KR101792729B1 - Cluster computer and server system using thereof - Google Patents

Abstract

본 발명은 케이블을 사용하지 않고 피씨들과 백플레인을 con to con 구조로 연결하여 제작 및 유지 보수를 편리하게 하고, 노드 피씨별 실시간 모니터링 및 개별 제어를 통해 병렬 클러스터 컴퓨터의 효율적인 관리 및 제어가 가능하고, 병렬 클러스터 컴퓨터 내부의 온도를 실시간으로 감지하여 이를 토대로 각 로컬영역에 설치된 냉각팬을 단계별로 개별 제어함으로써 냉각에 사용되는 전력 소비를 줄일 수 있도록, 양방향 연동 제어를 위한 원격모듈과 온도 감지 센서를 구비한 다수개의 노드 피씨; 상기 원격모듈과 연결된 제어모듈을 구비하여 노드 피씨별 실시간 모니터링 및 개별 제어를 수행하는 피씨 제어부; 상기 다수개의 노드 피씨와, 상기 피씨 제어부가 병렬 연결되는 백플레인; 하나 또는 복수개의 노드 피씨로 묶인 로컬 영역에 개별 설치되는 복수개의 냉각팬; 각 로컬 영역의 실시간 온도 정보를 전달받고, 입력되는 온도 정보에 따라 상기 냉각팬을 개별 제어하는 온도 제어수단; 을 포함하여 이루어지는 병렬 클러스터 컴퓨터 및 이를 구비한 빅데이터용 서버 시스템에 관한 것이다.The present invention enables easy management and control of a parallel cluster computer through real-time monitoring and individual control of each node by connecting the PCs and the backplane to each other in a con-con structure without using a cable, , A remote module for bidirectional interlocking control and a temperature sensor to reduce the power consumption for cooling by detecting the internal temperature of the parallel cluster computer in real time and individually controlling the cooling fan installed in each local area step by step, A plurality of node PCs having a plurality of nodes; A PC control unit having a control module connected to the remote module and performing real-time monitoring and individual control for each node PC; A backplane in which the plurality of node PCs and the PC control unit are connected in parallel; A plurality of cooling fans individually installed in a local area bounded by one or more node PCs; Temperature control means for receiving real-time temperature information of each local region and individually controlling the cooling fan according to inputted temperature information; And a server system for a big data having the same.

Description

노드 피씨별 실시간 모니터링과 개별 제어와 개별 냉각이 가능한 병렬 클러스터 컴퓨터 및 이를 구비한 빅데이터용 서버 시스템{CLUSTER COMPUTER AND SERVER SYSTEM USING THEREOF}Technical Field [0001] The present invention relates to a parallel cluster computer capable of real-time monitoring, individual control, and individual cooling per node PC, and a server system for a big data having the same.

본 발명은 케이블을 사용하지 않고 피씨들과 백플레인을 con to con 구조로 연결하여 제작 및 유지 보수를 편리하게 하고, 노드 피씨별 실시간 모니터링 및 개별 제어를 통해 병렬 클러스터 컴퓨터의 효율적인 관리 및 제어가 가능하고, 병렬 클러스터 컴퓨터 내부의 온도를 실시간으로 감지하여 이를 토대로 각 로컬영역에 설치된 냉각팬을 단계별로 개별 제어함으로써 냉각에 사용되는 전력 소비를 줄일 수 있도록, 양방향 연동 제어를 위한 원격모듈과 온도 감지 센서를 구비한 다수개의 노드 피씨; 상기 원격모듈과 연결된 제어모듈을 구비하여 노드 피씨별 실시간 모니터링 및 개별 제어를 수행하는 피씨 제어부; 상기 다수개의 노드 피씨와, 상기 피씨 제어부가 병렬 연결되는 백플레인; 하나 또는 복수개의 노드 피씨로 묶인 로컬 영역에 개별 설치되는 복수개의 냉각팬; 각 로컬 영역의 실시간 온도 정보를 전달받고, 입력되는 온도 정보에 따라 상기 냉각팬을 개별 제어하는 온도 제어수단; 을 포함하여 이루어지는 병렬 클러스터 컴퓨터 및 이를 구비한 빅데이터용 서버 시스템에 관한 것이다.The present invention enables easy management and control of a parallel cluster computer through real-time monitoring and individual control of each node by connecting the PCs and the backplane to each other in a con-con structure without using a cable, , A remote module for bidirectional interlocking control and a temperature sensor to reduce the power consumption for cooling by detecting the internal temperature of the parallel cluster computer in real time and individually controlling the cooling fan installed in each local area step by step, A plurality of node PCs having a plurality of nodes; A PC control unit having a control module connected to the remote module and performing real-time monitoring and individual control for each node PC; A backplane in which the plurality of node PCs and the PC control unit are connected in parallel; A plurality of cooling fans individually installed in a local area bounded by one or more node PCs; Temperature control means for receiving real-time temperature information of each local region and individually controlling the cooling fan according to inputted temperature information; And a server system for a big data having the same.

일반적으로 병렬 클러스터 컴퓨터는 등록특허 제10-0707514호와 같이, 다수개의 노드 피씨를 묶어서 고속 네트워크를 병렬 구조로 사용하는 것으로, 하나의 하우징에 다수개의 범용 피씨를 결합, 범용 피씨를 병렬적으로 연결하여 사용함으로써, 다수의 CPU, 그래픽카드, HDD 등을 활용하여 대용량의 데이터 저장 및 매우 빠른 처리 속도를 제공할 수 있다.In general, a parallel cluster computer uses a high-speed network in a parallel structure by bundling a plurality of node PCs as shown in Patent No. 10-0707514. In the parallel cluster computer, a plurality of general-purpose PCs are connected to a single housing, So that a large amount of data can be stored and a very high processing speed can be provided by utilizing a large number of CPUs, graphic cards, HDDs, and the like.

이러한 병렬 클러스터 컴퓨터는 빅데이터 실시간 처리 기능과 사람이 수행하기 힘든 수치 해석 및 시뮬레이션 기능 등을 수행할 수 있는 슈퍼컴퓨터로 단독 사용되거나, 또는 여러 개의 병렬 클러스터 컴퓨터를 연결한 빅데이터용 서버 시스템으로 활용된다.Such a parallel cluster computer can be used as a supercomputer capable of performing real-time processing of big data and numerical analysis and simulation functions that are difficult to be performed by humans, or as a server system for a big data connecting multiple parallel cluster computers do.

종래의 병렬 클러스터 컴퓨터 및 이를 이용한 서버 시스템은 사용 특성 상, 24시간 연속 사용으로 인한 과열 및 과부하 방지를 위한 냉각을 위해 많은 전력을 소모하는 문제점이 있으며, 수십에서 수백개의 피씨를 병렬 연결하여 사용하다보니, 각 피씨에 대한 실시간 모니터링 및 개별 제어가 어려운 문제점이 있다.Conventional parallel cluster computers and server systems using the same have a problem of consuming a lot of power for cooling for preventing overheating and overload due to continuous use for 24 hours due to their characteristics of use and it is necessary to connect several hundreds to several hundred PCs in parallel As a result, there is a problem that it is difficult to monitor and individually control each PC.

특히 냉각을 위한 전력 효율 문제는 그린컴퓨팅 구현을 위한 가장 큰 문제점으로 대두되고 있는 실정이다.Especially, the power efficiency problem for cooling is the biggest problem for realizing green computing.

종래의 병렬 클러스터 컴퓨터의 구조를 도시한 개념도인 도 1a 및 이를 활용한 종래의 서버 시스템 구조를 도시한 개념도인 도 1b를 참고하여, 상기와 같은 문제점을 보다 구체적으로 설명하면,1B, which is a conceptual diagram illustrating the structure of a conventional parallel cluster computer and a conceptual diagram of a conventional server system structure utilizing the same,

기존의 병렬 클러스터 컴퓨터는 도 1a에 도시된 바와 같이, 다수개의 노드 피씨(단독 CPU 사용 또는 복수개의 CPU 사용)를 세로나 가로로 세워 하나의 백플레인에 적층되면서 병렬 연결되는데, 이때 시스템 운영을 위한 케이블이 외부에 별도로 연결되는 구조를 갖고 있기 때문에 통상 케이블이 하우징 외부에 위치하는 관계로 노드 피씨들 간의 연동은 LAN Port를 이용한 네트워크 방식으로 구현되며, 별도의 원격 제어 프로그램 등을 통해 노드 피씨를 제어한다.1A, a plurality of node PCs (using a single CPU or a plurality of CPUs) are vertically or horizontally stacked on one backplane and are connected in parallel with each other. At this time, Since the cable is located outside the housing, the interworking between the node PCs is realized by a network using a LAN port, and the node PC is controlled through a separate remote control program or the like .

