JP2007087498A - 記憶システム - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のディスクドライブを備える記憶システムにおいて、ディスクドライブの収容密度、保守・点検の作業性、および、冷却性能を両立する。
【解決手段】 記憶システムは、複数の収容体と、複数のディスクドライブと、複数の冷却器とを備えている。複数の収容体は、内側に保守作業のための略多角柱形状の中空部を形成するように配置されている。さらに、複数の収容体のうちの第１の収容体と第２の収容体との間には、中空部に作業者が入るための入口部が形成されている。複数のディスクドライブは、複数の収容体の内側または外側から脱着可能に装着されると共に、複数の収容体のそれぞれに、第１の面を形成するように配列されている。複数の冷却器は、複数の収容体のそれぞれに、第１の面と略平行な第２の面を形成するように配列されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、記憶システムに関し、特に、複数のディスクドライブを備える記憶システムに関する。

計算機と接続される２次記憶装置として、複数のディスクドライブを含む記憶システムが知られている。近年、これらの記憶システムは、多数のディスクドライブを備えることにより、記憶容量が増加する傾向にある。例えば、大容量のデータの保存するための記憶システムにおいて、ＭＡＩＤ(Massive Arrays of Idle Disks)技術が注目されている。ＭＡＩＤ技術を用いた記憶システムでは、１つの記憶システムあたり、例えば１０００台程度のディスクドライブを備えており、大容量のデータを記憶できる。一方で、ＭＡＩＤ技術は、同時に動作するディスクドライブを、記憶システムが備える全てのディスクドライブの一部（例えば、全体の１／４程度）に限定することにより、省電力化と長寿命化を図ることができる。

このような記憶システムにおいて、多数のディスクドライブを筐体内に３次元的に収容する技術が知られている（例えば、特許文献１）。上記技術では、ドライブの収容密度の向上と、保守・点検の作業性の向上が図られている。

特開平８−１０２１７９号公報 米国特許出願公開２００３／００６３９６６号明細書 特開平７−２３０３６２号公報

しかしながら、上記従来技術では、上下方向に多数段に亘って配置されたディスクドライブを、筐体の上部に配置された共通の冷却ファンで冷却している。このため、特に、冷却ファンから離れている下段のドライブを十分に冷却できないおそれがあった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、複数のディスクドライブを備える記憶システムにおいて、ディスクドライブの収容密度、保守・点検の作業性、および、冷却性能を両立することを目的とする。

上記課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の第１の態様は記憶システムを提供する。本発明の第１の態様に係る記憶システムは、複数の収容体と、複数のディスクドライブと、複数の冷却器とを備えている。前記複数の収容体は、内側に保守作業のための略多角柱形状の中空部を形成するように配置されている。さらに、前記複数の収容体のうちの第１の収容体と第２の収容体との間には、前記中空部に作業者が入るための入口部が形成されている。前記複数のディスクドライブは、前記複数の収容体の内側または外側から脱着可能に装着されると共に、前記複数の収容体のそれぞれに、第１の面を形成するように配列されている。前記複数の冷却器は、前記複数の収容体のそれぞれに、前記第１の面と略平行な第２の面を形成するように配列されている。

本発明の第１の態様に係る記憶システムによれば、前記複数の収容体が保守作業のための略多角柱形状の中空部を形成するように配置されているので、保守作業のための領域を確保しつつ、高い収容密度を実現できる。さらに、冷却器は、第１の面を形成するように配列されたディスクドライブに対して略平行な第２の面を形成するように配列されているので、冷却性が向上する。

上記課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の第２の態様は、記憶システムを提供する。本発明の第２の態様に係る記憶システムは、複数の収容体と、複数の第１のディスクドライブと、複数の第２のディスクドライブと、複数の扉体と、複数の冷却器と、を備える。前記複数の収容体は、内側に保守作業のための略多角柱形状の中空部を形成するように配置されている。さらに、前記複数の収容体のうちの第１の収容体と第２の収容体との間には、前記中空部に作業者が入るための入口部が形成されている。前記第１のディスクドライブは、前記複数の収容体の内側から脱着可能に装着される。また、前記第１のディスクドライブは、前記複数の収容体のそれぞれに、内壁面を形成するように配列されている。前記第２のディスクドライブは、前記複数の収容体の外側から脱着可能に装着される。また、前記第２のディスクドライブは、前記複数の収容体のそれぞれに、外壁面を形成するように配列されている。前記複数の扉体は、各収容体の外側または内側に、開閉可能に取り付けられている。前記複数の扉体は、閉じている状態において、前記収容体の前記内壁面および前記外壁面のうちの取り付けられている側の壁面に対して略平行に対向する。前記複数の冷却器は、各扉体に、前記取り付けられている側の壁面に対して略平行に対向する面を形成するように配列されている。

本発明の第２の態様に係る記憶システムによれば、前記複数の収容体が保守作業のための略多角柱形状の中空部を形成するように配置されているので、保守作業のための領域を確保しつつ、高い収容密度を実現できる。さらに、第１および第２のディスクドライブは、前記収容体の内壁面および外壁面を形成するように配置され、冷却器は、閉じられている状態において、上述の内壁面または外壁面に対して略平行に対向する扉体に、対向面を形成するように配置されているので、ディスクドライブに対する冷却性能が向上する。さらに、扉体は開閉可能に取り付けられているので、作業者は、扉体が取り付けられた側の壁面を形成するように配列されたディスクドライブに対しても、容易に保守作業を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、実施例に基づいて説明する。

Ａ．第１実施例：
・記憶システムの構成：
図１〜図３を参照して、第１実施例に係る記憶システムの概略構成について説明する。図１は、第１実施例に係る記憶システムを含む計算機システムの一構成例を模式的に示す説明図である。図２は、第１実施例に係る記憶システムの外観を示す斜視図である。図３は、第１実施例に係る記憶システムを接地面と平行な面で切断した断面図である。

図１に示す計算機システム１０００は、ホスト計算機１０と、正記憶システム２０と、バックアップ用の記憶システム１００を備えている。ホスト計算機１０と正記憶システム２０は、ＳＡＮ（Storage Area Network）を介して通信可能に接続されている。同様に、正記憶システム２０とバックアップ用の記憶システム１００は、ＳＡＮを介して通信可能に接続されている。ホスト計算機１０は、演算処理結果等のデータを保存する２次記憶装置として、正記憶システム２０を用いる。正記憶システム２０は、正記憶システム２０に格納されているデータのバックアップデータを、バックアップ用の記憶システム１００に定期的に格納する。

