HPC-ProRack DPe4220/42U EIA Rack
HPC-ProRack DPe2420/24U EIA Rack
大規模実装に適した42Uラックと、扱いの容易な24Uラックをラインナップ
開口率80%のパンチングメタル採用で通気性が向上
観音開き背面ドア、上下分割サイドパネル、広いケーブルスペースで保守性が高い
サイドパネル内に補助機器やケーブル類を収納でき省スペース
堅牢なキャスタ付きで移動が容易、転倒防止スタビライザ付きで安心、カギ付き
提供しているラックのサイズは42Uと24Uの二種類があります。42Uラックは搭載サーバ数は多い反面、重量、排熱量、電源容量、耐震性能などの面で設置環境を選びます。これに対して24Uラックは高さが約110cmと低いため圧迫感が少なく、重量、排熱量、電源容量、耐震性能などの面での設置環境の制約が少ないです。
占有面積 (ラック本体と作業スペース)
| ←---- 160cm ----→ | |||
| 前80cm | ↑ 260cm ↓ |
||
| 横50cm | ラック 幅60cm 奥行1m |
横50cm | |
| 後80cm | |||
42Uラックの高さはキャスターを含めて1999mmです。このサイズなら一般のエレベータやドアの通過が容易です。万一入り口を通過できない場合でも、搭載サーバそのものはワンタッチで取り外せるスクリューレス機構を採用しているので、その場で簡単に取り外して搬入することができます。
24Uラックの高さはキャスターを含めて1120mmです。この高さだと圧迫感が少なく、転等のリスクも低いです。さらに重量も軽く、熱集中や電源集中も起こりにくいので、設置場所の候補を広げることが可能です。さらに移動も容易です。
最新の1Uサーバは2CPU8コアを搭載し非常にパワフルです。24Uラックには1Uサーバを、(冷却に配慮して隙間を2node毎に空けても) 16台も搭載することができ、さらにGbEスイッチを最上段に、KVMカスケードスイッチやケーブル類を側板内に収納できます。しかも16台搭載でも総重量を400kg以下に抑えることができます。下の図は24Uラック2台に分散搭載したクラスタの搭載例です。Quad-Core Xeon 24node 48CPU 192core、管理サーバ、7TB RAID10ストレージ、UPS、GbE スイッチ x2、InfiniBandスイッチ、KVMコンソール、KVMスイッチの全てが収まります。
| 天板 | 天板 | 側板内に KVM-PEM PDU電源ケーブル GbEケーブル InfiniBandケーブル などを収納 (省スペース) (通気性良) (保守性良) |
||||
| 1U | 空き | GbE スイッチ | ||||
| 2U | KVM コンソール | node b-0 | ||||
| 3U | KVMスイッチ | node b-1 | ||||
| 4U | 空き | 空き | ||||
| 5U | node a- 0 | node b-2 | ||||
| 6U | node a-1 | node b-3 | ||||
| 7U | 空き | 空き | ||||
| 8U | node a-2 | node b-4 | ||||
| 9U | node a-3 | node b-5 | ||||
| 10U | 空き | 空き | ||||
| 11U | node a-4 | node b-6 | ||||
| 12U | node a-5 | node b-7 | ||||
| 13U | 空き | 空き | ||||
| 14U | node a-6 | node b-8 | ||||
| 15U | node a-7 | node b-9 | ||||
| 16U | 空き | 空き | ||||
| 17U | InfiniBandスティッチ | node b-1 | ||||
| 18U | GbE スイッチ | node b-11 | ||||
| 19U | 管理サーバー | 空き | ||||
| 20U | node b-12 | |||||
| 21U | Disk 1TB x15 (3U) | node b-13 | ||||
| 22U | 空き | |||||
