JP2002014943A - 耐故障性システム及びその故障検出方法 - Google Patents
耐故障性システム及びその故障検出方法Info
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- JP2002014943A JP2002014943A JP2000198233A JP2000198233A JP2002014943A JP 2002014943 A JP2002014943 A JP 2002014943A JP 2000198233 A JP2000198233 A JP 2000198233A JP 2000198233 A JP2000198233 A JP 2000198233A JP 2002014943 A JP2002014943 A JP 2002014943A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 情報処理装置に手を加える必要がなく、安価
で高性能な耐故障性システム及びその故障検出方法を提
供すること。 【解決手段】 それぞれCPU11,21、MM12,
22、クロック供給回路14,24等を備えた情報処理
装置10,20の第1バス13,23に、同期化装置3
0の同期化回路31を接続し、CPU11,21からの
要求に対応する情報をバッファ35a,35bに保持
し、これらを同期化回路31により照合し、同一であれ
ば情報処理装置10,20に故障はないと判断し、該要
求に対する応答を情報処理装置10,20へ一斉に返し
て同期を取る。
で高性能な耐故障性システム及びその故障検出方法を提
供すること。 【解決手段】 それぞれCPU11,21、MM12,
22、クロック供給回路14,24等を備えた情報処理
装置10,20の第1バス13,23に、同期化装置3
0の同期化回路31を接続し、CPU11,21からの
要求に対応する情報をバッファ35a,35bに保持
し、これらを同期化回路31により照合し、同一であれ
ば情報処理装置10,20に故障はないと判断し、該要
求に対する応答を情報処理装置10,20へ一斉に返し
て同期を取る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、24時間連続運転
が要求される通信網のノードシステム、企業内のサーバ
等に利用される耐故障性システム及びその故障検出方法
に関するものである。
が要求される通信網のノードシステム、企業内のサーバ
等に利用される耐故障性システム及びその故障検出方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の耐故障性システムの代表例とし
て、交換システムやバンキングシステム等がある。これ
らのシステムでは、それを構成する各装置を冗長に設置
し、一方を現用で動作させ、他方を故障に備えて予備と
して待機させる等の運用方式を採用していた。
て、交換システムやバンキングシステム等がある。これ
らのシステムでは、それを構成する各装置を冗長に設置
し、一方を現用で動作させ、他方を故障に備えて予備と
して待機させる等の運用方式を採用していた。
【0003】また、システムを構成する各装置は、誤り
検出符号や回路照合、タイミング監視、ウォッチドック
タイマ等による故障検出機能を備え、それらにより故障
を検出した場合、いち早く待機装置へ切り替え、サービ
スを継続する如くなしていた。
検出符号や回路照合、タイミング監視、ウォッチドック
タイマ等による故障検出機能を備え、それらにより故障
を検出した場合、いち早く待機装置へ切り替え、サービ
スを継続する如くなしていた。
【0004】図9は従来の耐故障性システムの一例を示
すものである。
すものである。
【0005】この耐故障性システムは、図示するよう
に、同じスペックの二つの情報処理装置110,120
と、各情報処理装置110,120に接続された照合回
路130と、クロック供給回路140とを備えている。
に、同じスペックの二つの情報処理装置110,120
と、各情報処理装置110,120に接続された照合回
路130と、クロック供給回路140とを備えている。
【0006】各情報処理装置110,120は、それぞ
れ中央処理装置(以下、CPU(Central Pr
ocessing Unit)という。)111,12
1、主記憶装置112,122、I/O装置113,1
23及びそれらを接続するバス114,124等から構
成されている。また、情報処理装置110,120のバ
ス114,124には照合回路130が接続されてい
る。
れ中央処理装置(以下、CPU(Central Pr
ocessing Unit)という。)111,12
1、主記憶装置112,122、I/O装置113,1
23及びそれらを接続するバス114,124等から構
成されている。また、情報処理装置110,120のバ
ス114,124には照合回路130が接続されてい
る。
【0007】クロック供給回路140は、本システムの
各要素、即ち各情報処理装置110,120のCPU、
主記憶装置、I/O装置、バス等や、照合回路130へ
接続され、それらを同期させて動作させるために共通の
信号を供給する。なお、クロック供給回路140から他
の各回路へクロックを配分するための配線は、図面の複
雑化を避けるため省略した。
各要素、即ち各情報処理装置110,120のCPU、
主記憶装置、I/O装置、バス等や、照合回路130へ
接続され、それらを同期させて動作させるために共通の
信号を供給する。なお、クロック供給回路140から他
の各回路へクロックを配分するための配線は、図面の複
雑化を避けるため省略した。
【0008】情報処理装置110,120は、クロック
供給回路140からのクロック信号によって動作してお
り、情報処理装置110,120はそれぞれ同期して同
一の処理を行っている。
供給回路140からのクロック信号によって動作してお
り、情報処理装置110,120はそれぞれ同期して同
一の処理を行っている。
【0009】照合回路130は、バス114,124の
それぞれに流れる情報を引き込み、両者を比較する。両
者に流れる情報に不一致が発生した場合、いずれかの情
報処理装置に異常が発生したと判断し、その旨を(図示
していない割り込み通知の線にて)情報処理装置へ通知
する。その後、予め定められたアルゴリズム(注:この
点は、本発明と直接関係しないため、内容を省略す
る。)により異常の情報処理装置が決定され、異常でな
い方の情報処理装置で処理が継続される。
それぞれに流れる情報を引き込み、両者を比較する。両
