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様々なデータセンター 1 様々なデータセンター 様々なデータセンター 様々なデータセンター 様々なデータセンター LXスタイル 杉田 正 sugipooh

様々なデータセンター Sugipooh

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様々なデータセンター情報を集めた資料のアップデート

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Page 1: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 1

様々なデータセンター様々なデータセンター様々なデータセンター様々なデータセンター

LXスタイル杉田 正

sugipooh

Page 2: 様々なデータセンター Sugipooh

2

はじめにはじめにはじめにはじめに

GoogleGoogleGoogleGoogle検索を100回行うと、サーバで消費される電力は、いくらなんでし検索を100回行うと、サーバで消費される電力は、いくらなんでし検索を100回行うと、サーバで消費される電力は、いくらなんでし検索を100回行うと、サーバで消費される電力は、いくらなんでし

ょうか?ょうか?ょうか?ょうか?

GoogleGoogleGoogleGoogle検索検索検索検索100100100100件は、件は、件は、件は、

GoogleGoogleGoogleGoogleは仮想サーバ300万台、物理サーバ90万台と言われています。は仮想サーバ300万台、物理サーバ90万台と言われています。は仮想サーバ300万台、物理サーバ90万台と言われています。は仮想サーバ300万台、物理サーバ90万台と言われています。

1ヵ月の電気代1ヵ月の電気代1ヵ月の電気代1ヵ月の電気代は?は?は?は?

様々なデータセンター 2

Page 3: 様々なデータセンター Sugipooh

3

はじめにはじめにはじめにはじめに

GoogleGoogleGoogleGoogle検索を100回行うと、サーバで消費される電力は、いくらなんでし検索を100回行うと、サーバで消費される電力は、いくらなんでし検索を100回行うと、サーバで消費される電力は、いくらなんでし検索を100回行うと、サーバで消費される電力は、いくらなんでし

ょうか?ょうか?ょうか?ょうか?

GoogleGoogleGoogleGoogle検索検索検索検索100100100100件は、件は、件は、件は、60606060ワットワットワットワットの電球をの電球をの電球をの電球を28282828分間点灯分間点灯分間点灯分間点灯に相当に相当に相当に相当????

GoogleGoogleGoogleGoogleは仮想サーバ300万台、物理サーバ90万台と言われています。は仮想サーバ300万台、物理サーバ90万台と言われています。は仮想サーバ300万台、物理サーバ90万台と言われています。は仮想サーバ300万台、物理サーバ90万台と言われています。

1ヵ月の電気代1ヵ月の電気代1ヵ月の電気代1ヵ月の電気代は?は?は?は?

1台1台1台1台200W200W200W200Wとしてとしてとしてとして 0.2KVA0.2KVA0.2KVA0.2KVA××××24h24h24h24h××××30Day30Day30Day30Day××××22222222円円円円====約約約約3,0003,0003,0003,000円円円円

3,0003,0003,0003,000円円円円××××90909090万台万台万台万台= = = = 27億円27億円27億円27億円(日本基準:現実には(日本基準:現実には(日本基準:現実には(日本基準:現実には10101010億円以下と予測)億円以下と予測)億円以下と予測)億円以下と予測)

クラウドサービス利用は、電気代を意識しないとクラウドサービス利用は、電気代を意識しないとクラウドサービス利用は、電気代を意識しないとクラウドサービス利用は、電気代を意識しないと いけません。いけません。いけません。いけません。

現状現状現状現状 会社名会社名会社名会社名 所有数所有数所有数所有数 仮想サーバー合計仮想サーバー合計仮想サーバー合計仮想サーバー合計 全世界全世界全世界全世界DCDCDCDC数数数数

マイクロソフトマイクロソフトマイクロソフトマイクロソフト 100100100100万台万台万台万台 不明不明不明不明 20202020~~~~100100100100

GoogleGoogleGoogleGoogle 90909090万台万台万台万台 300300300300万台万台万台万台 10101010

FacebookFacebookFacebookFacebook 70707070万台万台万台万台 不明不明不明不明 5555

AmazonAmazonAmazonAmazon 50505050万台万台万台万台 不明不明不明不明 20202020

いずれいずれいずれいずれも杉田推測も杉田推測も杉田推測も杉田推測

様々なデータセンター 3

Page 4: 様々なデータセンター Sugipooh

データーセンターには、3つのタイプがある。

3.インターネットサービス用サーバーが大量に

設置されるタイプ

Googleのコンテナや海外Yahooの鶏舎型

1.通信機用に設計された安定度の高いタイプ

日本にある、ほとんどのデーターセンター

2.スーパーコンピューターを冷却・収納するタイプ

アースシュミレーターやTUBAME2などを

収容するデーターセンター

様々なデータセンター 4

Page 5: 様々なデータセンター Sugipooh

1.通信機用に設計された安定度の高いタイプ

日本にある、ほとんどのデーターセンター

様々なデータセンター 5

第1次データセンター建設ラッシュ

金融関係において、汎用機を設置する場所として、昭和28年ごろよりデータ

センターは建設されている。JQA(日本品質保証機構)におけるデータセンター

安全対策適合証明により建設場所は非公開である。現在はFISC(金融情報シ

ステムセンター)が発行する「金融機関等コンピュータシステムの安全対策基準」

が利用され建設及び運用されている。データセンター間は専用線で接続。

JDCC(日本データセンター協会:設立は2008年)が規定する「データセンター

ファシリティ基準」でのTieaは設備冗長化を示すが世界的に通信事業者が作る

データセンターは全てが冗長化されたTier3レベルなデータセンターが多い。

NTTグループでは、電話交換機デジタル化小型化により、空いたスペースに

データセンターを構築して「場所貸し」(コロケーションサービス)が1990年代より

行われている。

IIJから始まる民間インターネット接続(ISP)を利用して、Web、Mailサーバーなどを

置きサーバーを貸し出すホスティングサービスも90年後半から始まった。

当時のISDN、ADSLでは上り回線スピードが遅く、サーバーは大手町に太い回線を

持つ場所=データセンターに設置する必要があった。

Page 6: 様々なデータセンター Sugipooh

1.通信機用に設計された安定度の高いタイプ

日本にある、ほとんどのデーターセンター

様々なデータセンター 6

Page 7: 様々なデータセンター Sugipooh

1.通信機用に設計された安定度の高いタイプ

日本にある、ほとんどのデーターセンター

様々なデータセンター 7

1990199019901990年竣工年竣工年竣工年竣工

IBMIBMIBMIBM「東西「東西「東西「東西2222大電算センター」構想の一環として建設された大電算センター」構想の一環として建設された大電算センター」構想の一環として建設された大電算センター」構想の一環として建設された

