WO2023167189A1 - 配置支援方法、配置支援システム及びデータセンタ - Google Patents

配置支援方法、配置支援システム及びデータセンタ Download PDF

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WO2023167189A1
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servers
server
floor
weight
building
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PCT/JP2023/007326
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彰則 綱脇
里希 田畑
日文 井口
光一 中塚
和清 沼田
Original Assignee
株式会社大林組
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H1/00—Buildings or groups of buildings for dwelling or office purposes; General layout, e.g. modular co-ordination or staggered storeys
    • E04H1/06—Office buildings; Banks
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements

Definitions

  • the present disclosure relates to a placement support method, a placement support system, and a data center for supporting construction of a data center.
  • a data center draws a large amount of power and communications into its premises. Therefore, the data center has a large area for arranging many servers.
  • Each server is housed in a server rack.
  • the weight per rack of each server tends to increase. Therefore, the seismic resistance required for buildings is also increasing.
  • each server consumes a lot of power and generates heat, it is necessary to consider the internal structure of the data center, such as air conditioning. Therefore, a technique for constructing a hot aisle/cold aisle data center is being studied (see Patent Document 1, for example).
  • the building structure includes beams connecting the first columns of the building, and trusses connecting the second columns arranged in the building with a span longer than the span of the first columns. and a beam.
  • a chimney arranged outside the first pillar in the building is provided with an outside air intake section for taking in cool air from the outside.
  • a placement support method includes identifying a total power rating of a plurality of servers installed on floors in a building, and predicting a total weight of the plurality of servers according to the total power rating. and dividing the plurality of servers into a plurality of first servers and a plurality of second servers by distributing the total weight to the plurality of servers according to the server configuration ratio, identifying positions of a plurality of beams supporting the floor of the floor; and positioning each of the plurality of first servers on the beams of the plurality of beams.
  • An arrangement support method is provided, comprising arranging each of the plurality of second servers directly above them, and arranging each of the plurality of second servers between the plurality of adjacent first servers.
  • a placement support system comprising a control unit for assisting determination of server placement, wherein the control unit specifies the total rated power of a plurality of servers installed on floors in a building; estimating the total weight of the plurality of servers according to the total rated power; classifying into one server and a plurality of second servers, wherein the second server has a weight less than the first server; and identifying positions of a plurality of beams supporting the floor of the floor. and each of the plurality of first servers is arranged directly above each of the plurality of beams, and each of the plurality of second servers is arranged between the plurality of adjacent first servers. and a placement support system configured to perform:
  • the data center comprises a plurality of servers installed on floors in a building, comprising a plurality of first servers and a plurality of second servers, wherein the second servers are the first A plurality of servers having a weight smaller than that of the servers, and a plurality of beams supporting the floor of the floor, wherein the configuration ratio of the plurality of first servers and the plurality of second servers in the plurality of servers is , based on the total weight according to the total rated power of the plurality of servers, the first weight, and the second weight, each of the plurality of first servers is directly above each of the plurality of beams and each of the plurality of second servers is arranged between the plurality of adjacent first servers.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of a placement support system according to one embodiment
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of the hardware configuration of the embodiment of FIG. 1
  • FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram of the procedure of the placement support method of the embodiment of FIG. 1
  • 4A is an explanatory diagram of the specifications of the data center
  • FIG. 4B is an explanatory diagram of the classification of server racks
  • FIG. 4C is an explanatory diagram of the layout of the server racks.
  • a small-scale data center group is constructed by renovating a plurality of existing buildings for office use. These data center groups are connected to each other by dedicated lines to realize a virtual large-scale data center.
  • a placement support method, a placement support system, and a data center used in this case will be described.
  • the placement support system A1 uses a user terminal 10 and a support server 20 that are interconnected via a network.
  • the hardware configuration of the information processing device H10 functioning as the user terminal 10 and the support server 20 will be described with reference to FIG.
  • the information processing device H10 includes a communication device H11, an input device H12, a display device H13, a storage device H14, and a processor H15. Note that this hardware configuration is an example, and the information processing apparatus H10 can also be realized by other hardware.
  • the communication device H11 is an interface that establishes a communication path with another device and executes data transmission/reception, such as a network interface or a wireless interface.
  • the input device H12 is a device that receives input of various information, such as a mouse and keyboard.
  • the display device H13 is a display or the like that displays various information.
  • a touch panel display may be used as the input device H12 and the display device H13.
  • the storage device H14 stores data and various programs for executing various functions of the user terminal 10 and the support server 20.
  • Examples of the storage device H14 include read only memory (ROM), random access memory (RAM), hard disk, and the like.
  • the processor H15 controls each process in the user terminal 10 and the support server 20 using programs and data stored in the storage device H14.
  • Examples of the processor H15 include, for example, a central processing unit (CPU) and a microprocessor unit (MPU).
