JP2015153300A - 監視装置及び監視方法 - Google Patents

Abstract

【課題】データセンタ内の環境を改善するための判断材料をユーザに提示することができる監視装置及び監視方法を提供すること。【解決手段】データセンタ１の床２の開口部２ａに設定した複数の風速測定点PSごとに、開口部２ａから電子機器５に供給される冷却風Wの風速を取得する風速取得部４１と、風速測定点PSごとの風速に基づいて、冷却風Wの状態が、予め分類しておいた複数の状態パターンA〜Eのうちのどれに該当するのかを特定する状態パターン特定部４５と、特定した状態パターンに基づいて、データセンタ１の異常の種類を特定する異常特定部４６とを有する監視装置による。【選択図】図６

Description

本発明は、監視装置及び監視方法に関する。

データセンタにおいては、サーバ等の複数の電子機器にジョブが分配され、各電子機器においてジョブが実行される。電子機器にはCPU(Central Processing Unit)等の電子部品が設けられているが、大量のジョブを処理すると電子部品の温度も上昇し、電子機器が故障したりその性能が低下したりする。

そのため、データセンタにおいては空調機で生成された冷却風を電子機器に供給し、その冷却風で電子部品を冷却するようにしている。

これにより電子機器の故障を防止できると期待できるが、電子機器を設置している環境によっては電子部品を適切に冷却できず、電子部品の寿命が縮まるおそれがある。

そこで、電子部品が置かれている環境の温度等を監視することにより電子部品の寿命を予測し、寿命に達したと判断された場合にはユーザに電子部品の交換を促す方法が提案されている。

特開２００９−１０４３２２号公報 特開２００１−６０７８５号公報 特開平７−３３３０１５号公報

しかしながら、前述の方法では電子部品の交換を促すのみであるため、電子部品の短寿命化の原因となる事象を特定できず、短寿命化を防止するためにデータセンタ内の環境をどのように改善したらよいのかユーザは分らない。

そこで、本開示の技術は、データセンタ内の環境を改善するための判断材料をユーザに提示することができる監視装置及び監視方法を提供することを目的とする。

以下の開示の一観点によれば、データセンタの床の開口部に設定した複数の風速測定点ごとに、前記開口部から電子機器に供給される冷却風の風速を取得する風速取得部と、前記風速測定点ごとの前記風速に基づいて、前記冷却風の状態が、予め分類しておいた複数の状態パターンのうちのどれに該当するのかを特定する状態パターン特定部と、前記特定した状態パターンに基づいて、前記データセンタの異常の種類を特定する異常特定部とを有する監視装置が提供される。

また、その開示の別の観点によれば、風速取得部が、データセンタの床の開口部に設定した複数の風速測定点ごとに、前記開口部から電子機器に供給される冷却風の風速を取得する処理と、状態パターン特定部が、前記風速測定点ごとの前記風速に基づいて、前記冷却風の状態が、予め分類しておいた複数の状態パターンのうちのどれに該当するのかを特定する処理と、異常特定部が、前記特定した状態パターンに基づいて、前記データセンタの異常の種類を特定する処理とを有する監視方法が提供される。

以下の開示によれば、床の開口部から電子機器に供給される冷却風の風速に基づいてデータセンタの異常の種類を特定するので、その異常を解消してデータセンタ内の環境を改善するための判断材料をユーザが得ることが可能となる。

図１は、本実施形態において監視対象となるデータセンタの模式断面図である。 図２は、データセンタの床に設けられた開口部の上面図である。 図３は、本実施形態で使用する測定治具の模式図である。 図４（ａ）は、本実施形態で使用する風速センサの一例を示す模式斜視図であり、図４（ｂ）は、本実施形態で使用する風向センサの一例を示す模式断面図である。 図５は、本実施形態に係る監視装置のハードウェア構成図である。 図６は、本実施形態に係る監視装置の機能ブロック図である。 図７は、パターンAの冷却風について説明するための模式図である。 図８は、パターンBの冷却風について説明するための模式図である。 図９は、パターンCの冷却風について説明するための模式図である。 図１０は、パターンDの冷却風について説明するための模式図である。 図１１は、パターンEの冷却風について説明するための模式図である。 図１２は、状態パターンデータベースを模式的に示す図である。 図１３は、温度データベースを模式的に示す図である。 図１４は、エラーデータベースを模式的に示す図である。 図１５は、総合判断データベースを模式的に示す図である。 図１６は、本実施形態に係る監視方法の全体の手順を示すフローチャートである。 図１７は、本実施形態に係る監視処理の手順を示すフローチャート（その１）である。 図１８は、本実施形態に係る監視処理の手順を示すフローチャート（その２）である。 図１９は、第１の調査で取得した風速と風向を模式的に示す表である。 図２０は、第１の調査で取得したラックの内部の温度を模式的に示す表である。 図２１は、第１の調査で取得したエラー情報を模式的に示す表である。 図２２は、第１の調査の結果をまとめた表である。 図２３は、第２の調査で使用したラックとその周囲を模式的に示す側面図である。 図２４は、図２３の各ラックの直下の開口部を模式的に示す平面図である。 図２５は、図２３の左側のラックにおいて、測定点１３〜１８での冷却風の風速と風向の測定結果を示す表である。 図２６は、図２３の右側のラックにおいて、測定点１３〜１８での冷却風の風速と風向の測定結果を示す表である。 図２７は、図２３の左右のラックの各々の測定点１０〜１２での冷却風の風速と風向の測定結果を示す表である。 図２８は、図２３の左右のラックの各々の測定点１９〜２１での冷却風の風速と風向の測定結果を示す表である。

