JP2007028169A

JP2007028169A - 冗長構成システム

Info

Publication number: JP2007028169A
Application number: JP2005206899A
Authority: JP
Inventors: Itsuki Saito; 一城斉藤; Noriyuki Tomizawa; 宣幸富沢
Original assignee: Oki Networks Co Ltd
Current assignee: Oki Networks Co Ltd
Priority date: 2005-07-15
Filing date: 2005-07-15
Publication date: 2007-02-01

Abstract

【課題】現行系装置から待機系装置へのデータ転送を該現行系装置の処理負担を増大させずに行うことができ、且つ、このようなデータ転送機能をプラットフォームに依存せずに汎用的に搭載することができる技術を提供する。
【解決手段】現用系装置１２０において、データ比較部１２３は所定の時間間隔で、メインメモリ１２１と転送済データメモリ１２２とに格納された各運用データを比較する。これらの運用データに差分が検出された場合、変更データ通知部１２４が、この差分データを、待機系装置１３０に転送する。待機系装置１３０のデータ更新部１３２は、この差分データを用いて、メインメモリ１３１内の運用データを更新する。これにより、装置１２０内のプロセッサが行うサービスとは別個独立に、運用データの転送・整合処理を行うことができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、現用系装置と待機系装置とを有する冗長構成システムに関する。この発明は、パケット通信網に接続されるサーバシステム等に適用することができる。

従来より、現用系装置と待機系装置とを有する冗長構成システムが知られている。冗長構成システムでは、現用系装置が使用できなくなった場合に待機系装置を使用することができ、これにより、障害等が発生した場合でもそのシステムが提供するサービスを継続することができる。

冗長構成システムは、例えばパケット通信網に接続されるサーバシステム等として、使用されている。このようなサーバシステムとしては、例えばＶｏＩＰ(Voice over Internet Protocol)サーバシステム等がある。冗長構成のＶｏＩＰシステムは、例えば下記非特許文献１に記載されている。

冗長構成システムでは、現用系装置が管理しているデータを待機系装置に転送・コピーする必要がある。これにより、これらの装置間でメモリ内容の整合性を保つことができるので、障害発生時等に、サービスを中断すること無く、稼働する装置を即座に現用系装置から待機系装置に移行することが可能になる。
小池友岳、外６名、"キャリアグレード・サービス・プラットフォーム"沖テクニカルレビュー第２０１号、ｖｏｌ．７２、Ｎｏ．１、第２４〜２９頁

従来の冗長構成システムでは、現用系装置内のプロセッサが、運用データを変更するたびに、かかる運用データを待機系装置に転送する処理も行っていた。このため、従来の冗長構成システムでは、運用データの転送が現行系装置に与える処理負担が非常に大きく、他の処理に対する処理能力の低下やレスポンスの低下を招いていた。

また、近年、例えば通信機器等の分野において、オープンシステム化が進んでいる。オープンシステムとは、複数の企業が製造した機器を用いて１つのシステムを構築することである。オープンシステムをプラットフォームとして冗長構成システムを構築する場合、上述のような方法では、運用データを変更するたびに転送を行うようなプログラム或いは回路を、かかるプラットフォーム毎に個別に作製しなければならなかった。

この発明の課題は、現行系装置から待機系装置へのデータ転送を該現行系装置の処理負担を増大させずに行うことができ、且つ、このようなデータ転送機能をプラットフォームに依存せずに汎用的に搭載することができる技術を提供することにある。

この発明は、現用系装置と待機系装置とを有し、現用系装置から待機系装置に運用データを転送する機能を有する冗長構成システムに関する。

そして、現用系装置が、運用データを格納するメインメモリと、前回の転送を行った時点でメインメモリに格納されていた運用データを格納する転送済データメモリと、メインメモリに格納された運用データと転送済データメモリに格納された運用データとの差分を検出するデータ比較部と、データ比較部が差分を検出したときに、メインメモリに格納された運用データを待機系装置に転送するとともに、運用データを転送済データメモリに格納する変更データ通知部とを備え、且つ、待機系装置が、現用系装置から受信した運用データを用いてメインメモリ内の運用データを更新するデータ更新部を備える。

この発明によれば、現用系装置のメインメモリおよび転送済データメモリ内の各運用データをデータ比較部で比較し、両者に差分が存在するときに、変更データ通知部から待機系装置に運用データを転送して、待機系装置のデータ更新部によりメインメモリ内の運用データを更新することができる。

これにより、データ比較部や変更データ通知部、データ更新部を現行系装置のプロセッサ等と別個独立に稼働させて運用データの転送・整合処理を行うことができるので、プロセッサは運用データ転送に関する処理を行う必要がない。

