JP2006259945A - 冗長システム及びその構成制御方法並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 装置を構成するパッケージカードが増大しても予備データのバックアップ容量を最小限に抑え、またカードの故障時にも確実に代替カードを用いて運用が可能な冗長構成を得る。
【解決手段】 各カード１０〜１２のバックアップデータ５０ｂ〜５２ｂは他カード内に、他のどれかのカードのバックアップデータは自カード内に、それぞれ持つことにより、どのカードが故障しても、データの引継ぎを可能にする。また、一つの予備カード１３を設けておき、現用のあるカード（１０〜１２のいずれか）が故障した場合、他カードから故障したカードのバックアップ情報を、この予備カード１３にコピーして、この予備カード１３を故障したカードの代替カードとして機能させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は冗長システム及びその構成制御方法並びにプログラムに関し、特に複数のパッケージカードからなる電子装置における冗長構成方式に関するものである。

通信ネットワークに用いられるネットワークノード装置においては、その信頼性を担保するために冗長構成が採用される。この冗長構成について、移動通信システムにおけるネットワークノード装置を例にとり説明する。例えば、移動通信システムにおけるＲＮＣ（Radio Network Controller：無線制御装置）やＭＳＣ（Mobile Switching Controller ：移動体交換制御装置）などの装置内通信プラットフォームにＩＰ（Internet Protocol ）を用いたものがあり、図１３はこのようなネットワークノード装置１の一例を示している。

図１３を参照すると、複数のパッケージカード１０〜１３（Ｐｋｇ＃０〜＃２）は、他の種類のカードを制御したり、他の種類のカードから信号を受信してカード内のデータを更新したり、データを処理して応答信号を返信したりするものである。Ｐｋｇ制御カード２はＰｋｇ＃０〜＃２を制御するカードであり、各Ｐｋｇに対して制御信号を送信したり、各Ｐｋｇからの処理応答信号を受信して、他の種類のカードを制御したりするものである。

Ｏ＆Ｍ制御装置３は、全種類のカードからの保守信号を受信して処理したり、全カードへ保守制御信号を送信して各カードを制御する機能を有している。Ｌ２ＳＷ４はＩＰレイヤを制御するスイッチングハブであり、Ｐｋｇ間や、ＰｋｇとＰｋｇ制御カード２、Ｏ＆Ｍ制御装置３との信号を送受信する機能を有する。

Ｐｋｇ＃０の内部には、ＮＷＰ（ネットワークプロセッサ）２０、ＣＰＵ３０、共通データ４０、Ｐｋｇ＃０のデータ５０が装備されている。また、Ｐｋｇ＃１の内部には、ＮＷＰ２１、ＣＰＵ３１、共通データ４１、Ｐｋｇ＃１のデータ５１が装備されている。同様に、Ｐｋｇ＃２の内部には、ＮＷＰ２２、ＣＰＵ３２、共通データ４２、Ｐｋｇ＃２のデータ５２が装備されている。

そして、これら各Ｐｋｇの予備系となるパッケージカード１３（Ｐｋｇ＃３）が設けられており、このＰｋｇ＃３の内部には、ＮＷＰ２３、ＣＰＵ３３、共通データ４３が装備されており、また、Ｐｋｇ＃０〜＃２の各バックアップデータ５０ｂ〜５２ｂがそれぞれコピーして保持されている。この予備系パッケージカード１３（Ｐｋｇ＃３）が、現用系のパッケージカード１０〜１２（Ｐｋｇ＃０〜＃２）の故障時のバックアップカードとして機能するようになっている。

図１４を参照すると、ネットワークノード装置１の他の例を示しており、図１３と同等部分は同一符号にて示している。この例では、現用のパッケージカード１０〜１２（Ｐｋｇ＃０〜＃２）の各々に対して、予備用のパッケージカード１０ｂ〜１２ｂ（Ｐｋｇ＃０ｂ〜＃２ｂ）をそれぞれ設けて、各Ｐｋｇ毎に２重化構成としたものである。なお、この図では、各Ｐｋｇ内のＮＷＰやＣＰＵは省略して示している。

更に、特許文献１を参照すると、装置内部の複数のカードの各々に、自分のデータを記憶すると共に、他のカードのデータのバックアップをもなす構成が開示されている。
特表平９−５０８７３２号公報