以下に、本実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態において監視対象となるデータセンタ１の模式断面図である。

データセンタ１は、床２と空調機３とを有する。空調機３は、所定の温度に冷却された冷却風Wを生成し、その冷却風Wを床２の下方の空間に供給する。

床２には複数の開口部２ａが設けられており、前述の冷却風Wは各開口部２ａから床上に吹き上がる。

各開口部２ａの直上にはラック４が設置される。ラック４は、例えばサーバラックであって、複数の電子機器５を収容する。電子機器５は特に限定されないが、この例ではCPU等の電子部品５ａを備えたサーバを電子機器５として使用する。

また、前述の開口部２ａに対向する部位のラック４にはファン８が設けられる。ファン８は、開口部２ａから吹き上がる冷却風Wをラック４内に取り込み、その冷却風Wで各電子機器５を冷却するように機能する。

そして、ラック４の内部には温度測定部６とエラー検出部７とが設けられる。

温度測定部６は、電子機器５の周囲の温度Tを測定する温度センサであり、その温度Tを含む温度情報S_Tを出力する。

一方、エラー検出部７は、一台のラック４の各電子部品５ａから送信されるエラー情報S_Eを集約し、そのエラー情報S_Eを出力する。エラー情報S_Eは、電子部品５ａに不具合がある旨の情報であって、例えばCPUが出力するI/F(Interface)エラーである。

これらの温度情報S_Tとエラー情報S_Eは、後述の監視装置２０に送信される。

図２は、開口部２ａの上面図である。なお、図１における各開口部２ａの断面は、図２のI−I線に沿う断面に相当する。

図２に示すように、開口部２ａは平面視で矩形状である。

この例では開口部２ａを複数の仮想領域Rに行列状に分割する。ここでは、空調機３（図１参照）に近い列から順に符号A、B、C、Dを付す。そして、各行には符号１、２、３を付し、これらの符号A、B、C、D、１、２、３の組み合わせにより各仮想領域Rを特定する。

その開口部２ａには、冷却風Wの風速を測定する複数の風速測定点P_Sと、冷却風Wの風向を測定する複数の風向測定点P_Dとが設定される。

これらのうち、風速測定点P_Sは、一つの仮想領域Rに一つずつ設けられる。一方、風向測定点P_Dは、複数の仮想領域Rにまたがって設けられる。この例では、A列の仮想領域Rにおける風向が左の風向測定点P_Dで測定され、B列とC列の仮想領域Rにおける風向が中央の風向測定点P_Dで測定される。そして、D列の仮想領域Rにおける風向が右の風向測定点P_Dで測定される。

図３は、開口部２ａに嵌められる測定治具の模式図である。

この測定治具１２は、開口部２ａを通る冷却風Wの風速と風向を測定するのに使用されるものであり、開口部２ａに対応した矩形状の枠１２ｘを有する。

そして、その枠１２ｘの内側には、風速測定点P_Sに対応する位置に風速センサ１３が設けられると共に、風向測定点P_Dに対応する位置に風向センサ１５が設けられる。

なお、風速センサ１３と風向センサ１５は金属線によって枠１２ｘに固定される。

図４（ａ）は風速センサ１３の一例を示す模式斜視図であり、図４（ｂ）は風向センサ１５の一例を示す模式断面図である。

図４（ａ）に示すように、風速センサ１３は、冷却風Wを受けて傾く風受け板１４を有しており、その傾きの角度θを冷却風Wの風速に変換することで、当該風速を含む風速情報S_Sを出力する。

一方、図４（ｂ）に示すように、風向センサ１５は、冷却風Wを受けたときに軸１７に沿って昇降する風受け板１６を有する。軸１７は、鉛直方向に延びており、風受け板１６が下方に変位するのを規制するストッパ１７ａを有する。

風向センサ１５は、軸１７に沿った風受け板１６の変位量zを風向情報S_Dとして出力する。その変位量zが正の場合には冷却風Wの風向が鉛直上向きであり、変位量zが０の場合には、冷却風Wの風向が鉛直下向きであるか、又は無風であるということになる。

次に、監視装置２０について説明する。

図５は、監視装置２０のハードウェア構成図である。

本実施形態では、ノート型パソコン等のモバイル端末を監視装置２０として用い、その監視装置２０でデータセンタ１の異常を監視する。

監視装置２０は、CPU２１、メモリ２２、ハードディスク制御部２３、ハードディスク２４、RS-232C制御部２５、LAN(Local Area Network)制御部２６、及び表示部２７を有する。

これらのうち、ハードディスク制御部２３は、ハードディスク２４とメモリ２２との間におけるデータの入出力を制御する。また、RS-232C制御部２５は、RS-232Cケーブル２９により測定治具１２と接続されており、RS-232C規格に準拠して風速センサ１３（図３参照）や風向センサ１５との間の通信を制御する。

