JPH11512540A - デュプレックスコンピュータ装置の共用ディスクデータの制御 - Google Patents

デュプレックスコンピュータ装置の共用ディスクデータの制御

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JPH11512540A
JPH11512540A JP9511683A JP51168397A JPH11512540A JP H11512540 A JPH11512540 A JP H11512540A JP 9511683 A JP9511683 A JP 9511683A JP 51168397 A JP51168397 A JP 51168397A JP H11512540 A JPH11512540 A JP H11512540A
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Abstract

(57)【要約】 フォルトトレラントシステムでは、2台の別個のディスクドライブにデータを書き込むことが知られている。1台のコンピュータが故障した時に、もう一台のコンピュータが運転を継続できるように、コンピュータを二重化することもまた知られている。このようなシステムでは、通常、稼働中の装置は両方のディスクドライブを制御する。ディスクドライブの直近に使用された領域(例えば、ディレクトリー)は、再びすぐに読み出されなければならないようなので、これらの領域を、コンピュータの主メモリにキャッシュすることもやはり知られている。コンピュータ(10、20)の主メモリにキャッシュすることによって、動作が速くなるけれども、各々が、ディスクドライブ(14、24)を使用する可能性を持っているデュプレックスコンピュータを使用する時、問題が起こる。もし、1台のコンピュータがディスクドライブのデータを変更するならば、もう一台のコンピュータは必ずしもこの変更を認識しておらず、そのメモリの古いデータを使用してしまう。本発明に従うと、ディスクドライブ(14)の制御を必要とするコンピュータ(10)自体が、それを予約する。もし、予約が成功ならば、ディスクタスクを実施する。もし、ディスクドライブ(14)のデータを変更するならば、もう一台のコンピュータ(20)に、この変更を通知し、そのコンピュータ(20)は、変更されたデータに対応するキャッシュされているデータを、そのメモリから消去する。

Description

【発明の詳細な説明】 デュプレックスコンピュータ装置の共用ディスクデータの制御 本発明は、デュプレックスコンピュータシステム、特に、2台のコンピュータ 装置が同一のディスクドライブのデータを制御可能であるような装置に関する。 例えば交換センターで使用されるフォルトトレラントシステムにおいて、デー タを2台の別個のディスクドライブに書き込むことは既に知られている。また、 1台のコンピュータ装置が故障した時に、もう1台のコンピュータが運転を継続 可能とするように、コンピュータを二重化することも既に知られている。このよ うなシステムでは、稼働中の装置は、両方のディスクドライブを制御する。休止 中の装置は、予備もしくは故障であり、通常、ディスクドライブを制御しない。 また、直近に読み出されたようなディスクドライブの領域の少なくともいくつか (例えば、ディレクトリー)を、すぐに再び読み出さなければならなくなりそう なので、これらの領域を、コンピュータの主メモリに記憶することも既に知られ ている。 図1を参照して、通常、デュプレックスコンピュータは、コンピュータ10及 び20の内の1台だけ(例えば、10)が、ディスクドライブ14そして/もし くはディスクドライブ24を使用するといったようにされる。そして、もう1台 のコンピュータ(この場合は20)は、予備もしくは故障である。第1のディス クドライブバス15は、両方のコンピュータ装置及び第1のディスクドライブ1 4に接続する。同様に、第2のディスクドライブバス25は、両方のコンピュー タ装置及び第2のディスクドライブ24に接続する。図1は、コンピュータ装置 10及び20の各々が、2台のディスクドライブコントローラ13aと13b及 び23aと23bをそれぞれ備えているような実施例を示す。代替案として、コ ンピュータ装置10及び20の各々が、ディスクドライブバス15及び25への 2つの別個のインターフェースを有する1台のディスクドライブコントローラを 備えていても良い。