JPH04148363A - マルチコンピュータシステム - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は複数のコンピュータが結合されて成るマルチ
コンピュータシステムに関し、特にそのマルチコンピュ
ータシステムの総合性能と信頼性を向上させるための技
術に関する。

（従来の技術） 一般に、複数のコンピュータが結合されて成るマルチコ
ンピュータシステムとしては、第４図および第５図にそ
れぞれ示すような２種類のシステム構成が知られている
。

第４図のマルチコンピュータシステムでは、第１乃至第
３のプロセッサ１１〜１３は共通のディスクコントロー
ラ１４を介して共通のディスク１５をアクセスするが、
排他制御用のソフトウェアはディスクコントローラ１４
に配置されている。このため、プロセッサ１１〜１３が
それらに共通のディスク１５のファイルに対して入出力
を行う場合には、ディスクコントローラ１４によってそ
のファイルに対する排他制御が実行される。

したがって、全てのファイルアクセス要求がディスクコ
ントローラ１４に集中するため、負荷が増大した場合に
は、システム全体の動作性能の悪化が引起こされる。ま
た、もしディスクコントローラ１４が故障すると、シス
テム全体の稼働か停止されることになるため、動作の信
頼性の点においても充分ではない。

第５図のマルチコンピュータシステムでは、第１乃至第
３のプロセッサ２１〜２３はプロセッサ間通信バス２４
を介して相互接続されているが、ディスクコントローラ
２５に直接接続されているのはプロセッサ２１とプロセ
ッサ２２だけである。このため、プロセッサ２３からの
ディスク２６へのアクセスは、プロセッサ２２を通して
実行される。

したがって、ディスク２６に対するアクセス要求が増大
すると、プロセッサ２１と２２がボトルネックとなり、
システム全体の性能が悪化する。また、プロセッサ２１
に障害が発生すると、プロセッサ２３もディスク２６を
アクセスすることができなくなる。

このように、従来では、共通のディスクファイルへのア
クセス要求が増えるとシステム性能つまりスルーブツト
が低下され、また１台のコンピュータの故障や障害によ
って他のコンピュータの正常な動作が妨げられるので、
システムの動作の信頼性の点においても充分ではなかっ
た。

（発明が解決しようとする課題） 従来では、共通のディスクファイルへのアクセス要求が
増えるとシステム性能つまりスルーブツトが低下され、
また１台のコンピュータの故障ヤ１１　ＩＦ　ニよって
他のコンピュータの正常な動作が妨げられるので、十分
な動作の信頼性を得られない欠点があった。

この発明はこのような点に鑑みてなされたもので、共通
のディスクファイルへのアクセス要求が増えた場合でも
スループットの低下が引き起こされないようにして総合
的なシステム性能の向上を実現し、しかも十分に動作の
信頼性の高いマルチコンピュータシステムを提供するこ
とを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段および作用）この発明によ
るマルチコンピュータシステムは、複数のコンピュータ
間を相互接続するバスと、前記複数のコンピュータそれ
ぞれが直接にアクセス可能な共有メモリと、この共有メ
モリのファイルの制御をどのコンピュータが担当するか
を各ファイル毎に示す管理分担情報が登録されている管
理テーブルと、前記複数のコンピュータに分散して設け
られ、前記管理テーブルの管理分担情報に従ってファイ
ルを分担して排他制御する排他制御手段とを具備し、複
数のコンピュータに対等に負荷が分散されるように構成
されていることを特徴とする。

このマルチコンピュータシステムにおいては、各コンビ
エータは共有メモリを直接にアクセスできるので、他の
コンピュータの故障や障害に影響されること無く、共有
メモリをアクセスすることができる。しかも、これによ
って、どのコンピュータに障害が発生した場合でも、共
有メモリ上のチエツクポイント情報等を全てのコンピュ
ータが採取することかできるので、耐障害性の向上を図
ることができる。また、各コンピュータがファイルを分
担して排他制御するので、複数のコンピュタに対等に負
荷が分散されるようになり、スループットを大幅に向上
させることができる。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明の詳細な説明する。

第１図にはこの発明の一実施例に係わるマルチコンピュ
ータシステムが示されている。このマルチコンピュータ
システムは、第１乃至第４のプロセッサ（コンピュータ
）３１〜３４、高速外部バス３５、ディスクサブシステ
ム３６、およびディスクアクセスバスＡ１〜Ａ４から構
成されている。

第１乃至第４のプロセッサ３１〜３４の各々は、内部バ
ス、ＣＰＵ、およびメモリ等から構成されており、これ
らプロセッサ３１〜３４はそれぞれ独自のオペレーティ
ングシステムによって動作制御されている。第１乃至第
４のプロセッサ３１〜３４は、高速外部バス８５によっ
て相互接続されており、排他制御に関係する情報などの
各種情報がその高速外部バス３５を介して交換される。

