JP4591185B2 - サーバ装置 - Google Patents

Description

本発明は、モジュラー型コンピュータシステムに関し、特にブレードサーバのストレージモジュールに関するものである。

インターネットビジネスの急速な拡大とともにコンピュータシステムの処理需要は拡大しており、同時に管理コストの増大が顕在化してきている。

インターネットビジネスにおけるサーバシステム構築は３階層モデルと呼ばれる処理要件毎にフロントエンド、ミッドティア、バックエンドという３階層に分けてシステムを構築する方法が一般的である。

Ｗｅｂサーバ等のサービスを担当するフロントエンドサーバではサーバ間の依存性が低いため、１筐体に多くのサーバを高密度に実装したブレードサーバが用いられ、また、主にＤＢサーバとして機能するバックエンドサーバではデータの処理負荷が重くデータの整合性を保つために単体のＳＭＰサーバが用いられる。

従来はこれらの機能単位毎に異なるサーバ装置を用いてシステムを構築していたが、業務要件の変化に対応するためには、互いに処理能力を配分することができないため、個別に機器の増設または入替えを実施するしかない。このように従来方式のシステム構築ではハードウェアが分散し、システム全体で見たときのサーバ稼働率向上は困難であるためＴＣＯの削減は期待できない。

そこで、ハードウェアの集約、特にブレードサーバの利用分野拡大による様々なサーバ機能の集約が注目される。従来のブレードサーバではその高密度実装の特性上１〜２台の内蔵ディスクしか利用できなく、サーバの利用分野が限られていたが、ＲＡＩＤ構成や、ＪＢＯＤ（Ｊｕｓｔ Ｂｕｎｃｈ ｏｆ Ｄｉｓｋｓ）など柔軟なディスク構成への対応を可能とすることによってブレードサーバ個々の利用分野を拡大し、分散していたハードウェアの集約に効果的なサーバ装置を提供することができれば、サーバコンソリデーションに有用なサーバ装置を提供できると考えられる。

特開２００３−２０２９３４号 特開２００４−１１０７９１号 特開２００４−３５５３５１号

前記で述べたように、一般的なブレードサーバでは内蔵ディスクは１〜２台であり、ＲＡＩＤレベルはミラーリングが限界である。ディスク接続台数を増やし、ＲＡＩＤ５及びスペアディスク等、ディスク構成の自由度を上げることは信頼性が高く、実装密度が高いサーバを構築するためには有効な手段である。

本発明の目的は１筐体内で任意のサーバのディスク増設が可能なブレードサーバを提供することである。

本発明は、複数のサーバモジュール及び装置全体を管理する管理モジュールより構成されるブレードサーバ装置であって、各サーバモジュールスロット間はバックプレーンを介してディスクインターフェースで接続されており、任意のサーバモジュールスロットに１または複数台のハードディスクを搭載したストレージモジュールを搭載することによって、特定のサーバモジュールの増設ディスクとして機能させることができることを特徴とする。

また、本発明は、前記管理モジュールはサーバスロットに搭載されるサーバモジュールとストレージモジュールを識別できるインターフェースを持ち、モジュールの識別情報によってサーバモジュールとストレージモジュールとの連動を定義し、それに従ってサーバモジュールとストレージモジュールの電源連動を制御することを特徴とする。

本発明によればサーバの増設ディスクをモジュールとしてサーバモジュールとスロット互換でシャーシに搭載できるので業務要件に従ってディスク構成を増設したサーバと通常のサーバを１シャーシ内で混在させることができる。したがって、一般的なブレードサーバと比較してサーバ構成の柔軟度が上がり、実装密度向上が可能である。

図１に本発明に係るブレードサーバシステムの一形態の構成図を示す。図１はサーバモジュール１１とストレージモジュール１２がそれぞれ１モジュールずつで構成される最も単純な構成例である。

サーバモジュール１１の構成は各種アプリケーション処理実行部であるＣＰＵ２３にチップセット２１を介してメモリ２２が接続される。また、チップセット２１からはＳＣＳＩバスによりバックプレーン１５を介してストレージモジュール１２に搭載されるハードディスク２４に接続される。モジュール管理部２０はサーバモジュールの各種監視信号を収集し、Ｉ２Ｃ Ｉ／Ｆにより管理モジュールに送信する。また、モジュール管理部２０は管理モジュール１３から電源制御信号を受信し、ＤＣ−ＤＣ Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ１８に対してモジュール内の電源出力及び遮断を指示する。