データセンター。データセンター。データセンター。データセンター。 建設当時、データセンターとしては国内建設当時、データセンターとしては国内建設当時、データセンターとしては国内建設当時、データセンターとしては国内

最大規模。最大規模。最大規模。最大規模。

IBMIBMIBMIBM社同規模社同規模社同規模社同規模DCDCDCDCが東京にあるが公開されていない。が東京にあるが公開されていない。が東京にあるが公開されていない。が東京にあるが公開されていない。

(幕張に(幕張に(幕張に(幕張に2007200720072007ごろ新ごろ新ごろ新ごろ新DCDCDCDCが追加されている)が追加されている)が追加されている)が追加されている)

90909090年竣工だが、既に外気導入システムが導入されている。年竣工だが、既に外気導入システムが導入されている。年竣工だが、既に外気導入システムが導入されている。年竣工だが、既に外気導入システムが導入されている。

汎用機設置場所としてのデータセンター。NTTが提供する「専用線」で

つながっていた

Page 8: 様々なデータセンター Sugipooh

NTT大手町

8

Page 9: 様々なデータセンター Sugipooh

1.通信機用に設計された安定度の高いタイプ

日本にある、ほとんどのデーターセンター

様々なデータセンター 9

東京で 大手町以外に最初に出来たデータセンター

大手町ー池袋間に回線を引き、1997年商用のインターネットエクスチェンジ(IX)サービス開始。(電力系)

同年 大手町にKDDI系の日本インターネットエクスチェンジ(JPIX)も始まる。(メーカー系)

新宿副都心が整備され、大手町ー新宿間も回線が引か

れ、新宿にもデータセンターが建設されてゆく。

新宿にデータセンターを持つ旧丸紅ソリューションは東京

ー大阪間も接続した。

出所:https://www.marubeni-access.com/ja/corporate/business_field/

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1.通信機用に設計された安定度の高いタイプ

日本にある、ほとんどのデーターセンター

図面出所:IT Prohttp://itpro.nikkeibp.co.jp/article/Keyword/20081125/319829/?SS=imgview&FD=551175525&ST=network

光ケーブル接続では、ケーブル利用料+トランジット料が必要。 トランジット料が

高価なため事業者同士でデータを交換するピアリングもある。

NTTコミュニケーションズ東京大手町データセンターが日本の中心。

ピアリング

トランジット料が高価

様々なデータセンター

Page 11: 様々なデータセンター Sugipooh

1.通信機用に設計された安定度の高いタイプ

日本にある、ほとんどのデーターセンター

様々なデータセンター 11

100KVA以上のデータセンターは全国400カ所程度(推定)。そのうち40%がNTTグループ。東京には、約300カ所集中している。NTT局舎を改造したデータセンターは日本各地にある。NTT以外のデータセンターでは、沖縄、博多、北九州、松江、高松、岡山、大阪、京都、小浜、金沢、富山、岐阜、名古屋、静岡、新横浜、三鷹、成田、埼玉、館

林、新白河、仙台、札幌、石狩などがある。

東京の主たるデータセンター事業者

出所:株式会社スカイアーチネットワークス

引用先:Tomocha WikiPlus

IT事業者の東京集中、回線接続料の安さからデータセンターは東京に集中している。

Page 12: 様々なデータセンター Sugipooh

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1.通信機用に設計された安定度の高いタイプ

日本にある、ほとんどのデーターセンター

KVHテレコム ブロードバンドタワー

IDCフロンティア

ビットアイル

代表的なデータセンター大手事業者

Page 13: 様々なデータセンター Sugipooh

13

大阪データセンター大手事業者 京阪神不動産

1.通信機用に設計された安定度の高いタイプ

日本にある、ほとんどのデーターセンター

関西のデータセンターは大阪以外に

京都(京都リサーチパークが有名)、

神戸、明石、三田、岡山、などにも点在

する。

Page 14: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 14

3年前接続状況

出所:インプレス

プロ回線は100Mbps1ヶ月の使用料が30万円~70万円で有るため回線を安価に接続

できる場所にデータセンターが有る。

Page 15: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 15

3年前接続状況

出所:インプレス

JPNAP

さくらインターネット

JPIX

OCNNTTコミュニケーションズ

IIJ

EQUINIX

Page 16: 様々なデータセンター Sugipooh

海外の安定度の高いデータセンター

Oracle data center in Austin, Texas.

The exterior of Intel's IDC 9 in Haifa, Israel

様々なデータセンター 16

Page 17: 様々なデータセンター Sugipooh

Microsoft data centerin Quincy, Washington

様々なデータセンター 17

海外の安定度の高いデータセンター

Page 18: 様々なデータセンター Sugipooh

1.金融・通信用に設計された安定度の高いタイプ

– 上海市の浦東地区にデータセンター「TELEHOUSE上海」• 「日系企業はもちろん中国企業の中にも、価格だけではなく設備や運用管理体制などを重視す「日系企業はもちろん中国企業の中にも、価格だけではなく設備や運用管理体制などを重視す「日系企業はもちろん中国企業の中にも、価格だけではなく設備や運用管理体制などを重視す「日系企業はもちろん中国企業の中にも、価格だけではなく設備や運用管理体制などを重視す

