JP2008210183A - Redundant control system - Google Patents
Redundant control system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008210183A JP2008210183A JP2007046723A JP2007046723A JP2008210183A JP 2008210183 A JP2008210183 A JP 2008210183A JP 2007046723 A JP2007046723 A JP 2007046723A JP 2007046723 A JP2007046723 A JP 2007046723A JP 2008210183 A JP2008210183 A JP 2008210183A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- memory
- inter
- card communication
- access
- controllers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、信頼性を向上させるために複数のコントローラを冗長化動作させる冗長化制御システムに関し、特に冗長化されたコントローラ間の等値化処理を向上させた冗長化制御システムに関するものである。 The present invention relates to a redundant control system that redundantly operates a plurality of controllers in order to improve reliability, and more particularly to a redundant control system that improves an equalization process between redundant controllers.
冗長化されたコントローラ間の通信は、それぞれがさらに二重化されたカード間通信バスを介して行われ、一方のバスによる通信が異常の場合は、他方のバスに切り換えることで通信の信頼性を高める構成をとっている。 Communication between redundant controllers is carried out via inter-card communication buses that are further duplicated. If communication via one bus is abnormal, switching to the other bus increases communication reliability. It has a configuration.
図3は従来の冗長化制御システムの動作説明図である。
冗長化制御システムは、各コントローラ1a,1bにより冗長化され、それぞれがさらに二重化された第1及び第2のカード間通信バス2,3で接続されており、互いにアクセスし、データの等値化、処理の同期等を行う。冗長化された各コントローラ1a,1bは常に同じ処理を実行しており、故障等により一方のコントローラが停止した場合でも他方のコントローラに瞬時に切り替えることで処理を継続して動作可能となっている。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the conventional redundant control system.
The redundant control system is made redundant by the controllers 1a and 1b, and is further connected by the duplexed first and second
各コントローラ1a,1bは、プロセッサ10a,10b、インターフェースコントローラ20a,20b、メインメモリ40a,40b、カード間通信バスコントローラ31a,31b,32a,32bからなる。
プロセッサ10a,10bは、制御演算及び各コントローラとのアクセスを実行する。
Each controller 1a, 1b comprises
The
インターフェースコントローラ20a,20bにはバスセレクター21a,21bとメモリアクセスコントローラ22a,22bがある。
バスセレクター21a,21bは、第1のカード間通信バス2を使用して他のコントローラと通信するか、第2のカード間通信バス3を使用して他のコントローラと通信するかを選択する。
メモリアクセスコントローラ22a,22bは、第1及び第2のカード間通信バス2,3からくるアクセスに対し、メインメモリ40a,40bへのアクセス権を調停し、アクセスを実行する。
The
The
The memory access controllers 22a and 22b arbitrate the access right to the main memories 40a and 40b for the access from the first and second
第1のカード間通信バスコントローラ31a,31bは、第1のカード間通信バスのアクセスを制御し、第2のカード間通信バスコントローラ32a,32bは、第2のカード間通信バスのアクセスを制御する。
メインメモリ40a,40bは、上位ビットデータ用41a,41b、下位ビットデータ用42a,42b及びチェックビット用43a,43bの3つのメモリ部から構成されている。
The first inter-card communication bus controllers 31a and 31b control access to the first inter-card communication bus, and the second inter-card
The main memories 40a and 40b are composed of three memory units,
コントローラ1aが動作している状態で、コントローラ1bを追加した場合、冗長化制御システムとして冗長化動作を実現するためには、コントローラ1bを起動させる前にコントローラ1bのメインメモリ40bの内容をコントローラ1aのメインメモリ40aの内容と同じにする必要がある。このため、コントローラ1aのメインメモリ40aのデータをコントローラ1bのメインメモリ40bにコピー(等値化処理)を行う。
コントローラ1aはコピー動作を行うためにメインメモリ40aからデータのリードアクセス(A)を実行し、コントローラ1bのメインメモリ40bにライトアクセス(B)を行う。
When the controller 1b is added while the controller 1a is operating, in order to realize a redundant operation as a redundant control system, the contents of the main memory 40b of the controller 1b are changed to the controller 1a before the controller 1b is activated. The contents of the main memory 40a must be the same. Therefore, the data in the main memory 40a of the controller 1a is copied (equalization process) to the main memory 40b of the controller 1b.
