JP2018106619A - Computer system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、計算機システムに関する。 The present invention relates to a computer system.
従来から、その構成部品の一部が故障しても正常に処理を続行するシステム計算機であるフォールトトレラントシステム（Fault tolerant system）が知られている。 Conventionally, a fault tolerant system (Fault tolerant system), which is a system computer that continues processing normally even if a part of its components fails, is known.
特許文献１には、分散配置に適したフォールトトレラントシステムの構成が記載されている。このフォールトトレラントシステムは、複数の計算機と、演算結果比較装置と、計算機と演算結果比較装置とを接続するネットワークとから構成される。演算結果比較装置は、各計算機におけるデータ処理の結果のうち最も信頼度の高いデータを選択して、出力信号を与える。各計算機は、自己診断機能によって検出した障害の発生状況を表す障害発生情報を、データと共に演算結果比較装置に送る。演算結果比較装置の判定機能は、各計算機からのデータ相互間の一致もしくは不一致と、各計算機からの障害発生情報とに基づき、最も信頼度の高いデータを判定し、これを選択機能に出力させる。
特許文献１に記載のフォールトトレラントシステムは、計算機と演算結果比較装置を接続する２つの内部バスを二重化構成としている。この構成では、もしもそれぞれの内部バスにおいて１台ずつネットワーク装置に障害が発生すると、演算結果比較装置間で通信できなくなる。この結果、特許文献１に記載のシステムは、正常に動作を継続できない可能性がある。
In the fault tolerant system described in
本発明は上記の課題に鑑みてなされたもので、その目的は、比較装置間の通信の冗長性を増すことができ、障害発生時の信頼性を向上することができるようにした計算機システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a computer system capable of increasing the redundancy of communication between comparison devices and improving the reliability when a failure occurs. It is to provide.
上記課題を解決すべく、本発明に従う計算機システムは、各計算機に接続される第１通信ネットワークおよび第２通信ネットワークと、各計算機から第１通信ネットワークまたは第２通信ネットワークのいずれかを介して受領した演算結果を比較する第１比較装置および第２比較装置と、第１通信ネットワークに設けられ、それぞれが第１比較装置および第２比較装置の両方に接続される複数の第１ネットワーク装置と、第２通信ネットワークに設けられ、それぞれが第１比較装置または第２比較装置のいずれか一方に接続される複数の第２ネットワーク装置と、を備え、第１比較装置と第２比較装置とは、所定の通信経路を介して所定の通信を行うようになっており、所定の通信経路は、各第１ネットワーク装置のうちいずれか一方を経由する第１通信経路と、第１比較装置に接続されている第２ネットワーク装置と第２比較装置に接続されている第２ネットワーク装置とを経由する第２通信経路とを含む。 In order to solve the above problems, a computer system according to the present invention receives a first communication network and a second communication network connected to each computer, and receives from each computer via either the first communication network or the second communication network. A first comparison device and a second comparison device for comparing the calculated results, a plurality of first network devices provided in the first communication network, each connected to both the first comparison device and the second comparison device, A plurality of second network devices provided in the second communication network, each connected to either the first comparison device or the second comparison device, wherein the first comparison device and the second comparison device are: Predetermined communication is performed via a predetermined communication path, and the predetermined communication path passes through one of the first network devices. That includes a first communication path, and a second communication path via the second network device and connected to the first comparator and a second network device connected to the second comparator.
本発明によれば、第１比較装置と第２比較装置とは、いずれかの第１ネットワーク装置を使用する第１通信経路、または、第１比較装置に接続された第２ネットワーク装置と第２比較装置に接続された第２ネットワーク装置とを使用する第２通信経路のいずれかを用いることで、所定の通信を行うことができる。 According to the present invention, the first comparison device and the second comparison device are the first communication path using any of the first network devices, or the second network device connected to the first comparison device and the second comparison device. Predetermined communication can be performed by using any of the second communication paths using the second network device connected to the comparison device.
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態では、以下に詳述するように、計算機１１（１）〜１１（ｎ）と演算結果比較装置１５（Ａ１），１５（Ａ２），１５（Ｂ１），１５（Ｂ２）とを接続する２つの通信ネットワーク１２（１），１２（２）における接続構成のうち、内部バスを構成するネットワーク装置１３（１）〜１３（４）と演算結果比較装置間の接続構成を変更する。さらに本実施形態では、演算結果比較装置における生存監視方法を明確にすることで、それぞれの内部バスにおいて、１台ずつネットワーク装置に障害が発生した場合でも、演算結果比較装置間の通信を継続させて、正常に動作を継続できる計算機システムを提供する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, as will be described in detail below, the computers 11 (1) to 11 (n) are connected to the operation result comparison devices 15 (A1), 15 (A2), 15 (B1), and 15 (B2). Of the connection configurations in the two communication networks 12 (1) and 12 (2), the connection configuration between the network devices 13 (1) to 13 (4) configuring the internal bus and the operation result comparison device is changed. Furthermore, in the present embodiment, by clarifying the survival monitoring method in the operation result comparison device, even if a failure occurs in each network device in each internal bus, communication between the operation result comparison devices is continued. To provide a computer system that can continue to operate normally.
