JP2007166512A - 二重化システム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザへのサービス提供を確実に行うことのできる二重化システムを得る。
【解決手段】現用系通信装置１００のインタフェース制御部１０３で、ユーザインタフェース１０１，１０２の障害発生を個別に検知する。現用系通信装置１００のいずれかのユーザインタフェース１０１（１０２）で障害が発生した場合、予備系通信装置２００における現用系通信装置１００で障害が発生したユーザインタフェース１０１（１０２）に対応したユーザインタフェース２０１（２０２）のみを現用系として切り替える。
【選択図】図１

Description

この発明は、複数のユーザインタフェースを具備した現用系通信装置と予備系通信装置から構成される二重化システムに関するものである。

従来より、例えば通信制御システム等では、信頼性向上の為に二重化構成が採用されている。このような二重化システムは、現用系装置で障害が発生した場合に、現用系装置で行っていたサービスを予備系装置で継続して実行するようにしたものである。このような二重化システムとして、現用系で使用していた回線情報を障害発生前に予備系に通知しておくようなものがあった（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１８６１３７号公報

従来の二重化システムでは、収容している複数のユーザインタフェースのうち、一つのユーザインタフェースに障害が発生した場合でも、現用系装置全体の障害発生として予備系装置への系切替が行われていた。このような場合、障害の発生に影響されないようなユーザインタフェースに収容されているネットワークにもサービス停止の損失を与えていることになり、ユーザへのサービス提供が十分に行われているとは言えないものであった。

また、従来の二重化システムでは、現用系装置において、ユーザデータが更新される毎に現用系装置と予備系装置との間でユーザデータの同期化を行っていた。そのため、現用系装置と予備系装置間でデータ同期化中に、現用系装置と予備系装置間のいずれかの部位にて、同期化用データが紛失した場合、現用系装置と予備系装置間において、データ同期化が実施できていない状態に陥る。これによって、系切替発生時に、系切替後の現用系装置において、系切替前の現用系装置と同一のサービス提供が出来なくなるという問題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ユーザへのサービス提供を確実に行うことのできる二重化システムを得ることを目的とする。

この発明に係る二重化システムは、インタフェース制御部で、複数のユーザインタフェースの障害発生をそれぞれ個別に検知するようにし、現用系装置のインタフェース制御部は、いずれかのユーザインタフェースで障害を検知した場合、そのユーザインタフェースが障害である旨を示す信号を送出し、現用系装置の系間制御部は、インタフェース制御部からの障害信号を受けて、該当するユーザインタフェースを現用系とするよう予備系装置の系間制御部に通知し、予備系装置のインタフェース制御部は、予備系装置の系間制御部を介してこの通知に受け取ると該当するユーザインタフェースを現用系として管理するようにしたものである。

この発明の二重化システムは、現用系装置のいずれかのユーザインタフェースで障害が発生した場合は、予備系装置における現用系装置のユーザインタフェースに対応したユーザインタフェースのみを現用系として切り替えるようにしたので、障害に影響のないユーザインタフェースに収容されているユーザに対しては、系切替によるサービス停止の損失を被ることなくサービスを継続することが可能となり、ユーザへのサービス提供を確実に行うことができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による二重化システムを示す構成図である。
図において、二重化システムは、現用系通信装置（現用系装置）１００と予備系通信装置（予備系装置）２００とこれらを接続するネットワーク３００から構成されている。この二重化システムは、通常は現用系通信装置１００がユーザにサービスを提供し、現用系通信装置１００に障害が発生した場合は、予備系通信装置２００が現用系の通信装置としてサービスの提供を継続するホットスタンバイ方式のシステムである。

現用系通信装置１００と予備系通信装置２００とは同一構成とされ、現用系通信装置１００は、ユーザインタフェース１０１，１０２、インタフェース制御部１０３、ユーザデータ１０４、系間制御部１０５、装置間インタフェース１０６を備え、予備系通信装置２００は、ユーザインタフェース２０１，２０２、インタフェース制御部２０３、ユーザデータ２０４、系間制御部２０５、装置間インタフェース２０６を備えている。