  • the processor H15 expands a program stored in a ROM or the like into a RAM and executes various processes.
  • the processor H15 is not limited to performing software processing for all the processing it executes.
  • the processor H15 may include a dedicated hardware circuit (for example, an application specific integrated circuit: ASIC) that performs hardware processing for at least part of the processing performed by the processor H15. That is, processor H15 may be configured as follows.
  • processors that operate according to a computer program (software)
  • processors that operate according to a computer program (software)
  • One or more dedicated hardware circuits that perform at least part of various processing [3] Combinations thereof (circuitry)
  • a processor includes a CPU and memory, such as RAM and ROM, which stores program code or instructions configured to cause the CPU to perform processes.
  • Memory or computer-readable media includes any available media that can be accessed by a general purpose or special purpose computer.
  • the user terminal 10 is a computer terminal used by a designer who decides the arrangement of servers. The designer uses the user terminal 10 to access the support server 20 .
  • the support server 20 is a computer system that executes processing to support server layout design.
  • This support server 20 includes a control unit 21 , a basic information storage unit 22 , a data center information storage unit 23 and a building information storage unit 24 .
  • the control unit 21 performs processing (processing including an acquisition stage, a design support stage, etc.), which will be described later. By executing a processing program for this purpose, the control unit 21 functions as an acquisition unit 211, a design support unit 212, and the like.
  • the acquisition unit 211 acquires various types of information from the user terminal 10 .
  • the design support unit 212 supports the design of a data center in which servers are installed in existing buildings. Here, it is also possible to use BIM (Building Information Modeling).
  • the basic information storage unit 22 stores information for supporting server placement.
  • the basic information storage unit 22 stores weight calculation information and server configuration information.
  • the weight calculation information is information for calculating the total weight from the total rated power.
  • a table storing the total weight of the server for each capacity range of the total rated power is used as the weight calculation information.
  • the server configuration information is information for calculating the configuration ratio (server configuration ratio) of multiple types of server racks having different weights. For example, it is assumed that high-density servers, medium-density servers, and low-density servers are used as server racks. A medium density server weighs less than a high density server, and a low density server weighs even less than a medium density server. In this embodiment, a high-density server having a relatively heavy weight functions as a first server, and a medium-density server and a low-density server having relatively light weight function as second servers.
  • a table storing configuration ratios (n1:n2:n3) corresponding to the types of server racks (high-density server, medium-density server, low-density server) is used as the server configuration information of the data center.
  • the data center information storage unit 23 stores data center management information regarding the data center to be constructed.
  • the data center management information includes information on center identifiers, building identifiers, total rated power for each floor, and number of servers.
  • a center identifier is an identifier for specifying a data center to be constructed.
  • a building identifier is an identifier for specifying the building that constructs this data center. In this embodiment, an existing building is used as a building for constructing a data center.
  • a floor is a layer of an existing building on which servers are placed.
  • the total rated power is the sum of the power ratings used by the servers to be arranged on this floor.
  • the number of servers is the number of servers scheduled to be arranged on this floor.
  • the building information storage unit 24 stores building management information about buildings to be renovated into data centers.
  • the building information storage unit 24 stores building management information when a building constructing a data center is registered.
  • the building management information includes building identifiers and design drawings for each floor.
  • a building identifier is an identifier for specifying an existing building that constructs this data center.
  • the layout and size of structural members (foundation, pillars, beams, floors, walls, etc.) of the building are recorded in the design drawing. By using this design drawing, the load capacity of the floor can be calculated.
  • control unit 21 of the support server 20 executes server information acquisition processing (step S11). Specifically, the acquisition unit 211 of the control unit 21 acquires server information from the user terminal 10 .
  • the control unit 21 executes prediction processing of the total weight from the rated power information (step S12). Specifically, the design support unit 212 of the control unit 21 uses the weight calculation information stored in the basic information storage unit 22 to predict the total weight WT of the set of servers from the total rated power GP.
  • control unit 21 executes prediction processing for each server weight (step S13). Specifically, the design support unit 212 acquires the configuration ratio according to the type of server rack from the server configuration information stored in the basic information storage unit 22 .
  • the configuration ratio (Rn1:Rn2:Rn3) of high-density server L11, medium-density server L12, and low-density server L13 is acquired as a server rack.
  • the following formula holds.
  • the design support unit 212 determines the weight ratio (Rw1:Rw2:Rw3 ). In this case, the following formula holds.
  • the control unit 21 executes beam position specifying processing (step S14). Specifically, the design support unit 212 acquires building structure information from the building information storage unit 24 . The design support unit 212 displays the structural information of the building on the display device H13 of the user terminal 10. FIG. In this case, the designer specifies the floors on which the data center will be built. In this case, the design support unit 212 identifies beam positions of large beams and small beams that support the floor of the specified floor in the structural information.
