JP2000148525A - サービスプロセッサ二重化システムの現用系負荷軽減方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホットスタンバイ方式の二重化サービスプロ
セッサ（ＳＶＰ）において、現用系ＳＶＰの負荷を軽減
し、高負荷時の処理性能低下を防ぐ。 【解決手段】 ＳＶＰ１１０、１２０に、命令毎に現用
系／待機系の処理担当装置を定義した命令別性能要求判
別テーブル１１４、１２４を設ける。現用系ＳＶＰ（１
１０とする）は、計算機システム（ＣＰＵ）１００から
処理要求が発行されると、テーブル１１４を参照し、処
理担当装置が現用系の場合、当該要求を実行して、その
処理結果をＣＰＵ１００へ報告するが、処理担当装置が
待機系の場合には当該要求の処理を待機系ＳＶＰ（１２
０とする）へ依頼する。待機系ＳＶＰ１２０は、現用系
ＳＶＰ１１０から依頼された処理を実行し、その処理結
果を現用系ＳＶＰ１１０へ報告し、現用系ＳＶＰ１１０
は、これをＣＰＵ１００へ上げる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はサービスプロセッサ
二重化システムに係り、特にホットスタンバイ方式での
サービスプロセッサ二重化システムにおける現用系の負
荷軽減方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】計算機システムの電源制御や障害監視等
のサービスを行うサービスプロセッサをホットスタンバ
イ方式で二重化したシステムにおける従来の処理方式を
図５により説明する。図５において、１００が計算機シ
ステム（ＣＰＵ）であり、これにサービスプロセッサ１
１０、１２０が芋づる式に接続されている。サービスプ
ロセッサ１１０、１２０の間は、別にサービスプロセッ
サ間インタフェース線１３０で接続されている。いま、
サービスプロセッサ１１０を現用系、サービスプロセッ
サ１２０を待機系とする。

【０００３】通常は現用系サービスプロセッサ１１０
が、計算機システム１００からの要求（命令）を処理し
て（５００）、処理結果を計算機システム１００へ報告
し、一方の待機系サービスプロセッサ１２０は、サービ
スプロセッサ間インタフェース線１３０により、ポーリ
ング形式及び現用系からの障害割込みにより現用系サー
ビスプロセッサ１２０を監視している。現用系サービス
プロセッサ１１０で障害が発生し、それを待機用サービ
スプロセッサ１２０で検出（５０１）した場合、サービ
スプロセッサ交替（５０２）により、現用系サービスプ
ロセッサ１１０が待機系となり（５０３）、待機系サー
ビスプロセッサ１２０が現用系となり（５０４）、以降
の計算機システム１００からの要求（命令）をサービス
プロセッサ１２０が処理して（５０５）処理結果を計算
機システム１００へ報告する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ホットスタンバイ方式
は、シングルポイントを撲滅し、高信頼性を目的とした
方式であるが、従来技術では性能に関しては考慮されて
おらず、性能は単一サービスプロセッサ並みが限界であ
った。即ち、計算機システムからの処理要求はすべて現
用系サービスプロセッサが受け持つため、計算機システ
ムからの現用系サービスプロセッサへの処理依頼が集中
した場合には、各処理共に通常よりも処理性能が低下す
る問題があった。

