JP2008108019A - ブレードサーバシステム - Google Patents

Abstract

【課題】
ブレードサーバ装置において、Ｓｅｒｉａｌ Ａｔｔａｃｈｅｄ ＳＣＳＩ（ＳＡＳ）インターフェースを用いて、任意の台数のサーバブレードに搭載する任意の台数の記憶装置と、任意の台数のストレージブレードに搭載する任意の台数の記憶装置と、ブレードサーバ外にある任意の台数の記憶装置を接続し、全ての記憶装置を自由な組み合わせで制御する手段を提供する。
【解決手段】
サーバブレード、ストレージブレード及び外部記憶装置がそれぞれ少なくとも１台の記憶装置を搭載したブレードサーバシステムにおいて、サーバブレードとストレージブレード及び外部記憶装置間で転送データを中継する中継機構と、サーバブレード、ストレージブレード及び外部記憶装置に搭載された全ての記憶装置に対するアクセスを制御する記憶装置制御機構とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、サーバブレードとストレージブレードを備えたブレードサーバ装置と外部記憶装置から構成されるブレードサーバシステムに関する。

近年、サーバの高密度実装化が進んでいる中、登場したのがブレードサーバ装置である。ブレードサーバ装置の”ブレード”とは、サーバとしての機能するためのハードウェア、ソフトウェアを備えた１枚の回路基板のことである。このブレードを複数枚、１つの筐体内に実装して、高密度実装を実現している。

ブレードサーバ装置は、基本的に次のような構成をしている。サーバとしての機能を果たすために、ＣＰＵを搭載してユーザのアプリケーションに応じて様々な情報処理を行うサーバブレードと、これをインターネット、ＬＡＮ等と接続するインターフェースを提供する機能部と、サーバブレードが使用する記憶装置を接続するためのインターフェース部と、ブレードサーバ装置内の動作の監視、制御、設定を行う機能部、とこれらに必要な電源を供給する電源部より構成され筐体内に実装される。また、任意の台数の記憶装置を搭載したブレードをストレージブレードと称する。

現状のブレードサーバ装置が使用する記憶装置の多くは、ＡＴＡ、Ｓ−ＡＴＡ（Ｓｅｒｉａｌ ＡＴＡ）、ＦＣ（Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＳＣＳＩインターフェースを用いているものが多くある。その中で、ＳＣＳＩインターフェースは、これまでパラレル伝送方式によるインターフェースであったが、転送性能が向上されるに従いパラレル伝送方式での性能上の限界となり、今後は、より高速な伝送を行うために、ＳＡＳ（Ｓｅｒｉａｌ Ａｔｔａｃｈｅｄ ＳＣＳＩ）インターフェースへと、移行される。

ＦＣの場合、転送元（イニシエータ）と、転送先（ターゲット）を接続する方法として、１対１で接続するポイント・ツー・ポイント方式と、ＦＣ−ＳＷ（Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ）を利用して、イニシエータとターゲットをそれぞれ任意の台数づつ接続する方法があるが、ＦＣ機器は一般的に高価なため、システム全体の構成を組むと、非常に高価なシステムとなる。

ＳＡＳインターフェースでも、基本はポイント・ツー・ポイントで接続する方式であるが、他に、ＦＣ−ＳＷに相当するデバイスとして、データ転送を中継するエクスパンダがある。エクスパンダを利用することで、多数のイニシエータやターゲットが接続可能である。

また、ＦＣにおいては、ＳＡＮ（Ｓｔｏｒａｇｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）構成にて、ＳＡＮで接続される記憶装置から、システム装置（サーバ装置）をブートできる機能を構成可能であり、ＦＣ−ＳＷと記憶装置の構成により、任意の台数のサーバ装置と、任意の台数の記憶装置での組み合わせにて、ブート可能とすることで、サーバ故障時や、記憶装置故障時においても、速やかな装置切り替えが可能となっている。

