KR100942281B1 - 랙형 서버 시스템의 자동 전원 분배 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 랙에 장착된 다수의 서버들 중 어느 하나의 서버에 장애가 발생하더라도 랙에 장착된 나머지 서버들에 전원을 안정적으로 공급함으로써 방송이나 초고속 인터넷 서비스 공급의 중단을 방지하여 헤드-엔드 전산실의 다운 타임 시간을 줄일 수 있는 랙형 서버 시스템의 자동 전원 분배 장치에 관한 것이다.
랙, 헤드-엔드, 주전원, 보조전원, 바이패스
Description
본 발명은 랙에 장착된 다수의 서버들 중 어느 하나의 서버에 장애가 발생하더라도 랙에 장착된 나머지 서버들에 전원을 안정적으로 공급함으로써 방송이나 초고속 인터넷 서비스 공급의 중단을 방지하여 헤드-엔드 전산실의 다운 타임 시간을 줄일 수 있는 랙형 서버 시스템의 자동 전원 분배 장치에 관한 것이다.
일반적으로 헤드-엔드 전산실이란 케이블 텔레비전 시스템에서 프로그램을 수신, 제작 및 재송신하는 기술 설비를 갖춘 곳 또는 공중파 방송국의 연주소와 송신소를 합쳐 놓은 곳을 의미하고, 헤드-엔드는 케이블 텔레비전 수신 안테나의 신호 출력을 적당히 조절하여 간선 케이블에 송신하거나 마스터 안테나(Master Antenna)로 수신한 전파나 CATV 자체에서 제작한 프로그램 등의 신호를 간선 케이블로 송출하는 장치를 의미한다.
즉, 헤드-엔드는 방송 전파의 수신 조건이 양호한 지점에 설치된 안테나에 의해 수신되는 신호(TV 및 FM 방송) 또는 텔레비전 카메라, VTR, 컴퓨터 등으로 입력되는 영상 및 음성 신호를 전송로에 송출하기 위한 전 설비를 의미하는 것으로 각 채널당 수신 안테나, 수신 증폭기, 변환기, 변조기, 채널 결합기 및 헤드-엔드 중계 장치 등 재송신에 필요한 설비로 이루어지나 스튜디오 방송 설비, 비디오 카세트, 플레이어, 문자 발생 장치, 음성 송출 장치, 통신 제어 처리를 위한 컴퓨터 및 그 주변 장치로 이루어질 수도 있다.
이와 같은 헤드-엔드 장치들은 랙(Rack)에 설치되어 헤드-엔드 전산실 내부에 설치된다.
이때, 랙에는 증폭기, 변환기, 변조기, 채널 결합기, 헤드-엔드 중계 장치, CMTS 등 방송이나 초고속 인터넷 서비스를 제공하는 헤드-엔드 장치 즉, 서버들이 다단으로 장착된다.
이러한, 랙형 서버 시스템은 건물 분전반, 대형 UPS 및 UPS 분전반을 통해 공급되는 전원에 의해 구동된다.
도 1은 종래 기술에 따른 랙형 서버 시스템의 전원 공급 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래에는 건물 분전반(110)이 전원 공급회사(예를 들면, 한국전력)로부터 전원을 공급받아 건물 전체에 전원을 분배하여 공급한다.
이때, 헤드-엔드 전산실 내부에는 헤드-엔드 전산실 전체의 전력 장애를 방지하기 위해 대형 UPS(120)가 설치된다.
그리고, 헤드-엔드 전산실 내부에는 다수의 랙형 서버 시스템(160)에 전원을 분배하기 위해 UPS 분전반(140)이 설치되어 대형 UPS(120)로부터 전달된 전원을 랙형 서버 시스템(160)에 제공한다.
이에 따라, 랙형 서버 시스템(160)에 장착된 각각의 서버들은 랙에 설치된 전원 공급부(162)를 통해 전원을 공급받아 구동하게 된다.
여기서, 전원 공급부(162)는 주로 멀티 탭이 사용된다.