記憶システム１００は、複数世代に亘るバックアップデータを格納するため、正記憶システム２０に比較して、非常に大容量の記憶領域を備える。このため、本実施例における記憶システム１００は、後述するように１０００個を越えるハードディスクドライブを備えている。以下、記憶システム１００について詳細に説明する。

図２に示すように、記憶システム１００は、接地面に対して略垂直方向に延びる略多角柱の外形を有している。図３に示すように、記憶システム１００は、上方からみると、略正多角形の形状を有している。図２に示す例では、記憶システム１００は、７つの収容体１１０ａ〜１１０ｇを備えている。７つの収容体１１０ａ〜１１０ｇは、それぞれ、内壁面ＩＰと外壁面ＯＰを有している。７つの収容体１１０ａ〜１１０ｇは、それぞれの内壁面ＩＰを内側に、略８角柱形状に配置されている。この結果、７つの収容体１１０ａ〜１１０ｇの内壁面ＩＰによって、内側に中空部Ｓが形成される。また、７つの収容体１１０ａ〜１１０ｇのうちの互いに隣接する２つの収容体、例えば、収容体１１０ａと収容体１１０ｂは、互いの端部が接続部材５０によって接続されている。接続部材５０は、例えば、蝶番が用いられる。蝶番は、接続する２つの収容体の接続角度を任意に調節できる。従って、収容体の数を、必要に応じて容易に増減させることができる。例えば、図１に示す例より収容体を１つ増設して９角柱状に配置しても良く。収容体を１つ減らして７角柱状に配置しても良い。

中空部Ｓは、作業者が保守作業を行うためのスペースである。７つの収容体１１０ａ〜１１０ｇのうちの一の収容体１１０ａと１１０ｇとの間には、作業者が中空部Ｓに入るための出入り口が形成されている。この出入り口は、収容体１１０ｇの端部に蝶番７０によって取り付けられた出入り口用扉１０２によって、開閉可能にされている。出入り口用扉１０２の中空部Ｓ側には、記憶システム１００の保守端末ＳＶＰが設置されている。

７つの収容体１１０ａ〜１１０ｇは、それぞれ、ドライブ収容部と、電源収容部とを備えている。例えば、図２に示すように、収容体１１０ｃは、ドライブ収容部１３０ｃと、電源収容部１２０ｃとを備えている。収容体１１０ｄのドライブ収容部１３０ｄの一部に制御ユニット１０１が格納されている点を除き、各収容体１１０ａ〜１１０ｇは、同一の構成を有している。このため、以下の説明において、各収容体１１０ａ〜１１０ｇを区別する必要がない場合には、符号の末尾のアルファベットを省略し、収容体１１０と表記する。各収容体１１０ａ〜１１０ｇを構成するドライブ収容部１３０ａ〜１３０ｇおよび電源収容部１２０ａ〜１２０ｇについても同様の表記方法を用いる。

ドライブ収容部１３０は、接地面に対して平行な水平断面形状が長方形であり、接地面に対して略垂直方向に延びる略４角柱の外形を有している。電源収容部１２０は、ドライブ収容部１３０の下側に配置されている。ドライブ収容部１３０と電源収容部１２０は、一体の部材で形成されていても良いし、異なる部材で形成されていても良い。

収容体１１０ｄにおけるドライブ収容部１３０の最下段に位置するサブ収容部（後述）には、制御ユニット１０１が収容されている。制御ユニット１０１の奥行き方向の寸法が、収容体１１０ｄの奥行き方向の寸法よりも大きい場合には、図３に示すように中空部Ｓに向かってはみ出しても良い。かかる場合には、必要に応じて制御ユニット１０１を支持するための支柱６０が設けられる。

次に、図４〜図６を参照して、各収容体１１０の構成について詳述する。図４は、図３の断面図のうち、１つの収容体１１０に対応する部分を拡大して示す断面図である。図５は、収容体１１０を内側からみた第１の側面図である。図６は、収容体１１０を外側からみた第２の側面図である。

収容体１１０におけるドライブ収容部１３０の内部には、奥行き方向（図４におけるＹ軸方向）の略中央部に、奥行き方向に略垂直、かつ、高さ方向（図４におけるＺ軸方向）および幅方向（図４におけるＸ軸方向）に略平行に、配線基板４００が配置されている。

収容体１１０のドライブ収容部１３０は、多数段に亘るサブ収容部１３５を有している。図５に示す例では、高さが約３Ｕのサブ収容部１３５が、高さ方向に１２段に亘って配置されている。ここで、「Ｕ」は、ラックなどの収容体の大きさを表すために用いられる単位であり、１Ｕは、４４．４５ｍｍ（ミリメートル）である。各サブ収容部１３５は、１４台のディスクドライブ２００を、幅方向に並べて収容することができる（図４、５）。

各ディスクドライブ２００は、サブ収容部１３５に脱着可能に収容される。ディスクドライブ２００は、サブ収容部１３５に収容されると、ディスクドライブ２００の背面に設けられたコネクタを介して、配線基板４００と電気的に接続され、駆動可能な状態になる。上方向から見ると、サブ収容部１３５に収容された各ディスクドライブ２００は、配線基板４００に沿って、配線基板４００の内側に配列される（図４）。ここで、内側とは、中空部Ｓ側のことを指し、外側とは、中空部Ｓの反対側を指すものとする。ディスクドライブ２００が、このように配列された結果、ディスクドライブ２００は、収容体１１０の内側に露出し、収容体１１０の内壁面ＩＰの一部を形成する。