  • the control unit 21 executes server placement processing according to each server weight (step S15). Specifically, the design support unit 212 places the high-density server on the floor directly above the beam. Here, it is assumed that the number of high-density servers is less than or equal to the number of beams. Then, the design support unit 212 generates a server layout layout in which the medium density server L12 and the low density server L13 are placed between the adjacent high density servers L11. This process uses a standardized size of server rack (eg, 19 inches wide).
  • the middle-density server L12 and the low-density server L13 are arranged between the adjacent high-density servers L11, and the servers are rearranged by adjusting the interval between the servers so that the high-density server L11 overlaps the portion directly above the beam.
  • control unit 21 executes load capacity calculation processing according to the beam position (step S16). Specifically, the design support unit 212 determines the load capacity required for the floor when the weight of each server is transmitted to each beam according to the weight and arrangement of the high-density server, medium-density server, and low-density server. calculate.
  • the control unit 21 executes reinforcement processing as necessary (step S17). Specifically, the design support unit 212 acquires the permissible load of the floor of the existing building according to the structural information of the building stored in the building information storage unit 24 . The design support unit 212 then compares the calculated withstand load with the allowable load. If the withstand load exceeds the allowable load, the design support unit 212 outputs a floor reinforcement proposal.
  • a frame 12 that spans the beams b1 can be used to reinforce the portion of the floor b2 between the beams b1.
  • a data center is constructed in an existing building according to the arrangement of high-density servers, medium-density servers, and low-density servers determined by the design process.
  • various servers used in the data center are classified into high-density servers, medium-density servers, and low-density servers according to their types, and arranged according to the layouts of high-density servers, medium-density servers, and low-density servers.
  • the control unit 21 executes prediction processing of the total weight from the rated power information (step S12).
  • weight calculation information stored in the basic information storage unit 22 is used.
  • the weight of the server rack is large according to the rated power.
  • the weight calculation information can be used to predict the total weight of a set of servers used in the data center from the total rated power of those servers.
  • the control unit 21 executes prediction processing for each server weight (step S13).
  • the server configuration information stored in the basic information storage unit 22 is used.
  • the types of servers used in data centers are fixed to some extent. Therefore, the composition ratio of the types of servers arranged in the data center can also be statistically determined within a predetermined range. Therefore, using the server configuration information, it is possible to predict the weight of the high-density server with a large weight to the low-density server with a light weight.
  • control unit 21 executes beam position identification processing (step S14) and server placement processing (step S15) according to the weight of each server.
  • step S14 beam position identification processing
  • step S15 server placement processing
  • control unit 21 executes load capacity calculation processing (step S16) according to the beam position, and reinforcement processing (step S17) as necessary. As a result, it is possible to determine whether or not reinforcement is necessary in consideration of the load resistance of the floor due to the server racks arranged according to the type of server.
  • This embodiment can be implemented with the following modifications. This embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
  • the user terminal 10 and the support server 20 are used to execute the placement support method. Steps S11 to S17 may be performed manually.
  • a plurality of second servers are arranged between adjacent first servers.
  • two second servers (medium density server L12 and low density server L13) are arranged between adjacent first servers (high density server L11).
  • the number of second servers between the first servers is not limited as long as the second servers can be arranged between the first servers.
  • high-density servers, medium-density servers, and low-density servers are assumed as the types of server racks, but the types are not limited to three types. Two types of server racks or four or more types of server racks may be used. In this case, weight calculation information and server configuration information corresponding to the type are stored in the basic information storage unit 22 . Then, one or a plurality of lightweight second servers are arranged between the plurality of heavy first servers.
  • the user terminal 10 and the support server 20 are used.
  • the hardware configuration is not limited to this.
  • the user terminal 10 may be provided with the control unit 21, the basic information storage unit 22, the data center information storage unit 23, and the building information storage unit 24, and the user terminal 10 may execute the design process.
  • the control unit 21 executes server placement processing according to the weight of each server (step S15).
  • the load-bearing distribution (load-bearing map) of the floor on which the server is installed may be calculated by structural calculation of the building. Then, using the load-bearing map, high-density servers are preferentially arranged in areas with high load-bearing capacity, and medium-density servers and low-density servers are distributed in areas with low load-bearing capacity.
  • the load-bearing calculation processing (step S16) is executed according to the beam position, and the reinforcement processing (step S17) is executed as necessary. Further, the control unit 21 may calculate the minimum required reinforcement and layout for the total weight by repeating the server placement process (step S15) to the reinforcement process (step S17).
  • the control unit 21 executes prediction processing for each server weight (step S13). If the weights of high-density servers, medium-density servers, and low-density servers can be assumed, the number of each server may be calculated from the total weight WT and the server composition ratio. For example, a high-density server, a medium-density server, and a low-density server are assumed to have weights (W1, W2, W3) and numbers (x1, x2, x3), respectively.
  • the number of units (x1, x2, x3) is calculated by the following formula.
