JPH03127231A - 引き継ぎ情報のデータ保証処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 不揮発性共用メモリに設定された情報を、現用プロセス
から待機プロセスへ引き継ぐことにより。

現用プロセスの障害時に、待機プロセスが現用プロセス
に代わり、業務を継続して運用する計算機システムにお
けるフォールトトレラント化のための引き継ぎ情報のデ
ータ保証処理方法に関し。

フォールトトレラント化のための動作環境の事前構築を
、効率よ＜、ｌｉ１実に行うことができるようにするこ
とを目的とし。

引き継ぎ情報が設定される不揮発性共用メモリの領域を
、現版と新版の二重構造とし、現版と新版のそれぞれに
基情報域と差分域とを設け、現用プロセスは、現版に書
き込みを行い、待機プロセスは、新版から読み出しを行
い、現用プロセスは。

所定時間の経過または所定量の情報の蓄積により。

現版の基情報域の内容を、新版の基情報域に複写すると
ともに、現版と新版とを切り換え、それを通知するよう
に構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、不揮発性共用メモリに設定された情報を、現
用プロセスから待機プロセスへ引き継ぐことにより、現
用プロセスの障害時に、待機プロセスが現用プロセスに
代わり、業務を継続して運用する計算機システムにおけ
るフォールトトレラント化のための引き継ぎ情報のデー
タ保証処理方法に関する。

計算機システムにおいて、フォールトトレラント化を実
現するためには、制御プロセスを二重化する方式が有効
である。１つは１通常運用のため動作する制御プロセス
であり、もう１つは１通常運用の制御プロセスが何らか
の障害で停止した場合に、業務を継続して運用するため
に待機している制御プロセスである。

前者の制御プロセスを、現用プロセスといい。

後者の制御プロセスを、待機プロセスという。

障害により、現用プロセスから待機プロセスへ処理主体
を切り換える場合には、各種の資源情報の引き継ぎが必
要である。この資源情報の引き継ぎを高速に、かつ確実
に行う手段が必要とされている。

〔従来の技術〕

第５図は従来技術の例を示す。

第５図において、現用プロセス１０が障害により停止し
た場合に、待機プロセス１１が、現用プロセス１０に代
わって、業務を継続するためには。

現用プロセス１０が扱っている動的に変化する動作環境
を、待機プロセス１１が引き継ぐ必要がある。

その動作環境を引き継ぐための情報を、現用プロセス１
０のクラッシュ時に、すべて−括して引き継ぐようにす
ると、その引き継ぎ情報による動作環境の設定に時間が
かかるため、現用プロセス１０から待機プロセス１１へ
の切り換え性能が悪くなる。

そこで、現用プロセス１０め運用時に、第５図に示すよ
うに、逐次に動作環境等の資源情報を引き継ぐ方法が考
えられている。

（発明が解決しようとする課題） 例えば９通信制御プログラムなどをホットスタンバイさ
せるために、待機プロセス１１において。

事前にネットワーク資源を制御するための動作環境を構
築する場合、現用プロセス１０が、変更のあった動作環
境の情報を、不揮発性共用メモリ１２に書き込み、ある
周期で、または変更情報量が所定量になったときに、待
機プロセス１１に通知する方式を採用した場合１次の要
件を満たす必要がある。

（１）　　現用プロセスＩＯにおける運用に対し、性能
面（処理ステップ）の支障がないこと、すなわち、待機
プロセス１１において間欠的に行う動作環境の事前構築
により、現用プロセスＩＯの処理に影響がないこと。

（２）　　現用プロセスｌＯおよび待機プロセス！■か
ら時間断面で見たデータの一意性が保証されること。

しかしながら、従来考えられている方法では。

不揮発性共用メモリ１２のｗ４域を、単に１つの構造と
して使用するため、上記２つの要件を同時に満たすこと
はできなかった。すなわち、現用プロセス１０が書き込
んでいるときに、その箇所を。

同時に待機プロセス１１が読み出すと、データの完結性
が保証されないことがある。そのため、ロック制御など
により、排他制御を行うと、現用プロセス１０の処理が
待たされることがあり１通常の運用時でも、レスポンス
等が遅くなるという問題があった。