そして、LAN制御部２６は、LANケーブル３０を介して前述の電子機器５と接続されており、イーサネット（登録商標）規格に準拠して電子機器５との間の通信を制御する。

なお、電子機器５にはサービスプロセッサ３１が設けられており、前述の温度情報S_Tとエラー情報S_Eは、サービスプロセッサ３１とLANケーブル３０を介して監視装置２０に送信される。

RS-232Cケーブル２９とLANケーブル３０は監視装置２０に脱着自在であって、監視装置２０を使用する場合にのみこれらのケーブルを監視装置２０に装着すればよい。

また、表示部２７は、例えば液晶ディスプレイであって、データセンタ１内の異常の種類を表示するのに使用される。

また、監視装置２０はAC１００Vの電源５１で駆動し、電子機器５はAC１００V又はAC２００Vの電源５２で駆動する。

図６は、監視装置２０の機能ブロック図である。

監視装置２０は、風速取得部４１、風向取得部４２、温度取得部４３、エラー情報取得部４４、状態パターン特定部４５、及び異常特定部４６を有する。

これらの各部は、前述のハードディスク２４（図５参照）に専用のプログラムをインストールし、CPU２１とメモリ２２とが協働してそのプログラムを実行することでより実現できる。

風速取得部４１は、前述の風速センサ１３から風速情報S_Sを取得する機能を有し、風向取得部４２は、前述の風向センサ１５から風向情報S_Dを取得する機能を有する。

また、温度取得部４３は、前述の温度測定部６から温度情報S_Tを取得する機能を有し、エラー情報取得部４４は、前述のエラー検出部７からエラー情報S_Eを取得する機能を有する。

状態パターン特定部４５は、風速取得部４１と風向取得部４２の各々から風速情報S_Sと風向情報S_Dを受け、これらの情報に基づいて開口部２ａから吹き上がる冷却風Wの状態を特定する。その特定には状態パターンデータベースDB1が使用される。

異常特定部４６は、状態パターン特定部４５が特定した状態パターンに基づいて、後述のようにデータセンタ１の異常の種類を特定する。なお、異常の種類を特定するにあたっては、異常特定部４６は、温度データベースDB2、エラーデータベースDB3、及び総合判断データベースDB4も参照する。

次に、状態パターン特定部４５で特定される冷却風Wの状態パターンについて説明する。

図７〜図１１は、冷却風Wの各状態パターンについて説明するための模式図である。

図７〜図１１においては、冷却風Wの風向と風速とを同時に表す記号として◎、○、△、×、黒塗りの△、及び●を導入する。各記号の意味は以下の通りである。

◎：風速が基準風速の２倍以上であって、風向が順風。

○：風速が基準風速以上であって、風向が順風。

△：風速が基準風速未満であって、風向が順風。

×：無風。

黒塗りの△：風速が基準風速未満であって、風向が逆風。

●：風速が基準風速以上であって、風向が逆風。

なお、黒塗りの△は、図面では以下のように表す。

また、基準風速は、開口部２ａを流れる冷却風Wの強弱を判定する目安の風量であり、この例では（基準風量）／（開口部２ａの面積）で定義される。この定義において、基準風量は予めユーザにより設定される。

更に、図７〜図１１においては、「風向・風速データ」、「風速可視化」、「風量可視化」、及び「風量パターン表示」の各々を併記する。

このうち、「風向・風速データ」は、開口部２ａを流れる冷却風Wの風速と風向とを表す模式平面図であって、図２の符号A、B、C、D、１、２、３により開口部２ａの各仮想領域Rを表す。

また、「風速モード表示」は、冷却風Wの風速を表示する模式断面図であって、矢印の向きが風向を表し、矢印の長さが風速を表す。

更に、「風量モード表示」は、冷却風Wの風量を表示する模式断面図であって、風速と風向を表す矢印を内包する多角形により風量を模式的に表す。

そして、「風量パターン表示」は、開口部２ａの周辺の気流を表す白抜き矢印を上記した「風量モード表示」に併記した図である。

図７は、パターンAを示す。

パターンAは、開口部２ａにおいて空調機３に近い部位で冷却風Wが逆風となっている状態パターンである。

パターンAの「風速モード表示」は「乱流」となる。

図８は、パターンBを示す。

パターンBは、逆風とはなっていないものの、開口部２ａにおいて空調機３に近い部位で冷却風Wの風速が弱く、空調機３から離れるにつれ風速が強くなる状態パターンである。

パターンBでも「風速モード表示」は「乱流」となる。

図９は、パターンCを示す。

パターンCは、開口部２ａ内の全ての部位において冷却風Wが順風であり、かつ、冷却風Wの風量が基準風速以上の状態パターンである。

パターンCの「風速モード表示」は「安定」となる。

図１０は、パターンDを示す。

パターンDは、開口部２ａの周縁において風量が弱い状態パターンであって、「風速モード表示」は「微風」となる。

図１１は、パターンEを示す。

パターンEは、開口部２ａの全ての部位において無風となっている状態パターンであり、「風速モード表示」は「無風」となる。

なお、図７〜図１１の例では、パターンA〜パターンEに分類するに際し冷却風Wの風速と風向の両方を用いているが、風速のみを用いて冷却風Wの状態パターンを分類するようにしてもよい。