ディスクドライブバス15及び25は、例えばSCSI(Sm all Computer Systems Interface−小型コンピュータシステムインターフェ ース)バスであっても良く、また、同様に、ディスクドライバー14及び24は 、SCSIインターフェースを持つディスクドライブであっても良い。図1は、 また、コンピュータ10及び20に接続する双方向メッセージバスを示す。メッ セージバス30を経由して、コンピュータ10及び20は、例えば、互いの状態 、等々に関して問い合わせるといったように、メンテナンスメッセージを交換す る。 通常、デュプレックスシステムでは、ディスクドライバーもまた二重化されて いるので、図1のシステムは、2台のディスクドライバー14及び24と共に示 されている。この実施例の場合には、ディスクドライブバスもまた二重化されて いる。本発明に関する限りにおいては、ディスクドライバー14及び24もまた 、共用のディスクドライブバス15もしくは25に接続される。しかしながら、 本発明は、ディスクドライブを制御することに関するものであり、システムが他 のどのようなディスクドライブを備えているかには関係のないものである。従っ て、ディスクドライブ及びディスクドライブバスの数は、本発明にとっては重要 でない。 ディスクドライブ14のデータを1台のコンピュータ10の主メモリ12にキ ャッシュすることについては、当業者にとって既知である技術が確立されている 。キャッシュすることは、ディスクドライブ14のいくつかの部分に対してディ スクタスクが実施される時、比較的すぐに、同一の部分に対して別のディスクタ スクが実施されそうであるといった経験的な観測に基づいている。従って、主メ モリ12に、ディスクドライブ14の直近に使用された領域のいくつかに対応す るデータを記憶するのが好ましい。ディスクドライブをキャッシュする目的のた めに、通常、主メモリ12のある領域を確保する。代替案では、ディスクドライ ブコントローラ13a及び13bは、別個のキャッシュメモリを備えていても良 い。 コンピュータ10及び20の主メモリ12及び22にディスクドライブをキャ ッシュすることによって、動作が迅速になるけれども、各々のコンピュータが、 少なくとも1台のディスクドライブ14及び24を使用する可能性を持っている デュプレックスコンピュータの使用に関しては問題がある。もし、1台のコンピ ュータ装置(例えば、10)がディスクドライブ14のデータを変更するならば 、他のコンピュータ装置(この場合は20)は、必ずしもその変更を認識してい な い。もし、このコンピュータ20が、ディスクドライブ14から直近に更新され たデータを読み出さずに、その主メモリのキャッシュされたデータに頼ってしま うならば、システムは混乱する。フォルトトレランスなので、コンピュータ装置 10及び20は別個の主メモリを持っており、コンピュータ装置10及び20は 、他方のコンピュータ装置の主メモリに直接的に書き込むことができず、従って 、他方のコンピュータ装置がそのディスクドライブ14のその領域を変更したと しても、この一方のコンピュータ装置は、その他方のコンピュータ装置の主メモ リのその対応する領域をそれに応じて書き込むことはできない。 上記に基づいて、本発明の目的は、2台のコンピュータ装置が、信頼できる方 法で、共用ディスクドライブのデータをキャッシュ可能とする方法及びシステム を提供することである。本発明の目的は、独立請求項の中で開示されたところの もので特徴付けられる方法及びシステムによって実現される。好ましい実施例は 、独立請求項の冒頭部分に記述されたところのものを改善して得られる。 本システムは、ディスクドライブの使用を必要としているコンピュータ装置が 、別のコンピュータがそのディスクドライブの何らかのデータを変更したかどう かを調べた後、別のコンピュータがそのディスクドライブを同時に使用しないこ とを確実にするといった思想に基づいている。もし、そのディスクドライブのデ ータが変更されているならば、このデータに対応するキャッシュされたデータを 主メモリから消去する。この後、ディスクタスクを実施して、もう1台のコンピ ュータ装置にディスクドライブの変更されたデータを通知する。 本発明に従う方法及びシステムは、依然として、データをコンピュータの主メ モリにキャッシュできるように、共用ディスクのデータを2台のコンピュータか ら制御できるという大きな利点がある。