JP4554874B2

JP4554874B2 - Redundant bus connection device and redundancy method of redundant bus connection device

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Publication number: JP4554874B2
Application number: JP2002139000A
Authority: JP
Inventors: 晋司渡部
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2002-05-14
Filing date: 2002-05-14
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2022-05-14
Also published as: JP2003330817A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータ等の情報処理装置のバスに接続するバス接続デバイスの冗長化のための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ホストコンピュータにおいて、所謂ＰＣＩバスに接続するＰＣＩバス接続デバイスを冗長化する場合、例えば特開２００１−２６８０９２号に開示されているような方法で、冗長化が行なわれている。
上記公開公報の例においては、ホストコンピュータのＰＣＩバスに対してバス接続された二枚の通信カードを冗長化する場合について説明されており、この場合、各通信カードの物理アドレスであるＭＡＣアドレスを同一に設定することにより、冗長化を実現するようにしている。
【０００３】
このような構成の冗長化方法によれば、動作中の第一の通信カードに障害が発生した場合には、待機中の第二の通信カードに切換えることにより、通信カードによる通信を正常に継続することができるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような冗長化方法においては、いずれの通信カードも同一のＭＡＣアドレスに設定されていることから、ホストコンピュータ上で稼動しているオペレーティングシステムやデバイスドライバ側からのこれらの通信カードに対するアクセス方法が異なることになる。
したがって、動作中の第一の通信カードから待機中の第二の通信カードに切換えられた場合、上記オペレーティングシステムやデバイスドライバが、通信カードの切換えを認識する必要があった。
【０００５】
これに対して、通信カードの切換えを認識するためには、汎用のオペレーティングシステムやデバイスドライバを使用することはできない。このため、汎用のオペレーティングシステムやデバイスドライバを一部変更したり、専用のオペレーティングシステムやデバイスドライバを開発する必要がある。
したがって、このようなオペレーティングシステムやデバイスドライバの変更や開発に時間がかかってしまうと共に、コストが増大してしまうことになる。
さらに、他のシステムに適用しようとすると、オペレーティングシステムやデバイスドライバの移植作業が必要となることから、実質的に限定されたシステムでしか適用することができなかった。
【０００６】
本発明は、上記の問題を解決すべくなされたものであり、冗長化された複数のバス接続デバイスの切換えの際に、ソフトウェア側から同一ハードウェアとして取り扱うことができるようにしたバス接続デバイスの冗長化のための技術の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明の冗長化バス接続装置は、情報処理装置のバスに接続され、互いに冗長化された複数のバス接続デバイスを備え、各バス接続デバイスの入出力を交互に切換えると共に、各バス接続デバイスのバスに対する接続を切換える切換え制御部を設けた構成としてある。
【０００８】
冗長化バス接続装置をこのような構成とすると、切換え制御部によってバスに対する接続が切換えられることにより、バスに対するバス接続デバイスのハードウェアが完全に切換えられると共に、バスに対して同一の構成が保持されることになる。このため、情報処理装置の例えばオペレーティングシステムやデバイスドライバ等のソフトウェア側からは、バス接続デバイスの切換えを認識しなくても、切換えられたバス接続デバイスに対して、切換え前のバス接続デバイスと全く同じ方法でアクセスし利用することができる。
【０００９】
したがって、情報処理装置上で稼動する例えばオペレーティングシステムやデバイスドライバ等のソフトウェアは、冗長化されたバス接続デバイスの切換えを認識するために、汎用のソフトウェアを修正したり、専用のソフトウェアを開発する必要がなく、低コストの汎用のソフトウェアをそのまま使用することができる。また、他のシステムに冗長化バス接続デバイスを適用する場合であっても、当該他のシステムで利用される汎用のソフトウェアをそのまま利用して、冗長化バス接続デバイスを使用することができるので、前述した汎用ソフトウェアの修正や専用のソフトウェアの移植作業が不要になり、汎用性の高い冗長化バス接続装置が得られることになる。
【００１０】
具体的には、本発明の冗長化バス接続装置は、上記情報処理装置のバスが、ＰＣＩバスである構成としてある。
冗長化バス接続装置をこのような構成とすると、ＰＣＩバスに接続されるバス接続デバイスを、ソフトウェアを変更したり専用ソフトウェアを開発することなく、低コストで冗長化することができる。
【００１１】
また、本発明の冗長化バス接続装置は、上記切換え制御部が、各バス接続デバイスの入出力を切換える構成制御部と、バスに対する接続を切換えるバス構成制御部と、を設けた構成としてある。
冗長化バス接続装置をこのような構成とすると、各バス接続デバイスの切換え時に、構成制御部が、各バス接続デバイスの入出力を切換えると共に、バス構成制御部が、当該バス接続デバイスのバスに対する接続を切換えることにより、同一のハードウェア構成を保持しながら、バス接続デバイスの切換えを行なうことができる。
【００１２】
また、本発明の冗長化バス接続装置は、各バス接続デバイスについて、コンフィギュレーション・レジスタの設定情報等のデバイス情報を保持するコンフィグ情報制御部を設けた構成としてある。
冗長化バス接続装置をこのような構成とすると、コンフィグ情報制御部が各バス接続デバイスのコンフィギュレーション・レジスタの設定情報等のデバイス情報を常に保持している。したがって、バス接続デバイスの切換え時に、コンフィグ情報制御部が、保持しているデバイス情報に基づいて、切換え前のバス接続デバイスのデバイス情報を、切換え後のバス接続デバイスのデバイス情報に設定する。
これにより、切換え後のバス接続デバイスのデバイス情報が、切換え前のバス接続デバイスのデバイス情報と同一に設定されることになり、完全に同一のハードウェアを構成して、当該バス接続デバイスの動作を継続することができる。
【００１３】
また、本発明の冗長化バス接続装置は、各バス接続デバイスが、情報処理装置上で稼動するオペレーティングシステムまたはデバイスドライバによりコンフィギュレーション・レジスタの設定情報等のデバイス情報の再初期化を実施される構成としてある。
冗長化バス接続装置をこのような構成とすると、バス接続デバイスの切換え時に、各バス接続デバイスのデバイス情報が、オペレーティングシステムやデバイスドライバ等のソフトウェアに備えられた初期化機能によって、再初期化される。
これにより、切換え後のバス接続デバイスが正常に動作することになり、当該バス接続デバイスが引き続いて使用され得ることになるので、コンフィグ情報制御部が不要であり、構成が簡略化され、コストが低減され得る。
【００１４】
また、本発明の冗長化バス接続装置は、バス接続デバイスの切換え時に、切換え前のバス接続デバイスから切換え後のバス接続デバイスに対してコンフィギュレーション・レジスタの設定情報等のデバイス情報を複写するデバイス情報コピー制御部を設けた構成としてある。
冗長化バス接続装置をこのような構成とすると、デバイス情報コピー制御部が、バス接続デバイスの切換え時に、切換え前のバス接続デバイスのデバイス情報を、切換え後のバス接続デバイスに設定する。
これにより、切換え後のバス接続デバイスのデバイス情報が、切換え前のバス接続デバイスのデバイス情報と同一に設定されることになり、完全に同一のハードウェアを構成して、当該バス接続デバイスの動作を継続することができる。
【００１５】
また、本発明の冗長化バス接続装置は、上記バス構成制御部，コンフィグ情報制御部またはデバイス情報コピー制御部が、バスに対して１対１接続でないアドレス／データ線の少なくとも一部を入力している構成としてある。
冗長化バス接続装置をこのような構成とすると、バス接続デバイスのバスに対する接続に関して、バスに対して１対１接続でないアドレス／データ線の少なくとも一部が、バス構成制御部，コンフィグ情報制御部またはデバイス情報コピー制御部を介して、バス接続される。これにより、例えばＩＤＳＥＬ信号線をＡＤ線と共用することができるので、バスのピン数が削減され得ることになる。
【００１６】
また、この目的を達成するため、本発明の冗長化バス接続デバイスの冗長化方法は、情報処理装置のバスに接続された複数のバス接続デバイスを互いに冗長化する冗長化バス接続デバイスの冗長化方法であって、各バス接続デバイスの入出力を交互に切換えると共に、各バス接続デバイスのバスに対する接続を切換える構成としてある。
【００１７】
冗長化バス接続デバイスの冗長化方法をこのような構成とすると、バスに対する接続が切換えられることにより、切換え接続されるべきバス接続デバイスに関して、バスに対するバス接続デバイスのハードウェアが完全に切換えられると共に、バスに対して同一の構成が保持されることになる。このため、情報処理装置の例えばオペレーティングシステムやデバイスドライバ等のソフトウェア側からは、バス接続デバイスの切換えを認識しなくても、切換えられたバス接続デバイスに対して、切換え前のバス接続デバイスと全く同じ方法でアクセスし利用することができる。
【００１８】
したがって、情報処理装置上で稼動する例えばオペレーティングシステムやデバイスドライバ等のソフトウェアは、冗長化されたバス接続デバイスの切換えを認識するために、汎用のソフトウェアを修正したり、専用のソフトウェアを開発する必要がなく、低コストの汎用のソフトウェアをそのまま使用することができる。また、他のシステムに冗長化バス接続デバイスを適用する場合であっても、当該他のシステムで利用される汎用のソフトウェアをそのまま利用して、冗長化バス接続デバイスを使用することができるので、前述した汎用ソフトウェアの修正や専用のソフトウェアの移植作業が不要になり、汎用性の高い冗長化バス接続デバイスが得られることになる。
【００１９】
また、本発明の冗長化バス接続デバイスの冗長化方法は、各バス接続デバイスについて、コンフィグ情報制御部により、コンフィギュレーション・レジスタの設定情報等のデバイス情報を保持する構成としてある。