本実施形態によれば、計算機システムをフォールトトレラントシステムとして構成し、その稼働率を向上させることができる。また、本実施形態によれば、ネットワーク装置が所定数以上故障した場合に縮退動作へ移行することで、動作再開までの停止時間を短縮することができる。 According to the present embodiment, the computer system can be configured as a fault tolerant system, and the operating rate can be improved. In addition, according to the present embodiment, when the network device has failed more than a predetermined number, it is possible to shorten the stop time until the operation is resumed by shifting to the degeneration operation.
図１〜図１１を用いて実施例を説明する。図１は、本実施例の計算機システムの全体構成図である。 Embodiments will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a computer system according to this embodiment.
本実施例にかかる計算機システム１は、例えば、演算処理を行う複数の計算機１１（１）〜１１（ｎ）と、二重化ネットワークＣＮを構成する複数の内部ＬＡＮ１２（１），１２（２）と、複数のネットワーク装置１３（１）〜１３（４）と、計算機の演算結果を比較する複数の演算結果比較システム（以下、比較システム）１４（１），１４（２）とを備える。
The
「第１比較装置」の例である比較システム１４は、「一方の第１比較装置」の例である比較装置１５（Ａ１）と、「他方の第１比較装置」の例である比較装置１５（Ａ２）とを備える。同様に、「第２比較装置」の例である比較システム１４（２）は、「一方の第２比較装置」の例である比較装置１５（Ｂ１）と、「他方の第２比較装置」の例である比較装置１５（Ｂ２）とを備える。
The
ｎ（ｎは３以上の自然数）台の複数の計算機１１（１）〜計算機１１（ｎ）は、それぞれ二重化ネットワークＣＮに接続している。比較システム１４（１）と比較システム１４（２）とは、それぞれ二重化ネットワークＣＮと、外部ＬＡＮ１６（１），１６（２）とに接続している。正常動作時では、比較システム１４（１）と比較システム１４（２）とは、一方が主系、他方が従系として動作する二重系の構成を取る。もしも主系に異常が発生した場合、速やかに主系が停止し、従系が主系となる。これにより計算機システム１としての動作を継続する。
A plurality of n (n is a natural number of 3 or more) computers 11 (1) to 11 (n) are connected to the duplex network CN. The comparison system 14 (1) and the comparison system 14 (2) are connected to the duplex network CN and the external LANs 16 (1) and 16 (2), respectively. During normal operation, the comparison system 14 (1) and the comparison system 14 (2) have a double system configuration in which one operates as a main system and the other as a sub system. If an abnormality occurs in the main system, the main system immediately stops and the sub system becomes the main system. Thereby, the operation as the
二重化ネットワークＣＮは、「第１通信ネットワーク」の例である内部ＬＡＮ１２（１）と、「第２通信ネットワーク」の例である内部ＬＡＮ１２（２）とを備える。本実施例では二重化ネットワークＣＮは、リング型ネットワークを前提とするが、これに限らず、バス型やスター型など他の接続方式でもよい。ＬＡＮ（Local Area Network）としては、例えばEthernet（登録商標）などを用いることができる。また、接続方式は有線接続方式または無線接続方式のいずれでもよい。 The duplex network CN includes an internal LAN 12 (1) that is an example of a “first communication network” and an internal LAN 12 (2) that is an example of a “second communication network”. In this embodiment, the duplex network CN is assumed to be a ring network, but is not limited to this, and may be another connection method such as a bus type or a star type. As the LAN (Local Area Network), for example, Ethernet (registered trademark) can be used. The connection method may be either a wired connection method or a wireless connection method.
内部ＬＡＮ１２（１）は、ネットワーク装置１３（１）とネットワーク装置１３（３）を備える。ネットワーク装置１３（２），１３（４）は、「第１ネットワーク装置」の例である。内部ＬＡＮ１２（２）は、ネットワーク装置１３（１）とネットワーク装置１３（３）を備える。ネットワーク装置１３（１），１３（３）は、「第２ネットワーク装置」の例である。 The internal LAN 12 (1) includes a network device 13 (1) and a network device 13 (3). The network devices 13 (2) and 13 (4) are examples of “first network device”. The internal LAN 12 (2) includes a network device 13 (1) and a network device 13 (3). The network devices 13 (1) and 13 (3) are examples of the “second network device”.
ネットワーク装置１３（１）は、比較装置１５（Ａ１）と比較装置１５（Ａ２）とに接続されている。ネットワーク装置１３（２）は、比較装置１５（Ａ１）と比較装置１５（Ｂ１）とに接続されている。ネットワーク装置１３（３）は、比較装置１５（Ｂ１）と比較装置１５（Ｂ２）とに接続されている。ネットワーク装置１３（４）は、比較装置１５（Ａ２）と比較装置１５（Ｂ２）とに接続されている。 The network device 13 (1) is connected to the comparison device 15 (A1) and the comparison device 15 (A2). The network device 13 (2) is connected to the comparison device 15 (A1) and the comparison device 15 (B1). The network device 13 (3) is connected to the comparison device 15 (B1) and the comparison device 15 (B2). The network device 13 (4) is connected to the comparison device 15 (A2) and the comparison device 15 (B2).
