(57)【要約】【課題】ハードウェア設備を迅速に増減することができ、メンテナンス作業の省力化による作業負担の軽減とともに、ハードウェア機器を効率的に収容することを課題とする。【解決手段】データセンタのブロックは、複数のハードウェア機器を重ね置きした状態であって、且つ、ハードウェア機器間が接続された状態で収納するハードウェア機器収納部１１Ａと、複数のハードウェア機器の近傍に冷媒を供給する冷却装置１２と、外部のネットワーク回線と接続され、複数のハードウェア機器をネットワーク回線と接続するネットワーク回線接続部１４と、外部の電力供給部と接続され、複数のハードウェア機器に電力を供給する電源接続部１５と、冷却装置１２によって複数のハードウェア機器の近傍に供給された不燃性冷媒の熱を排出する排気口１７と、を有する。【選択図】図３
2015203886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子機器を重ね置きした状態であって、且つ、電子機器間が接続された状態で収納する収納部と、
前記複数の電子機器の近傍に冷媒を供給する冷却部と、
外部の電力供給部と接続され、前記複数の電子機器に電力を供給する電力供給接続部と、
外部のネットワーク回線と接続され、前記複数の電子機器を前記ネットワーク回線と接続する回線接続部と、
前記冷却部によって前記複数の電子機器の近傍に供給された冷媒の熱を排出する排出部と、
を備えることを特徴とする機器収納装置。
【請求項２】
前記収納部は、電子機器上面に設けられた凸状の電源口および凸状のネットワーク接続口と、電子機器底面に設けられた凹状の電源口および凹状のネットワーク接続口とが接続されて、前記複数の電子機器を重ね置きした状態で収納することを特徴とする請求項１に記載の機器収納装置。
【請求項３】
前記収納部は、重ね置きされた電子機器群と隣接する電子機器群との間に、各電子機器を冷却させるための空間が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の機器収納装置。
【請求項４】
前記冷却部は、前記収納部に収納された電子機器のうち、上部に収納された電子機器の近傍から下部に収納された電子機器の近傍へ冷媒を供給することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の機器収納装置。
【請求項５】
複数の電子機器を収納する機器収納装置を有するデータセンタであって、
前記機器収納装置が、
前記複数の電子機器を重ね置きした状態であって、且つ、電子機器間が接続された状態で収納する収納部と、
前記複数の電子機器の近傍に冷媒を供給する冷却部と、
外部の電力供給部と接続され、前記複数の電子機器に電力を供給する電力供給接続部と、
外部のネットワーク回線と接続され、前記複数の電子機器を前記ネットワーク回線と接続する回線接続部と、
前記冷却部によって前記複数の電子機器の近傍に供給された冷媒の熱を排出する排出部と、
を備えることを特徴とするデータセンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器収納装置およびデータセンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、計算機システムを収容するデータセンタでは、仮想化技術やクラウド技術により論理的な計算機資源の配置を柔軟に変更することが可能となり、サーバ・ネットワークの増減や変更作業が遠隔地から可能となりつつあるが、ハードウェアのメンテナンスのためには、保守運用者が入室し、作業を行うことが一般的である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】「セルモジュール型データセンター」、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２６年４月２日検索］、インターネット（ＵＲＬ：https://www.ntt-f.co.jp/service/data_celm/）
【非特許文献２】「コンテナ型データセンター」、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２６年４月２日検索］、インターネット（ＵＲＬ：https://www.hitachi-systems.com/solution/s006/fmitsm/cdc.html）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のデータセンタでは、計算システム等のハードウェア設備を迅速に増減することが難しく、メンテナンス作業の作業量が大きく、また、ハードウェア機器を効率的に収容することができない場合があるという課題あった。
