JP2024095192A - マルチノードシステム及び電源制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部分停電が発生した場合であっても、容易かつ適切にマルチノードシステムによる処理を開始させることができるようにする。
【解決手段】１以上のコントローラ２０を含むノード１０を複数備えるマルチノードシステム１において、コントローラ２０を、プロセッサ２１と、電源制御マイコン２５と、メモリ２２と、不揮発性メモリ２３と、を備えるようにし、プロセッサ２１を、ノード１０における電断による稼働停止を検知し、複数のノード１０の稼働状況に基づいて、マルチノードシステム１の稼働継続が可能であるか否かを判定し、稼働継続が可能でない場合に、メモリ２２に格納された必要なデータを不揮発性メモリ２３に格納させ、電源制御マイコン２５にプロセッサ２１の再起動を実行させ、再起動後に、電断が発生したノード１０の電断が解消された場合に、マルチノードシステム１の処理を開始させるように構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、１以上のコントローラを含むノードを複数備えるマルチノードシステムにおける電源制御の技術に関する。

ストレージシステムとして、例えば、顧客の要件に応じてスモールスタートが可能であり、ノードの拡張により性能の向上が容易であるマルチノード構成のシステム（マルチノードシステム）が知られている。

マルチノードシステムにおいては、停電復旧時に自動でノードが立ち上がり、停電直前の状態、すなわち、ＩＯ処理が可能な状態に復旧することが要請される。

これに対して、マルチノードシステムの各ノードにおいては、停電の復旧時に自動的に電源をオンにする機能（Ａｕｔｏ－ＰＳＯＮ機能）を備えるようにしている。このような構成によると、マルチノードシステムの全ノードが停電により電断となり、停電が復旧した場合には、全てのノードが立ち上がってＩＯ処理が可能な状態になることができる。

関連する技術として、例えば、特許文献１には、電源部とＤＫＣの多重構成のディスクアレイ装置において、停電で一方のクラスタが停止した場合において、他方のクラスタが一方のクラスタの停止が停電によるものであると認識すると、その部位を回復する処理を行う技術が知られている。

特開２００６－２３５６７３号公報

マルチノードシステムにおいて、複数のノードにおいて電源境界がある場合等においては、部分停電が発生する可能性がある。例えば、一部のノードにマルチノードシステムとしてのＩＯ処理に必要な制御情報が管理されている構成のマルチノードシステムにおいては、部分停電が発生すると部分停電による電断が発生したノードが動作を停止し、電断されていないノード（残存ノード）は、他のノードの動作の停止を検出して、自ノードを閉塞する閉塞処理を行う。

このような場合において、部分停電が復旧すると電断で動作を停止していたノードの電源がオンにされて起動されることとなるが、残存ノードは閉塞されておる状態となっている。この結果、マルチノードシステムは、部分停電が発生する前のＩＯ処理が可能な状態にもどることができない。

この場合には、残存ノードを再起動等するために保守員による作業が必要となり、マルチノードシステムによるＩＯ処理を開始するために長時間を要してしまう虞もある。

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その目的は、部分停電が発生した場合であっても、容易かつ適切にマルチノードシステムによる処理を開始させることのできる技術を提供することにある。

上記目的を達成するため、一観点に係るマルチノードシステムは、１以上のコントローラを含むノードを複数備えるマルチノードシステムであって、前記コントローラは、プロセッサと、前記コントローラにおける電源を制御する電源制御デバイスと、揮発性メモリと、不揮発性メモリと、を備え、前記プロセッサは、それぞれの前記ノードにおける電断による稼働停止を検知し、前記複数のノードの稼働状況に基づいて、前記マルチノードシステムの稼働継続が可能であるか否かを判定し、前記マルチノードシステムの稼働継続が可能でない場合に、前記揮発性メモリに格納された必要なデータを前記不揮発性メモリに格納させ、前記電源制御デバイスに前記プロセッサの再起動を実行させ、前記再起動後に、電断が発生した前記ノードの電断が解消された場合に、前記マルチノードシステムの処理を開始させる。

