JP2006235964A - ディスクアレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンス性を確保しつつ、限られた空間に効率的にＨＤＤを搭載することができるディスクアレイ装置を提供すること。
【解決手段】ディスクアレイ装置１０は、複数のＨＤＤ２２を奥行き方向に搭載してなるＨＤＤブレード２０と、コントローラブレード４０と、並列配置された複数のＨＤＤブレード２０とコントローラブレード４０の背後にバックパネル５０を介して接続配置された電源ユニット６０とを本体ケース１２内に収納してなる。ＨＤＤブレード２０のメインボード２３の表裏には複数のＨＤＤ２２を搭載し、このメインボード２３はスライドレール２５によってブレードケース２１から引き出せるようにし、ＨＤＤ２２の活性交換・増設等を可能にした。
【選択図】 図１

Description

この発明は、複数の磁気ディスク装置（以下、「ＨＤＤ」と略称する）を並列的にアクセスしてデータ入出力を行うディスクアレイ装置に関し、更に詳しくは、メンテナンス性を確保しつつ、限られた空間に効率的にＨＤＤを搭載することができるディスクアレイ装置に関する。

現在、ＨＤＤは、大容量および高速データ転送という要求を満たすものとして、計算機システムにおける外部記憶装置として広く利用されている。近年では、以上に加え、更に高信頼性および低価格を満たすものとして、ディスクアレイ装置が注目されている。このディスクアレイ装置は、小型のＨＤＤを複数台並べ、これらにデータを分配して記録するものであり、装置の横幅等は規格で決められている。

たとえば、図１１に示すように、１０台前後のＨＤＤで構成される小規模のディスクアレイ装置１００は、ケース１１０内に、複数のＨＤＤ１２０と、これらを制御するコントローラユニット１４０と、これらに電力を供給する電源ユニット１５０とを、バックパネル１３０を介して電気的に接続したシステムとして構成されている。ここで、図１１は、従来の小規模のディスクアレイ装置を示す斜視図である。

なお、図示例を省略するが、上記とほぼ同様な構成を採用し、数十台から数百台のＨＤＤで構成される大規模なディスクアレイ装置として、たとえば特許文献１に係る技術が公知である。

また、図１２〜図１４に示すように、数十台から数百台のＨＤＤで構成される大規模のディスクアレイ装置は、１０台前後のＨＤＤ１２０を単位として構成されたＨＤＤエンクロージャ１６０を数台から数十台備えるとともに、これらＨＤＤエンクロージャ１６０の制御系ユニットとして構成されたコントローラエンクロージャ１７０を備え、更にこれらエンクロージャ１６０，１７０間や図示しない電源エンクロージャ間を、高速伝送ケーブル１８０、低速伝送ケーブル１９０および電源ケーブル２００で電気的に接続したシステムとして構成されている。

ここで、図１２は、従来の大規模ディスクアレイ装置用のＨＤＤエンクロージャを示す斜視図、図１３は、従来の大規模ディスクアレイ装置用のコントローラエンクロージャを示す斜視図、図１４は、従来のエンクロージャ間のケーブル接続を示す背面図である。

なお、関連する公知技術として、つぎのような技術も提案されている。すなわち、マザーボードに接続する基板上に、マザーボード用コネクタ、バス制御回路、ディスクアレイ制御回路、マザーボードに接続する基板の着脱方向と平行な方向にＨＤＤを着脱する複数のコネクタおよび複数のＨＤＤを実装した拡張スロット挿入型のディスクアレイ装置である（たとえば、特許文献２参照）。

また、筐体に組み込まれるマザーボードの表面と裏面にそれぞれ複数台のＨＤＤを起立姿勢で搭載することにより、限られた空間にＨＤＤを効率的に配置でき、装置全体の大容量化を図ったディスクアレイ装置が公知である（たとえば、特許文献３参照）。