冗長化バス接続デバイスの冗長化方法をこのような構成とすると、コンフィグ情報制御部が各バス接続デバイスのコンフィギュレーション・レジスタの設定情報等のデバイス情報を常に保持している。したがって、バス接続デバイスの切換え時に、コンフィグ情報制御部が保持しているデバイス情報に基づいて、切換え前のバス接続デバイスのデバイス情報を、切換え後のバス接続デバイスのデバイス情報に複写する。
これにより、切換え後のバス接続デバイスのデバイス情報が、切換え前のバス接続デバイスのデバイス情報と同一に設定されることになり、完全に同一のハードウェアを構成して、当該バス接続デバイスの動作を継続することができる。
【００２０】
また、本発明の冗長化バス接続デバイスの冗長化方法は、各バス接続デバイスについて、情報処理装置上で稼動するオペレーティングシステムまたはデバイスドライバによりコンフィギュレーション・レジスタの設定情報等のデバイス情報の再初期化を行なう構成としてある。
冗長化バス接続デバイスの冗長化方法をこのような構成とすると、バス接続デバイスの切換え時に、各バス接続デバイスのデバイス情報が、オペレーティングシステムやデバイスドライバ等のソフトウェアに備えられた初期化機能によって、再初期化される。
これにより、切換え後のバス接続デバイスが正常に動作することになり、当該バス接続デバイスが引き続いて使用され得ることになるので、コンフィグ情報制御部が不要であり、構成が簡略化され、コストが低減され得る。
【００２１】
さらに、本発明の冗長化バス接続デバイスの冗長化方法は、バス接続デバイスの切換え時に、デバイス情報コピー制御部により、切換え前のバス接続デバイスから切換え後のバス接続デバイスに対してコンフィギュレーション・レジスタの設定情報等のデバイス情報を複写する構成としてある。
冗長化バス接続デバイスの冗長化方法をこのような構成とすると、バス接続デバイスの切換え時に、デバイス情報コピー制御部により、切換え前のバス接続デバイスのデバイス情報を、切換え後のバス接続デバイスに複写する。
これにより、切換え後のバス接続デバイスのデバイス情報が、切換え前のバス接続デバイスのデバイス情報と同一に設定されることになり、完全に同一のハードウェアを構成して、当該バス接続デバイスの動作を継続することができる。
【００２２】
このようにして、本発明によれば、切換え制御部によって、バスに対するバス接続デバイスのハードウェアが完全に切換えられると共に、バスに対して同一の構成が保持されるので、情報処理装置の例えばオペレーティングシステムやデバイスドライバ等のソフトウェア側からは、バス接続デバイスの切換えを認識しなくても、切換えられたバス接続デバイスに対して、切換え前のバス接続デバイスと全く同じ方法でアクセスし利用することができる。
したがって、情報処理装置上で稼動する例えばオペレーティングシステムやデバイスドライバ等のソフトウェアは、低コストの汎用のソフトウェアをそのまま使用することができる。
【００２３】
さらに、本発明により冗長化されたバス接続デバイスによれば、バス接続デバイスがＰＣＩバス接続の４ポート通信カードのような各通信ポート毎に同一のＰＣＩデバイスが多数存在するような場合であっても、従来ではデバイス数の増加と共に低下する信頼性が、ソフトウェアの介在なしに利用可能であることから、向上することになる。
【００２４】
また、上述したＰＣＩバス接続の４ポート通信カードの場合に、一つのＰＣＩデバイス（すなわち通信ポート）の障害により、従来の冗長化では保守時にはすべてのＰＣＩデバイスが使用できなくなってしまうが、本発明によれば、ソフトウェアの介在なしに保守を行なうことができるため、一つのＰＣＩデバイスに障害が発生したとしても、他のすべてのＰＣＩデバイスが動作し続けるので、保守が可能であり、当該通信カードは、定期保守時等に行なえばよいので、メンテナンス性が向上することになる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
まず、本発明による冗長化バス接続装置の実施形態として、冗長化バス接続デバイスをＰＣＩバス通信カードに適用した第一の実施形態について、図１を参照して説明する。
図１は、本実施形態のＰＣＩバス通信カード１０の構成を示すブロック図である。
【００２６】
図１に示すように、ＰＣＩバス通信カード１０は、二つの通信ポート１１，１２を備えると共に、情報処理装置としてのホストコンピュータ９０に備えられたＰＣＩバス９１に対して、ＰＣＩバスブリッジ１３を介してバス接続されるように構成されている。
【００２７】
ＰＣＩバス通信カード１０は、各通信ポート１１，１２にそれぞれ接続された二つの入出力制御部１４，１５と、これらの入出力制御部１４，１５に対して冗長化されたデバイスとしての三つの通信制御部２１，２２，２３と、これら三つの通信制御部２１，２２，２３の切換えを行なう切換え制御部３０と、から構成されている。
【００２８】
上記入出力制御部１４は、切換え制御部３０の構成制御部３３からの指示にしたがって、通信制御部２１または２２のいずれか一方の出力を通信ポート１１に出力すると共に、通信ポート１１からの入力を通信制御部２１または２２のいずれか一方に出力する。
また、入出力制御部１５は、切換え制御部３０の構成制御部３３からの指示にしたがって、通信制御部２２または２３のいずれか一方の出力を通信ポート１２に出力すると共に、通信ポート１２からの入力を通信制御部２２または２３のいずれか一方に出力する。
【００２９】
上記通信制御部２１，２２，２３は、それぞれＰＣＩ通信カード１０内の内部ＰＣＩバス１６に接続されている。
なお、この内部ＰＣＩバス１６は、複数のＰＣＩデバイスである通信制御部２１〜２３を接続するために設けられており、ＰＣＩバスブリッジ１３を介して、上位バスであるホストコンピュータ９０のＰＣＩバス９１に接続されている。
【００３０】
通信制御部２１は、入出力制御部１４に接続され、通信制御部２３は、入出力制御部１５に接続されている。
これに対して、通信制御部２２は、双方の入出力制御部１４および１５に接続されている。
また、各通信制御部２１〜２３は、それぞれＰＣＩバス仕様にしたがって、ＰＣＩバスに対する初期設定を行なうコンフィギュレーション・レジスタを備えている。
さらに、各通信制御部２１〜２３は、それぞれ自身に障害を検出すると、切換え制御部３０の構成制御部３３（後述）に対して報告するようになっている。
【００３１】
ここで、ＰＣＩバス仕様にて、一部の信号線は、図２に示すように、ホストとなるＰＣＩバスブリッジ１３と１対１接続（所謂ポイント・ツー・ポイント接続）される。
ただし、インタラプト・ピン（ＩＮＴＡ＃〜ＩＮＴＤ＃）に関しては、オープン・ドレインのドライバが使用されていることから、バス接続することも可能であり、一般にＰＣＩデバイスが複数存在する場合には、バス接続されることが多い。
【００３２】
そして、上記内部ＰＣＩバス１６上にて１対１接続される信号線のうち、イニシャリゼーション・デバイス・セレクト信号（ＩＤＳＥＬ信号），リクエスト信号（ＲＥＱ＃信号）およびグラント信号（ＧＮＴ＃信号）の三種類の信号は、切換え制御部３０のバス構成制御部３１（後述）に接続される。
ここで、ＲＥＱ＃信号は、ＰＣＩデバイスからＰＣＩバスを獲得するための要求を示す信号であり、ＧＮＴ＃信号は、ＰＣＩホストからＰＣＩデバイスに対して、ＰＣＩデバイスがＰＣＩバスを獲得したことを示す信号である。
【００３３】
上記切換え制御部３０は、バス構成制御部３１と、コンフィグ情報制御部３２と、構成制御部３３と、から構成されている。
【００３４】
上記バス構成制御部３１は、ＰＣＩバス１６上にて１対１接続となるＰＣＩバスブリッジ１３からのバス信号線が接続されており、ＰＣＩバスブリッジ１３からＰＣＩデバイスである各通信制御部２１〜２３にアクセスする場合に、ＰＣＩデバイス毎に固有となる信号線である前記ＩＤＳＥＬ信号，ＲＥＱ＃信号およびＧＮＴ＃信号と、ＰＣＩデバイスとの接続関係を、構成制御部３３からの指示にしたがって変更するようになっている。
【００３５】
上記コンフィグ情報制御部３２は、ＰＣＩバス１６上にて１対１接続となるＰＣＩバスブリッジ１３からのバス信号線が、バス構成制御部３１と同様に接続されると共に、ＰＣＩバス１６上にて１対１接続とならないＰＣＩバス１６の信号線も接続されている。
さらに、コンフィグ情報制御部３２は、ＰＣＩバス１６に接続されるＰＣＩデバイスである各通信制御部２１〜２３に対するコンフィグレーションアクセスを監視し、各通信制御部２１〜２３のコンフィグレーションレジスタの設定情報を保持すると共に、保持しているコンフィグレーションレジスタの設定情報を、構成制御部３３からの指示にしたがって、各通信制御部２１〜２３に設定するようになっている。
【００３６】
上記構成制御部３３は、通信制御部２１〜２３からの障害報告に基づいて、バス構成制御部３１のバス構成を変更する指示を出力すると共に、入出力制御部１４，１５の入出力を切換える指示を出力し、さらにコンフィグ情報制御部３２から通信制御部２１〜２３のいずれかのコンフィギュレーション・レジスタ情報を設定する指示を出力する。
【００３７】
次に、本実施形態のＰＣバス通信カード１０の通常時の動作、そして切換え動作について、以下に説明する。
【００３８】
まず、通常時の動作について説明する。
ＰＣＩバス通信カード１０においては、二つの通信ポート１１，１２は、三つの通信制御部２１〜２３を備えることにより、冗長化されている。
そして、通常時は、通信制御部２１および２３が、それぞれ通信ポート１１，１２に関連して動作すると共に、通信制御部２２が待機状態になっている。
【００３９】
ここで、ＰＣＩバス１６から各通信制御部２１〜２３のコンフィギュレーション・レジスタにアクセスする場合、通常のアクセス方法とは異なり、コンフィギュレーション・サイクルによって、コンフィギュレーション・レジスタにアクセスするようになっている。
【００４０】
このコンフィギュレーション・サイクルには、図３に示すように、タイプ０とタイプ１とがある。タイプ１は、タイプ０と比較して、バス番号およびデバイス番号を含んでいる点で異なっている。
そして、例えば通信制御部２１のコンフィギュレーション・レジスタにアクセスする場合、ＰＣＩバス９１上では、タイプ１のコンフィギュレーション・サイクルが実行され、またＰＣＩバス１６上では、タイプ０のコンフィギュレーション・サイクルが実行される。
【００４１】
その際、ＰＣＩバスブリッジ１３では、ＰＣＩバス１６のバス番号がコンフィギュレーション・レジスタに設定され、ＰＣＩバス９１上で実行されているタイプ１のコンフィギュレーション・サイクルのバス番号が、ＰＣＩバス１６のバス番号と一致したとき、ＰＣＩバス１６に対してタイプ０のコンフィギュレーション・サイクルが実行される。
【００４２】
このとき、タイプ０のコンフィギュレーション・サイクルの情報には、どのＰＣＩデバイスに対するアクセスであるかを示す情報はなく、どのＰＣＩデバイスに対するアクセスであるかは、ＰＣＩバス９１上で実行されたタイプ１のコンフィギュレーション・サイクルのデバイス番号が示している。
