JP2004159205A - サーバのネットワーク接続システム、方法およびバックプレーン - Google Patents
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Abstract
【課題】ネットワークを構成するスイッチングハブやケーブルに障害が発生したとき、ネットワークを停止せずに動作させ続けることで、高信頼性を実現する。
【解決手段】複数のサーバ２１〜２４と複数のスイッチングハブ３１，３２を搭載可能なバックプレーン１により、ネットワークを重複化する場合、バックプレーン１にバススイッチ１３１〜１３４を搭載して、既存のサーバに手を加えずにネットワークの重複化を実現し、低コスト化を可能とする。また、バックプレーン１にバススイッチ１３１〜１３４の代わりに切替えスイッチを搭載した場合は、サーバ２１〜２４に複数のＬＡＮコネクタを備える。障害発生時には予備のネットワークに動作を切替えることで、ネットワークを停止せずに継続動作させる。
【選択図】 図１０
【解決手段】複数のサーバ２１〜２４と複数のスイッチングハブ３１，３２を搭載可能なバックプレーン１により、ネットワークを重複化する場合、バックプレーン１にバススイッチ１３１〜１３４を搭載して、既存のサーバに手を加えずにネットワークの重複化を実現し、低コスト化を可能とする。また、バックプレーン１にバススイッチ１３１〜１３４の代わりに切替えスイッチを搭載した場合は、サーバ２１〜２４に複数のＬＡＮコネクタを備える。障害発生時には予備のネットワークに動作を切替えることで、ネットワークを停止せずに継続動作させる。
【選択図】 図１０
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーバのネットワーク接続方法およびバックプレーンに関し、特にネットワークの信頼性を高めるバックプレーンによるサーバのネットワーク接続システムおよびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スイッチングハブを用い、複数のサーバを接続して構成するネットワーク（以下、Ａ方式と呼ぶ）では、信頼性を高める方法として、まず障害を検出する手段と、どのポートに障害が発生したかを特定する手段を備え、さらに障害が発生したポートを切り離すことにより、正常に稼働中のサーバに影響が無いようにしていた。
また、ネットワークで予備のポートを準備しておき、障害が発生したポートを切り離して、予備のポートに切り替える方法がある。
【０００３】
このようなネットワーク接続方式の例としては、例えば特開平１１−２７５１２８号公報『スイッチングハブ回路』（以下、Ｂ方式と呼ぶ）がある。このスイッチングハブは、システムの二重化を行い、故障ノードをネットワークから切り離して、ネットワークの信頼性を向上させるものである。スイッチングハブは、外部のノードに接続される故障検出回路と、故障が検出されると、その旨が通知されるスイッチコントローラと、受信パケットが一時的に格納されるパケットバッファと、複数のテーブルを備えるメモリとから構成される。スイッチコントローラは、メモリ内の受信ポートテーブルと、ＳＡテーブルと、ＤＡテーブルの各情報を基に、パケットバッファに格納されているパケットのアドレスを付替えを行う。これにより、故障ノードへのアドレスが代替ノードのアドレスへ変更される。
【０００４】
また、例えば特開平８−２６３４６２号公報『相互接続ネットワーク』（以下、Ｃ方式と呼ぶ）がある。これは、既に接続されている複数のノードの切断および再接続を要求することなく、ノードの追加を可能にするものである。また、プラグ式ノードカードを受取る一対のバックプレーンを含み、バックプレーンはバックプレーン・コネクタグループを含む。第１のバックプレーンは、バックプレーンコネクタグループ間で第１のサブセットのコネクタ対を相互接続する永久配線を含む。第２のバックプレーンは、バックプレーンコネクタグループ間で第２のサブセットのコネクタ対を相互接続する第２の永久配線を含む。第１の永久配線と第２の永久配線が、コネクタ対の相補サブセットを接続する。
【０００５】
また、例えば特開２００１−３５６８４７号公報『電子システム』（以下、Ｄ方式と呼ぶ）がある。これは、ネットワーキング、スイッチング、コンピューティングを行うバックプレーンベースの相互接続システムであって、回路基板を受入れるスロットに接続された複数のトレースを備えたバックプレーンを持っている。バックプレーントレースは、あるスロットから他の全てのスロットへのポイント間接続を形成するように構成されている。また、ハブ回路が各回路パック上に備えられ、回路パックをポイント間接続し、ポイント間接続とハブ回路を介してトラフィックを送信することで通信を行っている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２７５１２８号公報
【特許文献２】
特開平８−２６３４６２号公報
【特許文献３】
特開２００１−３５６８４７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の接続方法（Ａ方式）では、ネットワークを構築する個々のサーバや、接続しているケーブルに障害が発生した際には対応できるが、スイッチングハブ自体に障害が発生した場合には、ネットワーク全体が停止してしまう。
また、スイッチングハブの障害に対応するために、スイッチングハブを複数台用いてネットワークを重複化する場合は、サーバ側にもＬＡＮの口を複数用意する必要があるので、大規模なネットワーク構成になり、コストが高くなってしまう。
【０００８】
また、上記Ｂ方式では、スイッチングハブがシステムの二重化を行い、故障ノードをネットワークから切り離して、パケットバッファに格納されているパケットのアドレスを付替えを行うことにより、他のノードに接続替えして信頼性の向上を図っている。しかし、システムの二重化をスイッチングハブを複数個設けているわけではなく、１個のスイッチングハブの動作機能により二重化を達成しており、完全な二重化を行ってはいない。
また、上記Ｃ方式では、ノードカードを搭載し、内部配線により接続するバックプレーンであるため、バックプレーン内部の構成が簡単であり、それほど高度な機能を発揮していない。
さらに、上記Ｄ方式では、バックプレーンが回路基板を接続するための配線のみを施しているだけであって、バックプレーン内部の構成が簡単であるため、高度な機能で完全な二重化は行えず、信頼性に限度がある。
【０００９】
そこで本発明の目的は、上記問題点を解決し、ネットワークに障害が発生した場合でも、ネットワーク全体を停止することなく継続して動作させ続けることができ、完全な二重化を構成することで、高信頼性、低コストなネットワーク接続を実現するサーバのネットワーク接続システム、方法およびバックプレーンを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のバックプレーンは、複数のサーバを搭載するためのサーバ搭載ポートと、複数のスイッチングハブを搭載するためのスイッチングハブ搭載ポートと、前記サーバ搭載ポートと前記スイッチングハブ搭載ポートを接続する配線と、前記サーバ搭載ポートから出ている１本の配線を複数の前記スイッチングハブ搭載ポートに分配するバススイッチを備えている。
【００１１】
また、前記バススイッチにより選択され、接続された１台の前記スイッチングハブで構成されたネットワークに障害が発生した場合には、前記バススイッチが前記複数スイッチングハブのうち障害が発生していない１台を選択して接続を切り替える手段を備えている。
【００１２】
さらに、前記バススイッチの代わりに、複数台のスイッチングハブの動作を切替えるための切替えスイッチを備えている前記バックプレーンでは、前記複数のスイッチングハブの１台を動作中、残りを待機中として動作させた場合は、動作中のスイッチングハブで構成されるネットワークに障害が発生したならば、待機中のスイッチングハブで構成されるネットワークに切替えることで、継続して動作させる手段を備えている。
【００１３】
また、前記複数台のスイッチングハブを常時複数台動作させた場合は、前記複数台のスイッチングハブのうち１台に障害が発生しても、残りのスイッチングハブにより、前記ネットワークを継続して動作させる手段を備えている。
