JP4585463B2 - 仮想計算機システムを機能させるためのプログラム - Google Patents
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Description
図16に示す仮想計算機システム160は、CPU(Central Processing Unit)などから構成されるハードウエア161上でそれぞれ仮想計算機(VM:Virtual Machine)として動作する、ホストOS(Operating System)162(Windows(登録商標)やLinuxなど)、ゲストOS163(Windows(登録商標)やLinuxなど)、及びドライバOS164と、ハードウエア161上で動作しホストOS162、ゲストOS163、及びドライバOS164のそれぞれの動作制御を行う仮想計算機モニタ(VMM:Virtual Machine Monitor)165とにより構成されている。
上記ドライバOS164は、仮想計算機モニタ165を介してゲストOS163と会話しながらハードディスクやROM(Read Only Memory)などの外部記録装置であるI/O装置166やネットワークに接続するための通信装置であるI/O装置167などの動作制御を行うOSである。実際にI/O装置166、167を実行させるのはドライバOS164であり、ゲストOS163はドライバOS164に対して要求を出すことによりI/O装置166、167を実行させる。また、ドライバOS164は、ホストOS162上やゲストOS163上でも動作可能である。なお、ドライバOS164をゲストOS163上で動作させた場合、そのドライバOS164は、そのゲストOS163のドライバOSとなる。
例えば、各仮想計算機システムで実計算機資源に共通の論理名称を付与して管理する手段を設けることで、仮想計算機システム間において仮想計算機の移動を行うものがある(例えば、特許文献1参照)。
すなわち、本発明では、あるハードウエア上で動作する現用ホストOSにより管理される仮想計算機システムにおいて、現用ホストOSが起動すると、その現用ホストOSを、仮想計算機システムに備えられる所定の記録手段(例えば、仮想計算機システムが備えるRAMなどのメモリ)にコピーし現用ホストOSと同じ機能をもつ予備ホストOSをハードウエア上に動作させ、現用ホストOSへ出される要求を予備ホストOSにも通知して予備ホストOSの状態を変更する。そして、現用ホストOSが異常になると、仮想計算機システムの管理を現用ホストOSから予備ホストOSに切り換える。
これにより、現用ホストOSへ出された要求を全て予備ホストOSに通知する場合に比べて、仮想計算機システムにかかる負荷を軽くすることができる。
まず、ホストOSの二重化を実現するための構成について説明する。
図1は、本発明の実施形態の仮想計算機システムの原理図であり、ホストOSの二重化を実現するための仮想計算機システムを示している。
live migration機能は、基本的には、上述したように、ある仮想計算機上で使用されるメモリ20の内容を別の仮想計算機上で使用されるメモリ21にコピーする機能であり、コピー元の仮想計算機が動作中でもメモリ20の内容をメモリ21にコピーすることができる(図2の矢印A)。そのため、現用ホストOS11を動作させるために必要なプログラムやデータがメモリ20に書き込まれて起動すると、そのメモリ20内のプログラムやデータがlive migration機能によりメモリ21にコピーされて予備ホストOS12が動作するように構成しても、現用ホストOS11は動作が途切れない。また、live migration機能により、任意のタイミングでコピー元の仮想計算機からコピー先の仮想計算機に切り換えることができる(図2の矢印B)。また、live migration機能により、1つのコンピュータ内の2つのメモリ間であっても別々のコンピュータのそれぞれのメモリ間であっても仮想計算機のコピーや仮想計算機の切換えを行うことができる。これにより、予備ホストOS12を、現用ホストOS11が動作するコンピュータ上で動作させたり現用ホストOS11が動作するコンピュータとは別のコンピュータ上で動作させることができる。
次に、予備ホストOS12がつくられた後、予備ホストOS12の状態を常に現用ホストOS11の状態と同じにするための仮想計算機システム10の動作について説明する。
まず、現用ホストOS11は、仮想計算機モニタ13へ要求を依頼する(ステップS1)。例えば、現用ホストOS11は、Hypervisor call命令により新しいゲストOSを起動させる旨の要求を仮想計算機モニタ13へ依頼する。
まず、現用ホストOS11と予備ホストOS12との間で互いの状態を一定時間毎に監視し合う(ステップST1)。例えば、LAN(Local Area Network)などを使用して現用ホストOS11と予備ホストOS12との間で通信を行い、互いの状態を監視することが考えられる。
次に、仮想計算機モニタ13は、ホストOSの切換え要求を受け付けると、現用ホストOS11へ停止要求を通知する(ステップST4)。現用ホストOS11は、停止要求を受け付けると、停止処理を行う。
そして、予備ホストOS12は、現用ホストOS11に昇格し、仮想計算機システム10の管理を行う(ステップST6)。
図5は、本発明の他の実施形態の仮想計算機システムであり、ドライバOSの二重化を実現するための仮想計算機システムを示している。
図7は、予備ドライバOS54の状態を常に現用ドライバOS53の状態と同じにするための仮想計算機システム50の動作を示すフローチャートである。
次に、仮想計算機モニタ55は、上記要求を現用ドライバOS53及び予備ドライバOS54へそれぞれ割込み通知する(ステップSTP2)。
