(57)【要約】【課題】ブレードサーバを構成する上で、サーバモジュールの実装密度をＨＤＤとは非依存とし、かつ、筐体開口部からのＨＤＤの挿抜を可能とすることで、ＨＤＤの保守性を維持しつつ、サーバモジュールの実装密度を向上させる。【解決手段】一枚の電子回路基板上でサーバ機能を構成する複数のサーバモジュールと、サーバモジュール間、およびサーバモジュールと筐体外の機器との通信路を提供するスイッチモジュールと、各モジュールに電力を供給する電源モジュールと、各モジュールの冷却を行うファンモジュールと、各モジュールの制御や管理を行う管理モジュールとを、いずれか一つ、または複数組み合わせて一つの筐体に収容するブレードサーバにおいて、各サーバモジュールに接続されるＨＤＤを集約して実装するスペースを筐体内に備え、サーバモジュールとＨＤＤとを分離して実装する。【選択図】図１
2008003737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一枚の電子回路基板上でサーバ機能を構成する複数のサーバモジュールと、サーバモジュール間、およびサーバモジュールと筐体外の機器との通信路を提供するスイッチモジュールと、各モジュールに電力を供給する電源モジュールと、各モジュールの冷却を行うファンモジュールと、各モジュールの制御や管理を行う管理モジュールとを、いずれか一つ、または複数組み合わせて一つの筐体に収容するブレードサーバにおいて、該サーバモジュールに接続される複数のハードディスク装置を集約して実装するスペースを前記筐体内に有し、該ハードディスク装置を、前記スペースにおいて円周上に配置し、ベルトコンベヤ状に円周上を移動させ位置を変えることで、全てのハードディスク装置の挿抜を前記筐体の開口部から行う機構を有する、ブレードサーバのハードディスク実装方法。
【請求項２】
請求項１記載のブレードサーバのハードディスク実装方法であって、前記筐体の開口部に移動したハードディスク装置を、開口部に向けて水平方向に挿抜する機構を有する、ブレードサーバのハードディスク実装方法。
【請求項３】
請求項１、または請求項２記載のブレードサーバのハードディスク実装方法であって、実装される複数のハードディスク装置に対して各々固有の番号を付与し、かつ、前記管理モジュールに、該番号を記憶する手段を有し、ユーザが管理モジュールに対して、挿抜対象のハードディスク装置の固有番号を入力することで、自動的に挿抜対象のハードディスク装置を前記筐体の開口部に移動する機構を有する、ブレードサーバのハードディスク実装方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のブレードサーバのハードディスク実装方法であって、円周上に配置されたハードディスク装置の移動を、一回転未満に抑止する機構を有する、ブレードサーバのハードディスク実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一枚の電子回路基板上でサーバ機能を構成するサーバモジュールと、サーバモジュール間、およびサーバモジュールと筐体外の機器との通信路を提供するスイッチモジュールと、各モジュールに電力を供給する電源モジュールと、各モジュールの冷却を行うファンモジュールと、各モジュールの制御や管理を行う管理モジュールとを、いずれか一つ、または複数組み合わせて一つの筐体に収容するブレードサーバに関わり、特に、各サーバモジュールに接続されるハードディスク装置の実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットやパーソナルコンピュータの劇的な普及に伴い、メールやＷｅｂ、あるいは電子商取引といった、ネットワークを基盤としたサービスが増大している。これに伴い、各種サービスをユーザに提供するためのサーバの設置台数も大幅に増加しているが、その結果として、サーバの設置スペースの増加や、電源、ネットワークケーブルなどの敷設の煩雑化、管理工数の増大といった問題が生じている。ブレードサーバはこれらの問題に対応するために開発されたものである。従来のサーバは、一つの筐体で一台のサーバ機能を提供するものであり、筐体にはＣＰＵやメモリ、ネットワークインタフェース（以下、ＮＩＣ）を搭載するマザーボードとともに、ハードディスク（以下、ＨＤＤ）、冷却ファン、電源などが収容されていた。これに対しブレードサーバでは、典型的な例としては、一枚の電子回路基板上にＣＰＵ、メモリ、ＮＩＣ、ＨＤＤなどを搭載して一台のサーバ機能を提供するサーバモジュールを構成し、このサーバモジュールを一つの筐体内に複数搭載する。また、同じ筐体に電源、冷却ファンを搭載し、各サーバモジュールで共用する。さらに、各モジュール間、および外部装置との通信路となるスイッチモジュール、各モジュールの電源制御や障害検出を行うマネージメントモジュールが筐体に搭載される。各モジュール間は筐体内のバックプレーンで接続されており、従来のサーバと比較して、省スペース、省ケーブルを実現している。