さらに、前記複数台のスイッチングハブに障害部位を特定する手段と、正常に動作しているスイッチングハブで構成されるネットワークを停止することなく、障害が検出されたスイッチングハブで構成されるネットワークを交換できる手段を備えている。
【００１４】
上記のように前記スイッチングハブで構成されるネットワークの１つに障害が発生した際にも、前記複数台のスイッチングハブでネットワークを重複に構成しているため、障害が発生していない残りの前記スイッチングハブで構成されるネットワークにより、前記ネットワークを停止せずに動作させることができるので、障害に対処することが可能となる。
【００１５】
また、残りのスイッチングハブで動作している間に、障害が発生したスイッチングハブで構成されるネットワークを前記ネットワークから切断し、前記正常動作中のスイッチングハブにより構成されるネットワークを停止することなく、前記障害が発生したスイッチングハブで構成されるネットワークの障害発生部位を特定し、これと交換することで、障害が発生したスイッチングハブのネットワークを復旧する。これにより、常時複数台のスイッチングハブによりネットワークの二重化を実現することができるので、高信頼性を実現できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面により詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態を示すサーバのネットワーク接続を行うバックプレーンのブロック図である。
ここでは、バックプレーンによるサーバのネットワーク接続の一例として、２台のスイッチングハブと４台のサーバを搭載可能なバックプレーンについて説明する。また、第１の実施形態では、サーバの信号の入出力に係るポート数（コネクタ数）を少なくするために、バススイッチ１３１〜１３４を用いる場合を示す。
図１において、バックプレーン１は、サーバ搭載ポート１１１，１１２，１１３，１１４と、スイッチングハブ搭載ポート１２１，１２２と、これらのスイッチングハブ搭載ポート１２１，１２２を切り替え接続するためのネットワーク監視コントローラ１４と、サーバとスイッチングハブの接続先を切替えるバススイッチ１３１，１３２，１３３，１３４、から構成される。
【００１７】
図１０は、図１における詳細なバックプレーンの構成図である。
サーバ搭載ポート１１１〜１１４にはそれぞれ１個ずつサーバ２１〜２４が搭載されており、またスイッチングハブ搭載ポート１２１，１２２にはそれぞれ１個ずつスイッチングハブ３１，３２が搭載されている。また、ネットワーク監視コントローラ１４の詳細構成として、コントローラ１４１と、メモリ１４３と、コントローラ１４１を一方のスイッチングハブに切り替え接続させるスイッチ１４２が示されている。
バックプレーン１は、ネットワークを形成する大型の電子システムを構築するために共通基盤として用いられるもので、バックプレーン１のハブにプラグを差し込むことで、構成される各モジュール間に高速の相互接続を実現する。
図１に示すように、第１の実施形態のバックプレーン１は、複数個のサーバ搭載ポート１１１〜１１４と、それらにそれぞれ接続される複数個のバススイッチ１３１〜１３４と、複数個のスイッチングハブ搭載ポート１２１，１２２と、ネットワーク監視コントローラ１４用のポートを具備した構造を有している。
【００１８】
図２は、本発明によるバックプレーンに搭載する最小構成のサーバの構成図である。
図２において、サーバ２１はＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）２１１、ＣＰＵ２１２、メモリ２１３、およびＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ポート（コネクタ）２１４から構成され、ネットワークを構成する一つのサーバとして動作する。
他のポートへの接続はＬＡＮポート２１を経由して行われるが、複数のスイッチングハブ搭載ポート１２１，１２２の両方に接続する場合には、通常、ＬＡＮポート２１を２個設ける必要がある。この場合、さらに、バススイッチを介して複数のスイッチング搭載ポート１２１，１２２の両方に接続すれば、サーバ２１のＬＡＮポート２１は１個でよく、バススイッチのコネクタを２個設ければよい。これにより、既存のサーバの構成に手を加えることなく、ネットワークの重複化を実現できる。なお、他のサーバ２２，２３，２４の構成も、図２に示すサーバ２１の構成と同様である。
【００１９】
図３は、本発明によるバックプレーンに搭載するスイッチングハブの構成図である。
図３において、スイッチングハブ３１はポート３１１１，３１１２，３１１３，３１１４と、障害検出回路３１２１，３１２２，３１２３，３１２４と、バッファ３１３１，３１３２，３１３３，３１３４と、スイッチ回路３１４、メモリ３１５、コントローラ３１６から構成される。ポート数が複数配置されるのは、接続される相手装置が複数存在する場合であって、この場合には、４個のサーバに接続する必要があるため、最低４個のポートが必要であり、図１，図１０では、ネットワーク監視コントローラ１４にも接続されるので、最低５個のポートが必要である。
【００２０】
障害検出回路３１２１，３１２２，３１２３，３１２４は、ネットワークを構成するサーバ２１，２２，２３，２４から各々受信したパケットにネットワーク上の異常が発生していた場合に、その障害を検出し、障害を検出したことと、その障害内容を、コントローラ３１６に通知する。バッファ３１３１，３１３２，３１３３，３１３４は、サーバ２１，２２，２３，２４から各々受信したパケットを一時的に格納し、パケットを格納したことをコントローラ３１６に通知する。
【００２１】
メモリ３１５は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスとポートの対応表を持ち、どのＭＡＣアドレスの機器がどのポート上に接続されているかが管理されている。また、宛先ポートが使用中の場合に、パケットを一旦保存しておく。
その後、ネットワークが空いた時点で、パケットの送信が行われる。コントローラ３１６は、メモリ３１５の情報を基にスイッチ回路３１４へのパス指定をする。また、ポート３１１１，３１１２，３１１３，３１１４の状態を監視し、ポートが空いていれば送受信を行い、使用中であれば受信したパケットを一旦メモリ３１５に保存し、ポートが空いた時点で送信を始める制御を行う。
【００２２】
障害検出回路３１２１，３１２２，３１２３，３１２４のいずれかから障害の発生とその障害内容を受けとったならば、コントローラ３１６はバススイッチ１３１，１３２，１３３，１３４のいずれかに障害の発生を通知し、その時点でバッファ３１３１，３１３２，３１３３，３１３４と、メモリ３１５に保存されているデータを待機中であるスイッチングハブ３２に転送する。なお、スイッチングハブ３２の構成も、スイッチングハブ３１の構成と同様になっている。
【００２３】
図４は、本発明におけるバススイッチの構成を示すブロック図である。
図４において、バススイッチ１３１は、バススイッチ回路４１、バススイッチコントローラ４２、サーバ接続ポート４３、ハブ接続ポート４４１，４４２を備える。そして、スイッチングハブ３１，３２のいずれかから障害発生通知を受け取ったならば、バススイッチコントローラ４２は、他のバススイッチ１３２，１３３，１３４にスイッチ切替え通知を発行し、バススイッチ回路４１の配線を切替える。また、スイッチングハブ３１または３２のいずれかで障害が発生した場合には、障害が発生したスイッチングハブで構成されるネットワークを一旦切り離し、正常に動作しているスイッチングハブに接続替えする。これにより、障害発生時には、予備のネットワークに動作を切替えることで、ネットワークを停止させることなく、継続して動作させることができる。なお、他バススイッチ１３２，１３３，１３４もバススイッチ１３１の構成と同様になっている。
【００２４】
次に、図１のバックプレーン１によりサーバをネットワーク接続して動作させていた際に、スイッチングハブに障害が発生した場合の動作を説明する。
図５は、スイッチングハブの障害時の動作フローチャートである。
