JP2001014284A - 計算機システム - Google Patents

計算機システム

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JP2001014284A
JP2001014284A JP11181484A JP18148499A JP2001014284A JP 2001014284 A JP2001014284 A JP 2001014284A JP 11181484 A JP11181484 A JP 11181484A JP 18148499 A JP18148499 A JP 18148499A JP 2001014284 A JP2001014284 A JP 2001014284A
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communication processing
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computer
ring
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JP11181484A
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Yukihisa Takemura
幸尚 竹村
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リング状通信路を用いて複数の計算機を接続
した計算機システムにおいては、通常は障害対策として
リング状通信路を2系統用意するため構成部品が多くな
り、システム全体の小型化が出来ないという課題があっ
た。 【解決手段】 通信装置が1つしか接続されていない複
数の第1の計算機と、複数接続されている所要の数の第
2の計算機を用意し、それぞれの通信装置間を第2の計
算機のところでねじれたリング状に接続することで、障
害発生時は小さいリングを再構成し、計算機システムの
動作を継続できるようにしてある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はリング状の通信路
で相互に接続された複数の計算機からなる計算機システ
ムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】信号処理等の膨大な量の計算が要求され
る用途に使用されるような計算機システムにおいては、
複数の計算機を並列に使って計算の高速化をはかるのが
一般的である。その際、計算機間で計算結果等の情報の
通信を行う必要があり、計算機システム全体の高速化の
ためにはこの通信を高速に行うことが重要である。
【0003】また、設置面積に制限があるような場合、
プロセッサボードを1つの筐体に複数枚収めて、並列動
作可能な計算機システムを実現することが多い。従来
は、このような計算機間の通信に、Versa Mod
ule European(VME)バスに代表される
ような、1本の通信路に計算機が複数台つながる通信路
が使われてきた。しかし、このような接続方法では、1
つの送信回路に対して受信回路が複数個あり、またその
受信回路が数cmから数十cmずつ離れたところに分散
することになるため、信号波形の乱れが大きくなり、原
理的に高速な通信には向かないという欠点があった。
【0004】さて、通信の高速化をはかるには、送信回
路と受信回路を1対1で接続するのが最も簡単である。
1対1で接続すれば信号波形の乱れを少なく出来るため
信号を高周波化でき、また通信に光を使いやすくなると
いう利点もある。そこで、近年VMEバスのような1本
の通信路に計算機が複数台つながる通信路の欠点を補完
する高速な通信路として、前述のように1対1での接続
を特徴とする新しい通信路が注目されている。例えば米
国のMyricom社が提供しているMyrinetに
代表されるような、スイッチ素子を利用して送信回路と
受信回路の組み合わせを切り替え、常に1対1で通信を
行うようにする方法や、Scalable Coher
ent Interface(SCI)規格に代表され
るような、隣接する計算機同士を1対1で接続してい
き、通信路をリング状にする方法等がある。
【0005】このリング状の通信路では、一般的にデー