者に流れる情報に不一致が発生した場合、いずれかの情
報処理装置に異常が発生したと判断し、その旨を(図示
していない割り込み通知の線にて)情報処理装置へ通知
する。その後、予め定められたアルゴリズム(注:この
点は、本発明と直接関係しないため、内容を省略す
る。)により異常の情報処理装置が決定され、異常でな
い方の情報処理装置で処理が継続される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の耐故障性システムでは、情報処理装置を複数台設置
し、それらを外付けのクロック供給回路を用いて同期動
作させ、各々のバス上の信号情報をモニタする照合回路
により異常を検出するという方式を採用してきた。
の耐故障性システムでは、情報処理装置を複数台設置
し、それらを外付けのクロック供給回路を用いて同期動
作させ、各々のバス上の信号情報をモニタする照合回路
により異常を検出するという方式を採用してきた。
【0011】このため、情報処理装置として汎用のコン
ピュータを利用することを想定した場合、全ての情報処
理装置を同期動作させるために情報処理装置自身が有し
ているクロック供給回路からのクロック信号を遮断する
ための回路を情報処理装置内に追加したり、情報処理装
置内の各回路が外付けのクロック供給回路から信号を入
力できるように改造する必要が生じ、照合回路や外付け
のクロック供給回路の開発だけでなく、情報処理装置自
身を大幅に改造せざるを得ず、結局、耐故障性システム
は用途、目的を考慮して、専用のハードウェアを開発し
なければならなかった。
ピュータを利用することを想定した場合、全ての情報処
理装置を同期動作させるために情報処理装置自身が有し
ているクロック供給回路からのクロック信号を遮断する
ための回路を情報処理装置内に追加したり、情報処理装
置内の各回路が外付けのクロック供給回路から信号を入
力できるように改造する必要が生じ、照合回路や外付け
のクロック供給回路の開発だけでなく、情報処理装置自
身を大幅に改造せざるを得ず、結局、耐故障性システム
は用途、目的を考慮して、専用のハードウェアを開発し
なければならなかった。
【0012】従って、従来の耐故障性システムでは、
(1)コストが高くなる、(2)次々に市場に登場する
新製品(高性能な中央処理装置、大容量のメモリ等)を
使った高性能な耐故障性システムの開発期間が長くな
る、(3)クロック信号を耐故障性システム全域に分配
する必要があるため、クロックの配線遅延がネックとな
り、耐故障性システムの高性能化の実現、低電力化の実
現は困難である、という問題点があった。
(1)コストが高くなる、(2)次々に市場に登場する
新製品(高性能な中央処理装置、大容量のメモリ等)を
使った高性能な耐故障性システムの開発期間が長くな
る、(3)クロック信号を耐故障性システム全域に分配
する必要があるため、クロックの配線遅延がネックとな
り、耐故障性システムの高性能化の実現、低電力化の実
現は困難である、という問題点があった。
【0013】本発明は、上記事情を鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、できるだけ情報処理
装置に手を加える必要がなく、安価で高性能な耐故障性
システム及びその故障検出方法を提供することにある。
であり、その目的とするところは、できるだけ情報処理
装置に手を加える必要がなく、安価で高性能な耐故障性
システム及びその故障検出方法を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明では、それぞれ中央処理装置を有す
る複数の情報処理装置と、各情報処理装置を接続すると
ともに各情報処理装置から出される要求の同一性を照合
し故障を検出する制御手段とを有する耐故障性システム
であって、前記制御手段は、一の情報処理装置からの要
求を保持し、他の情報処理装置からの同じ要求を待ち合
わせる手段と、全ての要求が揃った場合、該要求を照合
し同一性を確認する手段と、全ての要求が同一であった
時は全ての情報処理装置が正常であると判断し、該要求
に対する応答を各情報処理装置へ一斉に返すことによっ
て各情報処理装置の同期を取る手段とにより構成したこ
とを特徴とする耐故障性システムを提案する。
に、請求項1の発明では、それぞれ中央処理装置を有す
る複数の情報処理装置と、各情報処理装置を接続すると
ともに各情報処理装置から出される要求の同一性を照合
し故障を検出する制御手段とを有する耐故障性システム
であって、前記制御手段は、一の情報処理装置からの要
求を保持し、他の情報処理装置からの同じ要求を待ち合
わせる手段と、全ての要求が揃った場合、該要求を照合
し同一性を確認する手段と、全ての要求が同一であった
時は全ての情報処理装置が正常であると判断し、該要求
に対する応答を各情報処理装置へ一斉に返すことによっ
て各情報処理装置の同期を取る手段とにより構成したこ
とを特徴とする耐故障性システムを提案する。
【0015】本発明によれば、要求に対する応答を制御
することによって互いに非同期で動作している情報処理
装置の同期を取ると同時に、要求の同一性を照合するこ
とによって、改造なしの汎用コンピュータを情報処理装
置として使った耐故障性システムを構築することができ
る。従って、安い耐故障性システムを実現でき、新製品
を使った高性能な耐故障性システムを短期間で開発で
き、さらに、クロック配線遅延の影響を抑えることがで
き、高性能で低電力な耐故障性システムを実現できる。
することによって互いに非同期で動作している情報処理
装置の同期を取ると同時に、要求の同一性を照合するこ
とによって、改造なしの汎用コンピュータを情報処理装
置として使った耐故障性システムを構築することができ
る。従って、安い耐故障性システムを実現でき、新製品
を使った高性能な耐故障性システムを短期間で開発で
き、さらに、クロック配線遅延の影響を抑えることがで
き、高性能で低電力な耐故障性システムを実現できる。
【0016】また、請求項2の発明では、請求項1項記
載の耐故障性システムにおいて、前記制御手段を介して
各情報処理装置と接続する周辺回路を備え、前記制御手
段は、前記周辺回路への要求に対する応答を各情報処理
装置へ一斉に返すことによって同期を取る手段を備えた
ことを特徴とする耐故障性システムを提案する。
載の耐故障性システムにおいて、前記制御手段を介して
各情報処理装置と接続する周辺回路を備え、前記制御手
段は、前記周辺回路への要求に対する応答を各情報処理
装置へ一斉に返すことによって同期を取る手段を備えた
ことを特徴とする耐故障性システムを提案する。