ストレージモジュール１２は１または複数台のハードディスク２４を搭載し、バックプレーンのＳＣＳＩ Ｉ／Ｆに接続される。モジュール管理部３０は搭載されているハードディスクの状態及びストレージモジュールの監視信号を収集し、管理モジュール１３に通知する機能及び管理モジュールからの電源制御信号を受信し、モジュール電源出力及び遮断を制御する機能を持つ。

管理モジュール１３はサービスプロセッサ１６により各モジュールに対する電源投入、遮断及び監視をＩ２Ｃ Ｉ／Ｆ経由で行う。また、各スロットに搭載されているモジュール種の情報を構成情報ファイル１７内に装置構成情報として保存する。

電源モジュール１４はＡＣ電源入力をＡＣ−ＤＣ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ１９によってＤＣ電源に変換し、バックプレーン１５の給電ラインを介して各モジュールに給電する。電源モジュール１４は複数のモジュールを並列に接続して冗長構成をとれるようにしても良い。

バックプレーン１５は各モジュール間の各種Ｉ／Ｆを配線するための基板である。図１に示すブロック図はサーバモジュール及びストレージモジュールがそれぞれ１モジュールずつの例であるが、バックプレーンの配線を変更することによってサーバモジュール及びストレージモジュールが任意の個数、位置の組合せでも可能である。

上記構成において管理モジュール１３から電源連動制御をする場合の手順を図７に示す。

管理モジュール１３はモジュールがスロットに搭載された段階でＩ２Ｃ Ｉ／Ｆ経由で各スロットに搭載されるモジュール種の情報を取得し、構成情報ファイル１７内に装置構成情報として保存する。特定スロットのサーバモジュールとストレージモジュールが接続されているか否かはバックプレーンのＩ／Ｆ接続内容をシステム固有のバックプレーン接続情報として管理モジュールで保持し、それを構成情報ファイル１７の装置構成情報と比較することによって判断できる。図１の例ではスロット＃０にサーバモジュール、スロット＃１にストレージモジュールであり、スロット＃１のストレージモジュールはスロット＃０のサーバモジュールが連動するとして構成情報ファイル１７に連動構成情報として定義する（ステップ３２）。

上記条件においてサーバモジュールの電源投入要求があるとき（ステップ３３）、管理モジュール１３のサービスプロセッサ１６は構成情報ファイルの連動構成情報を参照し（ステップ３４）、連動制御対象のストレージモジュール１２のモジュール管理部３０に対して電源投入信号をＩ２Ｃ Ｉ／Ｆ経由で送信する。電源投入信号を受信したストレージモジュール１２のモジュール管理部３０はストレージモジュールの電源を投入する（ステップ３５）。サーバモジュールに接続されるストレージモジュールが存在しない場合は警告を出力する（ステップ３６）。

管理モジュールはストレージモジュールの電源投入が確認できた段階でサーバモジュールのモジュール管理部に対して電源投入信号をＩ２Ｃ Ｉ／Ｆ経由で送信する。電源投入信号を受信したサーバモジュールのモジュール管理部はサーバモジュールの電源を投入する（ステップ３７）。管理モジュールは電源投入状態を確認し（ステップ３８）、異常がある場合は警告を出力する（ステップ３９）。
以上の手順によってストレージモジュールとサーバモジュールとの電源連動が完了する。

図２に別の実施形態としてモジュールが複数存在する場合の構成例を示す。図８は図２の構成例のモジュールを装置の筐体３００に搭載する場合の実装図であり、サーバモジュール１１が搭載可能なスロット＃２、３にストレージモジュール１２を搭載している。