本発明は上記問題点の解決を図り、フォールトトレラン
ト化のための動作環境の事前構築を、効率よ＜、ｌｉｌ
実に行うことができるようにすることを目的としている
。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理説明図である。

第１図において、１０は通常運用のために動作する現用
プロセス、１１は現用プロセスｌＯの障害時に業務を継
続して運用するために待機している待機プロセス、１２
は不揮発性共用メモリ、１３Ａ、１３Ｂはそれぞれ規板
、新版と呼ばれる引き継ぎ情報の格納のための領域、１
４Ａ、１４Ｂは差分域、１５Ａ、１５Ｂは基情報域、１
６は不揮発性共用メモリ管理プロセスを表す。

不揮発性共用メモリ１２は、現用プロセス１０または待
機プロセス１１のプログラムが停止しても、記憶内容が
保証される記憶装置である。例えば、別系統の電源が付
いた半導体記憶装置などにより構成される。

現用プロセスＩＯが障害になったときに、待機プロセス
１１が、その処理を代行することができるように、現用
プロセス１０の動作環境などの資源引き継ぎ情報を、不
揮発性共用メモリ１２に逐次設定し、待機プロセス１１
は、その情報をもとに、動作環境の事前生成を行う。

本発明では、この引き継ぎ情報が設定される不揮発性共
用メモリ１２の領域を、視版１３Ａと新版１３Ｂの二重
構造としている。

規板１３Ａ、新版１３Ｂには、それぞれ現用プロセス１
０から待機プロセス１１へ伝達すべき情報が格納される
基情報域１５Ａ、１５Ｂと、変更分の情報を示す情報が
格納される差分域１４Ａ。

１４Ｂとを設ける。

現用プロセスＩＯは、動作環境などの引き継ぎ情報が発
生した場合、処理Ｐ１により、視版１３Ａの基情報域１
５Ａの内容を更新するとともに。

その基情報域１５Ａにおけるどの情報が変更されたかを
示す情報を差分域１４Ａに設定する。

そして、ある時間の経過または変更量がある量以上にな
ったときに、処理Ｐ２により、基情報域１５Ａの内容を
基情報域１５Ｂに複写する。その後、視版１３Ａを新版
に、新版１３Ｂを視版に切り換える処理を、不揮発性共
用メモリ管理プロセス１６に依頼する。

次に、処理Ｐ３により、待機プロセス１１に対し、引き
継ぎ情報の反映の依頼を意味する間欠同期通知を行う。

一方、待機プロセス１１では、現用プロセス１０が視版
１３Ａに書き込みを行っている間、新版１３Ｂからの読
み出しを行い、待機プロセス１１内に反映して、動作環
境の事前生成を行う。

なお、現用プロセス１０が、規板１３Ａに書き込みを行
っている間に、待機プロセス１１において新版１３Ｂか
らの動作環境の事前生成が完了するように１間欠間期処
理の起動要因である時間間隔値および情報の変更量を、
システム設計時に決定しておく。

現用プロセス１０から１間欠間期通知があると。

新たな引き継ぎ情報が通知されたため、待機プロセス１
１は、不揮発性共用メモリ管理プロセス１６に問い合わ
せることにより、ちと視版１３Ａが現新版であることを
判断して、その新版の領域を。

新たな引き継ぎ情報の読み出し対象とする。

〔作用〕

不揮発性共用メモリ１２の領域を、従来技術のように、
単に１つの構造として、現用プロセス１０から待機プロ
セス１１への間欠的な情報の引き継ぎを行った場合、待
機プロセス１１が読み出しを行っている間は、現用プロ
セス１０の処理が待たされるので、業務上の支障をもた
らす。

本発明では、不揮発性共用メモリ１２における引き継ぎ
用の領域を、視版１３Ａと新版１３Ｂとに分け、この二
重構造域をサイクリックにスイッチして使用するので、
現用プロセス１０の性能上の支障がなくなる。