  • the number of each server can be calculated from the total weight WT and the server composition ratio. Then, for this number of servers, the second server can be placed between the adjacent first servers to realize a layout that takes into consideration the load capacity.

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Abstract

配置支援方法は、建物においてフロアに設置される複数のサーバの総定格電力を特定することと、前記総定格電力に応じて、前記複数のサーバの総重量を予測することと、前記総重量を、前記複数のサーバに、サーバ構成割合に応じて分配して、前記複数のサーバを複数の第１サーバと複数の第２サーバとに分類することであって、前記第２サーバは前記第１サーバよりも小さい重量を有する、ことと、前記フロアの床を支持する複数の梁の位置を特定することと、前記複数の第１サーバの各々を、前記複数の梁のそれぞれの直上に配置することと、隣り合う前記複数の第１サーバの間に前記複数の第２サーバの各々を配置することと、を備える。

Description

配置支援方法、配置支援システム及びデータセンタ
　本開示は、データセンタの構築を支援するための配置支援方法、配置支援システム及びデータセンタに関する。
　データセンタでは、敷地内に大量の電力と通信を引き込む。このため、データセンタは、多くのサーバを配置するための広い面積を有する。各サーバは、サーバラックに収納される。しかし、サーバの高密度化が進んでいるため、各サーバの１ラックあたりの重量が増加する傾向にある。従って、建物に求められる耐震性能も高くなっている。更に、各サーバは多くの電力を消費することにより発熱するため、空調等、データセンタの内部構造を考慮する必要がある。そこで、ホットアイル・コールドアイル方式のデータセンタを構築するための技術が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
　また、データセンタのための建物構造も検討されている（例えば、特許文献２参照）。この文献に開示された技術においては、建物構造は、建物の第１柱同士を連結する梁と、第１柱のスパンよりも長いスパンで建物内に配置される第２柱同士を連結するトラス梁と、を有する。建物において第１柱よりも外側に配置されたチムニに、外部から冷気を取り入れるための外気取り込み部が設けられている。
特開２０１４－４８０２７号公報 特開２０１８－１６２６２６号公報
　既存データセンタ施設の老朽化に伴う閉鎖等のため、都心部で都市型データセンタの供給不足が生じている。しかしながら、都心部において、大規模なデータセンタを構築するための建設用地を確保することは困難である。更に、データセンタで用いるサーバの耐荷重に対して過剰な設備投資を行なったのでは経済的負担が大きい。
　したがって、効率的にデータセンタを構築する必要が存在する。
　一態様では、配置支援方法であって、建物においてフロアに設置される複数のサーバの総定格電力を特定することと、前記総定格電力に応じて、前記複数のサーバの総重量を予測することと、前記総重量を、前記複数のサーバに、サーバ構成割合に応じて分配して、前記複数のサーバを複数の第１サーバと複数の第２サーバとに分類することであって、前記第２サーバは前記第１サーバよりも小さい重量を有する、ことと、前記フロアの床を支持する複数の梁の位置を特定することと、前記複数の第１サーバの各々を、前記複数の梁のそれぞれの直上に配置することと、隣り合う前記複数の第１サーバの間に前記複数の第２サーバの各々を配置することと、を備える配置支援方法を提供する。
　別の態様では、サーバの配置の決定を支援する制御部を備えた配置支援システムであって、前記制御部が、建物においてフロアに設置される複数のサーバの総定格電力を特定することと、前記総定格電力に応じて、前記複数のサーバの総重量を予測することと、前記総重量を、前記複数のサーバに、サーバ構成割合に応じて分配して、前記複数のサーバを複数の第１サーバと複数の第２サーバとに分類することであって、前記第２サーバは前記第１サーバよりも小さい重量を有する、ことと、前記フロアの床を支持する複数の梁の位置を特定することと、前記複数の第１サーバの各々が、前記複数の梁のそれぞれの直上に配置されており、隣り合う前記複数の第１サーバの間に前記複数の第２サーバの各々が配置されているレイアウトを生成することと、を実行するように構成されている配置支援システムを提供する。
