WO2007122666A1

WO2007122666A1 - フォルトトレラントシステム

Info

Publication number: WO2007122666A1
Application number: PCT/JP2006/306024
Authority: WO
Inventors: Hiroaki Otsuka
Original assignee: Fujitsu Limited
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2006-03-24
Publication date: 2007-11-01

Abstract

　フォルトトレラントシステムを構成する計算機相互間で、一方の計算機の外部記憶装置を復旧させるためのバックアップ機能及びバックアップデータを他方の計算機に保持させる。これにより、一方の計算機に搭載される外部記憶装置の異常が発生した場合、この外部記憶装置の修理後、この計算機の最初の起動時に他方の計算機から自動的にバックアップデータを取り出し、その外部記憶装置の内容を復元することはできる。

Description

技術分野

[0001] 本発明は、複数の計算機が結合された、ソフトウェアによるフォルトトレラントシステムの自動復旧に関する。

背景技術

[0002] 近年の情報処理サービス ·システムは、高級化、高機能化が進んでいる。そのようなシステムの高級化、高機能化に伴って、信頼度の面力システムバスの 2重化、メモリの 2重化、システムの 2重化等により障害への耐性を向上させるフォルトトレラントシステムの構築が重要となってきた (例えば、特許文献 1、特許文献 2、特許文献 3。 ) ₀

[0003] 現在、ソフトウェアによる複数の計算機を結合したフォルトトレラントシステムでは、各計算機の外部記憶装置に保存されているソフトウェアを、各計算機のメモリにロードして実行することで、フォルトトレラントシステム環境の実現を行って、る。

[0004] 図 1は、従来におけるソフトウェアにより実現されるフォルトトレラントシステムにおける監視機能の実現例を示す。計算機 1の構成要素には添え字" a"を付与し、計算機 2の構成要素には添え字" b"を付与して表す。

[0005] 同図において、フォルトトレラントシステム 7は、計算機計算機 2から構成されている。そして、ソフトウェアにより仮想的にフォルトトレラントシステム 10が構築されている (図中の破線で囲まれた部分)。複数の計算機の集合体とみた場合には、フォルトトレラントシステム 7として表し、これらの計算機によりソフトウェアにより仮想的に実現されるフォルトトレラントシステムを仮想フォルトトレラントシステム 10として表す。

[0006] 計算機 1, 2はそれぞれ、 CPU (中央演算装置） 3— 1, 3— 2、メモリ 4—1, 4— 2、 HDD (ノヽードディスクドライブ） 5— 1, 5— 2、 NIC (ネットワークインターフェースカード） 6— 1, 6— 2から構成される。メモリ 4—1, 4— 2は、論理的に 2つのメモリ領域に分けたものである。

[0007] 上記のように、計算機 1, 2には、 CPU,メモリ、 HDDがそれぞれ 2つずつ設置されている。各計算機の一方の CPU3— 2a, 3— 2b、メモリ 4— 2a, 4— 2b、 HDD5— 2a, 5— 2b、 NIC6- 2a, 6— 2bは、仮想フォルトトレラントシステム 10下で運用系のシステム (業務処理を行うシステム）を稼動させるために用いられる構成要素である。

[0008] 各計算機の他方の CPU3— la, 3— lb、メモリ 4 la, 4— lb、 HDD5— la, 5— lb、 NIC6- la, 6— lbは、非運用系（制御系）のシステムを稼動させるために用いられる構成要素である。

[0009] 仮想フォルトトレラントシステム 10は、計算機 1, 2のそれぞれの運用系側の構成要素である、 CPU3- 2a, 3 - 2b,メモリ 4— 2a, 4— 2b、 HDD5— 2a, 5— 2b、 NIC6 - 2a, 6— 2bを用いることにより構築されている。

[0010] 仮想フォルトトレラントシステム 10は、計算機 1, 2の CPU3— 2a, 3— 2bで稼動する第 1の OS (オペレーティングシステム）により実現されている。計算機 1について言えば、 CPU3— 2aが非運用系側の HDD5— laに格納されている第 1の OSを読み出して、メモリ 4— 2aに展開している。計算機 2についても同様に、 CPU3— 2bが非運用系側の HDD5— lbに格納されている第 1の OSを読み出して、メモリ 4— 2bに展開している。これにより、計算機 1, 2間でフォルトトレラントシステム 10が仮想的に実現され、この仮想フォルトトレラントシステム 10上で運用系システムのアプリケーションソフトウェアが起動して、る。

[0011] したがって、計算機 1, 2間では、 NIC6- 2a, 6— 2bを介して、運用系のデータの送受信がなされ、仮想フォルトトレラントシステム 10の同期処理により、メモリ 4— 2a, 4 - 2b及び HDD5— 2a, 5— 2bのミラー化が行われて!/、る。

[0012] このようにして、仮想的に構築したフォルトトレラントシステム 10上で運用系システムのアプリケーションソフトウェアを稼動させることにより、運用系システムの信頼性を向上させている。

[0013] また、計算機 1, 2の非運用系の CPU3— la, 3— lbではそれぞれ、第 2の OSが起動している。この第 2の OSは、各計算機 1, 2における、データの入出力、ハードゥエァ等の制御を行うための OSである。この第 2の OSにより各計算機の物理的な面での制御が行われることにより、第 1の OSにより仮想フォルトトレラントシステム 10の環境の構築が可能となっている。 [0014] また、計算機 1, 2の非運用系の HDD5— la, 5— lbにはそれぞれ、第 1の OS、第 2の OS、システムパラメータ、その他のアプリケーションソフトが格納されている。

