KR102145983B1

KR102145983B1 - 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템

Info

Publication number: KR102145983B1
Application number: KR1020170100828A
Authority: KR
Inventors: 윤동구; 김황섭
Original assignee: 주식회사 스토리지안
Priority date: 2016-12-15
Filing date: 2017-08-09
Publication date: 2020-08-19
Also published as: KR20180069667A; US20190320547A1; US10624228B2

Abstract

본 발명은 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템을 개시한 것으로, 스토리지 시스템을 구성하는 전면부 케이스에는 SATA 인터페이스 기반의 3.5인치 저장미디어와 PCIe 인터페이스 기반의 3.5인치 저장미디어를 공용으로 수용하여 대용량의 하이브리드 Bay 구조를 형성할 수 있도록 하는 한편, 후면부 케이스에는 본 발명의 스토리지 시스템에 전원을 공급하는 전원모듈과 스토리지 시스템의 각종 제어를 위한 구성요소로서 Host Computer 인터페이스 카드, 스토리지 확장 모듈, RAID 카드 및 일부 저장미디어가 탑재된다. 그리고, 후면부 케이스는 전면부 케이스에 탑재된 저장미디어의 활용 방식에 따라 장기 보존용이면서 HDD 만으로 구성된 경우에는 별도의 내장 부품이 없는 후면부 케이스가 조립되며, 장기 보존용이면서 SSD만이거나 또는 SSD를 포함한 구성인 경우에는 경우에는 전원모듈만 탑재한 후면부 케이스가 조립되며, 장기보존용이지만 간헐적인 데이터 접근이 필요한 경우에는 전원 모듈과 더불어 저성능의 인터페이스 카드를 탑재한 구성의 후면부 케이스가 조립되며, 고성능의 스토리지 시스템으로 활용되고 있는 경우에는 고성능 인터페이스 카드와 고성능 RAID 카드를 구비한 후면부 케이스 형태로 조립되며, 필요에 따라 후면부 탑재 저장미디어 베이 또는 스토리지 확장 모듈을 탑재하여 구성하는 것이 가능하다.

Description

몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템{Rackmount Case Storage System with Attachable or Detachable Body}

본 발명은 전면부와 후면부 케이스가 분리 가능한 랙마운트 케이스 스토리지 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 랙마운트 케이스 기반의 스토리지 시스템은 본체가 하나의 구조물로 이루어져 있으며, 스토리지 시스템을 구성하기 위하여 내부에는 일련의 저장미디어, RAID 카드, 머더보드, 전원모듈 및 냉각을 위한 냉각 팬 등으로 구성되어 있다.

따라서, 저장미디어의 용량이 다 찼을 경우 RAID 구성된 각각의 저장미디어들을 본체로부터 분리하여 물리적인 위치가 서로 섞이지 않도록 보관하거나 또는 보관된 각각의 저장미디어들을 본체로부터 분리되기 전의 상태 그대로 재구성되도록 하는 것이 용이하지 않은 문제가 있었다.

또한, 최근에는 주 저장미디어가 하드 디스크 드라이브(예; HDD, SSD 더블러 등)에서 NAND-Flash와 같은 반도체 기반의 단위저장소자에 근간한 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)로 전환되고 있는 과정에서, SSD의 경우에는 HDD, SSD 더블러 등과 달리 전기가 인가되지 않는 자연방치 보관 상태에서는 반도체 저장소자의 기억상태를 유지하는 게이트(Gate)의 물성적인 상태가 천이되어 짧게는 수 주에서 길게는 수 개월 정도까지 밖에 보관할 수 없는 문제가 있으며, 이를 위한 별도의 저장미디어 장기 보존을 위한 별도의 저장미디어 장기 보존을 위한 별도의 독립된 보존 케이스를 필요로 한다.

이때, 별도로 구빈된 장기 보전 케이스는 머더보드와 RAID Card와 같은 구성요소는 필요로 하지 않으며, 다만 전원 인가를 위한 전원모듈의 구비는 수반된다.

아울러, 일체형의 본체 구조에서는 스토리지 시스템의 핵심 구성요소인 머더보드, RAID Card, 전원모듈 등으로 구성된 고가의 핵심 제어부들이 일련의 저장미디어들과 함께 본체를 구성하여 본체의 상태 그대로 장기 보존을 하기에는 제어부 구성부품들을 활용할 수 없는 문제가 존재하였다.

본 발명은 대용량 랙마운트 케이스 기반의 하이브리드 스토리지 시스템에 있어서 SATA 인터페이스의 3.5인치 저장미디어(예; HDD, SSD 더블러 등)와 PCIe 인터페이스의 SSD 기반의 3.5인치 저장미디어(예; SSD 트리플러, M.2 멀티플러 등)를 사용자가 선택적으로 수용하여 64-Bay의 하이브리드 Bay 구조를 형성할 수 있도록 하는 한편, 필요에 따라 일련의 저장미디어들을 탑재한 부분과 전원모듈을 포함한 제어부분을 분리 사용할 수 있도록 하는 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템을 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명의 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템은, 제 1 저장미디어를 수용하며, 인접한 보드와의 연결을 위하여 제 1 연결부와 제 2 연결부를 구비한 다단 배열 구조의 BAY-ROW 보드를 구비하며, 적어도 하나 또는 그 이상의 구성으로 결합되는 전면부 케이스; 적어도 하나 또는 그 이상의 전원모듈; 상기 전원모듈에 대응하여 연결되기 위한 전원모듈 연결부와 상기 전면부 케이스에 대하여 전원 및 인터페이스 신호를 연결하기 위한 제 3 연결부를 구비하고, 상기 제 3 연결부는 상기 전면부 케이스에 구비된 인접한 제 2 연결부와 결합되어 상기 전원모듈로부터 출력되는 전원을 공급받아 상기 전면부 케이스측으로 전원을 공급하는 전원 다중화 보드; 상기 전원모듈 및 상기 전원 다중화 보드를 구비하는 후면부 케이스; 상기 전면부 케이스와 상기 후면부 케이스의 양 측면에 각각에 고정되어 상기 전면부 케이스와 상기 후면부 케이스를 결합하는 슬라이드 레일부로 구성되어 필요에 따라 상기 전면부 케이스 또는 상기 후면부 케이스가 분리 또는 결합되는 것이다.

또한, 상기 전원 다중화 보드를 구비한 후면부 케이스는 상기 제 3 연결부와 반대측 방향으로 돌출되어 전원 및 인터페이스 신호를 전달하기 위한 제 4 연결부를 추가적으로 구비하는 것이다.

또한, 상기 전원 다중화 보드에 구비된 제 4 연결부에 결합되며, 외부인터페이스를 위한 PCI Express 슬롯과 내부 인터페이스를 위한 PCI Express 슬롯을 구비하여 제어부를 형성하는 BASE 보드를 추가적으로 구비하며, 상기 PCI Express 슬롯에 대응하여 상기 후면부 케이스 외측으로 PCI Express 슬롯부가 형성되도록 하는 것이다.

또한, 상기 후면부 케이스 상단에 제 2 저장미디어의 탑재를 위한 적어도 하나 이상의 후면부 2BAY 모듈이 탑재되고, 상기 후면부 2BAY 모듈은 추가적으로 구비된 수직연결보드를 통하여 상기 BASE 보드와 전원 및 인터페이스 제어신호가 연결되는 것이다.

또한, 상기 후면부 케이스 상단에 구비된 제 2 저장미디어어를 상기 전면부 케이스 하단에 구비된 제 2 저장미디어 대응 BAY에 탑재하여 전면부 케이스만으로 상기 제 1 저장미디어 및 상기 제 2 저장미디어가 동시에 수용하도록 하는 것이다.

또한, 상기 BASE 보드상에 구비된 확장 모듈용으로 구비된 PCI Express 슬롯 커넥터에 연결되어 스토리지 확장모듈이 추가적으로 구비되는 것이다.

또한, 상기 BASE 보드상에 구비된 PCI Express 슬롯부를 구성하는 적어도 하나의 PCI Express 슬롯 커넥터와 전기회로적인 배선에 의하여 연결되며, BASE 보드 내측에 90도 방향으로 배치된 적어도 하나 또는 그 이상의 PCI Express 슬롯 커넥터를 추가적으로 구비하여 RAID 카드가 탑재될 수 있도록 한 것이다.