本発明によれば、部分停電が発生した場合であっても、容易かつ適切にマルチノードシステムによる処理を開始させることができる。

図１は、一実施形態に係るマルチノードシステムの全体構成図である。 図２は、一実施形態に係るマルチノードシステムの詳細な構成図である。 図３は、一実施形態に係る稼働状況監視テーブルの構成図である。 図４は、一実施形態に係る電源制御処理のフローチャートである。

実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

以下の説明では、「ＡＡＡテーブル」の表現にて情報を説明することがあるが、情報は、どのようなデータ構造で表現されていてもよい。すなわち、情報がデータ構造に依存しないことを示すために、「ＡＡＡテーブル」を「ＡＡＡ情報」と呼ぶことができる。

図１は、一実施形態に係るマルチノードシステムの全体構成図である。

マルチノードシステム１は、複数のノード１０が共働して、管理しているデータに対するＩＯ処理を行っている。本実施形態においては、複数のノード１０の一部のノード１０が、複数のノード１０によるＩＯ処理に必要な制御情報を記憶している。ここで、制御情報としては、例えば、複数のノード１０がクラスタとして動作するために必要な、データがどのノードに格納されているかを管理する情報等である。マルチノードシステム１は、複数のノード（Ｎｏｄｅ）１０と、複数のノード１０間を通信可能に接続するノード間接続ハブ（Ｈｕｂ）２と、を含む。ノード間接続ハブ２と、ノード１０とは、通信線（例えば、ＰＣＩｅ用配線）を介して接続されている。本実施形態では、ノード間接続ハブ２は、各ノード１０の各コントローラ２０と少なくとも１以上の通信線により接続されている。

ノード１０は、例えば、データを管理するストレージ装置であり、１以上のコントローラ（ＣＴＬ）２０と、１以上の記憶デバイス３０と、１以上の電源部（ＰＳ）４０とを含む。

コントローラ２０は、図示しない外部装置からの記憶デバイス３０に対するデータのＩＯ処理を制御する。記憶デバイス３０は、例えばハードディスクやフラッシュメモリなどであり、各種データを記憶する。電源部４０は、例えば、商用のＡＣをＤＣに変換して、ノード１０内の各部に電力を供給する。

次に、マルチノードシステム１の詳細な構成について説明する。

図２は、一実施形態に係るマルチノードシステムの詳細な構成図である。なお、図２においては、一部の構成については記載を省略している。

マルチノードシステム１の各ノード１０は、２つのコントローラ２０と、２つの電源部４０とを備える。本実施形態では、各電源部４０は、それぞれが、２つのコントローラ２０に電力を供給できるように構成されている。

各コントローラ２０は、プロセッサの一例としてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２１と、メモリ２２と、不揮発性メモリ２３と、電源制御デバイスの一例としての電源制御マイコン２５とを含む。

ＣＰＵ２１は、メモリ２２に格納されているプログラムに従って各種処理を実行する。

メモリ２２は、例えば、ＤＲＡＭ（ＲＡＮＤＯＭ ＡＣＣＥＳＳ ＭＥＭＯＲＹ）等の揮発性メモリであり、ＣＰＵ２１で実行されるプログラムや、ＣＰＵ２１の処理で必要データや、記憶デバイス３０に書き込むためのデータ又は記憶デバイス３０から読み出されたデータ等を記憶する。メモリ２２は、稼働状況監視テーブル５０を記憶する。

不揮発性メモリ２３は、例えば、フラッシュメモリ等の電力の供給がなくてもデータの記憶を維持できるメモリである。

電源制御マイコン２５は、コントローラ２０内のＣＰＵ２１、メモリ２２，不揮発性メモリ２３等の各構成に対する電力の供給を制御する。電源制御マイコン２５は、停電の発生を検出した場合には、図示しないバッテリ等からＣＰＵ２１等に電力を供給し、データの退避処理等の停電処理を指示し、停電処理が終了した場合に、ＣＰＵ２１等への電力の供給を停止し、その後、停電が解消した場合には、ＣＰＵ２１等に電力の供給を開始する。本実施形態では、電源制御マイコン２５は、ＣＰＵ２１から停電動作の要求を受けた場合にも、停電の発生を検出した場合と同様な処理を実行する。

