JP2004032452A - クラスタ構成マシンの系切り替え方法および方式 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ネットワークに接続されたクラスタ構成のノードにおいて、ACT系ノード1−1の障害監視部112は、ローカルアドレスを使用したヘルスチェックにより自ノードの障害検出した場合、系切り替え部111は、IPフローティング部113に運用で使用しているポータブルIPアドレスを解放させ、ネットワークから自ノードを切り離し状態にする。一方、SBY系ノード1−2は、ローカルアドレスを使用したヘルスチェックによりACT系(他ノード)の障害を検出すると、IPフローティング部113にポータブルIPアドレスの引継ぎを行わせ、自ノードをACT系に切り替える。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、クラスタ構成マシンの系切り替え方法および方式に関し、特に、ネットワークに対して固有に割り当てられているIPアドレスと運用で使用するIPアドレスとを使い分けたクラスタ構成マシンの系切り替え方法および方式に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、現用系と予備系を有するサーバ間でヘルスチェックを行って、系を切り替える方式として、例えば、特開2000−324121号公報に開示されている。この特開2000−324121号公報における切り替え方式は、運用で使用しているネットワークとは別に現用系と予備系との間に専用の回線を設け、現用系および予備系のサーバが互いに専用の回線を介してヘルスチェックを行う。予備系のサーバがヘルスチェックにより異常を検出すると、ネットワークを介して現用系のサーバのヘルスチェックを行い、異常を検出すると、予備系から現用系に切り替える。
【0003】
また、運用IPアドレス変更が不要な二重化サーバのIPアドレス割当方法として、例えば、特開平10−105424号公報に開示されている。この特開平10−105424号公報に記載されたIPアドレス割当方法は、システム立ち上げ時に、運用サーバは、自身の固有IPアドレスに切り替え、待機サーバは、自身の固有IPアドレスを保ち、二重化サーバが切り替わるとき、待機系から運用系に切り替わるサーバは、固有IPアドレスを運用IPアドレスに、運用系から待機系に切り替わるサーバは、運用IPアドレスを固有IPアドレスに切り替わることを特徴としている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開2000−324121号公報に記載の切り替え方式は、専用の回線を使用しているため、余分な回路を必要とする問題点がある。また、専用の回線のパスに異常があった場合、現用系のサーバは、専用の回線を介してのヘルスチェックによる異常検出後にネットワークを介してヘルスチェックを行っても、予備系サーバの障害と判断して現用系のままにし(以降、このようなヘルスチェックによる処理を現用系切り替え処理と称す)、かつこの現用系切り替え処理を繰り返すという問題点がある。また、ネットワーク上IPアドレスは現用系および予備系のサーバ別々に割り当てられており、サーバの系切り替えに伴い、このサーバと通信を行っているネットワーク上の装置等にIPアドレスの変更通知を行う必要があるため、通信を行っている相手の各装置は、アプリケーションレベルでIPアドレスの管理を行う必要があるという問題点がある。
【0005】
また、特開平10−105424号公報に記載されたIPアドレス割当方法は、運用系のサーバに障害発生した場合に、予備系のサーバが運用系のサーバの障害を検出するには、運用系サーバからの通知または運用系サーバと通信を行っている相手の装置からの通知がない限り検出できないため、サーバ自身が通知できない障害もあり、運系サーバの障害検出には、時間がかかるという問題点がある。また、保守の運用を考慮した場合、システムの運用中、運用系となるサーバ自身のIPアドレスが見えなくなってしまうため、サーバの識別管理が複雑になるという問題点がある。
【0006】
本発明の目的は、上記問題点を鑑み、システム運用中でも運用系および待機系の区別を見分けさせると共に、運用系となるマシン(ノード)と通信を行っている相手に対して系の切り替えによるIPアドレスの変更通知を行わなくても通信ができることにある。
【0007】
また、本発明の別の目的は、上記問題点を鑑み、ヘルスチェックを行う専用の回線を準備する必要はなく、クラスタ構成マシンの系の切り替えが同期してスムーズに行われることにある。
【0008】
また、本発明の別の目的は、上記問題点を鑑み、運用系のノードにてヘルスチェックによる障害を検出したとしても、運用系のノードのLANアダプタカードに障害が発生している場合には、LANアダプタカード切り替えによるIPアドレスの変更通知を行わなくても通信ができることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第1のクラスタ構成マシンの系切り替え方法は、ネットワークに接続された複数のノードとクラスタ構成のノードとからなるシステムにおける前記クラスタ構成のノードが、運用を行うACT系ノードと前記ACT系ノードの待機となるSBY系ノードとで稼動するクラスタ構成マシンの系切り替え方法であって、前記ACT系ノードに前記ネットワークに対して固有である第1の固有IPアドレスと前記複数のノードとの運用で使用する運用IPアドレスとを割り当て、前記SBY系ノードに前記ネットワークに対して固有である第2の固有IPアドレスを割り当て、前記ACT系ノードと前記待機系ノードとの間で通信を行う場合には前記第1の固有IPアドレスと前記第2の固有IPアドレスとを使用することを特徴としている。
【0010】
更に、上記の第1のクラスタ構成マシンの系切り替え方法において、前記ACT系ノードが自ノードの障害を検出した場合に前記運用IPアドレスを解放し、前記SBY系ノードに対して前記運用IPアドレスを引き継がせてACT系に状態遷移させることを特徴としている。
【0011】
更に、上記の第1のクラスタ構成マシンの系切り替え方法において、前記ACT系ノードと前記待機系との間でお互いにヘルスチェックを行い、前記SBY系ノードは、前記ヘルスチェックにより前記ACT系ノードの障害を検出した場合に自ノードをACT系に状態遷移し、前記運用IPアドレスを引き継ぐことを特徴としている。
【0012】
更に、上記の第1のクラスタ構成マシンの系切り替え方法において、前記ACT系ノードは、前記ヘルスチェックにより自ノード障害を検出した場合に前記運用IPアドレスを解放し、前記ネットワークから自ノードを切り離すことを特徴としている。
【0013】
また、本発明の第2のクラスタ構成マシンの系切り替え方法は、ネットワークに接続された複数のノードとクラスタ構成のノードとからなるシステムにおける前記クラスタ構成のノードが、運用を行うACT系ノードと前記ACT系ノードの待機となるSBY系ノードとで稼動するクラスタ構成マシンの系切り替え方法であって、前記ACT系ノードは、カード毎に固有IPアドレスが割り当てられたLANアダプタカードを複数実装し、前記複数のLANアダプタカードのうち1つのLANアダプタカードに前記複数のノードとの運用で使用する運用IPアドレスを割り当て、定期的に前記複数のLANアダプタカードを異常状態の確認を行い、前記異常状態の確認で前記1つのLANアダプタカードの障害を検出すると前記1つのLANアダプタカードに割り当てた前記運用IPアドレスを解放し、前記複数のLANアダプタカードうち正常に動作する前記LANアダプタカードから1つ抽出した前記LANアダプタカードに前記運用IPアドレスを割り当てることを特徴としている。
【0014】
また、本発明の第3のクラスタ構成マシンの系切り替え方法は、ネットワークに接続された複数のノードとクラスタ構成のノードとからなるシステムにおける前記クラスタ構成のノードが、運用を行うACT系ノードと前記ACT系ノードの待機となるSBY系ノードとで稼動するクラスタ構成マシンの系切り替え方法であって、前記ACT系ノードは、カード毎に固有IPアドレスが割り当てられたLANアダプタカードを複数実装し、前記複数のLANアダプタカードのうち1つのLANアダプタカードに前記複数のノードとの運用で使用する運用IPアドレスを割り当て、前記1つのLANアダプタカードに割り当てられた固有IPアドレスを用いて前記1つのLANアダプタカードおよび前記ネットワーク経由で前記SBY系ノードとの間で相互にヘルスチェックを定期的に行うと共に自ノード内の前記複数のLANアダプタカードの異常状態の確認を定期的に行い、前記異常状態の確認で前記1つのLANアダプタカードの障害を検出すると前記1つのLANアダプタカードに割り当てた前記運用IPアドレスを解放し、前記複数のLANアダプタカードうち正常に動作する前記LANアダプタカードから1つ抽出した前記LANアダプタカードに前記運用IPアドレスを割り当て、前記1つ抽出したアダプタカードに割り当てられた固有IPアドレスを用いて前記1つ抽出したアダプタカードおよび前記ネットワーク経由で前記SBY系ノードとの間で相互にヘルスチェックを定期的に行うことを特徴としている。
【0015】