すなわち、一方の第１比較装置１５（Ａ１）は、一方の第１ネットワーク装置１３（２）を介して一方の第２比較装置１５（Ｂ１）と通信する通信経路と、一方の第２ネットワーク装置１３（１）および他方の第２ネットワーク装置１３（３）を介して一方の第２比較装置１５（Ｂ１）と通信する通信経路とのいずれかを使用することができる。他方の第１比較装置１５（Ａ１）は、他方の第１ネットワーク装置１３（４）を介して他方の第２比較装置１５（Ｂ２）と通信する通信経路と、一方の第２ネットワーク装置１３（１）および他方の第２ネットワーク装置１３（３）を介して他方の第２比較装置１５（Ｂ２）と通信する通信経路とのいずれかを使用することができる、 That is, one first comparison device 15 (A1) communicates with one second comparison device 15 (B1) via one first network device 13 (2), and one second network device. Any one of the communication paths communicating with one second comparison device 15 (B1) via 13 (1) and the other second network device 13 (3) can be used. The other first comparison device 15 (A1) communicates with the other second comparison device 15 (B2) via the other first network device 13 (4), and one second network device 13 ( 1) and the communication path communicating with the other second comparison device 15 (B2) via the other second network device 13 (3) can be used.
図２は、計算機１１（１）〜１１（ｎ）のハードウェアブロック図である。以下の説明では、特に区別しない場合、計算機１１（１）〜１１（ｎ）を計算機１１と呼ぶ。同様に、他の構成要素についても特に区別しない場合は、符号から括弧付きの数字を省略することがある。例えば、比較システム１４（１），１４（２）を比較システム１４と、ネットワーク装置１３（１）〜１３（４）をネットワーク装置１３と呼ぶことがある。比較装置１５（Ａ１），１５（Ａ２），１５（Ｂ１），１５（Ｂ２）を比較装置１５と呼ぶことがある。さらに、一方の比較装置１５（Ａ１），１５（Ｂ１）を比較装置１５（１）と、他方の比較装置１５（Ａ２），１５（Ｂ２）を比較装置１５（２）と呼ぶことがある。
FIG. 2 is a hardware block diagram of the computers 11 (1) to 11 (n). In the following description, the computers 11 (1) to 11 (n) are referred to as the
計算機１１は、例えば、プロセッサ１１１、メインメモリ１１２、Ｉ／Ｏ（Input Output：入出力制御装置）１１３、読み書き可能なストレージ１１４、通信Ｉ／Ｆ（Interface）１１５を備える。プロセッサ１１１とメインメモリ１１２とＩ／Ｏ１１３とストレージ１１４とは、内部バス１１６で接続されている。メインメモリ１１２には、ソフトウェアＰ１１が格納されている。ソフトウェアＰ１１の内容は、図４で後述する。
The
計算機１１は、通信Ｉ／Ｆ１１５を介して、内部ＬＡＮ１２（１），１２（２）の両方に接続されている。計算機１１は、内部ＬＡＮ１２（１），１２（２）およびネットワーク装置１３を介して、演算結果を各比較装置１５へ送信する。
The
図３は、比較システム１４のハードウェアブロック図である。比較システム１４は、一方の比較装置１５（１）と他方の比較装置１５（２）とを備えており、両方の比較装置１５（１），１５（２）は照合バス１５７を介して接続されている。
FIG. 3 is a hardware block diagram of the
比較装置１５（１），１５（２）は、各計算機１１から受領した演算結果について、それぞれ独立に照合する。比較装置１５（１）と比較装置１５（２）とは、同一のハードウェア上に構成してもよいし、それぞれ独立したハードウェアで構成してもよい。
The comparison devices 15 (1) and 15 (2) independently collate the calculation results received from the
比較装置１５（１）は、例えば、プロセッサ１５１（１）と、メインメモリ１５２（１）と、Ｉ／Ｏ１５３（１）と、ストレージ１５４（１）と、通信Ｉ／Ｆ１５５（１）とを備え、それら各回路１５１（１）〜１５４（１）は、内部バス１５６（１）で接続されている。メインメモリ１５２（１）は、ソフトウェアＰ１５（１）を格納する。ソフトウェアＰ１５の内容は図５で後述する。通信Ｉ／Ｆ１５５（１）は、内部ＬＡＮ１２および外部ＬＡＮ１６の両方に接続することができる。比較装置１５（１）は、通信Ｉ／Ｆ１５５（１）と内部ＬＡＮ１２およびネットワーク装置１３を介して、計算機１１と通信し、演算結果を受け取る。一方、比較装置１５（１）は、通信Ｉ／Ｆ１５５（１）と外部ＬＡＮ１６を介して、図外の外部装置（例えば外部に設けられた他の計算機システム）に演算結果を比較照合した結果を送信する。なお、内部ＬＡＮ１２と通信するための通信Ｉ／Ｆと、外部ＬＡＮ１６と通信するための通信Ｉ／Ｆとを別々に設けてもよい。
The comparison device 15 (1) includes, for example, a processor 151 (1), a main memory 152 (1), an I / O 153 (1), a storage 154 (1), and a communication I / F 155 (1). These circuits 151 (1) to 154 (1) are connected by an internal bus 156 (1). The main memory 152 (1) stores software P15 (1). The contents of the software P15 will be described later with reference to FIG. The communication I / F 155 (1) can be connected to both the