【0017】本発明によれば、情報処理装置から周辺回
路への要求を利用して情報処理装置の同期を取ることと
照合を行うことができる。従って、情報処理装置の周辺
回路に対する処理のついでに、情報処理装置の同期と情
報処理装置の異常を検出するための照合が行われるた
め、耐故障性システムの性能をできるだけ落とさずに同
期を取ることができる。
路への要求を利用して情報処理装置の同期を取ることと
照合を行うことができる。従って、情報処理装置の周辺
回路に対する処理のついでに、情報処理装置の同期と情
報処理装置の異常を検出するための照合が行われるた
め、耐故障性システムの性能をできるだけ落とさずに同
期を取ることができる。
【0018】さらに、請求項3の発明では、請求項1又
は2記載の耐故障性システムにおいて、前記制御手段へ
繰り返し要求を出す手段を各情報処理装置に設け、前記
制御手段は、前記要求に対する応答を各情報処理装置へ
一斉に返すことによって同期を取る手段を備えたことを
特徴とする耐故障性システムを提案する。
は2記載の耐故障性システムにおいて、前記制御手段へ
繰り返し要求を出す手段を各情報処理装置に設け、前記
制御手段は、前記要求に対する応答を各情報処理装置へ
一斉に返すことによって同期を取る手段を備えたことを
特徴とする耐故障性システムを提案する。
【0019】本発明によれば、周期的(周期は一定とは
限らない)に必ず情報処理装置の同期と情報処理装置の
異常を検出するための照合を行うことができる。
限らない)に必ず情報処理装置の同期と情報処理装置の
異常を検出するための照合を行うことができる。
【0020】さらに、請求項4の発明では、それぞれ中
央処理装置を有する複数の情報処理装置と、各情報処理
装置を接続するとともに各情報処理装置から出される要
求の同一性を照合し故障を検出する制御手段とを有する
耐故障性システムの故障検出方法であって、前記制御手
段は、前記要求に対する応答を各情報処理装置へ一斉に
返すことによって同期を取り、その契機で故障を検出す
ることを特徴とする耐故障性システムの故障検出方法を
提案する。
央処理装置を有する複数の情報処理装置と、各情報処理
装置を接続するとともに各情報処理装置から出される要
求の同一性を照合し故障を検出する制御手段とを有する
耐故障性システムの故障検出方法であって、前記制御手
段は、前記要求に対する応答を各情報処理装置へ一斉に
返すことによって同期を取り、その契機で故障を検出す
ることを特徴とする耐故障性システムの故障検出方法を
提案する。
【0021】本発明によれば、要求に対する応答を制御
することによって互いに非同期で動作している情報処理
装置の同期を取ると同時に、要求の同一性を照合するこ
とによって、改造なしの汎用コンピュータを情報処理装
置として使った耐故障性システムを構築することができ
る。従って、安い耐故障性システムを実現でき、新製品
を利用した高性能な耐故障性システムを短期間で開発で
き、さらに、クロック配線遅延の影響を抑えることがで
き、高性能で低電力な耐故障性システムを実現できる。
することによって互いに非同期で動作している情報処理
装置の同期を取ると同時に、要求の同一性を照合するこ
とによって、改造なしの汎用コンピュータを情報処理装
置として使った耐故障性システムを構築することができ
る。従って、安い耐故障性システムを実現でき、新製品
を利用した高性能な耐故障性システムを短期間で開発で
き、さらに、クロック配線遅延の影響を抑えることがで
き、高性能で低電力な耐故障性システムを実現できる。
【0022】さらに、請求項5の発明では、請求項4項
記載の耐故障性システムの故障検出方法において、前記
制御手段を介して各情報処理装置と接続する周辺回路を
備え、前記制御手段は、前記周辺回路への要求に対する
応答を各情報処理装置へ一斉に返すことによって同期を
取り、その契機で故障を検出することを特徴とする耐故
障性システムの故障検出方法を提案する。
記載の耐故障性システムの故障検出方法において、前記
制御手段を介して各情報処理装置と接続する周辺回路を
備え、前記制御手段は、前記周辺回路への要求に対する
応答を各情報処理装置へ一斉に返すことによって同期を
取り、その契機で故障を検出することを特徴とする耐故
障性システムの故障検出方法を提案する。
【0023】本発明によれば、情報処理装置から周辺回
路への要求を利用して情報処理装置の同期を取ることと
照合を行うことができる。従って、情報処理装置の周辺
回路に対する処理のついでに、情報処理装置の同期と情
報処理装置の異常を検出するための照合が行われるた
め、耐故障性システムの性能をできるだけ落とさずに同
期を取ることができる。
路への要求を利用して情報処理装置の同期を取ることと
照合を行うことができる。従って、情報処理装置の周辺
回路に対する処理のついでに、情報処理装置の同期と情
報処理装置の異常を検出するための照合が行われるた
め、耐故障性システムの性能をできるだけ落とさずに同
期を取ることができる。
【0024】さらに、請求項6の発明では、請求項4又
は5項記載の耐故障性システムの故障検出方法におい
て、前記制御手段へ繰り返し要求を出す手段を各情報処
理装置に設け、前記制御手段は、前記要求に対する応答
を各情報処理装置へ一斉に返すことによって同期を取
り、その契機で故障を検出することを特徴とする耐故障
性システムの故障検出方法を提案する。
は5項記載の耐故障性システムの故障検出方法におい
て、前記制御手段へ繰り返し要求を出す手段を各情報処
理装置に設け、前記制御手段は、前記要求に対する応答
を各情報処理装置へ一斉に返すことによって同期を取
り、その契機で故障を検出することを特徴とする耐故障
性システムの故障検出方法を提案する。
【0025】本発明によれば、周期的(周期は一定とは
限らない)に必ず情報処理装置の同期と情報処理装置の
興常を検出するための照合を行うことができる。
限らない)に必ず情報処理装置の同期と情報処理装置の
興常を検出するための照合を行うことができる。
【0026】
【0027】
【第1の実施の形態】以下、本発明の耐故障性システム
について図面を参照して説明する。
について図面を参照して説明する。
【0028】図1は本発明の耐故障性システムの第1の
実施の形態を示すものである。
実施の形態を示すものである。
【0029】この耐故障性システムは、図示するよう
に、同一の処理を行う情報処理装置10,20と、各情
報処理装置10,20に接続された同期化装置(制御手
段)30とを備えている。
に、同一の処理を行う情報処理装置10,20と、各情
報処理装置10,20に接続された同期化装置(制御手
