JP2010160660A - ネットワークインタフェース、計算機システム、それらの動作方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ネットワークインタフェースは、仮想マシンと仮想マシンモニタとを備える現用系ホストと、ネットワークを介して前記現用系ホストに接続された予備系ホストとを具備する計算機システム用のネットワークインタフェースであって、パケット取得手段と、パケット管理手段とを具備する。パケット取得手段は、仮想マシンからネットワークに送信するパケットを受信する。パケット管理手段は、パケットをネットワークに送信する送信タイミングを仮想マシンモニタから受信する。
【選択図】図3
Description
まず、仮想マシンモニタのネットワークパケットの処理が仮想マシンの通信帯域のボトルネックになるということである。その理由は、仮想マシンが送信するネットワークパケットは全て仮想マシンモニタを通過し、外部ネットワークへの送信がソフトウェアで制御されるため、仮想マシンモニタの処理が重くなるためである。
図3は、本発明の第1の実施の形態に係る計算機システムの構成を示すブロック図である。図3を参照すると、本実施の形態に係る計算機システムは、現用系ホスト(コンピュータ)1と、予備系ホスト(コンピュータ)2と、ネットワークスイッチ3と、外部ネットワーク4とを具備する。現用系ホスト1は、計算(情報処理)を行う。予備系ホスト2は、現用系ホスト1に障害が発生した場合に計算を引き継ぐ。ネットワークスイッチ3は、現用系ホスト1と予備系ホスト2とを接続する。ネットワークスイッチ3は、外部ネットワーク4に接続されている。
始めに、予備系ホスト2が含むチェックポイント制御部223は、死活監視のタイマを設定する(ステップD1)。本タイマは、一定時間内に現用系ホストから死活監視の通信を受信しない場合、タイムアウトする(ステップD2)。チェックポイント制御部223は、タイマが切れる前に現用系ホスト1から死活監視の通信を受信した場合(ステップD2:Yes)、死活監視のタイマを再セットする(ステップD3)。一方、チェックポイント制御部223は、現用系ホスト1から死活監視の通信を受信せずタイマが切れた場合(ステップD2:No)、現用系ホスト1に障害が発生したと判断し(ステップD4)、これまでに受信したチェックポイント情報を予備系ホスト2に全て反映させ(ステップD5)、仮想マシン21の計算を開始する(ステップD6)。仮想マシン21は、予備系ホスト2が受信した最新のチェックポイント情報が示す地点から計算を引き継ぐ。
第1の実施の形態では、仮想マシンがネットワークに送信するパケットの処理をハードウェアであるネットワークインタフェースで行い、チェックポイント処理を行う仮想マシンモニタは、ネットワークインタフェースに対し、ネットワークパケットを放出するタイミングのみを制御する。これにより、仮想マシンモニタは仮想マシンが発行するネットワークパケットの処理をソフトウェアレベルで行う必要がなくなる。それにより、仮想マシンモニタによるネットワークパケットの処理を行う必要がなくなるので、CPU負荷を増加させることなく仮想マシンが高速に通信を行うことができると共に、計算機に障害が発生した場合に計算を予備系ホストに引き継げる計算機システムを構成することができる。
図8は、本発明の第2の実施の形態に係る計算機システムの構成を示すブロック図である。図8を参照すると、本実施の形態に係る計算機システムは、図3に示した第1の実施の形態と比べ、計算機ハードウェア51が含むネットワークインタフェース511が、チェックポイント管理部1343とパケットバッファ1344とに代えて、CPU5111とメモリ5112とを含む点で異なる。すなわち、ネットワークインタフェース511は、ネットワーク通信専用のCPU及びメモリを有している。
2、102 予備系ホスト
3、103 ネットワークスイッチ
4、104 外部ネットワーク
11、161 仮想マシン
12、162 仮想マシンモニタ
13、51、163 計算機ハードウェア
21 仮想マシン
22 仮想マシンモニタ
23 計算機ハードウェア
121 ダーティメモリ検出部
122 2次記憶装置制御部
123 転送バッファ
124 チェックポイント制御部
131 CPU
132 メモリ
133 2次記憶装置
134、511 ネットワークインタフェース
221 ダーティメモリ書き込み部
222 2次記憶装置制御部