比較装置１５（２）は比較装置１５（１）と二重化ペアを形成し、比較システム１４を二重化構成としている。例えば一つの比較システム１４において、一方の比較装置１５（１）は主系の比較装置であり、他方の比較装置１５（２）は従系の比較装置である。主系の比較装置が障害等で停止すると、従系の比較装置が主系の比較装置となり、比較システム１４としての動作を継続する。これに代えて、一方の比較装置１５（１）が従系の比較装置であり、他方の比較装置１５（２）が主系の比較装置であってもよい。
The comparison device 15 (2) forms a duplex pair with the comparison device 15 (1), and the
他方の比較装置１５（２）は、一方の比較装置１５（１）と同様に、プロセッサ１５１（２）と、メインメモリ１５２（２）と、Ｉ／Ｏ１５３（２）と、ストレージ１５４（２）と、通信Ｉ／Ｆ１５５（２）とを備える。それら各回路１５１（２）〜１５４（２）は、内部バス１５６（２）で接続されている。メインメモリ１５２（２）は、ソフトウェアＰ１５（２）を格納する。 The other comparison device 15 (2), like the comparison device 15 (1), has a processor 151 (2), a main memory 152 (2), an I / O 153 (2), and a storage 154 (2). And a communication I / F 155 (2). These circuits 151 (2) to 154 (2) are connected by an internal bus 156 (2). The main memory 152 (2) stores software P15 (2).
なお、特に区別しない場合、符号中の括弧付きの数字を省略することがある。例えば、メインメモリ１５２（１），１５２（２）をメインメモリ１５２と、ソフトウェアＰ１５（１），Ｐ１５（２）をソフトウェアＰ１５と呼ぶことがある。
Note that the numbers in parentheses in the reference numerals may be omitted unless particularly distinguished. For example, the main memories 152 (1) and 152 (2) may be referred to as the
本実施例の計算機システム１は、それぞれ二重化構成を持つ２つの比較システム１４（１），１４（２）をさらに二重化することで、四重の構成を実現している。
The
図４は、計算機１１のメインメモリ１１２内に格納されるソフトウェアＰ１１のブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of the software P11 stored in the main memory 112 of the
ソフトウェアＰ１１は、例えば、基本ＯＳ（Operating System）Ｐ１１１、プロセッサ固有処理Ｐ１１２、サブシステムＰ１１３、システムサービスＰ１１４、アプリケーションＰ１１５を備える。 The software P11 includes, for example, a basic OS (Operating System) P111, a processor specific process P112, a subsystem P113, a system service P114, and an application P115.
基本ＯＳ Ｐ１１１は、例えば資源管理、プロセス管理、タイマ管理等を行う。プロセッサ固有処理は、各計算機１１（１）〜計算機１１（ｎ）が同期して動作を行うための処理を行う。サブシステムＰ１１３は、タスクの開発および実行をサポートする処理、並びに演算結果を二重化ネットワークＣＮへ伝送させるための処理を行う。システムサービスＰ１１４は、本実施例に関わる計算機システム全体のサービスとして、障害情報や統計情報の閲覧等を可能にするサービスを可能にするための処理を行う。アプリケーションＰ１１５は、計算機システムを各種用途に用いるためのプログラム処理を行う。アプリケーションとしては、例えば、鉄道の運行管理システム、電力系統の制御システム、ガスの管理システム、道路管理システム等がある。 The basic OS P111 performs resource management, process management, timer management, and the like, for example. The processor-specific process is a process for each computer 11 (1) to computer 11 (n) to operate in synchronization. The subsystem P113 performs processing for supporting task development and execution, and processing for transmitting the operation result to the duplex network CN. The system service P114 performs a process for enabling a service that enables browsing of failure information and statistical information as a service of the entire computer system according to the present embodiment. The application P115 performs program processing for using the computer system for various purposes. Examples of the application include a railway operation management system, a power system control system, a gas management system, and a road management system.
