JPH1131085A - 二重化システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運用系から待機系に系切替を行った場合で
も、データアクセスを短時間で行うことのできるシステ
ムを得る。 【解決手段】 運用系１０での運転中、メモリ装置１
２，２２には同時にデータが書き込まれる。運用系１０
での運転中、Ｉ／Ｏ装置１４は、メモリ装置１２からデ
ータ読み出しを行う。運用系１０から待機系２０に系切
替を行った場合、待機系２０のＩ／Ｏ装置２４は、待機
系２０のメモリ装置２２からデータ読み出しを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二重化冗長構成を
持つコンピュータシステムからなる二重化システムに関
し、特に、そのデータアクセスの構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】運用系のコンピュータシステムの他に待
機系のコンピュータシステムを設け、システムとしての
信頼性を向上させるようにした二重化システムが広く用
いられている。

【０００３】図２は、従来の二重化システムの構成図で
ある。図において、１００は運用系、２００は待機系の
コンピュータシステムを示しており、これらは同一の装
置構成となっている。即ち、運用系１００は、ＣＰＵ装
置１０１、メモリ装置１０２、系接続装置１０３、Ｉ／
Ｏ装置１０４、システムバス１０５からなり、待機系２
００は、運用系１００と同様に、ＣＰＵ装置２０１、メ
モリ装置２０２、系接続装置２０３、Ｉ／Ｏ装置２０
４、システムバス２０５からなる。

【０００４】ＣＰＵ装置１０１，２０１は、演算処理等
を実行するプロセッサである。メモリ装置１０２，２０
２は、コンピュータシステムの実行プログラムやデータ
等を記憶するための主記憶装置である。系接続装置１０
３，２０３は、二重化システムにおいて、運用系１００
と待機系２００とを接続するための制御装置であり、シ
ステムバス１０５とシステムバス２０５とを接続してい
る。Ｉ／Ｏ装置１０４，２０４は、ＣＰＵ装置１０１，
２０１のソフトウェア制御により、入出力ポートとメモ
リ装置１０２，２０２間のデータ転送を行う装置であ
る。システムバス１０５，２０５は、上記のＣＰＵ装置
１０１，２０１と、メモリ装置１０２，２０２と、系接
続装置１０３，２０３と、Ｉ／Ｏ装置１０４，２０４と
を接続するためのバスである。

【０００５】このように構成された二重化システムにお
いて、運用系１００が運転中には、待機系２００のＣＰ
Ｕ装置２０１は、システムバス２０５から切り離された
状態となる。そして、運用系１００のＣＰＵ装置１０１
は、この運用系１００に接続される各装置に対して読み
書きが可能で、系接続装置１０３，２０３を用いて待機
系２００に接続される各装置に対しても読み書きが可能
である。

【０００６】運用系１００でハードウェア障害、ソフト
ウェア障害を検出した場合、運用系１００と待機系２０
０が切り替わり、旧待機系２００に運転状態が移行する
が、この場合、後述するメモリ二重書き構成により、運
用系１００に接続されるメモリ装置１０２に格納される
運用系メモリ領域と、待機系２００に接続されるメモリ
装置２０２に格納される待機系メモリ領域には同一のプ
ログラムやデータが格納されているため、旧待機系２０
０へ運転状態が移行されても実行処理が継続される。

【０００７】上記のメモリ二重書き構成とは、運用系１
００に接続されるメモリ装置１０２と、待機系２００に
接続されるメモリ装置２０２の内容を一致させるため
に、運用系１００に接続されるメモリ装置１０２に対す
る書き込みが発生した場合、同一データの書き込みを待
機系２００に接続されるメモリ装置２０２に対しても行
うようにしたものである。