[0015] このようなフォルトトレラントシステム 7では、いずれかの計算機の運用系の HDD5

- la, 5— lbに障害が起こってその計算機を復旧させる場合、その HDDを交換すれば、仮想フォルトトレラントシステム 10の同期処理により、他方の HDDのデータに基づいて、ミラー化が行われ、双方の HDDの内容が同一にある。このように、仮想フオルトトレラントシステム 10内の構成要素で障害が発生しても、自動で、容易に、障害前の状態に復旧させることができる。

[0016] し力しながら、仮想フォルトトレラントシステム 10の外側の環境で障害が発生した場合、すなわち、いずれかの計算機の非運用系の HDD5— la, 5— lbに障害が起こつてその計算機を復旧させる場合、単に HDDの交換だけでは済まず、そのフォルトトレラントシステム環境を再構築する必要がある。

[0017] なぜなら、故障した HDDにフォルトトレラントシステムを実現させる第 1の OSが格納されており、交換直後の HDDにはその第 1の OSが入っていないため、第 1の OSを交換後の HDDにインストールして、フォルトトレラントシステムの環境の再構築を行う必要がある。このフォルトトレラントシステム環境の再構築は、従来人手で行っていた

[0018] このように、ソフトウェアによる 2つの計算機を結合したフォルトトレラントシステムにおいて、一方の計算機の記憶媒体に異常が発生した場合の復旧作業では、手動による操作が必要になり、手間の力かる作業が発生していた。

特許文献 1：特開平 8— 137709号公報

特許文献 2：特開 2004 - 94433号公報

特許文献 3 :特開平 4— 038515号公報

発明の開示

[0019] 本発明は、ソフトウェアによるフォルトトレラントシステムが構築された環境の基盤となる制御系システムに障害が発生した場合に要する操作を簡素化することを目的とする。

本発明にかかる外部の計算機と相互にネットワークを介して通信することにより、ソフトウェアによるフォルトトレラントシステムが構築可能な計算機は、前記計算機の起動処理を制御する起動制御手段と、前記起動制御手段による起動処理に基づ、て、前記フォルトトレラントシステムを復旧させるための復旧データを送信するように前記外部の計算機に要求する要求情報を送信する要求手段と、前記要求情報に対応して前記外部計算機から送信された前記復旧データを受信する復旧データ受信手段と、前記復旧データ受信手段により受信した前記復旧データを記憶装置に格納して、前記フォルトトレラントシステムを制御する環境を再構築する再構築手段と、を備えることを特徴とする。

[0020] このように構成することにより、ソフトウェアによるフォルトトレラントシステムの自動復旧を実現することができる。

前記計算機は、さらに、前記復旧データが格納されている復旧データ格納手段と、前記外部の計算機からの前記要求情報を受信した場合、前記復旧データを該外部の計算機に送信する復旧データ送信手段と、を備えることを特徴とする。

[0021] このように構成することにより、相手方の復旧データを送信することができる。

前記計算機において、前記復旧データには、前記要求情報を送信した前記計算機の入出力を含む制御を行う制御系オペレーティングシステムプログラム、及び仮想的な前記フォルトトレラントシステムを実現する運用系オペレーティングシステムプログラムが含まれることを特徴とする。

[0022] このように構成することにより、復旧データとして相手方の制御系 OSと運用系 OSを送信することができる。

前記計算機において、前記起動制御手段は、優先順に従って、所定の媒体から前記制御系オペレーティングシステムプログラムを起動させ、前記要求手段は、前記起動制御手段により前記優先順に従って前記ネットワーク経由で前記計算機を起動させる場合、前記要求情報を前記外部の計算機に送信することを特徴とする。

[0023] このように構成することにより、ブート順にしたがって制御系 OSを起動させた場合、交換した記憶装置にはその制御系 OSがインストールされていないから、前記ネットヮーク経由で前記計算機を起動させることになる。

[0024] 前記計算機において、前記再構築手段は、前記記憶装置に前記復旧データを格納後、前記起動制御手段により再起動させることを特徴とする。

このように構成することにより、ブート順にしたがって、制御系 OSがインストールされた記憶装置力この制御系 OSを起動させることができる。

[0025] 前記計算機において、前記起動制御手段は、前記再構築手段に基づいて、前記記憶装置力前記復旧データに含まれる制御系オペレーティングシステムプログラムを起動させた場合、該制御系オペレーティングシステムプログラムに基づいて、該記憶装置に格納された前記復旧データに含まれる運用系オペレーティングシステムプログラムが起動することを特徴とする。

[0026] このように構成することにより、フォルトトレラントシステムを再構築することができる。

前記計算機は、さらに、当該計算機自身の制御系オペレーティングシステムプログラム及び運用系オペレーティングシステムプログラムを前記外部の計算機より取得して、前記復旧データ格納手段に格納する復旧データ取得手段を備えることを特徴とする。

