JP2002319963A - 耐故障性プラットフォームにおいてネットワーク接続を提供する方法 - Google Patents

耐故障性プラットフォームにおいてネットワーク接続を提供する方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】ネットワーク接続のリモートエンドに対して高
い透過性を保持し、フェイルオーバを達成する。 【解決手段】アクティブ状態のプロセス、スタンバイ状
態のプロセス、およびスタンバイ状態のプロセスをアク
ティブ状態に移行させる切り換え能力を有する耐故障性
プラットフォームにおいてネットワーク接続を提供する
方法が記載される。この方法は、アクティブプロセスか
らスタンバイプロセスに、該アクティブプロセスのネッ
トワーク接続の状態データを複製する。スタンバイプロ
セスについて、複製されたデータで更新された対応する
スタンバイネットワーク接続が維持される。アクティブ
状態へのスタンバイプロセスの移行中に、アクティブシ
ステム内のネットワーク接続を、該ネットワーク上の該
接続を閉じることなく非活動化し、スタンバイプロセス
にネットワークアドレスを転送し、該ネットワークアド
レスで前記対応するスタンバイ接続を活動化する。こう
して、移行したスタンバイプロセスがネットワーク接続
を再開する必要がないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は耐故障性コンピュー
ティングに関し、より具体的には、たとえばインターネ
ットプロトコル（ＩＰ）ネットワークにおいて、耐故障
性プラットフォームによって確立されるネットワーク接
続を維持する耐故障性コンピューティングに関する。
【０００２】
【従来の技術】インターネットがさらに普及し、一般的
になってくると、それに応じて、毎日、終日稼動し続け
なければならないミッション・クリティカルなアプリケ
ーションに対応するために高い可用性を提供するインタ
ーネット装置の必要性も増す。ネットワーク内の１つの
故障箇所、すなわちゲートウエイおよびファイアウォー
ルのような構成要素は、高い信頼性をもって構成される
必要があり、冗長な装置および種々のタイプのクラスタ
化システムで強化されている。しかしながら、耐故障性
のＴＣＰ／ＩＰベースのシステムでは、効率的なフェイ
ルオーバ処理が実施されないと、メッセージトラフィッ
クの損失、およびネットワークセッションの再初期化と
いった問題が生じる。
【０００３】たとえば、Ｈ．３２３ゲートキーパーのハ
ードウエア故障に対処するために、同じソフトウエアを
動作させる２つの冗長ゲートキーパーを採用することが
できる。それらのゲートキーパーはいずれも、全く同じ
ように、ＩＰネットワークに接続され、同じデータを受
信し、同じデータを生成する。
【０００４】ゲートキーパーの一方に故障が生じた場
合、故障の直前にはいずれのゲートキーパーにおいても
ソフトウエア状態が同じであるので、何ら切り換えの問
題を生じさせることなく、他方のゲートキーパーが単独
で作業を継続する。しかしながら、このような装置はコ
ストがかかり、いずれのシステムにおいてもソフトウエ
アが全く同じように動作するため、その解決策は完全に
満足できるものではない。すなわち、ゲートキーパーの
一方に現れたソフトウエア障害は、他方のゲートキーパ
ーにも現れる。
【０００５】米国特許第６，０７８，９５７号は、それ
ぞれが自身の特定の接続を持つ１組のクラスタメンバを
備えたクラスタアセンブリを提案する。各クラスタメン
バは、別のクラスタメンバが動作不能になっていること
を認識する手段と、動作不能となったクラスタメンバに
よって実施されていたタスクのうちのいくつかを再びバ
ランスするための手段とを備える。動作不能になったク
ラスタメンバがクラスタマスターである場合には、他の
クラスタメンバは直ちに、クラスタマスターのタスク
を、別のクラスタメンバに再度割当てる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】あるクラスタメンバが
故障した場合にその接続を移すために、各クラスタメン
バは、他の各クラスタメンバに、そのクラスタメンバが
責任を担っていた接続に関する、記憶された不可欠な状
態情報を転送する。しかしながら、このシステムは、Ｉ
Ｐネットワークと直接通信するアプリケーションを提供
する耐故障性プロセスの問題には対処しない。したがっ
て、上記特許は、クラスタ要素から他のクラスタ要素に
接続が移るとき、接続される端末から見て、そのような
アプリケーションが依然として同じ段階のままであるこ
とを保証するための手段を提供しない。
【０００７】本発明は主に、ＩＰエンドポイントとの接
続を有するシステム、およびそのような接続を処理する
ための方法を提供することを目的とする。それにもかか
わらず、ここに記載される技術は、たとえばＴＣＰ（伝
送制御プロトコル）接続、ＯＳＩ ＴＰ（トランザクシ
ョン処理）接続、またはＳＣＴＰ（ストリーム制御伝送
プロトコル）を用いるシステムにおける、任意のタイプ
の通信ネットワークまたは通信プロトコルに適用される
ことができることは理解されよう。
【０００８】
【課題を解決するための手段】簡単に言うと、本発明
は、アクティブ状態のプロセス、スタンバイ状態のプロ
セス、およびスタンバイ状態のプロセスをアクティブ状
態に移行させるための切り換え能力とを有する耐故障性
プラットフォームにおいて、ネットワーク接続を提供す
る方法を提供する。この方法は、アクティブプロセスか
らスタンバイプロセスに、アクティブプロセスのネット
ワーク接続の状態データを複製するステップと、スタン
バイプロセスについて、該複製されたデータで更新され
た対応するスタンバイネットワーク接続を維持するステ