受け付けた指示が現用ドライバOS53からの指示でないと判断した場合(ステップSTP4がNo)、仮想計算機モニタ55は、図9に示すように、受け付けた指示を破棄する(ステップSTP5)。
次に、仮想計算機モニタ55は、上記動作完了通知を現用ドライバOS53と予備ドライバOS54にそれぞれ割込み通知する(ステップSTP8)。
受け付けた動作完了通知が現用ドライバOS53から出された動作完了通知でないと判断した場合(ステップSTP10がNo)、仮想計算機モニタ55は、図10に示すように、受け付けた動作完了通知を破棄する(ステップSTP5)。
まず、現用ドライバOS53と予備ドライバOS54との間で一定時間毎に監視し合う(ステップSTEP1)。例えば、LANなどを使用して現用ドライバOS53と予備ドライバOS54との間で通信を行うことが考えられる。
次に、仮想計算機モニタ55は、ドライバOSの切換え要求を受け付けると、現用ドライバOS53へ停止要求を通知する(ステップSTEP4)。現用ドライバOS53は、停止要求を受け付けると、停止処理を行う。
ここで、例えば、予備ドライバOS54が現用ドライバOS53の異常を検出し、仮想計算機モニタ55が現用ドライバOS53を停止させる場合を考える。図12に示すように、まず、予備ドライバOS54は、現用ドライバOS53の異常を検出すると、Hypervisor call命令により仮想計算機モニタ55へドライバOSの切換え要求を依頼する。次に、仮想計算機モニタ55は、その切換え要求を受け付けると、現用ドライバOS53へ停止要求を通知する。そして、図13に示すように、仮想計算機モニタ55は、ゲストOS51とI/O装置52との間のやり取りを制御するドライバOSとして現用ドライバOS53から予備ドライバOS54に切り換え、ゲストOS51から依頼される要求を予備ドライバOS54(ステップSTEP6で現用ドライバOS53に昇格した予備ドライバOS54)を介してI/O装置52へ出すと共に、I/O装置52から出される動作完了通知を予備ドライバOS54を介してゲストOS51へ通知する。
図14は、本実施形態の仮想計算機システム10、50のハードウエア構成の一例を示す図である。
図15に示すように、記録媒体としては、CD−ROM、フレキシブルディスク、MO(Magneto Optical)、DVD、リムーバブル磁気ディスクなどの上記可搬記録媒体144、上記ハードディスク142、または上記メモリ141以外に、ネットワーク回線150経由で送信される外部の情報提供業者が保有する記録デバイス151などが含まれる。可搬記録媒体144や記録デバイス151などに記録されているプログラムやデータは、メモリ141にロードされてから実行され、上述した仮想計算機システム10、50の各処理を実現する。
11 現用ホストOS
12 予備ホストOS
13 仮想計算機モニタ
20 メモリ
21 メモリ
50 仮想計算機システム
51 ゲストOS
52 I/O装置
53 現用ドライバOS
54 予備ドライバOS
55 仮想計算機モニタ
60 データ
140 CPU
141 主記録装置
142 ハードディスク
143 ネットワーク接続装置
144 可搬記録媒体
145 媒体読取り装置
146 入力処理部
147 ディスプレイ
150 媒体駆動装置
151 可搬記録媒体
152 ネットワーク回線
153 記録デバイス
154 情報処理装置
155 メモリ
160 仮想計算機システム
161 ハードウエア
162 ホストOS
163 ゲストOS
164 ドライバOS
165 仮想計算機モニタ
166 I/O装置
167 I/O装置
168 ディスプレイ
169 Frontend Driver
170 Backend Driver
171 実I/Oドライバ
Claims (2)
- あるハードウエア上に仮想的に動作する現用ホストOSにより管理される仮想計算機システムを動作制御するためにコンピュータを、
前記仮想計算機システムに備えられるI/O装置の動作を制御する現用ドライバOSが起動すると、該現用ドライバOSを前記仮想計算機システムに備えられる所定の記録手段にコピーし前記現用ドライバOSと同じ機能をもつ予備ドライバOSを前記ハードウエア上に動作させる手段、
前記ハードウエア上に仮想的に動作するゲストOSから前記現用ドライバOSを介して前記I/O装置へ出される前記現用ドライバOSの状態の変化が生じる要求について前記予備ドライバOSに通知し、前記予備ドライバOSの状態を前記現用ドライバOSと同じ状態になるように変更する手段、
前記I/O装置から前記現用ドライバOSを介して前記ゲストOSへ出される前記現用ドライバOSの状態の変化が生じる動作完了通知について前記予備ドライバOSに通知し、前記予備ドライバOSの状態を前記現用ドライバOSと同じ状態になるように変更する手段、
前記現用ドライバOSが異常になると、前記ゲストOSから出される要求を前記予備ドライバOSを介して前記I/O装置へ通知すると共に、前記I/O装置から出される動作完了通知を前記予備ドライバOSを介して前記ゲストOSへ通知する手段、
前記現用ドライバOSが異常でない場合、前記ゲストOSから前記予備ドライバOSを介して前記I/O装置へ出される要求を破棄すると共に、前記I/O装置から前記予備ドライバOSを介して前記ゲストOSへ出される動作完了通知を破棄する手段、
として機能させるためのプログラム。 - 請求項1に記載のプログラムであって、
前記現用ホストOSまたは前記現用ドライバOSに対して返答要求を出し、その返答要求に対応する返答が前記現用ホストOSまたは前記現用ドライバOSから所定時間内に出ない場合、前記現用ホストOSまたは前記現用ドライバOSが異常であると判断する手段、
として機能させるためのプログラム。
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