JP2000250771A - サーバ二重化方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２４時間稼動無停止システムにおいて問題と
なるネットワークサーバ・データベースサーバの二重化
方式を、高速且つ確実に行えるようにする。 【解決手段】 稼働中サーバ１と待機中サーバ２は、そ
れぞれ、各プロセスがメインプロセス11、21に接続され
常時監視されている。各データベース15、25のサーバ間
の同期合わせは、稼働中サーバ１のデータベース更新プ
ロセス14が自サーバのデータベース15を更新する際に、
常に更新履歴を自サーバ１の更新履歴データベース16に
保管する。さらに、この更新履歴は、待機中サーバ２の
データベース更新プロセス24に通知され、自サーバ２の
データベース２５と更新履歴データベース26を更新す
る。稼働中サーバ１で障害が発生し、メインプロセス1
1、21間の通信が途絶えると、待機中サーバ２が稼働中
となり、その後の処理を瞬時に継続する。このようにし
てシステム中枢サーバを無停止状態で切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信の無停止シス
テムを構築するためのサーバ二重化方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、無停止二重化システムのデー
タベースサーバ方式は、現用系サーバと予備系サーバを
切り替えるシステム構成が用いられている。この場合、
一般的には、現用系サーバと予備系サーバのトランザク
ションデータの同期を取らないクロスコールが用いられ
ている。また、クロスコールを用いない方式としては、
例えば、特開平９ー３０５５５８号公報などがある。こ
の方式は、現用系サーバの更新時に予備系サーバのデー
タも同時に更新しておき、トランザクションデータの同
期を行わないで、現用系サーバの異常時に予備系サーバ
に切り替えるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、クロス
コールを用いる方式では、サーバのメインプロセスがプ
ロセス監視を行っているが、プロセス異常終了時の再起
動などは行わずにサーバの切り替えを行うため、業務プ
ロセスのバグなどの原因で切り替えが発生してしまうこ
ともある。また、負荷が大きくなってしまうケースが多
く、自ら異常終了するケースも生じる。データベースの
扱い方は、クロスコールによりディスクを２台のサーバ
からマウントする構成などがあるが、この方式では、ｏ
ｒａｃｌｅ等のデータベースを利用する場合に、例え
ば、「現用サーバのデータベース停止」→「現用サーバ
のディスクアンマウント」→「予備サーバのディスクマ
ウント」→「予備サーバのデータベースの起動」という
段階を踏まなければいけない為、サーバの切り替えにか
なりの時間が必要である。

【０００４】また、端末との接続方式は、端末側からサ
ーバに接続する方式を採っているが、この方式では、端
末側ではサーバの状態が分からず、接続が切断される
と、両サーバに対して、一定間隔で、交互に接続要求を
送信するという方法しか採れない。したがって、システ
ム全体的としては、かなりの切替時間が必要である。ま
た、特開平９ー３０５５５８号公報の方式においても、
端末側からサーバに接続する方式を採っているため、シ
ステム全体としての切替時間の問題は解決されていな
い。このように、従来のサーバ切り換え方式では、シス
テム切り替えを遅らせる要因がプロセス構成に存在して
いるので、現用／予備の切替時間を速くすることができ
ないなどの問題がある。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、２４時間稼動無停止システム
において問題となるネットワークサーバ・データベース
サーバの二重化方式、いわゆるホットスタンバイ方式
を、高速且つ確実に行うことのできるシステム構成を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のサーバ二重化方
式は、現用系サーバのデータベースと予備系サーバのデ
ータベースとを、常時、同期合わせしておき、現用系サ
ーバが故障して両サーバのメインプロセス間の通信が途
絶えると、直ちに、予備系サーバが現用系となり、通信
が途絶えることなく予備系サーバに引き継がれることを
特徴とする。これによって、システム中枢サーバを瞬時
に切り替えることができ、信頼性の高いサーバ二重化シ
ステムを構築することができる。

