JP2010108330A - ビルドアップ方式電子計算機、切替制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】電子計算機が稼働状態に切り替わった場合に正常に動作しない可能性を排除するとともに、故障する電子計算機が偏ることがない。
【解決手段】互いに接続された複数の電子計算機１０−１〜１０−ｎを備えたビルドアップ方式電子計算機１であって、電子計算機１０−１〜１０−ｎのそれぞれは、稼働状態または待機状態のいずれかの状態となり、いずれかの状態の継続時間に応じて状態が切り替わる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の電子計算機を備えたビルドアップ方式電子計算機、切替制御方法及びプログラムに関する。

近年、性能向上や信頼性向上のため、複数のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｅｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を備えたコンピュータシステムが増えてきている。このような複数のＣＰＵを備えた装置の１つとしてビルドアップ方式電子計算機がある。ビルドアップ方式電子計算機とは、ＣＰＵ、メモリ、ディスク、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）及び電源を備えた単体で動作可能な複数の電子計算機を、それらが1つの装置として連動して動作することが可能となるように専用のインターフェースで接続し、ファームウェアレベルで制御を共有化した装置のことをいう。なお、ファームウェアとは、ハードウェアの基本的な制御を行うために装置に組み込まれたソフトウェアのことである。

図７は、ビルドアップ方式電子計算機の構成の一例を示すブロック図である。

図７に示すビルドアップ方式電子計算機２は、複数の電子計算機１００−１〜１００−ｎを備えており、それぞれの電子計算機１００−１〜１００−ｎがＣＰＵ、メモリ、ディスク、Ｉ／Ｏ及び電源を備えている。また、電子計算機１００−１〜１００−ｎが専用インターフェース２００によって接続されている。

以下に図７に示したビルドアップ方式電子計算機２の具体的な活用形態について説明する。

図８は、図７に示したビルドアップ方式電子計算機２の活用形態の一例の構成を示すブロック図である。

図８に示すビルドアップ方式電子計算機３の電子計算機１００−１〜１００−ｎは、複数のグループに分割されている。図８に示した例では、電子計算機１００−１がグループ１５０を構成し、電子計算機１００−２〜１００−４がグループ１５１を構成している。この場合、１つのグループを構成する電子計算機が１つの装置として動作する。すなわち、電子計算機１００−１は、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）がインストールされた１つのＯＳディスク１３０を使用する。一方、電子計算機１００−２〜１００−４は、ＯＳがインストールされた他の１つのＯＳディスク１３１を共有する。

このように、ビルドアップ方式電子計算機では、複数の電子計算機をグループに分割することにより、要求される性能に応じた数の電子計算機を柔軟に組み合わせることができる。

図９は、図７に示したビルドアップ方式電子計算機２の活用形態の他の例の構成を示すブロック図である。

図９に示すビルドアップ方式電子計算機４では、電子計算機１００−１〜１００−３がグループ１５２を構成してＯＳディスク１３２を共有している。

また、図９に示すビルドアップ方式電子計算機４では、グループ１５２を構成する電子計算機のうち、電子計算機１００−１，１００−２が稼働状態にあり、電子計算機１００−３が電子計算機１００−１，１００−２に故障が発生した場合の代替えとして待機状態にある。図中、電子計算機１００−１，１００−２に網掛けがされているが、これは、電子計算機１００−１，１００−２が稼働状態にあることを示している。一方、電子計算機１００−３には網掛けがされておらず、待機状態にあることを示している。

このように、ビルドアップ方式電子計算機では、稼働状態にある電子計算機に故障が発生した場合の代替えの電子計算機を待機させておくことにより、信頼性の向上を図ることができる。