ップと、スタンバイプロセスからアクティブ状態への移
行中、ネットワーク上の接続を閉じる（クローズする）
ことなく、アクティブシステムのネットワーク接続を非
活動化するステップと、ネットワークアドレスをスタン
バイプロセスに転送するステップと、該ネットワークア
ドレスで対応するスタンバイ接続をアクティブ状態にす
るステップとを含み、それにより、移行したスタンバイ
プロセスが、ネットワーク上の接続を再開する必要性を
なくす。
【０００９】このようにしてスタンバイ接続を維持する
ことにより、ネットワーク接続のリモートエンドに対し
て高いトランスペアレンシー（透過性）を保持しつつ、
フェイルオーバの達成を可能にする。
【００１０】スタンバイプロセスのネットワークアドレ
スを活動化するステップは、スタンバイ接続が活動化さ
れる前に実行される。アクティブプロセスの接続を監視
し、状態データの複製を起動するステップは、その接続
のアイドル状態中に実行される。
【００１１】接続の状態データを複製するステップは、
アクティブプロセスがその接続を使用することができる
間に実行されることができるようにするのが有利であ
る。
【００１２】第２の態様によれば、本発明は、アクティ
ブ状態のプロセス、スタンバイ状態のプロセス、および
スタンバイ状態のプロセスをアクティブ状態に移行させ
るための切り換え手段とを有する耐故障性プラットフォ
ームを提供する。このプラットフォームは、アクティブ
状態に関連付けられた接続から状態データを抽出する第
１の接続マネージャと、アクティブプロセスに関連付け
られたネットワーク接続の状態データをスタンバイプロ
セスに複製する複製マネージャと、スタンバイプロセス
について、該複製されたデータで更新された対応するス
タンバイネットワーク接続を維持する第２の接続マネー
ジャとを備える。最後に、切り換え手段が、スタンバイ
プロセスのアクティブ状態への移行の一部として、ネッ
トワーク上の接続を閉じることなくアクティブシステム
のネットワーク接続を非活動化し、ネットワークアドレ
スをスタンバイプロセスに転送し、該ネットワークアド
レスで対応するスタンバイ接続を活動化するように構成
され、それにより、移行したスタンバイプロセスが、ネ
ットワーク上で接続を再開する必要性をなくす。
【００１３】好ましい実施形態では、複製マネージャ、
および／または第１および／または第２の接続マネージ
ャは、個別のソフトウエアモジュールの形態をとる。
【００１４】本発明の第３の態様は、上記の汎用タイプ
の耐故障性プラットフォームを提供し、そのプラットフ
ォームでは、ネットワーク接続は、関連するプロセスが
その接続を閉じるか、またはそのプロセスが終わる度
に、ネットワーク上でそれらの接続が閉じられる第１の
状態と、関連するプロセスがその接続を閉じるか、また
はそのプロセスが終了するときに、ネットワーク上でそ
れらの接続が閉じられない第２の状態とを有する。この
プラットフォームは、プログラムの制御下で、接続が第
１の状態と第２の状態との間で切り換えられるように
し、さらに、接続状態情報を抽出して、該接続状態情報
の設定を可能にするアプリケーションプログラミングイ
ンターフェースを有する。接続状態情報は、ネットワー
クアドレスをそのスタンバイ接続に転送することによ
り、ネットワーク上で接続を再開することを必要とする
ことなく、アクティブプロセスから複製された状態情報
で更新された、維持されるスタンバイネットワーク接続
が、移行したスタンバイプロセスによって用いられるこ
とを可能にするような情報である。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の他の特徴、目的および利
点は、本発明の好ましい実施形態の以下に記載される説
明を通して、および図面を通して、当業者には明らかに
なるであろう。
【００１６】図１を参照すると、接続１１０および２１
０を介していずれもＩＰネットワーク３００に接続され
ることができる２つのハードウエア装置１００および２
００を含む耐故障性コンピュータシステムが示される。
耐故障性システムはたとえば、米国特許第５，９７８，
９３３号に記載されるタイプの耐故障性プラットフォー
ム、またはヒューレット・パッカード社によって市販さ
れるＯｐｅｎＣａｌｌＩＮプラットフォームに基づくこ
とができる。そのようなシステムでは、故障検出のため
のアプリケーション監視および故障に起因するアクショ
ンは、構成要素、詳細には、当業者によく知られている
高可用性（ＨＡ）コントローラ１０１、２０１によって
管理される。図２は、ＨＡコントローラ１０１、２０１
によって用いられる状態機械と、ＨＰ ＯｐｅｎＣａｌ
ｌ ＩＮプラットフォームによって用いられるＨＡプロ
セスとを示す。
【００１７】図２では、図示される状態のうちのいくつ
か、すなわちブート状態３００と、同期状態３１０と、
活動化状態３２０と、停止状態３３０は、過渡（非常
駐）状態である。そのプロセスは、最終的な安定状態に
達する前の中間ステップとしてのみ、それらの状態を通
過する。安定状態は、アクティブ状態３４０、ホットス
タンバイ状態３５０、およびコールドスタンバイ状態３
６０である。そのプロセスは、任意の状態でダウンする
ことがあるが、簡略化するために、ダウンへの状態遷移
は図２には示されない。１つの装置上のＯｐｅｎＣａｌ
ｌ耐故障性コントローラは、ピア装置２００上の対応す
るプロセスの状態を考慮に入れて、装置１００上で実行
されるＨＡプロセスの状態遷移を調整する。
【００１８】図１の装置１００および２００は、ローカ
ルエリアネットワーク（ＬＡＮ）４００によって互いに
リンクされ、それぞれ、その接続に最も近い層からその
接続から最も離れた層への少なく４つのソフトウエア
層、１２０〜１５０および２２０〜２５０、すなわちイ
ンターネットプロトコル（ＩＰ）層１２０、２２０、伝
