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JP3360719B2 - ディスクアレイクラスタリング通報方法およびシステム - Google Patents
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JP3360719B2 - ディスクアレイクラスタリング通報方法およびシステム - Google Patents

ディスクアレイクラスタリング通報方法およびシステム

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JP3360719B2 JP17326998A JP17326998A JP3360719B2 JP 3360719 B2 JP3360719 B2 JP 3360719B2 JP 17326998 A JP17326998 A JP 17326998A JP 17326998 A JP17326998 A JP 17326998A JP 3360719 B2 JP3360719 B2 JP 3360719B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディスクアレイ
ラスタリング通報方法およびそのシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のクラスタリング通報技術を説明す
る前に、クラスタリング技術が注目される背景について
説明する。
【0003】ディスクアレイ装置は、一般にパーソナル
コンピュータなどの外部記憶装置に使われるHDD(ハ
ードディスクドライブ)に比べて、大容量でかつ運用中
にディスクアレイ装置内に構成されている複数のHDD
のうち冗長なデータを記録しておく。この記録していく
ことで、ディスクアレイ装置内のHDDが数台故障して
も記憶されたデータを保証したり、装置を動かす電源
や、空冷用のファンなども冗長性を持たせて、1台の電
源やファンが壊れても、ホストコンピュータを止めず
に、運用中に故障した部品を交換できる機能を持った高
信頼性記憶装置となる。
【0004】このディスクアレイ装置は、アメリカのA
NSIにより規格化されたSCSIインターフェイスに
より、装置とホストコンピュータをその規格化されたケ
ーブルで接続されるのが一般的である。ホストコンピュ
ータより、SCSIコマンドをディスクアレイ装置に送
信して、その内容によってホストコンピュータのデータ
を装置に書いたり、装置に記憶されたデータをホストコ
ンピュータから読んだり、現在のHDDやファンの状態
を読んだりできるようになっている。
【0005】このディスクアレイ装置の管理ソフトウエ
アは、ディスクアレイ装置の部品が正常に動作している
のか、故障していて交換が必要なのか、といった部品の
良否判定情報をコンピュータのディスプレイに表示した
り、また、RAIDと呼ばれるディスクアレイ装置で実
現される、いくつか有るデータ記録方式の選択指示や、
突然の部品故障をホストコンピュータのディスプレイ
や、登録してある電子メールのアドレス先に通報するな
どの機能をユーザに提供するものである。
【0006】最近では、GUIを搭載して、ディスクア
レイ装置の状態を、カラフルに視覚的にユーザに見せて
操作性を向上させた製品が、世の中にたくさん出てき
た。動作するためのOSもWindows3.x、9
5,NT(Microsoft社)や、Netware
(ノベル社),HP−UX(ヒューレットパッカード
社)、Solaris(サンマイクロシステム社)など
いろいろとある。
【0007】従来、このディスクアレイ管理ソフトウエ
アは、ディスクアレイ装置が繋がっているサーバ上で動
作して、ユーザはそのサーバでディスクアレイ管理サー
ビスを受けていたが、ディスクアレイを接続したサーバ
を複数台使って稼働させる企業ユーザなどが増えて来た
り、サーバ上のディスプレイを外して運用するユーザが
出てきたこともあって、ディスクアレイの管理を一元化
して、その現場まで行ってユーザがそれぞれのディスク
アレイを管理するよりも職場にある一台のクライアント
から、全てのディスクアレイのサービスを行えるような
方式が主流になってきた。
【0008】そのために、ディスクアレイ管理ソフトウ
エアの構造は、各サーバにすべての機能を備えたプログ
ラムを実装する方式から、クライアントのマネージャプ
ログラム部と各サーバ上にエージェントプログラム部を
配置してLANを経由してお互いに通信をすることで、
各サーバのエージェントプログラム部は、クライアント
のマネージャプログラム部から受け取った指示内容から
自分のサーバに接続されているディスクアレイ装置に指
示を出したり、ディスクアレイ装置から受け取った値を
マネージャプログラム部へ送ることで、前述のマネージ
ャソフト部が一元管理を行うサービスを提供する方式が
