JP4282913B2 - サーバラック - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の技術分野】
本発明は、電磁波を遮断して内部にあるサーバを保護するサーバ用ラックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットの著しい普及や、業務のコンピュータ化により、種々の施設において、種々のサーバが配置されている。また、これらサーバの多くは、インターネットなどの外部ネットワークに接続され、外部からのアクセスが可能なように構成されている。
【０００３】
このようなサーバは、外部からのアクセスを含む行為に対して、情報漏洩、情報改変などの脅威に晒されている。これらに対しては、ファイアウォールの構築により、正当な相手以外のアクセスを認めないための技術が確立されている。
【０００４】
その一方、コンピュータ自体が微弱な電磁波を発するために、データ漏洩の可能性がある。その一方、コンピュータは、電磁波に対する耐性が極めて小さく、違法ＣＢ無線による信号により誤動作し、或いは、コンピュータの素子や記憶装置が破壊される場合もあることが報告されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特に、種々のウェブサーバやデータベースサーバが配置されているプロバイダのデータセンタ、顧客や住民の個人情報が蓄積されたデータベースサーバが配置されている、金融機関や公共団体のデータセンタにおいて、故意の電磁波の照射（たとえば、サイバーテロ）により、サーバの誤動作、蓄積されているデータの破壊により、著しい損害が与えられる可能性がある。
本発明は、外部からの有害な電磁波からサーバ、および、記憶素子や記憶媒体に記憶されたデータを守ることができるラックを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
内部空間を確保し、一定の方向に二つの開口が設けられた、一定の厚みの金属から形成された上部本体と、少なくとも前記一定の方向に一つの開口が設けられた、一定の厚みの金属から形成された下部本体と、前記上部本体の一方の開口を、その閉鎖位置において閉鎖する正面ドアと、前記上部本体の他方の開口を、その閉鎖位置において閉鎖する背面ドアと、前記下部本体の開口を、その閉鎖位置において閉鎖する下部正面ドアとを備え、前記上部本体の内部空間に、少なくとも複数のサーバを、積層する状態で収容可能であり、前記下部本体の内部空間に電気回路部品の本体を配置可能であり、前記上部本体の内部空間と前記下部本体の内部空間とが互いに独立したサーバラックであって、前記上部本体の各開口の周囲に沿って配置されたシールドフィンガーと、前記下部本体の開口の周囲に沿って配置されたシールドフィンガーと、前記上部本体、正面ドア、および／または、背面ドアに配置された吸気孔であって、少なくともシールド部材がその孔部に配置されている吸気孔と、前記上部本体、正面ドア、および／または、背面ドアに配置された排気孔であって、少なくともシールド部材がその孔部に配置されている排気孔と、前記上部本体の内部空間と下部本体の内部空間を連通する複数の導線管と、前記導線管を通過して下部本体の内部空間から上部本体の内部空間に達する光ファイバケーブルと、前記上部本体の内部空間に配置された、前記光ファイバケーブルと接続され、当該光ファイバを介して伝達される光信号を電気信号に変換する光変換アダプタと、他の導線管を通過して、下部本体の内部空間から上部本体の内部空間に達する電源線と、前記上部本体の内部空間に配置された、前記電源線と接続された交流安定化電源と、前記交流安定化電源と接続された、絶縁トランスであって、その二次側が、サーバに電力を供給するための複数のソケットに接続された絶縁トランスと、を備えたことを特徴とするサーバラックにより達成される。
【０００７】
好ましい実施態様においては、排気孔が、前記上部本体の天板に設けられ、かつ、モータにより駆動される羽を有するファンとなっている。
また、好ましい実施態様においては、吸気孔が、前記背面ドアに配置されている。
【０００８】
別の好ましい実施態様においては、さらに、前記上部本体および下部本体を貫通する孔が設けられ、当該孔を介して、前記下部本体の内部空間に、ノイズフィルタが取り付けられ、かつ、前記孔を介して、上部本体の内部空間に、ノイズフィルタの端子が表れている。前記絶縁トランスとソケットとの間には、前記ノイズフィルタが介在するのが望ましい。
