JP2009205630A - フォールトトレラントサーバ、フルバックアップ方法、およびフルバックアッププログラム - Google Patents

フォールトトレラントサーバ、フルバックアップ方法、およびフルバックアッププログラム Download PDF

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Abstract

【課題】FTサーバにおいて、二重化されたシステムの一方のシステムを独立に再起動させることで、外部システムを用いることなくフルバックアップを作成する。
【解決手段】本発明のFTサーバは、CPUサブシステムを含むシステムが二重化に構成され、CPUサブシステムがロックステップ同期で同一の動作を行う。ここで、システムの各々は、フルバックアップ時に、自系のCPUサブシステムにロックステップ同期を停止させてから、自系のシステムを停止させ、また、他系のシステムが停止すると、他系のシステムに起動信号を送信するFTコントローラをさらに含み、CPUサブシステムは、他系のシステムから起動信号を受信すると、LAN上の第1の規定の位置に格納されているバックアップ用のOSを実行することで自系のシステムに格納されている情報のフルバックアップをLAN上の第2の規定の位置に格納する。
【選択図】図1

Description

本発明は、フォールトトレラントサーバ、フルバックアップ方法、およびフルバックアッププログラムに関する。
近年、様々な分野でコンピュータシステムが利用されるようになったことで、障害発生時においても、コンピュータシステムに、それまで行っていた処理を継続させることが要求されている。
この要求にこたえる技術として、システムを二重化するフォールトトレラント(FT)技術が注目されている。
FT技術を用いたフォールトトレラントサーバ(FTサーバ)は、二重化されたシステムを同期して動作させ、一方のシステムに障害が発生しても、他方のシステムに処理を継続させることができる。
二重化されたシステムを同期して動作させる方法としては、各々のシステムが有するCPU(Central Processing Unit)やメモリを備えたCPUサブシステムが、クロックを合わせた状態で全く同一の動作を行うロックステップ方式が知られている。
このロックステップ方式を採用したFTサーバの先行技術として、特許文献1には、二重化されたシステムをロックステップ方式によるロックステップ同期で動作させるFTコントローラに関する技術が記載されている。
特許文献1に記載されている技術では、FTコントローラは、二重化されたシステムのCPUサブシステムをロックステップ同期で動作させ、障害等でCPUサブシステム間に不一致が生じた場合、ロックステップ同期を停止させ、自系のシステムから他系のシステムを切り離し、自系のCUサブシステムに、ロックステップ同期を停止する前に行っていた処理を継続させる。また、FTコントローラは、他系のシステムが障害から復旧した後、他系のCPUサブシステムに、自系のCPUサブシステムとのロックステップ同期を再開させる。
特開2006−178616号公報
上述したように、FTサーバにおいては、システムを二重化することで耐障害性を高めている。しかし、火災により二重化したシステムの両方に障害が発生する等の万が一の事態に備え、ハードディスク(HDD:Hard DisK Drive)に格納されている、オペレーティングシステム(OS:Operating System)も含めた情報のバックアップ(フルバックアップ)を作成しておく必要がある。
一般的に、フルバックアップを作成するには、システムは、HDDに格納されている情報に書込み等の変更が一切行われないようにするために、全ての処理を停止する必要がある。
しかし、FTサーバにおいては、常に動作し処理を行い続けることが要求されているため、システムが処理を停止することが前提となっている一般的なフルバックアップ方法では、フルバックアップを作成する事ができない。
特許文献1に記載されている技術を用いれば、二重化されたシステムの、一方のシステムにそれまで行っていた処理を継続させておき、切り離した他方のシステムを停止させることが出来る。しかし、この技術では、停止させた他方のシステムを独立に再起動させることが出来ないため、フルバックアップを作成するには、外部システムに停止させた他方のシステムに格納されている情報のフルバックアップを作成させる必要がある。
そのため、FTサーバにおいては、二重化されたシステムの一方のシステムを独立に再起動させることで、外部システムを用いることなくフルバックアップを作成するという課題が存在する。
本発明の目的は、上述した課題を解決することができる、フォールトトレラントサーバ、フルバックアップ方法、およびフルバックアッププログラムを提供することにある。
