JP2010079467A

JP2010079467A - サーバ装置

Info

Publication number: JP2010079467A
Application number: JP2008245119A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Hanafusa; 真浩花房; Shinichiro Toya; 伸一郎遠矢; Tetsuyuki Motomura; 哲之本村; Takashi Aoyanagi; 隆青柳
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2008-09-25
Filing date: 2008-09-25
Publication date: 2010-04-08

Abstract

【課題】ブレードサーバシステムでサーバモジュール間ＳＭＰを行う場合、バックプレーンでＳＭＰ結合の配線を行うと、バックプレーン上の配線が複雑化する。
【解決手段】バックプレーン上の配線に換えて、ブレードサーバモジュールに装着する着脱可能なＳＭＰ結合装置１０６を提供することで、論理的なＳＭＰ構成に応じた物理的なＳＭＰ結合を実現する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のスケールアウト型サーバモジュールを密結合することで高性能なスケールアップサーバの構築を可能とするサーバ装置に関する。特に対称型マルチプロセッサシステム(ＳＭＰ : ＳｙｍｍｅｔｒｉｃＭｕｌｔｉＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ)における、多ノードＳＭＰサーバ装置に関する。

従来のサーバ装置における演算処理能力の拡張手段は、スケールアウトと、スケールアップと呼ばれる大きく２つの方式に分類される。スケールアウト方式とは、ブレードサーバシステムに代表されるように、複数のサーバ装置に処理を分散させることで全体の処理能力を向上する拡張手法のことであり、相互に関連の薄い処理が大量にある場合に有効である。スケールアップ方式とは対称型マルチプロセッシングシステムに代表されるように、プロセッサの高速化と増設、メモリの大容量化などによってサーバ装置単体の処理能力を向上させる拡張手法であり、高負荷の単一プロセス処理に有効である。

スケールアウトとスケールアップを同時に実現可能なマルチプロセッササーバ装置を実現するために、サーバモジュール（ノードやブレードサーバモジュールとも呼ぶ）が単体で動作する機能に加え、複数のサーバモジュール間を物理的にＳＭＰ結合することができるサーバ装置が開発されている。(特開２００６−３０１８２４公報)
さらに、コスト・障害率低減及びリソースの削減を目的として、ＳＭＰ構成毎に特化した物理的なＳＭＰ結合の提供を行う方法が開発されている。ここで、ＳＭＰ構成毎に特化した物理的なＳＭＰ結合の提供というのは、スケールアップ型の運用を行う時には、ＳＭＰ結合用の物理的な配線を結合し、スケールアウト型の運用を行う時には、ＳＭＰ結合用の物理的な配線を切断することを指す。

１つの方法として、ＳＭＰ構成毎に特化したバックプレーン(ミッドプレーンとも呼ぶ)の提供を行う方法がある。(特開２００４−７０９５４公報)
また、１つの方法として、ジャンパボードを用いてバックプレーン上のＳＭＰ結合のトポロジを変更することで、ＳＭＰ構成毎に特化した物理的なＳＭＰ結合を提供する方法がある。(特開２００７−０２３３４９９公報)
特開２００６−３０１８２４公報特開２００４−７０９５４公報特開２００７−２３３４９９公報

前記バックプレーンをカスタマイズする方法では、バックプレーン自体の設計コストがかかり、又、システム稼動中における物理的なＳＭＰ結合のトポロジの変更が難しいという問題がある。

さらに、前記ジャンパボードを用いる方法では、バックプレーン上の配線が複雑化し、ＳＭＰ結合の総配線長が長くなるという問題がある。

本発明は、複数のサーバモジュールと、装置全体を管理する管理ユニットとからなり、各サーバモジュールは一以上のプロセッサと自サーバモジュールを管理するモジュール管理部を備えるサーバ装置において、複数の前記サーバモジュールをＳＭＰ結合させるための配線を提供する付加装置（ＳＭＰ結合装置）を有することを特徴とする。さらに、本発明は、前記ＳＭＰ結合装置が隣接するサーバモジュール間に装着されることを特徴とする。