段)30とを備えている。
【0030】各情報処理装置10,20は、それぞれ中
央処理装置(以下、CPUという。)11,21、主記
憶装置(以下、MMという。)12,22及びこれらを
接続する第一バス13,23、クロック供給回路14,
24等から構成されている。
央処理装置(以下、CPUという。)11,21、主記
憶装置(以下、MMという。)12,22及びこれらを
接続する第一バス13,23、クロック供給回路14,
24等から構成されている。
【0031】クロック供給回路14,24は、それぞれ
情報処理装置10,20の各要素、即ち各情報処理装置
内のCPU11,21、MM12,22、第一バス1
3,23等へ接続され、それらを同期させて動作させる
ために共通の信号を供給する。なお、クロック供給回路
14,24から情報処理装置10,20の各回路へクロ
ックを配分するための配線は、図面の複雑化を避けるた
め省略した。
情報処理装置10,20の各要素、即ち各情報処理装置
内のCPU11,21、MM12,22、第一バス1
3,23等へ接続され、それらを同期させて動作させる
ために共通の信号を供給する。なお、クロック供給回路
14,24から情報処理装置10,20の各回路へクロ
ックを配分するための配線は、図面の複雑化を避けるた
め省略した。
【0032】同期化装置30は、同期化回路(照合回路
を含む)31、I/O装置32及びこれらを接続する第
二バス33、クロック供給回路34等から構成されてい
る。
を含む)31、I/O装置32及びこれらを接続する第
二バス33、クロック供給回路34等から構成されてい
る。
【0033】同期化回路31は、同期を取ると同時に照
合を取る要求の情報を保持するための、各情報処理装置
10,20に対応したバッファ35a,35bを備えて
いる。また、同期化回路31は、各情報処理装置10,
20の第一バス13,23に接続されている。
合を取る要求の情報を保持するための、各情報処理装置
10,20に対応したバッファ35a,35bを備えて
いる。また、同期化回路31は、各情報処理装置10,
20の第一バス13,23に接続されている。
【0034】クロック供給回路34は、同期化装置30
の各要素、即ち同期化回路31、I/O装置32、第二
バス33、バッファ35a,35b等へ接続され、それ
らを同期させて動作させるために共通の信号を供給す
る。なお、クロック供給回路34から同期化装置30の
各回路へクロックを配分するための配線は、図面の複雑
化を避けるため省略した。
の各要素、即ち同期化回路31、I/O装置32、第二
バス33、バッファ35a,35b等へ接続され、それ
らを同期させて動作させるために共通の信号を供給す
る。なお、クロック供給回路34から同期化装置30の
各回路へクロックを配分するための配線は、図面の複雑
化を避けるため省略した。
【0035】本システムでは、このように情報処理装置
10、情報処理装置20、同期化装置30は、いずれも
個別のクロック供給回路を備えており、互いに非同期で
動作している。
10、情報処理装置20、同期化装置30は、いずれも
個別のクロック供給回路を備えており、互いに非同期で
動作している。
【0036】この耐故障性システムでは、性能低下を防
止するために、 ・I/O装置アクセスを利用して、同期を取るとともに
故障の有無をチェックする、 ・I/O装置よりも頻繁にアクセスするMMをI/O装
置よりもCPUに近い位置(情報処理装置内)に配備す
る、という工夫をしている。
止するために、 ・I/O装置アクセスを利用して、同期を取るとともに
故障の有無をチェックする、 ・I/O装置よりも頻繁にアクセスするMMをI/O装
置よりもCPUに近い位置(情報処理装置内)に配備す
る、という工夫をしている。
【0037】図2を参照して本耐故障性システムの動作
について、説明する。
について、説明する。
【0038】[ステップSA1]CPU11は、第一バ
ス13のバス権を獲得した後、I/O装置32へのリー
ド要求を同期化回路31に出す。前記リード要求を受け
た同期化回路31は、第二バス33のバス権を獲得す
る。同期化回路31は、リードアドレス等の情報をバッ
ファ35aに保持する。同期化回路31は、CPU21
からリード要求が来ていないか、チェックする。この場
合、CPU21からリード要求が来ていないので、同期
化回路31はCPU21からのリード要求を待つ。同期
化回路31は、I/O装置32へアクセスするためのリ
ード要求を第二バス33へ出さずに保持し、また、CP
U11への応答も返さない。CPU11はI/O装置3
2からの応答が来るまで待つ。
ス13のバス権を獲得した後、I/O装置32へのリー
ド要求を同期化回路31に出す。前記リード要求を受け
た同期化回路31は、第二バス33のバス権を獲得す
る。同期化回路31は、リードアドレス等の情報をバッ
ファ35aに保持する。同期化回路31は、CPU21
からリード要求が来ていないか、チェックする。この場
合、CPU21からリード要求が来ていないので、同期
化回路31はCPU21からのリード要求を待つ。同期
化回路31は、I/O装置32へアクセスするためのリ
ード要求を第二バス33へ出さずに保持し、また、CP
U11への応答も返さない。CPU11はI/O装置3
2からの応答が来るまで待つ。
【0039】[ステップSA2]CPU21は、第一バ
ス23のバス権を獲得した後、I/O装置32へのリー
ド要求を同期化回路31に出す。同期化回路31は、リ
ードアドレス等の情報をバッファ35bに保持する。
ス23のバス権を獲得した後、I/O装置32へのリー
ド要求を同期化回路31に出す。同期化回路31は、リ
ードアドレス等の情報をバッファ35bに保持する。
【0040】同期化同路31は、I/O装置32へアク
セスするためのリード要求を第二バス33へ出さずに保
持し、また、CPU21への応答も返さない。CPU2
1はI/O装置32からの応答が来るまで待つ。
セスするためのリード要求を第二バス33へ出さずに保
持し、また、CPU21への応答も返さない。CPU2
1はI/O装置32からの応答が来るまで待つ。
【0041】なお、一定時間内にCPU21からの照合
対象のリード要求が来なかった場合、不一致が発生した
と判断し、その旨を割り込みにて各情報処理装置へ通知
する。
対象のリード要求が来なかった場合、不一致が発生した
と判断し、その旨を割り込みにて各情報処理装置へ通知
する。
【0042】[ステップSA3]同期化回路31は、そ
れぞれバッファ35a及び35bに保持しているCPU
11からのリード要求及びCPU21からのリード要求
