JP2012516478A - ストレージ装置、ストレージ装置の記憶制御部、記憶制御部用筐体 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図7B
Description
まず、本発明の一実施形態に係るラックマウント型ストレージ装置S及びそのディスク制御部(記憶制御部)1について説明する前提として、ストレージシステムSSの基本構成を説明する。図1Aに、ストレージシステムSSの基本構成例を示す。
次に、同じく図1Aを参照して、ストレージ装置Sの構成について説明する。ストレージ装置Sは、概略ディスク制御部1と、ディスクユニット2とを備え、ディスク制御部1とディスクユニット2との間は内部通信ネットワークによって接続されている。
CMモジュール20
CMモジュール20には、ホストHから送信されるHDD3に書き込まれるべきデータ、及びホストHからの読み出し命令によってHDD3から読み出されたデータを一時的に記憶させて、データ入出力処理効率を向上させるための記憶デバイスであるキャッシュメモリが設けられている。記憶デバイスとしては例えばフラッシュメモリ等を採用することができる。また、本実施形態におけるCMモジュール20には、キャッシュメモリの格納データを電源障害から保護するために、記憶デバイスに非常用電源を供給するためのバッテリパッケージも設けられている。
MPモジュール30には、ディスク制御部1の機能を実現するための各種制御プログラムを実行するMPが実装されている。本実施形態では、MPはデュアルコア構成が採用されているが、カッドコア構成等のいわゆる他のマルチコア構成であってもよい。またMPモジュール30には、MPで実行される前記制御プログラム及び制御データ等を格納した共有メモリ等の記憶デバイス、及び他のプロセッサ周辺回路部品が実装される。ディスク制御部1内での発熱量に関しては、前記CMモジュール20とこのMPモジュール30とが特に問題となる。
PSモジュール40は、ディスク制御部1内に電力を供給するための電源部である。PSモジュール40には、外部電源系統からの入力電力から制御用電力を作成するためのDC/DCコンバータ、及びノイズ対策用のフィルタ回路用LC部品等が実装される。なお、電源系統の障害に対してディスク制御部1の可用性を高めるために、各クラスタに設けるPSモジュール40の入力電源系統を分離する構成が通常採用される。
SVPモジュール50は、ディスク制御部1及びディスクユニット2の動作状況を監視すると共に、外部の入力デバイスからこれらに操作命令を与えることを可能とする機能が設けられている。SVPモジュール50は、一般に、前記監視機能及び前記操作命令入力機能等の機能を、例えばSNMP(Simple Network Management Protocol)によって実現するための各種プログラムを実行するコンピュータを1枚の回路基板上に実装して構成されている。
FICONモジュール60には、本実施形態のストレージ装置Sを例えばメインフレーム等のレガシー装置に接続するための通信インターフェイス機能が設けられる。FICONモジュール60には、FCネットワークに接続するための通信インターフェイスチップとその周辺回路等が実装される。他の実施形態においては、FICONではなく、ESCON(登録商標)によってメインフレームと接続するためのインターフェイス回路が実装されることもある。
CHFモジュール70は、ディスク制御部1を通信ネットワークNに接続するための通信インターフェイス機能を実現するもので、本実施形態では、FCプロトコルを採用するSANとして構成される通信ネットワークNにディスク制御部1を接続するためのFCインターフェイスチップとその周辺回路等が実装される。
DKAモジュール80は、ディスク制御部1とディスクユニット2との間での書き込み及び読み出しデータ及び各種のHDD3制御用データの通信インターフェイスとして機能し、前記機能を実現するインターフェイスチップ及びその周辺回路等が実装される。
SWモジュール90は、ディスク制御部1を他の適宜の外部装置と接続する場合に使用される通信インターフェイス機能を有し、当該通信インターフェイス機能を実現するための回路部品が実装されている。
図1Bに、本実施形態に係るストレージ装置Sの外形の一例を斜視図で示している。ストレージ装置SはラックRを備え、ラックRには、ディスク制御部1と、複数のディスクユニット2とが着脱可能に取り付けられる。