그러나, 이와 같은 종래의 랙형 서버 시스템의 전원 공급 시스템은 멀티 탭을 이용하여 랙에 장착된 다수의 서버들에 전원을 공급하기 때문에 랙에 장착된 다수의 서버들 중 어느 하나에 장애가 발생할 경우에는 랙에 장착된 다수의 서버들에 전원을 공급하는 주입력 전원 라인 즉, 멀티 탭이 차단되어 정상적으로 동작하는 서버들까지 전원이 차단되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 랙에 장착된 다수의 서버들 중 어느 하나의 서버에 장애가 발생하더라도 랙에 장착된 나머지 서버들에 전원을 안정적으로 공급함으로써 방송이나 초고속 인터넷 서비스 공급의 중단을 방지하여 헤드-엔드 전산실의 다운 타임 시간을 줄일 수 있는 랙형 서버 시스템의 자동 전원 분배 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 랙형 서버 시스템의 자동 전원 분배 장치는 랙형 서버 시스템이 설치된 헤드-엔드 전산실 내부에 전원을 공급하는 전원 공급 장치로부터 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원을 공급받아 상기 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원을 외부로 전달하는 주전원 스위치부; 상기 전원 공급 장치로부터 상기 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원을 공급받아 상기 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원을 외부로 전달하는 보조전원 스위치부; 상기 주전원 스위치부 및 보조전원 스위치부로부터 공급되는 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원의 입력 전압, 출력 전압 및 출력 전류를 검출하여 과부하 정상 여부 및 상기 제 2 입력 전원의 정전 여부를 판별하고 제 1 입력 전원과 제 2 입력 전원 중 양호한 전원을 선택하여 상기 랙형 서버 시스템에 공급하는 자동 전원 절체부; 및 상기 주전원 스위치부, 보조전원 스위치부 및 자동 전원 절체부 중 어느 하나의 이상 발생 시 상기 전원 공급 장치로부터 상기 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원을 공급받아 제 1 입력 전원과 제 2 입력 전원 중 파형, 전압, 전류의 상태가 양호한 전원을 선택하여 상기 랙형 서버 시스템에 공급하는 바이패스 스위치부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 랙형 서버 시스템의 자동 전원 분배 장치에서 싱기 자동 전원 절체부는 상기 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원의 입력 전압 및 출력 전압을 검출하기 위한 전압 검출부; 상기 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원의 출력 전류를 검출하여 과부하 정상 여부 및 상기 제 2 입력 전원의 정전 여부를 검출하는 전류 검출부; 및 상기 전압 검출부 및 전류 검출부를 통해 검출된 내용을 이용하여 상기 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원 중 파형, 전압 및 전류 상태가 양호한 전원을 선택하는 전원 선택부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
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본 발명의 실시 예에 따른 랙형 서버 시스템의 자동 전원 분배 장치는 상기 자동 전원 절체부로부터 공급되는 상기 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원의 입력 전압, 출력 전압 및 출력 전류를 표시하는 표시부; 및 상기 과부하가 발생 되거나 상기 제 2 입력 전원에 이상이 발생 될 경우 경보음 발생하는 경보기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 랙에 장착된 다수의 서버들 중 어느 하나의 장애로 인해 주전원 스위치부, 보조전원 스위치부 및 자동 전원 절체부의 일부 또는 전체를 교체하더라도 바이패스 스위치부를 통해 랙에 장착된 나머지 서버들에 구동 전원을 공급할 수 있기 때문에 방송이나 초고속 인터넷 서비스 공급의 중단을 방지하여 헤드-엔드 전산실의 다운 타임 시간을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 표시부를 통해 랙형 서버 시스템에 공급되는 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원의 입력 전압, 출력 전압 및 출력 전류를 실시간으로 확인할 수 있을 뿐만 아니라 경보기를 통해 제 2 입력 전원의 정전 상태 및 과부하 상태를 확인할 수 있어 랙에 장착된 다수의 서버들의 상태를 감시할 수 있다.