図１２は、前述の状態パターンデータベースDB1を模式的に示す図である。

図１２に示すように、状態パターンデータベースDB1は、仮想領域Rを特定するための前述の符号A、B、C、D、１、２、３と「状態パターン」とを属性として有する。そして、符号A、B、C、D、１、２、３の属性値には、前述の記号◎、○、△、×、黒塗りの△、及び●のいずれかが格納される。また、「状態パターン」の属性値には、図７〜図１１で説明したパターンA〜Ｅのいずれかが格納される。

状態パターンデータベースDB1は、符号A、B、C、D、１、２、３の各々の属性値である風速と風向とを指定して問い合わせを行うことで、これらの属性値に対応した「状態パターン」の属性値を返す。

なお、図７〜図１１において風速のみで状態パターンを分類する場合には、状態パターンデータベースDB1の符号A、B、C、D、１、２、３の各々の属性値には風速のみを格納しておけばよい。

図１３は、前述の温度データベースDB2を模式的に示す図である。

図１３に示すように、温度データベースDB2は、「基準温度未満」と「基準温度以上」の二つの属性を有し、これらの各々に属性値として記号「◎」、「×」が格納されている。

なお、基準温度は、電子機器５の動作を保証する温度の上限温度であって、ユーザによって予め設定される。

温度データベースDB2は、前述のように異常特定部４６により参照されるものであり、温度情報S_Tに含まれる温度Tが基準温度未満の場合には「◎」を異常特定部４６に返し、温度Tが基準温度以上の場合には「×」を返す。

図１４は、前述のエラーデータベースDB3を模式的に示す図である。

図１４に示すように、エラーデータベースDB3は、「エラー発生なし」と「エラー発生あり」の二つの属性を有し、これらの各々に属性値として記号「◎」、「×」が格納されている。

エラーデータベースDB3は、前述のように異常特定部４６により参照されるものであり、一つのラック４における複数の電子部品５ａのうち一つでも不具合があることがエラー情報S_Eにより判明した場合には異常特定部４６に「×」を返す。一方、一つのラック４における全ての電子部品５ａに不具合がないことがエラー情報S_Eにより判明した場合には特定部４６に「◎」を返す。

図１５は、総合判断データベースDB4を模式的に示す図である。

総合判断データベースDB4は、データセンタ１の異常の種類と前述の「状態パターン」等とを対応させたものであり、属性として「状態パターン」、「温度」、「エラー」、「総合判断」、「異常の種類」、及び「改善ポイント」を有する。

これらの属性のうち、「状態パターン」は、パターンデータベースDB1（図１２参照）の属性「状態パターン」と同じである。

また、属性「温度」には、温度データベースDB2（図１３参照）における属性値である「◎」、「×」が格納される。

属性「エラー」には、エラーデータベースDB3（図１４参照）における属性値である「◎」、「×」が格納される。

属性「総合判断」は、データセンタ１内の環境を改善する必要があるか否かの判断結果を格納する属性である。

更に、属性「異常の種類」は、データセンタ１に想定される異常の種類を格納する属性である。

そして、属性「改善ポイント」は、データセンタ１の異常を取り除くための改善ポイントを格納する属性であって、属性「異常の種類」に応じて予め設定される。

以下に、総合判断データベースDB4の各行d1〜d6について説明する。

・第１行目d1
第１行目d1は、属性「状態パターン」が「パターンA」、属性「温度」が「×」、属性「エラー」が「×」の場合である。

「パターンA」のときは、図７のように冷却風Wが逆風となっている。これは、開口部２ａが空調機３に近いときに、空調機３から出た直後の強い冷却風Wの風向が開口部２ａの近傍で乱れ、データセンタ１内にエアーカーテンが生じることで起こり得る。

また、属性「温度」が「×」となったのは、このような冷却風Wの乱れによりラック４内に冷却風Wが取り込まれ難くなり、ラック４内の温度Tが上昇したためである。更に、温度Tの上昇により電子部品５ａが冷却不足となり、当該電子部品５ａからエラー情報S_Eが出たため属性「エラー」も「×」となる。

このような状態を放置すれば電子部品５ａの性能低下が著しくなるので、この場合の属性「総合判断」は「改善要」となる。

また、属性「異常の種類」は、前述のように冷却風Wが乱れに起因した「エアーカーテン状態」である。

属性「改善ポイント」には、温度Tを基準温度以下にし、かつエラー情報S_Eが発生しないようにするための方策が格納される。

そのような方策としては、例えば、冷却風Wの流れを整えるための整流板を床２の下に設置することで「エアーカーテン状態」を解消することが挙げられる。

また、冷却風Wの乱れに合わせて各々のファン８の回転数を調節し、ラック４内に十分な量の冷却風Wを取り込むことによっても、温度Tを基準温度以下にし、かつエラー情報S_Eが発生しないようにすることができる。