収容体１１０には、さらに、サブ収容部１３５ごとに、４つの冷却ファン３００が、幅方向に配置されている。図６に示す例では、４つの冷却ファン３００が、高さ方向に１２段に亘って配列されている。冷却ファン３００は、配線基板４００と電気的に接続され、駆動可能にされている。上方から見ると冷却ファン３００は、配線基板４００に沿って、配線基板４００の外側に配列される（図４）。このように配列された結果、冷却ファン３００は、収容体１１０の外側に露出し、収容体１１０の外壁面ＯＰの一部を形成する。なお、配線基板４００は、冷却ファン３００により送風される冷却風が通過すために十分な孔または隙間を有している。したがって、冷却ファン３００は、配線基板４００を挟んで冷却ファン３００の反対側に配置されているディスクドライブ２００を冷却することができる。

収容体１１０の電源収容部１２０は、高さ約６Ｕの収容部であり、３台の電源部５００が収容されている（図５）。さらに、電源収容部１２０には、電源部５００の外側に、各電源部５００を冷却するための冷却ファン３５０が配置されている。電源部５００は、供給能力５００Ｗ（ワット）級の電源である。電源部５００から出力される電力は、配線基板４００を介して、ドライブ収容部１３０に収容されたディスクドライブ２００および冷却ファン３００、３５０に供給される。制御ユニット１０１が収容されている収容体１１０ｄにおいては、電源部５００から出力される電力は、制御ユニット１０１にも供給される。

さらに、収容体１１０の内側および外側には、ディスクドライブ２００ごとに、ディスクドライブ２００の駆動状況を示すアクセスＬＥＤ２１０および２２０が設置されている。内側のアクセスＬＥＤ２１０は、図５に示すように、サブ収容部１３５に配置されている。外側のアクセスＬＥＤ２２０は、図６に示すように、冷却ファン３００の両端部に沿って、配置されている。これにより記憶システム１００の内側からでも外側からでもディスクドライブ２００の駆動状況をモニタできるようにされている。

収容体１１０の大きさについて簡単に説明しておく。ドライブ収容部１３０の奥行き方向の寸法Ａは、約２５０ｍｍである。電源収容部１２０の奥行き方向の寸法Ｂは、約３００ｍｍである。また、ドライブ収容部１３０および電源収容部１２０の幅方向の寸法Ｃは、約５００ｍｍである。電源収容部１２０の奥行き方向の寸法Ｂは、ドライブ収容部１３０の奥行き方向の寸法Ａより大きく、電源収容部１２０は、その分だけドライブ収容部１３０より外側にはみ出している（図４）。なお、記憶システム１００において、このはみ出しは必須ではない。小型の電源装置を用いる等により、電源収容部１２０の奥行き方向の寸法Ｂをドライブ収容部１３０の奥行き方向の寸法Ａと同じにするか、寸法Ａより小さくすることができる。このようにして、電源収容部１２０がドライブ収容部１３０より外側にはみ出さないようにしても良い。収容体１１０の高さは、図５に示すように、約４２Ｕ、すなわち、約１８７０ｍｍである。

また、以上の説明から解るように、１つの収容体１１０あたりのディスクドライブ２００の収容数は、１４×１２＝１６８台である。従って、記憶システム１００全体では、１６８×７−１４＝１１６２台のディスクドライブ２００が収容されている。なお、式において、１４を減じているのは、収容体１１０ｄの最下段のサブ収容部１３５には、１４台のディスクドライブ２００に代えて、制御ユニット１０１が収容されているからである。

なお、１つの収容体１１０の１６８台のディスクドライブ２００のうち、１／４程度が同時に動作すると仮定すると、１つの収容体１１０あたりのディスクドライブ２００による消費電力は、約８４０Ｗである。本実施例における収容体１１０は、５００Ｗ級の電源部５００を３台備えるので、１台の電源部５００が故障しても、残りの２台の電源部５００を用いて、ディスクドライブ２００を駆動可能であることが解る。

図７は、記憶システム１００における冷却風の送風方向を示す説明図である。図７に示す記憶システム１００において、各収容体１１０の外壁面ＯＰには、通気性の良い保護カバー７００が、それぞれ装着されている。保護カバー７００は、さらに、外部からアクセスＬＥＤ２２０を視認できるように構成されることが好ましい。例えば、保護カバー７００は、透明または半透明の材質で形成される。各収容体１１０に備えられた冷却ファン３００、３５０は、中空部Ｓから空気を吸引し、ディスクドライブ２００および電源部５００の隙間を流れる冷却風を形成する。冷却風は、図７において矢印Ｆｏｕｔで示すように、ディスクドライブ２００および電源部５００の隙間を流れた後、冷却ファン３００、３５０および保護カバー７００を通って、収容体１１０の外側に排気される。中空部Ｓ内の空気が冷却風として、外側に排気されるので、図７において矢印Ｆｉｎで示すように、中空部Ｓの上方に形成された記憶システム１００の上面の開口部を通って、中空部Ｓに空気が流入する。

最後に、記憶システム１００の機能的構成を、図８を参照して簡単に説明する。図８は、記憶システム１００の機能的構成を示す概略図である。記憶システム１００は、制御ユニット１０１の内部に、ディスクコントローラＤＫＣを備えている。ディスクコントローラＤＫＣは、チャネルアダプタＣＨＡ０、ＣＨＡ１と、キャッシュメモリＣＭ０、ＣＭ１と、ディスクアダプタＤＫＡ０、ＤＫＡ１と、相互結合網ＮＷ０、ＮＷ１と、を備えている。チャネルアダプタＣＨＡ０とキャッシュメモリＣＭ０とディスクアダプタＤＫＡ０は、相互結合網ＮＷ０およびＮＷ１を介して、相互に通信可能に接続されている。チャネルアダプタＣＨＡ０は、複数の外部チャネルＣＯ１の一部または全部を介して、外部機器（例えば、図１に示すシステム構成では、正記憶システム２０）と接続される。同様に、チャネルアダプタＣＨＡ１とキャッシュメモリＣＭ１とディスクアダプタＤＫＡ１は、相互結合網ＮＷ０およびＮＷ１を介して、相互に通信可能に接続され、チャネルアダプタＣＨＡ１は、複数の外部チャネルＣＯ１の一部または全部を介して外部機器と接続される。

