JP4330838B2 - ストレージ共有計算機システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の計算機、および複数のストレージがあり、それぞれの計算機が広域網（ＷＡＮ）、およびローカル網（ＬＡＮ）に接続されているストレージ管理システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年のネットワークサービスの普及に伴ない、管理すべきデータ量は増加している。また、各サービスの重要度が増し、各サービスの信頼性、可用性の向上が求められている。
それぞれの解決方法として、ストレージエリアネットワーク（ＳＡＮ）を用いた、データを一元管理できる利点を持った共通ストレージ管理方式や、複数の計算機によるクラスタリングなどの技術が適用されている。
しかし、管理すべき共通ストレージや、サービス実行計算機の増加に伴ない、各サービス実行計算機間の構成情報の管理や各計算機における設定の増加による管理の複雑度が増しており、各サービス計算機間での定義の誤りによるトラブルの発生が問題となっている。特に、試験環境とサービス実行の運用環境での整合性を保つのは容易でなく、試験環境から運用環境への切り換えにおけるデータや定義等、環境の不整合で発生するトラブルや、試験からサービス実行への切り換え時におけるサービス停止や性能の低下などが問題となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、従来のシステムではオンラインでサービスを実行している計算機を止めてトラブル追求や、システムの試験を行うことはサービス低下となり、システム間の定義の追及等が困難であるという課題がある。
特に複数計算機間でストレージを共有している場合は、ストレージのデータ整合性を取ることが困難であるという課題がある。
【０００４】
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、サービス低下を招くことなく、しかもシステムの試験、ストレージ・データの更新が容易なストレージ共有計算機システムを得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るストレージ共有計算機システムは、広域網に接続されるストレージを共有した複数計算機がそれぞれ各サービスを実行するシステムにおいて、
広域網とは異なるローカル網に接続された制御／試験計算機と、ストレージとサービスを実行している複数計算機間に制御／試験計算機で制御されるスイッチとを備えて、
制御／試験計算機は、特定ストレージの試験に際して、特定ストレージの内容を未使用のストレージにコピーして試験し、この試験が終わるとこのコピーしたストレージを広域網でサービスを実行している計算機の特定ストレージと切り換え制御し、
サービス実行計算機は、内部に使用ストレージの監視機構をキャッシュ機構内に設けて、この監視機構が使用している特定ストレージがコピー後のストレージに切換られたことを検出すると、キャッシュ機構を無効にするようにした。
【０００６】
また更に、サービスを実行している計算機及び制御／試験計算機は、ストレージからオペレーティング・システム（ＯＳ）をインストールする起動ファームウェアを備えて、
上記起動用ファームウェアにより所定のメモリにインストールされたＯＳがストレージから固有データをコピーしてサービスを実行または試験を行うようにした。
【０００７】
また更に、サービスを実行している計算機は、監視機構が使用しているストレージである特定ストレージがコピー後のストレージに切り換えられたことを検出すると、起動用ファームウェアを起動して該切り換え後のストレージから所例のメモリにＯＳを再インストールして、再起動するようにした。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
サービス実行とは切り離してシステム試験を行って確認し、しかもその確認データに基づいて直ちにサービス実行を開始するストレージ共有システムを説明する。
図１は、本実施の形態におけるシステム構成を示す図である。
図１において、サービス実行計算機０１０１Ａ〜０１０１Ｎは、広域通信網（ＷＡＮ）０１０２に接続されており、ＷＡＮ上でのサービスを提供する計算機である。制御／試験計算機０１０３Ａ〜０１０３Ｎは、ローカル網（ＬＡＮ）０１０４に接続されており、データのメンテナンスや試験などを実施する計算機である。ストレージ０１０５Ａ〜０１０５Ｎは、データを格納するための記憶装置であり、計算機０１０１Ａ〜０１０１ＮとＷＡＮ側スイッチ０１０６で接続され、ストレージエリアネットワーク（ＷＡＮ側ＳＡＮ）０１０８を形成し、制御／試験計算機０１０３Ａ〜０１０３ＮとＬＡＮ側スイッチ０１０７で接続され、ストレージエリアネットワーク（ＬＡＮ側ＳＡＮ）０１０９を形成している。
各スイッチ０１０６，０１０７は、ＬＡＮ０１０４と接続され、制御／試験計算機０１０３Ａ〜０１０３Ｎでの制御が可能となっている。
【０００９】