上記目的を達成するために本発明のフォールトトレラントサーバは、
CPUサブシステムを含むシステムが二重化に構成され、前記CPUサブシステムがロックステップ同期で同一の動作を行うフォールトトレラントサーバであって、
前記システムの各々は、
フルバックアップ時に、自系のCPUサブシステムに前記ロックステップ同期を停止させてから、自系のシステムを停止させ、また、他系のシステムが停止すると、他系のシステムに起動信号を送信するFTコントローラをさらに含み、
前記CPUサブシステムは、他系のシステムから前記起動信号を受信すると、LAN上の第1の規定の位置に格納されているバックアップ用のオペレーティングシステムを実行することで自系のシステムに格納されている情報のフルバックアップを前記LAN上の第2の規定の位置に格納することを特徴とする。
上記目的を達成するために本発明のフルバックアップ方法は、
CPUサブシステムを含むシステムが二重化に構成され、前記CPUサブシステムがロックステップ同期で同一の動作を行うフォールトトレラントサーバが行うフルバックアップ方法であって、
二重化に構成された一方のシステムがフルバックアップを作成する場合、
前記一方のシステムが、該一方のシステムのCPUサブシステムに前記ロックステップ同期を停止させてから、該一方のシステムを停止させるステップと、
他方のシステムが、前記一方のシステムが停止すると、該一方のシステムに起動信号を送信するステップと、
前記一方のシステムが、前記他方のシステムから前記起動信号を受信すると、LAN上の第1の規定の位置に格納されているバックアップ用のオペレーティングシステムを実行することで前記一方のシステムに格納されている情報のフルバックアップを前記LAN上の第2の規定の位置に格納するステップと、を有することを特徴とする。
上記目的を達成するために本発明のフルバックアッププログラムは、
CPUサブシステムを含むシステムが二重化に構成され、前記CPUサブシステムがロックステップ同期で同一の動作を行うフォールトトレラントサーバに、
二重化に構成された一方のシステムがフルバックアップを作成する場合、
前記一方のシステムが、該一方のシステムのCPUサブシステムに前記ロックステップ同期を停止させてから、該一方のシステムを停止させる手順と、
他方のシステムが、前記一方のシステムが停止すると、該一方のシステムに起動信号を送信する手順と、
前記一方のシステムが、前記他方のシステムから前記起動信号を受信すると、LAN上の第1の規定の位置に格納されているバックアップ用のオペレーティングシステムを実行することで前記一方のシステムに格納されている情報のフルバックアップを前記LAN上の第2の規定の位置に格納する手順と、を実行させることを特徴とする。
本発明のフォールトトレラントサーバによれば、一方のシステムがフルバックアップを作成するために停止すると、他方のシステムは、停止した一方のシステムに起動信号を送信する。また、停止した一方のシステムは、起動信号を受信すると、バックアップ用のオペレーティングシステムを実行することでフルバックアップをLAN上に格納する。
これにより、二重化されたシステムの、一方のシステムを独立に再起動させることが出来るため、外部システムを用いることなくフルバックアップを作成することが出来るという効果が得られる。
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図1に、本発明の一実施形態のFTサーバの構成を示す。
図1に示すように、本実施形態のFTサーバ10は、0系のシステム1000と、1系のシステム1001と、を二重化した構成となっている。また、0系のシステム1000と1系のシステム1001は、各々がLAN(Local Area Network)300に接続されており、LAN300上にはネットワークHDD200が存在する。
0系のシステム1000は、CPUサブシステム1100と、FTコントローラ1300と、を有している。
同様に、1系のシステム1001は、CPUサブシステム1101と、FTコントローラ1301と、を有している。
ここで、0系のシステム1000と1系のシステム1001内の構成要素の動作について説明する。以下では、0系のシステム1000内の構成要素について説明するが、1系のシステム1001内の構成要素も同様の動作を行う。
CPUサブシステム1100は、他系のFTコントローラ1301から起動信号を受信すると、LAN300上のネットワークHDD200に格納されているバックアップ用OSを実行することで、自系のシステム1000に格納されている情報のフルバックアップをLAN300上のネットワークHDD200に格納する。