또한, 상기 RAID 카드와 나란한 방향으로 풍향이 향하도록 상기 RAID 카드의 브라켓 전면부에 냉각 팬을 구비한 것이다.

또한, 상기 전원 다중화 보드는 상기 전원 모듈의 길이에 대응하여 상기 전원모듈과 상기 전원모듈 연결부 사이에 전원확장보드를 추가적으로 구비하여 상기 전원모듈과 상기 전원모듈 연결부를 연결하는 것이다.

또한, 상기 전면부 케이스의 양측면 중앙 상단 지점에 전면부 케이스 설치시 편의성을 제공하는 본체 손잡이 홀을 구비하되, 슬라이드 레일과 같은 가림 수단에 의하여 제품 설치시에는 상기 본체 손잡이 홀이 가려지는 것이다.

또한, 상기 후면부 케이스는 상기 전면부 케이스에 탑재된 제 1 저장미디어에 대한 활용 목적에 따라서 전면부 케이스의 제 1 저장미디어가 장기 보존을 위한 것일 경우에는 상기 전원 다중화 보드에 상기 전원모듈만을 탑재한 후면부 케이스로 구성하여 상기 전면부 케이스에 결합하고, 장기 보존을 하되 간헐적인 데이터 접근이 필요한 경우에는 상기 전원모듈 외에 상기 제 4 연결부에 BASE 보드 및 이에 탑재되는 저성능의 인터페이스 카드와 저성능의 RAID 카드를 구비한 후면부 케이스로 구성하여 상기 전면부 케이스에 결합하고, 통상적인 경우에는 상기 전원모듈 외에 상기 제 4 연결부에 BASE 보드 및 이에 탑재되는 고성능의 인터페이스 카드와 고성능의 RAID 카드가 구비된 후면부 케이스로 구성하여 상기 전면부 케이스에 결합하는 것이다.

또한, 일련의 저장미디어를 탑재하며 적어도 하나 또는 그 이상의 구성으로 결합되는 전면부 케이스; 전원모듈을 탑재하고 상기 전면부 케이스에 결합되는 후면부 케이스; 상기 전면부 케이스와 상기 후면부 케이스의 결합에 의하여 형성되는 스토리지 시스템을 거치 및 수용하기 위하여 단위 랙을 상호간에 결합하는 형태로 확장되는 것이다.

이와 같이, 본 발명은 대용량 랙마운트 케이스 기반의 하이브리드 스토리지 시스템에 있어서 SATA 인터페이스의 3.5인치 저장미디어(예; HDD, SSD 더블러 등)와 PCIe 인터페이스의 SSD 기반의 3.5인치 저장미디어(예; SSD 트리플러, M.2 멀티플러 등)를 사용자가 선택적으로 수용하여 64-Bay의 하이브리드 Bay 구조의 전면부 케이스를 적어도 하나 또는 그 이상의 다단 구성할 수 있도록 하는 한편, 필요에 따라 일련의 저장미디어들을 탑재한 부분과 전원모듈을 포함한 제어부분을 서로 분리하거나 결합하여 사용할 수 있도록 하는 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템을 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

또한, 본 발명은 SATA 인터페이스의 3.5인치 저장미디어(예; HDD, SSD 더블러 등)와 PCIe 인터페이스의 SSD 기반의 저장미디어(예; SSD 트리플러, M.2 멀티플러 등)를 공용으로 수용하여 64-Bay의 하이브리드 Bay 구조를 형성할 수 있도록 하는 한편, 필요에 따라 저장미디어들을 분리 사용할 수 있도록 하면서, 향후 전원모듈의 변경에 대비하여 전원모듈의 변경된 길이를 수용하기 위한 목적의 전원확장보드 구비할 수 있도록 하고, 랙마운트용 케이스(Rack Mount Case)의 후면부에 확장 시스템만을 구현시 케이스 내부의 공간이 활용되지 못하는 문제를 개선하며, 랙마운트 케이스 스토리지 시스템의 후면부에 개발 목표의 확장시스템을 구현하면서도 별도의 PCIe x16 인터페이스 카드를 외측으로 향하도록 비치하고, 내부의 저장미디어들을 구동하기 위한 하나 또는 그 이상의 RAID 카드는 후면부 내부의 공간에 구비할 수 있도록 하면서, PCIe x16 인터페이스 카드로 부터 4개의 PCIe x4 로 각각의 RAID 카드가 연결되는 방식을 제공하여 기존 스토리지 시스템의 케이스 내부 공간이 비활용되는 문제를 개선하는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예로 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템을 전면측에서 바라본 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예로 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템을 후면측에서 바라본 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예로 후면부 케이스의 내부 구조도.
도 4는 본 발명의 실시예로 전면부 케이스와 후면부 케이스의 분리 구조도.
도 5는 본 발명의 실시예로 후면부 케이스의 확대사시도.
도 6은 본 발명의 실시예로 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템에 장착되는 전자적인 구성요소들에 대한 개략적인 블럭 구성도.
도 7은 본 발명의 실시예로 분리형 구조를 이루는 전면부 케이스와 후면부 케이스로 이루어진 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템을 적용시, 서버에 스토리지 확장 시스템을 구성하는 상태를 보인 도면.
도 8은 본 발명의 실시예로 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템을 이루는 전면부 케이스와 후면부 케이스의 결합관계를 보인 측면 개략도.
도 9는 본 발명의 실시예로 다단 구성의 전면부 케이스와 후면부 케이스의 결합 구성을 나타내는 도면.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되거나 필요한 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드 지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 장치의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.

명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예로 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템을 전면측에서 바라본 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예로 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템을 후면측에서 바라본 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예로 후면부 케이스의 내부 구조도를 도시한 것이다.

도 4는 본 발명의 실시예로 전면부 케이스와 후면부 케이스의 분리 구조도이고, 도 5는 본 발명의 실시예로 후면부 케이스의 확대사시도이며, 도 6은 본 발명의 실시예로 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템에 장착되는 전자적인 구성요소들에 대한 개략적인 블럭 구성도를 도시한 것이다.

도 7은 본 발명의 실시예로 분리형 구조를 이루는 전면부 케이스와 후면부 케이스로 이루어진 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템을 적용시 서버에 스토리지 확장 시스템을 구성하는 상태를 보인 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예로 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템을 이루는 전면부 케이스와 후면부 케이스의 결합관계를 보인 측면 개략도를 도시한 것이다.

도 9는 본 발명의 실시예로 다단으로 구성되는 전면부 케이스의 결합 구성을 나타내는 도면이다.

첨부된 도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템은, 결합 또는 분리가 가능한 전면부 케이스(100)와 후면부 케이스(200)를 포함하는 것이다.

상기 전면부 케이스(100)는 3.5인치 규격의 저장미디어를 일정한 간격으로 배열하여 15개의 Bay가 구성되도록 한 모듈(이하, Bay-row보드(127))이 4단 배열 구조를 이루는 제 1 저장미디어(113)가 구비되며, 상기 Bay-row보드(127)는 이웃한 다른 Bay-row보드와 전기회로적으로 연결되기 위하여 전원선 및 인터페이스 신호선으로 구성된 커넥터 타입의 제 1 연결부(109)와 이와 반대측 위치에 이에 대응되는 엣지핑거(Edge-Finger)부 형태인 제 2 연결부(125)를 구비한다.

상기 후면부 케이스(200)는 3.5인치 저장미디어용의 2-Bay 모듈을 후면부 좌/우측 상단에 각각 배치한 형태로서 제 2 저장미디어(207)와 전원모듈(209)이 수용되며, 상기 전원모듈(209)로부터 전원을 공급받는 전원 3중화 보드(201) 상에 구비된 제3 연결부(21)와 연결되는 전면부 케이스(100) 상에 구비된 상기 제 2 연결부(125)를 통하여 전면부 케이스(100)측으로 전원이 공급되도록 제2 연결부(125)와 제1 연결부(109)간에 상호간 연결이 형성되도록 한다.

