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技術 ブレードサーバシステム

出願人 株式会社日立製作所
発明者 金澤隆甫足剛一
出願日 2006年10月25日 (13年6ヶ月経過) 出願番号 2006-289399
公開日 2008年5月8日 (11年11ヶ月経過) 公開番号 2008-108019
状態 拒絶査定
技術分野 エラーの検出訂正 エラー時の再試行 ハードウェアの冗長性 外部記憶装置との入出力
主要キーワード 付加機器 中継機構 継続運用 バックプレーンボード ミラーリング制御 冗長制御 ブレードサーバシステム 外付け記憶装置
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2008年5月8日)のものです。
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図面 (6)

課題

ブレードサーバ装置において、Serial AttachedSCSI(SASインターフェースを用いて、任意の台数サーバブレードに搭載する任意の台数の記憶装置と、任意の台数のストレージブレードに搭載する任意の台数の記憶装置と、ブレードサーバ外にある任意の台数の記憶装置を接続し、全ての記憶装置を自由な組み合わせで制御する手段を提供する。

解決手段

サーバブレード、ストレージブレード及び外部記憶装置がそれぞれ少なくとも1台の記憶装置を搭載したブレードサーバシステムにおいて、サーバブレードとストレージブレード及び外部記憶装置間で転送データ中継する中継機構と、サーバブレード、ストレージブレード及び外部記憶装置に搭載された全ての記憶装置に対するアクセスを制御する記憶装置制御機構とを備える。

概要

背景

近年、サーバの高密度実装化が進んでいる中、登場したのがブレードサーバ装置である。ブレードサーバ装置の”ブレード”とは、サーバとしての機能するためのハードウェアソフトウェアを備えた1枚の回路基板のことである。このブレードを複数枚、1つの筐体内に実装して、高密度実装を実現している。

ブレードサーバ装置は、基本的に次のような構成をしている。サーバとしての機能を果たすために、CPUを搭載してユーザのアプリケーションに応じて様々な情報処理を行うサーバブレードと、これをインターネット、LAN等と接続するインターフェースを提供する機能部と、サーバブレードが使用する記憶装置を接続するためのインターフェース部と、ブレードサーバ装置内の動作の監視、制御、設定を行う機能部、とこれらに必要な電源を供給する電源部より構成され筐体内に実装される。また、任意の台数の記憶装置を搭載したブレードをストレージブレードと称する。

現状のブレードサーバ装置が使用する記憶装置の多くは、ATA、S−ATA(Serial ATA)、FC(Fibre Channel)、SCSIインターフェースを用いているものが多くある。その中で、SCSIインターフェースは、これまでパラレル伝送方式によるインターフェースであったが、転送性能が向上されるに従いパラレル伝送方式での性能上の限界となり、今後は、より高速伝送を行うために、SAS(Serial Attached SCSI)インターフェースへと、移行される。

FCの場合、転送元イニシエータ)と、転送先ターゲット)を接続する方法として、1対1で接続するポイント・ツー・ポイント方式と、FC−SW(Fibre Channel Switch)を利用して、イニシエータとターゲットをそれぞれ任意の台数づつ接続する方法があるが、FC機器は一般的に高価なため、システム全体の構成を組むと、非常に高価なシステムとなる。

SASインターフェースでも、基本はポイント・ツー・ポイントで接続する方式であるが、他に、FC−SWに相当するデバイスとして、データ転送中継するエクスパンダがある。エクスパンダを利用することで、多数のイニシエータやターゲットが接続可能である。

また、FCにおいては、SAN(Storage Area Network)構成にて、SANで接続される記憶装置から、システム装置サーバ装置)をブートできる機能を構成可能であり、FC−SWと記憶装置の構成により、任意の台数のサーバ装置と、任意の台数の記憶装置での組み合わせにて、ブート可能とすることで、サーバ故障時や、記憶装置故障時においても、速やかな装置切り替えが可能となっている。