| 23U | UPS (2U) | node b-14 | ||||
| 24U | node b-15 | |||||
| 底板 | 底板 |
低騒音のHPC-ProServer DPe1950III 1UサーバやHPC-ProStrage DPvMD1000ディスクエンクロージャを採用し、写真のようにノード間に間隔をあけた実装を行い、適度な空調があれば、上記の24Uラック2台構成 24node 48CPU 192core、InfiniBand接続、RAID10 7TBというような本格的なHPCクラスタや、下写真のような42Uラック 20node 40CPU 160core、InfiniBand接続、RAID10 4TB構成でも、通常は約65db程度の騒音に抑えることができます。さらにHPC-ProServer DPe1950III 1UサーバやHPC-ProStrage DPvMD1000ディスクエンクロージャの音は、耳障りな風切音が抑えられた設計が施されており、耳への負担がより少ないです。(同じ65dbでも耳障りな金属音が混ざっている市販サーバでは耳への負担が大きい。)
24Uラックと42Uラックは双方ともに堅牢なキャスターがついています。平滑な床の短距離の移動であれば、このキャスターを利用しての移動が可能です。離れた場所への移動でも、サーバはワンタッチで取り外しができるスクリューレスの実装ですから、簡単に取り外して別々に移動せることができ、移動後の搭載も簡単です。さらに、24Uラックは軽量かつ低重心のため移動が非常に容易です。構内の移動であれば、お客様ご自身でも押してゆくこともできます。また引越しも容易です。個人の研究費で購入されたHPCクラスタはお客様の異動に伴い計算機の移設が必要になる場合があります。それが予想される場合には24Uラックは良い選択です。下の写真はラック底面のキャスタです。ご覧のように非常に幅広の堅牢なキャスタが使用されています。
24Uラックと42Uラックには厚さ2.5mmの鉄板でできた幅200mmの堅牢なスタビライザ (安定版) が標準で付いており、ラック本体の前方と両サイドにフック掛けしネジで固定することで転倒の予防に効果があります。スタビライザ本体は鉄板にリブを付けてプレス加工してあり曲げにも強いです。さらにこのスタビライザにはボルト穴が空いており、床スラブへボルト止めすることでアンカリングが行え、さらなる転倒防止に効果があります。


フリーアクセスフロアに設置し耐震性をもたせるためのチャンネルベースもオプションで用意しており、工事も実施します。

ラック本体は高い耐荷重を持っています。42Uの耐荷重は最大で904kgです。これは1Uあたり21kg以上あり、標準的な1Uサーバなら42台でラック満載にしても耐えられます。同様に24Uラックの耐荷重は最大で544kgで1Uあたり22kgとこちらも十分なスペックを持っています。
弊社のサーバで一番奥行きが長い製品は約800mmあります。これに対してラックの奥行きは1000mmですから、背面に200mmのスペースが残ります。そのため、InfiniBandなどの嵩張るケーブル類をケーブルアームを用いて実装しても、ラックの背面にはスペース的に余裕が残ります。
42Uラックは標準でラック間の連結に対応しています。ラックの連結は簡単で、連結したいラックの側板を取り外し、支柱と支柱を専用の接続ボルトで接合するだけで完了します。この接続はラックの追加時でも可能です。ラックを連結することで横方向の転倒に対する耐性が高くなります。
計算機のセキュリティーは大切です。ネットワーク経由のアタックも怖いですが、物理的な破損などにも神経を使います。これにはカギ付きのラックが威力を発揮します。ラックにカギを掛けておけば不用意な破損などから機器を安全に守ることができます。
前後の扉の通気性の確保は重要です。採用している前後の扉はスチールパネルをプレス加工した強度の高い一体形成で製造されています。そのため、穴あけ加工できる表面積が広く、さらにパンチングメタルの開口率も70%と高くいため、高い通気性を持っています。通気性が良いと熱障害に強くなります。さらに、筐体の温度を低く維持できるためファンの回転数を低く保つことができ低騒音にも貢献しています。さらに、扉を閉めていても十分な冷却性能が得られるため、前後扉のカギを掛けることができセキュリティー低下にも歯止めが掛けられます。
