JP4625473B2 - 冗長切り替え方法 - Google Patents
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Description
また、特開2004−171370号公報には、2重化された2つのサーバが、同一のフローティングIPアドレスでLANと接続されており、現用状態(現用系)となるサーバがそのフローティングIPアドレスを有効にし、待機状態(待機系)となるサーバがフローティングIPアドレスを無効にするIPフローティング方式が記載されている。
また、現在ではIPv6などARP以外によるレイヤ2アドレスの解決を実行するプロトコルによるサービス提供も行われている。従来技術では、ARPなど特定のレイヤ2アドレス解決プロトコルに対してのみ高速な冗長切り替えが可能である。さらに、従来技術では、オペレーティングシステム内機能である、レイヤ2アドレス解決処理部に対して処理の変更を加える必要がある。
本発明は、以上の点に鑑み、汎用サーバにおける運用系サーバおよび待機系サーバの冗長切り替え方法において、特定のレイヤ2アドレス解決プロトコルに依存することなく、またオペレーティングシステム内のレイヤ2アドレス解決処理部に変更を加えることなく、サービス中断時間の小さい高速な冗長切り替えを可能とすることを目的とする。
前記第1のサーバは、運用状態から待機状態に移行する冗長切り替えの際に、系切替通知を前記第2のサーバに通知し、
待機状態から運用状態に移行する前記第2のサーバは、前記第1のサーバから前記系切替通知を受信すると、レイヤ2アドレス解決に関する通信を遮断するようにフィルタを設定し、運用状態から待機状態に移行する前記第1のサーバに付与されている前記所定アドレスと同一のアドレスを自サーバに付与し、運用状態へ移行して前記第1のサーバへ運用化開始通知を通知し、
運用状態から待機状態に移行する前記第1のサーバは、前記第2のサーバから前記運用化開始通知を受信すると、付与されている前記所定アドレスを削除し、前記第2のサーバへ前記所定アドレスの削除通知を通知し、待機状態へ移行し、
前記第2のサーバは、前記第1のサーバから前記削除通知を受信すると、設定された前記フィルタを解除し、サービスの提供を開始する
ようにした前記冗長切り替え方法が提供される。
さらに詳細に説明すると、本発明によると、以下のような効果を奏することができる。
(1) 運用系サーバが運用状態であるときに、待機系サーバへのIPアドレスの付与が可能なため、運用系サーバが運用状態であるうちに待機系サーバ上のアプリケーションは付与されたIPアドレスを認識し、サービス提供のための準備を行うことが可能であり、サービス中断時間の短い、高速な系切り替えを実現できる。
(2) レイヤ2アドレス解決のための通信を遮断するのにフィルタ機能を用いるため、OSの内部処理を変更することなく、本発明の系切り替えを実現できる。
(3) レイヤ2アドレス解決のための通信を遮断するのにフィルタ機能を用いるため、IPv4で使用されているARPなど特定のレイヤ2アドレス解決プロトコルに限らず、あらゆるレイヤ2アドレス解決プロトコルにおいて本発明の系切り替えを実現できる。
図1は、システム構成図である。
本システムは、クライアントC1、運用系サーバ3、待機系サーバ5、スイッチングハブ7を備える。
クライアントC1は、スイッチングハブ7を介して運用系サーバ3又は待機系サーバ5からサービスの提供を受ける。サービス提供を行う運用系サーバ3とその予備である待機系サーバ5はスイッチングハブ7により接続され、クライアントC1はある一つのIPアドレスにより運用系サーバ3及び待機系サーバ5をサービス提供サーバとして認識する。つまり、系切り替えの前後でクライアントC1がアクセス先のサーバのIPアドレスを変更する必要がない状態である。
運用系サーバ3および待機系サーバ5の機能構成は、外部との通信を遮断するフィルタ17とレイヤ2アドレスの解決を行うレイヤ2処理部15を含むオペレーティングシステム(OS)13、系切り替えにおいて切替指示およびフィルタ設定を行う切替制御部11、サービスの提供を行うアプリケーション9を有する。また、待機系サーバ5は、一例として、OS13、切替制御部11およびアプリケーション9が稼動した状態で待機するホットスタンバイの状態とすることができる。なお、待機系サーバ5は、OS13およびミドルウェアが稼動し、アプリケーション9が稼動しない状態で待機するコールドスタンバイの状態において適用してもよい。運用系サーバ3と待機系サーバ5は、スイッチングハブ7を通して互いに切替指示通知などの通信を行うことができる。