이 경우 노드 피씨 상황에 따라 원격 제어 프로그램의 운영이 힘들거나, 네트워크 상황에 따라 연동 속도가 현저하게 떨어지게 되면, 노드 피씨의 상태를 정상적으로 파악하기 힘들며, 개별 제어에 많은 어려움이 따른다. 특히 종래의 병렬 클러스터 컴퓨터는 노드 피씨의 상태가 모니터링 되는 양방향 통신이 아니라 운영자가 원격 제어 프로그램을 연동하여 접속해야만 하는 단방향 제어 방식이라 운영이 편리하지 못하는 단점이 있다.In this case, if the operation of the remote control program is difficult depending on the state of the node PC, or if the interworking speed is significantly lowered depending on the network conditions, it is difficult to grasp the state of the node PC properly and there is a great difficulty in individual control. In particular, the conventional parallel cluster computer has a disadvantage in that it is not convenient to operate because it is a one-way control method in which an operator must connect with a remote control program in conjunction with a bidirectional communication in which the state of the node PC is monitored.

그리고 상기한 병렬 클러스터 컴퓨터를 이용한 서버 시스템은 도 1b에 도시된 바와 같이, 다수개의 노드 피씨가 하나의 쉘프(shelf; 성냥갑과 같이 높이가 낮은 직육면체 형상의 구조물을 지칭. 형상은 다양하게 변화를 가질 수 있음)에 내장된 복수개의 병렬 클러스터 컴퓨터를, 하나의 랙에 설치하여 하나의 서버 시스템으로 활용되는 것으로,As shown in FIG. 1B, a server system using the above-described parallel cluster computer includes a plurality of node PCs each having a shelf (a rectangular parallelepiped-shaped structure having a low height such as a matchbox, A plurality of parallel cluster computers built in one rack are used as one server system,

일반적으로 각 노드 피씨의 CPU에 1차 냉각팬이 1:1로 설치되어 1차 냉각이 진행되며, 각 쉘프마다 2차 냉각팬이 설치되어 병렬 클러스터 컴퓨터에 누정되는 열을 외부로 순환시키는 2차 냉각이 진행되며, 랙 전체의 냉각을 위한 3차 냉각팬이 추가되어 3차 냉각이 진행된다.In general, the CPU of each node PC is equipped with a 1: 1 primary cooling fan to perform primary cooling. A secondary cooling fan is installed in each shelf, and a secondary cluster The cooling progresses, and a third cooling fan for cooling the entire rack is added to perform the third cooling.

그리고 마지막으로 랙(하나 또는 복수개)이 설치된 서버실 내부를 적정 온도로 냉방, 유지하기 위한 서버실의 천정 및 벽면 등에 공조 시스템을 설치하여 서버실의 냉방 및 습도 조정 등을 수행한다.Finally, an air conditioning system is installed on the ceiling and wall of the server room to cool and maintain the inside of the server room in which the rack (one or more) is installed at an appropriate temperature to perform cooling and humidity adjustment of the server room.

따라서 이렇게 하나의 서버 시스템에 사용되는 냉각팬의 종류와 수량이 매우 많은 관계로, 이들을 전체 연동시켜 지능형 온도 제어가 가능한 시스템을 구현하기 어렵기 때문에, 냉각을 위한 소비 전력이 매우 클 수밖에 없는 문제점이 있다.Therefore, since the type and quantity of the cooling fan used in one server system is very large, it is difficult to implement a system capable of intelligent temperature control by linking them all together, so that the power consumption for cooling is inevitably very large have.

즉, 종래의 병렬 클러스터 컴퓨터 및 이를 이용한 서버 시스템은, 각 부분의 온도를 고정적, 강제적으로 낮추는 방식을 적용하는 바, 온도 변화에 따른 냉각팬 및 공조 시스템의 제어가 아닌 모든 냉각 시스템을 일정하게 유지, 가동하는 제어 방식이기 때문에 냉각을 위한 전력이 전체 시스템 운영의 70% 이상을 차지하는 비효율적인 구조를 갖게 된다.That is, in the conventional parallel cluster computer and the server system using the same, a method of constantly and compulsively lowering the temperature of each part is applied, and all the cooling system is controlled not to control the cooling fan and the air conditioning system according to the temperature change , The power for cooling has an inefficient structure that occupies more than 70% of the total system operation because it is a control method that operates.

다시 말해, 모든 노드 피씨의 CPU가 24시간 풀(full) 가동하는 것이 아니고, 노드 피씨별 CPU 및 메모리 등의 사용 시 발생하는 열의 양이 부하에 따라 다르다 보니 온도 편차가 발생할 수밖에 없는데, 종래의 냉각 시스템은 고정적으로 일정하게 가동하여 전력이 소비되므로 매우 비효율적인 전력 소비 구조를 갖게 된다.In other words, not all the CPUs of the node PC operate full 24 hours, and the amount of heat generated when the CPUs and memories are used according to the node PC varies depending on the load, The system operates constantly and constantly, consuming power, resulting in a very inefficient power consumption structure.

따라서 병렬 클러스터 컴퓨터 또는 이를 이용한 서버 시스템 전체의 소모 전력을 100이라고 가정할 때, 이들이 설치된 실내의 온도(대부분 냉방을 위주로 관리하지만 특정 상황에 따라 주변의 온도가 영하로 떨어지는 것을 방지하기 위해 난방을 실시하기도 함.)를 일정하게 유지하기 위한 공조 시스템의 소모 전력이 대략 48% 정도 소비되며, 노드 피씨들의 개별 냉각을 위한 소모 전력이 대략 25~30% 정도 소비되어, 전체 가동 소모 전력의 80% 가까이를 냉각을 위해서만 사용되고 있어, 보다 효율적으로 냉각을 제어할 수 있는 기술의 필요성이 대두되고 있다.Therefore, when the power consumption of the parallel cluster computer or the entire server system using the cluster computer is assumed to be 100, the temperature of the room in which they are installed (most of them are controlled by the air conditioner but heating is performed to prevent the ambient temperature from dropping below zero The power consumed by the air conditioning system to maintain a constant power consumption of about 48% is consumed, the consumed power for the individual cooling of the node PCs is consumed by about 25 to 30% Is used only for cooling, so that there is a need for a technique capable of controlling cooling more efficiently.