【０００５】
例えば、論理単位での計算機資源の需要変動に柔軟に対応するためには、物理単位での、すなわち、ハードウェアレベルでの調達期間、構築期間を短縮し、迅速に増減できることが好ましい。従来のデータセンタでは、ハードウェアが、サーバ機器、ネットワーク機器などの単位でデータセンタに搬入されており、ラックへの収納、ケーブル類での結線作業は、データセンタで実施している。このため、機材調達から実稼働までに構築時間が必要であり、計算システム等のハードウェア設備を迅速に増減することが難しかった。
【０００６】
また、従来のデータセンタでは、故障による部品交換や、機器の増減設などハードウェア機器への作業や操作が必要な場合には、故障による部品交換や、機器の増減設などハードウェア機器への作業を行う必要があり、作業負担が大きくなる場合があるという課題があった。
【０００７】
また、従来のデータセンタでは、ハードウェアのメンテナンスのためには、保守運用者が入室する必要があり、作業実施と安全確保のためには、例えば、一定の通路スペース、作業空間の確保が必要であり、ハードウェア機器の設置に利用できるスペースが減るため、ハードウェア機器を効率的に収容できない場合があるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の機器収納装置は、複数の電子機器を重ね置きした状態であって、且つ、電子機器間が接続された状態で収納する収納部と、前記複数の電子機器の近傍に冷媒を供給する冷却部と、外部の電力供給部と接続され、前記複数の電子機器に電力を供給する電力供給接続部と、外部のネットワーク回線と接続され、前記複数の電子機器を前記ネットワーク回線と接続する回線接続部と、前記冷却部によって前記複数の電子機器の近傍に供給された冷媒の熱を排出する排出部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のデータセンタは、複数の電子機器を収納する機器収納装置を有するデータセンタであって、前記機器収納装置が、前記複数の電子機器を重ね置きした状態であって、且つ、電子機器間が接続された状態で収納する収納部と、前記複数の電子機器の近傍に冷媒を供給する冷却部と、外部の電力供給部と接続され、前記複数の電子機器に電力を供給する電力供給接続部と、外部のネットワーク回線と接続され、前記複数の電子機器を前記ネットワーク回線と接続する回線接続部と、前記冷却部によって前記複数の電子機器の近傍に供給された冷媒の熱を排出する排出部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ハードウェア設備を迅速に増減することができ、メンテナンス作業の作業量の軽減とともに、ハードウェア機器を効率的に収容することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第一の実施の形態に係るデータセンタにおけるブロックの概略構成を示す図である。
【図２】図２は、第一の実施形態に係るデータセンタにおけるブロックとブロックの外殻の関係を示す図である。
【図３】図３は、第一の実施形態に係るデータセンタにおけるブロックの内部構造を示す正面図である。
【図４】図４は、第一の実施形態に係るデータセンタにおけるブロック内のハードウェア機器の配置を示す上面図である。
【図５】図５は、第一の実施形態に係るデータセンタにおけるブロック内のハードウェア機器収納区画の最小構成要素を示す図である。
【図６】図６は、従来のデータセンタの概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本願に係る機器収納装置およびデータセンタの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態により本願に係る機器収納装置およびデータセンタが限定されるものではない。
【００１３】
［第一の実施の形態］
以下の実施の形態では、第一の実施の形態に係るデータセンタ１００の構成、複数のハードウェア機器（電子機器）１１を収容するブロック１０の構成を説明し、最後に第一の実施の形態による効果を説明する。
【００１４】
［第一の実施の形態に係るデータセンタの構成］
まず、図１を用いて、第一の実施の形態に係るデータセンタ１００について説明する。図１は、第一の実施の形態に係るデータセンタ１００におけるブロック１０の概略構成を示す図である。なお、以下の説明においては、データセンタ１００とは、一つまたは複数のサーバ室を有する建物やコンテナ等であり、サーバ室とは、データセンタ１００内においてハードウェア機器を収容するブロック１０が設置される部屋のことである。また、以下の説明においては、１部屋のサーバ室につき、ブロック１０が１つ設置されているものとして説明する。