るところが増えている」るところが増えている」るところが増えている」るところが増えている」

– 天津天津天津天津TISTISTISTIS海泰海泰海泰海泰

• 日立製作所の運用管理ソフト「日立製作所の運用管理ソフト「日立製作所の運用管理ソフト「日立製作所の運用管理ソフト「JP1JP1JP1JP1」を使い、サーバーやネットワーク機器などを監視する」を使い、サーバーやネットワーク機器などを監視する」を使い、サーバーやネットワーク機器などを監視する」を使い、サーバーやネットワーク機器などを監視する

• 「データセンターの評価基準に当てはめると稼働率「データセンターの評価基準に当てはめると稼働率「データセンターの評価基準に当てはめると稼働率「データセンターの評価基準に当てはめると稼働率99.9899.9899.9899.98%を上回る%を上回る%を上回る%を上回る『『『『Tier3Tier3Tier3Tier3』』』』をクリアしたものだをクリアしたものだをクリアしたものだをクリアしたものだ

けを顧客に提供するけを顧客に提供するけを顧客に提供するけを顧客に提供する (NTT(NTT(NTT(NTTコミュニケーション)コミュニケーション)コミュニケーション)コミュニケーション)

– 日立製作所などが山東省済南市に日立製作所などが山東省済南市に日立製作所などが山東省済南市に日立製作所などが山東省済南市に

建設したデータセンター建設したデータセンター建設したデータセンター建設したデータセンター

– 富士通富士通富士通富士通 広東省仏山市に「富士通広東省仏山市に「富士通広東省仏山市に「富士通広東省仏山市に「富士通

華南データセンター」華南データセンター」華南データセンター」華南データセンター」

日経日経日経日経ITProITProITProITProより引用より引用より引用より引用 http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20101026/353417/http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20101026/353417/http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20101026/353417/http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20101026/353417/

様々なデータセンター 18

Page 19: 様々なデータセンター Sugipooh

パリ Cloudwatt

19

イルセガン·リーヴドセーヌは、理想的にはグランドパリと文化·バレーの中心部に位置ブーローニュビヤンクールにある古いルノープロット用に

プログラム74ヘクタールの開発プロジェクトです。」欧州のデータセンターは建物デザインがかっこいいですね。建造中の写真なども公開

Page 20: 様々なデータセンター Sugipooh

カナダ TELUS

20

バンクーバー地域暖房システムと連動する

Telus社データセンター

Page 21: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 21

大学・研究機関 計算センター

大学・研究所には「計算センター」として大規模な数MWデータセンターがあります。

スーパーコンピュータセンターとして大型ビルを建築され収納されている理化学研究所・

富士通「京」(10MW)、古くは海洋研究開発機構・NEC「地球シミュレータ」(6MW)など

があります。

大規模なPCクラスタを運用するデータセンターとして東京工業大学「Tubame」、

筑波大学、札幌大学などがあります。

産総研も本部・情報棟2Fに 1MWのデータセンターを持っています。

データーセンターには、3つのタイプがある。

2.スーパーコンピューターを冷却・収納するタイプ

アースシュミレーターやTUBAME2などを

収容するデーターセンター

Page 22: 様々なデータセンター Sugipooh

2.スーパーコンピューターを冷却・収納するタイプ

アースシュミレーターやTUBAME2などを

収容するデーターセンター

東京工業大学 スパコン

TUBAME2

スパコンTop500で現在世界4位演算性能/消費電力で世界1位TUBAME1の設備を流用しながら構築左図はASCII.technologies12月号から引用

様々なデータセンター 22

Page 23: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 23

2.スーパーコンピューターを冷却・収納するタイプ

アースシュミレーターやTUBAME2などを

収容するデーターセンター

Tubame2.5-KFC 液浸により省エネ性能が高い液浸により省エネ性能が高い液浸により省エネ性能が高い液浸により省エネ性能が高い

工事中風景 稼働風景

Page 24: 様々なデータセンター Sugipooh

Spring8 水冷ラックにより外気導入している

様々なデータセンター 24

2.スーパーコンピューターを冷却・収納するタイプ

アースシュミレーターやTUBAME2などを

収容するデーターセンター

総数1000ラックを超える

必要なラックだけを冷却

Page 25: 様々なデータセンター Sugipooh

・・・・46MW を湖水で冷却する、アルプスの巨大データセンターを湖水で冷却する、アルプスの巨大データセンターを湖水で冷却する、アルプスの巨大データセンターを湖水で冷却する、アルプスの巨大データセンター

CERN

出所:2010年11月26日様々なデータセンター 25

2.スーパーコンピューターを冷却・収納するタイプ

アースシュミレーターやTUBAME2などを

収容するデーターセンター

Page 26: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 26

データーセンター電力データーセンター電力データーセンター電力データーセンター電力は今後も増加するは今後も増加するは今後も増加するは今後も増加する

Page 27: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 27

Page 28: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 28

Page 29: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 29

データーセンターの省電力化データーセンターの省電力化データーセンターの省電力化データーセンターの省電力化

データセンターのデータセンターのデータセンターのデータセンターの空調機電力空調機電力空調機電力空調機電力をををを削減削減削減削減するするするする方法方法方法方法

①①①① 空調機空調機空調機空調機をををを新型新型新型新型にににに交換交換交換交換((((冷凍圧縮機効率冷凍圧縮機効率冷凍圧縮機効率冷凍圧縮機効率がががが大幅大幅大幅大幅にににに改善改善改善改善))))

②②②② 空冷空冷空冷空冷とととと水冷水冷水冷水冷をををを併用併用併用併用

③③③③ ヒートシャッターによるヒートシャッターによるヒートシャッターによるヒートシャッターによる冷気冷気冷気冷気エリア・エリア・エリア・エリア・暖気暖気暖気暖気エリアのエリアのエリアのエリアの分離分離分離分離

④④④④ 外気導入外気導入外気導入外気導入((((直接直接直接直接・・・・間接間接間接間接))))

⑤⑤⑤⑤ 新型新型新型新型UPSUPSUPSUPS((((無停止電源無停止電源無停止電源無停止電源))))ややややHVDCHVDCHVDCHVDC((((高圧直流電源高圧直流電源高圧直流電源高圧直流電源))))のののの導入導入導入導入