特許文献1には、ブレードサーバとしての、搭載される機器、インターフェースの数に応じて、そのインターフェース数自体を増設可能であること、が開示されている。

特開2004−355351号公報

概要

ブレードサーバ装置において、Serial AttachedSCSI(SAS)インターフェースを用いて、任意の台数のサーバブレードに搭載する任意の台数の記憶装置と、任意の台数のストレージブレードに搭載する任意の台数の記憶装置と、ブレードサーバ外にある任意の台数の記憶装置を接続し、全ての記憶装置を自由な組み合わせで制御する手段を提供する。 サーバブレード、ストレージブレード及び外部記憶装置がそれぞれ少なくとも1台の記憶装置を搭載したブレードサーバシステムにおいて、サーバブレードとストレージブレード及び外部記憶装置間で転送データを中継する中継機構と、サーバブレード、ストレージブレード及び外部記憶装置に搭載された全ての記憶装置に対するアクセスを制御する記憶装置制御機構とを備える。

目的

本発明は、ブレードサーバ装置内に接続された任意の台数の記憶装置と、ブレードサーバ装置外に接続された任意の台数の記憶装置へアクセスとすることを可能とし、ミラーリング制御等の冗長性を備えた制御を可能とすることを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

少なくとも1台のサーバブレードと少なくとも1台のストレージブレードを備えたブレードサーバ装置と、該ブレードサーバ装置に接続される少なくとも1台の外部記憶装置から構成され、各サーバブレード、各ストレージブレード及び各外部記憶装置はそれぞれ少なくとも1台の記憶装置を搭載したブレードサーバシステムにおいて、各サーバブレードと各ストレージブレード及び各外部記憶装置間で転送データ中継する第1の中継機構と、各サーバブレード、各ストレージブレード及び各外部記憶装置に搭載された全ての記憶装置に対するアクセスを制御する記憶装置制御機構とを備えたことを特徴とするブレードサーバシステム。

請求項2

前記第1の中継機構は、複数の入出力ポートと、該複数の入出力ポートの接続の組み合わせを定義する接続管理情報とを有することを特徴とする請求項1記載のブレードサーバシステム。

請求項3

前記第1の中継機構は、前記接続管理情報を設定する設定入力手段を備えることを特徴とする請求項2記載のブレードサーバシステム。

請求項4

前記記憶装置制御機構は、2台以上の記憶装置の組み合わせによる冗長構成を定義する記憶装置管理情報を有することを特徴とする請求項2記載のブレードサーバシステム。

請求項5

前記記憶装置制御機構は、前記記憶装置管理情報に基づいて前記第1の中継機構の接続管理情報を生成して、前記第1の中継機構に設定することを特徴とする請求項2記載のブレードサーバシステム。

請求項6

各サーバブレードは各サーバブレードに搭載される記憶装置との転送データを中継する第2の中継機構を備え、各ストレージブレードは各ストレージブレードに搭載される記憶装置との転送データを中継する第3の中継機構を備え、各外部記憶装置は各外部記憶装置に搭載される記憶装置との転送データを中継する第4の中継機構を備え、前記第1の中継機構が各サーバブレードと前記第2の中継機構、前記第3の中継機構及び前記第4の中継機構との転送データを中継することを特徴とする請求項1記載のブレードサーバシステム。

技術分野

背景技術

0002

近年、サーバの高密度実装化が進んでいる中、登場したのがブレードサーバ装置である。ブレードサーバ装置の”ブレード”とは、サーバとしての機能するためのハードウェアソフトウェアを備えた1枚の回路基板のことである。このブレードを複数枚、1つの筐体内に実装して、高密度実装を実現している。