뿐만 아니라, 종래의 병렬 클러스터 컴퓨터 및 이를 이용한 서버 시스템은 각종 케이블(파워 케이블, 네트워크 케이블(LAN 선), 시그널 케이블 등)이 각각의 모듈간 1:1 또는 1:n으로 연결되어 연동되므로, 사용되는 노드 피씨의 숫자가 증가할수록 케이블의 연결이 복잡해지고, 케이블의 특성 및 감쇄 등을 고려하여 고가의 케이블이 필요하게 되는 문제점이 있다.In addition, since the conventional parallel cluster computer and the server system using the parallel cluster computer are connected with each other by cables (power cable, network cable (LAN line), signal cable, etc.) 1: 1 or 1: n between the respective modules, As the number of the node PC increases, the cable connection becomes complicated, and expensive cables are required in consideration of the characteristics and attenuation of the cable.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems,

노드 피씨별 실시간 모니터링 및 개별 제어를 통해 병렬 클러스터 컴퓨터의 효율적인 관리 및 제어가 가능하고, 병렬 클러스터 컴퓨터 내부의 온도를 실시간으로 감지하여 이를 토대로 각 로컬영역에 설치된 냉각팬을 단계별로 개별 제어함으로써 냉각에 사용되는 전력 소비를 줄일 수 있으며, 케이블을 사용하지 않고 피씨들과 백플레인을 con to con 구조로 연결하여 제작 및 유지 보수를 편리하게 실시할 수 있는 병렬 클러스터 컴퓨터 및 이를 구비한 빅데이터용 서버 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.Real-time monitoring and individual control of each node PC enables effective management and control of parallel cluster computers. Real-time sensing of the temperature inside the parallel cluster computer and control of the cooling fans installed in each local area are individually controlled step by step. A parallel cluster computer that can reduce the power consumption and connect the PCs and the backplane to each other through a cone cone structure without using a cable and can easily perform fabrication and maintenance, and a server system for a big data having the parallel cluster computer The purpose is to provide.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 병렬 클러스터 컴퓨터는In order to achieve the above object, a parallel cluster computer according to the present invention comprises:

양방향 연동 제어를 위한 원격모듈과 온도 감지 센서를 구비한 다수개의 노드 피씨;A plurality of node PCs having a remote module and a temperature sensing sensor for bidirectional interlocking control;

상기 원격모듈과 연결된 제어모듈을 구비하여 노드 피씨별 실시간 모니터링 및 개별 제어를 수행하는 피씨 제어부;A PC control unit having a control module connected to the remote module and performing real-time monitoring and individual control for each node PC;

상기 다수개의 노드 피씨와, 상기 피씨 제어부가 병렬 연결되는 백플레인;A backplane in which the plurality of node PCs and the PC control unit are connected in parallel;

하나 또는 복수개의 노드 피씨로 묶인 로컬 영역에 개별 설치되는 복수개의 냉각팬;A plurality of cooling fans individually installed in a local area bounded by one or more node PCs;

각 로컬 영역의 실시간 온도 정보를 전달받고, 입력되는 온도 정보에 따라 상기 냉각팬을 단계별로 개별 제어하는 온도 제어수단; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Temperature control means for receiving real-time temperature information of each local region and individually controlling the cooling fan in accordance with inputted temperature information in stages; And a control unit.

그리고 본 발명에 따른 병렬 클러스터 컴퓨터에서 In the parallel cluster computer according to the present invention,

상기 온도 제어수단은 The temperature control means

상기 온도 감지 센서에서 전달되는 아날로그 온도 정보를 디지털 신호로 변환하여 데이터화하는 센서 제어부와,A sensor controller for converting the analog temperature information transmitted from the temperature sensor into a digital signal and converting the digital signal into a digital signal,

상기 센서 제어부를 통해 입력된 온도 정보에 따라, 상기 냉각팬을 단계별로 개별 작동시키는 팬 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a fan control unit for individually operating the cooling fan according to the temperature information inputted through the sensor control unit.

아울러 본 발명에 따른 병렬 클러스터 컴퓨터에서 In addition, in the parallel cluster computer according to the present invention

상기 피씨 제어부와, 상기 센서 제어부는 상기 백플레인에 모듈 형태로 탑재되거나, 상기 백플레인에 회로 형태로 온보드화되어 있는 것을 특징으로 한다.The PC control unit and the sensor control unit may be mounted on the backplane in a module form or may be mounted on the backplane in a circuit form.

또한 본 발명에 따른 병렬 클러스터 컴퓨터를 이용한 빅데이터용 서버 시스템은Also, the server system for big data using the parallel cluster computer according to the present invention

양방향 연동 제어를 위한 원격모듈과 온도 감지 센서를 구비한 다수개의 노드 피씨,A plurality of node PCs having a remote module and a temperature sensor for bidirectional interlocking control,

상기 원격모듈과 연결된 제어모듈을 구비하여 노드 피씨별 실시간 모니터링 및 개별 제어를 수행하는 피씨 제어부,And a control module connected to the remote module to perform real-time monitoring and individual control for each node,

상기 다수개의 노드 피씨와, 상기 피씨 제어부가 병렬 연결되는 백플레인,A plurality of node PCs, a backplane in which the PC control units are connected in parallel,

하나 또는 복수개의 노드 피씨로 묶인 로컬 영역에 개별 설치되는 복수개의 냉각팬,A plurality of cooling fans individually installed in a local area enclosed by one or more node PCs,

각 로컬 영역의 실시간 온도 정보를 전달받고, 입력되는 온도 정보에 따라 상기 냉각팬을 단계별로 개별 제어하는 온도 제어수단을 포함하는 복수개의 병렬 클러스터 컴퓨터; 및A plurality of parallel cluster computers including a plurality of parallel cluster computers, each of which includes a plurality of parallel cluster computers, each of which receives real-time temperature information of each of the local regions and controls the cooling fans in stages according to input temperature information; And

상기 복수개의 병렬 클러스터 컴퓨터가 설치되는 랙 본체;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.And a rack main body in which the plurality of parallel cluster computers are installed.

본 발명에 따른 병렬 클러스터 컴퓨터 및 이를 구비한 서버 시스템은 각 노드 피씨에 양방향 연동 제어가 가능한 원격모듈을 도입하고, 피씨 제어부의 제어모듈을 이용해 시스템 전체에 대한 실시간 모니터링 및 노드 피씨별 개별 제어가 가능하고, The parallel cluster computer and the server system having the same according to the present invention introduce a remote module capable of bidirectional interlocking control to each node PC, and can perform real-time monitoring of the whole system and individual control by the node PC using the control module of the PC control unit and,

상기 피씨 제어부의 외부 키를 이용하여 해당 노드를 개별 선택할 수 있고, KVM 스위치를 이용해 하나의 컴퓨터 주변기기를 공용으로 사용할 수 있고,The corresponding node can be individually selected by using the external key of the PC control unit, and one computer peripheral can be commonly used by using the KVM switch,

저전력 소비 전력을 갖는 CPU 및/또는 GPU를 사용하여 발열을 줄임과 동시에, 각 로컬 영역의 실시간 온도 정보를 전달받고, 입력되는 온도 정보에 따라 상기 냉각팬을 단계별로 개별 제어하는 온도 제어수단을 도입하여 기존의 고정 냉각 방식이 아닌 온도 감지에 따른 실시간 냉각 제어 방식을 채택하여 각 노드 피씨별 작동 및 온도에 따라 냉각팬의 작동을 단계별로 제어하여 소비 전력을 획기적으로 감소시킬 수 있는 지능형 온도 제어 알고리즘을 구현하고,A CPU and / or a GPU having low power consumption power is used to reduce heat generation, real-time temperature information of each local area is received, and temperature control means for controlling the cooling fan in stages according to inputted temperature information is introduced It adopts real-time cooling control method based on temperature sensing instead of conventional fixed cooling method, and intelligent temperature control algorithm that can dramatically reduce power consumption by controlling cooling fan operation step by step according to operation and temperature of each node PC Lt; / RTI >

클라이언트 피씨 및 노드 피씨를 백플레인에 con to con 구조로 결합하고, 피씨 제어부와, 센서 제어부 및 팬 제어부를 모듈 또는 회로화하여 백플레인에 온보드화시킴으로써, 케이블 사용을 최소화하여 제작 및 유지 보수가 용이한 효과가 있다.It is easy to manufacture and maintain by minimizing the cable usage by combining the client PC and the node PC to the backplane in con to con structure, making the PC control, sensor control, .