また、本発明の第4のクラスタ構成マシンの系切り替え方法は、ネットワークに接続された複数のノードとクラスタ構成のノードとからなるシステムにおける前記クラスタ構成のノードが、運用を行うACT系ノードと前記ACT系ノードの待機となるSBY系ノードとで稼動するクラスタ構成マシンの系切り替え方法であって、前記ACT系ノードは、カード毎に固有IPアドレスが割り当てられたLANアダプタカードを複数実装し、前記複数のLANアダプタカードのうち1つのLANアダプタカードに前記複数のノードとの運用で使用する運用のIPアドレスを割り当て、前記1つのLANアダプタカードに割り当てられた固有IPアドレスを用いて前記1つのLANアダプタカードおよび前記ネットワーク経由で前記SBY系ノードとの間で相互にヘルスチェックを定期的に行うと共に自ノード内の前記複数のLANアダプタカードの異常状態の確認を定期的に行い、前記異常状態の確認で前記1つのLANアダプタカードの障害を検出すると前記1つのLANアダプタカードに割り当てた前記運用IPアドレスを解放し、前記複数のLANアダプタカードうち正常に動作する前記LANアダプタカードがなければ前記ネットワークから自ノードを切り離すことを特徴としている。
【0016】
更に、上記の第1、第3、または第4のクラスタ構成マシンの系切り替え方法において、前記ヘルスチェックは、定期的に前記ACT系ノードがヘルスチェック要求を行う毎に返信されるヘルスチェック応答の時間監視を行うことで自ノードの障害のチェックを行い、前記SBY系ノードが前記ヘルスチェック要求を受信する毎に前記ヘルスチェック応答を返信すると共に次の前記ヘルスチェック要求の時間監視を行うことで前記ACT系の障害のチェックを行うことを特徴としている。
【0017】
更に、上記の第2または第3のクラスタ構成マシンの系切り替え方法において、前記1つ抽出したアダプタカードは、予め設定された優先順位で抽出することを特徴としている。
【0018】
また、本発明の第1のクラスタ構成マシンの系切り替え方式は、ネットワークに接続された複数のノードとクラスタ構成のノードとからなるシステムにおける前記クラスタ構成のノードが、運用として前記複数のノードと通信を行うACT系ノードと前記ACT系ノードの待機となるSBY系ノードとで稼動するクラスタ構成マシンの系切り替え方式であって、前記ACT系ノードは、運用IPアドレスを用いて前記複数のノードと通信を行う通信手段を有し、前記ネットワークを介して前記ACT系ノードとの間でそれぞれに割り当てられた固有IPアドレスを用いてお互いにヘルスチェックを行うことで自ノードの障害を検出する第1の障害監視手段と、前記自ノードの障害を検出すると前記運用IPアドレスを自ノードから解放する解放手段と、を有し、前記SBY系ノードは、前記ネットワークを介して前記SBYノードとの間でそれぞれに割り当てられた前記固有IPアドレスを用いてヘルスチェックを行うことで前記ACT系ノードの障害を検出する第2の障害監視手段と、前記ACT系ノードの障害を検出すると前記運用IPアドレスを自ノードに割り当てる割り当て手段と、自ノードを前記SBY系からACT系に切り替える系切り替え手段と、を有することを特徴としている。
【0019】
また、本発明の第2のクラスタ構成マシンの系切り替え方式は、ネットワークに接続された複数のノードとクラスタ構成のノードとからなるシステムにおける前記クラスタ構成のノードが、運用を行うACT系ノードと前記ACT系ノードの待機となるSBY系ノードとで稼動するクラスタ構成マシンの系切り替え方式であって、前記ACT系ノードは、運用IPアドレスを用いて前記複数のノードと通信を行う通信手段を有し、前記自ノードの障害を検出すると前記運用IPアドレスを自ノードから解放する解放手段と、を有し、前記自ノードの障害を検出すると前記固有IPアドレスを用いて前記ネットワークを介して前記SBY系ノードにACT系への遷移要求を行う遷移要求手段と、を有し、前記SBY系ノードは、前記遷移要求を受けると前記運用IPアドレスを自ノードに割り当てる割り当て手段と、自ノードを前記SBY系からACT系に切り替える系切り替え手段と、を有することを特徴としている。
【0020】
また、本発明の第3のクラスタ構成マシンの系切り替え方式は、ネットワークに接続された複数のノードとクラスタ構成のノードとからなるシステムにおける前記クラスタ構成のノードが、運用を行うACT系ノードと前記ACT系ノードの待機となるSBY系ノードとで稼動するクラスタ構成マシンの系切り替え方式であって、前記ACT系ノードは、前記ネットワークに対してカード毎に固有である固有IPアドレスが割り当てられた複数のLANアダプタカードを備え、前記複数のLANアダプタカードのうち1つのLANアダプタカードに割り当てられた運用IPアドレスを用いて手前記複数のノードと通信を行う通信手段と、定期的に前記複数のLANアダプタカードの異常状態の確認を行う確認手段と、前記確認手段で前記1つのLANアダプタカードの障害を検出すると前記1つのLANアダプタカードに割り当てた前記運用IPアドレスを解放する解放手段と、前記確認手段で前記1つのLANアダプタカードの障害を検出すると前記複数のLANアダプタカードうち正常に動作する前記LANアダプタカードから1つ抽出した前記LANアダプタカードに前記解放手段で解放した運用IPアドレスを振り替える振替手段と、を有することを特徴としている。
【0021】
また、本発明の第4のクラスタ構成マシンの系切り替え方式は、ネットワークに接続された複数のノードとクラスタ構成のノードとからなるシステムにおける前記クラスタ構成のノードが、運用を行うACT系ノードと前記ACT系ノードの待機となるSBY系ノードとで稼動するクラスタ構成マシンの系切り替え方式であって、前記ACT系ノードは、前記ネットワークに対してカード毎に固有である固有IPアドレスが割り当てられた複数のLANアダプタカードを備え、前記複数のLANアダプタカードのうち1つのLANアダプタカードに割り当てられた運用IPアドレスを用いて手前記複数のノードと通信を行う通信手段と、前記1つのLANアダプタカードに割り当てられた固有IPアドレスを用いて前記1つのLANアダプタカードおよび前記ネットワーク経由で前記SBY系ノードとの間で相互にヘルスチェックを定期的に行う第1のヘルスチェック手段と、自ノード内の前記複数のLANアダプタカードの異常状態の確認を定期的に行う確認手段と、前記確認手段で前記1つのLANアダプタカードの障害を検出すると前記1つのLANアダプタカードに割り当てた前記運用IPアドレスを解放する解放手段と、前記確認手段で前記1つのLANアダプタカードの障害を検出すると前記複数のLANアダプタカードうち正常に動作する前記LANアダプタカードから1つ抽出した前記LANアダプタカードに前記解放手段で解放した運用IPアドレスを振り替える振替手段と、前記振替手段で1つ抽出したアダプタカードに割り当てられた固有IPアドレスを用いて前記1つ抽出したアダプタカードおよび前記ネットワーク経由で前記SBY系ノードとの間で相互にヘルスチェックを定期的に行う第2のヘルスチェック手段と、を有することを特徴としている。
【0022】
また、本発明の第5のクラスタ構成マシンの系切り替え方式は、ネットワークに接続された複数のノードとクラスタ構成のノードとからなるシステムにおける前記クラスタ構成のノードが、運用を行うACT系ノードと前記ACT系ノードの待機となるSBY系ノードとで稼動するクラスタ構成マシンの系切り替え方式であって、前記ACT系ノードは、前記ネットワークに対してカード毎に固有である固有IPアドレスが割り当てられた複数のLANアダプタカードを備え、前記複数のLANアダプタカードのうち1つのLANアダプタカードに割り当てられた運用IPアドレスを用いて手前記複数のノードと通信を行う通信手段と、前記1つのLANアダプタカードに割り当てられた固有IPアドレスを用いて前記1つのLANアダプタカードおよび前記ネットワーク経由で前記SBY系ノードとの間で相互にヘルスチェックを定期的に行う第1のヘルスチェック手段と、自ノード内の前記複数のLANアダプタカードの異常状態の確認を定期的に行う確認手段と、前記確認手段で前記1つのLANアダプタカードの障害を検出すると前記1つのLANアダプタカードに割り当てた前記運用IPアドレスを解放する解放手段と、前記確認手段で前記複数のLANアダプタカードうち正常に動作する前記LANアダプタカードがなければ前記ネットワークから自ノードを切り離す切り離し手段と、を有することを特徴としている。
【0023】
更に、上記の第3または第4のクラスタ構成マシンの系切り替え方式において、前記振替手段による前記1つ抽出したアダプタカードは、予め設定された優先順位に基づいて抽前記複数のLANアダプタのうち正常に動作する前記アダプタカードから抽出されることを特徴としている。
【0024】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0025】
図2を参照すると、本発明の実施の形態は、ローカルエリアネットワークであるLAN900と、クラスタ構成の2台のノード1(図2ではノード1−1とノード1−2で表示)と、複数のノード3とから構成され、LAN900にノード1,3が接続されている。クラスタ構成であるノード1−1およびノード1−2は、運用系(以降、ACT系と呼ぶ)とスタンバイ系(以降、SBY系と呼ぶ)のいずれかになる。すなわち、各ノード3から見ると、ノード1−1とノード1−2とは1台のノードしか見えず、各ノード3は、ACT系になったノード1−1またはノード1−2のいずれかとLAN900を介して通信を行うことになる。なお、各ノード間のデータのやり取りは、IP(Internet Protocol)の手順に従って行われる。
【0026】
図2のノード1は、プロセッサ(CPU)で動作するサーバ、ワークステーション、パソコン等の情報処理装置を示し、ノード3は、プロセッサ(CPU)で動作するサーバ、クライアント、パソコン、端末等の情報処理装置を示す。
【0027】