그리고, 본 발명은 바이패스 스위치부의 전원 입/출력 전원 라인과 나머지 구성요소들의 전원 입/출력 전원 라인이 커넥터로 연결되기 때문에 자동 전원 분배 장치 자체의 고장이나 이상 발생 시 부하 전원의 차단 없이 자동 전원 분배 장치의 보수 작업을 용이하게 할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 랙형 서버 시스템의 자동 전원 분배 장치를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 1에 도시된 주전원 스위치부의 내부 구성도이며, 도 4는 도 1에 도시된 자동 전원 절체부의 내부 구성도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 랙형 서버 시스템의 자동 전원 분배 장치는 주전원 스위치부(10), 보조전원 스위치부(20), 자동 전원 절체부(30), 바이패스 스위치부(40) 및 표시부(50)를 포함한다.
주전원 스위치부(10)는 랙형 서버 시스템이 설치된 헤드-엔드 전산실 내부에 전원을 공급하는 전원 공급 장치(예를 들면, 대형 UPS 또는 UPS 분전반)로부터 제 1 입력 전원(입력 1) 및 제 2 입력 전원(입력 2)을 공급받아 상기 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원을 자동 전원 절체부(30)에 전달한다.
이러한, 주전원 스위치부(10)는 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원을 자동 전원 절체부(30)에 전달할 때 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원의 입력 전압 및 출력 전압을 검출함과 아울러 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원의 출력 전류를 검출하여 과부하의 정상 여부 및 제 2 입력 전원의 정상 여부를 판별한다.
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보조전원 스위치부(20)는 랙형 서버 시스템이 설치된 헤드-엔드 전산실 내부에 전원을 공급하는 전원 공급 장치로부터 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원을 공급받아 상기 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원을 자동 전원 절체부(30)에 전달한다.
이러한, 보조전원 스위치부(20)는 주전원 스위치부(10)가 트립 될 경우 출력전원이 차단되는 것을 방지하기 위해 사용된다. 즉, 보조전원 스위치부(20)는 주전원 스위치부(10)가 트립 될 경우 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원이 자동 전원 절체부(30)에 전달되지 않는 것을 방지하기 위해 사용된다.
이와 같은 주전원 스위치부(10) 및 보조전원 스위치부(20)는 항상 온(On) 상 태를 유지한다. 즉, 주전원 스위치부(10) 및 보조전원 스위치부(20)는 항상 켜져 있다.
자동 전원 절체부(30)는 주전원 스위치부(10) 및 보조전원 스위치부(20)로부터 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원을 공급받아 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원의 입력 전압, 출력 전압 및 출력 전류를 검출하여 과부하 정상 여부 및 제 2 입력 전원의 정전 여부를 판별함과 아울러 제 1 입력 전원과 제 2 입력 전원 중 양호한 전원을 선택하여 출력한다.
이때, 자동 전원 절체부(30)로부터 출력된 제 1 출력 전압(Hot) 및 제 2 출력 전압(Neutral)은 차단기(도시되지 않음)를 통해 랙에 장착된 다수의 서버들에 각각에 공급한다.
또한, 자동 전원 절체부(30)는 검출된 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원의 입력 전압, 출력 전압 및 출력 전류를 표시부(50)에 전달한다.
이에 따라, 표시부(50)는 자동 전원 절체부(30)로부터 공급되는 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원의 입력 전압, 출력 전압 및 출력 전류를 표시하게 된다.
그리고, 자동 전원 절체부(30)는 제 2 입력 전원의 정전 상태가 검출되거나 과부하(예를 들면, 110% 이상)가 검출될 경우 제 2 입력 전원의 차단 신호나 과부하 검출 신호를 경보기(도시하지 않음)에 전달한다.
이에 따라, 경보기(도시하지 않음)는 자동 전원 절체부(30)로부터 공급된 제 2 입력 전원 차단 신호나 과부하 검출 신호에 따라 경보음을 발생하게 된다.
이러한, 자동 전원 절체부(30)는 도 4에 도시된 바와 같이 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원의 입력 전압 및 출력 전압을 검출하기 위한 제 2 전압 검출부(32), 상기 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원의 출력 전류를 검출하여 과부하 정상 여부 및 제 2 입력 전원의 정전 여부를 검출하는 제 2 전류 검출부(34), 제 2 전압 검출부(32) 및 제 2 전류 검출부(34)를 통해 검출된 내용을 이용하여 상기 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원 중 파형, 전압 및 전류 상태가 양호한 전원을 선택하는 전원 선택부(36)로 구성된다.