サーバモジュールをスロット＃０、１にストレージモジュールをスロット＃２、３に搭載し、その状態が図４の装置構成情報５０に保存される。バックプレーンの接続はスロット＃０とスロット＃２及びスロット＃１とスロット＃３がそれぞれ接続されるため、その状態が図５のバックプレーン接続情報６０に保存され、電源連動対象スロットとしてスロット＃０のサーバモジュールに対してスロット＃２のストレージモジュールが、スロット＃１のサーバモジュールに対してスロット＃３のストレージモジュールが定義され図６の連動構成情報７０に書き込まれる。各サーバ間は独立して動作するので電源連動手順は図１で説明した手順と同様である。

また、単一のストレージモジュールに対して複数サーバモジュールへのパスが存在する場合につい述べる。各スロットにモジュールが搭載されるとシステムで規定する初期状態の接続形態（スロット番号が若い方のサーバと接続する等）が構成情報ファイル（連動構成情報７０）に書き込まれるが、ユーザが接続形態を変更したい場合は電源投入前に構成情報ファイル（連動構成情報７０）を書き換えることで対応可能となる。

図３は本発明に係る他の形態の実施例を示す。図１の実施例との違いはＩＯモジュール２５が追加され、サーバモジュールのＩ／Ｆ及びバックプレーンの接続方法が異なっている点である。

ＩＯモジュール２５はサーバモジュール１１のチップセット２１とＳＣＳＩコントローラ２６がバックプレーン１５を介してＩＯ Ｉ／Ｆで接続され、ＳＣＳＩコントローラ２６はストレージモジュール１２のハードディスク２４にバックプレーンを介してＳＣＳＩバスで接続される。また、モジュール管理部４０はＩＯモジュールの各種監視信号を収集し、Ｉ２Ｃ Ｉ／Ｆにより管理モジュールに送信する。また、モジュール管理部４０は管理モジュール１３から電源制御信号を受信し、ＤＣ−ＤＣ Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ１８に対してモジュール内の電源出力及び遮断を指示する。

図３の実施例における電源連動手順を以下に示す。

管理モジュール１３はモジュールがスロットに搭載された段階でＩ２Ｃ Ｉ／Ｆ経由で各スロットに搭載されるモジュールの構成を取得する。図３の例ではＩＯモジュールに加えてスロット＃０にサーバモジュール、スロット＃１にストレージモジュールが搭載されており、ＩＯモジュール及びスロット＃１のストレージモジュールがスロット＃０のサーバモジュールと電源連動するとして構成情報ファイル（連動構成情報）に定義する。

上記条件においてサーバモジュールの電源投入要求があるとき、管理モジュール１３のサービスプロセッサ１６は構成情報ファイルを参照し、連動制御対象のＩＯモジュール及びストレージモジュールのモジュール管理部に対して電源投入信号をＩ２Ｃ Ｉ／Ｆ経由で送信する。電源投入信号を受信したＩＯモジュール及びストレージモジュールのモジュール管理部はそれぞれのモジュールの電源を投入する。

管理モジュール１３はＩＯモジュール及びストレージモジュールの電源投入が確認できた段階でサーバモジュール１１のモジュール管理部２０に対して電源投入信号をＩ２Ｃ Ｉ／Ｆ経由で送信する。電源投入信号を受信したサーバモジュール１１のモジュール管理部２０はサーバモジュールの電源を投入する。
以上の手順によってストレージモジュールとサーバモジュールとの電源連動が完了する。

以上に説明したように、本発明によればサーバモジュールスロットに搭載できるストレージモジュールが実現でき、ブレードサーバのディスクについて柔軟な構成が可能になる。

本発明はサーバモジュールとスロット互換であるストレージモジュールユニットを搭載可能なブレードサーバシステムに利用できる。

本発明のブレードサーバの一実施形態の構成図である。 本発明のブレードサーバの他の実施形態の構成図である。 本発明のブレードサーバの他の実施形態の構成図である。 装置構成情報の内容を示す図である。 バックプレーン接続情報の内容を示す図である。 連動構成情報の内容を示す図である。 電源連動制御の処理フロー図である。 装置へのモジュール搭載を表す実装図である。