なお、ここでは、バックアップ用OSはネットワークHDD200に格納されているものとしたが、LAN300上の規定の位置(第1の規定の位置)に格納されていれば良いものとする。また、ここでは、ネットワークHDD200にフルバックアップを格納するものとしたが、LAN300上の規定の位置(第2の規定の位置)に格納すれば良いものとする。
また、CPUサブシステム1100は、フルバックアップをLAN300上のネットワークHDD200に格納すると、その旨を他系のシステム1001に通知する。
FTコントローラ1300は、自系のCPUサブシステム1100にロックステップ同期(以降、単に「同期」と呼ぶ)を停止させてから、自系のシステム1000を停止させる。なお、同期停止後も、他系のCPUサブシステム1101は、同期を停止する前に行っていた処理を継続しているものとする。
また、FTコントローラ1300は、他系のシステム1001が停止すると、他系のシステム1001に起動信号を送信する。
また、FTコントローラ1300は、他系のCPUサブシステム1101から、フルバックアップを格納した旨の通知を受信すると、他系のCPUサブシステム1101に、自系のCPUサブシステム1100との同期を再開させる。
さらに、FTコントローラ1300は、他系のシステム1001から起動信号を受信したときに、他系のCPUサブシステム1101が同期を停止する前に行っていた処理を継続しているか否かを確認し、処理を継続している場合に自系のシステム1000を規定のデバイス(不図示)を使用しないモードに移行させる。ここで、規定のデバイスとは、FTサーバ10に1台ずつしか接続されていないデバイスを指し、ディスプレイや、キーボード、マウス、などが該当する。
次に、本実施形態のFTサーバ10がフルバックアップを作成する際の全体の動作を図2のフローチャートを参照して説明する。
なお、ここでは、0系のシステム1000が処理を継続し、1系のシステム1001がフルバックアップを作成するものとする。
図2に示すように、通常運用時は、0系のCPUサブシステム1100と1系のCPUサブシステム1101は同期して動作している(ステップ1000およびステップ2000)。
この状態において、FTコントローラ1301は、自系のCPUサブシステム1100に同期を停止させ、他系のシステム1000にフルバックアップを作成する旨を通知する(ステップ2010)。
次に、FTコントローラ1301は、自系のシステム1001を停止させる(ステップ2020)。
次に、FTコントローラ1300は、他系のFTコントローラ1301からフルバックアップを作成する旨の通知を受信する(ステップ1010)。これにより、システム1000は、他系のシステム1001との同期が停止されたのはフルバックアップを作成するためであることを検知する。
次に、FTコントローラ1300は、他系のシステム1001が停止したか否かを確認し(ステップ1020)、他系のシステム1001が停止した後、他系のシステム1001に起動信号を送信する(ステップ1030)。
次に、FTコントローラ1301は、他系のFTコントローラ1300から起動信号を受信したときに(ステップ2030)、他系のCPUサブシステム1100が同期を停止する前に行っていた処理を継続しているか否かを確認する(ステップ2040)。
FTコントローラ1301は、他系のCPUサブシステム1100が処理を継続している場合、自系のシステム1001を規定のデバイを使用しないモードに移行させる(ステップ2050)。
また、CPUサブシステム1101は、他系のFTコントローラ1300から起動信号を受信すると、LAN300上のネットワークHDD200に格納されているバックアップ用OSを実行することで(ステップ2060)、自系のシステム1001に格納されている情報のフルバックアップをLAN300上のネットワークHDD200に格納する(ステップ2070)。
次に、CPUサブシステム1101は、フルバックアップを格納した後、その旨を他系のFTコントローラ1300に通知する(ステップ2080)。
その後、FTコントローラ1300は、他系のCPUサブシステム1101からフルバックアップを格納した旨の通知を受信し(ステップ1040)、他系のCPUサブシステム1101に、自系のCPUサブシステム1100との同期を再開させる(ステップ1050)。
これにより、0系のCPUサブシステム1100と1系のCPUサブシステム1101が同期して動作する元の状態に戻ったことになる(ステップ1200およびステップ2200)。
一方、FTコントローラ1301は、他系のCPUサブシステム1100が同期を停止する前に行っていた処理を継続していない場合、自系のシステム1001の規定のデバイスを使用しないモードへの移行を行わない。