通常動作時は、スイッチングハブ３１の状態をネットワーク監視コントローラ１４が監視する（ステップＳ５１）。ネットワーク監視コントローラ１４は、スイッチングハブ内の障害検出回路３１２１，３１２２，３１２３，３１２４のどれか一つでのみ障害を検出した場合、ポート固有の障害（すなわち、そのポートに接続されているネットワーク上の障害）であると判定し（ステップＳ５２、Ｓ５３）、コントローラ３１６が障害を検出したポート切離し、切離されたポートが受信したパケットはすべて破棄する（ステップＳ５４）。なお、障害が複数のポートで発生している場合には、そのポートを具備しているスイッチングハブの障害であると判断する（後述）。
【００２５】
コントローラ３１６は、予備のポートに接続されていたサーバをネットワークに組み込む（ステップＳ５５）。切離されたポートに宛てたパケットは、コントローラ３１６で宛先を予備のポートに付け替えて送信する（ステップＳ５６）。
以上の動作により、正常動作中のサーバには、ポートが切替わったことを通知する必要はなく、障害が発生したポートを予備のポートに切替えることができる。また、ネットワーク監視コントローラ１４は、障害検出回路３１２１，３１２２，３１２３，３１２４の複数で障害が検出された場合、スイッチングハブ３１で障害が発生したと判定する（ステップＳ５２、Ｓ５３）。
【００２６】
この時、サーバ２１，２２，２３，２４ではスイッチングハブが応答しないため、通信はタイムアウトしてしまい、リトライされ続ける状態になっている。
この状態を解消するために、ネットワーク監視コントローラ１４は、障害が発生したスイッチングハブ３１からコントローラ１４１が障害通知を受けることにより、メモリに格納されているデータの転送を受け取り、メモリ１４３に一旦格納した後、スイッチ１４２を切り替えて、メモリ１４３内のデータを他方のスイッチングハブ３２に転送する。そして、バススイッチ１３１〜１３４に通知をして、同期をとることによりバススイッチ１３１，１３２，１３３，１３４の接続をスイッチングハブ３１から３２へ一斉に切替える（ステップＳ５７）。サーバ２１，２２，２３，２４には接続が切替わったことが分からずに、リトライされていた通信を継続して出し続けるので、スイッチングハブ３２により、サーバ２１，２２，２３，２４間の通信を再開することができる。
【００２７】
その後、スイッチングハブ３２の動作に影響を与えることなく、スイッチングハブ３１を交換する（ステップＳ５８）。スイッチングハブ３１の交換が終わったならば、スイッチングハブ３１を待機中のスイッチングハブとして待機させる。このように、上記の構成とすることで、ポート個別の障害にも、またスイッチングハブ自体の障害にも、それぞれ対応してネットワークの二重化を実現でき、高信頼性を可能とする。
【００２８】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態によるサーバのネットワーク接続を行うバックプレーンの別の構成図である。
第２の実施形態では、バックプレーン６にバススイッチ１３１〜１３４の代りに切替えスイッチ６３を搭載した場合であって、サーバに複数のＬＡＮポート（コネクタ）を備えることにより、ネットワークを停止することなく継続して動作させることができる。ＬＡＮポートを複数備える必要があるため、既存のサーバに手を加える必要があるが、切替えスイッチ６３のみを備えるだけで、バススイッチ１３１〜１３４やネットワーク監視コントローラ１４が不要になる。
図６において、バックプレーン６は、サーバ搭載ポート６１１，６１２，６１３，６１４と、スイッチングハブ搭載ポート６２１，６２２と、２台のスイッチングハブの動作を切替える切替えスイッチ６３から構成される。
【００２９】
図１１は、図６におけるサーバ搭載ポートに１個のサーバを、スイッチングハブ搭載ポートに１個のスイッチングハブを、それぞれ搭載させた詳細図である。
バックプレーン６は、複数（ここでは４個）のサーバ搭載ポート６１１〜６１４と、複数（ここでは２個）のスイッチングハブ搭載ポート６２１，６２２と、切替えスイッチ６３を搭載するコネクタと、スイッチングハブ搭載ポート６２１，６２２とサーバ搭載ポート６１１〜６１４の各ポート間を接続するネットワークとを具備している。
サーバ搭載ポート６１１〜６１４には、それぞれ１個ずつサーバ７１〜７４が搭載され、スイッチングハブ搭載ポート６２１，６２２には、それぞれ１個ずつスイッチングハブ３１，３２が搭載される。切替えスイッチ６３は、一方のスイッチングハブ搭載ポートから他方のスイッチングハブ搭載ポートにデータを転送するためのバス６３１と、障害が発生したスイッチングハブ搭載ポートからの障害通知を受け取るコントローラ６３０とを備えている。
【００３０】
図７は、図１１のバックプレーン６に搭載されるサーバ７１の構成を示すブロック図である。
図７において、サーバ７１はＨＤＤ７１１、ＣＰＵ７１２、メモリ７１３と、２つのＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ポート（コネクタ）７１４１，７１４２から構成され、ネットワークを構成する一つのサーバとして動作する。２つのＬＡＮポート７１４１，７１４２は、それぞれスイッチングハブ３１，３２に接続されている。なお、他のサーバ７２，７３，７４の構成も、サーバ７１の構成と同様になっている。
【００３１】
次に、バックプレーン６によるネットワーク接続において、スイッチングハブ３１を動作中、スイッチングハブ３２を待機中としてネットワークを動作させていた際に障害が発生した場合の動作を説明する。
図８は、図６、図１１における障害時の動作フローチャートである。
まず、図３に示すスイッチングハブ３１の障害検出回路３１２１、３１２２、３１２３、３１２４のいずれかが障害を検出し、コントローラ３１６に障害の発生と障害内容を通知する（ステップＳ８１）。通知を受けたコントローラ３１６は、切替えスイッチ６３に障害の発生と障害内容を通知する（ステップＳ８２）。すなわち、図１１のスイッチングハブ３１は、切替えスイッチ６３のスイッチ６３２を介してコントローラ６３０に対して障害の発生と障害内容を通知する。
【００３２】
また、図３に示すバッファ３１３１、３１３２、３１３３、３１３４と、メモリ３１５に保存されているデータを、スイッチングハブ３２に転送する（ステップＳ８３）。すなわち、図１１のネットワーク６３１を経由してスイッチングハブ３１からスイッチングハブ３２に保存データを転送する。
スイッチングハブ３２は、それぞれ対応するバッファとメモリにデータを格納し、準備ができたことを切替えスイッチ６３に通知する（ステップＳ８４）。切替えスイッチ６３が、スイッチングハブ３２から準備完了の通知を受け取ったならば、ネットワークの動作をスイッチングハブ３１からスイッチングハブ３２に切替える（ステップＳ８５）。
【００３３】
スイッチングハブ３２は、動作が切替わったことを各サーバ７１，７２，７３，７４に通知する（ステップＳ８６）。各サーバ７１，７２，７３，７４は、スイッチングハブ３２に接続されているＬＡＮポートに動作を切替える（ステップＳ８７）。切替えが正常に終了したならば、スイッチングハブ３１の動作を停止させる（ステップＳ８８）。その後、切替えスイッチ６３に通知された障害情報より、障害発生個所の特定する（ステップＳ８９）。障害発生個所を特定した後、停止させているスイッチングハブで構成されるネットワークの障害発生個所を交換する（ステップＳ８ａ）。
【００３４】
この時、動作中のスイッチングハブで構成されるネットワークには、何の影響も与えない。障害発生個所の交換が終わったならば、スイッチングハブ３１を動作させ、スイッチングハブ３１を待機中のスイッチングハブとして待機させる（ステップＳ８ｂ）。これにより、常時、動作中と待機中の２台のスイッチングハブによりネットワークを二重に構成することができるので、ネットワーク全体の高信頼性を実現できる。
【００３５】
（第３の実施形態）
次に、バックプレーン６によるネットワーク接続において、スイッチングハブ３１とスイッチングハブ３２の２台を両方動作させてネットワークを動作させていた際に、障害が発生した場合の動作を説明する。すなわち、第３の実施形態は、完全な重複動作による高信頼化の実現を示すものである。