【０００５】本発明の目的は、計算機システムの電源制
御や障害監視等のサービスを行うサービスプロセッサを
ホットスタンバイ方式で二重化したシステムにおいて、
現用系サービスプロセッサの負荷を軽減し、高負荷時の
現用系サービスプロセッサの処理性能低下を防ぐことに
なる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、現用系サービスプロセッサの処理の一
部を待機系サービスプロセッサで処理させるようにす
る。具体的には、あらかじめ現用系での処理と待機系で
の処理を定義しておき、現用系サービスプロセッサは、
計算機システムからの処理要求を判別し、現用系の処理
は自サービスプロセッサで実行してその処理結果を計算
機システムへ報告し、待機系の処理は待機系サービスプ
ロセッサへ処理を依頼して次の処理要求を受け付け可能
とし、待機系サービスプロセッサは、現用系サービスプ
ロセッサから依頼された処理を実行して、その処理結果
を現用系サービスプロセッサへ報告し、現用系サービス
プロセッサは、該待機系サービスプロセッサから報告さ
れた処理結果を計算機システムへ上げるようにする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を用いて説明する。図１は本発明によるサービ
スプロセッサ二重化システムの一実施の形態を示すブロ
ック図である。図において、計算機システム（ＣＰＵ）
１００に、サービスプロセッサ（ＳＶＰ）１１０、１２
０が芋づる式に接続されている。サービスプロセッサ１
１０は、ＣＰＵ送受信制御モジュール１１１、メインモ
ジュール１１２、通信制御モジュール１１３及び命令別
性能要求判別テーブル１１４からなり、ＣＰＵ送受信制
御モジュール１１１には割込みマスク１１１−１があ
り、メインモジュール１１２には現用／待機フラグ１１
２−１、待機側状態フラグ１１２−２がある。サービス
プロセッサ１２０の構成は、サービスプロセッサ１１０
と同じである。両サービスプロセッサ１１０、１２０の
通信制御モジュール１１３、１２３の間は、サービスプ
ロセッサ間インタフェース線１３０を通して接続されて
いる。更に、サービスプロセッサ１１０、１２０は共有
するハードディスク１４０等の外部記憶装置を具備す
る。他に、サービスプロセッサ１１０、１２０は一般に
キーボード・ディスクプレイ等のコンソール装置を具備
するが、図１では省略してある。なお、サービスプロセ
ッサ１１０、１２０は、１台のコンソール装置等を共用
することでもよい。

【０００８】割込みマスク１１１−１、１２１−１は、
計算機システム１００からの割込み許可／禁止を示し、
現用系では割込み許可状態、待機系では割込み禁止状態
をとる。現用／待機フラグ１１２−１、１２２−１は、
自サービスプロセッサが現用系であるか待機系であるか
を示す。この現用／待機フラグ１１２−１、１２２−１
は割込みマスク１１１−１、１２１−１の状態がそのま
ま反映される。待機側状態フラグ１１２−２、１２２−
２は、自サービスプロセッサが現用系の場合、相手の待
機系プロセッサが正常か故障かを示す。

【０００９】命令別性能要求判別テーブル１１４、１２
４は、現用系での処理と待機系での処理を定義した情報
を格納しているテーブルであり、図２に具体例を示す。
図２は、命令毎に、その処理担当装置が現用系サービス
プロセッサか待機系サービスプロセッサかを示してい
る。この命令別性能要求判別テーブル１１４、１２４に
格納する情報（処理ＳＶＰ定義情報）は、計算機システ
ムの処理プログラム作成の際に、例えばサービスプロセ
ッサへの負荷を予測して一緒に作成しておく。

【００１０】最初にサービスプロセッサ１１０、１２０
のいずれを現用系／待機系とするかは、オペレータなど
が定め、割込みマスク情報としてハードディスク１４０
に格納されている。また、ハードディスク１４０には、
命令別性能要求判別テーブル１１４、１２４用の処理Ｓ
ＶＰ定義情報も格納されている。システム立ち上げ時、
ハードディスク１４０の割込みマスク情報がサービスプ
ロセッサ１１０、１２０の割込みマスク１１１−１、１
２１−１に設定され、それが現用／待機フラグ１１２−
１、１２２−１にも反映される。同時に、ハードディス
ク１４０の処理ＳＶＰ定義情報が命令別性能要求判別テ
ーブル１１４、１２４にロードされる。これら命令別性
能要求判別テーブル１１４、１２４の内容は同じであ
る。

【００１１】まず、図１の全体的動作を説明する。ここ
で、サービスプロセッサ１１０が現用系サービスプロセ
ッサ、サービスプロセッサ１２０が待機系サービスプロ
セッサとする。この場合、現用系サービスプロセッサ１
１０では、ＣＰＵ送受信制御モジュール１１１の割込み
マスク１１１−１が計算機システム１００からの割込み
許可状態を示し、メインモジュール１１２の現用／待機
フラグ１１２−１は自サービスプロセッサ１１０が現用
系であることを示す。一方、待機系サービスプロセッサ
１２０では、ＣＰＵ送受信制御モジュール１２１の割込
みマスク１２１−１が計算機システム１００からの割込
み禁止状態を示し、メインモジュール１２２の現用／待
機フラグ１２２−１は自サービスプロセッサ１２０が待
機系であることを示す。