【０００３】
一方、サーバに搭載されるＣＰＵなどの半導体部品は、消費電力、発熱の低減が図られており、結果として、冷却に必要な放熱フィン、冷却ファンの小形化が可能となる。従って、省スペース化を目的の一つとして開発されたブレードサーバは、今後、消費電力、発熱を低減した半導体部品を搭載することで、さらに高密度にサーバモジュールを実装し、小形化が進むものと考えられる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−０３２１５３号公報
【非特許文献１】ＩＤＧ  Ｊａｐａｎ  月刊ネットワークワールド２００３  ６月号  ｐ１３９−１４８  テストセンターレポート  Ｖｏｌ．７  「ブレードサーバ」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
典型的なブレードサーバでは、各サーバモジュールが備えるＨＤＤの交換を容易に行うために、ＨＤＤをユーザ、もしくは保守作業員が挿抜可能な位置、すなわち筐体前面に並べる実装方法が採られている。つまり、筐体内に実装可能なサーバモジュールの数は、筐体前面に並ぶＨＤＤの数によって決定される。従って、ＣＰＵなどの半導体部品の省電力化、低発熱化により、サーバモジュールの小形化が図られたとしても、従来のＨＤＤの実装方法では、筐体に実装可能なサーバモジュールの数は、筐体前面に並べることができるＨＤＤの数に依存するため、実装密度が向上しないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、従来、筐体前面にサーバモジュール毎のＨＤＤを配置していたものを、サーバモジュールからＨＤＤを分離し、筐体内に各サーバモジュールのＨＤＤを集約して実装するスペースを設ける。さらに、ＨＤＤを実装するスペースに円状のレールを置き、各ＨＤＤをこのレールの上に実装してスライドさせ、挿抜対象のＨＤＤの位置を筐体前面に移動させることによって、従来のＨＤＤの実装方法で可能であった、筐体前面からのＨＤＤの交換を実現しつつ、上記の課題を解決することを目的としている。
【発明の効果】
【０００７】
サーバモジュールからＨＤＤを分離し、筐体内に各サーバモジュールのＨＤＤを集約して実装することにより、筐体に実装可能なサーバモジュールの数を、筐体前面に並べることができるＨＤＤの数とは非依存にできるため、今後のＣＰＵなどの半導体部品の省電力化、低発熱化を享受した、サーバモジュールの実装密度が向上でき、ブレードサーバを小形化できる。また、集約したＨＤＤを円状のレール上に実装してスライドさせることにより、挿抜対象のＨＤＤを筐体前面に移動することができ、ＨＤＤの挿抜も容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明を実施例にて具体的に説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１に、筐体前面にサーバモジュール毎のＨＤＤを配置する、従来のブレードサーバの一実装例を示す。図１に示すブレードサーバは、各サーバモジュールで共有する電源、冷却ファンなどを搭載する筐体１０１に、ＣＰＵやメモリを搭載して各々が一台のサーバ機能を有するサーバモジュール１０２を複数搭載する。サーバモジュール１０２は、オペレーティングシステムなどのソフトウェアやデータを格納するＨＤＤ１０３を備える。ＨＤＤ１０４のように、ＨＤＤの冗長化や、記憶容量の拡大のため、一台のサーバモジュールに対して、複数のＨＤＤを備えることもある。ＨＤＤ１０３、ＨＤＤ１０４は、ユーザ、もしくは保守作業員による交換が容易に行えるように、筐体前面に並ぶように実装される。つまり、図１に示すブレードサーバにおいて、筐体内に実装可能なサーバモジュールの数を決定するのは、筐体前面に配置することができるＨＤＤの数である。
【００１０】