・第２行目d2
第２行目d2は、属性「状態パターン」が「パターンB」であり、これ以外の属性は第１行目と同じである。

「パターンB」のときは、図８に示したように、開口部２ａにおいて空調機３に近い部位での冷却風Wの風速が弱い。

これは、「パターンA」のときと同様に、開口部２ａが空調機３に近いときにエアーカーテンが生じることで起こり得る。

よって、属性「異常の種類」と属性「改善ポイント」は、第１行目d1におけるそれらと同じである。

・第３行目d3
第３行目d3は、属性「状態パターン」が「パターンC」、属性「温度」が「◎」、属性「エラー」が「◎」の場合である。

「パターンC」のときは、図９に示したように、開口部２ａの全ての部位において冷却風Wが順風であり、かつ冷却風Wの風量が基準風速以上である。また、属性「温度」と属性「エラー」のいずれも「◎」である。

よって、この場合はデータセンタ１に異常はないとみなせるので、「総合判断」は「改善不要」となる。そして、属性「改善ポイント」も「なし」となる。

・第４行目d4
第４行目d4は、属性「状態パターン」が「パターンC」、属性「温度」が「×」、属性「エラー」が「×」の場合である。

この場合は、冷却風Wが順風でその風量が基準風量以上であるにも関わらず、温度Tが基準温度以上であり、かつエラー情報S_Eが発生している場合である。これは、各ファン８（図１参照）が故障しており、ファン８によってラック４内に冷却風Wが取り込めていないことが原因と考えられる。

よって、属性「異常の種類」は「ファン８の異常」となり、属性「総合判断」は「改善要」となる。

また、属性「改善ポイント」は、「ファン８の点検」となる。

・第５行目d5
第５行目d5は、属性「状態パターン」が「パターンD」、属性「温度」が「×」、属性「エラー」が「×」の場合である。

「パターンD」のときは、図１０に示したように、開口部２ａの周縁において冷却風Wの風量が弱い。そして、このような風量不足が原因で、属性「温度」と属性「エラー」の両方とも「×」となっている。

このような状態を放置すれば、電子部品５ａの性能低下が著しくなるので、この場合の属性「総合判断」は「改善要」となる。

また、属性「異常の種類」は、前述のように冷却風Wの「風量不足」である。

このように冷却風Wの風量が不足している場合でも電子部品５ａを適切に冷却できるようにするには、各ファン８の回転数を上昇させることにより、ラック４内により多くの冷却風Wを取り込むようにすればよい。

よって、属性「改善ポイント」には、「ファン８の回転数の上昇」が格納される。

・第６行目d6
第６行目d6は、属性「状態パターン」が「パターンE」、属性「温度」が「×」、属性「エラー」が「×」の場合である。

「パターンE」のときは、図１１に示したように、冷却風Wが無風となっている。これでは冷却風Wによる電子部品５ａの冷却が行えないため、属性「温度」と属性「エラー」の両方とも「×」になっている。

冷却風Wが無風となっているのは、空調機３が故障しているためと考えられる。

よって、属性「異常の種類」は「空調機３の故障」となり、属性「総合判断」は「改善要」となる。

また、属性「改善ポイント」は、「空調機３の点検」となる。

次に、上記した監視装置２０を用いた本実施形態に係る監視方法について説明する。

図１６は、本実施形態に係る監視方法の全体の手順を示すフローチャートである。

まず、ステップS1において、開口部２ａに測定治具１２（図３参照）をセットする。

次に、ステップS2に移り、RS-232Cケーブル２９（図５参照）で測定治具１２と監視装置２０とを接続する。更に、LANケーブル２０で電子機器５と監視装置２０とを接続する。