したがって、ＰＣＩバスブリッジ１３は、このタイプ１のコンフィギュレーション・サイクルのデバイス番号にしたがって、このデバイス番号に対応するＰＣＩデバイスに１対１接続されているＩＤＳＥＬ信号をアサートして、タイプ０のコンフィギュレーション・サイクルがどのＰＣＩデバイスに対するアクセスであるかを示す。
【００４３】
そして、バス構成制御部３１は、上述したＩＤＳＥＬ信号に加えて、ＰＣＩデバイスとＰＣＩバス１６上で１対１接続となる信号であるバス調停のために使用されるＲＥＱ＃信号とＧＮＴ＃信号の接続構成を、構成制御部３３からの指示にしたがって制御する。
【００４４】
このようにして、ＰＣＩデバイスである通信制御部２１〜２３は冗長化される。そして、通信制御部２１，２３が動作中であるとすると、通信制御部２２は、待機状態としてＰＣＩバス１６から見かけ上切り離されている状態となる。このため、バス構成制御部３１からのＩＤＳＥＬ信号，ＲＥＱ＃信号およびＧＮＴ＃信号は、上位のＰＣＩバスブリッジ１３とは未接続の状態となる。
【００４５】
これにより、二つのＰＣＩデバイスである通信制御部２１，２３に対して、それぞれＩＤＳＥＬ信号，ＲＥＱ＃信号およびＧＮＴ＃信号、より詳細には、ＩＤＳＥＬ１信号，ＩＤＳＥＬ２信号，ＲＥＱ＃１信号，ＲＥＱ＃２信号，ＧＮＴ＃１信号およびＧＮＴ＃２信号が接続されると、これらの各信号が、それぞれＰＣＩバスブリッジ１３を介して、バス構成制御部３１に接続されることになる。
【００４６】
そして、バス構成制御部３１は、入力されたＩＤＳＥＬ１信号，ＲＥＱ＃１信号およびＧＮＴ＃１信号を、通信制御部２１に接続するように構成すると共に、入力されたＩＤＳＥＬ２信号，ＲＥＱ＃２信号およびＧＮＴ＃２信号を、通信制御部２３に接続するように構成する。尚、待機状態である通信制御部２２は、ＩＤＳＥＬ信号，ＲＥＱ＃信号およびＧＮＴ＃信号が接続されない。
【００４７】
したがって、情報処理装置としてのホストコンピュータ９０上で稼動するソフトウェア、具体的にはオペレーティングシステムやデバイスドライバ等からは、見かけ上、通信制御部２１，２３のみがＰＣＩデバイスとして存在するようにみえることになる。
【００４８】
ここで、コンフィグ情報制御部３２は、ＰＣＩバス１６上で実行される通信制御部２１〜２３に対するコンフィギュレーション・サイクルを監視して、コンフィギュレーション・サイクルにより通信制御部２１〜２３のコンフィギュレーション・レジスタに設定された設定値を保持する。
そして、コンフィグ情報制御部３２は、構成制御部３３からの指示にしたがって、保持しているコンフィギュレーション・レジスタの設定値を、通信制御部２１〜２３に設定する。
【００４９】
その際、コンフィギュレーション・レジスタの設定は、通常のＰＣＩバストランザクションで自身のＰＣＩデバイスが使用するアドレス空間等を設定し、このアドレス空間等がＰＣＩデバイス毎に重ならないように、行なわれる。したがって、このコンフィギュレーション・レジスタの設定は、各通信制御部２１〜２３毎に固有である。
【００５０】
次に、ＰＣＩバス通信カード１０における通信制御部の切換え動作について、図４のフローチャートを参照して説明する。
図４にて、通信制御部２１および２３が動作しているときに、符号Ａ１で示すように、一方の通信制御部例えば通信制御部２１に障害が発生すると、通信制御部２１は、符号Ａ２で示すように、障害発生の旨を構成制御部３３に報告する。
これを受けて、構成制御部３３は、それぞれ符号Ａ３，Ａ４，Ａ５で示すように、バス構成制御部３１，コンフィグ情報制御部３２および入出力制御部１４に対して、障害の発生した通信制御部２１を待機状態の通信制御部２２に切換えるための指示を出力する。
【００５１】
これにより、バス構成制御部３１は、符号Ａ６で示すように、構成制御部３３からの指示に基づいて、通信制御部２１に接続されているＩＤＳＥＬ１信号，ＲＥＱ＃１信号およびＧＮＴ＃１信号を切り離して、通信制御部２２に接続する。
また、コンフィグ情報制御部３２は、符号Ａ７で示すように、構成制御部３３からの指示に基づいて、保持している通信制御部２１のコンフィギュレーション・レジスタの設定値を、通信制御部２２のコンフィギュレーション・レジスタに設定する。
さらに、入出力制御部１４は、符号Ａ８で示すように、構成制御部３３からの指示に基づいて、通信ポート１１からの入力先そして通信ポートへの出力元を、通信制御部２１から通信制御部２２に変更する。
【００５２】
これにより、冗長化されたＰＣＩデバイスである通信制御部２１〜２３のいずれか一つに、動作中に障害が発生したとしても、物理的な構成で決定されるＰＣＩデバイスのデバイス番号（すなわちＩＤＳＥＬ信号の接続構成）やソフトウェアアクセスで意識されるアドレス空間の設定（すなわちコンフィギュレーション・レジスタの設定値）等を、障害の発生した通信制御部２１と切換えられる新たな通信制御部２２とで完全に一致させることにより、ホストコンピュータ９０で動作するオペレーティングシステムやデバイスドライバ等のソフトウェアからは何も意識することなく、代替の通信制御部２２への切換えを行なうことができる。
以上で、通信制御部の切換え動作が完了する。
【００５３】
図５は、本発明による冗長化バス接続デバイスをＰＣＩバス通信カードに適用した第二の実施形態を示している。
図５において、ＰＣＩバス通信カード４０は、図１に示したＰＣＩバス通信カード１０とほぼ同様の構成であるから、同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００５４】
ＰＣＩバス通信カード４０は、図１に示したＰＣＩバス通信カード１０と比較して、切換え制御部３０がコンフィグ情報制御部３２を備えていない点で異なる構成になっている。
この場合、切換え制御部３０の構成制御部３３は、通信制御部２１，２３が動作していて、通信制御部２２が待機状態にあるとき、通信制御部２１に障害が発生して、通信制御部２１から障害発生の旨の報告を受けると、以下のように動作する。
すなわち、構成制御部３３は、通信制御部２１からの障害発生の旨の報告に基づいて、バス構成制御部３１および入出力制御部１４に対して、障害の発生した通信制御部２１を待機状態の通信制御部２２に切換えるための指示を出力する。
【００５５】
これと同時に、構成制御部３３は、ＰＣＩバスブリッジ１３を介して、ＰＣＩバス９１に対して割り込みを発行し、ホストコンピュータ９０で動作するオペレーティングシステムやデバイスドライバ等のソフトウェアに対して、ＰＣＩバス１６上のＰＣＩデバイスの再初期化の実行を指示する。
これにより、上記オペレーティングシステムやデバイスドライバ等のソフトウェアは、通信制御部２１〜２３の再初期化を実行する。この再初期化の機能は、オペレーティングシステムやデバイスドライバ等のソフトウェアに備えられているものであるので、これらのソフトウェアに変更を加える必要はない。
【００５６】
このようにして、通信制御部２１〜２３が再初期化されることにより、コンフィグ情報制御部３２が不要となる。
この場合、コンフィグ情報制御部３２が不要となるので、構成が簡略化され、コストが低減され得ることになるが、障害が発生せずに正常に動作しているＰＣＩデバイスである通信制御部２３も再初期化されることになってしまう。
【００５７】
図６は、本発明による冗長化バス接続デバイスをＰＣＩバス通信カードに適用した第三の実施形態を示している。
図６において、ＰＣＩバス通信カード５０は、図１に示したＰＣＩバス通信カード１０とほぼ同様の構成であるから、同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００５８】
ＰＣＩバス通信カード５０は、図１に示したＰＣＩバス通信カード１０と比較して、切換え制御部３０のバス構成制御部３１とコンフィグ情報制御部３２が、ＰＣＩバス１６に対して、１対１接続でないバス接続であるアドレス／データ線（ＡＤ［３１：００］）の一部を入力している点で異なる構成になっている。
これは、図３に示したタイプ０のコンフィギュレーション・サイクルにて、ＡＤ線のビット３１から１１までは使用されていないという点に着目して、ＰＣＩバスブリッジ１３のピン数削減等のために、ＰＣＩバスの設計としてＩＤＳＥＬ信号を未使用のＡＤ線と共用させたものである。
【００５９】
したがって、バス構成制御部３１は、ＰＣＩバスブリッジ１３から、ＲＥＱ＃信号およびＧＮＴ＃信号を入力すると共に、ＰＣＩバス１６のバス接続信号であり、ＩＤＳＥＬ信号と共用されるＡＤ信号を入力するようになっている。
同様にして、コンフィグ情報制御部３２も、ＰＣＩバスブリッジ１３から、ＲＥＱ＃信号およびＧＮＴ＃信号を入力すると共に、ＰＣＩバス１６のバス接続信号であり且つＩＤＳＥＬ信号と共用されるＡＤ信号を入力するようになっている。
これにより、ＰＣＩバス通信カード５０は、図１に示したＰＣＩバス通信カード１０と同様に動作することになる。
【００６０】
図７は、本発明による冗長化バス接続デバイスをＰＣＩバス通信カードに適用した第四の実施形態を示している。
図７において、ＰＣＩバス通信カード６０は、図１に示したＰＣＩバス通信カード１０とほぼ同様の構成であるから、同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００６１】
ＰＣＩバス通信カード６０は、図１に示したＰＣＩバス通信カード１０と比較して、切換え制御部３０にて、コンフィグ情報制御部３２の代わりに、デバイス情報コピー制御部として通信制御部情報コピー制御部６１を備えている点で異なる構成になっている。
この通信制御部情報コピー制御部６１は、構成制御部３３から、障害の発生した通信制御部２１を待機状態の通信制御部２２に切換えるための指示を受けると、通信制御部２１のコンフィギュレーション・レジスタの設定値を、通信制御部２２のコンフィギュレーション・レジスタにコピーする。
【００６２】
これにより、通信制御部２２のコンフィギュレーション・レジスタは、通信制御部２１のコンフィギュレーション・レジスタと同一に設定されることになる。
したがって、ＰＣＩバス通信カード６０は、図１に示したＰＣＩバス通信カード１０と同様に動作することになる。
【００６３】
上述した実施形態においては、ＰＣＩバス通信カード１０，４０，５０，６０において、通信制御部２１に障害が発生して、待機状態の通信制御部２２に切換える場合について説明したが、これに限らず、各通信制御部２１〜２３のうち、障害が発生した通信制御部から、待機状態の通信制御部に切換える場合も同様に動作することになる。
【００６４】
また、上述した実施形態においては、二つの通信ポート１１，１２と、冗長化された三つの通信制御部２１〜２３を備えたＰＣＩバス通信カード１０，４０，５０，６０について説明したが、これに限らず、一つまたは三つ以上の通信ポートと、冗長化された二つ以上の通信制御部を備えたＰＣＩバス通信カードに対して本発明を適用し得ることは明らかである。
【００６５】