[0027] このように構成することにより、相手方の制御系 OSと運用系 OSとを自分の方の記憶装置にバックアップしておくことができる。

本発明にかかる外部の計算機と相互にネットワークを介して通信することにより、ソフトウェアによるフォルトトレラントシステムが構築可能な計算機に復旧処理を実行させる復旧処理プログラムは、前記計算機の起動を制御する起動制御処理と、前記起動制御処理による起動に基づいて、前記フォルトトレラントシステムを復旧させるための復旧データを送信するように前記外部の計算機に要求する要求情報を送信する要求処理と、前記要求情報に対応して前記外部計算機力送信された前記復旧データを受信する復旧データ受信処理と、前記復旧データ受信処理により受信した前記復旧データを第 1の記憶装置に格納して、前記フォルトトレラントシステムを制御する環境を再構築する再構築処理と、を計算機に実行させることを特徴とする。

[0028] このように構成することにより、ソフトウェアによるフォルトトレラントシステムの自動復旧を実現することができる。

前記復旧処理プログラムは、さらに、前記外部の計算機からの前記要求情報を受信した場合、第 2の記憶装置より前記復旧データを取得して、該復旧データを該外部の計算機に送信する復旧データ送信処理と、を計算機に実行させることを特徴とする。

[0029] このように構成することにより、相手方の復旧データを送信することができる。

前記復旧処理プログラムにおいて、前記復旧データには、前記要求情報を送信した前記計算機の入出力を含む制御を行う制御系オペレーティングシステムプロダラム、及び仮想的な前記フォルトトレラントシステムを実現する運用系オペレーティングシステムプログラムが含まれることを特徴とする。

[0030] このように構成することにより、復旧データとして相手方の制御系 OSと運用系 OSを送信することができる。

前記復旧処理プログラムにおいて、前記起動制御処理では、優先順に従って、所定の媒体力前記制御系オペレーティングシステムプログラムを起動させ、前記要求処理では、前記起動制御処理により前記優先順に従って前記ネットワーク経由で前記計算機を起動させる場合、前記要求情報を前記外部の計算機に送信することを特徴とする。

[0031] このように構成することにより、ブート順にしたがって制御系 OSを起動させた場合、交換した記憶装置にはその制御系 OSがインストールされていないから、前記ネットヮーク経由で前記計算機を起動させることになる。

[0032] 前記復旧処理プログラムにおいて、前記再構築処理では、前記第 1の記憶装置に前記復旧データを格納後、前記起動制御処理により前記計算機を再起動させることを特徴とする。

[0033] このように構成することにより、ブート順にしたがって、制御系 OSがインストールされた記憶装置力この制御系 OSを起動させることができる。

前記復旧処理プログラムにおいて、前記起動制御処理は、前記再構築処理に基づいて、前記第 1の記憶装置から前記復旧データに含まれる制御系オペレーティングシステムプログラムを起動させた場合、該制御系オペレーティングシステムプログラムに基づいて、該第 1の記憶装置に格納された前記復旧データに含まれる運用系オペレーティングシステムプログラムが起動することを特徴とする。

[0034] このように構成することにより、フォルトトレラントシステムを再構築することができる。前記復旧処理プログラムは、さらに、当該計算機自身の制御系オペレーティングシステムプログラム及び運用系オペレーティングシステムプログラムを前記外部の計算機より取得して、前記第 2の記憶装置に格納する復旧データ取得処理を計算機に実行させることを特徴とする。

[0035] このように構成することにより、相手方の制御系 OSと運用系 OSとを自分の方の記憶装置にバックアップしておくことができる。

本発明にかかる外部の計算機と相互にネットワークを介して通信することにより、ソフトウエアによるフォルトトレラントシステムが構築可能な計算機の復旧処理を行う復旧処理方法は、前記計算機を起動させ、前記フォルトトレラントシステムを復旧させるために、前記計算機の入出力を含む制御を行う制御系オペレーティングシステムプログラム及び仮想的な前記フォルトトレラントシステムを実現する運用系オペレーティングシステムプログラムが含まれる復旧データを送信するように前記外部の計算機に要求する要求情報を送信し、前記要求情報に対応して前記外部計算機から送信された前記復旧データを受信し、前記受信した前記復旧データを第 1の記憶装置に格納して、前記フォルトトレラントシステムを制御する環境を再構築する、ことを行うことを特徴とする。

[0036] このように構成することにより、ソフトウェアによるフォルトトレラントシステムの自動復旧を実現することができる。

前記復旧処理方法は、さらに、前記外部の計算機からの前記要求情報を受信した場合、第 2の記憶装置より前記復旧データを取得して、該復旧データを該外部の計算機に送信する、ことを行うことを特徴とする。

[0037] このように構成することにより、相手方の復旧データを送信することができる。

前記復旧処理方法において、前記計算機を起動させる場合には、優先順に従って、所定の媒体力前記制御系オペレーティングシステムプログラムを起動させ、前記要求情報を送信する場合には、前記優先順に従って前記ネットワーク経由で前記計算機を起動させて、前記要求情報を前記外部の計算機に送信することを特徴とする

[0038] このように構成することにより、ブート順にしたがって制御系 OSを起動させた場合、交換した記憶装置にはその制御系 OSがインストールされていないから、前記ネットヮーク経由で前記計算機を起動させることになる。