また、図3に、運用系サーバ3の冗長切り替え処理フローチャートを、図4に、待機系サーバ5の冗長切り替え処理フローチャートを示す。
運用系サーバ3では、冗長切り替えの際、切替制御部11は、運用系サーバ3の異常を検知すると、または、オペレータからの系切り替え指示を受信すると、切替制御部11は、コマンド系切替通知処理(S27、S73)により、待機系サーバ5へ系切替通知S29を通知する。
系切替通知S29を受けた待機系サーバ5では、切替制御部11は、フィルタ17へフィルタ設定(S31、S93)を行う。フィルタ設定(S31、S93)とは、例えば、切替制御部11がレイヤ2アドレス解決の実行処理に関する通信を遮断するよう、OS13のフィルタ17の機能であるフィルタ機能に対し設定することである。このように設定されたフィルタ機能は、待機系サーバ5より送出される情報のヘッダ部分を見ることにより、レイヤ2アドレス解決のための情報の送出を遮断する。
その後、待機系サーバ5における切替制御部11は運用状態移行処理(シェルコール等)(S35、S97)を実行し、待機系サーバ5は待機状態S23から運用状態S37へ移行する。この時点で、アプリケーション9は上記ステップS33及びS95で付与したIPアドレスを認識し、サービス提供準備を行う。その後、待機系サーバ5における切替制御部11は、運用化開始処理終了通知S39を運用系サーバ3へ通知する。
一方、運用系サーバ3からIP削除処理終了通知S43を受信した待機系サーバ5は、切替制御部11によりフィルタ17に対して、フィルタ機能の解除を行い(S49、S103)、外部とのレイヤ2アドレス解決に関する通信を復旧する。その後、待機系サーバ5は、NA(Neighbor Advertisement、近隣(近傍)広告)を送信し(S51、S105)、クライアントC1を含む外部ノードに対し、レイヤ2アドレスの解決を行う。NAの送信は、IPアドレスが付与されているサーバが変更されたことを外部ノードに対して通知するために行われる。この通知により、待機系サーバ5はサービス提供サーバとして外部ネットワークからのアクセスが可能となる。その後、待機系サーバ5は切替制御部11により待機系サーバ5上で動作しているアプリケーション9に対しフィルタ解除終了通知およびNA送信終了通知(S53、S107)を行い、アプリケーション9はサービス提供開始を認識し、待機系サーバ5はサービス提供サーバとして稼動を開始する(S55)。
このとき、最初サービスを提供していた運用系サーバ3は、最初待機状態となっていた待機系サーバ5の状態と同等となる。
図5に、複数の運用系サーバおよび1台の待機系サーバにより構成される冗長構成システム構成図を示す。
本システムは、サービスを受けるクライアントC201、運用系サーバ203a〜203b、待機系サーバ205、スイッチングハブ207を備える。運用系サーバ203a〜203bはそれぞれ異なるIPアドレスによりサービスを提供するサーバであり、待機系サーバ205は、運用系サーバ203a〜203bの予備となる待機系サーバである。各サーバ203a〜203b、205及びスイッチングハブ207の具体的構成は、図1及びその説明箇所に記載した各サーバ3、5及びスイッチングハブ7と同様である。また、具体的動作は、図2〜4及びその説明箇所に記載したものと同様である。冗長切り替えの際、運用系サーバ203a〜203bのいずれかが、待機系サーバ205への系切り替えを行うことができる。
なお、ステップS33、S95において同一のIPアドレスを付与する際、系切替通知S29において、待機系サーバ205に付与すべきIPアドレス(それまで運用系サーバ203に付与されていたIPアドレス)を通知することにより、待機系サーバ205は、運用系サーバ203a〜203bのどのサーバが系切り替えを行ったか判別することができ、系切り替えを行ったサーバと同一のIPアドレスを得ることができる。また、待機系サーバ205は、予め運用系サーバ203a〜203bの識別番号に対応したIPアドレスを記憶したテーブルを備えるようにしてもよい。この場合、運用系サーバ203a〜203bは、系切替通知S29にその識別番号を含めて通知し、待機系サーバ205は、受信した識別番号に基づきこのテーブルを参照することで同一のIPアドレスを得るようにしてもよい。