【０００８】運用系１００に接続されるＩ／Ｏ装置１０
４は、運用系１００に接続されるメモリ装置１０２に格
納されている運用系メモリ領域からシステムバス１０５
を使ったアクセスルートＡ（図中の破線で示す）で、デ
ータの読み出しを行い、待機系２００に接続されるＩ／
Ｏ装置２０４は、運用系１００に接続されるメモリ装置
１０２に格納されている運用系メモリ領域から、運用系
１００のシステムバス１０５と、系接続装置１０３，２
０３と、待機系２００に接続されるシステムバス２０５
を介して、アクセスルートＢ（図中、破線で示す）で、
データの読み出しを行っていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の二重化システムでは、そのデータアクセスが、待機
系２００に接続されるＩ／Ｏ装置２０４がメモリ装置か
らデータを読み出す場合は、運用系１００に接続される
メモリ装置１０２からデータを読み出していたため、次
のような問題点があった。

【００１０】即ち、待機系２００に接続されるＩ／Ｏ装
置２０４による運用系１００のメモリ装置１０２からの
データ読み出しは、待機系２００の系接続装置２０３と
運用系１００の系接続装置１０３とを介したアクセスと
なるために、データアクセスに多くの時間を必要とし、
結果的に二重化システムの性能が低下していた。

【００１１】このような点から、運用系から待機系に、
系切替を行った場合でも、データアクセスに多くの時間
を必要とすることなく、システムの性能向上を図ること
のできる二重化システムの実現が望まれていた。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決するため次の構成を採用する。 〈請求項１の構成〉それぞれメモり装置を有する運用系
と待機系とからなり、各メモリ装置へのデータ書き込み
は、運用系と待機系の両系に対して同時に行う二重化シ
ステムにおいて、運用系と待機系のそれぞれのＩ／Ｏ装
置は、自系のメモリ装置からデータを読み出すよう構成
されたことを特徴とする二重化システムである。

【００１３】〈請求項１の説明〉請求項１の発明では、
系切替を行った場合、旧待機系のＩ／Ｏ装置は、旧待機
系のメモリ装置からデータの読み出しを行う。ここで、
メモリ装置には、運用系のメモリ装置と同一のデータが
書き込まれているため、系切替後の動作も旧運用系の動
作と同様に行うことができる。請求項１の発明は、この
ような動作により、系切替後の旧待機系が運転を行って
も、従来に比べてメモリ装置からのデータ読み出しを短
時間に行うことができ、その結果、システムの性能向上
を図ることができる。

【００１４】〈請求項２の構成〉請求項１において、運
用系から待機系に系切替を行った場合、運用系と待機系
の両系のメモリ装置のデータが一致しているか否かを照
合し、データが不一致であった場合、旧待機系のＩ／Ｏ
装置は、旧運用系のメモリ装置からデータを読み出すよ
う制御を行うデータ読み出し制御手段を備えたことを特
徴とする二重化システムである。

【００１５】〈請求項２の説明〉請求項２の発明は、請
求項１の発明に加えて、データ読み出し制御手段によ
り、系切替後、旧運用系と旧待機系のメモリ装置のデー
タが不一致になった場合は、旧待機系のＩ／Ｏ装置は旧
運用系のメモリ装置からデータを読み出すようにしたも
のである。このような動作により、待機系へ切り替えた
場合に、例えばハードウェア障害等が旧待機系のメモリ
装置に発生した場合でも、二重化システム自体がダウン
してしまうことを防止でき、従って、二重化システムと
しての信頼性を向上させることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて詳細に説明する。 《具体例１》 〈構成〉図１は本発明の二重化システムの具体例１を示
す構成図である。図のシステムは、運用系１０のコンピ
ュータと、待機系２０のコンピュータシステムからな
り、同一の装置構成となっている。即ち、運用系１０
は、ＣＰＵ装置１１、メモリ装置１２、系接続装置１
３、Ｉ／Ｏ装置１４、システムバス１５からなり、待機
系２０は、運用系１０と同様に、ＣＰＵ装置２１、メモ
リ装置２２、系接続装置２３、Ｉ／Ｏ装置２４、システ
ムバス２５からなる。

【００１７】ＣＰＵ装置１１，２１は、演算処理等を実
行するプロセッサであり、Ｉ／Ｏ装置１４，２４のメモ
リへのアクセス制御等を行うものであるが、本具体例で
は、運用系１０のＩ／Ｏ装置１４は運用系１０のメモリ
装置１２に、待機系２０のＩ／Ｏ装置２４は待機系２０
のメモリ装置２２に対してデータの読み出しを行うよう
アクセス制御する構成となっている。