図９は、本発明の第３の実施形態を示す重複動作の障害時の動作フローチャートである。
正常動作中は、図７に示すサーバ７１のＬＡＮポート７１４１，７１４２から同じパケットをスイッチングハブ３１，３２に送信する（ステップＳ９１）。各サーバ７２，７３，７４も同様の動作をする。
【００３６】
スイッチングハブ３１で構成されるネットワークに障害が発生すると、障害が発生したスイッチングハブ３１の障害検出回路３１２１、３１２２、３１２３、３１２４のいずれかが障害を検出し、コントローラ３１６に障害の発生と障害内容を通知する（ステップＳ９２）。通知を受けたコントローラ３１６は、各サーバ７１，７２，７３，７４にスイッチングハブ３１で障害が発生したことを通知する（ステップＳ９３）。
【００３７】
通知を受けたサーバ７１は、ＬＡＮポート７１４１からパケットの送信をやめＬＡＮポート７１４１を閉じる（ステップＳ９４）。各サーバ７２，７３，７４も同様の動作をする。同時に、スイッチングハブ３１の動作を停止する（ステップＳ９５）。コントローラ３１６に通知された障害情報より、障害発生部位の特定をする（ステップＳ９６）。障害発生部位を特定した後、停止させているスイッチングハブ３１で構成されるネットワークの障害発生個所を交換する（ステップＳ９７）。この時、動作中のスイッチングハブで構成されるネットワークには、何の影響も与えない。障害発生個所の交換が終わったならば、スイッチングハブ３１を動作させ、スイッチングハブ３２に動作を再開したことを切替えスイッチ６３を経由して通知する（ステップＳ９８）。
【００３８】
スイッチングハブ３２は、各サーバ７１，７２，７３，７４に、スイッチングハブ３１が動作を再開したことを通知する（ステップＳ９９）。各サーバ７１，７２，７３，７４は、ＬＡＮポート７１４１を開き、パケットの送信を再開する（ステップＳ９ａ）。これにより、常時、２台のスイッチングハブによりネットワークを二重に構成することができるので、ネットワーク全体の高信頼性を実現できる。
なお、本実施形態では、２台のスイッチングハブと４台のサーバを搭載可能なバックプレーンの例について説明したが、スイッチングハブを２台以上に、サーバを４台以上に増やした場合でも、全く同様の処理により、ネットワークの高信頼性を実現できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、動作中のネットワークに障害発生後も、ネットワークを切替えることで、継続して動作させることが可能である。
【００４０】
さらに、ネットワークを停止することなく、障害発生部位を交換することにより、常時、複数台のスイッチングハブでネットワークを重複に構成できるので、高信頼性を実現できる。
【００４１】
また、ネットワークを重複に構成することで、サーバに複数のＬＡＮポートを必要としないため、サーバの設定を単純化でき、低コストでネットワークを構成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すバックプレーンの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるサーバの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるスイッチングハブの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるバススイッチの構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態において障害が発生した際の動作フローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態を示すバックプレーンの構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施形態におけるサーバの構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施形態において障害が発生した際の動作フローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施形態において障害が発生した際の動作フローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施形態を示すバックプレーンにサーバおよびスイッチングハブを搭載した場合のブロック構成図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態を示すバックプレーンにサーバおよびスイッチングハブを搭載した場合のブロック構成図である。
【符号の説明】
１：バックプレーン
１１１，１１２，１１３，１１４：サーバ搭載ポート
１２１，１２２：スイッチングハブ搭載ポート
１３１，１３２，１３３，１３４：バススイッチ
１４：ネットワーク監視コントローラ
１４１：コントローラ
１４２：スイッチ
１４３：メモリ
２１，２２，２３，２４：サーバ
２１１：ＨＤＤ
２１２：ＣＰＵ
２１３：メモリ
２１４：ＬＡＮコネクタ
３１，３２：スイッチングハブ
３１１１，３１１２，３１１３，３１１４：ポート
３１２１，３１２２，３１２３，３１２４：障害検出回路
３１３１，３１２３，３１３３，３１３４：バッファ
３１４：スイッチ回路
３１５：スイッチメモリ
３１６：コントローラ
４１：バススイッチ回路
４２：バススイッチコントローラ
４３：サーバ接続ポート
４４１，４４２：ハブ接続ポート
６：バックプレーン
６１１，６１２，６１３，６１４：サーバ搭載ポート
６２１，６２２：スイッチングハブ搭載ポート
６３：切替えスイッチ
６３０：コントローラ
６３１：転送バス
６３２：スイッチ
７１，７２，７３，７４：サーバ
７１１：ＨＤＤ
７１２：ＣＰＵ
７１３：メモリ
７１４１，７１４２：ＬＡＮコネクタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーバのネットワーク接続方法およびバックプレーンに関し、特にネットワークの信頼性を高めるバックプレーンによるサーバのネットワーク接続システムおよびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スイッチングハブを用い、複数のサーバを接続して構成するネットワーク（以下、Ａ方式と呼ぶ）では、信頼性を高める方法として、まず障害を検出する手段と、どのポートに障害が発生したかを特定する手段を備え、さらに障害が発生したポートを切り離すことにより、正常に稼働中のサーバに影響が無いようにしていた。
また、ネットワークで予備のポートを準備しておき、障害が発生したポートを切り離して、予備のポートに切り替える方法がある。
【０００３】
このようなネットワーク接続方式の例としては、例えば特開平１１−２７５１２８号公報『スイッチングハブ回路』（以下、Ｂ方式と呼ぶ）がある。このスイッチングハブは、システムの二重化を行い、故障ノードをネットワークから切り離して、ネットワークの信頼性を向上させるものである。スイッチングハブは、外部のノードに接続される故障検出回路と、故障が検出されると、その旨が通知されるスイッチコントローラと、受信パケットが一時的に格納されるパケットバッファと、複数のテーブルを備えるメモリとから構成される。スイッチコントローラは、メモリ内の受信ポートテーブルと、ＳＡテーブルと、ＤＡテーブルの各情報を基に、パケットバッファに格納されているパケットのアドレスを付替えを行う。これにより、故障ノードへのアドレスが代替ノードのアドレスへ変更される。
【０００４】
また、例えば特開平８−２６３４６２号公報『相互接続ネットワーク』（以下、Ｃ方式と呼ぶ）がある。これは、既に接続されている複数のノードの切断および再接続を要求することなく、ノードの追加を可能にするものである。また、プラグ式ノードカードを受取る一対のバックプレーンを含み、バックプレーンはバックプレーン・コネクタグループを含む。第１のバックプレーンは、バックプレーンコネクタグループ間で第１のサブセットのコネクタ対を相互接続する永久配線を含む。第２のバックプレーンは、バックプレーンコネクタグループ間で第２のサブセットのコネクタ対を相互接続する第２の永久配線を含む。第１の永久配線と第２の永久配線が、コネクタ対の相補サブセットを接続する。