採用されている。
【0009】そのような状況の中、サーバ自体の信頼性
を向上させるために、クラスタリング技術が脚光を浴び
始めた。
【0010】ここで、従来のクラスタリング通報技術に
ついて説明する。図6は、全体の接続構成を示すブロッ
ク図である。
【0011】2台のサーバを用いてクラスタリング管理
を行うOSで動作するディスクアレイ装置の運用状況や
設定を支援するアプリケーションソフトウエアの元で、
クライアント63上で動作してユーザにディスクアレイ
55の情報をGUI(Graphical User Interface)で表
示したり、ユーザからキーボードやマウスの指示を受け
てディスクアレイ装置55に指示を与える起点となるマ
ネージャプログラム部65と、クラスタリングされてい
るマスタサーバ53とスレーブサーバ54上で動作し
て、マネージャ部65からの指示を受けてそのサーバに
接続されているディスクアレイ装置55にSCSIコマ
ンドを出し、ディスクアレイ装置から帰ってきたデータ
を基に指示の返答をマネージャプログラム部65に返信
するエージェントプログラム部57、58とから構成さ
れる。
【0012】このクラスタは通常、マスタサーバ53が
動作しており、スレーブサーバ54は待機状態になって
いる。マスタサーバ53が何らかの原因で故障した場合
は、スレーブサーバ54が代わりに運用を開始する仕組
みになっている。それぞれのエージェントプログラム5
7、58は、OS59,60の特別なクラスタAPI(A
pplication Programming Interface)を用いないと、
どちらが起動しているのか自分自身で認識ができなく、
実際はマネージャソフト部65からは、図7に示すよう
な高信頼性の1台のサーバ75のように見えるために、
マネージャソフト部65からは何時スレーブサーバ54
に制御が切り替わったのか、また何時マスタサーバ53
に制御が戻ったのかを認識することができないという問
題があった。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術の上記問題に鑑み、クラスタリングにおけるサーバ
遷移を通知することのできるディスクアレイクラスタリ
ング通報方法およびシステムを提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明のクラスタリング
通報方法は、ディスクアレイ装置と、SCSIコマンド
をぞれぞれディスクアレイ装置内の第1、第2のコント
ローラに送出するマスタサーバ、スレーブサーバを有
し、マスタサーバおよびスレーブサーバを介して監視ク
ライアントおよび複数のユーザクライアントがディスク
アレイ装置に接続され、監視クライアントはディスクア
レイ装置を管理するソフトウェアであるマネージャプロ
グラム部を有し、マスタサーバおよびスレーブサーバ
は、マネージャプログラム部から指示を受け、ディスク
アレイ装置に指示を出し、またディスクアレイ装置から
受け取った情報をマネージャプログラム部に送る同一の
エージェントプログラム部を有するディクスアレイクラ
スタリングシステムにおいて、第1および第2のコント
ローラが受けるSCSIコマンド内、サーバのエージ
ェントプログラム部からしか発行されないSCSIコマ
ンドを監視し、今まで第1および第2のコントローラの
いずれか一方のコントローラしか受けていなかったコマ
ンドが、他方のコントローラも受けるようになると、ユ
ニットアテンションを他方のコントローラが接続されて
いるサーバのエージェントプログラム部に通知し、ユニ
ットアテンションを受けた他方のコントローラが接続さ
れているサーバのエージェントプログラム部は自分がサ
ーバの切り替えにより起動されたことを認識し、マネー
ジャプログラム部にそのことを通知する。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。
【0016】本実施形態では、WindowsNT(New
Technology)を取り上げて構成したものである。図1
は、WindowsNT上で実施する場合の構成を示す
ブロック図である。
【0017】図1において、共有のディスクアレイ装置
5は、コントローラ1とコントローラ2を持ち、コント
ローラ1はマスタサーバ3、コントローラ2はスレーブ
サーバ4にそれぞれ接続されている。また、ディスクア
レイ装置5は、内部にサーバ遷移判断部6を備える。こ
のサーバ遷移判断部6は、コントローラ1またはコント
ローラ2からそれぞれ受けるSCSIコマンドを判別す
るものである。マスタサーバ3とスレーブサーバ4は、
それぞれのOS9,10がクラスタリングを実現させる
ためにハートビートで相互通信する手段11で接続され
ている。同一物であるエージェントプログラム部7,8
は、それぞれマスタサーバ3とスレーブサーバ4に実装
されている。ディスクアレイ装置5のユーザインターフ