In order to perform the copy operation, the controller 1a performs a data read access (A) from the main memory 40a and performs a write access (B) to the main memory 40b of the controller 1b.
ライトアクセス(B)は、プロセッサ10aからの要求を受けたバスセレクター21aが第1及び第2のカード間通信バス2,3のうちどちらのバスを使用するかを選択する。バスセレクター21aが第1のカード間通信バス2を使用することを選択した場合、第1のカード間通信バスコントローラ31aにアクセス要求をかける。第1のカード間通信バスコントローラ31aは第1のカード間通信バス2のバス権を獲得した後、アクセスを開始する。コントローラ1bの第1のカード間通信バスコントローラ31bを経由し、メモリアクセスコントローラ22bでメインメモリ40bのメモリアクセス権を獲得した後、メインメモリ40bに対してライトが行われる。
In the write access (B), the
これを繰り返してコントローラ1bのメインメモリ40bの内容をコントローラ1aのメインメモリ40aの内容と同じにした後、コントローラ1bの動作を開始させることでコントローラ1a,1bの冗長化が可能となる。 By repeating this operation to make the contents of the main memory 40b of the controller 1b the same as the contents of the main memory 40a of the controller 1a, the operation of the controller 1b is started, whereby the controllers 1a and 1b can be made redundant.
冗長化動作中は、コントローラ1a,1bは、メインメモリ40a,40bへのアクセス(A),(a)の他、冗長化動作の同期処理のためのアクセス(B),(b)が二重化された第1及び第2のカード間通信バス2,3を使用して定期的に行われている。第1及び第2のカード間通信バス2,3の片側が故障した場合は、他方のバスを互いにシェアしながら使用することで同期処理を継続する。
During the redundancy operation, the controllers 1a and 1b have duplexed access (B) and (b) for synchronization processing of the redundancy operation in addition to the accesses (A) and (a) to the main memories 40a and 40b. The first and second
コントローラの冗長化時、他のコントローラへのメモリのコピー動作は、二重化されたカード間通信バスの一方のみを使用して行われ、また、カード間通信バスのバンド幅が小さいためアクセス自体のスピードが遅くなり、容量の大きいメモリのコピー動作を完了させるまでに多くの時間がかかってしまい、冗長化動作の開始が遅れてしまうという問題点があった。 When the controller is redundant, the memory copy operation to another controller is performed using only one of the duplex inter-card communication buses, and the speed of the access itself is small because the bandwidth of the inter-card communication bus is small. However, there is a problem that it takes a long time to complete the copying operation of the large-capacity memory, and the start of the redundancy operation is delayed.
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、他のコントローラへのメモリのコピー動作を高速に行い、コントローラが冗長化動作を開始可能となるまでの時間を短縮した冗長化制御システムを実現することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and performs a memory copy operation to another controller at a high speed, thereby reducing the time until the controller can start the redundancy operation. The purpose is to realize a control system.
このような課題を達成するために、本発明は次のとおりの構成になっている。
(1)複数のコントローラを冗長化動作させる冗長化制御システムにおいて、
各コントローラは、二重化された第1及び第2のカード間通信バスにより接続され、
制御演算及び各コントローラとのアクセスを実行するプロセッサと、
データのうち上位ビットデータを格納する上位メモリ及び下位ビットデータを格納する下位メモリと、
該上位メモリ及び下位メモリとそれぞれ上位メモリ用バス及び下位メモリ用バスで接続され、アクセスを制御するメモリアクセスコントローラと、
前記第1及び第2のカード間通信バスのうち使用するカード間通信バスを選択するバスセレクターと、
前記第1及び第2のカード間通信バスとのアクセスをそれぞれ制御する第1及び第2のカード間通信バスコントローラと、
を備えることを特徴とする冗長化制御システム。
In order to achieve such a subject, the present invention is configured as follows.