ディスクアダプタＤＫＡ０、ＤＫＡ１と、上述した各ディスクドライブ２００は、３種類のスイッチと、４種類の接続チャネルを介して、それぞれ接続されている。例えば、図８には、ディスクアダプタＤＫＡ０とディスクドライブ２００Ａが、第１接続チャネルＤ１、第１スイッチＳＷ１、第２接続チャネルＤ２、第２スイッチＳＷ２、第３接続チャネルＤ３、第３スイッチＳＷ３、第４接続チャネルＤ４を、介して接続されている様子が示されている。ディスクアダプタＤＫＡ０、ＤＫＡ１は、第１から第３までの各スイッチを切り換えることにより、記憶システム１００に収容された全てのディスクドライブ２００に、それぞれアクセスすることができる。具体的には、まず、ディスクアダプタＤＫＡ０、ＤＫＡ１は、第１スイッチＳＷ１を、接続すべきディスクドライブ２００が収容されているサブ収容部１３５の高さ方向の位置に従って、切り換える。２４の第２接続チャネルＤ２のうち、１２段に亘って高さ方向に配置されているサブ収容部１３５のいずれかの段に対応する第２接続チャネルＤ２が、第１スイッチＳＷ１の切り換えによって選択されるように構成されている。１２個の段に対して、２４の第２接続チャネルＤ２が用意されているのは、１段につき２系統の第２接続チャネルＤ２を用意することにより、各ディスクアダプタＤＫＡ０、ＤＫＡ１と、各ディスクドライブ２００との接続の冗長性を高めるためである。

同様にして、ディスクアダプタＤＫＡ０、ＤＫＡ１は、第２スイッチＳＷ２を、接続すべきディスクドライブ２００が収容されているサブ収容部１３５の収容体１１０単位で、切り換える。第２スイッチＳＷ２は、第２接続チャネルＤ２ごとに（１２×２系統＝２４個）用意されているが、スペースの都合上、図８には、２つの第２スイッチＳＷ２だけを図示している。第２スイッチＳＷ２ごとに、各収容体の数（本実施例では、７個）の第３接続チャネルＤ３を選択できるように構成されている。図８には、図示された２つの第２スイッチＳＷ２により選択される７つの第３接続チャネルＤ３のみが図示されている。さらに、ディスクアダプタＤＫＡ０、ＤＫＡ１は、第３接続チャネルＤ３ごとに用意された第３スイッチＳＷ３（計２４×７＝１６８個）を、接続すべきディスクドライブ２００のサブ収容部１３５内における位置に従って、切り換える。図８には、２つの第３スイッチＳＷ３のみを図示している。第３スイッチＳＷ３ごとに、各サブ収容部１３５内のディスクドライブ２００の数（本実施例では１４個）の第４接続チャネルＤ４が選択できるように構成されている。なお、第１スイッチＳＷ１は制御ユニット１０１内部に備えられている。また、第２スイッチＳＷ２は、制御ユニット１０１が収容されている収容体１１０ｄの各サブ収容部１３５の近くに配置されている。そして、第３スイッチＳＷ３は、各サブ収容部１３５の配線基板４００上に、それぞれ配置されている。

第１から第３までのスイッチは、例えば、ＳＡＳ（Serial Attached SCSI）のエクスパンダ（Expander）である。ディスクアダプタＤＫＡ０およびディスクアダプタＤＫＡ１は、図８に示すように、それぞれ異なる第４接続チャネルＤ４を介して、２個の入出力ポートを有するＳＡＳディスクドライブ２００Ａと接続される。また、ディスクアダプタＤＫＡ０およびディスクアダプタＤＫＡ１は、それぞれ異なる第４接続チャネルＤ４を介して、ポートセレクタ２５０を装着したＳＡＴＡ（Ｓｅｒｉａｌ−ＡＴＡ）ディスクドライブ２００Ｂと接続される。また、チャネルアダプタＣＨＡ０、ＣＨＡ１およびディスクアダプタＤＫＡ０、ＤＫＡ１は保守端末ＳＶＰと接続する。ディスクコントローラＤＫＣは、保守端末ＳＶＰから設定情報を入力することができる。

以上のように構成された記憶システム１００によれば、内側に形成された中空部Ｓから、作業者は、ディスクドライブ２００を容易に交換することができる。また、作業者は、記憶システム１００の外部から冷却ファン３００を容易に交換することができる。このように、記憶システム１００は、保守や点検の作業性に優れている。

さらに、記憶システム１００は、ディスクドライブ２００の収容密度を向上することができる。図９は、ディスクドライブの収容に通常用いられている従来の収容体を示す概略図である。従来の収容体５は、いわゆる１９インチサイズのラックである。収容体５の寸法は、幅６００ｍｍ、高さ２０００ｍｍ、奥行き１２００ｍｍである。ディスクドライブは、収容体５の幅方向に沿って、一の側面を形成するように配列されている。ディスクドライブが収容されている領域６は、奥行き２５０ｍｍ程度であるので、ディスクドライブを並べるだけであれば、奥行き方向を短くできる。しかし、耐震性を考慮すると高さ２０００ｍｍの四角柱を安定させるためには、奥行き方向の幅が１２００ｍｍ程度必要となる。

図１０は、実施例に係る記憶システム１００の設置面積と、複数の収容体１１０の数との関係を示すグラフである。図１０には、比較例として、図９に示す従来の収容体の数と設置面積との関係が、併せて示されている。図１０には、実施例に示した収容体１１０を略多角柱状に配置した場合における設置面積の第１の概算値および第２の概算値が、収容体１１０の数ごとに示されている。収容体１１０の数がｎの場合における第１の概算値には、一辺の長さが５００ｍｍの正（ｎ＋１）角形の中心Ｐ１と頂点Ｐ２までの長さに、２５０ｍｍを足した値を半径とする円Ｃ１の面積が用いられている。例えば、収容体の数が７つの場合について図３に示すように、一辺の長さが５００ｍｍの正（ｎ＋１）角形は、内壁面ＩＰにより、水平断面に形成される多角形に相当する。また、中心Ｐ１と頂点Ｐ２までの長さに足される２５０ｍｍは、収容体１１０の奥行き方向の寸法（図５参照）に相当する。収容体の数が７つの場合における円Ｃ１が、図３に示されている。点Ｐ２と点Ｐ３間の距離は、上述したように２５０ｍｍである。第２の概算値は、第１の概算値を算出する際に用いられた正（ｎ＋１）角形の一辺の長さを、５００ｍｍに代えて７００ｍｍとして、第１の概算値と同様の計算方法を用いて算出された値である。図３に示す円Ｃ２の面積が、収容体１１０の数が７の場合における第２の概算値の値に相当する。図３における円Ｃ２は、点Ｐ１を中心として、点Ｐ４を通る円である。