【００１２】計算機システム１００は、サービスプロセ
ッサ１１０、１２０に対して、割込みにより処理を要求
する。現用系サービスプロセッサ１１０のＣＰＵ送受信
制御モジュール１１１は、割込みマスク１１１−１が割
込み許可状態を示しているため、計算機システム１００
からの割込みを受け付け、処理要求をメインモジュール
１１２に渡す。一方、待機系サービスプロセッサ１２０
のＣＰＵ送受信制御モジュール１２１は、割込みマスク
１２１−１が割込み禁止状態を示しているため、計算機
システム１００からの割込みを禁止し、処理要求を破棄
する。

【００１３】現用系サービスプロセッサ１１０のメイン
モジュール１１２は、ＣＰＵ送受信制御モジュール１１
１から処理要求（命令）を渡されると、命令別性能要求
判別テーブル１１４を参照して、当該要求が現用系の担
当であれば、該要求を処理し、処理結果をＣＰＵ送受信
制御モジュール１１１を通して計算機システム１００へ
報告するが、当該要求が待機系の担当であれば、待機側
状態フラグ１１２−２を参照し、相手の待機系サービス
プロセッサ１２０が正常の場合、該要求を通信制御モジ
ュール１１３、サービスプロセッサ間インタフェース線
１３０を通して待機系サービスプロセッサ１２０へ送信
する。待機系サービスプロセッサ１２０のメインモジュ
ール１２２は、現用系サービスプロセッサ１１０からの
処理要求を通信制御モジュール１２３を通して受け取る
と、それを処理し、処理結果を、通信制御モジュール１
２３、サービスプロセッサ間インタフェース線１３０を
通して現用系サービスプロセッサ１１０へ報告（処理終
了報告）する。通信制御モジュール１１３、１２３間の
情報の送受信は、例えばパケット形式で行う。現用系サ
ービスプロセッサ１１０のメインモジュール１１２は、
待機系サービスプロセッサ１２０からの処理結果を通信
制御モジュール１１３を通して受け取ると、それをＣＰ
Ｕ送受信制御モジュール１１１を通して計算機システム
１００へ報告する。もし、待機系サービスプロセッサ１
２０が、現用系サービスプロセッサ１１０より依頼され
た処理中に障害が発生した場合、現用系サービスプロセ
ッサ１１０の通信制御モジュール１１３が各処理毎にタ
イムアウト監視をしており、一定時間内に処理結果が報
告されない場合には、メインモジュール１１２に対して
処理失敗を報告する。これをメインモジュール１１２
は、タイムアウトによる処理失敗を報告された場合、自
系内で処理を行う。

【００１４】一方、待機系サービスプロセッサ１２０の
通信制御モジュール１２３では、一定時間毎に、サービ
スプロセッサ間インタフェース線１３０を通して相手通
信制御モジュール１１３へポーリングを発行して、現用
系サービスプロセッサ１１０を監視しており、現用系サ
ービスプロセッサ１１０の障害を検出した場合、それを
メインモジュール１２２へ報告する。又、現用系サービ
スプロセッサ１１０は自分自身に障害が発生すると、サ
ービスプロセッサ間インタフェース線１３０を通して、
待機系サービスプロセッサ１２０へ障害割込みを上げ、
この障害割込みを待機系サービスプロセッサ１２０の通
信制御モジュール１２３が検出し、それをメインモジュ
ール１１２へ報告する。メインモジュール１２２は、通
信制御モジュール１２３から現用系サービスプロセッサ
１１０の障害報告を受け取ると、自ＣＰＵ送受信制御モ
ジュール１２１の割込みマスク１２１−１を割込み許可
状態に変更し、自メインモジュール１２２の現用／待機
フラグ１２２−１を現用系に、待機側状態フラグ１２２
−２を故障中とする。障害の発生した現用系サービスプ
ロセッサ１１０では、メインモジュール１１２が自律的
に、あるいは待機系サービスプロセッサ１２０が現用系
サービスプロセッサ１１０を強制的に再立ち上げするこ
とにより、ＣＰＵ送受信制御モジュール１１１の割込み
マスク１１１−１が割込み禁止状態となり、メインモジ
ュール１１２の現用／待機フラグ１１２−１が待機系と
なる。この結果、以後の計算機システム１００からの要
求は、新現用系サービスプロセッサ１２０で受け付けら
れることになる。

