JP2015005149A - クラウドプリントにおけるプリントサーバ障害時のリカバリ方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】印刷システムにおけるサーバの負荷を分散し、実行中の印刷ジョブを確実に実行できるプリントサーバ障害時のリカバリ方法を提供する。【解決手段】プリントサーバは、監視サーバから、他のプリントサーバの障害通知を受けた際に、その情報をリカバリ情報として、DBサーバに保存する。そうすることで、リカバリ処理中のプリントサーバに障害が発生した場合でも、リカバリ途中の処理が、第三のプリントサーバによって引き継がれ、クラウドプリントサービスとしてのジョブ実行は継続することができる。【選択図】図1
Description
本発明は、インターネット上に展開される印刷システムにおけるサーバの負荷分散と、可用性の高いサービスの実現方法、及びプログラムに関する。
近年、クラウドサービスとしてインターネット上にサービスを公開するビジネス展開がされてきている。その中で、プリントサーバもインターネット上のプリントサービスとして機能を提供することが求められている。大規模なデータセンター上にプリントサーバを配置し、クラウドサービスとしてプリントサービスを提供することで、顧客ごとのハードウェアの管理が不要となる。また、サーバの負荷に応じてリソースを追加するようなことも容易に行えるといった様々なメリットがある。
クラウドサービスとしてインターネット上に展開するプリントサービスでも、大量のユーザが一つのサービスを利用し、大量のプリンタが接続される。そのため、データを保持するDBサーバと、複数の仮想サーバを用意し、冗長構成をとることで、大量のリクエスト負荷を分散するとともに、一部のサーバに障害が発生した際でもサービスを継続できる可用性の高めることが求められる。
しかし、クラウドプリントサービスでは、パフォーマンスを保ちながら、印刷ジョブの追跡や、プリンタ毎のジョブ順序制御等の信頼性を高めるために、一つのプリントサーバが実行中のジョブまたは、プリンタを担当する期間が存在する。この期間中、あるプリンタを担当する第一のプリントサーバに障害が発生した場合、そのプリンタで実行中の印刷ジョブについては、印刷が失敗してしまう。さらに、障害の発生した第一のプリントサーバがプリンタを専門に担当していた場合には、ユーザが印刷を再実行した場合でも、同じプリンタでは処理ができない状態に陥ってしまう可能性もある。この場合、第一のプリントサーバのバックアップ等から復旧するまで、第一のプリントサーバが担当の処理をリカバリできず、サービスとしての可用性が低くなってしまう。
そのため、このような問題を解決する手段として、複数のサーバを代替関係で定義し、互いにデータを持ち合うことで、第一のサーバに障害が発生した場合でも必要なデータを取得し、サービスの提供を実行するシステムが提案されている(特許文献1)。
先行技術の方法では、予め代替関係となるサーバ、ノードを定義しておき、一方に障害があった場合に第二のサーバがリカバリを行う。しかし、第二のサーバ、ノードが代替して処理を実行している最中に、第二のサーバ、ノードで障害が発生した場合、代替中の処理は実行されなくなってしまう。クラウドサービスでは、多くのユーザが同時に利用するため、より可用性の高く信頼できるサービスが求められる。本発明では、クラウドプリントサービスでの可用性を高め、実行中の印刷ジョブを確実に実行させることが目的である。
プリントサーバ(101〜103)、DBサーバ(104)、監視サーバ(105)、プリンタ(106〜109)からなる印刷システムにおいて、
プリントサーバ(101〜103)は、監視サーバ(105)から、他のプリントサーバ(101〜103)の障害通知を受けた場合に、リカバリ対象プリントサーバの情報と、リカバリ担当プリントサーバとを含むリカバリ情報をDBサーバに保存する手段と、
プリントサーバ(101〜103)は、リカバリ処理開始時に、DBサーバ上のリカバリ情報を参照し、リカバリ対象のアプリサーバが担当するDBデータを検出して処理を引き継ぐ手段と、
プリントサーバ(101〜103)は、DBサーバ(104)上のリカバリ情報に含まれるリカバリ対象のプリントサーバが担当のDBデータが検出できない(存在しない)場合に、リカバリ情報からリカバリ対象のアプリサーバの情報を削除する手段と、