次いで、ステップS3に移り、監視装置２０の電源５１（図５参照）を投入する。

その後、ステップS4に移り、各電子機器５の電源５２（図５参照）を投入する。

次に、ステップS5に移り、監視装置２０におけるデータセンタ１の監視処理を開始する。

この監視処理は、ハードディスク２４（図５参照）に予めインストールされている専用のプログラムを実行することで行われる。

図１７及び図１８は、ステップS5における監視処理の手順を示すフローチャートである。

まず、図１７のステップS11において、監視装置２０が、この監視処理を実行するための専用のプログラムを起動する。

次に、ステップS12に移り、ユーザが、基準風量と開口部２ａの面積とを監視装置２０に入力する。

そして、監視装置２０が、（基準風量）／（開口部２ａの面積）で定義される基準風速を算出する。

次に、ステップS13に移り、風向取得部４２（図６参照）が風向センサ１５（図３参照）から風向情報S_Dを取得する。

そして、ステップS14に移り、全ての開口部２ａの全ての風向センサ１５から風向情報S_Dを取得できたかどうかを風向取得部４２が判断する。

ここで、取得できていない（NO）と判断された場合には、ステップS13に戻り、風向情報S_Dの取得を続行する。

一方、取得できた（YES）と判断された場合にはステップS15に移る。

ステップS15においては、風速取得部４１（図６参照）が各風速センサ１３（図３参照）から風速情報S_Sを取得する。

そして、ステップS16に移り、全ての開口部２ａの全ての風速センサ１３から風速情報S_Sを取得できたかどうかを風速取得部４１が判断する。

ここで、取得できていない（NO）と判断された場合には、ステップS15に戻り、風速情報S_Sの取得を続行する。

一方、取得できた（YES）と判断された場合にはステップS1７に移る。

ステップS17においては、温度取得部４３（図６参照）が前述の温度測定部６（図１参照）から温度情報S_Tを取得する。

そして、ステップS18に移り、全ての温度測定部６から温度情報S_Tを取得できたかどうかを温度取得部４３が判断する。

ここで、取得できていない（NO）と判断された場合には、ステップS17に戻り、温度情報S_Tの取得を続行する。

一方、取得できた（YES）と判断された場合には、図１８のステップS19に移る。

ステップS19においては、エラー情報取得部４４（図６参照）がエラー検出部７（図１参照）からエラー情報S_Eを取得する。

次に、ステップS20に移り、全ての電子部品５ａのエラー情報S_Eを取得できたかどうかをエラー情報取得部４４が判断する。

ここで、取得できていない（NO）と判断された場合には、ステップS19に戻り、エラー情報S_Eの取得を続行する。

一方、取得できた（YES）と判断された場合にはステップS21に移る。

ステップS21においては、以下のようにしてデータセンタ１の異常の診断と解析とを行う。

まず、各開口部２ａにおける冷却風Wの状態が、状態パターンデータベースDB1（図１２参照）において予め分類しておいた状態パターンA〜Eのうち、どれに該当するのかを特定する。この例では、状態パターン特定部４５が、ステップS13とステップS15の各々で取得した風向情報S_Dと風速情報S_Sに合致する冷却風Wの状態パターンを状態パターンデータベースDB1から読み出すことにより状態パターンの特定が行われる。

なお、風速のみで状態パターンA〜Eを分類している場合には、風速情報S_Sにのみ基づいて状態パターンを特定すればよい。

次に、異常特定部４６が、データセンタ１の異常の種類を特定する。

異常の種類の特定にあたっては、ステップS17で取得した温度情報S_Tに含まれる温度Tの値に応じて、異常特定部４６が温度データベースDB2から属性値「◎」と「×」のどちらかを取得する。なお、これらの属性値は複数のラック４ごとに取得される。

更に、ステップS19で取得したエラー情報S_Eを利用して、異常特定部４６がエラーデータベースDB3から属性値「◎」と「×」のどちらかを取得する。この属性値も、複数のラック４ごとに取得される。

その後、異常特定部４６が、上記で特定した状態パターン、温度データベースDB2の属性値、及びエラーデータベースDB3の属性値の各々に対応する行を総合判断データベースDB4から呼び出す。

これにより、複数のラック４の各々について、「総合判断」、「異常の種類」、及び「改善ポイント」を得ることができる。

次に、ステップS22に移る。

ステップS22においては、ステップS21で取得した「総合判断」が「改善要」となっているラック４が存在するか否かを異常特定部４６が判断する。

ここで、「改善要」となったラック４が一つもなければ、データセンタ１内の環境を改善する必要がないので、本実施形態に係る監視方法を終了する。

一方、「改善要」となったラック４が存在する場合には、ステップS23に移り、異常特定部４６の制御下でそのラック４に対応する「異常の種類」と「改善ポイント」とを表示部２７に表示する。

これにより、ユーザが「異常の種類」と「改善ポイント」とを把握することができ、その「改善ポイント」に従うことでデータセンタ１の異常を解消するための対策を講じることが可能となる。

以上により、本実施形態に係る監視方法の基本ステップを終了する。

上記した本実施形態によれば、開口部２ａにおける冷却風Wの風速や風向に基づいて、冷却風Wの状態が状態パターンデータベースDB1に格納されている複数の状態パターンのどれに該当するのかを特定する。そして、その状態パターンに基づいてデータセンタ１の異常の種類を特定する。これにより、ユーザが異常の種類に応じて対策を講じることができ、電子部品５ａの冷却不足等に起因した電子機器５の性能低下を防止できる。

更に、異常の種類を特定するに際しては、冷却風Wの状態パターンだけでなく、ラック４内の温度Tや電子部品５ａから送信されたエラー情報S_Eも勘案するので、異常の種類を特定する精度が向上する。

しかも、異常の種類だけでなく、改善ポイントをユーザに提示することで、異常を解消させるために講じるべき対策が明確となり、ユーザの便宜に資することが可能となる。

次に、本願発明者が行った調査について説明する。

（第１の調査）
図１９は、本調査で取得した風速と風向を模式的に示す表である。

図１９において、「テスト日時」はこの調査を行った日時であり、「装置号機」は複数のラック４と特定するための番号である。また、「試験環境温度」は、参考のために取得したデータセンタ１内の温度である。

なお、この調査では、各ラック４の直下にある開口部２ａの各々における冷却風Wの風速と風向が調べられた。図１８における各符号A、B、C、D、１、２、３は、図２に示したように開口部２ａの仮想領域Rを特定するための符号であって、例えばA１は、１行A列目の仮想領域Rということになる。また、記号黒塗りの△は、冷却風Wが逆風であることを示す。

図１９に示すように、この例では、＃１のラック４の直下において逆風となっている。

図２０は、本調査で取得したラック４の内部の温度Tを模式的に示す表である。

なお、図２０において「温度診断」は温度Tが基準温度を超えているか否かの結果を記号「◎」、「×」で示すものであり、温度データベースDB2（図１３参照）の属性値と同じである。この調査では基準温度を４０℃とした。