0003

ブレードサーバ装置は、基本的に次のような構成をしている。サーバとしての機能を果たすために、CPUを搭載してユーザのアプリケーションに応じて様々な情報処理を行うサーバブレードと、これをインターネット、LAN等と接続するインターフェースを提供する機能部と、サーバブレードが使用する記憶装置を接続するためのインターフェース部と、ブレードサーバ装置内の動作の監視、制御、設定を行う機能部、とこれらに必要な電源を供給する電源部より構成され筐体内に実装される。また、任意の台数の記憶装置を搭載したブレードをストレージブレードと称する。

0004

現状のブレードサーバ装置が使用する記憶装置の多くは、ATA、S−ATA(Serial ATA)、FC(Fibre Channel)、SCSIインターフェースを用いているものが多くある。その中で、SCSIインターフェースは、これまでパラレル伝送方式によるインターフェースであったが、転送性能が向上されるに従いパラレル伝送方式での性能上の限界となり、今後は、より高速伝送を行うために、SAS(Serial Attached SCSI)インターフェースへと、移行される。

0005

FCの場合、転送元イニシエータ)と、転送先ターゲット)を接続する方法として、1対1で接続するポイント・ツー・ポイント方式と、FC−SW(Fibre Channel Switch)を利用して、イニシエータとターゲットをそれぞれ任意の台数づつ接続する方法があるが、FC機器は一般的に高価なため、システム全体の構成を組むと、非常に高価なシステムとなる。

0006

SASインターフェースでも、基本はポイント・ツー・ポイントで接続する方式であるが、他に、FC−SWに相当するデバイスとして、データ転送中継するエクスパンダがある。エクスパンダを利用することで、多数のイニシエータやターゲットが接続可能である。

0007

また、FCにおいては、SAN(Storage Area Network)構成にて、SANで接続される記憶装置から、システム装置サーバ装置)をブートできる機能を構成可能であり、FC−SWと記憶装置の構成により、任意の台数のサーバ装置と、任意の台数の記憶装置での組み合わせにて、ブート可能とすることで、サーバ故障時や、記憶装置故障時においても、速やかな装置切り替えが可能となっている。

0008

特許文献1には、ブレードサーバとしての、搭載される機器、インターフェースの数に応じて、そのインターフェース数自体を増設可能であること、が開示されている。

0009

特開2004−355351号公報

発明が解決しようとする課題

0010

現在のブレードサーバ装置において、記憶装置はサーバブレード上に搭載されており、該記憶装置の冗長制御(例えばRAID制御)は該サーバブレードのソフトウェア機能で行っている。

0011

ブレードサーバ装置外に接続された外部記憶装置については、外部記憶装置自身で冗長制御を行っているか、該サーバブレードのソフトウェア機能により冗長制御を行っている。

0012

現行の方式では、サーバブレード上の記憶装置と、ブレードサーバ装置外の記憶装置との組み合わせのような自由な組み合わせでの冗長制御は行えない。

0013

本発明は、ブレードサーバ装置内に接続された任意の台数の記憶装置と、ブレードサーバ装置外に接続された任意の台数の記憶装置へアクセスとすることを可能とし、ミラーリング制御等の冗長性を備えた制御を可能とすることを目的とする。

課題を解決するための手段

0014

本発明は、少なくとも1台のサーバブレードと少なくとも1台のストレージブレードを備えたブレードサーバ装置と、該ブレードサーバ装置に接続される少なくとも1台の外部記憶装置から構成され、各サーバブレード、各ストレージブレード及び各外部記憶装置はそれぞれ少なくとも1台の記憶装置を搭載したブレードサーバシステムにおいて、各サーバブレードと各ストレージブレード及び各外部記憶装置間で転送データを中継する第1の中継機構と、各サーバブレード、各ストレージブレード及び各外部記憶装置に搭載された全ての記憶装置に対するアクセスを制御する記憶装置制御機構とを備えたブレードサーバシステムである。