各サービス実行計算機０１０１Ａ〜０１０１Ｎ上のファイルシステム０２０１の動作を図２を用いて説明する。
図２において、サービス実行計算機０１０１Ａ〜０１０１Ｎ、ＬＡＮ０１０４、ストレージ０１０５Ａ〜０１０５Ｎ、ＷＡＮ側スイッチ０１０６は、図１と同様の構成である。ファイルシステム０２０１は、各計算機上で各サービスが参照するデータを管理するものである。ファイルシステム内のディスク・キャッシュ機構０２０２は、データのアクセスを高速化するためのものであり、ストレージ上のデータを一時的に保管する。ファイルシステム内のディスク監視機構０２０３は、ＳＡＮ上のディスクの切り換えを監視するためのものであり、ＳＡＮ上のディスクの切り換えを検知すると、ディスクキャッシュ機構０２０２にキャッシュ上のデータが無効であることを通知する。
【００１０】
本実施の形態における運用例を、図３を用いて説明する。
図３において、サービス実行計算機０１０１Ａ〜０１０１Ｎは、図１と同様のものである。計算機０１０３Ｍは、制御／試験計算機０１０３Ａ〜０１０３Ｎのうちいずれかの一台であり、情報のコピー、更新、試験を実施するものである。ストレージ０１０５Ｋは、現在のサービスで参照しているものであり、ストレージ０１０５Ｌは、更新したデータを保存するためのものであり、現在未使用のディスクである。
図３（ａ）において、サービス実行計算機０１０１Ａ〜０１０１Ｎは、ストレージ０１０５Ｋを参照してサービスの提供を行っている。あるシステムの試験を行う際には、まず、図３（ｂ）に示すように、制御／試験計算機０１０３Ｍは、ストレージ０１０５Ｋのデータを現在未使用のストレージ０１０５Ｌにコピーする。こうして、図３（ｃ）において、制御／試験計算機０１０３Ｍは、ＬＡＮ側スイッチ０１０７を制御し、ストレージ０１０５Ｋとストレージ０１０５Ｌのポートを切り換え、データの更新、試験を実施する。
この試験が終わると、図３（ｄ）において、試験計算機０１０３Ｍは、ＷＡＮ側スイッチ０１０６を制御し、ストレージ０１０５Ｋとストレージ０１０５Ｌのポートを切り換える。ＷＡＮ側の各サービス実行計算機０１０１Ａ〜０１０１Ｎは、ディスク監視機構０２０３により、ストレージが切り換わったことを検知し、ディスク・キャッシュ機構０２０２を無効とする。即ち、以降は、切り換えられたストレージ０１０５Ｌからデータを読み込み、これを基に、各計算機０１０１Ａ〜０１０１Ｎ上のサービスは、ファイルシステム０２０１によりデータを参照して、サービスを継続して提供することが可能である。
【００１１】
上記のような構成により、サービスを継続して提供が可能となり、また、運用環境と試験環境の切り換えがスイッチの切り換えのみであるため、環境の不整合で発生するトラブルや、運用環境でのサービス停止や性能の低下などを抑えることが可能となる。
また、ここでは、ＷＡＮ側スイッチ０１０６、ＬＡＮ側スイッチ０１０７を１つづつの構成としているが、より可用性を高めるためにこれらを冗長化する構成としてもよい。
【００１２】
実施の形態２．
サービスを実行する計算機がＯＳも含めてストレージからインストールされる構成を説明する。
この場合、試験計算機も同様の構成としてサービス実行と同じ環境で各種の評価や確認を行う。
図４は、本実施の形態におけるシステム構成を示す図である。
図４において、サービス実行計算機０１０１Ａ〜０１０１Ｎ、ＷＡＮ０１０２、ストレージ０１０５Ａ〜０１０５Ｎ、ＷＡＮ側スイッチ０１０６は、図１と同様な構成と機能を持っている。
起動用ファームウェア０４０１は、計算機の起動時に最初に実行されるものであり、ブートデバイスポート番号０４０２、固有データポート番号０４０３、オペレーティングシステムローダー（ＯＳローダー）０４０４を有する。計算機の起動時にＯＳローダー０４０４は、ブートデバイスポート番号０４０２を参照し、ＳＡＮ上のストレージからメモリ０４０５にＯＳ０４０６をロードし、ＯＳに実行を移す。ＯＳ０４０６は、固有データポート番号０４０３を参照し、ＳＡＮ上のストレージからローカルストレージ０４０７に固有データをコピーし、通常の起動処理を行う。
【００１３】
本実施の形態における運用例を、図５を用いて説明する。
図５において、サービス実行計算機０１０１Ａ〜０１０１Ｎ、制御／試験計算機０１０３Ａ〜０１０３Ｎ、ストレージ０１０５Ａ〜０１０５Ｎは、図１と同様の構成と機能を持つ。
図５（ａ）において、ＷＡＮ側の各サービス実行計算機０１０１Ａ〜０１０１Ｎは、ＳＡＮ上のストレージ０１０５Ａ上のＯＳを用い、それぞれの固有データは、ＳＡＮ上のストレージ０１０５Ｂ〜０１０５Ｎを用いて動作している。
あるシステムの試験を行うために、図５（ｂ）において、ＬＡＮ側のスイッチ０１０７を切り換え、制御／試験計算機０１０３Ａは、ストレージ０１０５Ａ’のＯＳを参照し、ストレージ０１０５Ｂ’の固有データを参照するようにし、ＯＳのインストール等を実施し、計算機固有のデータを設定する。
図５（ｃ）に示すように、ＬＡＮ側スイッチ０１０７を切り換え、制御／試験計算機０１０３Ｂは、ストレージ０１０５Ａ’のＯＳを参照し、ストレージ０１０５Ｃ’の固有データを参照するようにし、計算機固有のデータを設定する。必要台数分の設定が終了した後、ＬＡＮ側で動作試験を行う。