図3を参照すると、図2のノード1(1−1,1−2)の内部の構成を示し、ノード1は、図示していないプロセッサによりプログラム制御で動作する制御部11と、時間監視を行うタイマ部12と、LAN900とのデータのやり取りを行うインタフェース部13と、自ノードの動作状態を示す状態エリア14と、インタフェース部13内のNIC(Network Interface Card:LANアダプタカード)のアドレス管理を示すNIC−IPアドレス管理テーブル15とから構成される。
【0028】
図3の制御部11内は、本実施の形態でメインとなるプログラム動作の機能ブロックを示しており、クラスタ制御に伴う系切り替え部111と、クラスタ制御に伴う障害監視部112と、クラスタ制御に伴うIPフローティング部113と、複数のアプリケーションソフトウェアからなるAPL部114とを有している。なお、これら系切り替え部111と障害監視部112とIPフローティング部113とAPL部114とは、動作に必要なプロセスとして、システム構築時にシステム定義ファイルに設定(SG:System Generationに登録)されている。
【0029】
図3の制御部11の障害監視部112は、ヘルスチェックによる障害検出機能を有している。障害監視部112による障害検出は、ACT系の場合にSBY系ノード1に対してヘルスチェック要求を行い、その応答を受信することで相手の動作状態を確認し、SBY系の場合にACT系ノード1からのヘルスチェック要求を監視することで相手の動作状態を確認する。なお、障害監視機能として障害監視部112以外に自ノード障害の検出する機能を制御部11は有している。これは、制御部11の図示していない運転管理部(OSに相当)がAPL部114の動作でのプロセスのフェーズ(PH)監視、およびハードウェア監視を行うことにより障害を検出する。
【0030】
図3の制御部11の系切り替え部112は、ACT系で正常な動作が保証できなくなった場合、もしくは系切り替えライブラリを使用された場合に、SBY系として待機しているノード1に制御の引継ぎを行う。
【0031】
図3の制御部11のIPフローティング部113は、インタフェース部13内のLANインタフェース(NIC)に固定で割り振られているIPアドレス(以降、ローカルIPアドレスと呼ぶ)と異なる運用のIPアドレス(以降、ポータブルIPアドレスと呼ぶ)をクラスタでのACT系へ動的に割り振る。このポータブルIPアドレスを割り振ることで、LAN900を介して通信を行っている対向のノード3からみたクラスタ構成の2台のノード1をあたかも1台のノードであるかのように動作させることになる。
【0032】
また、図3の制御部11のIPフローティング部113は、ノード内に接続されたNICのうちIPフローティンググループとして登録されているNIC(IPフローティンググループに関しては、後述)およびヘルスチェック用に設定されているNICについて、NICの異常状態を定期的に監視する。IPフローティング部113は、NICの異常を検出した場合に、同一フローティンググループ内の優先度の高い正常なNICへポータブルIPアドレスを設定し直す。更に、IPフローティング113は、フローティンググループ内に正常なNICが存在しなくなった場合、自ノードのハードウェア障害と認識し、自ノードがACT系の場合はサービス継続不可と判断し、系切り替え部111にSBY系となっている他ノードへの系切り替えを要求する。
【0033】
図3の制御部11のAPL部114は、ノード1がノード3に対してサポートを行っている本来の機能を有するアプリケーション(例えば、各ノード3がデータのリード・ライトできるディスク装置をノード1同士が共有しており、そのディスク装置と他ノードとのデータのやり取りの制御を行うアプリケーションプログラム)である。
【0034】
図3のタイマ部12は、ACT系の場合には障害監視部112がSBY系ノードからのヘルスチェック応答の時間監視を行うため、またはSBY系の場合には障害監視部112がACT系ノードからのヘルスチェック要求の時間監視を行うためのタイマと、IPフローティング部113がインタフェース部13の異常状態を定期的に監視するタイマとを有している。なお、ヘルスチェックで使用するタイマの値は、ノード1−1およびノード1−2が同期して系の切り替えが行われるように、ACT系またはSBY系になる場合でも同じ値が設定される。
【0035】
図3の状態エリア14は、図示していない記憶部(例えば、リードライトできるメモリ)に割り当てられており、ノード自身の動作状態を示す。すなわち、状態エリア14には、ACT系で動作していることを示す「ACT」が、SBY系からACT系への移行処理(切り替え処理)の動作状態を示す「CHGACT」が、ACT系からSBY系への移行処理(切り替え処理)の動作状態を示す「CHGSBY」が、SBY系で動作していることを示す「SBY」が、障害が発生して使用できない状態またはLAN900から切り離されている状態を示す「OUS」が、それぞれ設定される。
【0036】
図3のインタフェース部13は、複数のLANアダプタカード(NIC)を有しており、NICを介してLAN900すなわち他ノードとIPプロトコルの基でデータのやり取りを行う。1つのNICには、物理的なアドレス(MACアドレス)が固定的に1つ割り当てられているが、論理的なアドレス(IPアドレス)は複数対応できるようになっている。このNICに割り当てられるIPアドレスの個数の設定については、システム構築時に決定され、NIC−IPアドレス管理テーブル15に設定されたIPアドレスに依存することになる。従って、受信時には、宛先がNIC−IPアドレス管理テーブル15内に登録された該当するNICのIPアドレスと一致すれば全て受信し、送信時には、APL部114、系切り替え部111、障害監視部112の指示によりNIC−IPアドレス管理テーブル15内に設定された該当するNICのIPアドレスを送信元として相手先に対してIPプロトコルに対応したパケットを作成して送信する。
【0037】
図3のNIC−IPアドレス管理テーブル15は、図示していない記憶部(例えば、リードライトできるメモリ)に割り当てられており、例えば、図4に示すように、NIC毎(NICの物理アドレスを示すMACアドレス毎)に2つの論理アドレスであるIPアドレス(ポータブルアドレスとローカルIPアドレス)が割り当てられている。すなわち、NIC−IPアドレス管理テーブル15は、NIC識別情報のエリアと、ローカルIPアドレスのエリアと、ポータブルIPアドレスのエリアと、優先度のエリアと、正常性のエリアとを含んでいる。なお、ローカルIPアドレスは、予め、システム立ち上げ時にACT系およびSBY系に関わらず、NIC−IPアドレス管理テーブル15のローカルIPアドレスのエリアにNIC毎に設定される。ポータブルIPアドレスは、予め、システム立ち上げ時または他系の障害発生時にACT系になるノード1のNIC−IPアドレス管理テーブル15のポータブルIPアドレスのエリアに設定される。また、ポータブルIPアドレスは、システム立ち上げ時または自系の障害発生時にSBY系になるノード1のNIC−IPアドレス管理テーブル15に設定されない(設定されていない場合には、ポータブルIPアドレスのエリアはブランクとなる)。なお、ポータブルIPアドレスは、NIC−IPアドレス管理テーブル15に設定できるように、図示していないメモリ内のあるエリアにポータブルIPアドレスが設定されており(この場合、ACT系からのポータブルIPアドレスの引継ぎの処理を行うためにノード1−1とノード1−2とには同じアドレスが設定されている)、IPフローティング部113が必要時にメモリから読み出して、NIC−IPアドレス管理テーブル115に設定される。優先度エリアには、NICの使用する優先度を示す値が予め設定されており、例では、低い値ほど優先度が高い。正常性エリアには、インタフェース部13内のNICが正常に動作できる場合には「ON」が設定され、インタフェース部13内のNICが異常で正常に動作できない場合には「OFF」が設定される。
【0038】
図2のシステム上で使用されるポータブルIPアドレスは、ACT系のノード1のみのNIC―IPアドレス管理テーブル15に設定されるため、SBY系のノード1では使用不可能となる。ローカルIPアドレスは、ノード1の系の動作状態に関わらず常時使用可能である。ポータブルIPアドレスを設定する際、そのNIC内において、ローカルIPアドレスを設定しているLANポートとは別のLANポートをポータブルIPアドレス用に使用することでローカルIPアドレスおよびポータブルIPアドレスの両立を実現する(図13を参照)。また、図14の(1)に示すように、1ノード内でインタフェース部13内に複数のNICを実装すれば、複数のポータブルIPアドレスを使用することができる。この場合のNIC−IPアドレス管理テーブルは図14の(2)のようになる。
【0039】
図1を参照すると、障害検出または障害発生時のノードの動作状態の遷移に伴うノード(1−1と1−2)間のやり取りを行う制御部11内の各部を示した構成概略図である。
【0040】
すなわち、図1を参照すると、ACT系のノード1−1にはポータブルIPアドレスとしてIP−X、ローカルIPアドレスとしてIP−1が割り当てられ、SBY系のノード1−2にはポータブルIPアドレスが未設定でローカルIPアドレスとしてIP−2が割り当てられている。障害監視部112は、他系のノード1のヘルスチェックを行う。障害を検出すると、系切り替え部111は、他系の系切り替え部111と連絡を取り合いながら、系の切り替えを行う。このとき、ノード1−1のIPフローティング部113は、ポータブルIPアドレスIP−Xの解放を行い、ノード1−2のIPフローティング部113は、ポータブルIPアドレスIP−Xの割り当てを行う。なお、ヘルスチェックおよび系切り替えに伴うやり取りには、ノード1−1のIPアドレスとしてローカルIPアドレスのIP−1が、ノード1−2のIPアドレスとしてローカルIPアドレスのIP−2がそれぞれ使用される。SBY系からACT系に切り替わったノード1−2が同じIPアドレスIP−Xを使用することでLAN900に接続されているノード3との通信を行う。