이때, 상기 전면부 케이스(100)와 상기 후면부 케이스(200)의 양측면에는 랙 구조물(Rack)의 레일홈으로 거치 결합되는 3단의 슬라이드 레일부(30)가 각각 형성됨은 물론, 상기 레일부(30)의 양끝단에는 각각 상기 레일부(30)에 의해 상기 전면부 케이스(100)와 상기 후면부 케이스(200)가 분리 또는 동시에 상기 랙 구조물에 마운팅시, 상기 랙 지지대(300)에 체결수단으로 체결 고정되기 위한 슬라이드 레일 형태의 고정지지대(40)를 형성하여둔 것이다.

그리고, 상기 전면부 케이스(100)의 일면에는 복수의 전면부 손잡이(12)와, 내부에 마련되는 복수의 전면부 냉각팬(107)에 대응되는 복수의 팬그릴(13)이 형성되며, 상기 후면부 케이스(200)의 일면에는 격자형 구조를 이루는 경계부(22)를 형성하고, 상기 경계부(22)에는 복수의 후면부 냉각팬(205)을 결합 고정하여둔 것이다.

한편, 상기 후면케이스(200)의 경계부(22)에 구비된 전원 3중화보드(201)상의 전원모듈 연결 커넥터(202)에 상기 전원모듈(209)을 구성하는 각각의 단위 전원모듈의 엣지핑거부(Edge Finger, 미도시)가 직접 삽입되어 연결되는데, 이를 통하여 전원 연결에 필요한 ATX 전원 케이블 하네스를 제거하여 내부 배선이 간결하게 됨은 물론 Air-Flow 의 흐름도 향상되는 효과가 도출된다.

이때, 전원모듈(209)은 중간에 별도의 전원확장보드(203)를 구비하고 이를 통하여 전원 3중화보드(201)에 연결될 수도 있다.

또한, 상기 전원3중화보드(201)하단에 구비된 전원 및 신호연결을 위한 제4 연결부(213)를 통하여 베이스보드(211)가 연결된다.

상기 전원 3중화 보드(201)는 상기 각각의 단위전원모듈(209-1, 209-2, 209-3)에 대항하여 Hot-Swap 장착 및 탈거를 지원하되, 상기 전원 3중화 보드(201)에서 외부로 돌출된 전원모듈 노출부에는 전면부 LCD(104)로 전원 오류 발생시 에러 메세지를 표시하는 상태표시 LED(미도시)를 연결하여 구성한다.

한편, 상기 베이스보드(211)는 제 2 저장미디어(207)와 연결되는 수직연결보드(27)를 더 포함하며, 상기 제 2 저장미디어(207)는 상기 수직연결보드(27)를 통해 상기 베이스보드(22)로부터 동작에 필요한 전원을 공급받으면서, 각각의 Bay-row보드(127-1, 127-2, 127-3, 127-4)로부터 출력되는 16번째 저장미디어에 대한 Fault LED신호가 제 1 연결부(109), 제 2 연결부(125), 제 3 연결부(21)의 전원 삼중화 보드(201)의 베이스보드(211)를 거쳐 상기 제 2 저장미디어(207)에 구비된 Backpalne 보드(208)상의 LED(미도시)와 연결되도록 구성하여둔 것이다.

그리고, 상기 PCIe 슬롯부(23)는, PCIe 슬롯의 PCIe 인터페이스 카드와 RAID 카드, PCIe 슬롯의 스토리지 확장 모듈과 연결되는 확장 카드 인터페이스 슬롯인 것이다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템(1)은 데이터 센터 등에 사용되는 표준 랙에 거치되면서, 일반적으로 널리 보급된 표준 랙에도 장착이 되는 것으로, 이에 대하여 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

우선, 시스템의 안정성과 신뢰성을 고려하여 전면과 후면에 냉각팬(107, 205)을 장착하여 Push-pull 방식으로 동작되도록 하고, 기존의 스토리지 시스템과 달리 머더보드를 탑재하지 않음으로 인한 저발열 특성을 십분 활용하여 실측된 온도 정보 데이터를 기반으로 냉각팬(107, 205)의 회전 속도를 조절하여 저소음의 스토리지 시스템을 구현한다.

그러나, RAID Card (217)와 같은 발열 부품에 대해서는 Air-Flow 가 보강될 수 있는 설계를 수행되어야 하는 것으로서, 제 1 저장미디어(113)와 제 2 저장미디어(207)에는 주류 저장미디어로 자리잡고 있는 HDD와 이에 더하여 3.5인치 타입의 SSD 기반의 저장미디어(SSD 더블러, SSD 트리플러, M.2 멀티플러 등)를 겸용으로 사용할 수 있는 하이브리드 스토리지 시스템을 구현하고자 하는 것이다.

또한, 고용량화에 걸맞는 고성능 인터페이스로서 광 인터페이스 기반의 PCIe x4, x8, x16 Gen.3 성능을 구현하고, 단일 스토리지 시스템에 스토리지 확장 모듈의 융합을 접목시킬 수 있는 것이다.

여기서, PCIe x16 인터페이스는 Host Computer (600A, 600B)와 직접 연결되는 스토리지 시스템의 인터페이스 용도로 사용되고, PCIe x4 인터페이스는 스토리지 확장 모듈(24)을 통하여 확장되는 용도로 사용되며, PCIe x8 인터페이스는 스토리지 확장 모듈(24)을 통하여 확장되는 스토리지 시스템의 수가 상대적으로 적으면서 고성능을 요구하는 확장 인터페이스 용도로 사용된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템을 적용시, 스토리지 시스템 내측에 서버용 머더보드 및 이에 탑재되는 각종 부품들를 제거함으로 인하여 근본적인 발열원을 제거함과 동시에 최대 전력소모 부품인 서버용 머더보드 제거로 인한 전원모듈의 저용량화 및 경박단소화를 통하여 확보된 물리적인 공간을 제 1 저장미디어(113) 및 제 2 저장미디어(207) 탑재 공간으로 확장하는 것이 가능하며, 전면부 냉각팬(107)과 후면부 냉각팬(205)으로 대형팬을 상대적으로 저속 회전으로 동작시키게 되어 소음은 작아지는 반면에 냉각팬(107,205)의 교체 수명 주기가 획기적으로 증가시킬 수 있다.

또한, 기존의 스토리지 시스템에서와 달리 전원 3중화 보드(201)를 변경된 스토리지 시스템의 아키텍쳐(1) 및 공간 배치 구조에 알맞게 직접 설계하여 적용하므로써 ATX 전원 케이블 하네스를 제거하여 내부 배선이 간결하고, Air-flow 의 흐름 향상이 도움이 되도록 하였으며, Enterprise Storage System 으로서 보다 높은 안정성이 요구되도록 전원부(209)를 단위전원모듈 3개를 수용하는 구조로 하고, 각각의 전원 모듈(209-1, 209-2, 209-3)에 구비된 전원 출력단의 PSU Edge-Finger부를 전원 3중화 보드(201)로 연결하기 위한 PSU 확장 보드(203)가 각각의 전원 모듈마다 구비될 수 있는 한편, 상기 전원 3중화 보드(201)는 각각의 단위전원모듈에 대항 Hot-Swap 장착 및 탈거를 지원하며, 외부로 돌출된 각각의 전원모듈 노출부에는 상태표시 LED 가 구비됨과 동시에 전면부 LCD로 전원 오류 발생시 에러 메세지를 표시할 수 있는 것이다.

