構築短期化のモジュール設計を極めた大規模／大容量データセンター――IIJ 白井データセンターキャンパス

大規模化・多様化するDC需要に柔軟かつ迅速に対応する

　企業や自治体などでクラウドの利用が広がっている。必要になった時にすぐに利用開始や拡張できることが利点だが、すぐに使えるのは事業者側が物理的なリソースを常に用意しているからだ。つまり、利用者にとって快適なクラウドだが、物理レイヤを提供する事業者にとってはビジネスのハードルが上がっているということになる。

　物理的なITを比較的短納期で構築するためには、ハードウェアや構成を標準化してモジュールとして追加していくというのが取り得る方法で、その最たる物がコンテナ型データセンターである。コンテナにIT機器を詰め込んだモジュールを置けばすぐに稼働を開始できる点がメリットで、IIJは松江データセンターパークでそのアプローチを試している。

　新たに開設された白井データセンターキャンパスは、そのモジュール型アプローチの進化型と言える。電気・空調設備とIT機器を設置した建物1棟をモジュールとして、建物は「システムモジュール型工法」という、倉庫や工場などで実績のある工法を採用した。これにより、着工から8カ月という短期間で竣工に至っている。

　立地は千葉県白井市で、印西白井地区のデータセンター集積地に当たる。都心から約30km、都心と成田空港の中間地点だ。また白井データセンターキャンパスの役割として、IIJ代表取締役社長勝栄二郎氏は竣工式で以下の3点を挙げた。

1. 老朽化データセンターを集約
2. 大規模ユーザーを受け入れる
3. 新サービスの開発・実験の場

　大規模化・多様化するデータセンター需要に、柔軟かつ迅速に対応できるデータセンターとして、従来型のエンタープライズ向けコロケーションや自社サービスのIT基盤の収容に加えて、5G/IoT/AIを支えるデータセンターとして活用していく予定という。

白井データセンターキャンパス4つの特徴

　白井データセンターキャンパスの特徴は、主に以下の4点だ。

特徴②　モジュールコンセプト

　IIJのモジュールコンセプトとは、電気・空調設備、IT機器を搭載済みの箱をひとつのモジュールとして、モジュール単位で増設していくという考え方。松江データセンターパークでは、9ラック搭載のコンテナ1基をモジュールと呼んでいた。

　白井データセンターパークでは、約1000ラックの建物1棟で1モジュールと考える。「システムモジュール型工法」は、鉄骨、屋根、外壁といった建築部材を標準化することによって、設計から施工までの一連のプロセスを体系化・省力化する建築工法である。無柱の構築に向き、品質を維持したまま短工期やコスト削減を実現するほか、柔軟な拡張性にも優れているという。1000ラック単位で利用するケースは少ないため、白井データセンターパークでは内部を150ラック単位の子モジュールとして分割し、段階的な増設が可能になっている（図1）。

図1：システム建築を利用したモジュール化。150ラック単位で段階的に増設。電気機械室はサーバ室を2区画に分けた間に配置され、ラック増設に併せて電気設備も増設する（出典：IIJ）

特徴④　データセンター運用の高度化・効率化

　人材不足に対応するため、ロボット技術を採用する。セキュリティを請け負うALSOKでは、不審者・不審物の発見や初期消火が可能な物理ロボット「REBORG-Z」（写真2）をデータセンターで初めて導入し、IIJとともに実証実験を行う。入退館の本人確認やラックまでの案内、設備メンテナンスの巡回などでの活用についても検討するという。

写真2：案内・警備のコミュニケーションロボット「REBORG-Z」。レーザー、赤外線、カメラの3Dマッピングなどにより、人混みでも自律走行可能。セキュリティ用のため、簡単に動かせないように200kg の重量がある。タッチパネルで地図による案内や、多言語対応が可能

　また、IIJエンジニアリングとともに、ソフトウェアロボット（RBA/RPA）基盤によるITオペレーションおよびデータセンター運用業務の自動化を実施する。RBA（Runbook Automation）とは、運用管理プロセスをワークフローとして定義し、さまざまなツールとの連携により運用管理プロセスの実行を自動化する技術。またRPA（Robotic Process Automation）とは、オフィス業務の効率化のため、画面上のアプリケーションやシステム画面を識別し、人間と同じように操作を行う技術である。

給電設備のバスダクト化とトールラック対応の構造

　増設が容易なことを優先したモジュールコンセプトのため、建物免震などは採用していない。JDCCのファシリティスタンダードではティア3+。サーバ棟は、地上1階の耐震構造だが、ハウジング用エリアは免震床（写真3）が設置されている。地盤が強固な立地のため、自社サービス用エリアには免震床を設置していない。