【０００７】すなわち、請求項１に係るサーバ二重化方
式は、複数のサーバを現用系と予備系として、無停止シ
ステムを構成するサーバ二重化方式において、各々のサ
ーバは、自己のサーバ内の各プロセスに接続されて、各
プロセスを常時監視すると共に、他のサーバと相互接続
されるメインプロセスと、ユーザの要求に基づく業務内
容を含むシステム全体の情報を格納するデータベース
と、データベースの内容を更新するときの更新情報を保
管すると共に、他のサーバへの通達情報結果を保管する
更新履歴データベースと、業務内容に基づいてデータベ
ースの更新を行い、更新情報と通達情報結果を更新履歴
データベースに保管すると共に、他のサーバへ更新情報
を通知するデータベース更新プロセスとを備え、現用系
サーバと予備系サーバとによって無停止システムを構成
したことを特徴とする。

【０００８】請求項２に係るサーバ二重化方式は、請求
項１記載のサーバ二重化方式において、メインプロセス
は自己のサーバの各プロセスを監視し、何れかのプロセ
スに障害が発生したときは、自己のサーバを再起動させ
る処理を行うことを特徴とする。

【０００９】請求項３に係るサーバ二重化方式は、請求
項１記載のサーバ二重化方式において、現用系サーバの
データベース更新プロセスが、自己のサーバのデータベ
ースを更新するとき、このデータベース更新プロセス
は、更新情報を自己のサーバの更新履歴データベースに
保管すると共に、更新情報を予備系サーバのデータベー
ス更新プロセスに通知し、予備系サーバは、受信した更
新情報に基づいて自己のデータベースと更新履歴データ
ベースを更新し、現用系サーバのデータベースと予備系
サーバのデータベースの同期を合わせ、現用系サーバが
故障したとき、直ちに、予備系サーバに通信状態を継続
して引き継ぐことを特徴とする。

【００１０】請求項４に係るサーバ二重化方式は、請求
項１〜請求項３の何れか１項記載のサーバ二重化方式に
おいて、各サーバは、メインプロセスからの切換通知に
よって、クライアントの端末との接続を行うための端末
インターフェースプロセスを備え、端末インターフェー
スプロセスと端末との接続は、サーバのプロセスをクラ
イアント接続に、端末をサーバ接続にすることを特徴と
する。

【００１１】請求項５に係るサーバ二重化方式は、請求
項１〜請求項４の何れか１項記載のサーバ二重化方式に
おいて、上位装置としてメインプロセスを監視する監視
プロセスを備え、この監視プロセスが、自己のサーバ内
の各プロセスを監視することを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態
のサーバ二重化方式のシステム構成図である。先ず、図
１を用いて、本発明のサーバ二重化方式の第１の実施の
形態を説明する。このシステムは、稼動中サーバ１と待
機中サーバ２とクライアント端末群（以下、端末とい
う）３とによって構成されている。稼動中サーバ１は、
メインプロセス１１と、業務プロセス１２と、端末イン
ターフェースプロセス１３と、データベース更新プロセ
ス１４と、データベース１５と、更新履歴データベース
１６とにより構成されている。

【００１３】メインプロセス１１は、稼働中サーバ１内
の各プロセスの監視を主に行い、待機中サーバ２のメイ
ンプロセス２１と常に接続状態を保っている。稼働中サ
ーバ１内の各プロセスが異常終了した場合は、プロセス
再起動処理を行う。また、業務プロセス１２は、端末イ
ンターフェースプロセス１３とデータベース更新プロセ
ス１４を操作する為のプロセスであって、業務内容によ
り異なる。さらに、端末インターフェースプロセス１３
は、業務プロセス１２と端末３との通信を中継する為の
プロセスであり、端末３から業務プロセス１２への要求
の受信、業務プロセス１２から端末３への結果の送信を
行う。

【００１４】データベース更新プロセス１４は、業務プ
ロセス１２からの要求によりデータベース１５への更新
を行い、その更新情報を待機中サーバ２のデータベース
更新プロセス２４へ通知し、この通信結果と更新情報を
更新履歴データベース１６へ保管する。また、データベ
ース１５は、システム全体の情報源であり業務内容によ
り内容は異なるが、システムの二重化を実現させる為に
待機中サーバ２のデータベース２５と常に同期を取って
おく必要がある。更新履歴データベース１６は、データ
ベース１５の更新履歴と待機中サーバ２への通達結果を
保管しておく。通達結果の役割は、待機中サーバ２が停
止している間のデータベース更新履歴情報に「未通達」
という情報を付け加えておくことにより、待機中サーバ
２の復旧時にデータベース２５に反映されていない更新
情報を引き継ぐことを行う。