【0041】
図5を参照すると、自ノードがSBY系ノードの場合に他ノード障害検出による系切り替え処理の構成要素図を示し、図6を参照すると、自ノードがACT系ノードの場合に自ノード障害検出による系切り替え処理の構成要素図を示す。
【0042】
図5を参照すると、SBY系ノード1において、障害監視部112がヘルスチェックによりACT系ノード1の障害検出(図5のS101)を行うと、系切り替え部111は、SGに登録された各プロセス(IPフローティング部113、障害監視部112、APL部114)に対してSBY系からACT系への切り替え処理の要求に伴うやり取りを行う(S102)。更に、SBY系ノード1の系切り替え部111は、動作状態をACTに変更して、各プロセスに状態遷移通知を行うと共に、ACT系ノード1に対して自ノードの状態変更に伴う状態通知を送信する(S103,S104)。
【0043】
図6を参照すると、ACT系ノード1において、図示していない制御部11の運転管理部(ノード1自身のプロセスの管理を行っている)においてプロセスフェーズ1以上の再開[例えば、自ノードの障害発生により自ノードがACT系ノードとして動作できない(複数のプロセスが動作しない)場合における運転再開]がACT系で発生すると、系切り替え部111に通知される(図6のS201)。ACT系ノード1の系切り替え部111は、SBY系ノード1の動作状態を確認し、SBY状態ならば系切り替え処理を起動する(S202)。ACT系ノード1の系切り替え部111は、SGに登録された各プロセスに対し、系切り替え処理の要求に伴うやり取りを行う(S203)。ACT系ノード1の系切り替え部111は、SBY系ノード1に対しACT遷移要求を通知する(S204)。次にSBY系ノード1では、系切り替え部111がSGに登録された各プロセスに対し、系切り替え処理の要求に伴うやり取りを行う(S205)。更に、SBY系ノード1の系切り替え部111は、動作状態をACTに変更し、ACT系に遷移したことを示す状態遷移通知を各プロセスに通知すると共に、ACT遷移要求の回答として旧ACT系ノード1に対して状態遷移したことを示すACT遷移応答を送信する(S206,S207)。ACT遷移応答を受信した旧ACT系ノード1では、系切り替え部111は、SGに登録されたプロセスに対して他ノードがACTに遷移したことを示す状態遷移通知を行い、動作状態をSBYに変更し、各プロセスに対して自ノードがSBYに状態変更したことを示す状態遷移通知を行う(S208、S209)。更に、旧ACT系ノードの系切り替え部111は、SBY系ノード1に対して自ノードがSBYに状態変更したことを示す状態通知(SBY)を送信する(S210)と共に、制御部11内の運転管理部に障害検出に対する応答を通知し(S211)、系切り替えを終了する。
【0044】
次に、図1、図2、図3、図4、図7〜図10を参照して、本発明の実施の形態の動作について図面を参照して説明する。
【0045】
先ず、図7のフローチャートを中心に参照して、本実施の形態における障害監視部112、系切り替え部111、およびIPフローティング部113の全体の動作について説明する。
【0046】
今、ACT系ノードをノード1−1とし、SBY系ノードをノード1−2とする。また、ノード1−1のローカルIPアドレスを「IP―A」とし、ノード1−2のローカルIPアドレスを「IP−B」とし、ノード1のポータブルIPアドレスを「IP−X」とする。従って、ノード1−1は、複数のノード3との間で、IPアドレスとしてポータブルIPアドレスである「IP−X」を使用することで通信を行っている。
【0047】
ノード1−1の障害監視部112は、タイマ部12に設定された時間間隔でヘルスチェック要求を、インタフェース部13を介してLAN900経由でノード1−2に対して要求する。タイマ部12に設定された時間内にヘルスチェック応答が返信されるかのチェックを行う。このような動作を繰り返すことによってノード1−1は、ノード1−1自身およびノード1−2のヘルスチェックを行う(図7のステップB101)。
【0048】
一方、ノード1−2の障害監視部112は、インタフェース部13を介して受信したヘルスチェック要求を受信することによりタイマ部12のタイマを初期値からスタートさせ(タイマのリセット&スタート)タイマ部12に設定された時間内に、再びヘルスチェック要求が来るかどうかを行うと共に、ヘルスチェック応答をノード1−1に対して返信する。このような動作を繰り返すことによってノード1−2は、ACT系となっているノード1−1のヘルスチェックを行う(ステップA101)。
【0049】
やがて、ノード1−1側のインタフェース部13で障害が発生するとする。ノード1−2の障害監視部112は、タイマ部12によりタイムアウトになった回数(予め決められて回数)に到達すると、インタフェース部113をチェックし、異常がないと、ACT系であるノード1−1の障害と判断する(ステップA102,A103)。すなわち、SBY系であるノード1−2において障害監視部112がノード1−1の障害をヘルスチェックにより検出したことになる。
【0050】
ノード1−2の障害監視部111が自ノードの障害を検出すると、系切り替え部111に自ノードの障害を通知する。通知を受けたノード1−2の系切り替え部111は、ACT系ノードからSBY系ノードへ制御の引継ぎを行うために、状態エリア14に「CHGACT」を設定し、自ノードの各プロセスに対して系切り替え処理の要求を行う(ステップA104)。
【0051】
切り替え要求を受けたノード1−2のIPフローティング部113は、NIC−IPアドレス管理テーブル15内のポータブルIPアドレスエリアに「IP−X」を設定することで、ポータブルIPアドレスを新ACT系に割り振る(ステップA105)。
【0052】
更に、ノード1−2の系切り替え部111は、状態エリア14に「ACT」を設定することで、ノード1−2自身をSBY系からACT系に遷移させる(ステップA106)。
【0053】
一方、ノード1−1の障害監視部112は、ヘルスチェックに対する応答がノード1−2から返信されないため、タイマ部12によりタイムアウトになった回数(予め決められて回数)に到達することになる。更に、障害監視部112は、インタフェース部13をチェックすることにより自ノードがハードウェア障害を発生したと判断する(ステップB102,B103)。すなわち、ACT系であるノード1−1において障害監視部112がノード1−1自身の障害をヘルスチェックにより検出したことになる。
【0054】
自ノードの障害を検出したノード1−1の障害監視部112は、自ノードの障害を検出したことを系切り替え部111に通知する。自ノードの障害の通知を受けた系切り替え部111は、状態エリア14に「CHGSBY」を設定し、ACT系ノードからの切り離し処理(切り替え要求)を各プロセスに対して要求することにより行う(ステップB104)。
【0055】
切り替え要求を受けたノード1−1のIPフローティング部113は、NIC−IPアドレス管理テーブル15内のポータブルエリアをブランクにすることで、ポータブルIPアドレスの解放を行う(ステップB105)。
【0056】
更に、ノード1−1の系切り替え部111は、状態エリア14を「OUS」にすることで、ノード1−1自身をACT系から切り離された状態に遷移させる(ステップB106)。
【0057】
図7によるノード1−1およびノード1−2のヘルスチェックに伴うインタフェース部13およびNIC−IPアドレス管理テーブル15の状態遷移をまとめると、図14のようになる。但し、この場合の状態遷移したノード1−1はLAN900から切り離される。
【0058】
なお、上記の図7の説明において、ノード1−1側のインタフェース部13で障害が発生した場合のことを前提として説明したが、ノード1−2側のLANインタフェース部13で障害が発生した場合について図8を参照して、説明する。なお、図8上のヘルスチェック時の動作(ステップB101〜B102およびステップA101〜A102)は、図7のステップB101〜B102およびステップA101〜A102と同じ動作を示す。従って、図8では、ACT系のノード1−1は、ステップB102から、SBY系のノード1−2は、ステップA102から、それぞれ説明する。
【0059】
ステップB102において、ノード1−1の障害監視部112がインタフェース部13をチェックしても、正常であった場合には、何もしないでACT系を維持したままで終了する(図8のステップB107)。
【0060】
一方、ステップA102において、ノード1−2の障害監視部112がインタフェース部13をチェックした場合に、異常を検出すると、自ノードがハードウェイ障害を発生したと判断する(ステップA107)。
【0061】
自ノードの障害を検出したノード1−2の障害監視部112は、自ノード障害を検出したことを切り替え部111に通知する。自ノードの障害の通知を受けた系切り替え部111は、状態エリア14に「OUS」を設定することで、ノード1−1自身をSBY系から切り離された状態に遷移する(ステップA108)。
【0062】