한편, 상기 후면부 케이스(200)에는 16-Bay의 구성을 위하여 각각의 Bay-row 보드(127-1, 127-2, 127-3, 127-4)에 대응한 2개의 3.5인치 Bay 구성모듈(207)이 구비되며, 베이스보드(211)에서 3.5인치 2단 Bay 모듈(207)의 Backplane 보드(208)와 베이스보드(211)간에는 수직연결보드(27)를 통하여 연결이 이루어지도록 하면서, 상기 수직연결보드(27)를 통하여 베이스보드(211)로부터 동작에 필요한 전원이 공급되며, 각각의 Bay-row 보드(127-1, 127-2, 127-3, 127-4)로 부터 출력되는 16번째 저장미디어에 대한 Fault LED 신호가 전원 3중화 보드(201), 베이스보드(211)를 거쳐 3.5인치 2단 Bay 모듈(207)에 구비된 Backpalne 보드(208)상의 LED와 연결될 수 있는 것이다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템에는 LED 도광판(227)이 장착 구성될 수 있으며, 이는 Bay-row 보드(127)를 포함한 모든 3.5인치 저장미디어가 삽입되는 단위 Bay에 외측 하드가이드(229)와 결합된 LED 도광판(227) 2개가 구비되는 것으로, 하나는 Activity LED 표시용이고, 나머지 하나는 Fault LED 표시용으로 외측으로 돌출되어 사용자가 동작상태를 인지하여 오류가 발생한 정확한 위치의 저장미디어를 교체할 수 있도록 안내할 수 있는 것이다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템에 장착되는 전자적인 구성요소들의 회로적인 연결상태에 대하여 살펴보기로 한다.

우선, 전면부 케이스(100)에서 후면부 케이스(200)로 이어지는 순서에 따른 기능 요소별 회로부에 대하여 살펴보면, 64-Bay 스토리지 시스템에 사용되는 LCD 보드는 외부로 노출된 LCD(104)를 통하여 본 발명의 스토리지 시스템 내부의 각종 상태정보(예: 온도, 전/후면부 냉각팬의 오류, 전원 모듈별 오류, 저장미디어의 Bay 별 오류 위치 등)를 표시한다.

LCD 보드로 입/출력되는 신호는 베이스보드(211)전원 3중화보드(201)제3 연결부 각각의 Bay-Row 보드(127-4, 127-3, 172-2, 127-1)∼LCD 신호 확장 보드(101), LCD 보드(103)로 이어지는 신호전달 Flow를 거치면서 각 보드의 중요 정보를 전달한다.

전면부 스위치(105)는 사출 구조물의 내측 돌출부가 전원스위치 보드 좌측에 구비된 Tact 스위치(미도시)를 누르는 것에 의하여 상기의 신호 전달 Flow를 통하여 Power_ON 신호가 전원 삼중화 보드(201)로 전달되고, 전원 삼중화 보드(201)의 제어부(미도시)는 이 신호를 판별하여 각각의 전원모듈(209-1, 209-2, 209-3) 대한 ON/OFF 동작을 수행하는 것이다.

전면부 케이스(100)내측에 구비된 LCD 신호확장보드(101)에는 3개의 냉각팬(107-1, 107-2, 107-3) 구동을 위한 회로가 구비되어 있으며, 각각의 팬 커넥터에 냉각팬의 상대물 커넥터를 연결하고, 우측단에는 전원스위치(105)와의 연결을 위한 커넥터가 구비되며, 이는 별도의 Cable로 연결 구성하게 되는 것으로서, 이에따라 본 발명의 스토리지(1)에서 LCD 신호확장보드(101)에만 3종의 케이블이 사용되어 LCD 보드(103), 냉각팬(107) 및 전원 스위치(105)를 각각 연결할 수 있다.

[Bay-row 보드(Main Backplane 보드)(127)]

본 발명의 스토리지 시스템(1)에서 대부분의 저장미디어가 탑재되어 전기 회로적으로 연결 관계를 형성해 주는 보드로서, 단위 Bay-row 보드(127)는 15-Bay를 형성하고, 최상단부와 최하단부에는 각각 Straddle 타입의 PCIe x16용 Card-edge 커넥터로 구성되는 제1 연결부(109)와 PCIe x16 Edge-finger부로 구성되는 제 2 연결부(125)로 구성되어 각각 인접한 보드와 각종 전원 및 제어신호를 연결한다.

[단위 Bay 구성부]

3.5인치 저장미디어가 결합되는 SFF-8639 커넥터, 하이브리드 스토리지 구성을 위한 PCIe/SATA DEMUX IC (미도시) 및 SATA 7pin 커넥터(미도시)로 구성되며 15개의 수평방향 배열을 형성하고, SATA 7pin 커넥터는 Base 보드(211)에 구비되는 RAID 카드(127)와 SFF-8643 케이블(미도시)을 이용하여 연결한다.

[+12V 생성부]

Straddle 타입의 PCIe x16용 Card-edge 커넥터와 PCIe x16 Edge-finger부 사이에 각각 연결된 각각의 전원 모듈로 부터 출력되는 +12V-A, +12V-B, +12V-C 의 Source 전원으로부터 +12V(1) 과 +12V(2)의 두 가지 +12V 출력 전압을 생성하는 것이다.

상기 +12V(1)과 +12V(2)는 내장된 8Bit MCU로 구성되는 제어부(119)의 시간차 제어에 의하여 생성되는 시점이 약 500ms(mili-second) 정도 차이를 두는데, 이것은 특히 저장미디어로서 3.5인치 하드디스크 드라이로 구성된 경우 급격한 기동 전류를 시간차를 두어 분산시킴으로써, 작은 용량의 단일 PSU 만으로도 전체적인 하드 디스크 드라이브를 구동시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기와 마찬가지로, 각각의 Bay-Row 보드(127-1, 127-2, 127-3, 127-4)는 내부적으로 서로 다른 ID를 부여받기 위한 DIP 스위치(미도시)로 구성되는 보드ID선택부(115)를 구비하고 있으며, 서로 다르게 설정된 DIP 스위치 설정 상태에 따라 모든 Bay-Row 보드는 내부적으로는 물론이고 외부적으로도 500ms 간격의 시간차를 두고 순차적으로 기동하는 것이다.

이때, +5V 전압도 +12V(1) 전압과 +12V(2)전압을 각각 Source 전압으로 하여 +5V(1)과 +5V(2) 전원으로 생성되어 +5V(1) 전원은 우측의 8개 SFF-8639 커넥터의 +5V 단자에 연결되고, +5V(2) 전원은 좌측의 7개 SSF-8639 커넥터의 +5V 단자에 연결되도록 하였으며, CPLD (COMPLEX PROGRAMMABLE LOGIC DEVICE)로 구성되는 SIDE-BAND 신호처리부(123) 는 RAID 카드(217)의 Side-band 케이블(미도시)로 부터 출력되는 SGPIO 신호를 4개의 그룹으로 독립적으로 입력받아 동시에 디코딩 처리를 수행하여 단위 Bay 구성부 각각에 연결된 저장미디어들에 대한 Activity LED 신호와 Fault LED 신호를 도출하고, 도출된 Activity LED 신호와 Fault LED 신호는 Bay-row 보드의 하단에 일정한 간격으로 배열된 LED 에 각각 연결되도록 하였다.

[PCIe 클럭 신호 생성부]

단위 Bay를 통하여 인입되는 저장미디어가 연결되는 각각의 SFF-8639 커넥터(112)는 PCIe 인터페이스 저장미디어가 연결되었을 때 정상적인 동작을 수행하기 위해서는 PCIe Reference 클럭 신호를 입력시켜 주어야 하는데 이를 위하여 모두 5개의 PCIe Reference Clock 생성 IC를 이용하도록 하였다.

[전원 삼중화 보드(201)]

외부의 개별 전원 모듈(209) 3개와 각각 연결되는 커넥터(202-1, 202-2, 202-3)를 좌측의 상/중/하단에 각각 구비하고, 각각의 전원모듈(209)로부터 입력되는 +12V Source 전원을 이용하여 Base 보드로 공급하거나 +5V 및 +3.3V 전원 생성부의 Source 전원으로 공급하며, 좌측단에서는 +5VSB (Standby) 및 +3.3VSB 전원을 생성하여 Base 보드(211), Bay-row 보드(127) 및 LCD 신호확장 보드(101)측으로 중앙 하단의 제 3 연결부(21)를 통하여 공급하는 것이다.

[ATX 전원 커넥터]

전원 3중화 보드(201) 내부에서 생성된 +12V, +5V, +3.3V 및 +5VSB 전원은 우측단에 구비된 ATX 전원 커넥터(미도시)의 해당 핀으로 연결되어 향후 Base 보드(211) 자리에 ATX 머더보드(미도시)가 설치된 경우에 머더보드 측으로 전원 공급을 위한 목적으로 활용되며, Base 보드(211) 측으로도 +12V, +5V, +3.3V 및 +3.3VSB 전원이 공급되여 Base 보드(211) 내부에서는 별도의 전원 생성을 위한 회로를 구현할 필요가 없도록 하였다.