【０００５】
また、例えば特開２００１−３５６８４７号公報『電子システム』（以下、Ｄ方式と呼ぶ）がある。これは、ネットワーキング、スイッチング、コンピューティングを行うバックプレーンベースの相互接続システムであって、回路基板を受入れるスロットに接続された複数のトレースを備えたバックプレーンを持っている。バックプレーントレースは、あるスロットから他の全てのスロットへのポイント間接続を形成するように構成されている。また、ハブ回路が各回路パック上に備えられ、回路パックをポイント間接続し、ポイント間接続とハブ回路を介してトラフィックを送信することで通信を行っている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２７５１２８号公報
【特許文献２】
特開平８−２６３４６２号公報
【特許文献３】
特開２００１−３５６８４７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の接続方法（Ａ方式）では、ネットワークを構築する個々のサーバや、接続しているケーブルに障害が発生した際には対応できるが、スイッチングハブ自体に障害が発生した場合には、ネットワーク全体が停止してしまう。
また、スイッチングハブの障害に対応するために、スイッチングハブを複数台用いてネットワークを重複化する場合は、サーバ側にもＬＡＮの口を複数用意する必要があるので、大規模なネットワーク構成になり、コストが高くなってしまう。
【０００８】
また、上記Ｂ方式では、スイッチングハブがシステムの二重化を行い、故障ノードをネットワークから切り離して、パケットバッファに格納されているパケットのアドレスを付替えを行うことにより、他のノードに接続替えして信頼性の向上を図っている。しかし、システムの二重化をスイッチングハブを複数個設けているわけではなく、１個のスイッチングハブの動作機能により二重化を達成しており、完全な二重化を行ってはいない。
また、上記Ｃ方式では、ノードカードを搭載し、内部配線により接続するバックプレーンであるため、バックプレーン内部の構成が簡単であり、それほど高度な機能を発揮していない。
さらに、上記Ｄ方式では、バックプレーンが回路基板を接続するための配線のみを施しているだけであって、バックプレーン内部の構成が簡単であるため、高度な機能で完全な二重化は行えず、信頼性に限度がある。
【０００９】
そこで本発明の目的は、上記問題点を解決し、ネットワークに障害が発生した場合でも、ネットワーク全体を停止することなく継続して動作させ続けることができ、完全な二重化を構成することで、高信頼性、低コストなネットワーク接続を実現するサーバのネットワーク接続システム、方法およびバックプレーンを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のバックプレーンは、複数のサーバを搭載するためのサーバ搭載ポートと、複数のスイッチングハブを搭載するためのスイッチングハブ搭載ポートと、前記サーバ搭載ポートと前記スイッチングハブ搭載ポートを接続する配線と、前記サーバ搭載ポートから出ている１本の配線を複数の前記スイッチングハブ搭載ポートに分配するバススイッチを備えている。
【００１１】
また、前記バススイッチにより選択され、接続された１台の前記スイッチングハブで構成されたネットワークに障害が発生した場合には、前記バススイッチが前記複数スイッチングハブのうち障害が発生していない１台を選択して接続を切り替える手段を備えている。
【００１２】
さらに、前記バススイッチの代わりに、複数台のスイッチングハブの動作を切替えるための切替えスイッチを備えている前記バックプレーンでは、前記複数のスイッチングハブの１台を動作中、残りを待機中として動作させた場合は、動作中のスイッチングハブで構成されるネットワークに障害が発生したならば、待機中のスイッチングハブで構成されるネットワークに切替えることで、継続して動作させる手段を備えている。
【００１３】
また、前記複数台のスイッチングハブを常時複数台動作させた場合は、前記複数台のスイッチングハブのうち１台に障害が発生しても、残りのスイッチングハブにより、前記ネットワークを継続して動作させる手段を備えている。
さらに、前記複数台のスイッチングハブに障害部位を特定する手段と、正常に動作しているスイッチングハブで構成されるネットワークを停止することなく、障害が検出されたスイッチングハブで構成されるネットワークを交換できる手段を備えている。
【００１４】
上記のように前記スイッチングハブで構成されるネットワークの１つに障害が発生した際にも、前記複数台のスイッチングハブでネットワークを重複に構成しているため、障害が発生していない残りの前記スイッチングハブで構成されるネットワークにより、前記ネットワークを停止せずに動作させることができるので、障害に対処することが可能となる。
【００１５】
また、残りのスイッチングハブで動作している間に、障害が発生したスイッチングハブで構成されるネットワークを前記ネットワークから切断し、前記正常動作中のスイッチングハブにより構成されるネットワークを停止することなく、前記障害が発生したスイッチングハブで構成されるネットワークの障害発生部位を特定し、これと交換することで、障害が発生したスイッチングハブのネットワークを復旧する。これにより、常時複数台のスイッチングハブによりネットワークの二重化を実現することができるので、高信頼性を実現できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面により詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態を示すサーバのネットワーク接続を行うバックプレーンのブロック図である。
ここでは、バックプレーンによるサーバのネットワーク接続の一例として、２台のスイッチングハブと４台のサーバを搭載可能なバックプレーンについて説明する。また、第１の実施形態では、サーバの信号の入出力に係るポート数（コネクタ数）を少なくするために、バススイッチ１３１〜１３４を用いる場合を示す。
図１において、バックプレーン１は、サーバ搭載ポート１１１，１１２，１１３，１１４と、スイッチングハブ搭載ポート１２１，１２２と、これらのスイッチングハブ搭載ポート１２１，１２２を切り替え接続するためのネットワーク監視コントローラ１４と、サーバとスイッチングハブの接続先を切替えるバススイッチ１３１，１３２，１３３，１３４、から構成される。
【００１７】
図１０は、図１における詳細なバックプレーンの構成図である。
サーバ搭載ポート１１１〜１１４にはそれぞれ１個ずつサーバ２１〜２４が搭載されており、またスイッチングハブ搭載ポート１２１，１２２にはそれぞれ１個ずつスイッチングハブ３１，３２が搭載されている。また、ネットワーク監視コントローラ１４の詳細構成として、コントローラ１４１と、メモリ１４３と、コントローラ１４１を一方のスイッチングハブに切り替え接続させるスイッチ１４２が示されている。
バックプレーン１は、ネットワークを形成する大型の電子システムを構築するために共通基盤として用いられるもので、バックプレーン１のハブにプラグを差し込むことで、構成される各モジュール間に高速の相互接続を実現する。
図１に示すように、第１の実施形態のバックプレーン１は、複数個のサーバ搭載ポート１１１〜１１４と、それらにそれぞれ接続される複数個のバススイッチ１３１〜１３４と、複数個のスイッチングハブ搭載ポート１２１，１２２と、ネットワーク監視コントローラ１４用のポートを具備した構造を有している。
【００１８】
図２は、本発明によるバックプレーンに搭載する最小構成のサーバの構成図である。
図２において、サーバ２１はＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）２１１、ＣＰＵ２１２、メモリ２１３、およびＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ポート（コネクタ）２１４から構成され、ネットワークを構成する一つのサーバとして動作する。
