JP2011018254A - 計算機システム及びそのブート制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】現用系計算機から待機系計算機に切り替える際に、固有識別情報を引継ぐことで該当するＳＣＳＩプロトコル対応機器内の論理ディスクへのアクセスを可能にするブート制御方式において、現用系計算機の復旧による再稼動時に、稼動中の待機系計算機が使用している固有識別情報との競合による同一ネットワーク上の不整合が発生することを抑止する。
【解決手段】待機系計算機３２０を含む複数の計算機と、これらを制御する管理用計算機を備え、管理用計算機は各計算機のイーサネット（登録商標）コントローラに割り当てられる固有識別情報を管理し、現用系計算機３１９の障害発生時に現用系計算機３１９の固有識別情報と待機系に割り当てるべき固有識別情報をスワップし、待機系計算機３２０は設定された固有識別情報３２２を使用して障害の発生した計算機用のソフトウェアイメージのブートを行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、計算機が冗長化されている計算機システムが、ＳＣＳＩプロトコル対応機器上のソフトウェアイメージを用いて、ストレージエリアネットワーク（ＳＡＮ）経由してブートを行う際の、ブート制御と不正ブートの抑止方法に関する。

近年、ストレージエリアネットワーク（ＳＡＮ）としては、Fibre Channel を使った接続に加え、イーサネットケーブルを使ったＬＡＮ接続による環境構築のニーズも高まっている。加えて、Fibre channel用のインターフェース（Host Bus Adapter）やFibre Channel スイッチは、導入費用が非常に高価である。これに比べ、このイーサネットケーブルを使ったLAN接続環境は導入費用を抑えた安価なシステム構築が可能であるという利点があるため、最近では、ギガビット・イーサネット（登録商標）を使ったＳＡＮが注目されつつある。イーサネットコントローラ内に保持しているソフトウェアが、イーサネット（登録商標）経由で接続された記憶装置（ｉＳＣＳＩ接続機器）に記憶されているオペレーティングシステムを起動させる。

従来、ネットワーク経由で接続するＳＡＮ環境からのブートを実現する計算機システムでは、オペレーティングシステムがインストールされるＳＣＳＩプロトコル対応機器内に論理ディスクのデータを保護する為、それぞれの計算機からそれぞれのオペレーティングシステムがインストールされるＳＣＳＩプロトコル対応機器内論理ディスクのみアクセスを可能とするセキュリティ機能がＳＣＳＩプロトコル対応機器で設定されている。このセキュリティ機能は、それぞれの計算機に搭載されるネットワークポートに割り当てられた固有識別情報を利用し、オペレーティングシステムがインストールされた論理ディスクと計算機が持つネットワークポートに割り当てられた固有識別情報を関連付け、当該識別情報を持つネットワークポートからのアクセスのみを許す方法が一般的である。

したがって、ネットワーク経由のソフトウェアイメージを使ってブートを行う計算機システムを冗長化構成とする場合、現用系計算機と待機系計算機で持つネットワークポートに割り当てられた固有識別情報は異なる為、現用系計算機から待機系計算機にネットワークの接続を切り替えただけでは、オペレーティングシステムを含むソフトウェアイメージをそのまま利用することができず、ＳＡＮ管理ソフトウェアや人手によるＳＣＳＩプロトコル対応機器側のセキュリティ機能の設定変更が必要となる。

特開２００７−９４６１１ 特開２００２−１４９５９９

ＳＣＳＩプロトコル対応機器にあるソフトウェアイメージを用いて、ストレージエリアネットワーク（ＳＡＮ）を経由してブートを行う計算機システムの冗長化構成では、現用系計算機と待機系計算機が持つイーサネットコントローラに割り当てられた固有識別情報が異なる為、計算機の切り替えを行う際、現用系計算機の固有識別情報を待機系計算機へと引継ぐ必要がある。この現用系計算機の固有識別情報を保持した待機系計算機が存在した状態で、現用系計算機の復旧による再稼動が実施された場合に、同一ネットワーク上に同じ固有識別情報をもった計算機が存在することによるSCSIプロトコル対応機器へのアクセス不整合が発生するという問題がある。

本発明では、ソフトウェアの配信機能を備えた管理用計算機を使用し、現用系計算機から待機系計算機へ切り替える際には、管理用計算機の固有識別情報管理テーブルに保持している現用系計算機の固有識別情報と待機系計算機の固有識別情報を入れ替え、待機系計算機がオペレーティングシステムにアクセス起動するより前に、前記情報管理手段により記録した現用系計算機のイーサネットコントローラに割り当てられた固有識別情報を管理用計算機から待機系計算機のイーサネットコントローラに設定することで現用系計算機のソフトウェアイメージをそのまま利用することを可能とする。