[전원 확장 보드(203)]

전원모듈(209)과 전원 3중화 보드(201) 사이에서 전원모듈(209)의 엣지핑거(Edge-Finger)부(미도시)의 출력전원 및 제어신호를 확장하기 위한 용도로 사용되는 것으로서, 전원 모듈(209)과 전원 3중화 보드(201) 사이의 공간을 확보하며, 현재 사용중인 전원 모듈이 타사 제품으로 변경되거나 용량증대를 시도시 전원 모듈의 길이가 달라지는 경우 전원 확장 보드만의 길이를 조정하므로써 랙마운트 케이스의 길이를 재조정하지 않도록 하였다.

하단부의 고정홀(미도시)은 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템을 구성하는 Side-wall 볼트를 이용하여 고정하므로써, 전원 모듈(209)의 착탈시 전원 확장 보드가 전원모듈에 이끌려 전원 삼중화 보드(201)로 부터 분리되는 현상을 해결하도록 하였다.

[Base 보드(211)]

Host Computer(600)와 연결되는 PCIe 인터페이스 카드(23)와 RAID 카드(217)가 장착되는 일련의 PCIe 슬롯 커넥터를 구비하며, 전원 3중화 보드(201)로부터 각종 동작 전원을 공급받으며, 스토리지 확장 인터페이스 카드(223)용 슬롯(미도시)과 스토리지 확장 모듈(24)용 커넥터(225) 사이의 공간에는 PCIe x4 기반의 8개 노드가 지원되는 수직 4Bay 확장 모듈(24)이 구비되며, 스토리지 확장 인터페이스 카드(223)용 슬롯(225)과 스토리지 확장 모듈(24)용 커넥터(225)간에는 직선적으로 연결되는 배선이 형성되도록 하였다.

[PCIe 클럭 발생부]

좌측 상단의 PCIe 슬롯을 통하여 Host Computer (600)측으로부터 입력되는 Reference 클럭을 이용하여 분기되는 4개의 클럭신호를 각각 전원 3중화 보드(201), BASE 보드(211)와 연결을 위한 제 4 연결부(213), 좌/우측의 수직연결보드(27) 및 RAID 카드용 PCIe Reference로 공급하는 것이다.

MCU(미도시)는 4개의 PCIe x8 인터페이스용 Side-Band 슬롯으로부터 출력되는 다음의 상태정보를 전달받으며, Host Computer(600)와의 연결 상태 정보로서 PCIe x16, x8, 또는 x4 중 어느 PCIe 인터페이스로 형성되어졌는지 아니면 연결 관계가 아예 형성되지 않았는지에 대한 상태정보, 그리고 Storage System(RAID Card)과의 연결 상태 정보로서 인접한 Slot에 구비된 RAID 카드와의 연결 관계가 PCIe x16, x8, 또는 x4로 연결되어 졌는지, 아니면 아예 연결 관계가 형성되지 않았는지에 대한 상태정보를 전달받도록 하였으며, 또한 온도 검출 센서(미도시)의 사전 설정온도 Limit 도달 정보로서 각각의 PCIe 인터페이스 카드상(23)에 구비된 온도검출센서(미도시)로부터 출력되는 사전 설정 온도 Limit 도달 정보를 전달받는 것이다.

그리고, 상기 MCU(미도시)는 전면부 패널 내측의 LCD 보드(103)상에 구비된 제어부(미도시)에서 출력되는 4개의 IF_CARD_ID#[3:0] 신호와 3개의 BAY_ROW_BD_ID#[2:0] 신호 출력 상태를 감지하여 수집한 다양한 상태정보를 LCD 보드(103)상의 제어부(미도시) 측으로 출력하게 되는 것이다.

[수직연결보드(27)]

수직연결보드(27)는 후면부 상단 좌/우측에 구비되는 3.5인치 2Bay 모듈(207-1, 207-2)에서 사용되는 전원으로 +12V, +5V, +3.3V 및 +3.3VSB 전원을 Base보드(211) 측에서 공급받으며, +12V, +5V와 +3.3VSB 전원은 SFF-8639 커넥터(미도시)에 연결되어 스토리지 확장 인터페이스 카드(223)로 공급되며, +3.3V 전원은 3.5인치 2Bay 모듈(207)의 내부 논리소자 구동전압 용도로 사용되는 것이다.

Bay-row 보드(127)에서 Side-Band신호처리부(123)에 의한 Side-Band 신호 처리 동작을 통하여 생성된 16번째 Bay 용의 Fault-LED 신호와 Base 보드(211)에서 생성된 PCIe 인터페이스용 Reference Clock 신호가 하단부의 Edge-finger부를 통하여 3.5인치 2Bay 모듈(207)의 Backplane 보드(208)로 전달되고, Backplane 보드(208)상에 구비된 LED 및 LED 도광판(227)에 의하여 모듈 외부에서 해당 저장미디어에 대한 에러 여부를 확인할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템에 있어서 64Bay 스토리지 시스템(1) 기본 제품에 적용되는 수직연결보드(27)는 두 개의 다른 형상으로 설계되어 있는 바, 후면부의 스토리지 확장모듈 상단에 위치한 3.5인치 2Bay 모듈(207)의 Backplane 보드(208)와 Base 보드(211) 간을 연결하는 용도로, 스토리지 확장모듈(24) 인터페이스용 PCIe x16 슬롯(미도시)의 Side Band 신호용으로 사용되는 PCIe x4 슬롯 커넥터의 Key 후반부에 삽입되기 위한 Edge-finger를 구비하는 한편, 후면부의 전원 모듈 상단에 구비되는 3.5인치 2Bay 모듈(207)의 Backplane 보드(208)와 Base 보드(211)간을 연결하는데 사용되며, 이를 위한 PCIe x1 슬롯 커넥터를 Base 보드에 구비하는 것이다.

[3.5인치 2Bay용 Backplane 보드(208)]

3.5인치 2Bay용 Backplane 보드(208)는 64Bay 스토리지 (1) 후면부 상단 좌/우측에 구비되는 3.5인치 2Bay 모듈(207)의 공용 Backplane 보드(208)로서, 좌/우측에는 본 Backplane 보드(208)를 공용을 사용하기 위하여 수직연결보드용 커넥터(28)들이 구비되는 것이다.

특히, PCIe 인터페이스의 SSD 저장미디어(SSD 트리플러, M.2 멀티플러)가 결합되거나 혹은 3.5인 하드디스크 드라이브가 결합되기 위한 SFF-8639 커넥터(미도시) 중앙에 수직 2단으로 구비되어 있고, PCIe 인터페이스를 위한 Reference Clock 분배회로가 구비되어 이로부터 출력되는 Clock 신호가 SFF-8639 커넥터(미도시)측으로 입력되도록 하는 것이다.

[스토리지 확장모듈용 4Bay Backplane 보드(221)]

스토리지 확장 모듈(24)용 4Bay Backplane 보드(221)는 3.5인치 Bay 4개를 구비하여 3.5인치 하드디스크 드라이브, PCIe 인터페이스 기반으로 동작하는 저장미디어(SSD 트리플러, M.2 멀티플러) 혹은 PCIe x4 (Gen.3 32Gbps) 인터페이스로 동작하는 스토리지 확장 카드(223)를 구비할 수 있으며, 4개로 구성된 단위 Bay 구성부의 SFF-8639 커넥터(미도시)는 하단부의 PCIe x16 Edge-Finger 부와 각각 PCIe x4 인터페이스로 연결되며, 상단에는 각각의 SFF-8639 커넥터 측으로 PCIe Reference Clock 을 공급하기 위한 Clock 분배회로가 구비되는 것이다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템은 스토리지 확장 모듈 개념을 도입하여 기본 모델에도 3.5인치 4개 Bay를 구성하고, 단일 노드 기준 PCIe x4(Gen.3 32Gbps)를 16노드를 지원하면서도 64Bay 저장공간을 그대로 활용할 수 있는 기술적 특징을 가지는 것이다.

