JP4638433B2 - ラックアーキテクチャおよび管理システム - Google Patents

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・関連出願への相互参照
この正式な（non-provisional）米国特許出願は、米国の仮出願：６０／４９８,１９３号「分散型、スケーラブルなラック設備およびサーバ管理システム」（２００３年８月２７日）（発明者：Edward Behrens、Tho Tu、Van T. Hua、およびDavid Wang）の利益を主張する。

本発明の様々な実施の形態は、コンピュータやその他の電気装置のためのラック格納キャビネットに関する。さらに具体的には、本発明の少なくとも１つの実施の形態は、インタフェースコラムを備えることで、ラックキャビネットにおけるケーブルを減らすと共に、システム管理を集中化してラックキャビネット内の装置の監視および制御を能率的に行う、というラックアーキテクチャに関する。

ラック格納キャビネットは、複数のコンピュータやその他装置を収容するために使用されてきた。こうしたラックキャビネットは、多数のコンピュータおよび／または他の装置を限られたスペースにしまう手段を提供するものである。数多くのコンピュータが収容されることが一般的であるデータセンタでは、多数のキャビネットを使用して、様々なコンピュータ、記憶装置や、その他の電気装置を収容している。

データセンタではコンピュータや他の装置の数が多く、ラックキャビネットには、コンピュータおよび／または他の装置が密集した状態で詰め込まれている場合が多い。しかし、コンピュータおよび／または装置は、それぞれが電源および信号用にケーブルを１本以上有するのが普通である。そのため、ラックキャビネットの裏側では、しばしばケーブルがもつれて大きな塊の状態となる。そうすると、キャビネットラック内のコンピュータや他の装置の移動、交換および／または保守点検が難しくなる。

典型的なラック管理の解決策は、管理の図式（picture）の１つの側面にだけ集中しており、共通のインタフェースまたは制御のスキーマを持たない。いくつかの解決策では、ネットワーク上での遠隔キーボード、ビデオおよび／またはマウスのアクセス、あるいは、電源管理の遠隔制御が提供されている。しかし、ラックキャビネット全体の管理および／またはラックキャビネットのデータセンタを扱う製品はない。これらの管理解決策および／または製品の大部分は、また、ポート単位を基礎にした拡張／縮小ができず（スケーラブルではなく）、むしろ、度に多数のポート（例えば、１度に８ポート）の形となる。それによって、必要性に応じた形で機能および／またはリソースを加えることが難しくなっている。

さらに、先行技術の解決策は独立した管理インタフェースを提供するものであるため、サーバラックをいくつか備えたデータセンタの管理、維持および監視は厄介なものとなる。

本発明の１つの実施の形態は、完全に分散型でスケーラブルかつモジュール式のラック構造および管理システムを提供するものである。本発明の１つの特徴では、ラックキャビネットに一体化された垂直インタフェースコラムを備えたラック全体の装置管理が実現される。垂直コラムの各ラックユニット（Ｕ）の内部で、システムは、ホットスワップ型のサーバインタフェースモジュール（ＳＩＭ：Server Interface Module）カードによって、キーボード、ビデオおよびマウス（ＫＶＭ）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、そしてシリアルＲＳ２３２への連結性をもたらす。１つの実装形では、垂直コラム内で、ラックキャビネット内の装置（例：サーバ、ネットワーク装置、記憶装置、その他）のすぐ後ろに、１〜４２個のＳＩＭモジュールを（各々のUまたは１.７５”スロットに）置くことができ、それによって、こうした装置の管理に通常必要なケーブルが垂直方向に走る距離は短くなる。

垂直コラムは制御モジュールに入り、当該モジュールは、通常キャビネットの頂上部に設置される１Ｕのシャシーである。コアな制御および切換のロジックの実行に加えて、制御モジュールは、ホットスワップのユーザカードスロットを容易にする。これにより、各ラック装置を１人以上の並列ユーザによって制御することが可能である。これらのユーザは、ローカルインタフェースモジュール（ＬＩＭ：Local Interface Module）を介して、ローカルな形でラック内部の装置にアクセスすればよく、前記ＬＩＭによって、ラック設置可能な一体化型キーボード、ディスプレイ装置、そしてマウスを内部の薄いプレーン引出しに配置することが可能となる。さらに、遠隔インタフェースモジュール（ＲＩＭ：Remote Interface Module）を制御装置内部に配置することで、１０／１００／１０００のＴＣＰ／ＩＰネットワーク上での遠隔管理を実現することができる。クライアントソフトウェアアプリケーションは、独立型のセキュリティログオンを用いるか、あるいは、ネットワークのアクティブディレクトリプロトコルによって提供される主要なセキュリティスキームを介する形で、サーバラック内の装置へのアクセスを実現する。

制御モジュールによって、制御装置（例：電力分配ユニット、環境管理、キャビネットロック、そして、管理対象ネットワークハブまたはスイッチへの直接接続）に追加のシリアル管理ポートを提供してもよい。また、制御モジュールにオプションの外部モデム専用ポートを持たせ、壊滅的なネットワーク障害が生じた場合にはシステムへのダイヤルアップ遠隔管理アクセスを提供させる、という形にしてもよい。

垂直コラムの１つの実施の形態は、より小さい一体型コラムであって、１４Ｕ、２８Ｕまたはサブ４２Ｕの組合せを経済的に扱うことができるものを提供する。
本発明の１つの特徴によれば、単一のＩＰアドレスにあてられたラックキャビネットの内で、環境装備、サーバ、ネットワークおよび電源の集中化した管理が実現される。加えて、本発明の実施の形態は、構成要素および／または装置（例：サーバ、ネットワーク装備、その他）の追加を許す一方で、それら装置にアクセスするユーザの総数を調節する、スケーラブルな解決策を提供する。これにより、顧客は、インフラストラクチャを発展させる際、当初の配備の上に過大な装備を加える投資を行う必要がない。

本発明の１つの実施の形態では、ラック内の装備に対し、入出力装置（例：キーボード、ビデオディスプレイ、マウス、シリアルインタフェースおよび／またはユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ））の組合せに対するローレベルの接続性を提供することもできる。これら入出力装置は、ラック内でローカルな形に、あるいは、遠隔でＩＰネットワーク上でアドレスすることが可能である。

以下の説明においては、本発明を完全に理解できるように、数多くの特定の詳細部について述べる。しかしながら、当業者であれば、本発明がこれらの特定の詳細部を備えていない形でも実現可能なことを認識できるであろう。その他にも、公知の方法、手順および／または構成要素については、必要以上に発明の様相を不明瞭にしないために、詳しい説明はしていない。

以下の説明において、本発明の１以上の実施の形態が有する特徴を記述するために、いくつかの用語を使用している。例えば、「データセンタ」という語は、同じ位置にある、および／または、ネットワークによって結ばれた１以上のラックにあるネットワーク装備および／または１以上のコンピュータ、サーバ、記憶装置の集合を指す。「ラック」という語は、ラックキャビネット、サーバラックその他の場合のように、１以上のサーバ、記憶装置および／またはネットワーク装置を収容する何らかの物理的構造物を指す。「インタフェースコラム」という語には、垂直方向を含めていかなる向きにも置かれ得る、電気カプラを備えたコラムが含まれる。

広く言えば、本発明の１つの実施の形態は、異なる種類のデータセンタ製品にまたがり、異なるベンダーから提供され、それぞれに異なる専用管理プロトコルの間を橋渡しする、という集中化ラック管理システムを提供する。ラック管理システムの１つの特徴により、サーバラック内の管理ケーブルが垂直方向に走る距離は短縮または０にされる。また、ラック管理システムの別の特徴により、特定の用途ごとにカスタマイズできる「成長に即して拡張」型のサーバラックおよび管理プラットホームが提供される。

本発明の１つの実装形では、各ラックキャビネットは、対応するインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスと関係付けられる。こうすれば、各ラックキャビネット内に収容された装置（例：サーバ、データ記憶装置および／またはネットワーク装備）へのアクセス、制御および管理が可能となる。そのような特徴により、共通インタフェースによるサーバ管理だけでなく、アセット管理、セキュリティ管理および電力管理などの能力の一体化に対しても可能性が開ける。