請求項１に記載するブレードサーバのＨＤＤの実装方法を採用するブレードサーバの実装例を図２に示す。各サーバモジュールで共有する電源、冷却ファンなどを搭載する筐体２０１に、サーバモジュール２０２を複数搭載する。サーバモジュール２０２に接続されるＨＤＤ２０３は、サーバモジュールから分離され、ＨＤＤ搭載スペース２０４に搭載される。また、請求項１に記載するブレードサーバの、上面からの透視図を図３に示す。各サーバモジュールに接続されるＨＤＤは、ＨＤＤ搭載スペース２０４に設置された円状のレール３０１上に搭載される。ＨＤＤは、レール３０１上をスライドして移動可能であり、任意のＨＤＤを筐体前面の開口部に移動することができる。なお、各サーバモジュールと各ＨＤＤは、バックプレーン３０２、およびＨＤＤ搭載スペース２０４内に設置される中継基板３０３を通じて接続される。
【００１１】
請求項１に記載するブレードサーバの、サーバモジュールとＨＤＤとの接続の詳細を図４に示す。図４は、図２、および図３に示す筐体から、サーバモジュールとＨＤＤとの接続の詳細を示すために、その経路に存在する基板、コネクタ、ケーブル等に注目したものである。サーバモジュールは、バックプレーン３０２とコネクタ４０１で接続される。また、バックプレーン３０２は、中継基板３０３とコネクタ４０２で接続される。さらに、中継基板３０３とＨＤＤ２０３は、コネクタ４０３、およびコネクタ４０３から伸びるケーブル４０４で接続される。各サーバモジュールと、各ＨＤＤとの間の信号は、バックプレーン３０２、中継基板３０３、ケーブル４０４を通じて伝達される。ここで、各ＨＤＤはレール３０１上を移動するため、中継基板と各ＨＤＤとの間は、電子回路基板ではなく、余長を持ったケーブルで接続することが望ましい。
【００１２】
請求項１に記載するブレードサーバにおいて、ＨＤＤをレール上でスライド移動させるための機構を図５に示す。図５は、図２から図４に示す筐体において、一台のＨＤＤに注目したものである。ＨＤＤ２０３は、ブラケット５０１に搭載される。ブラケット５０１はベアリング５０２を備え、中継基板３０３上のレール３０１に搭載される。レール３０１上をベアリング５０２が滑走することにより、ブラケット５０１に搭載されたＨＤＤの移動を可能とする。また、ＨＤＤ２０３を交換する際は、ブラケット５０１を筐体に残して交換を実施する。ここで、レール３０１は、移動中のＨＤＤの脱落を防止するため、ベアリング５０２を抱えるようなガイド状の形状が望ましい。また、安定したＨＤＤの実装、移動を行うため、レール３０１とは別に、レール５０３を備えても構わない。
【００１３】
前記の実装により、請求項１に記載するブレードサーバのＨＤＤの実装方法を採用するブレードサーバにおいては、筐体前面からのＨＤＤの交換を実現しつつ、筐体に実装可能なサーバモジュールの数を、筐体前面に並べることができるＨＤＤの数とは非依存にして、サーバモジュールの実装密度を向上することができる。
【実施例２】
【００１４】
請求項２に記載するブレードサーバのＨＤＤの実装方法を採用するブレードサーバの実装例を図６に示す。ＨＤＤを集約して実装する点は、図２に示す請求項１に記載するブレードサーバと同様であるが、筐体前面に移動したＨＤＤ６０１を挿抜する際に、挿抜対象のＨＤＤ６０１が筐体前面に向かって倒れる点が異なる。
【００１５】
請求項２に記載するブレードサーバにおいて、ＨＤＤを筐体前面に向けて可倒とする機構を図７に示す。図７は、図６に示す筐体において、一台のＨＤＤに注目したものである。ＨＤＤ６０１は、蝶番７０１を備えるブラケット７０２に搭載される。ブラケット７０２には中継基板７０３を備え、ＨＤＤ６０１は中継基板７０３上のコネクタ７０４に接続される。中継基板７０３は、ケーブル７０５にてＨＤＤ搭載スペースの基板と接続される。中継基板７０３、およびコネクタ７０４は、ＨＤＤ６０１を筐体前面に向けて倒した際に、自動的にサーバモジュールとの間の物理的な接続を切断し、ＨＤＤの挿抜を更に容易にするものであり、ＨＤＤ６０１とケーブル７０５を直接接続することでも構わない。なお、ケーブル７０５以降、ＨＤＤ搭載スペースの基板、およびバックプレーンを通じてサーバモジュールとＨＤＤが接続される点は、請求項１に記載するブレードサーバと同様である。ブラケット７０２に蝶番７０１を備えることにより、挿抜対象のＨＤＤを筐体前面に移動したのち、筐体前面に向けて倒すことができ、ユーザ、もしくは保守作業員によるＨＤＤの挿抜が容易となる。ここで、ＨＤＤを移動させるためのレールは、安定したＨＤＤの実装、移動を行うため、レール７０６、レール７０７と、複数備えることが可能であり、筐体の天井にレールを備えることも可能である。
【実施例３】
【００１６】