3:運用系サーバ
5:待機系サーバ
7:スイッチングハブ
9:サービスを提供するアプリケーション
11:冗長切り替え制御部
13:オペレーティングシステム
15:レイヤ2アドレス解決処理部
17:フィルタ
S21:運用状態
S23:待機状態
S25:系切り替え指示
S27:コマンド系切替通知
S29:系切替通知
S31:フィルタ設定
S33:IPアドレス付与
S35:運状態移行シェルコール
S37:運用状態
S39:運用化開始処理終了通知
S41:IPアドレス削除
S43:IP削除処理終了通知
S45:待機状態移行シェルコール
S47:待機状態
S49:フィルタ解除
S51:NA(Neighbor Advertisement)送信
S53:フィルタ解除終了通知・NA送信終了通知
S55:運用状態
S71:系切替指示受信
S73:コマンドによる系切替通知
S75:運用化開始処理終了通知の受信有無
S77:IPアドレス削除
S79:IP削除処理終了通知
S81:待機状態移行シェルコール
S83:運用系サーバの待機状態への移行終了
S91:系切替通知の受信
S93:フィルタ設定
S95:IPアドレス付与
S97:運用状態移行シェルコール
S99:運用化開始処理終了通知
S101:IP削除処理終了通知の受信有無
S103:フィルタ解除
S105:NA送信
S107:フィルタ解除終了およびNA送信終了通知
S109:待機系サーバの運用状態への移行終了
C201:サービスを受けるクライアント
203a:運用系サーバ
203b:運用系サーバ
205:待機系サーバ
207:スイッチングハブ
Claims (5)
- 所定アドレスが付与され該所定アドレスによるサービスの提供を行う運用状態である第1のサーバと、その予備となる待機状態である第2のサーバと、前記第1のサーバ及び前記第2のサーバを接続し、前記第1のサーバ又は第2のサーバが外部網と通信するためのスイッチングハブとを備えた冗長構成システムにおける冗長切り替え方法において、
前記第1のサーバは、運用状態から待機状態に移行する冗長切り替えの際に、系切替通知を前記第2のサーバに通知し、
待機状態から運用状態に移行する前記第2のサーバは、前記第1のサーバから前記系切替通知を受信すると、レイヤ2アドレス解決に関する通信を遮断するようにフィルタを設定し、運用状態から待機状態に移行する前記第1のサーバに付与されている前記所定アドレスと同一のアドレスを自サーバに付与し、運用状態へ移行して前記第1のサーバへ運用化開始通知を通知し、
運用状態から待機状態に移行する前記第1のサーバは、前記第2のサーバから前記運用化開始通知を受信すると、付与されている前記所定アドレスを削除し、前記第2のサーバへ前記所定アドレスの削除通知を通知し、待機状態へ移行し、
前記第2のサーバは、前記第1のサーバから前記削除通知を受信すると、設定された前記フィルタを解除し、サービスの提供を開始する
ようにした前記冗長切り替え方法。 - 請求項1に記載の冗長切り替え方法において、前記冗長構成システムは、運用状態である複数の前記第1のサーバと待機状態である1台の前記第2のサーバとを備え、冗長切り替えの際、いずれかの前記第1のサーバが運用状態から待機状態に移行し、前記第2のサーバが待機状態から運用状態に移行することを特徴とする冗長切り替え方法。
- 請求項1に記載の冗長切り替え方法において、前記第2のサーバは、サービスの提供を開始する際、近隣広告(Neighbor Advertisement)を送信することを特徴とする冗長切り替え方法。
- 請求項1又は2に記載の冗長切り替え方法において、前記第1及び第2のサーバは、前記所定アドレスを内部に保持し、冗長切り替えの際、該所定アドレスを付与することにより、自サーバを運用状態とすることを特徴とする冗長切り替え方法。
- 請求項1に記載の冗長切り替え方法において、
前記第1のサーバは、前記第2のサーバに、自サーバの前記所定アドレスを含めた前記系切替通知を送信し、
前記第2のサーバは、受信した前記系切替通知に含まれた前記所定アドレスを用いて、前記第1のサーバと同一のアドレスを付与することを特徴とする冗長切り替え方法。
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