また、このとき、CPUサブシステム1101は、ネットワークHDD200に格納されているバックアップ用OSを実行することで(ステップ2090)、自系のシステム1001に格納されている情報のフルバックアップをネットワークHDD200に格納し(ステップ2100)、動作を終了する。
上述したように、本実施形態のFTサーバ10においては、システム1001がフルバックアップを作成するために停止すると、システム1000は、停止したシステム1001に起動信号を送信する。また、停止したシステム1001は、起動信号を受信すると、バックアップ用OSを実行することでフルバックアップをLAN300上に格納する。
これにより、二重化されたシステムの、一方のシステムを独立に再起動させることが出来るため、外部システムを用いることなくフルバックアップを作成することが出来るという効果が得られる。
次に、具体的な実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
本実施例は、図1に示した実施形態のFTサーバ10を具体化したものである。
本実施例のFTサーバ10の構成を図3に示す。
図3に示すように、本実施例のFTサーバ10は、CPUサブシステム1100とIO(Input/Output)サブシステム1200とFTコントローラ1300とクロスリンク1400とからなる0系のシステム1000と、CPUサブシステム1101とIOサブシステム1201とFTコントローラ1301とクロスリンク1401とからなる1系のシステム1001と、を二重化した構成となっている。
0系のCPUサブシステム1100は、CPU1110と、メモリ1120と、それらを管理するメモリコントローラ1130と、を備えている。また、0系のIOサブシステム1200は、LANコントローラ1210と、HDD1230と、HDD1230を管理するSCSI(Small Computer System Interface)コントローラ1220と、を備えている。
同様に、1系のCPUサブシステム1101は、CPU1111と、メモリ1121と、メモリコントローラ1131と、を備えている。また、1系のIOサブシステム1201は、LANコントローラ1211と、HDD1231と、SCSIコントローラ1221と、を備えている。
最初に、本実施例のFTサーバ10において、0系のシステム1000と1系のシステム1001が同期して動作する場合の構成要素の動作について説明する。以下では、0系のシステム1000内の構成要素について説明するが、1系のシステム1001内の構成要素も同様の動作を行う。
FTコントローラ1300は、クロスリンク1400を経由して、他系のCPUサブシステム1101に自系のCPUサブシステム1100との同期を開始させる。
他系のCPUサブシステム1101と同期して動作するCPUサブシステム1100は、自系のIOサブシステム1200のHDD1230からFTサーバ10を制御するためのOSを自系のメモリ1120に読み込ませ、読み込ませたOSを自系のCPU1110に実行させる。
OSを実行したCPU1110は、FTサーバ10からの入出力を行うために仮想論理デバイスを作成し、この仮想論理デバイスを通して自系のIOサブシステム1200と他系のIOサブシステム1201とにアクセスする。
次に、本実施例のFTサーバ10がフルバックアップを作成する際の全体の動作を、図2のフローチャートと、図4〜図9を参照して説明する。
図2に示すように、通常運用時は、0系のCPUサブシステム1100と1系のCPUサブシステム1101は同期して動作している(ステップ1000およびステップ2000:図4参照)。
この状態において、FTコントローラ1301は、自系のCPUサブシステム1101に同期を停止させ、自系のクロスリンク1401経由で、他系のシステム1000にフルバックアップを作成する旨を通知する(ステップ2010:図5参照)。
次に、FTコントローラ1300は、自系のシステム1001を停止させる(ステップ2020)。
次に、FTコントローラ1300は、他系のFTコントローラ1301からフルバックアップを作成する旨の通知を受信すると(ステップ1010)、自系のクロスリンク1400経由で、他系のシステム1001が停止したか否かを確認する(ステップ1020)。
FTコントローラ1300は、他系のシステム1001が停止した後、自系のLANコントローラ1210を用いて、LAN300経由で、他系のシステム1001に起動信号を送信する(ステップ1030:図6参照)。
次に、FTコントローラ1301は、他系のFTコントローラ1300から起動信号を受信したときに(ステップ2030)、自系のクロスリンク1401経由で、他系のCPUサブシステム1100が同期を停止する前に行っていた処理を継続しているか否かを確認する(ステップ2040)。