また、本発明は、実現のために、ディス ク制御ソフトウェアにほんのわずかの追加を必要とするのみである。コンピュー タシステムの二重化によって、あらゆる場合に必要とされる変更を考慮しても、 通常、機器を変更する必要はない。 好ましい実施例に関して、デユプレックスディスクドライバーを備えるデュプ レックスコンピュータ装置を示す添付図1を参照して、本発明をより詳細に説明 する。 2台のコンピュータ10及び20から共用ディスクドライブ14を制御する本 発明に従う方法を、例えば以下のステップで、図1に示されるシステムにおいて 実施することが出来る。第1のコンピュータ10は、第1のディスクドライブ1 4を使用することを必要としていると仮定する。システムの対称性によって、本 方法は、もう1台のコンピュータからの対応する方法で動作する。 (i) もう1台のコンピュータ20が、ディスクドライブ14で行った変更 の通知を送ったかどうかを調べる。 (ii) もし、もう1台のコンピュータ20が、ディスクドライブ14で行っ た変更の通知を送っているならば、ディスクドライブ14の変更された領域に対 応するキャッシュされたデータを消去する。 (iii) ディスクタスクを実施する。 (iv) もし、ディスクドライブ14のデータをディスクタスクで変更するな らば、もう1台のコンピュータにディスクドライブ14の変更された領域を通知 する。 ディスクタスクは、ディスクドライブ14へのいくつかのコマンドを含んでい ても良い。この処理の間、何らかの方法で、もう1台のコンピュータ20がディ スクドライブ14を使用しないようにしなければならない。これは、ディスクタ スクの前に、第1のコンピュータ10自体が、例えばSCSIコマンドRESE RVEで、ディスクドライブを予約するといったような方法で実施されるのが最 も有利である。同様に、ディスクタスクの後、SCSIコマンドRELEASE で、ディスクドライブを解放できる。各々のディスクタスクの後に、ディスクド ライブを解放することができる。代替案として、もう一台のコンピュータが、デ ィスクドライブへのアクセスを必要としていることを示す時だけ、解放しても良 い。メッセージバス20もしくはディスクドライブバス15のどちらかを経由し て、ディスクドライブ要求の指示を送ることができる。 もし、コンピュータ10が、ディスクドライブ14を予約することができない ならば、もう一台のコンピュータ20が、ディスクドライブを予約してしまって いる。そして、第1のコンピュータ10は、ディスクドライブ14を必要として いるという指示を、第2のコンピュータ20へ送る。この後、第1のコンピュー タ10は、再び、ディスクドライブ14の予約を試みる。 新しい試みの回数もしくは合計時間は、所定の値に制限されるのが好ましい。 この所定の時間は、もう一台のコンピュータ20がこの時間内にそのディスクタ スクを完了し、そして、ディスクドライブ14を解放するように選定される。代 替案として、2つの所定の時間制限があっても良い。短い時間制限(例えば、5 秒)を短い予約のために使用し、長い時間制限(数分でも良い)を、例えば、デ ィスクドライブをフォーマットしたり、パックしたりする間、長い予約のために 使用する。 所定の制限に対応する時間が経過した後、もう一台のコンピュータ20がディ スクドライブ14を解放しないならば、このコンピュータ20へ、ディスクドラ イブ14を予約してしまっているかどうかをたずねる問い合わせを送ることがで きる。この問い合わせに対して期待される答えを受け取らないならば、もう一台 のコンピュータ20は、ディスクタスクを実施中に故障してしまったと結論する 。この場合、リセットコマンドをディスクドライブ14へ送り、そして予約の新 しい試みを実施する。 本発明の実施例に従うと、コンピュータ10と20との間、及び、コンピュー タからディスクドライブ14への全ての信号のやり取り(signalling)は、ディ スクドライブバス15を経由して行われる。この実施例は、特にSCSIインタ ーフェースを使用する時に適用可能である。何故ならば、SCSIは、従来から ディスクドライブに関連しているコマンドに加えて、他のコマンドもまた同様に 送ることができるような良く規定されたプロトコルを備えているからである。S CSIバージョンIIは、ANSIスタンダードX3.141−1994で規定さ れている。 