送制御プロトコル（ＴＣＰ）層１３０、２３０、オペレ
ーティングシステム層１４０、２４０、およびアプリケ
ーション層１５０、２５０を含む。
【００１９】アプリケーション層１５０、２５０は、関
連する特定用途のアプリケーションにしたがって種々の
アプリケーションレベルのサービスを実行する。たとえ
ば、１つのアプリケーションレベルの機能は、プリペイ
ド通信に対するアプリケーションにおいて、通信時間の
プリペイド度数を更新することができる。各装置１００
および２００において、プロセスはアクティブ状態また
はスタンバイ状態のいずれかであることができる。アク
ティブプロセスは、任意の特定の時間においてアプリケ
ーションサービスを提供するプロセスである。スタンバ
イプロセスは、アクティブプロセスに障害が生じた場合
に引き継ぎの役割を果たす。アクティブ装置１００のア
プリケーション１５０はデータを処理し、一方、スタン
バイ装置２００のアプリケーション２５０の状態は、そ
れ自体がよく知られているやり方で、ローカルネットワ
ーク４００を通して耐故障性コントローラによって更新
される。
【００２０】本システムでは、システムのうちの１つの
システムのＴＣＰ接続のみ、たとえば、装置１００のＴ
ＣＰ接続１１０のみが任意のある時点でアクティブ状態
にある。他のシステム上のＴＣＰ接続、たとえば２１０
のＴＣＰ接続は、その接続がデータを全く受信も送信も
できないように構成されるという意味で、スタンバイ接
続である。したがって、スタンバイ装置２００は、物理
的にはネットワークには接続されるが、インターネット
プロトコルネットワーク３００からは見えない。
【００２１】ここで、２つの装置間でのアプリケーショ
ン切り換え中に、確立されたＴＣＰ接続を保持するため
の技術について説明する。用いられる一般的なアプロー
チは、その接続を同期した状態にしておくために、アク
ティブ接続とスタンバイ接続との間でデータおよび状態
情報を伝達するための複製機構をアクティブアプリケー
ション１５０に設けることである。言い換えると、アプ
リケーション１５０は、ＴＣＰコンテキストを、アクテ
ィブ装置１００からスタンバイ装置２００に移動させ
る。
【００２２】以下の説明では、リモート側、すなわちエ
ンドポイントが、装置１００と装置２００との間の切り
換え後にその接続を再開する必要がなければ、ＴＣＰ接
続は保持されるものと見なされる。ここで用いられる用
語「アクティブＴＣＰ接続」、ここでは接続１１０は、
パケットを送受信することのできる接続のことを指す。
用語「スタンバイＴＣＰ接続」、ここでは接続２１０
は、活動化されるまでパケットを全く送受信することが
できない接続のことを指す。詳細には、これは、その接
続が開始または終了されるときに、この接続を提供して
いるＴＣＰスタック１３０、２３０によって、アプリケ
ーションのためにパケットが送信されることはなく、そ
のＴＣＰ接続のリモートエンドに、生存しているパケッ
トが全く送信されないことを意味する。
【００２３】図３は、複製マネージャモジュール１６
０、２６０および接続マネージャモジュール１７０、２
７０を用いて、接続管理および複製機能を、アプリケー
ションコア１５０、２５０から分離する好ましい構造を
示す。当然、他の実施形態では、接続マネージャ機能お
よび複製マネージャ機能がアプリケーション自体に、ま
たはオペレーティングシステムに組み込まれることがで
きることは理解されよう。
【００２４】接続マネージャ１７０、２７０は、接続１
１０、２１０を開始し、構成し、その状態を抽出し、そ
の状態を更新し、かつその接続を終了するために、アプ
リケーション１５０、２５０によって用いられる単一イ
ンターフェースである。その際、接続マネージャ１７
０、２７０は、アプリケーション１５０、２５０のコア
から接続保持の実施の細部を隠すことができ、ここに記
載される接続保持機能を使用することを望む他のアプリ
ケーションによって再使用されることができる。
【００２５】また接続マネージャ１７０、２７０は、１
つのアプリケーションのすべての保持される接続を管理
するのに好ましい場所でもある。例として、接続マネー
ジャは、すべてのアプリケーションコアモジュール１５
０、２５０の内部の詳細に影響を及ぼすことなく、かつ
それを知る必要なく、ある時点におけるすべての接続の
終了、非活動化、または活動化を容易にする。
【００２６】複製マネージャ１６０、２６０は、スタン
バイにどのようにデータが送信されるかの詳細と、その
ようなデータの肯定応答受信の複雑な手順とを隠すよう
にして、アプリケーションのための抽象複製サービスを
提供することができる。
【００２７】図４は、１つの接続が有することができる
種々の状態と、アクティブ側１００およびスタンバイ側
２００の両方において取り得る状態遷移とを示す状態図
である。図４に示される状態および遷移は、アプリケー
ション１５０の視点からのＴＣＰ接続を表す。
【００２８】その接続の各状態は、その状態に付随した
以下の特性を有することができる。
【００２９】Ｐ：ある状態において“Ｐ”があるとき、
これは、その接続が保持された接続（ＴＣＰ接続保持拡
張のうちのいずれにも対応しない標準的なＴＣＰ接続と
は対照的に）であること示す。図４の３つのすべての状
態は保持された状態であり、他のタイプの接続は示され
ていない。
【００３０】Ａ：ある状態において“Ａ”があるとき、
これは、その状態がアクティブな（活動中の）接続であ
ることを示す。アクティブ状態はデータ転送を実行する
ことができ、Ｆ／ＮＦフラグによって示されるように終
了動作中に特定の挙動を持つ。
【００３１】Ｓ：ある状態において“Ｓ”があるとき、
これは、その状態がスタンバイ接続であることを示す。
接続が閉じられるときであっても、そのような接続上で
はパケットは送信されない。