特許文献１には、ブレードサーバとしての、搭載される機器、インターフェースの数に応じて、そのインターフェース数自体を増設可能であること、が開示されている。

特開２００４−３５５３５１号公報

現在のブレードサーバ装置において、記憶装置はサーバブレード上に搭載されており、該記憶装置の冗長制御（例えばＲＡＩＤ制御）は該サーバブレードのソフトウェア機能で行っている。

ブレードサーバ装置外に接続された外部記憶装置については、外部記憶装置自身で冗長制御を行っているか、該サーバブレードのソフトウェア機能により冗長制御を行っている。

現行の方式では、サーバブレード上の記憶装置と、ブレードサーバ装置外の記憶装置との組み合わせのような自由な組み合わせでの冗長制御は行えない。

本発明は、ブレードサーバ装置内に接続された任意の台数の記憶装置と、ブレードサーバ装置外に接続された任意の台数の記憶装置へアクセスとすることを可能とし、ミラーリング制御等の冗長性を備えた制御を可能とすることを目的とする。

本発明は、少なくとも１台のサーバブレードと少なくとも1台のストレージブレードを備えたブレードサーバ装置と、該ブレードサーバ装置に接続される少なくとも1台の外部記憶装置から構成され、各サーバブレード、各ストレージブレード及び各外部記憶装置はそれぞれ少なくとも１台の記憶装置を搭載したブレードサーバシステムにおいて、各サーバブレードと各ストレージブレード及び各外部記憶装置間で転送データを中継する第１の中継機構と、各サーバブレード、各ストレージブレード及び各外部記憶装置に搭載された全ての記憶装置に対するアクセスを制御する記憶装置制御機構とを備えたブレードサーバシステムである。

さらに、本発明は、前記記憶装置制御機構が、２台以上の記憶装置の組み合わせによる冗長構成を定義する記憶装置管理情報を有するブレードサーバシステムである。

さらに、本発明は、各サーバブレードが各サーバブレードに搭載される記憶装置との転送データを中継する第２の中継機構を備え、各ストレージブレードが各ストレージブレードに搭載される記憶装置との転送データを中継する第３の中継機構を備え、各外部記憶装置が各外部記憶装置に搭載される記憶装置との転送データを中継する第４の中継機構を備え、前記第１の中継機構が各サーバブレードと前記第２の中継機構、前記第３の中継機構及び前記第４の中継機構との転送データを中継するブレードサーバシステムである。

本発明によれば、任意の台数の記憶装置を搭載した任意の台数のサーバブレードと、任意の台数の記憶装置を搭載した任意の台数のストレージブレードと、ブレードサーバ装置の外部に接続された任意の台数の記憶装置とを任意の台数のエクスパンダを中継して接続し、記憶装置制御機構により、全ての記憶装置に対してアクセス可能となり、任意の台数の記憶装置を使用して、冗長構成設定と、冗長制御と、前述の運用が可能である。

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

図１に本実施例で使用するブレードサーバ装置（Ｇ１０）の全体構成例を示す。

ブレードサーバ装置（Ｇ１０）は、６台のサーバブレード（Ｇ５１〜Ｇ５６）と、各サーバブレードに内蔵する２台の記憶装置（Ｇ８１〜Ｇ８６）と、２台のストレージブレード（Ｇ２１〜Ｇ２２）と、各ストレージブレードに各々内蔵する４台の記憶装置（Ｇ３１〜Ｇ３２）と、各サーバブレード及び、各ストレージブレードのインターフェース部分を接続するためのバックプレーンボード（Ｇ４１）と、各サーバブレードと各ストレージブレードとのインターフェースを中継する２台のＳＡＳエクスパンダ（Ｇ６１〜Ｇ６２）を有し、付加機器として２台の外付け記憶装置（Ｇ７１〜Ｇ７２）を有する。本実施例では搭載するサーバブレードを６台、各サーバブレードに搭載される記憶装置を２台、ストレージブレードを２台、各ストレージブレードに搭載される記憶装置を４台、外付け記憶装置を２台、としたが、台数は任意である。また、ここで搭載する記憶装置はハードディスク装置とする。