도 1a 및 도 1b는 종래의 병렬 클러스터 컴퓨터 및 이를 이용한 서버 시스템을 설명하기 위한 개념도들.
도 2는 본 발명에 따른 병렬 클러스터 컴퓨터를 설명하기 위한 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 온도 제어수단의 블록 개념도.
도 4는 본 발명에 따른 지능형 온도 제어 알고리즘을 설명하기 위한 플로우차트.
도 5는 본 발명에 따른 병렬 클러스터 컴퓨터를 구비한 빅데이터용 서버 시스템을 설명하기 위한 개념도.
도 6은 도 5의 랙 본체 탈착수단을 설명하기 위한 개념도.FIGS. 1A and 1B are conceptual diagrams illustrating a conventional parallel cluster computer and a server system using the parallel cluster computer.
2 is a conceptual diagram illustrating a parallel cluster computer according to the present invention;
3 is a block diagram of a temperature control means according to the present invention;
4 is a flowchart illustrating an intelligent temperature control algorithm according to the present invention.
5 is a conceptual diagram for explaining a server system for a big data having a parallel cluster computer according to the present invention;
6 is a conceptual view for explaining the rack body attaching / detaching means of FIG. 5;

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. While the present invention has been described in connection with certain embodiments, it is obvious that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.In the drawings, the same reference numerals are used for the same reference numerals, and in particular, the digits of the tens and the digits of the digits, the digits of the digits, the digits of the digits and the alphabets are the same, Members referred to by reference numerals can be identified as members corresponding to these standards.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.In the drawings, the components are expressed by exaggeratingly larger (or thicker) or smaller (or thinner) in size or thickness in consideration of the convenience of understanding, etc. However, It should not be.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 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. In the present application, the term " comprising " or " consisting of ", or the like, refers to the presence of a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.It is to be understood that the first to second aspects described in the present specification are merely referred to in order to distinguish between different components and are not limited to the order in which they are manufactured, It may not match.

본 발명에 따른 병렬 클러스터 컴퓨터 및 이를 구비한 빅데이터용 서버 시스템을 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 2 및 도 3을 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정하고, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.In describing the parallel cluster computer and the server system for big data having the parallel cluster computer according to the present invention, for the sake of convenience, it is assumed that the direction of gravity acts downward And directions are specified in accordance with these standards unless otherwise specified in the detailed description and claims of the invention relating to other drawings.

이하에서는 본 발명에 따른 병렬 클러스터 컴퓨터(C) 및 이를 구비한 빅데이터용 서버 시스템(S)을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a parallel cluster computer C according to the present invention and a server system S for a big data having the same will be described with reference to the accompanying drawings.

먼저 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 병렬 클러스터 컴퓨터(C)는 크게 노드 피씨(10), 클라이언트 피씨(20), 피씨 제어부(30), 백플레인(backplane; 40), 냉각팬(50), 온도 제어수단(60), 고속 스위칭 허브(70), 전원 공급수단(80)을 포함한다.2 and 3, the parallel cluster computer C according to the present invention includes a node PC 10, a client PC 20, a PC control unit 30, a backplane 40, A fan 50, a temperature control means 60, a high-speed switching hub 70, and a power supply means 80.

노드 피씨(10)는 저전력 CPU, 그래픽 카드, 메모리, HDD(또는 SSD) 하드 디스크 등과 같은 피씨 부품을 포함하는 것으로, 하나의 기판에 피씨 부품들이 실장되어 온보드화(onboard)되어 있으며, 일반 그래픽카드에 CPU의 연산 처리 기능이 포함된 GPU가 탑재될 수 있다.The node PC 10 includes a PC component such as a low-power CPU, a graphics card, a memory, an HDD (or SSD) hard disk, and the like. The node PC is mounted on a board, A GPU including an operation processing function of the CPU can be mounted.

본 발명은 상기한 구성의 노드 피씨(10) 다수개가 하나의 백플레인(40)에 병렬적으로 장착되어 빅데이터의 저장 및 처리가 가능한 병렬 클러스터 컴퓨터(C)를 이루게 된다.A plurality of node PCs 10 having the above-described configuration are mounted in parallel on one backplane 40 to form a parallel cluster computer C capable of storing and processing big data.

각 노드 피씨(10)는 슬롯 장착 방식(con to con 방식)으로 백플레인(40)의 가로 또는 세로 방향으로 적층되는 형태로 결합되어 부품 연결을 위한 케이블의 사용을 최소화할 수 있고, 이는 후술하는 클라이언트 피씨(20)에도 동일하게 적용된다.Each of the node PCs 10 may be stacked in a lateral or longitudinal direction of the backplane 40 in a slot-mounted manner (con-con manner) to minimize the use of cables for component connection, The same applies to the PC 20 as well.

상기 노드 피씨(10)에는 양방향 연동 제어를 위한 원격모듈(RMS; Remote Management System)(11)이 탑재되어 피씨 제어부(30)의 제어모듈(31)을 통해 노드 피씨(10)별 상태를 실시간으로 모니터링함과 동시에 노드 피씨(10)를 개별적으로 제어할 수 있도록 한다.A remote management system (RMS) 11 for bidirectional interworking control is mounted on the node PC 10 to control the status of each node PC 10 in real time through the control module 31 of the PC control unit 30 So that the node PC 10 can be individually controlled.

또한 노드 피씨(10)는 KVMA(Keybooard, Video(모니터), Mouse, Audo) 스위치 기능이 부가되어 컴퓨터 주변기기를 공용으로 사용해 각 노드 피씨(10)를 개별적으로 사용할 수 있도록 한다.In addition, the node PC 10 has a KVMA (Keyboard, Video, Mouse, Audo) switch function so that each of the node PCs 10 can be used individually by using a computer peripheral device.

이러한 노드 피씨(10)는 하나 또는 복수개를 묶어서 하나의 로컬 영역을 형성하게 되며, 각 로컬 영역에는 하나 이상의 냉각팬(50)이 설치된다.One or more of these node PCs 10 may form one local area by bundling one or more cooling fans 50 in each local area.

이 경우, 각 냉각팬(50)의 작동을 로컬 영역별(노드 피씨(10)별) 온도 변화에 맞게 단계적으로 제어할 수 있도록 각 노드 피씨(10)는 온도 감지 센서(12)가 더 탑재된다.In this case, each of the node PCs 10 is further equipped with the temperature sensor 12 so that the operation of each cooling fan 50 can be controlled stepwise according to the temperature change by the local area (per the node PC 10) .

상기 온도 감지 센서(12)는 내부 온도를 직접 측정하는 센싱부를 포함하고, 이들 센싱부가 주변의 노이즈 영향을 받지 않고 정확한 데이터를 인지할 수 있도록 하는 노이즈 필터 기능 및 데이터화 기능을 갖는다.The temperature sensing sensor 12 includes a sensing unit for directly measuring the internal temperature, and the sensing unit has a noise filter function and a data conversion function for enabling accurate data to be recognized without being affected by ambient noise.

상기 클라이언트 피씨(20)는 상기 노드 피씨(10)의 구성과 동일(원격모듈(21) 및 온도 감지 센서 포함)하게 구성되며, 다만, 백플레인(40)에 하나의 클라이언트 피씨(20)가 장착되며, 클라이언트 피씨(20)는 후술하는 피씨 제어부(30)에 의해 모든 노드 피씨(10)를 통합 제어하는 기능을 한다.The client PC 20 is configured to have the same configuration as the node PC 10 (including the remote module 21 and the temperature sensor), except that one client PC 20 is mounted on the backplane 40 And the client PC 20 functions to integrally control all the node PCs 10 by the PC control unit 30, which will be described later.

상기 피씨 제어부(30)는 상기 원격모듈(11)(21)과 연결된 제어모듈(31)을 포함하여 이루어져, 클라이언트 피씨(20) 및 노드 피씨(10)별 실시간 모니터링과, 개별 제어를 수행할 수 있도록 하는 것으로, 백플레인(40)에 모듈이나 블록 형태로 탑재되거나, 백플레인(40)에 회로 형태로 온보드화된다.The PC control unit 30 includes a control module 31 connected to the remote modules 11 and 21 to perform real time monitoring and individual control of the client PC 20 and the node PC 10 Or mounted on the backplane 40 in the form of a module or a block, or on the backplane 40 in a circuit form.

상기 제어모듈(31)은 상기 원격모듈(11)(21)과 연결되어 피씨 제어부(30)와 각 피씨(10)(20) 사이에 양방향 연동 제어가 가능하도록 한다.The control module 31 is connected to the remote modules 11 and 21 to enable bidirectional interlocking control between the PC control unit 30 and the PCs 10 and 20.