図１３に示した冗長構成では、予備カード１３（Ｐｋｇ＃３）が故障カードの代わりとして動作するためには、運用しているカード全部のバックアップデータをこの予備カード内に保持しなければならない。

すなわち、図１３のカード１０（Ｐｋｇ＃０）の自分自身のデータである＃０のデータ５０は、予備系カード１３（Ｐｋｇ＃３）の中の＃０のバックアップデータ５０ｂに、またカード１１（Ｐｋｇ＃１）のデータ５１は、予備系カード１３（Ｐｋｇ＃３）の中の＃１のバックアップデータ５１ｂに、更にカード１２（Ｐｋｇ＃２）のデータ５２は、予備系カード１３（Ｐｋｇ＃３）の中の＃２のバックアップデータ５２ｂに、それぞれコピーされる必要がある。よって、予備系カード１３は、カード枚数分のデータを全て保持するために十分なメモリ容量が必要になるという欠点がある。

図１４の例は、各カード１枚について１枚の予備カードを持たせる２重化方法である。この方法では、カード１０（Ｐｋｇ＃０）の自分のデータである＃０のデータ５０のバックアップデータを、予備カードであるＰｋｇ＃０ｂの中の＃０のバックアップデータ５０ｂにコピーしておけばよいので、他のカードのバックアップのためのメモリは不要である。しかしながら、カード枚数が現用枚数の倍必要になり、システム構成全体的にカード枚数が増大するという欠点がある。

特許文献１の技術では、装置内部の複数のカードの各々に、自分のデータを記憶すると共に、他のカードのデータのバックアップをもなすものであるから、あるカードが故障した場合に、そのデータのバックアップはできているものの、この故障カードの代替となるカードについては言及がなく、データのバックアップのみについての技術である。

本発明の目的は、カードが増大しても予備データのバックアップ容量を最小限に抑え、またカードの故障時にも確実に代替カードを用いて運用が可能な冗長システム及び冗長構成制御方法並びにプログラムを提供することである。

本発明による冗長システムは、複数の現用パッケージカード（以下、カードと称す）からなる電子装置における冗長システムであって、前記現用カードの各々に設けられ、自カードが使用するデータを保持する第一保持領域及び他カードのバックアップデータを保持する第二保持領域と、前記複数の現用カードに対する一つの予備カードとを含むことを特徴とする。

本発明による他の冗長システムは、ｎ＋１枚（ｎは２以上の整数）のパッケージカード（以下、カードと称す）からなる電子装置における冗長システムであって、前記カードの各々に設けられ、自カードが使用するデータを保持可能な第一保持領域及び他カードのバックアップデータを保持可能な第二保持領域と、前記カードのうち１枚を選択して予備カードとし、残りのｎ枚を現用カードとする選択操作を周期的におこなう制御手段とを含むことを特徴とする。

本発明による冗長構成制御方法は、複数の現用パッケージカード（以下、カードと称す）からなる電子装置における冗長構成制御方法であって、前記現用カードの各々において、自カードが使用するデータを保持するステップと、他カードのバックアップデータを保持するステップと、前記現用カードの故障に応答して、一つの予備カード故障カードの代替カードとするステップとを含むことを特徴とする。

本発明による他の冗長構成制御方法は、ｎ＋１枚（ｎは２以上の整数）のパッケージカード（以下、カードと称す）からなる電子装置における冗長構成制御方法であって、前記カードの各々に、自カードが使用するデータを保持可能な第一保持領域及び他カードのバックアップデータを保持可能な第二保持領域とを設けておき、前記カードのうち１枚を選択して予備カードとし、残りのｎ枚を現用カードとする選択操作を周期的におこなう制御ステップを含むことを特徴とする。

本発明によるプログラムは、複数の現用パッケージカード（以下、カードと称す）からなる電子装置における冗長構成制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記現用カードの各々において、自カードが使用するデータを保持するステップと、他カードのバックアップデータを保持するステップと、前記現用カードの故障に応答して、一つの予備カード故障カードの代替カードとするステップとを含むことを特徴とする。

本発明による他のプログラムは、ｎ＋１枚（ｎは２以上の整数）のパッケージカード（以下、カードと称す）からなる電子装置における冗長構成制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記カードの各々に、自カードが使用するデータを保持可能な第一保持領域及び他カードのバックアップデータを保持可能な第二保持領域とを設けておき、前記カードのうち１枚を選択して予備カードとし、残りのｎ枚を現用カードとする、選択操作を周期的におこなう処理を含むことを特徴とする。