ェイス部であるマネージャプログラム部15はクライア
ント13に実装されており、またマスタサーバ3とスレ
ーブサーバ4とクライアント13はLAN12で繋がっ
ている。
【0018】図1に示すように、ディスクアレイ装置5
は、クラスタ対応のために、2つのSCSIコントロー
ラ1,2とサーバ遷移判断部6を持ち、それぞれマスタ
サーバ3とスレーブサーバ4に接続されていて、それぞ
れから来たSCSIコマンドに対して特に優先権などを
持たずに対等に受け答えをする。
【0019】本実施形態におけるクラスタリングについ
て説明する。
【0020】本実施形態では2台のサーバを用いてクラ
スタリングを行う場合を述べる。図2はスレイブサーバ
制御が切り替わった本実施形態のディスクアレイ
ラスタリングシステムの構成を示すブロック図である。
【0021】本来は図2の構成が基本であるが、サーバ
が何かの原因で故障を起こしてしまうと、LAN12
つながっている多数の一般ユーザクライアント16の
務に支障が出てしまう。それを防止するために図1の構
成を採り、クライアント16からはあくまでも図2のよ
うな高信頼性の1台のサーバに見える工夫をさせるのが
クラスタリング技術である。
【0022】初めは図1のマスタサーバ3が通常動作を
している。すなわち、クライアントに対してお互いのI
P(Internet protocol)アドレスやホスト名を基に通信
をしたり、そのサーバ内のアプリケーションプログラム
が起動して動いている。ディスクアレイ5の管理ソフト
もマスタサーバ3で動作している。スレーブサーバ4と
マスタサーバ3は、ある時間でお互いの状況をハートビ
ート通信と呼ばれる方法で認識し合っていて、待機状態
であるスレーブサーバ4はクライアントには見えない存
在になっている。
【0023】ある時にマスタサーバ3がなんらかの故障
をすると、スレーブサーバ4はハートビート通信により
マスタサーバ3の異常を検出して、スレーブサーバ4が
今度はマスタサーバ3の代わりをするようになる。すな
わち、スレーブサーバ4はクライアント16から見える
ようになり、スレーブサーバのIPアドレスやホスト
名も以前のマスタサーバと同じにクライアント16
見せるように振る舞う。スレーブサーバ4側にマスタサ
ーバ3のエージェントプログラム部7と同じディスクア
レイ管理ソフトウエアのエージェントプログラム部8を
入れておくことにより、スレーブサーバ4に制御が移っ
ても、その上でエージェントが動いているので監視クラ
イアント13にあるマネージャプログラム部15はサー
の制御がスレーブサーバ4に切り替わっても、問題な
くエージェントプログラム部8と継続して通信ができる
ことで、サービスがとぎれることなくシステムの運用が
できる。マスタサーバ3の故障が回復した場合は、スレ
ーブサーバ4がハートビート通信によりマスタサーバ
が正常になったことを検出すると、制御をマスタサーバ
に移してスレーブサーバはまた待機する状態にな
る。この遷移の制御は双方のOS9,10の責任におい
て保証される。
【0024】しかしながらクラスタリング機能による、
スレーブサーバへの制御の移行や、マスタサーバ
の復帰には数十秒オーダの時間がかかる。そのために、
ディスクアレイ管理ソフトウエアのマネージャプログラ
ム部15は、サーバが遷移中にはエージェント部7,8
からは返事が来ないために何らかのリトライや返事が無
いことの原因を知らなければならない。しかし、各エー
ジェントプログラム部7,8は自分がマスタサーバ
で動いているのか、スレーブサーバ上で動作している
のかを知る手段としてはクラスタAPI(Application
Programming Interface)がOS9,10に用意されて
いるが、違うOS上で汎用的に設計できる手段は今のと
ころない。
【0025】そこで、本実施形態は、共用ディスクア
レイ装置マスタサーバからのSCSIコマンド
と、スレーブサーバから来るSCSIコマンドの内、
各サーバ3,4のエージェントプログラム部7,8から
送られる特定のSCSIコマンドだけを監視する機能
設けられている。そして、特定コマンドが来るサーバを
現在稼働しているサーバと認識して、また別のサーバか
らその特定コマンドを受け取ったらサーバの稼働が遷移
したと認識して、そのコマンドに対してSCSIで規定
されているユニットアッテンションを通知する方法を実
装させて、各エージェントプログラム部7,8はディス
クアレイ装置5から通知されたそのユニットアッテンシ
ョンを、マネージャプログラム部15に知らせる。
【0026】次に、本実施形態の動作について図面を参
照して説明する。
【0027】まず、共有ディスクアレイ装置のサーバ遷
移認識方法及び、エージェントの通知方法について説明
する。図3はディスクアレイのサーバ遷移認識手順及び
エージェントの通知手順を示すフローチャート図であ
る。
【0028】共有ディスクアレイ装置5のサーバ遷移判