【００１５】一方、待機中サーバ２も稼働中サーバ１と
同様な構成であり、メインプロセス２１と、業務プロセ
ス２２と、端末インターフェースプロセス２３と、デー
タベース更新プロセス２４と、データベース２５と、更
新履歴データベース２６とによって構成されている。

【００１６】メインプロセス２１は、稼動中サーバ１の
メインプロセス１１と常時は接続状態にあり、稼動中サ
ーバ１の障害通知を受信した時点で、待機中サーバ２を
待機中から稼動中へと切り替える。業務プロセス２２
は、メインプロセス２１から稼動切替通知を受信するま
では待機中の状態を維持する。また、端末インターフェ
ースプロセス２３は、メインプロセス２１から切替通知
を受信すると、端末３と接続処理を行う。さらに、デー
タベース更新プロセス２４は、稼動中サーバ１のデータ
ベース更新プロセス１４と常に接続状態であり、更新情
報を受信すると待機中サーバ２のデータベース２５へ更
新情報を反映させる。また、データベース２５と更新履
歴データベース２６は、データベース更新プロセス２４
により、稼動中サーバ１と常に同期がとられている。さ
らに、端末３は、常時は稼動中サーバ１と接続し、稼働
中サーバ１に対して要求を発行するためのものである。

【００１７】また、接続方式は、ソケット接続を例にと
ると、端末３側をサーバ、稼動中サーバ１の端末インタ
ーフェースプロセス１３側をクライアントとして接続す
る。つまり、端末３側をサーバとする事で２台のサーバ
からの接続が可能となる。すなわち、接続状態を逆にし
た場合、どちらのサーバが稼動中で接続可能な状態かが
判別できないためである。

【００１８】次に、このような構成のサーバ二重化方式
の動作を説明する。すなわち、図１において、稼働中サ
ーバ１が稼働中であり、待機中サーバ２が待機中であ
る。そして、各サーバ１、２内の各プロセスはそれぞれ
のメインプロセス１１、２１に接続され、各プロセスが
常時監視されている。尚、各メインプロセス１１、２１
は、それぞれ、自サーバ１、２内の各プロセスの監視等
の簡易な処理を行うのみに押さえ、各プロセスが異常終
了した場合には再起動などの処理を行う。

【００１９】また、各データベース１５、２５のサーバ
間の同期合わせは、稼働中サーバ１のデータベース更新
プロセス１４が自サーバ１のデータベース１５を更新す
る際に、常に、更新履歴を自サーバ１の更新履歴データ
ベース１６に保管し、待機中サーバ２のデータベース更
新プロセス２４に通知し、待機中サーバ２のデータベー
ス更新プロセス２４は受信した更新情報を自サーバ２の
データベース２５と更新履歴データベース２６に更新す
る。これにより、稼働中サーバ１のデータベース１５と
待機中サーバ２のデータベース２５は常に同期がとれた
ものになる。

【００２０】この状況にて稼働中サーバ１で障害が発生
し、メインプロセス１１、２１間の通信が途絶えると、
待機中サーバ２が稼働中となり、その後の処理を瞬時に
継続することができる。このようにして、各メインプロ
セス１１、２１に各プロセス監視を行わせ、さらに、シ
ステム中枢サーバ（稼働中サーバ１）をシステム予備サ
ーバ（待機中サーバ２）に瞬時に切り替えることによ
り、信頼性の高いサーバ二重化システムを構築すること
ができる。

【００２１】さらに、図１に示す第１の実施の形態の動
作を、フローチャートを用いて詳細に説明する。図２
は、正常時におけるデータベースの同期処理の流れを示
すフローチャートである。最初に、図１、図２を用いて
正常時の処理の流れについて説明する。先ず、稼働中サ
ーバ１は、端末インターフェースプロセス１３を通し
て、端末３からデータ要求を受信すると（ステップＡ
１、以下ステップは省略）、データベース１５の更新が
必要か否かを判断する（Ａ２）。データベース１５の更
新が必要な場合は、稼働中サーバ１のデータベース１５
を更新し（Ａ３）、待機中サーバ２へ更新情報を通知す
る（Ａ４）。