他のポートへの接続はＬＡＮポート２１を経由して行われるが、複数のスイッチングハブ搭載ポート１２１，１２２の両方に接続する場合には、通常、ＬＡＮポート２１を２個設ける必要がある。この場合、さらに、バススイッチを介して複数のスイッチング搭載ポート１２１，１２２の両方に接続すれば、サーバ２１のＬＡＮポート２１は１個でよく、バススイッチのコネクタを２個設ければよい。これにより、既存のサーバの構成に手を加えることなく、ネットワークの重複化を実現できる。なお、他のサーバ２２，２３，２４の構成も、図２に示すサーバ２１の構成と同様である。
【００１９】
図３は、本発明によるバックプレーンに搭載するスイッチングハブの構成図である。
図３において、スイッチングハブ３１はポート３１１１，３１１２，３１１３，３１１４と、障害検出回路３１２１，３１２２，３１２３，３１２４と、バッファ３１３１，３１３２，３１３３，３１３４と、スイッチ回路３１４、メモリ３１５、コントローラ３１６から構成される。ポート数が複数配置されるのは、接続される相手装置が複数存在する場合であって、この場合には、４個のサーバに接続する必要があるため、最低４個のポートが必要であり、図１，図１０では、ネットワーク監視コントローラ１４にも接続されるので、最低５個のポートが必要である。
【００２０】
障害検出回路３１２１，３１２２，３１２３，３１２４は、ネットワークを構成するサーバ２１，２２，２３，２４から各々受信したパケットにネットワーク上の異常が発生していた場合に、その障害を検出し、障害を検出したことと、その障害内容を、コントローラ３１６に通知する。バッファ３１３１，３１３２，３１３３，３１３４は、サーバ２１，２２，２３，２４から各々受信したパケットを一時的に格納し、パケットを格納したことをコントローラ３１６に通知する。
【００２１】
メモリ３１５は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスとポートの対応表を持ち、どのＭＡＣアドレスの機器がどのポート上に接続されているかが管理されている。また、宛先ポートが使用中の場合に、パケットを一旦保存しておく。
その後、ネットワークが空いた時点で、パケットの送信が行われる。コントローラ３１６は、メモリ３１５の情報を基にスイッチ回路３１４へのパス指定をする。また、ポート３１１１，３１１２，３１１３，３１１４の状態を監視し、ポートが空いていれば送受信を行い、使用中であれば受信したパケットを一旦メモリ３１５に保存し、ポートが空いた時点で送信を始める制御を行う。
【００２２】
障害検出回路３１２１，３１２２，３１２３，３１２４のいずれかから障害の発生とその障害内容を受けとったならば、コントローラ３１６はバススイッチ１３１，１３２，１３３，１３４のいずれかに障害の発生を通知し、その時点でバッファ３１３１，３１３２，３１３３，３１３４と、メモリ３１５に保存されているデータを待機中であるスイッチングハブ３２に転送する。なお、スイッチングハブ３２の構成も、スイッチングハブ３１の構成と同様になっている。
【００２３】
図４は、本発明におけるバススイッチの構成を示すブロック図である。
図４において、バススイッチ１３１は、バススイッチ回路４１、バススイッチコントローラ４２、サーバ接続ポート４３、ハブ接続ポート４４１，４４２を備える。そして、スイッチングハブ３１，３２のいずれかから障害発生通知を受け取ったならば、バススイッチコントローラ４２は、他のバススイッチ１３２，１３３，１３４にスイッチ切替え通知を発行し、バススイッチ回路４１の配線を切替える。また、スイッチングハブ３１または３２のいずれかで障害が発生した場合には、障害が発生したスイッチングハブで構成されるネットワークを一旦切り離し、正常に動作しているスイッチングハブに接続替えする。これにより、障害発生時には、予備のネットワークに動作を切替えることで、ネットワークを停止させることなく、継続して動作させることができる。なお、他バススイッチ１３２，１３３，１３４もバススイッチ１３１の構成と同様になっている。
【００２４】
次に、図１のバックプレーン１によりサーバをネットワーク接続して動作させていた際に、スイッチングハブに障害が発生した場合の動作を説明する。
図５は、スイッチングハブの障害時の動作フローチャートである。
通常動作時は、スイッチングハブ３１の状態をネットワーク監視コントローラ１４が監視する（ステップＳ５１）。ネットワーク監視コントローラ１４は、スイッチングハブ内の障害検出回路３１２１，３１２２，３１２３，３１２４のどれか一つでのみ障害を検出した場合、ポート固有の障害（すなわち、そのポートに接続されているネットワーク上の障害）であると判定し（ステップＳ５２、Ｓ５３）、コントローラ３１６が障害を検出したポート切離し、切離されたポートが受信したパケットはすべて破棄する（ステップＳ５４）。なお、障害が複数のポートで発生している場合には、そのポートを具備しているスイッチングハブの障害であると判断する（後述）。
【００２５】
コントローラ３１６は、予備のポートに接続されていたサーバをネットワークに組み込む（ステップＳ５５）。切離されたポートに宛てたパケットは、コントローラ３１６で宛先を予備のポートに付け替えて送信する（ステップＳ５６）。
以上の動作により、正常動作中のサーバには、ポートが切替わったことを通知する必要はなく、障害が発生したポートを予備のポートに切替えることができる。また、ネットワーク監視コントローラ１４は、障害検出回路３１２１，３１２２，３１２３，３１２４の複数で障害が検出された場合、スイッチングハブ３１で障害が発生したと判定する（ステップＳ５２、Ｓ５３）。
【００２６】
この時、サーバ２１，２２，２３，２４ではスイッチングハブが応答しないため、通信はタイムアウトしてしまい、リトライされ続ける状態になっている。
この状態を解消するために、ネットワーク監視コントローラ１４は、障害が発生したスイッチングハブ３１からコントローラ１４１が障害通知を受けることにより、メモリに格納されているデータの転送を受け取り、メモリ１４３に一旦格納した後、スイッチ１４２を切り替えて、メモリ１４３内のデータを他方のスイッチングハブ３２に転送する。そして、バススイッチ１３１〜１３４に通知をして、同期をとることによりバススイッチ１３１，１３２，１３３，１３４の接続をスイッチングハブ３１から３２へ一斉に切替える（ステップＳ５７）。サーバ２１，２２，２３，２４には接続が切替わったことが分からずに、リトライされていた通信を継続して出し続けるので、スイッチングハブ３２により、サーバ２１，２２，２３，２４間の通信を再開することができる。
【００２７】
その後、スイッチングハブ３２の動作に影響を与えることなく、スイッチングハブ３１を交換する（ステップＳ５８）。スイッチングハブ３１の交換が終わったならば、スイッチングハブ３１を待機中のスイッチングハブとして待機させる。このように、上記の構成とすることで、ポート個別の障害にも、またスイッチングハブ自体の障害にも、それぞれ対応してネットワークの二重化を実現でき、高信頼性を可能とする。
【００２８】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態によるサーバのネットワーク接続を行うバックプレーンの別の構成図である。
第２の実施形態では、バックプレーン６にバススイッチ１３１〜１３４の代りに切替えスイッチ６３を搭載した場合であって、サーバに複数のＬＡＮポート（コネクタ）を備えることにより、ネットワークを停止することなく継続して動作させることができる。ＬＡＮポートを複数備える必要があるため、既存のサーバに手を加える必要があるが、切替えスイッチ６３のみを備えるだけで、バススイッチ１３１〜１３４やネットワーク監視コントローラ１４が不要になる。
図６において、バックプレーン６は、サーバ搭載ポート６１１，６１２，６１３，６１４と、スイッチングハブ搭載ポート６２１，６２２と、２台のスイッチングハブの動作を切替える切替えスイッチ６３から構成される。
【００２９】
図１１は、図６におけるサーバ搭載ポートに１個のサーバを、スイッチングハブ搭載ポートに１個のスイッチングハブを、それぞれ搭載させた詳細図である。
