JPH07244599A - 多重化システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 システムコントローラを設けずに多重化シス
テムを構成する。 【構成】 各コンピュータＣ１、Ｃ２がそれぞれ運用系
又は待機系のいずれかであるかの情報をフリップフロッ
プ１２１に格納し、自装置に障害があるか否かを示す情
報を障害ステータス１６、１６′に格納する。また、各
コンピュータＣ１、Ｃ２にそれぞれ備えられた運用待機
判定回路１２、１２′により他のコンピュータＣ２、Ｃ
１から信号を入力し、自装置を運用系とすべきか待機系
とすべきかを判定する。一方、誤り検出回路１１、１
１′は、信号Ｘ１、Ｘ２が両方運用系又は両方待機系を
示すときは異常とみなす。その場合、信号Ｙ１、Ｙ２が
両方とも正常を示しているときは、装置ＩＤ１５、１
５′により固定的に一方のコンピュータを運用系とし、
他方のコンピュータを待機系とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のコンピュータを
接続して多重化することにより、冗長性を持たせた多重
化システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の多重化システムでは、第１の従来
例として、システムコントローラと呼ばれる装置を備え
たものがあり、これにより多重化システム全体の管理を
行なっていた。即ち、各コンピュータは、運用系又は待
機系として動作し、障害情報信号をシステムコントロー
ラに入力する。そして、システムコントローラは、障害
情報信号に応じて各コンピュータに運用系又は待機系の
いずれとして動作すべきかを指示する。これにより、運
用系が故障したときは、待機系に切り換えて業務を続行
できるようにしている。また、第２の従来例として、こ
のようなシステムコントローラを用いないものもあっ
た。その場合、各コンピュータは、相互に自系のステー
タス情報を他系に通知するための信号を出力する。これ
により、各コンピュータは、相互に他のコンピュータの
運用状態を監視しながら業務処理を行なう。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術には、次のような課題があった。 （１）第１の従来例では、システムコントローラは２重
化されていないため、コンピュータが故障しなくてもシ
ステムコントローラの故障によりシステムダウンが生じ
ることがあった。また、第２の従来例でも、双方のコン
ピュータから出力される信号の入出力を制御する相互接
続回路の異常によりシステムダウンすることがあった。 （２）第２の従来例では、システムコントローラがない
代わりに、各々のコンピュータのハードウェア量が多く
なっていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

（１）本発明の多重化システムは、上述した課題を解決
するため、複数の装置のうちの一部を運用系の装置とし
て使用し、当該運用系の装置が故障した場合に残りの装
置を待機系の装置として使用する多重化システムにおい
て、以下の点を特徴とするものである。 複数の装置は、それぞれ自装置が運用系か待機系かを
示す運用待機情報信号を出力するためのフリップフロッ
プを備える。 自装置に障害が発生しているか否かを他装置に示す障
害情報信号を出力するための障害ステータスを備える。 他の装置から自装置に入力される運用待機情報信号及
び障害情報信号に基づいて自装置を運用系とすべきか待
機系とすべきかを決定する運用待機判定回路を備える。

【０００５】（２）また、２台の装置のうちの一方を運
用系の装置として使用し、当該運用系の装置が故障した
場合に他方の装置を待機系の装置として使用する多重化
システムにおいて、以下の点を特徴とするものである。 ２台の装置が双方とも運用系とされている状態及び２
台の装置が双方とも待機系とされている状態のいずれか
を制御系の誤り状態として検出する誤り検出回路を備え
る。 当該誤り検出回路による誤り状態の検出時に強制的に
前記２台の装置の一方を運用系とし、かつ他方を待機系
とする強制設定回路を備える。 （３）（１）のシステムにおいて、フリップフロップか
ら出力される運用待機情報信号及び障害ステータスから
出力される障害情報信号により制御系の異常を検出する
ためのパリティ信号を生成するパリティ生成回路を備え
る。 （４）（２）のシステムにおいて、多重化システムを３
台以上の場合に拡張し、その場合、システムで定められ
た所定数台を運用系とする状態以外を異常状態とし、固
定的に特定の装置を運用系とし、残りを待機系とする。