本発明の１つの側面は、高密度のサーバおよびネットワーク装置管理の問題を対象とするものである。管理は、サーバおよびネットワーク装置のハードウェア製造業者から様々な固有の管理解決策が出されたことで、***状態になっている。本発明はまた、グループ化されたラックがデータセンタ全体にわたって配備された状態で、個々のラックキャビネットそれぞれの内部でのサーバ、電源および環境条件の管理を集中化する。

従来のラック管理解決策は、通常、ラックキャビネットの特定の水平プレーン（すなわち、４２のうち２３のラックユニット）の内部で「バンド外」管理ケーブルを終了させることをユーザに求めている。本発明の１つの実施の形態では、垂直コラムを採用することで管理ハードウェア連結を垂直プレーンの中に分散させ、それによってケーブルおよびケーブル管理の問題を解消する。さらに、本発明は、ラック内部の複数の装置（例：１〜４６の装置であって、４２のキーボード、ビデオ、マウス、ＵＳＢ、シリアル、さらに４つの付加的なシリアル装置）の管理について、完全にスケーラブルな解決策を提供すると共に、同時に１人以上のユーザが装置にアドレスまたはアクセスすることを可能にする。

本発明の１つの実施形は、１〜N台の装置を取り扱う形に、スケール（拡張・縮小）および／または構成することができる。ここでのNは、ラック内に装着可能な装置（例：サーバ、ネットワーク装備、データ記憶装置、その他）の最大数である。こうしたシステムの構成は、第１のラックキャビネットに設置された単一のユーザインタフェース装置によって、第１のラックキャビネットおよび他のラックキャビネットに設置された装備および／またはコンピュータサーバをオペレータが監視および／または制御できる、というものになっている。

図１は、本発明の１つの実施の形態によるラック管理システムの各種構成要素を示すブロック図である。この実施形において、管理システムは２つのサブシステム、垂直コラム１０２と制御ユニット１０４とを有する。これらは、例えばケーブルシステムを介して通信可能な形で連結され、デジタル信号、アナログ信号および電力を転送できる。
垂直コラム１０２は、１つ以上の切換バックプレーンモジュール（ＢＭ）１０６を保持している。各バックプレーンモジュール１０６には、最大N個（例えば、N＝１４）までのサーバインタフェースモジュール（ＳＩＭ）１０８が収容されている。別の形として、ラックユニット位置にラック装置がない場合は、サーバインタフェースモジュール１０８をサーバカスケードモジュール１１０と置き換えて、制御をスレーブシステムまで延ばすことができる。ミッドプレーンモジュール（ＭＭ）１１８は、通信可能な形で各バックプレーンモジュール１０６に結合され、複数の背面バス１１２を併合する。

各サーバインタフェースモジュール１０８は、対応するラックユニット位置に割り当てられたラック装置１１４（例：サーバまたはネットワーク装備）にごく近い場所にある。サーバインタフェースモジュール１０８は、短ケーブル１１６を介して通信可能な形で、対応するサーバ１１４と連結されている。本発明の１つの実施形では、短ケーブル１１６には、ビデオ（例：ＶＧＡ）、ＰＳ／２キーボード／マウス、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）およびシリアルＲＳ２３２を含んだインタフェースのセットまたはサブセットが乗っている。サーバインタフェースモジュール１０８は、サーバ１１４が期待する物理的装置をエミュレートするのに必要なハードウェアおよびソフトウェアを有する。すなわち、サーバインタフェースモジュール１０８は、様々なデジタル信号を、別個のアナログビデオ線と並ぶ単一の高速のバスに併合／統合する。

バックプレーンモジュール１０６は、各サーバインタフェースモジュールからＮ個（例：Ｎ＝４）のユーザバスの各々に、高速デジタル「パイプ」およびビデオを選択的に切り換えるように構成することができる。垂直コラム１０２の頂上側の端部にはミッドプレーンモジュール１１８があり、当該モジュール１１８は、サーバインタフェースモジュール信号の第２レベルの切り換え選択を実行することで、バックプレーンモジュール１０６の全てからのサーバインタフェースモジュール信号１１２を統合し、Ｎ個のユーザバス１３０の各々に接続する。各サーバへの当該高速データおよびアナログビデオの切り替えパスに加え、さらにシリアルバスが存在し、これは、全てのモジュール（例：ＳＩＭ、ＢＭ、ＭＭ）をリンクして、制御ユニット１２２内の制御モジュール１２０（ＣＭ）による操作的制御および保守（管理）制御を実現する。

制御ユニット１２２には、制御モジュール１２０、単一ボードコンピュータ１２４（ＳＢＣ）および二重冗長式電源（ＤＲＰＳ）１２６が収容されている。制御モジュール１２０には、ユーザモジュール（ＵＭ）１２８のプラグインを許すバックプレーンシステムが収容されている。ユーザモジュールには少なくとも３つの異なる種類がある（ローカルユーザインタフェースモジュール（ＬＩＭ）、遠隔ユーザインタフェースモジュール、ユーザカスケードインタフェースモジュール（ＵＣＩＭ））。制御モジュール１２０は、全てのモジュール（例：ＳＩＭ、ＢＭ、ＭＭ、ＵＭ）を管理および制御し、遠隔管理用のネットワークインタフェースを提供する、という複数のプロセッサを有する。サーバ１１４へのデータパスおよび管理バスは、ネットワークインタフェース１４０を通じ、ローカルシステムの範囲を越えて延長される。

二重冗長式電源１２６は２つの同一の電源１３２、１３４を有し、ＡＣ入力から出力ＤＣ電圧に至るまで、これらは適当な絶縁と組み合わせられており、電源の１つが障害を起こした場合でも通常運転が継続できるようになっている。
単一ボードコンピュータ１２４は、強力なアプリケーションを備えた埋込オペレーティングシステム（例：Microsoft Windows（登録商標） XP）を走らせるのに充分な処理パワーおよびリソース（例：ＲＡＭ、大容量記憶装置、ネットワークコントローラ、その他）を有する、自立モジュールとすればよい。本発明の１つの実施形によれば、単一ボードコンピュータ１２４で動作するソフトウェアは、被管理サーバ１１４の準備および自動化自己構成を可能にする。単一ボードコンピュータ１２４は、サーバ１１４から継続的にデータを収集するアプリケーションを実行して、外部からの制御イベントを受信し、内部の状態および構成の変更に働きかける。単一ボードコンピュータ１２４は上記のタスクを実行するが、それらは通常、ＩＴ専門家の意思決定プロセスおよび実施の下に置かれる。

他のスレーブシステム１５０を制御する目的で、サーバインタフェースモジュール１０８の１つをサーバカスケードモジュール１１０と取り替えることもできる。スレーブシステムについては、ユーザカスケードインタフェースモジュールを備える形に構成することで、マスターシステム１２２による制御を可能にすることもできる。マスターシステム１２２とスレーブシステムとの接続は、１本以上のケーブル１５２によって行われる。いったんスレーブシステムがマスターシステムに結合されると、マスターシステムのサーバリソースに加え、スレーブシステムからの全サーバリソースもマスターシステムで利用可能となる。１つの実施形として、マスターシステムは、カスケードモジュール１１０を、スレーブシステムの制御ユニットにあるユーザカスケードインタフェースモジュールに結合させることで、マスターシステムによるスレーブシステムの制御および／または監視を可能にすることもできる。

図２、３は、本発明の１つの実施の形態によるラックキャビネットに設置された垂直コラムを示す。本発明の１つの実施形では、ラックキャビネット２０２は、垂直コラム２０８を固定することのできるレールまたはブラケット２０６を備えた背面部分２０４を有する。垂直コラム２０８は、レール２０６に沿って様々な位置に置くことができる。ラックキャビネット２０２にはまた、スペース２１０が形作られており、その中に１つ以上の装置（例：サーバ、ネットワーク装備および／またはその他装置）を設置することができる。

本発明の１つの実施の形態によれば、垂直コラム２０８を支持するために、ラックキャビネット２０２は２つ以上の設置用ブラケット２０６を有し、それらは、標準１９インチのラックキャビネットまで含んでもよい。各ブラケット２０６は対称形で高さを１Ｕとしてもよい。本発明の１つの実施形においては、１つのブラケット２０６ａが第１のラックスロット（例：ユニット番号１）の背後に設置され、別のブラケット２０６ｂが最終のラックスロット（例：ユニット番号４２）の背後に設置されている。ブラケット２０６はラックキャビネット２０２の設置用支持部に結合されている。垂直コラム２０８は、キーホール２１６内にセットされ、当該ホールは、ラック装置（例：サーバ、ネットワーク装備、記憶装置、その他）を結合する際のラックキャビネット２０２内での最適位置を定めている。ブラケット２０６の長さ方向に沿って複数のキーホール設置点２１６が存在してもよい。