本発明の別の実施例に従うと、コンピュータ10と20との間の信号のやり取 りは、ディスクドライブバスとは別個のメッセージバスを経由して行われる。こ の別個のメッセージバス30を図1に示す。 本発明に従う方法を、デュプレックスコンピュータシステムのディスク制御ソ フトウェアの一部として実現するのが最も好ましい。ディスク制御ソフトウェア への本発明に従う追加は、残りのディスク制御ソフトウェアが記憶されるメモリ に記憶される。もし、ディスクドライブバスとは別個であり、そして、コンピュ ータに接続するメッセージバスを経由して、コンピュータ間の本発明に従う信号 のやり取りを実施するならば、このような信号のやり取りに関する限り、このメ ッセージバスは必ずしも既知の技術であるというのでなく、新規なものである。 上記に基づいて、本発明に従う方法を実施するために、どのようにメッセージバ ス上で信号のやり取りを実施するかは、当業者にとって明白である。 上記の説明から、技術の進歩に伴って、本発明の基本思想を多くの異なる方法 で実現することが可能となることも、当業者にとって明白である。従って、本発 明及びその実施例は、上記の説明の例に限定されず、請求の範囲内で変更可能で ある。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1997年9月25日 【補正内容】 請求の範囲 1.少なくとも2台のコンピュータ(10、20)、共用ディスクドライブ(1 4)、コンピュータ(10、20)及びディスクドライブ(14)に接続してい るディスクドライブバス(15)を備えるシステムにおいて、 共用ディスクドライブ(14)を使用する第1のコンピュータ(10)は、 ディスクタスクの前に、第2のコンピュータ(20)が、共用ディスクドラ イブ(14)で行った変更の通知を送ったかどうかを調べ、 検知された通知に応答して、共用ディスクドライブ(14)の変更された領 域に対応するデータを、そのバッファから消去し、 ディスクタスクを実施し、 第2のコンピュータ(20)に、ディスクドライブ(14)で変更されたデ ータを通知するような、 共用ディスクドライブ(14)を制御する方法において、 ディスクタスクの後、もし、第2のコンピュータ(20)が、ディスクドラ イブ(14)を必要としていることを示しているならば、共用ディスクドライブ (14)を使用する第1のコンピュータ(10)は、ディスクドライブ(14) を解放することを特徴とする方法。 2.もし、ディスクドライブ(14)を予約できないならば、共用ディスクドラ イブを使用する第1のコンピュータ(10)は、第2のコンピュータ(20)に 、ディスクドライブ(14)を必要としていることを示すことを特徴とする請求 項1に記載の方法。 3.もし、第2のコンピュータ(20)が、第1のコンピュータによって送られ た、ディスクドライブ(14)の要求に関する指示に対して所定の回答を提供し ないならば、共用ディスクドライブ(14)を使用する第1のコンピュータ(1 0)は、ディスクドライブ(14)の予約を解放することを特徴とする請求項1 に記載の方法。 4.第1のコンピュータ(10)と第2のコンピュータ(20)との間の信号の やり取りを、ディスクドライブバス(15)を経由して実施することを特徴と する請求項1から請求項3のいずれか1つに記載の方法。 5.第1のコンピュータ(10)と第2のコンピュータ(20)との間の信号の やり取りを、ディスクドライブバス(15)とは別個のメッセージバス(30) を経由して実施することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1つに記 載の方法。 6.少なくとも1台(10)は、ディスクドライブ(14)のデータをバッファ するためのメモリ(12)を備えるような2台のコンピュータ(10、20)か らの共用ディスクドライブ(14)を制御するための、 コンピュータ(10、20)及びディスクドライブ(14)に接続するディ スクドライブバス(15)も備え、 ディスク管理ソフトウェアは、 同時には、1台のコンピュータ(10、20)だけに、ディスクドライブ( 14)の使用を制限し、 第2のコンピュータ(20)から第1の信号を第1のコンピュータ(10) で受け取り、第2のコンピュータ(20)が、ディスクドライブ(14)のデー タを変更したかどうかを検知するために第1の信号を調べ、 