0015

さらに、本発明は、前記記憶装置制御機構が、2台以上の記憶装置の組み合わせによる冗長構成を定義する記憶装置管理情報を有するブレードサーバシステムである。

0016

さらに、本発明は、各サーバブレードが各サーバブレードに搭載される記憶装置との転送データを中継する第2の中継機構を備え、各ストレージブレードが各ストレージブレードに搭載される記憶装置との転送データを中継する第3の中継機構を備え、各外部記憶装置が各外部記憶装置に搭載される記憶装置との転送データを中継する第4の中継機構を備え、前記第1の中継機構が各サーバブレードと前記第2の中継機構、前記第3の中継機構及び前記第4の中継機構との転送データを中継するブレードサーバシステムである。

発明の効果

0017

本発明によれば、任意の台数の記憶装置を搭載した任意の台数のサーバブレードと、任意の台数の記憶装置を搭載した任意の台数のストレージブレードと、ブレードサーバ装置の外部に接続された任意の台数の記憶装置とを任意の台数のエクスパンダを中継して接続し、記憶装置制御機構により、全ての記憶装置に対してアクセス可能となり、任意の台数の記憶装置を使用して、冗長構成設定と、冗長制御と、前述の運用が可能である。

発明を実施するための最良の形態

0018

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

0019

図1に本実施例で使用するブレードサーバ装置(G10)の全体構成例を示す。

0020

ブレードサーバ装置(G10)は、6台のサーバブレード(G51〜G56)と、各サーバブレードに内蔵する2台の記憶装置(G81〜G86)と、2台のストレージブレード(G21〜G22)と、各ストレージブレードに各々内蔵する4台の記憶装置(G31〜G32)と、各サーバブレード及び、各ストレージブレードのインターフェース部分を接続するためのバックプレーンボード(G41)と、各サーバブレードと各ストレージブレードとのインターフェースを中継する2台のSASエクスパンダ(G61〜G62)を有し、付加機器として2台の外付け記憶装置(G71〜G72)を有する。本実施例では搭載するサーバブレードを6台、各サーバブレードに搭載される記憶装置を2台、ストレージブレードを2台、各ストレージブレードに搭載される記憶装置を4台、外付け記憶装置を2台、としたが、台数は任意である。また、ここで搭載する記憶装置はハードディスク装置とする。

0021

サーバブレードと、ストレージブレードとのインターフェース部分の物理的な接続は、バックプレーンボード(G41)を使用する。また、バックプレーンボードには、伝送制御のインターフェースの結線も含む。

0022

図2は、サーバブレードと、ストレージブレードと、SASエクスパンダと、外付け記憶装置と、の接続例を示す。図2では、SAS(Serial AttachedSCSI)における実施例を示してある。

0023

ブレードサーバ装置(D10)は、サーバブレード(D101〜D102)と、該サーバブレードに搭載される記憶装置(D141〜D144)と、該サーバブレードに搭載される記憶装置(D141〜D144)とのデータ転送を中継するエクスパンダ(D131〜D132)と、ストレージブレード(D201)と、該ストレージブレード(D201)に搭載される記憶装置(D211〜D214)と、該ストレージブレードに搭載される記憶装置(D211〜D214)とのデータ転送を中継するエクスパンダ(D231〜D232)と、全てのブレードサーバと全てのストレージブレードとのデータ転送を中継するエクスパンダ(D301〜D302)と、該エクスパンダ(D301〜D302)を中核に接続された全ての記憶装置を制御する機能を有するSASコントローラ(D341〜D342)と、該SASコントローラ用のCPU(D321〜D322)及びメモリ(D331〜D332)を有し、該SASコントローラ(D341〜D342)を介して外付け記憶装置(D701,D801)へ接続される。本実施例ではサーバブレード台数を2台、各サーバブレードに搭載される記憶装置を2台、ストレージブレードを1台、該ストレージブレードに搭載される記憶装置を4台、外付け記憶装置を2台、としたが、台数は任意である。

0024

ストレージブレード(D201)は、4台の記憶装置(D211〜D214)を有し、各記憶装置は、各々2台のエクスパンダ(D231、D232)により接続される。2台のエクスパンダとしたのは、冗長性を持たせるためである。