図１０のグラフから解るように、収容体の数が３から１０までの範囲では、従来の収容体を用いる場合より、本実施例における複数の収容体１１０を用いる方が、設置面積が小さい、すなわち、ディスクドライブ２００の収容密度が高いことが解る。本実施例における収容体１１０は、奥行き方向の寸法が２５０ｍｍと短い。しかし、複数の収容体１１０を、多角柱形状に配置して、相互に接続部材５０によって接続することによって、記憶システム１００全体としての設置幅を、設置面に平行なあらゆる方向において、比較的大きく確保することができる。例えば、図３に示す円Ｃ１の直径は、およそ１８００ｍｍである。従って、本実施例に係る記憶システム１００は、耐震性も十分に確保されている。また、電源部５００が、ドライブ収容部１３０と異なる高さにある電源収容部１２０に収容されていることも、収容体１１０の奥行き方向の寸法を小さくできる要因であり、設置面積を小さくすることに寄与している。

さらに、本実施例に係る記憶システム１００は、各ディスクドライブ２００と、冷却ファン３００が略平行な面を形成するように配列されているため、全てのディスクドライブ２００が、いずれかの冷却ファン３００と近接している。例えば、上記特許文献１に記載されたディスク装置には、冷却ファンから離れた位置にあるディスクドライブが存在するが、本実施例に係る記憶システム１００には存在しない。従って、ディスクドライブ２００に対する冷却性能が向上する。

Ｂ．第２実施例：
図１１〜図１３を参照して第２実施例に係る記憶システムについて説明する。図１１は、第２実施例に係る記憶システムを接地面と平行な面で切断した断面図である。図１２は、第２実施例に係る記憶システムの外観を示す斜視図である。図１３は、天井ファンを制御する機能的構成を示すブロック図である。第２実施例に係る記憶システム１００Ａでは、第１実施例に係る記憶システム１００とは逆に、各収容体１１０のドライブ収容部１３０において、配線基板４００の内側に冷却ファン３００が配列され、配線基板４００の外側にディスクドライブ２００が配列されている。この結果、ディスクドライブ２００は、収容体１１０の外壁面ＯＰの一部を形成し、冷却ファン３００は、収容体１１０の内壁面ＩＰの一部を形成する。したがって、上述した図５が、第２実施例における収容体１１０を外側から見た側面図に相当し、上述した図６が、第２実施例における収容体１１０を内側からみた側面図に相当することになる。

さらに、第２実施例に係る記憶システム１００Ａは、中空部Ｓの上方に、すなわち、記憶システム１００の上端部に、各収容体１１０の上面に略平行に設置された天井部８００を備えている。天井部８００は、天井ファン８１０を備えている。天井ファン８１０は、中空部Ｓ内の空気を吸引し、記憶システム１００Ａの上方の外部に排気する。

第２実施例に係る記憶システム１００Ａが動作している時、図１２において矢印Ｆｉｎで示すように、各収容体１１０の内側に配列された冷却ファン３００、３５０は、外部から空気を吸引し、ディスクドライブ２００および電源部５００の隙間を流れる冷却風を形成する。冷却風は、中空部Ｓに流入し、図１２において矢印Ｆｏｕｔで示すように、天井ファン８１０によって外部に排出される。

図１３を参照して、天井ファン８１０の制御について説明する。記憶システム１００Ａは、各収容体１１０ごとに、ドライブ電流検出部１１１０と、冷却ファン制御部１１２０とを備えている。また、記憶システム１００Ａは、総吸気量算出部１１３０と、天井ファン制御部１１４０を備えている。ドライブ電流検出部１１１０は、例えば、電源収容部１２０に備えられ、各収容体１１０の電源部５００（図５）と接続されている。ドライブ電流検出部１１１０は、電源部５００からディスクドライブ２００に供給される電流を測定する。冷却ファン制御部１１２０は、例えば、ドライブ収容部１３０内に備えられている。冷却ファン制御部１１２０は、ドライブ電流検出部１１１０と接続されており、ドライブ電流検出部１１１０によって測定された電流値が入力される。冷却ファン制御部１１２０は、測定された電流値に基づいて、ディスクドライブ２００の稼働状況を把握することができる。冷却ファン制御部１１２０は、ディスクドライブ２００の稼働状況に応じて、冷却ファン３００および冷却ファン３５０の回転数を制御する。

総吸気量算出部１１３０および天井ファン制御部１１４０は、例えば、制御ユニット１０１に備えられている。各収容体１１０のドライブ電流検出部１１１０によって測定された電流値は、上述した冷却ファン制御部１１２０に加えて、総吸気量算出部１１３０にも入力される。総吸気量算出部１１３０は、入力された各電流値から各収容体１１０における冷却ファン３００および冷却ファン３５０の動作状況を検出する。総吸気量算出部１１３０は、冷却ファン３００および冷却ファン３５０の動作状況に基づいて、中空部Ｓ内に吸気されている空気量を計算して、その結果を天井ファン制御部１１４０に通知する。天井ファン制御部１１４０は、吸気された空気量と同じ量の空気が、天井ファン８１０を介して排気されるように、天井ファン８１０の回転数を制御する。

以上のように構成された第２実施例係る記憶システム１００Ａによれば、第１実施例と同様の作用・効果が得られる。すなわち、記憶システム１００Ａは、収容密度と保守作業性の向上を図りつつ、高い冷却性能を実現することができる。

Ｃ．第３実施例：
図１４〜図１７を参照して、第３実施例に係る記憶システムについて説明する。図１４は、第３実施例に係る記憶システムを接地面と平行な面で切断した断面図である。図１５は、扉体を、収容体１１０に対する対向面側から見た側面図である。図１６は、第３実施例に係る記憶システムの外観を示す第１の斜視図である。図１７は、第３実施例に係る記憶システムの外観を示す第２の斜視図である。