第2のコンピュータ(20)によって行われたディスクドライブ(14)の 変更に対応するデータを、第1のコンピュータ(10)のメモリ(12)から消 去し、 ディスクドライブ(14)のどのデータが第1のコンピュータ(10)によ って変更されているかを、第2のコンピュータ(20)に示す第2の信号を、第 1のコンピュータ(10)でつくり、その信号を第2のコンピュータ(20)に 送るといった機能を備えるようなシステムにおいて、 もし、第2のコンピュータ(20)がディスクドライブ(14)を必要とし ていることを示しているならば、共用ディスクドライブ(14)を使用する第1 のコンピュータ(10)は、ディスクタスクの後、ディスクドライブ(14)を 解放するような機能を、ディスク管理ソフトウェアが、更に備えることを特徴と するシステム。 7.コンピュータ(10、20)間の信号は、ディスクドライブバス(15)上 を伝播することを特徴とする請求項6に記載のシステム。 8.コンピュータ(10、20)間の信号の少なくともいくつかは、ディスクド ライブバス(15)とは別個のメッセージバス(30)を経由して伝播すること を特徴とする請求項6に記載のシステム。 9.ディスクドライブ(14)の予約に関する情報は、ディスクドライブ(14) に記憶され、そこから読み出されることを特徴とする請求項6に記載のシステム 。 10.メッセージバス(30)を経由して、ディスクドライブ(14)の予約に関 する情報を、残りのコンピュータ(10、20)に与えることを特徴とする請求 項6に記載のシステム。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN, CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,G E,HU,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR ,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV, MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,P L,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK ,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ, VN 【要約の続き】 ータ(10)自体が、それを予約する。もし、予約が成 功ならば、ディスクタスクを実施する。もし、ディスク ドライブ(14)のデータを変更するならば、もう一台 のコンピュータ(20)に、この変更を通知し、そのコ ンピュータ(20)は、変更されたデータに対応するキ ャッシュされているデータを、そのメモリから消去す る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.少なくとも2台のコンピュータ(10、20)、共用ディスクドライブ菌( 14)、コンピュータ(10、20)及びディスクドライブ(14)に接続して いるディスクドライブバス(15)を備えるシステムにおいて、 共用ディスクドライブ(14)を使用する第1のコンピュータ(10)は、 ディスクタスクの前に、第2のコンピュータ(20)が、共用ディスクドラ イブ(14)で行った変更の通知を送ったかどうかを調べ、 検知された通知に応答して、共用ディスクドライブ(14)の変更された領 域に対応するデータを、そのキャッシュメモリから消去し、 ディスクタスクを実施し、 第2のコンピュータ(20)に、ディスクドライブ(14)で変更されたデ ータを通知することを特徴とする共用ディスクドライブ(14)を制御するため の方法。 2.ディスクタスクの前に、第1のコンピュータ(10)は、第2のコンピュー タ(20)が、第1のコンピュータ(10)と同時に共用ディスクドライブ(1 4)を使用できないことを確実にすることを特徴とする請求項1に記載の方法。 3.ディスクドライブ(14)が、第1のコンピュータ(10)のために既に予 約されていない限りは、第1のコンピュータ(10)は、ディスクタスクを実施 するのにかかる時間、ディスクドライブ(14)を予約することによって、ディ スクドライブ(14)の同時の使用を防ぐことを特徴とする請求項2に記載の方 法。 4.