本発明により、計算機が冗長化されていて、ＳＣＳＩプロトコル対応機器にあるソフトウェアイメージを用いて、ストレージエリアネットワーク（ＳＡＮ）経由してブートを行う計算機システムにおいて、現用系計算機から待機系計算機に切り替える際に、自動的に現用系計算機のソフトウェアイメージを待機系計算機でそのまま利用することを可能とし、現用系計算機の固有識別情報を保持した待機系計算機が存在した状態において、現用系計算機の復旧による再稼動が実施された場合に、同一ネットワーク上での固有識別情報競合によるSCSIプロトコル対応機器へのアクセス不整合を抑止することが可能となる。

計算機システムの構成図。 現用系計算機から待機系計算機への切り替え手順のフローチャート。 固有識別情報スワップのイメージ図。

以下、本発明の実施形態について図を参照して説明する。

図１は、本発明における実施例を示す構成図である。管理用計算機１０１は、現用系計算機１０６及び待機系計算機１０７それぞれに対する管理用ＯＳイメージ１０２および固有識別情報管理テーブル、およびネットワークブート手段の配布の機能を備えた計算機である。管理用計算機１０１は、計算機システム内にあるすべての計算機のブートを開始または抑止する機能を備えている。

管理用計算機１０１は、現用系計算機１０６、及び待機系計算機１０７のオペレーティングシステムが起動するより前に、管理用ＯＳイメージ１０２をネットワークブート機能１０４により通信経路１１７で、現用系計算機１０６に配布する。この場合の通信経路１１６は、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルで通信可能なネットワークである。

管理用計算機１０１から現用系計算機１０６に管理用ＯＳイメージ１０２を配布し、現用系計算機１０６は配布された管理用ＯＳイメージの固有識別情報受け取り機能により通信経路１１８を経由して管理用計算機が保有する固有識別情報管理テーブル１０５から設定すべき固有識別情報を入手する。この場合の通信経路１１８は、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルで通信可能なネットワークである。

前記固有識別情報とは、イーサネットコントローラのＩＰアドレスおよびイニシエータネーム、ＳＣＳＩプロトコル対応機器１１３の論理ディスク（１１５、１１６）のＩＰアドレス、ディスク情報、などである。固有識別情報管理テーブル１０５から入手した固有識別情報は、管理用計算機１０１から配布された管理用ＯＳイメージ１０８の固有識別情報確認機能により、現用系計算機１０６に搭載されているイーサネットコントローラ１１０の固有識別情報格納領域（ＥＥＰＲＯＭ）に保持されている情報と比較し、同一の情報が保持されている場合は、再書き込みをすることは無い。この不必要な再書き込みを抑止することで、イーサネットコントローラ１０９の固有識別情報格納領域（ＥＥＰＲＯＭ）の書き換え回数を低減し、耐用年数を向上させている。

固有識別情報管理テーブル１０５から入手した情報と現用系計算機１０６に搭載されているイーサネットコントローラ１１０の固有識別情報格納領域（ＥＥＰＲＯＭ）に保持されている情報が異なる場合は、管理用計算機１０１から配布された管理用ＯＳイメージ１０８の固有識別情報書き込み機能により、現用系計算機１０６に搭載されているイーサネットコントローラ１１０の固有識別情報格納領域（ＥＥＰＲＯＭ）に書き込まれる。本機能によって書き込まれた固有識別情報は、管理用計算機１０１から配布された管理用ＯＳイメージ１０８の固有識別情報引渡し機能により、管理用計算機が保有する固有識別情報管理テーブルに配信する。

待機系計算機１０７は、現用系計算機１０６が停止した際に、現用系計算機１０６がアクセスしていたＳＣＳＩプロトコル対応機器１１３にある論理ディスク（１１５、１１６）にアクセス可能であり、その処理を引継ぐことが可能な計算機である。現用系計算機１０６、待機系計算機１０７はそれぞれ固有識別情報持った１つ以上のイーサネットコントローラ１１０，１１１を搭載し、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルで通信可能なネットワーク１１２を介してＳＣＳＩプロトコル対応機器１１３と接続される。