図１０は、図７に示したビルドアップ方式電子計算機２の活用形態の他の例の構成を示すブロック図である。

図１０に示すビルドアップ方式電子計算機５は、電子計算機１００−１〜１００−４がグループ１５３を構成してＯＳディスク１３３を共有している。

また、図１０に示すビルドアップ方式電子計算機５では、グループ１５３を構成する電子計算機１００−１〜１００−４にかかる負荷の大きさに応じ、稼動状態にある電子計算機の数が変動する。

例えば、グループ１５３を構成する電子計算機１００−１〜１００−４にかかる負荷が小さな場合、電子計算機１００−１だけが稼働状態となり、負荷が大きな場合には電子計算機１００−１〜１００−４の全てが稼働状態となる。

図１０は、グループ１５３を構成する電子計算機１００−１〜１００−４にかかる負荷が小さな場合を示している。図中、電子計算機１００−１だけに網掛けがされているが、これは、グループ１５３を構成する電子計算機のうち電子計算機１００−１だけが稼働状態にあることを示している。一方、電子計算機１００−２〜１００−４には網掛けがされておらず、待機状態にあることを示している。

このように、ビルドアップ方式電子計算機では、稼働状態にある電子計算機の数を負荷の大きさに応じて変動させることにより、負荷が大きくなった場合でも要求される性能を担保することができる。

上述したビルドアップ方式電子計算機の活用形態では、稼働状態の電子計算機と待機状態の電子計算機とが存在する。これは、通常運用している運用系のサーバーと、運用系のサーバーに故障が発生した場合に運用系のサーバーの代替えとなる待機系のサーバーとを備えたコンピュータシステムの形態と類似している。このような形態では、稼働状態にない待機系のサーバーにおける消費電力を極力低減し、コンピュータシステム全体の消費電力を低減することが求められる。

待機系のサーバーの消費電力を低減するために、通常時は待機系のサーバーへの電力供給を行わず、必要に応じて待機系のサーバーへの電力供給を開始して稼働状態に切り替えることを可能にする技術が例えば、特許文献１に開示されている。

特許文献１に開示された技術では、運用系のサーバーの故障が検知されると故障が発生した運用系のサーバーへの電力の供給を停止し、代わりに待機系のサーバーへの電力の供給を開始して運用系のサーバーとして動作させる。
特開２００６−２７７２１０号公報

図７〜図１０に示したビルドアップ方式電子計算機２〜５においても、特許文献１に開示されている技術を適用し、待機状態にある電子計算機１００−１〜１００−ｎの電源を落とすことにより、ビルドアップ方式電子計算機２〜５の消費電力の低減を図ることは可能である。

ここで、運用系及び待機系の装置を備えたコンピュータシステムにおいては、運用系の装置と待機系の装置とがそれぞれ予め固定されているのが通常である。特許文献１に開示された技術でも、この点は変わらない。従って、特許文献１に開示された技術を適用した場合、上述したビルドアップ方式電子計算機２〜５において、稼働状態にある電子計算機が故障したり、稼働状態にある電子計算機の負荷が大きくなったりしない限り、待機状態にある電子計算機は、長時間通電されないこととなる。

この場合、待機状態にある電子計算機では、その動作の正常性を確認することができない時間が長時間継続することとなり、待機状態から稼動状態に切り替わった場合に正常に動作しない可能性があるという課題がある。

また、稼働状態の時間が長い電子計算機と、待機状態の時間が長く稼働状態の時間が短い電子計算機との間に通電時間や動作時間に偏りが生じ、稼働状態の時間が長い電子計算機に偏って故障しやすくなるという課題がある。

本発明の目的は、上述した課題のいずれかを解決するビルドアップ方式電子計算機、切替制御方法及び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は、
互いに接続された複数の電子計算機を備えたビルドアップ方式電子計算機であって、
前記複数の電子計算機のそれぞれは、稼働状態または待機状態のいずれかの状態となり、該いずれかの状態の継続時間に応じて前記状態が切り替わる。