タを一方向にのみ伝送する。そうすると、前述のスイッ
チ素子のような特別な回路を付加する必要がなく、入出
力部の回路、通信の制御等が簡単になる。しかしその反
面、リング状通信路の任意の場所に1個所でも障害が発
生すると、そこから先にはデータが送れなくなる。した
がって、通信プロトコルによっては通信路すべてが使用
不能になる可能性があるため、リング状通信路を使用す
る場合には一般的に何らかの障害対策が必須となる。具
体的な対策としては、リング状の通信路を2系統用意
し、片方のリングに障害が起こった場合は他方のリング
に切り替える等の方法が取られる。
【0006】図7は2重のリング状の通信路を用いて5
台の計算機を接続した従来の計算機システムの例を示す
もので、図7において1a〜1eは計算機、2a−1〜
2e−2は通信処理部、3はプロセッサやメモリ等を含
むプロセッサ部、4はリング状通信路、5は予備のリン
グ状通信路である。このような接続方法を取ることによ
って、任意の数の計算機を接続することが可能である。
また図8は通信処理部2a−1〜2e−2の詳細図であ
り、図8において2は図7の2a−1〜2e−2と同一
のものであり、6は受信回路を含む入力部、7は送信回
路を含む出力部である。リング状通信路では前述の通り
一方向にのみ伝送することが多いので、通信処理部2a
−1〜2e−2はこのように入力専用のポートと出力専
用のポートだけを持てば良い。
【0007】従来のリング状通信路を用いた計算機シス
テムはこのように構成され、例えば計算機1aから計算
機1eに通信データを伝送する場合、計算機1aのプロ
セッサ部3から出力された通信データは通信処理部2a
−1に送られ、通信処理部2b−1、2c−1、2d−
1、2e−1の順に伝わって最終的に計算機1eのプロ
セッサ部3へ伝送される。また、リング状通信路4上の
任意の場所に障害が発生した場合は、予備のリング状通
信路5を使って同様の通信を行う。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の障害対策が施さ
れたリング状通信路を用いた計算機システムは上記のよ
うな構成になっており、この方法では通信処理部および
ケーブルに倍のコストがかかる上に、構成部品が多くな
るため小型化しにくいという課題があった。
【0009】この発明はかかる問題を解決するためにな
されたものであり、リング状通信路は1系統のままで、
障害発生時は障害個所を回避するようにリング状通信路
を再構成し、計算機間の通信を継続させる計算機システ
ムを構成することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】第1の発明による計算機
システムは、それぞれ1つの通信処理部を備えた複数の
第1の計算機と、複数の通信処理部を備えた所要の数の
第2の計算機とを備え、前記第2の計算機のうち特定の
計算機の複数の通信処理部のうちのある1つから始ま
り、所要の数の第1及び第2の計算機の通信処理部が数
珠つなぎに接続されて前記特定の第2の計算機の別の通
信処理部に戻り、さらにそこから別の第1及び第2の計
算機の通信処理部が同様に接続されて、前記特定の第2
の計算機の最初の通信処理部に戻るように連接されてい
るリング状通信路を形成していることを特徴とする。
【0011】また、第2の発明による計算機システム
は、前記リング状通信路上の任意の場所または前記通信
処理部のうちのいずれかに障害が発生した場合、前記複
数の通信処理部を備えた第2の計算機のうち特定の計算
機の、特定の1つの通信処理部と別の通信処理部との間
を、専用の通信路で直接接続し、その通信路に前記リン
グ状通信路のうち障害のない部分の一部を組み合わせて
リング状通信路を形成したことを特徴とする。
【0012】また、第3の発明による計算機システム
は、前記複数の通信処理部を備えた特定の第2の計算機
の、特定の1つの通信処理部と他の通信処理部との間
に、メモリを介在させたことを特徴とする。
【0013】また、第4の発明による計算機システム
は、前記複数の通信処理部を備えた特定の第2の計算機
の、特定の1つの通信処理部と他の通信処理部とを、直
接接続していることを特徴とする。
【0014】また、第5の発明による計算機システム
は、前記複数の通信処理部を備えた特定の第2の計算機
の、特定の1つの通信処理部と他の通信処理部とを、汎