本発明の１つの実施形によれば、垂直コラム２０８は、３.３（インチ）×３.７５（インチ）の断面を有する４２Ｕのシャシーである。垂直コラム２０８内の各Ｕはスロットを有し、装置アクセス提供のためのサーバインタフェースモジュール１０８、カスケードモジュール１５２、またはブランクカバーのいずれかを入れることができる。１つ以上のバックプレーンモジュール１０６を垂直コラム２０８に配置して、サーバインタフェースモジュール２１２（図１では番号１０８）を収容することにしてもよい。バックプレーンモジュール１０６は、垂直コラム２０８内部で、ケーブルおよび／またはバスによって電気的にミッドプレーンモジュール２１４（図１では番号１１８；図４では番号４０４）に結合される。

垂直コラム２０８は、異なる数のＵスロットを提供できるように構成可変としてもよい。例えば、垂直コラム２０８を、２８Ｕまたは１４Ｕ、あるいは、何らかのサブ４２Ｕの組合せの高さにまで下げることもできるであろう。その場合、垂直コラム２０８内のバックプレーンモジュールの数も、必要に応じて変えられる。
図４は、サーバインタフェースモジュール２１２が組み入れられた、本発明の１つの実施の形態による垂直コラム２０８を示す図である。垂直コラム２０８は、各１Ｕセクションに沿ってモジュール式のサーバインタフェースモジュール２１２を収容する。サーバインタフェースモジュール２１２は、垂直コラム２０８の背面に沿って配置された１以上のバックプレーンモジュール４０２上にあるコネクタに結合される。こうした構造は、ラックキャビネット２０２に設置されたサーバその他の装置とそれらに対応するサーバインタフェースモジュール２１２とを通信可能な形で結合するインタフェース用ケーブルを短くするのに役立つ。上で述べたように、垂直コラム２０８の全体的な位置も、支持レール２０６に沿って調節可能とすることができ、そうすることで更に、ラックキャビネット２０２内での垂直コラム２０８とサーバその他の装置との距離は最小にされる。

サーバインタフェースモジュール２１２については、拡張性および柔軟性を持たせるために、容易でユーザにも導入可能なものとすることができる。例えば、サーバおよび／またはネットワーク装備をラックキャビネット２０２に追加するのにあわせ、ユーザはサーバインタフェースモジュール２１２を垂直コラム２０８に追加する。さらに、垂直コラム２０８は、ラックキャビネット２０２用の追加のケーブル（例：ネットワーク配線および／または他の種類のケーブル）を収容するための機構を追加するために使用してもよい。

図５は、本発明の１つの実施の形態による制御ユニット５０２である（図１に番号１２２で示したもの）。制御ユニット５０２は、フェールセーフ動作を提供するために二重冗長電源５０４を、そして、増強システム機能を実装するために単一ボードコンピュータ５０６を１以上有する。その上に、制御ユニット５０２はまた、ラックキャビネット２０２内のサーバや他の装置との通信インタフェースを管理するために、１以上の制御モジュール５１０および１以上のユーザモジュール５０８を有することにしてもよい。ユーザモジュール５１０を複数とし、制御ユニット５０２を介してのサーバインタフェースモジュール（図１の番号１０８）へのローカル、遠隔および／またはカスケード型のアクセスを提供する、としてもよい。ユーザモジュールおよび制御モジュール５０８は、拡張の柔軟性を持てるように、フィールド内に導入可能な独立した構成要素としてもよい。

図６は、本発明の１つの実施の形態による制御ユニット５０２への垂直コラム２０８の結合の様態を示す。垂直コラム２０８の頂上部には、制御ユニット５０２への電源接続および信号接続が設けられている。１本以上の電源および／または通信ケーブル６０２が、制御ユニット５０２から、垂直コラム２０８に取り付けられたミッドプレーンモジュール４０４に結合されている。

本発明の１つの実装形として、制御ユニット５０２は、ラックキャビネット２０２の内部の垂直コラム２０８より上の位置に入れて、１Ｕのスペースを占有する形にしてもよい。ユニット５０２がサーバおよびネットワーク装備のＵスペースよりも上（および外）のエリアにあるので、全ての外部インタフェースをそこで外に持ち出し、クラッタのないケーブル配線とするのが最適である。

図７は、本発明の１つの実施の形態によるサーバインタフェースモジュール７００（図１に番号１０８で示したもの）の構成要素を図示するブロック図である。サーバインタフェースモジュール７００（図４でも番号２１２で示したもの）は、垂直コラム２０８内のインタフェースに接続可能な小型の電子ボードまたはカードである。複数のサーバインタフェースモジュール７００を垂直コラム２０８（図４で示したもの）に沿って分散配置してもよい。

サーバインタフェースモジュール７００の目的の１つは、ラックキャビネット２０２の裏面に沿って走るケーブルの数を減らすことである。サーバインタフェースモジュール７００は、複数のケーブルを単一の多用途ケーブルに集中することによって、それ以外の形ではラックキャビネット２０２の裏面に沿って走っていたはずのケーブルの数を減らす。サーバインタフェースモジュール７００は、垂直コラム２０８のバックプレーンに沿って走るバスに接続するインタフェース７０１を有する。バックプレーンバスは、サーバインタフェースモジュール７００を出入りする複数の異なる信号（例：ボードＩＤ、ＴＴＬ信号、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）およびＲＧＢビデオおよび同期）を運ぶ。これらの信号については、単一のインタフェースに集中してラックキャビネット内の装置（例：サーバ、ネットワーク装備、記憶装備その他）に結合する、という形にできる。

複合型ケーブルは、サーバまたはネットワーク装備の末端で複数の標準インタフェースを提供する一方で、サーバインタフェースモジュール７００の末端において、信号の全てを単一のケーブルインタフェースに束ねるために使用される。図８は、複合型ケーブル８００の１つの実施の形態を示す。そして、それは装置（例：サーバまたはネットワーク装備）を本発明の１つの実施形によるサーバインタフェースモジュールに結合するために使用される。この複合型ケーブル８００を垂直コラム２０８と組み合わせることによって、それを用いなければラックユニット内の各サーバに別々に走らせる必要のあったケーブルの数は減る。

本発明の１つの実施形によれば、複合型ケーブル８００は、サーバインタフェースモジュールへの結合のためのコネクタ８０２を第１の端部に有する。反対側の端部８０３では、複合型ケーブル８００は複数のケーブルインタフェースに分かれている。例えば、複合型ケーブル８００の第２の端部は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）のインタフェース８０４、キーボードコネクタ８０６、ビデオコネクタ８０８、マウスコネクタ８１０およびシリアルポートコネクタ８１２に分けられる。

本発明の１つの実施形によれば、コネクタ８０２は２５ピンのコネクタであり、その内部では、第２の端部８０３の全てのコネクタが適切にサポートされるような形でピンが配分されている。例えば、下に示す表は、各種コネクタを複合型２５ピンのケーブルコネクタに結合する際の１つのスキームを示す。