さらに、上述した実施形態においては、バス接続デバイスとして、ＰＣＩデバイスであるＰＣＩバス通信カードの場合について説明したが、これに限らず、他のＰＣＩデバイスや、他の種類のバスに接続されるバス接続デバイスについても本発明を適用し得ることは明らかである。
【００６６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、従来は、ＰＣＩデバイスとしての通信制御部が冗長化されていたとしても、ＰＣＩデバイスとしてのデバイス番号等の物理的構成が異なることによる差分や、コンフィギュレーション・レジスタのアドレス空間等のソフトウェアによる設定が異なることによる差分によって、オペレーティングシステムやデバイスドライバ等のソフトウェアが、特に冗長化を意識して作成されていなければ、冗長化されたＰＣＩデバイスの切換えを行なうことはできない。したがって、特別なオペレーティングシステムやデバイスドライバ等のソフトウェアが必要となることから、汎用のオペレーティングシステムやデバイスドライバ等のソフトウェアは使用することができない。
【００６７】
これに対して、本発明により冗長化されたバス接続デバイスによれば、冗長化されたＰＣＩデバイス等のバス接続デバイスの切換え後も同一のハードウェア構成とすることにより、バス接続デバイスの切換えをソフトウェア側にまったく意識させないので、オペレーティングシステムやデバイスドライバ等のソフトウェアに関して、何ら修正したり、専用のソフトウェアを開発することなく、バス接続デバイスの冗長化構成を実現することができる。
【００６８】
特に、多ポート、例えば４ポート通信カードのようなＰＣＩデバイスの場合には、同一のＰＣＩデバイスが多数存在することになり、デバイス数の増大に伴って低下する信頼性が、本発明による冗長化構成によって、ソフトウェアの介在なしに容易に向上され得ることになる。
また、４ポート通信カードのようなＰＣＩカードにおいては、所謂オンライン保守が可能であっても、従来は、一つのＰＣＩデバイスの障害によって、保守時にはすべてのＰＣＩデバイスすなわちすべての通信ポートが使用できなくなってしまう。
【００６９】
これに対して、本発明による冗長化構成を適用することによって、一つのＰＣＩデバイスに障害が発生したとしても、すべての通信ポートは変わりなくそのまま動作し続けるので、ＰＣＩカードの交換は定期保守時等に行なえばよい。したがって、高可用性が得られ、メンテナンス性が向上することになる。
【００７０】
さらに、専用のオペレーティングシステムやデバイスドライバ等のソフトウェアが不要であることから、他のシステムに冗長化バス接続デバイスを適用する場合であっても、ソフトウェアの変更や移植作業が不要となり、容易にＰＣＩデバイス等のバス接続デバイスの冗長化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による冗長化バス接続デバイスとしてのＰＣＩバス通信カードの第一の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のＰＣＩバス通信カードの信号一覧を示す図である。
【図３】図１のＰＣＩバス通信カードにおけるコンフィギュレーション・サイクルの構成例を示す図である。
【図４】図１のＰＣＩバス通信カードにおけるＰＣＩデバイスとしての通信制御部の切換え動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明による冗長化バス接続デバイスとしてのＰＣＩバス通信カードの第二の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明による冗長化バス接続デバイスとしてのＰＣＩバス通信カードの第三の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明による冗長化バス接続デバイスとしてのＰＣＩバス通信カードの第四の実施形態の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０，４０，５０，６０ＰＣＩバス接続カード
１１，１２通信ポート
１３内部ＰＣＩバス
１４，１５入出力制御部
２１，２２，２３通信制御部（バス接続デバイス）
３０切換え制御部
３１バス構成制御部
３２コンフィグ情報制御部
３３構成制御部
６１通信制御部情報コピー制御部（デバイス情報コピー制御部）
９０ホストコンピュータ（情報処理装置）
９１ＰＣＩバス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technology for redundancy of a bus connection device connected to a bus of an information processing apparatus such as a computer.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a host computer, when making a PCI bus connection device connected to a so-called PCI bus redundant, the redundancy is performed by a method disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-268092.
In the example of the above publication, the case where two communication cards bus-connected to the PCI bus of the host computer are made redundant is described. In this case, the MAC address which is the physical address of each communication card is described. Redundancy is realized by setting the same.
[0003]
According to the redundancy method of such a configuration, when a failure occurs in the first communication card in operation, the communication with the communication card is normally continued by switching to the second communication card in standby. Can be done.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a redundancy method, since all communication cards are set to the same MAC address, access to these communication cards from the operating system or device driver running on the host computer is performed. The method will be different.
Therefore, when switching from the operating first communication card to the standby second communication card, the operating system or device driver needs to recognize the switching of the communication card.
[0005]
On the other hand, a general-purpose operating system or device driver cannot be used to recognize the switching of communication cards. For this reason, it is necessary to change some general-purpose operating systems and device drivers or to develop dedicated operating systems and device drivers.
Therefore, it takes time to change and develop such an operating system and device driver, and the cost increases.
Furthermore, if it is intended to be applied to other systems, it is necessary to port the operating system and device driver. Therefore, the system can be applied only to a substantially limited system.
[0006]
The present invention has been made in order to solve the above-described problem. A bus connection device which can be handled as the same hardware from the software side when switching a plurality of redundant bus connection devices. The purpose is to provide technology for redundancy.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
To achieve this goal, Of the present invention Redundant bus connection apparatus Is a plurality of bus connection devices connected to the bus of the information processing apparatus and made redundant with each other With In this configuration, the input / output of each bus connection device is switched alternately and a switching control unit is provided for switching the connection of each bus connection device to the bus.