請求項３に記載するブレードサーバのＨＤＤの実装方法を採用するブレードサーバの実装例を図８に示す。請求項１、および請求項２に記載するブレードサーバとは、筐体に搭載される管理モジュールにて、ＨＤＤの移動が制御される点が異なり、具体的には、ＨＤＤ搭載スペース８０１には、モーター８０２と、歯車８０３を備える。また、レール８０４には、歯車８０３とかみ合うチェーンが実装されており、ＨＤＤ８０５は、そのチェーン上に実装される。ユーザ、もしくは保守作業員は、管理モジュール８０６に対して、挿抜を行うＨＤＤの番号を指示し、管理モジュール８０６は、ユーザ、もしくは保守作業員からの指示に従い、モーター８０２を駆動して、挿抜対象のＨＤＤを、筐体前面の挿抜可能な位置に移動する。
【００１７】
請求項３に記載するブレードサーバにおいて、モーターによりＨＤＤを移動させる機構を図９に示す。ＨＤＤ８０５が、ブラケット９０１に搭載され、レール９０２の上をスライドして移動する点については、請求項１、および請求項２に記載するブレードサーバと同様である。ここで、ブラケット９０１は、レール９０２と同様に、ＨＤＤ搭載スペース内で円状に配置されるチェーン９０３に接続されており、モーター８０２は、歯車８０３を通してチェーン９０３をＨＤＤ搭載スペース内で回転させ、結果として、ブラケット９０１に搭載されたＨＤＤ８０５を移動する。なお、モーター８０２から伸びるケーブル９０４は、モーター８０２の電源や、回転を制御する制御信号であり、筐体内のバックプレーンを経由して、電源モジュールや管理モジュールと接続される。
【００１８】
請求項３に記載するブレードサーバにおいて、ユーザ、もしくは保守作業員の指示に従い、挿抜対象のＨＤＤを筐体前面に移動する手続きを図１０、および図１１に示す。まず、図１０に示すとおり、各ＨＤＤには固有の番号（１、２、…、Ｎ−１、Ｎ）を割り当てる。固有の番号は、ＨＤＤが実装されるレールに沿って順に割り当てられるものとする。また、モーターを一回転させると、ＨＤＤの位置は一つ移動するものとする。つまり、ＨＤＤ番号１のＨＤＤが筐体前面にあるとき、モーターが順方向に一回転すると、ＨＤＤ番号２のＨＤＤが筐体前面に移動し、モーターが逆方向に一回転すると、ＨＤＤ番号ＮのＨＤＤが筐体前面に移動する。勿論、ＨＤＤの位置を一つ移動させるために必要なモーターの回転数は、歯車の歯数などにより任意である。また、管理モジュールは、筐体前面にあるＨＤＤ番号を記憶する機能と、ユーザ、もしくは保守作業員から、挿抜対象のＨＤＤ番号の入力を受け付ける機能を有する。
【００１９】
図１１は手続きをフローチャートで示したものである。まず、筐体が起動した際、管理モジュールは、ステップＳ１０１にて、筐体前面に位置するＨＤＤの番号をＣｕｒｒｅｎｔとして記憶する。次にステップＳ１０２にて、ユーザ、もしくは保守作業員から、挿抜対象となるＨＤＤ番号の入力を待つ。入力された場合は、ステップＳ１０３に進み、入力された番号をＮｅｘｔとして記憶する。次に、ステップＳ１０４にて、ＨＤＤの移動量を（Ｃｕｒｒｅｎｔ−Ｎｅｘｔ）にて算出し、ステップＳ１０５にて、ＨＤＤの移動量が０、つまりＣｕｒｒｅｎｔとＮｅｘｔが同一か判定する。０の場合は、既に筐体前面に挿抜対象となるＨＤＤがあるため、再びステップＳ１０２に戻り、ユーザ、もしくは保守作業員からのＨＤＤ番号の入力を待つ。０以外の場合は、ＨＤＤの移動が必要となるため、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６にて、移動量の値の正負を判定する。正の場合はステップＳ１０７に進み、モーターを順方向に、移動量の分だけ回転させる。逆に、移動量の値が負の場合は、ステップＳ１０８にて、移動量の絶対値を新しい移動量として記憶し、ステップＳ１０９にて、モーターを逆方向に、移動量の分だけ回転させる。最後にＮｅｘｔを新しいＣｕｒｒｅｎｔとして記憶したのち、再びステップＳ１０２に戻り、ユーザ、もしくは保守作業員からのＨＤＤ番号の入力を待つ。前記の機構、および手続きにより、管理モジュールは、ユーザ、もしくは保守作業員からの指示に従い、モーターを駆動して、挿抜対象のＨＤＤを、筐体前面の挿抜可能な位置に移動する。
【実施例４】
【００２０】
請求項４に記載するブレードサーバのＨＤＤの実装方法を採用するブレードサーバの実装例を図１２に示す。請求項１から請求項３に記載するブレードサーバとは、円状に配置されたレール上のＨＤＤの移動が、一回転未満に制御される点が異なり、具体的には、レールに取り付けられ、ＨＤＤと共に移動するストッパー１２０１と、筐体に取り付けられるストッパー１２０２を備える。ＨＤＤを移動させると、ストッパー１２０１も連動して移動し、定められた位置まで移動すると、筐体に取り付けられたストッパー１２０２にぶつかるため、それ以上は同一方向に移動できなくなる。前記の機構を備えることにより、ＨＤＤの移動が一回転未満に制御され、ＨＤＤとサーバモジュールとを接続するケーブルのねじれを防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