本発明の作用を述べる。自カードのバックアップデータは他カード内に、他のどれかのカードのバックアップデータは自カード内に、それぞれ持つことにより、どのパッケージが故障しても、データの引継ぎを可能にしている。また、一つの予備カードを設けておき、現用のあるカードが故障した場合に、他カードから故障したカードのバックアップ情報を、この予備カードにコピーして、この予備カードを故障したカードの代替カードとして機能させる。

このようにして、自分のデータのバックアップデータを他カード内部に保持させ、他カードのバックアップデータを自分の内部に保持し、故障時に予備カード内部にバックアップデータをコピーすることにより、どのカードが故障した場合でも、予備カードが故障したカードの替わりに動作することができる。

本発明による第１の効果は、複数枚のカードのバックアップデータの保存先を予備系カードに集中させずに、他のカードに分散させて持たせているので、カードが何枚あっても、予備データのバックアップ容量は最小限に抑えられることである。

本発明による第２の効果は、自分のカードの情報が、常に他のどれかのカードにバックアップデータとしてコピーされているので、どのカードか故障しても、確実に予備系カードが故障カードの代替カードとして動作することが可能になることである。

本発明による第３の効果は、自分のカードのバックアップデータを別の他のカード内部にコピーし、自分のカード内部には、さらに別のカードのバックアップデータを持っているので、自分のカード内の必要データ容量はカードが何枚あっても他のカードのバックアップ分のみの増加に抑えられることである。

本発明による第４の効果は、Ｏ＆Ｍ制御装置内部に、各カードのバックアップデータが今どの他のカード内部に格納されているかを管理テーブルにて持っているので、カード故障したときにただちに切り替え指示を送信することができることである。

本発明による第５の効果は、各カード内部に、カードの識別情報であるＩＰアドレスと予備カードのＩＰアドレスを持っているので、故障したカードのＩＰアドレスを予備系カードに置き換えて、予備系への通信が容易に可能になることである。

以下に、図面を用いて本発明の実施の形態について詳述する。図１は本発明の一実施の形態を示す機能ブロック図であり、図１３と同等部分は同一符号にて示している。各パッケージカード１０〜１２（Ｐｋｇ＃０〜＃２）には、ＮＷＰ２０〜２２、ＣＰＵ３０〜３２、共通データ４０〜４２、自分のデータ５０〜５２が、それぞれ装備されている。なお、ＮＰＷ２０〜２２はＩＰアドレスによるＩＰレイヤの通信を制御するものであり、ＣＰＵ３０〜３２はＰｋｇ制御カード２や他のパッケージカードからの制御信号を受信して処理するものである。

そして、カード１０（Ｐｋｇ＃０）には、カード１２（Ｐｋｇ＃２）のバックアップデータ５２ｂが、カード１１（Ｐｋｇ＃１）には、カード１０（Ｐｋｇ＃０）のバックアップデータ５０ｂが、カード１２（Ｐｋｇ＃２）には、カード１１（Ｐｋｇ＃１）のバックアップデータ５１ｂが、それぞれ装備される。

共通データ４０〜４２は、同じ種類のカードに共通なデータであり、主に読出し専用のデータであって、通常の運用時において書換えられることはないものである。＃０〜＃２のデータ５０〜５２はＣＰＵ３０〜３２からの制御により書換えられることができるデータである。

更に、予備用のパッケージカード１３（Ｐｋｇ＃３）が１つ設けられており、ＮＷＰ２３及びＣＰＵ３３、共通データ４３を装備している。しかし、自分自身のデータも、他のカードのバックアップデータも入っておらず、通常の運用時にデータが書換えられることはない。

なお、カード１０〜１２の枚数は、本例では３枚としているが、これは簡単化のためであり、２枚以上の複数枚であれば良い。また、Ｐｋｇ制御カード２は他の種類のカードでも良く、Ｏ＆Ｍ制御装置３はネットワークノード装置１の内部にあっても、外部に別のノード装置として構成しても良いものである。図１のＬ２ＳＷ４については、当業者にとって良く知られており、また本発明とは直接関係しないので、その説明は省略する。