次に、ACT系ノードが自ノード障害を検出した場合について、図9のフローチャートを中心に参照して、本実施の形態における障害監視部112、系切り替え部111、およびIPフローティング部113の全体の動作について説明する。
【0063】
今、ACT系ノードをノード1−1とし、SBY系ノードをノード1−2とする。また、ノード1−1のローカルIPアドレスを「IP−A」とし、ノード1−2のローカルIPアドレスを「IP−B」とし、ノード1のポータブルIPアドレスを「IP−X」とする。従って、ノード1−1は、複数のノード3との間で、IPアドレスとしてポータブルIPアドレスである「IP−X」を使用することで通信を行っている。
【0064】
ACT系であるノード1−1において、制御部11がノード1−1自身の障害を検出する(図9のステップB201)。
【0065】
すると、ノード1−1の系切り替え部111は、SBY系であるノード1−2の動作状態を確認し、SBY状態であると、状態エリア14に「CHGSBY」を設定し、SBY系への切り替え要求(系切り替え要求)を自ノード内の各プロセスに対して行う(ステップB202,B203)。
【0066】
系切り替え要求を受けたノード1−1のIPフローティング部113は、NIC−IPアドレス管理テーブル15内のポータブルIPアドレスエリアをブランクにすることで、ポータブルIPアドレスの解放を行う。IPフローティング部113がポータブルIPアドレスの解放を行うと、系切り替え部111は、ノード1−2に対してACTへの遷移要求(ACT遷移要求)を行う(ステップB204)。
【0067】
インタフェース部13を介してACT遷移要求を受けたノード1−2の切り替え部111は、IPフローティング部113は、ACT系ノードからSBY系ノードへ制御の引継ぎを行うために、状態エリア14に「CHGACT」を設定し、自ノード内の各プロセスに対してACT系への系切り替え処理の要求(系切り替え要求)を行う(ステップA202)。系切り替え要求を受けたノード1−2のIPフローティング部113は、NIC−IPアドレス管理テーブル14内のポータブルIPアドレスエリアに「IP−X」を設定することで、ポータブルIPアドレスを新ACT系に割り振る(ステップA203)。
【0068】
ノード1−2の系切り替え部111は、状態エリア14に「ACT」を設定することで、ノード1−2自身をSBY系からACT系に遷移させ、ACTに遷移したことを示すACT遷移応答をACT遷移要求に対する応答としてノード1−1に通知する(ステップA204)。ノード1−2からACT遷移応答を受けたノード1−1の系切り替え部111は、状態エリア14を「SBY」に設定し、SBY状態になったことを示す状態通知をノード1−2に送信する(ステップB205)。更に、ノード1−1の系切り替え部111は、各プロセスに対してノード自身がSBY系に状態遷移したことを示す状態遷移通知を行って終了する(ステップB206)。
【0069】
図9によるノード1−1およびノード1−2のヘルスチェックに伴うインタフェース部13およびNIC−IPアドレス管理テーブル15の状態遷移をまとめると、図13のようになる。但し、この場合の状態遷移したノード1−1はSBY系となる。
【0070】
次に、障害発生時における各ノード1の制御部11内の系切り替え部111およびIPフローティング部113を中心とした動作について、図10および図11の処理シーケンス図を中心に説明する。
【0071】
まず他ノード障害検出時の系切り替え時の動作の処理シーケンスについて説明する。図10を参照すると、他ノード障害検出による系切り替えシーケンス図を示す。
【0072】
今、ACT系ノードをノード1−1とし、SBY系ノードをノード1−2とする。また、ノード1−1のローカルIPアドレスを「IP−A」とし、ノード1−2のローカルIPアドレスを「IP−B」とし、ノード1のポータブルIPアドレスを「IP−X」とする。従って、ノード1−1は、複数のノード3との間で、IPアドレスとしてポータブルIPアドレスである「IP−X」を使用することで通信を行っている。
【0073】
SBY系となるノード1−2において、障害監視部112のヘルスチェックによりACT系であるノード1−1の障害を検出すると、系切り替え部111は、状態エリア14の内容を「SBY」から「CHGACT」に設定を替えることで、自ノード1−2の動作状態をCHGACT状態に遷移させ、IPフローティング部113とAPL部114に対して系切り替え要求を行う(図10のステップS301,S303)。この場合、系切り替え要求は、SGファイルに登録した優先度の高い順番から各プロセスに通知を行う。
【0074】
系切り替え要求を受けたAPL部114は、系切り替え処理を行って応答を返す。また、系切り替え要求を受けたIPフローティング部113は、NIC−IPアドレス管理テーブル15内のポータブルIPアドレスエリアにポータブルIPアドレスを設定することで、ポータブルIPアドレスの割り当てを行い、系切り替え要求に対する応答を系切り替え部111に返す(シーケンスS302,S304)。
【0075】
ノード1−2の系切り替え部111は、各プロセスから系切り替え要求に対する応答を受信すると、状態エリア14に「ACT」を設定することで、自ノード1−2の動作状態をACTに遷移させ、その結果を状態遷移通知としてIPフローティング部113およびAPL部114に通知すると共に、動作状態がACTになったことを示す状態通知をインタフェース部13を介してノード1−1に送信し、系切り替え処理を終了する(シーケンスS305,S306,S307)。
【0076】
一方、ACT系であるノード1−1では、ヘルスチェックによる自ノードの障害を検出後、系切り替え部111は、状態エリア14を「ACT」から「CHGSBY」に設定することで、自ノード1−1の動作状態をCHGSBY状態に遷移させ、IPフローティング部113とAPL部114とに対して系切り替え要求を行う(図10のシーケンスS401,S403)。この場合、系切り替え要求は、SGファイルに登録した優先度の高い順番から各プロセスに通知を行う。
【0077】
系切り替え要求を受けたノード1−1のAPL部114は、系切り替え処理を行って応答を返す。また、系切り替え要求を受けたIPフローティング部113は、NIC−IPアドレス管理テーブル15内の該当するエリアをブランクにすることで、NIC−Iパドレス管理テーブル15内のポータブルIPアドレスエリアをブランクすることで、ポータブルIPアドレスを解放し、系切り替え要求に対する応答を系切り替え部111に返す(シーケンスS402,S404)。
【0078】
系切り替え要求に対する応答を各プロセスから受信したノード1−1の系切り替え部111は、状態エリア14の内容を「CHGSBY」から「OUS」に設定を行うことにより、自ノード1−1の動作状態をOUSに遷移させて、その結果を状態遷移通知としてIPフローティング部113とAPL部114とに通知する(シーケンスS405,S406)。更に、インタフェース部13を介して状態遷移通知(ノード1−1がACT状態)を受けた系切り替え部111は、系切り替え処理を終了する。
【0079】
すなわち、IPフローティング動作に伴うインタフェース部13内のIPアドレスの割り付けおよびNIC―IPアドレス管理テーブル15内のIPアドレスの割り付けにおける状態遷移は、図15に示すようになる。
【0080】
次に自ノード障害検出時の系切り替え時の動作の処理シーケンスについて説明する。図11を参照すると、自ノード障害検出による系切り替えシーケンス図を示す。
【0081】
今、ACT系ノードをノード1−1とし、SBY系ノードをノード1−2とする。また、ノード1−1のローカルIPアドレスを「IP−A」とし、ノード1−2のローカルIPアドレスを「IP−B」とし、ノード1のポータブルIPアドレスを「IP−X」とする。従って、ノード1−1は、複数のノード3との間で、IPアドレスとしてポータブルIPアドレスである「IP−X」を使用することで通信を行っている。
【0082】
ACT系であるノード1−1の系切り替え部111は、PH1以上再開を検出すると、SBY系であるノード1−2に対して状態通知要求を行うことにより、ノード1−2の動作状態の確認を行う(図11のシーケンスS601)。
【0083】
インタフェース部13を介して状態通知要求を受信したノード1−2の系切り替え部111は、状態エリア14の内容を読み出し(この場合の内容は「SBY」)、その読み出した内容を状態通知応答として、ノード1−1に対してインタフェース部13を介して返信する(シーケンスS501)。
【0084】
インタフェース部13を介してノード1−2から状態通知応答(ノード1−2はSBY状態)を受信した系切り替え部111は、ノード1−2がSBY状態であることを確認すると、状態エリア14の内容を「ACT」から「CHGSBY」に設定を行うことで、自ノード1−1の状態をCHGSBY状態に遷移させ、IPフローティング部113とAPL部114とに対して、系切り替え要求を行う(シーケンスS602,S604)。
【0085】
系切り替え要求を受けたノード1−1のAPL部114は、系切り替え処理を行って応答を返す。また、系切り替え要求を受けたIPフローティング部113は、NIC−IPアドレス管理テーブル15内の該当するエリアをブランクにすることで、NIC−Iパドレス管理テーブル15内のポータブルIPアドレスエリアをブランクすることで、ポータブルIPアドレスを解放し、系切り替え要求に対する応答を系切り替え部111に返す(シーケンスS603,S605)
各プロセスから系切り替え要求に対する応答を受信したノード1−1の系切り替え部111は、インタフェース部13を介してSBY系のノード1−2に対してACT遷移要求を行い、ノード1−2からのACT遷移応答を待つ(シーケンスS606)。