図２０に示すように、＃４と＃５のラック４において温度Tが基準温度を超えている。

図２１は、本調査で取得したエラー情報S_Eを模式的に示す表である。

図２１において、「エラー発生有無」は、一つのラック４における複数の電子部品５ａのうちに一つでも不具合があるか否かを表すものである。また、「エラー診断」は、これと同様のことを記号「◎」、「×」で示すものであり、エラーデータベースDB3（図１４参照）の属性値と同じである。

更に、「エラー回数」は、一時間に発生した不具合の回数を示すものであり、参考のために取得した。

図２１に示すように、この調査では、＃２のラック４のみが「◎」であり、これ以外のラック４では「×」となった。

図１９〜図２１の調査結果に基づいて「風速表示モード」を確認したところ、図２２のようになった。

図２２は、本調査の結果をまとめた表である。なお、図２２における「風速モード表示」は、図７〜図１１における「風速モード表示」と同一である。

図２２に示すように、「風速表示モード」が「安定」となったのは＃２と＃４のラック４であり、これ以外のラック４では「風速表示モード」が「乱気流」、「微風」、及び「無風」となった。

（第２の調査）
図２３は、本調査で使用したラック４とその周囲を模式的に示す側面図である。

図２３に示すように、この調査では二つのラック４を使用した。これらのラック４を以下ではラック（左）４とラック（右）４で区別する。

ラック（左）４は不具合が発生していないラックであり、ラック（右）４は不具合が多発していたラックである。

また、この調査では、図２で示した開口部２ａ内の風速測定点P_Sと風向測定点P_Dの他に、丸付き数字の１０〜２１で示す高さ位置にも風速測定点と風向測定点を設けた。これらの測定点のうち、１０〜１２はラック４の内側に位置し、１３〜１５はラック４の入口に位置する。そして、１６〜１８は床２とラック４との間に位置し、１９〜２１は床２の下方に位置する。

図２４は、図２３の各ラック４の直下の開口部２ａを模式的に示す平面図である。

図２４における丸付き数字１〜９は、図２３において１０〜２１で示した各測定点の面内位置を示す符号である。

図２５は、ラック（左）４において、測定点１３〜１８での冷却風Wの風速と風向の測定結果を示す表である。この調査では、各測定点での冷却風Wの温度も調査し、その結果を図２５に括弧書きで併記した。

また、冷却風Wの基準風量を０．４m/secに設定した。

なお、図２５における「床面」は、図２のように開口部２ａ内に設定した風速測定点P_Sと風向測定点P_Dでの測定結果を表す。

図２５に示すように、測定点１３〜１８と「床面」のいずれにおいても冷却風Wは順風となっており、かつ、基準風量よりも高い風量が得られている。

一方、図２６は、これと同じ調査をラック（右）４に対して行って得られた表である。

図２６の「床面（改善前）」から分かるように、ラック（右）４においては床面の一部において冷却風Wが逆風となったり、その風量が基準風量（０．４m/sec）未満となったりしている。

この状況を本実施形態に従って判断したところ、「改善ポイント」として整流板の設置が挙げられた。

そこで、図２３の点線に示すように、開口部２ａの下に整流板４０を設置し、空調機３から供給された冷却風Wの多くをラック（右）４に供給するようにした。

その結果、図２６の「床面（改善後）」に示すように、床面において冷却風Wが順風となり、かつ、その風量も基準風量の０．４m/secよりも大きくなった。

一方、図２７は、ラック（左）４とラック（右）４の各々の測定点１０〜１２での風速と風向の測定結果を示す表である。また、図２８は、ラック（左）４とラック（右）４の各々の測定点１９〜２１での風速と風向の測定結果を示す表である。

前述のように、測定点１０〜１２はラック４の内側に位置し、測定点１９〜２１は床２の下方に位置する。

図２７及び図２８の結果によれば、前述のように左右のラック４では不具合の発生の仕方が異なるにも関わらず、左右のラック４において測定点１０〜１２、１９〜２１での測定結果に大きな差がない。よって、ラック４の内側や床２の下方で冷却風Wの風向や風速を測定したのでは、ラック４内の電子機器５の不具合を発見することができないことになる。

このことから、電子機器５を備えたデータセンタ１の不具合を診断するには、本実施形態のように開口部２ａ内に風速測定点P_Sと風向測定点P_Dとを設定するのが有効であることが確認できた。

以上説明した各実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１） データセンタの床の開口部に設定した複数の風速測定点ごとに、前記開口部から電子機器に供給される冷却風の風速を取得する風速取得部と、
前記風速測定点ごとの前記風速に基づいて、前記冷却風の状態が、予め分類しておいた複数の状態パターのうちのどれに該当するのかを特定する状態パターン特定部と、
前記特定した状態パターンに基づいて、前記データセンタの異常の種類を特定する異常特定部と、
を有することを特徴とする監視装置。

（付記２） 前記開口部に設定した複数の風向測定点ごとに、前記冷却風の風向を取得する風向取得部を更に有し、
前記状態パターン特定部は、前記風速と前記風向とに基づいて、前記状態パターンを特定することを特徴とする付記１に記載の監視装置。

（付記３） 前記電子機器の温度を取得する温度取得部を更に有し、
前記異常特定部は、前記特定した状態パターンと前記温度とに基づいて、前記異常の前記種類を特定することを特徴とする付記２に記載の監視装置。