【０００６】

【作用】各装置がそれぞれ運用系又は待機系のいずれか
であるかの情報をフリップフロップに格納し、自装置に
障害があるか否かを示す情報を障害ステータスに格納す
る結果、システム全体を制御するコントローラ等にこの
種の情報を格納する必要がなくなる。また、各装置にそ
れぞれ備えられた運用待機判定回路により他のすべての
装置から信号を入力し、自装置を運用系とすべきか待機
系とすべきかを判定するようにした結果、システム全体
を制御するコントローラ等は不要となる。更に、誤り制
御回路により各装置が出力する信号を検出することによ
り運用待機判定回路の異常を検出することができる。ま
た、これらの信号にパリティ信号を追加してパリティエ
ラーにより異常を検出するようにすることもできる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は、本発明の多重化システムの第１の
実施例のブロック図である。図１において、コンピュー
タＣ１、Ｃ２は、デュプレックスシステムを構成し、２
重化された一方のコンピュータが運用中のときは他方の
コンピュータが待機中となる。これらの双方のコンピュ
ータＣ１、Ｃ２の内部構成は、同様となっている。従っ
て、内部構成については、コンピュータＣ１のみを詳細
に示す。これらのコンピュータＣ１、Ｃ２には、制御部
１０、１０′と、障害ステータス１６、１６′と、運用
待機判定回路１２、１２′と、誤り検出回路１１、１
１′と、装置ＩＤ１５、１５′とが設けられている。制
御部１０、１０′は、コンピュータＣ１、Ｃ２の制御の
中心となる部分であり、各部の出力信号を入力してそれ
らの信号に応じた各種のデータ処理等を行なう。

【０００８】誤り検出回路１１、１１′は、信号Ｘ１、
Ｘ２の状態を検出する。ここに、信号Ｘ１は、コンピュ
ータＣ１が運用系か待機系かを示す。また、信号Ｘ２
は、コンピュータＣ２が運用系か待機系かを示す。これ
らの信号Ｘ１、Ｘ２は、例えば、それぞれ“１”のとき
運用系を示し、“０”のとき待機系を示す。誤り検出回
路１１は、ゲート１１１、１１２、１１３、接続切替回
路１１４により構成される。また、誤り検出回路１１′
も同様である。ゲート１１１は、信号Ｘ１、Ｘ２が共に
“１”となる状態を検出し、ゲート１１２は、信号Ｘ
１、Ｘ２が共に“０”となる状態を検出する。そして、
接続切替回路１１４は、ゲート１１１、１１２の出力信
号を装置ＩＤにより信号２３、２４に接続構成を切り替
えて接続する。即ち、装置ＩＤ１５に応じて、図中点線
で示すようにゲート１１１の出力信号を信号２３として
ゲート１１２の出力信号を信号２４とするか、又はゲー
ト１１１の出力信号を信号２４としてゲート１１２の出
力信号を信号２３とする。

【０００９】ゲート１３は、信号２３により信号２２を
“０”にし、ゲート１４は、信号２４により信号２２を
“１”にする。運用待機判定回路１２は、フリップフロ
ップ１２１、判定論理回路１２２、バッファ１２３、変
化検出回路１２４により構成されている。フリップフロ
ップ１２１は、自系の状態を示し、例えば、“１”のと
き自系が運用系、“０”のとき自系が待機系であること
を示すものとする。フリップフロップ１２１は、自系の
状態を信号Ｘ１として出力する。バッファ１２３は、信
号Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２を受け、判定論理回路１２２
に通知すると同時に変化検出回路１２４に信号Ｘ１、Ｘ
２、Ｙ１、Ｙ２のいずれかが変化したことを通知する。

【００１０】ここに、信号Ｙ１は、コンピュータＣ１に
障害が起こっていることを示す障害レジスタ１６から出
力される信号であり、信号Ｙ２は、コンピュータＣ２に
障害が起こっていることを示す障害レジスタ１６′から
出力される信号である。変化検出回路１２４は、バッフ
ァ１２３からの信号により信号Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２
のいずれかが変化したことを検出し、判定論理回路１２
２が動作完了するのに十分な時間をおいて信号１２８を
出力する。信号１２８は、フリップフロップ１２１のク
ロック入力にパルス信号を入力するための信号である。