ディスクタスクの後、共有ディスクドライブ(14)を使用している第1の コンピュータ(10)は、ディスクドライブ(14)を解放することを特徴とす る請求項3に記載の方法。 5.ディスクドライブ(14)の予約及び/もしくは解放を、ディスクドライブ (14)に与えられる予約コマンドで実施することを特徴とする請求項3もしく は請求項4に記載の方法。 6.ディスクドライブ(14)の予約及び/もしくは解放を、第2のコンピュー タ(20)に与えられる信号で実施することを特徴とする請求項3もしくは請求 項4に記載の方法。 7.ディスクドライブ(14)の解放は、ディスクドライブ(14)を必要とし ているという第2のコンピュータ(20)の指示に応答していることを特徴とす る請求項4に記載の方法。 8.もし、ディスクドライブ(14)を予約できないならば、共用ディスクドラ イブを使用する第1のコンピュータ(10)は、第2のコンピュータ(20)に 、ディスクドライブ(14)を必要としていることを示すことを特徴とする請求 項3に記載の方法。 9.もし、第2のコンピュータ(20)が、第1のコンピュータによって送られ た、ディスクドライブ(14)の要求に関する指示に対して所定の回答を提供し ないならば、共用ディスクドライブ(14)を使用する第1のコンピュータ(1 0)は、ディスクドライブ(14)の予約を解放することを特徴とする請求項8 に記載の方法。 10.第1のコンピュータ(10)と第2のコンピュータ(20)との間の信号の やり取りを、ディスクドライブバス(15)を経由して実施することを特徴とす る請求項1に記載の方法。 11.第1のコンピュータ(10)と第2のコンピュータ(20)との間の信号の やり取りを、ディスクドライブバス(15)とは別個のメッセージバス(30) を経由して実施することを特徴とする請求項1に記載の方法。 12.少なくとも1台(10)は、ディスクドライブ(14)のデータをキャッシ ュするためのメモリ(12)を備えるような2台のコンピュータ(10、20) からの共用ディスクドライブ(14)を制御するための、 コンピュータ(10、20)及びディスクドライブ(14)に接続するディ スクドライブバス(15)及びディスク制御ソフトウェアも備えるようなシステ ムにおいて、 ディスク制御ソフトウェアは、 同時には、1台のコンピュータ(10、20)だけに、ディスクドライブ (14)の使用を制限し、 第2のコンピュータ(20)から第1の信号を第1のコンピュータ(10) で受け取り、第2のコンピュータ(20)が、ディスクドライブ(14)のデー タを変更したかどうかを検知するために第1の信号を調べ、 第2のコンピュータ(20)によって行われたディスクドライブ(14)の 変更に対応するデータを、第1のコンピュータ(10)のメモリ(12)から消 去し、 第1のコンピュータ(10)で第2の信号をつくり、その信号を第2のコン ピュータ(20)に送り、第2の信号が、第2のコンピュータ(20)に、ディ スクドライブ(14)のどのデータが第1のコンピュータ(10)によって変更 されているかを示すようにするといった機能を備えることを特徴とするシステム 。 13.同時には1台のコンピュータ(10、20)だけに、ディスクドライブ(1 4)の使用を制限することは、 ディスクドライブ(14)の予約を指示する信号をつくり、 ディスクドライブ(14)の解放を指示する信号をつくり、 ディスクドライブ(14)の予約が成功かどうかを決定するといった機能を 備えることを特徴とする請求項12に記載の方法。 14.コンピュータ(10、20)間の信号は、ディスクドライブバス(15)上 を伝播することを特徴とする請求項13に記載のシステム。 15.コンピュータ(10、20)間の信号の少なくともいくつかは、ディスクド ライブバス(15)とは別個のメッセージバス(30)を経由して伝播すること を特徴とする請求項13に記載のシステム。 16.ディスクドライブ(14)の予約に関する情報は、ディスクドライブ(14) に記憶され、そこから読み出されることを特徴とする請求項13に記載のシステ ム。 17.メッセージバス(30)を経由して、ディスクドライブ(14)の予約に関 する情報を、残りのコンピュータ(10、20)に与えることを特徴とする請求 項15に記載のシステム。
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