図１において、Ｐｋｇ＃０〜＃２の各々の内部の自分のデータは、Ｐｋｇ制御カード２からの信号を受けたＣＰＵによってその都度書換わる。書換わることをトリガにして、自分のバックアップデータを保持しているＰｋｇに対してデータを送信する。実際には、ＣＰＵ３０〜３２が判断して、ＮＷＰ２０〜２２を介してＬ２ＳＷ装置４へ送信され、バックアップデータを保持しているＰｋｇへ送達されることになる。これにより、自分のデータと他Ｐｋｇが保持しているバックアップデータとは常に同一になる。

図２はこの場合の動作シーケンス図であり、Ｐｋｇカード２からの制御信号８０に応答して、Ｐｋｇ＃０のデータ５０が書換わる（書込まれる）と（ステップ８３）、そのコピーデータ８４がＰｋｇ＃１で保持されているＰｋｇ＃０のバックアップデータ５０ｂに書込まれる（ステップ８５）。

制御信号８１に応答して、同様に、ステップ８６〜８８が実行され、また制御信号８２に応答して、ステップ８９〜９１が実行される。制御信号８０〜８２の順序性はなく、どのような順序で各Ｐｋｇへ到達しても良いものである。

次に、運用状態において、Ｐｋｇ＃０に故障が発生したときの動作を、図３のシーケンス図を用いて説明する。故障が発生すると、Ｐｋｇ＃０はＯ＆Ｍ制御装置３に対して故障したことを示すメッセージを送信する（ステップ９２）。このメッセージを受信したＯ＆Ｍ制御装置３は、各Ｐｋｇに対して切替え指示のメッセージを送信する（ステップ９３）。

このとき、Ｏ＆Ｍ制御装置３の内部には、図４に示す如く、各ＰｋｇのバックアップデータがどのＰｋｇにコピーされて保持されているかを、テーブル５１として記憶している。このテーブル５１により、Ｐｋｇ＃０が故障した場合には、Ｐｋｇ＃１に対してＰｋｇ＃０のバックアップデータを予備カードであるＰｋｇ＃３へ送信するように切替え指示９３を予備Ｐｋｇを含むすべてのＰｋｇへ送信する。

切替え指示９３を受信したＰｋｇ＃２はＰｋｇ＃０へのデータの送信を止め、Ｐｋｇ＃１はＰｋｇ＃０のバックアップデータ５０ｂを、予備Ｐｋｇ＃３へ送信するよう処理を行う（ステップ９４）。また、Ｐｋｇ＃２は、自分のデータのバックアップデータ送信先が故障したことになるので、自分のバックアップデータのコピー先をＰｋｇ＃０からＰｋｇ＃３へ切替える処理を行い、現在自分が保持しているＰｋｇ＃２のデータ５２を、Ｐｋｇ＃３へ送信する（ステップ９５）。

予備カードであるＰｋｇ＃３は、切替え指示９３を受信すると、カードの識別をなすためのＩＰアドレスをＰｋｇ＃０のもの（＃０とする）に変更する処理を行う（ステップ９６）。故障カードと予備カード以外のカードは、切替え指示９３により、図５に示すＩＰアドレスとカードとの対応表７１を更新する。ＩＰアドレスが更新されると、物理ＭＡＣアドレスも各カードへ通知する必要があるので、Ｐｋｇ＃３は全カードに対して、Ｇ−ＡＲＰ（Address Resolution Protocol ）をブロードキャスト送信する（ステップ９７）。

Ｇ−ＡＲＰには、自ＩＰアドレスと物理ＭＡＣアドレスとが設定されている。このＧ−ＡＲＰを受信した各カードは、自分で保持しているＩＰアドレスと物理ＭＡＣアドレスとの対応表であるＡＲＰキャッシュテーブルを更新する（ステップ９８）。ここまでの処理が終了すると、各カードはＯ＆Ｍ制御装置３に対して切替えが終了したことを通知するための切替え完了通知９９を送信する。切替え完了通知９８を受信したＯ＆Ｍ制御装置３は、Ｐｋｇ制御カード２へ切替え完了通知１００を送信する。この切替え完了通知９９を受信したＰｋｇ制御カード２は、この時点から、Ｐｋｇ＃０へ送信していたメッセージをＰｋｇ＃３へ送信するように送信先を切替える処理を行う。

図６及び図７は切替え処理が終了した状態の構成図及びシーケンス図を示しており、Ｐｋｇ制御カード２からの制御信号１０１は、Ｐｋｇ＃０へは送信されずに、予備カードであったＰｋｇ＃３へ送信されることになる。また、Ｐｋｇ＃２は自分のデータのバックアップデータのコピー先をＰｋｇ＃３に対して行う（ステップ１０８，１０９）。Ｐｋｇ＃３はＰｋｇ＃０のデータが更新されると、そのバックアップデータをＰｋｇ＃１へ送信する（ステップ１０４，１０５）。