を有することを特徴とする印刷システム。
プリントサーバ(101〜103)は、監視サーバ(105)から、他のプリントサーバ(101〜103)の障害通知を受けた場合に、リカバリ対象プリントサーバの情報と、リカバリ担当プリントサーバとを含むリカバリ情報をDBサーバに保存する手段と、
プリントサーバ(101〜103)は、リカバリ処理開始時に、DBサーバ上のリカバリ情報を参照し、リカバリ対象のアプリサーバが担当するDBデータを検出して処理を引き継ぐ手段と、
プリントサーバ(101〜103)は、DBサーバ(104)上のリカバリ情報に含まれるリカバリ対象のプリントサーバが担当のDBデータが検出できない(存在しない)場合に、リカバリ情報からリカバリ対象のアプリサーバの情報を削除する手段と、
を有することを特徴とする印刷システム。
本発明では、リカバリ情報をDBサーバ上に保持し、全プリントサーバで共有することで、リカバリの対象のプリントサーバと、それを担当するプリントサーバを管理する。そうすることで、障害が発生した第一のプリントサーバが担当する印刷ジョブを第二のプリントサーバでリカバリできる。さらに、リカバリ処理を実行中の第二のプリントサーバに障害が発生した場合でも第三のプリントサーバによってすべての印刷ジョブを継続して実行することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。
[実施例1]
図1は、本発明の実施の形態に係る印刷システムの全体構成を示す図である。
図1は、本発明の実施の形態に係る印刷システムの全体構成を示す図である。
図1において、プリントサーバ101〜103、DBサーバ104、監視サーバ105、プリンタ106〜109は、ネットワーク110〜111を介して接続されている。図において、プリンタ106〜109は、複数台接続されていることを仮定している。ネットワーク110〜111は、例えば、インターネット等のLAN、WAN、電話回線、専用デジタル回線、ATMやフレームリレー回線、ケーブルテレビ回線、データ放送用無線回線等のいずれである。またこれらの組み合わせにより実現される、いわゆる通信ネットワークである。
ネットワーク110〜111は、データの送受信が可能であればよい。そして、プリントサーバ101〜103から、DBサーバ104、監視サーバ105への通信手段、プリンタ106〜109からプリントサーバ101〜103への通信手段は異なっていてもよい。プリントサーバ101〜103は、プリンタ106〜109からの印刷要求に基づいて、DBサーバ104上のデータを参照し、印刷データを生成し、返す。この際、プリンタ106〜109からの印刷要求は、ロードバランサ(負荷分散装置)を経由し、プリントサーバ101〜103の中の一つのプリントサーバに送られ、処理される。
DBサーバ104は、プリンタ情報や印刷ジョブ情報、リカバリ情報、印刷データ等を保持し、プリントサーバ101〜103からの要求に対してその情報を返す。監視サーバ105は、監視対象サービス情報としてプリントサーバ101〜103の情報を管理し、プリントサーバ101〜103の稼働状況をモニタリングする。監視サーバ105は、プリントサーバ101〜103のいずれかに異常が発生したことを検知すると、異常が発生していない一つ以上のプリントサーバ101〜103へリカバリ処理の実行を指示する。
図2は、本発明の実施形態に係る印刷システムのプリントサーバ10〜103、DBサーバ104、監視サーバ105、プリンタ106〜109のハードウェア構成図である。
図2において、202は装置全体の制御を行うCPUであり、ハードディスク(HDD)205に格納されているアプリケーションプログラム、OS等を実行し、RAM203にプログラムの実行に必要な情報、ファイル等を一時的に格納する制御を行う。204は記憶手段としてのROMであり、内部には、基本I/Oプログラム等のプログラム、印刷処理の際に使用する印刷データ、プリンタ情報等の各種データを記憶する。203は一時記憶手段としてのRAMであり、CPU202の主メモリ、ワークエリア等として機能する。