一般のラックの背面扉は片開きです。ところが、ラックを設置する場合には背面が壁に向かっていることが多く、片開きドアだと人の通るスペースの確保のため広いスペースが必要です。これに対して弊社のラックの背面扉は観音開きとなっており、開放した場合でもスペースを節約できます。
右側の背面扉の下部が高さ約100mm程に切り欠かれており、扉の下からケーブルを引き出すことができます。当然、ケーブルを引き出したままドアを閉じることができます。この切り欠きにより、ラックからケーブルを引き出しての作業性が高くなります。また、この状態でも施錠できますから、セキュリテイーを保つことができます。従来は、ケーブルがドアから出ているとドアを閉じることができず施錠も不可能でした。
42Uラックの天板に大きな丸穴が4箇所、24Uラックには大きな丸穴が2箇所、開いており、必要に応じてフタを取り外せるようになっています。そのため天井のレールからケーブル類をラックに引き込むことが容易にできます。フリーアクセスフロアになっていない場所でも、天井からケーブリングすることで床の上にケーブルを引き回す必要がなくなり断線などのトラブルが予防できます。

ラック背面にはケーブル止めが付いており、ケーブルをラックに縛り付けなくても、簡単にケーブルを束ねることがで、背面からの作業性を妨げることがありません。また、ケーブルのメンテナンスも容易です。
大型の専用OAタップを側板内に内蔵でき、嵩張る電源コードの取り回しを含めて、整然とレイアウトが可能です。



ラックの側板は簡単に取り外すことができます。そのスペースを利用してラックの側板の内側にスイッチ類やコンセント類を取り付けることができ、その配線も側板内を通すことができます。これはスペースの節約になると同時に、余裕のあるレイアウトが可能になり、ケーブル類のメンテナンスも簡単になります。もちろん機器の増設も簡単にできます。
下写真は1Uサーバの各ノードInfiniBand、GbE、キーボード、マウス、モニタ、電源ケーブルをもれなく接続したHPCクラスタの背面です。全てのケーブルを側板に搭載することで背面に十分なスペースが得られ排熱がスムーズに行われます。
専用のドロワータイプのKVMが搭載できます。1Uサイズのスペースにキーボート、モニタ、タッチパッドが整理されて収まり保守性が向上します。これもDell純正のため、保守サービスが整っており、長期間安心して利用できます。
8portと16portのKVMスイッチがオプション設定されています。このKVMスイッチの特長は、サーバとの接続が軽量なカテゴリー5ケーブルで行えることで、複数のラックを1台のKVMスイッチでカバーすることも可能です。写真は背面から見た、上段がドロワータイプのKVMで、下段が16portのKVMスイッチです。RJ-45コネクタが沢山並んでいるので一瞬イーサネットのスイッチのように錯覚しそうですが、その左側にはビデオケーブルが接続されており違いがわかります。また、上位機種にてIPネットワーク経由で接続できる機種も用意しています。
サーバ側のビデオ出力は写真の小型変換コネクタを用いてカテゴリー5のケーブルと接続ができるようになります。さらに、USBケーブルも併せてカテゴリー5ケーブル用に変換されます。写真の右側のコネクタがカテゴリー5で、ここからKVMスイッチのRJ-45に接続されます。
上記のKVMスイッチのオプションとして、カスケード接続可能な中間スイッチが製品化されています。下の写真がPEMスイッチと呼ばれる製品です。2段上のKVMスイッチと、1段上のサーバ側の変換コネクタの間にこのPEMスイッチを複数カスケード接続することで最大128portまで直接接続できるサーバの台数を増やすことができます。このPEMスイッチはラックの側板に実装できるのでスペースの節約のみならず、嵩張るケーブルでラック背面を塞ぐことがありません。
Quad-Core Xeon 2wayサーバに高速なグラフィックカードを搭載し、そのビデオ出力をリアルタイムでエンコードし、その映像をイーサネット経由でデコーダに転送し、遠隔地から画像を見ることが可能です。もちろんキーボート、マウス、USBの信号も併せて転送されますから、新しいグラフィック環境の構築が可能です。