特開２００１−６３５０号公報 特開平７−２１９７１７号公報 ＷＯ０２／００９１１３号公報

しかしながら、従来の小規模なディスクアレイ装置１００は、ＨＤＤ１２０を直接バックパネル１３０に接続しているので、ＨＤＤ１２０の搭載数は、当該バックパネル１３０の面積によって制約されてしまうという課題があった。

また、従来の大規模なディスクアレイ装置のように、ＨＤＤ１２０を専用のＨＤＤエンクロージャ１６０に搭載する構造では、コントローラエンクロージャ１７０と上記各伝送ケーブル１８０，１９０で接続する必要があり、当該エンクロージャ１６０，１７０の増設には専門的な技術と知識が必要となるという課題があった。

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、メンテナンス性を確保しつつ、限られた空間に効率的にＨＤＤを搭載することができるディスクアレイ装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明（請求項１）は、複数の磁気ディスク装置を奥行き方向に搭載してなるＨＤＤブレードと、少なくとも前記ＨＤＤブレードに対する入出力データの管理と制御を行うコントローラブレードと、並列配置された複数の前記ＨＤＤブレードと前記コントローラブレードの背後にバックパネルを介して接続配置され、当該ＨＤＤブレードおよび当該コントローラブレードに電源を供給する電源ユニットと、を本体ケース内に収納してなるディスクアレイ装置であって、前記ＨＤＤブレードは、前記本体ケース内に固定されるブレードケースと、複数の前記磁気ディスク装置を奥行き方向に搭載したメインボードと、当該メインボードと前記バックパネルとを接続するインタフェースボードとを備え、前記メインボードは、前記ブレードケースに対して奥行き方向に進退自在に形成されていることを特徴とするものである。

したがって、この発明によれば、複数の磁気ディスク装置を奥行き方向に搭載してなるＨＤＤブレードをコントローラブレードとともに並列配置し、バックパネルに接続して構成したので、ディスクアレイ装置の奥行き方向のスペースを効率的に活用でき、磁気ディスク装置を高密度に搭載することができる。

また、メインボードがインタフェースボードとバックパネルを介して電源ユニットに電気的に接続され、その電気的な接続状態（インタフェースボードがバックパネルに接続された状態）を保ったまま、メインボードをブレードケースから引き出すことができるので、ディスクアレイ装置全体の稼働を停止させることなく、磁気ディスク装置の増設や交換を行うことができる。

また、本発明（請求項２）は、前記磁気ディスク装置は、前記メインボードに対して着脱自在に搭載されていることを特徴とするものである。

したがって、この発明によれば、磁気ディスク装置の着脱が容易であるので、磁気ディスク装置の交換作業や増設作業を迅速に行うことができる。

また、本発明（請求項３）は、前記磁気ディスク装置は、前記メインボードの表裏に搭載されていることを特徴とするものである。

したがって、この発明によれば、ＨＤＤブレードに磁気ディスク装置を更に高密度に搭載することができる。

また、本発明（請求項４）は、前記ＨＤＤブレードは、前記メインボードの前記ブレードケースに対する進退を規制するロック機構を備えたことを特徴とするものである。

したがって、この発明によれば、ロック機構のロックを解除しなければメインボードをブレードケースから引き抜くことができなくなり、セキュリティが確保される。

また、本発明（請求項５）は、前記メインボードと前記インタフェースボードとは、可撓性を有するケーブルによって接続され、当該ケーブルは、前記メインボードの進退に追従して伸縮するケーブル支持部材によって支持されていることを特徴とするものである。

したがって、この発明によれば、メインボードが進退する際にケーブルが撓んでもケーブル支持部材によって支持され、当該ケーブルの姿勢が一定状態に維持されるので、当該ケーブルが周囲の部材に絡まったりしてメインボードの進退を妨害するような事態を回避することができる。