바이패스 스위치부(40)는 랙형 서버 시스템이 설치된 헤드-엔드 전산실 내부에 전원을 공급하는 전원 공급 장치로부터 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원을 공급받아 제 1 입력 전원과 제 2 입력 전원 중 파형, 전압, 전류의 상태가 양호한 전원을 선택하여 출력한다.
이때, 바이패스 스위치부(40)로부터 출력된 제 1 출력 전압(출력 1; Hot) 및 제 2 출력 전압(출력 2; Neutral)은 차단기(도시되지 않음)를 통해 랙에 장착된 다수의 서버들에 각각에 공급한다.
이러한, 바이패스 스위치부(40)는 평상시에는 오프(Off) 상태를 유지 즉, 꺼지고, 주전원 스위치부(10), 보조전원 스위치부(20) 및 자동 전원 절체부(30)를 교체할 경우 온(On) 상태를 유지 즉, 켜진다.
이를 위해, 주전원 스위치부(10) 및 보조전원 스위치부(20)에 입력 전원을 공급하는 입력 전원 라인과 바이패스 스위치부(40)에 입력 전원을 공급하는 입력 전원 라인은 커넥터(도시하지 않음)로 연결되고, 바이패스 스위치부(40)의 출력 전원 라인과 자동 전원 절체부(30)의 출력 전원 라인 또한 커넥터로 연결된다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 랙형 서버 시스템은 랙에 장착된 다수의 서버들 중 어느 하나의 장애로 인해 주전원 스위치부(10), 보조전원 스위치부(20) 및 자동 전원 절체부(30)의 일부 또는 전체를 교체하더라도 바이패스 스위치부(40)를 통해 랙에 장착된 나머지 서버들에 구동 전원을 공급할 수 있기 때문에 방송이나 초고속 인터넷 서비스 공급의 중단을 방지하여 헤드-엔드 전산실의 다운 타임 시간을 줄일 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 랙형 서버 시스템의 자동 전원 분배 장치는 표시부(50)를 통해 랙형 서버 시스템에 공급되는 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원의 입력 전압, 출력 전압 및 출력 전류를 실시간으로 확인할 수 있을 뿐만 아니라 경보기(도시하지 않음)를 통해 제 2 입력 전원의 정전 상태 및 과부하 상태를 확인할 수 있어 랙에 장착된 다수의 서버들의 상태를 감시할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 랙형 서버 시스템의 자동 전원 분배 장치는 바이패스 스위치부(40)의 전원 입/출력 전원 라인과 나머지 구성요소들의 전원 입/출력 전원 라인이 커넥터로 연결되기 때문에 자동 전원 분배 장치 자체의 고장이나 이상 발생 시 부하 전원의 차단 없이 자동 전원 분배 장치의 보수 작업을 용이하게 할 수 있게 된다.
도 5는 도 2에 도시된 랙형 서버 시스템의 자동 전원 분배 장치를 이용한 랙형 서버 시스템의 전원 공급 시스템을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 랙형 서버 시스템의 전원 공급 시스템은 건물 분전반(60)이 전원 공급회사(예를 들면, 한국전력)로부터 전원을 공 급받아 건물 전체에 전원을 분배하여 공급한다.
이때, 헤드-엔드 전산실 내부에는 헤드-엔드 전산실 전체의 전력 장애를 방지하기 위해 대형 UPS(70)가 설치된다.
그리고, 헤드-엔드 전산실 내부에는 다수의 랙형 서버 시스템(90)의 부하 조건에 따른 전원을 효율적으로 분배하기 위해 UPS 분전반(80)이 설치되어 대형 UPS(120)로부터 전달된 전원을 랙형 서버 시스템(90)에 설치된 자동 전원 분배 장치(92)에 공급한다.
이때, 자동 전원 분배 장치(92)는 UPS 분전반(80)으로부터 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원을 공급받는다.