より好ましい実施態様においては、さらに、前記正面ドアに、前記内部空間に配置されたサーバの可動状況を外部から監視するための窓が設けられ、当該窓が、シールドメッシュを有する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態につき説明を加える。図１は、本発明の実施の形態にかかるサーバラックの外観を示す斜視図、図２（ａ）は本実施の形態にかかるサーバラックの正面図、図２（ｂ）は、サーバラックの正面ドアおよび下部正面ドアを外した状態を示す正面図である。図１および図２（ａ）に示すように、サーバラック１０は、スチールにて作られた上部本体１２および下部本体１４とから構成されている。上部本体１２において、開閉可能な、ハンドル２０を備えた正面ドア１６が配置され、背面側にも後述する背面ドア４８（図１には示されていない）が配置されている。正面ドア１６を開放することにより、サーバを内部に収容することができる。また、背面ドア４８を開放することにより、サーバ間の接続や、サーバとルータとの接続をなすことが可能となる。また、下部本体１４にも、開閉可能な下部正面ドア１８が配置されている。
【００１０】
本実施の形態にかかるサーバラックは、たとえば、上部本体の壁の厚みが、折り曲げ部では４０ｍｍ、他の部分では２１ｍｍ、正面ドアおよび背面ドアの厚みが２１ｍｍとなっている。スチールによりこのような厚みの筐体とすることにより、本実施の形態では、５００Ｖ／ｍという電磁波を遮断して内部のサーバを保護することができる。上部本体１２および下部本体１４は、それぞれ、一体形成とする必要は無く、複数の板部材を溶接にて固定することで作成しても良い。この場合には、スポット溶接やリベットによる取り付けでは、周波数帯が高くなるのにしたがってシールド効果を発揮できなくなるため、ステンレスシールド溶接工法による溶接が望ましい。また、上部本体１２と下部本体１４とは、スポット溶接やリベットによる取付ではなく、ステンレスシールド溶接によるのが望ましい。
【００１１】
また、本実施の形態において、サーバラック１０は、巾６００ｍｍ×奥行き９００ｍｍ×高さ１８８０ｍｍの大きさを有している。
【００１２】
正面ドア１６の一方の側端部には、所定の間隔で３つのヒンジ２２が設けられている。また、他方の側端部および上部本体１２の側壁には、同様に所定の間隔で、３つのドア係止部材２４が設けられている。ドア係止部材２４により、正面ドア１６は上部本体１２の正面に密着固定される。さらに、本実施の形態では、正面ドア１６には、サーバの可動状況を外部から見ることができるような窓２６が設けられている。本実施の形態において、サーバラック１０には、１３台の１Ｕサイズのサーバを収容できるため、１３個の窓２６が設けられる。
【００１３】
図２（ｂ）に示すように、上部本体１２内の空間２７においては、所定の間隔（たとえば、８９ｍｍ）にて、１３台の１Ｕサイズのサーバ３０および１台の１Ｕサイズのルータ３２が取り付けられるようになっている。上記間隔は、サーバの冷却のための空気層を十分に設けるためのものである。後述するように外部からの光ケーブルが、空間２７内に配置された光変換アダプタ（図示せず）に接続され、さらに、光変換アダプタとルータ３２との間が、通常の信号線にて接続されるようになっている。光変換アダプタからは、１０ＢＡＳＥ或いは１００ＢＡＳＥ−ＦＸに基づく信号が出力される。また、サーバ３０間の接続やルータ３２とサーバ３０との間の接続は、外部からの電磁気が遮断された状態の内部空間２７内の接続であるため、通常の信号線によるもので足りる。
【００１４】
内部空間２７において、上部本体１２の開口に隣接して、サーバ３０をネジ止めするために所定のネジ穴が形成された取り付けパネル２８が配設されている。ユーザは、正面ドア１６を開放した状態で、サーバ３０を上部本体１２の内部に収容し、サーバの正面パネルに設けられたネジ穴と、取り付けパネル２８のネジ穴とを整合させて、ネジ穴にネジを螺入することにより、サーバ３０を内部に取り付けることができる。ルータ３２についても同様に、上部本体１２の内部に取り付けることができる。
【００１５】
図３は、本実施の形態にかかるサーバラック１０の正面右側の側壁を外した状態の略側面図である。図２（ｂ）および図３に示すように、上部本体１２の内部には、左側内壁の背面側に、複数のコンセント（ソケット）が取り付けられた電源ボード４６が設けられている。また、図３、および、サーバラックの上部本体１２の上板を外した状態を示す平面図である図５に示すように、上部本体１２の底板には、下部本体１４に貫通する穴が穿たれ、当該穴を経て、下部本体１４に複数（本実施の形態においては６つ）の第１の電源用フィルタ３６、および、複数（本実施の形態においては６つ）の第２の電源用フィルタ３８が取り付けられる。第１の電源用フィルタ３６および第２の電源用フィルタ３８において、端子は、下部本体１４の底板の側に表れている。