この発明（請求項１）によれば、ディスクアレイ装置の奥行き方向のスペースを効率的に活用でき、磁気ディスク装置を高密度に搭載することができるとともに、ディスクアレイ装置全体の稼働を停止させることなく、磁気ディスク装置の増設や交換を行うことができる。

また、この発明（請求項２）によれば、磁気ディスク装置の交換作業や増設作業を迅速に行うことができる。

また、この発明（請求項３）によれば、ＨＤＤブレードに磁気ディスク装置を高密度に搭載することができる。

また、この発明（請求項４）によれば、ロック機構のロックを解除しなければメインボードをブレードケースから引き抜くことができなくなるので、セキュリティを確保することができる。

また、この発明（請求項５）によれば、メインボードが進退する際にケーブルが撓んでもケーブル支持部材によって当該ケーブルの姿勢を一定状態に維持できるので、当該ケーブルが周囲の部材に絡まったりしてメインボードの進退を妨害するような事態を回避することができる。

以下に、この発明に係るディスクアレイ装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、この発明の実施例に係るディスクアレイ装置を示す斜視図、図２は、ＨＤＤブレードの正面を示す斜視図、図３は、ＨＤＤブレードの背面を示す斜視図、図４は、ＨＤＤブレード前部の背面を示す拡大斜視図、図５は、ディスクアレイ装置を示す平面図である。

また、図６は、ＨＤＤのメインボードへの固定手段を示す平面図、図７は、ＨＤＤのメインボードへの固定手段を示す正面図、図８は、ＨＤＤブレードのロック機構を示す斜視図、図９は、ＨＤＤブレードのロック機構を示す正面図、図１０は、ロック機構の係止片を示す拡大斜視図である。

図１および図５に示すように、ディスクアレイ装置１０は、複数のＨＤＤ２２を奥行き方向に搭載してなるＨＤＤブレード２０と、少なくともＨＤＤブレード２０に対する入出力データの管理と制御を行うコントローラブレード４０と、並列配置された複数のＨＤＤブレード２０とコントローラブレード４０の背後にバックパネル５０を介して接続配置され、当該ＨＤＤブレード２０および当該コントローラブレード４０に電源を供給する電源ユニット６０と、を本体ケース１２内に収納して構成されている。

このような配置構成とすることにより、ディスクアレイ装置１０の奥行き方向のスペースを効率的に活用でき、ＨＤＤ２２を高密度に搭載することができる。なお、電源ユニット６０は、図示例では２台配置しているが、所定の電源が確保できれば、１台を配置してもよい。

また、ＨＤＤブレード２０は、本体ケース１２内に固定されるブレードケース２１と、複数のＨＤＤ２２を奥行き方向の表裏面に搭載したメインボード２３と、当該メインボード２３とバックパネル５０とを接続するインタフェースボード２４とを備えている。

このインタフェースボード２４は、ブレードケース２１に対して固定されている。そして、インタフェースボード２４は、図１、図２および図５に示すように、コネクタ２４ａ，２４ｂによってバックパネル５０と電気的に接続されている。コネクタのうち、２４ａはデータ転送用のコネクタであり、２４ｂは電源供給用のコネクタである。また、バックパネル５０と電源ユニット６０とは、コネクタ６２によって電気的に接続されている。メインボード２３とインタフェースボード２４とは、図２に示すように、可撓性を有するケーブル２７によってコネクタ２７ａ，２７ｂにより接続されている。

また、ＨＤＤブレード２０は、図１〜図５に示すように、メインボード２３をブレードケース２１に対して奥行き方向に進退自在とするスライドレール２５を備えている。このスライドレール２５は、図２および図４に示すように、ブレードケース２１に固定されるアウタレール２５ａと、当該アウタレール２５ａに対して進退自在に形成され、メインボード２３にスペーサ２６を介して固定されるインナレール２５ｂとから構成されている。