(1) In a redundant control system that redundantly operates a plurality of controllers,
Each controller is connected by a duplexed first and second inter-card communication bus,
A processor that executes control computation and access to each controller;
An upper memory for storing upper bit data and a lower memory for storing lower bit data,
A memory access controller connected to the upper memory and the lower memory by an upper memory bus and a lower memory bus, respectively, for controlling access;
A bus selector for selecting an inter-card communication bus to be used from among the first and second inter-card communication buses;
First and second inter-card communication bus controllers that respectively control access to the first and second inter-card communication buses;
A redundant control system comprising:
(2)前記バスセレクターは、各コントローラ間において通常アクセス時は、前記第1及び第2のカード間通信バスコントローラのうち一方にアクセス要求を出し、高速アクセス時は、前記第1及び第2のカード間通信バスコントローラの両方にアクセス要求を出し、一方を上位ビットデータ用、他方を下位ビットデータ用として使用することを特徴とする(1)記載の冗長化制御システム。 (2) The bus selector issues an access request to one of the first and second inter-card communication bus controllers at the time of normal access between the controllers, and the first and second at the time of high speed access. The redundancy control system according to (1), wherein an access request is issued to both inter-card communication bus controllers, and one is used for upper bit data and the other is used for lower bit data.
(3)前記高速アクセス時は、各コントローラ間でメモリの内容を同一にする等値化処理時であることを特徴とする(2)記載の冗長化制御システム。 (3) The redundancy control system according to (2), wherein the high-speed access is an equalization process for making the contents of the memory the same among the controllers.
(4)前記上位メモリ及び下位メモリは、それぞれ上位チェックビットメモリ及び下位チェックビットメモリを備え、上位ビットデータ及び下位ビットデータを別々に診断することを特徴とする(1)乃至(3)のいずれかに記載の冗長化制御システム。 (4) Each of the upper memory and the lower memory includes an upper check bit memory and a lower check bit memory, respectively, and diagnoses the upper bit data and the lower bit data separately. The redundant control system according to the above.
本発明によれば次のような効果がある。
二重化されたカード間通信バスを、コントローラの冗長化動作のためのコピー動作時のみ両方使用することにより、コントローラが冗長化動作を開始可能となるまでの時間を短縮することができる。
The present invention has the following effects.
By using both duplexed inter-card communication buses only during the copying operation for the redundant operation of the controller, it is possible to shorten the time until the controller can start the redundant operation.
以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。
図1は本発明の一実施例を示す構成図である。前出の図と同一のものは同一符号を付け、従来技術と同じ部分は説明を省略する。
冗長化制御システムは、各コントローラ100a,100bにより冗長化され、それぞれがさらに二重化されたカード間通信バス2,3で接続されており、互いにアクセスし、データの等値化、処理の同期等を行う。冗長化された各コントローラ100a,100bは常に同じ処理を実行しており、故障等により一方のコントローラが停止した場合でも他方のコントローラに瞬時に切り替えることで処理を継続して動作可能となっている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. The same parts as those in the previous figure are given the same reference numerals, and the description of the same parts as those in the prior art is omitted.