このように、コネクタ８０２の２５ピンは全て使用され、コネクタ８０４、８０６、８０８、８１０および８１２に電気的に結合される。

ここで再び図７を参照する。サーバインタフェースモジュール７００は、複数の構成要素を有することで、サーバインタフェースモジュール７００を通る信号を処理および／または管理する。マイクロコントローラ７０２は、ボードＩＤ信号７０３を受け取り、それに特定の信号があてられているか否か判定する。もしそうならば、管理バス７０４により、ＴＴＬシリアル信号７０５がマイクロコントローラ７０２との間でやりとりされる。当該バス７０４は、制御信号を遠隔システムとの間でやりとりするために使用することもできる。サーバインタフェースモジュール７００に結合されたサーバのキーボードおよび／またはマウスポート７０６、７０８は、周辺プロセッサ７１０で取り扱われ、プロセッサ７１２に転送することができ、さらにその後、それらを遠隔システムに運ぶために使用することもできる。加えて、１以上の周辺プロセッサ７１０、７１２は、垂直コラムのバックプレーンとサーバインタフェースモジュール７００に結合されたサーバとの間で信号を処理および転送する。例えば、周辺プロセッサ７１０、７１２は、バックプレーンとの間でＵＳＢ信号を受信および転送し、さらに、それをサーバポート向けの１以上の信号（例：ＲＳ２３２ポート７１４の信号、または、別のＵＳＢポート７１６の信号）に変換する。他の信号（サーバのビデオポート７１８からのビデオ信号など）は、乱されることなく、サーバインタフェースモジュールを通り、バックプレーン７０１に進む。マイクロコントローラ７０２はサーバインタフェースモジュール内の全てのプログラム可能な装置（Ｉ２ＣＥＥＰＲＯＭ、ＰＳ２プロセッサ）にアクセスし、さらに、サーバインタフェースモジュールボード７００内の他のプロセッサ（ＵＳＢプロセッサ、ＰＳ２プロセッサ）と通信することができる。これらは、製造時における、サーバインタフェースモジュール７００の自己成形および構成を可能にする重要な特徴である。

サーバインタフェースモジュール７００をホットスワップとすることで、垂直コラムに接続されたラックキャビネット内の全ての装置を遮断する必要なしに、垂直コラム内のモジュールの数を増やすことができる。こうしたホットスワップ特性を可能にするのは、ラックシステム監視ソフトウェアのモジュール全体にわたる「検知−作動」（detect-and-enable）型の保護回路であり、これは、新たな装置が接続またはオンラインに入ったタイミングを確認し、保護回路を介してそれらを作動させる。

図９は、本発明の１つの実施の形態によるサーバカスケードインタフェースモジュール９００（図１に番号１１０で示したもの）の構成要素を示すブロック図である。サーバカスケードインタフェースモジュール９００は、垂直コラム２０８内のインタフェースに接続できる小型の電子ボードまたはカードである。複数のサーバカスケードインタフェースモジュール９００を、図４に図示したように、垂直コラム２０８に沿って分散配置することができる。

サーバカスケードインタフェースモジュール９００の目的の１つは、第１のシステムの制御およびアクセスを他のスレーブシステムに拡張することである。サーバカスケードインタフェースモジュール９００は、垂直コラム２０８のバックプレーンに沿って走るバスに接続するインタフェース９０１を有する。バックプレーンバスでは、複数の異なる信号（ボードＩＤ９０３、ＴＴＬ信号９０５、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、そして、ＲＧＢビデオおよび同期など）がサーバカスケードインタフェースモジュール９００との間で往来する。これらの信号を単一のインタフェース９１６に集中し、スレーブシステム内に存在するユーザカスケードインタフェースモジュール（図１５の番号１５００）につなぐこともできる。

特別、または標準の市販ケーブルを使用して信号の全てを束ね、単一または二重のケーブルインタフェース（サーバカスケードインタフェースモジュール９００をスレーブのユーザカスケードインタフェースモジュール（図１５の番号１５００）と相互接続するもの）に入れる形にしてもよい。サーバカスケードインタフェースモジュール９００におけるコネクタインタフェース９１６と組み合わせた、ビデオドライバ９１８およびデータ並直列変換ドライバ／レシーバ９１４の設計により、それ以外の形ではカスケードラックユニットの間を別々に走らせる必要のあったケーブルの数は少なくなる。

サーバカスケードインタフェースモジュール９００は、サーバカスケードインタフェースモジュール９００を通る信号の処理および／または管理のための構成要素を複数含むことにしてもよい。マイクロコントローラ９０２は、ボードＩＤ信号９０３を受信し、特定の信号がそれに宛てられているか否か判定する。そうであった場合、管理バス９０４により、ＴＴＬシリアル信号９０５がマイクロコントローラ９０２との間を往来する。当該バス９０４は、制御信号を遠隔制御システムとの間で往来させるために使用することもできる。加えて、１つ以上の周辺プロセッサ９１０、９１２が、垂直コラムのバックプレーンとサーバカスケードインタフェースモジュール９００に結合されたスレーブラックユニットとの間で、信号を処理および転送することにしてもよい。例えば、周辺プロセッサ９１０、９１２は、バックプレーンとの間でＵＳＢ信号を受信および転送し、さらにそれを変換して、データ並直列変換ドライバ／レシーバ９１４およびカスケードコネクタ９１６に向かう１以上の信号に変える。他の信号（カスケードコネクタ９１６からの映像信号など）は、ビデオレシーバ／ドライバ９１８を介して、乱されることなく、バックプレーン９０１に進む。マイクロコントローラ９０２はサーバカスケードインタフェースモジュール９００内の全てのプログラム可能な装置（例：Ｉ２ＣＥＥＰＲＯＭ、データ並直列変換プログラム）にアクセスする。そして、ボード内の残りのプロセッサ（ＵＳＢプロセッサ９１０、データ並直列変換器９１４）と通信することができる。これらは、製造時におけるボードの自己形成および構成を可能にする非常に重要な特徴である。

サーバカスケードインタフェースモジュール９００をホットスワップにすることで、垂直コラムに接続されたラックキャビネット内の全装置を遮断する必要なしに垂直コラム内のモジュールの数の増加を可能にすることもできる。こうしたホットスワップ特性を可能にするのは、監視ソフトウェアと組み合わされた、ラックシステムモジュール全体にわたる「検知−作動」型の保護回路であり、前記ソフトウェアは、新たな装置が接続またはオンラインに入ったタイミングを確認し、保護回路を介してそれらを作動させる。

図１０は、本発明の１つの実施形によるバックプレーンモジュール１０００を示すブロック図である。バックプレーンモジュール１０００は、垂直コラムの内部に設置されるものであり、内部で１つ以上のサーバインタフェースモジュール（図１の番号１０８；図７の番号７００）が結合されるインタフェースを１つ以上提供する。バックプレーンモジュール１０００はスイッチであって、正しい目的ユーザモジュールへの信号ルーティングと電力のために、サーバインタフェースモジュールカード（図１の番号１０８；図７の番号７００）をコネクタ１００２に接続することを可能にする。本発明の１つの実装形では、各バックプレーンモジュール１０００は、最高１４のサーバインタフェースモジュールカード（図１の番号１０８；図７の番号７００）を取り扱えるように分割されており、これは、複数の異なる製品構造体を配列する柔軟性を目的とする。

バックプレーンモジュール１０００は、マイクロコントローラ１００４を有し、当該コントローラが、コネクタ１００２を介してバックプレーンモジュール１０００に結合される複数のサーバインタフェースモジュール（図１の番号１０８；図７の番号７００）から１つを選択するために複数のスイッチ１００６、１００８、１０１０を制御する。すなわち、同期セレクタ１００６は、コネクタ１００２に結合されたサーバインタフェースモジュール（図１の番号１０８；図７の番号７００）からの複数の同期信号のうち１つを選択し、ビデオスイッチ１００８はサーバインタフェースモジュールから来る映像信号のうち１つを選択し、そして、ＵＳＢスイッチ１０１０はサーバインタフェースモジュールからのＵＳＢ信号のうち１つを選択する。管理バスインタフェース１０１２からの信号は、マイクロコントローラ１００４との間を往来する形で転送されると共に、サーバインタフェースモジュールに通じる第２の管理バスインタフェース１０１４に直接転送される。バックプレーンモジュール１０００はまた、サーバインタフェースモジュール「検知−作動」ユニット１０１６を有し、当該ユニット１０１６は、サーバインタフェースモジュール（図１の番号１０８；図７の番号７００）がコネクタ１００２に結合されるタイミングを検知して当該サーバインタフェースモジュールを作動させる。モジュールリセットユニット１０１８は、指示を受けた場合に、バックプレーンモジュール１０００によるサーバインタフェースモジュールのリセットを可能にする。

