JP2005004378A

JP2005004378A - 電源管理方法及び装置

Info

Publication number: JP2005004378A
Application number: JP2003165589A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kusumoto; 敏楠本; Masakazu Kobayashi; 雅和小林
Original assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Priority date: 2003-06-10
Filing date: 2003-06-10
Publication date: 2005-01-06

Abstract

【課題】マスタサーバが異常状態にあっても、スレーブサーバを正常に停止させることにより、複数のサーバが１台の無停電電源装置に接続された無停電電源システムにおいてダーティシャットダウンを確実に防止する電源管理方法及び装置を提供する。
【解決手段】無停電電源システムは、ＵＰＳ１９から電力供給を受ける複数のサーバが、ＵＰＳ１９からＯＳシャットダウン指令を受け取るマスタサーバ２１と、マスタサーバ２１に一定周期でネットワークコマンドを発信するスレーブサーバ２２，２３とから構成されている。一定期間続けてネットワークコマンドに対するマスタサーバ２１からの応答がなくなったとスレーブサーバ２２，２３で判断したとき、スレーブサーバ２２，２３のシャットダウンを実施する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無停電電源装置から電力供給を受ける複数のサーバを前記無停電電源装置と同一のネットワーク上に接続して構成した無停電電源システムの電源管理方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、バックアップ用の電池、又は発電機を内部に持っている無停電電源装置（ＵＰＳ：ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ）は、無停電が要求されるコンピュータ等のシステムの負荷に対して、常時は商用電源から電力供給し、商用電源の停電時においても当該システムをそのまま稼働できるようにする装置として広く利用されている。ＵＰＳで使用されるバックアップ用の電池は、小容量のものでもシステムを数分稼働できる程度の容量があって、その間にコンピュータシステムを安全にシャットダウン処理（終了処理）することができる。また、内部に発電機を持つ大容量のＵＰＳには、システムを数日にわたって稼働できるものもある。
【０００３】
近年、サーバは小型化して、その電源消費の低減が進み、１台のＵＰＳに複数のサーバを組み合わせて、電源供給するシステムが開発されている。
ここで、後述する特許文献１に記載された、従来のサーバの資源管理方法について説明する。
【０００４】
図４は、無停電電源システムの従来例を示すシステム構成図である。ここでは、１台のＵＰＳ１から３台のサーバ２１〜２３に電源を供給している。３台のサーバ２１〜２３は、１台がマスタサーバ２１として、ＬＡＮにより他のスレーブサーバ２２，２３とネットワークを構成する。また、ＵＰＳ１とマスタサーバ２１との間の通信には、ＲＳ２３２Ｃケーブル２４を用いている。
【０００５】
図５は、図４のシステムにおけるシャットダウン処理手順を説明するタイミング図である。ＵＳＰ１では、停電時などにＯＳシャットダウン指令を生成し（図５（ａ））、各サーバ２１〜２３のＯＳシャットダウンを実施する。すなわち、ＵＰＳ１からＲＳ２３２Ｃケーブル２４を介してマスタサーバ２１ヘＯＳシャットダウン指令が送信されると、マスタサーバ２１では、受信したシャットダウン指令に基づいてシャットダウンを実行する（図５（ｂ））。それと同時に、マスタサーバ２１からはＬＡＮ経由でスレーブサーバ２２，２３にシャットダウン指令Ｃ１，Ｃ２を送信して、図５（ｄ），（ｅ）に示すタイミングｔ０までにシャットダウン処理が終了する。そして、ＵＰＳ１ではマスタサーバ２１に指令を発行してから一定時間が経過した時刻ｔ１で、電力供給が停止する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２０２９８６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような電源管理装置では、図４に示すシステム構成の場合、マスタサーバ２１が正常である時の動作については、図５に示す通りであるが、マスタサーバ２１がすべてのスレーブサーバ２２，２３の停止権限を掌握している。そのため、マスタサーバ２１が何らかの原因で異常となって、スレーブサーバ２２，２３との通信が不可能な状態となった場合には、シャットダウン指令Ｃ１，Ｃ２を送信できないままで、ＵＰＳ１からスレーブサーバ２２，２３ヘの電源供給が停止して、長時間停電等の事態が発生する。その場合、図６に示すように、スレーブサーバ２２，２３では正常にＯＳシャットダウンが行われないで、タイミングｔ１における電源断による強制終了となるから、ハードディスクの破損等、システム全体に重大な障害が発生する可能性があった。