ケージナット仕様のラックなので、JISネジとインチネジの双方に対応可能です。さらに、ネジ山を潰した場合でもケージナットの場合は簡単に交換できます。さらにケージナットようの角穴に直接取り付けられる仕様のレール類などは簡単に引っ掛ける多だけで装着することができ便利です。
最新の計算機は大容量化しているため決して軽くはありません。2wayサーバでは20kg弱くらいの重さになります。ファイルサーバだと30kgを超える製品も少なくありません。このような計算機を沢山保守してやくためには保守性の用さが求められます。Dell 19インチラックは機器類をスライドレールで取り付けていますから、保守の際には簡単に引き出すことができます。機器が高い場所に搭載されていても簡単に保守作業が行えます。
管理サーバやファイルサーバの実装では、スライドレールとケーブルマネージメントアームを利用することで、ケーブルを取り外すことなく筐体を完全に引き出すことができ、ファンやディスク、電源類などホットスワップに対応している部品なら、無停止での部品交換が容易に行えます。写真左はケーブルアームです。写真中はHPCクラスタの管理サーバとファイルサーバに用いられているケーブルアームです。写真右はサーバ本体を完全に引き出した状態で背面まで操作することができます。
整然とラッキングされたクラスタでも台数が増加すると、障害の発見や総合管理ツールに表示されている障害サーバの特定には神経を使います。Dellサーバはこの点への対策も万全です。前面はLCDパネルかLEDにより光の色の変化と点滅が起こり、背面もLEDの光の色の変化と点滅が起こり、障害ノードを見誤ることがありません。さらに総合管理ツールから特定のノードのLEDの光の色を変化させ点滅させることができ、ディスク交換などの保守作業時にもノードの取り違えが起こらないような仕組みになっています。
ラックマウトサーバであるにもかかわらず、Dellのサーバは騒音に配慮された設計を施されており、1Uサーバのみならず、大容量ストレージや、2way大容量メモリ大容量ディスク搭載のサーバでも、十分に実用的な低騒音が実現されています。もちろん静粛というわけではありませんが、少し騒々しい事務所に設置しているのでしたら、その動作音は周囲の音にまぎれて、気にならない程度です。ただし、筐体の温度が上昇するとファンの回転数が上昇しますから、ラッキングでは熱集中に対する対策が必要です。
Dellはスケーラブルエンタープライズという製品思想を提唱しています。これは完成度の高い標準製品を組みあせることで、大規模なシステムを構築する手法です。この設計思想では、時間軸のなかでのスケーラブルな性能向上も意図されており、必然的に相互接続の整合性が開発段階から考慮されています。HPC用途では、課題の進展に伴い、次々と高性能なサーバを追加しながら、システムの機能向上を実現し、新たな課題をクリアしてゆきますから、システムの増設や増強が容易なことは便利かつ効果的です。
ラックマウント製品は長いタイムレンジのなかで機器更新を繰り返しながら利用してゆくものです。そのためには、既設と新設の機器同士がラックの中で相互干渉せず整然とラッキングできることはが求められます。計算機の総合メーカーであるDell製ラックマウント製品は、ラック本体とサーバ類の全てをDell製品で統一できるため開発段階で相互干渉問題をクリアしており、安心して注文できます。
システムの主要機器の全てをDell製品で統一することの大きなメリットに、一括した保守サービスの実現があります。クラスタとして利用している場合には、計算ノードのみならず、ストレージ、RAIDコントローラ、スイッチ類、管理サーバ、KVM、ラック、PDU、UPS、遠隔ビデオモニタなどの全ての機器が相互に関連して動作しているため、障害が連鎖することもあります。その場合でもラックの内部がDell製品主体で構成されていると、機器を跨いだ当日/翌日のオンサイトサポートが実現され、安心して任せることができます。もし、マルチベンダーのシステムで、プライマリーSI業者から一括導入し一括保守契約を結んでいないと、連鎖障害の場合には、ユーザが全ての連絡や調査、調整を行うこととなり、その手間や苦労はたいへんなものとなります。