また、互いに接続された複数の電子計算機を備え、該複数の電子計算機のそれぞれが稼働状態または待機状態のいずれかの状態となるビルドアップ方式電子計算機における切替制御方法であって、
前記いずれかの状態の継続時間に応じ、前記複数の電子計算機のそれぞれの前記状態を切り替える処理を有する。

また、互いに接続された複数の電子計算機を備え、該複数の電子計算機のそれぞれが稼働状態または待機状態のいずれかの状態となるビルドアップ方式電子計算機に、
前記いずれかの状態の継続時間に応じ、前記複数の電子計算機のそれぞれの前記状態を切り替える機能を実現させる。

本発明は以上説明したように構成されているので、故障する電子計算機が偏ることがない。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明のビルドアップ方式電子計算機の実施の一形態の構成を示すブロック図である。

本実施形態のビルドアップ方式電子計算機１は図１に示すように、ＣＰＵ、メモリ、ディスク、Ｉ／Ｏ及び電源を備えた単体で動作可能な複数の電子計算機１０−１〜１０−ｎを備えている。

また、図１に示すビルドアップ方式電子計算機１では、電子計算機１０−１〜１０−ｎが1つの装置として連動して動作することが可能となるように、電子計算機１０−１〜１０−ｎが専用インターフェース２０で接続され、ファームウェアレベルで制御が共有化されている。

また、図１に示すビルドアップ方式電子計算機１では、電子計算機１０−１〜１０−ｎを１つ以上の電子計算機１０−１〜１０−ｎから構成されるグループに分割することができる。そして、同じグループの電子計算機１０−１〜１０−ｎは同じＯＳディスクを共有し、同じグループのいずれの電子計算機からもＯＳの起動が可能である。なお、図１では一例として、電子計算機１０−１〜１０−４がグループ５０を構成してＯＳディスク３０を共有している。

また、図１に示すグループ５０を構成する電子計算機１０−１〜１０−４のうち稼働状態にある電子計算機の数は、電子計算機１０−１〜１０−４にかかる負荷の大きさに応じて変動するようになっている。

また、図１に示すグループ５０では、グループ５０を構成する電子計算機１０−１〜１０−４のリソース管理やＯＳの起動を行う１つの電子計算機が定められている。以降、この電子計算機のことをホスト電子計算機という。なお、ホスト電子計算機は、グループ５０内で一定ではなく、随時切り替わっていく。

ホスト電子計算機は、グループ５０を構成する電子計算機１０−１〜１０−４のそれぞれについて、待機状態の継続時間である継続待機時間と、稼働状態の継続時間である継続稼働時間とを計測して記憶している。そして、継続待機時間が予め決められた時間よりも長い電子計算機に対してアラームを出力する。なお、本実施形態において待機状態とは、単に稼働していない状態をいうのではなく、電子計算機の電源が落とされた状態のことをいう。

以下に、上記のように構成されたビルドアップ方式電子計算機１において、稼働状態にある電子計算機及びホスト電子計算機が切り替わる動作について説明する。

ここでは、ホスト電子計算機は、図１に示した電子計算機１０−２であるものとする。

また、図１に示したグループ５０を構成する電子計算機１０−１〜１０−４のうち、電子計算機１０−１，１０−２が稼働状態にあり、電子計算機１０−３，１０−４がしばらくの間待機状態にあるものとする。これは、グループ５０を構成する電子計算機１０−１〜１０−４に大きな負荷がかかっていない状態が継続しているためである。

図２は、図１に示したビルドアップ方式電子計算機１の稼働状態の一例を説明するためのブロック図である。

図中グループ５０を構成する電子計算機１０−１〜１０−４のうち電子計算機１０−１，１０−２だけに網掛けがされている。これは、網掛けがされている電子計算機１０−１，１０−２だけが稼働状態にあり、電子計算機１０−３，１０−４は待機状態にあることを示している。

図３は、図１に示したビルドアップ方式電子計算機１の動作を説明するためのフローチャートである。

まず、ホスト電子計算機である電子計算機１０−２は、継続待機時間が予め決められた時間よりも長いことを通知するアラームを電子計算機１０−３へ出力する（ステップＳ１）。