【００３２】Ｆ：ある状態において“Ｆ”があるとき、
これは、ＴＣＰ接続がローカル的に閉じられるときには
必ず、該ＴＣＰ接続はそのネットワーク上においてＴＣ
Ｐピアで終了されることを示す。状態３７０の場合のよ
うに、Ａインジケータと組み合わせられるときには、そ
の接続は標準的なＴＣＰ接続のように動作する。
【００３３】ＮＦ：ある状態において“ＮＦ”があると
き、これは、アプリケーションによって明示的に要求さ
れる際、またはプロセス終了時に、ＴＣＰ接続がローカ
ル的に閉じられるときには、該ＴＣＰ接続がピアＴＣＰ
で終了されないことを示す。そのローカルソケットは、
暗黙のうちにパージされる。このオプションは、リモー
トＴＣＰピアが接続の終了を起動する場合には機能しな
い。その場合には、現在のオプション値が何であろう
と、その接続は有効に終了される。状態３９０の場合の
ように、Ａインジケータと組み合わせられるときには、
その接続は、同期した対応するスタンバイ接続を有する
アクティブ接続である。
【００３４】アクティブアプリケーション１５０が開始
し、スタンバイアプリケーション２５０が開始され同期
する前に、そのアプリケーションが開いた（開始した）
すべての保持された接続がアクティブ状態（状態３７
０）になる。アクティブアプリケーション１５０が終わ
った場合には、ＴＣＰは、ネットワーク上のリモート側
への接続を閉じる。この挙動によって、ＴＣＰスタック
は、リモート側への接続を閉じることができる。なぜな
ら、接続処理を引き継ぐためのスタンバイアプリケーシ
ョンが存在しないためである。
【００３５】以下により詳細に記載されることになる同
期段階中に、スタンバイアプリケーションは、保持され
たスタンバイ接続を形成し、アクティブ側から接続状態
情報を複製する。同期段階が正常に完了すると、アクテ
ィブアプリケーションは、そのすべての保持された接続
を状態３９０に移し、保持されたＴＣＰ接続が処理終了
時に閉じられないようにする。これにより、切り換え後
に、スタンバイアプリケーションがその接続処理を引き
継ぐことができるようになる。アプリケーションが接続
を閉じることを欲した場合には、そのアプリケーション
はその接続を状態３７０に戻さなければならない。
【００３６】スタンバイ接続は状態３８０にある。その
ような接続が活動化されると、その接続は状態３７０に
移される。新しいスタンバイシステムが再開され同期す
ると、そのような接続は状態３９０に移されることがで
きる。
【００３７】アクティブアプリケーションでは、ｓｏｃ
ｋｅｔ（）、ｃｏｎｎｅｃｔ（）、ｂｉｎｄ（）、ｌｉ
ｓｔｅｎ（）、ａｃｃｅｐｔ（）コールを含む標準的な
ソケットコールを用いて、ソケットが形成される。これ
が図５（ａ）に示される。アクティブアプリケーション
１５０はアクティブ接続１１０を管理する。２つの装置
間で複製される必要がある情報の大部分は、両方の装置
１００および２００上に設けられるＴＣＰスタックモジ
ュール１３０、２３０によって保持される。
【００３８】その後、アクティブ側の接続に生じている
変化は、その接続の持続時間にわたって、スタンバイ側
に繰返し複製される。複製は、パケットが受信または送
信される度に行われる必要はない。むしろ、その状態が
安定している接続持続時間中の選択された時点において
のみ、この情報を複製することがより効率的である。そ
の接続によってトラフィックが処理されていない（すな
わち、その接続がアイドル状態である）とき、接続状態
は安定している。待ち状態のアウトバウンドデータが存
在せず、アプリケーションによって読み取られるのを待
っている受信データが存在しない場合には、ＴＣＰ接続
１１０はアイドル状態であると見なされる。そのような
アイドル接続は、ここに記載される技術を用いて保持さ
れることができる。
【００３９】アプリケーション１５０が、その接続状態
が安定している（すなわち、その接続がアイドル状態で
ある）と判断したとき、該アプリケーションは、ＴＣＰ
スタック１３０から各接続の状態を抽出し、それをスタ
ンバイアプリケーション２５０に送信することにより、
対応するスタンバイ接続に接続１１０を複製することを
決定することができる。スタンバイアプリケーション２
５０はソケットを形成し、それをスタンバイソケットに
構成し、そのソケットを、アクティブアプリケーション
から受信された接続状態情報で更新する。最後に、スタ
ンバイアプリケーションは、アクティブアプリケーショ
ンに肯定応答ＡＣＫを送信する。このプロセスが図５
（ｂ）に示される。接続状態データは、アクティブ装置
１００のアプリケーション層１５０によって、ＯＳ層１
４０を介してＴＣＰスタック１３０から取得され、その
後、ＬＡＮ４００を介して、スタンバイ装置２００のア
プリケーション層２５０に送信される。
【００４０】この期間中、アクティブアプリケーション
は、スタンバイシステムからＡＣＫを受信するのを待つ
ことはなく、接続は単に状態３７０においてアクティブ
状態のままであることが好ましいことに留意されたい。
ＡＣＫが受信されると、アクティブアプリケーションは
ソケットを構成し、それを図４の状態３９０に設定する
ことにより、決してネットワーク上の接続を閉じないよ
うにする。スタンバイ２００において接続の複製が失敗
した場合に、これがアクティブ接続１１０に影響を及ぼ
さないことが許容可能とされる。その場合、アプリケー
ションは、スタンバイ肯定応答を待って妨害されること
がないので、複製が非常に速く行われる。他の状況で
は、確立された接続１１０の保持を促進し、その接続が
スタンバイシステム２００上で保持されることができた
場合でもその接続が該アプリケーションによってのみ用
いられることを確実にするために、ＡＣＫを待つことが
好ましい場合がある。
【００４１】アクティブアプリケーション１５０が接続