The redundancy control system is made redundant by the
各コントローラ100a,100bのメモリは、上位メモリ50a,50bと下位メモリ60a,60bに分かれており、それぞれに独立してアクセルできるように、上位メモリ用バス250a,250bと下位メモリ用バス260a,260bの別々のバスが用意されている。
上位メモリ50a,50bは、上位ビットデータ用メモリ51a,51bと、そのチェックビット用メモリ52a,52bとから構成されている。下位メモリ60a,60bは、下位ビットデータ用メモリ61a,61bと、そのチェックビット用メモリ62a,62bとから構成されている。
The memories of the
The upper memories 50a and 50b are composed of upper
このように、上位ビットデータと下位ビットデータは別々に格納される。また、それぞれのチェックビットも別々に格納され、データの送受信が正しく行われたかどうかの照合も上位ビットと下位ビットごとに診断される。 Thus, the upper bit data and the lower bit data are stored separately. Each check bit is also stored separately, and whether or not data transmission / reception is performed correctly is also diagnosed for each upper bit and lower bit.
コントローラ100aが動作している状態で、コントローラ100bを追加した場合、冗長化制御システムとして冗長化動作を実現するためには、コントローラ100bを起動させる前にコントローラ100bの上位メモリ50b及び下位メモリ60bの内容をコントローラ100aの上位メモリ50a及び下位メモリ60aの内容と同じにする必要がある。このため、コントローラ100aの上位メモリ50a及び下位メモリ60aのデータをコントローラ100bの上位メモリ50b及び下位メモリ60bにコピーする必要がある。
When the controller 100b is added while the
プロセッサ10aが出したライトアクセス(C)に対し、バスセレクター210aは、第1及び第2のカード間通信バス2,3の両方が正常であれば、第1及び第2のカード間通信バスコントローラ31a,32aの両方にアクセス要求をかける。この際、バスセレクター210aは、第1のカード間通信バスコントローラ31aに対してライトデータの下位ビット(又は上位ビット)のみを渡し、第2のカード間通信バスコントローラ32aに対してライトデータの上位ビット(又は下位ビット)のみを渡してライト要求をかける。
For the write access (C) issued by the
第1のカード間通信バスコントローラ31aは、第1のカード間通信バス2のバス権を獲得した後、コントローラ100bの第1のカード間通信バスコントローラ31bを経由してメモリアクセスコントローラ220bにライトアクセス要求をかける(D1)。メモリアクセルコントローラ220bは通常時に行う第1及び第2のカード間通信バスコントローラ31b,32b間の調停を行わず、そのまま下位メモリ60b(又は上位メモリ50b)に対してのみライトアクセスを実行する(E1)。
The first inter-card communication bus controller 31a acquires the bus right of the first
同様に、第2のカード間通信バスコントローラ32aは、第2のカード間通信バス3のバス権を獲得した後、コントローラ100bの第2のカード間通信バスコントローラ32bを経由してメモリアクセスコントローラ220bにライトアクセス要求をかける(D2)。メモリアクセスコントローラ220bは通常時に行う第1及び第2のカード間通信バスコントローラ31b,32b間の調停を行わず、そのまま上位メモリ50b(又は下位メモリ60b)に対してのみライトアクセスを実行する(E2)。この際、メモリアクセスコントローラ220bは、第1及び第2のカード間通信バスコントローラ31b,32bの要求に対し、独立して動作する。
Similarly, the second inter-card
これを繰り返してコントローラ100bの上位メモリ50b及び下位メモリ60bの内容をコントローラ100aの上位メモリ50a及び下位メモリ60aの内容と同じにした後、コントローラ100bの動作を開始させることでコントローラ100a,100bの冗長化が可能となる。
This is repeated to make the contents of the upper memory 50b and the lower memory 60b of the controller 100b the same as the contents of the upper memory 50a and the lower memory 60a of the
冗長化動作中(通常動作中)は、コントローラ100a,100b間のアクセスは第1及び第2のカード間通信バス2,3のうち一方のバスを使用して行われる。メモリアクセスコントローラ220a,220bは、別々に分かれている上位メモリ用バス250a,250bと下位メモリ用バス260a,260bを共通に使用し、上位メモリ50a,50bと下位メモリ60a,60bに同時にアクセスを行う。
During the redundancy operation (normal operation), access between the
なお、等値化処理時に第1及び第2のカード間通信バス2,3のうち一方が故障していた場合は、バスセレクター210a,210bは第1のカード間通信バスコントローラ31a,31b及び第2のカード間通信バスコントローラ32a,32bの両方に要求を出すことを止め、正常な片側のバスを使用して従来通りの等値化処理を行う。
If one of the first and second
本発明では、故障時に切り替えて使用するために二重化されたカード間通信バスを、コントローラの等値化処理時のみ両方使用してデータのコピー動作を行うことで、コントローラの等値化処理の時間を短縮することができる。また、カード間通信バスのバンド幅が少なくても多くのデータのコピー動作を実行することができる。 In the present invention, the time for the controller equalization processing is obtained by performing the data copy operation using both the inter-card communication bus duplexed so as to be switched and used in the event of a failure only during the controller equalization processing. Can be shortened. Further, even if the bandwidth of the inter-card communication bus is small, a large amount of data copy operation can be executed.