試験が終わると、図５（ｄ）において、ＷＡＮ側スイッチ０１０６を切り換える。サービス実行計算機０１０１Ａが電源を投入したときは、切り換えられたストレージ０１０５Ａ’のＯＳを参照し、ストレージ０１０５Ｂ’の固有データを参照する。
同様に、サービス実行計算機０１０１Ｂは、ストレージ０１０５Ａ’のＯＳを参照し、ストレージ０１０５Ｃ’の固有データを参照する。このようにして、ＷＡＮ側のサービス実行計算機０１０１Ａ〜０１０１Ｎは、電源投入時に、順次再起動される。
【００１４】
上記のような構成により、ＯＳのインストールやパッチの適用、固有データの修正を行う場合においても、運用環境と試験環境の切り換えがスイッチの切り換えのみであるため、環境の不整合で発生するトラブルや、運用環境でのサービス低下や、性能の低下などを抑えることができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上のようにこの発明では、サービスを実行する計算機とストレージ間に制御／試験計算機で制御されるスイッチとを備え、サービス実行計算機は監視機構が使用している特定ストレージがコピー後のストレージに切換られたことを検出するとキャッシュ機構を無効にするようにしたので、サービスの停止が防げて、かつデータの整合性がとれるストレージ共有システムが得られる効果がある。
【００１６】
また更に、起動用ファームウェアを備えてＯＳとそのＯＳによる固有データをストレージからインストールするようにしたので、ＯＳを含むサービス・アプリケーションに対してもサービスの低下が防げて、かつデータの整合性がとれるストレージ共有システムが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１におけるストレージ共有計算機システムの構成を示す図である。
【図２】 実施の形態１における計算機の内部構成とストレージアクセスの関係を示す図である。
【図３】 実施の形態１におけるシステムの動作を説明するための図である。
【図４】 この発明の実施の形態２における計算機の内部構成とストレージアクセスの関係を示す図である。
【図５】 実施の形態２におけるシステムの動作を説明するための図である。
【符号の説明】
０１０１Ａ，０１０１Ｂ，０１０１Ｎ サービス実行計算機、０１０２ ＷＡＮ、０１０３Ａ，０１０３Ｂ，０１０３Ｎ 制御／試験計算機、０１０４ ＬＡＮ、０１０５Ａ，０１０５Ｂ，０１０５Ｃ，０１０５Ｃ’，０１０５Ｋ，０１０５Ｌ，０１０５Ｎ ストレージ、０１０６ ＷＡＮ側スイッチ、０１０７ ＬＡＮ側スイッチ、０２０１ ファイルシステム、０２０２ ディスク・キャッシュ機構、０２０３ ディスク監視機構、０４０１ 起動用ファームウェア、０４０５ メモリ、０４０４ ＯＳローダ、０４０６ オペレーティング・システム（ＯＳ）。

Claims (3)

1. 複数のサービス実行計算機を備え、各サービス実行計算機が各サービスを実行するストレージ共有計算機システムにおいて、
   上記サービスに用いるデータを更新する制御／試験計算機と、
   上記複数のサービス実行計算機が参照使用する上記サービスに用いるデータを格納し、上記制御／試験計算機と共有されるストレージと、
   上記複数のサービス実行計算機と上記ストレージとの間に設けられた第１のスイッチと、
   上記制御／試験計算機と上記ストレージとの間に設けられた第２のスイッチと、を備え、
   上記制御／試験計算機は、特定のストレージの上記サービスに用いるデータの試験に際して、上記特定のストレージの上記サービスに用いるデータを未使用のストレージにコピーし、上記第２のスイッチを経由して上記コピー後のストレージのサービスに用いるデータを更新して試験し、該試験が終ると上記第１のスイッチを制御して上記サービス実行計算機を該コピー後のストレージに接続することを特徴とするストレージ共有計算機システム。
2. 上記サービス実行計算機は、上記第１のスイッチによるストレージの切換を監視するディスク監視機構と、ストレージにある上記サービスに用いるデータを一時的に記憶するキャッシュ機構とを備え、
   上記特定のストレージが上記コピー後のストレージに切換えられたことを上記ディスク監視機構により検出すると、上記キャッシュ機構は、一時的に記憶した上記サービスに用いるデータを無効にすることを特徴とする請求項１記載のストレージ共有計算機システム。
3. 上記サービス実行計算機は、電源投入時にストレージからデータとしてのオペレーティング・システム（ＯＳ）をインストールする起動ファームウェアを記憶し、
   ストレージはＯＳを記憶し、制御／試験計算機は、コピー後の特定ストレージにあるＯＳを更新して試験し、サービス実行計算機は、上記起動ファームウェアにより該制御／試験計算機による試験が終了した該コピー後の特定ストレージに記憶されたＯＳをインストールすることを特徴とする請求項１記載のストレージ共有計算機システム。

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