１１０を閉じることを決めたとき、最初に、その接続を
状態３７０に設定することにより、ネットワーク上にお
いてその接続をピアで終了するようにその接続を構成
し、その後に該接続を閉じなければならない。その後、
この終了動作は、そのスタンバイ接続２１０を閉じるス
タンバイアプリケーション２５０に複製される。このプ
ロセスが図５（ｃ）に示される。
【００４２】その接続がリモート側によって閉じられる
場合には、ＴＣＰスタック１３０は、標準的な接続の場
合と同様に動作する。アクティブアプリケーション１５
０は終了動作をスタンバイアプリケーション２５０に複
製し、その後、その接続を閉じる。これが図５（ｄ）に
示される。
【００４３】アクティブアプリケーション１５０が終わ
る場合には、スタンバイアプリケーション２５０がアク
ティブ状態になる前に、該アクティブアプリケーション
に割り当てられたＩＰアドレスがスタンバイホストに移
される。装置１１０は、１つのＩＰアドレスのみを有す
ることが可能である。しかしながら、各アクティブアプ
リケーション１５０は、そのアプリケーションのプロセ
スによって用いられる、自身に専用のＩＰアドレスを有
することが好ましい。そのアプリケーションのＩＰアド
レスは、アクティブアプリケーション１５０を提供する
アクティブ装置１００上でのみ有効である。切り換え中
に、ＩＰアドレスは、古いアクティブ装置１００から新
しいアクティブ装置２００に移される（すなわち、その
ＩＰアドレスは古いアクティブ装置上で非活動化され、
新しい装置上で活動化される）。そのＩＰアドレスは、
任意の時点で１つの装置においてのみアクティブ状態で
ある。
【００４４】１つのＭＡＣアドレスから別のＭＡＣアド
レスにＩＰアドレスを転送するための技術は当業者には
よく知られており、ＨＰ Ｏｐｅｎｃａｌｌ製品は、こ
れを行うためのＩＰアドレスマネージャ構成要素を含
む。そのような技術の記載は、たとえば、米国特許第
６，０４９，８２５号に見いだすことができる。
【００４５】ＨＡプロセス状態機械は、切り換え中に、
ＩＰアドレスが装置上でアクティブ状態になった後にの
み、スタンバイプロセスがアクティブ状態になり、ＩＰ
アドレスが装置上で非活動化された後にのみ、アクティ
ブプロセスがスタンバイ状態になるように、ＩＰアドレ
スの移動と同期する。これは、ＩＰアドレスマネージャ
とアプリケーションとの間で通信を行うことによって、
または任意のスタンバイ接続を活動化する前にアプリケ
ーション２００にＩＰアドレス状態を検査させることに
よって、確実に実行されることができる。標準的なＡＰ
Ｉコールを、ＩＰアドレス状態を検査するために利用す
ることができることは理解されよう。
【００４６】プロセス終了時に、カーネルは、すべての
そのファイル記述子を閉じる。すべての複製されたアク
ティブ接続が、ピアで接続を終了しないように設定され
たので（状態３９０）、ＴＣＰスタック１３０は、その
接続が閉じられていることを該接続のリモート側に示さ
ない。
【００４７】同時に、高可用性コントローラによって障
害を通知されているスタンバイシステムは、その装置上
でＩＰアドレスが活動化されるまで待機する。その後、
その装置は、そのスタンバイ接続を活動化し、そのリス
ン（listen）接続を開始する。活動化の後、新しいスタ
ンバイシステムが再開され同期するまで、その接続は状
態３７０に留まらなければならない場合があることに留
意されたい。これらのプロセスが図６（ａ）に示されて
おり、好ましい実施形態では、それらのプロセスは、図
２に示される活動化状態３２０中に行われる。
【００４８】スタンバイソケットがアクティブ状態にな
ると、ＴＣＰ接続は、そのＴＣＰピアと依然として同期
しているか否かを判断する。最後の同期点以来アクティ
ブＴＣＰ接続がデータを受信していた場合には、スタン
バイＴＣＰは同期から外れるであろう。その場合、該Ｔ
ＣＰ接続は閉じられ、スタンバイアプリケーションによ
って再形成される。
【００４９】手動切り換え（すなわち、プロセス終了に
よって引き起こされない切り換え）の場合、たとえば予
防保守の場合、または、ソフトウエアあるいはハードウ
エアアップグレードを可能にするために、アクティブア
プリケーション１００はそのすべての接続を非活動化
し、スタンバイ状態になる。一方、スタンバイアプリケ
ーション２００はすべての接続を活動化し、アクティブ
状態になる。この手動切り換えは図６（ｂ）に示されて
おり、好ましい実施形態では、そのプロセスは、図２に
示される「停止」状態３３０において行われる。
【００５０】リスン（ｌｉｓｔｅｎ）するために用いら
れるソケットは、それらが接続の一部を形成しないので
保持される必要がないことに留意されたい。アクティブ
プロセスによって確立されるリスンソケットを処理する
ために、スタンバイプロセスは２つの方策のうちの１つ
の採用することができる。第１に、スタンバイプロセス
は、アクティブプロセス状態に切り替わるときに、リス
ンソケットを再形成することができる。これは、ソケッ
ト機能シーケンス、ｓｏｃｋｅｔ（）、ｃｏｎｎｅｃｔ
（）、ｂｉｎｄ（）、ｌｉｓｔｅｎ（）、ａｃｃｅｐｔ
（）を実行することにより行うことができる。一般に、
このアプローチは、最も安全で、かつ最も簡単であると
考えられる。しかしながら、代替的に、スタンバイプロ
セスがリスンソケットを形成し、そのリスンソケットを
任意のＩＰアドレス（ＩＰアドレス＝ＩＮＡＤＤＲ＿Ａ
ＮＹ）および指定されたポート番号にバインドすること
ができる。これは、リスンソケットを再形成するステッ
プを節約することになるが、スタンバイプロセスは、依
然としてスタンバイモードにあるとき（その装置上でア
クティブ状態にあるＩＰアドレスについて）、接続要求
の可能性を制御しなければならないであろう。