図１１は、本発明の１つの実施の形態によるミッドプレーンモジュール１１００（図１に番号１１８で示したもの）を示すブロック図である。ミッドプレーンモジュール１１００は、複数の異なるバックプレーンモジュール１０６からの信号を集中し（図１参照）、制御モジュール１２０（図１参照）に向かう単一のバスに入れるスイッチである。ミッドプレーンモジュール１１００は、バックプレーンモジュール１０００に類似した配置を有する。マイクロコントローラ１１０４は、ミッドプレーンモジュール１１００との間を往来する信号を制御する。また、マイクロコントローラ１１０４は、管理バス１１１２上の制御信号を受信し、それに応じて、特定のバックプレーンコネクタ１１２０との間を往来する形での信号転送が可能となるように、セレクタ１１０６およびスイッチ１１０８、１１１０を設定する。ミッドプレーンモジュール１１００はまた、バックプレーンモジュール（図１０の番号１０００）がバックプレーンコネクタ１１２０に存在するタイミングを検出して当該バックプレーンモジュールを作動させるバックプレーン「検知−作動」ユニット１１１６を有することにしてもよい。モジュールリセットユニット１１１８は、指示を受けた場合に、ミッドプレーンモジュール１１００によるバックプレーンモジュール（図１０の番号１０００）のリセットを可能にする。

ミッドプレーンモジュール１１００は、垂直コラム１０２と制御モジュール１２０との間のケーブル配線に関する条件を緩和するのに役立つ（図１参照）。すなわち、各バックプレーンモジュール（図１の番号１０６）から制御モジュール１２０に複数のケーブルが走るという形でなく、制御モジュールケーブルコネクタ１１２２と制御モジュールコネクタ１３０（図１）との間で単一のケーブルを使用する。

図１２は、本発明の１つの実施の形態による制御モジュール１２００（図１に番号１２０で示したもの）を示すブロック図である。制御モジュール１２００は、主切換制御ユニットおよびユーザインタフェースシステムを提供する。本発明の１つの実施形によれば、制御モジュール１２００は制御ユニット（図１の番号１２２）の一部であり、高さは１Ｕである。制御モジュール１２００はボード検出機能および個別のユーザモジュールバス１２０２を有する。そして、これとソフトウェアのサポートとにより、ユーザモジュール（図１の番号１２８）をホットスワップとして、制御ユニット（図１の番号１２０；図５の番号５０２）、垂直コラムおよび／または垂直コラムに接続されたラックキャビネット内の装置を遮断する必要なしに、制御ユニット（図１の番号１２０；図５の番号５０２）内のユーザモジュール（図１の番号１２８）の数の増加を可能にする。

制御モジュール１２００の１つの実施形は、複数のユーザカードスロットまたはコネクタ１２０２を有し、それらは複数のユーザが制御モジュール１２００を介して同時にサーバにアクセスすることを許す。ローカルインタフェースモジュール（ＬＩＭ）、遠隔インタフェースモジュール（ＲＩＭ）、そしてユーザカスケードインタフェースモジュール（ＵＣＩＭ）を併せてユーザカードコネクタ１２０２に接続し、コネクタ１２０４を介してのミッドプレーンモジュール１１８（図１）へのアクセスを提供することができる。制御モジュールの制御プロセッサ１２１８は、インタフェース１２０６を介してミッドプレーンを、シリアルコントローラ１２０８を介してユーザモジュールを管理する。ネットワークプロセッサ１２１２は、システムにネットワークアクセスを提供し、１２２０を介して外部ネットワークに、１２１０を介してユーザモジュールへ、１２１４を介して制御プロセッサ１２１８へ、橋渡しをする。制御プロセッサ１２１８はまた、全てシリアルインタフェース１２１４を介して、管理機能を外部ラック組織（ファン、サーバ用知的パワーストリップ、ＵＰＳなど）まで拡張する。ネットワークプロセッサ１２１２と制御プロセッサ１２１８とはデータフラッシュ記憶装置１２１６を共有し、あらゆる種類の不揮発性情報を保持する。

制御モジュール１２００はまた、複数のコネクタおよび／またはインタフェース（例：ＲＪ４５接続、ネットワークへの１０／１００／１０００Ｍｂリンク、システム管理バスへの１０／１００Ｍｂリンク）を有する。
図１３は、本発明の１つの実施の形態によるローカルインタフェースモジュール１３００（ＬＩＭ）を図示したブロック図である。ローカルインタフェースモジュール１３００は、制御モジュール１２００のユーザモジュールコネクタ１２０２に接続できる一種のユーザカードである。ローカルインタフェースモジュール１３００は、垂直コラムに結合されたサーバのローカルアクセスを送る。

本発明の１つの実施形では、ローカルインタフェースモジュール１３００（ＬＩＭ）には、プロセッサおよびメモリを有したマイクロプロセッササブシステム１３０２を有する。ローカルインタフェースモジュール１３００は、キーボードインタフェース１３０４、マウスインタフェース１３０６、ビデオインタフェース１３０８、そして、１以上のＵＳＢインタフェース１３１０、１３１２のために、インタフェースポートまたはコネクタを１以上有する。キーボードインタフェース１３０４、マウスインタフェース１３０６は、ローカルインタフェースモジュールへの入力をユーザにもたらす一方、ＵＳＢサブシステム１３１４、１３１６およびインタフェース１３１０、１３１２は、ＵＳＢコンプライアントな装置をローカルインタフェースモジュール１３００に接続することを可能にする。ビデオサブシステム１３１８、１３２０およびインタフェース１３０８は、ディスプレイ装置などの出力装置の接続を許し、そこで、ユーザは、ローカルインタフェースモジュール１３００上で実行中のアプリケーションを参照すると共に、１以上のユーザ選択サーバからのアプリケーションおよび／または情報にアクセスすることができる。例えば、ローカルインタフェースモジュール１３００は、スクリーン表示を提供して、ユーザまたはオペレータによる付属システム（制御ユニット、垂直コラム、ミッドプレーンモジュール、バックプレーンモジュール、サーバその他）の操作を可能にする。

システム管理ソフトウェアと組合せで使用する場合、ローカルインタフェースモジュール１３００は、垂直コラムおよび電気的にこれに結合された構成要素の全てに対し、キーボード、ビデオ、およびマウスのアクセスを提供する。
加えて、ローカルインタフェースモジュール１３００は、ユーザによるシリアル装置（例：ルータや被管理スイッチ）の管理および構成を許すターミナルエミュレータを提供してもよい。また、ローカルインタフェースモジュール１３００は、オプションのＵＳＢ装置共有をサポートしてもよい。これは、周辺機器強化および／または生体セキュリティ装置のために使用することができる。

本発明の１つの実施形では、ＵＳＢ装置共有は、単一または複数のＵＳＢ周辺機器をサーバラックのローカル管理カードに取り付ける機能を提供する。そうすると、サーバラック内のサーバは周辺機器にアクセスを有する。これによれば、各サーバまたはコンピュータに別々の装置（例：ＣＤ−ＲＯＭ）を組み入れる現在の傾向とは反対に、１サーバラックにつき装置（例：ＣＤ−ＲＯＭ）を１台だけ使用することができる。別の実施形では、カードリーダおよび／または生体リーダを、サーバ認証の実現のために使用してもよい。１サーバにつき単一の認証装置を有する、あるいは、外部認証装置のサポートにあてられたサーバの各々に個別のＵＳＢスイッチを有する、という構成の代わりに、サーバラック管理システムは、当該認証または周辺機器（例：カードリーダ、生体リーダその他）を、各々の接続されたサーバと共有することができる。これらのＵＳＢ装置はローカルインタフェースモジュール１３００に接続され、その一方、コラムを介しての切換により、コラム内のサーバインタフェースモジュール１３００に接続されたサーバのいずれかへの接続が実現される。

図１４は、本発明の１つの実施の形態による遠隔インタフェースモジュール１４００（ＲＩＭ）を示すブロック図である。遠隔インタフェースモジュール１４００は、ユーザまたはオペレータがＩＰネットワーク上で付属システム（例：制御ユニット、垂直コラム、ミッドプレーンモジュール、バックプレーンモジュール、サーバ、その他）を操作することを可能にする。遠隔インタフェースモジュール１４００は、制御モジュール１２００のユーザインタフェースモジュールコネクタ１２０２に接続することのできる一種のユーザカードである。遠隔インタフェースモジュール１４００は、ＵＳＢサブシステム１４０４およびビデオサブシステム１４０６、１４０８と共に、マイクロコントローラ１４０２を有し、制御モジュールインタフェース１２０２からの信号をＩＰパケットに変換すると共に、制御モジュール１２０のネットワークポート１２２０に向け、データをイーサネット（登録商標）インタフェース１４１０上で転送する。