즉, 각 피씨(10)(20)에 설치된 원격모듈(11)(21)은 해당 CPU의 처리 상태나, 데이터 저장 정보, 온도 정보 등을 피씨 제어부(30)로 전송하여 클라이언트 피씨(20)의 비디오 장치 또는 별도의 비디오 장치로 컴퓨터 시스템 전체 정보를 모니터링할 수 있도록 하고,That is, the remote modules 11 and 21 installed in each of the PCs 10 and 20 transmit the process status, data storage information, temperature information, and the like of the corresponding CPU to the PC control unit 30, Video device or a separate video device to monitor the entire information of the computer system,

피씨별 개별 제어가 필요할 경우, 피씨 제어부(30)가 해당 피씨에 접속되어 개별 제어할 수 있다.When individual control is required for each PC, the PC control unit 30 can be connected to the PC and individually controlled.

그리고 피씨 제어부(30)는 KVMA 스위치와 연동된 외부 키가 연결되어, 각 피씨(10)(20)를 개별 선택할 수 있으며, 클라이언트 피씨(20)에 연결된 비디오, 키보드, 마우스, 오디오와 같은 컴퓨터 주변기기를 공용으로 사용하여, 피씨 제어부(30)를 이용해 전체 컴퓨터 시스템을 관리할 수 있고, KVMA 스위치를 통해 각 노드 피씨(10)를 개별 제어할 수 있다.The PC control unit 30 is connected to an external key interlocked with the KVMA switch to individually select each of the PCs 10 and 20. The PC control unit 30 can be connected to a computer peripheral 20 such as a video keyboard, The entire PC system can be managed by using the PC control unit 30 and the individual node PCs 10 can be individually controlled through the KVMA switch.

따라서 기존의 병렬 클러스터 컴퓨터는 네트워크를 통해 컴퓨터 주변기기가 연결되나, 본 발명은 KVMA 스위치를 이용해 피씨들 간의 물리적 망 분리가 이루어지고, 이러한 KVMA 스위치는 본 발명의 출원인의 등록특허 제10-1438702호의 기술이 사용될 수 있으며, 이와 관련된 상세한 설명은 생략한다.Therefore, in the conventional parallel cluster computer, the computer peripheral devices are connected through the network. However, the present invention uses the KVMA switch to physically separate the PCs from each other, and the KVMA switch is disclosed in the patent application No. 10-1438702 May be used, and a detailed description thereof will be omitted.

이를 통해 클러스터 컴퓨터 전체의 초기 인스톨, 부팅 및 셋팅이 편리하며, 컴퓨터 사용 중 각 노드 피씨(10)의 개별 제어가 가능해진다.This facilitates initial installation, booting, and setup of the cluster computer as a whole, and enables individual control of each node PC 10 while the computer is in use.

상기 백플레인(40)은 상기 클라이언트 피씨(20), 노드 피씨(10)들이 장착되는 일종의 보드로써, 피씨 제어부(30)와, 후술하는 온도 제어수단(60)의 센서 제어부(61)가 모듈이나 블록 형태로 탑재되거나, 회로 형태로 온보드화되 었다.The backplane 40 is a kind of board on which the client PC 20 and the node PCs 10 are mounted. The PC control unit 30 and the sensor control unit 61 of the temperature control unit 60, , Or onboard in circuit form.

상기 백플레인(40)은 다수개의 장착슬롯이 마련되어, 상기 클라이언트 피씨(20)와, 노드 피씨(10)들이 con to con 구조로 장착, 결합된다.The backplane 40 is provided with a plurality of mounting slots, and the client PC 20 and the node PCs 10 are mounted and coupled in a con-to-con structure.

상기 백플레인(40)에 센서 제어부(61)가 모듈 탑재 또는 회로 형태로 온보드화되는 것이 보다 편리하며, 복수개의 센서 제어부(61)의 위치를 최적화시키는데 보다 유리하다.It is more convenient for the sensor control unit 61 to be mounted on the backplane 40 on a module-mounted or circuit-type basis, and it is more advantageous to optimize the position of the plurality of sensor control units 61.

상기 냉각팬(50)은 병렬 클러스터 컴퓨터(C) 내부의 발열을 냉각시켜 컴퓨터 구동에 적합한 온도를 유지하기 위한 것으로, 각 피씨(클라이언트 피씨(20) 및 노드 피씨(10))에 개별 설치될 수 있고, 보다 바람직하게는 하나 또는 복수개의 노드 피씨(10)로 묶인 로컬 영역에 대응하여 개별 설치된다.The cooling fan 50 is provided to cool the inside of the parallel cluster computer C to maintain a temperature suitable for driving the computer and can be individually installed in each of the PCs (the client PC 20 and the node PC 10) And more preferably, individually installed corresponding to a local area bounded by one or more node PCs 10.

이러한 냉각팬(50)은 후술하는 온도 제어수단(60)을 통해 각 로컬 영역의 내부 온도에 따라 단계별 작동하며, 냉각팬(50)의 단계별 작동 방식은 지능형 온도 제어 알고리즘에 따라 냉각팬(50)의 회전 속도(RPM; 회전수)를 조절하는 방식으로 이루어진다.The cooling fan 50 is operated stepwise according to the internal temperature of each local region through a temperature control means 60 to be described later. The stepwise operation mode of the cooling fan 50 is controlled by the cooling fan 50 according to an intelligent temperature control algorithm. (RPM) (rotation speed) of the motor.

상기 온도 제어수단(60)은 각 로컬 영역의 실시간 온도 정보를 전달받고, 입력되는 온도 정보에 따라 상기 냉각팬(50)을 단계별로 개별 제어함으로써, 냉각팬(50)들이 항상 동일하게 작동하는 것을 방지하여 불필요한 전력 소비를 줄일 수 있다.The temperature control means 60 receives the real time temperature information of each local region and individually controls the cooling fan 50 in accordance with input temperature information so that the cooling fans 50 always operate in the same manner And unnecessary power consumption can be reduced.

이를 위해 상기 온도 제어수단(60)은, 각 노드 피씨(10)에 구비된 온도 감지 센서(12)와 연결되어, 전달되는 아날로그 온도 정보를 디지털 정보 신호로 변환하여 데이터화하는 센서 제어부(61)와, The temperature control unit 60 includes a sensor control unit 61 connected to the temperature sensor 12 provided in each node PC 10 for converting analog temperature information into digital information signals and converting the analog temperature information into digital information signals, ,

상기 센서 제어부(61)를 통해 입력된 온도 정보에 따라, 상기 냉각팬(50)을 단계별로 개별 작동시키는 팬 제어부(62)를 포함한다.And a fan control unit 62 for individually operating the cooling fan 50 step by step according to the temperature information inputted through the sensor control unit 61.

상기 센서 제어부(61)는 상기한 바와 같이, 모듈로 상기 백플레인(40)에 탑재되거나, 회로로 온보드화되어, 수집된 로컬 영역별 온도 정보인 아날로그 데이터를 디지털 데이터를 변환하고, 이를 토대로 로컬 영역별 정확한 온도에 맞게 레벨 조정된 신호를 마이컴을 통해 피씨 제어부(30) 및 팬 제어부(62)로 전달한다.As described above, the sensor control unit 61 converts digital data, which is mounted on the backplane 40 as a module, or onboard into a circuit, and converts the collected analog data, which is temperature information for each local area, And transmits the level-adjusted signal to the PC control unit 30 and the fan control unit 62 through the microcomputer.

이를 위해 상기 센서 제어부(61)는 전원부(입력되는 전원을 각 부품(device)에 맞도록 변환시키는 기능), 크리스탈(crystal; 마이콤과 주변 디바이스의 동작 클록을 공급해 주는 기능), 내부 메모리(마이컴 등을 위한 내부 캐시 메모리 및 버퍼(buffer) 기능)를 포함한다.For this, the sensor control unit 61 includes a power source unit (a function of converting an input power to match each device), a crystal (function of supplying an operation clock of a microcomputer and peripheral devices), an internal memory An internal cache memory and a buffer function for the cache memory.