FTコントローラ1301は、他系のCPUサブシステム1100が処理を継続している場合、自系のシステム1001を規定のデバイスを使用しないモードに移行させる(ステップ2050)。
次に、CPUサブシステム1101は、起動信号を受信すると、自系のLANコントローラ1211を用いて、LAN300上のネットワークHDD200に格納されているバックアップ用OSを自系メモリ1121に読み込ませ、読み込ませたバックアップ用OSを自系のCPU1111に実行させる(ステップ2060:図7参照)。
バックアップ用OSを実行したCPU1111は、自系のLANコントローラ1211を用いて、自系のHDD1231に格納されている情報のフルバックアップをネットワークHDD200に格納する(ステップ2070:図8参照)。
次に、バックアップ用OSを実行したCPU1111は、自系のLANコントローラ1211を用いて、LAN300経由で、その旨を他系のシステム1000に通知する(ステップ2080:図9参照)。
その後、FTコントローラ1300は、他系のCPU1111からフルバックアップを格納した旨の通知を受信し(ステップ1040)、他系のCPUサブシステム1101に、自系のCPUサブシステム1100との同期を再開させる(ステップ1050)。
これにより、0系のCPUサブシステム1100と1系のCPUサブシステム1101が同期して動作する元の状態に戻ったことになる(ステップ1200およびステップ2200:図3参照)。
なお、上述した実施形態のFTサーバ10は、一例であり、その構成及び動作は、発明の主旨を逸脱しない範囲で、適宜変更可能である。
例えば、上述した実施形態では、FTサーバ10を、0系のシステム1000と1系のシステム1001との2つの独立したシステムで構成しているが、FTサーバ10を2つ以上の独立したシステムで構成しても良い。
また、上述した実施形態では、バックアップ用OSを格納しておく場所と、フルバックアップを作成する場所と、をともにLAN300上のネットワークHDD200としているが、異なる場所としても良い。
なお、本発明のFTサーバ10は、上述のように専用のハードウェアにより実現されるもの以外に、その機能を実現するためのプログラムを、FTサーバ10にて読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをFTサーバ10に読み込ませ、実行するものであってもよい。FTサーバ10にて読み取り可能な記録媒体とは、フロッピーディスク、光磁気ディスク、CD−ROM等の記録媒体、FTサーバ10に内蔵されるハードディスク装置等の記憶装置を指す。さらに、FTサーバ10にて読み取り可能な記録媒体は、インターネットを介してプログラムを送信する場合のように、短時間の間、動的にFTサーバ10内部の揮発性メモリのように一定時間プログラムを保持しているものを含む。
本発明の一実施形態のフォールトトレラントサーバの構成を示すブロック図である。 図1に示したフォールトトレラントサーバにおけるフルバックアップ作成の動作を説明するフローチャートである。 本発明のフォールトトレラントサーバの具体的な実施例の構成を示すブロック図である。 図2に示したステップ1000およびステップ2000の処理を説明する図である。 図2に示したステップ2010の処理を説明する図である。 図2に示したステップ1030の処理を説明する図である。 図2に示したステップ2060の処理を説明する図である。 図2に示したステップ2070の処理を説明する図である。 図2に示したステップ2080の処理を説明する図である。
符号の説明
10 FTサーバ
1000,1001 システム
1100,1101 CPUサブシステム
1110,1111 CPU
1120,1121 メモリ
1130,1131 メモリコントローラ
1200,1201 IOサブシステム
1210,1211 LANコントローラ
1220,1221 SCSIコントローラ
1230,1231 HDD
1300,1301 FTコントローラ
1400,1401 クロスリンク
200 ネットワークHDD
300 LAN

Claims (9)

  1. CPUサブシステムを含むシステムが二重化に構成され、前記CPUサブシステムがロックステップ同期で同一の動作を行うフォールトトレラントサーバであって、
    前記システムの各々は、
    フルバックアップ時に、自系のCPUサブシステムに前記ロックステップ同期を停止させてから、自系のシステムを停止させ、また、他系のシステムが停止すると、他系のシステムに起動信号を送信するFTコントローラをさらに含み、