サーバブレードと、ストレージブレードとのインターフェース部分の物理的な接続は、バックプレーンボード（Ｇ４１）を使用する。また、バックプレーンボードには、伝送制御のインターフェースの結線も含む。

図２は、サーバブレードと、ストレージブレードと、ＳＡＳエクスパンダと、外付け記憶装置と、の接続例を示す。図２では、ＳＡＳ（Ｓｅｒｉａｌ Ａｔｔａｃｈｅｄ ＳＣＳＩ）における実施例を示してある。

ブレードサーバ装置（Ｄ１０）は、サーバブレード（Ｄ１０１〜Ｄ１０２）と、該サーバブレードに搭載される記憶装置（Ｄ１４１〜Ｄ１４４）と、該サーバブレードに搭載される記憶装置（Ｄ１４１〜Ｄ１４４）とのデータ転送を中継するエクスパンダ（Ｄ１３１〜Ｄ１３２）と、ストレージブレード（Ｄ２０１）と、該ストレージブレード（Ｄ２０１）に搭載される記憶装置（Ｄ２１１〜Ｄ２１４）と、該ストレージブレードに搭載される記憶装置（Ｄ２１１〜Ｄ２１４）とのデータ転送を中継するエクスパンダ（Ｄ２３１〜Ｄ２３２）と、全てのブレードサーバと全てのストレージブレードとのデータ転送を中継するエクスパンダ（Ｄ３０１〜Ｄ３０２）と、該エクスパンダ（Ｄ３０１〜Ｄ３０２）を中核に接続された全ての記憶装置を制御する機能を有するＳＡＳコントローラ（Ｄ３４１〜Ｄ３４２）と、該ＳＡＳコントローラ用のＣＰＵ（Ｄ３２１〜Ｄ３２２）及びメモリ（Ｄ３３１〜Ｄ３３２）を有し、該ＳＡＳコントローラ（Ｄ３４１〜Ｄ３４２）を介して外付け記憶装置（Ｄ７０１，Ｄ８０１）へ接続される。本実施例ではサーバブレード台数を２台、各サーバブレードに搭載される記憶装置を２台、ストレージブレードを１台、該ストレージブレードに搭載される記憶装置を４台、外付け記憶装置を２台、としたが、台数は任意である。

ストレージブレード（Ｄ２０１）は、４台の記憶装置（Ｄ２１１〜Ｄ２１４）を有し、各記憶装置は、各々２台のエクスパンダ（Ｄ２３１、Ｄ２３２）により接続される。２台のエクスパンダとしたのは、冗長性を持たせるためである。

ＳＡＳエクスパンダ（Ｄ３０１、Ｄ３０２）は、サーバブレード（Ｄ１０１〜Ｄ１０２）と、ストレージブレード（Ｄ２０１）をＳＡＳコントローラ（Ｄ３４１，Ｄ３４２）を介して接続する機能を有する。該機能を実施するにあたり予め接続管理情報（Ｄ３１１、Ｄ３１２）をメモリに設定する。該設定を行うため、設定ツール（Ｔ３１１、Ｔ３１２）を有する。例えば、ポート１（Ｐ１）、ポート２（Ｐ２）、ポート３（Ｐ３）の組み合わせと、ポート４（Ｐ４）、ポート５（Ｐ５）、ポート６（Ｐ６）の組み合わせを接続管理情報（Ｄ３１１、Ｄ３１２）として設定した場合、サーバブレード（Ｄ１０１）は、記憶装置（Ｄ１４１〜Ｄ１４４）と、ストレージブレード（Ｄ２０１）内の記憶装置（Ｄ２１１〜Ｄ２１４）へＳＡＳエクスパンダ（Ｄ２３１）を介して制御可能となる。サーバブレード（Ｄ１０２）も同様に、記憶装置（Ｄ１４１〜Ｄ１４４）とストレージブレードＤ２０１内の記憶装置（Ｄ２１１〜Ｄ２１４）へＳＡＳエクスパンダ（Ｄ２３２）を介して制御可能となる。