【００１５】
図１に示すように、データセンタ１００のサーバ室の１室には、複数のハードウェア機器１１を収容するブロック１０、電力供給部２０およびネットワーク回線３０がそれぞれ一つずつ設置されており、ブロック単位での電力供給・回線接続を行っている。
【００１６】
ブロック１０は、ハードウェア機器１１を収納するためのハードウェア機器収納部１１Ａを内部に有しており、該ハードウェア機器収納部１１Ａに複数のハードウェア機器１１を収容している。また、ブロック１０は、冷却装置１２を内部に有しており、例えば、冷却装置１２が供給する冷水や冷風等の不燃性冷媒により、ハードウェア機器収納部１１Ａに収容されたハードウェア機器１１を冷却する。つまり、ブロック１０内部に冷却装置１２を設けることで、サーバ室に空調設備を設けることなく、ブロック単位でハードウェア機器１１の冷却を行っている。
【００１７】
電力供給部２０は、ブロック１０内のハードウェア機器１１に電力を供給する。なお、図３を用いて後述するが、ブロック１０には電源接続部１５が設けられており、電力供給部２０は、電源接続部１５と接続されることにより、ブロック１０内のハードウェア機器１１に電力を供給する。
【００１８】
ネットワーク回線３０は、ＬＡＮ（Local  Area  Network）やＷＡＮ（Wide  Area  Network）などのネットワークに接続するための通信回線である。なお、図３を用いて後述するが、ブロック１０にはネットワーク回線接続部１４が設けられており、ネットワーク回線３０とネットワーク回線接続部１４とが接続されることにより、ブロック１０内のハードウェア機器１１がネットワークに接続される。なお、電力供給部２０およびネットワーク回線３０は、既存技術によりサーバ室外の保守運用者がリモートで起動および停止ができるものとする。
【００１９】
また、データセンタ１００におけるブロック１０は、工場出荷時にブロック単位で構築されており、ブロック単位で電源の結線作業およびネットワークの結線作業を行うことができることから、結線作業を大幅に省力化、短時間化することが可能となる。また、データセンタ１００では、ブロック１０内の各ハードウェア機器１１の故障は、修理を行わず、ブロック単位での保守作業を行うものとする。このため、サーバ室へ入室して作業者が作業を行ったり、ハードウェア機器１１の交換を行わないことを前提としているため、作業者用通路や機器交換スペースを必要とせず、ハードウェア機器を高密度かつ効率的に収容することが可能である。
【００２０】
ここで、図２を用いて、第一の実施形態に係るデータセンタ１００におけるブロック１０とブロック１０の外殻の関係について説明する。図２は、第一の実施形態に係るデータセンタ１００におけるブロック１０とブロックの１０の外殻の関係を示す図である。なお、図２の例ではデータセンタ１００内にブロック１０が８つ設置されている場合を示しているが、各ブロック１０は、それぞれ異なるサーバ室に設置されているものとする。
【００２１】
図２に示すように、ブロック１０の外殻（シェル１０Ａ）をデータセンタ１００に設置し、上記のブロック１０を収容可能とする。ハードウェア機器１１の増減の単位は、ブロック単位にて実施する。シェル１０Ａは、ブロック１０の重ね置きを可能とするよう耐荷重構造を有してもよい。また、シェル１０Ａは、屋外での設置が可能となるよう防水・断熱構造を有してもよい。なお、シェル１０Ａ内のブロック１０は、任意に入れ替えることが可能である。
【００２２】
また、図３を用いて後述するが、シェル１０Ａには、ネットワーク回線接続部１４、電源接続部１５、吸気口１６および排気口１７が設けられており、ネットワーク回線接続部１４、電源接続部１５、吸気口１６および排気口１７のそれぞれが外部の電力供給部２０やネットワーク回線３０と接続される。
【００２３】
次に、図３を用いて、第一の実施形態に係るデータセンタ１００におけるブロック１０の内部構造を説明する。図３は、第一の実施形態に係るデータセンタ１００におけるブロック１０の内部構造を示す正面図である。図３に示すように、ブロック１０は、ハードウェア機器収納部１１Ａ、冷却装置１２、配電盤１３、ネットワーク回線接続部１４、電源接続部１５、吸気口１６、排気口１７、消火装置１８、ネットワーク回線ケーブル配線部１９および電源ケーブル配線部１９Ａを有する。
【００２４】
ブロック１０は、ネットワーク回線接続部１４、電源接続部１５、吸気口１６および排気口１７のそれぞれが外部の電力供給部２０やネットワーク回線３０と接続されており、ブロック１０内の各部への接続は、工場出荷時にブロック１０内への事前配線により接続される。ブロック１０内の空調は、ブロック内の冷却装置１２により行われ、その熱交換は、吸気部１６、排気部１７を通じて外部へ放出される。