用I/Oバスを介して接続していることを特徴とする。
【0015】また、第6の発明による計算機システム
は、前記複数の通信処理部を備えた特定の第2の計算機
の、特定の1つの通信処理部と他の通信処理部とを、専
用バスを介して接続していることを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
実施の形態1を示す計算機システムの図であり、図にお
いて1a〜1e、2a−1〜2e−1、2b−2、3は
従来装置と同一のものであり、4bはリング状通信路で
ある。ただし、第1の計算機1a、1c、1d、1eに
は通信処理部が1つしか含まれていないのに対し、第2
の計算機1bには2つの通信処理部が含まれている。ま
た、リング状通信路4bは図7の従来装置におけるリン
グ状通信路4と異なり、単純に隣接する計算機同士をつ
なぐのではなく、第2の計算機1bを節としてねじれた
リング状になっている。
【0017】上記のように構成された計算機システムに
おいて、例えば計算機1aから計算機1eに通信データ
を伝送する場合、通信データは通信処理部2a−1、2
b−1、2d−1、2c−1、2b−2、2e−1の順
に伝送される。ここで、計算機1bには通信処理部2b
−1と2b−2が含まれており、そのためリング状通信
路4bを通る通信データは計算機1bを2回通過する。
したがって、リング状通信路4bには、見かけ上計算機
1bが2台接続されていることになる。そこで、通信処
理部2b−2は、計算機1bのプロセッサ部3との通信
は行わず、ただ隣接する通信処理部2c−1から受信し
たデータをそのまま次の通信処理部2e−1へ送信する
という動作を行う。また、通信処理部2b−1に何らか
の障害が発生して計算機1bのプロセッサ部3との通信
が出来なくなった場合、通信処理部2b−1と2b−2
の役割を入れ替えることが出来る。
【0018】この実施の形態は以上のように構成されて
いるので、通信処理部2b−2を単なる通信データの通
過点のように動作させることにより、各計算機が1つず
つ通信処理部をもつ通常の1重リング状の通信路と同様
に扱うことが可能になる。
【0019】実施の形態2.図2はこの発明の実施の形
態2を示す計算機システムの図であり、図において1a
〜1e、2a−1、2c−1〜2e−1、3は従来装置
と同一のものであり、4bは実施の形態1と同一のもの
であり、2b−1、2b−2はお互いに通信する機能を
含む通信処理部であり、9は障害が発生した場所であ
る。2a−1、2c−1〜2e−1は、2b−1、2b
−2と同等の機能を持っていても良い。
【0020】上記のように構成された計算機システムに
おいて、まず何らかの方法で障害が発生した通信路ある
いは通信処理部を特定する。ここでは9で障害が発生し
たものとすると、実線の通信路、すなわち通信処理部2
b−1から2d−1、2c−1、2b−2と通信してい
く通信路はまだ有効である。ここで、通信処理部2b−
1、2b−2間を別の高速な通信手段でバイパスするこ
とによって、通信処理部2b−1、2d−1、2c−
1、2b−2をつなぐ新たなリング状通信路を再構成で
きる。また、通信処理部2b−1または2b−2に障害
が発生することも考えられるが、実運用において障害の
発生する可能性の高いのはコネクタや通信処理部の入出
力部であり、これらの場所が1個所故障に至っても、図
2の実線または破線の通信路のどちらか、すなわち通信
処理部2b−2から2e−1、2a−1、2b−1と通
信していく通信路か、または通信処理部2b−1から2
d−1、2c−1、2b−2と通信していく通信路は、
通常通り動作するはずである。
【0021】この実施の形態は以上のように構成されて
いるので、障害が発生しても、リング状通信路の一部を
切り離し、残りの部分でリング状通信路を再構成するこ
とによって、計算機間の通信を継続させることが出来
る。
【0022】実施の形態3.図3はこの発明の実施の形
態3を示す計算機及び通信処理部の一例を示す図であ
り、3、6、7は従来装置と同一のものであり、2b−
1、2b−2は実施の形態2と同一のものであり、10
はプロセッサ、11はメモリ、12は通信処理部2b−
1、2b−2との通信を制御する通信コントローラ、1
3は計算機の内部バス、15は通信処理部間の通信の制
御や通信処理部と計算機間の通信の制御等を行うリング