0025

SASエクスパンダ(D301、D302)は、サーバブレード(D101〜D102)と、ストレージブレード(D201)をSASコントローラ(D341,D342)を介して接続する機能を有する。該機能を実施するにあたり予め接続管理情報(D311、D312)をメモリに設定する。該設定を行うため、設定ツール(T311、T312)を有する。例えば、ポート1(P1)、ポート2(P2)、ポート3(P3)の組み合わせと、ポート4(P4)、ポート5(P5)、ポート6(P6)の組み合わせを接続管理情報(D311、D312)として設定した場合、サーバブレード(D101)は、記憶装置(D141〜D144)と、ストレージブレード(D201)内の記憶装置(D211〜D214)へSASエクスパンダ(D231)を介して制御可能となる。サーバブレード(D102)も同様に、記憶装置(D141〜D144)とストレージブレードD201内の記憶装置(D211〜D214)へSASエクスパンダ(D232)を介して制御可能となる。

0026

図3は、図2の実施例での接続管理情報(D311、D312)を示す。

0027

サーバブレード(D101、D102)は、SASコントローラ(D341〜D342)を介して、外付け記憶装置(D701,801)へのアクセスも可能である。

0028

例えば、サーバブレード(D101)からストレージブレードに搭載される記憶装置(D211〜D214)へのアクセス経路の例としては、SASコントローラ(D121)から、SASエクスパンダ(D301)、SASコントローラ(D341)のTargetポート(D361)、Initiatorポート(D371)、SASエクスパンダ(D301)、SASエクスパンダ(D231)を経由し、記憶装置(D211〜D214)に至る。

0029

また、サーバブレード(D101)からサーバブレード(D102)に搭載される記憶装置(D143,D144)へのアクセス経路の例としては、SASコントローラ(D121)から、SASエクスパンダ(D302)、SASコントローラ(D342)のTargetポート(D362)、Initiatorポート(D372)、SASエクスパンダ(D302)、SASエクスパンダ(D132)、を経由し、記憶装置(D143,D144)に至る。

0030

また、サーバブレード(D101)から外付け記憶装置(D701)に搭載される記憶装置(D721)へのアクセス経路の例としては、SASコントローラ(D121)から、SASエクスパンダ(D301)、SASコントローラ(D341)、のTargetポート(D361)、Initiatorポート(D381)、SASエクスパンダ(D711)、を経由し、記憶装置(D721)に至る。

0031

このように、全ての記憶装置を制御できることで、SASコントローラ(記憶装置制御機構)(D341〜D342)のPROC(処理部)(D351〜D352)に任意の台数の記憶装置を制御するSASコントローラ制御プログラムを搭載し、以下のことが可能となる。

0032

例えば、複数の記憶装置に同一のデータを持たせる、即ちRAID−1と称されるミラーリング制御が可能である。記憶装置(D141)と記憶装置(D143)と記憶装置(D211)と記憶装置(D721)と記憶装置(D821)を1つのミラーリンググループとする、多重ミラーリング構成が可能である。これにより、仮に記憶装置(D141)が故障した場合においても、他の記憶装置(D143、D211、D721、D821)を使用して継続運用もしくはサーバブレード交換や切り替え時にこれらの記憶装置(D143、D211、D721、D821)からのブートが可能である。故障した記憶装置(D141)は、交換後に再度利用可能である。

0033

また、前記冗長構成においては、サーバブレードまたはストレージブレード上に搭載された記憶装置に正副の関係を設定し、正または副いずれかの記憶装置からブートして装置の立ち上げや、動作が可能である。

0034

ここでは仮に、5つの記憶装置を選択したが、2台以上であれば組み合わせは自由である。本組み合わせは、予め、冗長性構成を記憶装置管理情報(D411,D412)に設定することにより決定する。該設定を行うため、設定ツール(T411,T412)を有する。