また、単に規板と新版とを、切り換えたのでは。

待機プロセス１１において、新版１３Ｂからの読み出し
を完了していないときに１強制的に切り換えが実行され
る可能性もある。この場合、まだ読み出していない部分
について、待機プロセス１１側への反映が行われないこ
とになる。ごく稀なケースと考えられるが、もし起きた
場合には、正常な処理の続行ができなくなる。

そこで１本発明では、特に２間欠同期処理が正常なサイ
クルで実施されているかどうか、待機プロセス１１で判
断できるよう１間欠同期通知内に。

現用プロセス１０がシーケンス番号（通知ごとに１ずつ
加算）を付加する。

これにより、待機プロセスｌｌ側で９間欠同期処理がシ
ーケンシャルでないときには、変更部分の引き継ぎ（差
分域）情報のみでは、正確な引き継ぎが実施できないと
判断し、基情報域からの引き継ぎ処理を実施する。なお
、基情報域は、常に引き継ぎ情報をすべて保持するよう
、規板と新版との切り換えにあたって、基情報域１５Ａ
の情報を２次に新たに規板となる新版１３Ｂの基情報域
１５Ｂに複写している。

〔実施例〕

第２図は本発明の適用システムの例、第３図は本発明の
一実施例に係る不揮発性共用メモリ域のデータ構造、第
４図は本発明の一実施例による処理の例を示す。

本発明は９例えば第２図に示すような複合システムに適
用することができる。第２図において。

第１図と同符号のものは第１図に示すものに対応し、２
０−１．２０−２はそれぞれＣＰｔＪやメモリを専属に
使用することができる物理的な単位であるプロセッサモ
ジュール（ＰＭ）、２１はＰＭ相互間およびＩ’Ｍと不
揮発性共用メモリ１２間を接続する転送経路であるバス
（ＳＳ−ＢＵＳ）を表す。

第２図に示すシステムにおいて、資源情報の引き継ぎの
ために、以下の処理が行われる。

■　同−ＰＭ内の他プロセスまたは他ＰＭ内の他プロセ
スから、現用プロセス１０に対して、データ送受信等の
外部事象が入力される。

■　外部事象を入力したことを、現用プロセスＩＯは内
部制御表などに記憶し、かつこの情報を待機プロセス１
１に引き継ぐために、不揮発性共用メモリ１２の規板１
３Ａに書き込む。

■　ある時間が経過するか、書き込み量がある量販上に
なると、必要な情報を新版１３Ｂヘコピーシ、規板と新
版とをスイッチする。

■　待機プロセス１１に対し、メツセージ送信により、
引き継ぎ情報の読み込み処理を指示する。

■　現用プロセスｌＯに対して通知される外部事象は、
継続して発生するため、引き続いて、現用プロセス１０
は、不揮発性共用メモリ１２内のスイッチ後の現ｉＣ元
の新版１３Ｂ）に、引き継ぎ情報を書き込む。

■　待機プロセス１１では、■の通知により、処理■で
現用プロセス１０により書き込まれた情報を読み出し、
待機プロセス１１内に反映する。

■　処理■の情報が、スイッチ後の規板（元の新版１３
Ｂ）内に、ある量販上書き込まれるか。

またはある時間が経過したならば、再び規板と新版のス
イッチを実施する。規板と新版の関係は、処理■のスイ
ッチ前の状態に戻る。

■　上記■と同様に、待機プロセス１１に対し。

メツセージ送信により、引き継ぎ情報の読み込み指示を
行った後、現用プロセス１０は引き続いて、不揮発性共
用メモリ１２内のスイッチ後の規板１３Ａに、引き継ぎ
情報を書き込む。