本発明によれば、設計するバックプレーンは一種類でよく、さらに、バックプレーン上の配線が簡素化されているため、従来技術に比べてバックプレーンの設計・製造コストを下げることが可能となる。さらに、ＳＭＰ結合の総配線長を従来技術に比べて短くすることが可能となる。さらに、物理的なＳＭＰ結合をシステム稼動中にも変更することが可能となる。

以下本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１は本発明における実施例の全体図を示している。多ノードＳＭＰサーバ装置１０１は、サーバモジュール１０２、１０３と、管理モジュール１０４と、バックプレーン１０５と、ＳＭＰ結合装置１０６とから構成されている。サーバモジュール１０２、１０３はＳＭＰ結合インタフェース１１１とノードコントローラインタフェース１１２を有する。管理モジュール１０４はノードコントローラインタフェース１１３を有し、バックプレーン上の配線を通じて、サーバモジュール内部のモジュール管理部と通信を行うことで、サーバモジュール１０２、１０３を管理する。ＳＭＰ結合装置１０４は、ＳＭＰ結合インタフェース１０９と、配線１１０とから構成され、複数のサーバモジュールを物理的にＳＭＰ結合することができる。バックプレーン１０５は、管理モジュールとのノードコントローラインタフェース１１４とサーバモジュール１０２、１０３とのノードコントローラインタフェース１１５ならびに配線を有する。ＳＭＰ結合用の配線１１０をＳＭＰ結合装置１０６に設けることで、バックプレーン上の配線の簡素化を実現している。

図２はサーバモジュールの概要を図に示している。サーバモジュール２０１は、図２に示すように一以上のプロセッサ２０２と、モジュール管理部２０３と、ＳＭＰ結合インタフェース１１１と、ノードコントローラインタフェース１１２とから構成される。前記ＳＭＰ結合装置とのインタフェース１１１の位置を、プロセッサ２０２の近傍に設けることでＳＭＰ結合の総配線長を短くする。モジュール管理部２０３は、サーバモジュール２０１の内部状態の監視を行うコントローラであり、管理モジュール１０４と通信を行い、サーバモジュールに搭載されるプロセッサや温度や電源の状態を報告する。

次に、本実施形態の多ノードＳＭＰサーバ装置で、サーバモジュール間ＳＭＰを行う方法について説明する。まず、サーバモジュール１０２及びサーバモジュール１０３とＳＭＰ結合装置１０６を嵌合させ、サーバモジュール間のＳＭＰ配線を物理的に結合し、SMP結合装置が嵌合したことを管理モジュール１０４に通知する。次に、管理モジュール１０４が各サーバモジュールのモジュール管理部と通信することで、サーバモジュールのＳＭＰ構成を管理し、サーバモジュール間においてＳＭＰを構成する。

次に、サーバモジュール間ＳＭＰを行わない方法について説明する。管理モジュール１０４が各サーバモジュールのモジュール管理部と通信することで、サーバモジュールのＳＭＰ構成を管理し、各サーバモジュールを独立に運用する。

次に、システム動作中にサーバモジュール間ＳＭＰを行っている場合において、サーバモジュール間ＳＭＰを切断した上で、ＳＭＰ結合装置を抜去する方法について説明する。まず、管理モジュール１０４がサーバモジュール１０２、１０３のモジュール管理と通信することで、サーバモジュール間ＳＭＰを論理的に切断する。次に、ＳＭＰ結合装置を抜去し、各サーバモジュールを独立に運用する。

次に、システム動作中にサーバモジュール間ＳＭＰを行っていない場合おいて、サーバモジュール間ＳＭＰを結合する方法について説明する。まず、サーバモジュール１０２及びサーバモジュール１０３とＳＭＰ結合装置１０６を嵌合させることで、サーバモジュール間のＳＭＰ配線を物理的に結合する。次に、管理モジュール１０４が各サーバモジュールのモジュール管理部と通信することで、サーバモジュールのＳＭＰ構成を管理し、サーバモジュール間においてＳＭＰを構成する。

図３は本実施例の実装構造の一例である。サーバモジュール３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６、３０７、３０８および管理モジュール３２０を挿入するシャーシ３３０ならびにサーバモジュール３０１と３０２および３０３と３０４を物理的に結合させるSMP結合装置３１０と３１１から構成される。