第３実施例に係る記憶システム１００Ｂでは、各収容体１１０のドライブ収容部１３０において、配線基板４００の内側に第１のディスクドライブ２０１が配列され、配線基板４００の内側に第２のディスクドライブ２０２が配列されている。この結果、第１のディスクドライブ２０１は、収容体１１０の内壁面ＩＰの一部を形成し、第２のディスクドライブ２０２は、収容体１１０の外壁面ＯＰの一部を形成する。従って、第３実施例における収容体１１０を内側からみた側面図および外側からみた側面図は、おおむね上述した図５に示す側面図と同様になる。ただし、収容体１１０は、図１４に示すように、接地面と水平な断面において、配線基板４００より内側の形状が略台形になっている。これにより、複数の収容体１１０を略多角形状に配置した場合に、収容体１１０が互いに干渉しないように構成されている。このような収容体１１０の形状に応じて、配線基板４００の内側に配列可能な第１のディスクドライブ２０１の数より配線基板４００の外側に配列可能な第２のディスクドライブ２０２の数が多くなっている。この結果、よりディスクドライブ２０１、２０２の収容密度の向上が図られている。また、電源収容部１２０には、第１実施例と同様に、外側に冷却ファン３５０が配置されている（図６参照）。

さらに、第３実施例に係る記憶システム１００Ｂの各収容体１１０には、それぞれ扉体９００が取り付けられている。扉体９００は、収容体１１０の外壁面ＯＰの端部に、蝶番８０によって、開閉可能に取り付けられている。扉体９００は、閉じている状態において、取り付けられている収容体１１０の外壁面ＯＰに対して略平行に対向している。

扉体９００は、枠体９５０と、複数の冷却ファン３００と、保護カバー７００とを備えている。図１５に示すように、枠体９５０には、冷却ファン３００が、複数個配列されており、この結果、扉体９００の側面ＦＰが、冷却ファン３００によって形成されている。扉体９００の側面ＦＰは、図１４に示すように、閉状態において、扉体９００が取り付けられている収容体１１０の外壁面ＯＰに対して略平行に対向する面である。保護カバー７００は、第１実施例において説明した保護カバー７００と同様のものであり、側面ＦＰと反対側の側面に取り付けられている。

図１６に示すように、各扉体９００が閉じられている時、各扉体９００に備えられた冷却ファン３００、および、電源収容部１２０に備えられた冷却ファン３５０は、中空部Ｓから空気を吸引し、ディスクドライブ２０１、２０２および電源部５００の隙間を流れる冷却風を形成する。冷却風は、図１６において矢印Ｆｏｕｔで示すように、ディスクドライブ２０１、２０２および電源部５００の隙間を流れた後、収容体１１０の外側に排気される。第１実施例と同様に、中空部Ｓ内の空気が冷却風として、外側に排気されるので、図１６において矢印Ｆｉｎで示すように、中空部Ｓの上方に形成された記憶システム１００Ｂの上面の開口部を通って、中空部Ｓに空気が流入する。

一方、図１７に示すように、複数の扉体９００の一部が開かれている状態で、記憶システム１００Ｂが動作している時、記憶システム１００Ｂには蓋体８５０が取り付けられると共に、中空部Ｓへの出入り口部に取り付けられた出入り口用扉１０２が閉じられる。蓋体８５０は、中空部Ｓの上方に形成された記憶システム１００Ｂ上面の開口部を覆うように取り付けられ、上方から中空部Ｓに対する空気の流入出を抑制する。蓋体８５０は、ある程度の重量を持つように形成され、記憶システム１００Ｂの上面に載せられるだけとしても良いし、比較的軽量に形成され、記憶システム１００Ｂの上面に何等かの固定手段を用いて固定されても良い。なお、蓋体８５０は、完全に空気の流入出を遮断する必要はなく、ある程度、空気の流入出を抑制できるもの、たとえば布やビニールシート等でも良い。

図１７に示すような状態では、扉体９００が開かれている収容体１１０において、冷却ファン３００による冷却はできない。しかし、図１７において矢印Ｆｏｕｔで示すように、扉体９００が閉じている他の収容体１１０からは、冷却風が排気されており、かつ、上方から中空部Ｓへの空気の流入は蓋体８５０により抑制されている。この結果、図１７において矢印Ｆｉｎで示すように、扉体９００が開けられている収容体１１０の外壁面ＯＰから中空部Ｓに、空気が吸引される。したがって、記憶システム１００Ｂにおける複数の扉体９００の一部が開いていても、扉体９００が開けられている収容体１１０のディスクドライブ２０１、２０２に対する冷却が継続されることができる。なお、開かれた扉体９００に備えられた冷却ファン３００を回転させておくことは、省エネルギーの観点から望ましくない。したがって、例えば、扉体９００ごとに、扉体９００の開閉に連動するファン電源スイッチを設ける等により、扉体９００が開かれている場合には、その扉体９００に備えられた冷却ファン３００の回転を停止させることが望ましい。

以上のように構成された第３実施例に係る記憶システム１００Ｂによれば、各収容体１１０の奥行き方向に、２層に亘って、ディスクドライブ２０１、２０２が配列されるので、さらに、ディスクドライブの収容密度が向上する。そして、第１のディスクドライブ２０１は、収容体１１０の内側、すなわち、中空部Ｓから容易に着脱可能である。また、第２のディスクドライブ２０２は、扉体９００を開けることにより、収容体１１０の外側から容易に着脱可能である。また、冷却ファン３００は、扉体９００に配列されているので、冷却ファン３００に対しても容易に保守作業が可能である。従って、記憶システム１００Ｂは、保守・点検の作業性に優れている。

さらに、第２のディスクドライブ２０２の保守作業のために、一部の扉体９００を開けられている状態であっても、蓋体８５０を取り付けることにより、扉体９００が開けられている収容体１１０のディスクドライブ２０１、２０２に対する冷却を継続することができる。また、第２のディスクドライブ２０２は、いずれかの冷却ファン３００と近接している。第１のディスクドライブ２０１は、第２のディスクドライブ２０２を挟んでいる分、第２のディスクドライブ２０２より冷却ファン３００から離れている。しかしながら、例えば、上記特許文献１に記載されたディスク装置において、３段以上に亘って配置されている下段のディスクドライブと比較して、冷却ファンに近い位置にある。従って、ディスクドライブ２０１、２０２に対する冷却性能が優れている。