【００１１】判定論理回路１２２は、バッファ１２３を
介して受信した信号Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２によって自
系を運用系にすべきか待機系にすべきかあるいは現状態
を維持すべきかを決定し、その結果を信号１２６、１２
７に出力する。信号１２６は、運用系か待機系かを示す
信号であり、信号１２７は現状態を維持するために出力
する信号であって信号１２８をマスクし、フリップフロ
ップ１２１のクロック入力をマスクすることにより、フ
リップフロップ１２１が状態を変えないようにする信号
である。

【００１２】次に、上述した装置の動作を説明する。図
２（ａ）、（ｂ）において、現時点ｔ０で、コンピュー
タＣ２が運用状態で処理を行なっており、コンピュータ
Ｃ１が待機状態にあるものとする。また、コンピュータ
Ｃ１、Ｃ２は、共に障害がないものとする。この時点ｔ
０において、信号Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２はそれぞれ
“０”、“１”、“０”、“０”となっている。ところ
が、時点ｔ１で、コンピュータＣ２に障害が起こったと
する。この場合、以下のようにして運用系と待機系との
切替が発生する。まず、コンピュータＣ２の障害ステー
タス１６′が障害表示となり、図２（ｄ）に示すよう
に、信号Ｙ２を“０”から“１”に変化させる。これに
より、コンピュータＣ１、Ｃ２の両系の運用待機判定回
路１２、１２′において変化検出回路が動作し、信号１
２６、１２７の出力が確定するまでの遅延時間をおいて
信号１２８にパルスを送出する。

【００１３】判定論理回路１２２では、信号Ｘ１、Ｘ
２、Ｙ１、Ｙ２の状態により自系の状態を決定する。コ
ンピュータＣ１の判定論理回路１２２は、自系待機系
で、他系運用系なので信号１２６を“１”、信号１２７
を“０”とし、以後、自系が運用系となるようにする。
コンピュータＣ２の判定論理回路は、自系運用系で、他
系待機系なので信号１２６を“０”、信号１２７を
“１”とし、以後自系が待機系となるようにする。この
ようにして、フリップフロップ１２１は論理反転し、信
号Ｘ１、Ｘ２はそれぞれ“１”、“０”となる。以上の
ようにして、系の切替が完了する。このとき、信号２
３、２４は、“０”なので、ゲート１３、１４を通して
信号２２に信号Ｘ１の運用待機情報が反映される。従っ
て、信号２２により、制御部１０は、最終的に自系が運
用系なのか待機系なのかを知ることができる。

【００１４】誤り検出回路１１では、両系の運用待機情
報を示す信号Ｘ１、Ｘ２を監視する。そして、ゲート１
１１によって両系が運用系となっている状態を検出し、
ゲート１１２によって両系が待機系となっている状態を
検出する。これらの状態は、ともに異常状態として検出
される。そして、いずれかの異常状態をゲート１１３に
よって検出し、信号２１として制御部１０に通知する。
制御部１０は、信号２１により系切替が正常に動作しな
いことを認識し、図示しない外部装置あるいは管理者に
異常を通知する。

【００１５】また、接続切替回路１１４を介してゲート
１１１、１１２の出力は、コンピュータＣ１、Ｃ２で互
いに異なる接続構成で固定的に信号２２、２３と接続さ
れている。例えば、コンピュータＣ１の接続切替回路
で、ゲート１１１の出力を信号２３に接続し且つゲート
１１２の出力を信号２４に接続する場合は、コンピュー
タＣ２の接続切替回路では、ゲート１１１の出力を信号
２４に接続し且つゲート１１２の出力を信号２３に接続
する。これにより、ゲート１３、１４を用いて信号２２
を強制的に“０”又は“１”にする。このような接続切
替回路の接続構成は、装置ＩＤ１５、１５′によって決
定される。装置ＩＤによって接続切替回路の接続構成が
異なるため、両系とも運用系あるいは待機系となること
はない。

【００１６】以上のように、２台のコンピュータの運用
待機情報と障害情報を検出可能とし、これらの情報を元
に自系を運用系とすべきか待機系とすべきかを決定する
ようにしたので、多重化システムを容易に構築すること
ができ、このような接続構成をとることにより、バック
アップ用のコンピュータを固定的に割り当てる必要がな
くなる。また、２重化システムにおいて、互いの運用待
機情報をチェックし、障害が検出された場合、装置ＩＤ
により運用系か待機系かを強制的に決定するようにした
ので、運用待機情報を障害情報を互いに表示する相互接
続回路の異常を検出でき、システムを安定に保つことが
可能となる。