ユーザインタフェース１０１，１０２は、それぞれユーザ網４０１，４０２を収容するためのインタフェースであり、また、ユーザ網４０１，４０２としては、例えばＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）、あるいはＡＴＭ（非同期転送モード）ネットワークといったネットワークである。尚、図面ではユーザインタフェース１０１，１０２として二つしか示していないが、任意の数のユーザインタフェースが存在し、それぞれのユーザインタフェースがユーザ網を収容しているものとする。インタフェース制御部１０３は、それぞれのユーザインタフェース１０１，１０２を制御、管理するための機能部である。

ユーザデータ１０４は、収容されているユーザに関するデータ（顧客情報）であり、例えば、あるユーザＡは、どのインタフェースに収容されているか、また、使用帯域はどの帯域か、更にサービスグレードはどのグレードか、といったデータである。また、現用系通信装置１００のユーザデータ１０４と予備系通信装置２００のユーザデータ２０４とは同期化されている。更に、現用系通信装置１００のインタフェース制御部１０３は、ユーザデータ１０４を用いて各ユーザインタフェース１０１，１０２の制御を行うよう構成されている。

系間制御部１０５は、インタフェース制御部１０３で管理されているユーザインタフェース１０１，１０２の障害発生情報に基づいて、その障害発生のユーザインタフェース１０１，１０２のみを系切替したり、現用系通信装置１００と予備系通信装置２００との装置全体の系切替制御を行ったりする機能部である。装置間インタフェース１０６は、現用系通信装置１００とネットワーク３００との通信インタフェースである。また、ネットワーク３００は、例えばＬＡＮといったネットワークで構成されている。

また、予備系通信装置２００におけるユーザインタフェース２０１，２０２、インタフェース制御部２０３、ユーザデータ２０４、系間制御部２０５、装置間インタフェース２０６の構成は、上述したように、それぞれ現用系通信装置１００におけるユーザインタフェース１０１，１０２、インタフェース制御部１０３、ユーザデータ１０４、系間制御部１０５、装置間インタフェース１０６と同様である。

次に、実施の形態１の動作について説明する。
図２は、実施の形態１の動作シーケンスを示す説明図である。
先ず、インタフェース制御部１０３では、周期的に各ユーザインタフェース１０１，１０２の状態を監視している。この監視方法としては、例えば、ハードウェアのレジスタを周期的に読み込む、といったことが考えられる。この監視処理において、あるユーザインタフェース（仮に、ユーザインタフェース１０１とする）の障害発生を検知した場合（ステップＳＴ１）、系間制御部１０５に対して障害発生のユーザインタフェースの識別情報（例えば、ユーザインタフェース１０１，１０２に対して一意に付与されたインタフェース番号等）と障害内容を通知する（ステップＳＴ２）。尚、ユーザインタフェース１０１，１０２の障害としては、例えば、EtherNet（登録商標）インタフェースカードにおける障害といったものである。

これにより、系間制御部１０５では、通知された障害の内容が系切替要因に相当するか否かを判断し（ステップＳＴ３）、系切替要因に相当すると判断した場合、インタフェース単位の系切替シーケンスを起動させる。尚、系切替要因に相当しないと判断した場合は、系切替は行わず、障害内容に対応して予め定めた別処理を行う（ステップＳＴ４）。

インタフェース単位の系切替シーケンスとして、現用系通信装置１００の系間制御部１０５は、予備系通信装置２００の系間制御部２０５に対して、例えば、これら系間制御部１０５、系間制御部２０５間でやり取りしているメッセージ（KeepAliveパケット）内に、障害が発生したユーザインタフェース１０１の識別情報（例えばインタフェース番号）と系切替指示を含ませて送信する（ステップＳＴ５）。これにより、系間制御部２０５は、インタフェース制御部１０３に問い合わせを行い、同じインタフェース番号のユーザインタフェース２０１に障害が発生していないかを確認する（ステップＳＴ６）。確認処理の結果、ユーザインタフェース２０１に障害が発生していない場合は、系切替可の応答を行い、障害が発生していた場合は、系切替不可の応答を行う（ステップＳＴ７）。