[0008]
Redundant bus connection apparatus With this configuration, the connection to the bus is switched by the switching control unit, whereby the hardware of the bus connection device for the bus is completely switched and the same configuration is maintained for the bus. . For this reason, the software side of the information processing apparatus, for example, the operating system and the device driver does not recognize the switching of the bus connection device, and the switched bus connection device is completely different from the bus connection device before the switching. It can be accessed and used in the same way.
[0009]
Therefore, software such as operating system and device driver that runs on the information processing device needs to modify general-purpose software or develop dedicated software in order to recognize switching of redundant bus connection devices. Therefore, low-cost general-purpose software can be used as it is. In addition, even when the redundant bus connection device is applied to another system, the redundant bus connection device can be used by using general-purpose software used in the other system as it is. Versatile redundant bus connection eliminates the need for modification of general-purpose software and porting of dedicated software. apparatus Will be obtained.
[0010]
Specifically, the present invention Redundant bus connection apparatus Are configured such that the bus of the information processing apparatus is a PCI bus.
Redundant bus connection apparatus With such a configuration, the bus connection device connected to the PCI bus can be made redundant at low cost without changing software or developing dedicated software.
[0011]
In addition, the present invention Redundant bus connection apparatus The switching control unit includes a configuration control unit that switches input / output of each bus connection device and a bus configuration control unit that switches connection to the bus.
Redundant bus connection apparatus When the bus connection device is switched, the configuration control unit switches the input / output of each bus connection device and the bus configuration control unit switches the connection of the bus connection device to the bus. The bus connection devices can be switched while maintaining the same hardware configuration.
[0012]
In addition, the present invention Redundant bus connection apparatus In each of the bus connection devices, a configuration information control unit that holds device information such as configuration register setting information is provided.
Redundant bus connection apparatus With this configuration, the configuration information control unit always holds device information such as configuration register setting information of each bus connection device. Accordingly, at the time of switching the bus connection device, the configuration information control unit sets the device information of the bus connection device before switching to the device information of the bus connection device after switching based on the held device information.
As a result, the device information of the bus connection device after switching is set to be the same as the device information of the bus connection device before switching, and the completely same hardware is configured to operate the bus connection device. Can continue.
[0013]
In addition, the present invention Redundant bus connection apparatus Each bus connection device is configured such that device information such as configuration register setting information is reinitialized by an operating system or device driver operating on the information processing apparatus.
Redundant bus connection apparatus With such a configuration, when the bus connection device is switched, the device information of each bus connection device is reinitialized by an initialization function provided in software such as an operating system and a device driver.
As a result, the bus connection device after switching operates normally, and the bus connection device can be used continuously. Therefore, the configuration information control unit is unnecessary, the configuration is simplified, and the cost is reduced. Can be reduced.
[0014]
In addition, the present invention Redundant bus connection apparatus Is provided with a device information copy control unit that copies device information such as configuration register setting information from the bus connection device before switching to the bus connection device after switching when the bus connection device is switched. .
Redundant bus connection apparatus In such a configuration, the device information copy control unit sets the device information of the bus connection device before switching to the bus connection device after switching when the bus connection device is switched.