また、第１乃至第４のプロセッサ３１〜３４はそれぞれ
固有のディスクアクセスパスＡ１〜Ａ４を介してディス
クサブシステムに直接的に接続されておいる。ディスク
アクセスパスＡ１〜Ａ４の各々は、２重化構成を成すデ
ィスクサブシステム３６の第１および第２の２個のディ
スクシステム３６ａ。

３８ｂ対してディスクシステム３８ａ　、　３８ｂに共
通に接続されている。

ディスクサブシステム３６は、第１および第２の２個の
ディスクシステム３８ａ　、　３６ｂから構成され、ド
ライブの２重化を実現できる構成になっている。

すなわち、第１および第２のディスクシステム３８ａ　
、　３６ｂは互いに同一の構成になっており、それぞれ
に対して同一データの入出力が行われる。

第１のディスクシステム３８ａは、４個のハードディス
クコントローラ４１〜４４と、８個のハードディスクト
ドライブ装置５１ａ　、　５１ｂ　、−５４ａ　、　５
４ｂとを備えており、ディスクコントローラ４１〜４４
にはそれぞれハードディスクトドライブ装置が２個づつ
接続されている。

ディスクコントローラ４１〜４４は、コントロールポー
ト群Ｐ１〜Ｐ４とキャッシュメモリＭ１〜Ｍ４をそれぞ
れ備えている。コントロールポート群Ｐ１〜Ｐ４の各々
には、前述のディスクアクセスパスＡｔ−Ａ４が接続さ
れている。キャッシュメモリＭ１〜Ｍ４はデータ入出力
の高速化を実現するためのものであり、これらキャッシ
ュメモリＭｌ−Ｍ４には、使用頻度の高いデータが格納
される。

第２のディスクシステム３８ｂも、第１のディスクシス
テム３６ａと同様に、４個のハードディスクコントロー
ラ８１〜６４と、８個のハードディスクドライブ装置７
１ａ　、　７１ｂ　、−７４ａ　、　７４ｂとを備えて
おり、ディスクコントローラ６１〜６４にはそれぞれハ
ードディスクドライブ装置が２個づつ接続されている。

ディスクコントローラ６１〜６４は、コントロールポー
ト群ｐＨ〜ＰＬ４とキャッシュメモリＭｌ〜Ｍ４をそれ
ぞれ備えている。コントロールポート群ｐＨ〜ＰＬ４の
各々には、前述した第１のディスクシステム３８ａにお
けるコントロールポート群Ｐｉ〜Ｐ４と同様に、デへス
クアクセスバスＡｌ−八４が接続されている。キャッシ
ュメモリＭｌｌ〜Ｍ１４はデータ入出力の高速化を実現
するためのものであり、これらキャッシュメモリＭｌｌ
−Ｍ１４には、使用頻度の高いデータが格納される。

このように、このマルチコンピュータシステムにおいて
は、ブロッセッサ３１〜３４によって共用されるディス
クサブシステム３Ｂが２重化構成になっており、しかも
、この２重化構成のディスクサブシステム３Ｂがプロッ
セッサ３１〜３４によってそれぞれ直接にアクセスされ
るように構成されている。

ブロッセッサ３１〜８４はそれぞれ独立したオペレーテ
ィングシステムによって動作するが、それらプロツセッ
サ３１〜３４にはディスクサブシステム３６の各ファイ
ル毎にそのファイルに対する排他制御機能が分散配置さ
れている。すなわち、各プロッセッサ３１〜３４のメモ
リには、第２図に示されているような管理テーブルが登
録されており、各プロッセッサ３１〜３４はその管理テ
ーブルによって割り当てが指定された対応するファイル
の排他制御を実行する。

第２図に示されているように、管理テーブルは、ディス
クサブシステム３６のファイル名とそのファイルをアク
セス制御するプロセッサとの関係を定義したものであり
、ここではディスクサブシステム３６のファイルｆｌと
ｆ２の制御をブロッセッサ３１に分担させ、ファイルｆ
３の制御をプロッセツサ３２に分担させ、ファイルｆ４
の制御をプロッセッサ３３に分担させ、ファイルｆ４の
制御をブロッセッサ３３に分担させる場合が一例として
示されている。なお、この管理テーブルの内容は、負荷
に応じて変更することができる。つまり、アクセス頻度
の高いファイルを制御するプロセッサには、制御分担の
ファイル数を少なくするといった処理が可能となる。