【００１５】その後、サービスプロセッサ１１０の障害
が回復した場合、引き続きサービスプロセッサ１２０を
現用系とするか、サービスプロセッサ１１０を現用系に
戻すかは任意である。

【００１６】図３は、サービスプロセッサ（ＳＶＰ）１
１０、１２０のメインモジュール１１２、１２２での特
に本願発明に関係する処理フローの一例を示したもので
ある。ここでは、サービスプロセッサ１１０のメインモ
ジュール１１２の場合について説明する。

【００１７】メインモジュール１１２は、何らかの処理
要求を受け取ると（ステップ３０１）、自装置が現用系
サービスプロセッサか否か判定する（ステップ３０
２）。自装置が現用系サービスプロセッサの場合、通信
制御モジュール１１３を通しての待機系サービスプロセ
ッサからの処理終了報告か否か判定する（ステップ３０
３）。相手待機系サービスプロセッサからの処理終了報
告の場合、該待機系サービスプロセッサの処理結果を、
ＣＰＵ送受信制御モジュール１１１を通して計算機シス
テム１００へ報告し（ステップ３０４）、ステップ３０
１へ戻る。

【００１８】待機系サービスプロセッサからの処理終了
報告でない場合、即ち、ＣＰＵ送受信制御モジュール１
１１を通しての計算機システム１００からの処理要求の
場合、命令別性能要求判別テーブル１１４を参照して、
当該要求（命令）の処理担当装置が現用系か待機系か判
定する（ステップ３０５）。現用系であれば、当該要求
をそのまま処理し（ステップ３０６）、処理結果をＣＰ
Ｕ送受信制御モジュール１１１を通して計算機システム
１００へ報告し（ステップ３０４）、ステップ３０１へ
戻る。一方、処理担当装置が待機系であった場合、相手
待機系サービスプロセッサが正常か否か判定し（ステッ
プ３０７）、もしも正常でない場合（故障中）には、当
該要求をそのまま処理し、処理結果を計算機システム１
００へ報告し（ステップ３０４）、ステップ３０１へ戻
る。相手待機系サービスプロセッサが正常であることを
確認すると、当該要求を通信制御モジュール１１３を通
して相手待機系サービスプロセッサへ送付し、処理を依
頼して（ステップ３０８）、ステップ３０１へ戻る。

【００１９】一方、自装置が待機系サービスプロセッサ
の場合、メインモジュール１１２は、受け取った処理を
実行する（ステップ３０９）。そして、当該処理要求が
現用系サービスプロセッサから依頼されたものか否か判
定し（ステップ３１０）、現用系サービスプロセッサか
らの処理依頼であれば、処理結果を通信制御モジュール
１１３を通して相手現用系サービスプロセッサへ報告し
（ステップ３１１）、ステップ３０１へ戻る。現用系サ
ービスプロセッサからの処理依頼でなかった場合は（例
えば、オペレータによる保守依頼等）、当該処理を実行
後、ステップ３１０をスキップしてステップ３０１へ戻
る。

【００２０】図４は、命令別性能要求判別テーブル１１
４、１２４に図２の内容を適用して、計算機システム１
００から処理要求（命令）が発行された場合の各サービ
スプロセッサ１１０、１２０内での具体的な処理の流れ
を示した図である。なお、図４ではＣＰＵ送受信制御モ
ジュール１１１、１２１は省略してある。

【００２１】以下、図４に従い、各サービスプロセッサ
１１０、１２０が計算機システム１００からの命令をど
のように処理して、本発明を実現しているかを説明す
る。ここでも、サービスプロセッサ１１０を現用系サー
ビスプロセッサ、サービスプロセッサ１２０を待機系サ
ービスプロセッサとする。

【００２２】計算機システム１００より命令１が発行さ
れる（４００）と、現用系サービスプロセッサ１１０の
メインモジュール１１２は処理受付け待ち（４１０）か
ら処理受付け（４１１）となり、処理を開始する。ま
ず、メインモジュール１１２は、命令別性能要求判別テ
ーブル１１４を参照して、命令１は待機系サービスプロ
セッサ１２０にて処理すると判断（４１２）し、相手の
待機系サービスプロセッサ１２０の正常を確認して、該
待機系サービスプロセッサ１２０への処理依頼を通信制
御モジュール１１３へ通知（４１３）し、処理受付け待
ち（４１４）に戻る。通知を受け取った通信制御モジュ
ール１１３は、通信パケットに処理依頼内容を設定し、
待機系サービスプロセッサへ送信（４３０）する。