図４は、図３中のサーバモジュール３０１、３０２の外観を現す三面図である。サーバモジュール３０１（３０２）は、二つのプロセッサ４０１（４０３）、４０２と、バックプレーンとの嵌合コネクタ４１０（４１１）と、SMP結合コネクタ４２０（４２１）と、から構成される。

図６は、図３中のSMP結合装置３１０の斜視図である。SMP結合装置３１０は、板金５００と、SMP結合用の配線がなされた基板５１０と、SMP結合コネクタ５２０、５２１と、から構成される。

図５は、図３中のサーバモジュール３０１、３０２とSMP結合装置３１０とが嵌合し、SMP結合した状態での外観図を表す三面図である。SMP結合装置上のコネクタ５２０とサーバモジュール上のSMP結合コネクタ４２０が嵌合し、SMP結合装置上のコネクタ５２１とサーバモジュール上のSMP結合コネクタ４２１が嵌合している。

本発明における実施例の全体を示す図である。サーバモジュールの概要を示す図である。本実施例の実装構造の一例を示す図である。シャーシに実装された状態の2台のサーバモジュールを示す三面図である。 2台のサーバモジュールにSMP結合装置３１０が嵌合した状態を示す三面図である。 SMP結合装置３１０の斜視図である。

符号の説明

１０１多ノードＳＭＰサーバ装置
１０２、１０３サーバモジュール
１０４管理モジュール
１０５バックプレーン
１０６ＳＭＰ結合装置
１０９ＳＭＰ結合装置のＳＭＰ結合インタフェース
１１０ＳＭＰ結合装置上のＳＭＰ結合配線
１１１サーバモジュールのＳＭＰ結合インタフェース
１１２サーバモジュールのノードコントローラインタフェース
１１３管理モジュールのノードコントローラインタフェース
１１４バックプレーンの管理モジュールとのノードコントローラインタフェース
１１５バックプレーンのサーバモジュールとのノードコントローラインタフェース
２０１サーバモジュール
２０２プロセッサ
２０３モジュール管理部
３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６、３０７、３０８サーバモジュール
３１０、３１１ SMP結合装置
３２０管理モジュール
３３０ブレードサーバのシャーシ
４０１、４０２、４０３プロセッサ
４１０、４１１ブレードとバックプレーンとの嵌合コネクタ
４２０、４２１ SMP結合コネクタ
５００ SMP結合装置の板金
５１０ SMP結合配線がなされた基板
５２０、５２１ SMP結合コネクタ用

Claims

複数のサーバモジュールと、装置全体を管理する管理ユニットとからなり、各サーバモジュールは一以上のプロセッサと自サーバモジュールを管理するモジュール管理部を備えるサーバ装置において、複数の前記サーバモジュールをＳＭＰ結合させるための配線を提供する付加装置（以後、ＳＭＰ結合装置と呼ぶ。）を有することを特徴とするサーバ装置。
請求項１に記載のサーバ装置において、前記ＳＭＰ結合装置は隣接するサーバモジュール間に装着されることを特徴とするサーバ装置。
請求項１に記載のサーバ装置において、前記ＳＭＰ結合装置は前記サーバモジュールとの接続用の複数のコネクタと各コネクタ間を接続する配線を有することを特徴とするサーバ装置。
請求項３に記載のサーバ装置において、前記サーバモジュールは前記ＳＭＰ結合装置との接続用のコネクタを当該サーバモジュールに備えられたプロセッサの近傍に設けることを特徴とするサーバ装置。
請求項２に記載のサーバ装置において、各サーバモジュールのモジュール管理部は前記管理ユニットから伝達される構成情報に従って、自サーバモジュールが単独で動作するか又は他のサーバモジュールとＳＭＰ結合して動作するか（以下、動作モードと呼ぶ）を切り替えることを特徴とするサーバ装置。
請求項５に記載のサーバ装置において、各サーバモジュールのモジュール管理部はシステム稼動中に自サーバモジュールの動作モードを切り替えることを特徴とするサーバ装置。