이에 따라, 자동 전원 분배 장치(92)는 UPS 분전반(80)으로부터 전송되는 제 1 입력 전원과 제 2 입력 전원 중 파형, 전압, 전류 상태가 양호한 전원을 선택하여 랙형 서버 시스템(90)에 설치된 다수의 서버들에 공급한다.
또한, 자동 전원 분배 장치(92)는 랙형 서버 시스템(90)에 장착된 다수의 서버들 중 하나 이상의 서버나 자동 전원 분배 장치(92) 자체에 이상이 발생 될 경우 바이패스 스위치부(40)를 구동시켜 랙형 서버 시스템(90)에 장착된 나머지 서버들에 전원을 공급한다.
이에 따라, 랙형 서버 시스템(90)에 장착된 다수의 서버들 중 이상이 발생 된 서버를 제외한 나머지 서버들은 정상적으로 동작하여 방송이나 초고속 인터넷 서비스를 공급하게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 랙형 서버 시스템의 전원 공급 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 랙형 서버 시스템의 자동 전원 분배 장치를 나타내는 도면이다.
삭제
도 4는 도 1에 도시된 자동 전원 절체부의 내부 구성도이다.
도 5는 도 2에 도시된 랙형 서버 시스템의 자동 전원 분배 장치를 이용한 랙형 서버 시스템의 전원 공급 시스템을 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 주전원 스위치부
32 : 전압 검출부 34 : 전류 검출부
20 : 보조전원 스위치부 30 : 자동 전원 절체부
36 : 전원 선택부 40 : 바이패스 스위치부
50 : 표시부 60, 110 : 건물 분전반
70, 120 : 대형 UPS 80, 130 : UPS 분전반
90, 160 : 랙형 서버 시스템 92 : 자동 전원 분배 장치
162 : 전원 공급부
Claims (5)
- 랙형 서버 시스템이 설치된 헤드-엔드 전산실 내부에 전원을 공급하는 전원 공급 장치로부터 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원을 공급받아 상기 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원을 외부로 전달하는 주전원 스위치부;상기 전원 공급 장치로부터 상기 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원을 공급받아 상기 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원을 외부로 전달하는 보조전원 스위치부;상기 주전원 스위치부 및 보조전원 스위치부로부터 공급되는 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원의 입력 전압, 출력 전압 및 출력 전류를 검출하여 과부하 정상 여부 및 상기 제 2 입력 전원의 정전 여부를 판별하고 제 1 입력 전원과 제 2 입력 전원 중 양호한 전원을 선택하여 상기 랙형 서버 시스템에 공급하는 자동 전원 절체부; 및상기 주전원 스위치부, 보조전원 스위치부 및 자동 전원 절체부 중 어느 하나의 이상 발생 시 상기 전원 공급 장치로부터 상기 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원을 공급받아 제 1 입력 전원과 제 2 입력 전원 중 파형, 전압, 전류의 상태가 양호한 전원을 선택하여 상기 랙형 서버 시스템에 공급하는 바이패스 스위치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 랙형 서버 시스템의 자동 전원 분배 장치.
- 삭제
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- 제 1 항에 있어서,싱기 자동 전원 절체부는상기 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원의 입력 전압 및 출력 전압을 검출하기 위한 전압 검출부;상기 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원의 출력 전류를 검출하여 과부하 정상 여부 및 상기 제 2 입력 전원의 정전 여부를 검출하는 전류 검출부; 및상기 전압 검출부 및 전류 검출부를 통해 검출된 내용을 이용하여 상기 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원 중 파형, 전압 및 전류 상태가 양호한 전원을 선택하는 전원 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 랙형 서버 시스템의 자동 전원 분배 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 자동 전원 분배 장치는상기 자동 전원 절체부로부터 공급되는 상기 제 1 입력 전원 및 제 2 입력 전원의 입력 전압, 출력 전압 및 출력 전류를 표시하는 표시부; 및상기 과부하가 발생 되거나 상기 제 2 입력 전원에 이상이 발생 될 경우 경보음 발생하는 경보기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 랙형 서버 시스템의 자동 전원 분배 장치.
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