を照合する。照合の結果、同一である場合、情報処理装
置10,20に故障はないと判断し、同期化回路31
は、第二バス33へリード要求を出すとともに、同期化
回路31は解放状態(I/O装置32から第二バス33
を経由して第一バス13,23への信号はそのまま通過
させ、CPU11、21から第一バス13,23を経由
して第二バス33への信号は、第一バス13,23のA
ND(論理和)を取って通過させる状態)となる。
れぞれバッファ35a及び35bに保持しているCPU
11からのリード要求及びCPU21からのリード要求
を照合する。照合の結果、同一である場合、情報処理装
置10,20に故障はないと判断し、同期化回路31
は、第二バス33へリード要求を出すとともに、同期化
回路31は解放状態(I/O装置32から第二バス33
を経由して第一バス13,23への信号はそのまま通過
させ、CPU11、21から第一バス13,23を経由
して第二バス33への信号は、第一バス13,23のA
ND(論理和)を取って通過させる状態)となる。
【0043】[ステップSA4]I/O装置32は、デ
ータ等の応答を第二バス33へ出す。
ータ等の応答を第二バス33へ出す。
【0044】[ステップSA5]同期化回路31は、同
時にCPU11及び21へ応答を返す。この時、情報処
理装置10及び20の同期が成立する。
時にCPU11及び21へ応答を返す。この時、情報処
理装置10及び20の同期が成立する。
【0045】[ステップSA6]CPU11,21は終
了信号を出して、第一バス13,23のバス権を解放す
る。CPU11,21両方の終了信号を受けて、同期化
回路31は、第二バス33のバス権を開放する。同期化
回路31は解放状態を終了する。
了信号を出して、第一バス13,23のバス権を解放す
る。CPU11,21両方の終了信号を受けて、同期化
回路31は、第二バス33のバス権を開放する。同期化
回路31は解放状態を終了する。
【0046】以上のように、この耐故障システムでは、
CPUからのI/O装置へのアクセスを同期化回路31
が仲介することによって、同期を取ると同時に故障の有
無を検査する。
CPUからのI/O装置へのアクセスを同期化回路31
が仲介することによって、同期を取ると同時に故障の有
無を検査する。
【0047】
【第2の実施の形態】図3は本発明の耐故障性システム
の第2の実施の形態を示すものである。
の第2の実施の形態を示すものである。
【0048】この耐故障性システムは、図示するよう
に、同一の処理を行う情報処理装置50,60と、各情
報処理装置50,60に接続された同期化装置(制御手
段)70とを備えている。
に、同一の処理を行う情報処理装置50,60と、各情
報処理装置50,60に接続された同期化装置(制御手
段)70とを備えている。
【0049】各情報処理装置50,60は、それぞれ中
央処理装置(以下、CPUという。)51,61、主記
憶装置(以下、MMという。)52,62、I/O装置
53,63及びこれらを接続するバス54,64、クロ
ック供給回路55,65等から構成されている。
央処理装置(以下、CPUという。)51,61、主記
憶装置(以下、MMという。)52,62、I/O装置
53,63及びこれらを接続するバス54,64、クロ
ック供給回路55,65等から構成されている。
【0050】クロック供給回路55,65は、それぞれ
情報処理装置50,60の各要素、即ち各情報処理装置
内のCPU51,61、MM52,62、I/O装置5
3,63、バス54,64等へ接続され、それらを同期
させて動作させるために共通の信号を供給する。なお、
クロック供給回路55,65から情報処理装置50,6
0の各回路へクロックを配分するための配線は、図面の
複雑化を避けるため省略した。
情報処理装置50,60の各要素、即ち各情報処理装置
内のCPU51,61、MM52,62、I/O装置5
3,63、バス54,64等へ接続され、それらを同期
させて動作させるために共通の信号を供給する。なお、
クロック供給回路55,65から情報処理装置50,6
0の各回路へクロックを配分するための配線は、図面の
複雑化を避けるため省略した。
【0051】同期化装置70は、同期化回路(照合回路
を含む)71及びクロック供給回路72等から構成され
ている。
を含む)71及びクロック供給回路72等から構成され
ている。
【0052】同期化回路71は、同期を取ると同時に照
合を取る要求の情報を保持するための、各情報処理装置
50,60に対応したバッファ73a,73bを備えて
いる。また、同期化回路71は、各情報処理装置50,
60のバス54,64に接続されている。
合を取る要求の情報を保持するための、各情報処理装置
50,60に対応したバッファ73a,73bを備えて
いる。また、同期化回路71は、各情報処理装置50,
60のバス54,64に接続されている。
【0053】クロック供給回路72は、同期化装置70
の各要素、即ち同期化回路71、バッファ73a,73
b等へ接続され、それらを同期させて動作させるために
共通の信号を供給する。なお、クロック供給回路72か
ら同期化装置70の各回路へクロックを配分するための
配線は、図面の複雑化を避けるため省略した。
の各要素、即ち同期化回路71、バッファ73a,73
b等へ接続され、それらを同期させて動作させるために
共通の信号を供給する。なお、クロック供給回路72か
ら同期化装置70の各回路へクロックを配分するための
配線は、図面の複雑化を避けるため省略した。
【0054】本システムでは、このように情報処理装置
50、情報処理装置60、同期化装置70は、いずれも
個別のクロック供給回路を備えており、互いに非同期で
動作している。
50、情報処理装置60、同期化装置70は、いずれも
個別のクロック供給回路を備えており、互いに非同期で
動作している。
【0055】情報処理装置50,60は、同期化装置7
0へリード要求を出すことにより、同期を取ると同時に
故障の有無を検査するための同期化プロセスを予め備え
ている。
0へリード要求を出すことにより、同期を取ると同時に
故障の有無を検査するための同期化プロセスを予め備え
ている。
【0056】図4を参照して本耐故障性システムの動作
について、説明する。
について、説明する。
【0057】[ステップSB1]情報処理装置50の同
期化プロセスは、同期化装置70へリード要求を出す。
つまり、CPU51は、バス54のバス権を獲得した
後、同期化回路71へリード要求を出す。同期化回路7
1は、リードアドレス等の情報をバッファ73aに保持
する。同期化回路71は、CPU61からリード要求が