0035

図4は、記憶装置管理情報(D411,D412)の一例を示す。

0036

上記ではRAID−1を例に挙げて説明したが、これは、RAID−1に限定するものではなく、SASコントローラ制御プログラムの変更により他のRAIDレベル制御も可能であることはいうまでもない。

0037

前記接続管理情報(D311,312)は、前記設定ツール(T311,T312)により設定可能であるが、他にも、前記記憶装置管理情報(D411,D412)を設定ツール(T411,T412)により設定することで、SASコントローラ(D341〜D342)から設定することも可能である。使用する記憶装置を設定することにより、該記憶装置へアクセスするための接続経路を探索した結果を接続管理情報(D311,312)へ反映可能である。

0038

即ち、前述した接続管理情報は、前記冗長構成を設定する際に、使用する記憶装置を選択することで、記憶装置制御機構により、該当する記憶装置への接続経路が決定するため、記憶装置制御機構が、その接続経路に従って接続管理情報を生成し、接続管理情報をエクスパンダへ設定可能とする。

0039

図5は、記憶装置制御機構に設定された記憶装置管理情報をSASコントローラが認識し、エクスパンダへ接続管理情報を設定する経路を示す。

0040

他の実用例として、ストレージブレード(D201)と、エクスパンダ(D301,D302)と、SASコントローラ(D341,D342)がブレードサーバ装置に最初は搭載しておらず、記憶装置はサーバブレード内の記憶装置のみであって、その後の増設において、該組み合わせをブレードサーバ装置に組入れた場合、記憶装置(D141,D142)の全データをストレージブレード上の記憶装置の内、少なくとも1台へコピーし、ミラーリングの状態とした後、該記憶装置を主たる記憶装置として運用し、その後、サーバブレード上の記憶装置(D141,D142)は着脱することで、世代管理を行いつつ、バックアップを行う利用方法もある。ここでは、着脱する記憶装置をサーバブレード上の記憶装置としたが、ミラーリングされている記憶装置のいずれかでよい。

図面の簡単な説明

0041

本発明の一実施例による、ブレードサーバ装置の全体構成例を示す図である。
本発明の一実施例による、サーバブレードと、ストレージブレードと、SASエクスパンダと、SASコントローラと、外付け記憶装置の接続を示す図である
本発明の一実施例による、接続管理情報例を示す図である。
本発明の一実施例による、記憶装置管理情報を示す図である。
本発明の一実施例による、記憶装置制御機構に設定された記憶装置管理情報から接続管理情報への設定経路を示す図である。

符号の説明

0042

G10ブレードサーバ装置
G21〜G22ストレージブレード
G31〜G32記憶装置
G41バックプレーンボード
G51〜G56サーバブレード
G61〜G62SASエクスパンダ
G71〜G72外付け記憶装置
G81〜G86 記憶装置
D10 ブレードサーバ装置
D101〜D102 サーバブレード
D121〜D122SASコントローラ
D131〜D132 SASエクスパンダ
D141〜D144 記憶装置
D201 ストレージブレード
D211〜D214 記憶装置
D231〜D232 SASエクスパンダ
D301〜D302 SASエクスパンダ
D311〜D312接続管理情報
T311〜T312 接続管理情報設定手段
P1〜P6SAS入出力ポート
D321〜D322 CPU
D331〜D332メモリ
D341〜D342 SASコントローラ
D351〜D352 SASコントローラ制御プログラム
D361〜D362 SAS入出力ポート(Target用)
D371〜D372,D381〜D382,D391〜D392 SAS入出力ポート(Initiator用)
D411〜D412記憶装置管理情報
T411〜T412 記憶装置管理情報設定手段
D601〜D602、D611,D621 SASインターフェース結線
D701〜D702 外付け記憶装置
D711〜D712 SASエクスパンダ
D721〜D724 記憶装置
D801〜D802 外付け記憶装置
D811〜D812 SASエクスパンダ
D821〜D824 記憶装置

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