【０００８】
この発明の目的は、マスタサーバが異常状態にあっても、スレーブサーバを正常に停止させることにより、複数のサーバが１台の無停電電源装置に接続された無停電電源システムにおいて異常終了処理（ダーティシャットダウン：ｄｉｒｔｙｓｈｕｔｄｏｗｎ）を確実に防止する電源管理方法及び装置を提供することにある。
【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、無停電電源装置から電力供給を受ける複数のサーバが、前記無停電電源装置からＯＳシャットダウン指令を受け取るマスタサーバと、前記マスタサーバに一定周期でネットワークコマンドを発信するスレーブサーバとから構成されている無停電電源システムの電源管理方法が提供される。この電源管理方法は、一定期間続けて前記ネットワークコマンドに対する前記マスタサーバからの応答がなくなったと前記スレーブサーバで判断したとき、前記スレーブサーバのシャットダウンを実施するように構成される。
【００１０】
この電源管理方法によれば、ネットワークを使用したサーバのＯＳシャットダウンでは、サーバにＵＰＳからシャットダウンを指令した後に、各サーバでのＯＳシャットダウンの完了を確認しているので、ダーティＯＳシャットダウンを確実に回避することができる。
【００１１】
また、上記目的を達成するために、無停電電源装置から電力供給を受ける複数のサーバが、前記無停電電源装置からＯＳシャットダウン指令を受け取るマスタサーバと、前記マスタサーバに一定周期でネットワークコマンドを発信するスレーブサーバとからなる無停電電源システムの電源管理装置が提供される。この電源管理装置は、前記マスタサーバ内で所定の周期で前記無停電電源装置の動作状態を監視する監視手段と、前記監視手段による監視結果を前記スレーブサーバに知らせる通知手段とから構成される。
【００１２】
この電源管理装置によれば、複数サーバに供給される電源を管理してダーティシャットダウンを回避できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、この発明の実施の形態１に係る無停電電源システムの構成を示すブロック図である。
【００１４】
この無停電電源システムでは、１台のＵＰＳ１９から３台のサーバ２１〜２３に電源を供給している。３台のサーバ２１〜２３は、１台がマスタサーバ２１として、ＬＡＮにより他のスレーブサーバ２２，２３とネットワークを構成する。また、ＵＰＳ１９とマスタサーバ２１との間の通信には、ＲＳ２３２Ｃケーブル２４を用いており、図４に示す従来例と同様のシステム構成となっている。
【００１５】
ここで、複数のスレーブサーバ２２，２３は、それぞれに監視プログラムを備え、マスタサーバ２１に対してｐｉｎｇ信号を発信しており、マスタサーバ２１ではこれらのｐｉｎｇ信号に対して応答信号を返すような処理を行っているものである。各スレーブサーバ２２，２３の監視プログラムでは、一定周期でマスタサーバ２１にｐｉｎｇ信号を発信したとき、連続して応答信号がない状態が所定時間だけ継続した場合に、マスタサーバ２１が異常であると判断している。マスタサーバ２１との間での通信が不可能になったということは、ＵＰＳ１９がマスタサーバ２１を何らかの原因で停止させたと見なすことができるからである。
【００１６】
図２は、実施の形態１のシャットダウン処理手順を示すタイミング図である。
同図（ａ）は、ＵＰＳ１９からＲＳ２３２Ｃケーブル２４を経由してＯＳシャットダウン指令が入力するタイミングを示す。マスタサーバ２１は、このＯＳシャットダウン指令に基づいてシャットダウンする（同図（ｂ））。
【００１７】
各々スレーブサーバ２２，２３は、マスタサーバ２１の動作確認のための確認信号としてｐｉｎｇ信号Ｐ１，Ｐ２を送出しているので、その応答信号がなくなればマスタサーバ２１が異常であると判断できる（同図（ｃ），（ｄ），（ｆ），（ｇ））。そこで、各スレーブサーバ２２，２３では、それぞれＯＳシャットダウンが実行され、それらが完了した時点でＵＰＳ出力電圧を低下させている。
【００１８】
以上のように、この実施の形態１では、１台のＵＰＳから電源供給される同一ネットワーク上の複数サーバにおいて、マスタサーバが無応答となったことを独自に判断して、ＯＳシャットダウンを独自に実行するようにしたので、サーバの異常終了を防止することができる。