電子計算機１０−３は、自身に備えられているセンサー（不図示）によって電子計算機１０−２から出力されたアラームを検知する。電子計算機１０−３に備えられたセンサーによってアラームが検知されると、センサーをモニターしているＢＭＣ（Ｂａｓｅｂｏａｒｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）（不図示）等により、電子計算機１０−３が通電される。なお、ＢＭＣとは、一般的にマザーボードに組み込まれ、特定の信号線に発生する特定の信号パターンを検知する機能を持つチップのことである。

そして、電子計算機１０−３は、動作の正常性を確認するための自己診断を開始する（ステップＳ２）。

図４は、図１に示したビルドアップ方式電子計算機１の稼働状態の他の例を説明するためのブロック図であり、電子計算機１０−３が自己診断を行っている状態を示している。

図中、稼働状態にある電子計算機１０−１，１０−２にされている網掛けとは異なる種類の網掛けが電子計算機１０−３にされている。これは、電子計算機１０−３が自己診断を行っている状態にあることを示している。

電子計算機１０−３の自己診断が問題なく終了すると、電子計算機１０−３が稼働状態に切り替わる（ステップＳ３）。

図５は、図１に示したビルドアップ方式電子計算機１の稼働状態の他の例を説明するためのブロック図であり、電子計算機１０−３が稼働状態に切り替わった状態を示している。

図中、稼働状態にある電子計算機１０−１，１０−２と同じ種類の網掛けが電子計算機１０−３にされている。これは、電子計算機１０−１，１０−２と同様に電子計算機１０−３が稼働状態になったことを示している。

次に、ホスト電子計算機である電子計算機１０−２は、電子計算機１０−１が有しているジョブを電子計算機１０−３へ出力し、電子計算機１０−３が正常にジョブを処理することを確認する（ステップＳ４）。なお、電子計算機１０−１は、電子計算機１０−３が稼働状態になったことにより、以降のステップにおいて待機状態に切り替えられる。

ステップＳ４における確認の結果、電子計算機１０−３によるジョブの処理の正常性が確認できた場合、電子計算機１０−２は、自身が有しているホスト電子計算機としての権限を電子計算機１０−３へ移譲する。つまり、ホスト電子計算機が切り替えられる（ステップＳ５）。このとき、ホスト電子計算機であった電子計算機１０−２が記憶している電子計算機１０−１〜１０−４の継続待機時間や継続稼働時間の情報も電子計算機１０−３へ引き継がれる。

そして、ホスト電子計算機となった電子計算機１０−３は、継続稼働時間が最も長い電子計算機を待機状態に切り替える（ステップＳ６）。ここでは、電子計算機１０−１の電源が落とされ、待機状態に切り替えられる。

図６は、図１に示したビルドアップ方式電子計算機１の稼働状態の他の例を説明するためのブロック図であり、電子計算機１０−１が待機状態に切り替わった状態を示している。

図中、電子計算機１０−１には網掛けがされておらず、電子計算機１０−１が待機状態となったことを示している。

なお、上述した本実施形態においては、継続待機時間が予め決められた時間よりも長い電子計算機があった場合にホスト電子計算機がアラームを出力する場合について説明した。これ以外にも例えば、継続稼働時間が予め決められた時間よりも長い電子計算機があった場合にホスト電子計算機がアラームを出力するようにしてもよい。

また、ホスト電子計算機が一日の中での予め決められた時間にアラームを出力することにより、稼働状態にある電子計算機が待機状態に切り替わり、待機状態にある電子計算機が稼働状態に切り替わるようしてもよい。このように、稼働状態にある電子計算機を待機状態にし、待機状態にある電子計算機を稼働状態にするための設定は、様々なものが考えられる。