【００１６】
さらに、下部本体１４内部の略中央に、シールド板４２およびシールド板４４が配置されている。この内部には、後述するシールドトランスの本体が配置される。シールドトランスの端子も、上記電源フィルタなどと同様に、下部本体１４の天板および上部本体１２の上板を通って、上部本体１２内の空間に現れる。
【００１７】
また、上部本体１２には、底板および下部本体１４の天板を貫通する穴が穿たれ、後述する光ファイバケーブル等を通すための導線管４０が設けられている。無論、これら導線管４０のうち、未使用のものについては、ハニカムシールドや銅網にて遮断して、シールド効果を高めるのが望ましい。
【００１８】
図４は、上部本体１２の背面図である。図３および図４に示すように、上部本体の背面には、背面ドア４８が設けられている。背面ドア４８の下部には、複数の通気孔５２が配置されている。本実施の形態においては、通気孔５２は１２０ｍｍ程度の径を有している。図３に示すように、通気孔５２は、銅箔などにて形成されたハニカムシールドを設けた部材５０が嵌合されている。或いは、銅網によるシールドを形成しても良い。ハニカムシールドは、単一の線にて接地されている。
【００１９】
背部ドア４８は、一方の側端部に、所定の間隔で複数（本実施の形態では３つ）のヒンジ５４が設けられ、その一方、他方の側端部に、所定の間隔で複数（本実施の形態では３つ）の密閉用ハンドル５８が取り付けられている。ハンドル５８は、支点を中心に矢印Ｂ方向に回転でき、水平状態で外側に押すことにより、上部本体１２の側端部の対応する位置に設けられた、ハンドル受け部材６０の穴部に嵌合される。これにより、背面ドア４８がしっかりと固定されるようになっている。
【００２０】
図６は、上部本体の平面図である。図３および図６に示すように、上部本体１２の天板には、複数（本実施の形態では６つ）のファン６２が設けられている。本実施の形態において、ファンは１２０ｍｍの径を有している。ファンは回転羽根およびモータ（ともに図示せず）を備え、上部本体１２の内部のコンセント（ソケット）から電力の供給を受けることにより、内部空間２７を換気することができる。ファン６２の頂部も、通気孔５２と同様に、ハニカムシールドや銅網によるシールドが設けられている。このように、開口（通気孔５２およびファン６２）には、所定のシールド部材、たとえば、ハニカムシールドを配置することで、電磁波が内部空間２７に侵入することを防止している。
【００２１】
次に、他の開口、すなわち、正面ドア１６および背面ドア４８に関するシールドにつき説明を加える。図７は、図３の部分Ａの拡大断面図である。図７に示すように、本実施の形態においては、正面ドア１５の背面と上部本体１２の正面との間に、シールドフィンガー６６が設けられている。より詳細には、上部本体１２の開口の周囲に沿って、特にリベットなどが穿たれている位置の上に配置されるように、シールドフィンガー６６が取り付けられているのが望ましい。同様に、背面ドア４８においても、背面の開口の周囲に沿って、シールドフィンガー（図示せず）が取り付けられ、背面ドア４８の閉鎖時に、シールドフィンガーにより、内部空間２７と外部とが電磁的に遮断されている。このようにして、ドアによる開口の電磁的な遮断が実現される。
【００２２】
また、図１および図２に示すように、本実施の形態においては、内部空間２７に配置されたサーバを外部から見ることができるように、正面ドア１６には複数（本実施の形態においては１３個）の窓２６が設けられている。この窓２６は、図２（ａ）に示すように、アクリルパネルとシールドメッシュとからなる構造７０となっている。さらに、窓の開口２６のシールドを高めるために、ドア１６の正面側にパネル取り付け部材７２が取り付けられている。このパネル取り付け部材は、たとえば、ステンレスシールド溶接によりドア１６にしっかりと取り付けられているのが望ましい。このような構成により、窓２６を電磁波が通過して内部空間２７に達することが防止される。
【００２３】
次に、本実施の形態におけるサーバラック１０内の電気回路につき簡単に説明を加える。図８は、本実施の形態における導線管４０、導線管４０を通る種々の線を示す概略図である。図８（ａ）において、導線管４０には、データ線として利用される光ファイバケーブル１００が通されている。この光ファイバケーブル１００は、導線管４０を通過して上部本体１２の内部空間２７に入り、光変換アダプタ１０２に接続されている。本実施の形態において、光ファイバケーブル１００として、金属の芯線が利用されていないものが望ましい。金属の芯線がノイズを拾う可能性があるからである。光変換アダプタ１０２から延びる通常の信号線が、各サーバ３０やルータ３２に接続される。
