JPWO2015072004A1 - 計算機、計算機制御方法、および計算機制御プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
実施例1は、本発明の特長である物理マシン・仮想マシン各々に構成制御部、およびそのルールが存在する複雑な構成をサポートする一例である。実施例1は、仮想マシン121A1は仮想側構成制御部124A1を有し、仮想マシン121B1は仮想側構成制御部を有しない仮想マシン双方をサポートするための実施例である。
メモリ110は、仮想サーバを稼動させるために必要な、仮想環境制御部150と、障害種別判断部151と、仮想化構成制御部152、仮想NIC(Network Interface Card)153A、153Bを有しており、また仮想ディスク154が含まれる。
メモリ110には、仮想マシン用論理区画120A1があり、物理マシン200のメモリ210に存在する、仮想マシン用論理区画220A2と対を成した多重系を構成する。なお、多重系とは、同一の目的の処理を実行する機能を複数個持つことをいう。例えば、物理マシンなら物理マシンが2つ存在することをいう。多重系を構成する仮想マシンを稼動させる物理マシン100は、物理マシン200と多重系を構成している。
仮想マシン用論理区画120A1は、仮想デバイスドライバ122A1、仮想マシン121A1、仮想側構成制御部124A1、仮想マシン障害検知部125A1、業務アプリ126A1を有する。
また、仮想マシン論理区画120B1は業務アプリのみを搭載した一般的な仮想マシンや、他社アーキテクチャを採用した仮想マシンの例として示している。仮想マシン用論理区画120B1は、仮想デバイスドライバ122B1、仮想マシン121B1、業務アプリ126B1を有する。
仮想マシン用論理区画120B1は、物理マシン200のメモリ210に存在する、仮想マシン用論理区画220A2と対を成した多重系とすることもできる。
物理マシン100のメモリ110には一般的に、物理マシン用のオペレーティングシステムを有している場合もあるし、ハイパーバイザーやマイクロカーネルが存在する場合もある。
メモリ110には、ディスクインタフェースドライバ161、通信インタフェースドライバ162や163、物理マシン障害検知部160、仮想マシン・物理マシン共有用情報インタフェース130、仮想マシン・物理マシン共有用メモリ区画140、発生障害情報テーブル141、障害種別管理テーブル142、システム構成情報テーブル143、仮想環境制御部150、障害種別判断部151、仮想化構成制御部152、などの各処理はプロセッサ170で実行する事により実現できるが、これらは各処理を行なう処理部として集積回路化するなどしてハードウェアで実現する事ができる。
図2及び図25は、システム構成情報テーブル176の本実施例における実施形態である。
システム構成情報テーブルでは、システムの構成に関わる各種パラメータを保持している。仮想サーバシステムの識別子とそれに含まれる物理マシンの対応情報を有する表(176-1)と、物理マシン識別子と当該物理マシンで稼動させる仮想マシン識別子の対応情報(176-2)と、物理マシンの多重系構成を識別する識別子と当該要素である物理マシンの対応情報(176-3)と、仮想マシンの多重系構成を識別する識別子と当該要素である仮想マシンの対応情報(176-4)と、物理マシン識別子と当該構成要素項目の対応情報(176-5)と、各種モジュールが通信をする際に使用する通信IF項目とIF識別子の対応情報(176-6)と、物理デバイスと仮想デバイスの対応情報(176-7)と、各種デバイスと当該対応ドライバの対応情報(176-8)と、仮想化構成制御部152が仮想マシンを監視する周期やタイムアウト等の定義情報(176-9)を有する。例えば定義情報には、仮想側、および物理側複数存在する構成制御部の連携のために、仮想側構成制御権限移譲タイムアウトを有する。また、多重系にて同時に検知する障害により相殺が発生しないようにするための多重系相殺防止用構成制御遅延時間を有する。
図3は、一般的にシステムが定義する障害の例を示した障害情報管理テーブル図である。
図4は、システム構成情報テーブルを示した図である。
物理マシンと仮想マシン双方の状態が常に仮想化構成制御部152により更新される。図における物理マシン100および200自身の状態は仮想マシン識別子欄がNULLになっている。