Ｐｋｇ制御カード２からの制御信号１０１はＰｋｇ＃３へ送信され、制御信号１０１を受信したＰｋｇ＃３はＰｋｇ＃０のデータ５０に自データを書込み（ステップ１０４）、そのコピーデータをＰｋｇ＃１へ送信する。Ｐｋｇ＃１は、この受信したコピーデータを自分が保持するＰｋｇ＃０のバックアップデータ５０ｂに保持するが、このバックアップデータはＰｋｇ＃３のバックアップデータとなる（ステップ１０５）。

同様に、Ｐｋｇ制御カード２からは、Ｐｋｇ＃１，＃２へそれぞれ制御信号１０２及び１０３が送信されて、ステップ１０６，１０７及びステップ１０８，１０９が実行される。なお、制御信号１０１〜１０３には順序性はないことは、図２におけるシーケンス図と同じである。

図６に示したように、故障したカードが切離されている状況から復旧するには、故障から自動復旧した場合や、カードへのリセット投入による手動復旧、またはカード交換による新カード挿入での立上げ復旧などが考えられる。復旧した場合には、図６の状態のまま運用継続することもできるが、その場合には、Ｐｋｇ＃０のカード１０が、今度は予備カードとなる。故障したカードの復旧後に、図１の状態に戻すためには、Ｐｋｇ＃３で保持しているデータをコピーすることで、再びＰｋｇ＃３は予備カードとなる。

本発明の他の実施例として、その基本的構成は上記の通りであるが、バックアップデータの持ち方についてさらに工夫している。その構成を図８に示しており、図１と同等部分は同一符号にて示しているが、Ｐｋｇ制御カード，Ｏ＆Ｍ制御装置、Ｌ２ＳＷ装置については省略している。

図８において、各カードは、自分のバックアップデータを、他のいずれかのカード１枚にコピーしているだけでなく、もう一枚の別のカードにもバックアップデータをコピーするようにしたものである。

基本的な構成は図１と同様であるが、各カード内部のバックアップデータを２枚分持つように工夫している。図８を参照すると、Ｐｋｇ＃０の内部にＰｋｇ＃２のバックアップデータ５２ｂとは別に、Ｐｋｇ＃１のバックアップデータ５１ｃも保持している。同様に、Ｐｋｇ＃１もＰｋｇ＃０のバックアップデータ５０ｂだけでなく、Ｐｋｇ＃２のバックアップデータ５２ｃも保持する。また、Ｐｋｇ＃２もＰｋｇ＃１のバックアップデータ５１ｂだけでなく、Ｐｋｇ＃０のバックアップデータ５０ｃも保持する。予備系カードであるＰｋｇ＃３のカード内部には、自分のデータの領域とバックアップデータ用領域のほかに、もう一枚分のバックアップデータ領域も確保する。この構成では、各カードは次のように動作する。

図８において、Ｐｋｇ＃０の中の、＃０のデータ５０が書換わると、Ｐｋｇ＃１の中の＃０のバックアップデータ５０ｂへコピーデータを送信する。同時に、Ｐｋｇ＃２の中の＃０のバックアップデータ５０ｃへもコピーデータを送信する。同様に、Ｐｋｇ＃１の中の＃１のデータ５１が書換わると、Ｐｋｇ＃２の中の＃１のバックアップデータ５１ｂへコピーを送信すると同時に、Ｐｋｇ＃０の中の＃１のバックアップデータ５１ｃへもコピーを送信する。Ｐｋｇ＃２も同様に動作する。

図９に示すように、Ｐｋｇ＃０で故障が発生した場合、前述したＯ＆Ｍ制御装置からの切替え指示により、Ｐｋｇ＃１で保持している＃０のバックアップデータ５０ｂは予備カードであるＰｋｇ＃３へコピーされる。またＰｋｇ＃２の中の＃２のデータ５２のバックアップ先として、予備カードに切替わったので、Ｐｋｇ＃３の中の＃２のバックアップデータ５２ｂへコピーする。これら以外に、Ｐｋｇ＃１で保持している自分のデータ＃１のデータ５１も予備系のＰｋｇ＃３の中の＃１のバックアップデータ５１ｃへコピーする。