このように本実施形態においては、ビルドアップ方式電子計算機１を構成する電子計算機の動作の正常性の確認が所定のタイミングで行われる。従って、電子計算機が待機状態から稼働状態に切り替わった場合に正常に動作しない可能性を排除することができる。その結果、ビルドアップ方式電子計算機１の信頼性が向上する。

また、稼働状態にある電子計算機が所定のタイミングで待機状態になることにより、電子計算機それぞれの稼働時間が平準化される。従って、稼働することによる劣化を原因とする故障が一部の電子計算機に偏ることがなくなる。その結果、ビルドアップ方式電子計算機１の故障率が低下する。

なお、本発明においては、ビルドアップ方式電子計算機内の処理は上述の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ビルドアップ方式電子計算機にて読取可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムをビルドアップ方式電子計算機に読み込ませ、実行するものであっても良い。ビルドアップ方式電子計算機にて読取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、ＤＶＤ、ＣＤなどの移設可能な記録媒体の他、ビルドアップ方式電子計算機に内蔵されたＨＤＤなどを指す。

本発明のビルドアップ方式電子計算機の実施の一形態の構成を示すブロック図である。 図１に示したビルドアップ方式電子計算機の電子計算機の稼働状態の一例を説明するためのブロック図である。 図１に示したビルドアップ方式電子計算機の動作を説明するためのフローチャートである。 図１に示したビルドアップ方式電子計算機の電子計算機が自己診断を行っている状態を説明するためのブロック図である。 図１に示したビルドアップ方式電子計算機の電子計算機が稼働状態に切り替わった状態を説明するためのブロック図である。 図１に示したビルドアップ方式電子計算機の電子計算機が待機状態に切り替わった状態を説明するためのブロック図である。 ビルドアップ方式電子計算機の構成の一例を示すブロック図である。 図７に示したビルドアップ方式電子計算機の活用形態の一例の構成を示すブロック図である。 図７に示したビルドアップ方式電子計算機の活用形態の他の例の構成を示すブロック図である。 図７に示したビルドアップ方式電子計算機の活用形態の他の例の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ ビルドアップ方式電子計算機
１０−１〜１０−ｎ 電子計算機
２０ 専用インターフェース
３０ ＯＳディスク
５０ グループ

Claims (25)