このように構成したことにより、メインボード２３がインタフェースボード２４とバックパネル５０を介して電源ユニット６０に電気的に接続され、その電気的な接続状態（インタフェースボード２４がバックパネル５０に接続された状態）を保ったまま、メインボード２３をブレードケース２１から引き出すことができる。したがって、ディスクアレイ装置１０全体の稼働を停止させることなく、引き出されたメインボード２３においてＨＤＤ２２の増設や交換を行うことができる。

また、上記スペーサ２６は、インナレール２５ｂとメインボード２３との間に所定の距離を確保し、当該部分にＨＤＤ２２を搭載する空間を確保するために設けたものである。これにより、ＨＤＤ２２をメインボード２３の裏面にも搭載することができ、ＨＤＤ２２の搭載数を更に増やすことができる。なお、図示の例ではメインボード２３の両面にＨＤＤ２２が搭載されているが、メインボード２３の片面のみにＨＤＤ２２を搭載するようにしてもよい。

また、ＨＤＤ２２は、たとえば、図６および図７に示す固定手段によって、メインボード２３に対して着脱自在に搭載することができる。すなわち、この固定手段は、メインボード２３に設けられた係止レール２２ａに、ＨＤＤ２２に設けられた係止溝２２ｂを係合させ、ＨＤＤ２２を上下にスライドさせることで、ＨＤＤ２２のコネクタ２２ｃと、メインボード２３のコネクタ２２ｄとを容易に着脱することができるようになっている。これにより、ＨＤＤ２２の交換作業や増設作業を迅速に行うことができる。

ケーブル２７は、メインボード２３の進退に追従して伸縮するケーブル支持部材２８によって支持されている。このケーブル支持部材２８は、回動自在な関節部２８ａを備えて全体をほぼＷ字状に形成され、一端をメインボード２３に固定され、他端をインタフェースボード２４に固定されている。

このように構成したことにより、メインボード２３が進退する際にケーブル２７が撓んでもケーブル支持部材２８によって支持され、当該ケーブル２７の姿勢が一定状態に維持されるので、当該ケーブル２７が周囲の部材（たとえばアウタレール２５ａ等）に絡まったりしてメインボード２３の進退を妨害するような事態を回避することができる。

また、メインボード２３の前部には、送風ファン２３ａと、後述するロック機構３０と、フロントパネル３２が設けられている。このフロントパネル３２には、後述するロック機構３０を操作するための操作部３２ａと、通気を確保するための通気穴３２ｂと、イジェクタ３３が設けられている。

このイジェクタ３３は、インタフェースボード２４とバックパネル５０とのコネクタ２４ａ，２４ｂによる接続を解除するものである。インタフェースボード２４をバックパネル５０から取り外す際には、先ずメインボード２３をブレードケース２１に対してロックした状態とする。その上で、イジェクタ３３を手前に倒し、図４に示されたイジェクタ３３下部の爪様部材を本体ケース１２の下端に引っかける。更にイジェクタ３３を手前に倒すことによって、ＨＤＤブレード２０全体を手前方向に引き出す。これにより、インタフェースボード２４のコネクタ２４ａ，２４ｂとバックパネル５０との接続状態が解除される。

また、イジェクタ３３による接続解除を規制する図示しないロック機構を備えている。メンテナンスを行わないＨＤＤブレード２０のイジェクタ３３をこのロック機構によりロックしておくことで、他のＨＤＤブレード２０のＨＤＤ２２の交換作業時などに、メンテナンス不要のＨＤＤブレード２０を、バックパネル５０から誤って引き抜いてしまうのを抑制することができる。ＨＤＤブレード２０をバックパネル５０から引き抜く場合には、ロック機構を操作してイジェクタ３３のロックを解除する。

また、ＨＤＤブレード２０は、メインボード２３のブレードケース２１に対する進退を規制するロック機構３０を備えている。このロック機構３０は、図８〜図１０に示すように、収納ケース３０ａからリンク部３０ｂによって上下に進退するロックシャフト３０ｃとから構成されている。