【００２４】
また、図８（ｂ）において、導線管４０には、電源ケーブル１０４が通り、上部本体１２の内部空間２７に入り、交流安定化電源１０６に接続されている。図９は、サーバラック１０内の電気回路の概略を示すブロックダイヤグラムである。図９に示すように、交流安定化電源１０６からの信号線は、シールドトランスなどのトランス１０８の端子に延びている。ここで、トランス１０８より下流側（つまり、ソケット等が配置された側）の電源線と、トランス１０８より上流側の電源線とが電磁的に遮断される。
【００２５】
さらに、トランス１０８から、種々の交流安定化電源１１０−１〜１１０−４に、それぞれ、電源線が延びている。交流安定化電源１１０−１〜１１０−３からの電源線、たとえば、ノイズフィルタ３６を介して、それぞれ、コンセント（ソケット）群４８−１〜４８−３に接続される。また、交流安定化電源１１０−４からの電源線は、ノイズフィルタ３６を介して、複数のファン６２の羽根を駆動するモータに接続される。また、上記交流安定化電源１１０−４からの電力は、各種センサを駆動し、或いは、アラームランプやアラームブザーを駆動するための電源として利用される。また、電源線は、パワーランプ１１２を通っている。
【００２６】
したがって、電気回路に電力が供給されている場合には、当該パワーランプ１１２が点灯している。このパワーランプは、サーバラック１０の下部本体１４のドア１８に配置されている（図１および図２の下部正面ドア１８のハンドルの七右上の３つの丸いランプ）。したがって、ユーザは、ラック１０内の電力の供給の有無を知ることができる。同様に、アラームランプやアラームブザーも、ドア１８に配置されているのが望ましい。
【００２７】
上記電気回路の例では、第１のノイズフィルタ３６を利用したがこれに限定されず、第２のノイズフィルタ３８が利用されても良いことは言うまでもない。また、シールドトランスの代わりに、ノイズカットトランスを利用しても良い。
本実施の形態によれば、上部本体および下部本体を、それぞれ、所定の厚みのスチールにて作成し、通気孔などの開口にハニカムシールドを配置し、ドア開口部の周囲をシールドフィンガーにて取り囲んでいる。また、下部本体から上部本体への導線管４０を経て、電源線やデータ線を取り込むようにしている。したがって、電磁波の遮断力が著しく優れたサーバラックを提供することが可能となる。
【００２８】
また、本実施の形態によれば、フィルタ、トランスなど交換が必要となる電気回路部品の本体を下部本体に配置して、端子のみを上部本体１２の空間２７内に表れるようにしている。したがって、サーバ３０等を収容した状態で、上記部品を交換することが可能となる。
【００２９】
上記サーバラック１０について、１０ｍ法電波暗室において、通常のイミュニティ試験範囲である８０MHz〜１GHｚに加えて、不正アマチュア無線等の放射電磁界を考慮し、２５MHZ、５０MHｚ、１４４MHｚをより詳細に検証評価した。その結果、シールドラックのシールド性能に関して、測定全周波数について合格するとともに、イミュニティテストに関して、測定全周波数および電界強度全条件について合格した。この実験において、サーバラック１０内に配置されたサーバ３０には何ら異常が見られなかった。
【００３０】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
たとえば、サーバラックの上部本体および下部本体やドアの厚みは、上記実施の形態のものに限定されず、電磁波の遮断性にしたがって変更され得る。また、ファンや通気孔の数も、内部空間の大きさや収容すべきサーバの数などにしたがって適宜変更しうる。
【００３１】
また、前記実施の形態においては正面ドアに、シールドメッシュおよびアクリルパネルによる窓を設け、サーバの可動状態を外部から監視できるように構成したが、これに限定されない。たとえば、前記内部空間に、垂直方向にパイプを設け、当該パイプに沿って上下動可能なモニタカメラを配置し、当該モニタカメラの画像データを、導線管４０を通過する光ケーブルを介して、外部の監視装置に伝送し、監視装置の表示装置の画面上に、内部空間２７の様子を映し出すように構成しても良い。
なお、本明細書において、一つの手段の機能が、二つ以上の物理的手段により実現されても、若しくは、二つ以上の手段の機能が、一つの物理的手段により実現されてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、外部からの有害な電磁波からサーバを守ることができるラックを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の実施の形態にかかるサーバラックの外観を示す斜視図である。