【００１７】尚、上述した実施例においては、２重化系
において１台を運用系とし、もう１台を待機系とする場
合について説明したが、３重化以上の場合に拡張するこ
ともできる。その場合、通常はＮ台の運用系に対し、１
台の待機系を持つことになるが、一般的には、Ｎ台の運
用系に対し、Ｍ台の待機系を持つことになる。誤り検出
回路では、システム定められた運用系Ｎ台、待機系Ｍ台
以外の状態を異常とみなす。また、図１の運用待機判定
回路１２は、前述のような構成とすることにより第２の
実施例のように複数の装置で多重化装置を構成できる。

【００１８】図３は、本発明の多重化システムの第２の
実施例のブロック図である。信号Ｘ１１、Ｘ１２、Ｘ１
３は、それぞれコンピュータＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３の
運用待機情報を示す信号であり、信号Ｙ１１、Ｙ１２、
Ｙ１３は、障害情報を示す信号である。バッファ２２３
は、信号Ｘ１１、Ｘ１２、Ｘ１３、Ｙ１１、Ｙ１２、Ｙ
１３を受け、判定論理回路２２２に通知すると同時に、
変化検出回路２２４に信号Ｘ１１、Ｘ１２、Ｘ１３、Ｙ
１１、Ｙ１２、Ｙ１３のいずれかが変化したことを通知
する。判定論理回路２２２は、バッファ２２３を介して
受信した信号Ｘ１１、Ｘ１２、Ｘ１３、Ｙ１１、Ｙ１
２、Ｙ１３によって自系を含むすべてのコンピュータの
障害情報と運用待機情報をもとに自系を運用系にすべき
か待機系にすべきかあるいは現状態を維持すべきかを決
定し、その結果を信号２２６、２２７に出力する。

【００１９】以上のように、すべてのコンピュータの運
用待機情報と障害情報を検出可能とし、これらの情報を
元に自系を運用系とすべきか待機系とすべきかを決定す
るようにしたので、３台以上の多重化システムを容易に
構築することができる。また、従来、バックアップ用の
コンピュータは固定的に割り当てられて運用用のコンピ
ュータが故障した場合、運用用のコンピュータが故障し
ている間バックアップ用のコンピュータが運用を代行す
るという構成が一般的であった。ところが、上述した接
続構成をとることにより、バックアップ用のコンピュー
タを固定的に割り当てる必要がなくなる。尚、上述した
実施例においては、コンピュータが３台の場合について
説明したが、４台以上でも同様に構成できることはいう
までもない。

【００２０】図４は、本発明の多重化システムの第３の
実施例のブロック図である。本実施例は、上述した実施
例の機能に加えて、運用待機判定情報をすべてのコンピ
ュータが正しく読んでいるかどうかを判定する機能を設
けたものである。信号Ｘ２１、Ｘ２２、Ｘ２３、Ｙ２
１、Ｙ２２、Ｙ２３のパリティを生成する回路で、パリ
ティ情報はオープンコレクタのドライバ４１８、４１９
を介して信号Ｚ２１、Ｚ２２に反映される。ドライバ４
１８は正論理で信号Ｚ２２をドライブし、ドライバ４１
９は負論理で信号Ｚ２１をドライブする。信号Ｚ２１、
Ｚ２２は、ドライバ４１８、４１９がドライブ状態でな
いとき（出力状態が“１”のとき）図示しない回路によ
りゲート４２０が“１”を検出できることが保証されて
いるものとする。ゲート４２０は、信号Ｚ２１、Ｚ２２
がともに“０”となる状態を検出する。各コンピュータ
において、パリティ生成回路４１７によってパリティが
生成され、信号Ｚ２１、Ｚ２２が各コンピュータにより
ドライブされるが、このとき、異なるパリティを生成し
たコンピュータがあれば、信号Ｚ２１、Ｚ２２が共に
“０”となり、これがゲート４２０により検出される。
このようにして、運用待機判定機能に障害があることを
検出する。