ＳＣＳＩプロトコル対応機器１１３は、論理ディスクＡ１１５および論理ディスクB１１６のように複数のディスクを内蔵して動作することを可能とし、それぞれ現用系計算機１０６がブート可能なオペレーティングシステムやデータディスクが配置されている。さらに、ＳＣＳＩプロトコル対応機器１１３には、各計算機の固有識別情報と論理ディスクとを結び付ける論理ディスクマッピングテーブル１１４を備え、イーサネットコントローラと論理ディスクとを一対一に関連付けしている。これらの機能により、たとえば現用系計算機１０６が、論理ディスクマッピングテーブル１１４に関連付けされていない論理ディスクを使用することはできない。

以上のような冗長化構成をもつ計算機システムにおいて、現用系計算機１０６が停止した時、管理用計算機１０１は、待機系計算機１０７がイーサネットコントローラ１１１の固有識別情報格納領域（ＥＥＰＲＯＭ）から固有識別情報を読み出す前に、管理用ＯＳイメージ１０２を待機系計算機１０７に配布し、待機系計算機１０７で管理用ＯＳイメージ１０８を動作させる。

固有識別情報管理テーブル１０５に登録された現用系計算機１０６の固有識別情報を、管理用計算機１０１の固有識別情報管理テーブル１０５から入手し、待機系計算機１０７に搭載されているイーサネットコントローラ１１０の固有識別情報格納領域（ＥＥＰＲＯＭ）に現用系計算機１０６のが使用していた固有識別情報を書き込む。

これにより、ＳＣＳＩプロトコル対応機器１１３の設定を一切更新することなく、ＳＣＳＩプロトコル対応機器１１３に定義され現用系計算１０６が使用していた論理ディスクに対して、待機系計算機１０７は、現用系計算機１０６が使用していた固有識別子を利用した論理ディスクマッピングテーブルの認証を通貨し、現用系計算機が使用していた論理ディスクアクセスが可能となる。

図２は、図１の計算機システムにおける、現用系計算機１０６から待機系計算機１０７への切り替え手順をフローチャート図に示したものである。

現用系計算機に２０１障害が発生（２０４）し、自身の動作を停止すると、管理用計算機２０２は現用系計算機２０１の障害あるいは停止を検知し（２０６）、固有識別情報管理テーブルの更新（２０７）する。固有識別情報管理テーブルの更新（２０７）については、図３で詳しく説明する。

この後で、ネットワークブート手段を待機系計算機２０３に配布する（２０８）。待機系計算機２０３は電源ＯＮ後、管理用計算機１０１よりネットワークブートを行い（２０９）、管理用ＯＳイメージ１０９により固有識別情報を設定する（２１０）。

図３は、図２のフローチャート図における「固有識別情報管理テーブルの更新（２０７）」の部分で実施される固有識別情報の更新について示している。管理用計算機は、固有識別情報管理テーブル３０５を保持し、現用系計算機３０１に割り当てるべき固有識別情報３０７、待機系計算機３０２にわりあてるべき固有識別情３０９を管理している。

まず、「現用系から待機系への引継ぎ」の場合について、説明する。現用系計算機３１１の障害発生により現用系計算機３１１の停止を検知した場合、管理用計算機の固有識別情報管理テーブルは更新され、待機系計算機３１１に書き込むべき固有識別情報３１８を現用系計算機３１０に書き込むべき固有識別情報３１７に変更する。

現用系から待機系への引継ぎ方式により、待機系計算機３１１に現用系計算機３１０が使用していた固有識別情報３１７を引継ぐことが可能になるが、固有識別情報３１８は固有識別情報３１７と同じ情報となるため、管理用計算機の固有識別情報管理テーブル３１４の管理情報に重複が発生する。この状態で現用系計算機３１０が復旧し、再稼動を開始すると、待機系計算機３１１が使用している固有識別情報３１３と重複した固有識別情報３１２が書き込まれ、同一ネットワーク上に同じネットワーク設定を持ったイーサネットコントローラが複数存在することとなり、不整合によるネットワーク障害が発生する可能性がある。また、ＳＣＳＩプロトコル対応機器への不正は二重アクセスを引き起こす可能性がある。

つぎに、本発明を適用した「現用系と待機系との入れ替え」の場合について、説明する。現用系と待機系との入れ替え方式では、現用系計算機３１９の障害発生により、管理用計算機の固有識別情報管理テーブルは更新される場合、待機系計算機３２０に書き込むべき固有識別情報３２７を現用系計算機３１９に書き込むべき固有識別情報３２５に変更するのではなく、待機系計算機３２０に書き込むべき固有識別情報３２７と現用系計算機３１９に書き込むべき固有識別情報３２５をスワップする方式をとる。