이때, 스토리지 확장을 위한 단위 모듈(24)은 3.5인치 4Bay로 구성되며, 각각의 Bay에는 PCIe x4(Gen.3, 32Gbps)의 2개 노드가 외부로 노출되어 있고, 두 개의 확장모듈의 탑재로 총 16노드의 확장 포트를 지원할 수 있게 되는 것이다.

[스토리지 확장 카드(223)]

스토리지 확장 카드(223)는 단위 스토리지 확장 모듈(24)당 4개가 장착되며, Backplane 보드에 대응되는 SFF-8639 Plug와 2개의 PCIe x4 광케이블용 커넥터를 구비하고, SFF-8639 Plug와 2개의 광케이블용 커넥터 사이의 중앙에는 PCI Express 스위치가 위치하여 SFF-8639와 연결되는 PCIe x4(Gen.3, 32휴네) 인터페이스 신호를 2개의 PCIe x4 신호로 분기시키는 제2 PCIe HUB를 형성하는 것이다.

상기 2개의 PCIe x4 광케이블용 커넥터는 회로를 구성하는 방식에 따라서 독립된 각각의 PCIe x4 로 동작할 수도 있고, 커넥터가 물리적으로는 분리가 되어 있지만 논리적으로 하나의 PCIe x8 로 동작할 수도 있다.

따라서, 확장을 요하는 스토리지 시스템이 보다 빠른 데이터 전송이 요구되는 경우 길이가 같은 두 개의 PCIe 광케이블을 이용하여 PCIe x8 로 연결하여 동작하는 것이 가능하다.

[스토리지 확장모듈용 Backplane 보드(225)]

각각의 스토리지 확장 모듈(24)은 Host Computer(600)와 광케이블로 연결되는 PCIe x16(Gen.3, 128Gbps) 인터페이스 카드(미도시)와 조합을 이루며, PCIe x16 인터페이스 카드는 스토리지 확장 모듈(24)의 Backplane 보드(221)가 연결된 내측 하단의 PCIe x16 슬롯(225)과 직선적인 배선 구조로 연결되어 있으며, 각각의 배선은 PCIe x16 인터페이스 카드로부터 4개 그룹의 PCIe x4 신호로 분기되어 Backplane 보드(221)상에 구비된 SFF-8639 커넥터(미도시)로 각각 연결되는 구조를 이룬다.

여기서, Rack Mount Case 내부에 구비되는 64Bay의 저장미디어를 구동하기 위한 RAID Card의 구비(217)는 내측에 별도의 공간을 마련하여 장착되도록 하였다.

[내측 RAID Card (217)장착 구조]

4개의 Bay-row 보드(127)상의 저장미디어들을 구동하기 위한 RAID 카드(217)는 스토리지 확장 모듈의 Backplane(221) 후면에 가로방향으로 4개가 일련으로 배치되며, RAID Card(217)에 구비된 SFF-8643 Cable 포트가 RAID 카드의 위 쪽이나 뒤쪽인 것 감안하여 RAID 카드를 냉각시키기 위한 80mm 냉각팬(219)은 RAID Card(217)의 PCIe 브라켓 전면에 배치되고, 인접한 Side-wall 에 육각마운터(Stand-off)를 구비하여 고정하는 것이다.

[Base 보드(211)]

Base 보드(211)는 스토리지 확장 시스템(24)을 위한 것으로, 하단부에 두 개의 돌출부를 구비하고 있으며, 4개의 RAID Card(217) 용 PCIe x8 슬롯(215)을 구비하고 있다.

각각의 RAID Card(217)는 상단 우측에 구비된 Host Computer(600)와 연결되는 PCIe x16 인터페이스 카드용 슬롯으로부터 PCIe x4로 4개의 그룹으로 분기되는 PCIe 인터페이스 신호에 각각 연결된다.

스토리지 확장 모듈(24)용 PCIe x16 슬롯 커넥터 2개의 조합이 제 1 스토리지 확장 모듈(24-1)과 제 2 스토리지 확장 모듈(24-2)에 대응하여 각각 상단부 좌측과 중앙에 배치되며, 제어부(미도시)는 상단부에 배치된 3개의 PCIe x16 인터페이스 카드의 Side-Band 신호를 수신하여 인터페이스 카드 각각에 대하여 Host Computer (600)측과 스토리지 시스템측(RAID Card)에 대한 PCI Express 인터페이스 연결 정보와 온도 정보 등 각종 상태 정보를 모니터링하고 관련 정보를 전면부 패널 후면부에 위치한 LCD 보드(103)로 전달하는 것이다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템(1)를 적용시 첨부된 도 7에서와 같이, 서버 2대(600-1,600-2)에 Primary 스토리지 4대(P1, P2, P3, P4) 그리고 Secondary 스토리지 56대(S1-1,S1-n)(S4-1, S4-n)를 연결하는 확장이 가능하게 되는 것이다.

[서버]

Dual-host Fail Over 기능은 Master 역할을 하는 서버(600-1)에 의하여 스토리지 시스템이 운영되던 중에 Master 서버에 장애가 발생하여 스토리지 시스템이 Access 되지 않는 경우 대기 상태로 운영중인 서버(600-2)가 별도의 시스템 부팅을 하지 않고 Master 서버에 장애가 발생한 순간 즉시 Master 서버의 역할을 이어받아 스토리지 시스템에 대한 Access가 정상적으로 수행될 수 있도록 하는 것이다.

하나의 서버(600)에 사용이 가능한 PCIe x16(Gen.3, 128Gbps) 슬롯 4개가 구비되어 있는 것으로 가정하면, 하나의 PCIe x16 슬롯에 스토리지 확장 모듈(24-1, 24-2) 2개가 구비된 본 과제의 64Bay 스토리지 시스템(1)을 각각 연결하고, 확장 스토리지 시스템의 두 개의 확장 모듈(24-1, 24-2)에 각각 대응한 두 개의 PCIe x16 인터페이스 슬롯 중 일측의 PCIe x16 슬롯에만 PCIe x16 (Gen.3, 128Gbps) 광 인터페이스 카드를 각각 서버측과 스토리지 시스템에 설치하여 PCIe x8 광 케이블 2개를 이용하여 연결한다.

[Primary 스토리지(P1P4)]

2대의 서버(600-1,600-2)에 연결된 4대의 64Bay 스토리지 시스템(P1P4)을 연결한 본 발명의 스토리지 시스템 확장의 적용사례로, 각각의 스토리지 시스템은 2개의 스토리지 확장 모듈(24-1, 24-2)을 구비하며, 서버(600)와 직접 연결된 Primary 스토리지 시스템(P1P4)의 제1 스토리지 확장 모듈(24-1)에서 임의의 PCIe x4 확장 노드와 제 2 스토리지 확장 모듈(24-2)의 PCIe x16 인터페이스 카드의 하위 PCIe x8 커넥터 (또는 PCIe x8 인터페이스 카드의 커넥터)를 PCIe x4 광케이블로 연결하게 되는 것이며, 참고적으로 PCIe x8 광 케이블과 PCIe x4 광 케이블은 케이블 종단부의 Plug 부분이 물리적으로 동일한 Dimension으로 되어 있는 것이다.

상기와 같이 본 발명의 실시예에 따른 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템(1)을 전면부 케이스(100)와 후면부 케이스(200)로 분리 또는 결합이 가능하도록 적용하고 이에 전자적인 구성요소들을 장착시, 스토리지 시스템의 핵심 제어부의 대부분을 구비하고 있는 후면부는 새로운 전면부와 결합하는 방식으로 지속적인 가용상태를 유지하고, 저장미디어를 탑재한 전면부는 전원모듈(209)만을 탑재한 후면부 케이스(200) 와 결합되어 별도의 저장랙을 구비하여 장기 데이터 보관용으로 활용할 수 있는 것이다.