通信コントロール部、14はプロセッサ部3と通信処理
部2b−1、2b−2をそれぞれ接続する通信路であ
る。
【0023】上記のように構成された計算機及び通信処
理部において、実施の形態2における状況のように通信
処理部2b−2から通信処理部2b−1へリング状通信
路を使わずに通信する必要が生じた場合、まずプロセッ
サ10は内部バス13を通じて通信コントローラ12を
制御し、通信処理部2b−2のリング通信コントロール
部15から出力される通信データを通信路14を経由し
てメモリ11に取り込む。次に、プロセッサ10は通信
コントローラ12を制御してメモリ11にたまったデー
タを通信処理部2b−1内のリング通信コントロール部
15に書き込む。このように計算機をルータのように使
用し、通信処理部2b−1、2b−2間の通信を実現す
ることが可能になる。
【0024】実施の形態4.図4はこの発明の実施の形
態4を示す計算機システムの図であり、1a〜1e、2
a−1、2c−1〜2e−1、3は従来装置と同一のも
のであり、2b−1、2b−2は実施の形態2と同一の
ものであり、17は通信処理部2b−1と2b−2を計
算機1b内のプロセッサやメモリを介さずに直接接続す
る通信路であり、16はプロセッサ部3と通信路17を
接続する通信路である。
【0025】上記のように構成された計算機システムに
おいて、実施の形態2における状況のように通信処理部
2b−2から通信処理部2b−1へリング状通信路を使
わずに通信する必要が生じた場合、通信路17を通じて
直接通信することが出来るため、プロセッサやメモリを
介して通信処理部2b−1、2b−2間で通信データを
授受する場合と比べ、伝送の速度を高速にすることが可
能になる。
【0026】実施の形態5.図5はこの発明の実施の形
態5を示す計算機及び通信処理部の一例を示す図であ
り、6、7は従来装置と同一のものであり、3bはプロ
セッサを介さずに利用できる内部バスをもつプロセッサ
部であり、2b−1、2b−2は実施の形態2と同一の
ものであり、10、11、15は実施の形態3と同一の
ものであり、18は1次バスと2次バスをブリッジする
バスブリッジであり、19は2次側のバスである2次I
/Oバスであり、20は通信処理部2b−1、2b−2
と2次I/Oバス19をそれぞれ直接接続する通信路で
ある。
【0027】上記のように構成された計算機及び通信処
理部において、通信処理部2b−1と2b−2が接続さ
れている2次I/Oバス19はバスブリッジ18によっ
てプロセッサ10等が接続されている1次バスと分離さ
れているため、通信処理部2b−1と2b−2はプロセ
ッサ10が起こすバストラフィックの影響を最小限にと
どめつつ、2次I/Oバス19を介して高速に通信する
ことが出来る。
【0028】実施の形態6.図6はこの発明の実施の形
態6を示す計算機及び通信処理部の一例を示す図であ
り、3は従来装置と同一のものであり、10、11、1
2、13、14は実施の形態3と同一のものであり、2
b−1、2b−2はお互いに通信するための専用のバス
を持つ通信処理部であり、6、7は従来装置と同一のも
のであり、15bは15b同士で通信をするための通信
路及びそのコントロール機能を備えたリング通信コント
ロール部であり、21は2b−1と2b−2を直接接続
する通信路である。
【0029】上記のように構成された計算機システムに
おいて、通信処理部2b−1、2b−2は専用の通信路
21を使うことによって、プロセッサ部3を介する場合
と比べ、高速に通信することが出来る。
【0030】
【発明の効果】第1の発明によれば、第2の計算機に接
続された複数の通信処理部のうちの特定の通信処理部以
外の通信処理部を、単なる通信データの通過点のように
動作させることにより、各第1および第2の計算機が1
つずつ通信処理部をもつ通常の1重リング状の通信路と
同様に扱うことが可能となる。
【0031】また、第2の発明によれば、何らかの障害
が発生しても、リング状通信路の一部を切り離し、残り
の部分で小さいリング状通信路を再構成することによっ
て、計算機間の通信を継続させることが可能となる。
【0032】また、第3の発明によれば、計算機のプロ
セッサ及びメモリを介在させることにより、第2の計算
機に接続されたある1つの通信処理部と別の通信処理部
間の通信を実現することが可能となる。
【0033】また、第4の発明によれば、計算機のプロ