【００１９】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態の無停電電源システムは、第１の実施の形態で説明した図１に示すものと同様に、１台のＵＰＳ１９から複数台のサーバ２１〜２３に電源を供給している。複数のサーバ２１〜２３は、１台がマスタサーバ２１として、ＬＡＮにより他のスレーブサーバ２２，２３とネットワークを構成する。マスタサーバ２１上では、アプリケーションプログラムの１種としてＵＰＳ管理ソフトが動作し、マスタサーバ２１によりＵＰＳ１９の電源管理を実施している。また、マスタサーバ２１のシリアル通信ポートは、ＵＰＳ１９のシリアル通信ポートとＲＳ２３２Ｃケーブル２４などの専用ケーブルにより接続され、この専用ケーブルによりマスタサーバ２１ではＵＰＳ１９の運転状態情報を取得し、さらにＵＰＳ１９へ必要なコマンドを発行している。
【００２０】
近年、サーバの小型化と、その電源消費の低減化が進んで、１台のＵＰＳだけで複数のサーバへ電源供給するような組み合わせが可能になっている。この場合、マスタサーバに備えられたＵＰＳ管理ソフトには、ネットワーク経由で他のサーバに対してシャットダウン動作に移行する信号を発信する機能が追加され、これにより複数サーバを同時にシャットダウンすることができる。ただし、このようなシステムの一連の動作は、ＵＰＳと通信を行っているマスタサーバが正常に動作し、しかもＵＰＳ管理ソフトも正常に機能しているという条件のもとでだけ実現される。すなわち、逆にいえばマスタサーバが何らかの要因で停止し、あるいはマスタサーバ上のＵＰＳ管理ソフトが動作していないときには、停電などの電源異常に関して無防備の状態に等しい。したがって、実施の形態１のようなシステムでは、スレーブサーバのＯＳをシャットダウンしない状態で電源を切断するなどの最悪の事態が想定され、そのようなときには、スレーブサーバのシステム障害が発生するという問題があった。
【００２１】
ここでは、マスタサーバ上のＵＰＳ管理ソフトは、定期的にＵＰＳとＲＳ２３２Ｃケーブル２４を介して通信を行い、ＵＰＳの運転状態に関する情報をサイクリックに繰り返し取得している。マスタサーバは、このＵＰＳ管理ソフトのサイクリック動作毎、又は所定回数毎に、ネットワーク通信の“ＵＤＰ”（ＵｓｅｒＤａｔａｇｒａｍＰｒｏｔｏｃｏｌ）を使ってマスタサーバが所属するサブネットに対するブロードキャストを行い、マスタサーバが健全動作中であることを不特定多数のスレーブサーバに通知する。
【００２２】
一方、スレーブサーバにはＵＤＰ信号のブロードキャストを受けるたびにタイマをリセットするような監視プログラムを常駐させておき、ブロードキャストが途切れ、タイマ設定時間がタイムアップしたときマスタサーバが異常であると判断して、ＯＳのシャットダウン動作に移行する。
【００２３】
あるいは、マスタサーバのＵＰＳ管理ソフトの中に、スレーブサーバからのアクセスに対して応答を返す処理プログラムを組み込んでおき、スレーブサーバの監視プログラムが定期的にマスタサーバの特定のポートにアクセスして応答があればタイマをリセットし、応答がない状態が持続するとタイマがタイムアップして、マスタサーバの異常と判断してＯＳシャットダウンするようにしてもよい。
【００２４】
図３は、実施の形態２のシャットダウン処理手順を示すタイミング図である。
マスタサーバ側のＵＰＳ管理ソフトには、ポート１６００３からのアクセスに対して応答信号（図３（ｄ））を返す処理を組み込む。また、スレーブサーバの監視プログラムでは、３０秒毎にマスタサーバのポート１６００３にアクセスし、応答がない状態が連続して５回持続したときマスタサーバの異常と判定する。このシステムにおいて、ＵＰＳのバッテリによるバックアップ可能時間が５分であるとした場合、時刻ｔ０で停電し、それと同時にマスタサーバの機能が不全となったとしても、スレーブサーバは３０秒×５＝２．５分後にはＯＳシャットダウンを開始する。したがって、ＵＰＳのバッテリが消耗して電源供給が不能になる前に、スレーブサーバを停止状態にすることができ、ダーティシャットダウンを回避できる。
【００２５】
以上のように、実施の形態２によれば、複数サーバに供給される電源を管理してダーティシャットダウンを回避できる。
【００２６】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明の電源管理方法及び装置によれば、ネットワークを使用したサーバのＯＳシャットダウンの信頼性を簡単に向上できる。また、ハブやルータの電源が落ちた場合でも、安全にＯＳシャットダウンを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る無停電電源システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１のシャットダウン処理手順を示すタイミング図である。
【図３】実施の形態２のシャットダウン処理手順を示すタイミング図である。
【図４】従来の無停電電源システムを示すシステム構成図である。
【図５】従来のシステムにおけるシャットダウン処理手順を説明するタイミング図である。
【図６】従来のシステムにおけるマスタサーバ異常時のダーティシャットダウンを示すタイミング図である。
【符号の説明】
１９ＵＰＳ
２１マスタサーバ
２２，２３スレーブサーバ
２４ＲＳ２３２Ｃケーブル