⑥⑥⑥⑥ 40℃40℃40℃40℃にににに耐耐耐耐えるサーバのえるサーバのえるサーバのえるサーバの導入導入導入導入((((冷気冷気冷気冷気エリアのエリアのエリアのエリアの室温室温室温室温をををを上上上上げるげるげるげる))))

⑦⑦⑦⑦ サーバサーバサーバサーバ仮想化仮想化仮想化仮想化によるサーバによるサーバによるサーバによるサーバ集約集約集約集約

いずれもいずれもいずれもいずれも冷凍空調機冷凍空調機冷凍空調機冷凍空調機のののの運転時間運転時間運転時間運転時間をををを減減減減らすらすらすらす方法方法方法方法でででで実例実例実例実例ではではではでは、、、、

①①①①とととと③③③③をををを併用併用併用併用

空調機電気使用料空調機電気使用料空調機電気使用料空調機電気使用料をををを30303030%%%%からからからから60606060%%%% PUE=PUE=PUE=PUE=1111....3333前後前後前後前後までまでまでまで削減可能削減可能削減可能削減可能ですですですです。。。。

④④④④のののの直接外気導入直接外気導入直接外気導入直接外気導入

当初当初当初当初よりよりよりより冷凍空調機冷凍空調機冷凍空調機冷凍空調機をををを導入導入導入導入せずにせずにせずにせずに電力電力電力電力コストをコストをコストをコストを削減削減削減削減、、、、PUE=1.1PUE=1.1PUE=1.1PUE=1.1前後前後前後前後((((1111KWKWKWKW

サーバーサーバーサーバーサーバー冷却冷却冷却冷却にににに必要必要必要必要なななな電力電力電力電力がががが100100100100WWWW))))のののの「「「「空冷式空冷式空冷式空冷式データセンターデータセンターデータセンターデータセンター」」」」になりまになりまになりまになりま

すすすす。。。。高価高価高価高価なななな冷凍圧縮空調機冷凍圧縮空調機冷凍圧縮空調機冷凍圧縮空調機をををを使使使使わないわないわないわない為為為為、、、、データセンターデータセンターデータセンターデータセンター建設建設建設建設コストもコストもコストもコストも大大大大

幅幅幅幅にににに低減出来低減出来低減出来低減出来ますますますます。。。。

Page 30: 様々なデータセンター Sugipooh

データセンター分電設備

空調機・UPSメーカーEMERSON社資料

1ラック2KWから8KWで全体の70%

1ラック 32KW超が3%もある

今後 8~12KWが増えるだろう

Page 31: 様々なデータセンター Sugipooh

発電機

重油備蓄

無停電電源

(電池)

電力会社

空調機 空調機 空調機 空調機 空調機 空調機

2000年ごろ 密閉型 (魔法瓶型)データセンター

100ラック 20HP(56KW)空調機6台

1ラック 2KVA

2U 160Wサーバ 10台

100ラック 合計 1000台

発電機は利用率50%として

500KVA~1000KVA

建物込サーバ別 概算15億円

サーバ積載イメージ

8,60

0

様々なデータセンター 31

Page 32: 様々なデータセンター Sugipooh

発電機

重油備蓄

無停電電源

(電池)

電力会社

空調機 空調機 空調機 空調機 空調機 空調機

2005年ごろ密閉型 (魔法瓶型)データセンター

100ラック 20HP(56KW)空調機12台

空調機 空調機 空調機 空調機 空調機 空調機

8,60

0

サーバ積載イメージ

1ラック 4KVA

1U 160Wサーバ 20台

100ラック 合計 2000台

発電機は利用率50%として

1000KVA~2000KVA

建物込サーバ別 概算25億円

様々なデータセンター 32

Page 33: 様々なデータセンター Sugipooh

発電機

重油備蓄

無停電電源

(電池)

電力会社

空調機 空調機 空調機 空調機 空調機 空調機

2008年ごろ密閉型 (魔法瓶型)データセンター

70ラック 20HP(56KW)空調機12台

空調機 空調機 空調機 空調機 空調機 空調機

サーバ積載イメージ

1ラック 6KVA

1U 160Wサーバ 30台

70ラック 合計 2100台

発電機は利用率50%として

1000KVA~2000KVA

建物込サーバ別 概算25億円

8,60

0

様々なデータセンター 33

Page 34: 様々なデータセンター Sugipooh

発電機

重油備蓄

無停電電源

(電池)

電力会社

空調機 空調機 空調機 空調機 空調機 空調機

最新のHPC 密閉型 (魔法瓶型)データセンター

70ラック 20HP(56KW)空調機16台

空調機 空調機 空調機 空調機 空調機 空調機

サーバ積載イメージ

1ラック 8KVA

1U 160Wサーバ 40台

56ラック 合計 2240台

発電機は利用率50%として

2000KVA~2800KVA

建物込サーバ別 概算30億円

8,60

0

空調機

空調機

空調

機空

調機

様々なデータセンター 34

Page 35: 様々なデータセンター Sugipooh

発電機

重油備蓄

無停電電源

(電池)

電力会社

空調機 空調機 空調機 空調機 空調機 空調機

70ラック 20HP(56KW)空調機32台

空調機 空調機 空調機 空調機 空調機 空調機

サーバ積載イメージ

1ラック 16KVA

1U2台 160Wサーバ 80台

56ラック 合計 4480台

発電機は利用率50%として

2000KVA~2800KVAを2台~3台

建物込サーバ別 概算35億円

空調

機空

調機

空調

機空

調機

密閉型 (魔法瓶型)データセンター クラウドは無理

8,60

0

空調機 空調機 空調機 空調機 空調機 空調機

空調機 空調機 空調機 空調機 空調機 空調機

空調

機空

調機

空調

機空

調機

従来からの魔法瓶型では、空調機コストが高い。

様々なデータセンター 35

Page 36: 様々なデータセンター Sugipooh

36

• ファーストサーバー勤務時代ファーストサーバー勤務時代ファーストサーバー勤務時代ファーストサーバー勤務時代

– 日本初日本初日本初日本初 大量ブレードサーバ導入大量ブレードサーバ導入大量ブレードサーバ導入大量ブレードサーバ導入

• 1ラック耐荷重7501ラック耐荷重7501ラック耐荷重7501ラック耐荷重750KgKgKgKg 1列10ラックでの耐震設計。1列10ラックでの耐震設計。1列10ラックでの耐震設計。1列10ラックでの耐震設計。