図３は、図２の実施例での接続管理情報（Ｄ３１１、Ｄ３１２）を示す。

サーバブレード（Ｄ１０１、Ｄ１０２）は、ＳＡＳコントローラ（Ｄ３４１〜Ｄ３４２）を介して、外付け記憶装置（Ｄ７０１，８０１）へのアクセスも可能である。

例えば、サーバブレード（Ｄ１０１）からストレージブレードに搭載される記憶装置（Ｄ２１１〜Ｄ２１４）へのアクセス経路の例としては、ＳＡＳコントローラ（Ｄ１２１）から、ＳＡＳエクスパンダ（Ｄ３０１）、ＳＡＳコントローラ（Ｄ３４１）のＴａｒｇｅｔポート（Ｄ３６１）、Ｉｎｉｔｉａｔｏｒポート（Ｄ３７１）、ＳＡＳエクスパンダ（Ｄ３０１）、ＳＡＳエクスパンダ（Ｄ２３１）を経由し、記憶装置（Ｄ２１１〜Ｄ２１４）に至る。

また、サーバブレード（Ｄ１０１）からサーバブレード（Ｄ１０２）に搭載される記憶装置（Ｄ１４３，Ｄ１４４）へのアクセス経路の例としては、ＳＡＳコントローラ（Ｄ１２１）から、ＳＡＳエクスパンダ（Ｄ３０２）、ＳＡＳコントローラ（Ｄ３４２）のＴａｒｇｅｔポート（Ｄ３６２）、Ｉｎｉｔｉａｔｏｒポート（Ｄ３７２）、ＳＡＳエクスパンダ（Ｄ３０２）、ＳＡＳエクスパンダ（Ｄ１３２）、を経由し、記憶装置（Ｄ１４３，Ｄ１４４）に至る。

また、サーバブレード（Ｄ１０１）から外付け記憶装置（Ｄ７０１）に搭載される記憶装置（Ｄ７２１）へのアクセス経路の例としては、ＳＡＳコントローラ（Ｄ１２１）から、ＳＡＳエクスパンダ（Ｄ３０１）、ＳＡＳコントローラ（Ｄ３４１）、のＴａｒｇｅｔポート（Ｄ３６１）、Ｉｎｉｔｉａｔｏｒポート（Ｄ３８１）、ＳＡＳエクスパンダ（Ｄ７１１）、を経由し、記憶装置（Ｄ７２１）に至る。

このように、全ての記憶装置を制御できることで、ＳＡＳコントローラ（記憶装置制御機構）（Ｄ３４１〜Ｄ３４２）のＰＲＯＣ（処理部）（Ｄ３５１〜Ｄ３５２）に任意の台数の記憶装置を制御するＳＡＳコントローラ制御プログラムを搭載し、以下のことが可能となる。

例えば、複数の記憶装置に同一のデータを持たせる、即ちＲＡＩＤ−１と称されるミラーリング制御が可能である。記憶装置（Ｄ１４１）と記憶装置（Ｄ１４３）と記憶装置（Ｄ２１１）と記憶装置（Ｄ７２１）と記憶装置（Ｄ８２１）を１つのミラーリンググループとする、多重のミラーリング構成が可能である。これにより、仮に記憶装置（Ｄ１４１）が故障した場合においても、他の記憶装置（Ｄ１４３、Ｄ２１１、Ｄ７２１、Ｄ８２１）を使用して継続運用もしくはサーバブレード交換や切り替え時にこれらの記憶装置（Ｄ１４３、Ｄ２１１、Ｄ７２１、Ｄ８２１）からのブートが可能である。故障した記憶装置（Ｄ１４１）は、交換後に再度利用可能である。

また、前記冗長構成においては、サーバブレードまたはストレージブレード上に搭載された記憶装置に正副の関係を設定し、正または副いずれかの記憶装置からブートして装置の立ち上げや、動作が可能である。