図１０、図１１を参照すると、Ｐｋｇ＃０の１枚のカードが故障している状況で、更にもう１枚Ｐｋｇ＃１のカードで故障が発生し（図１０）、そして復旧た状態（図１１）を示している。この場合には、予備系カードは１枚しかないので、Ｐｋｇ＃１のカードの替わりに動作するカードは存在していない。しかしながら、Ｐｋｇ＃３のカード内には、Ｐｋｇ＃１のバックアップデータ５１ｃが存在し、Ｐｋｇ＃２の内部には＃０のバックアップデータ５０ｃが存在しているので、Ｐｋｇ＃１、＃０のカードが復旧した場合に、それぞれのデータをコピーすることで、２枚とも故障する前のデータが元に戻っている。

このように、本例では、バックアップデータのコピー先として、他の２枚のカード別々に保持しているので、同時、または続けて２枚のカードが故障しても、復旧時には、元通りのデータを復旧させることができる、という効果が得られる。

本構成において、全てのバックアップデータは同容量を確保してもよいが、カードの記憶容量の増加防止を考慮すると、バックアップデータ５０ｃ〜５２ｃは、完全バックアップではなく、短縮型のバックアップデータで構成してもよい。その場合は復旧時には完全な復旧ではないかもしれないが、２枚同時に故障する確率はそれほど高くないと考えられるので、バックアップデータ５０ｃ〜５２ｃは二次的は予備データとして保持する程度でも効果は得られる。

本発明の他の実施例として、予備系カードの選択論理について、さらに工夫している。カード故障ではなく、通常状態で、Ｏ＆Ｍ制御装置からの切替え指示により予備系カードに切替える。その切替え指示送信契機を決めるロジックについて、図１２に示す。図１２におけるフローチャートは、Ｏ＆Ｍ制御装置のソフトウェアの動作の説明を示している。

図１２において、まず周期起動するために起動されているタイマが満了する（ステップＳ１）。本タイマは切替え指示を送信する契機を得るためのタイマである。ステップＳ２のロジックを選択すると、単純に、周期起動によって、現在の予備系以外のカード番号からひとつのカード番号をランダムに選択する。選択したカードへ故障したわけではないので、予備系指示要求を送信する（ステップＳ５）。予備系カード以外のカードへ切り替え指示を送信する（ステップＳ６）。周期起動タイマ開始する（ステップＳ７）。

同様に、ステップＳ３のロジックを選択した場合は、カードごとの起動している時間（稼動時間）を測定していて、その稼動時間が一番長いカードを選択して、以下同様にステップＳ５からＳ７の動作を行う。ステップＳ４のロジックを選択した場合は、トラヒック測定結果を参照し、一番処理負荷が高いカードを選択する。以下同様の動作を行う。

このように、本実施例では、故障時だけではなく、通常状態でもカードを切り替えるので、カードを常に運用状態で連続運転することを避け、カード寿命の延命化とシステム全体の動作安定化を図ることができる、という効果が得られる。そのカード切替えロジックとして、周期起動タイマによるランダム選択、カード起動時間測定結果による長時間運転カード選択、トラヒック測定結果参照による高負荷カードの選択などが考えられる。

なお、上記の各実施の形態においては、装置１を構成する現用のパッケージカードが３枚の場合について説明したが、一般には、ｎ枚（ｎは２以上の整数）に適用可能である。すなわち、ｎ枚構成のカード（例えば、メモリなどのデータ記憶装置を持つプロセッサボードなど）で、＃０のカードは、自分が使用する個別メモリ領域の他に、他カードのバックアップデータを保持しておくためのメモリ領域を持っている。この二つのデータ記憶領域には、同一の容量が確保される。＃０のデータは更新されると常に、別のカードの他カード用記憶エリアにコピーされる。同様に、＃１のデータも常時別のカードの他カード用記憶エリアにコピーされる。

このように、全てのカードが自分のメモリと他のどれかのカードのメモリを記憶していて、自分のメモリは他のカードのどれかに記憶されている状態となっている。このとき、必ず自分のコピーはどこか一箇所のみにコピーされていて、自分の他カード用記憶エリアには、他のカードのどれか一枚のみの情報が入っているものとする。

