JP2004094789A

JP2004094789A - 多重化システム

Info

Publication number: JP2004094789A
Application number: JP2002257799A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Kobayakawa; 小早川　雅一
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2002-09-03
Filing date: 2002-09-03
Publication date: 2004-03-25

Abstract

【課題】障害時の記憶装置への書込み不良を軽減し、確実に処理切替できる多重化システムを提供する。
【解決手段】通常時に処理を行う制御部（運用）１と、異常時に備え待機する制御部（予備）２と、両制御部に共通に接続され、制御部の切替えに必要な引継情報を多面構成の記憶領域３４〜３６にミラーリングして記憶する共有記憶装置３とを備える。記憶領域は、夫々フラグを有し、制御部（運用）１は、各記憶領域に対して、書込み前の前記フラグの書込み中への設定と、書込みと、書込み後の前記フラグの書込み完了への設定とを、各記憶領域ごとに逐次実行することで前記共有記憶手段へデータを記憶させる。異常時に処理を切替えられた制御部（予備）２は、各記憶領域の内、フラグが書込み完了に設定されている１つの記憶領域から引継情報を取得することで処理を引き継ぐ。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、運用系と予備系を持ち、運用系故障時に装置機能を停止する事無く予備系に切り替える多重化システムに関し、特に無線基地局装置のように高い信頼性が必要とされる多重化システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、記憶内容を多面に複写し、それらをフラグにより管理し、退避データを用いて復旧処理を行う多重化システムが知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。また、電話交換システムのような高い信頼性を要求される用途において復旧時間を短縮したものがある（例えば、特許文献３参照。）。
【０００３】図３は一般的な２重化装置の装置構成及び系切替動作を説明する図である。演算処理装置等を備える制御部１及び２と、共有記憶装置３’及び４’とを具備し、物理的故障が発生した場合も処理を停止せず継続できるように、制御部、共有記憶装置とも同機能の物を２系統具備している。共有記憶装置３’、４’には処理を継続して行うために必要な引継情報３１、４１が夫々格納され、制御部１または２から共有記憶装置に対しての書込み処理は、共有記憶装置における故障を想定し、複数系に同時に書込み処理を行う。通常時に制御部（運用）１に何らかの障害が発生し運用不可能になった場合、図３−ｂに示すように共有記憶装置に記憶されている情報を用いて制御部（予備）２で引き続き処理を継続させる。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２００１９１号公報（第１、２０図）
【特許文献２】特開２００２−００７２１９号公報（第１−２頁、第１図）
【特許文献３】特開２０００−２６７８７２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の２重化装置において、共有記憶装置の片系の物理的故障に対しては正常動作している系を使用する事で処理継続が可能であるが、制御部（運用）１と共有記憶装置を物理的に接続している部分の突発的故障等により共有記憶装置３、４への書込み処理が途中で停止した場合、予備系に切り替えても共有記憶装置に格納されている引継情報が破壊されている若しくは正しく書込み終了した保証が無い為、正しい引継情報を読み出せず、処理継続できないという問題がある。
【０００６】本発明の目的は、従来技術の問題点である複数系統の同時書込み失敗により処理継続が不可能になることを解決し、処理を継続させる事ができる２重化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】本発明による多重化システムは、装置を制御する複数の制御部と、前記複数の制御部と共通に接続され、前記複数の制御部の行う処理に必要なデータを複数の記憶領域に多重化して記憶する共有記憶手段とを備える多重化システムであって、前記複数の記憶領域は、夫々フラグを有し、前記複数の制御部は、１つが運用系として処理を行い残りは予備系として待機し、前記運用系の制御部は、前記複数の記憶領域に対して、書込み前の前記フラグの書込み中への設定と、書込みと、書込み後の前記フラグの書込み完了への設定とを、逐次実行することで前記共有記憶手段へデータを記憶させ、前記運用系の制御部の内部に障害が発生したときに、前記予備系の制御部の１つに処理を切替え、前記処理を切替えられた予備系は、前記複数の記憶領域から、前記フラグが書込み完了に設定されている１つの記憶領域からデータを参照して、運用系の処理を引き継ぐ。
【０００８】また、前記複数の記憶領域のうち、書込み可能な正常な記憶領域の数が予め定める数まで減ったときに、異常な記憶領域の内容が正常な記憶領域と同じになるように前記異常な記憶領域にデータを更新する。
【０００９】また、前記共有記憶手段が、表示手段と、前記表示手段に前記複数の記憶領域の夫々のフラグに対応した状態を表示させる表示制御手段と、を備える。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を無線基地局装置に適用した一実施例を説明する。図１は、本実施例の共有記憶装置３の構成図である。共有記憶装置３は、制御部１、２に共通のシステムバスにより、制御部１、２に接続されている。共有記憶装置３は内部に２面以上（図１では３面）の記憶領域３４、３５、３６を有する。各記憶領域は夫々、書込み状況を管理するための状態フラグ３４ａ、３５ａ、３６ａと、記憶領域への参照や書込みの可否を示す書込みフラグ３４ｂ、３５ｂ、３６ｂと、引継情報を格納する引継情報格納領域３４ｃ、３５ｃ、３６ｃを有する。状態フラグは共有記憶領域への「書込み中」又は「書込み完了」状態を示し、書込みフラグは記憶領域への「書込み可能」又は「書込み不可」を示す。通常、故障などが無く書込み可能であれば読出しも可能である。引継情報格納領域は、全ての記憶領域において同一内容の引継情報が格納される。共有記憶装置３への参照、書込み制御は全て制御部から行う。また共有記憶装置３は、ＬＥＤ等を用いた表示装置３３と、表示装置の制御を行う表示制御部３２を備える。
【００１１】以下、制御部が共有記憶領域への引継情報を書き込む際の手順（更新処理）を図４のフロー図を参照して説明する。図４の処理以前の、引継情報が一度も書き込まれていない初期状態においては、全記憶領域の状態フラグを「書込み完了」に、書込みフラグを「書込み可能」にする。