図５は、比較装置１５のメインメモリ１５２に格納されるソフトウェアＰ１５のブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram of the software P15 stored in the
ソフトウェアＰ１５は、例えば、ＬＡＮドライバＰ１５１、ＨＫＰ(Hardware Kernel Program、以下ＨＫＰとする)Ｐ１５２、ＯＳ Ｐ１５３、伝送制御部Ｐ１５４、ＴＣＰ／ＩＰ Ｐ１５５、コマンド処理部Ｐ１５６を備える。 The software P15 includes, for example, a LAN driver P151, an HKP (Hardware Kernel Program, hereinafter referred to as HKP) P152, an OS P153, a transmission control unit P154, a TCP / IP P155, and a command processing unit P156.
ＬＡＮドライバＰ１５１は、通信ネットワーク１２，１６に接続するためのモジュールである。ＨＫＰ Ｐ１５２は、例えば、比較システム１４の立上処理、割込の受付、障害処理を行う。ＯＳ Ｐ１５３は、各タスクのスケジューリングやタイマ管理を行う。伝送制御部Ｐ１５４は、フレームの送受信制御を行う。ＴＣＰ／ＩＰ Ｐ１５５は、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）、ＵＤＰ／ＩＰ（User Datagram Protocol/Internet Protocol）、ＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）のプロトコルに対応するための処理を行う。コマンド処理部Ｐ１５６は、各種コマンドの受付、ネットワーク状態の情報収集、障害管理を行う。
The
図６は、比較システム１４の実施する構成制御処理のフローチャートである。比較システム１４（１）と比較システム１４（２）とは、二重化ネットワークＣＮ経由で、互いと生存監視を実行する（Ｓ１１）。生存監視処理の一例は図８で述べる。
FIG. 6 is a flowchart of the configuration control process performed by the
比較システム１４は、二重化ネットワークＣＮ経由で他系の比較システム１４と通信可能であるか確認し（Ｓ１２）、通信可能であると判定すると（Ｓ１２：ＹＥＳ）、計算機システム１としての動作を継続する（Ｓ１３）。
The
ここでは、比較システム１４（１）が主系、比較システム１４（２）を従系とする。比較システム１４（１）内の各比較装置１５（Ａ１），１５（Ａ２）のいずれかと、比較システム１４（２）内の各比較装置１５（Ｂ１），１５（Ｂ２）のいずれかとがパケットを交換することができれば、生存監視に成功したものとする。比較システム１４（１）では、比較装置１５（Ａ１）が主系、比較装置１５（Ａ２）が従系であるとする。比較システム１４（２）では、比較装置１５（Ｂ１）が主系、比較装置１５（Ｂ２）が従系であるとする。 Here, the comparison system 14 (1) is a main system, and the comparison system 14 (2) is a sub system. Either one of the comparison devices 15 (A1) and 15 (A2) in the comparison system 14 (1) and one of the comparison devices 15 (B1) and 15 (B2) in the comparison system 14 (2) If it can be exchanged, it is assumed that survival monitoring has succeeded. In the comparison system 14 (1), it is assumed that the comparison device 15 (A1) is a main system and the comparison device 15 (A2) is a subordinate system. In the comparison system 14 (2), it is assumed that the comparison device 15 (B1) is a main system and the comparison device 15 (B2) is a subordinate system.
比較システム１４（１），１４（２）のいずれも正常に動作している場合、生存監視の順番は、以下に大別できる。 When both the comparison systems 14 (1) and 14 (2) are operating normally, the survival monitoring order can be broadly classified as follows.
（第１）主系の比較システム１４（１）の主系の比較装置１５（Ａ１）が、従系の比較システム１４（２）の主系の比較装置１５（Ｂ１）と通信する。 (First) The primary comparison device 15 (A1) of the primary comparison system 14 (1) communicates with the primary comparison device 15 (B1) of the secondary comparison system 14 (2).
（第２）主系の比較システム１４（１）の従系の比較装置１５（Ａ２）が、従系の比較システム１４（２）の従系の比較装置１５（Ｂ２）と通信する。 (Second) The slave comparison device 15 (A2) of the master comparison system 14 (1) communicates with the slave comparison device 15 (B2) of the slave comparison system 14 (2).