223 チェックポイント制御部
231 CPU
232 メモリ
233 2次記憶装置
234 ネットワークインタフェース
621 出力パケット制御部
622 パケットバッファ
623 転送バッファ
624 チェックポイント制御部
631 ネットワークインタフェース
1341 仮想マシンモニタインタフェース
1342 仮想マシンインタフェース
1343 チェックポイント管理部
1344 パケットバッファ
5111 CPU
5112 メモリ
51121 ネットワークインタフェースプログラム
51122 パケットバッファ
Claims (15)
- 仮想マシンと仮想マシンモニタとを備える現用系ホストと、ネットワークを介して前記現用系ホストに接続された予備系ホストとを具備する計算機システム用のネットワークインタフェースであって、
前記仮想マシンからネットワークに送信するパケットを受信するパケット取得手段と、
前記パケットを前記ネットワークに送信する送信タイミングを前記仮想マシンモニタから受信するパケット管理手段と
を具備する
ネットワークインタフェース。 - 請求項1に記載のネットワークインタフェースにおいて、
前記パケット取得手段は、
受信された前記パケットを蓄積する蓄積手段を備え、
前記パケット管理手段は、
前記仮想マシンのチェックポイントを取得したタイミングを前記仮想マシンモニタから受信し、前記蓄積手段に蓄積された前記パケットを、前記チェックポイントに関連付けて分類する分類手段と、
前記予備系ホストが送信したチェックポイント応答番号を前記送信タイミングとして前記仮想マシンモニタから受信し、前記チェックポイント応答番号に対応する前記チェックポイントに分類された前記蓄積手段内の前記パケットを前記ネットワークに送信する送信手段と
を備える
ネットワークインタフェース。 - ネットワークインタフェースと仮想マシンと仮想マシンモニタとを備える現用系ホストと、
ネットワークを介して前記現用系ホストに接続された予備系ホストと
を具備し、
前記ネットワークインタフェースは、
前記仮想マシンから前記ネットワークに送信するパケットを受信するパケット取得手段と、
前記パケットを前記ネットワークに送信する送信タイミングを前記仮想マシンモニタから受信するパケット管理手段と
を備える
計算機システム。 - 請求項3に記載の計算機システムにおいて、
前記ネットワークインタフェースの前記パケット取得手段が、
受信された前記パケットを蓄積する蓄積手段を備え、
前記仮想マシンモニタが、
前記仮想マシンの停止によるチェックポイントを取得したタイミング及び前記チェックポイントを識別するチェックポイント番号を前記ネットワークインタフェースに通知する第1制御手段を備え、
前記ネットワークインタフェースの前記パケット管理手段が、
受信された前記チェックポイント番号に基づいて、前記蓄積手段に蓄積された前記パケットを、前記チェックポイントに関連付けて分類する分類手段を備え、
前記仮想マシンモニタが、更に、
前記予備系ホストから受信したチェックポイント応答番号を前記ネットワークインタフェースに通知する第2制御手段を備え、
前記ネットワークインタフェースの前記パケット管理手段が、更に、
前記チェックポイント応答番号を前記送信タイミングとして受信し、前記チェックポイント応答番号に対応する前記チェックポイントに分類された前記蓄積手段内の前記パケットをネットワークに送信する送信手段を備える
計算機システム。 - 請求項4に記載の計算機システムにおいて、
前記仮想マシンモニタは、更に、
前記仮想マシンを一定時間の間隔で停止する第3制御手段と、
前記仮想マシンの前回停止時から今回停止時までにメモリに書き込んだデータを検出する第4制御手段と、
前記仮想マシンの前記前回停止時から前記今回停止時までに2次記憶装置に書き込んだデータを検出する第5制御手段と、
前記仮想マシンの前記今回停止時における前記仮想マシンのCPUのレジスタ情報を検出する第6制御手段と、
前記メモリに書き込んだデータと前記2次記憶装置に書き込んだデータと前記CPUのレジスタ情報とを、前記仮想マシンの前記前回停止時から前記今回停止時までの計算の差分としてチェックポイント情報を構成し、前記予備系ホストに送信する第7制御手段と
を備え、
前記第1制御手段は、前記第3制御手段の前記停止に対応して、前記チェックポイント番号を前記ネットワークインタフェースに通知し、
前記予備系ホストは、前記チェックポイント情報の受信に基づいて、前記チェックポイント応答番号を前記現用系ホストに送信する