• 日東工業・大林組によるシミュレーションによる成果日東工業・大林組によるシミュレーションによる成果日東工業・大林組によるシミュレーションによる成果日東工業・大林組によるシミュレーションによる成果

• 1ラック1ラック1ラック1ラック 160160160160AAAAの常識はずれのの常識はずれのの常識はずれのの常識はずれの

高密度設計、安定稼働高密度設計、安定稼働高密度設計、安定稼働高密度設計、安定稼働7年7年7年7年

• NECNECNECNEC8番街でのご紹介8番街でのご紹介8番街でのご紹介8番街でのご紹介

– 「杉田正」で「杉田正」で「杉田正」で「杉田正」でGoogleGoogleGoogleGoogle検索いただくと検索いただくと検索いただくと検索いただくと

http://www.express.nec.co.jp/jirei/new/first/index.http://www.express.nec.co.jp/jirei/new/first/index.http://www.express.nec.co.jp/jirei/new/first/index.http://www.express.nec.co.jp/jirei/new/first/index.

htmlhtmlhtmlhtml がヒットします。がヒットします。がヒットします。がヒットします。

– 独自設計・通路に扉を設置独自設計・通路に扉を設置独自設計・通路に扉を設置独自設計・通路に扉を設置

– 現在でも先端を行く現在でも先端を行く現在でも先端を行く現在でも先端を行く省エネルギー省エネルギー省エネルギー省エネルギーDCDCDCDC

• DCDCDCDC内内内内 風流な風流な風流な風流なコントロールコントロールコントロールコントロール

• ブレードサーバ専用設計ブレードサーバ専用設計ブレードサーバ専用設計ブレードサーバ専用設計

• 11114ラック4ラック4ラック4ラック

• PUEPUEPUEPUE=210=210=210=210KWKWKWKW÷÷÷÷158158158158KWKWKWKW=約1.3=約1.3=約1.3=約1.3

ブレードサーバー高密度実装

日本初 大量導入635台

※PUEとは、

サーバー電力+空調電力

サーバー電力

であり、最良値が1.0。PUE=2.0ならば サーバーと同じ電力を空調が浪費している。

※有名なIBMブレードサーバCM「広い白い部屋のブレード」時期の3年前

Page 37: 様々なデータセンター Sugipooh

37

高密度収容サーバー

小型コンテナに省電力サーバーを収容

3ラック 約200台 20KVA以下

高密度実装 小型コンテナ

Page 38: 様々なデータセンター Sugipooh

38

NEC 省電力サーバー

TSオリジナルアルミ筐体 軽量なサーバー

軽量なので高密度化可能

NEC 省電力サーバー

奥行きは355mmなので表と裏から両面実装出来る

1台当たりのラック使用料金が下がる

Page 39: 様々なデータセンター Sugipooh

チラー(冷凍圧縮機)レス データセンター場所:ベルギー

様々なデータセンター 39

コンテナを大きな屋内に収納している。床下に水冷熱交換器を設置。

3.インターネットサービス用サーバーが大量に

設置されるタイプ

Googleのコンテナや海外Yahooの鶏舎型

Page 40: 様々なデータセンター Sugipooh

40

ロング コンテナ型データセンター

日本SGI ICE Cube

コンテナ用に設計された 奥行きの浅いサーバー

動作温度が40℃まで条件付きで保証されている。

コンテナは2台ひと組 2段に積む

下段はラック、上段はUPS、空調設備を収納

様々なデータセンター

Page 41: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 41

大型コンテナ型データセンター

HP

Page 42: 様々なデータセンター Sugipooh

コンテナ型 DELL

様々なデータセンター

Page 43: 様々なデータセンター Sugipooh

43

IIJコンテナ型DC

コールド側

ロング コンテナ型データセンター

様々なデータセンター

Page 44: 様々なデータセンター Sugipooh

日本フルハーフ東芝

コンテナ型データセンター

様々なデータセンター

Page 45: 様々なデータセンター Sugipooh

日本フルハーフ東芝

コンテナ型データセンター

導入事例:北海道岩見沢市

様々なデータセンター

Page 46: 様々なデータセンター Sugipooh

東芝東芝東芝東芝 コンテナ(モジュール)コンテナ(モジュール)コンテナ(モジュール)コンテナ(モジュール)

様々なデータセンター

Page 47: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 47

NEC コンテナ(モジュール)コンテナ(モジュール)コンテナ(モジュール)コンテナ(モジュール)

Page 48: 様々なデータセンター Sugipooh

海外事例 eBay

データセンター情報発信サイトから

http://www.datacenterknowledge.com/

Page 49: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 49

海外事例 eBay

DELL 高密度実装モジュールDC

1ラック40KVA?

Page 50: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 50

ASTがカナダの大学に納入した Twinコンテナ集合データセンター

Twin構造によりコールドアイルの

作業性が改善される。

Page 51: 様々なデータセンター Sugipooh

51

外気導入外気導入外気導入外気導入 海外事例海外事例海外事例海外事例

たったたったたったたった2222年年年年でででで、、、、全世界全世界全世界全世界でででで

データセンターデータセンターデータセンターデータセンター省電力化対省電力化対省電力化対省電力化対

策策策策がががが実施実施実施実施されされされされ、、、、クラウドクラウドクラウドクラウド対応対応対応対応

されてきたされてきたされてきたされてきた。。。。

様々なデータセンター 51

Page 52: 様々なデータセンター Sugipooh

新型省電力

サーバーであれば

120台でも30A

ラック内に仕切りを設置

温風が給気側に戻らない

空調効率改善技術

ヒートシャッター

ヒートシャッター

排気が戻らないと吸気

側温度は、気温以上に、

上昇しない。

< 40℃

最新サーバーは、

40℃でも稼働出来る

天井

様々なデータセンター 52

Page 53: 様々なデータセンター Sugipooh

53

マイクロソフト アイルランドDC PUE=1.25

屋上から外気導入している。2009年当時 画期的な低PUE様々なデータセンター 出所:DataCenterKnowledge

Page 54: 様々なデータセンター Sugipooh

マイクロソフトが冷凍空調機の無いコンテナを開発

外気導入のみ小型

コンテナだが、1ラック12KVA以上として通常センターより大量

のサーバを積載

様々なデータセンター 54出所:DataCenterKnowledge

Page 55: 様々なデータセンター Sugipooh

水冷

外気温 40℃

サーバー温度 32℃

サーバー湿度 80%

※水カーテンで8℃も下がる?