【００２２】そして、正常に更新情報の通知が行われた
場合は（Ａ４、正常）、更新情報を更新履歴データベー
ス１６に「通達済」として登録し（Ａ５）、終了する。
また、更新情報が正常に通達できなかった場合は（Ａ
４、異常）、待機中サーバ２が停止中であると認識し
（Ａ６）、更新情報を更新履歴データベース１６に「未
通達」として登録し（Ａ７）、終了する。

【００２３】次に、稼働中サーバ１に障害が発生した場
合の待機中サーバ２への切換処理について説明する。図
３は、稼働中サーバに障害が発生した時の切換処理の流
れを示すフローチャートである。まず、稼動中サーバ１
内のプロセスが異常終了などで障害が発生した場合は、
メインプロセス１１にて異常プロセスの再起動処理を行
う（Ｂ１）。再起動処理によって復旧した場合は（Ｂ
１、復旧）、異常処理は終了する。しかし、復旧しない
場合は（Ｂ１、再起動処理失敗）、稼働中サーバ１に障
害発生と認識し（Ｂ２）、待機中サーバメインプロセス
２１に稼働中サーバ１が障害である旨を通知する（Ｂ
３）。

【００２４】ここで、待機中サーバ２のメインプロセス
２１が、稼動中サーバ１のメインプロセス１１の異常を
認識できた場合は、待機中サーバ２は、自ら、「稼動
中」への切替処理へ移行する。そして、メインプロセス
１１とメインプロセス２１の間の接続が正常な場合は
（Ｂ３、接続中）、稼動中サーバ１のメインプロセス１
１が自サーバ１の各プロセスに対し「待機中」への切り
替えを要求し（Ｂ４）、同時に、端末インターフェース
プロセス１３は端末３との接続を切断する（Ｂ５）。そ
して、稼働中サーバ１の「待機中」への切替完了後に、
待機中サーバ２のメインプロセス２１へ、切替が完了し
た旨を通知する（Ｂ６）。

【００２５】待機中サーバ２のメインプロセス２１は、
稼動中サーバ１のメインプロセス１１との接続異常を受
けた時点（Ｂ３、接続異常）、または、前述のステップ
Ｂ６の、切替完了の通知を受けた時点で、自サーバ２の
各プロセスに「稼動中」への切り替えを要求し（Ｂ
７）、同時に、端末インターフェースプロセス２３は端
末３との接続処理を行う（Ｂ８）。そして、待機中サー
バ２の各プロセスの切り替えが完了完了すると、サーバ
二重化システムの切替を完了し（Ｂ９）、終了する。こ
のようにして２台のサーバの切替を行うことにより、通
信の停止時間が最小限に押さえられ、端末３側の操作を
介入せずに、システム全体を二重化することができる。

【００２６】次に、本発明のサーバ二重化方式の第２の
実施の形態を説明する。図４は、本発明の第２の実施の
形態のサーバ二重化方式のシステム構成図である。この
実施の形態の構成は、図１の第１の実施の形態に対し
て、監視プロセス２０１と複数の業務プロセス２０３が
追加されている。監視プロセス２０１は、メインプロセ
ス２０２の上位装置として配置され、メインプロセス２
０２を監視すると共に、メインプロセス２０２を通して
サーバ２００内の各プロセスを監視している。監視プロ
セス２０１はプロセスの監視のみを行うため、図１に示
す第１の実施の形態に比べ、より安定したプロセスとな
り、一層高い信頼性が得られる。また、業務プロセス２
０３は、図１の第１の実施の形態では一つのプロセスの
みであったが、この実施の形態では、業務内容毎に分け
て複数の業務プロセス２０３を構成している。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のサーバ二
重化方式は、メインプロセスが自サーバ内の各プロセス
と接続状態にある。したがって、接続状態が異常になっ
たり、各プロセスが異常になった場合は、メインプロセ
スが、異常通知によって障害をいち早く察知し、自サー
バの再起動処理を行い、障害を最少時間で最小限に押さ
える。よって、メインプロセスの処理負担は軽減され、
プロセス監視を行うことによってサーバ自体の耐久性の
向上を図ることができる。また、障害時において、デー
タベースの同期を取ることにより、データベースの補正
処理などを行う必要がなくなり、システム中枢サーバの
瞬時の切り替えを行うことができる。