이때, 후면부에 위치한 2개의 후면부 3.5인치 Bay 에 각각 탑재된 제2 저장미디어(207-1, 207-2)들은 전면부 케이스(100)의 단위 Bay-Row 보드(127) 하단에 구비된 4개의 3.5인치 대체용 Bay(미도시)로 옮겨져 전면부 케이스(100)는 전체적으로 64개의 3.5인치 저장미디어가 탑재되는 Bay를 구성하게 되며, 이를 통하여 저장미디어 장기보존을 위해 전원모듈(209)만 탑재한 후면부 케이스(200)는 별도의 제2 저장미디어(207)용 Bay를 구비할 필요가 없게 되어 간결한 구성을 갖게된다.

스토리지 시스템의 고성능화를 위해서는 점진적으로 SSD 기반의 저장매체를 사용할 수 밖에 없으나, 현재 단위 저장 소자로 사용되고 있는 NAND Flash 메모리는 물성적인 특성상 전원을 인가하지 않은 상태에서는 수 주 또는 수 개월 정도의 기간이 지나면 데이터 저장 상태를 유지하는 게이트가 서서히 열화하여 궁극적으로는 데이터가 망실되는 상태로 전이되는 문제가 발생한다.

이에따라 본 발명의 후면부 케이스로부터 분리형 구조를 이루는 전면부 케이스만을 별도의 장기 보존용 전용 랙에 탑재하여 보관하면 저장미디어에 전원이 공급되고 Idle 상태를 유지하여 장기 보관에 용이하게 사용될 수 있는 것이다.

즉, 종래의 전면부 서랍식 저장미디어 탑재 구조의 스토리지 시스템의 경우에는 종이 라벨에 저장데이터를 일일이 수기로 기록하고 부착하여 보관을 하였으나, 본 발명의 실시예에서는 전면부 케이스 내측에 이미 LCD보드가 탑재된 상태로 하드웨어적으로 USB포트와 Flash 메모리를 추가적으로 구비하고 MCU 코드만 일부 Update 하면 장기보관용 랙에 거치된 64Bay 스토리지 시스템의 전면부 LCD를 통하여 종이 기반의 라벨지를 대체하여 어떠한 기록물을 보관하고 있는지를 용이하게 확인할 수 있는 기술적 특징을 가지게 되는 것이다.

한편, 본 발명의 실시예로서 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템을 이루는 전면부 케이스(100)와 후면부 케이스(200)의 결합방식에 대하여 첨부된 도 8을 통해 살펴보면, 64Bay 스토리지 시스템(1)의 일측면 Side-Wall에 대하여 두 개의 Slide Rail(30)이 구비된 것은 단위 저장미디어를 3.5인치 하드 디스크 드라이브 만으로 구성하였을 때 발생되는 무게를 분산하기 위한 목적이 있는 것이다.

그러나 자물쇠 모양의 본체와의 슬라이드 레일 고정홈(31,33)에 고정용 볼트를 반조임 상태에서 64Bay 본체의 전면부의 Bay-Row 보드(127-4)의 제 2 연결부(125)를 구성하는 Edge Finger가 본체 후면부(200)의 전원 3중화 보드(201)상에 구비된 제 3 연결부(21)를 구성하는 PCIe x16 커넥터에 가결합된 상태에서 Slide Rail(30) 상으로 반고정 상태로 돌출된 전면부 케이스(100)의 상/하 네 개, 후면부(200)의 상/하 네 개 볼트를 슬라이드 레일 고정홈(31, 33)에 완전히 조여주는 방식으로 두 개의 몸체를 하나의 완성된 64Bay 스토리지 시스템(1)으로 복원할 수 있도록 하였다.

이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템(1)의 분리형 구조에 의하여 후면부 케이스(200)에 대한 활용성에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

후면부 케이스(200)는 전면부 케이스(100)에 탑재된 저장미디어(113)의 종류 및 활용 방식에 따라 장기 보존용이면서 HDD 만으로 구성된 경우에는 별도의 내장 부품이 없는 후면부 케이스가 전면부 케이스(100)에 조립되며, 장기 보존용이면서 SSD 만이거나 또는 SSD를 포함한 구성인 경우에는 경우에는 전원모듈만 탑재한 후면부 케이스가 전면부 케이스(100)에 조립되며, 장기보존용이지만 간헐적인 데이터 접근이 필요한 경우에는 전원 모듈(209)과 더불어 저성능의 인터페이스 카드(23)를 탑재한 구성의 후면부 케이스(200)가 전면부 케이스(100)에 조립되며, 고성능의 스토리지 시스템으로 활용되는 경우에는 고성능 인터페이스 카드(23)와 고성능 RAID 카드(217)를 구비한 후면부 케이스(200) 형태로 전면부 케이스(100)에 조립되며, 필요에 따라 후면부 탑재 저장미디어 베이(207) 또는 스토리지 확장 모듈(24)을 탑재하여 구성하는 것이 가능하다.

이상에서는 본 발명의 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템이 전면부 케이스(100)와 후면부 케이스(200)가 각각 하나씩으로 구성된 것으로 설명하였으나, 첨부된 도 6에 도시된 바와 같이 전면부 케이스(100) 구성부를 일련의 Bay-Row 보드(127)들 만으로 구성되도록 하되, 첨부된 도 9에서와 같이 전면부 케이스(100)를 다단 구성하여 하나의 후면부 케이스(100)에 제 1 전면부 케이스(100-1) + 제 2 전면부 케이스(100-2) + ... + 제 n 전면부 케이스(100-n) 와 같이 구성하고, 마지막 단인 제 n 전면부 케이스(100-n)의 경계부(22-n)에는 전면 패널 후면에 결합되는 LCD 신호확장 보드(101), LCD 보드(103), 전원 스위치(105) 및 전면부 냉각팬(107)으로 구성되는 전면패널부(10)를 최종적으로 결합하여 본 발명의 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템을 형성하도록 할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템(1)의 전면부 케이스가 적어도 세 개 이상으로 결합된 구조인 경우에는 데이터 센터 등에 사용되는 표준 랙에 거치되도록 하기 위해서는 랙 시스템(미도시)도 다단으로 구성된 전면부 케이스의 길이에 맞도록 랙의 깊이가 변경된 것을 사용하거나 또는 표준 랙의 구성을 본 발명의 실시예에 따른 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템(1)에서와 같이 전면부 케이스(100)의 다단 구성과 같은 방식으로 두 개 이상의 표준 랙(미도시)이 상호간에 결합된 형태인 랙상에 설치하는 것이 가능하다.

다만, 이러한 결합형 랙(미도시)에 설치된 본 발명의 스토리지 시스템을 용이하게 설치하거나 유지보수를 수행하기 위해서는 본 발명의 제 n 전면부 케이스(100-n) 하단에 접이식으로 고정되어 있는 사다리꼴 형태의 지지대(미도시)이거나 혹은 분리된 형태의 지지대가 구비되는 것이 바람직스러우며, 랙 시스템(미도시)에 본 발명의 실시예에 따른 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템(1)이 장착된 경우에는 상기 접이식 지지대(미도시) 또는 분리된 형태의 지지대(미도시)가 결합형 랙(미도시)의 높이에 따라 길이 또는 높이가 조정되는 구조인 것이 바람직하다.