来ていないか、チェックする。この場合、CPU61か
らリード要求が来ていないので、同期化回路71はCP
U61からのリード要求を待つ。同期化回路71はCP
U51への応答は返さない。CPU51は同期化回路7
1からの応答が来るまで待つ。
期化プロセスは、同期化装置70へリード要求を出す。
つまり、CPU51は、バス54のバス権を獲得した
後、同期化回路71へリード要求を出す。同期化回路7
1は、リードアドレス等の情報をバッファ73aに保持
する。同期化回路71は、CPU61からリード要求が
来ていないか、チェックする。この場合、CPU61か
らリード要求が来ていないので、同期化回路71はCP
U61からのリード要求を待つ。同期化回路71はCP
U51への応答は返さない。CPU51は同期化回路7
1からの応答が来るまで待つ。
【0058】[ステップSB2]情報処理装置60の同
期化プロセスは、同期化装置70へリード要求を出す。
つまり、CPU61は、バス64のバス権を獲得した
後、同期化回路71へリード要求を出す。同期化回路7
1は、リードアドレス等の情報をバッファ73bに保持
する。同期化回路71はCPU61への応答は返さな
い。CPU61は同期化回路71からの応答が来るまで
待つ。
期化プロセスは、同期化装置70へリード要求を出す。
つまり、CPU61は、バス64のバス権を獲得した
後、同期化回路71へリード要求を出す。同期化回路7
1は、リードアドレス等の情報をバッファ73bに保持
する。同期化回路71はCPU61への応答は返さな
い。CPU61は同期化回路71からの応答が来るまで
待つ。
【0059】なお、一定時間内にCPU61からの照合
対象のリード要求が来なかった場合、不一致が発生した
と判断し、その旨を割り込みにて各情報処理装置へ通知
する。
対象のリード要求が来なかった場合、不一致が発生した
と判断し、その旨を割り込みにて各情報処理装置へ通知
する。
【0060】[ステップSB3]同期化回路71は、そ
れぞれバッファ73a及び73bに保持しているCPU
51からのリード要求及びCPU61からのリード要求
を照合する。照合の結果、同一である場合、情報処理装
置50,60に故障はないと判断し、同期化回路71
は、同時にCPU51及び61へ応答を返す。この時、
情報処理装置50,60の同期が成立する。
れぞれバッファ73a及び73bに保持しているCPU
51からのリード要求及びCPU61からのリード要求
を照合する。照合の結果、同一である場合、情報処理装
置50,60に故障はないと判断し、同期化回路71
は、同時にCPU51及び61へ応答を返す。この時、
情報処理装置50,60の同期が成立する。
【0061】[ステップSB4]CPU51,61は終
了信号を出して、バス54,64のバス権を解放する。
了信号を出して、バス54,64のバス権を解放する。
【0062】以上のように、この耐故障システムでは、
情報処理装置50,60の同期化プロセスからリード要
求を繰り返し同期化回路71に対して行うことによっ
て、同期を取ると同時に故障の有無を検査する。
情報処理装置50,60の同期化プロセスからリード要
求を繰り返し同期化回路71に対して行うことによっ
て、同期を取ると同時に故障の有無を検査する。
【0063】
【実施の形態のバリエーション】なお、上記実施の形態
は例示的なものであり、本発明はこれに限定されるもの
ではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示さ
れており、この特許請求の範囲の意味の中にはいる全て
の変形例は本発明に含まれるものである。例えば、第1
の実施の形態では、I/O装置32のみを同期化装置3
0に配置しているが、主記憶装置(MM)等も同期化装
置30側に配置し、メモリアクセスに関しても本発明に
よる制御を行っても良い。
は例示的なものであり、本発明はこれに限定されるもの
ではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示さ
れており、この特許請求の範囲の意味の中にはいる全て
の変形例は本発明に含まれるものである。例えば、第1
の実施の形態では、I/O装置32のみを同期化装置3
0に配置しているが、主記憶装置(MM)等も同期化装
置30側に配置し、メモリアクセスに関しても本発明に
よる制御を行っても良い。
【0064】また、第1の実施の形態では情報処理装置
の障害のみを対象としているが、図5に示すように、第
二バスを多重化することによりI/O装置の障害に対処
できるように構成しても良い。
の障害のみを対象としているが、図5に示すように、第
二バスを多重化することによりI/O装置の障害に対処
できるように構成しても良い。
【0065】図5の例では、同期化回路31に第二バス
33と平行して第二バス33xを設けるとともに、該第
二バス33xにI/O装置32xを接続した同期化装置
30xを用いている。即ち、第二バス33と第二バス3
3x、I/O装置32とI/O装置32xは互いに同一
のものとする冗長構成である。このように構成すること
により、さらに耐故障性が向上する。
33と平行して第二バス33xを設けるとともに、該第
二バス33xにI/O装置32xを接続した同期化装置
30xを用いている。即ち、第二バス33と第二バス3
3x、I/O装置32とI/O装置32xは互いに同一
のものとする冗長構成である。このように構成すること
により、さらに耐故障性が向上する。
【0066】さらに、本発明において、第1の実施の形
態では、第一バス13,23と第二バス33との種類が
一致していても、異なっていても良い。
態では、第一バス13,23と第二バス33との種類が
一致していても、異なっていても良い。
【0067】さらに、第1、第2の実施の形態では同期
化装置30、70を1台のみ設けたが、図6に示すよう
に複数台(図6では2台)の同期化装置30−1,30
−2を接続するようにしても良い。このように構成する
ことにより、さらに耐故障性が向上する。
化装置30、70を1台のみ設けたが、図6に示すよう
に複数台(図6では2台)の同期化装置30−1,30
−2を接続するようにしても良い。このように構成する
ことにより、さらに耐故障性が向上する。
【0068】さらに、第1、第2の実施の形態では同
期、照合を取る要求としてI/Oリードを用いている
が、例えばI/Oライト等の他の要求を使って本発明に
よる制御を行っても良い。
期、照合を取る要求としてI/Oリードを用いている
が、例えばI/Oライト等の他の要求を使って本発明に
よる制御を行っても良い。