ここでは仮に、５つの記憶装置を選択したが、２台以上であれば組み合わせは自由である。本組み合わせは、予め、冗長性構成を記憶装置管理情報（Ｄ４１１，Ｄ４１２）に設定することにより決定する。該設定を行うため、設定ツール（Ｔ４１１，Ｔ４１２）を有する。

図４は、記憶装置管理情報（Ｄ４１１，Ｄ４１２）の一例を示す。

上記ではＲＡＩＤ−１を例に挙げて説明したが、これは、ＲＡＩＤ−１に限定するものではなく、ＳＡＳコントローラ制御プログラムの変更により他のＲＡＩＤレベル制御も可能であることはいうまでもない。

前記接続管理情報（Ｄ３１１，３１２）は、前記設定ツール（Ｔ３１１，Ｔ３１２）により設定可能であるが、他にも、前記記憶装置管理情報（Ｄ４１１，Ｄ４１２）を設定ツール（Ｔ４１１，Ｔ４１２）により設定することで、ＳＡＳコントローラ（Ｄ３４１〜Ｄ３４２）から設定することも可能である。使用する記憶装置を設定することにより、該記憶装置へアクセスするための接続経路を探索した結果を接続管理情報（Ｄ３１１，３１２）へ反映可能である。

即ち、前述した接続管理情報は、前記冗長構成を設定する際に、使用する記憶装置を選択することで、記憶装置制御機構により、該当する記憶装置への接続経路が決定するため、記憶装置制御機構が、その接続経路に従って接続管理情報を生成し、接続管理情報をエクスパンダへ設定可能とする。

図５は、記憶装置制御機構に設定された記憶装置管理情報をＳＡＳコントローラが認識し、エクスパンダへ接続管理情報を設定する経路を示す。

他の実用例として、ストレージブレード（Ｄ２０１）と、エクスパンダ（Ｄ３０１，Ｄ３０２）と、ＳＡＳコントローラ（Ｄ３４１，Ｄ３４２）がブレードサーバ装置に最初は搭載しておらず、記憶装置はサーバブレード内の記憶装置のみであって、その後の増設において、該組み合わせをブレードサーバ装置に組入れた場合、記憶装置（Ｄ１４１，Ｄ１４２）の全データをストレージブレード上の記憶装置の内、少なくとも１台へコピーし、ミラーリングの状態とした後、該記憶装置を主たる記憶装置として運用し、その後、サーバブレード上の記憶装置（Ｄ１４１，Ｄ１４２）は着脱することで、世代管理を行いつつ、バックアップを行う利用方法もある。ここでは、着脱する記憶装置をサーバブレード上の記憶装置としたが、ミラーリングされている記憶装置のいずれかでよい。

本発明の一実施例による、ブレードサーバ装置の全体構成例を示す図である。 本発明の一実施例による、サーバブレードと、ストレージブレードと、ＳＡＳエクスパンダと、ＳＡＳコントローラと、外付け記憶装置の接続を示す図である 本発明の一実施例による、接続管理情報例を示す図である。 本発明の一実施例による、記憶装置管理情報を示す図である。 本発明の一実施例による、記憶装置制御機構に設定された記憶装置管理情報から接続管理情報への設定経路を示す図である。