図5は、障害種別判断部が作成する障害種別管理テーブルを示した図である。
図6は、障害発生情報を仮想マシン及び物理マシン間で共有する発生障害情報テーブル(141)を示した図である。テーブルには、障害の送達先が納めてある宛先は仮想マシン側の他、物理マシン側も指定可能である。共有情報として障害識別子、内容、障害対象のシステム構成定義内識別子が含まれている。
図7は、仮想化サーバシステム700の起動を示すシーケンス図である。
仮想化サーバシステム700の起動は、物理マシン100を起動する(S701)。その後、仮想環境制御部150を起動する(S702)。同様に、物理マシン200を起動する(S703)。その後、仮想環境制御部250を起動する(S704)
−−−起動シーケンス−−−
図8は、仮想環境制御部150の初期化を示すシーケンス図である。仮想環境制御部150は、ディスクインタフェース171用のディスクインタフェースドライバ161、通信インタフェース172用の通信インタフェースドライバ162、通信インタフェース173用の通信インタフェースドライバ163をメモリ110に展開し物理マシンが稼働に必要な初期化を実施する(S150-01)。
仮想環境制御部150はシステム構成情報テーブル177の情報をシステム構成情報テーブル143内の143-1に展開する(S150-03)。その後、仮想環境制御部150は障害種別判断部151を起動する(S151-01)本ステップの詳細は図9にて説明する。仮想環境制御部150は仮想化構成制御部152を起動する(S152-01)本ステップの詳細は図10にて説明する。
図9は、障害種別判断部151の起動を示すシーケンス図である。
障害種別判断部151は、システム構成情報テーブル(143-1内176)と、記憶媒体175より、障害情報管理テーブル177を読み、障害種別管理テーブル142を作成する(S151-02)。
図10は、仮想化構成制御部152の起動を示すシーケンス図である。ここでは、仮想化構成制御部152の起動時に仮想マシンも起動する例を示す。
仮想環境制御部150は、システム構成情報テーブル143の情報を基に、通信インタフェース172と通信インタフェースドライバ162、仮想NIC153Aと仮想デバイスドライバ122A1を関連づける(S152-08)。
図11は、障害時における仮想側構成制御部124A1、および物理マシン側仮想化構成制御部152による権限連携処理を示す。本説明では、物理マシン上でしか検知できない障害を検知した場合の処理について通信インタフェース172で検知された障害を例とする。
図12は、障害種別判断部による障害部位解析および、仮想マシンへの障害依存解析処理について示したシーケンス図である。
障害種別判断部151は、障害情報に含まれる障害識別子と、システム構成定義内識別子情報より、障害種別管理テーブル142-1を検索する(S151-11)。障害種別判断部151は、障害種別管理テーブル142-1より、“障害対象”及び”障害レベル”を参照し、物理マシン側の仮想化構成制御部152でのみ処理可能なレベルであるか否かを判断する。(S151-12)。
図13は、仮想マシンへの障害通知要否判断および、仮想マシンへの障害通知処理を示したシーケンス図である。障害種別判断部151は、”仮想マシンへの障害通知要否”に従い、発生障害情報テーブル141に、”宛先”として仮想マシン障害検知部(125A1)を、“送信元”として(障害種別判断部)151@(物理マシン)100を、”障害発生時刻”に障害発生時刻を、”障害種別”に障害種別を、”内容”に障害の内容を、“障害対象システム構成定義内識別子”に(通信インタフェース)172に関連付けた仮想マシン側識別子153Aを、仮想マシン・物理マシン共有用情報インタフェース130を介して登録する(S151-21)。
仮想マシン側で物理通信インタフェースのシステム構成定義内識別子172を認識できる場合は、172を登録することも可能である。
ここで“仮想マシンへの障害通知要否”が、(要)となっている場合は、当該仮想マシン側にある仮想側構成制御部124A1が構成制御の権限を有する事を意味する。逆に“仮想マシンへの障害通知要否”が、(否)となっている場合は、当該仮想マシンに対しては、物理マシン側の仮想化構成制御部252が構成制御の権限を有する事を意味する。
図14は、図1の構成に加え、仮想マシン121B1も仮想化構成制御部224B1を有する。