このため、この発明によれば、プロセッサ等の、他の処理に対する処理能力やスループット等を向上させることができる。

また、この発明は、運用データの転送・整合機能が現用系／待機系装置のプロセッサ等の処理に影響を与えないため、現用系装置に転送済データメモリ、データ比較部および変更データ通知部を追加し且つ待機系装置にデータ更新部を追加するだけで、実現することが可能である。このため、この発明によれば、プラットフォームに依存することなく、汎用的に、運用データの転送・整合処理機能を付加することができる。

以下、この発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、図中、各構成成分の大きさ、形状および配置関係は、この発明が理解できる程度に概略的に示してあるにすぎず、また、以下に説明する数値的条件は単なる例示にすぎない。

図１は、この実施形態に係る冗長構成システムの構成を概略的に示すブロック図である。図１に示したように、この実施形態の冗長構成システム１００は、パケット通信装置１１０と、現用系装置１２０と、待機系装置１３０とを備えている。

パケット通信装置１１０は、現用系／待機系装置１２０，１３０をパケット通信網（図示せず）に接続する。

現用系／待機系装置１２０，１３０は、パケット通信装置１１０およびパケット通信網を介してユーザ端末（図示せず）に何らかのサービスを提供するための装置である。例えば、ＶｏＩＰサービスの場合であれば、各ユーザ端末の呼状態を記憶するための装置として、現用系／待機系装置１２０，１３０が使用される。

現用系装置１２０は、メインメモリ１２１、転送済データメモリ１２２、データ比較部１２３および変更データ通知部１２４を備えている。

メインメモリ１２１は、現用系装置１２０の運用データを格納する。運用データとは、冗長構成システムのサービス等を実行するために必要なデータであり、例えば上述のＶｏＩＰサービスの場合であれば各ユーザ端末の呼状態を示すデータ等である。この運用データは、現用系／待機系装置１２０，１３０間で、随時整合させる必要がある。待機系装置を現用系装置に切り換えるとき（例えば障害発生時等）に、この切り換えを、サービスを中断させること無く行うためである。

転送済データメモリ１２２は、現用系装置１２０から待機系装置１３０への転送された運用データ（メインメモリ１２１に格納されていた運用データ）を格納する。

データ比較部１２３は、メインメモリ１２１に格納された運用データと転送済データメモリ１２２に格納された運用データとの差分を、適当な時間間隔で検出する。

変更データ通知部１２４は、データ比較部１２３が差分を検出したときに、この差分データを待機系装置１３０に転送するとともに、メインメモリ１２１に格納された運用データを転送済データメモリ１２２に転送する。

一方、待機系装置１３０は、メインメモリ１３１と、データ更新部１３２とを備えている。

メインメモリ１３１は、待機系装置１３０の運用データを格納する。メインメモリ１３１に格納された運用データは、稼働装置が現行系装置１２０から待機系装置１３０に切り換えられたときに使用される。

データ更新部１３２は、現行系装置１２０から受信した差分データを用いてメインメモリ１３１内の運用データを更新する。

なお、転送済データメモリ１２２は、メインメモリ１２１と同じメモリデバイス内の他の記憶エリアに設けてもよい。また、データ比較部１２３、変更データ通知部１２４およびデータ更新部１３２は、ハードウエア的に構築してもソフトウエア的に構築してもよいが、ソフトウエア的に構築する場合には他の処理とは別のプロセッサで動作させる。

次に、この実施形態に係る冗長構成システム１００の動作について説明する。図２および図３は、冗長構成システム１００の動作を説明するための図であり、図２はフローチャート、図３は概念図である。

冗長構成システム１００の電源がオンされると、現用系装置１２０のプロセッサ（図示せず）は、所定サービスの提供を開始する。

このサービスにより、プロセッサ上で動作するアプリケーションが、メインメモリ１２１の運用データを随時変更する。一方、待機系装置１３０は、サービスを提供しないので、プロセッサ等によるメインメモリ１３１の書き換えは行われない。

データ比較部１２３は、メインメモリ１２１に格納された運用データと転送済データメモリ１２２に格納された運用データとの差分を抽出する処理を、所定の時間間隔で行う（ステップＳ２０１参照）。そして、データ比較部１２３は、差分が存在するか否かを判定し（ステップＳ２０２参照）、これらのメモリ１２１，１２２内の運用データに差分がない場合には何も行わずに次回の差分抽出処理まで待機する。

一方、ステップＳ２０２で差分が存在すると判断された場合、データ比較部１２３は、その旨を変更データ通知部１２４に通知する。変更データ通知部１２４は、データ比較部１２３が検出した差分データを、待機系装置１３０に転送する（ステップＳ２０３参照）。また、変更データ通知部１２４は、メインメモリ１２１に格納された運用データを、転送済データメモリ１２２に転送して格納する（ステップＳ２０４参照）。これにより、次回の差分検出のための転送済データが、更新される。