これらとは別に、予備カードとして、独立したカードをｎ＋１枚目として用意し、通常運用状態では、このカードには何もアクセスはなく、メモリ内部も空である。ｎ枚のカードのうちどれか一枚が故障する（たとえば＃０）と、＃０のバックアップデータは＃１にあるので＃１のカードはこのバックアップデータを予備カードの＃ｎ＋１へコピーする。

同時に、＃０で保持していたカード＃ｎのバックアップデータも予備カードである＃ｎ＋１へコピーする。こうして、それぞれのコピーが終了すると、予備カードだった＃ｎ＋１は＃０のデータを引き継いでいて、＃０として動作可能となり、しかも＃ｎ＋１にはもともと＃０で持っていた＃ｎのバックアップデータもコピーされていることになる。

なお、上記実施の形態では、ネットワークノード装置について説明したが、一般に、複数のパッケージカードからなる通信装置や情報処理装置を含む電子装置に適用可能である。また、上記の各実施の形態における冗長システム構成の制御は、予めその動作手順をプログラムとしてＲＯＭなどの記録媒体に格納しておき、これをコンピュータにより読み取らせて実行するように構成できるものである。

本発明の一実施の形態を示す構成図である。 本発明の一実施の形態における運用時の動作を示すシーケンス図である。 本発明の一実施の形態におけるあるカードの故障時の動作を示すシーケンス図である。 Ｏ＆Ｍ制御装置３が有するパッケージカードとそのバックアップデータコピー先との対応関係を示すテーブルの例である。 Ｏ＆Ｍ制御装置３が有するパッケージカードとそのＩＰアドレスとの対応表の変更例を示す図である。 本発明の一実施の形態におけるあるカードの故障中の動作を説明するための構成図である。 本発明の一実施の形態におけるあるカードの故障中の動作を示すシーケンス図である。 本発明の他の実施の形態を示す構成図である。 本発明の他の実施の形態におけるあるカードの故障時の動作を説明するための構成図である。 本発明の他の実施の形態における２つのカードの故障時の動作を説明するための構成図である。 本発明の他の実施の形態におけるカード復旧時の動作を説明するための構成図である。 本発明の別の実施の形態の動作を示すフローチャートである。 従来技術の一例を示す構成図である。 従来技術の他の例を示す構成図である。

符号の説明

１ ネットワークノード装置
２ Ｐｋｇ制御カード
３ Ｏ＆Ｍ制御装置
４ Ｌ２ＳＷ装置
１０〜１３ パッケージカード（Ｐｋｇ）
２０〜２３ ＮＷＰ（ネットワークプロセッサ）
３０〜３３ ＣＰＵ
４０〜４３ 共通データ
５０〜５２ 自カードのデータ
５０ｂ〜５２ｂ バックアップデータ
５０ｃ〜５２ｃ バックアップデータ

Claims (22)