【0086】
インタフェース部13を介してノード1−1からACT遷移要求を受信したノード1−2の系切り替え部111は、状態エリア14の内容を「SBY」から「CHGACT」に設定を替えることで、自ノード1−2の動作状態をCHGACT状態に遷移させ、IPフローティング部113とAPL部114に対して系切り替え要求を行う(図11のシーケンスS502,S504)。この場合、系切り替え要求は、SGファイルに登録した優先度の高い順番から各プロセスに通知を行う。
【0087】
系切り替え要求を受けたIPフローティング部113は、NIC−IPアドレス管理テーブル15内のポータブルIPアドレスエリアにポータブルIPアドレスを設定することで、ポータブルIPアドレスの割り当てを行い、系切り替えに対する応答を系切り替え部111に返す。また、系切り替え要求を受けたAPL部114は、系切り替え処理を行って応答を返す。(シーケンスS503,S505)。
【0088】
ノード1−2の系切り替え部111は、各プロセスから系切り替えに対する応答を受信すると、状態エリア14に「ACT」を設定することで、自ノード1−2の動作状態をACTに遷移させ、その結果を状態遷移通知としてIPフローティング部113およびAPL部114に通知すると共に、正常に動作状態がACTになったことをACT遷移応答としてインタフェース部13を介してノード1−1に送信する(シーケンスS506,S507,S508)。
【0089】
インタフェース部13を介してノード1−2からACT遷移応答を受信したノード1−1の切り替え制御部111は、ACT遷移応答が正常の場合、ノード1−2がACT状態になったことを各プロセス(IPフローティング部113とAPL部114)に通知すると共に、動作エリア14に「SBY」を設定することで、自ノード1−1の動作状態をSBYに遷移させ、自ノードがSBY状態になったという状態遷移通知を各プロセスに通知し、インタフェース部13を介してノード1−2に通知し、系切り替えが完了する。(シーケンスS607,S608,S609,S610)。
【0090】
インタフェース部13を介して状態通知(ノード1−1がSBY状態)をノード1−1から受信したノード1−2の系切り替え部111は、ノード1−1がSBY状態になったという状態遷移通知をIPフローティング部113とAPL部114とに通知し、系切り替えが終了する(シーケンスS509,S510)。
【0091】
すなわち、IPフローティング動作に伴うインタフェース部13内のIPアドレスの割り付けおよびNIC―IPアドレス管理テーブル内のIPアドレスの割り付けにおける状態遷移は、図15に示すようになる。
【0092】
上記の動作説明では、インタフェース部13内にNICが1つあるという前提で説明したが、インタフェース部13内に複数のNICを実装して、IPフローティング処理を行うことができる。
【0093】
すなわち、図16の(1)に示すように、LAN構成によりIPフローティングのグループ化(1つのポータブルIPアドレスをそれぞれのNICに振り分けられるように、複数のNICを1つのグループとして取り扱う)が可能である。つまり1ノード内にNICが複数枚用意されている環境においては、それらをグループ化したIPフローティングを実施することができる。従って、ポータブルIPアドレスを所持しているNICが障害等で通信不能となったとき、グループ内の他LANポートで通信可能なポートが存在する場合には系切り替えを実施せず、優先順位の高いLANポートへポータブルIPアドレスを移動することでサービスを継続することが可能である。なお、フローティンググループ数は最大8グループとし、1グループ内の設定可能NIC数は最大8である。同一グループに同一NICを設定することはできない。更に、図17の(1)に示すように、1つのNICを複数のフローティンググループに設定することができ、これにより2重化されたLANなどを効率よく運用することができる。
【0094】
次に、IPフローティングをグループ化した場合の図1のシステムにおける動作について説明する。
【0095】
図12を参照すると、IPフローティング部113がインタフェース部13を一定周期の割合で監視に行く動作を示したフローチャートであるが、このフローチャートを中心に、図2〜図4、図12、図16を用いて説明する。
【0096】
今、ACT系ノードをノード1−1とし、SBY系ノードをノード1−2とする。また、ノード1−1のローカルIPアドレスを「IP−A」とし、ノード1−2のローカルIPアドレスを「IP−B」とし、ノード1のポータブルIPアドレスを「IP−X」とする。ノード1−1がACT系で複数のノード3とポータブルIPアドレス「IP−X」を用いて通信を行っているとする。この場合、障害発生前のNI−IPアドレス管理テーブル15には、図16の(2)に示すように設定されている。また、障害監視部112は、優先度の高いNIC(lan0)を利用して、SBY系であるノード1−2との間でヘルスチェックを行っている。ノード1−1内では、タイマ部12部のインタフェース部13監視用のタイマに設定された時間間隔毎にインタフェース部13の動作状態を監視に行く。
【0097】
すなわち、インタフェース部13監視用に設定されたタイマ部12からのタイマ割り込みにより、制御部11がIPフローティング部113に制御を渡すと、IPフローティング部113は、NIC−IPアドレス管理テーブル15内の正常性エリアが「ON」になっているNIC(この場合、グループ化したNICおよびヘルスチェック用のNICにあたる)の異常状態をNIC毎にチェックする(図12のステップC101)。この場合の異常状態のチェック方法(例えば、NIC内のFCSエラーの規定回数以上の確認、NIC毎に他ノードとのテスト通信による確認等)に関しては、特に規定しない。
【0098】
ステップC101でNICの異常を検出すると、IPフローティング部113は、NIC−IPアドレス管理テーブル15内の該当するNICの正常性エリアを「OFF」(例では、lan0のNIC)にすると共に、ポータブルIPアドレスエリアをブランク(ポータブルIPアドレスの解放)にする(ステップC103)。
【0099】
更に、IPフローティング部113は、NIC−IPアドレス管理テーブル15内の正常性エリアの確認を行う(ステップC104)。
【0100】
正常性エリアが「ON」(正常なNICが存在)になっていれば、IPフローティング部113は、正常なNICが存在する中で優先度の一番高いNIC(例では、lan0の正当性エリアを「OFF」にしたため、lan1のNICが一番高い)を抽出し、NIC−IPアドレス管理テーブル15内の該当するNICのポータブルIPアドレスエリアに「IP−X」を設定して終了する。すなわち、ノード1−1は、lan0のNICからlan1のNICに切り替え、切り替わったlan1のインタフェースを使って、他ノード1,3とLAN900を介してデータのやり取りを行うことになる。
【0101】
このようにして切り替えが終了すると、系切り替え部111および障害監視部112は、切り替えを意識することなく、NIC−IPアドレス管理テーブル15内のローカルIPアドレスエリアにあるIP−Bを使用してインタフェース部13のlan1を介してSBY系ノード1−2と通信を行うことができ、更に、APL部114は、切り替えを意識することなく、NIC−IPアドレス管理テーブル15内のポータブルIPアドレスエリアにあるIP−Xを使用してインタフェース部13のlan1を介してSBY系ノード1−2と通信を行うことができる。すなわち、IPフローティング部113は、NICの異常を検出した場合でかつそのNICがポータブルIPアドレスを保持している場合には、同一フローティンググループ内の優先度の高い正常なNICへポータブルIPアドレスを設定し直すことで、クラスタ切り替えをせずにサービスを継続させることができる。
【0102】
一方、ステップC104において、正常性エリアが全て「OFF」(正常なNIC存在しない)になっていると、IPフローティング部113は、自ノードがACT状態になっているかどうかを状態エリア14の内容を確認することでチェックを行う(ステップC106)。
【0103】
ACT状態(状態エリア14の内容が「ACT」)であれば、IPフローティング部113は、SBY系であるノード1−2に切り替えるために、障害が発生したことを系切り替え部111に通知する(ステップC107)。
【0104】
この後の処理については、図10でヘルスチェックによるACT系ノード1−1での自ノード障害検出した場合と同じ動作を行うので説明を省略する。なお、この場合のSBY系のノード1−2の動作は、ヘルスチェックによりACT系ノード1−1の障害を検出することができるため、図10と同じ動作を行う。
【0105】
上記説明において、LAN900をローカルネットワークとして説明したが、IPプロトコル基で通信できる広域ネットワークに接続したクラスタ構成マシンのシステムを構築したとしても、本発明は、適用されることはいうまでもない。
【0106】
以上説明したように、本発明は、ACT系およびSBY系の各ノード1に固定的に割り振られているローカルIPアドレスの他に、ポータブルIPアドレスをACT系となるノード1に振り分けるようにしているため、ノード3から見れば1つのノード1に見えると共に、ACT系およびSBY系の各ノードとの間でヘルスチェックを専用の回線を設けることなくできる。
【0107】