次に、稼働状況監視テーブル５０について説明する。

図３は、一実施形態に係る稼働状況監視テーブルの構成図である。

稼働状況監視テーブル５０は、各ノードの稼働状況を管理するテーブルであり、各ノードごとのエントリを格納する。稼働状況監視テーブル５０のエントリは、ノード番号５１と、稼働状況５２とを含む。ノード番号５１には、ノード１０を識別する情報（ノード番号）が格納される。稼働状況５２には、エントリに対応するノード１０の稼働状況が格納される。稼働状況としては、稼働していることを示す稼働中、稼働停止の一例である停電等がある。

次に、マルチノードシステム１の処理動作について説明する。

図４は、一実施形態に係る電源制御処理のフローチャートである。電源制御処理は、例えば、各ノード１０の各コントローラ２０で実行される処理であり、コントローラ２０のＣＰＵ２１が、ノード間接続ハブ２を介して接続された他のノード１０のコントローラ２０との間のパスが切断されたことを検出した場合に実行される。

ＣＰＵ２１は、切断されたパスに基づいて、このパスで接続されていたノード１０に停電（部分停電）による電断が発生したか否かを判定し、ノード１０に電断が発生している場合には、稼働状況監視テーブル５０の対応するノードの稼働状況を停電に更新する（Ｓ１１）。ここで、ノード１０に電断が発生していることは、例えば、同一のノード１０の全てのコントローラ２０との間の全てのパスが切断されている（通信不能となっている）ことにより判定してもよい。

次いで、ＣＰＵ２１は、マルチノードシステム１としての処理（本実施形態では、ＩＯ処理）の稼働の継続（システム稼働継続）が可能であるか否かを判定する（Ｓ１２）。ここで、例えば、マルチノードシステム１における所定数（例えば、２つ）以上のノードが稼働不可である場合に、システム稼働継続が可能でないと判定してもよく、また、マルチノードシステム１としての処理の実行に必要な制御情報を管理しているすべてのノード１０が稼働不可である場合に、システム稼働継続が可能でないと判定してもよく、また、マルチノードシステム１としての処理の性能が所定の性能以下となる場合に、システム稼働継続が可能でないと判定してもよい。

この結果、システム稼働継続が可能である場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）には、ＣＰＵ２１は、パスの切断が検出されたコントローラ２０を閉塞として扱うように設定する処理（他ＣＴＬ閉塞処理）を実行し（Ｓ１３）、処理を終了する。

一方、システム稼働継続が可能でない場合（Ｓ１２：Ｎｏ）には、ＣＰＵ２１は、電源制御マイコン２５に対して、停電動作を要求する（Ｓ１４）。

電源制御マイコン２５は、停電動作要求を検出すると（Ｓ３１）、停電発生通知をＣＰＵ２１に送信する（Ｓ３２）。

ＣＰＵ２１は、電源制御マイコン２５から停電発生通知を受け取ると、停電処理を開始し（Ｓ１５）、メモリ２２やＣＰＵ２１の内部の揮発性メモリ等に記憶された必要な情報（例えば、キャッシュしているデータ、マルチノードシステム１によるＩＯ処理に必要な制御情報等）を、不揮発性メモリ２３に格納（ストア）することを開始し（Ｓ１６）、必要な情報の格納が完了すると（Ｓ１７）、コントローラ２０の電源ＯＦＦの要求を電源制御マイコン２５に送信する（Ｓ１８）。

電源制御マイコン２５は、電源ＯＦＦの要求を受領すると（Ｓ３３）、コントローラの電源をＯＦＦにする（Ｓ３４）。この状態においては、電源制御マイコン２５は、ＡＣの給電を検出する状態となる。

この場合においては、このノード１０に対するＡＣ給電は続いているので、電源制御マイコン２５は、ＡＣの給電を検出すると（Ｓ３５）、ノード１０の各構成の電源をＯＮ（再起動）する（Ｓ３６）。

電源制御マイコン２５により電源をＯＮとされると、ＣＰＵ２１の電源がＯＮとなり（Ｓ１９）、ＣＰＵ２１は、マルチノードシステム１の他のノードがＯＮとなるのを待つ（Ｓ２０）。この場合には、部分停電となったノード以外の稼働中であったすべてのノード（残存ノード）が、部分停電となったノードが停電から復旧してＯＮになるのを待つこととなる。