このリンク部３０ｂは、フロントパネル３２に設けられた操作部３２ａを図示しない鍵で回動操作することによって動作するようになっている。また、ロックシャフト３０ｃは、ブレードケース２１の一部を内方に切り起こして形成された一対の係止片２１ａによって係止される。

また、上記操作部２３ａの回動操作は、上記鍵でロックすることにより、ロックシャフト３０ｃが引き出された状態を維持させることができる。なお、この鍵によるロック手段には公知技術を用いることができ、詳細な説明は省略する。このようなロック機構３０を設けたことにより、ロック機構３０のロックを解除しなければメインボード２３をブレードケース２１から引き抜くことができなくなり、セキュリティが確保される。

なお、図１および図５に示すように、コントローラブレード４０のメインボード４１前部にはフロントパネル４１ａが設けられ、後部にはバックパネル５０と電気的に接続するためのコネクタ４５が設けられている。コントローラブレード４０には、ＨＤＤブレード２０と同様にイジェクタが設けられており、コントローラブレード４０をバックパネル５０から引き抜く場合には、このイジェクタが操作される。また、メインボード４１には、ＣＰＵ４２、チップセット４３、メモリ４４等が設けられている。

以上のように、この実施例に係るディスクアレイ装置１０によれば、メンテナンス性を確保しつつ、限られた空間に効率的にＨＤＤ２２を多数搭載することができる。

（付記１）複数の磁気ディスク装置を奥行き方向に搭載してなるＨＤＤブレードと、
少なくとも前記ＨＤＤブレードに対する入出力データの管理と制御を行うコントローラブレードと、
並列配置された複数の前記ＨＤＤブレードと前記コントローラブレードの背後にバックパネルを介して接続配置され、当該ＨＤＤブレードおよび当該コントローラブレードに電源を供給する電源ユニットと、
を本体ケース内に収納してなるディスクアレイ装置であって、
前記ＨＤＤブレードは、前記本体ケース内に固定されるブレードケースと、複数の前記磁気ディスク装置を奥行き方向に搭載したメインボードと、当該メインボードと前記バックパネルとを接続するインタフェースボードとを備え、
前記メインボードは、前記ブレードケースに対して奥行き方向に進退自在に形成されていることを特徴とするディスクアレイ装置。

（付記２）前記メインボードと前記インタフェースボードとは、可撓性を有するケーブルにより接続されていることを特徴とする付記１に記載のディスクアレイ装置。

（付記３）前記磁気ディスク装置は、前記メインボードに対して着脱自在に搭載されていることを特徴とする付記１または２に記載のディスクアレイ装置。

（付記４）前記磁気ディスク装置は、前記メインボードの表裏に搭載されていることを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載のディスクアレイ装置。

（付記５）前記ＨＤＤブレードは、前記メインボードの前記ブレードケースに対する進退を規制するロック機構を備えたことを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載のディスクアレイ装置。

（付記６）前記メインボードと前記インタフェースボードとは、可撓性を有するケーブルによって接続され、当該ケーブルは、前記メインボードの進退に追従して伸縮するケーブル支持部材によって支持されていることを特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載のディスクアレイ装置。

（付記７）前記ＨＤＤブレードは、前記メインボードを前記ブレードケースに対して奥行き方向に進退自在とするスライドレールを備え、
当該スライドレールは、前記ブレードケースに固定されるアウタレールと、当該アウタレールに対して進退自在に形成され前記メインボードに固定されるインナレールとからなり、
当該インナレールは、前記メインボードとの間に所定の距離を確保するスペーサを介して当該メインボードに固定されていることを特徴とする付記１〜６のいずれか一つに記載のディスクアレイ装置。

（付記８）前記ＨＤＤブレードは、前記インタフェースボードと前記バックパネルとの接続を解除するイジェクタを備え、当該イジェクタは前記接続解除を規制するロック機構を備えたことを特徴とする付記１〜７のいずれか一つに記載のディスクアレイ装置。