【００２３】待機系サービスプロセッサ１２０の通信制
御モジュール１２３は、現用系サービスプロセッサ１１
０からの通信パケットを受信すると、メインモジュール
１２２へ通知（４４０）する。待機系サービスプロセッ
サ１２０のメインモジュール１２２は、処理受付け待ち
（４５０）から処理受付け（４５１）となり、依頼され
た処理を実行（４５２）し、現用系サービスプロセッサ
１１０へ結果報告依頼を通信制御モジュール１２３へ通
知（４５３）し、処理受付け待ち（４５４）に戻る。通
知を受け取った通信制御モジュール１２３は、通信パケ
ットに処理結果を設定し、現用系サービスプロセッサへ
送信（４４１）する。

【００２４】現用系サービスプロセッサ１１０の通信制
御モジュール１１３は、待機系サービスプロセッサ１２
０からの通信パケットを受信すると、メインモジュール
へ通知（４３１）する。現用系サービスプロセッサ１１
０のメインモジュール１１２は、処理受付け待ち（４１
９）から処理受付け（４２１）となり、処理要求内容が
待機系サービスプロセッサ１２０からの処理結果と判断
すると、ＣＰＵ送受信制御モジュール１１１を通して計
算機システムヘ処理結果を報告（４２１）し、処理受付
け待ち（４２２）となる。

【００２５】一方、計算機システム１００は命令１の発
行後に、命令２を続けて発行（４０１）すると、現用系
サービスプロセッサ１１０のメインモジュール１１２
は、処理受付け待ち（４１４）から処理受付け（４１
５）となり、処理を開始する。メインモジュール１１２
は、命令別性能要求判別テーブル１１４を参照して、命
令２は現用系サービスプロセッサ１１０にて処理すると
判断（４１６）し、そのまま処理を実行（４１７）し、
ＣＰＵ送受信制御モジュール１１１を通して計算機シス
テム１００ヘ処理結果を報告（４１８）し、再び処理受
付け待ち（４１９）に戻る。

【００２６】以上のように、ホットスタンバイ方式を利
用して、命令１と命令２を別々のサービスプロセッサ１
１０、１２０で処理する事により、現用系サービスプロ
セッサの負荷軽減が可能となる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、計算機システムのサー
ビスプロセッサをホットスタンバイ方式で二重化してい
るシステムにおいて、ホットスタンバイ方式による高信
頼性を確保しつつ、高負荷時の現用系サービスプロセッ
サの処理性能低下を防ぐ事が可能となり、従来以上の性
能向上が見込め、顕著な効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるサービスプロセッサ二重化システ
ムの一実施の形態を示すブロック図である。

【図２】命令別性能要求判別テーブルの具体例を示す図
である。

【図３】現用系サービスプロセッサと待機系サービスプ
ロセッサ共通のメインモジュールの処理フローの一例で
ある。

【図４】計算機システムからの処理要求に対する各サー
ビスプロセッサでの具体的処理の流れを示す図である。

【図５】ホットスタンバイ方式による障害発生時の処理
引き継ぎを説明する図である。

【符号の説明】

１００ 計算機システム １１０、１２０ サービスプロセッサ １１１、１２１ ＣＰＵ送受信制御モジュール １１２、１２２ メインモジュール １１３、１２３ 通信制御モジュール １１４、１２４ 命令別性能要求判別テーブル １３０ サービスプロセッサ間インタフェース線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 計算機システムの各種サービス処理を実
   行するサービスプロセッサを現用系と待機系で二重化し
   ているシステムにおいて、 あらかじめ現用系での処理と待機系での処理を定義して
   おき、 現用系サービスプロセッサは、計算機システムからの処
   理要求を判別し、現用系の処理は自サービスプロセッサ
   で実行してその処理結果を計算機システムへ報告し、待
   機系の処理は待機系サービスプロセッサへ処理を依頼し
   て、該待機系サービスプロセッサでの処理結果を計算機
   システムへ報告し、 待機系サービスプロセッサは、現用系サービスプロセッ
   サから依頼された処理を実行して、その処理結果を現用
   系サービスプロセッサへ報告する、ことを特徴とするサ
   ービスプロセッサ二重化システムの現用系負荷軽減方
   法。