バックプレーン６は、複数（ここでは４個）のサーバ搭載ポート６１１〜６１４と、複数（ここでは２個）のスイッチングハブ搭載ポート６２１，６２２と、切替えスイッチ６３を搭載するコネクタと、スイッチングハブ搭載ポート６２１，６２２とサーバ搭載ポート６１１〜６１４の各ポート間を接続するネットワークとを具備している。
サーバ搭載ポート６１１〜６１４には、それぞれ１個ずつサーバ７１〜７４が搭載され、スイッチングハブ搭載ポート６２１，６２２には、それぞれ１個ずつスイッチングハブ３１，３２が搭載される。切替えスイッチ６３は、一方のスイッチングハブ搭載ポートから他方のスイッチングハブ搭載ポートにデータを転送するためのバス６３１と、障害が発生したスイッチングハブ搭載ポートからの障害通知を受け取るコントローラ６３０とを備えている。
【００３０】
図７は、図１１のバックプレーン６に搭載されるサーバ７１の構成を示すブロック図である。
図７において、サーバ７１はＨＤＤ７１１、ＣＰＵ７１２、メモリ７１３と、２つのＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ポート（コネクタ）７１４１，７１４２から構成され、ネットワークを構成する一つのサーバとして動作する。２つのＬＡＮポート７１４１，７１４２は、それぞれスイッチングハブ３１，３２に接続されている。なお、他のサーバ７２，７３，７４の構成も、サーバ７１の構成と同様になっている。
【００３１】
次に、バックプレーン６によるネットワーク接続において、スイッチングハブ３１を動作中、スイッチングハブ３２を待機中としてネットワークを動作させていた際に障害が発生した場合の動作を説明する。
図８は、図６、図１１における障害時の動作フローチャートである。
まず、図３に示すスイッチングハブ３１の障害検出回路３１２１、３１２２、３１２３、３１２４のいずれかが障害を検出し、コントローラ３１６に障害の発生と障害内容を通知する（ステップＳ８１）。通知を受けたコントローラ３１６は、切替えスイッチ６３に障害の発生と障害内容を通知する（ステップＳ８２）。すなわち、図１１のスイッチングハブ３１は、切替えスイッチ６３のスイッチ６３２を介してコントローラ６３０に対して障害の発生と障害内容を通知する。
【００３２】
また、図３に示すバッファ３１３１、３１３２、３１３３、３１３４と、メモリ３１５に保存されているデータを、スイッチングハブ３２に転送する（ステップＳ８３）。すなわち、図１１のネットワーク６３１を経由してスイッチングハブ３１からスイッチングハブ３２に保存データを転送する。
スイッチングハブ３２は、それぞれ対応するバッファとメモリにデータを格納し、準備ができたことを切替えスイッチ６３に通知する（ステップＳ８４）。切替えスイッチ６３が、スイッチングハブ３２から準備完了の通知を受け取ったならば、ネットワークの動作をスイッチングハブ３１からスイッチングハブ３２に切替える（ステップＳ８５）。
【００３３】
スイッチングハブ３２は、動作が切替わったことを各サーバ７１，７２，７３，７４に通知する（ステップＳ８６）。各サーバ７１，７２，７３，７４は、スイッチングハブ３２に接続されているＬＡＮポートに動作を切替える（ステップＳ８７）。切替えが正常に終了したならば、スイッチングハブ３１の動作を停止させる（ステップＳ８８）。その後、切替えスイッチ６３に通知された障害情報より、障害発生個所の特定する（ステップＳ８９）。障害発生個所を特定した後、停止させているスイッチングハブで構成されるネットワークの障害発生個所を交換する（ステップＳ８ａ）。
【００３４】
この時、動作中のスイッチングハブで構成されるネットワークには、何の影響も与えない。障害発生個所の交換が終わったならば、スイッチングハブ３１を動作させ、スイッチングハブ３１を待機中のスイッチングハブとして待機させる（ステップＳ８ｂ）。これにより、常時、動作中と待機中の２台のスイッチングハブによりネットワークを二重に構成することができるので、ネットワーク全体の高信頼性を実現できる。
【００３５】
（第３の実施形態）
次に、バックプレーン６によるネットワーク接続において、スイッチングハブ３１とスイッチングハブ３２の２台を両方動作させてネットワークを動作させていた際に、障害が発生した場合の動作を説明する。すなわち、第３の実施形態は、完全な重複動作による高信頼化の実現を示すものである。
図９は、本発明の第３の実施形態を示す重複動作の障害時の動作フローチャートである。
正常動作中は、図７に示すサーバ７１のＬＡＮポート７１４１，７１４２から同じパケットをスイッチングハブ３１，３２に送信する（ステップＳ９１）。各サーバ７２，７３，７４も同様の動作をする。
【００３６】
スイッチングハブ３１で構成されるネットワークに障害が発生すると、障害が発生したスイッチングハブ３１の障害検出回路３１２１、３１２２、３１２３、３１２４のいずれかが障害を検出し、コントローラ３１６に障害の発生と障害内容を通知する（ステップＳ９２）。通知を受けたコントローラ３１６は、各サーバ７１，７２，７３，７４にスイッチングハブ３１で障害が発生したことを通知する（ステップＳ９３）。
【００３７】
通知を受けたサーバ７１は、ＬＡＮポート７１４１からパケットの送信をやめＬＡＮポート７１４１を閉じる（ステップＳ９４）。各サーバ７２，７３，７４も同様の動作をする。同時に、スイッチングハブ３１の動作を停止する（ステップＳ９５）。コントローラ３１６に通知された障害情報より、障害発生部位の特定をする（ステップＳ９６）。障害発生部位を特定した後、停止させているスイッチングハブ３１で構成されるネットワークの障害発生個所を交換する（ステップＳ９７）。この時、動作中のスイッチングハブで構成されるネットワークには、何の影響も与えない。障害発生個所の交換が終わったならば、スイッチングハブ３１を動作させ、スイッチングハブ３２に動作を再開したことを切替えスイッチ６３を経由して通知する（ステップＳ９８）。
【００３８】
スイッチングハブ３２は、各サーバ７１，７２，７３，７４に、スイッチングハブ３１が動作を再開したことを通知する（ステップＳ９９）。各サーバ７１，７２，７３，７４は、ＬＡＮポート７１４１を開き、パケットの送信を再開する（ステップＳ９ａ）。これにより、常時、２台のスイッチングハブによりネットワークを二重に構成することができるので、ネットワーク全体の高信頼性を実現できる。
なお、本実施形態では、２台のスイッチングハブと４台のサーバを搭載可能なバックプレーンの例について説明したが、スイッチングハブを２台以上に、サーバを４台以上に増やした場合でも、全く同様の処理により、ネットワークの高信頼性を実現できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、動作中のネットワークに障害発生後も、ネットワークを切替えることで、継続して動作させることが可能である。
【００４０】
さらに、ネットワークを停止することなく、障害発生部位を交換することにより、常時、複数台のスイッチングハブでネットワークを重複に構成できるので、高信頼性を実現できる。
【００４１】
また、ネットワークを重複に構成することで、サーバに複数のＬＡＮポートを必要としないため、サーバの設定を単純化でき、低コストでネットワークを構成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すバックプレーンの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるサーバの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるスイッチングハブの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるバススイッチの構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態において障害が発生した際の動作フローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態を示すバックプレーンの構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施形態におけるサーバの構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施形態において障害が発生した際の動作フローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施形態において障害が発生した際の動作フローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施形態を示すバックプレーンにサーバおよびスイッチングハブを搭載した場合のブロック構成図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態を示すバックプレーンにサーバおよびスイッチングハブを搭載した場合のブロック構成図である。