[0039] 前記復旧処理方法において、前記再構築する場合には、前記第 1の記憶装置に前記復旧データを格納後、前記計算機を再起動させることを特徴とする。

[0040] 前記再起動において、前記第 1の記憶装置から前記制御系オペレーティングシステムプログラムを起動させた場合、該制御系オペレーティングシステムプログラムに基づいて、該第 1の記憶装置に格納された前記復旧データに含まれる運用系オペレーティングシステムプログラムを起動させることを特徴とする。

[0041] このように構成することにより、フォルトトレラントシステムを再構築することができる。

前記復旧処理方法は、さらに、当該計算機自身の前記制御系オペレーティングシステムプログラム及び前記運用系オペレーティングシステムプログラムを前記外部の計算機より取得して、前記第 2の記憶装置に格納することを特徴とする。

[0042] このように構成することにより、相手方の制御系 OSと運用系 OSとを自分の方の記憶装置にバックアップしておくことができる。

図面の簡単な説明

[0043] [図 1]従来におけるフォルトトレラントシステムにおける監視機能の実現例を示す。

[図 2]本発明にかかるフォルトトレラントシステムの自動復旧システムの実施形態概要を示す。

[図 3]本発明に力かるフォルトトレラントシステムの自動復旧フローの一実施形態の概要を示す。

[図 4]本発明の実施形態におけるフォルトトレラントシステムのハードウェア構成の概要を示す。

[図 5A]本発明の実施形態における自動復旧の状態遷移図（その 1)である。

[図 5B]本発明の実施形態における自動復旧の状態遷移図（その 2)である。

[図 5C]本発明の実施形態における自動復旧の状態遷移図（その 3)である。

発明を実施するための最良の形態 [0044] 図 2は、本発明にカゝかるフォルトトレラントシステムの自動復旧システムの実施形態概要を示す。以下では、第 1の計算機（1)の構成要素には添え字" a"を付与し、第 2 の計算機 (2)の構成要素には添え字" b"を付与して表す。第 1及び第 2の計算機 11 はそれぞれ、運用系 12の構成要素と、制御系 13の構成要素とを備えている。

[0045] 運用システム 12では、業務処理オペレーティングシステム（業務処理 OS)により仮想フォルトトレラントシステム 10が構築され、仮想フォルトトレラントシステム 10上で業務用のソフトウェアが稼動している。

[0046] 制御システム 13は、制御系の処理を行うための IZO処理オペレーティングシステム (ΙΖΟ処理 OS) 13により、仮想フォルトトレラントシステム 10を動作させる基盤となる環境を制御するものである。

[0047] 第 1及び第 2の計算機 11の制御システム 13はそれぞれ、起動制御手段 14、復旧データ要求手段 15、復旧データ送信手段 16、復旧データ格納手段 17、復旧データ受信 18、再構築手段 19、復旧データ取得手段 20を備えている。

[0048] 復旧データ格納手段 17には、外部の計算機を復旧させるのに必要な復旧データが格納されている。復旧データには、外部の計算機の IZO処理 OS及び業務処理 O Sのバックアップデータが含まれて!/、る。

[0049] 起動制御手段 14は、所定の起動情報に基づいて、起動処理を行う。すなわち、予め不揮発性記憶装置に記憶されているファームウェアを読み出すことにより、予め設定したブート順にしたがってブートディスク、ネットワーク等から IZO処理 OSを起動させる。

[0050] 復旧データ要求手段 15は、起動制御手段 14による起動処理に基づいて、前記復旧データを送信するように要求する旨の要求情報を送信する。すなわち、起動制御手段 14により、所定の記憶装置に IZO処理 OSがないと判断された場合には、復旧データ要求手段 15は、外部の計算機に要求情報を送信する。

[0051] 復旧データ送信手段 16は、外部の計算機力もその要求情報を受け取った場合、復旧データ格納手段 17から復旧データを取り出して、その復旧データを送信する。復旧データ受信 18は、要求情報に応答して外部の計算機力も送信された復旧データを受信する。 [0052] 再構築手段 19は、復旧データ受信手段 18により受信した復旧データを記憶装置に格納して、仮想フォルトトレラントシステム 10を制御する環境を再構築する。前記再構築手段 19は、記憶装置に復旧データを格納した後、起動制御手段 14により再起動させる。起動制御手段 14は、ブート順にしたがって、再起動処理を行うと、今度は、その記憶装置に IZO処理 OSが格納されているから、その記憶装置から IZO処理 OSを起動させる。 IZO処理 OSが起動すると、 IZO処理 OSの制御により業務処理 OSも起動して、仮想フォルトトレラントシステム 10による同期処理が開始される。

[0053] 復旧データ取得手段 20は、外部の計算機より IZO処理 OS及び業務処理 OSを取得して、復旧データ格納手段に格納する。

例えば、第 1の計算機側で障害が発生して、第 1の計算機の制御システムの記憶媒体を新しい記憶媒体に交換したと仮定する。なお、交換直後の記憶媒体には IZ

O処理用 OSも業務処理 OSもインストールされて!/、な!/、。

[0054] まず、計算機 1の電源を投入すると、起動制御手段 14aは、予め設定されたブート順に従い、起動処理を行う。しかし、ブートディスクとして設定された交換直後の記憶媒体には IZO処理用 OSがインストールされていないため、第 1の計算機自身で起動させることはできない。その場合、復旧データ要求手段 15aは、復旧データを第 2 の計算機に要求する。