ステップＳＴ７において、系間制御部２０５からの応答を受け取った系間制御部１０５は、その応答が系切替可であった場合、インタフェース制御部１０３に対して、障害発生のユーザインタフェース１０１をクローズする（予備系に切り替える）よう指示を出す（ステップＳＴ８、ＳＴ９）。一方、応答が系切替不可であった場合は、予め定めた別処理を行う（ステップＳＴ１０）。

ステップＳＴ９の後、系間制御部１０５は、ユーザインタフェース１０１がクローズされたことを確認すると、障害発生のユーザインタフェース１０１がクローズされたことを伝えるメッセージを系間制御部２０５宛に送信する（ステップＳＴ１１）。系間制御部２０５は、このメッセージに基づき、インタフェース制御部２０３に対して、障害が発生したユーザインタフェース１０１に相当するユーザインタフェース２０１をオープンする（現用系に切り替える）よう指示を出す（ステップＳＴ１２）。これにより、インタフェース制御部２０３は、ユーザインタフェース２０１を現用系のユーザインタフェースとしてその管理を開始する（ステップＳＴ１３）。

以上のような、ユーザインタフェース単位の系切替制御を行うことにより、特定のユーザインタフェースに収容されたユーザのみのサービス提供に影響を与える障害が発生した場合では、装置全体の系切替は発生しない。このとき、現用系通信装置１００と予備系通信装置２００の双方の装置により、収容しているユーザに対してサービス提供を行うことになる。また、装置全体の系切替は、現用系通信装置１００の全てのユーザインタフェース１０１，１０２が予備系に切り替わった場合に発生する。ここで、装置全体の系切替とは、例えば、ユーザデータ１０４の管理や特権命令のコマンドを送出する権限を予備系通信装置２００に切り替えることを意味している。

また、インタフェース制御部１０３において、全てのユーザインタフェース１０１，１０２に影響を与えるような障害発生を検知した場合、あるいは装置の電源障害といったように装置全体の機能に影響を及ぼすような場合、系間制御部１０５は装置全体の系切替を行うと判断し、予備系通信装置２００に対してその指示を出す。これにより、全ユーザ網４０１，４０２に影響を与えるような障害が発生した場合は、現用系通信装置１００から予備系通信装置２００への装置全体の系切替が行われる。

以上のように、実施の形態１の二重化システムによれば、現用系装置と予備系装置とからなる二重化システムにおいて、これら現用系装置と予備系装置は、それぞれがネットワークを収容する複数のユーザインタフェースと、複数のユーザインタフェースを管理するインタフェース制御部と、現用系装置と予備系装置との系切替制御を行う系間制御部とをそれぞれ備え、現用系装置のインタフェース制御部は、いずれかのユーザインタフェースで障害を検知した場合、そのユーザインタフェースが障害である旨を示す信号を送出し、現用系装置の系間制御部は、インタフェース制御部からの障害信号を受けて、該当するユーザインタフェースを現用系とするよう予備系装置の系間制御部に通知し、予備系装置のインタフェース制御部は、予備系装置の系間制御部を介してこの通知に受け取り、該当するユーザインタフェースを現用系として管理するようにしたので、障害に影響のないユーザインタフェースに収容されているユーザに対しては、系切替によるサービス停止（瞬断）の損失を被ることなくサービスを継続することが可能になり、従って、ユーザへのサービス提供を確実に行うことができる。特に、このような効果は、ユーザインタフェースを多く具備している通信装置ほど大きいものである。