華氏→摂氏 C=(5/9)*(F-32)32を引いて、それを2で割って1割増し

還流暖気

外気温 2℃サーバー温度 10℃

サーバー湿度 33%

※この湿度表示は多すぎる。

様々なデータセンター 55

マイクロソフトが冷凍空調機の無いコンテナを開発

出所:マイクロソフトマイクロソフトマイクロソフトマイクロソフト

Page 56: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 56出所:マイクロソフトマイクロソフトマイクロソフトマイクロソフト

Page 57: 様々なデータセンター Sugipooh

SGI社製ロングコンテナ

様々なデータセンター 57

マイクロソフト シカゴデータセンター

大型屋内にコンテナを設置

マイクロソフト開発コンテナ

出所:DataCenterKnowledge

Page 58: 様々なデータセンター Sugipooh

LXStyle,Inc All right reserved 58

冷凍圧縮機を

使わずサーバーを

冷却して、大幅な

空調コスト低減を実証

58

インテルがメキシコに従来型と外気導入型

双子のデータセンターを建造

出所:YouTube 2010/11/09“Intel IT Data Center Free Cooling“http://youtu.be/SRn_xW7VtWc

Page 59: 様々なデータセンター Sugipooh

NetApp 外気導入システム

59様々なデータセンター 59

出所:DataCenterKnowledge

Page 60: 様々なデータセンター Sugipooh

60様々なデータセンター 60

出所:YouTube 2010/08/10“STULZ DFC² - Direct Free Cooling for Data Centres“http://youtu.be/UaCJxt30rb4

STULZ DFC² 外気導入システム

Page 61: 様々なデータセンター Sugipooh

61

Facebook ①

様々なデータセンター 61

Page 62: 様々なデータセンター Sugipooh

Facebook ②

様々なデータセンター 62

Page 63: 様々なデータセンター Sugipooh

LXStyle,Inc All right reserved 63

Facebook ③

様々なデータセンター 63

Page 64: 様々なデータセンター Sugipooh

LXStyle,Inc All right reserved 64

Facebook仕様 外気導入システムフロー

Facebook ④

Page 65: 様々なデータセンター Sugipooh

65

Open Compute server triplet racks 1ラック30サーバー

1ラック ファン合計台数は、5×30=150台

@20CFM×150=3000CFMこの写真6ラック 18000CFM必要

Facebook ⑤

出所:DataCenterKnowledge

Page 66: 様々なデータセンター Sugipooh

Facebook ⑥ Open Compute Project

様々なデータセンター 66

データセンターデザインと一体に設計されたサーバー 情報は公開。

最近 マイクロソフトもOCPに参加した。

Page 67: 様々なデータセンター Sugipooh

Facebook

67

米国

スウェーデン

Page 68: 様々なデータセンター Sugipooh

Yahooの最新データーセンターPUE=1.1鶏小屋タイプ

Yahoo data center in Lockport, N.Y.

Yahoo has purchased this building in La Vista, Nebraska for $14.8 million.

The Yahoo data center in Quincy,Washington includes cooling-optimized"podules" with a PUE of 1.21(Photo: Yahoo Inc.)

様々なデータセンター 68

Yahoo(米国) 外気導入システム

出所:DataCenterKnowledge

Page 69: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 69

Yahoo 鶏舎型データセンター 内部想像図 場所:米国ニューヨーク州

・完全外気導入

・空調機無し

・Google同様 高温運用

・10℃以下対策が寒冷地

より南方のほうが容易

PUE=1.0に近づく♪

外気導入のみ

Yahoo(米国) 外気導入システム

Page 70: 様々なデータセンター Sugipooh

http://youtu.be/IPNZAvX1yEs

Page 71: 様々なデータセンター Sugipooh
Page 72: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 72

出所:DataCenterKnowledge

燃料電池と

太陽光発電(計20MW)

APPLEデータセンターは、

再生可能エネルギーで稼働

APPLEと環境http://www.apple.com/jp/environment/renewable-energy/

Page 73: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 73

Googleは、太陽光発電、風力発電を利用

Page 74: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 74

EMC最新データーセンター PUE=1.3

出所:DataCenterKnowledge

Page 75: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 75

データセンターが集中する米国Quincy

出所:DataCenterKnowledge

水力発電所からの供給電力費用が安価 + シアトル~SFO回線がある。

Page 76: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 76

Sabyに導入された間接外気冷却機

出所:ムンタース

Page 77: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 77

内部にコンテナが配置

出所:Facebook

Page 78: 様々なデータセンター Sugipooh

ALBA Synchotron、ASTモジュラバルセロナデータセンタークラスターと呼ばれるモジュラー公園の開発を支援されているのParc de l‘アルバの科学的研究施設。

冷却システムは中央が排気エリアとして外気導入と推察できる。

スペイン ASTデータセンター

出所:DataCenterKnowledge

Page 79: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 79

中国 揚州VoicePark 設計・施工管理 by LXスタイル

Page 80: 様々なデータセンター Sugipooh

LXStyle,Inc All right reserved 80

外気導入システム(中国製) 外気温20℃以下で稼働

冷凍空調機

EMERSON

コントローラ

により運転

停止する

給気ファン

&冷凍空調機

コントローラー

排気調整弁

Page 81: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 81

フランスOVHが米国五大湖水力発電所近くに作る

36万サーバー 大型データセンター

出所:YouTube“The world‘s largest data center”http://youtu.be/4e97g7_qSxA

Page 82: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 82

大型データセンター内をコンテナで構築

Page 83: 様々なデータセンター Sugipooh

アフリカ データセンター 屋根付きコンテナ

出所:DataCenterKnowledge

Page 84: 様々なデータセンター Sugipooh

太陽光発電 グリッドパリティを5年前に実現した事業所

予備発電に燃料発電機 (シリコンバレー)