Ｄ．変形例：
複数の収容体１１０の数は、上述の実施例における７つに限られるものではない。上述したように、接続部材５０としての蝶番の角度を調節して、収容体１１０を配置することにより、異なる数の収容体１１０を略多角柱形状に配置することができる。図１０に示すグラフから解るように、収容体１１０の数が、３から１０の範囲である場合において、本実施例における記憶システム１００は、従来の収容体に比較して、設置面積を低減する効果がある。図１０に示すグラフから解るように、収容体１１０の数が、５から８の範囲である場合には、本実施例における記憶システム１００は、特に設置面積の低減効果が高い。

第３実施例において、扉体９００は、収容体１１０の外側に取り付けられているが、収容体１１０の内側に取り付けることも可能である。かかる場合には、収容体１１０の内側に配列された第１のディスクドライブ２０１に対して、交換等の保守作業をする際に、扉体９００が開けられる。また、収容体１１０の内側に扉体９００が取り付けられる場合であっても、一部の扉体９００が開けられている時に、蓋体８５０を取り付けることによって、扉体９００が開けられている収容体１１０のディスクドライブの冷却を継続できる。かかる場合には、扉体９００が開けられている収容体１１０の中空部Ｓから外側に空気が排気されることになる。

上述した収容体１１０の寸法や、収容体１１０あたりのディスクドライブ２００、２０１、２０２および冷却ファン３００等の収容数は、例示であり、これらに限られるものではない。例えば、第１実施例に係る記憶システム１００おいて、用いられるディスクドライブ２００および電源部５００の大きさや、記憶システム１００に要求される記憶容量等によって、上記寸法や収容数は、適宜変更されても良い。また、第１実施例に係る収容体１１０の幅方向の寸法は、約５００ｍｍとされているが、かかる幅方向の寸法は、設置される床および床下の構造を考慮して定めることが好ましい。例えば、一般的なフリーアクセス床のパネルは、一辺が約５００ｍｍの正方形である。従って、収容体１１０の幅方向の寸法を５００ｍｍ以上とすれば、１つの収容体１１０の重量を複数の床パネルに分散させることができる。一方で、収容体１１０の幅方向の寸法が、大き過ぎると、中空部Ｓの容積が必要以上に大きくなり、ディスクドライブの収容密度が低下する。これらを考慮すると、収容体１１０の幅方向の寸法は、約５００ｍｍから約７００ｍｍ程度とされることが、好ましい。

また、上述した記憶システム１００等の設置方法を工夫することにより、さらに、記憶システム１００の冷却性能を向上させることもできる。図１８は、記憶システムの設置の一例を示す説明図である。図１８には、いわゆるフリーアクセス床１６０５に配置された記憶システム１００および記憶システム１００Ａが示されている。図１８は、記憶システム１００、１００Ａを、接地面に垂直な面で切断した断面を、フリーアクセス床１６０５の断面と併せて示している。図１８に示すフリーアクセス床１６０５を有する部屋には、床からの吹き上げ式の空調装置が導入されており、図１８に示すように、空調装置の送風口１６００が、フリーアクセス床に設けられている。送風口１６００からは、矢印Ｆｕｐで示すように、冷却風がそれぞれ吹き上げられている。図１８において、記憶システム１００および記憶システム１００Ａは、それぞれ、送風口１６００に、中空部Ｓが位置するように設置されている。記憶システム１００は、送風口１６００から吹き出した低温の冷却風を収容体１１０に備えられた冷却ファン３００により外部へ排気する（図１８：矢印Ｆｏｕｔ）。かかる場合には、冷えていない空気を、筐体上方から吸気する場合に比べて、冷却効果が向上する。記憶システム１００Ａは、外部機器から中空部Ｓへ空気を吸引する（図１８：矢印Ｆｉｎ）。かかる場合には、中空部Ｓ内に吸引された空気は、送風口１６００からの冷却風によって吹き上げられるので、上述した天井部８００および天井ファン８１０を省略できる。

本実施例における記憶システム１００は、図１に示すようにバックアップ用に限られるものではない。ホスト計算機に接続され、正記憶システムとして用いられても良い。また、制御ユニット１０１の内部構成を始め、記憶システム１００の機能的な構成は、いかなるタイプのものであっても良い。例えば、上記では図８を参照して、ディスクアダプタとチャネルアダプタを含むディスクコントローラＤＫＣについて説明したが、これに代えて、他の構成のディスクコントローラＤＫＣを用いても良い。例えば、例えば一つの制御部でディスクアダプタとチャネルアダプタの処理を行う構成のディスクコントローラや、チャネルアダプタとディスクアダプタからプロセッサを独立させ、各インターフェイスとプロセッサとをスイッチで相互に接続する構成のディスクコントローラを用いても良い。

以上、実施例、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。

第１実施例に係る記憶システムを含む計算機システムの一構成例を模式的に示す説明図である。 第１実施例に係る記憶システムの外観を示す斜視図である。 第１実施例に係る記憶システムを接地面と平行な面で切断した断面図である。 図３の断面図のうち１つの収容体に対応する部分を拡大して示す断面図である。 収容体を内側からみた第１の側面図である。 収容体を外側からみた第２の側面図である。 記憶システムにおける冷却風の送風方向を示す説明図である。 記憶システムの機能的構成を示す概略図である。 通常用いられている従来の収容体を示す概略図である。 記憶システムの設置面積と複数の収容体の数との関係を示すグラフである。 第２実施例に係る記憶システムを接地面と平行な面で切断した断面図である。 第２実施例に係る記憶システムの外観を示す斜視図である。 天井ファンを制御する機能的構成を示すブロック図である。 第３実施例に係る記憶システムを接地面と平行な面で切断した断面図である。 扉体を収容体との対向面側から見た側面図である。 第３実施例に係る記憶システムの外観を示す第１の斜視図である。 第３実施例に係る記憶システムの外観を示す第２の斜視図である。 記憶システムの設置の一例を示す説明図である。