【００５１】ＴＣＰ接続１１０が、切り換えが生じた時
点でアイドル状態でない場合には、その接続１１０は終
了され、スタンバイアプリケーションによって再形成さ
れる必要がある。
【００５２】以下により詳細に記載されるように、好ま
しい実施形態では、アプリケーションが接続特性を制御
し、アクティブ側の状態を抽出し、スタンバイ側の状態
を更新できるようにするために、拡張されたソケットア
プリケーション・プログラミング・インターフェース
（ＡＰＩ）が設けられる。このＡＰＩはたとえば、アプ
リケーションとは個別の、アプリケーションによってコ
ールされる接続マネージャ１７０、２７０および複製マ
ネージャ１６０、２６０のようなモジュールの形で、都
合のいいように実装されることができる。図１に示され
るＩＰ層１２０、２２０またはＴＣＰ層１３０、２３０
を基点としたソフトウエア階層を参照すると、このＡＰ
Ｉは、アプリケーション１５０、２５０とオペレーティ
ングシステム１４０、２４０との間に配置されることが
できる。各接続１１０の状態は、具体的にはＴＣＰデー
タとＯＳデータとを含む。
【００５３】好ましい実施形態は、標準のＨＰ−ＵＸソ
ケットおよび関連するコールへの追加からなる。具体的
には、ｇｅｔｓｏｃｋｏｐｔ（）コールは、同様の接続
／確立されたソケットを構築するのに必要とされるＴＣ
Ｐ状態情報を戻すために拡張される。これは、アクティ
ブまたはスタンバイソケット上で実行されることがで
き、そのソケットにもその接続にも影響を及ぼさない読
出し専用動作である。状態３７０から３９０への、また
は状態３９０から３７０へのソケットを設定するのに同
じコールが用いられる。
【００５４】状態情報の特質は、プラットフォームに応
じて変化し、ネットワーク上で接続を再開することを必
要とせずに、活動化されるスタンバイプロセスによって
用いられるべき情報で、スタンバイソケットが更新され
ることを可能にするように選択される。
【００５５】ｓｅｔｓｏｃｋｏｐｔ（）コールは、アク
ティブソケットから取得されるＴＣＰ状態情報でスタン
バイソケットを再同期できるようにするために拡張され
る。これは、スタンバイソケットにおいてのみ行われる
ことができ、すべての必要とされる層に影響を及ぼす。
ｓｅｔｓｏｃｋｏｐｔ（）コールは、ｓｏｃｋｅｔ（）
後にスタンバイソケット接続を形成するために実行され
る。これは、アクティブ接続をスタンバイ状態にする
（非活動化する）ために、アクティブ接続上でコールさ
れる。これは、スタンバイ接続をアクティブ状態にする
ために、スタンバイ接続上でコールされる。
【００５６】図３に戻ると、好ましい実施形態では、接
続マネージャ１７０は、１つの場所で、すべての開始し
ている接続１１０と、その状態とを追跡する。接続マネ
ージャ１７０は、同時に複数の接続１１０上で動作を実
行することができ、たとえば、すべての接続を閉じ、す
べての接続を複製し、すべての接続を活動化／非活動化
することができる。接続マネージャ１７０は、それが複
製されているか否かを示すために、接続１１０において
特定のフラグを設定することができ、その際、接続テー
ブル上をただ単にループすることにより、未だ複製され
ていない接続を複製する。接続マネージャ１７０は、ア
プリケーション１５０によって用いられている接続の複
製、活動化、抽出、または状態取得の間の長い期間の間
に、アプリケーション１５０を妨害するのを避けるため
に、マルチスレッドであるのが好ましい。
【００５７】アプリケーション１５０はＴＣＰ接続状態
を抽出し、それを、スタンバイアプリケーション２５０
に送信する。その後、スタンバイアプリケーション２５
０は、状態データを、スタンバイ装置２００のＴＣＰ層
２３０に送信する。
【００５８】ここに記載されるソフトウエア障害フェイ
ルオーバ技術は、個別のスタンバイ装置を用いて実装す
ることに制限されない。むしろ、記載される方法は、同
じ装置上のスタンバイアプリケーションに対するアプリ
ケーションソフトウエアのフェイルオーバにも同様に適
用することができる。アプリケーションモニタが、その
アプリケーション自体に障害があるものと判断すること
ができる場合には、ローカルにフェイルオーバを行うこ
とを選択することができる。
【００５９】２つのプロセスを含み、各プロセスが同様
のサービスアプリケーション命令セットを提供し、各プ
ロセスがＩＰアドレスを有し、各プロセスがインターネ
ットプロトコルエンドポイントを有する一連のアクティ
ブ接続を提供することができるシステムが記載される。
このシステムは、他のプロセスにおいてアクティブ接続
を提供しない間に、１つのアクティブプロセスの一連の
アクティブ接続を提供するための手段を備える。このシ
ステムは、そのアクティブプロセスから他のアクティブ
プロセスに、アクティブ接続の状態データを含むデータ
と、アクティブプロセスのサービスアプリケーションの
命令セットの状態データを含むデータとを複製するため
の手段を備える。アクティブ接続の状態データを含むデ
ータは、更新されたスタンバイ接続を該他のプロセスが
維持できるようにするためのものであり、アクティブプ
ロセスのサービスアプリケーションの命令セットの状態
データを含むデータは、該他のプロセスの命令セットが
更新された状態に維持されるようにするためのものであ
る。このシステムは、該アクティブプロセスが利用でき
なくなったとき、アクティブプロセスのＩＰアドレスを
非活動化し、他のプロセスのＩＰアドレスを活動化する
ための手段を備える。
【００６０】本発明の特定の実施形態が記載されてきた
が、本発明は、そのような記載される特定の構成に限定
されるべきではない。本発明は、特許請求の範囲によっ
てのみ制限される。特許請求の範囲自体は、請求される
本発明の周辺を指示することを意図しており、本明細書