このように、本発明を適用した計算機システムでは、システム内に独立に存在する固有識別情報同士を互いに入れ替えるという処理をしているので、従前の現用系から待機系への引継ぎ方式のように、待機系計算機の固有識別情報のみを変更することにより、システム内に固有情報が重複して存在するという危険が回避される。つまり、前述した同一ネットワーク上に同じネットワーク設定を持ったイーサネットコントローラが複数存在することによる問題を自動的に抑止し、不整合によるネットワーク障害を引き起こさない。また、ＳＣＳＩプロトコル対応機器への不正な二重アクセスを抑止できる。

また、本発明を適用した計算機システムでは、現用系計算機の復旧後の起動の際に、待機系計算機のイーサネットコントローラ上のEEPROMに書き込んだ固有識別情報と競合した固有識別情報を復旧した現用系計算機のイーサネットコントローラ上のEEPROMに書き込むことを抑止してもよい。

また、本発明を適用した計算機システムでは、障害の発生した現用系計算機の障害復旧時に前記管理用計算機による復旧した現用系計算機上の各イーサネットコントローラに割り当てられたEEPROMへの固有識別情報の設定により復旧した現用系計算機と稼動中の待機系計算機との固有識別情報の競合を防ぐものとしてもよい。

また、本発明を適用した計算機システムでは、現用計算機への定期的な応答監視により、現用計算機とSCSIプロトコル対応機器のネットワーク経路を中継するLANスイッチに障害が発生したことを検知し、現用計算機が保持する別のイーサネットコントローラからのiSCSIプロトコル対応機器への再アクセスを指示するものとしてもよい。

また、本発明を適用した計算機システムでは、現用計算機への定期的な応答監視により、現用系計算機とSCSIプロトコル対応機器のネットワーク経路を中継するLANスイッチに障害によるSCSIプロトコル対応機器へのアクセス遮断を検知した場合に、SCSIプロトコル対応機器にアクセス可能な待機系計算機に対して、現用系計算機のイーサネットコントローラに割り当てられていた固有識別情報を待機系計算機のイーサネットコントローラに設定し、当該待機系計算機は前記設定された固有識別情報を使用して前記障害の発生した計算機用に対応付けられていたソフトウェアイメージからのブートを行う。本切り替えでは、現用系計算機は稼動中である状況において、管理用計算機が待機系計算機のイーサネットコントローラのEEPROM上に現用系計算機の固有識別情報を書き込むことになるため、固有識別情報の競合によるSCSIプロトコル対応機器への不正なアクセスを抑止できるものとしてもよい（旧請求項９の移動）。

１０１ 管理用計算機
１０２ 管理用ＯＳイメージ
１０４ ネットワークブート機能
１０５ 固有識別情報管理テーブル
１０６ 現用系計算機
１０７ 待機系計算機
１０８，１０９ 管理用ＯＳイメージ
１１０，１１１ イーサネットコントローラ固有識別情報格納領域
１１２ ＴＣＰ／ＩＰプロトコルで通信可能なネットワーク
１１３ ＳＣＳＩプロトコル対応機器
１１４ 論理ディスクマッピングテーブル
１１５，１１６ 論理ディスク
３０１，３０３ 正常稼動時の現用系計算機の固有識別情報
３０２，３０４ 正常稼動時の待機系計算機の固有識別情報
３０５，３１４，３２３ 管理用計算機の固有識別情報管理テーブル
３０７ 固有識別情報管理テーブルの現用系計算機用固有識別情報
３０９ 固有識別情報管理テーブルの待機系計算機用固有識別情報
３１０，３１２，３１９，３２１ 障害発生時の現用系計算機の固有識別情報
３１１，３１３，３２０，３２２ 障害発生時の待機系計算機の固有識別情報
３１７，３２５ 障害発生後の固有識別情報管理テーブルの現用系計算機用固有識別情報
３１８，３２７ 障害発生後の固有識別情報管理テーブルの待機系計算機用固有識別情報

Claims (7)