本発明の１つの実装形では、最高４枚の遠隔インタフェースモジュールカード１４００を制御モジュールにインストールし、４×Ｎのスイッチアクセスを提供する形にできる（通常、Ｎは４２）。遠隔インタフェースモジュール１４００は、映像信号をデジタル化したうえで、他のデジタルデータ（例：ＵＳＢおよび／または管理データ）と共にパッケージ化してＩＰパケットとし、これはインターネットによって遠隔設置に送られる。

図１５は、本発明の１つの実施の形態によるユーザカスケードインタフェースモジュール１５００（ＵＣＩＭ）を示すブロック図である。ＵＣＩＭ１５００は、外部マスターラックユニットで、ユーザまたはオペレータが付属のスレーブシステム（例：制御ユニット、垂直コラム、ミッドプレーンモジュール、バックプレーンモジュール、サーバ、その他）を、カスケードケーブル相互接続（図１６の番号１６０２）で操作することを可能にする。ユーザカスケードインタフェースモジュール１５００は、制御モジュール１２００のユーザモジュールコネクタ１２０２に接続できる一種のユーザカードである。ユーザカスケードインタフェースモジュール１５００は、ＵＳＢプロセッサ１５０４およびビデオレシーバ／ドライバ１５０６とともに、マイクロコントローラ１５０２を有し、制御モジュールインタフェース１２０２からの信号を変換してデータ並直列変換ドライバ１５０８およびカスケードコネクタ１５１０に入れ、カスケードケーブルの束（図１６の番号１６０２）にデータを転送する。本発明の１つの実装形において、カスケードインタフェースモジュール（図１５の番号１５００）は、調整後アナログビデオおよびデジタルデータを外部マスターラックユニットに、ポイントツーポイントの通信スキームで送るように構成されており、それによって、ユーザまたはオペレータが外部マスターラックユニットの付属スレーブシステムを操作することを可能にする。

本発明の１つの実装形では、最高４枚のユーザカスケードインタフェースモジュールカード（図１５の番号１５００）をスレーブ制御モジュール（図１の番号１２０）にインストールして、マスターラックユニットに４×Nのスイッチアクセスを提供する（通常Ｎは４２）。図１６は、マスターシステムとカスケード式スレーブシステムとの間の接続配置の１つの実施の形態を示す。制御ユニット１６０１内のユーザカスケードインタフェースモジュール１６００は、カスケードケーブル１６０２を介して、マスター垂直コラム１６０６内のサーバカスケードモジュール（図１６の番号１６０４）にスレーブ化されている。このようにして、第１のラックユニットに位置する制御装置１６０８が、第２のラックユニットに位置する制御ユニット１６０１およびスレーブ垂直コラム１６１０に結合された装備および／またはサーバを制御することが可能となる。

図１７は、本発明の１つの実施の形態による二重冗長電源（ＤＲＰＳ）システム１４００（図１に番号１２６で示したもの）を示すブロック図である。本システムは、二重交流入力源１７０２、１７０４で供給を受け、これが冗長電源１７０６、１７０８に入る。これによって、独立した交流供給１７０２、１７０４をユニット１２６に入れることが可能となり、当該ユニットは、電力分配ユニット障害および電源モジュール障害からの保護を実現する。電源障害の場合、制御ユニット１２２はユーザに通知し、定期整備期間を設定することを可能にする。電力分配モジュール１７１０は、冗長電源１７０６、１７０８から直流電力出力を提供し、制御モジュール１２０、単一ボードコンピュータ１２４、垂直コラム１０２（図１参照）、そして、他の装置に供給する。

本発明の１つの実施の形態では、ユーザインタフェース装置が提供されており、これは、通信可能な形で制御ユニット１２２に結合された装置にオペレータがアクセスし、管理することを可能にするものであり、それら装置には、単一ボードコンピュータ１２４、制御モジュール１２０、ミッドプレーンモジュール１１８、垂直コラム１０２、バックプレーンモジュール１０６、サーバインタフェースモジュール１０８、電源１２６、そしてサーバ１１４が含まれる。１つの実装形では、ユーザインタフェース装置は、１Ｕの高さの筐体であって、フラットパネルディスプレイ装置、キーボード、そして、標準的なラック設置キャビネットに載せるタッチパッドシステム、を有するものとする。このシステムは、ローカルな形でシステムにアクセスし、管理するために、ローカルインタフェースモジュールに直接的な接続することを可能とする。図１８〜２０に示すユーザインタフェース装置は、本発明の１つの実施の形態による制御ユニット１２２に通信可能な形で結合された装置にオペレータがアクセスし、管理することを可能にする。図１８は、ユーザインタフェース装置１８００の平面図および側面図を示す。ユーザインタフェース装置１８００の寸法は、１つの位置で、ラックユニットの１つのＵスペース内に装着できる、というものになっている。ユーザインタフェース装置１８００をレール１８０２に結合すれば、当該装置１８００はスライド移動でラックユニットに出し入れできる。図１９は、閉位置でのユーザインタフェース装置１８００を示す斜視図である。図２０は、開位置でのユーザインタフェース装置１８００を示す第２の斜視図である。ユーザインタフェース装置１８００は、ディスプレイ装置２００２、キーボード２００４、そしてポインティングデバイス２００６を有し、ラックに設置された他の装置の制御を実現するソフトウェアプログラムをユーザが操作することを可能にする。

本発明の様々な実施の形態では、１つ以上のユーザインタフェース装置１８００を１以上のラックキャビネットに取り付けることで、ネットワーク化された複数のラックキャビネットにある装備および／またはサーバへのユーザのアクセスを可能にする、という形にしてもよい。例えば、単一のユーザインタフェース１８００は、１以上のラックキャビネット内の第１のサーバの組に対する第１ユーザのアクセスを可能にしつつ、１以上のラックキャビネット内の第２のサーバの組への第２ユーザのアクセスを可能にする。

本発明のさらに別の実装形では、１以上のラックキャビネットの中のサーバおよび／または装備を、ユーザが遠隔でアクセス、制御、および／または監視する形とすることもできる。例えば、ユーザが、ネットワークインタフェース１４０を用いて制御ユニット１２２にアクセスし、そこから、１以上のラックキャビネット内のローカルおよびネットワークのサーバについて、制御、監視および／またはアクセスが行われる、という形がある。

本発明のもう１つの特徴は、遠隔端末装置上で実行されるアプリケーションを提供することで、ＩＰベースのネットワーク越しにラックユニット内の１以上のシステム（例：単一ボードコンピュータ、制御モジュール、ミッドプレーンモジュール、バックプレーンモジュール、サーバインタフェースモジュール、またはサーバ）にアクセスする、というものである。本アプリケーションの１つの特徴により、ユーザはシステム上にログインしてネットワークのアクティブディレクトリ（ＡＤ）をまたいだ形で認証を行うことができ、それによって、当該ユーザに、どの装置に関する管理アクセス権および／または読出し専用アクセス権を持たせるか、が決定される。本アプリケーションは、管理システムのグラフィカルユーザインタフェースを提供し、キーシーケンスを遠隔接続されたシステムに送ることを可能にすることもできる。

さらに本発明の別の特徴により、セキュリティ管理の集中化が実現される。通常、ラック管理（例：サーバ、電源および環境の管理）の各部分には、それ自身のパスワードおよびセキュリティ設定がある。本発明の１つの実施の形態では、ネットワークのアクティブディレクトリ（ＡＤ）に返す形で集中化したセキュリティを提供する。ＡＤは、データセンタ、ラック、さらには装置内の構成要素の内部にある特定の装置の管理にあたって、ユーザに持たせなければならないアクセスレベルを決定する。この集中化したセキュリティシステムにより、システムの部分（例：サーバ、電源および環境の管理）ごとに別個のセキュリティスキームを設ける必要がなくなる。こうした集中化セキュリティは、データセンタの既存のセキュリティ制御サーバ（セキュリティドメインコントローラとも呼ばれるもの）の使用にてこ入れするものである。本発明の他の実施の形態では、集中化したセキュリティサーバが利用できない場合、制御モジュールが自ら、サーバ管理へのアクセスに関するセキュリティ認証のホストをつとめる。