    前記CPUサブシステムは、他系のシステムから前記起動信号を受信すると、LAN上の第1の規定の位置に格納されているバックアップ用のオペレーティングシステムを実行することで自系のシステムに格納されている情報のフルバックアップを前記LAN上の第2の規定の位置に格納することを特徴とするフォールトトレラントサーバ。
  2. 前記CPUサブシステムは、前記フルバックアップを前記LAN上に格納すると、その旨を他系のシステムに通知し、
    前記FTコントローラは、他系のシステムから前記通知を受信すると、他系のCPUサブシステムに、自系のCPUサブシステムとのロックステップ同期を再開させる、請求項1に記載のフォールトトレラントサーバ。
  3. 前記FTコントローラは、他系のシステムから前記起動信号を受信したときに、他系のCPUサブシステムがロックステップ同期を停止する前に行っていた処理を継続している場合、自系のシステムを、規定のデバイスを使用しないモードに移行させる、請求項1または2に記載のフォールトトレラントサーバ。
  4. CPUサブシステムを含むシステムが二重化に構成され、前記CPUサブシステムがロックステップ同期で同一の動作を行うフォールトトレラントサーバが行うフルバックアップ方法であって、
    二重化に構成された一方のシステムがフルバックアップを作成する場合、
    前記一方のシステムが、該一方のシステムのCPUサブシステムに前記ロックステップ同期を停止させてから、該一方のシステムを停止させるステップと、
    他方のシステムが、前記一方のシステムが停止すると、該一方のシステムに起動信号を送信するステップと、
    前記一方のシステムが、前記他方のシステムから前記起動信号を受信すると、LAN上の第1の規定の位置に格納されているバックアップ用のオペレーティングシステムを実行することで前記一方のシステムに格納されている情報のフルバックアップを前記LAN上の第2の規定の位置に格納するステップと、を有することを特徴とするフルバックアップ方法。
  5. 前記一方のシステムが、前記フルバックアップを前記LAN上に格納すると、その旨を前記他方のシステムに通知するステップと、
    前記他方のシステムが、前記一方のシステムから前記通知を受信すると、該一方のシステムのCPUサブシステムに、前記他方のシステムのCPUサブシステムとのロックステップ同期を再開させるステップと、をさらに有する、請求項4に記載のフルバックアップ方法。
  6. 前記一方のシステムが、前記他方のシステムから前記起動信号を受信したときに、該他方のCPUサブシステムがロックステップ同期を停止する前に行っていた処理を継続している場合、前記一方のシステムを、規定のデバイスを使用しないモードに移行させるステップをさらに有する、請求項4または5に記載のフルバックアップ方法。
  7. CPUサブシステムを含むシステムが二重化に構成され、前記CPUサブシステムがロックステップ同期で同一の動作を行うフォールトトレラントサーバに、
    二重化に構成された一方のシステムがフルバックアップを作成する場合、
    前記一方のシステムが、該一方のシステムのCPUサブシステムに前記ロックステップ同期を停止させてから、該一方のシステムを停止させる手順と、
    他方のシステムが、前記一方のシステムが停止すると、該一方のシステムに起動信号を送信する手順と、
    前記一方のシステムが、前記他方のシステムから前記起動信号を受信すると、LAN上の第1の規定の位置に格納されているバックアップ用のオペレーティングシステムを実行することで前記一方のシステムに格納されている情報のフルバックアップを前記LAN上の第2の規定の位置に格納する手順と、を実行させることを特徴とするフルバックアッププログラム。
  8. 前記フォールトトレラントサーバに、
    前記一方のシステムが、前記フルバックアップを前記LAN上に格納すると、その旨を前記他方のシステムに通知する手順と、
    前記他方のシステムが、前記一方のシステムから前記通知を受信すると、該一方のシステムのCPUサブシステムに、前記他方のシステムのCPUサブシステムとのロックステップ同期を再開させる手順と、をさらに実行させる、請求項7に記載のフルバックアッププログラム。
  9. 前記フォールトトレラントサーバに、
    前記一方のシステムが、前記他方のシステムから前記起動信号を受信したときに、該他方のCPUサブシステムがロックステップ同期を停止する前に行っていた処理を継続している場合、前記一方のシステムを、規定のデバイスを使用しないモードに移行させる手順をさらに実行させる、請求項7または8に記載のフルバックアッププログラム。
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