[0055] 第 2の計算機側では、その要求情報を受信すると、復旧データ送信手段 15bは、復旧データ格納手段 16bに格納されている復旧データを第 1の計算機に配信する。第 1の計算機側では、復旧データ受信手段 17aにより、その送信された復旧データが受信される。そして、再構築手段 18aは、その復旧データに基づいて、第 1の計算機のフォルトトレラントシステム 10の制御する環境の再構築を行う。

[0056] 図 3は、本発明に力かるフォルトトレラントシステム 7の自動復旧フローの一実施形態の概要を示す。一方の計算機 1の外部記憶装置の障害発生時 (ステップ 1。以下、ステップを「S」と称する）には、他の計算機 2がその異常を検知して、その計算機 1を切り離す (S2)。メンテナンス担当者は、その障害の発生した計算機 1の外部記憶装置を修理する（S3)。

[0057] その外部記憶装置を修理した後、計算機 1の電源を投入する (S4)。制御系 OSは本来その外部記憶装置にインストールされている力修理のために交換されたので、計算機 1は外部記憶装置より制御系 OSを起動させることはできない。このとき、計算機 1のファームフェアにおいて、再起動（ブート）する順序を、例えば、外部記憶装置（ HDD)、フレキシブルディスク（FD)、 LAN (Local Area Network)の順に設定しておく。そうすると、外部記憶装置には制御系 OSがインストールされておらず、フレキシブルディスクも挿入されていないことから、計算機 1のファームウェアは、 LAN経由での再起動を行う処理に移行する。

[0058] そうすると、計算機 1のファームウェアは、 LAN経由での再起動を行い、他の計算機 2に対して、バックアップデータを配信するように要求する（S5)。

他の計算機 2は、計算機 1からのバックアップデータ配信要求を検知して (S5)、計算機 1にバックアップデータを配信する（S6)。

[0059] そのバックアップデータを受信した計算機 1は、そのバックアップデータに基づいて、データの復元を行い、フォルトトレラントシステムの制御環境を再構築する。制御環境の再構築後、計算機 1は再起動を行う（S7)。計算機 1は、それまで LAN経由で起動していた力この再起動により、自身の外部記憶装置より制御系 OSを起動させることがでさる。

[0060] S7の制御系 OSの再起動に伴い、計算機 1の業務処理系（運用系）の OSも起動する。そうすると、計算機 1, 2間でのフォルトトレラントシステムが正常に機能し、仮想フオルトトレラントシステム 10のソフトウェアが有効に機能して、同期処理が開始され、業務処理系（運用系）のデータ等の整合性を復旧させる（S8)。こうして、復旧が完了する（S9)。このように、本発明に力かるフォルトトレラントシステム 7は、自動復旧を実現させている。

[0061] それでは、以下に本発明の実施形態について詳述する。

図 4は、本発明の実施形態におけるフォルトトレラントシステムのハードウェア構成の概要を示す。以下では、計算機 1の構成要素には添え字" a"を付与し、計算機 2の構成要素には添え字" b"を付与して表す。また、以下では、運用系の OSを「業務処理 osjと称し、制御系の osを「iZo (入力 Ζ出力）処理用 os」と称する。

[0062] 計算機 1 (または 2)には、 CPU22、主記憶装置 25、計算機通信用カード 28、補助記憶装置コントローラ 29、補助記憶装置 30、業務処理 OS用通信カード 32が設置されている。

[0063] CPU22は、 IZO処理 OS用 CPU23と、業務処理 OS用 CPU 24から構成される。 I ZO処理 OS用 CPU23と業務処理 OS用 CPU24とは、物理的もしくは論理的に別個の CPUである。

[0064] IZO処理 OS用 CPU23aは、計算機 1 (21a)のデータの入出力及びハードウェアの制御を行う。 IZO処理 OS用 CPU23bは、計算機 2 (21b)のデータの入出力及びハードウェアの制御を行う。

[0065] 業務処理 OS用 CPU24a,24bは、仮想フォルトトレラントシステムのソフトウェアを実行させるための CPUである。業務処理 OS用 CPU24a,24bは、計算機通信用カード 28間のリンクを介して、仮想フォルトトレラントシステムの同期処理が行われている。

[0066] 主記憶装置 25は、 IZO処理 OS用メモリ領域 26と、業務処理 OS用メモリ領域 27 から構成されている。

IZO処理 OS用メモリ領域 26は、 IZO処理 OS用 CPU23が IZO処理 OSを展開して実行したり、及び同期通信処理を行ったりするのに必要なメモリ領域である。

[0067] 業務処理 OS用メモリ領域 27は、業務処理 OS用 CPU24が業務処理 OSを展開して実行し、仮想フォルトトレラントシステムとして使用されるメモリ領域である。業務処理 OS用メモリ領域 27a, 27bは、計算機通信用カード 28間のリンクを介して、ミラー化が行われている。

[0068] なお、 IZO処理 OS用メモリ領域 26と、業務処理 OS用メモリ領域 27とは、本実施形態では、論理的に分割した 2つのメモリ領域であるが、これに限定されず、物理的に分離した 2個の主記憶装置であってもよ、。