図2は本発明の他の実施形態の説明図である。
コントローラ100a,100b,100cで冗長化され、それぞれがさらに二重化された第1及び第2のカード間通信バス2,3で接続されてマルチマスターの構成となっている。
通常時、各コントローラ100a,100b,100cは第1及び第2のカード間通信バス2,3のうち一方のカード間通信バスを使用してアクセスを実行している。他方のカード間通信バスは、メインバスとして一方のカード間通信バスと交互に使用される場合や、故障時や診断時のみに使用される場合がある。
FIG. 2 is an explanatory diagram of another embodiment of the present invention.
The
In normal times, each of the
コントローラ100aは二重化された第1及び第2のカード間通信バス2,3の両方が使用可能であることを確認し、コントローラ100bに対して第1及び第2のカード間通信バス2,3の両方を使用して高速ライトアクセスを実行する。
その際、例えば第1のカード間通信バス2がコントローラ100cに使用されている場合であっても、コントローラ100aは空いている第2のカード間通信バス3を使用して下位ビットデータのアクセスを継続するため、無駄な待ち時間をなくすことができる。
The
At this time, for example, even when the first
また、第1のカード間通信バス2には上位ビットデータ、第2のカード間通信バス3には下位ビットデータを割り振るというように、二重化されたカード間通信バスで上位ビットデータと下位ビットデータを別々に送信しているため、一方のカード間通信バスが使用されていて、他方のライトが遅れた場合であっても、最終的にライトされるデータの順番は変更されることがなく、データの上書き等の心配がなくなる。これにより効率的で安全なデータアクセスをすることができる。
Further, the upper bit data and the lower bit data are duplicated in the duplex inter-card communication bus, such that the upper bit data is allocated to the first
また、二重化された第1及び第2のカード間通信バス2,3が両方正常である場合、両方のカード間通信バスを使用して実行することにより、等値化処理に限らず、高速アクセスをしたい際にパフォーマンスを改善することができる。
In addition, when both of the duplexed first and second
2 第1のカード間通信バス
3 第2のカード間通信バス
10a,10b プロセッサ
31a,31b 第1のカード間通信バスコントローラ
32a,32b 第2のカード間通信バスコントローラ
50a,50b 上位メモリ
52a,52b 上位チェックビットメモリ
60a,60b 下位メモリ
62a,62b 下位チェックビットメモリ
100a,100b,100c コントローラ
210a,210b バスセレクター
220a,220b メモリアクセスコントローラ
250a,250b 上位メモリ用バス
260a,260b 下位メモリ用バス
2 First
Claims (4)
各コントローラは、二重化された第1及び第2のカード間通信バスにより接続され、
制御演算及び各コントローラとのアクセスを実行するプロセッサと、
データのうち上位ビットデータを格納する上位メモリ及び下位ビットデータを格納する下位メモリと、
該上位メモリ及び下位メモリとそれぞれ上位メモリ用バス及び下位メモリ用バスで接続され、アクセスを制御するメモリアクセスコントローラと、
前記第1及び第2のカード間通信バスのうち使用するカード間通信バスを選択するバスセレクターと、
前記第1及び第2のカード間通信バスとのアクセスをそれぞれ制御する第1及び第2のカード間通信バスコントローラと、
を備えることを特徴とする冗長化制御システム。 In a redundant control system that redundantly operates multiple controllers,
Each controller is connected by a duplexed first and second inter-card communication bus,
A processor that executes control computation and access to each controller;
An upper memory for storing upper bit data and a lower memory for storing lower bit data,
A memory access controller connected to the upper memory and the lower memory by an upper memory bus and a lower memory bus, respectively, for controlling access;
A bus selector for selecting an inter-card communication bus to be used from among the first and second inter-card communication buses;
First and second inter-card communication bus controllers that respectively control access to the first and second inter-card communication buses;
A redundant control system comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007046723A JP2008210183A (en) | 2007-02-27 | 2007-02-27 | Redundant control system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007046723A JP2008210183A (en) | 2007-02-27 | 2007-02-27 | Redundant control system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008210183A true JP2008210183A (en) | 2008-09-11 |
