JP2011070617A - ラック構成の最適な配置決定方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のコンピュータをケーブルで接続して一つのラックに構成する際、LANケーブルの長さ、接続方法に関する最適化する手法は開示されていなかった。
【解決手段】ラックに格納して設置すべき機器の台数、それぞれの機器間の結線数の情報に基づき、機器間で接続本数が多い順にソートしグループ化するステップと、当該グループ内での機器の順番を決定するステップと、接続本数が多いグループの順に機器の重量でソートするステップと、接続本数が１本の場合には重量が大きい機器の順に下に置くステップと、前記ステップ群により決定された機器の順序と接続関係を表す図を出力するステップを実行する。
【選択図】 図１

Description

この発明はラックに搭載するコンピュータ等の機器の諸元情報より、最適なラック構成配置を構成する技術に関するものである。

近年のコンピュータシステムにおいては、業務の多様化により複雑な構成をとるものが多い。一台のコンピュータだけでなく複数のコンピュータをケーブルで接続して使用したり、さらにそれらを一つのラックにまとめて構成し、更にそのラック間をケーブルで接続してシステムを構成する場合もある。

このようなシステムを構成するのは、一般の顧客が設定するのは難しい。また、システムを構成するコンピュータ等のサービス部門の人間でも事前に構成図を用意し、どのように構成、接続するかを決めておかないと現場に行ってシステム構成、ケーブルの接続を行うのは難しい。

上記のようなシステムを自動的に最適に設定することを支援する発明は数多く提案されている。例えば、特許文献１では、ラックに搭載するコンポーネントの配置ルールを定義し、配置コンポーネントを定義し、ラック構成を決める方法が開示されている。
特開２００５−２２８１６７号公報

しかしながら、特許文献１では、ラック構成を一般的に最適化する手法は開示されているものの、具体的にLANケーブルの長さ、接続方法に関する最適化する手法は開示されていなかった。開発支援者またはサービス担当者は、顧客の要請に従い、コンピュータ機器を持って現場に行くが、LANケーブルの数、長さなど事前にわかっていないと適切な構成が出来ない。

さらに、ラック間をまたいだラック構成となる場合もケーブル長を考慮した上でラック構成を考慮する必要があるが、上記文献では具体的な方法は開示されていない。

本発明では上記問題点に着目し、ラック内の機器をケーブルで接続する場合に最適な長さで構成すること、さらにラック間をまたいた場合でも最適なケーブル長となるような構成を決定することを目的とする。

前記問題を解決するために、本発明では、ラックに格納して設置すべき機器の台数、それぞれの機器間の結線数の情報に基づき、機器間で接続本数が多い順にソートしグループ化するステップと、当該グループ内での機器の順番を決定するステップと、接続本数が多いグループの順に機器の重量でソートするステップと、接続本数が１本の場合には重量が大きい機器の順に下に置くステップと、前記ステップ群により決定された機器の順序と接続関係を表す図を出力するステップを実行する。

また、ある機器の接続先が他のラックの機器である場合には、当該機器を一番下に置くステップを実行する。

本発明によれば、機器の設置の際、機器同士の接続関係、配線ケーブル長などの情報を基に、配線ケーブル長を最適化したラック構成をとることが可能になる。

また、複数のラックをまたいだ構成においても、最適なケーブル長の構成をとることができる。

本発明のシステム構成図である。 実施例１におけるラック諸元データファイルの例である。 実施例を実現するための各種データである。 実施例１におけるラック構成図の例である。 実施例１におけるラック構成図を出力するためのフローである。 実施例２におけるラック諸元データファイルの例である。 実施例２におけるラック構成図の例である。

（実施例１）
図１は本発明の第１の実施例を示すシステム構成図である。１１はラックに搭載する各機器の重量、ケーブル仕様、電源仕様を定義するラック搭載諸元データファイル、１２は１１のデータを元に１３のラック構成図を出力するラック構成図作成処理装置、１３はラック内の機器配置、ケーブル配線を定義するラック構成図データファイルである。ラック構成図作成処理装置１２はサーバやPC等のコンピュータであり、ＣＰＵ、メモリやハードディスク等の記憶部、ディスプレイ、キーボード、マウス等の通常のコンピュータの構成を備えるものとする。また、ラック搭載諸元データファイル１１、ラック構成図データファイル１３はラック構成図作成処理装置１２の外に描かれているが、概念的に示したものであり、外部のハードディスクに記録されているものでも良いし、ラック構成図作成処理装置１２内の記憶部に格納しても構わない。