【0069】さらに、第1、第2の実施の形態では情報
処理装置を3台以上設けるようにしても良い。例えば、
図7のようなtriple redundancyシス
テムに、本発明による制御を行っても良い。この場合、
情報処理装置10,20の他に、情報処理装置40が同
期化装置30cの同期化回路31dに接続されている。
情報処理装置40は、情報処理装置10,20と互いに
同じものである。
処理装置を3台以上設けるようにしても良い。例えば、
図7のようなtriple redundancyシス
テムに、本発明による制御を行っても良い。この場合、
情報処理装置10,20の他に、情報処理装置40が同
期化装置30cの同期化回路31dに接続されている。
情報処理装置40は、情報処理装置10,20と互いに
同じものである。
【0070】同期化回路31dは、要求の正否を多数決
によって判断する手段を備えることによって、情報処理
装置の異常を瞬時に見つけることができる。さらに、情
報処理装置を複数台設置することによる冗長度が増し、
さらに耐故障性が向上する。
によって判断する手段を備えることによって、情報処理
装置の異常を瞬時に見つけることができる。さらに、情
報処理装置を複数台設置することによる冗長度が増し、
さらに耐故障性が向上する。
【0071】さらに、第1、第2の実施の形態では、情
報処理装置10,20,50,60内にそれぞれ個別の
クロック供給回路14,24,55,65を持っている
ので情報処理装置10,20,50,60自身は同期シ
ステムであるが、クロック供給回路を持っていない非同
期システム(例えば、”TITAC−2:A 32−b
it Asynchronous Microproc
essor based on Scalable−D
elay−Insensitive Model”,p
roceedings International
Conference on Computer De
sign,1997,pp.288−294に見られる
ようなシステム)である情報処理装置を使っても良い。
報処理装置10,20,50,60内にそれぞれ個別の
クロック供給回路14,24,55,65を持っている
ので情報処理装置10,20,50,60自身は同期シ
ステムであるが、クロック供給回路を持っていない非同
期システム(例えば、”TITAC−2:A 32−b
it Asynchronous Microproc
essor based on Scalable−D
elay−Insensitive Model”,p
roceedings International
Conference on Computer De
sign,1997,pp.288−294に見られる
ようなシステム)である情報処理装置を使っても良い。
【0072】図8に非同期システムの基本動作原理を示
す。
す。
【0073】非同期システムの機能ブロック81,82
はクロックに同期して動作せず、要求83と応答84の
やりとりで動作する。機能ブロック81は、処理が終了
したら、次の処理に遷移するために、要求83を機能ブ
ロック82へ出す。機能ブロック81は、機能ブロック
82からの応答84を待つ。機能ブロック82は、要求
83を受け取った時点で処理を開始し、終了したら応答
84を機能ブロック81へ返す。
はクロックに同期して動作せず、要求83と応答84の
やりとりで動作する。機能ブロック81は、処理が終了
したら、次の処理に遷移するために、要求83を機能ブ
ロック82へ出す。機能ブロック81は、機能ブロック
82からの応答84を待つ。機能ブロック82は、要求
83を受け取った時点で処理を開始し、終了したら応答
84を機能ブロック81へ返す。
【0074】このような要求と応答を利用して、本発明
による制御を行うことにより、クロック供給回路を備え
ていない非同期システムである情報処理装置を使っても
良い。
による制御を行うことにより、クロック供給回路を備え
ていない非同期システムである情報処理装置を使っても
良い。
【0075】さらにまた、第1、第2の実施の形態を組
み合わせても良い。
み合わせても良い。
【0076】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
汎用のコンピュータを改造せず、容易に耐故障性システ
ムが構築できる。従って、(1)安い耐故障性システム
を構築できる、(2)次々に市場に登場する新製品(高
性能な中央処理装置、大容量のメモリ等)を迅速に利用
し、高性能な耐故障性システムを短期間で開発できる、
(3)クロックの配線遅延の影響を最小限に抑えられる
ため、高性能化、低電力化が実現できる、といった効果
が得られる。
汎用のコンピュータを改造せず、容易に耐故障性システ
ムが構築できる。従って、(1)安い耐故障性システム
を構築できる、(2)次々に市場に登場する新製品(高
性能な中央処理装置、大容量のメモリ等)を迅速に利用
し、高性能な耐故障性システムを短期間で開発できる、
(3)クロックの配線遅延の影響を最小限に抑えられる
ため、高性能化、低電力化が実現できる、といった効果
が得られる。
【図1】本発明の耐故障性システムの第1の実施の形態
を示す構成図
を示す構成図
【図2】第1の実施の形態の動作を説明する図
【図3】本発明の耐故障性システムの第2の実施の形態
を示す構成図
を示す構成図
【図4】第2の実施の形態の動作を説明する図
【図5】本発明の耐故障性システムの他の実施の形態を
示す構成図
示す構成図
【図6】本発明の耐故障性システムのさらに他の実施の
形態を示す構成図
形態を示す構成図
【図7】本発明の耐故障性システムのさらに他の実施の
形態を示す構成図
形態を示す構成図
【図8】非同期システムの基本動作原理を説明する図
【図9】従来の耐故障性システムの一例を示す構成図
10,20,40,50,60:情報処理装置、30,
30c,30x,30−1,30−2,70:同期化装
置、11,21,51,61:CPU、12,22,5
2,62:MM、13,23:第一バス、14,24,
34,55,65,72:クロック供給回路、31,3
1d,71:同期化回路、32,32x,53,63:
I/O装置、33,33x:第二バス、35a,35
b,73a,73b:バッファ、54,64:バス。
30c,30x,30−1,30−2,70:同期化装
置、11,21,51,61:CPU、12,22,5
2,62:MM、13,23:第一バス、14,24,
34,55,65,72:クロック供給回路、31,3
1d,71:同期化回路、32,32x,53,63:
I/O装置、33,33x:第二バス、35a,35