写真3：サーバ室。緑色に盛り上がっているのが免震材

　ラックへの給電は、バスダクト化して天井に先行敷設している（写真4）。幹線だけでなくラックへの引き込みもコンセント状になっていてプラグを挿すだけなので、個々に配線する場合と比べて工事の手間や配線ロスが低減できる。ケーブル類も、敷設が楽な上部ラダーの方式。

写真4：上部にバスダクトが敷設されている。プラグを挿すだけでラックへ給電される

　また、設備収容密度を上げることができるよう、トールラックが導入できる天井高になっている。標準的なラックは42～47Uだが、56U（2.7m）まで設置可能。

　その他、照明はLEDを採用し、チッ素ガスによる消化機構を備える。写真ではまだラックが入っていないのでがらんとしているが、ラック設置後はカーテン状のアイルキャッピングをほどこす予定という。

外気冷却と空調チラーを併用冷気は壁面吹き出し

　空調設備は、図2のような仕組みになっている。ホットアイルキャッピングで、サーバから排出された暖気は天井裏のホットエリアに排出される（写真5）。外気冷却使用中は、天井裏空間の上部にある換気用ファンで暖気を排出し、建物外部の外気取り入れ口（写真6）から冷気を取り入れる。

図2：空調方式イメージ（出典：IIJ）

写真5：サーバ棟外観。左にある、屋根の上の凸状部分の側面が排気口。右側の軒状部分の下面が外気取り入れ口

写真6：外気取り入れ口には防塵フィルター設置

　サーバ室の横は空調室で、上層の混合室で外気とホットアイルを混合する。下層の空調室には、サーバ室側壁面にチラーで生成した冷水を通すコイルが設置されている。空気の流れが滞りにくいよう、空調室は広めのスペースをとっている。下層天井の位置に大型で高性能のファンが設置され、混合された空気を空調室に送る。冷却コイルを通って、サーバ室壁面から冷気が吹き出すという流れ。大型ファンは、N+1の冗長構成になっている。

　ファンは、屋根付近にある換気用と混合室から空調室へ送る大型ファンの2カ所。あとは暖かい空気が上昇することで全体が循環する。チラーは屋外の架台に設置され（写真7）、下には10tのバックアップタンクがある。停電時には、チラーは止まるが循環系はUPSから給電されるため、非常用発電機が起動するまでの5分程度はバッファタンクの水で冷却する。

写真7：チラーは屋外に設置。13℃の中温冷水を生成する。チラーの下には10t のバックアップタンクを設置している

　非常用発電機も外にあり（写真8）、4基まで拡張可能。燃料の重油タンクは地下に埋設している。

写真8：非常用発電機。無給油で連続72時間稼働

異経路3ルート、キャリアフリーでネットワークHUBに

　データセンターと外部を接続する回線の敷地外からの入線ルートは、異経路3ルートを配備。NTT、KDDIをはじめ、複数通信事業者を3ルートで入線することで、高い信頼性を実現している。また、構内配線で、IIJの広帯域バックボーンに接続できる。

　さらに、白井データキャンパスからはIIJ GIOだけでなくAzure、AWS、GCPといった他社クラウドとの閉域網接続や、さまざまなIIJのサービスとの構内回線による接続が可能（図3）。安価で短納期の通信環境が利用できる。その他、印西白井地区には多数の他社データセンターがあるが、白井データセンターキャンパスと接続することで、IIJのさまざまなサービスに閉域接続が可能になるなど、ネットワークHUBとしての機能を期待しているという。

図3：ネットワークHUBとしての白井データセンターキャンパス（出典：IIJ）

松江との相互監視や物理ロボットによるアテンドも

　管理棟は2階建てで、1階には会議室などが、2階にはプレゼンテーションルーム（写真9）やオペレーションルームなどがある。プレゼンテーションルームとオペレーションルームを仕切る壁にははめ殺しのガラス窓があるが、通常は磨りガラス状態で向こう側が見えない。取材時には、透明化してプレゼンテーションルーム側からオペレーションルームを見学した。オペレーションルームでは、白井だけでなく、松江との相互監視を行う予定という。また、オペレーションルームから構内に配備したロボット「REBORG-Z」との通話も可能になる予定。

写真9：プレゼンテーションルーム

　セキュリティ面では、取材日には竣工したてですべて配置されていない状態だったが、入口にはフラッパーゲートが設置されていた（写真10）。敷地境界のフェンスにも監視カメラがあるが、稼働後は侵入検知のセンサーも稼働するという。その他、管理棟とサーバ棟の間の位置に10tトラック2台が同時に停車可能なトラックヤードが設置されている。

写真10：入口セキュリティゲート