ブレードサーバを構成する上で、サーバモジュールの実装密度の向上は、大きな課題である。サーバモジュールの実装密度をＨＤＤとは非依存とし、今後のＣＰＵなどの半導体部品の省電力化、低発熱化を享受して、サーバモジュールの実装密度が向上できる本発明は、ブレードサーバの更なる普及により、利用される可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来のブレードサーバの一実装例を示す図である。
【図２】実施例１におけるブレードサーバの一実装例を示す図である。
【図３】実施例１におけるブレードサーバの上面からの透視図である。
【図４】実施例１におけるブレードサーバのサーバモジュールとＨＤＤとの接続を示す図である。
【図５】実施例１におけるブレードサーバのＨＤＤを移動する機構を示す図である。
【図６】実施例２におけるブレードサーバの一実装例を示す図である。
【図７】実施例２におけるブレードサーバのＨＤＤを可倒とする機構を示す図である。
【図８】実施例３におけるブレードサーバの上面からの透視図である。
【図９】実施例３におけるブレードサーバのモーターによりＨＤＤを移動する機構を示す図である。
【図１０】実施例３におけるＨＤＤ番号の付与の仕方を示す図である。
【図１１】実施例３における管理モジュールのモーター制御手順を示すフローチャートである。
【図１２】実施例４におけるブレードサーバの上面からの透視図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０１…ブレードサーバ筐体、１０２…サーバモジュー、１０３…１台目のＨＤＤ、１０４…２台目のＨＤＤ、２０１…サーバモジュールとＨＤＤとを分離して実装するブレードサーバ筐体、２０２…ＨＤＤが分離されたサーバモジュール、２０３…サーバモジュールから分離されたＨＤＤ、２０４…ブレードサーバ筐体内に用意されたＨＤＤを集約して実装するスペース、３０１…ＨＤＤを移動させるためのレール、３０２…各モジュール間を接続するバックプレーン、３０３…ＨＤＤを集約して実装するスペースに配置された中継基板、４０１…サーバモジュールとバックプレーンとを接続するコネクタ、４０２…バックプレーンと中継基板とを接続するコネクタ、４０３…中継基板とＨＤＤとを接続するコネクタ、４０４…中継基板とＨＤＤとを接続するケーブル、５０１…実施例１においてＨＤＤを搭載するブラケット、５０２…レールの上をブラケットに搭載したＨＤＤが滑走するためのベアリング、５０３…ＨＤＤの移動を安定させるための２本目のレール、６０１…実施例２において筐体全面に向けて倒れるＨＤＤ、７０１…実施例２においてＨＤＤを可倒とするための蝶番、７０２…実施例２においてＨＤＤを搭載するブラケット、７０３…実施例２においてＨＤＤとケーブルとの間に存在する中継基盤、７０４…実施例２においてＨＤＤと中継基板とを接続するコネクタ、７０５…実施例２においてサーバモジュールとＨＤＤとを接続するケーブル、７０６…実施例２においてＨＤＤを移動させるためのレール、７０７…実施例２においてＨＤＤの移動を安定させるための２本目のレール、８０１…実施例３においてＨＤＤを集約して実装するスペース、８０２…実施例３においてＨＤＤを移動させるモーター、８０３…実施例３においてＨＤＤを移動させる歯車、８０４…実施例３においてＨＤＤを移動させるチェーンが実装されたレール、８０５…実施例３におけるＨＤＤ、８０６…ブレードサーバ筐体内を管理・制御する管理モジュール、９０１…実施例３においてＨＤＤを搭載するブラケット、９０２…実施例３においてＨＤＤを移動させるためのレール、９０３…実施例３においてＨＤＤを移動させるためのチェーン、９０４…モーターの電源・制御信号、１２０１…実施例４においてＨＤＤと共に移動するストッパー、１２０２…実施例４において筐体に取り付けられたストッパー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2008003737.tif 000012
【図１１】
2008003737.tif 000013
【図１２】
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