実施の形態２．
図３は、実施の形態２の二重化システムの構成図である。
図において、実施の形態２の二重化システムは、現用系通信装置（現用系装置）１００ａと予備系通信装置（予備系装置）２００ａとこれらを接続するネットワーク３００から構成されている。現用系通信装置１００ａと予備系通信装置２００ａとは同一構成とされ、現用系通信装置１００ａは、ユーザインタフェース１０１，１０２、インタフェース制御部１０３、ユーザデータ１０４、系間制御部１０５、装置間インタフェース１０６、ユーザデータ管理部１０７を備え、予備系通信装置２００ａは、ユーザインタフェース２０１，２０２、インタフェース制御部２０３、ユーザデータ２０４、系間制御部２０５、装置間インタフェース２０６、ユーザデータ管理部２０７を備えている。

ユーザデータ管理部１０７は、ユーザデータ１０４の管理を行う機能部である。即ち、ユーザデータ管理部１０７は、ユーザデータ１０４においてユーザデータの更新があった場合、その更新ユーザデータ１０４ａを予備系通信装置２００に送出し、また、予備系通信装置２００のユーザデータ管理部２０７は、この更新ユーザデータ１０４ａを受け取った場合は、これをユーザデータ２０４に反映させるよう構成されている。更に、ユーザデータ管理部１０７は、所定の周期でユーザデータ１０４とユーザデータ２０４との照合を行い、不整合があった場合は、ユーザデータ１０４を正しいデータとしてユーザデータ２０４を更新し、ユーザデータ１０４，２０４の同期化を行う機能を有している。

これ以外の現用系通信装置１００ａおよび予備系通信装置２００ａの構成については、実施の形態１と同様であるため、ここでの説明は省略する。

次に、実施の形態２の動作について説明する。
先ず、ユーザデータ１０４が更新された場合、ユーザデータ管理部１０７は、これに基づいて更新ユーザデータ１０４ａをインタフェース制御部１０３に送出する。インタフェース制御部１０３は、通知された更新ユーザデータ１０４ａを元に、障害監視対象のユーザインタフェースを決定する。例えば、更新ユーザデータ１０４ａがユーザの追加であった場合は、そのユーザが収容されるユーザインタフェースを監視対象として追加し、ユーザの削除であった場合は、対応したユーザインタフェースを監視対象から外す。即ち、ユーザを収容していないユーザインタフェースは、障害が発生してもユーザサービスへの影響がないため、監視対象から外しても構わないからである。

また、ユーザデータ管理部１０７は、ユーザデータ１０４の更新が発生したことを示す情報と、その更新ユーザデータ１０４ａとを、系間制御部１０５を介して予備系通信装置２００ａに送出する。これを受け取った予備系通信装置２００ａのユーザデータ管理部２０７は、その更新ユーザデータ１０４ａを更新ユーザデータ２０４ａとしてユーザデータ２０４に反映させる。

一方、ユーザデータ管理部１０７は、ユーザデータ１０４の更新とは無関係に、所定の周期でデータ同期化処理を行う。このデータ同期化処理は、ユーザデータ管理部１０７とユーザデータ管理部２０７間でそれぞれのユーザデータ１０４とユーザデータ２０４とのデータ照合を行うものであり、この照合処理において、それぞれのユーザデータ１０４とユーザデータ２０４との間に不整合があった場合は、現用系通信装置１００ａのユーザデータ１０４を正しいデータとして、ユーザデータ２０４を更新する。これにより、所定周期毎に、現用系通信装置１００ａと予備系通信装置２００ａ間でユーザデータの同期化が行われる。即ち、ユーザデータ１０４の更新を行うのは現用系通信装置１００ａのみであるため、ユーザデータ１０４を正として同期化を行う。

以上のように、実施の形態２の二重化システムによれば、現用系装置と予備系装置とからなり、現用系装置で障害が発生した場合に予備系装置に系切替を行う二重化システムにおいて、これら現用系装置と予備系装置は、それぞれがネットワークを収容する複数のユーザインタフェースと、複数のユーザインタフェースを管理するインタフェース制御部と、複数のユーザインタフェースに関する情報としてのユーザデータを管理するユーザデータ管理部とをそれぞれ備え、現用系装置のユーザデータ管理部は、所定の周期で自身が管理するユーザデータと、予備系装置のユーザデータとを照合し、不整合があった場合は双方のユーザデータを同期化させるようにしたので、何らかの原因により、更新ユーザデータが予備系通信装置に反映されていない状態が発生しても、所定周期の照合処理によって、同期化矛盾を回避することができ、ユーザへのサービス提供低下を防止することができる。