[0069] 補助記憶装置 30は、 IZO処理 OS用メモリ領域 31と、バックアップ用メモリ領域 32 と、業務処理 OS用メモリ領域 33から構成されている。 IZO処理 OS用メモリ領域 31 は、補助記憶装置内の IZO処理 OS用のメモリ領域である。 IZO処理 OS用メモリ領域 31には、少なくとも IZO処理 OS及び業務処理 OSのソフトウェアが格納されている。

[0070] 業務処理 OS用メモリ領域 33は、補助記憶装置内の業務処理 OS用のメモリ領域である。業務処理 OS用メモリ領域 33は、仮想フォルトトレラントシステム上で稼動する業務アプリケーションデータが格納される。

[0071] バックアップ用メモリ領域 32は、相手方の計算機を復旧させるのに必要なデータ（相手方の IZO処理 OS、相手方の計算機の業務処理 OS等）が格納されている領域である。すなわち、ノックアップ用メモリ領域 32aには、 IZO処理 OS用メモリ領域 31 bの内容が格納されており、ノックアップ用メモリ領域 32bには、 IZO処理 OS用メモリ領域 3 laの内容が格納されている。ノックアップは、所定のプログラムにより、定期的に行ってもよいし、手動で行ってもよい。

[0072] なお、 IZO処理 OS用メモリ領域 31と、ノックアップ用メモリ領域 32と、業務処理 O S用メモリ領域 33とは、本実施形態では、論理的に分割した 3つのメモリ領域である力これに限定されず、物理的に分離した複数の補助記憶装置カゝら構成されていてちょい。

[0073] 補助記憶装置コントローラ 29は、補助記憶装置 30の動作を制御するためのものである。不揮発性メモリ 35には、ファームウェアが格納されている。

計算機通信用カード 28は、計算機 1 (21a)と計算機 2 (21b)間の同期通信用インターフェースカードである。計算機 1及び計算機 2の業務処理 OS用 CPU24間の処理結果の比較のために用いられたり、業務処理 OS用メモリ領域 27及び補助記憶装置の記憶域の複製 (ミラー化）に用いられたりする。計算機通信用カード 28は、各計算機に複数備えられ、複数のリンクが行われて、冗長化されている。

[0074] 業務処理 OS用通信カード 34は、業務処理 OSにより実現される仮想フォルトトレラントシステム上で稼動する業務アプリケーションデータの送受するための通信インタ一フェースである。業務処理 OS用通信カード 34は、仮想フォルトトレラントシステム上で稼動する業務アプリケーションにより構築された業務システムの LANに接続されている。

[0075] なお、通常の業務システムでは、運用上例えば計算機 1が使用され、計算機 2は待機状態 ( 、わゆるホットスタンバイ状態)である。

次に、計算機に障害が発生した場合の自動復旧について説明する。以下では、計算機 1に障害が発生した場合を一例に説明する。なお、計算機 1の復旧データ (バックアップデータ）は予め計算機 2の補助記憶装置 30bのバックアップ用メモリ領域 32 に格納されている。復旧データは、少なくとも、 I/O処理 OSと業務処理 OSが含まれる。

[0076] 図 5A、図 5B、図 5Cは、本発明の実施形態における自動復旧の状態遷移図である。最初は、計算機 1, 2とも正常に稼動し、同期動作をしている。ここでは、計算機 1, 2の I/O処理 OS用 CPU23a,23bは、計算機通信用カード 28a,28b間のリンクを介して、相互に相手が生存しているかを確認するためのパケットを送信する処理を行つている。

[0077] そして、その送信元の計算機の I/O処理 OS用 CPU23a,23bは、その生存確認パケットに対応する応答パケットを受信した場合には相手方の計算機が生存していると判断し、応答パケットを受信できな力つた場合には相手方の計算機がダウンしてヽると判断する。

[0078] その後、計算機 1に障害が発生し (S11)、計算機 1を停止させる（12)。計算機 2は、継続的に動作している（S11)が、計算機 1が停止すると、上述のプロセスにより、その計算機 1の異常状態を検知する (S 12)。

[0079] 計算機 1は、メンテナンス担当者により修理される（S13)。本実施形態では、計算機 1の補助記憶装置 30aが交換される。交換直後の補助記憶装置 30aは、 I/O処理 OSと業務処理 OS等が格納されてヽなヽ。

[0080] その修理終了後、計算機 1の電源が投入されて、計算機 1を起動させる（S14)。 C PU23aは、不揮発性メモリ 35aよりファームウェアを読み出す。そのファームウェアは、予め設定された再起動順にしたがって、再起動 (ブート)を行う。ブートする順序は、ファームフェアに予め設定させている。ここでは、再起動させる優先順として、補助記憶装置 30、 LANの順とする。図 5の例では、補助記憶装置 30aから IZO処理 OSを起動させることはできないので、計算機 1のファームウェアは、 LAN経由での再起動を行う処理に移行する。

[0081] 計算機 1は、復旧データの配信待ち状態となる（S15)。ここでは、計算機 1のファームゥアが、計算機 2に対して、復旧データを配信するように要求する (計算機通信用カード 28a, 28b間のリンクを介して、配信要求パケットを送信する。 ) o [0082] 計算機 2の IZO処理 OS用 CPU23bは、その配信要求パケットを受信すると、計算機通信用カード 28a,28b間のリンクを介して、ノックアップ用メモリ領域 32bに格納されてヽる復旧データを計算機 1に送信する。