ここで、図８〜図１０を参照する。図８は、ネットワーク装置１３のすべてが正常に稼動している場合、主系の比較システム１４（１）内の主系の比較装置１５（Ａ１）は、通信経路２１を介して、従系の比較システム１４（２）内の主系の比較装置１５（Ｂ１）と通信し、比較装置１５（Ｂ１）の生存を確認する。この通信経路２１は、比較装置１５（Ａ１）→ネットワーク装置１３（２）→比較装置１５（Ｂ１）の経路で生存監視用のパケットを送信する。
Reference is now made to FIGS. FIG. 8 shows that when all of the
図９は、正常時に使用していた通信経路２１が使用できなくなった場合を示す。図８で述べた通信経路２１の一部を構成するネットワーク装置１３（２）に障害が発生して機能を停止した場合、主系の比較システム１４（１）内の主系の比較装置１５（Ａ１）は、通信経路２２を介して、従系の比較システム１４（２）内の主系の比較装置１５（Ｂ１）と通信し、比較装置１５（Ｂ１）の生存を確認する。この通信経路２２は、比較装置１５（Ａ１）→ネットワーク装置１３（１）→ネットワーク装置１３（３）→比較装置１５（Ｂ１）の経路で生存監視用のパケットを送信する。
FIG. 9 shows a case where the
図１０は、通信経路２１，２２の両方が使用できなくなった場合を示す。図１０では、第１の内部ＬＡＮ１２（１）に設けられたネットワーク装置１３（２）と、第２の内部ＬＡＮ１２（２）に設けられたネットワーク装置１３（１）とにそれぞれ障害が発生して機能を停止している。この場合、主系の比較システム１４（１）の従系の比較装置１５（Ａ２）が、通信経路２３を介して、従系の比較システム１４（２）の従系の比較装置１５（Ｂ２）と通信する。この通信経路２３は、比較装置１５（Ａ２）→ネットワーク装置１３（４）→比較装置１５（Ｂ２）の経路で生存監視用のパケットを送信する。
FIG. 10 shows a case where both of the
図６に戻る。内部ＬＡＮ１２を用いる通信経路は上述の冗長性を備えるが、４台のネットワーク装置のうち３台に故障が生じた場合（すなわち三重障害が発生した場合）、内部ＬＡＮ１２を用いた生存監視を行うことはできない。
Returning to FIG. The communication path using the
この場合は、ステップＳ１２で「Ｎｏ」と判定されてステップＳ１４に移り、比較システム１４は、外部ＬＡＮ１６経由で生存監視が可能か確認する。外部ＬＡＮ１６を用いることで、比較システム１４（１），１４（２）間での生存監視用通信が可能であると判定されると（Ｓ１５：ＹＥＳ）、ステップＳ１３に移って、計算機システム１の動作を継続する。
In this case, “No” is determined in
ただし、外部ＬＡＮ１６は計算機システム１の外部に存在する通信ネットワークあるため、内部ＬＡＮ１２から外部ＬＡＮ１６に切り換えるためには、時間を必要とする。さらに、外部ＬＡＮ１６は、計算機システム１の直接の管理下にはなく、図示せぬ他の装置により使用されている可能性がある。このため、外部ＬＡＮ１６の通信速度、通信トラフィック量、通信品質などは不明である。したがって、生存監視用の通信経路を内部ＬＡＮ１２から外部ＬＡＮ１６に切り換える場合、切換コスト（時間コスト）が発生する。切換が完了するまでの間、計算機システム１のサービスが中断し、計算機システム１の信頼性が低下する。
However, since the
一方、外部ＬＡＮ１６も使用できない場合（Ｓ１５：ＮＯ）、本処理を実施している比較システム１４（対象比較システム１４または自システム１４と呼ぶ）は、自システム１４が主系の比較システム１４として動作しているか確認する（Ｓ１６）。
On the other hand, if the
自システム１４が主系の比較システム１４であると判定すると（Ｓ１６：ＹＥＳ）、従系の比較システム１４が停止状態となったのを確認した後（Ｓ１７）、縮退動作へ移行する（Ｓ１８）。
If it is determined that the
縮退動作とは、従系の比較システム１４との間で生存監視処理を行わなずに計算機システム１としてのサービスを提供する動作モードである。つまり、従系の比較システム１４を切り離して、計算機システム１の運用を継続する動作モードである。
The degeneration operation is an operation mode in which a service as the
自システム１４が従系の比較システム１４であると判定すると（Ｓ１６：ＮＯ）、自システム１４を停止させる（Ｓ１９）。
If it is determined that the
図７は、生存監視処理のフローチャートである。図７の処理は、図８中のステップＳ１１（内部の二重化ＬＡＮを使用する場合）と、ステップＳ１４（外部ＬＡＮを使用する場合）とで実行される。 FIG. 7 is a flowchart of the survival monitoring process. The processing in FIG. 7 is executed in step S11 (when using an internal redundant LAN) and step S14 (when using an external LAN) in FIG.