また、本発明は、ACT系およびSBY系の各ノード1に固定的に割り振られているローカルIPアドレスの他に、ポータブルIPアドレスをACT系となるノード1に振り分けるようにしているため、システム運用中でも運用系および待機系の区別を見分けさせると共に、運用系のノード1と通信を行っているノード3に対して系の切り替えによるIPアドレスの変更通知を行わなくても通信ができる。特に、ノード3の1台をネットワーク監視を行うノードとした場合、システム運用中でも運用系および待機系の区別を見分けることができるため、保守運用上、必要であるノード1−1およびノード1−2の動作状態を常に監視できる。
【0108】
また、本発明は、ACT系となるノード1が定期的にヘルスチェック要求行う毎にヘルスチェック応答の時間監視を行うことにより自ノードの障害を検出し、SBY系となるノード1がACT系となるノード1からのヘルスチェック要求の時間間隔の時間監視を行うことによりノードの障害を検出するようにしているため、系の切り替えが同期してスムーズに行うことができる。
【0109】
また、本発明は、ノード1−1とノード1−2との間でポータブルIPアドレスを各ノード1の制御部11のソフトウェア制御により動的に振り分けているため、IPプロトコルの基でポータブルIPアドレスを有したノード1と通信を行っている通信相手のノード3がノード1の切り替えを意識することなく通信ができる。
【0110】
また、本発明は、共有のディスク制御装置を保有しているノード1−1とノード1−2をファイルサーバとした場合に、障害が発生した場合にACT系となるサーバ(ノード1)にポータブルIPアドレスを振り分けるようにしているため、アプリケーションレベルで必要としていたディスクコピー等のリカバーに必要なディスク制御の処理が不要になると共に系切り替えに伴う処理時間が短縮される。
【0111】
また、本発明は、ACT系のノード1内で、ローカルアドレスがそれぞれ割り当てられた複数のLANアダプタカードのうち、1つのLANアダプタカードにポータブルIPアドレスを割り当て、そのポータブルIPを持つLANアダプタカードに障害が発生すると、残りのLANアダプタカードの1つにポータブルIPアドレスを引き継がせるようにしているため、ノード3に対してLANアダプタカード切り替えによるIPアドレスの変更通知を行わなくても通信ができる。
【0112】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、固定のローカルIPアドレスの他にポータブルIPアドレスをACT系のノードに動的に振り分けるようにしているため、アプリケーションレベルでのリカバー制御(例えば、ディスクコピー)が不要であるという効果がある。
【0113】
また、本発明は、固定のローカルIPアドレスの他にポータブルIPアドレスをACT系のノードに動的に振り分けるようにしているため、特定の回線を設けることなくヘルスチェックすることができると共に、ACT系となるノードが変更されても通信相手はIPアドレスの変更を意識することはないという効果がある。
【0114】
また、本発明は、ACT系となるノードが定期的にヘルスチェック要求行う毎にヘルスチェック応答の時間監視を行うことにより自ノードの障害を検出し、SBY系となるノードがACT系のノードからのヘルスチェック要求の時間間隔の時間監視を行うことによりノードの障害を検出するようにしているため、系の切り替えが同期してスムーズに行うことができるという効果がある。
【0115】
また、本発明は、ACT系のノード内で、ローカルアドレスがそれぞれ割り当てられた複数のLANアダプタカードのうち、1つのLANアダプタカードにポータブルIPアドレスを割り当て、そのポータブルIPを持つLANアダプタカードに障害が発生すると、残りのLANアダプタカードの1つにポータブルIPアドレスを引き継がせるようにしているため、ACT系ノードの通信相手に対してLANアダプタカード切り替えによるIPアドレスの変更通知を行わなくても通信ができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】障害検出または障害発生時のノード動作状態の遷移に伴う図2のノード(ACT系、SBY系)間のやり取りを行う各ノードの制御部内の各部を示した構成概略図である。
【図2】本発明の実施の形態のシステムの構成を示すブロック図である。
【図3】図2のノード1内の構成を示すブロック図である。
【図4】図2のNIC−IPアドレス管理テーブル内の構成の概略を示す構成概略図である。
【図5】図2のノードがSBY系ノード場合に他ノード障害検出による系切り替え処理の概略を示した構成要素図である。
【図6】図2のノードがACT系ノード場合に自ノード障害検出による系切り替え処理の概略を示した構成要素図である。
【図7】図2のノードがSBY系ノード場合に他ノード障害検出による系切り替え動作を示すフローチャートである。
【図8】図2のノードがSBY系ノード場合に自ノード障害検出による系切り替え動作を示すフローチャートである。
【図9】図2のノードがACT系ノード場合に自ノード障害検出による系切り替え動作を示すフローチャートである。
【図10】図3のノード内の各プロセス(制御部内の各部)がSBY系ノード場合に他ノード障害検出による系切り替えの動作のシーケンスを示すシーケンス図である。
【図11】図3のノード内の各プロセス(制御部内の各部)がACT系ノード場合に自ノード障害検出による系切り替えの動作のシーケンスを示すシーケンスである。
【図12】図3のIPフローティング部が定期的にインタフェース部を監視する場合の動作を示すフローチャートである。
【図13】図3のインタフェース部内において、NICに対するローカルIPアドレスとポータブルIPアドレスの割り付けを示す構成概略図である。
【図14】図3のインタフェース部内に複数のNICを実装した場合の構成概略図とその場合の図3のNIC−IPアドレス管理テーブル内のIPアドレスの設定を示す構成概略図である。
【図15】図2の各ノード(ACT系、SBY系)の系切り替え時に伴うポータブルIPアドレスのフローティングを行った場合の状態遷移を示す状態遷移図である。
【図16】図3のインタフェース部内のNICの切り替え時に伴うポータブルIPアドレスのフローティングを行った場合の状態遷移図である。
【図17】複数のポータブルIPアドレスを持つ図3のインタフェース部内のNICの切り替え時に伴うポータブルIPアドレスのフローティングを行った場合の状態遷移図である。
【符号の説明】
1,3 ノード
11 制御部
12 タイマ部
13 インタフェース部
14 状態エリア
15 NIC−IPアドレス管理テーブル
900 LAN
Claims (15)
- ネットワークに接続された複数のノードとクラスタ構成のノードとからなるシステムにおける前記クラスタ構成のノードが、運用を行うACT系ノードと前記ACT系ノードの待機となるSBY系ノードとで稼動するクラスタ構成マシンの系切り替え方法であって、
前記ACT系ノードに前記ネットワークに対して固有である第1の固有IPアドレスと前記複数のノードとの運用で使用する運用IPアドレスとを割り当て、
前記SBY系ノードに前記ネットワークに対して固有である第2の固有IPアドレスを割り当て、
前記ACT系ノードと前記待機系ノードとの間で通信を行う場合には前記第1の固有IPアドレスと前記第2の固有IPアドレスとを使用することを特徴とするクラスタ構成マシンの系切り替え方法。 - 前記ACT系ノードが自ノードの障害を検出した場合に前記運用IPアドレスを解放し、
前記SBY系ノードに対して前記運用IPアドレスを引き継がせてACT系に状態遷移させることを特徴とする請求項1記載のクラスタ構成マシンの系切り替え方法。 - 前記ACT系ノードと前記待機系との間でお互いにヘルスチェックを行い、
前記SBY系ノードは、前記ヘルスチェックにより前記ACT系ノードの障害を検出した場合に自ノードをACT系に状態遷移し、
前記運用IPアドレスを引き継ぐことを特徴とする請求項1記載のクラスタ構成マシンの系切り替え方法。 - 前記ACT系ノードは、前記ヘルスチェックにより自ノード障害を検出した場合に前記運用IPアドレスを解放し、
前記ネットワークから自ノードを切り離すことを特徴とする請求項3記載のクラスタ構成マシンの系切り替え方法。 - ネットワークに接続された複数のノードとクラスタ構成のノードとからなるシステムにおける前記クラスタ構成のノードが、運用を行うACT系ノードと前記ACT系ノードの待機となるSBY系ノードとで稼動するクラスタ構成マシンの系切り替え方法であって、
前記ACT系ノードは、カード毎に固有IPアドレスが割り当てられたLANアダプタカードを複数実装し、
前記複数のLANアダプタカードのうち1つのLANアダプタカードに前記複数のノードとの運用で使用する運用IPアドレスを割り当て、
定期的に前記複数のLANアダプタカードを異常状態の確認を行い、
前記異常状態の確認で前記1つのLANアダプタカードの障害を検出すると前記1つのLANアダプタカードに割り当てた前記運用IPアドレスを解放し、
前記複数のLANアダプタカードうち正常に動作する前記LANアダプタカードから1つ抽出した前記LANアダプタカードに前記運用IPアドレスを割り当てることを特徴とするクラスタ構成マシンの系切り替え方法。 - ネットワークに接続された複数のノードとクラスタ構成のノードとからなるシステムにおける前記クラスタ構成のノードが、運用を行うACT系ノードと前記ACT系ノードの待機となるSBY系ノードとで稼動するクラスタ構成マシンの系切り替え方法であって、
前記ACT系ノードは、カード毎に固有IPアドレスが割り当てられたLANアダプタカードを複数実装し、
前記複数のLANアダプタカードのうち1つのLANアダプタカードに前記複数のノードとの運用で使用する運用IPアドレスを割り当て、