Claims

無停電電源装置から電力供給を受ける複数のサーバが、前記無停電電源装置からＯＳシャットダウン指令を受け取るマスタサーバと、前記マスタサーバに一定周期でネットワークコマンドを発信するスレーブサーバとから構成されている無停電電源システムの電源管理方法において、
一定期間続けて前記ネットワークコマンドに対する前記マスタサーバからの応答がなくなったと前記スレーブサーバで判断したとき、
前記スレーブサーバのシャットダウンを実施することを特徴とする電源管理方法。
無停電電源装置から電力供給を受ける複数のサーバが、前記無停電電源装置からＯＳシャットダウン指令を受け取るマスタサーバと、前記マスタサーバに一定周期でネットワークコマンドを発信するスレーブサーバとからなる無停電電源システムの電源管理装置において、
前記マスタサーバ内で、所定の周期で前記無停電電源装置の動作状態を監視する監視手段と、
前記監視手段による監視結果を前記スレーブサーバに知らせる通知手段と、
を備えることを特徴とする電源管理装置。
前記監視手段は、前記スレーブサーバとのネットワーク通信のためのポートを備え、
前記スレーブサーバからのアクセスに対して応答信号を出力することを特徴とする請求項２記載の電源管理装置。
前記スレーブサーバは、前記マスタサーバから送信されるブロードキャスト信号によりリセットされるタイマを備え、
前記マスタサーバの稼動状態、及び前記監視手段の動作状態を判断することを特徴とする請求項２記載の電源管理装置。
前記スレーブサーバは、前記タイマが所定時間リセットされないとき、前記無停電電源システムの異常と判断してシャットダウンを実行することを特徴とする請求項４記載の電源管理装置。
前記スレーブサーバでは、シャットダウンの実行に先立って他のスレーブサーバに通知メッセージを出すことを特徴とする請求項５記載の電源管理装置。