様々なデータセンター 84

Page 85: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 85

ASCII.technologies 2011.4月号掲載記事から

Page 86: 様々なデータセンター Sugipooh

さくらインターネットさくらインターネットさくらインターネットさくらインターネット 石狩石狩石狩石狩

3.インターネットサービス用サーバーが

大量に設置されるタイプ

Page 87: 様々なデータセンター Sugipooh

87

さくらインターネット 石狩

外気導入DC(2)

Page 88: 様々なデータセンター Sugipooh

日本Yahooグループ IDCフロンティア

北九州データセンター

Page 89: 様々なデータセンター Sugipooh

日本Yahooグループ IDCフロンティア

福島県新白河データセンター

Page 90: 様々なデータセンター Sugipooh

Yahoo! JapanプレハブDC

90

出所:DatacenterDynamicsCONVERGED

Page 91: 様々なデータセンター Sugipooh

Yahoo! JapanプレハブDC

91

出所:DatacenterDynamicsCONVERGED

Page 92: 様々なデータセンター Sugipooh

東大・日立の外気導入DC 運用結果

2.スーパーコンピューターを冷却・収納するタイプ

アースシュミレーターやTUBAME2などを

収容するデーターセンター

Page 93: 様々なデータセンター Sugipooh

外気導入DC(3)

93

Page 94: 様々なデータセンター Sugipooh
Page 95: 様々なデータセンター Sugipooh

エアコンを外気導入型とすれば PUEを改善出来る。

様々なデータセンター 95

Page 96: 様々なデータセンター Sugipooh

96

空冷空冷空冷空冷とととと水冷水冷水冷水冷のハイブリッドのハイブリッドのハイブリッドのハイブリッド

Googleが先行する水冷。

サーバが発生する熱を冷却

では無く、熱を“水で搬送す

る”設計思想。

様々なデータセンター 96

Page 97: 様々なデータセンター Sugipooh

Google 最新データセンター

米国ダラス

Page 98: 様々なデータセンター Sugipooh

708 Lynhaven Dr, Lenoir, NC, アメリカ合衆国Google データセンターデータセンターデータセンターデータセンター

Page 99: 様々なデータセンター Sugipooh

Google データセンターデータセンターデータセンターデータセンター

Page 100: 様々なデータセンター Sugipooh

Google データセンターデータセンターデータセンターデータセンター 水を使って冷却水を使って冷却水を使って冷却水を使って冷却

Page 101: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 101

Page 102: 様々なデータセンター Sugipooh

102

隙間が空いている

熱交換コイル

ラック背後のファン群

ホットアイルホットアイルホットアイルホットアイル

床下から冷却水

3ラックで1クラスタを構成?

Page 103: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 103

冷水が通る

熱交換器

ラック

Google DataCenter気温が高く、メンテナンス作業に適さないホットアイルは作業出来ない構造になっている。

Page 104: 様々なデータセンター Sugipooh

Google台湾

104

Page 105: 様々なデータセンター Sugipooh

Google台湾

105

• これらの色のチューブが何であるかについて

– ライトブルー:氷冷水供給管

– ピンク:冷たい氷水戻り管– 黄色:冷却水供給管

– 緑:冷却水戻り配管

– 青:高温氷水デリバリパイプ– 赤:氷水戻り管の高温

http://www.techbang.com/posts/16068-google-taiwan-data-center-tour?page=3

Page 106: 様々なデータセンター Sugipooh

Google台湾

106

http://www.techbang.com/posts/16068-google-taiwan-data-center-tour?page=1

久しぶりに公開された Googleお皿サーバー

Page 107: 様々なデータセンター Sugipooh

107http://www.google.com/about/datacenters/inside/

Page 108: 様々なデータセンター Sugipooh

108http://www.google.com/about/datacenters/inside/

Page 109: 様々なデータセンター Sugipooh

109http://www.google.com/about/datacenters/inside/

Page 110: 様々なデータセンター Sugipooh

110http://www.google.com/about/datacenters/inside/

Page 111: 様々なデータセンター Sugipooh

111http://www.google.com/about/datacenters/inside/

注目写真

LTO コールドストレージ

オートチェンジャロボット

IBM社製?http://www.uni-w.com/fdi/1201/1201web/59-61_i.pdf

Page 112: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 112

Page 113: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 113

風力発電

Page 114: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 114

Page 115: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 115

Page 116: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 116

計画中:岡山 井戸水利用データセンター

Page 117: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 117

雪冷水

11m

9m

計画中:北海道 雪冷却システム利用データセンター

Page 118: 様々なデータセンター Sugipooh

コンテナ 岩見沢

118

Page 119: 様々なデータセンター Sugipooh

オランダ COLT

119

Page 120: 様々なデータセンター Sugipooh

さくらインターネット 石狩

120

Page 121: 様々なデータセンター Sugipooh

さくらインターネット 石狩

121

Page 122: 様々なデータセンター Sugipooh

さくらインターネット 石狩

122

Page 123: 様々なデータセンター Sugipooh

さくらインターネット 石狩

123

Page 124: 様々なデータセンター Sugipooh

さくらインターネット 石狩

124

Page 125: 様々なデータセンター Sugipooh

さくらインターネット 石狩

125

Page 126: 様々なデータセンター Sugipooh

さくらインターネット 石狩

126

Page 127: 様々なデータセンター Sugipooh

さくらインターネット 石狩

127

Page 128: 様々なデータセンター Sugipooh

さくらインターネット 石狩

128

Page 129: 様々なデータセンター Sugipooh

さくらインターネット 石狩

129

Page 130: 様々なデータセンター Sugipooh

中国 漢雲コンテナDC

130

Page 131: 様々なデータセンター Sugipooh

中国 漢雲コンテナDC

131

Page 132: 様々なデータセンター Sugipooh

日立 Ref Assist

132

Page 133: 様々なデータセンター Sugipooh

STNET(四国)