セッサ及びメモリを介在させずに、第2の計算機に接続
されたある1つの通信処理部と別の通信処理部間の通信
を直接行うことによって、通信処理部間の通信を高速に
行うことが可能となる。
【0034】また、第5の発明によれば、プロセッサが
起こすトラフィックの影響を最小限にとどめつつ、2次
I/Oバスを介して第2の計算機に接続されたある1つ
の通信処理部と別の通信処理部間の通信を高速に行うこ
とが可能となる。
【0035】また、第6の発明によれば、プロセッサが
起こすトラフィックに影響されずに、専用バスを介して
第2の計算機に接続されたある1つの通信処理部と別の
通信処理部間の通信を高速に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明による実施の形態1を示す図であ
る。
【図2】 この発明による実施の形態2を示す図であ
る。
【図3】 この発明による実施の形態3を示す図であ
る。
【図4】 この発明による実施の形態4を示す図であ
る。
【図5】 この発明による実施の形態5を示す図であ
る。
【図6】 この発明による実施の形態6を示す図であ
る。
【図7】 従来の計算機システムを示す図である。
【図8】 従来の計算機システムにおける通信処理部の
一例を示す図である。
【符号の説明】
1 計算機、2 通信処理部、3 プロセッサ部、4
リング状通信路、5予備のリング状通信路、6 入力
部、7 出力部、9 障害個所、10 プロセッサ、1
1 メモリ、12 通信コントローラ、13 内部バ
ス、15 リング通信コントロール部、18 バスブリ
ッジ、19 2次I/Oバス。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれ1つの通信処理部を備えた複数
    の第1の計算機と、複数の通信処理部を備えた所要の数
    の第2の計算機とを備え、前記第2の計算機のうち特定
    の計算機の複数の通信処理部のうちのある1つから始ま
    り、所要の数の第1及び第2の計算機の通信処理部が数
    珠つなぎに接続されて前記特定の第2の計算機の別の通
    信処理部に戻り、さらにそこから別の第1及び第2の計
    算機の通信処理部が同様に接続されて、前記特定の第2
    の計算機の最初の通信処理部に戻るように連接されてい
    るリング状通信路を形成していることを特徴とする計算
    機システム。
  2. 【請求項2】 前記リング状通信路上の任意の場所また
    は前記通信処理部のうちのいずれかに障害が発生した場
    合、前記複数の通信処理部を備えた第2の計算機のうち
    特定の計算機の、特定の1つの通信処理部と別の通信処
    理部との間を、専用の通信路で直接接続し、その通信路
    に前記リング状通信路のうち障害のない部分の一部を組
    み合わせてリング状通信路を形成したことを特徴とする
    請求項1記載の計算機システム。
  3. 【請求項3】 前記複数の通信処理部を備えた特定の第
    2の計算機の、特定の1つの通信処理部と他の通信処理
    部との間に、メモリを介在させたことを特徴とする請求
    項2記載の計算機システム。
  4. 【請求項4】 前記複数の通信処理部を備えた特定の第
    2の計算機の、特定の1つの通信処理部と他の通信処理
    部とを、直接接続していることを特徴とする請求項2記
    載の計算機システム。
  5. 【請求項5】 前記複数の通信処理部を備えた特定の第
    2の計算機の、特定の1つの通信処理部と他の通信処理
    部とを、汎用I/Oバスを介して接続していることを特
    徴とする請求項4記載の計算機システム。
  6. 【請求項6】 前記複数の通信処理部を備えた特定の第
    2の計算機の、特定の1つの通信処理部と他の通信処理
    部とを、専用バスを介して接続していることを特徴とす
    る請求項4記載の計算機システム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008142394A (ja) * 2006-12-12 2008-06-26 Shimadzu Corp 医用診断装置

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