As a result, the device information of the bus connection device after switching is set to be the same as the device information of the bus connection device before switching, and the completely same hardware is configured to operate the bus connection device. Can continue.
[0015]
In addition, the present invention Redundant bus connection apparatus The bus configuration control unit, the configuration information control unit, or the device information copy control unit inputs at least a part of address / data lines that are not in a one-to-one connection to the bus.
Redundant bus connection apparatus With such a configuration, regarding the connection of the bus connection device to the bus, at least a part of the address / data lines that are not one-to-one connection to the bus is the bus configuration control unit, the configuration information control unit, or the device information copy control. The bus is connected via the unit. As a result, for example, the IDSEL signal line can be shared with the AD line, so that the number of pins of the bus can be reduced.
[0016]
In order to achieve this goal, Of the present invention The redundancy bus connection device redundancy method is a redundancy bus connection device redundancy method in which a plurality of bus connection devices connected to a bus of an information processing device are made redundant with each other, and each bus connection device input / output Are alternately switched and the connection of each bus connection device to the bus is switched.
[0017]
When the redundancy method of the redundant bus connection device has such a configuration, the connection of the bus connection device to the bus is completely switched with respect to the bus connection device to be switched and connected by switching the connection to the bus. The same configuration is held for the bus. For this reason, the software side of the information processing apparatus, for example, the operating system and the device driver does not recognize the switching of the bus connection device, and the switched bus connection device is completely different from the bus connection device before the switching. It can be accessed and used in the same way.
[0018]
Therefore, software such as operating system and device driver that runs on the information processing device needs to modify general-purpose software or develop dedicated software in order to recognize switching of redundant bus connection devices. Therefore, low-cost general-purpose software can be used as it is. In addition, even when the redundant bus connection device is applied to another system, the redundant bus connection device can be used by using general-purpose software used in the other system as it is. The above-described modification of general-purpose software and porting of dedicated software are not required, and a highly versatile redundant bus connection device can be obtained.
[0019]
In addition, the present invention In the redundancy method for redundant bus connection devices, device information such as configuration register setting information is held by the configuration information control unit for each bus connection device.
When the redundancy method of the redundant bus connection device has such a configuration, the configuration information control unit always holds device information such as configuration register setting information of each bus connection device. Therefore, when the bus connection device is switched, the device information of the bus connection device before switching is copied to the device information of the bus connection device after switching based on the device information held by the configuration information control unit.
As a result, the device information of the bus connection device after switching is set to be the same as the device information of the bus connection device before switching, and the completely same hardware is configured to operate the bus connection device. Can continue.
[0020]
In addition, the present invention The redundancy method for redundant bus connection devices is a configuration in which device information such as configuration register setting information is reinitialized for each bus connection device by an operating system or device driver operating on the information processing apparatus. is there.
When the redundancy method of the redundant bus connection device has such a configuration, when the bus connection device is switched, the device information of each bus connection device is obtained by an initialization function provided in software such as an operating system and a device driver. Reinitialized.
As a result, the bus connection device after switching operates normally, and the bus connection device can be used continuously. Therefore, the configuration information control unit is unnecessary, the configuration is simplified, and the cost is reduced. Can be reduced.
[0021]
Furthermore, the present invention The redundancy method of the bus connection device is as follows: When switching the bus connection device, the device information copy control unit sets the configuration register setting information for the bus connection device after switching from the bus connection device before switching. The device information is copied.
When the redundancy method of the redundant bus connection device is configured as described above, the device information copy control unit copies the device information of the bus connection device before switching to the bus connection device after switching when the bus connection device is switched. To do.
As a result, the device information of the bus connection device after switching is set to be the same as the device information of the bus connection device before switching, and the completely same hardware is configured to operate the bus connection device. Can continue.
[0022]
Thus, according to the present invention, the hardware of the bus connection device for the bus is completely switched by the switching control unit and the same configuration is maintained for the bus. From the software side such as the system and device driver, even if the switching of the bus connection device is not recognized, the switched bus connection device can be accessed and used in exactly the same way as the bus connection device before switching. it can.
Therefore, for example, software such as an operating system and a device driver that operates on the information processing apparatus can use low-cost general-purpose software as it is.
[0023]
Further, according to the bus connection device made redundant according to the present invention, there are many cases where the same PCI device exists for each communication port such as a 4-port communication card with PCI bus connection. However, the reliability that decreases with the increase in the number of devices can be used without intervention of software, so that the reliability is improved.
[0024]
Further, in the case of the above-described 4-port communication card connected to the PCI bus, all PCI devices cannot be used during maintenance with the conventional redundancy due to a failure of one PCI device (ie, communication port). According to the above, since maintenance can be performed without software intervention, even if a failure occurs in one PCI device, all other PCI devices continue to operate. Therefore, maintenance can be improved because it can be performed during regular maintenance.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, according to the present invention As an embodiment of the redundant bus connection device, A first embodiment in which a redundant bus connection device is applied to a PCI bus communication card will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the PCI bus communication card 10 of this embodiment.
[0026]
As shown in FIG. 1, the PCI bus communication card 10 includes two communication ports 11 and 12, and a PCI bus 91 provided in a host computer 90 as an information processing apparatus via a PCI bus bridge 13. Are configured to be connected by bus.
[0027]
The PCI bus communication card 10 includes two input / output control units 14 and 15 connected to the respective communication ports 11 and 12, and three devices as redundant devices for the input / output control units 14 and 15. The communication control units 21, 22, and 23 and the switching control unit 30 that switches between the three communication control units 21, 22, and 23 are configured.
[0028]
The input / output control unit 14 outputs the output of either the communication control unit 21 or 22 to the communication port 11 and the input from the communication port 11 in accordance with an instruction from the configuration control unit 33 of the switching control unit 30. Is output to either the communication control unit 21 or 22.
The input / output control unit 15 outputs the output of either the communication control unit 22 or 23 to the communication port 12 in accordance with an instruction from the configuration control unit 33 of the switching control unit 30 and The input is output to either the communication control unit 22 or 23.
[0029]
The communication control units 21, 22, and 23 are each connected to the internal PCI bus 16 in the PCI communication card 10.
The internal PCI bus 16 is provided to connect the communication control units 21 to 23 which are a plurality of PCI devices, and the PCI bus 91 of the host computer 90 which is a host bus via the PCI bus bridge 13. It is connected to the.
[0030]
The communication control unit 21 is connected to the input / output control unit 14, and the communication control unit 23 is connected to the input / output control unit 15.
On the other hand, the communication control unit 22 is connected to both the input / output control units 14 and 15.
Each of the communication control units 21 to 23 includes a configuration register that performs initial setting for the PCI bus in accordance with the PCI bus specification.
Furthermore, each communication control part 21-23 will report to the structure control part 33 (after-mentioned) of the switching control part 30, if each detects a failure in itself.
[0031]
Here, in the PCI bus specification, some signal lines are connected one-to-one (so-called point-to-point connection) with the PCI bus bridge 13 serving as a host, as shown in FIG.
However, interrupt pins (INTA # to INTD #) can be connected to the bus because an open drain driver is used. Generally, when there are a plurality of PCI devices, the bus connection is possible. Often done.
[0032]
Of the signal lines connected one-to-one on the internal PCI bus 16, the initialization device select signal (IDSEL signal), the request signal (REQ # signal), and the grant signal (GNT # signal) The three types of signals are connected to a bus configuration control unit 31 (described later) of the switching control unit 30.
Here, the REQ # signal is a signal indicating a request for acquiring the PCI bus from the PCI device, and the GNT # signal indicates that the PCI device has acquired the PCI bus from the PCI host to the PCI device. Signal.
[0033]
The switching control unit 30 includes a bus configuration control unit 31, a configuration information control unit 32, and a configuration control unit 33.
[0034]
The bus configuration control unit 31 is connected to a bus signal line from the PCI bus bridge 13 that is connected to the PCI bus 16 on a one-to-one basis. The communication control units 21 to 21 are PCI devices from the PCI bus bridge 13. 23, the connection relationship between the IDSEL signal, the REQ # signal, and the GNT # signal, which are signal lines unique to each PCI device, and the PCI device is changed according to an instruction from the configuration control unit 33. It is like that.