比較システム１４は、監視対象である他系の比較システム１４に向けて生存監視用のパケットを送信する（Ｓ３１）。
The
比較システム１４は、生存監視パケットを送信後、他系の比較システム１４からの生存監視パケットの応答待ち状態に遷移し(Ｓ３２)。比較システム１４は、他系の比較システム１４からの生存監視パケット応答を受信すると(Ｓ３３：ＹＥＳ)、正常と判断して動作を継続する(Ｓ３４)。
After transmitting the survival monitoring packet, the
これに対し、比較システム１４は、他系の比較システム１４からの生存監視パケット応答を受信しない場合（Ｓ３３：ＮＯ）、事前に設定したタイムアウト値を超過しているかどうか判定する(Ｓ３５)。比較システム１４は、応答待ち時間がタイムアウト値を超過していると判定すると（Ｓ３５：ＹＥＳ）、異常状態を検出したとして(Ｓ３６)、本処理を異常終了する。応答待ち時間がタイムアウト値を超過していない場合（Ｓ３５：ＮＯ）、ステップＳ３２に戻り、生存監視パケットの応答を待つ。
On the other hand, when the
図１１は、比較例としての計算機システムの一部を示す説明図である。比較例では、各第１ネットワーク装置１３ＰＲ（２），１３ＰＲ（２）と、各第２ネットワーク装置１３ＰＲ（１），１３ＰＲ（３）とのいずれもが、第１の比較システム１４（１）または第２の比較システム１４（２）のいずれか一方のみに接続されている。つまり、一方の第１ネットワーク装置１３ＰＲ（２）は、比較システム１４（１）の比較装置１５（Ａ１），１５（Ａ２）のみに接続されている。他方の第１ネットワーク装置１３ＰＲ（４）は、比較システム１４（２）の比較装置１５（Ｂ１），１５（Ｂ２）のみに接続されている。 FIG. 11 is an explanatory diagram showing a part of a computer system as a comparative example. In the comparative example, each of the first network devices 13PR (2), 13PR (2) and each of the second network devices 13PR (1), 13PR (3) is the first comparison system 14 (1) or Only one of the second comparison systems 14 (2) is connected. That is, one first network device 13PR (2) is connected only to the comparison devices 15 (A1) and 15 (A2) of the comparison system 14 (1). The other first network device 13PR (4) is connected only to the comparison devices 15 (B1) and 15 (B2) of the comparison system 14 (2).
比較例においてもしも、ネットワーク装置１３ＰＲ（１）とネットワーク装置１３ＰＲ（４）との両方で障害が発生したとすると、比較システム１４（１），１４（２）間は、二重化ネットワークＣＮを介して生存監視を行うことができない。したがって、比較例では、２台のネットワーク装置１３ＰＲが故障すると（二重障害が発生すると）、生存監視に使用する通信経路を内部ＬＡＮ１２から外部ＬＡＮ１６へ切り換える必要がある。
In the comparative example, if a failure occurs in both the network device 13PR (1) and the network device 13PR (4), the comparison systems 14 (1) and 14 (2) are alive via the duplex network CN. Monitoring cannot be performed. Therefore, in the comparative example, when two network devices 13PR fail (when a double failure occurs), it is necessary to switch the communication path used for survival monitoring from the
この結果、比較例では、外部ＬＡＮ１６経由で他系の比較システム１４との生存監視が実現するまでの間、計算機システム１の処理が遅延するため、計算機システム１に要求されている性能を満たせない可能性がある。
As a result, in the comparative example, since the processing of the
なお、ネットワーク装置１３ＰＲ（１）とネットワーク装置１３ＰＲ（２）とに障害が発生している場合、あるいは、ネットワーク装置１３ＰＲ（２）とネットワーク装置ＰＲ１３（３）とに障害が発生している場合も、内部ＬＡＮ１２から外部ＬＡＮ１６へ切り換える必要がある。
In addition, when a failure occurs in the network device 13PR (1) and the network device 13PR (2), or when a failure occurs in the network device 13PR (2) and the network device PR13 (3). It is necessary to switch from the
これに対し、本実施例によれば、図８〜図１０で述べたように、各第１ネットワーク装置１３（２），１３（４）のうちのいずれか１台と、各第２ネットワーク装置１３（１），１３（３）のうちのいずれか１台とで同時に障害が発生した場合でも、内部ＬＡＮ１２を用いて生存監視を行うことができる。
On the other hand, according to the present embodiment, as described in FIGS. 8 to 10, any one of the first network devices 13 (2) and 13 (4) and each second network device. Even if a failure occurs simultaneously with any one of 13 (1) and 13 (3), survival monitoring can be performed using the
したがって、本実施例によれば、二重障害が発生した場合でも、内部ＬＡＮ１２から外部ＬＡＮ１６へ通信経路を切り換える必要がないため、切り換えに伴う処理遅延は発生せず、計算機システム１のサービス提供は中断しない。この結果、本実施例によれば、計算機システム１の冗長性を増して信頼性を高めることができ、かつ、計算機システム１の稼働率を向上させることができる。
Therefore, according to the present embodiment, even if a double failure occurs, there is no need to switch the communication path from the
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。上述の実施形態において、添付図面に図示した構成例に限定されない。本発明の目的を達成する範囲内で、実施形態の構成や処理方法は適宜変更することが可能である。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above. A person skilled in the art can make various additions and changes within the scope of the present invention. In the above-described embodiment, the present invention is not limited to the configuration example illustrated in the accompanying drawings. The configuration and processing method of the embodiment can be changed as appropriate within the scope of achieving the object of the present invention.
また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれる。さらに特許請求の範囲に記載された構成は、特許請求の範囲で明示している組合せ以外にも組み合わせることができる。 Moreover, each component of the present invention can be arbitrarily selected, and an invention having a selected configuration is also included in the present invention. Further, the configurations described in the claims can be combined with combinations other than those specified in the claims.