【００１２】各共有記憶領域へ引継情報を書き込む場合、該当する記憶領域の書込みフラグが「書込み可能」であることを確認する（Ｓ００１）。また、状態フラグが「書込み完了」である事を確認する（Ｓ００２）。上記いずれかを満たさない場合、記憶領域の書込みフラグを「書込み不可」に変更し（Ｓ００６）、当該記憶領域に対する参照、書込みは行わず、次の記憶領域への判定に移行する。表示制御部３２は常に各フラグの内容に基いて表示装置３３を制御しており、Ｓ００６による変更により当該記憶領域の状態が書込み不可である旨を表示する様、表示装置３３を制御する。
【００１３】Ｓ００１及びＳ００２の条件を満たした場合、書込みを行う当該記憶領域の状態フラグを「書込み中」に変更し（Ｓ００３）、引継情報の書込みを行う（Ｓ００４）。書込みが完了したら、状態フラグを「書込み完了」に変更する（Ｓ００５）。書込みフラグは「書込み可能」のまま変更を行わない。
【００１４】引き続き、同様の手順をもって次の記憶領域への書込みを開始する。これを複数の記憶領域全てにおいて行う（Ｓ００７）。引継情報は全ての記憶領域に同一内容を記録する。各記憶領域への書込み順は任意であるが予め決めておく。
【００１５】以上の手順を踏む事により、書込み途中で処理が中断した場合、状態フラグが「書込み中」の状態になるため、書込み不具合が発生した事を判別可能となる。また、記憶領域を複数持っているので、ある１つの記憶領域で書込み失敗が発生したとしても、他記憶領域に正常書込み終了している領域が存在すれば当該記憶領域の引継情報を正常な引継情報として取得する事ができる。
図２に書込みフラグ及び状態フラグと記憶領域の状態の対応について示す。
【００１６】次に、何らかの要因により制御部が切り替わった後、予備系にて最初に引継情報を参照する場合の手順（引継処理）を図５のフロー図を参照して説明する。
【００１７】初めに、前記引継情報の書込み順において最初に書込まれる記憶領域の書込みフラグ及び状態フラグを参照する（Ｓ１０１）。参照した書込みフラグが「書込み可能」かつ状態フラグが「書込み完了」であるか判断し（Ｓ１０２）、条件を満たす場合、更に現時点で引継情報が未取得であるか判断し（Ｓ１０３）、未取得であれば当該記憶領域を引継情報として採用する（Ｓ１０４）。Ｓ１０２の条件を満たさない場合、当該記憶領域の書込みフラグを「書込み不可」に変更する（Ｓ１０５）。次に現在参照している記憶領域が、前記書込み順において最後の記憶領域かどうか判断し（Ｓ１０６）、最後でなければ次の記憶領域の書込みフラグ及び状態フラグを参照し（Ｓ１０７）、Ｓ１０２に戻る。
【００１８】これにより、一部の記憶領域の状態フラグが「書込み中」の場合、共有記憶領域への書込み最中に障害が発生したと判断され、当該記憶領域の書込みフラグが「書込み不可」に変更されるので、以降当該記憶領域への参照、書込みは行われない。また、表示装置制御部は書込みフラグに基いて当該記憶領域において書込み不具合が発生している旨を表示する。また、書込みフラグが「書込み可能」かつ状態フラグが「書込み完了」となっている記憶領域が複数あった場合は、障害時の共有記憶装置への書込みは成功していると判断され、あらかじめ決められた書込み順から、最新の情報が格納されている記憶領域の情報が参照される。例として、記憶領域への書込み順が１→２→‥９→１０と決められており、記憶領域が１〜１０まであり、領域５で書込み不具合が発生していた場合、最新の情報は１〜４までに書き込れていると判断でき、領域１の情報を採用する。同様な条件で領域１において不具合が発生していた場合は領域２以降の領域を採用する。以降の予備系における引継情報の更新処理は前述した更新方式に従い、共有記憶領域の参照、書込みを行う。
【００１９】運用中、何らかの要因で状態フラグが「書込み中」もしくは書込みフラグが「書込み不可」となっている領域が多数存在する場合、或いは正常に書込み完了している記憶領域が２つ以下（記憶領域の２面構成のときは１つ）になった場合は、制御部において現在有効な引継情報を格納している記憶領域の情報を利用不可能な領域にコピーすることで、使用していなかった記憶領域の修復を行う。　その手順（復旧処理）を図６のフロー図を参照して説明する。
【００２０】この処理は、共有記憶領域３に有効な引継情報が存在し、且ついずれの制御部からも引継情報の参照、書込みが行われていない状態で開始される。例えば、トランザクションが少ないと予想される時間帯に時計により起動され、参照、書込みが止んだときに開始される。途中で前記更新処理などによる参照、書込みが発生した場合は、一旦中断し、更新処理の処理が終了してから再開される。
【００２１】制御部はその時点において当該記憶領域の書込みフラグが「書込み不可」或いは状態フラグが「書込み中」となっているか判断する（Ｓ２０１）。条件を満たした場合、状態フラグを「書込み中」に設定し（Ｓ２０２）、正常な引継情報を当該引継情報記憶領域に上書きし（Ｓ２０３）、状態フラグを「書込み完了」に設定し、書込みフラグを「書込み可能」に設定する。そして、全記憶領域に対してＳ２０１以降の処理を繰り返す（Ｓ２０６）。Ｓ２０１の条件を満たさない場合は、その記憶領域に対しは何も行わない。
【００２２】Ｓ２０３において、必要に応じて記憶領域の初期化（物理フォーマットなど）を行ってから引継情報をコピーするようにしても良い。その場合、初期化が完了したら書込みフラグを「書込み可能」に設定する。また、引継情報の上書きは全ての引継情報を上書きしても良いが、引継情報がログファイルのような追記型のデータで、その一部を追加、上書きすることで引継情報を正しいものにできる場合は、そのような一部追加、上書きでも良い。
【００２３】以上の制御により、更新が失敗した記憶領域を正しい情報をもつ記憶領域として再度利用可能になる。復旧処理Ａの途中に何らかの要因で更新が失敗した場合も、書込みフラグ、状態フラグの更新状況から更新が失敗した記憶領域を判別する事が可能であり、次回の復旧処理で再び復旧が行われる。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、制御部と共有記憶装置を物理的に接続している部分の突発的故障などにより共有記憶装置への書込み処理が途中で停止した場合でも、正しい引継情報を取得可能なので、より確実に予備系への制御切替を行うことが出来る。また、ＬＥＤなどの表示装置を具備し、フラグ状況により表示方法を変化させる事で、共有記憶装置の状況を装置外部から確認できる
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における共有記憶装置の構成図。
【図２】一実施例における書込みフラグ及び状態フラグと記憶領域の状態の対応を説明する図。
【図３】従来の二重系装置の装置構成及び系切替動作を説明する図。
【図４】一実施例における更新処理のフローチャート。
【図５】一実施例における引継処理のフローチャート。
【図６】一実施例における復旧処理のフローチャート。
【符号の説明】
１　　制御部（運用）
２　　制御部（予備）
３　　共有記憶装置
３２　表示制御部
３３　表示装置
３４〜３６　記憶領域