[0035]
The configuration information control unit 32 is connected to the bus signal line from the PCI bus bridge 13 that is connected on the PCI bus 16 in the same manner as the bus configuration control unit 31 and on the PCI bus 16. A signal line of the PCI bus 16 that is not in a one-to-one connection is also connected.
Further, the configuration information control unit 32 monitors configuration access to the communication control units 21 to 23 which are PCI devices connected to the PCI bus 16, and sets the configuration register setting information of the communication control units 21 to 23. At the same time, the setting information of the held configuration register is set in each of the communication control units 21 to 23 in accordance with an instruction from the configuration control unit 33.
[0036]
The configuration control unit 33 outputs an instruction to change the bus configuration of the bus configuration control unit 31 and switches input / output of the input / output control units 14 and 15 based on the failure reports from the communication control units 21 to 23. An instruction is output, and an instruction to set any configuration register information of the communication control units 21 to 23 is output from the configuration information control unit 32.
[0037]
Next, the normal operation and switching operation of the PC bus communication card 10 of this embodiment will be described below.
[0038]
First, the normal operation will be described.
In the PCI bus communication card 10, the two communication ports 11 and 12 are made redundant by including three communication control units 21 to 23.
In normal times, the communication control units 21 and 23 operate in association with the communication ports 11 and 12, respectively, and the communication control unit 22 is in a standby state.
[0039]
Here, when accessing the configuration register of each of the communication control units 21 to 23 from the PCI bus 16, unlike the normal access method, the configuration register is accessed by the configuration cycle. .
[0040]
The configuration cycle includes type 0 and type 1 as shown in FIG. Type 1 differs from type 0 in that it includes a bus number and a device number.
For example, when accessing the configuration register of the communication control unit 21, a type 1 configuration cycle is executed on the PCI bus 91, and a type 0 configuration cycle is executed on the PCI bus 16. Is done.
[0041]
At that time, in the PCI bus bridge 13, the bus number of the PCI bus 16 is set in the configuration register, and the bus number of the type 1 configuration cycle executed on the PCI bus 91 is the bus number of the PCI bus 16. When the number matches, a type 0 configuration cycle is performed on the PCI bus 16.
[0042]
At this time, there is no information indicating which PCI device is accessed in the type 0 configuration cycle information, and which PCI device is accessed is determined by the type 1 executed on the PCI bus 91. Indicates the device number of the configuration cycle.
Accordingly, the PCI bus bridge 13 asserts the IDSEL signal that is connected to the PCI device corresponding to the device number in accordance with the device number of the type 1 configuration cycle, and the type 0 configuration cycle. Indicates which PCI device the cycle is an access to.
[0043]
In addition to the IDSEL signal described above, the bus configuration control unit 31 includes a REQ # signal and a GNT # signal that are used for bus arbitration, which is a signal that makes a one-to-one connection between the PCI device and the PCI bus 16. The connection configuration is controlled according to an instruction from the configuration control unit 33.
[0044]
In this way, the communication control units 21 to 23 which are PCI devices are made redundant. If the communication control units 21 and 23 are operating, the communication control unit 22 is apparently disconnected from the PCI bus 16 as a standby state. For this reason, the IDSEL signal, REQ # signal, and GNT # signal from the bus configuration control unit 31 are not connected to the upper PCI bus bridge 13.
[0045]
Thus, the IDSEL signal, the REQ # signal, and the GNT # signal, more specifically, the IDSEL1 signal, the IDSEL2 signal, the REQ # 1 signal, and the REQ # 2 are respectively transmitted to the communication control units 21 and 23 that are two PCI devices. When the signal, the GNT # 1 signal, and the GNT # 2 signal are connected, each of these signals is connected to the bus configuration control unit 31 via the PCI bus bridge 13, respectively.
[0046]
The bus configuration control unit 31 is configured to connect the input IDSEL1 signal, the REQ # 1 signal, and the GNT # 1 signal to the communication control unit 21, and the input IDSEL2 signal, the REQ # 2 signal, and The GNT # 2 signal is configured to be connected to the communication control unit 23. Note that the communication control unit 22 in the standby state is not connected to the IDSEL signal, the REQ # signal, and the GNT # signal.
[0047]
Therefore, from the software running on the host computer 90 as the information processing apparatus, specifically, the operating system, device driver, etc., it seems that only the communication control units 21 and 23 seem to exist as PCI devices. Become.
[0048]
Here, the configuration information control unit 32 monitors the configuration cycle for the communication control units 21 to 23 executed on the PCI bus 16, and the configuration registers of the communication control units 21 to 23 are configured according to the configuration cycle. Holds the set value set in.
Then, the configuration information control unit 32 sets the held configuration register setting values in the communication control units 21 to 23 in accordance with instructions from the configuration control unit 33.
[0049]
At this time, the configuration register is set such that an address space or the like used by its own PCI device is set in a normal PCI bus transaction, and this address space or the like does not overlap each PCI device. Therefore, this configuration register setting is unique to each of the communication control units 21 to 23.
[0050]
Next, the switching operation of the communication control unit in the PCI bus communication card 10 will be described with reference to the flowchart of FIG.
In FIG. 4, when the communication control units 21 and 23 are operating, if a failure occurs in one communication control unit, for example, the communication control unit 21, as indicated by the reference symbol A1, the communication control unit 21 is referred to as a reference symbol A2. As shown, the fact that a failure has occurred is reported to the configuration control unit 33.
In response to this, the configuration control unit 33 controls the bus configuration control unit 31, the configuration information control unit 32, and the input / output control unit 14 in accordance with the faulty communication control as indicated by reference numerals A3, A4, and A5, respectively. An instruction for switching the unit 21 to the communication control unit 22 in the standby state is output.
[0051]
As a result, the bus configuration control unit 31 receives the IDSEL1 signal, the REQ # 1 signal, and the GNT # 1 signal connected to the communication control unit 21 based on an instruction from the configuration control unit 33, as indicated by reference numeral A6. Disconnect and connect to the communication control unit 22.
Further, the configuration information control unit 32 sets the configuration register setting value of the communication control unit 21 held based on the instruction from the configuration control unit 33 as indicated by reference numeral A7. Set in the configuration register.
Further, the input / output control unit 14 performs communication control from the communication control unit 21 on the input destination from the communication port 11 and the output source to the communication port based on the instruction from the configuration control unit 33, as indicated by reference numeral A8. Change to part 22.
[0052]
As a result, even if a failure occurs during operation in any one of the communication control units 21 to 23 that are redundant PCI devices, the device number of the PCI device determined by the physical configuration (that is, IDSEL) Signal connection configuration) and address space settings (that is, configuration register setting values) that are recognized by software access, etc. are completely changed between the communication control unit 21 in which a failure has occurred and the new communication control unit 22 that is switched. By matching, it is possible to switch to the alternative communication control unit 22 without being aware of anything from software such as an operating system and device driver operating on the host computer 90.
Thus, the switching operation of the communication control unit is completed.
[0053]
FIG. 5 shows a second embodiment in which the redundant bus connection device according to the present invention is applied to a PCI bus communication card.
In FIG. 5, the PCI bus communication card 40 has substantially the same configuration as that of the PCI bus communication card 10 shown in FIG.
[0054]
The PCI bus communication card 40 is different from the PCI bus communication card 10 shown in FIG. 1 in that the switching control unit 30 does not include the configuration information control unit 32.
In this case, the configuration control unit 33 of the switching control unit 30 is configured such that when the communication control units 21 and 23 are operating and the communication control unit 22 is in a standby state, a failure occurs in the communication control unit 21 and communication control is performed. When a report to the effect that a failure has occurred is received from the unit 21, the operation is as follows.
That is, the configuration control unit 33 puts the communication control unit 21 in which the failure has occurred into a standby state with respect to the bus configuration control unit 31 and the input / output control unit 14 based on the report indicating the occurrence of the failure from the communication control unit 21. An instruction for switching to the communication control unit 22 is output.
[0055]
At the same time, the configuration control unit 33 issues an interrupt to the PCI bus 91 via the PCI bus bridge 13 to the PCI bus 16 for software such as an operating system and a device driver operating on the host computer 90. Instructs execution of re-initialization of the above PCI device.