図15は障害情報管理テーブル177の仮想ディスク障害に対する実施例2における追加情報である。障害識別子には物理マシン内での障害識別子と仮想マシン内での障害識別子対応情報を管理している。
図16は障害種別管理テーブル142の実施例2における追加情報である。障害識別子には物理マシン内での障害識別子と仮想マシン内での障害識別子対応情報を管理している。
図17は障害種別管理テーブル142-2の実施例2における情報である。
図18は発生障害情報テーブル141の実施例2における情報である。
一行目が仮想マシン121A1側の仮想化構成制御部124A1から、障害判断部151への障害通知例であり、障害識別子は仮想マシン内で識別できるE-Bが設定されている。
二行目は、障害判断部151が、142-1bを参照して物理マシンでの障害に対応付け、他仮想マシン121B1の仮想マシン障害検知部125B1への障害通知例である。
図19は仮想マシンで検出した障害を物理マシンや他の仮想マシンと共有する例における仮想側構成制御部および物理マシン側仮想化構成制御部による権限連携例である。
仮想マシン障害検知部125A1より、仮想ディスクの154の障害が仮想側構成制御部124A1に通知される(S124A1-01)。仮想側構成制御部124A1は、仮想マシン・物理マシン共有情報インタフェースを介して仮想化構成制御部152に、物理マシン側の仮想化構成制御部権限の無効化を要求(S124A1-02)。仮想側構成制御部124A1は、発生障害情報テーブル141bに、”宛先”として物理マシン障害種別判断部(151)@物理マシン(100)を、“送信元”として(仮想側構成制御部)124A1@(仮想マシン)121A1を、”障害発生時刻”に障害発生時刻を、”障害種別”に障害種別を、”内容”に障害の内容を、“障害対象システム構成定義内識別子”に(仮想ディスク)154を、仮想マシン・物理マシン共有用情報インタフェース130を介して登録する(S124A1-03)。仮想マシン・物理マシン共有用情報インタフェース130を介して障害情報を取得する(S151-30)。障害種別判断部による障害部位解析および、
仮想マシンへの障害依存解析する(S151-40)本ステップの詳細は図20にて説明する。
仮想マシンへの障害通知要否判断および、仮想マシンへの障害通知する(S151-50)本ステップの詳細は図21にて説明する。
図20は、仮想マシンで検出された障害に対する、障害種別判断部による障害部位解析および、仮想マシンへの障害依存解析の例を示すシーケンスである。
図21は、仮想マシンで検出された障害に対する、障害種別判断部による障害部位解析により、共通部位障害である事が認識されたときの、別仮想マシンへの障害情報の通知方式に対する例である。
障害通知元である121A1以外の“仮想マシンへの通知要”欄全ての仮想マシンに対し送信判断を行ったか確認する(S151-52)。
図22は、図14の構成に加え、物理マシン100と物理マシン200と仮想マシン121A1と仮想マシン221A2を監視する監視卓A500と、物理マシン100と物理マシン200と仮想マシン121B1と仮想マシン221B2を監視する監視卓A600を有する。監視卓500と600は自らが管理する仮想マシンの状態のみを知っており、他の仮想マシンの状態を知らない状況での構成制御の管理例である。本問題は、別々の顧客にハードウェアリソースを仮想化にて提供する場合等に発生する問題である。
図11に示す構成制御処理を構成制御計画案とし、構成制御受け入れを行う物理マシン200に送信する。物理マシン200内の仮想化構成制御部252が受理するメッセージを、物理マシン100の仮想加工性制御部152に送信することで構成制御計画案が最終決定することも可能である。
また、新規仮想マシンの構築では仮想マシン管理を物理マシンに任せる設定も可能となる。このように、個別のポリシーを持った仮想マシンを共存させる事が可能となる。
100、200 物理マシン
300、400 LAN
170、270 プロセッサ
110,210 メモリ
171、271 ディスクインタフェース
172、173、272、273 通信インタフェース
174、274 通信路
175、275 記憶媒体
176 システム構成情報テーブル
177 障害情報管理テーブル
150、250 仮想環境制御部
151、251 障害種別判断部
152、252 仮想化構成制御部
153A、153B、253A、253B 仮想NIC