Claims

装置を制御する複数の制御部と、前記複数の制御部と共通に接続され、前記複数の制御部の行う処理に必要なデータを複数の記憶領域に多重化して記憶する共有記憶手段とを備える多重化システムであって、
前記複数の記憶領域は、夫々フラグを有し、
前記複数の制御部は、１つが運用系として処理を行い残りは予備系として待機し、
前記運用系の制御部は、前記複数の記憶領域に対して、書込み前の前記フラグの書込み中への設定と、書込みと、書込み後の前記フラグの書込み完了への設定とを、逐次実行することで前記共有記憶手段へデータを記憶させ、前記運用系の制御部の内部に障害が発生したときに、前記予備系の制御部の１つに処理を切替え、
前記処理を切替えられた予備系は、前記複数の記憶領域の内、前記フラグが書込み完了に設定されている１つの記憶領域からデータを参照して、運用系の処理を引き継ぐことを特徴とする多重化システム。
前記複数の記憶領域のうち、書込み可能な正常な記憶領域の数が予め定める数まで減ったときに、異常な記憶領域の内容が正常な記憶領域と同じになるように前記異常な記憶領域にデータを更新することを特徴とする、請求項１記載の多重化システム。
前記共有記憶手段が、表示手段と、前記表示手段に前記複数の記憶領域の夫々のフラグに対応した状態を表示させる表示制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項１乃至２記載の多重化システム。