口３から吸気し他方の吸排気口３から排気するか、あるいは、他方の吸排気口３から吸気し一方の吸排気口３から排気するかを切替可能な冷却ファン４と、一方の吸排気口３近傍の外部空気の温度を検知する第１温度センサ５と、他方の吸排気口３近傍の外部空気の温度を検知する第２温度センサ６と、両温度センサ５，６で検知した温度に基づき、冷却ファン４を制御し吸排気方向を制御する制御部７と、を備えている。
【００２０】
本実施の形態では、筐体２の正面Ｆに正面吸排気口３ａを、背面Ｒに背面吸排気口３ｂをそれぞれ形成すると共に、背面吸排気口３ｂに冷却ファン４を備え、制御部７により冷却ファン４の回転方向を制御することで、正面Ｆ側から背面Ｒ側、あるいは背面Ｒ側から正面Ｆ側に吸排気方向を切り替えるようスイッチングハブ１を構成している。なお、吸排気口３を形成する位置や数はこれに限定されず、例えば側面に吸排気口３を形成してもよいし、３つ以上の吸排気口３を形成してもよい。
【００２１】
両温度センサ５，６は、吸排気口３から排気される熱気の影響を受けないように、吸排気口３から若干離れた位置の筐体２に設けられる。第１温度センサ５は、正面吸排気口３ａ側、すなわちスイッチングハブ１の正面Ｆ側の筐体２に設けられる。また、第２温度センサ６は、背面吸排気口３ｂ側、すなわちスイッチングハブ１の背面Ｒ側の筐体２に設けられる。両温度センサ５，６は、いずれも筐体２に設けられるため、スイッチングハブ１の近傍における外部気温の温度を検知することになる。
【００２２】
筐体２の正面Ｆには、図示しない他のネットワーク機器が接続される複数のポート８と、スイッチングハブ１の設定を行う機器が接続される管理用のコンソールポート９が設けられている。また、筐体２の背面Ｒには、図示しない電源コードが接続される電源ジャック１０が設けられている。スイッチングハブ１は、受信処理部、送信処理部、中継経路など中継処理に必要な部位を備えているが、これらは公知のものであるため、ここでは説明を省略する。
【００２３】
さて、本実施の形態に係るスイッチングハブ１では、制御部７は、同一のネットワークに接続されている他のネットワーク機器から外部空気の温度情報を取得し、その取得した外部空気の温度情報と、両温度センサ５，６で検知した温度とから、正面吸排気口３ａ側および背面吸排気口３ｂ側の実際の外部空気の温度（環境温度、雰囲気温度）を推定し、当該推定した外部空気の温度が低い方の吸排気口３から吸気し、推定した外部空気の温度が高い方の吸排気口３から排気するよう冷却ファン４を制御するように構成される。
【００２４】
本実施の形態では、図２に示すように、図１のスイッチングハブ１を複数（ここでは３台）接続してネットワークシステム１００を構成し、それぞれのスイッチングハブ１の第１温度センサ５および第２温度センサ６で検知した温度を、スイッチングハブ１同士で共有するようにした。ただし、これに限らず、スイッチングハブ１以外のネットワーク機器（一般的なスイッチングハブを含む）に備えられた温度センサの温度情報を利用するようにしてもよいし、環境温度を測定するための専用の温度センサを別途備え、ネットワークを介して温度情報を取得するように構成することも可能である。
【００２５】
より具体的には、スイッチングハブ１では、設定された時間間隔（温度取得時間）ごとに制御部７に信号を出力するタイマー部１１を備え、タイマー部１１で設定された時間間隔ごとに、制御部７が温度センサ５，６から温度情報を取得するように構成されている。制御部７は、温度センサ５，６から取得した温度情報と、他のスイッチングハブ１から得た温度情報とを基に、スイッチングハブ１の正面Ｆ側および背面Ｒ側の外部空気の実際の温度（環境温度）を推定する（詳細は後述する）。
【００２６】
その後、制御部７内の比較部７ａが推定した外部空気の温度が低い方の吸排気口３から吸気し、推定した外部空気の温度が高い方の吸排気口３から排気するように冷却ファン４の回転方向を制御する。推定した正面Ｆ側の温度をＦＴ、背面Ｒ側の温度をＲＴとすると、制御部７は、ＦＴ＞ＲＴであれば背面Ｒ側から吸気し正面Ｆ側に排気するように、ＲＴ＞ＦＴであれば正面Ｆ側から吸気し背面Ｒ側に排気するように冷却ファン４の回転方向を制御することになる。