1. SCSIプロトコル対応機器に接続した、少なくとも1台の待機系計算機を含む複数の計算機と、これらを制御する管理用計算機を備え、
   各計算機はイーサネットコントローラを持ち、当該イーサネットコントローラに割り当てられたＴＣＰ／ＩＰプロトコルで通信可能なネットワークを経由してSCSIプロトコル対応機器を接続するために必要な固有識別名、IPアドレス、ブート手段に必要な情報（以下、「固有識別情報」と呼ぶ。）によりSCSIプロトコル対応機器内に格納した当該計算機用のオペレーティングシステムを含むソフトウェアイメージ（以下、「ソフトウェアイメージ」と呼ぶ。）からのブートを行う計算機システムのブート制御方法において、
   前記管理用計算機は、
   各計算機のイーサネットコントローラに割り当てられる固有識別情報を管理する管理部を有し、
   前記管理部において、現用系計算機の障害発生時に障害の発生した計算機の固有識別情報と待機系計算機の固有識別情報とを入れ替え、
   前記待機系計算機は、
   前記管理用計算機の管理部から、前記入れ替えられた待機系計算機の固有識別情報を入手し、
   前記入手した入れ替えられた待機系計算機の固有識別情報を、前記待機系計算機のイーサネットコントローラに設定し、
   前記設定された固有識別情報を使用して前記障害の発生した計算機用に対応付けられていたソフトウェアイメージからのブートを行う
   ことを特徴とする計算機システムのブート制御方法。
2. 前記管理用計算機の管理部は、前記各計算機に割り当てるべき固有識別情報とブート手段に関する情報を管理する管理テーブルを備える請求項１記載のブート制御方法。
3. 前記管理用計算機は、前記各計算機のBIOSに組み込まれたiSCSIプロトコル対応機器へのアクセス制御機能を持つファームウェア（以下、「iSCSIブートファームウェア」と呼ぶ）が動作を開始して、各計算機上の各イーサネットコントローラに割り当てられた不揮発性メモリ領域(以下、「EEPROM」と呼ぶ)から設定情報を読み出し、SCSIプロトコル対応機器にアクセスを開始する前に、前記各計算機上のEEPROMにアクセスし、
   前記待機系計算機は、前記各計算機に割り当てるべき固有識別情報を前記管理テーブルから入手して、前記各計算機上のEEPROMに書き込む請求項２記載の計算機システムのブート制御方法。
4. 前記管理用計算機は、
   前記各計算機のiSCSIブートファームウェアが動作を開始する前に、前記各計算機上のEEPROMにアクセスして、前記EEPROMから設定情報を読み出し、
   前記管理用計算機が保持している各計算機に割り当てられるべき固有識別情報とEEPROMから読み出した設定情報に含まれる固有識別情報とを比較し、
   前記比較により誤り又は重複を検知した場合、前記各計算機の起動を抑止する請求項２記載の計算機システムのブート制御方法。
5. 前記管理用計算機は、
   現用系計算機の障害発生時に現用系計算機の停止を実行し、
   停止完了したことを確認したあとで、障害の発生した計算機のイーサネットコントローラに割り当てられていた固有識別情報を待機系計算機の起動時にiSCSIブートファームウェアが動作を開始してSCSIプロトコル対応機器にアクセスを開始する前に、各計算機上の各イーサネットコントローラに割り当てられたEEPROMに固有識別情報を設定し、
   当該待機系計算機は設定された固有識別情報を使用して前記障害の発生した計算機に割り当てられていたソフトウェアイメージのブートを行う請求項２記載の計算機システム。
6. 前記各計算機は、
   複数の固有識別情報を保持し、
   ソフトウェアイメージのブートを行う際に使用する固有識別情報を前記複数の固有識別情報の中から、管理用計算機の指示に従って選択することによりSCSIプロトコル対応機器へのアクセスを行う請求項５記載の計算機システム。
7. SCSIプロトコル対応機器に接続した、少なくとも1台の待機系計算機を含む複数の計算機と、これらを制御する管理用計算機を備える計算機システムにおいて、
   前記各計算機はイーサネットコントローラを持ち、当該イーサネットコントローラに割り当てられたＴＣＰ／ＩＰプロトコルで通信可能なネットワークを経由してSCSIプロトコル対応機器を接続するために必要な固有識別名、IPアドレス、ブート手段に必要な情報（以下、「固有識別情報」と呼ぶ。）によりSCSIプロトコル対応機器内に格納した当該計算機用のオペレーティングシステムを含むソフトウェアイメージ（以下、「ソフトウェアイメージ」と呼ぶ。）からのブートを行うものであり、
   前記管理用計算機は、
   各計算機のイーサネットコントローラに割り当てられる固有識別情報を管理する管理テーブルを有し、
   前記管理テーブルにおいて、現用系計算機の障害発生時に障害の発生した計算機の固有識別情報と待機系計算機の固有識別情報とを入れ替え、
   前記待機系計算機は、
   前記管理ーブルを参照して、前記入れ替えられた待機系計算機の固有識別情報を入手し、
   前記入手した入れ替えられた待機系計算機の固有識別情報を、前記待機系計算機のイーサネットコントローラに設定し、
   前記設定された固有識別情報を使用して前記障害の発生した計算機用に対応付けられていたソフトウェアイメージからのブートを行う
   ことを特徴とする計算機システム。

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