【００２８】さらに、従来方式の、端末からサーバに対
して接続する方式では、各端末で２台の接続先サーバを
意識しなければならなかったり、切り替えのタイミング
が端末側からでは分かりくいなどの問題があったが、本
発明のサーバ二重化方式によればこれらの問題は解消さ
れる。すなわち、本発明によれば、サーバの端末インタ
ーフェースプロセスと端末との接続方式をサーバから端
末に接続する方式を採ることにより、すなわち、サーバ
プロセスをクライアント接続、端末をサーバ接続とする
ことにより、端末側は切り替えを意識することなく、シ
ステム全体の切り替えを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態の、サーバ二重化
方式のシステム構成図である。

【図２】 図１のシステムにおける、正常時のデータベ
ースの同期処理の流れを示すフローチャートである。

【図３】 図１のシステムにおいて、稼働中サーバに障
害が発生した時の切換処理の流れを示すフローチャート
である。

【図４】 本発明の第２の実施の形態の、サーバ二重化
方式のシステム構成図である。

【符号の説明】

１…稼動中サーバ、２…待機中サーバ、３…クライアン
ト端末群（端末）、１１、２１、２０２…メインプロセ
ス、１２、２２、２０３…業務プロセス、１３、２３…
端末インターフェースプロセス、１４、２４…データベ
ース更新プロセス、１５、２５…データベース、１６、
２６…更新履歴データベース、２００…サーバ、２０１
…監視プロセス

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のサーバを現用系と予備系として、
   無停止システムを構成するサーバ二重化方式において、 各々の前記サーバは、 自己のサーバ内の各プロセスに接続されて、各プロセス
   を常時監視すると共に、他のサーバと相互接続されるメ
   インプロセスと、 ユーザの要求に基づく業務内容を含むシステム全体の情
   報を格納するデータベースと、 前記データベースの内容を更新するときの更新情報を保
   管すると共に、他のサーバへの通達情報結果を保管する
   更新履歴データベースと、 業務内容に基づいて前記データベースの更新を行い、更
   新情報と通達情報結果を前記更新履歴データベースに保
   管すると共に、他のサーバへ前記更新情報を通知するデ
   ータベース更新プロセスとを備え、 現用系サーバと予備系サーバとによって無停止システム
   を構成したことを特徴とするサーバ二重化方式。
2. 【請求項２】 請求項１記載のサーバ二重化方式におい
   て、 前記メインプロセスは自己のサーバの各プロセスを監視
   し、何れかのプロセスに障害が発生したときは、自己の
   サーバを再起動させる処理を行うことを特徴とするサー
   バ二重化方式。
3. 【請求項３】 請求項１記載のサーバ二重化方式におい
   て、 前記現用系サーバのデータベース更新プロセスが、自己
   のサーバのデータベースを更新するとき、 前記データベース更新プロセスは、更新情報を自己のサ
   ーバの更新履歴データベースに保管すると共に、前記更
   新情報を前記予備系サーバのデータベース更新プロセス
   に通知し、 前記予備系サーバは、受信した前記更新情報に基づい
   て、自己のデータベースと更新履歴データベースを更新
   し、 前記現用系サーバのデータベースと前記予備系サーバの
   データベースの同期を合わせ、前記現用系サーバが故障
   したとき、直ちに、前記予備系サーバに通信状態を継続
   して引き継ぐことを特徴とするサーバ二重化方式。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３の何れか１項記
   載のサーバ二重化方式において、 前記各サーバは、前記メインプロセスからの切換通知に
   より、クライアントの端末と接続するための端末インタ
   ーフェースプロセスを備え、 前記端末インターフェースプロセスと前記端末との接続
   は、前記サーバのプロセスをクライアント接続に、前記
   端末をサーバ接続にすることを特徴とするサーバ二重化
   方式。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４の何れか１項記
   載のサーバ二重化方式において、 上位装置として前記メインプロセスを監視する監視プロ
   セスを備え、 前記監視プロセスが、自己のサーバ内の各プロセスを監
   視することを特徴とするサーバ二重化方式。