本発明のさらに別の特徴は、ラック管理システムの能力を拡張する他の構成要素を規定する。
例えば、本発明の１つの実施の形態は、複数のラックユニットを管理するトップレベルのアプリケーションを含んだ形にできる。こうしたシステムは、埋め込みのMicrosoft Windows（登録商標）オペレーティングシステム上で動作することもできる。このトップレベルのアプリケーションは、性能メトリックスおよびスクリプトを収集および提供し、それらは、取り付けられたラック全体の装置に分配され、管理されることになる。

本発明の別の側面では分散パッチパネルが提供され、当該パネルでは、４０Ｕのブラケットが垂直コラムに付属し、各ラックUにつき最高３つのＲＪ４５ジャッキ／ポートの終端となって、分散データパッチケーブルの統合を可能にする。垂直コラムの頂上部の終端は、ラック頂上部に置かれたスイッチまたは他のネットワーク装置となる。
本発明の別の実施の形態によれば、分散パッチパネルの代わりに垂直ケーブル管理トレイをシステムに加えることもできる。これにより、本発明では直接には取り扱われない追加ケーブルについても、組織化された垂直ルーティングが可能になる。

本発明の別の実施の形態は、高密度の電力分配ユニット（ＰＤＵ）を提供することで、全ラックユニットで均一に電力を分配すると共に、電源配線を最小にする。各電力分配ユニットは、１以上のシリアルポートを介して制御モジュールに付属している。それから、制御モジュールは、電力分配を制御する、および／または、その測定統計値を読むことができる。また、オプションとして、電力分配ユニットは、ポート単位を基準として、制御ユニットのＲＳ−２３２ポートを介して電力をリサイクルする能力を有する。

本発明の別の側面は、全体の電流の電流測定を規定する。このデータをサーバの利用統計値と共に用いて、データセンタのどこで電力コストを下げられるかを判定することができる。
スケーラブルなラックキャビネットの別の特徴として、垂直コラムは、１４Ｕコラム、２８Ｕコラム、あるいは、必要に応じてそれ以上に拡張することができる。これは、垂直コラムに追加可能なモジュール（例：バックプレーンモジュール、サーバインタフェースモジュール、その他）を必要に応じて設けることで実現される。システム管理ソフトウェアは、システムに沿って異なる数のモジュールの使用が許されるように設定される。

また、管理ソフトウェアは、データセットを収集して、データセンタの全体マップの生成を可能にする、という形にも設定される。このようにすれば、各種のメトリックスの使用により、サーバの発見および開ラック領域の分析が可能となる。データをシステムマッピングソフトウェアパッケージにマップすることで、インストールの立面図チャートが提供される。

ラック構造は、ハードウェアベースラインを提供して、サーバが汎用的な処理装置となることを可能にする。サーバは通常、特定のタスク（例：ウェッビングサービングまたはデータベース機能）を備えた形で配置される。サーバへのアクセスが低い場合、サーバの動作は、電源を消費し熱を成熱する静的状態で続く。この方式の結果、ほとんど全てのデータセンタにおいて、プロセッサ利用率が単一の桁となった。コンピューティングに関する必要が増大した結果、密度が高くなり、そのために、データセンタ内のサーバに対する充分な冷却および電力の提供に関する問題が次に現れた。より少数のコンピュータをより賢明に使用するという思想は、処理負荷の監視および複数サーバの制御を行う効率的な方法がなかったため、現実的ではなかった。

本発明の１つの実施の形態によれば、強固なソフトウェアプラットホームと組み合わせたサーバラック内のサーバの集中制御により、記憶装置、ネットワーク装置およびサーバをまとめて管理することが可能となる。この集中化管理ツールにより、オペレータは、予め決められた最良の実行方法論に基づいてデータセンタを動かすこと、あるいは、よりカスタマイズした形でのインストールの条件を満たすように利用閾値を微調整することが可能になる。例えば、メールサーバーが午後９時から午前６時までの時間帯に、５%の能力でしか動作していない場合、管理システムは、その活動を別のサーバに向け、次いで、活用されていない（停滞している）当該サーバへの電力を下げることができる。能力が必要な場合は、システムを引き上げて負荷の分担に利用できるようにする。これにより、装備の冷却と電力供給との両方で浪費されるエネルギーを減らすことができる。加えて、こうした知的システム管理によれば、高価な負荷平衡化システムは必要なくなる。ネットワークだけの場合とは違い、フィードバックループが装置マネージャに移されているからである。フィードバックループとは、知的サンプリングおよび適切な是正処置の適用を指す。このフィードバックがネットワーク上だけで取り扱われる場合、決定は、ネットワークトラフィックおよびネットワークトランザクションのデータだけに基づいて行われる。こうしたネットワークに基づく決定では、重要な要因（例：操作環境、電力消費量、およびプロセッサ利用）が無視される。

プロセッサ速度、記憶容量、ポート容量、ハードドライブ容量やその他データを収集する能力を用いて、システムは、収集されたデータおよび単一ボードコンピュータ１２４にプログラム化された適用規則に基づき、ラック環境の完全な記録を作ることができる。これにより、サーバラックシステムは、オペレータによって提供される単純な命令に基づき、それ自体の中に装備（例：サーバ、記憶装置、その他）を準備すると共に、人の手による干渉を最小限にして、安定して安全なソフトウェア環境を構築することができる。

本発明の１つの実施形では、サーバラックおよび／またはデータセンタのリソースに関する構成および準備の情報を保持することにより、オペレータは、プログラム、データまたは装備の負担の移行を有効に制御することができ、したがって、ハードウェアのアップグレードが大幅に簡略化される。
本発明の１つの実施形によれば、管理システムの測定機能は、一定してデータ収集および分析を実施して、構成要素またはシステムの障害を予測する。警報が出ると、人間のオペレータに通知することができる、および／または、単一ボードコンピュータ１２４にプログラムされた規則に基づいて、測定を自動的に行うことができる。このデータを用いることで、構成要素に残る相対的な耐用寿命を判断すること、あるいは、より新しいテクノロジーにアップグレードすることの利点に関し財務分析を実現すること、が可能となる。本質的に、測定分析は、情報テクノロジーのインフラ容量計画からの推測の形を取る。

管理システムは、各附属装置の内容／形状および物理的位置を収集することができるため、それは資産管理にも役立てることができる。トップレベルのプログラムは、データセンタまたはカンパニー内の各サーバラックから所望のデータの要素を収集することができ、さらに、資産と物理的位置とに関する詳細な目録を提供することができる。この情報はまた、データセンタ内の最適配備領域を計画するうえでも役立つ。

本発明の１つの実施形では、管理システムはまた、ネットワーク負荷生成において使用してもよい。通常、サーバが飽和した場合、ネットワークは特定のリソース（例：サーバ）に通信およびパケットの発送を続ける。しかし、本発明の１つの実施形によれば、リソース（例：サーバ）は集中化管理システムに対し、利用閾値レベル（例：容量の８５%）に達した旨のレポートを返す。すると、管理システムはルータに命令を送信して、送信を縮小させるか、リソースを別の装置に移させる。これは、ネットワークトラフィックを減らすのに役立ち、全体的なシステム性能を最大にする。集中化管理構造は、負荷および使用のメトリクスを監視するために通信およびレポートのループを提供することで、負荷のシフトに利用可能なハードウェアの使用を可能にする。

本発明の別の特徴は、ラックキャビネット内の装置（例：サーバ、ネットワーク装備、電源および環境の装備、その他）の管理の集中化を実現する。本発明の１つの実施形によれば、各ラックキャビネットには特定の識別子が付けられている。例えば、ラックキャビネット内の制御モジュールには、データセンタ内でユニークとなるインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスが付けられる。このＩＰアドレスは、データセンタ内での装置位置の特定を可能にする。さらに、オペレータは、ネットワーク上で装置に遠隔アクセスするために、当該装置が存在するラックキャビネットのＩＰアドレスを使用して、当該ラックキャビネットに関する装置リストにアクセスする。このＩＰアドレスは、シリアルベースの第三者製品とＩＰベースの第三者製品との両方へのアクセスを提供する。本質的に、ＩＰアドレスは、ラックキャビネット内の全管理装置へのゲートウェイとなる。