[0083] 計算機 1のファームウェアは、その復旧データを受信して（S 17)、その復旧データを補助記憶装置 30aに格納し、所定のメモリ領域に展開する（S18)。これにより、データの復旧作業が完了し、仮想フォルトトレラントシステム 10の制御環境が再構築される（S19)。

[0084] その後、計算機 1の再起動が行われる（S20)。ここでは、 CPU23aは、不揮発性メモリ 35aよりファームウェアを読み出す。そのファームウェアは、予め設定された起動順に従い、まず、補助記憶装置 30aからの再起動を試みる。この場合、補助記憶装置 30aに既に IZO処理 OSが格納されているので、 IZO処理 OS用 CPU23aは、補助記憶装置 30aから IZO処理 OSを読み出して、 IZO処理 OSを起動させる。

[0085] 次に、 IZO処理 OSの制御により、業務処理 OS用 CPU24aは補助記憶装置 30a カゝら業務処理 OSを読み出して、業務処理 OSを起動させる。そして、業務処理 OS用 CPU24aは、仮想フォルトトレラントシステム 10による同期処理を開始する（S21)。

[0086] S21では、計算機 1が正常に動作を開始するので、計算機 1の IZO処理 OS用 CP U23aは計算機 2に対して生存確認パケットを送信する。一方、計算機 2の IZO処理 OS用 CPU23bも計算機 1に対して生存確認パケットを送信する。すると、計算機 1から応答パケットが返信されるので、計算機 2の IZO処理 OS用 CPU23bは計算機 1が正常に動作していると判断する。そうすると、業務処理 OS用 CPU24a,24bの制御に基づいて、計算機 1,2間で仮想フォルトトレラントシステム 10による同期処理が有効に開始される（S 22)。

[0087] そうすると、同期処理により、主記憶装置 25a,25bの業務処理 OS用メモリ領域 27a ,27b,及び補助記憶装置 30a,30bの業務処理 OS用メモリ領域 27a,27bのデータのミラー化が完了したら（S23)、通常の計算機 1,2間で仮想フォルトトレラントシステム 1 0による同期処理に戻る（S24)。

[0088] 本発明の実施形態によれば、フォルトトレラントシステムを構成する計算機相互間で、一方の計算機の外部記憶装置を復旧させるためのバックアップ機能及びバックアツプデータを他方の計算機に保持させる。これにより、一方の計算機に搭載される外部記憶装置の異常が発生した場合、この外部記憶装置の修理後、この計算機の最初の起動時に他方の計算機から自動的にバックアップデータを取り出し、その外部記憶装置の内容を復元することはできる。

本発明を用いることにより、ソフトウェアによる複数の計算機を結合したフォルトトレラントシステムの復旧作業が自動化されるので、容易な運用が実現できる。

なお、本発明は、以上に述べた実施の形態に限定されるものではなぐ本発明の要旨を逸脱しな、範囲内で種々の構成または形状を取ることができる。

Claims

請求の範囲

[1] 外部の計算機と相互にネットワークを介して通信することにより、ソフトウェアによるフオルトトレラントシステムが構築可能な計算機であって、

前記計算機の起動処理を制御する起動制御手段と、

前記起動制御手段による起動処理に基づ、て、前記フォルトトレラントシステムを復旧させるための復旧データを送信するように前記外部の計算機に要求する要求情報を送信する要求手段と、

前記要求情報に対応して前記外部計算機力送信された前記復旧データを受信する復旧データ受信手段と、

前記復旧データ受信手段により受信した前記復旧データを記憶装置に格納して、前記フォルトトレラントシステムを制御する環境を再構築する再構築手段と、

を備えることを特徴とする計算機。

[2] 前記計算機は、さらに、

前記復旧データが格納されている復旧データ格納手段と、

前記外部の計算機からの前記要求情報を受信した場合、前記復旧データを該外部の計算機に送信する復旧データ送信手段と、

を備えることを特徴とする請求項 1に記載の計算機。

[3] 前記復旧データには、前記要求情報を送信した前記計算機の入出力を含む制御を行う制御系オペレーティングシステムプログラム、及び仮想的な前記フォルトトレラントシステムを実現する運用系オペレーティングシステムプログラムが含まれることを特徴とする請求項 1に記載の計算機。

[4] 前記起動制御手段は、優先順に従って、所定の媒体から前記制御系オペレーティングシステムプログラムを起動させ、

前記要求手段は、前記起動制御手段により前記優先順に従って前記ネットワーク経由で前記計算機を起動させる場合、前記要求情報を前記外部の計算機に送信する

ことを特徴とする請求項 3に記載の計算機。

[5] 前記再構築手段は、前記記憶装置に前記復旧データを格納後、前記起動制御手段により再起動させる

ことを特徴とする請求項 1に記載の計算機。

[6] 前記起動制御手段は、前記再構築手段に基づいて、前記記憶装置から前記復旧データに含まれる制御系オペレーティングシステムプログラムを起動させた場合、該制御系オペレーティングシステムプログラムに基づ、て、該記憶装置に格納された前記復旧データに含まれる運用系オペレーティングシステムプログラムが起動することを特徴とする請求項 5に記載の計算機。