【００２５】
また、冷却装置１２、配電盤１３および消火装置１８などは、二重化されているものとするが、両系故障の場合にはブロック１０ごと交換をする。また、ブロック１０内への作業者の入室は行わない。このため、ブロック１０内には冷水や冷風等の不燃性冷媒を封中し、冷却を実施してもよい。なお、空気による温度調整の場合には、消火機能を有する消火装置１８を設置する。この消火装置１８は、冷却装置１２と一体で構成されてもよい。また、冷却については、外面・内面に凹凸加工を施し、ブロック構造表面からのヒートシンク方式で実施してもよい。
【００２６】
ハードウェア機器収納部１１Ａは、複数のハードウェア機器１１を重ね置きした状態であって、且つ、ハードウェア機器１１間が接続された状態で収納する。具体的には、ハードウェア機器収納部１１Ａは、図５を用いて後述するが、ハードウェア機器上面に設けられた凸状の電源口１１０および凸状のネットワーク接続口１１１と、電子機器底面に設けられた凹状の電源口１１２および凹状のネットワーク接続口１１３とが接続されて、複数のハードウェア機器１１を重ね置きした状態で収納する。
【００２７】
また、冷却装置１２は、複数のハードウェア機器１１の近傍に冷媒を供給する。具体的には、ハードウェア機器収納部１１Ａに収納されたハードウェア機器１１のうち、上部に収納されたハードウェア機器１１の近傍から下部に収納されたハードウェア機器１１の近傍へ冷媒を供給する。
【００２８】
ネットワーク回線接続部１４は、外部のネットワーク回線３０と接続され、複数のハードウェア機器１１をネットワーク回線３０と接続する。電源接続部１５は、外部の電力供給部２０と接続され、複数のハードウェア機器１１に電力を供給する。
【００２９】
吸気口１６は、ブロック１０の外部の空気を吸気し、吸気した空気をブロック１０内に供給する。また、排気口１７は、冷却装置１２によって複数のハードウェア機器１１の近傍に供給された不燃性冷媒の熱を排出する。
【００３０】
ネットワーク回線ケーブル配線部１９は、ネットワーク回線接続部１４と接続するための配線であり、ハードウェア機器収納部１１Ａに収納されているハードウェア機器１１に事前に配線接続されている。また、電源ケーブル配線部１９Ａは、電源接続部１５と接続するための配線であり、ハードウェア機器収納部１１Ａに収納されているハードウェア機器１１に事前に配線接続されている。
【００３１】
また、ブロック１０は、サーバ室そのもの、あるいは、そのサブモジュールサイズで、例えば、トラックで牽引される荷物運搬用コンテナのサイズである。ブロック１０は、工場で、コンテナとして完全に組み立てられ、出荷後は、外部との接続点の結線だけで、ハードウェア機器１１が故障してもそのまま放置するものとする。そして、保守要員の入室による通路や物理交換のための作業場所が不要になり、高密度で収容ができる。また、仮想サーバは、物理サーバの制約を受けないので、他の物理装置上へ移動または起動し、サービスを継続できる。
【００３２】
このように、データセンタ１００での作業をブロック単位とすることで、構築・メンテナンス作業の削減を可能とし、ブロック１０内に作業者が入室しないことで高密度でのハードウェア機器１１の集積を可能とし、ハードウェア単位での交換作業を実施しないことで、電源やネットワークのハードウェア相互の接続方法の簡略化を可能とする。
【００３３】
次に、図４を用いて、第一の実施形態に係るデータセンタ１００におけるブロック１０内のハードウェア機器１１の配置例について説明する。図４は、第一の実施形態に係るデータセンタ１００におけるブロック１０内のハードウェア機器１１の配置を示す上面図である。
【００３４】
第一の実施形態に係るデータセンタ１００におけるブロック１０では、重ね置きされたハードウェア機器１１群と隣接するハードウェア機器１１群との間に、各ハードウェア機器１１を冷却させるための冷却用空間が設けられている。つまり、ブロック１０では、ハードウェア機器１１間のスペースとして冷却用空間のみを設けて、ブロック１０内のハードウェア機器収納部１１Ａにハードウェア機器１１をレイアウトすることができる。例えば、図４に例示するように、ブロック１０の外殻の四辺に対して、各ハードウェア機器収納部１１Ａの四辺は平行ではなく斜めに設けられており、ハードウェア機器収納部１１Ａ間のスペースに冷却用空間が設けられる。
【００３５】
このように、第一の実施形態に係るデータセンタ１００では、作業者による入室、機器交換を前提としないため、作業者用通路や機器交換スペースを必要とせず、熱交換のみを配慮したレイアウトが可能となる。