이상에서 본 발명의 분리형 구조를 이루는 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템(1)에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

10 : 전면 패널
12 : 전면부 손잡이
13 : 전면부 팬 그릴
20 : 제 4 연결부
21 : 제 3 연결부
22 : 경계부(또는 경계부 패널)
23 : PCI Express (PCIe) 슬롯부
24 : 확장모듈 슬롯부
27 : 수직연결보드
28 : 수직연결보드용 커넥터
29 : 본체 손잡이 홀
30 : 슬라이드 레일부
31 : 슬라이드 레일 전면부 고정홈
33 : 슬라이드 레일 후면부 고정홈
40 : 고정 지지대
100 : 전면부 케이스
101 : LCD 신호 확장 보드
103 : LCD 보드
104 : LCD
105 : 전원 스위치
107 : 전면부 냉각 팬
109 : 제 1 연결부
111 : LED 표시부
112 : SFF-8639 커넥터
113 : 전면부 15Bay(또는 전면부 15Bay 용 커넥터)
115 : 보드 ID 선택부
117 : 전원 생성부
119 : 제어부
121 : 전원 순차 제어 구동부
123 : Side-Band 신호 처리부
125 : 제 2 연결부
127 : 단위 Bay-Row 보드
200 : 후면부 케이스
201 : 전원 3중화 보드
202 : 전원 모듈 연결 커넥터
203 : 전원 확장 보드
205 : 후면부 냉각 팬
207 : 후면부 2Bay
208 : 후면부 2Bay 용 Backplane 보드
209 : 전원 모듈
210 : 전원 모듈 탈거용 손잡이
211 : BASE 보드
213 : 제4 연결부
215 : RAID 카드용 PCIe 슬롯 커넥터
217 : RAID 카드
219 : RAID 카드용 냉각 팬
221 : 확장 모듈용 Backplane 보드
223 : 스토리지 확장 인터페이스 카드
225 : 확장 모듈용 PCIe 슬롯 커넥터
227 : LED 도광판
229 : 하드 가이드
300 : 랙 지지대(300)
600 : HOST COMPUTER (또는 서버)
P1∼Pn : PRIMARY 스토리지 시스템
S1∼S4-n : SECONDARY 스토리지 시스템

Claims

장기 데이터 보관용으로 활용이 가능한 랙 마운트 케이스를 구현하는 것으로,
상기 랙 마운트 케이스는,
제 1 저장미디어를 수용하며 인접한 보드와의 연결을 위하여 일측에는 전원선 및 인터페이스 신호선으로 구성된 커넥터 타입의 제 1 연결부를 구비하고, 상기 제 1 연결부와 반대되는 타측에는 상기 제 1 연결부에 대응되어 결합되는 제 2 연결부를 구비한 다단 배열 구조의 BAY-ROW 보드를 구비하는 전면부 케이스; 및,
적어도 하나 또는 그 이상의 전원모듈과, 상기 전원모듈에 대응하여 연결되기 위한 전원모듈 연결부와 상기 전면부 케이스에 대하여 전원 및 인터페이스 신호를 연결하기 위한 것으로 상기 전면부 케이스에 구비된 인접한 상기 제 2 연결부와 결합되는 제 3 연결부를 가지면서 상기 전원모듈로부터 출력되는 전원을 공급받아 상기 전면부 케이스측으로 전원을 공급하는 전원 다중화 보드를 구비하는 후면부 케이스; 를 구성하고,
상기 전면부 케이스와 상기 후면부 케이스의 양측면에는 각각 필요에 따라 상기 전면부 케이스와 상기 후면부 케이스를 분리 또는 결합시키도록 고정되는 슬라이드 레일부를 구성하는 것을 특징으로 하는 랙 마운트 케이스.
장기 데이터 보관용으로 활용이 가능한 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템을 구현하는 것으로,
상기 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템은,
제 1 저장미디어를 수용하며 인접한 보드와의 연결을 위하여 일측에는 전원선 및 인터페이스 신호선으로 구성된 커넥터 타입의 제 1 연결부를 구비하고, 상기 제 1 연결부와 반대되는 타측에는 상기 제 1 연결부에 대응되어 결합되는 제 2 연결부를 구비한 다단 배열 구조의 BAY-ROW 보드를 구비하는 것으로, 적어도 하나 또는 그 이상의 구성으로 결합되는 전면부 케이스; 및, 적어도 하나 또는 그 이상의 전원모듈과, 상기 전원모듈에 대응하여 연결되기 위한 전원모듈 연결부와 상기 전면부 케이스에 대하여 전원 및 인터페이스 신호를 연결하기 위한 것으로 상기 전면부 케이스에 구비된 인접한 상기 제 2 연결부와 결합되는 제 3 연결부를 가지면서 상기 전원모듈로부터 출력되는 전원을 공급받아 상기 전면부 케이스측으로 전원을 공급하는 전원 다중화 보드를 구비하는 후면부 케이스; 를 구성하고,
상기 전면부 케이스와 상기 후면부 케이스의 양측면에는 각각 필요에 따라 상기 전면부 케이스와 상기 후면부 케이스를 분리 또는 결합시키도록 고정되는 슬라이드 레일부를 구성하는 것을 특징으로 하는 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템.
제 2항에 있어서,
상기 전원 다중화 보드를 구비한 후면부 케이스는 상기 제 3 연결부와 반대측 방향으로 돌출되어 전원 및 인터페이스 신호를 전달하기 위한 제 4 연결부를 추가적으로 구비하는 것을 특징으로 하는 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템.
제 3항에 있어서,
상기 전원 다중화 보드에 구비된 제 4 연결부에 결합되며, 외부인터페이스를 위한 PCI Express 슬롯과 내부 인터페이스를 위한 PCI Express 슬롯을 구비하여 제어부를 형성하는 BASE 보드를 추가적으로 구비하며, 상기 PCI Express 슬롯에 대응하여 상기 후면부 케이스 외측으로 PCI Express 슬롯부가 형성되도록 하는 것을 특징을 하는 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템.
제 4항에 있어서,
상기 후면부 케이스 상단에 제 2 저장미디어의 탑재를 위한 적어도 하나 이상의 후면부 2BAY 모듈이 탑재되고, 상기 후면부 2BAY 모듈은 추가적으로 구비된 수직연결보드를 통하여 상기 BASE 보드와 전원 및 인터페이스 제어 신호가 연결되는 것을 특징으로 하는 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템.
제 5항에 있어서,
상기 후면부 케이스 상단에 구비된 제 2 저장미디어어를 상기 전면부 케이스 하단에 구비된 제 2 저장미디어 대응 BAY에 탑재하여 전면부 케이스만으로 상기 제 1 저장미디어 및 상기 제 2 저장미디어가 동시에 수용하도록 하는 것을 특징으로 하는 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템.
제 4항에 있어서,
상기 BASE 보드상에 구비된 확장 모듈용으로 구비된 PCI Express 슬롯 커넥터에 연결되어 스토리지 확장모듈이 추가적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템.
제 4항에 있어서,
상기 BASE 보드상에 구비된 PCI Express 슬롯부를 구성하는 적어도 하나의 PCI Express 슬롯 커넥터와 전기회로적인 배선에 의하여 연결되며, BASE 보드 내측에 90도 방향으로 배치된 적어도 하나 또는 그 이상의 PCI Express 슬롯 커넥터를 추가적으로 구비하여 RAID 카드가 탑재될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템.
제 8항에 있어서,
상기 RAID 카드와 나란한 방향으로 풍향이 향하도록 상기 RAID 카드의 브라켓 전면부에 냉각 팬을 구비한 것을 특징으로 하는 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템.
제 2항에 있어서,
상기 전원 다중화 보드는 상기 전원 모듈의 길이에 대응하여 상기 전원모듈과 상기 전원모듈 연결부 사이에 전원확장보드를 추가적으로 구비하여 상기 전원모듈과 상기 전원모듈 연결부를 연결하는 것을 특징으로 하는 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템.
제 2항에 있어서,
상기 전면부 케이스의 양측면 중앙 상단 지점에는 상기 전면부 케이스의 양측면으로부터 상기 슬라이드 레일부가 분리시에 노출되고, 상기 전면부 케이스의 양측면으로부터 상기 슬라이드 레일부가 결합시에는 가려지는 본체 손잡이 홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템.
제 3항에 있어서,
상기 전면부 케이스에 탑재된 제 1 저장미디어를 장기 보존시, 상기 전원 다중화 보드에 상기 전원모듈만을 탑재한 후면부 케이스를 구성한 후 이를 상기 전면부 케이스에 결합하고,
상기 제 1 저장미디어를 장기 보존하되 간헐적인 데이터 접근이 필요한 경우에는 상기 전원모듈 외에 상기 제 4 연결부에 BASE 보드 및 이에 탑재되는 저성능의 인터페이스 카드와 저성능의 RAID 카드를 구비한 후면부 케이스를 구성한 후 이를 상기 전면부 케이스에 결합하고,
상기 전원 모듈 외에 상기 제 4 연결부에 BASE 보드 및 이에 탑재되는 고성능의 인터페이스 카드와 고성능의 RAID 카드가 구비된 후면부 케이스로 구성하여 상기 전면부 케이스에 결합하는 것을 특징으로 하는 몸체 분리 결합형 랙 마운트 케이스 스토리지 시스템.
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