（付記９）バックパネルを有するエンクロージャに装着される記憶装置であって、
ブレードケースと、
前記ブレードケースに固定され、前記バックパネルと接続されるコネクタを備えるインタフェースボードと、
前記ブレードケースに対して抜き差し可能に取り付けられ、一乃至複数の記憶手段が搭載されるメインボードとを備え、
前記メインボードと前記インタフェースボードとは、ケーブルにより接続されることを特徴とする記憶装置。

以上のように、この発明に係るディスクアレイ装置は、限られた空間に効率的にＨＤＤを搭載することができるディスクアレイ装置に有用であり、特に、ＨＤＤの活性交換・増設等が可能でありメンテナンス性に優れたディスクアレイ装置に適している。

この発明の実施例に係るディスクアレイ装置を示す斜視図である。 ＨＤＤブレードの正面を示す斜視図である。 ＨＤＤブレードの背面を示す斜視図である。 ＨＤＤブレード前部の背面を示す拡大斜視図である。 ディスクアレイ装置を示す平面図である。 ＨＤＤのメインボードへの固定手段を示す平面図である。 ＨＤＤのメインボードへの固定手段を示す正面図である。 ＨＤＤブレードのロック機構を示す斜視図である。 ＨＤＤブレードのロック機構を示す正面図である。 ロック機構の係止片を示す拡大斜視図である。 従来の小規模のディスクアレイ装置を示す斜視図である。 従来の大規模ディスクアレイ装置用のＨＤＤエンクロージャを示す斜視図である。 従来の大規模ディスクアレイ装置用のコントローラエンクロージャを示す斜視図である。 従来のエンクロージャ間のケーブル接続を示す背面図である。

符号の説明

１０ ディスクアレイ装置
１２ 本体ケース
２０ ＨＤＤブレード
２１ ブレードケース
２２ ＨＤＤ
２３ メインボード
２４ インタフェースボード
２４ａ、２４ｂ コネクタ
２５ スライドレール
２６ スペーサ
２７ ケーブル
２８ ケーブル支持部材
３０ ロック機構
４０ コントローラユニットブレード
５０ バックパネル
６０ 電源ユニット
６２ コネクタ

Claims (5)

1. 複数の磁気ディスク装置を奥行き方向に搭載してなるＨＤＤブレードと、
   少なくとも前記ＨＤＤブレードに対する入出力データの管理と制御を行うコントローラブレードと、
   並列配置された複数の前記ＨＤＤブレードと前記コントローラブレードの背後にバックパネルを介して接続配置され、当該ＨＤＤブレードおよび当該コントローラブレードに電源を供給する電源ユニットと、
   を本体ケース内に収納してなるディスクアレイ装置であって、
   前記ＨＤＤブレードは、前記本体ケース内に固定されるブレードケースと、複数の前記磁気ディスク装置を奥行き方向に搭載したメインボードと、当該メインボードと前記バックパネルとを接続するインタフェースボードとを備え、
   前記メインボードは、前記ブレードケースに対して奥行き方向に進退自在に形成されていることを特徴とするディスクアレイ装置。
2. 前記磁気ディスク装置は、前記メインボードに対して着脱自在に搭載されていることを特徴とする請求項１に記載のディスクアレイ装置。
3. 前記磁気ディスク装置は、前記メインボードの表裏に搭載されていることを特徴とする請求項１または２に記載のディスクアレイ装置。
4. 前記ＨＤＤブレードは、前記メインボードの前記ブレードケースに対する進退を規制するロック機構を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のディスクアレイ装置。
5. 前記メインボードと前記インタフェースボードとは、可撓性を有するケーブルによって接続され、当該ケーブルは、前記メインボードの進退に追従して伸縮するケーブル支持部材によって支持されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のディスクアレイ装置。

Images