【００２７】
なお、ＦＴ＝ＲＴの場合については、吸排気方向をどちらに設定してもよく、管理者が設定した吸排気方向とすればよい。本実施の形態では、ＦＴ＝ＲＴであるときは、所定時間（例えば、タイマー部１１で設定された時間間隔の６倍）ごとに吸排気方向が切り替わるように冷却ファン４を制御するよう制御部７を構成し、空気の循環を促すと共に冷却ファン４の目詰まりを防止するようにした。
【００２８】
スイッチングハブ１の正面Ｆ側および背面Ｒ側の外部空気の実際の温度（環境温度）を推定する方法は、温度情報を取得する位置（位置関係）によって変わるため、一概に規定することはできないが、例えば、スイッチングハブ１の正面Ｆ側および背面Ｒ側において、異常発熱等が発生していない通常時に略同じ温度となるエリアを設定し、そのエリア内の異なる場所で取得した複数の温度情報と温度センサ５，６で検知した温度を比較する方法が考えられる。この方法では、温度センサ５，６で検知した温度を含む同一エリア内で得た温度情報のうち、他と比較して顕著に温度が高いものについては、故障等による異常な温度上昇の影響を受けていると判断し、当該故障等の影響を受けていると判断した温度情報を除く温度情報を基に（例えば平均を取るなどして）、スイッチングハブ１の正面Ｆ側および背面Ｒ側の外部空気の実際の温度を推定することになる。
【００２９】
一例として、図３に示すように３台のスイッチングハブ１を同一のラック内に上下に設置している場合、各スイッチングハブ１の第１温度センサ５で検知する温度、第２温度センサ６で検知する温度は略等しくなるはずである。
【００３０】
ここで、最も下に設置しているスイッチングハブ１の背面Ｒ側に故障機器３１が存在し高温となっている場合を考える。このとき、各スイッチングハブ１の温度センサ５，６で検知される温度は、例えば表１のようになる。なお、図３および表１では、３つのスイッチングハブ１のうち最も下に設置したものをスイッチングハブ１ａ、真ん中に設置したものをスイッチングハブ１ｂ、最も上に設置したものをスイッチングハブ１ｃとして表している。また、表１における正面温度は第１温度センサ５で検知される温度、背面温度は第２温度センサ６で検知される温度を表している。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
表１に示すように、スイッチングハブ１の正面Ｆ側においては、最低温度と最高温度の差は８℃であるが、背面Ｒ側では１５℃と大きくなっており、最も下に設置しているスイッチングハブ１ａの第２温度センサ６で検出する温度が、他のスイッチングハブ１の第２温度センサ６で検出する温度と比較して１０℃以上高くなっている。
【００３３】
図３および表１でしめしたようなケースでは、従来技術のように温度センサ５，６で検知した温度のみで吸排気方向を制御する場合、最も下に設置しているスイッチングハブ１ａでは、実際には正面Ｆ側よりも背面Ｒ側の方が外部空気の温度が低いにもかかわらず、検知した温度が高い背面Ｒ側から吸気し、背面Ｒ側に排気するよう制御が行われることとなる。その結果、同じラック内に設置された他のスイッチングハブ１ｂ，１ｃと吸排気方向が逆になり、スイッチングハブ１ｂ，１ｂの排気がスイッチングハブ１ａに吸気され、スイッチングハブ１ａの排気がスイッチングハブ１ｂ，１ｂに再び吸気されるといった不具合が発生してしまう。
【００３４】
これに対して本発明では、最も下に設置しているスイッチングハブ１ａは、自身の第２温度センサ６で検出された温度が他と比較して高くなっていることを認識し、スイッチングハブ１ａの背面Ｒ側での温度の上昇が故障等の異常事態によるものであると判断し、スイッチングハブ１ｂ、１ｃの第２温度センサ６での検出温度のみから背面Ｒ側の外部空気の実際の温度を推定する（例えば、スイッチングハブ１ｂ、１ｃの第２温度センサ６の検出温度の平均値を外部空気の実際の温度と推定する）。その結果、スイッチングハブ１ａでは、推定した実際の温度が正面Ｆ側より背面Ｒ側の方が低いと判断し、背面Ｒ側から吸気を行うように冷却ファン４を制御することになる。
【００３５】