本発明の動作の概要は、図１において、１１のラック搭載諸元データファイルを基に、ラック構成図作成処理装置１２で１３のラック構成図を出力するものである。１１のデータファイルの例を図２に示す。このファイルの形式は特に制約は無いが、ユーザが定義しやすいこと、見やすいことからスプレッドシート形式のものが望ましい。なお、後述する各種のデータに基づく処理は、ラック構成図作成処理装置１２（コンピュータ）上の制御プログラムが実行する。

図３にラックの寸法情報、配線ケーブルの種類、長さ、および各機器のコネクタ位置の情報が格納されている状況を示す。３１はラック情報である。３２はケーブル情報である。このケーブルの長さは、ケーブルをコネクタ部分から直角に屈曲させることが出来るまでの長さのロスを差し引いた値が格納されている。また、３３は各機器のコネクタの位置情報である。これらはファイルとして記憶部に格納されている。これらを元に、最適なラックやケーブルが選択される。

出力された前記１３のラック構成図の具体例を図４に示す。この図によれば、機器Aが一番下であり、以下、下から順にD、C、B、Eとなっている。また、配線は図の通りDを中心として各機器に１本または２本接続されている。
なお、これらの機器は具体的には、Ｄはルータ、Ａ〜ＣおよびＥはブレードサーバ等である。

以下、図５に従って本発明の動作の詳細を説明する。また、ラック搭載諸元ファイルの例としては図２に示したものを使用する。図５における５−１、５−２、５−３はそれぞれ図１の１１、１２、１３に対応する。

（５−４）５−１のラック搭載諸元ファイルを５−２のラック構成図作成処理装置にデータ登録する。これにより機器の数、サイズが判明するため、すべての機器を格納可能なラックの種類がまず選択される。

（５−５）ラック内ケーブル結線数が多いものを近接するように各機器のラック内搭載位置をソートする。図２の例では、LANケーブル結線数の一番多い6本のDの前後にLANケーブル結線数が2本のA、Cが配置される。次に、LANケーブル結線数が1本のB、Eを配置するようにラック下からB→A→D→C→Eの順に並べ替える。

（５−６）各機器に重量差がない場合は（５−８）に進む。この場合、各機器に重量差があるため、（５−７）に進む。

（５−７）機器を積み重ねてラックを構成する場合、重量が大きい機器を下に置くのが望ましい。しかしながらこの場合、重量が大きいものを必ず下に持っていくことにすると、（５−５）で結線数でソートした意味がなくなる。そこで本実施例においては、この段階でのソートの規則を以下のように定める。
(1) 結線数が最も多いものに関して重量でソートする。この場合の重量のソートは、結線されているペアの合計重量を対象とする。
(2) 次に結線数が多いものに関しても(1)と同様にソートする。
(3) (1),(2)を繰り返していくと、最後に結線数が1のものが残る。これについては、結線数が1になる前の状態に、結線数が1である機器を重量順にソートし（重いものが下になる）、その順に載せる。

例えば、本例の場合、結線数でソートした後B→A→D→C→Eで並んでいたが、結線数が最も多いのは（A,D）と（D,C）のペアのそれぞれ2本である。この場合、(A,D)ペアの総重量は60kg、（D,C）ペアの総重量は50kgであるため、（A,D）ペアが一番下で、次に（D,C）ペアを置くことになる。従って、結線数が2本のグループについては、下からA→D→Cと並んでいることになる。

グループ内の配列の他の決定方法としては、AとCとの間の結線がないため、Dを中心にし、AとCでDを挟み込むような構成とするように決定するようにすればよい。

あるいは、Ａ、Ｃ、Ｄの配列のすべての組み合わせについて必要な配線ケーブルの種類を求め、必要なケーブルの長さが最も短いもので済む配列を選択するようにしてもよい。配列が決定したら、重量を考慮してどちらを上にするかを決定する。

次に、結線数が1本のものについてソートする。この場合、結線数が上位のA→D→Cの順番は固定されている。Bについては、Aの下に置くかCの上に置くかであるが、BはAより軽く、かつCよりも軽いため、BはCの上に置く。また、Eについては、Aより軽く、かつBよりも軽いため、EはBの上に置く。このようにソートした結果、最終的な並びはA→D→C→B→Eとなる。

（５−８）上記の手順で作成された並びに基づき、ラック構成図データを作成する。このやり方は公知のプログラミング手法により可能なため、詳細は省略する。

（５−９）前項で作成されたラック構成図を出力する。この構成図の例としては図４に示したようなものになるが、これもどのような形式で出力するかはプログラミングのやり方次第で任意である。