によって開示される例示的な実施形態のみを請求するも
のと解釈されるのではなく、言語そのものが許容するの
と同じ広さで解釈されることを意図している。
【００６１】本発明は、以下の実施態様を含む。
【００６２】（１）アクティブ状態のプロセス、スタン
バイ状態のプロセス、および前記スタンバイ状態のプロ
セスをアクティブ状態に移行させる切り換え能力を有す
る耐故障性プラットフォームにおいてネットワーク接続
を提供する方法であって、アクティブプロセスからスタ
ンバイプロセスに、該アクティブプロセスのネットワー
ク接続の状態データを複製するステップと、前記スタン
バイプロセスについて、前記複製されたデータで更新さ
れた対応するスタンバイネットワーク接続を維持するス
テップと、前記アクティブ状態への前記スタンバイプロ
セスの移行中に、前記アクティブシステム内の前記ネッ
トワーク接続を、該ネットワーク上の該接続を閉じるこ
となく非活動化し、前記スタンバイプロセスにネットワ
ークアドレスを転送し、該ネットワークアドレスで前記
対応するスタンバイ接続を活動化するステップと、を含
み、前記移行したスタンバイプロセスが前記ネットワー
ク接続を再開する必要がないようにする、耐故障性プラ
ットフォームにおいてネットワーク接続を提供する方
法。
【００６３】（２）前記スタンバイプロセスの前記ネッ
トワークアドレスを活動化するステップは、前記スタン
バイ接続が活動化される前に実行される、上記（１）に
記載の方法。 （３）前記アクティブプロセスの前記接続を監視するス
テップと、該接続のアイドル状態が識別されたことに応
答して前記状態データの複製を起動するステップと、を
含む、上記（１）または（２）に記載の方法。 （４）接続の状態データを複製する前記ステップは、前
記アクティブプロセスが前記接続を用いることができる
間に実行される、上記（３）に記載の方法。 （５）それぞれ異なるネットワークアドレスを有するア
クティブプロセスおよびスタンバイプロセスの複数の対
を維持するステップを含む、上記（１）から（４）のい
ずれかに記載の方法。 （６）前記ネットワークアドレスはＩＰアドレスであ
る、上記（１）から（５）のいずれかに記載の方法。
【００６４】（７）アクティブ状態のプロセス、スタン
バイ状態のプロセス、および該スタンバイ状態のプロセ
スをアクティブ状態に移行させるための切り換え手段を
有する耐故障性プラットフォームであって、アクティブ
プロセスに関連付けられた接続から状態データを抽出す
る第１の接続マネージャと、前記アクティブプロセスに
関連付けられたネットワーク接続の状態データをスタン
バイプロセスに複製する複製マネージャと、前記スタン
バイプロセスについて、前記複製されたデータで更新さ
れた対応するスタンバイネットワーク接続を維持する第
２の接続マネージャとを備え、前記切り換え手段は、前
記スタンバイプロセスのアクティブ状態への移行の一部
として、前記アクティブシステム内の前記ネットワーク
接続を、該ネットワーク上の該接続を閉じることなく非
活動化し、ネットワークアドレスを前記スタンバイプロ
セスに転送し、該ネットワークアドレスで前記対応する
スタンバイ接続を活動化するように構成されており、前
記移行したスタンバイプロセスが前記ネットワーク上で
前記接続を再開する必要がないようにするプラットフォ
ーム。
【００６５】（８）前記複製マネージャは、個別のソフ
トウエアモジュールの形をとる、上記（７）に記載のプ
ラットフォーム。 （９）前記第１および／または第２の接続マネージャ
は、個別のソフトウエアモジュールの形をとる、上記
（７）または（８）に記載のプラットフォーム。 （１０）各プロセスは、命令セットを形成するアプリケ
ーションソフトウエア層と、オペレーティングシステム
ソフトウエア層と、伝送制御プロトコルを適用すること
ができるソフトウエア層とを提供し、前記システムは、
前記アクティブ接続の前記状態データを複製することが
できるプロセスを提供し、該プロセスは、少なくとも部
分的に、前記アクティブプロセスの前記アプリケーショ
ン層によって実行される、上記（７）から（９）のいず
れかに記載のプラットフォーム。 （１１）それぞれ異なるネットワークアドレスを有す
る、アクティブプロセスおよびスタンバイプロセスの複
数の対を維持することを含む、上記（７）から（１０）
のいずれかに記載のプラットフォーム。 （１２）前記ネットワークアドレスはＩＰアドレスであ
る、上記（７）から（１１）のいずれかに記載のプラッ
トフォーム。
【００６６】（１３）アクティブ状態のプロセスをサポ
ートする手段、スタンバイ状態のプロセスをサポートす
る手段、および該スタンバイ状態のプロセスをアクティ
ブ状態に移行させるための切り換え能力を有する耐故障
性プラットフォームであって、ネットワーク接続は、関
連付けられたプロセスが前記ネットワーク接続を閉じる
か、または該関連付けられたプロセスが終わる度に、該
ネットワーク接続が前記ネットワーク上で閉じられる第
１の状態と、関連付けられたプロセスが前記ネットワー
ク接続を閉じるか、または該関連付けられたプロセスが
終わるときに、該ネットワーク接続が該ネットワーク上
で閉じられない第２の状態とをとることができ、前記プ
ラットフォームは、プログラム制御下で前記接続を前記
第１の状態と前記第２の状態との間で切り換え、接続状
態情報を抽出し、該接続状態情報を設定することを可能
にするアプリケーションプログラミングインターフェー
スを含み、前記接続状態情報は、ネットワークアドレス
を前記スタンバイ接続に転送することにより、前記ネッ
トワーク上で接続が再開されることを必要とすることな
く、アクティブプロセスから複製された前記状態情報で
更新され維持されたスタンバイネットワーク接続が、移
行したスタンバイプロセスによって用いられることを可
能にするような情報である耐故障性プラットフォーム。