154、254 仮想ディスク
161、262 ディスクインタフェースドライバ
162、163、262、263 通信インタフェース
160、260 物理マシン障害検知部
130、230 仮想マシン・物理マシン共有用情報インタフェース
140、240 仮想マシン・物理マシン共有用メモリ区画
141、241 発生障害情報テーブル
142、242 障害種別管理テーブル
143、243 システム構成情報テーブル
120、220 仮想マシン用論理区画
121、221 物理マシン
122、222 仮想デバイスドライバ
124、224 仮想側構成制御部
125、225 仮想マシン障害検知部
126、226 業務アプリ
144、244 制御命令キュー
500、600 監視卓
メモリ110には、仮想マシン用論理区画120A1があり、物理マシン200のメモリ210に存在する、仮想マシン用論理区画220A2と対を成した多重系を構成する。なお、多重系とは、同一の目的の処理を実行する機能を複数個持つことをいう。例えば、物理マシンなら物理マシンが2つ存在することをいう。多重系を構成する仮想マシンを稼動させる物理マシン100は、物理マシン200と多重系を構成している。
仮想マシン用論理区画120A1は、仮想デバイスドライバ122A1、仮想マシン121A1、仮想側構成制御部124A1、仮想マシン障害検知部125A1、業務アプリ126A1を有する。
また、仮想マシン用論理区画120B1は業務アプリのみを搭載した一般的な仮想マシンや、他社アーキテクチャを採用した仮想マシンの例として示している。仮想マシン用論理区画120B1は、仮想デバイスドライバ122B1、仮想マシン121B1、業務アプリ126B1を有する。
仮想マシン用論理区画120B1は、物理マシン200のメモリ210に存在する、仮想マシン用論理区画220A2と対を成した多重系とすることもできる。
物理マシン100のメモリ110には一般的に、物理マシン用のオペレーティングシステムを有している場合もあるし、ハイパーバイザーやマイクロカーネルが存在する場合もある。
メモリ110には、ディスクインタフェースドライバ161、通信インタフェースドライバ162や163、物理マシン障害検知部160、仮想マシン・物理マシン共有用情報インタフェース130、仮想マシン・物理マシン共有用メモリ区画140、発生障害情報テーブル141、障害種別管理テーブル142、システム構成情報テーブル143、仮想環境制御部150、障害種別判断部151、仮想化構成制御部152、などの各処理はプロセッサ170で実行する事により実現できるが、これらは各処理を行なう処理部として集積回路化するなどしてハードウェアで実現する事ができる。
仮想環境制御部150はシステム構成情報テーブル176の情報をシステム構成情報テーブル143内の143-1に展開する(S150-03)。その後、仮想環境制御部150は障害種別判断部151を起動する(S151-01)本ステップの詳細は図9にて説明する。仮想環境制御部150は仮想化構成制御部152を起動する(S152-01)本ステップの詳細は図10にて説明する。
仮想環境制御部150は、システム構成情報テーブル143の情報を基に、通信インタフェース172と通信インタフェースドライバ162、仮想NIC153Aと仮想デバイスドライバ122A1を関連づける(S152-08)。
図14は、図1の構成に加え、仮想マシン121B1も仮想化構成制御部124B1を有する。
図18は発生障害情報テーブル141の実施例2における情報である。
一行目が仮想マシン121A1側の仮想側構成制御部124A1から、障害種別判断部151への障害通知例であり、障害識別子は仮想マシン内で識別できるE-Bが設定されている。
二行目は、障害種別判断部151が、142-1bを参照して物理マシンでの障害に対応付け、他仮想マシン121B1の仮想マシン障害検知部125B1への障害通知例である。
図11に示す構成制御処理を構成制御計画案とし、構成制御受け入れを行う物理マシン200に送信する。物理マシン200内の仮想化構成制御部252が受理するメッセージを、物理マシン100の仮想化構成制御部152に送信することで構成制御計画案が最終決定することも可能である。
Claims (9)
- 障害情報と、障害が影響する範囲である障害依存情報と、構成制御ルールを対応づけて記憶する障害種別管理記憶部と、