상기 팬 제어부(62)는 별도의 블록으로 제작되어 냉각팬(50)들의 전원 공급을 제어하는 장치에 마련되어, 상기 센서 제어부(61)를 통해 입력된 온도 정보에 따라 각각의 냉각팬(50)이 지능형 온도 제어 알고리즘에 맞게 개별적으로 단계별 작동하도록 제어한다.The fan control unit 62 is provided in a separate block so as to control the supply of power to the cooling fans 50. The cooling control unit 62 controls the cooling fans 50 in accordance with the temperature information inputted through the sensor control unit 61, Control to operate step by step according to intelligent temperature control algorithm.

상기 고속 스위칭 허브(70)는 다수개의 분할 랜 포트를 구비하여 각 피씨(10)(20)에 다중 동시 접속 기능을 부여하는 것으로, KVMA 스위치를 이용해 다수개의 노드 피씨(10)를 이용한 단일 작업 또는 다중 멀티태스킹 작업이 이루어진다.The high-speed switching hub 70 is provided with a plurality of divided LAN ports to provide multiple simultaneous connection functions to the PCs 10 and 20, and it is possible to perform a single operation using a plurality of node PCs 10 using a KVMA switch Multiple multitasking tasks are performed.

본 발명은 상기 백플레인(40)에 모든 피씨들이 장착되어 하나의 BUS 구조를 구현하게 되고, 이러한 BUS 구조를 갖는 백플레인(40)이 상기 고속 스위칭 허브(70)를 통해 병렬 구조로 상호 연결되어 고속 스위칭 허브(70)를 통해 데이터 전송이 이루어짐에 따라 각 피씨(10)(20)들을 개별적으로 접속시키기 위한 케이블 등의 사용이 불필요하여 피씨들 간의 데이터 전속이 고속으로 이루어져 전체적인 데이터 처리 시간을 크게 단축할 수 있다.In the present invention, all the PCs are mounted on the backplane 40 to realize a single BUS structure. The backplane 40 having such a BUS structure is interconnected in a parallel structure through the high-speed switching hub 70, As the data transmission is performed through the hub 70, it is unnecessary to use a cable or the like for individually connecting the PCs 10 and 20, so that the data transfer speed between the PCs is high and the whole data processing time is shortened .

미설명 도면부호 80은 파워 서플라이를 비롯한 전원 공급수단(80)이다.Reference numeral 80 denotes a power supply means 80 including a power supply.

이하에서는 도 4를 참고(도면부호는 도 2 및 도 3 참고)하여 상기한 구성의 병렬 클러스터 컴퓨터(C)의 작동을 설명한다.Hereinafter, the operation of the parallel cluster computer C having the above-described configuration will be described with reference to FIG. 4 (refer to FIGS. 2 and 3).

전원 공급수단(80)에서 전원이 공급되어 가동되면, 백플레인(40)은 온도 제어수단(60) 및 피씨 제어부(30)를 초기화하여 점검한 후, 로컬 영역별 온도 상태 정보를 피씨 제어부(30)로 전송하고, 클라이언트 피씨(20) 및 노드 피씨(10)는 부팅이 완료된 후 각 피씨(10)(20)별 상태 정보를 피씨 제어부(30)로 전송한다.The backplane 40 initializes and checks the temperature control unit 60 and the PC control unit 30 and then transmits the temperature status information for each local area to the PC control unit 30, And the client PC 20 and the node PC 10 transmit status information for each PC 10 (20) to the PC controller 30 after the booting is completed.

이렇게 피씨 제어부(30)로 전송된 로컬 영역별 온도 정보 및 각 피씨(10)(20)별 상태 정보는 비디오 장치로 디스플레이되어 병렬 클러스터 컴퓨터(C) 전체의 실시간 모니터링이 이루어지고, 관리자는 다수개의 노드 피씨(10)를 이용한 단일 작업 또는 다중 멀티태스킹 작업을 선택, 사용할 수 있고, 이때 KVMA 스위치를 통해 개별 노드 피씨(10)만을 단독으로 사용하여 개별 제어할 수 있다.The temperature information of each local area transmitted to the PC controller 30 and the status information of each PC 10 and 20 are displayed on a video device to monitor the entire parallel cluster computer C in real time, A single operation or multiple multitasking operations using the node PC 10 can be selected and used. At this time, only the individual node PCs 10 can be independently controlled through the KVMA switch.

이때 각 피씨(10)(20)들은 저전력 CPU를 사용하여 발열양을 최소화한다.At this time, each of the PCs (10) and (20) uses the low power CPU to minimize the heat generation.

그리고 피씨들의 가동에 의한 발열이 발생하여 로컬 영역별 온도 변화가 발생하면, 온도 감지 센서(12)에서 감지된 온도 변화 정보가 센서 제어부(61)를 거쳐 피씨 제어부(30) 및 팬 제어부(62)로 전송된다.The temperature change information sensed by the temperature sensor 12 is transmitted to the PC controller 30 and the fan controller 62 via the sensor controller 61. In this case, Lt; / RTI >

피씨 제어부(30)는 실시간으로 감지되는 온도 정보를 업데이트하여 관리자에게 보여주며, 이 때 냉각팬(50)의 작동 유무, 작동 출력 등을 같이 디스플레이하도록 할 수 있다.The PC control unit 30 updates the temperature information sensed in real time and displays it to the manager. At this time, the PC control unit 30 can display the operation state of the cooling fan 50, the operation output, and the like.

그리고 팬 제어부(62)는 입력되는 온도 정보에 따라 지능형 온도 제어 알고리즘을 구동하여 냉각팬(50)들을 개별적으로 단계별 작동시킨다.The fan control unit 62 drives the cooling fans 50 individually in stages by driving an intelligent temperature control algorithm according to input temperature information.

이러한 지능형 온도 제어 알고리즘은, 예를 들어, 로컬 영역의 내부 온도 기준 설정이 각각 30℃, 35℃, 40℃, 45℃ 이상일 경우, 팬 제어부(62)는 실시간 감지 온도에 맞게 해당 냉각팬(50)을 30%, 50%, 70%, 100% 출력으로 작동시켜 로컬 영역별로 별도 냉각이 이루어지도록 하고, 냉각에 따른 온도 변화에 맞게 냉각팬(50)의 작동 출력을 조절함으로써 냉각팬(50) 가동에 따른 소모 전력을 최소한으로 줄일 수 있다.In this intelligent temperature control algorithm, for example, when the internal temperature reference setting in the local area is 30 ° C, 35 ° C, 40 ° C, 45 ° C or more, the fan control unit 62 controls the cooling fan 50 The cooling fan 50 is operated at 30%, 50%, 70%, and 100% output so that the cooling is separately performed in each local area, and the operation output of the cooling fan 50 is adjusted in accordance with the temperature change due to cooling, It is possible to reduce the power consumed by the operation to a minimum.

즉, 온도가 높은 로컬 영역에 대해선 해당 냉각팬(50)의 작동 출력을 높여주고, 온도가 낮은 로컬 영역에 대해선 해당 냉각팬(50)의 작동 출력을 줄이고, 경우에 따라 일부 로컬 영역의 노드 피씨(10)(드)가 가동하지 않는 경우 냉각팬(50)의 작동을 off시킴으로써, 최소한의 전력만을 소비하면서 병렬 클러스터 컴퓨터(C)의 가동에 필요한 적정 온도를 유지할 수 있다.That is, the operation output of the cooling fan 50 is increased for a local region having a high temperature, and the operation output of the cooling fan 50 is reduced for a local region having a low temperature. In some cases, The operation of the cooling fan 50 is turned off when the cooling fan 10 is not in operation so that the appropriate temperature necessary for operating the parallel cluster computer C can be maintained while consuming only the minimum power.

이렇게 냉각팬(50)의 단계별 작동에 의해 변화되는 냉각팬(50)의 출력 정보와, 온도 정보는 피씨 제어부(30)로 실시간으로 전송되어 계속적인 모니터링이 가능하도록 하며, 경우에 따라 특정 로컬 영역의 온도가 위험 온도 이상으로 상승하면 위험 경보를 발령할 수 있다.The output information and the temperature information of the cooling fan 50, which are changed by the step-by-step operation of the cooling fan 50, are transmitted to the PC control unit 30 in real time so that continuous monitoring is possible. If the temperature rises above the danger temperature, a danger warning can be issued.