As a result, the software such as the operating system and the device driver executes re-initialization of the communication control units 21 to 23. Since the re-initialization function is provided in software such as an operating system and a device driver, it is not necessary to change these software.
[0056]
In this way, the configuration information control unit 32 becomes unnecessary by reinitializing the communication control units 21 to 23.
In this case, since the configuration information control unit 32 is not required, the configuration can be simplified and the cost can be reduced. However, the communication control unit 23 is a PCI device that operates normally without a failure. Will be re-initialized.
[0057]
FIG. 6 shows a third embodiment in which the redundant bus connection device according to the present invention is applied to a PCI bus communication card.
In FIG. 6, the PCI bus communication card 50 has substantially the same configuration as the PCI bus communication card 10 shown in FIG. 1, and thus the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0058]
Compared with the PCI bus communication card 10 shown in FIG. 1, the PCI bus communication card 50 has a one-to-one correspondence between the bus configuration control unit 31 and the configuration information control unit 32 of the switching control unit 30 with respect to the PCI bus 16. The configuration is different in that a part of an address / data line (AD [31:00]) which is a bus connection which is not connected is input.
This is to reduce the number of pins of the PCI bus bridge 13 by focusing on the fact that bits 31 to 11 of the AD line are not used in the type 0 configuration cycle shown in FIG. As a PCI bus design, the IDSEL signal is shared with unused AD lines.
[0059]
Therefore, the bus configuration control unit 31 inputs the REQ # signal and the GNT # signal from the PCI bus bridge 13 and inputs the AD signal that is a bus connection signal of the PCI bus 16 and is shared with the IDSEL signal. It has become.
Similarly, the configuration information control unit 32 also receives the REQ # signal and the GNT # signal from the PCI bus bridge 13 and also inputs an AD signal that is a bus connection signal of the PCI bus 16 and is shared with the IDSEL signal. It is like that.
As a result, the PCI bus communication card 50 operates in the same manner as the PCI bus communication card 10 shown in FIG.
[0060]
FIG. 7 shows a fourth embodiment in which the redundant bus connection device according to the present invention is applied to a PCI bus communication card.
In FIG. 7, the PCI bus communication card 60 has substantially the same configuration as that of the PCI bus communication card 10 shown in FIG. 1, and therefore, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0061]
Compared with the PCI bus communication card 10 shown in FIG. 1, the PCI bus communication card 60 uses a communication control unit information copy control as a device information copy control unit instead of the configuration information control unit 32 in the switching control unit 30. The configuration differs in that the portion 61 is provided.
When the communication control unit information copy control unit 61 receives an instruction from the configuration control unit 33 to switch the communication control unit 21 in which the failure has occurred to the communication control unit 22 in the standby state, the communication control unit information copy control unit 61 The setting value of the register is copied to the configuration register of the communication control unit 22.
[0062]
As a result, the configuration register of the communication control unit 22 is set to be the same as the configuration register of the communication control unit 21.
Therefore, the PCI bus communication card 60 operates in the same manner as the PCI bus communication card 10 shown in FIG.
[0063]
In the above-described embodiment, a case has been described in which a failure occurs in the communication control unit 21 in the PCI bus communication cards 10, 40, 50, and 60, and the communication control unit 22 is switched to the standby state. Of the communication control units 21 to 23, the same operation is performed when switching from a communication control unit in which a failure has occurred to a communication control unit in a standby state.
[0064]
In the above-described embodiment, the PCI bus communication cards 10, 40, 50, and 60 including the two communication ports 11 and 12 and the three redundant communication control units 21 to 23 have been described. It is obvious that the present invention can be applied to a PCI bus communication card including one or three or more communication ports and two or more redundant communication control units.
[0065]
Furthermore, in the above-described embodiment, the case of a PCI bus communication card that is a PCI device has been described as the bus connection device. It is clear that the present invention can be applied to the connection device.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, conventionally, even if the communication control unit as a PCI device is made redundant, a difference due to a difference in physical configuration such as a device number as a PCI device, a configuration,・ If software such as operating system and device driver is not created with particular consideration given to redundancy due to differences in software settings such as register address space, switching of redundant PCI devices is performed. It is not possible. Therefore, since software such as a special operating system and device driver is required, software such as a general-purpose operating system and device driver cannot be used.
[0067]
On the other hand, according to the bus connection device made redundant according to the present invention, the bus connection device can be switched by adopting the same hardware configuration after switching the bus connection device such as the redundant PCI device. Since the software side is completely unaware, it is possible to realize a redundant configuration of the bus connection device without modifying the software such as the operating system and the device driver or developing dedicated software.
[0068]
In particular, in the case of a PCI device such as a multi-port communication card, for example, a 4-port communication card, there are a large number of identical PCI devices, and the reliability that decreases as the number of devices increases increases the redundancy according to the present invention. The configuration can be easily improved without software intervention.
Also, in a PCI card such as a 4-port communication card, even if so-called online maintenance is possible, conventionally, due to a failure of one PCI device, all PCI devices, that is, all communication ports cannot be used during maintenance. End up.
[0069]
On the other hand, by applying the redundant configuration according to the present invention, even if a failure occurs in one PCI device, all communication ports continue to operate as they are. And so on. Therefore, high availability is obtained and maintainability is improved.
[0070]
Furthermore, since software such as a dedicated operating system and device driver is not required, even when a redundant bus connection device is applied to other systems, software change and porting work are not required, and PCI can be easily used. Redundancy of bus connection devices such as devices can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a PCI bus communication card as a redundant bus connection device according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a list of signals of the PCI bus communication card of FIG.
3 is a diagram showing a configuration example of a configuration cycle in the PCI bus communication card of FIG. 1. FIG.
4 is a flowchart showing a switching operation of a communication control unit as a PCI device in the PCI bus communication card of FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of a PCI bus communication card as a redundant bus connection device according to the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a third embodiment of a PCI bus communication card as a redundant bus connection device according to the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a fourth embodiment of a PCI bus communication card as a redundant bus connection device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
10, 40, 50, 60 PCI bus connection card
11,12 Communication port
13 Internal PCI bus
14,15 Input / output control unit
21, 22, 23 Communication control unit (bus connection device)
30 switching control unit
31 Bus configuration controller
32 Config Information Control Unit
33 Configuration control unit
61 Communication control unit information copy control unit (device information copy control unit)
90 Host computer (information processing equipment)
91 PCI bus

Claims

A redundant bus connection device connected to a bus of an information processing device,
The redundant bus connection device, wherein connected to the bus of the information processing apparatus, a plurality of bus connecting device for standby and for operation, and a configuration information control unit connected to each of the plurality bus connecting device Prepared,
Each of the above bus connection devices
A configuration register in which configuration information for specifying the bus connection device is set;
The configuration information control unit
The configuration information setting for each bus connection device is monitored, and when the configuration information is set for each bus connection device, the configuration information is retained.
When switching between the bus connection device in the operating state and the bus connection device in the standby state, the configuration information of the bus connection device in the active state among the configuration information of each bus connection device that is held is connected to the bus in the standby state. It was set in the configuration register of the device,
The redundant bus connection device includes an internal bus to which each of the bus connection devices and the configuration information control unit are connected,
The internal bus is connected to the bus;
Each of the bus connection devices is connected to the bus via the internal bus,
Said configuration information control unit, when the configuration information in the configuration registers of each bus connection device is set, to monitor the configuration information on the internal bus, it holds the configuration information A redundant bus connection device characterized by the above .

2. The redundant bus connection device according to claim 1 , wherein the bus of the information processing device is a PCI bus.

3. The redundant bus connection apparatus according to claim 1, further comprising: a configuration control unit that switches input / output of each bus connection device; and a bus configuration control unit that switches connection to the bus.

Each bus connecting device is any of claims 1 to 3, characterized in that it is carried out to re-initialize the device information, such as configuration information in the configuration register by the operating system or device driver that runs on the information processing apparatus The redundant bus connection device according to claim 1.

A device information copy control unit is provided for copying device information such as configuration register setting information from the bus connection device before switching to the bus connection device after switching when the bus connection device is switched. The redundant bus connection device according to claim 1.

The bus configuration control unit, configuration information control unit or the device information copy control unit, according to claim 5, characterized in that enter at least a portion of the address / data lines is not a one-to-one connection to the bus Redundant bus connection device.