また、実施の形態２の二重化システムによれば、実施の形態１の構成に加えて、現用系装置と予備系装置は、それぞれ、複数のユーザインタフェースに関する情報としてのユーザデータを管理するユーザデータ管理部を備え、現用系装置のユーザデータ管理部は、所定の周期で自身が管理するユーザデータと、予備系装置のユーザデータとを照合し、不整合があった場合は双方のユーザデータを同期化させるようにしたので、更に、ユーザへのサービス提供を向上させることができる。

また、実施の形態２の二重化システムによれば、ユーザデータ管理部は、ユーザデータの照合の結果、不整合があった場合は、現用系装置のユーザデータを正として、予備系装置のユーザデータを更新するようにしたので、正しいユーザデータによって確実な同期化を行うことができる。

この発明の実施の形態１による二重化システムを示す構成図である。 この発明の実施の形態１による二重化システムの動作シーケンスを示す説明図である。 この発明の実施の形態２による二重化システムを示す構成図である。

符号の説明

１００，１００ａ 現用系通信装置（現用系装置）、１０１，１０２，２０１，２０２ ユーザインタフェース、１０３，２０３ インタフェース制御部、１０４，２０４ ユーザデータ、１０４ａ，２０４ａ 更新ユーザデータ、１０５，２０５ 系間制御部、１０７，２０７ ユーザデータ管理部、４０１，４０２ ユーザ網。

Claims (4)

1. 現用系装置と予備系装置とからなる二重化システムにおいて、
   これら現用系装置と予備系装置は、
   それぞれがネットワークを収容する複数のユーザインタフェースと、
   前記複数のユーザインタフェースを管理するインタフェース制御部と、
   前記現用系装置と前記予備系装置との系切替制御を行う系間制御部とをそれぞれ備え、
   前記現用系装置のインタフェース制御部は、いずれかのユーザインタフェースで障害を検知した場合、そのユーザインタフェースが障害である旨を示す信号を送出し、
   前記現用系装置の系間制御部は、前記インタフェース制御部からの障害信号を受けて、該当するユーザインタフェースを現用系とするよう前記予備系装置の系間制御部に通知し、前記予備系装置のインタフェース制御部は、当該予備系装置の系間制御部を介してこの通知を受け取り、該当するユーザインタフェースを現用系として管理することを特徴とする二重化システム。
2. 現用系装置と予備系装置とからなり、前記現用系装置で障害が発生した場合に前記予備系装置に系切替を行う二重化システムにおいて、
   これら現用系装置と予備系装置は、
   それぞれがネットワークを収容する複数のユーザインタフェースと、
   前記複数のユーザインタフェースを管理するインタフェース制御部と、
   前記複数のユーザインタフェースに関する情報としてのユーザデータを管理するユーザデータ管理部とをそれぞれ備え、
   前記現用系装置のユーザデータ管理部は、所定の周期で自身が管理するユーザデータと、前記予備系装置のユーザデータとを照合し、不整合があった場合は双方のユーザデータを同期化させることを特徴とする二重化システム。
3. 現用系装置と予備系装置は、それぞれ、複数のユーザインタフェースに関する情報としてのユーザデータを管理するユーザデータ管理部を備え、
   前記現用系装置のユーザデータ管理部は、所定の周期で自身が管理するユーザデータと、前記予備系装置のユーザデータとを照合し、不整合があった場合は双方のユーザデータを同期化させることを特徴とする請求項１記載の二重化システム。
4. ユーザデータ管理部は、ユーザデータの照合の結果、不整合があった場合は、現用系装置のユーザデータを正として、予備系装置のユーザデータを更新することを特徴とする請求項２または請求項３記載の二重化システム。
   

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