次に、図2A、図2B、図3A、及び図3Bを参照して、本実施形態のディスク制御部1の構造について説明する。図2Aは、本実施形態のストレージ装置Sに含まれるディスク制御部1の前面側から見た斜視図、図2Bは、図2Aのディスク制御部1を後面側から見た斜視図、図3Aは、ディスク制御部1を前面側から見た模式立面図、図3Bは、ディスク制御部1を後面側から見た模式立面図である。
次に、図4A、図4Bを参照して、前記各モジュール20〜90の基本的な構造について説明する。図4Aは、例えば本実施形態のCMモジュール20の回路基板ケースとして用いられるモジュールケース200の外形を示す模式図である。このモジュールケース200は、略扁平な直方体の形状を有し、内部に実装される回路基板210を取り囲むように、金属板等で形成される。これにより、回路基板210に対する外部からのノイズ侵入が防止される。
次に、本実施形態のディスク制御部1における冷却構造について説明する。図5は、ディスク制御部1の図3Aの断面A−Aにおける縦断面図、図6は、図3Aの断面B−Bにおける縦断面図である。なお、各モジュール20〜90において、モジュールケース200内の回路基板210に配置されている回路部品については、図示が煩雑となることを避けるために、冷却構造の説明に特に関連性の高いもの以外は省略してある。
以上説明した本実施形態におけるディスク制御部1の冷却構造について、その効果を説明する。図11A〜図11Eは、本実施形態のディスク制御部1内における冷却空気の流れをシミュレーションにより可視化して示している。
次に、本実施形態に適用しうる冷却空気の流路可変機構について説明する。図12A、図12Bは、この冷却空気の流路可変機構の構成及び作用を示す模式図である。この流路可変機構は、例えば本実施例におけるCMモジュール20を収納するスロットに対して適用することができる。
Claims (14)
- 外部装置に対してデータ記憶領域としての論理記憶領域を提供するストレージ装置Sであって、
前記ストレージ装置は、
前記論理記憶領域を生成するための物理記憶媒体3と、
前記外部装置と前記論理記憶領域との間でのデータ入出力処理を制御するために前記物理記憶媒体と通信可能に接続されている記憶制御部1とを備え、
前記記憶制御部は、
前記記憶制御部における所定の機能を実現する回路基板210と、当該回路基板を収容する回路基板ケース200とを有する複数の回路基板モジュール20〜90と、
前面側開口と後面側開口とを有する筒状収容部を備え、複数の前記回路基板モジュールを前記前面側開口及び前記後面側開口から収容するように構成されている筐体100とを備え、
前記複数の回路基板モジュールは、
前記筐体の前記前面側開口から挿入されており、その回路基板ケースの少なくとも一方の側面に設けられた開口部230から前記回路基板に取り付けられた回路部品に冷却空気を導入するように構成されている第1の回路基板モジュール20と、
前記筐体の前記前面側開口から挿入されており、その回路基板ケースの前面に設けられた開口部から前記回路基板に取り付けられた回路部品に冷却空気を導入するように構成されている第2の回路基板モジュール30と、を備え、
前記記憶制御部は、さらに、
前記第1の回路基板モジュールに隣接するように、前記筐体にその前記前面側から設置され、前記第1の回路基板モジュールの前記側面に設けられた前記開口部から冷却空気を送り込む第1の送風機10Fと、
前記第2の回路基板モジュールの後面側に位置するように、前記筐体の前記後面側開口部から設置され、前記第2の回路基板モジュール内から吸気することによって前記第2の回路基板モジュールの前記前面に設けられた開口部から冷却空気が流入するようにする第2の送風機10Rと、
を備えているストレージ装置。 - 請求項1に記載のストレージ装置であって、
前記筐体の前記前面側開口と前記後面側開口との間に、前記筒状収容部を区画するとともに、前記前面側開口から収容される前記回路基板モジュールと前記後面側開口から収容される前記回路基板モジュールとに電気的に接続される配線を備える接続用基板が設けられ、前記接続用基板には前記前面側開口から前記後面側開口へ冷却空気を流通させる孔部が設けられ、
前記第1の回路基板モジュールの前記回路基板ケースにおいて前記側面に設けられる前記開口部は、前記第1の回路基板モジュールを前記筐体に収容した場合にその手前側に位置する第1の開口部と、その奥側に位置する第2の開口部とを有し、