なお、スイッチングハブ１の背面Ｒ側にホットスポットが発生した場合には、３つの第２温度センサ６の検出温度が平均的に上昇するので、異常事態とは判断されず、背面Ｒ側の温度が正面Ｆ側よりも高くなった時点で各スイッチングハブ１で吸排気方向が切り替えられることになる。つまり、本発明によれば、ホットスポットの発生による環境温度の上昇と、故障等による異常な温度上昇を判別し、適切な吸排気方向となるよう制御を行うことが可能となる。
【００３６】
なお、例えば、図３における故障機器３１が非常に高温となり、最も下に設置しているスイッチングハブ１ａで背面Ｒ側から吸気すると不具合が生じるような場合も考えられる。このような場合に対処するため、本実施の形態では、制御部７に、自身の第１温度センサ５または第２温度センサ６で検知した温度が、予め設定した閾値範囲外となったとき、外部に警報を発する通知部７ｂをさらに備えるようにした。外部に警報を発する具体的な手段としては、例えば、管理端末へのエラー通知、音や光を用いた警報などが挙げられる。
【００３７】
通知部７ｂで設定する閾値範囲は、スイッチングハブ１が不具合なく動作可能な条件（環境条件という）の範囲内とする必要があり、スイッチングハブ１を設置する室内の条件等を加味して適宜決定するとよい。例えば、スイッチングハブ１を設置する室内やラック内が熱が伝わりやすい環境である場合（例えばスイッチングハブ１を密集して設置する場合など）には、なるべく環境条件よりも余裕をもたせた閾値範囲（つまりより狭い温度範囲）に設定し、速やかに異常を検知することが望まれる。
【００３８】
また、警報を発するのみではスイッチングハブ１の不具合を抑制することはできないので、第１温度センサ５または第２温度センサ６で検知した温度が、予め設定した閾値範囲外となった場合に限り、他のネットワーク機器から取得した温度情報に関係なく、検知した温度が閾値範囲外となった側に排気を行うように冷却ファン４を制御するよう制御部７を構成することが望ましい。
【００３９】
以上説明したように、本実施の形態に係るスイッチングハブ１では、同一のネットワークに接続されている他のネットワーク機器から外部空気の温度情報を取得し、その取得した外部空気の温度情報と、両温度センサ５，６で検知した温度とから、一方の吸排気口３側および他方の吸排気口３側の実際の外部空気の温度を推定し、当該推定した外部空気の温度が低い方の吸排気口３から吸気し、推定した外部空気の温度が高い方の吸排気口３から排気するよう冷却ファン４を制御している。
【００４０】
これにより、故障等による異常な温度上昇が発生した場合であっても、吸排気方向を適切に制御することが可能となり、筐体２内を効率よく冷却し、スイッチングハブ１を設置する室内の空気循環が滞ってしまうことを抑制できる。
【００４１】
また、本実施の形態では、冷却ファン４を制御して吸排気方向を自動で制御しているため、データセンタ等に配置する際のレイアウトの自由度を向上させることができる。
【００４２】
さらに、本実施の形態では、第１温度センサ５または第２温度センサ６で検知した温度が、予め設定した閾値範囲外となったとき、外部に警報を発するようにしているため、故障等による異常な温度上昇を早期に検知し、管理者等に知らせることが可能になる。
【００４３】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【００４４】
例えば、上記実施の形態では、ネットワークシステム１００を構成する個々のスイッチングハブ１に制御部７を備える場合を説明したが、制御部７を複数のスイッチングハブ１で共用とし、その共用の制御部７により複数のスイッチングハブ１の吸排気方向を一括制御するよう構成することも可能である。このように構成することで、ネットワークで接続されたスイッチングハブ１全体をひとまとめとして吸排気方向を制御することが可能になる。
【符号の説明】
【００４５】
１  スイッチングハブ
２  筐体
３  吸排気口
４  冷却ファン
５  第１温度センサ
６  第２温度センサ
７  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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