■　■の通知により、処理■で現用プロセスＩＯにより
書き込まれた情報を、待機プロセス１１は、不揮発性共
用メモリ１２から読み出しで反映する。

以上の処理を繰り返すことにより、不揮発性共用メモリ
１２内のデータの一意性を保証する。

第３図は、その不揮発性共用メモリ域の本実施例におけ
るデータ構造を示しでいる。

現用プロセスから待機プロセスへの引き継ぎ情報の伝達
を間欠的に実施するため、不揮発性共用メモリ域のデー
タ構造を、第３図に示すように。

規板１３Ａと新版１３Ｂの二重構造とする。この情報の
引き継ぎは、ある時間の経過またはある量の情報が蓄積
された契機で行われるが、伝達する情報として、不揮発
性共用メモリ１２域内のすべてを対象とするのではなく
、更新分の情報のみを対象とする。

差分域１４Ａ、１４Ｂは、変更分の情報を待機プロセス
において限定可能とするためのものであり、これには、
基情報域１５Ａ、１５Ｂ内へのポインタが格納されてい
る。基情報域１５Ａ、１５Ｂには、実際の引き継ぎ情報
が格納されており。

ここには、現用プロセスから待機プロセスへ伝達する全
情報が格納されている。ただし、情報の中には、現用プ
ロセスの業務如何により、不要となるものがあり、その
ようなものは、途中で破棄されるので、基情報域１５Ａ
、１５Ｂがオーバフローすることはない。

通信制御プロセスを例に説明すると、以下のとおりであ
る。

通信制御プロセスでは１例えば回線やデータリンクなど
の通信資源を活性化した場合、どのような属性の通信資
源を活性化したかを情報として伝達する必要がある。ま
た、非活性化が行われた場合には、既に通知したどの資
源が非活性化されたかを情報として伝達する必要がある
。この非活性化が通知された以降は、資源の属性等の引
き継ぎ情報が不要となり、基情報域１５Ａまたは１５Ｂ
内に保持する必要がなくなる。

規板１３Ａは、現用プロセスが引き継ぎ情報を書き込む
領域であり、新版１３Ｂは、待機プロセスが引き継ぎ情
報を読み出す領域である。したがって、差分域１４Ａ、
１４Ｂから基情報域１５Ａ。

１５Ｂへのポインタ形式は、規板と新版とでは相違する
。

通信資源である回線の活性化および非活性化の事象を例
に、第４図に従って現用プロセスおよび待機プロセスの
処理の流れを説明する。説明を簡易化するために、差分
域１４Ａ、１４Ｂのエントリ数を２．基情報域１５Ａ、
１５Ｂ内情報量を４とする。

■　現用プロセスは９回線Ｌ１の活性化要求がコマンド
等により指示された場合、規板の基情報域１５Ａから、
未使用領域を獲得し１回線Ｌ１の伝達すべき属性情報を
設定するとともに、差分域１４Ａに、活性化要求コード
および基情報域１５Ａ内における回線Ｌ１の情報域への
ポインタを設定する。

■　回線Ｌ２に対する活性化要求があった場合。

処理■と同様に、引き継ぎ情報の設定を行う。

これにより、規板の差分域１４Ａ、基情報域」５Ａは、
第４図（ａ）に示すような状態になる。

■　現用プロセスは、差分域１４Ａが一杯になったため
１間欠同期処理を開始する。

■　まず、規板における基情報域１５Ａ内の必要な情報
を、第４図（ｂ）に示すように、すべて新版の基情報域
１５Ｂヘコピーする。

■　次に、第４図（ｃ）に示すように、規板と新版とを
スイッチする。

■　その後、待機プロセスに対し１間欠同期通知を行う
。

■　待機プロセスでは、この間欠同期通知により。

新版となった差分域１４Ａの情報から更新分の情報、す
なわち１回線Ｌ１と回線Ｌ２の活性化を知り、待機プロ
セス内に反映する。反映した後の差分域！ＪＡ内の情報
は、クリアまたは無効化する。

■　現用プロセスでは、待機プロセスにおける処理■と
並行して、新たな規板の差分域１４Ｂおよび基情報域１
５Ｂを対象に、引き継ぎ情報の設定処理を行う６例えば
１回ＩＬ２の非活性化要求がコマンド等により指示され
ると、差分域１４Ｂに、非活性化要求コードを設定する
とともに１回線Ｌ２に関する情報が格納されている基情
報域１５Ｂ内へのポインタを設定する。