　さらに別の態様では、データセンタであって、建物においてフロアに設置されている複数のサーバであって、複数の第１サーバと複数の第２サーバとを含み、前記第２サーバは前記第１サーバよりも小さい重量を有する、複数のサーバと、前記フロアの床を支持する複数の梁とを備え、前記複数のサーバにおける前記複数の第１サーバと前記複数の第２サーバとの構成割合は、前記複数のサーバの総定格電力に応じた総重量と、前記第１の重量と、前記第２の重量とに基づき、前記複数の第１サーバの各々は、前記複数の梁のそれぞれの直上に配置されており、隣り合う前記複数の第１サーバの間に前記複数の第２サーバの各々が配置されている、データセンタを提供する。
一実施形態の配置支援システムの説明図である。 図１の実施形態のハードウェア構成の説明図である。 図１の実施形態の配置支援方法の手順の説明図である。 図１の実施形態のサーバ配置の説明図であって、図４Ａはデータセンタの仕様の説明図、図４Ｂはサーバラックの分類の説明図、図４Ｃはサーバラックのレイアウトの説明図である。
　以下、図１～図４Ｃを用いて、配置支援方法を具体化した一実施形態を説明する。本実施形態では、事務所用途の複数の既存建物を改修することにより、小規模なデータセンタ群を構築する。そして、これらのデータセンタ群同士を専用回線で接続し、仮想的な大規模データセンタを実現する。この場合に用いる配置支援方法、配置支援システム及びデータセンタを説明する。
　本実施形態では、図１に示すように、配置支援システムＡ１は、ネットワークを介して相互に接続されたユーザ端末１０、支援サーバ２０を用いる。
　（ハードウェア構成の説明）
　図２を用いて、ユーザ端末１０、支援サーバ２０として機能する情報処理装置Ｈ１０のハードウェア構成を説明する。情報処理装置Ｈ１０は、通信装置Ｈ１１、入力装置Ｈ１２、表示装置Ｈ１３、記憶装置Ｈ１４、プロセッサＨ１５を備える。なお、このハードウェア構成は一例であり、情報処理装置Ｈ１０を他のハードウェアにより実現することも可能である。
　通信装置Ｈ１１は、他の装置との間で通信経路を確立して、データの送受信を実行するインタフェースであり、例えばネットワークインタフェースや無線インタフェース等である。
　入力装置Ｈ１２は、各種情報の入力を受け付ける装置であり、例えばマウスやキーボード等である。表示装置Ｈ１３は、各種情報を表示するディスプレイ等である。なお、入力装置Ｈ１２及び表示装置Ｈ１３として、タッチパネルディスプレイを用いてもよい。
　記憶装置Ｈ１４は、ユーザ端末１０、支援サーバ２０の各種機能を実行するためのデータや各種プログラムを格納する。記憶装置Ｈ１４の一例としては、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスク等がある。
　プロセッサＨ１５は、記憶装置Ｈ１４に記憶されるプログラムやデータを用いて、ユーザ端末１０、支援サーバ２０における各処理を制御する。プロセッサＨ１５の一例としては、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）やマイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）等がある。このプロセッサＨ１５は、ＲＯＭ等に記憶されるプログラムをＲＡＭに展開して、各種処理を実行する。
　プロセッサＨ１５は、自身が実行するすべての処理についてソフトウェア処理を行なうものに限られない。例えば、プロセッサＨ１５は、自身が実行する処理の少なくとも一部についてハードウェア処理を行なう専用のハードウェア回路（例えば、特定用途向け集積回路：ＡＳＩＣ）を備えてもよい。すなわち、プロセッサＨ１５は、以下として構成し得る。
　〔１〕コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ
　〔２〕各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する１つ以上の専用のハードウェア回路
　〔３〕それらの組み合わせ、を含む回路（circuitry）
　プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。
　（システム構成）
　次に、図１を用いて、配置支援システムＡ１の各機能を説明する。
　ユーザ端末１０は、サーバの配置を決定する設計者が用いるコンピュータ端末である。設計者は、ユーザ端末１０を用いて、支援サーバ２０にアクセスする。
　支援サーバ２０は、サーバ配置設計を支援する処理を実行するコンピュータシステムである。この支援サーバ２０は、制御部２１、基本情報記憶部２２、データセンタ情報記憶部２３、建物情報記憶部２４を備える。
　制御部２１は、後述する処理（取得段階、設計支援段階等を含む処理）を行なう。このための処理プログラムを実行することにより、制御部２１は、取得部２１１、設計支援部２１２等として機能する。
　取得部２１１は、各種情報をユーザ端末１０から取得する。