1. 互いに接続された複数の電子計算機を備えたビルドアップ方式電子計算機であって、
   前記複数の電子計算機のそれぞれは、稼働状態または待機状態のいずれかの状態となり、該いずれかの状態の継続時間に応じて前記状態が切り替わるビルドアップ方式電子計算機。
2. 請求項１に記載のビルドアップ方式電子計算機において、
   前記複数の電子計算機のいずれかが前記ビルドアップ方式電子計算機を制御するホスト電子計算機となり、
   前記ホスト電子計算機は、前記いずれかの状態の継続時間に応じ、前記複数の電子計算機のそれぞれの前記状態を切り替えるビルドアップ方式電子計算機。
3. 請求項２に記載のビルドアップ方式電子計算機において、
   前記ホスト電子計算機は、待機状態の継続時間が最も長い前記電子計算機を稼働状態に切り替えるビルドアップ方式電子計算機。
4. 請求項２に記載のビルドアップ方式電子計算機において、
   前記ホスト電子計算機は、待機状態の継続時間が予め決められた時間よりも長い前記電子計算機を稼働状態に切り替えるビルドアップ方式電子計算機。
5. 請求項２に記載のビルドアップ方式電子計算機において、
   前記ホスト電子計算機は、予め決められた時間になると、待機状態の前記電子計算機を稼働状態に切り替えるビルドアップ方式電子計算機。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のビルドアップ方式電子計算機において、
   前記複数の電子計算機は、待機状態から稼働状態に切り替わる際、動作の正常性を確認するための自己診断を行うビルドアップ電子計算機。
7. 請求項２に記載のビルドアップ方式電子計算機において、
   前記ホスト電子計算機は、稼働状態の継続時間が最も長い前記電子計算機を待機状態に切り替えるビルドアップ方式電子計算機。
8. 請求項２に記載のビルドアップ方式電子計算機において、
   前記ホスト電子計算機は、稼働状態の継続時間が予め決められた時間よりも長い前記電子計算機を待機状態に切り替えるビルドアップ方式電子計算機。
9. 請求項２に記載のビルドアップ方式電子計算機において、
   前記ホスト電子計算機は、予め決められた時間になると、稼働状態の前記電子計算機を待機状態に切り替えるビルドアップ方式電子計算機。
10. 互いに接続された複数の電子計算機を備え、該複数の電子計算機のそれぞれが稼働状態または待機状態のいずれかの状態となるビルドアップ方式電子計算機における切替制御方法であって、
    前記いずれかの状態の継続時間に応じ、前記複数の電子計算機のそれぞれの前記状態を切り替える処理を有する切替制御方法。
11. 請求項１０に記載の切替制御方法において、
    待機状態の継続時間が最も長い前記電子計算機を稼働状態に切り替える処理を有する切替制御方法。
12. 請求項１０に記載の切替制御方法において、
    待機状態の継続時間が予め決められた時間よりも長い前記電子計算機を稼働状態に切り替える処理を有する切替制御方法。
13. 請求項１０に記載の切替制御方法において、
    予め決められた時間になると、待機状態の前記電子計算機を稼働状態に切り替える処理を有する切替制御方法。
14. 請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載の切替制御方法において、
    前記複数の電子計算機が、待機状態から稼働状態に切り替わる際、動作の正常性を確認するための自己診断を行う処理を有する切替制御方法。
15. 請求項１０に記載の切替制御方法において、
    稼働状態の継続時間が最も長い前記電子計算機を待機状態に切り替える処理を有する切替制御方法。
16. 請求項１０に記載の切替制御方法において、
    稼働状態の継続時間が予め決められた時間よりも長い前記電子計算機を待機状態に切り替える処理を有する切替制御方法。
17. 請求項１０に記載の切替制御方法において、
    予め決められた時間になると、稼働状態の前記電子計算機を待機状態に切り替える処理を有する切替制御方法。
18. 互いに接続された複数の電子計算機を備え、該複数の電子計算機のそれぞれが稼働状態または待機状態のいずれかの状態となるビルドアップ方式電子計算機に、
    前記いずれかの状態の継続時間に応じ、前記複数の電子計算機のそれぞれの前記状態を切り替える機能を実現させるためのプログラム。
19. 請求項１８に記載のプログラムにおいて、
    待機状態の継続時間が最も長い前記電子計算機を稼働状態に切り替える機能を実現させるためのプログラム。
20. 請求項１８に記載のプログラムにおいて、
    待機状態の継続時間が予め決められた時間よりも長い前記電子計算機を稼働状態に切り替える機能を実現させるためのプログラム。
21. 請求項１８に記載のプログラムにおいて、
    予め決められた時間になると、待機状態の前記電子計算機を稼働状態に切り替える機能を実現させるためのプログラム。
22. 請求項１８乃至２１のいずれか１項に記載のプログラムにおいて、
    前記複数の電子計算機が、待機状態から稼働状態に切り替わる際、動作の正常性を確認するための自己診断を行う機能を実現させるためのプログラム。
23. 請求項１８に記載のプログラムにおいて、
    稼働状態の継続時間が最も長い前記電子計算機を待機状態に切り替える機能を実現させるためのプログラム。
24. 請求項１８に記載のプログラムにおいて、
    稼働状態の継続時間が予め決められた時間よりも長い前記電子計算機を待機状態に切り替える機能を実現させるためのプログラム。
25. 請求項１８に記載のプログラムにおいて、
    予め決められた時間になると、稼働状態の前記電子計算機を待機状態に切り替える機能を実現させるためのプログラム。

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