断部6は電源が投入されると、書込みバッファコマンド
の方向フラグDirを" "と定義する(ステップ16)。
サーバ遷移判断部6は以降コントローラ1とコントロー
ラ2に入ってくるSCSIコマンドを全て監視する。サ
ーバ移判断部6はIDが"56"の書込みバッファコマ
ンドを受け取り(ステップ17)、さらにコントローラ1
からコマンドを受け取り、方向フラグが"B"の場合(ス
テップ19)には、変化が有ったと判断してユニットア
テンションの報告をして(ステップ21)、Dirフラグ
を"A"にする(ステップ22)。また、サーバ移判断部
6はコントローラ2からコマンドを受け取り、方向フラ
グが"A"の場合(ステップ20)には、変化が有ったと判
断してユニットアテンションの報告をして(ステップ2
3)、Dirフラグを"B"にする(ステップ24)。
【0029】次に監視クライアント13と仮想サーバ2
5の通信を図面を参照して説明する。図2はスレイブサ
ーバに切り替わった本実施形態のディスクアレイクラス
タリングシステムの構成を示すブロック図である。
【0030】先ほども説明したように、図1のディスク
アレイクラスタシステムにおいて、クライアントから見
ると、図2のように1台の高信頼性サーバに見えるよう
に振る舞う。したがって、図2のエージェントプログラ
ム部26が図1のマスタサーバ3上のエージェントプロ
グラム部7なのかスレーブサーバ4上のエージェントプ
ログラム部8なのか、マネージャプログラム部15から
は解らない。そこで、マネージャプログラム部15から
いずれのサーバであるかを知る手がかりについて説明す
る。
【0031】図4は仮想サーバ25とマネージャプログ
ラム部15との通信規約を示している。
【0032】仮想サーバ25のエージェントプログラム
部26はマネージャプログラム部15からのコマンドを
受け取り、受け取った内容を解析してそのコマンドの指
示を実行する。内容によってはディスクアレイ装置5に
対して、SCSIコマンドにより働きかけ、その結果を
使ってマネージャプログラム部15に先ほど受け取った
コマンドの結果を返す。この時必ず、初めのSCSIコ
マンドにはIDが“56”の書込みバッファコマンドを
出すことを約束事とする。
【0033】マスタサーバ3からスレーブサーバ4へ、
またはスレーブサーバ4からマスタサーバ3に制御が遷
移した場合を考えてみる。図5はスレイブサーバに制御
が切り替わった場合の仮想サーバとマネージャとの通信
規約を示す図である。
【0034】図5に示すように、マネージャプログラム
部15からエージェントプログラム部26にコマンドを
出す。サーバ遷移判断部6は、コマンドの内容によりデ
ィスクアレイ5にSCSIコマンドを出す。この時に、
既にサーバの制御が遷移していた場合は、図3のフロー
によりユニットアテンションがディスクアレイ装置より
帰って来る。これにより、エージェントプログラム部2
6はマネージャプログラム部15に対してサーバの遷移
が有ったことを知らせることができる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ユーザ側はクラスタリングにおけるサーバ遷移を確実に
知ることができる。
【0036】また、クラスタリングにおけるサーバ遷移
をアプリケーションで知る方法が、従来の専用のクラス
タAPIを使用しなくても汎用的に設計できるために、
ソフトウエアの生産性、品質の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態であるディスクアレイクラ
スタリングシステムの構成を示すブロック図である。
【図2】スレイブサーバに切り替わった本実施形態の
ィスクアレイクラスタリングシステムの構成を示すブロ
ック図である。
【図3】ディスクアレイ装置のサーバ遷移認識手順及び
エージェントの通知手順を示すフローチャートである。
【図4】通常動作の場合の仮想サーバとマネージャとの
通信規約を示す図である。
【図5】スレイブサーバに制御が切り替わった場合の仮
想サーバとマネージャとの通信規約を示す図である。
【図6】従来のディスクアレイクラスタリングシステム
の構成を示すブロック図である。
【図7】スレイブサーバに切り替わった従来のディスク
アレイクラスタリングシステムの構成を示すブロック図
である。
【符号の説明】
1 コントローラ 2 コントローラ 3 マスターサーバ 4 スレイブサーバ 5 ディスクアレイ装置 6 サーバー遍移判断部 7、8 エージェントプログラム部 9,10 OS 11 ハードビート 12 LAN 13 監視クライアント 14 OS 15 マネージャ部 16 一般ユーザ(クライアント) 25 仮想サーバ 26 エージェントプログラム部 51 コントローラ 52 コントローラ 53 マスターサーバ 54 スレイブサーバ 55 ディスクアレイ装置 57、58 エージェントプログラム部 59,60 OS 63 監視クライアント 64 OS 65 マネージャ部 66 一般ユーザ(クライアント) 75 仮想サーバ 76 エージェントプログラム部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 11/16 - 11/20 G06F 3/06