（付記４） 前記電子機器内の電子部品に不具合がある旨のエラー情報を取得するエラー情報取得部を更に有し、
前記異常特定部は、前記特定した状態パターン、前記温度、及び前記エラー情報に基づいて、前記異常の前記種類を特定することを特徴とする付記３に記載の監視装置。

（付記５） 前記異常特定部は、前記異常の前記種類に応じた改善ポイントを特定することを特徴とする付記１乃至付記４のいずれかに記載の監視装置。

（付記６） 前記異常の前記種類を表示する表示部を更に有することを特徴とする付記１乃至付記５のいずれかに記載の監視装置。

（付記７） 前記状態パターンと前記異常の種類とを対応させたデータベースを更に有し、
前記異常特定部は、前記データベースを参照することにより、前記特定した状態パターンに対応する前記異常の種類を特定することを特徴とする付記１乃至付記６のいずれかに記載の監視装置。

（付記８） 風速取得部が、データセンタの床の開口部に設定した複数の風速測定点ごとに、前記開口部から電子機器に供給される冷却風の風速を取得する処理と、
状態パターン特定部が、前記風速測定点ごとの前記風速に基づいて、前記冷却風の状態が、予め分類しておいた複数の状態パターンのうちのどれに該当するのかを特定する処理と、
異常特定部が、前記特定した状態パターンに基づいて、前記データセンタの異常の種類を特定する処理と、
を有することを特徴とする監視方法。

（付記９） 風向取得部が、前記開口部に設定した複数の風向測定点ごとに、前記冷却風の風向を取得する処理を更に有し、
前記状態パターンを特定する処理において、前記状態パターン特定部が、前記風速と前記風向とに基づいて、前記状態パターンを特定することを特徴とする付記８に記載の監視方法。

（付記１０） 温度取得部が前記電子機器の温度を取得する処理を更に有し、
前記異常の前記種類を特定する処理において、前記異常特定部が、前記特定した状態パターンと前記温度とに基づいて、前記異常の前記種類を特定することを特徴とする付記９に記載の監視方法。

（付記１１） エラー情報取得部が、前記電子機器内の電子部品に不具合がある旨のエラー情報を取得する処理を更に有し、
前記異常の前記種類を特定する処理において、前記異常特定部が、前記特定した状態パターン、前記温度、及び前記エラー情報に基づいて、前記異常の前記種類を特定することを特徴とする付記１０に記載の監視方法。

１…データセンタ、２…床、２ａ…開口部、４…ラック、５…電子機器、５ａ…電子部品、６…温度測定部、７…エラー検出部、８…ファン、１２…測定治具、１３…風速センサ、１４…風受け板、１５…風向センサ、１６…風受け板、１７…軸、１７ａ…ストッパ、２０…監視装置、２１…CPU、２２…メモリ、２３…ハードディスク制御部、２４…ハードディスク、２５…RS-232C制御部、２６…LAN制御部、２７…表示部、２９…RS-232Cケーブル、３０…LANケーブル、４１…風速取得部、４２…風向取得部、４３…温度取得部、４４…エラー情報取得部、４５…状態パターン特定部、４６…異常特定部、５１、５２…電源、DB1…状態パターンデータベース、DB2…温度データベース、DB3…エラーデータベース、DB4…総合判断データベース。

Claims (6)

1. データセンタの床の開口部に設定した複数の風速測定点ごとに、前記開口部から電子機器に供給される冷却風の風速を取得する風速取得部と、
   前記風速測定点ごとの前記風速に基づいて、前記冷却風の状態が、予め分類しておいた複数の状態パターンのうちのどれに該当するのかを特定する状態パターン特定部と、
   前記特定した状態パターンに基づいて、前記データセンタの異常の種類を特定する異常特定部と、
   を有することを特徴とする監視装置。
2. 前記開口部に設定した複数の風向測定点ごとに、前記冷却風の風向を取得する風向取得部を更に有し、
   前記状態パターン特定部は、前記風速と前記風向とに基づいて、前記状態パターンを特定することを特徴とする請求項１に記載の監視装置。
3. 前記電子機器の温度を取得する温度取得部を更に有し、
   前記異常特定部は、前記特定した状態パターンと前記温度とに基づいて、前記異常の前記種類を特定することを特徴とする請求項２に記載の監視装置。
4. 前記電子機器内の電子部品に不具合がある旨のエラー情報を取得するエラー情報取得部を更に有し、
   前記異常特定部は、前記特定した状態パターン、前記温度、及び前記エラー情報に基づいて、前記異常の前記種類を特定することを特徴とする請求項３に記載の監視装置。
5. 前記異常特定部は、前記異常の前記種類に応じた改善ポイントを特定することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに１項に記載の監視装置。
6. 風速取得部が、データセンタの床の開口部に設定した複数の風速測定点ごとに、前記開口部から電子機器に供給される冷却風の風速を取得する処理と、
   状態パターン特定部が、前記風速測定点ごとの前記風速に基づいて、前記冷却風の状態が、予め分類しておいた複数の状態パターンのうちのどれに該当するのかを特定する処理と、
   異常特定部が、前記特定した状態パターンに基づいて、前記データセンタの異常の種類を特定する処理と、
   を有することを特徴とする監視方法。

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