　設計支援部２１２は、既存建物にサーバを配置したデータセンタの設計を支援する。ここで、ＢＩＭ（Building Information Modeling）を用いることも可能である。
　基本情報記憶部２２は、サーバの配置を支援するための情報を記憶する。本実施形態では、基本情報記憶部２２は、重量算出情報、サーバ構成情報を記憶する。
　重量算出情報は、総定格電力から総重量を算出するための情報である。本実施形態では、重量算出情報として、総定格電力の容量範囲毎に、サーバの総重量が記憶されたテーブルを用いる。
　サーバ構成情報は、互いに異なる重量を有する複数の種類のサーバラックの構成割合（サーバ構成割合）を算出するための情報である。例えば、サーバラックとして、高密度サーバ、中密度サーバ、低密度サーバを用いる場合を想定する。中密度サーバの重量は、高密度サーバの重量より軽く、低密度サーバの重量は中密度サーバの重量より更に軽い。本実施形態では、相対的に重い重量を有する高密度サーバは第１サーバとして機能するとともに、相対的に軽い重量を有する中密度サーバ、低密度サーバが第２サーバとして機能する。この場合、データセンタのサーバ構成情報として、サーバラックの種類（高密度サーバ、中密度サーバ、低密度サーバ）に応じた構成比率（ｎ１：ｎ２：ｎ３）が記憶されているテーブルを用いる。
　データセンタ情報記憶部２３は、構築予定のデータセンタに関するデータセンタ管理情報を記憶する。データセンタ管理情報には、センタ識別子、建物識別子、フロア毎の総定格電力及びサーバ数に関する情報が含まれる。
　センタ識別子は、構築予定のデータセンタを特定するための識別子である。
　建物識別子は、このデータセンタを構築する建物を特定するための識別子である。本実施形態では、データセンタを構築する建物として、既存建物を用いる。
　フロアは、サーバを配置する既存建物の階層である。
　総定格電力は、このフロアに配置予定の各サーバで用いる電力の定格の合計値である。
　サーバ数は、このフロアに配置予定のサーバの数である。
　建物情報記憶部２４は、データセンタに改修する建物についての建物管理情報を記憶する。建物情報記憶部２４は、データセンタを構築する建物が登録された場合、建物管理情報を記憶する。建物管理情報には、建物識別子、フロア毎の設計図面が含まれる。
　建物識別子は、このデータセンタを構築する既存建物を特定するための識別子である。
　設計図面には、建物の構造部材（基礎、柱、梁、床、壁等）の配置、大きさが記録されている。この設計図面を用いることにより、フロアの耐荷重を算出することができる。
　（設計処理）
　次に、図３、図４Ａ～図４Ｃを用いて、設計処理を説明する。
　まず、支援サーバ２０の制御部２１は、サーバ情報の取得処理を実行する（ステップＳ１１）。具体的には、制御部２１の取得部２１１は、ユーザ端末１０から、サーバ情報を取得する。
　本実施形態では、図４Ａに示すように、サーバ情報として、一フロアに設置されるサーバラックＬ１に収納された一組のサーバの総定格電力ＧＰ、サーバ数ＧＮを取得する。
　次に、制御部２１は、定格電力情報から総重量の予測処理を実行する（ステップＳ１２）。具体的には、制御部２１の設計支援部２１２は、基本情報記憶部２２に記憶された重量算出情報を用いて、総定格電力ＧＰから一組のサーバの総重量ＷＴを予測する。
　次に、制御部２１は、各サーバ重量の予測処理を実行する（ステップＳ１３）。具体的には、設計支援部２１２は、基本情報記憶部２２に記憶されたサーバ構成情報から、サーバラックの種類に応じた構成比率を取得する。
　図４Ｂに示すように、サーバラックとして、高密度サーバＬ１１、中密度サーバＬ１２、低密度サーバＬ１３の構成比率（Ｒｎ１：Ｒｎ２：Ｒｎ３）を取得する。この場合、下記式が成立する。
　ｘ１：ｘ２：ｘ３＝Ｒｎ１：Ｒｎ２：Ｒｎ３
　ｘ１＋ｘ２＋ｘ３＝ＧＮ
　これにより、高密度サーバ、中密度サーバ、低密度サーバの台数（ｘ１，ｘ２，ｘ３）を算出することができる。
　次に、設計支援部２１２は、基本情報記憶部２２に記憶されたサーバ構成情報から、１台あたりの高密度サーバＬ１１、中密度サーバＬ１２、低密度サーバＬ１３の重量比率（Ｒｗ１：Ｒｗ２：Ｒｗ３）を取得する。この場合、下記式が成立する。
　Ｗ１：Ｗ２：Ｗ３＝Ｒｗ１：Ｒｗ２：Ｒｗ３
　Ｗ１・ｘ１＋Ｗ２・ｘ２＋Ｗ３・ｘ３＝ＷＴ
　この式を解くことにより、高密度サーバＬ１１、中密度サーバＬ１２、低密度サーバＬ１３の重量（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）を算出する。
　次に、制御部２１は、梁位置の特定処理を実行する（ステップＳ１４）。具体的には、設計支援部２１２は、建物情報記憶部２４から、建物の構造情報を取得する。設計支援部２１２は、ユーザ端末１０の表示装置Ｈ１３に、建物の構造情報を表示する。この場合、設計者は、データセンタを構築するフロアを指定する。この場合、設計支援部２１２は、構造情報において、指定されたフロアの床を支持する大梁、小梁の梁位置を特定する。