【００１８】メモリ装置１２，２２は、コンピュータシ
ステムの実行プログラムやデータ等を記憶するための主
記憶装置であり、これらメモリ装置１２，２２のメモリ
領域は運用系メモリ領域と、待機系メモリ領域がそれぞ
れ用意されている。

【００１９】図３は、メモリ領域の説明図である。図示
のように、運用系メモリ領域３０１は00000000番地から
20000000番地、待機系メモリ領域３０２は、80000000番
地からA0000000番地に設定されており、データはこの領
域に格納される。

【００２０】系接続装置１３，２３は、二重化システム
において、運用系１０と待機系２０とを接続するための
制御装置であり、システムバス１５とシステム２５とを
接続している。Ｉ／Ｏ装置１４，２４は、ＣＰＵ装置１
１，２１のソフトウェア制御により、入出力ポートとメ
モリ装置１２，２２間のデータ転送を行う装置であり、
例えばＳＣＳＩ装置等である。システムバス１５，２５
は、上記のＣＰＵ装置１１，２１と、メモリ装置１２，
２２と、系接続装置１３，２３と、Ｉ／Ｏ装置１４，２
４とを接続するためのバスである。

【００２１】〈動作〉このように構成された二重化シス
テムにおいて、運用系１０が運転中には、待機系２０の
ＣＰＵ装置２１は、従来と同様に、システムバス２５か
ら切り離された状態となる。そして、運用系１０のＣＰ
Ｕ装置１１は、この運用系１０に接続される各装置に対
して読み書きが可能で、系接続装置１３，２３を用いて
待機系２０に接続される各装置に対しても読み書きが可
能である。

【００２２】また、運用系１０に接続されるＩ／Ｏ装置
１４は、運用系１０に接続されるメモリ装置１２に格納
されている運用系メモリ領域３０１からシステムバス１
５を使ったアクセスルートＡ（図中の破線で示す）で、
データの読み出しを行う。

【００２３】このような状態で、運用系１０でハードウ
ェア障害やソフトウェア障害を検出した場合、運用系１
０と待機系２０が切り替わり、旧待機系２０に運転状態
が移行する。ここで、本具体例では、旧待機系２０に接
続されているＩ／Ｏ装置２４は、自系のメモリ装置２２
に格納されている待機系メモリ領域３０２から、システ
ムバス２５を介して、アクセスルートＢ（図中の破線で
示す）でデータの読み出しを行う。

【００２４】〈効果〉以上のように、本具体例によれ
ば、待機系２０に接続されるＩ／Ｏ装置２４は、系接続
装置１３，２３を介さずに、待機系２０に接続されてい
るメモリ装置２２のデータを読み出すようにしたので、
運用系１０に接続されるメモリ装置１２から系接続装置
１３，２３を介してデータを読み出すのに比べてアクセ
ス時間が短縮され、システムの性能向上を図ることがで
きる。

【００２５】《具体例２》具体例２は、具体例１の構成
に加えて、系切替を行った場合、運用系と待機系の両系
のメモリ装置のデータが一致しているか否かを照合し、
データが不一致であった場合は、旧待機系のＩ／Ｏ装置
は、旧運用系のメモリ装置からデータを読み出すよう構
成したものである。

【００２６】〈構成〉図４は本発明の二重化システムの
具体例２を示す構成図である。図のシステムは、運用系
１０ａのコンピュータと、待機系２０ａのコンピュータ
システムからなり、両系は同一の装置構成となってい
る。また、運用系１０ａおよび待機系２０ａにおけるＣ
ＰＵ装置１１，２１〜システムバス１５，２５の構成に
ついては具体例１と同様であるため、ここではその説明
を省略する。