前記筐体には、前記第1の回路基板モジュールが収容されたときに、前記第1の開口部又は前記第2の開口部を選択的に開状態又は閉状態にする開閉機構を備え、
前記開閉機構は、前記第1の回路基板モジュールが有する前記回路基板ケースの前記第1の開口部又は前記第2の開口部に対向して前記筐体に設けられ、前記第1の回路基板モジュールを前記筐体に収容したときに、前記第1の開口部又は前記第2の開口部を選択的に開放又は閉止するシャッター部材を備え、
前記筐体に設けられている前記シャッター部材は常時前記第1の回路基板モジュールの前記第1の開口部を閉止する位置にあり、
前記第1の回路基板モジュールを構成する前記回路基板ケースの少なくとも一方の側面に、前記シャッター部材と係合する係合部が設けられ、前記第1の回路基板モジュールを前記筐体に挿入したときに、前記係合部が前記シャッター部材を前記第2の開口部を閉止する位置に移動させ、
前記第1の回路基板モジュールから流出した冷却空気が、前記筐体の後面側開口から収容されている他の前記回路基板モジュール内に導入されてその内部にある回路基板を冷却し、
前記筐体の前記前面側開口から前記筐体の左右内側面のいずれかに隣接して収容された第3の送風機を備え、
前記第3の送風機が前記筐体の前記前面側開口から吸入した冷却空気が、前記筐体の前記後面側開口から収容されている前記回路基板モジュールの前記回路ケース内に導入され、
前記第1の回路基板モジュールは、前記物理記憶媒体に対して入出力されるデータを一時的に記憶するキャッシュメモリを構成する記憶デバイスが実装された前記回路基板を収容し、
前記第2の回路基板モジュールは、前記記憶制御部の機能を実現するためのデータ処理を行うプロセッサが実装された前記回路基板を収容し、
前記物理記憶媒体が複数のハードディスクドライブを含み、前記論理記憶領域は、前記複数のハードディスクドライブにより構成されるRAIDグループから作成されている、
ストレージ装置。 - 請求項1に記載のストレージ装置であって、
前記筐体の前記前面側開口と前記後面側開口との間に、前記筒状収容部を区画するとともに、前記前面側開口から収容される前記回路基板モジュールと前記後面側開口から収容される前記回路基板モジュールとに電気的に接続される配線を備える接続用基板PLが設けられ、前記接続用基板には前記前面側開口から前記後面側開口へ冷却空気を流通させる孔部140,150,180が設けられている、
ストレージ装置。 - 請求項1に記載のストレージ装置であって、
前記第1の回路基板モジュールから流出した冷却空気が、前記筐体の後面側開口から収容されている他の前記回路基板モジュール内に導入されてその内部にある回路基板を冷却する、
ストレージ装置。 - 請求項1に記載のストレージ装置であって、
前記第1の回路基板モジュールの前記回路基板ケースにおいて前記側面に設けられる前記開口部は、前記第1の回路基板モジュールを前記筐体に収容した場合にその手前側に位置する第1の開口部230と、その奥側に位置する第2の開口部230とを有し、
前記筐体には、前記第1の送風機からの冷却空気を前記第1の開口部に向けて案内し、前記第2の開口部から流出する冷却空気を前記筐体の後面側開口から収容される他の回路基板モジュール内へ向けて案内する第1及び第2の整風板120A、120Bが設けられている、
ストレージ装置。 - 請求項1に記載のストレージ装置であって、
前記第1の回路基板モジュールの前記回路基板ケースにおいて前記側面に設けられる前記開口部は、前記第1の回路基板モジュールを前記筐体に収容した場合にその手前側に位置する第1の開口部と、その奥側に位置する第2の開口部とを有し、
前記筐体には、前記第1の回路基板モジュールが収容されたときに、前記第1の開口部又は前記第2の開口部を選択的に開状態又は閉状態にする開閉機構151を備えている、
ストレージ装置。 - 請求項6に記載のストレージ装置であって、
前記開閉機構は、前記第1の回路基板モジュールが有する前記回路基板ケースの前記第1の開口部及び前記第2の開口部に対向して前記筐体に設けられ、前記第1の回路基板モジュールを前記筐体に収容したときに、前記第1の開口部又は前記第2の開口部を選択的に開放又は閉止するシャッター部材160を備える、
ストレージ装置。 - 請求項7に記載のストレージ装置であって、
前記筐体に設けられている前記シャッター部材は常時前記第1の回路基板モジュールの前記第1の開口部を閉止する位置にあり、