　次に、制御部２１は、各サーバ重量に応じてサーバ配置処理を実行する（ステップＳ１５）。具体的には、設計支援部２１２は、床における梁の直上の部分に、高密度サーバを配置する。ここでは、高密度サーバ数が、梁数以下である場合を想定する。そして、設計支援部２１２は、隣り合う高密度サーバＬ１１間に、中密度サーバＬ１２、低密度サーバＬ１３を配置したサーバ配置のレイアウトを生成する。この処理では、サーバラックの規格化されたサイズ（例えば、幅１９インチ）を用いる。中密度サーバＬ１２、低密度サーバＬ１３が隣り合う高密度サーバＬ１１間に納まり、高密度サーバＬ１１が梁の直上の部分にかかるように、サーバ間の間隔を調整して再配置する。
　次に、制御部２１は、梁位置に応じて耐荷重の計算処理を実行する（ステップＳ１６）。具体的には、設計支援部２１２は、高密度サーバ、中密度サーバ、低密度サーバの重量、配置に応じて、各サーバの重量が各梁に伝達される場合に床に必要な耐荷重を算出する。
　次に、制御部２１は、必要に応じて補強処理を実行する（ステップＳ１７）。具体的には、設計支援部２１２は、建物情報記憶部２４に記憶された建物の構造情報に応じて、既存建物の床の許容荷重を取得する。そして、設計支援部２１２は、算出した耐荷重を許容荷重と比較する。耐荷重が許容荷重を越えている場合には、設計支援部２１２は、床補強の提案を出力する。
　図４Ｃに示すように、梁ｂ１間の床ｂ２の部分の補強として、梁ｂ１を架け渡す架台１２を用いることができる。
　そして、設計処理によって決められた高密度サーバ、中密度サーバ、低密度サーバの配置に応じて、既存建物にデータセンタを構築する。この場合、データセンタで用いる各種サーバを、その種類に応じて、高密度サーバ、中密度サーバ、低密度サーバに分類して、高密度サーバ、中密度サーバ、低密度サーバのレイアウトに従って配置する。
　本実施形態によれば、以下のような利点を得ることができる。
　（１）本実施形態では、制御部２１は、定格電力情報から総重量の予測処理を実行する（ステップＳ１２）。この場合、基本情報記憶部２２に記憶される重量算出情報を用いる。サーバラックの重量は、定格電力に応じて大きい。これにより、重量算出情報を用いて、データセンタで用いられる一組のサーバの総定格電力からそれらのサーバの総重量を予測することができる。
　（２）本実施形態では、制御部２１は、各サーバ重量の予測処理を実行する（ステップＳ１３）。この場合、基本情報記憶部２２に記憶されるサーバ構成情報を用いる。データセンタで用いられるサーバの種類は、ある程度決まっている。このため、データセンタに配置されるサーバの種類の構成比率も、統計的に所定範囲内で決めることができる。そこで、サーバ構成情報を用いて、重量が大きい高密度サーバ～軽量の低密度サーバの重量を予測することができる。
　（３）本実施形態では、制御部２１は、梁位置の特定処理（ステップＳ１４）、各サーバ重量に応じてサーバ配置処理（ステップＳ１５）を実行する。これにより、重量が大きいサーバを、梁上に配置して耐荷重を確保することができる。一方、軽量のサーバを梁間に配置することにより、荷重を分散することができる。
　（４）本実施形態では、制御部２１は、梁位置に応じて耐荷重の計算処理（ステップＳ１６）、必要に応じて補強処理（ステップＳ１７）を実行する。これにより、サーバの種類に応じて配置されたサーバラックによるフロアの耐荷重を考慮して、補強の要否を判断することができる。
　本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
　・上記実施形態では、ユーザ端末１０、支援サーバ２０を用いて、配置支援方法を実行した。人手作業により、ステップＳ１１～Ｓ１７を行なってもよい。
　・上記実施形態では、隣り合う第１サーバの間に、複数の第２サーバを配置する。図４Ｃでは、隣り合う第１サーバ（高密度サーバＬ１１）の間に、２台の第２サーバ（中密度サーバＬ１２、低密度サーバＬ１３）を配置した。第１サーバの間に第２サーバを配置できれば、第１サーバ間の第２サーバの台数は限定されない。
　・上記実施形態では、サーバラックの種類として高密度サーバ、中密度サーバ、低密度サーバを想定したが、種類は３種類に限定されるものではない。２種類のサーバラックや４種類以上のサーバラックを用いてもよい。この場合には、種類に応じた重量算出情報、サーバ構成情報を基本情報記憶部２２に記憶しておく。そして、重量が大きい複数の第１サーバの間に、軽量の一又は複数の第２サーバを配置する。
　・上記実施形態では、ユーザ端末１０及び支援サーバ２０を用いる。ハードウェア構成は、これに限定されるものではない。例えば、ユーザ端末１０に、制御部２１、基本情報記憶部２２、データセンタ情報記憶部２３、建物情報記憶部２４を設けて、ユーザ端末１０において設計処理を実行してもよい。