前記1つのLANアダプタカードに割り当てられた固有IPアドレスを用いて前記1つのLANアダプタカードおよび前記ネットワーク経由で前記SBY系ノードとの間で相互にヘルスチェックを定期的に行うと共に自ノード内の前記複数のLANアダプタカードの異常状態の確認を定期的に行い、
前記異常状態の確認で前記1つのLANアダプタカードの障害を検出すると前記1つのLANアダプタカードに割り当てた前記運用IPアドレスを解放し、
前記複数のLANアダプタカードうち正常に動作する前記LANアダプタカードから1つ抽出した前記LANアダプタカードに前記運用IPアドレスを割り当て、
前記1つ抽出したアダプタカードに割り当てられた固有IPアドレスを用いて前記1つ抽出したアダプタカードおよび前記ネットワーク経由で前記SBY系ノードとの間で相互にヘルスチェックを定期的に行うことを特徴とする請求項1記載のクラスタ構成マシンの系切り替え方法。 - ネットワークに接続された複数のノードとクラスタ構成のノードとからなるシステムにおける前記クラスタ構成のノードが、運用を行うACT系ノードと前記ACT系ノードの待機となるSBY系ノードとで稼動するクラスタ構成マシンの系切り替え方法であって、
前記ACT系ノードは、カード毎に固有IPアドレスが割り当てられたLANアダプタカードを複数実装し、
前記複数のLANアダプタカードのうち1つのLANアダプタカードに前記複数のノードとの運用で使用する運用のIPアドレスを割り当て、
前記1つのLANアダプタカードに割り当てられた固有IPアドレスを用いて前記1つのLANアダプタカードおよび前記ネットワーク経由で前記SBY系ノードとの間で相互にヘルスチェックを定期的に行うと共に自ノード内の前記複数のLANアダプタカードの異常状態の確認を定期的に行い、
前記異常状態の確認で前記1つのLANアダプタカードの障害を検出すると前記1つのLANアダプタカードに割り当てた前記運用IPアドレスを解放し、
前記複数のLANアダプタカードうち正常に動作する前記LANアダプタカードがなければ前記ネットワークから自ノードを切り離すことを特徴とするクラスタ構成マシンの系切り替え方法。 - 前記ヘルスチェックは、定期的に前記ACT系ノードがヘルスチェック要求を行う毎に返信されるヘルスチェック応答の時間監視を行うことで自ノードの障害のチェックを行い、
前記SBY系ノードが前記ヘルスチェック要求を受信する毎に前記ヘルスチェック応答を返信すると共に次の前記ヘルスチェック要求の時間監視を行うことで前記ACT系の障害のチェックを行うことを特徴とする請求項3,4,6,または7記載のクラスタ構成マシンの系切り替え方法。 - 前記1つ抽出したアダプタカードは、予め設定された優先順位で抽出することを特徴とする請求項5または6記載のクラスタ構成マシンの系切り替え方法。
- ネットワークに接続された複数のノードとクラスタ構成のノードとからなるシステムにおける前記クラスタ構成のノードが、運用として前記複数のノードと通信を行うACT系ノードと前記ACT系ノードの待機となるSBY系ノードとで稼動するクラスタ構成マシンの系切り替え方式であって、
前記ACT系ノードは、運用IPアドレスを用いて前記複数のノードと通信を行う通信手段を有し、
前記ネットワークを介して前記ACT系ノードとの間でそれぞれに割り当てられた固有IPアドレスを用いてお互いにヘルスチェックを行うことで自ノードの障害を検出する第1の障害監視手段と、
前記自ノードの障害を検出すると前記運用IPアドレスを自ノードから解放する解放手段と、を有し、
前記SBY系ノードは、前記ネットワークを介して前記SBYノードとの間でそれぞれに割り当てられた前記固有IPアドレスを用いてヘルスチェックを行うことで前記ACT系ノードの障害を検出する第2の障害監視手段と、
前記ACT系ノードの障害を検出すると前記運用IPアドレスを自ノードに割り当てる割り当て手段と、
自ノードを前記SBY系からACT系に切り替える系切り替え手段と、を有することを特徴とするクラスタ構成マシンの系切り替え方式。 - ネットワークに接続された複数のノードとクラスタ構成のノードとからなるシステムにおける前記クラスタ構成のノードが、運用を行うACT系ノードと前記ACT系ノードの待機となるSBY系ノードとで稼動するクラスタ構成マシンの系切り替え方式であって、
前記ACT系ノードは、運用IPアドレスを用いて前記複数のノードと通信を行う通信手段を有し、
前記自ノードの障害を検出すると前記運用IPアドレスを自ノードから解放する解放手段と、を有し、
前記自ノードの障害を検出すると前記固有IPアドレスを用いて前記ネットワークを介して前記SBY系ノードにACT系への遷移要求を行う遷移要求手段と、を有し、
前記SBY系ノードは、前記遷移要求を受けると前記運用IPアドレスを自ノードに割り当てる割り当て手段と、
自ノードを前記SBY系からACT系に切り替える系切り替え手段と、を有することを特徴とするクラスタ構成マシンの系切り替え方式。 - ネットワークに接続された複数のノードとクラスタ構成のノードとからなるシステムにおける前記クラスタ構成のノードが、運用を行うACT系ノードと前記ACT系ノードの待機となるSBY系ノードとで稼動するクラスタ構成マシンの系切り替え方式であって、
前記ACT系ノードは、前記ネットワークに対してカード毎に固有である固有IPアドレスが割り当てられた複数のLANアダプタカードを備え、
前記複数のLANアダプタカードのうち1つのLANアダプタカードに割り当てられた運用IPアドレスを用いて手前記複数のノードと通信を行う通信手段と、定期的に前記複数のLANアダプタカードの異常状態の確認を行う確認手段と、前記確認手段で前記1つのLANアダプタカードの障害を検出すると前記1つのLANアダプタカードに割り当てた前記運用IPアドレスを解放する解放手段と、
前記確認手段で前記1つのLANアダプタカードの障害を検出すると前記複数のLANアダプタカードうち正常に動作する前記LANアダプタカードから1つ抽出した前記LANアダプタカードに前記解放手段で解放した運用IPアドレスを振り替える振替手段と、を有することを特徴とするクラスタ構成マシンの系切り替え方式。 - ネットワークに接続された複数のノードとクラスタ構成のノードとからなるシステムにおける前記クラスタ構成のノードが、運用を行うACT系ノードと前記ACT系ノードの待機となるSBY系ノードとで稼動するクラスタ構成マシンの系切り替え方式であって、
前記ACT系ノードは、前記ネットワークに対してカード毎に固有である固有IPアドレスが割り当てられた複数のLANアダプタカードを備え、
前記複数のLANアダプタカードのうち1つのLANアダプタカードに割り当てられた運用IPアドレスを用いて手前記複数のノードと通信を行う通信手段と、前記1つのLANアダプタカードに割り当てられた固有IPアドレスを用いて前記1つのLANアダプタカードおよび前記ネットワーク経由で前記SBY系ノードとの間で相互にヘルスチェックを定期的に行う第1のヘルスチェック手段と、自ノード内の前記複数のLANアダプタカードの異常状態の確認を定期的に行う確認手段と、
前記確認手段で前記1つのLANアダプタカードの障害を検出すると前記1つのLANアダプタカードに割り当てた前記運用IPアドレスを解放する解放手段と、
前記確認手段で前記1つのLANアダプタカードの障害を検出すると前記複数のLANアダプタカードうち正常に動作する前記LANアダプタカードから1つ抽出した前記LANアダプタカードに前記解放手段で解放した運用IPアドレスを振り替える振替手段と、
前記振替手段で1つ抽出したアダプタカードに割り当てられた固有IPアドレスを用いて前記1つ抽出したアダプタカードおよび前記ネットワーク経由で前記SBY系ノードとの間で相互にヘルスチェックを定期的に行う第2のヘルスチェック手段と、を有することを特徴とする請求項1記載のクラスタ構成マシンの系切り替え方式。 - ネットワークに接続された複数のノードとクラスタ構成のノードとからなるシステムにおける前記クラスタ構成のノードが、運用を行うACT系ノードと前記ACT系ノードの待機となるSBY系ノードとで稼動するクラスタ構成マシンの系切り替え方式であって、
前記ACT系ノードは、前記ネットワークに対してカード毎に固有である固有IPアドレスが割り当てられた複数のLANアダプタカードを備え、
前記複数のLANアダプタカードのうち1つのLANアダプタカードに割り当てられた運用IPアドレスを用いて手前記複数のノードと通信を行う通信手段と、前記1つのLANアダプタカードに割り当てられた固有IPアドレスを用いて前記1つのLANアダプタカードおよび前記ネットワーク経由で前記SBY系ノードとの間で相互にヘルスチェックを定期的に行う第1のヘルスチェック手段と、自ノード内の前記複数のLANアダプタカードの異常状態の確認を定期的に行う確認手段と、
前記確認手段で前記1つのLANアダプタカードの障害を検出すると前記1つのLANアダプタカードに割り当てた前記運用IPアドレスを解放する解放手段と、
前記確認手段で前記複数のLANアダプタカードうち正常に動作する前記LANアダプタカードがなければ前記ネットワークから自ノードを切り離す切り離し手段と、を有することを特徴とするクラスタ構成マシンの系切り替え方式。 - 前記振替手段による前記1つ抽出したアダプタカードは、予め設定された優先順位に基づいて抽前記複数のLANアダプタのうち正常に動作する前記アダプタカードから抽出されることを特徴とする請求項12または13記載のクラスタ構成マシンの系切り替え方式。
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