ところで、上記において、必要なケーブル長の求め方は、次のようにして行う。
機器が格納場所に格納された場合の、機器のコネクタ同士の距離を計算する。当該距離の計算には、ラックにおける機器の格納場所同士の距離、機器の寸法、機器のコネクタ位置の情報に基づき、機器をラックに格納した際のコネクタの3次元的な位置座標を求め、結線するコネクタ同士の距離を求める。この距離をカバーできる長さ（ケーブル側のコネクタ部分のサイズ、接続部分から直角に屈曲させるまでのロスを考慮した長さ）のケーブルが選択される。なお、棚の形状のラックであれば、コネクタ同士を直線で結ぶことができない場合があるため、棚の横板を迂回した場合の長さにより選択される。

なお、ここでは結線数2本が最多であるとしたが、結線数が3本以上の場合があれば、結線数が多いグループから上記のソート処理を行い、順次結線数が少ないグループについて同様な処理を行うようにする。
このとき、他のグループとの結線が必要な機器を、優先してグループの外側寄りに配置するようにしてもよい。
異なるグループ同士の並べ替えは、グループ全体を１つの機器として見たときの、グループ間の結線数、グループ全体の重量を元にして、上記と同様に行えばよい。

（効果）
実施例１においては複数ケーブル配線の多い機器を近接した配置をとり、かつ重量にも考慮したラック構成をとることができる。これにより、配線ケーブル長を短く取ることが可能になる。

（実施例２）
実施例２においては、ラックにまたがった配線を行わなくてはいけない場合を考慮する。システム構成は実施例１と同じであるが、ラック搭載諸元データファイルとして図６のように、外部に接続する必要があることが示されているものを使用する。なお、FC1とFC2の列に記載されている「E to F」 は機器名Eの行に記載されているが、実際にはどの行に書いても適用は可能である。
なお、機器Ｆは具体的には光ディスク装置等の外部記憶装置等である。

実施例２における動作を説明する。実施例１と同様に複数ケーブル配線の長さを最優先し、次に重量を優先したラックを構成したとする。このとき、図５にあるように、機器Eと外部の機器Fをケーブル2本で接続しなければならない場合、ケーブル長を考慮した場合には機器Eは一番下に配置する必要がある。なぜなら、通常外部との接続をする場合にはケーブルは地面を這わせるのが普通で、その場合、当該機器は一番下に配置しておけばケーブル長が短くてすむからである。

従って、各種ソートが終了し、配置が決まった後、ケーブル長の長さを短くすることを最優先とする場合は、外部機器と接続する機器を一番下に配置しなおす。この場合は機器Eを一番下にする。その結果を図７に示す。このように実施例２によれば、ラック間の配線ケーブル長を短く構成することもでき、さらに安価なラック構成をとることができる。

（他の実施形態）
以上に示した例はケーブル長の長さを短くすることが最優先の場合である。機器の重量が極端に違い、非常に重い機器をどうしても下に置かなくてはいけない場合は利用者の裁量により質量を最重視し、当該機器の位置を固定してから他の機器に関してケーブル長を考慮したソートを行ってもよい。また、実施例ではLANケーブルの長さ、および他のラックとの接続のためのケーブルについて考慮したが、他に電源ケーブルや、重量の差異に着目したソート、例えば30kg以内の差であれば重い機器を上に置いてよいがそれ以上の差の場合は重い機器を下にするといったルールを決めるなど、利用者が柔軟に決定することも可能である。

１１：ラック諸元データファイル
１２：ラック構成図作成処理装置
１３：ラック構成図データファイル
３１：ラック情報データ
３２：ケーブル情報データ
３３：コネクタ位置情報データ

Claims (3)

1. ラックに格納して設置すべき機器の台数、それぞれの機器間の結線数の情報に基づき、機器間で接続本数が多い順にソートしグループ化するステップと、
   当該グループ内での機器の順番を決定するステップと、
   接続本数が多いグループの順に機器の重量でソートするステップと、
   接続本数が１本の場合には重量が大きい機器の順に下に置くステップと、
   前記ステップ群により決定された機器の順序と接続関係を表す図を出力するステップからなるラック構成の最適な配置決定方法。
2. 請求項１において、ある機器の接続先が他のラックの機器である場合には、当該機器を一番下に置くステップからなるラック構成の最適な配置決定方法。
3. 複数の機器をラックに格納する際の配置を決める装置であって、
   ラックに格納して設置すべき機器の台数、それぞれの機器間の結線数の情報に基づき、機器間で接続本数が多い順にソートしグループ化する手段と、
   当該グループ内での機器の順番を決定する手段と、
   接続本数が多いグループの順に機器の重量でソートする手段と、
   接続本数が１本の場合には重量が大きい機器の順に下に置く手段と、
   決定された機器の順序と接続関係を表す図を出力する手段からなるラック構成の最適な配置決定装置。

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