符号の説明

Ｇ１０ ブレードサーバ装置
Ｇ２１〜Ｇ２２ ストレージブレード
Ｇ３１〜Ｇ３２ 記憶装置
Ｇ４１ バックプレーンボード
Ｇ５１〜Ｇ５６ サーバブレード
Ｇ６１〜Ｇ６２ ＳＡＳエクスパンダ
Ｇ７１〜Ｇ７２ 外付け記憶装置
Ｇ８１〜Ｇ８６ 記憶装置
Ｄ１０ ブレードサーバ装置
Ｄ１０１〜Ｄ１０２ サーバブレード
Ｄ１２１〜Ｄ１２２ ＳＡＳコントローラ
Ｄ１３１〜Ｄ１３２ ＳＡＳエクスパンダ
Ｄ１４１〜Ｄ１４４ 記憶装置
Ｄ２０１ ストレージブレード
Ｄ２１１〜Ｄ２１４ 記憶装置
Ｄ２３１〜Ｄ２３２ ＳＡＳエクスパンダ
Ｄ３０１〜Ｄ３０２ ＳＡＳエクスパンダ
Ｄ３１１〜Ｄ３１２ 接続管理情報
Ｔ３１１〜Ｔ３１２ 接続管理情報設定手段
Ｐ１〜Ｐ６ ＳＡＳ入出力ポート
Ｄ３２１〜Ｄ３２２ ＣＰＵ
Ｄ３３１〜Ｄ３３２ メモリ
Ｄ３４１〜Ｄ３４２ ＳＡＳコントローラ
Ｄ３５１〜Ｄ３５２ ＳＡＳコントローラ制御プログラム
Ｄ３６１〜Ｄ３６２ ＳＡＳ入出力ポート（Ｔａｒｇｅｔ用）
Ｄ３７１〜Ｄ３７２，Ｄ３８１〜Ｄ３８２，Ｄ３９１〜Ｄ３９２ ＳＡＳ入出力ポート（Ｉｎｉｔｉａｔｏｒ用）
Ｄ４１１〜Ｄ４１２ 記憶装置管理情報
Ｔ４１１〜Ｔ４１２ 記憶装置管理情報設定手段
Ｄ６０１〜Ｄ６０２、Ｄ６１１，Ｄ６２１ ＳＡＳインターフェース結線
Ｄ７０１〜Ｄ７０２ 外付け記憶装置
Ｄ７１１〜Ｄ７１２ ＳＡＳエクスパンダ
Ｄ７２１〜Ｄ７２４ 記憶装置
Ｄ８０１〜Ｄ８０２ 外付け記憶装置
Ｄ８１１〜Ｄ８１２ ＳＡＳエクスパンダ
Ｄ８２１〜Ｄ８２４ 記憶装置

Claims (6)

1. 少なくとも１台のサーバブレードと少なくとも1台のストレージブレードを備えたブレードサーバ装置と、該ブレードサーバ装置に接続される少なくとも1台の外部記憶装置から構成され、各サーバブレード、各ストレージブレード及び各外部記憶装置はそれぞれ少なくとも１台の記憶装置を搭載したブレードサーバシステムにおいて、
   各サーバブレードと各ストレージブレード及び各外部記憶装置間で転送データを中継する第１の中継機構と、各サーバブレード、各ストレージブレード及び各外部記憶装置に搭載された全ての記憶装置に対するアクセスを制御する記憶装置制御機構とを備えたことを特徴とするブレードサーバシステム。
2. 前記第１の中継機構は、複数の入出力ポートと、該複数の入出力ポートの接続の組み合わせを定義する接続管理情報とを有することを特徴とする請求項１記載のブレードサーバシステム。
3. 前記第１の中継機構は、前記接続管理情報を設定する設定入力手段を備えることを特徴とする請求項２記載のブレードサーバシステム。
4. 前記記憶装置制御機構は、２台以上の記憶装置の組み合わせによる冗長構成を定義する記憶装置管理情報を有することを特徴とする請求項２記載のブレードサーバシステム。
5. 前記記憶装置制御機構は、前記記憶装置管理情報に基づいて前記第１の中継機構の接続管理情報を生成して、前記第１の中継機構に設定することを特徴とする請求項２記載のブレードサーバシステム。
6. 各サーバブレードは各サーバブレードに搭載される記憶装置との転送データを中継する第２の中継機構を備え、各ストレージブレードは各ストレージブレードに搭載される記憶装置との転送データを中継する第３の中継機構を備え、各外部記憶装置は各外部記憶装置に搭載される記憶装置との転送データを中継する第４の中継機構を備え、前記第１の中継機構が各サーバブレードと前記第２の中継機構、前記第３の中継機構及び前記第４の中継機構との転送データを中継することを特徴とする請求項１記載のブレードサーバシステム。
   
   

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