■　さらに２回ＬＡＬ３に対する活性化要求があった場
合、処理■と同様に、引き継ぎ情報の設定を行う。これ
により、規板の差分域１４Ｂ、基情報域１５Ｂは、第４
図（ｄ）に示すような状態になる。

［相］　現用プロセスは、差分域１４Ｂが一杯になった
ため２間欠同期処理を開始する。

■　まず、現版における基情報域１５Ｂ内の必要な情報
を、すべて新版の基情報域１５Ａヘコビーする。

＠　このとき９回線Ｌ２で使用していた基情報域１５Ａ
内の領域は、非活性化により不要となるため、未使用領
域として解放する。これにより。

第４図（ｅ）に示すような状態になる。

■　次に、第４図（ｆ）に示すように、現版と新版とを
スイッチする。

■　そして、待機プロセスに対し９間欠同期通知を行う
。

■　待機プロセスでは、この間欠同期通知により。

新版となった差分域１４Ｂの情報から５回線Ｌ２の非活
性化と回線Ｌ３の活性化を知り、待機プロセス内に反映
する。

■　現用プロセスでは、待機プロセスにおける処理■と
並行して、新たな現版の差分域１４Ａおよび基情報域１
５Ａを対象に、引き継ぎ情報の設定処理を行う、以下、
上記の以降の処理と同様な処理が、サイクリックに行わ
れる。

なお、非活性化とは、結果的にその資源情報を破棄する
ことを意味する。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、待機プロセスに
おいて間欠的に行う動作環境の事前構築により、現用プ
ロセスの処理が待たされることはなく、また、待機プロ
セスにおける処理の遅れによって、引き継ぐべきデータ
が喪失することを防ぐことが可能になる。したがって２
通信制御プログラム等のフォールトトレラント化を、確
実に実現できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図。 第２図は本発明の適用システムの例。 第３図は本発明の一実施例に係る不揮発性共用メモリ域
のデータ構造。 第４図は本発明の一実施例による処理の例。 第５図は従来技術の例を示す。 図中、１０は現用プロセス、１１は待機プロセス、１２
は不揮発性共用メモリ、１３Ａは現版。 １３Ｂは新版、１４Ａ、１４Ｂは差分域、１５Ａ。 １５Ｂは基情報域、１６は不揮発性共用メモリ管理プロ
セス、ＰＩ〜Ｐ４は処理過程を表す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 現用プロセス（１０）と待機プロセス（１１）とを有し
   、不揮発性共用メモリ（１２）に設定された情報を、現
   用プロセス（１０）から待機プロセス（１１）へ引き継
   ぐことにより、現用プロセス（１０）の障害時に、待機
   プロセス（１１）が現用プロセス（１０）に代わり、業
   務を継続して運用する計算機システムにおける引き継ぎ
   情報のデータ保証処理方法において、 引き継ぎ情報が設定される不揮発性共用メモリ（１２）
   の領域を、現版（１３Ａ）と新版（１３Ｂ）の二重構造
   とし、 現版（１３Ａ）と新版（１３Ｂ）のそれぞれに、現用プ
   ロセス（１０）から待機プロセス（１１）へ伝達すべき
   情報が格納される基情報域（１５Ａ、１５Ｂ）と、変更
   分の情報を示す情報が格納される差分域（１４Ａ、１４
   Ｂ）とを設け、 現用プロセス（１０）は、現版（１３Ａ）に書き込みを
   行い（Ｐ１）、 待機プロセス（１１）は、新版（１３Ｂ）から読み出し
   を行い（Ｐ４）、 現用プロセス（１０）は、所定時間の経過または所定量
   の情報の蓄積により、現版（１３Ａ）の基情報域（１５
   Ａ）の内容を、新版（１３Ｂ）の基情報域（１５Ｂ）に
   複写するとともに、現版を新版に、新版を現版に切り換
   え（Ｐ２）、 現版と新版の切り換えを、現用プロセス（１０）から待
   機プロセス（１１）に通知する（Ｐ３）ことを特徴とす
   る引き継ぎ情報のデータ保証処理方法。