1. 複数の現用パッケージカード（以下、カードと称す）からなる電子装置における冗長システムであって、
   前記現用カードの各々に設けられ、自カードが使用するデータを保持する第一保持領域及び他カードのバックアップデータを保持する第二保持領域と、
   前記複数の現用カードに対する一つの予備カードとを含むことを特徴とする冗長システム。
2. 前記第二保持領域の各々には、少なくとも他のいずれか一の現用カードのバックアッタプデータが保持されていることを特徴とする請求項１記載の冗長システム。
3. 前記第二保持領域の各々に保持されたバックアップデータを、バックアップ先の現用カードのデータと常に同一に維持する制御手段を、更に含ことを特徴とする請求項１または２記載の冗長システム。
4. 前記制御手段は、前記カードの各々の識別情報と各カードのバックアップデータの格納先を示す識別情報とを対応付けるテーブルを有し、前記テーブルの情報を参照しつつ前記バックアップデータをバックアップ先の現用カードのデータと常に同一に維持するよう制御することを特徴とする請求項３記載の冗長システム。
5. 前記制御手段は、前記現用カードの故障に応答して、前記予備カードを故障カードの代替カードとすることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の冗長システム。
6. 前記予備カードは、前記故障カードで使用されていたデータを保持する領域とと、前記故障カードによリバックアップされていたバックアップデータとを保持する領域とを有することを特徴とする請求項５記載の冗長システム。
7. ｎ＋１枚（ｎは２以上の整数）のパッケージカード（以下、カードと称す）からなる電子装置における冗長システムであって、
   前記カードの各々に設けられ、自カードが使用するデータを保持可能な第一保持領域及び他カードのバックアップデータを保持可能な第二保持領域と、
   前記カードのうち１枚を選択して予備カードとし、残りのｎ枚を現用カードとする選択操作を周期的におこなう制御手段と、
   を含むことを特徴とする冗長システム。
8. 前記制御手段は、前記現用カードの前記第二保持領域には自カードのデータを、前記第二保持領域には他カードのバックアップデータを、それぞれ保持するよう制御すると共に、前記第二保持領域の各々に保持されたバックアップデータを、バックアップ先の現用カードのデータと常に同一に維持するよう制御することを特徴とする請求項７記載の冗長システム。
9. 前記制御手段は、前記選択操作をランダムに行うことを特徴とする請求項７または８記載の冗長システム。
10. 前記制御手段は、前記選択操作において、前記カードの各起動時間に応じて前記予備カードとすることを特徴とする請求項７または８記載の冗長システム。
11. 前記制御手段は、前記選択操作において、前記カードの各負荷に応じて前記予備カードとすることを特徴とする請求項７または８記載の冗長システム。
12. 複数の現用パッケージカード（以下、カードと称す）からなる電子装置における冗長構成制御方法であって、
    前記現用カードの各々において、自カードが使用するデータを保持するステップと、他カードのバックアップデータを保持するステップと、
    前記現用カードの故障に応答して、一つの予備カードを故障カードの代替カードとするステップとを含むことを特徴とする冗長構成制御方法。
13. 前記バックアップデータをバックアップ先の現用カードのデータと常に同一に維持するステップを、更に含むことを特徴とする請求項１２記載の冗長構成制御方法。
14. 前記カードの各々の識別情報と各カードのバックアップデータの格納先を示す識別情報とを対応付けるテーブルを設けておき、前記テーブルの情報を参照しつつ前記バックアップデータをバックアップ先の現用カードのデータと常に同一に維持するよう制御することを特徴とする請求項１３記載の冗長構成制御方法。
15. 前記現用カードの故障に応答して、前記予備カードにおいて、前記故障カードで使用されていたデータを保持すると共に、前記故障カードによリバックアップされていたバックアップデータを保持するステップを、更に含むことを特徴とする請求項１２〜１４いずれか記載の冗長構成制御方法。
16. ｎ＋１枚（ｎは２以上の整数）のパッケージカード（以下、カードと称す）からなる電子装置における冗長構成制御方法であって、
    前記カードの各々に、自カードが使用するデータを保持可能な第一保持領域及び他カードのバックアップデータを保持可能な第二保持領域とを設けておき、
    前記カードのうち１枚を選択して予備カードとし、残りのｎ枚を現用カードとする選択操作を周期的におこなう制御ステップを含むことを特徴とする冗長構成制御方法。
17. 前記制御ステップは、前記現用カードの前記第二保持領域には自カードのデータを、前記第二保持領域には他カードのバックアップデータを、それぞれ保持するよう制御すると共に、前記第二保持領域の各々に保持されたバックアップデータを、バックアップ先の現用カードのデータと常に同一に維持するよう制御することを特徴とする請求項１６記載の冗長構成制御方法。
18. 前記制御ステップは、前記選択操作をランダムに行うことを特徴とする請求項１６または１７記載の冗長構成制御方法。
19. 前記制御ステップは、前記選択操作において、前記カードの各起動時間に応じて前記予備カードとすることを特徴とする請求項１６または１７記載の冗長構成制御方法。
20. 前記制御ステップは、前記選択操作において、前記カードの各負荷に応じて前記予備カードとすることを特徴とする請求項１６または１７記載の冗長構成制御方法。
21. 複数の現用パッケージカード（以下、カードと称す）からなる電子装置における冗長構成制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記現用カードの各々において、自カードが使用するデータを保持するステップと、他カードのバックアップデータを保持するステップと、
    前記現用カードの故障に応答して、一つの予備カードを故障カードの代替カードとするステップとを含むことを特徴とする特徴とするプログラム。
22. ｎ＋１枚（ｎは２以上の整数）のパッケージカード（以下、カードと称す）からなる電子装置における冗長構成制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記カードの各々に、自カードが使用するデータを保持可能な第一保持領域及び他カードのバックアップデータを保持可能な第二保持領域とを設けておき、
    前記カードのうち１枚を選択して予備カードとし、残りのｎ枚を現用カードとする選択操作を周期的におこなう処理を含むことを特徴とするプログラム。

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