以上、いくつかの典型的な実施の形態について記述し、添付図面に示したが、以下の点を理解すべきである。すなわち、こうした実施の形態は、幅広い本発明についての単なる実例に過ぎず、本発明を限定するものではない。また、他に様々な変形例が可能であるため、本発明は、これまでに図示し、記述した特定の構造および配置に限定されない。当業者であれば理解できるであろうが、上述の好適な実施の形態に関し、発明の範囲および精神から逸脱することなく、様々な改変および変形を考案することが可能である。加えて、本発明の実施の形態、またはその特徴の一部は、ハードウェア、プログラム可能な装置、ファームウェア、ソフトウェア、または、これらの組合せによって実現することが可能である。本発明または本発明の一部は、さらに、プロセッサ読取り可能な記憶媒体または機械読取り可能媒体で実施してもよく、そうした媒体としては、磁気媒体（例：ハードディスク、フロッピー（登録商標）ドライブ）、光媒体（例：コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、その他）、または、半導体記憶媒体（揮発性および不揮発性）がある。つまり、本発明は、添付の特許請求の範囲の中で、これまでに特に説明したのとは別の形でも実施できる、という点を理解すべきである。

本発明の１つの実施の形態によるラック管理システムの各種構成要素を図示したブロック図である。 本発明の１つの実施の形態によるラックキャビネット内に設置された垂直コラムを示す図である。 本発明の１つの実施の形態によるラックキャビネット内に設置された垂直コラムを示す図である。 垂直コラムを、本発明の１つの実施の形態によるサーバインタフェースモジュールを中に据え付けた状態で示す図である。 本発明の１つの実施の形態による制御ユニットを示す図である。 垂直コラムを本発明の１つの実施の形態による制御ユニットに連結する様態を示す図である。 本発明の１つの実施の形態によるサーバインタフェースモジュールの構成要素を図示したブロック図である。 本発明の１つの実施の形態によるサーバインタフェースモジュールにサーバを連結するために用いられる複合型ケーブルの１つの実施の形態を示す図である。 本発明の１つの実施の形態によるカスケードサーバインタフェースモジュールを図示したブロック図である。 本発明の１つの実装形によるバックプレーンモジュールを図示したブロック図である。 本発明の１つの実施の形態によるミッドプレーンモジュールを図示したブロック図である。 本発明の１つの実施の形態による制御モジュールを図示したブロック図である。 本発明の１つの実施の形態によるローカルインタフェースモジュール（ＬＩＭ）を図示したブロック図である。 本発明の１つの実施の形態による遠隔インタフェースモジュール（ＲＩＭ）を図示したブロック図である。 本発明の１つの実施の形態によるユーザカスケードインタフェースモジュールを図示したブロック図である。 マスターシステムにカスケードされたスレーブシステムの接続構成について１つの実施の形態を示す図である。 本発明の１つの実施の形態による二重冗長電源（ＤＲＰＳ）システムを図示したブロック図である。 本発明の１つの実施の形態による制御ユニットに通信可能な形で連結された装置のオペレータによるアクセスおよび管理を可能にする、というユーザインタフェース装置を示す図である。 本発明の１つの実施の形態による制御ユニットに通信可能な形で連結された装置のオペレータによるアクセスおよび管理を可能にする、というユーザインタフェース装置を示す図である。 本発明の１つの実施の形態による制御ユニットに通信可能な形で連結された装置のオペレータによるアクセスおよび管理を可能にする、というユーザインタフェース装置を示す図である。

Claims (18)

1. １以上の電気装置を収容するラックフレームと、
   前記ラックフレームに結合されたインタフェースコラムと、を有し、
   前記インタフェースコラムは、
   前記ラックフレームに収容された１以上の電気装置それぞれに対応し、対応する電気装置に結合しており、信号群を出力するための１以上のインタフェースと、
   前記１以上のインタフェース全てに結合されており、各インタフェースを介して電気装置それぞれへのアクセスを実現するインタフェースモジュールと、
   一端が前記ラックフレームの背面部分に沿って別個に走るケーブルに結合し、他端が前記インタフェースモジュールに結合されることで前記ラックフレームの背面部分に沿って別個に走るケーブルの数を減らす導電バスと、を有し、
   前記インタフェースモジュールは、前記１以上のインタフェースそれぞれから入力される信号群を並直列変換して単一の高速バスで伝送し、前記導電バスに出力することによって併合すること、
   を特徴とするラック。
2. 前記インタフェースモジュールはホットスワップであり、前記電気装置の追加または取外しを、前記ラック内の他の構成要素への電源を遮断する必要なしに行うことを可能にすること、
   を特徴とする請求項１に記載のラック。
3. 前記インタフェースコラムは前記ラックフレームの背面部分に沿って垂直に延びること、
   を特徴とする請求項１に記載のラック。
4. 前記インタフェースコラムにおけるインタフェースの数は、必要に応じて増やされること、
   を特徴とする請求項１に記載のラック。
5. 前記インタフェースコラム内の１以上のバックプレーンモジュールを更に有し、
   前記バックプレーンモジュールは、前記ラックフレームに収容された１以上の電気装置への電気的な結合のための前記インタフェースを１つ以上を有すること、
   を特徴とする請求項１に記載のラック。
6. 前記ラックは、前記インタフェースコラムに結合された装置へのアクセスを集結させるために、前記インタフェースコラム内で前記導電バスに結合されたミッドプレーンモジュールを更に有すること、
   を特徴とする請求項１に記載のラック。
7. 前記ラックは、さらに、通信可能な形で前記ミッドプレーンモジュールに結合された制御モジュールを有し、
   前記制御モジュールは、前記ラックフレームに収容された１以上の電気装置と通信する構成となっていること、
   を特徴とする請求項６に記載のラック。
8. 制御モジュールは、前記ラックフレームに収容されていること、
   を特徴とする請求項７に記載のラック。
9. 制御モジュールは、さらに、前記インタフェースコラムに結合された装置の目録を保持する構成となっていること、
   を特徴とする請求項７に記載のラック。
10. 制御モジュールは、さらに、インタフェースコラムに結合された装置のうち１つ以上へのオペレータ制御アクセスを提供する構成となっていること、
    を特徴とする請求項７に記載のラック。
11. 前記制御モジュールは、インタフェースコラムに結合された１以上の装置へのキーボードおよびビデオのアクセスを提供すること、
    を特徴とする請求項７に記載のラック。
12. 前記制御モジュールは、インタフェースコラムに結合された装置による周辺機器の共有を可能にすること、
    を特徴とする請求項７に記載のラック。
13. 前記制御モジュールは、通信可能な形で他のラックフレーム内の他の電気装置に結合されており、それら電気装置の管理能力を有すること、
    を特徴とする請求項７に記載のラック。
14. 前記制御モジュールは電気装置の物理的位置情報および構成情報を収集する構成となっていること、
    を特徴とする請求項１３に記載のラック。
15. 前記制御モジュールは電気装置への集中化セキュリティアクセスを提供すること、
    を特徴とする請求項７に記載のラック。
16. 前記制御モジュールは、適正な予防的保守および電気装置の準備のために、電気装置の使用情報を収集および分析すること、
    を特徴とする請求項７に記載のラック。
17. 前記ラックフレームに収容された１以上の電気装置に電気的に結合され、無中断電源を提供する構成となっている二重冗長電源を更に有すること、
    を特徴とする請求項１に記載のラック。
18. １以上の電気装置を収容するラックフレームと、
    前記ラックフレームに設置される１以上の電気装置と、
    前記ラックフレームに結合されるインタフェースコラムであって、前記１以上の電気装置それぞれに対応し、対応する電気装置に結合しており、信号群を出力するための１以上のインタフェースとを有する、という前記インタフェースコラムと、
    前記１以上のインタフェース全てに結合されており、各インタフェースを介して電気装置それぞれへのアクセスを実現するインタフェースモジュールと、
    一端が前記ラックフレームの背面部分に沿って別個に走るケーブルに結合し、他端が前記インタフェースモジュールに結合されることで前記ラックフレームの背面部分に沿って別個に走るケーブルの数を減らす導電バスと、
    前記ケーブルのうち少なくとも１つと接続しており、前記１以上のインタフェースそれぞれに電気的に結合されている前記１以上の電気装置それぞれに対して、集中してアクセスするための前記導電バスに電気的に結合するミッドプレーンモジュールとを有し、
    前記インタフェースモジュールは、前記１以上のインタフェースそれぞれから入力される信号群を並直列変換して単一の高速バスで伝送し、前記導電バスに出力することによって併合すること、
    を特徴とするラックシステム。

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