計算機システム。 - 仮想マシンと仮想マシンモニタとを備える現用系ホストと、ネットワークを介して前記現用系ホストに接続された予備系ホストとを具備する計算機システム用のネットワークインタフェースの動作方法であって、
前記仮想マシンからネットワークに送信するパケットを受信するパケット取得ステップと、
前記パケットを前記ネットワークに送信する送信タイミングを前記仮想マシンモニタから受信するパケット管理ステップと
を具備する
ネットワークインタフェースの動作方法。 - 請求項6に記載のネットワークインタフェースの動作方法において、
前記パケット取得ステップは、
前記受信手段で受信された前記パケットを蓄積する蓄積ステップを備え、
前記パケット管理ステップは、
前記仮想マシンのチェックポイントを取得したタイミングを前記仮想マシンモニタから受信し、前記蓄積ステップで蓄積された前記パケットを、前記チェックポイントに関連付けて分類する分類ステップと、
前記予備系ホストが送信したチェックポイント応答番号を前記送信タイミングとして前記仮想マシンモニタから受信し、前記チェックポイント応答番号に対応する前記チェックポイントに分類された前記蓄積された前記パケットをネットワークに送信する送信ステップと
を備える
ネットワークインタフェースの動作方法。 - ネットワークインタフェースと仮想マシンと仮想マシンモニタとを備える現用系ホストと、ネットワークを介して前記現用系ホストに接続された予備系ホストとを具備する計算機システムの動作方法であって、
前記ネットワークインタフェースが、前記仮想マシンから前記ネットワークに送信するパケットを受信するパケット取得ステップと、
前記ネットワークインタフェースが、前記パケットを前記ネットワークに送信する送信タイミングを前記仮想マシンモニタから受信するパケット管理ステップと
を具備する
計算機システムの動作方法。 - 請求項8に記載の計算機システムの動作方法において、
前記パケット取得ステップは、
前記ネットワークインタフェースが、受信された前記パケットを蓄積する蓄積ステップを備え、
前記パケット管理ステップは、
前記仮想マシンモニタが、前記仮想マシンの停止によるチェックポイントを取得したタイミング及び前記チェックポイントを識別するチェックポイント番号を前記ネットワークインタフェースに通知する第1制御ステップと、
前記ネットワークインタフェースが、受信された前記チェックポイント番号に基づいて、蓄積ステップで蓄積された前記パケットを、前記チェックポイントに関連付けて分類する分類ステップと、
前記仮想マシンモニタが、前記予備系ホストから受信したチェックポイント応答番号を前記ネットワークインタフェースに通知する第2制御ステップと、
前記ネットワークインタフェースが、前記チェックポイント応答番号を前記送信タイミングとして受信し、前記チェックポイント応答番号に対応する前記チェックポイントに分類された前記蓄積された前記パケットをネットワークに送信する送信ステップと
を備える
計算機システムの動作方法。 - 請求項9に記載の計算機システムの動作方法において、
前記第1制御ステップは、更に、
前記仮想マシンモニタが、前記仮想マシンを一定時間の間隔で停止する第3制御ステップと、
前記仮想マシンモニタが、前記仮想マシンの前回停止時から今回停止時までにメモリに書き込んだデータを検出する第4制御ステップと、
前記仮想マシンモニタが、前記仮想マシンの前記前回停止時から前記今回停止時までに2次記憶装置に書き込んだデータを検出する第5制御ステップと、
前記仮想マシンモニタが、前記仮想マシンの前記今回停止時における前記仮想マシンのCPUのレジスタ情報を検出する第6制御ステップと、
前記仮想マシンモニタが、前記メモリに書き込んだデータと前記2次記憶装置に書き込んだデータと前記CPUのレジスタ情報とを、前記仮想マシンの前記前回停止時から前記今回停止時までの計算の差分としてチェックポイント情報を構成し、前記予備系ホストに送信する第7制御ステップと
を備え、
前記第1制御ステップは、前記第3制御ステップの前記停止に対応して、前記チェックポイント番号を前記ネットワークインタフェースに通知し、
前記予備系ホストは、前記チェックポイント情報の受信に基づいて、前記チェックポイント応答番号を前記現用系ホストに送信する