133

Page 134: 様々なデータセンター Sugipooh

最新冷却システム(国内)

134

竹中工務店

IIJ 新型コンテナ冷却システム

Page 135: 様々なデータセンター Sugipooh

FIP(富士通エフ・アイ・ピー)

135

Page 136: 様々なデータセンター Sugipooh

三菱商事データセンター

136

三菱商事は2013年10月、東京都三鷹市でデータセンターの運用を開始したと発表した。都心近郊にありながら、完全外気冷房システムを導入したことが特徴」Tiar4に対応しながら外気冷却を導入している。

Page 137: 様々なデータセンター Sugipooh

大阪へ海外事業者

137

米データセンター事業者のDigital Realty Trustは9月17日、9月4日までに大阪で1万5000m2のデータセンター建設用地の取得を完了し、2014年第4半期(10~12月)から国内でデータセンター事業を開始することを発表した。」「 開設するデータセンターの特徴の1つは、「PODアーキテクチャ」と呼ばれるモジュラー型(モジュール型やコンテナ型とも呼ばれる)のアーキクチャを備えている点」中国を含む海

外の新型データセンターは初期投資額が抑えられるPOD型が多くなっている。

今回発表された大阪のデータセンター(OS1)では、免震構造を備えた最新ビルに約3000㎡のコロケーションスペース、800超ラック相当の収容設備(開設時は320ラック相当)を備える。

大阪のネットワークの中心である堂島と光ファイバーで直接

接続されており、大阪の国際通信基盤を強化するという。

他のIBXデータセンターと同じく、キャリアニュートラルなIX機能を提供。また、日本語と英語のバイリンガルサポートを提

供し、多国籍企業のグローバル化を促進

Page 138: 様々なデータセンター Sugipooh

沖縄

138

Page 139: 様々なデータセンター Sugipooh

Intelが進める「ラック スケール アーキテクチャ」

ホスティングパック企画書r4 by LXスタイル 139

Page 140: 様々なデータセンター Sugipooh

Facebook Open Compute Project(Quanta)

140

UPS(出力はHVDC) 幅広22インチラック

ハーフ幅サーバー

2U高さ3列背面DC12Vバー

直流12V出力電源

Page 141: 様々なデータセンター Sugipooh

Facebook Open Compute Project(Microsoft ・GIGABYTE)

141

Page 142: 様々なデータセンター Sugipooh

サーバー NEC

142

Page 143: 様々なデータセンター Sugipooh

サーバー NEC

143

Page 144: 様々なデータセンター Sugipooh

NEC ラック冷却

144

Page 145: 様々なデータセンター Sugipooh

サーバー SuperMicro

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1027R-WC1RT主な機能

1.デュアルソケットR(LGA 2011)をサポート

インテル®Xeon®プロセッサーE5-2600 およびE5-2600 v2シ

リーズ

2.1TB1TB1TB1TBののののECC DDR3ECC DDR3ECC DDR3ECC DDR3、最大 1866MHz、16倍のDIMMソケット3.カ

ードのサポートに追加します。2X PCI-E 3.0 x16のフルハイト、ハ

ーフレングススロット

4.ホットスワップ2.5 "SAS / SATAのHDD ベイ(SAS3 12Gbps

のHDDをサポート)

5.インテル®X540デュアルポート10GBASE-T

6.1XスリムDVD-ROMドライブ(オプション)

7.700W冗長電源ゴールドレベル認定

Front I/Oと呼ぶ構造で 電源コードを除いて

他の配線やメンテナンスが全面からのみ行える。

ホットアイル40℃から50℃のデータセンターにて

高密度 1111ラックラックラックラック 168Node168Node168Node168Node実装が可能。

Page 146: 様々なデータセンター Sugipooh

146

京で使われている京で使われている京で使われている京で使われている

インターコネクトメッシュを

6次元で実現している。

クラスタ性能を向上させる

インターコネクト

Page 147: 様々なデータセンター Sugipooh

ホスティングパック企画書r4 by LXスタイル 147

〈〈〈〈参考参考参考参考〉〉〉〉ラック内高速通信システムラック内高速通信システムラック内高速通信システムラック内高速通信システム

Facebookが主催するOCPJにおける台湾工業技術院のプレゼン

Page 148: 様々なデータセンター Sugipooh

148

1TByteメモリを搭載出来るIAサーバー

Page 149: 様々なデータセンター Sugipooh

AWS ネットワーク

様々なデータセンター 149

Page 150: 様々なデータセンター Sugipooh

AWS カスタムサーバー

様々なデータセンター 150

Page 151: 様々なデータセンター Sugipooh

ストレージメモリとCPUが使うメモリが“地続き地続き地続き地続き”になる。

出所:http://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/kaigai/20130918_615784.html?utm_source=buffer&utm_campaign=Buffer&utm_content=buffer8ffda&utm_medium=facebook

これから数年以内に起きる アーキテクチャジャンプ

Page 152: 様々なデータセンター Sugipooh

省電力 不揮発 高速メモリ

NVDIMM

北海道データセンター事業計画作成支援 Vol.3 152

一般的には、まだOSなどが未対応

Page 153: 様々なデータセンター Sugipooh

STT-MRAM世界最高の低消費電力性能を

実現した新方式の不揮発性磁性体メモリ

今後必須の重要テクノロジ!今後必須の重要テクノロジ!今後必須の重要テクノロジ!今後必須の重要テクノロジ!

Page 154: 様々なデータセンター Sugipooh

省電力 不揮発 高速メモリ

IGZOメモリ

北海道データセンター事業計画作成支援 Vol.3 154

Page 155: 様々なデータセンター Sugipooh

液浸

155

Page 156: 様々なデータセンター Sugipooh

様々なデータセンター 156

お静聴ありがとうございました。

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