【符号の説明】
１：バックプレーン
１１１，１１２，１１３，１１４：サーバ搭載ポート
１２１，１２２：スイッチングハブ搭載ポート
１３１，１３２，１３３，１３４：バススイッチ
１４：ネットワーク監視コントローラ
１４１：コントローラ
１４２：スイッチ
１４３：メモリ
２１，２２，２３，２４：サーバ
２１１：ＨＤＤ
２１２：ＣＰＵ
２１３：メモリ
２１４：ＬＡＮコネクタ
３１，３２：スイッチングハブ
３１１１，３１１２，３１１３，３１１４：ポート
３１２１，３１２２，３１２３，３１２４：障害検出回路
３１３１，３１２３，３１３３，３１３４：バッファ
３１４：スイッチ回路
３１５：スイッチメモリ
３１６：コントローラ
４１：バススイッチ回路
４２：バススイッチコントローラ
４３：サーバ接続ポート
４４１，４４２：ハブ接続ポート
６：バックプレーン
６１１，６１２，６１３，６１４：サーバ搭載ポート
６２１，６２２：スイッチングハブ搭載ポート
６３：切替えスイッチ
６３０：コントローラ
６３１：転送バス
６３２：スイッチ
７１，７２，７３，７４：サーバ
７１１：ＨＤＤ
７１２：ＣＰＵ
７１３：メモリ
７１４１，７１４２：ＬＡＮコネクタ
Claims (5)
- 複数のサーバ搭載ポート、および複数のスイッチングハブ搭載ポートを具備したバックプレーンと、
前記サーバ搭載ポートに搭載され、該ポートとの間でスイッチングハブ毎に並列なネットワークを形成するように配線される複数台のサーバと、
前記スイッチングハブ搭載ポートに搭載され、障害が発生した場合、他の正常に動作しているスイッチングハブに動作を引継がせることで、ネットワークを停止することなく継続動作する複数台のスイッチングハブと
を有することを特徴とするサーバのネットワーク接続システム。 - 少なくとも複数のサーバ搭載ポートを具備したバックプレーンと、
前記サーバ搭載ポートに搭載され、バススイッチをＬＡＮコネクタとの接続部に搭載するか、あるいはＬＡＮコネクタを複数備えることで、ネットワークの重複化を行う複数台のサーバと
を有することを特徴とするサーバのネットワーク接続システム。 - 複数のサーバ搭載ポートに搭載された複数台のサーバと、
複数のスイッチングハブ搭載ポートに搭載され、複数台のうち１台を動作中、残りを待機中として動作させ、前記動作中のネットワークに障害が発生した際に前記待機中のスイッチングハブに前記ネットワークの動作を切り替えることで、前記ネットワークの動作を停止することなく、継続動作させる複数台のスイッチングハブとを有することを特徴とするバックプレーン。 - 複数のサーバ搭載ポートに搭載された複数台のサーバと、
複数のスイッチングハブ搭載ポートに搭載され、常時、複数台動作させておくことで、ネットワークに常時重複して動作させ、１台に障害が発生しても、残りのスイッチングハブで前記ネットワークを停止させることなく継続動作させる複数台のスイッチングハブとを有することを特徴とするバックプレーン。 - サーバを用いた大規模なネットワークの接続方法において、
複数のサーバに接続された複数のスイッチングハブとバススイッチにより、バックプレーン内に複数のネットワークを構成し、前記バススイッチにより動作させるネットワークを切替えて動作させ、
障害が発生した場合、前記障害が発生したスイッチングハブで構成されるネットワークを切断し、残りの正常動作中の前記スイッチングハブで構成されるネットワークを継続動作させ、
前記障害が発生した部位を特定して、前記障害部位を交換し、前記障害が発生したスイッチングハブを復旧することで、常時複数台のスイッチングハブで前記ネットワークを重複化する
ことを特徴とするサーバのネットワーク接続方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002324620A JP2004159205A (ja) | 2002-11-08 | 2002-11-08 | サーバのネットワーク接続システム、方法およびバックプレーン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002324620A JP2004159205A (ja) | 2002-11-08 | 2002-11-08 | サーバのネットワーク接続システム、方法およびバックプレーン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004159205A true JP2004159205A (ja) | 2004-06-03 |
Family
ID=32804107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002324620A Pending JP2004159205A (ja) | 2002-11-08 | 2002-11-08 | サーバのネットワーク接続システム、方法およびバックプレーン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004159205A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006157285A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-15 | Fujitsu Ltd | サーバ装置 |
| JP2006285532A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Fujitsu Frontech Ltd | サービス提供方法、及びデータ処理装置 |
| CN102298349A (zh) * | 2010-05-18 | 2011-12-28 | 通用电气公司 | 监测系统以及用于监测系统的底板 |
| JP2013206295A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Nec Corp | サーバ管理システム、ブレードサーバシステム、サーバ管理方法及びサーバ管理プログラム |
-
2002
- 2002-11-08 JP JP2002324620A patent/JP2004159205A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006157285A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-15 | Fujitsu Ltd | サーバ装置 |
| JP4677222B2 (ja) * | 2004-11-26 | 2011-04-27 | 富士通株式会社 | サーバ装置 |
| JP2006285532A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Fujitsu Frontech Ltd | サービス提供方法、及びデータ処理装置 |
| CN102298349A (zh) * | 2010-05-18 | 2011-12-28 | 通用电气公司 | 监测系统以及用于监测系统的底板 |
| JP2013206295A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Nec Corp | サーバ管理システム、ブレードサーバシステム、サーバ管理方法及びサーバ管理プログラム |
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