다음으로 도 5 및 도 6을 참고(세부 구성은 도 2 내지 도 4 참고.)하여 상기한 구성의 병렬 클러스터 컴퓨터(C)를 구비한 빅데이터용 서버 시스템(S)을 설명한다.Next, a server system S for big data with a parallel cluster computer C having the above-described configuration will be described with reference to Figs. 5 and 6 (details of which are shown in Figs. 2 to 4).

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 빅데이터용 서버 시스템(S)은 상기한 구성의 병렬 클러스터 컴퓨터(C) 복수개와, 복수개의 병렬 클러스터 컴퓨터(C)가 설치되는 랙 본체(100)를 포함한다.5 and 6, a server system S for a big data according to the present invention includes a plurality of parallel cluster computers C having the above-described configuration, a rack main body C having a plurality of parallel cluster computers C, (100).

각 병렬 클러스터 컴퓨터(C)는 쉘프(하우징)에 내장되어 가로 또는 세로방향으로 적층되어 랙 본체(100)에 설치되며, 각 쉘프는 네트워크 또는 물리적 망분리장치로 서로 연결되어 하나의 서버 시스템(S)을 구축하게 된다.Each parallel cluster computer C is built in a shelf (housing) and is stacked in a lateral or vertical direction and installed in a rack main body 100. Each shelf is connected to a server system S ).

이 경우 복수개의 병렬 클러스터 컴퓨터(C)의 실시간 상태 정보는 메인 비디오 장치로 전송되어 모니터링되며, 관리자는 상기한 특정 병렬 클러스터 컴퓨터(C)의 개별 노드 피씨(10)에 접속하여 개별적인 제어 및 사용이 가능하다.In this case, the real-time status information of the plurality of parallel cluster computers (C) is transmitted to the main video apparatus and monitored, and the manager accesses the individual node PCs (10) of the specific parallel cluster computer (C) It is possible.

또한 본 발명은 각 병렬 클러스터 컴퓨터(C)(쉘프) 및 병렬 클러스터 컴퓨터(C) 내부의 로컬 영역별 온도 제어가 개별적으로 이루어짐에 따라, 도 1b와 같은 실내 공조 시스템을 함께 설치, 사용하지 않아도 상온에서 서버 시스템(S)을 운영할 수 있어, 공조 시스템 가동에 따른 전력 소비를 줄일 수 있다. In addition, according to the present invention, temperature control is individually performed in each of the parallel cluster computers (C) (shelf) and the parallel cluster computer (C) so that the indoor air conditioning system as shown in FIG. The server system S can be operated in the air conditioner, thereby reducing power consumption due to the operation of the air conditioning system.

한편 이러한 빅데이터용 서버 시스템(S)은 다수개의 노드 피씨(10) 사용으로 인해 주기적(또는 필요 시)으로 랙 본체(100)를 열어 내부의 병렬 클러스터 컴퓨터(C) 또는 각 피씨(10)(20)들을 적절하게 유지 보수해줘야 하는데,Meanwhile, the server system S for the big data may open the rack main body 100 periodically (or when necessary) by using the plurality of node PCs 10 and use the parallel cluster computer C or each PC 10 20) should be properly maintained,

일반적인 종래의 랙은 육면체 형상의 프레임에 각 측벽들이 볼트 조립되는 구조로 이루어지기 때문에 랙 본체(100)의 분해 및 조립이 상당히 번거로운 문제점이 있다.The conventional conventional rack has a structure in which the side walls are bolted to the hexahedral frame, so that disassembling and assembling of the rack body 100 is troublesome.

물론 여닫이 도어를 도입할 수도 있으나, 이 경우 서버 시스템의 안전한 사용을 위해선 여닫이 도어의 잠금 장치가 별도로 마련되어야 하고, 여닫이 도어 개폐 방식의 랙은 측벽 분해 조립 개폐방식의 랙에 비해 내부의 밀폐성 유지에 분리한 단점이 있다.Of course, it is possible to introduce a hinged door, but in this case, a locking device for the hinged door must be provided separately for safe use of the server system, and the rack of the hinged door opening / There are disadvantages to separate.

이에 본 발명은 기존의 랙과 같이 랙 본체(100)의 밀폐성 유지에 적합하면서도 랙 본체(100)의 개폐를 보다 쉽고 빠르게 실시할 수 있도록, 원터치 방식으로 개폐가 이루어지도록 하는 랙 본체(100)용 탈착수단(140)을 도입하였다.Accordingly, the present invention is applicable to a rack main body 100 that is suitable for maintaining the airtightness of the rack main body 100 like a conventional rack but is opened and closed by a one-touch method so that the rack main body 100 can be opened and closed more easily and quickly The detachment means 140 is introduced.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 도 6에 도시된 바와 같이, More specifically, as shown in FIG. 6,

상기 랙 본체(100)는 측면이 개구된 육면체 형상의 프레임(110)과, 상기 프레임(110)의 개구부(110A)에서 완전 분리 가능하여 탈착되는 측판(120)으로 구성되고,The rack body 100 is composed of a hexahedrally shaped frame 110 with a side face opened and a side plate 120 which is detachable from the opening 110A of the frame 110,

상기 측판(120)이 상기 개구부(110A)에 탈착되도록 하는 탈착수단(140)은The attaching / detaching means (140) for allowing the side plate (120) to be detached from the opening (110A)

상기 랙 본체(100)의 프레임(110)에 구비되는 가이드부(141)와,A guide portion 141 provided in the frame 110 of the rack body 100,

상기 측판(120)에서 회동하도록 결합되는 것으로, 상기 가이드부(141)에 슬라이딩 결합되어 측판(120)의 탈착이 이루어지도록 하는 잠금부재(143)로 구성된다.And a locking member 143 which is coupled to the side plate 120 so as to rotate and which is slidably engaged with the guide portion 141 to attach and detach the side plate 120.

도면에서는 랙 본체(100)의 일측면에만 개구부(110A)가 형성되어 측판(120)이 탈착되는 것으로 도시되어 있으나, 랙 본체(100)의 전후좌우 측면과 상, 하 측면 모두에 동일하게 적용될 수 있다.Although the opening 110A is formed on only one side of the rack body 100 to attach and detach the side plate 120, it is equally applicable to the front, rear, left and right sides and top and bottom sides of the rack body 100 have.

상기 가이드부(141)는 랙 본체(100)의 프레임(110)에 형성된 개구부(110A)의 모서리부 네 곳에 구비될 수 있다.The guide portion 141 may be provided at four corners of the opening 110A formed in the frame 110 of the rack body 100. [

그리고 상기 잠금부재(143)를 이용한 측판(120)의 고정 조립 및 분리가 용이하도록,Further, in order to facilitate fixing and disassembling of the side plate 120 using the lock member 143,

상기 가이드부(141)는 길이방향을 따라 일측 외주면이 함몰 형성되어 형성된 단턱부(142)를 포함하고,The guide portion 141 includes a step portion 142 which is formed by recessing one outer circumferential surface along the longitudinal direction,

상기 잠금부재(143)는 상기 가이드부(141)가 삽입되어 슬라이딩 결합되는 잠금홀(144a)을 갖는 회전부(144), 상기 회전부(144)의 측방향으로 돌출 연결된 파지부(145), 상기 잠금홀(144a)의 내측면에서 돌출 형성된 고정돌기부(146), 그리고 상기 회전부(144)의 하면과 연결된 걸림부(147)로 구성된다.The lock member 143 includes a rotation part 144 having a lock hole 144a into which the guide part 141 is inserted and slidingly engaged, a grip part 145 protruding laterally of the rotation part 144, A fixing protrusion 146 protruding from the inner surface of the hole 144a and a locking part 147 connected to the lower surface of the rotation part 144. [

본 발명은 상기 파지부(145)를 이용해 상기 고정돌기부(146)가 상기 단턱부(142)를 향해 회전시킨 상태에서, 상기 가이드부(141)와 잠금홀(144a) 사이의 접촉이 발생하지 않게 되어, 측판(120)을 랙 본체(100)의 프레임(110)에서 자유롭게 탈, 부착할 수 있으며,The present invention can prevent the contact between the guide portion 141 and the lock hole 144a from occurring in a state in which the fixed projection portion 146 is rotated toward the step portion 142 by using the grip portion 145 So that the side plate 120 can be freely detached from the frame 110 of the rack body 100,

측판(120)이 랙 본체(100)의 프레임(110)에 안착된 상태에서, 파지부(145)를 이용해 상기 고정돌기부(146)를 상기 단턱부(142)의 반대방향을 향해 회전시키면, 고정돌기부(146)가 가이드부(141)의 외주면에 접촉, 가압되어, 잠금부재(143)가 고정됨에 따라, 측판(120)을 랙 본체(100)에 고정, 장착할 수 있다.When the fixing protrusion 146 is rotated toward the opposite direction of the step portion 142 using the grip portion 145 in a state where the side plate 120 is seated on the frame 110 of the rack body 100, The side plate 120 can be fixed to and mounted on the rack body 100 as the protrusion 146 contacts and presses the outer circumferential surface of the guide portion 141 and the lock member 143 is fixed.