【００６７】（１４）アクティブ状態のプロセス、スタ
ンバイ状態のプロセス、および該スタンバイ状態のプロ
セスをアクティブ状態に移行させるための切り換え能力
とを有する耐故障性プラットフォームにおいてネットワ
ーク接続を提供するための方法であって、アクティブプ
ロセスからスタンバイプロセスに、該アクティブプロセ
スのネットワーク接続の状態データを複製するステップ
と、前記スタンバイプロセスについて、前記複製された
データで更新された対応するスタンバイネットワーク接
続を維持するステップと、前記スタンバイ状態のプロセ
スをアクティブ状態に移行させるステップとを含み、前
記スタンバイ状態のアクティブ状態への移行中に、前記
アクティブシステム内の前記ネットワーク接続を、該ネ
ットワーク上の該接続を閉じることなく非活動化し、ネ
ットワークアドレスを前記スタンバイプロセスに転送
し、該ネットワークアドレスで前記対応するスタンバイ
ネットワーク接続を活動化し、該移行したスタンバイプ
ロセスが前記ネットワーク上で前記接続を再開する必要
がないようにする、方法。
【００６８】（１５）アクティブ状態のプロセス、スタ
ンバイ状態のプロセス、および該スタンバイ状態のプロ
セスをアクティブ状態に移行させるための切り換え能力
とを有する耐故障性プラットフォームにおいてインター
ネットプロトコル（ＩＰ）ネットワーク接続を提供する
方法であって、アクティブプロセスからスタンバイプロ
セスに、該アクティブプロセスのネットワーク接続の状
態データを複製するステップと、前記スタンバイプロセ
スについて、前記複製されたデータで更新された対応す
るスタンバイネットワーク接続を維持するステップと、
前記スタンバイ状態のプロセスをアクティブ状態に移行
させるステップとを含み、前記スタンバイ状態のアクテ
ィブ状態への移行中に、前記アクティブシステム内の前
記ネットワーク接続を、該ネットワーク上の該接続を閉
じることなく非活動化し、ＩＰネットワークアドレスを
前記スタンバイプロセスに転送し、該ＩＰネットワーク
アドレスで前記対応するスタンバイネットワーク接続を
活動化し、前記移行したスタンバイプロセスが前記ネッ
トワーク上で前記接続を再開する必要がないようにし、
前記スタンバイプロセスの前記ネットワークアドレスを
活動化するステップは、前記スタンバイ接続が活動化さ
れる前に実行される、方法。
【００６９】
【発明の効果】本発明によれば、ネットワーク接続のリ
モートエンドに対して高いトランスペアレンシー（透過
性）が保持され、フェイルオーバが達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に従う、システムのアーキ
テクチャの概略図。
【図２】本発明の一実施形態に従う、システムにおける
１つの装置の種々の状態を示す状態図。
【図３】本発明の一実施形態に従う、複製マネージャモ
ジュールおよび接続マネージャモジュールを含むシステ
ムの概略図。
【図４】本発明の一実施形態に従う、システム内の接続
の種々の状態を示す状態図。
【図５】本発明の一実施形態に従う、アクティブ接続お
よびスタンバイ接続を設定するために用いられるプロセ
ス、および閉じるために用いられるプロセスを示す図。
【図６】本発明の一実施形態に従う、プロセス終了時、
またはアクティブシステムからスタンバイシステムへの
接続の手動による移動時のプロセスを示す図。
【符号の説明】
１００、２００ ハードウェア装置 １１０、２１０ 接続 ３００ ネットワーク １６０、２６０ 複製マネージャ １７０、２７０ 接続マネージャ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ステラ・クゥォン アメリカ合衆国94022カリフォルニア州ロ ス・アルトス、マニュエル・ロード 14470 (72)発明者 アイザック・ウォン アメリカ合衆国95159カリフォルニア州サ ン・ノゼ、ピー・オー・ボックス 26454 (72)発明者 デニス・ロジャー フランス国38760ヴァルス、リュト・ジ ュ・マルティネ・ダン・バ、レ・マージョ エラ、ロト 20 (72)発明者 アブデサター・サッシ フランス国エフ−38100グルノーブル、シ ャマン・デュ・レグリス ７ Ｆターム(参考） 5K030 GA12 KA01 MA07 MD02 5K033 AA06 EB06

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】アクティブ状態のプロセス、スタンバイ状
    態のプロセス、前記スタンバイ状態のプロセスをアクテ
    ィブ状態に移行させるための切り換え能力を有する耐故
    障性プラットフォームにおいてネットワーク接続を提供
    する方法であって、 アクティブプロセスからスタンバイプロセスに、該アク
    ティブプロセスのネットワーク接続の状態データを複製
    するステップと、 前記スタンバイプロセスについて、前記複製されたデー
    タで更新された対応するスタンバイネットワーク接続を
    維持するステップと、 前記アクティブ状態への前記スタンバイプロセスの移行
    中に、前記アクティブシステム内の前記ネットワーク接
    続を、該ネットワーク上の該接続を閉じることなく非活
    動化し、前記スタンバイプロセスにネットワークアドレ
    スを転送し、該ネットワークアドレスで前記対応するス
    タンバイ接続を活動化するステップと、を含み、 前記移行したスタンバイプロセスが前記ネットワーク接
    続を再開する必要がないようにする、耐故障性プラット
    フォームにおいてネットワーク接続を提供する方法。
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