１：計算機システム、１１：計算機、１２：二重化された内部通信ネットワーク、１３：ネットワーク装置、１４：比較システム、１５：比較装置、１６：外部の通信ネットワーク 1: computer system, 11: computer, 12: duplex internal communication network, 13: network device, 14: comparison system, 15: comparison device, 16: external communication network
Claims (5)
各計算機に接続される第１通信ネットワークおよび第２通信ネットワークと、
前記各計算機から前記第１通信ネットワークまたは前記第２通信ネットワークのいずれかを介して受領した演算結果を比較する第１比較装置および第２比較装置と、
前記第１通信ネットワークに設けられ、それぞれが前記第１比較装置および前記第２比較装置の両方に接続される複数の第１ネットワーク装置と、
前記第２通信ネットワークに設けられ、それぞれが前記第１比較装置または前記第２比較装置のいずれか一方に接続される複数の第２ネットワーク装置と、
を備え、
前記第１比較装置と前記第２比較装置とは、所定の通信経路を介して所定の通信を行うようになっており、
前記所定の通信経路は、前記各第１ネットワーク装置のうちいずれか一方を経由する第１通信経路と、前記第１比較装置に接続されている第２ネットワーク装置と前記第２比較装置に接続されている第２ネットワーク装置とを経由する第２通信経路とを含む、
計算機システム。 A computer system that compares and outputs the calculation results of a plurality of computers,
A first communication network and a second communication network connected to each computer;
A first comparison device and a second comparison device for comparing calculation results received from each of the computers via either the first communication network or the second communication network;
A plurality of first network devices provided in the first communication network, each connected to both the first comparison device and the second comparison device;
A plurality of second network devices provided in the second communication network, each connected to either the first comparison device or the second comparison device;
With
The first comparison device and the second comparison device perform predetermined communication via a predetermined communication path,
The predetermined communication path is connected to a first communication path passing through one of the first network devices, a second network device connected to the first comparison device, and the second comparison device. A second communication path via the second network device,
Computer system.
前記所定の通信経路には、前記第３通信ネットワークを経由する第３通信経路がさらに含まれており、
前記第１通信経路および前記第２通信経路の両方に障害が発生した場合、前記第３通信経路を用いて前記所定の通信が行われるようになっている、
請求項１に記載の計算機システム。 The first comparison device and the second comparison device are connected via a third communication network,
The predetermined communication path further includes a third communication path passing through the third communication network,
When a failure occurs in both the first communication path and the second communication path, the predetermined communication is performed using the third communication path.
The computer system according to claim 1.
請求項２に記載の計算機システム。 The first comparison device and the second comparison device perform a degeneration operation to stop the predetermined communication when a failure occurs in the predetermined communication path and the predetermined communication cannot be performed.
The computer system according to claim 2.
前記第３通信ネットワークは、前記第１比較装置および前記第２比較装置を外部装置へ接続するための外部バスとして構成されている、
請求項３に記載の計算機システム。 The first communication network and the second communication network are internal buses that connect the computers to the first comparison device and the second comparison device via the first network device and the second network device. Configured,
The third communication network is configured as an external bus for connecting the first comparison device and the second comparison device to an external device.
The computer system according to claim 3.
前記第２ネットワーク装置は、一方の第２ネットワーク装置および他方の第２ネットワーク装置を含み、
前記第１比較装置は、前記一方の第１ネットワーク装置および前記一方の第２ネットワーク装置に接続される一方の第１比較装置と、前記他方の第１ネットワーク装置および前記一方の第２ネットワーク装置に接続される他方の第１比較装置とを含み、
前記第２比較装置は、前記一方の第１ネットワーク装置および前記他方の第２ネットワーク装置に接続される一方の第２比較装置と、前記他方の第１ネットワーク装置および前記他方の第２ネットワーク装置に接続される他方の第２比較装置とを含み、
前記一方の第１比較装置は、前記一方の第１ネットワーク装置を介して前記一方の第２比較装置と通信する通信経路と、前記一方の第２ネットワーク装置および前記他方の第２ネットワーク装置を介して前記一方の第２比較装置と通信する通信経路とのいずれかを使用することができ、
前記他方の第１比較装置は、前記他方の第１ネットワーク装置を介して前記他方の第２比較装置と通信する通信経路と、前記一方の第２ネットワーク装置および前記他方の第２ネットワーク装置を介して前記他方の第２比較装置と通信する通信経路とのいずれかを使用することができる、
請求項４に記載の計算機システム。 The first network device includes one first network device and the other first network device,
The second network device includes one second network device and the other second network device,
The first comparison device includes one first comparison device connected to the one first network device and the one second network device, and the other first network device and the one second network device. The other first comparison device connected,
The second comparison device includes one second comparison device connected to the one first network device and the other second network device, and the other first network device and the other second network device. The other second comparison device connected,
The one first comparison device includes a communication path that communicates with the one second comparison device via the one first network device, and the one second network device and the other second network device. Any one of the communication paths communicating with the one second comparison device can be used.
The other first comparison device communicates with the other second comparison device via the other first network device, the one second network device, and the other second network device. Any one of the communication paths communicating with the other second comparison device can be used.
The computer system according to claim 4.
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