【００２１】ゲート４２０の出力信号は、ゲート４２９
及び制御部４１０に接続され、運用待機判定機能に障害
があった場合、変化検出回路４２４の出力信号をマスク
し、現状の運用待機状態を維持すると共に、制御部４１
０に障害の通知を行なう。以上のように、系切替機能の
正当性をチェックできる。即ち、３台以上の多重化シス
テムにおいて、運用待機情報と障害情報を示す信号のパ
リティを生成し、正負の２本のパリティ信号をすべての
コンピュータでドライブするようにしたので、異なるパ
リティを生成したコンピュータがあることを検出でき、
運用待機情報と障害情報を互いに表示する相互接続回路
の異常を検出でき、システムを安定に保つことが可能と
なる。尚、上述した実施例においては、３台のコンピュ
ータに対しパリティ生成回路を備える場合について説明
したが、信号線の数を増やすことにより４台以上でも同
様に構成できることはいうまでもない。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の多重化シ
ステムによれば、各コンピュータが現時点で運用系か待
機系かを示す運用待機情報信号と障害情報信号を出力
し、各コンピュータにこれらの信号に基づいて自系を以
後運用系とすべきか待機系とすべきかを判定する運用待
機判定回路を設けるようにしたので、次のような効果が
ある。 （１）システムコントローラを設ける必要がなく、その
ようなシステムコントローラの故障によるシステムダウ
ンを防止することができる。 （２）誤り検出回路又はパリティ生成回路を設けること
により、各コンピュータから出力される信号の入出力を
制御する相互接続回路の異常を検出でき、その検出時に
運用系か待機系かを強制的に設定するようにすることが
できる。これにより、システムダウンすることを防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多重化システムの第１の実施例のブロ
ック図である。

【図２】図１のシステムの動作を説明するタイムチャー
トである。

【図３】本発明の多重化システムの第２の実施例のブロ
ック図である。

【図４】本発明の多重化システムの第３の実施例のブロ
ック図である。

【符号の説明】

１１、１１′ 誤り検出回路 １２、１２′ 運用待機判定回路 １３、１４ ゲート（強制設定回路） １６、１６′ 障害ステータス １２１ フリップフロップ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の装置のうちの一部を運用系の装置
   として使用し、当該運用系の装置が故障した場合に残り
   の装置を待機系の装置として使用する多重化システムに
   おいて、 前記複数の装置は、それぞれ自装置が運用系か待機系か
   を示す運用待機情報信号を出力するためのフリップフロ
   ップと、 自装置に障害が発生しているか否かを他装置に示す障害
   情報信号を出力するための障害ステータスと、 他の装置から自装置に入力される前記運用待機情報信号
   及び障害情報信号に基づいて自装置を運用系とすべきか
   待機系とすべきかを決定する運用待機判定回路とを備え
   たことを特徴とする多重化システム。
2. 【請求項２】 前記複数の装置のうちの所定数台が運用
   系とされ、残りが待機系とされている状態以外の状態を
   制御系の誤り状態として検出する誤り検出回路と、 当該誤り検出回路による誤り状態の検出時に強制的に前
   記複数台の装置のうちの所定数台を運用系とし、かつ残
   りを待機系とする強制設定回路とを備えたことを特徴と
   する請求項１記載の多重化システム。
3. 【請求項３】 前記フリップフロップから出力される運
   用待機情報信号及び前記障害ステータスから出力される
   障害情報信号により制御系の異常を検出するためのパリ
   ティ信号を生成するパリティ生成回路を備えたことを特
   徴とする請求項１記載の多重化システム。
4. 【請求項４】 ２台の装置のうちの一方を運用系の装置
   として使用し、当該運用系の装置が故障した場合に他方
   の装置を待機系の装置として使用する多重化システムに
   おいて、 前記２台の装置が双方とも運用系とされている状態及び
   前記２台の装置が双方とも待機系とされている状態のい
   ずれかを制御系の誤り状態として検出する誤り検出回路
   と、 当該誤り検出回路による誤り状態の検出時に強制的に前
   記２台の装置の一方を運用系とし、かつ他方を待機系と
   する強制設定回路とを備えたことを特徴とする多重化シ
   ステム。