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディスクアレイ装置と、SCSIコマン
    ドをぞれぞれ前記ディスクアレイ装置内の第1、第2の
    コントローラに送出するマスタサーバ、スレーブサーバ
    を有し、前記マスタサーバおよび前記スレーブサーバを
    介して監視クライアントおよび複数のユーザクライアン
    トが前記ディスクアレイ装置に接続され、前記監視クラ
    イアントは前記ディスクアレイ装置を管理するソフトウ
    ェアであるマネージャプログラム部を有し、前記マスタ
    サーバおよびスレーブサーバは、前記マネージャプログ
    ラム部から指示を受け、前記ディスクアレイ装置に指示
    を出し、また前記ディスクアレイ装置から受け取った情
    報を前記マネージャプログラム部に送る同一のエージェ
    ントプログラム部を有するディクスアレイクラスタリン
    グシステムにおいて、 前記第1および第2のコントローラが受けるSCSIコ
    マンド内、サーバのエージェントプログラム部からし
    か発行されないSCSIコマンドを監視し、今まで前記
    第1および第2のコントローラのいずれか一方のコント
    ローラしか受けていなかったコマンドが、他方のコント
    ローラも受けるようになると、ユニットアテンションを
    前記他方のコントローラが接続されているサーバのエー
    ジェントプログラム部に通知し、 前記ユニットアテンションを受けた前記他方のコントロ
    ーラが接続されているサーバのエージェントプログラム
    部は自分がサーバの切り替えにより起動されたことを認
    識し、前記マネージャプログラム部にそのことを通知す
    ることを特徴とするクラスタリング通報方法。
  2. 【請求項2】 前記マスタサーバおよびスレーブサーバ
    はそれぞれ異なるSCSIコマンドを前記ディスクアレ
    イ装置のコントローラに送出する、請求項1に記載のク
    ラスタリング通報方法。
  3. 【請求項3】 ディスクアレイ装置と、SCSIコマン
    ドをぞれぞれ前記ディスクアレイ装置内の第1、第2の
    コントローラに送出するマスタサーバ、スレーブサーバ
    を有し、前記マスタサーバおよび前記スレーブサーバを
    介して監視クライアントおよび複数のユーザクライアン
    トが前記ディスクアレイ装置に接続され、前記監視クラ
    イアントは前記ディスクアレイ装置を管理するソフトウ
    ェアであるマネージャプログラム部を有し、前記マスタ
    サーバおよびスレーブサーバは、前記マネージャプログ
    ラム部から指示を受け、前記ディスクアレイ装置に指示
    を出し、また前記ディスクアレイ装置から受け取った情
    報を前記マネージャプログラム部に送る同一のエージェ
    ントプログラム部を有するディクスアレイクラスタリン
    グシステムにおいて、 前記ディスクアレイ装置は、前記第1および第2のコン
    トローラが受けるSCSIコマンド内、サーバのエー
    ジェントプログラム部からしか発行されないSCSIコ
    マンドを監視し、今まで前記第1および第2のコントロ
    ーラのいずれか一方のコントローラしか受けていなかっ
    たコマンドが、他方のコントローラも受けるようになる
    と、ユニットアテンションを前記他方のコントローラが
    接続されているサーバのエージェントプログラム部に通
    知する遷移判断部を有し、 前記ユニットアテンションを受けた前記他方のコントロ
    ーラが接続されているサーバのエージェントプログラム
    部は自分がサーバの切り替えにより起動されたことを認
    識し、前記マネージャプログラム部にそのことを通知す
    る手段を有することを特徴とするディスクアレイクラス
    タリングシステム。
  4. 【請求項4】前記マスタサーバおよびスレブサーバ
    は、それぞれ異なるSCSIコマンドをディスクアレイ
    装置のコントローラに送出する、請求項3記載のディス
    クアレイクラスタリングシステム。
  5. 【請求項5】 前記マスタサーバと前記スレブサーバ
    との間でハートビートで相互通信する手段を有する、請
    求項3または4に記載のディスクアレイクラスタリング
    システム。
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