[7] 前記計算機は、さらに、

当該計算機自身の制御系オペレーティングシステムプログラム及び運用系ォペレ一ティングシステムプログラムを前記外部の計算機より取得して、前記復旧データ格納手段に格納する復旧データ取得手段

を備えることを特徴とする請求項 2に記載の計算機。

[8] 外部の計算機と相互にネットワークを介して通信することにより、ソフトウェアによるフオルトトレラントシステムが構築可能な計算機に復旧処理を実行させる復旧処理プログラムであって、

前記計算機の起動を制御する起動制御処理と、

前記起動制御処理による起動に基づいて、前記フォルトトレラントシステムを復旧させるための復旧データを送信するように前記外部の計算機に要求する要求情報を送信する要求処理と、

前記要求情報に対応して前記外部計算機力送信された前記復旧データを受信する復旧データ受信処理と、

前記復旧データ受信処理により受信した前記復旧データを第 1の記憶装置に格納して、前記フォルトトレラントシステムを制御する環境を再構築する再構築処理と、を計算機に実行させる復旧処理プログラム。

[9] 前記復旧処理プログラムは、さらに、

前記外部の計算機からの前記要求情報を受信した場合、第 2の記憶装置より前記復旧データを取得して、該復旧データを該外部の計算機に送信する復旧データ送信処理と、を計算機に実行させる請求項 8に記載の復旧処理プログラム。

[10] 前記復旧データには、前記要求情報を送信した前記計算機の入出力を含む制御を行う制御系オペレーティングシステムプログラム、及び仮想的な前記フォルトトレラントシステムを実現する運用系オペレーティングシステムプログラムが含まれることを特徴とする請求項 8に記載の復旧処理プログラム。

[11] 前記起動制御処理では、優先順に従って、所定の媒体から前記制御系オペレーテイングシステムプログラムを起動させ、

前記要求処理では、前記起動制御処理により前記優先順に従って前記ネットヮーク経由で前記計算機を起動させる場合、前記要求情報を前記外部の計算機に送信する

ことを特徴とする請求項 10に記載の復旧処理プログラム。

[12] 前記再構築処理では、前記第 1の記憶装置に前記復旧データを格納後、前記起動制御処理により前記計算機を再起動させる

ことを特徴とする請求項 8に記載の復旧処理プログラム。

[13] 前記起動制御処理は、前記再構築処理に基づいて、前記第 1の記憶装置から前記復旧データに含まれる制御系オペレーティングシステムプログラムを起動させた場合、該制御系オペレーティングシステムプログラムに基づいて、該第 1の記憶装置に格納された前記復旧データに含まれる運用系オペレーティングシステムプログラムが起動する

ことを特徴とする請求項 12に記載の復旧処理プログラム。

[14] 前記復旧処理プログラムは、さらに、

当該計算機自身の制御系オペレーティングシステムプログラム及び運用系ォペレ一ティングシステムプログラムを前記外部の計算機より取得して、前記第 2の記憶装置に格納する復旧データ取得処理

を計算機に実行させる請求項 9に記載の復旧処理プログラム。

[15] 外部の計算機と相互にネットワークを介して通信することにより、ソフトウェアによるフオルトトレラントシステムが構築可能な計算機の復旧処理を行う復旧処理方法であつて、前記計算機を起動させ、

前記フォルトトレラントシステムを復旧させるために、前記計算機の入出力を含む制御を行う制御系オペレーティングシステムプログラム及び仮想的な前記フォルトトレラントシステムを実現する運用系オペレーティングシステムプログラムが含まれる復旧データを送信するように前記外部の計算機に要求する要求情報を送信し、

前記要求情報に対応して前記外部計算機力送信された前記復旧データを受信し、

前記受信した前記復旧データを第 1の記憶装置に格納して、前記フォルトトレラントシステムを制御する環境を再構築する、

ことを行う復旧処理方法。

[16] 前記復旧処理方法は、さらに、

前記外部の計算機からの前記要求情報を受信した場合、第 2の記憶装置より前記復旧データを取得して、該復旧データを該外部の計算機に送信する、

ことを行う請求項 15に記載の復旧処理方法。

[17] 前記計算機を起動させる場合には、優先順に従って、所定の媒体から前記制御系オペレーティングシステムプログラムを起動させ、前記要求情報を送信する場合には、前記優先順に従って前記ネットワーク経由で前記計算機を起動させて、前記要求情報を前記外部の計算機に送信する

ことを特徴とする請求項 15に記載の復旧処理方法。

[18] 前記再構築する場合には、前記第 1の記憶装置に前記復旧データを格納後、前記計算機を再起動させる

ことを特徴とする請求項 15に記載の復旧処理方法。

[19] 前記再起動において、前記第 1の記憶装置から前記制御系オペレーティングシステムプログラムを起動させた場合、該制御系オペレーティングシステムプログラムに基づいて、該第 1の記憶装置に格納された前記復旧データに含まれる運用系オペレーティングシステムプログラムを起動させる

ことを特徴とする請求項 18に記載の復旧処理方法。

[20] 前記復旧処理方法は、さらに、当該計算機自身の前記制御系オペレーティングシステムプログラム及び前記運用系オペレーティングシステムプログラムを前記外部の計算機より取得して、前記第 2の記憶装置に格納する

ことを特徴とする請求項 15に記載の復旧処理方法。