b,73a,73b:バッファ、54,64:バス。
Claims (6)
- 【請求項1】 それぞれ中央処理装置を有する複数の情
報処理装置と、各情報処理装置を接続するとともに各情
報処理装置から出される要求の同一性を照合し故障を検
出する制御手段とを有する耐故障性システムであって、 前記制御手段は、 一の情報処理装置からの要求を保持し、他の情報処理装
置からの同じ要求を待ち合わせる手段と、 全ての要求が揃った場合、該要求を照合し同一性を確認
する手段と、 全ての要求が同一であった時は全ての情報処理装置が正
常であると判断し、該要求に対する応答を各情報処理装
置へ一斉に返すことによって各情報処理装置の同期を取
る手段とにより構成したことを特徴とする耐故障性シス
テム。 - 【請求項2】 前記制御手段を介して各情報処理装置と
接続する周辺回路を備え、 前記制御手段は、前記周辺回路への要求に対する応答を
各情報処理装置へ一斉に返すことによって同期を取る手
段を備えたことを特徴とする請求項1項記載の耐故障性
システム。 - 【請求項3】 前記制御手段へ繰り返し要求を出す手段
を各情報処理装置に設け、 前記制御手段は、前記要求に対する応答を各情報処理装
置へ一斉に返すことによって同期を取る手段を備えたこ
とを特徴とする請求項1又は2記載の耐故障性システ
ム。 - 【請求項4】 それぞれ中央処理装置を有する複数の情
報処理装置と、各情報処理装置を接続するとともに各情
報処理装置から出される要求の同一性を照合し故障を検
出する制御手段とを有する耐故障性システムの故障検出
方法であって、 前記制御手段は、前記要求に対する応答を各情報処理装
置へ一斉に返すことによって同期を取り、その契機で故
障を検出することを特徴とする耐故障性システムの故障
検出方法。 - 【請求項5】 前記制御手段を介して各情報処理装置と
接続する周辺回路を備え、 前記制御手段は、前記周辺回路への要求に対する応答を
各情報処理装置へ一斉に返すことによって同期を取り、
その契機で故障を検出することを特徴とする請求項4項
記載の耐故障性システムの故障検出方法。 - 【請求項6】 前記制御手段へ繰り返し要求を出す手段
を各情報処理装置に設け、 前記制御手段は、前記要求に対する応答を各情報処理装
置へ一斉に返すことによって同期を取り、その契機で故
障を検出することを特徴とする請求項4又は5記載の耐
故障性システムの故障検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000198233A JP2002014943A (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | 耐故障性システム及びその故障検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000198233A JP2002014943A (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | 耐故障性システム及びその故障検出方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002014943A true JP2002014943A (ja) | 2002-01-18 |
Family
ID=18696424
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000198233A Pending JP2002014943A (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | 耐故障性システム及びその故障検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002014943A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007183804A (ja) * | 2006-01-06 | 2007-07-19 | Nec Corp | コンソール、操作管理装置、同時操作管理システムおよび複数装置の同時操作方法およびプログラム |
JP2009516277A (ja) * | 2005-11-18 | 2009-04-16 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 少なくとも2つのレジスタ付き処理ユニットを有するシステムにおいてエラーを除去する装置および方法 |
US8078920B2 (en) | 2007-03-29 | 2011-12-13 | Fujitsu Limited | Information processing device and error processing method |
JP2013164763A (ja) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | Mitsubishi Electric Corp | 二重化システム系切替制御装置 |
-
2000
- 2000-06-30 JP JP2000198233A patent/JP2002014943A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009516277A (ja) * | 2005-11-18 | 2009-04-16 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 少なくとも2つのレジスタ付き処理ユニットを有するシステムにおいてエラーを除去する装置および方法 |
JP2007183804A (ja) * | 2006-01-06 | 2007-07-19 | Nec Corp | コンソール、操作管理装置、同時操作管理システムおよび複数装置の同時操作方法およびプログラム |
US8078920B2 (en) | 2007-03-29 | 2011-12-13 | Fujitsu Limited | Information processing device and error processing method |
JP2013164763A (ja) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | Mitsubishi Electric Corp | 二重化システム系切替制御装置 |
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