前記障害情報を受信した際、前記障害種別管理記憶部に記憶された前記障害依存情報に基づいて障害の影響範囲を特定する障害種別判断部と、
前記構成制御ルールに基づいて、前記影響範囲に対して制御するように通知し、
前記影響範囲に物理マシンが含まれていた場合、構成制御を実行する仮想化構成制御部を備えた物理マシンと、
前記影響範囲に第一の仮想マシンが含まれていた場合、前記通知を受信し、構成制御を実行する第一の仮想側構成制御部を備えた第一の仮想マシンと、
を備えることを特徴とする計算機システム。 - 請求項1に記載の計算機システムであって、
第二の仮想マシンを更に備え、
前記障害情報が前記物理マシンの障害情報であった場合、
前記障害種別判断部は、前記第一の仮想マシン及び前記第二の仮想マシンの前記障害による影響範囲を特定し、
前記仮想化構成制御部は、前記第一の仮想マシン及び前記第二の仮想マシンに、前記通知をし、
前記第一の仮想マシンの前記第一の仮想側構成制御部及び、前記第二の仮想マシンの前記第二の仮想側構成制御部は、構成制御を実行する計算機システム。 - 請求項2に記載の計算機システムであって、
前記物理マシンは、
前記第一の仮想マシン又は前記第二の仮想マシンのいずれか一つ又は、両方に、前記制御通知を送信した場合、前記第一の仮想マシン及び前記第二の仮想マシンの構成制御のタイムアウトを監視し、前記タイムアウトを検知したら、前記物理マシン側構成制御部によって、タイムアウトを検知した仮想マシンの構成制御を実施することを特徴とする計算機システム。 - 請求項3に記載の計算機システムであって、
更に第三の仮想マシンを備え、
前記物理マシンの障害種別管理記憶部は、前記第一の仮想マシン及び前記第二の仮想マシンは、前記第一の仮想側構成制御部又は、前記第二の仮想側構成制御部を有する仮想マシンであり、前記第三の仮想マシンは、構成制御部を有していない仮想マシンである事を更に記憶し、
前記物理マシンは、前記第一の仮想側構成制御部又は、前記第二の仮想側構成制御部を有する前記第一の仮想マシン又は前記第二の仮想マシンに制御通知をすることを特徴とする計算機システム。 - 請求項4に記載の計算機システムであって、
前記物理マシンは、前記第一の仮想マシン又は前記第二の仮想マシンに制御通知を送信した場合、前記物理マシンの当該仮想マシンに対する構成制御部を無効にすることを特徴とする計算機システム。 - 請求項2に記載の計算機システムであって、
前記第一の仮想マシン及び第二の仮想マシンは障害検知部を有し、
前記障害検知部で検知された障害情報を前記物理マシンの前記障害種別判断部へ通知し、
前記物理マシンの前記障害種別判断部は、
前記障害情報から障害の範囲を検知し、
前記仮想化構成制御部は、
構成制御を実行することを特徴とする計算機システム。 - 請求項6に記載の計算機システムであって、
物理マシンを複数備え、
前記物理マシンは、前記他の物理マシンの状況を取得し、
前記状況が構成制御可能である場合に、
前記仮想化構成制御部は、構成制御を実行することを特徴とする計算機システム。 - 物理マシンは、
障害情報と、障害が影響する範囲である障害依存情報と、構成制御ルールを対応づけて予め障害種別管理記憶部に記憶し、
前記障害情報を受信した際、前記障害種別管理記憶部に記憶された前記障害依存情報に基づいて障害の影響範囲を特定し、
前記構成制御ルールに基づいて、前記影響範囲に対して制御するように通知し、
前記影響範囲に物理マシンが含まれていた場合、構成制御を実行し、
第一の仮想マシンは、
前記影響範囲に第一の仮想マシンが含まれていた場合、前記通知を受信し、構成制御を実行する
ことを特徴とする計算機制御方法。 - 障害情報と、障害が影響する範囲である障害依存情報と、構成制御ルールを対応づけて記憶する障害種別管理記憶部と、
前記障害情報を受信した際、前記障害種別管理記憶部に記憶された前記障害依存情報に基づいて障害の影響範囲を特定する障害種別判断部と、
前記構成制御ルールに基づいて、前記影響範囲に対して制御するように通知し、
前記影響範囲に物理マシンが含まれていた場合、構成制御を実行する仮想化構成制御部を備えた物理マシンと、
前記影響範囲に第一の仮想マシンが含まれていた場合、前記通知を受信し、構成制御を実行する第一の仮想側構成制御部を備えた第一の仮想マシンと、
を備えることを特徴とする計算機制御プログラム。
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