符号の説明

５０...接続部材
１００、１００Ａ、１００Ｂ...記憶システム
１０１...制御ユニット
１０２...出入り口用扉
１１０...収容体
１２０...電源収容部
１３０...ドライブ収容部
１３５...サブ収容部
２００、２０１、２０２...ディスクドライブ
２１０、２２０...アクセスＬＥＤ
２５０...ポートセレクタ
３００、３５０...冷却ファン
４００...配線基板
５００...電源部
７００...保護カバー
８００...天井部
８１０...天井ファン
８５０...蓋体
９００...扉体
９５０...枠体
１１１０...ドライブ電流検出部
１１２０...冷却ファン制御部
１１３０...総吸気量算出部
１１４０...天井ファン制御部
１６００...送風
１６０５...フリーアクセス床
Ｓ...中空部
ＣＯ１...外部チャネル
ＣＨＡ０、ＣＨＡ１...チャネルアダプタ
Ｄ１〜Ｄ４...内部チャネル
ＤＫＡ０、ＤＫＡ１...ディスクアダプタ
ＣＭ０、ＣＭ１...キャッシュメモリ
ＮＷ０、ＮＷ１...相互結合網
ＤＫＣ...ディスクコントローラ
ＳＶＰ...保守端末
ＳＷ１〜ＳＷ３...スイッチ

Claims (19)

1. 記憶システムであって、
   内側に保守作業のための略多角柱形状の中空部を形成するように配置された複数の収容体であって、前記複数の収容体のうちの第１の収容体と第２の収容体との間には、前記中空部に作業者が入るための入口部が形成されている、前記複数の収容体と、
   前記複数の収容体の内側または外側から脱着可能に装着されると共に、前記複数の収容体のそれぞれに、第１の面を形成するように配列された複数のディスクドライブと、
   前記複数の収容体のそれぞれに、前記第１の面と略平行な第２の面を形成するように配列された複数の冷却器と、
   を備える記憶システム。
2. 請求項１に記載の記憶システムは、さらに、
   前記複数の収容体のうちの隣接する２つの収容体を接続するための接続部を備える記憶システム。
3. 請求項１に記載の記憶システムにおいて、
   前記複数の収容体の数は、３ないし１０のいずれかである記憶システム。
4. 請求項１に記載の記憶システムは、さらに、
   前記複数の収容体の全部または一部に、前記ディスクドライブと異なる高さに配置されると共に、前記ディスクドライブに電力を供給する電源部を備える記憶システム。
5. 請求項１に記載の記憶システムにおいて、
   前記第１の面は、前記略多角柱形状の中空部を区画する内壁面であり、
   前記第２の面は、前記内壁面と反対側の外壁面であり、
   前記冷却器は、前記複数の収容体の内側から外側に向けて送風する記憶システム。
6. 請求項１に記載の記憶システムにおいて、
   前記第２の面は、前記略多角柱形状の中空部を区画する内壁面であり、
   前記第１の面は、前記内壁面と反対側の外壁面であり、
   前記冷却器は、前記複数の収容体の外側から内側に向けて送風する記憶システム。
7. 請求項６に記載の記憶システムにおいて、
   前記冷却器により前記略多角柱形状の中空部に送られた空気を排気するための排出器を、前記中空部の上方に備える記憶システム。
8. 請求項７に記載の記憶システムにおいて、
   前記排出器の出力は、前記冷却器の動作状況に応じて調節される記憶システム。
9. 請求項１に記載の記憶システムにおいて、
   前記記憶システムは、床からの吹き上げ式の空調装置の送風口に、前記中空部が位置するように配置される記憶システム。
10. 記憶システムであって、
    内側に保守作業のための略多角柱形状の中空部を形成するように配置された複数の収容体であって、前記複数の収容体のうちの第１の収容体と第２の収容体との間には、前記中空部に作業者が入るための入口部が形成されている、前記複数の収容体と、
    前記複数の収容体の内側から脱着可能に装着されると共に、前記複数の収容体のそれぞれに、内壁面を形成するように配列された複数の第１のディスクドライブと、
    前記複数の収容体の外側から脱着可能に装着されると共に、前記複数の収容体のそれぞれに、外壁面を形成するように配列された複数の第２のディスクドライブと、
    各収容体の外側または内側に、開閉可能に取り付けられた複数の扉体であって、閉じている状態において、前記収容体の前記内壁面および前記外壁面のうちの取り付けられている側の壁面に対して略平行に対向する、前記複数の扉体と、
    各扉体に、前記取り付けられている側の壁面に対して略平行に対向する面を形成するように配列された複数の冷却器と、
    を備える記憶システム。
11. 請求項１０に記載の記憶システムは、さらに、
    前記複数の収容体のうちの隣接する２つの収容体を接続するための接続部を備える記憶システム。
12. 請求項１０に記載の記憶システムにおいて、
    前記複数の収容体の数は、３ないし１０のいずれかである記憶システム。
13. 請求項１０に記載の記憶システムは、さらに、
    前記複数の収容体の全部または一部に、前記ディスクドライブと異なる高さに配置されると共に、前記ディスクドライブに電力を供給する電源部を備える記憶システム。
14. 請求項１０に記載の記憶システムは、さらに、
    前記複数の扉体の少なくとも１つが開けられた状態で動作している時に、前記複数の収容体の上面において、前記中空部の上方の開口部を覆うための蓋体であって、上方から前記中空部に対する空気の流入出を抑制する蓋体を備える記憶システム。
15. 請求項１０に記載の記憶システムにおいて、
    前記扉体は、前記複数の収容体の外側に取り付けられており、
    前記冷却器は、前記複数の収容体の内側から外側に向けて送風する記憶システム。
16. 請求項１０に記載の記憶システムにおいて、
    前記扉体は、前記複数の収容体の内側に取り付けられており、
    前記冷却器は、前記複数の収容体の外側から内側に向けて送風する記憶システム。
17. 請求項１６に記載の記憶システムにおいて、
    前記冷却器により前記略多角柱形状の中空部に送られた空気を排気するための排出器を、前記中空部の上方に備える記憶システム。
18. 請求項１７に記載の記憶システムにおいて、
    前記排出器の出力は、前記冷却器の動作状況に応じて調節される記憶システム。
19. 請求項１０に記載の記憶システムにおいて、
    前記記憶システムは、床からの吹き上げ式の空調装置の送風口に、前記中空部が位置するように配置される記憶システム。

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