【図２】 図２（ａ）は本実施の形態にかかるサーバラックの正面図、図２（ｂ）は、サーバラックの正面ドアおよび下部正面ドアを外した状態を示す正面図である。
【図３】 図３は、本実施の形態にかかるサーバラックの正面右側の側壁を外した状態の略側面図である。
【図４】 図４は、本実施の形態にかかる上部本体の背面図である。
【図５】 図５は、サーバラックの上部本体の上板を外した状態を示す平面図である。
【図６】 図６は、本実施の形態にかかる上部本体の平面図である。
【図７】 図７は、図３の部分Ａの拡大断面図である。
【図８】 図８は、本実施の形態における導線管の周辺の概略を示す図である。
【図９】 図９は、本実施の形態にかかるサーバラック内の電気回路の概略を示すブロックダイヤグラムである。
【符号の説明】
１０ サーバラック
１２ 上部本体
１４ 下部本体
１６ 正面ドア
１８ 下部正面ドア
２４ ドア係止部材
２７ 内部空間
２６ 窓
３０ サーバ
３２ ルータ
４６ 電源ボード
４８ 背面ドア

Claims (7)

1. 内部空間を確保し、一定の方向に二つの開口が設けられた、一定の厚みの金属から形成された上部本体と、少なくとも前記一定の方向に一つの開口が設けられた、一定の厚みの金属から形成された下部本体と、前記上部本体の一方の開口を、その閉鎖位置において閉鎖する正面ドアと、前記上部本体の他方の開口を、その閉鎖位置において閉鎖する背面ドアと、前記下部本体の開口を、その閉鎖位置において閉鎖する下部正面ドアとを備え、前記上部本体の内部空間に、少なくとも複数のサーバを、積層する状態で収容可能であり、前記下部本体の内部空間に電気回路部品の本体を配置可能であり、前記上部本体の内部空間と前記下部本体の内部空間とが互いに独立したサーバラックであって、
   前記上部本体の各開口の周囲に沿って配置されたシールドフィンガーと、
   前記下部本体の開口の周囲に沿って配置されたシールドフィンガーと、
   前記上部本体、正面ドア、および／または、背面ドアに配置された吸気孔であって、少なくともシールド部材がその孔部に配置されている吸気孔と、
   前記上部本体、正面ドア、および／または、背面ドアに配置された排気孔であって、少なくともシールド部材がその孔部に配置されている排気孔と、
   前記上部本体の内部空間と下部本体の内部空間を連通する複数の導線管と、
   前記導線管を通過して下部本体の内部空間から上部本体の内部空間に達する光ファイバケーブルと、
   前記上部本体の内部空間に配置された、前記光ファイバケーブルと接続され、当該光ファイバを介して伝達される光信号を電気信号に変換する光変換アダプタと、
   他の導線管を通過して、下部本体の内部空間から上部本体の内部空間に達する電源線と、
   前記上部本体の内部空間に配置された、前記電源線と接続された交流安定化電源と、
   前記交流安定化電源と接続された、絶縁トランスであって、その二次側が、サーバに電力を供給するための複数のソケットに接続された絶縁トランスと、
   を備えたことを特徴とするサーバラック。
2. 前記排気孔が、前記上部本体の天板に設けられ、かつ、モータにより駆動される羽を有するファンであることを特徴とする請求項１に記載のサーバラック。
3. 前記吸気孔が、前記背面ドアに配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のサーバラック。
4. 前記上部本体の内部空間と下部本体の内部空間を連通する孔が設けられ、前記絶縁トランスの本体が、前記下部本体の内部空間に配置されるとともに、当該絶縁トランスの端子が、前記孔を介して、前記上部本体内の空間に表れることを特徴とする請求項１ないし３の何れか一項に記載のサーバラック。
5. さらに、前記上部本体の内部空間と下部本体の内部空間を連通する孔が設けられ、当該孔を介して、前記下部本体の内部空間に、ノイズフィルタが取り付けられ、かつ、前記孔を介して、上部本体の内部空間に、ノイズフィルタの端子が表れていることを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載のサーバラック。
6. 前記絶縁トランスとソケットとの間に、前記ノイズフィルタが介在することを特徴とする請求項５に記載のサーバラック。
7. さらに、前記正面ドアに、前記上部本体の内部空間に配置されたサーバの可動状況を外部から監視するための窓が設けられ、当該窓が、シールドメッシュを有することを特徴とする請求項１ないし６の何れか一項に記載のサーバラック。

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