　・上記実施形態では、既存建物においてデータセンタを構築する場合を想定した。新築ビルの一部にデータセンタを構築する場合のサーバの配置に適用してもよい。
　・上記実施形態では、制御部２１は、各サーバ重量に応じてサーバ配置処理を実行する（ステップＳ１５）。ここで、建物の構造計算により、サーバを設置するフロアの耐荷重分布（耐荷重マップ）を算出してもよい。そして、耐荷重マップを用いて、耐荷重が高い領域に高密度サーバを優先的に配置し、耐荷重が低い領域に、中密度サーバ、低密度サーバを分配する。更に、耐荷重マップを用いて、梁位置に応じて耐荷重の計算処理（ステップＳ１６）、必要に応じて補強処理（ステップＳ１７）を実行する。また、制御部２１が、サーバ配置処理（ステップＳ１５）～補強処理（ステップＳ１７）を繰り返すことにより、総重量に対して、必要最小限の補強、レイアウトを算出してもよい。
　・上記実施形態では、制御部２１は、各サーバ重量の予測処理を実行する（ステップＳ１３）。高密度サーバ、中密度サーバ、低密度サーバの重量が想定できる場合、総重量ＷＴ、サーバ構成比率から、各サーバの台数を算出してもよい。例えば、高密度サーバ、中密度サーバ、低密度サーバを、それぞれ重量（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３）、台数（ｘ１，ｘ２，ｘ３）とする。
　ｘ１：ｘ２：ｘ３＝Ｒｎ１：Ｒｎ２：Ｒｎ３
　Ｗ１・ｘ１＋Ｗ２・ｘ２＋Ｗ３・ｘ３＝ＷＴ
　この場合、下記式により、台数（ｘ１，ｘ２，ｘ３）を算出する。
　ｘ１＝α・Ｒｎ１
　ｘ２＝α・Ｒｎ２
　ｘ３＝α・Ｒｎ３
　α＝ＷＴ／（Ｗ１・Ｒｎ１＋Ｗ２・Ｒｎ２＋Ｗ３・Ｒｎ３）
　なお、台数（ｘ１，ｘ２，ｘ３）の小数点以下は切り捨てる。
　これにより、重い第１サーバ、軽い第２サーバの重量が想定できる場合、総重量ＷＴ、サーバ構成比率から、各サーバの台数を算出することができる。そして、この台数のサーバについて、隣り合う第１サーバ間に第２サーバを配置して、耐荷重を考慮したレイアウトを実現できる。

Claims (5)

  1. 　配置支援方法であって、
    　建物においてフロアに設置される複数のサーバの総定格電力を特定することと、
    　前記総定格電力に応じて、前記複数のサーバの総重量を予測することと、
    　前記総重量を、前記複数のサーバに、サーバ構成割合に応じて分配して、前記複数のサーバを複数の第１サーバと複数の第２サーバとに分類することであって、前記第２サーバは前記第１サーバよりも小さい重量を有する、ことと、
    　前記フロアの床を支持する複数の梁の位置を特定することと、
    　前記複数の第１サーバの各々を、前記複数の梁のそれぞれの直上に配置することと、
    　隣り合う前記複数の第１サーバの間に前記複数の第２サーバの各々を配置することと、を備える配置支援方法。
  2. 　前記建物の耐荷重に応じて、前記複数の梁の間に架台を架け渡すことによって前記床を補強することをさらに備える、請求項１に記載の配置支援方法。
  3. 　サーバの配置の決定を支援する制御部を備えた配置支援システムであって、
    　前記制御部が、
    　建物においてフロアに設置される複数のサーバの総定格電力を特定することと、
    　前記総定格電力に応じて、前記複数のサーバの総重量を予測することと、
    　前記総重量を、前記複数のサーバに、サーバ構成割合に応じて分配して、前記複数のサーバを複数の第１サーバと複数の第２サーバとに分類することであって、前記第２サーバは前記第１サーバよりも小さい重量を有する、ことと、
    　前記フロアの床を支持する複数の梁の位置を特定することと、
    　前記複数の第１サーバの各々が、前記複数の梁のそれぞれの直上に配置されており、隣り合う前記複数の第１サーバの間に前記複数の第２サーバの各々が配置されているレイアウトを生成することと、を実行するように構成されている、配置支援システム。
  4. 　データセンタであって、
    　建物においてフロアに設置されている複数のサーバであって、複数の第１サーバと複数の第２サーバとを含み、前記第２サーバは前記第１サーバよりも小さい重量を有する、複数のサーバと、
    　前記フロアの床を支持する複数の梁と
    、を備え、
    　前記複数のサーバにおける前記複数の第１サーバと前記複数の第２サーバとの構成割合は、前記複数のサーバの総定格電力に応じた総重量と、前記第１の重量と、前記第２の重量とに基づき、
    　前記複数の第１サーバの各々は、前記複数の梁のそれぞれの直上に配置されており、
    　隣り合う前記複数の第１サーバの間に前記複数の第２サーバの各々が配置されている、データセンタ。
  5. 　前記建物の耐荷重に応じて、前記複数の梁の間に架け渡されている、前記床を補強するための架台をさらに備える、請求項４に記載のデータセンタ。
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