この後、部分停電となったノード１０が停電から復旧すると、ＣＰＵ２１は、マルチノードシステム１としてＩＯ処理をするための設定や、検査等の処理を実行し（Ｓ２１）、不揮発性メモリ２３にストアしたデータを元の記憶領域に戻すリストアを開始し（Ｓ２２）、リストアを完了すると（Ｓ２３）、ノード１０は、マルチノードシステム１としてＩＯ処理可能な状態（Ｒｅａｄｙ状態）となる（Ｓ２４）。次いで、ＣＰＵ２１は、部分停電から自動復旧した旨の復旧メッセージを出力させる指示を所定の装置（例えば、ノード１０にある図示しない管理装置等）に指示する（Ｓ２５）。これにより、復旧メッセージを、マルチノードシステム１の管理者が認識可能なように表示させることができる。

上記したマルチノードシステム１によると、部分停電からノード１０が復旧した場合に、保守員が処理することなく、自動的にＩＯ処理を実行できる状態にすることができる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、上記実施形態では、各ノード１０の各コントローラ２０、すなわち、すべてのコントローラ２０が電源制御処理を実行するようにしていたが、本発明はこれに限られず、少なくとも１以上のコントローラ２０のみが電源制御処理を実行するようにしてもよい。

１…マルチノードシステム、２…ノード間接続ハブ、１０…ノード、２０…コントローラ、２１…ＣＰＵ、２２…メモリ、２３…不揮発性メモリ、２５…電源制御マイコン

Claims (7)

1. １以上のコントローラを含むノードを複数備えるマルチノードシステムであって、
   前記コントローラは、プロセッサと、前記コントローラにおける電源を制御する電源制御デバイスと、揮発性メモリと、不揮発性メモリと、を備え、
   前記プロセッサは、
   それぞれの前記ノードにおける電断による稼働停止を検知し、
   前記複数のノードの稼働状況に基づいて、前記マルチノードシステムの稼働継続が可能であるか否かを判定し、
   前記マルチノードシステムの稼働継続が可能でない場合に、前記揮発性メモリに格納された必要なデータを前記不揮発性メモリに格納させ、
   前記電源制御デバイスに前記プロセッサの再起動を実行させ、
   前記再起動後に、電断が発生した前記ノードの電断が解消された場合に、前記マルチノードシステムの処理を開始させる
   マルチノードシステム。
2. 前記プロセッサは、
   所定数のノードが稼働停止である場合に、前記マルチノードシステムの稼働継続が可能でないと判定する
   請求項１に記載のマルチノードシステム。
3. 前記複数のノードの中の一部のノードのコントローラが前記マルチノードシステムの稼働に必要な制御情報を格納している
   請求項１に記載のマルチノードシステム。
4. 前記プロセッサは、
   前記制御情報を格納しているすべてのノードが稼働停止である場合に、前記マルチノードシステムの稼働継続が可能でないと判定する
   請求項３に記載のマルチノードシステム。
5. 前記ノードは、複数の通信可能なパスを有し、
   前記プロセッサは、前記ノードの全てのパスが通信不能となったことを、前記ノードにおける電断による稼働停止が発生したものとして検知する
   請求項１に記載のマルチノードシステム。
6. 前記プロセッサは、
   前記マルチノードシステムの処理を開始させた後に、部分停電から自動復旧した旨のメッセージを出力させる
   請求項１に記載のマルチノードシステム。
7. １以上のコントローラを含むノードを複数備えるマルチノードシステムによる電源制御方法であって、
   前記コントローラは、プロセッサと、前記コントローラにおける電源を制御する電源制御デバイスと、揮発性メモリと、不揮発性メモリと、を備え、
   前記コントローラは、
   それぞれの前記ノードにおける電断による稼働停止を検知し、
   前記複数のノードの稼働状況に基づいて、前記マルチノードシステムの稼働継続が可能であるか否かを判定し、
   前記マルチノードシステムの稼働継続が可能でない場合に、前記揮発性メモリに格納された必要なデータを前記不揮発性メモリに格納させ、
   前記電源制御デバイスに前記プロセッサの再起動を実行させ、
   前記再起動後に、電断が発生した前記ノードの電断が解消された場合に、前記マルチノードシステムの処理を開始させる
   電源制御方法。