이러한 탈착수단(40)을 적용한 탈착식 측판(120)을 도입하게 되면, 측판(120) 탈착 시, 드라이버와 같은 공구를 사용하지 않아 탈착을 빠르고 쉽게 행할 수 있어, 유지 관리 작업을 용이하게 실시할 수 있는 효과가 있다.When the detachable side plate 120 to which the detachment means 40 is applied is inserted, it is possible to perform the detachment quickly and easily without using a tool such as a driver when the side plate 120 is detached, There is an effect.

아울러, 상기 프레임(110), 측판(120) 및 탈착수단(140)의 구성은 빅데이터용 서버 시스템(S)의 랙 본체(100) 뿐만 아니라, 병렬 클러스터 컴퓨터(C)가 내장되는 쉘프(하우징; 미도시)에도 동일하게 적용될 수 있다.The structure of the frame 110, the side plate 120 and the attaching / detaching means 140 is not limited to the rack main body 100 of the server system S for the big data but also to the shelf (Not shown).

즉, 병렬 클러스터 컴퓨터(C)의 본체에 동일하게 적용하여, 노드 피씨(10)를 비롯한 내부 부품의 유지 보수 관리를 용이하게 할 수 있다.That is, the maintenance of the internal components including the node PC 10 can be easily managed by applying the same to the main body of the parallel cluster computer C.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 병렬 클러스터 컴퓨터 및 이를 구비한 빅데이터용 서버 시스템을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.While the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, a parallel cluster computer having a specific configuration and structure and a server system for a big data having the parallel cluster computer have been described. However, the present invention can be variously modified, Such modifications, alterations, and substitutions are to be construed as being within the scope of the present invention.

C : 병렬 클러스터 컴퓨터 S : 서버 시스템
10 : 노드 피씨 11 : 원격모듈
12 : 온도 감지 센서 20 : 클라이언트 피씨
21 : 원격모듈 30 : 피씨 제어부
31 : 제어모듈 40 : 백플레인
50 : 냉각팬 60 : 온도 제어수단
61 : 센서 제어부 62 : 팬 제어부
70 : 고속 스위칭 허브 80 : 전원 공급수단C: Parallel cluster computer S: Server system
10: Node PC 11: Remote module
12: Temperature sensor 20: Client PC
21: remote module 30: PC controller
31: Control module 40: Backplane
50: cooling fan 60: temperature control means
61: sensor control unit 62:
70: High-speed switching hub 80: Power supply means

Claims (4)

양방향 연동 제어를 위한 원격모듈과 온도 감지 센서를 구비한 다수개의 노드 피씨;
상기 원격모듈과 연결된 제어모듈을 구비하여 노드 피씨별 실시간 모니터링 및 개별 제어를 수행하는 피씨 제어부;
상기 다수개의 노드 피씨와, 상기 피씨 제어부가 병렬 연결되는 백플레인;
하나 또는 복수개의 노드 피씨로 묶인 로컬 영역에 개별 설치되는 복수개의 냉각팬;
각 로컬 영역의 실시간 온도 정보를 전달받고, 입력되는 온도 정보에 따라 상기 냉각팬을 단계별로 개별 제어하는 온도 제어수단; 을 포함하여 이루어지고,
상기 온도 제어수단은
상기 온도 감지 센서에서 전달되는 아날로그 온도 정보를 디지털 신호로 변환하여 데이터화하는 센서 제어부와,
상기 센서 제어부를 통해 입력된 온도 정보에 따라, 상기 냉각팬을 단계별로 개별 작동시키는 팬 제어부를 포함하고,
상기 피씨 제어부와, 상기 센서 제어부는 상기 백플레인에 모듈 형태로 탑재되거나, 상기 백플레인에 회로 형태로 온보드화되어 있는 것을 특징으로 하는 병렬 클러스터 컴퓨터.
A plurality of node PCs having a remote module and a temperature sensing sensor for bidirectional interlocking control;
A PC control unit having a control module connected to the remote module and performing real-time monitoring and individual control for each node PC;
A backplane in which the plurality of node PCs and the PC control unit are connected in parallel;
A plurality of cooling fans individually installed in a local area bounded by one or more node PCs;
Temperature control means for receiving real-time temperature information of each local region and individually controlling the cooling fan in accordance with inputted temperature information in stages; , ≪ / RTI >
The temperature control means
A sensor controller for converting the analog temperature information transmitted from the temperature sensor into a digital signal and converting the digital signal into a digital signal,
And a fan controller for individually operating the cooling fan step by step according to temperature information inputted through the sensor controller,
Wherein the PC control unit and the sensor control unit are mounted on the backplane in a module form or on the backplane in a circuit form.
삭제delete 삭제delete 양방향 연동 제어를 위한 원격모듈과 온도 감지 센서를 구비한 다수개의 노드 피씨,
상기 원격모듈과 연결된 제어모듈을 구비하여 노드 피씨별 실시간 모니터링 및 개별 제어를 수행하는 피씨 제어부,
상기 다수개의 노드 피씨와, 상기 피씨 제어부가 병렬 연결되는 백플레인,
하나 또는 복수개의 노드 피씨로 묶인 로컬 영역에 개별 설치되는 복수개의 냉각팬,
각 로컬 영역의 실시간 온도 정보를 전달받고, 입력되는 온도 정보에 따라 상기 냉각팬을 개별 제어하는 온도 제어수단을 포함하는 복수개의 병렬 클러스터 컴퓨터; 및

상기 복수개의 병렬 클러스터 컴퓨터가 설치되는 렉 본체;를 포함하여 이루어지고,
상기 온도 제어수단은
상기 온도 감지 센서에서 전달되는 아날로그 온도 정보를 디지털 신호로 변환하여 데이터화하는 센서 제어부와,
상기 센서 제어부를 통해 입력된 온도 정보에 따라, 상기 냉각팬을 단계별로 개별 작동시키는 팬 제어부를 포함하고,
상기 피씨 제어부와, 상기 센서 제어부는 상기 백플레인에 모듈 형태로 탑재되거나, 상기 백플레인에 회로 형태로 온보드화되어 있는 것을 특징으로 하는 빅데이터용 서버 시스템.A plurality of node PCs having a remote module and a temperature sensor for bidirectional interlocking control,
And a control module connected to the remote module to perform real-time monitoring and individual control for each node,
A plurality of node PCs, a backplane in which the PC control units are connected in parallel,
A plurality of cooling fans individually installed in a local area enclosed by one or more node PCs,
A plurality of parallel cluster computers each of which receives real-time temperature information of each of the local regions, and which includes temperature control means for individually controlling the cooling fans according to input temperature information; And

And a rack main body in which the plurality of parallel cluster computers are installed,
The temperature control means
A sensor controller for converting the analog temperature information transmitted from the temperature sensor into a digital signal and converting the digital signal into a digital signal,
And a fan controller for individually operating the cooling fan step by step according to temperature information inputted through the sensor controller,
Wherein the PC control unit and the sensor control unit are mounted in a module form on the backplane or onboard in a circuit form on the backplane.

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