Family
ID=39786420
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007046723A Pending JP2008210183A (en) | 2007-02-27 | 2007-02-27 | Redundant control system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008210183A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018160030A (en) * | 2017-03-22 | 2018-10-11 | 日本電気株式会社 | Control device, control method and fault-tolerant device |
CN108972528A (en) * | 2018-09-26 | 2018-12-11 | 重庆西电普华智能机器人技术有限公司 | A kind of multi-joint crusing robot |
-
2007
- 2007-02-27 JP JP2007046723A patent/JP2008210183A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018160030A (en) * | 2017-03-22 | 2018-10-11 | 日本電気株式会社 | Control device, control method and fault-tolerant device |
US10740199B2 (en) | 2017-03-22 | 2020-08-11 | Nec Corporation | Controlling device, controlling method, and fault tolerant apparatus |
CN108972528A (en) * | 2018-09-26 | 2018-12-11 | 重庆西电普华智能机器人技术有限公司 | A kind of multi-joint crusing robot |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI101432B (en) | Fault-tolerant computer system | |
US9542320B2 (en) | Multi-node cache coherency with input output virtualization | |
JP3645281B2 (en) | Multiprocessor system having shared memory | |
CN108021406B (en) | Dual-redundancy hot backup CPU system suitable for onboard computer | |
CN100412809C (en) | Duplicate synchronization system and method of operating duplicate synchronization system | |
JP2000181887A (en) | Fault processing method for information processor and storage controller | |
KR100258079B1 (en) | The duplicated device by extention of memory bus in a tightly coupled fault tolerance system | |
CN101169774B (en) | Multiprocessor system, sharing control device and method for starting slave processor | |
JP2009053946A (en) | Block device controller with duplex controller configuration | |
JP5287974B2 (en) | Arithmetic processing system, resynchronization method, and farm program | |
JP4755050B2 (en) | Data processing apparatus, mode management apparatus, and mode management method | |
JPH05298192A (en) | Information processor | |
JP2008210183A (en) | Redundant control system | |
JP2006114064A (en) | Storage subsystem | |
JPH07182189A (en) | Computer system, processor chip and fault restoring method | |
JP5748214B2 (en) | Redundant information processing system | |
JP6394727B1 (en) | Control device, control method, and fault tolerant device | |
JP4679178B2 (en) | Communication device and memory device | |
JP4117685B2 (en) | Fault-tolerant computer and its bus selection control method | |
JP2006244527A (en) | Disk array control apparatus | |
JP3686562B2 (en) | Disk controller | |
JP4179303B2 (en) | Storage system | |
JPS62179044A (en) | Multicomputer system | |
US6839820B1 (en) | Method and system for controlling data access between at least two memory arrangements | |
JPS63254555A (en) | Shared dual memory control system |