待機系装置１３０のデータ更新部１３２は、現用系装置１２０から受信した差分データを用いて、メインメモリ１３１内の運用データを更新する（ステップＳ２０５参照）。これにより、現用系／待機系装置１２０，１３０のメインメモリ１２１，１３１に格納された運用データの整合が取られる。したがって、待機系装置１３０は、現用系装置１２０の故障等のために待機系から現行系に切り換えられる際に、サービスを中断させることが無い。

以上説明したように、この実施形態に係る冗長構成システム１００によれば、データ比較部１２３や変更データ通知部１２４、データ更新部１３２を現用系／待機系装置１２０，１３０のプロセッサ等と別個独立に稼働させて運用データの転送・整合処理を行うことができるので、該プロセッサは運用データの転送に関する処理を行う必要がない。このため、この実施形態によれば、該プロセッサ等の、他の処理に対する処理能力やスループット等を向上させることができる。

また、この実施形態では、運用データの転送・整合処理機能が、プロセッサ等の処理に影響を与えない。このため、例えば、該プロセッサやメインメモリ１２１を搭載した現用系装置１２０に、転送済データメモリ１２２、データ比較部１２３および変更データ通知部１２４を実装した基板を追加し、且つ、プロセッサやメインメモリ１３１を搭載した待機系装置１３０に、データ更新部１３２を実装した基板を追加するだけで、冗長構成システム１００に運用データの転送・整合処理機能を付加することが可能である。このため、この実施形態によれば、プラットフォームに依存することなく、汎用的に、運用データの転送・整合処理機能を各装置１２０，１３０に付加することができる。さらに、運用データの転送・整合処理と他の処理とが干渉しないので、設計作業の負担が小さく、且つ、機能干渉のために運用データの整合がとれない場合が発生するといった不都合を回避することができる。

なお、この実施形態では、二重化された冗長構成システムを例に採って説明したが、三重化以上の冗長構成システムにもこの発明を適用できることはもちろんである。

また、この実施形態では、運用データの差分のみを現用系／待機系装置１２０，１３０間で転送することとしたが、メインメモリ１２１，１３１に格納された運用データをそのまま転送することとしてもよい。但し、データ転送量を低減して通信負担の軽減（通信処理を行うプロセッサの負荷軽減や通信帯域の利用削減）を図るためには、運用データの差分のみを転送することが望ましい。

さらに、この実施形態では、現用系／待機系装置１２０，１３０を異なる構成としたが、これらの装置１２０，１３０を同じ構成（すなわち、両方の装置１２０，１３０に転送済データメモリ、データ比較部、変更データ通知部およびデータ更新部を追加した構成）としてもよい。この場合には、現用系装置１２０から待機系装置１３０への運用データの転送・整合に加えて、待機系装置１３０から現用系装置１２０への運用データの転送・整合を行うことも可能である。

実施の形態に係る冗長構成システムの構成を概略的に示すブロック図である。実施の形態に係る冗長構成システムの動作を説明するためのフローチャートである。実施の形態に係る冗長構成システムの動作を説明するための概念図である。

符号の説明

１００冗長構成システム
１１０パケット通信装置
１２０現用系装置
１２１，１３１メインメモリ
１２２転送済データメモリ
１２３データ比較部
１２４変更データ通知部
１３０待機系装置
１３２データ更新部

Claims

現用系装置と待機系装置とを有し、該現用系装置から該待機系装置に運用データを転送する機能を有する冗長構成システムであって、
前記現用系装置が、
前記運用データを格納するメインメモリと、
前回の転送を行った時点で前記メインメモリに格納されていた前記運用データを格納する転送済データメモリと、
前記メインメモリに格納された前記運用データと前記転送済データメモリに格納された前記運用データとの差分を検出するデータ比較部と、
該データ比較部が前記差分を検出したときに、前記メインメモリに格納された前記運用データを前記待機系装置に転送するとともに、該運用データを前記転送済データメモリに格納する変更データ通知部とを備え、且つ、
前記待機系装置が、
前記現用系装置から受信した前記運用データを用いて前記メインメモリ内の前記運用データを更新するデータ更新部を備える、
ことを特徴とする冗長構成システム。
前記変更データ通知部が、前記メインメモリに格納された前記運用データと前記転送済データメモリに格納された前記運用データとの差分データのみを前記待機系装置に転送し、且つ、前記データ更新部が、該差分データを用いて前記メインメモリ内の前記運用データを更新することを特徴とする請求項１に記載の冗長構成システム。