符号の説明

１１ サーバモジュール
１２ ストレージモジュール
１３ 管理モジュール
１４ 電源モジュール
１５ バックプレーン
１６ サービスプロセッサ
１７ 構成情報ファイル
１８ ＤＣ−ＤＣレギュレータ
１９ ＡＣ−ＤＣコンバータ
２０ モジュール管理部
２１ チップセット
２２ メモリ
２３ ＣＰＵ
２４ ハードディスク
２５ ＩＯモジュール
２６ ＳＣＳＩコントローラ
３０ モジュール管理部
４０ モジュール管理部

Claims (4)

1. 複数のサーバモジュールと１以上のストレージモジュール及び装置全体を管理する管理モジュールをスロットに搭載し、それら相互の信号伝達を可能とするバックプレーンによって構成されるサーバ装置であって、
   前記サーバモジュールと前記ストレージモジュールとは、互いに前記バックプレーンを介してディスクインターフェースで接続され、
   それぞれのサーバモジュール及びストレージモジュールは、モジュール内の電源を制御するモジュール管理部を備え、
   前記管理モジュールは、前記サーバ装置の各スロットに搭載されるモジュール種を識別するためのインターフェースと、前記バックプレーンにおける前記モジュールを搭載したスロット間の配線に関する接続情報と、構成情報ファイルとを有し、
   前記管理モジュールは、あるモジュールの前記スロットへの搭載を契機に、
   前記インターフェースにより識別された前記スロットに搭載されるモジュール種の識別情報を取得し、
   前記取得した識別情報を、前記構成情報ファイルに装置構成情報として保存し、
   前記装置構成情報が有する前記スロットに搭載されるモジュールの搭載状態と、前記接続情報が有する前記モジュールを搭載したスロット間の接続状態とを比較して、前記搭載状態及び前記接続状態を満たすサーバモジュール及びストレージモジュールを連動するとした連動構成情報を、前記構成情報ファイルに保存し、
   前記管理モジュールは、前記サーバ装置への前記スロットに搭載されるサーバモジュールの電源投入要求の入力を契機に、
   前記連動構成情報を参照して、前記電源投入要求の対象となるサーバモジュールと連動するストレージモジュールを検索し、
   検索されたストレージモジュールのモジュール管理部に、電源投入信号を出力し、
   前記電源投入信号を入力されたストレージモジュールは、電源を投入し、
   前記管理モジュールは、前記ストレージモジュールの電源投入の完了を契機に、前記電源投入要求の対象となるサーバモジュールのモジュール管理部に、電源投入信号を出力し、
   前記電源投入信号を入力されたサーバモジュールは、電源を投入することを特徴とするサーバ装置。
2. 前記管理モジュールが生成する前記構成情報をユーザが設定することによりサーバモジュールとストレージモジュールの接続設定ができることを特徴とする請求項１記載のサーバ装置。
3. 前記サーバ装置は、サーバＩ／Ｏを拡張するためのＩＯモジュールをスロットに搭載し、
   前記サーバモジュールと前記ＩＯモジュールとは、互いにバックプレーンを介してＩＯインターフェースで接続され、
   前記ＩＯモジュールと前記ストレージモジュールとは、前記バックプレーンを介してディスクインターフェースで接続され、
   ＩＯモジュールは、モジュール内の電源を制御するためのモジュール管理部を備え、
   前記管理モジュールは、前記サーバ装置への前記スロットに搭載されるサーバモジュールの電源投入要求の入力を契機に、
   前記連動構成情報を参照して、前記電源投入要求の対象となるサーバモジュールと連動するＩＯモジュール及びストレージモジュールを検索し、
   検索されたＩＯモジュール及びストレージモジュールのモジュール管理部に、電源投入信号を出力し、
   前記電源投入信号を入力されたＩＯモジュール及びストレージモジュールは、電源を投入し、
   前記管理モジュールは、前記ＩＯモジュール及びストレージモジュールの電源投入の完了を契機に、前記電源投入要求の対象となるサーバモジュールのモジュール管理部に、電源投入信号を出力し、
   前記電源投入信号を入力されたサーバモジュールは、電源を投入することを特徴とする請求高１記載のサーバ装置。
4. 前記管理モジュールが生成する前記構成情報をユーザが設定することによりサーバモジュールとストレージモジュール及びＩＯモジュールの連動設定ができることを特徴とする請求項３記載のサーバ装置。

Images