【００２７】また、運用系１０ａおよび待機系２０ａに
設けられたデータ読み出し制御手段１７，２７は、運用
系１０ａから待機系２０ａに系切替を行った場合、運用
系と待機系の両系のメモリ装置１２，２２のデータが一
致しているか否かを照合し、データが不一致であった場
合は、旧待機系２０ａのＩ／Ｏ装置２４は、旧運用系１
０ａのメモリ装置１２からデータを読み出すよう制御を
行う手段であり、具体的には、それぞれのＣＰＵ装置１
１，２１によるソフトウェア制御で実現されている。

【００２８】〈動作〉このように構成された二重化シス
テムにおいて、運用系１０ａが運転中の待機系２０ａの
動作は、具体例１と同様である。即ち、両系のメモリ装
置１２，２２には、データが同時に書き込まれるように
なっている。

【００２９】そして、運用系１０ａから待機系２０ａへ
の系切替を行った場合、待機系２０ａのデータ読み出し
制御手段２７は、メモリ装置１２，２２に格納されてい
るデータが一致しているかを照合する。ここで、通常、
系切替を行う前は、運用系１０ａのデータ読み出し制御
手段１７によって、データの一致が確認されているた
め、データが不一致となることはない。従って、待機系
２０ａのＩ／Ｏ装置２４は、データ読み出しをメモリ装
置２２から行うようＣＰＵ装置２１によって制御され
る。即ち、メモリ装置２２へのアクセスルートはＢの通
りである。そして、旧待機系２０ａのＣＰＵ装置２１
は、データ書き込みが発生した場合は、メモリ装置２２
に対して行うと同時に、旧運用系１０ａのメモリ装置１
２に対しても行う。

【００３０】一方、待機系２０ａへの系切替後、メモリ
装置２２のハードウェア障害等で、メモリ装置２２とメ
モリ装置１２とのデータが一致しなくなった場合、デー
タ読み出し制御手段２７は、Ｉ／Ｏ装置２４からのデー
タ読み出しをメモリ装置２２からでなく、アクセスルー
トＣにより、メモリ装置１２から行うよう制御する。こ
れにより、たとえ待機系２０ａのメモリ装置２２が障害
となった場合でも、二重化システムそのものがダウンし
てしまうのを防止することができ、二重化システムとし
ての信頼性を更に向上させることができる。

【００３１】また、旧待機系２０ａから旧運用系１０ａ
に系切替が行われた場合、即ち、系切替前の状態に戻っ
た場合、新たな運用系１０ａのデータ読み出し制御手段
１７は、メモリ装置１２，２２内のデータの一致判定を
行い、データが不一致になった場合、運用系１０ａのＩ
／Ｏ装置１４は、待機系２０ａのメモリ装置２２からデ
ータを読み出すよう制御を行う。

【００３２】〈効果〉以上のように、具体例２によれ
ば、データ読み出し制御手段１７，２７を設け、運用系
と待機系のメモリ装置に格納されているデータが一致し
ているかを照合して、一致していない場合は、待機系側
のメモリ装置からデータ読み出しを行うようにしたの
で、二重化システムとしての信頼性を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の二重化システムの具体例１の構成図で
ある。

【図２】従来の二重化システムの構成図である。

【図３】本発明の二重化システムにおけるメモリ領域の
説明図である。

【図４】本発明の二重化システムの具体例２の構成図で
ある。

【符号の説明】

１０，１０ａ 運用系 １２，２２ メモリ装置 １４，２４ Ｉ／Ｏ装置 ２０，２０ａ 待機系

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武内 弘 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれメモり装置を有する運用系と待
   機系とからなり、前記各メモリ装置へのデータ書き込み
   は、前記運用系と待機系の両系に対して同時に行う二重
   化システムにおいて、 前記運用系と待機系のそれぞれのＩ／Ｏ装置は、自系の
   前記メモリ装置からデータを読み出すよう構成されたこ
   とを特徴とする二重化システム。
2. 【請求項２】 請求項１において、 運用系から待機系に系切替を行った場合、前記運用系と
   待機系の両系のメモリ装置のデータが一致しているか否
   かを照合し、データが不一致であった場合、旧待機系の
   Ｉ／Ｏ装置は、旧運用系のメモリ装置からデータを読み
   出すよう制御を行うデータ読み出し制御手段を備えたこ
   とを特徴とする二重化システム。