計算機システムの動作方法。 - 仮想マシンと仮想マシンモニタとを備える現用系ホストと、ネットワークを介して前記現用系ホストに接続された予備系ホストとを具備する計算機システム用のネットワークインタフェースの動作方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
仮想マシンからネットワークに送信するパケットを受信するパケット取得ステップと、
前記パケットを前記ネットワークに送信する送信タイミングを仮想マシンモニタから受信するパケット管理ステップと
を具備するネットワークインタフェースの動作方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。 - 請求項11に記載のプログラムにおいて、
前記パケット取得ステップは、
前記受信手段で受信された前記パケットを蓄積する蓄積ステップを備え、
前記パケット管理ステップは、
前記仮想マシンのチェックポイントを取得したタイミングを前記仮想マシンモニタから受信し、前記蓄積ステップで蓄積された前記パケットを、前記チェックポイントに関連付けて分類する分類ステップと、
前記予備系ホストが送信したチェックポイント応答番号を前記送信タイミングとして前記仮想マシンモニタから受信し、前記チェックポイント応答番号に対応する前記チェックポイントに分類された前記蓄積された前記パケットをネットワークに送信する送信ステップと
を備えるネットワークインタフェースの動作方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。 - ネットワークインタフェースと仮想マシンと仮想マシンモニタとを備える現用系ホストと、ネットワークを介して前記現用系ホストに接続された予備系ホストとを具備する計算機システムの動作方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記仮想マシンが、前記ネットワークに送信するパケットを前記ネットワークインタフェースに通知するパケット通知ステップと、
前記仮想マシンモニタが、前記パケットを前記ネットワークに送信する送信タイミングを前記ネットワークインタフェースに通知するタイミング通知ステップと
を具備する
計算機システムの動作方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。 - 請求項13に記載のプログラムにおいて、
前記タイミング通知ステップは、
前記仮想マシンモニタが、前記仮想マシンの停止によるチェックポイントを取得したタイミング及び前記チェックポイントを識別するチェックポイント番号を前記ネットワークインタフェースに通知する第1制御ステップと、
前記仮想マシンモニタが、前記予備系ホストから受信したチェックポイント応答番号を前記ネットワークインタフェースに通知する第2制御ステップと、
を備える
計算機システムの動作方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。 - 請求項14に記載のプログラムにおいて、
前記第1制御ステップは、更に、
前記仮想マシンモニタが、前記仮想マシンを一定時間の間隔で停止する第3制御ステップと、
前記仮想マシンモニタが、前記仮想マシンの前回停止時から今回停止時までにメモリに書き込んだデータを検出する第4制御ステップと、
前記仮想マシンモニタが、前記仮想マシンの前記前回停止時から前記今回停止時までに2次記憶装置に書き込んだデータを検出する第5制御ステップと、
前記仮想マシンモニタが、前記仮想マシンの前記今回停止時における前記仮想マシンのCPUのレジスタ情報を検出する第6制御ステップと、
前記仮想マシンモニタが、前記メモリに書き込んだデータと前記2次記憶装置に書き込んだデータと前記CPUのレジスタ情報とを、前記仮想マシンの前記前回停止時から前記今回停止時までの計算の差分としてチェックポイント情報を構成し、前記予備系ホストに送信する第7制御ステップと
を備え、
前記第1制御ステップは、前記第3制御ステップの前記停止に対応して、前記チェックポイント番号を前記ネットワークインタフェースに通知し、
前記予備系ホストは、前記チェックポイント情報の受信に基づいて、前記チェックポイント応答番号を前記現用系ホストに送信する
計算機システムの動作方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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