前記第1の回路基板モジュールを構成する前記回路基板ケースの少なくとも一方の側面に、前記シャッター部材と係合する係合部が設けられ、前記第1の回路基板モジュールを前記筐体に挿入したときに、前記係合部が前記シャッター部材を前記第2の開口部を閉止する位置に移動させる、
ストレージ装置。 - 請求項1に記載のストレージ装置であって、
前記筐体の前記前面側開口から前記筐体の左右内側面のいずれかに隣接して収容された第3の送風機10Fを備え、
前記第3の送風機が前記筐体の前記前面側開口から吸入した冷却空気が、前記筐体の前記後面側開口から収容されている前記回路基板モジュールの前記回路ケース内に導入される、
ストレージ装置。 - 請求項1に記載のストレージ装置であって、
前記第1の回路基板モジュールは、前記物理記憶媒体に対して入出力されるデータを一時的に記憶するキャッシュメモリを構成する記憶デバイスが実装された前記回路基板を収容している、
ストレージ装置。 - 請求項1に記載のストレージ装置であって、
前記第2の回路基板モジュールは、前記記憶制御部の機能を実現するためのデータ処理を行うプロセッサ31が実装された前記回路基板を収容している、
ストレージ装置。 - 請求項1に記載のストレージ装置であって、
前記物理記憶媒体が複数のハードディスクドライブを含み、前記論理記憶領域は、前記複数のハードディスクドライブにより構成されるRAIDグループから作成されている、
ストレージ装置。 - 外部装置に対してデータ記憶領域として提供される論理記憶領域を生成するための物理記憶媒体を提供するストレージ装置について、前記外部装置と前記論理記憶領域との間でのデータ入出力処理を制御するために前記物理記憶媒体と通信可能に接続されている記憶制御部であって、
前記記憶制御部における所定の機能を実現する回路基板と、当該回路基板を収容する回路基板ケースとを有する回路基板モジュールと、
前面側開口と後面側開口とを有する筒状収容部を備え、複数の前記回路基板モジュールを前記前面側開口及び前記後面側開口から収容するように構成されている筐体とを備え、
前記複数の回路基板モジュールは、
前記筐体の前記前面側開口から挿入されており、その回路基板ケースの少なくとも一方の側面に設けられた開口部から前記回路基板に取り付けられた回路部品に冷却空気を導入するように構成されている第1の回路基板モジュールと、
前記筐体の前記前面側開口から挿入されており、その回路基板ケースの前面に設けられた開口部から前記回路基板に取り付けられた回路部品に冷却空気を導入するように構成されている第2の回路基板モジュールと、
前記第1の回路基板モジュールに隣接するように、前記筐体にその前記前面側から設置され、前記第1の回路基板モジュールの前記側面に設けられた前記開口部から冷却空気を送り込む第1の送風機と、
前記第2の回路基板モジュールの後面側に位置するように、前記筐体の前記後面側開口部から設置され、前記第2の回路基板モジュール内から吸気することによって前記第2の回路基板モジュールの前記前面に設けられた開口部から冷却空気が流入するようにする第2の送風機と、
を備えている記憶制御部。 - 請求項13に記載の記憶制御部に用いられる筐体であって、
前記第1の回路基板モジュールの前記回路基板ケースにおいて前記側面に設けられる前記開口部は、前記第1の回路基板モジュールを前記筐体に収容した場合にその手前側に位置する第1の開口部と、その奥側に位置する第2の開口部とを有し、
前記筐体は、前記第1の回路基板モジュールが収容されたときに、前記第1の開口部又は前記第2の開口部を選択的に開状態又は閉状態にする開閉機構を備え、
前記開閉機構は、前記第1の回路基板モジュールが有する前記回路基板ケースの前記第1の開口部又は前記第2の開口部に対向して設けられ、前記第1の回路基板モジュールを前記筐体に収容したときに、前記第1の開口部又は前記第2の開口部を選択的に開放又は閉止するシャッター部材を備え、
前記シャッター部材は常時前記第1の回路基板モジュールの前記第1の開口部を閉止する位置にあり、
前記第1の回路基板モジュールを構成する前記回路基板ケースの少なくとも一方の側面に、前記シャッター部材と係合する係合部が設けられ、前記第1の回路基板モジュールを前記筐体に挿入したときに、前記係合部が前記シャッター部材を前記第2の開口部を閉止する位置に移動させる、
筐体。
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