次に、第３図のフローチャートを参照して、各ブロッセ
ッサ３１〜３４によるディスクサブシステム３６のアク
セス制御動作を説明する。

ディスクサブシステム３６に対する入出力要求が発生す
ると（ステップＳｌ）、入出力対象のファイルの制御を
担当するプロセッサが自プロセッサであるか否かが第２
図の管理テーブルを参照することによって判断される（
ステップＳ２）。

入出力対象のファイルの制御を担当するプロセッサが他
のプロセッサである場合には、レコード間の矛盾をなく
すための排他制御を実行させるために、そのファイルの
排他制御を担当するプロセッサに高速外部バス３５を介
してレコードロック要求を発行する（ステップＳ３）。

一方、入出力対象のファイルの制御を担当するプロセッ
サが自プロセッサである場合には、レコードロック処理
を自ら実行して、他のプロセッサからの更新処理を待機
させる（ステップＳ４）。

このようにして、アクセス対象ファイルの排他制御を担
当するプロセッサによってロック処理が実行されると、
ディスクサブシステム３６に対するアクセスが実行され
る。この場合、書き込みアクセスの場合には、第１のデ
ィスクシステム３６ａだけでなく、シャドウ側つまり第
２のディスクシステム３６ｂにもデータの書き込みが実
行される（ステップＳ６．Ｓ７）。

このように、この実施例のマルチコンピュータシステム
においては、各プロセッサ３１〜３４は共有のディスク
サブシスツム３Ｂを直接にアクセスできるので、他のプ
ロセッサの故障や障害に影響されること無く、ディスク
サブシスツム３６をアクセスすることができる。しかも
、これによって、どのプロセッサに障害が発生した場合
でも、ディスクサブシスツム３Ｂ上のチエツクポイント
情報等を全てのプロセッサ３１〜３４が採取することが
できるので、例えば、各プロセッサにおいて定期的に動
作するデッドロック検出プログラムによってプロセッサ
間の資源要求によるデッドロックを検出し、もし発生し
ていれば、アボード、ロールパック、リスタート等の処
理を実行できる。従って、故障したプロセッサで実行し
ていたジョブを他のプロセッサが肩代わりして、継続実
行することができるようになり、耐障害性の向上を図る
ことができる。

また、各プロセッサかファイルを分担して排他制御する
ので、プロセッサ３１〜３４に対等に負荷が分散される
ようになり、スループットを大幅に向上させることがで
きる。このことは、このマルチコンピュータシステムを
事務処理用として使用する場合に特に有効であり。つま
り、事務処理では共通のマスクファイルを共有アクセス
することが多いので、共通のファイルへのアクセス要求
がかなり多く発生されるが、この場合でも、負荷か特定
のプロセッサやコントローラに集中することがないため
、十分なスルーブツトが得られる。

なお、各プロセッサ３１〜３４からディスクサブシステ
ム３６へのディスクアクセスバスＡｌ−Ａ４の２重化も
可能であり、このようにする事によってさらに信頼性を
向上を図ることができる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、負荷分散を図ること
によって、共通のディスクファイルへのアクセス要求が
増えた場合でもスルーブツトの低下が引き起こされない
ようになり、総合的なシステム性能の向上を実現できる
。また、各コンピュータは、他のコンピュータの故障や
障害に影響されること無く共有メモリを直接にアクセス
できるので、動作の信頼性の高いコンピュータシステム
を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係わるマルチコンピュー
タシステムの構成を示すブロック図、第２図は第１図の
マルチコンピュータシステムの各コンピュータによって
参照される管理テーブルの内容の一例を示す図、第３図
は第１図のマルチコンピュータシステムの各コンピュー
タによって実行されるファイルアクセス動作を説明する
フローチャート、第４図および第５図はそれぞれ従来の
マルチコンピュータシステムの構成を示すブロック図で
ある。 ３１〜３４・・・プロセッサ、３５・・・高速外部バス
、３６・・・ディスクサブシステム、 Ａ１ 〜Ａ４ ・・・ディスクア クセスパス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数のコンピュータが結合されて成るマルチコンピュー
   タシステムにおいて、 前記複数のコンピュータ間を相互接続するバスと、 前記複数のコンピュータそれぞれが直接にアクセス可能
   な共有メモリと、 この共有メモリのファイルの制御をどのコンピュータが
   担当するかを各ファイル毎に示す管理分担情報が登録さ
   れている管理テーブルと、 前記複数のコンピュータに分散して設けられ、前記管理
   テーブルの管理分担情報に従ってファイルを分担して排
   他制御する排他制御手段とを具備し、 複数のコンピュータに負荷が分散されるように構成され
   ていることを特徴とするマルチコンピュータシステム。