【００３６】
次に、図５を用いて、第一の実施形態に係るデータセンタ１００におけるブロック１０内のハードウェア機器収納区画の最小構成要素について説明する。図５は、第一の実施形態に係るデータセンタ１００におけるブロック１０内のハードウェア機器収納区画の最小構成要素を示す図である。
【００３７】
図５に示すように、第一の実施形態に係るデータセンタ１００におけるブロック１０では、工場出荷前のブロック構築作業を省力化し、故障を低減するために、ハードウェア収納区画に収めるハードウェア機器１１は、機器の上部と下部にソケット形状を有し、重ね置き設置（スタック）するだけで、電源およびネットワークが接続される形状を有している。
【００３８】
具体的には、ハードウェア機器１１には、上面に設けられた凸状の電源口１１０および凸状のネットワーク接続口１１１が設けられ、底面に設けられた凹状の電源口１１２および凹状のネットワーク接続口１１３が設けられている。
【００３９】
そして、ハードウェア機器上面に設けられた凸状の電源口１１０および凸状のネットワーク接続口１１１と、電子機器底面に設けられた凹状の電源口１１２および凹状のネットワーク接続口１１３とが接続されて、複数のハードウェア機器１１が重ね置き（スタック）し、上面・下面での直接接続が行われる。なお、従来のハードウェア機器では、ラックへの搭載・交換等の保守作業において、前方へハードウェア機器を引き出すため、こうした、上面・下面での直接接続は行っていなかった。
【００４０】
［第一の実施形態の効果］
このように、第一の実施形態に係るデータセンタ１００のブロック１０は、複数のハードウェア機器１１を重ね置きした状態であって、且つ、ハードウェア機器１１間が接続された状態で収納するハードウェア機器収納部１１Ａと、複数のハードウェア機器１１の近傍に冷媒を供給する冷却装置１２と、外部のネットワーク回線３０と接続され、複数のハードウェア機器１１をネットワーク回線３０と接続するネットワーク回線接続部１４と、外部の電力供給部２０と接続され、複数のハードウェア機器１１に電力を供給する電源接続部１５と、冷却装置１２によって複数のハードウェア機器１１の近傍に供給された不燃性冷媒の熱を排出する排気口１７と、を有する。
【００４１】
このようなブロック１０では、データセンタ１００内での作業を、ブロック単位とすることで、データセンタ１００でのハードウェア機器１１の構築時間が短縮でき、さらに、メンテナンスが不要となることから設置場所への制約が少なくなり、同時に高密度でのハードウェア機器１１の収容が可能となり、データセンタ１００の効率的な運用が可能になる。
【００４２】
例えば、従来では、図６に例示するように、データセンタ内では複数のラックが設置されており、ラック単位、ハードウェア単位で、保守運用者が増減設作業やメンテナンス作業を実施していた。これに対して、第一の実施形態に係るデータセンタ１００では、データセンタ１００内での作業を、ブロック単位とすることで、現地での構築・メンテナンス作業の負荷が軽減できる。また、ブロック内に作業者が入室しないことで、高密度でのハードウェア機器集積が可能となる。また、ハードウェア機器単位での交換作業を実施しないことで、電源やネットワークのハードウェア相互の接続方法を簡略化できる。このように、第一の実施形態に係るデータセンタ１００では、ハードウェア設備を迅速に増減することができ、メンテナンス作業の作業量の軽減とともに、ハードウェア機器を効率的に収容することが可能となる。
【００４３】
（システム構成等）
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【００４４】
また、本実施形態において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０  ブロック
１０Ａ  シェル
１１  ハードウェア機器
１１Ａ  ハードウェア機器収納部
１２  冷却装置
１３  配電盤
１４  ネットワーク回線接続部
１５  電源接続部
１６  吸気口
１７  排気口
１８  消火装置
１９  ネットワーク回線ケーブル配線部
１９Ａ  電源ケーブル配線部
２０  電力供給部
３０  ネットワーク回線
１００  データセンタ
１１０  凸状の電源口
１１１  凸状のネットワーク接続口
１１２  凹状の電源口
１１３  凹状のネットワーク接続口
【図１】
2015203886.tif 000003
【図２】
2015203886.tif 000004
【図３】
2015203886.tif 000005
【図４】
2015203886.tif 000006
【図５】
2015203886.tif 000007
【図６】
2015203886.tif 000008