205は外部記憶手段の一つであり、大容量メモリとして機能するハードディスク(HDD)である。プリントサーバプログラム、DBサーバプログラム、監視サーバプログラム、OS、関連プログラム等を格納している。206は表示手段であるディスプレイであり、キーボード207から入力したコマンドや、プリンタのステータス等を表示したりするものである。208は外部装置I/Fであり、プリンタ、USB機器、周辺機器を接続するためのI/Fである。207は指示入力手段であるキーボードである。
201はシステムバスであり、印刷システムのプリントサーバ、DBサーバ、監視サーバ内におけるデータの流れを司るものである。209はネットワークインタフェースカード(NIC)であり、該インタフェース209、ネットワーク110〜111を介して外部装置とのデータのやり取りを行う。なお、上記コンピュータの構成はその一例であり、図2の構成例に限定されるものではない。例えば、データやプログラムの格納先は、その特徴に応じてROM、RAM、HDDなどで変更することも可能である。
また、209はプリンタ105〜108のコントローラであり、プリンタの制御系を司る機器である。210は装置全体の制御を行うCPUであり、システムバス218に接続される各種デバイスとのアクセスを統括的に制御する。この制御は、ROM212に記憶された制御プログラム等あるいはディスクコントローラ(DKC216)を介して接続された外部メモリ223に記憶された制御プログラムやリソースデータ(資源情報)等に基づく。211はCPU210の主メモリ、ワークエリア等として機能するRAMで、図示しない増設ポートに接続されるオプションRAMによりメモリ容量を拡張することができるように構成されている。
213は大容量メモリとして機能する外部記憶手段であり、プルプリントアプリケーションプログラム及び関係プログラム等を格納している。221は操作パネル(操作部)でプルプリントの操作を行うユーザインタフェースやプルプリント切り替えボタンが配置される。また、プリンタ106〜109の動作モード等の設定やプリンタ106〜109の動作状況の表示、複写指定等の操作を行うためのボタンおよび液晶パネルやLED214等の表示部も配置される。219は、ネットワークインタフェースカード(NIC)であり、該インタフェース219を介して外部装置とのデータのやり取りを行う。
なお、本図で示したプリントエンジン220は既知の印刷技術を利用するものであり、好適な実施系として例えば電子写真方式(レーザービーム方式)やインクジェット方式、昇華方(熱転写)方式等が挙げられる。215のラスタコントローラは、PDL言語・PDF言語である印刷データを画像データに変換するコントローラである。217の機器I/Fは、USB等で接続可能な外部機器との接続I/Fである。
図3は、本発明の実施形態に係る印刷システムのシステム構成図である。
プリントサーバ104には、印刷ジョブやプリンタ情報を管理する印刷管理サービス301がある。このサービスは、他サービス、または他プログラムから投入される文書データ等を印刷データとしてDBサーバ104のDB管理サービス304を通してストレージ305に管理する。印刷データのデータフォーマットは、PDLまたは、PDF等の形式である。また、印刷管理サービス301は、プリンタ106〜109について、後述のプリンタ情報の管理も行う。
Webサービス302は、プリンタ106〜109のプルプリントアプリケーション307からの印刷ジョブ取得リクエストに対し印刷データを返し、また、印刷処理におけるジョブのステータスを受け取る。サービス監視エージェント303は、印刷管理サービスの状態を監視し、その状態を定期的に監視サーバ105のサービス監視サービス306に通知する。また、印刷管理サービス301、Webサービス302はそれぞれ独立したプログラムであり、それぞれ別々の情報処理装置に配置することが可能である。
これらのプログラムはそれぞれネットワークに繋がった情報処理装置に配置し、それぞれのプログラム間で通信を行う。またこれらのプログラムを同情報処理装置に配置することも可能である。
DBサーバ104には、DB管理サービスがあり、印刷管理サービス301からの要求に従い、ストレージ305からデータの読み書きを行う。ストレージ305はDBサーバ104の情報処理装置に内蔵するHDDまたは、外部接続しているHDD、または、ネットワークストレージ等の記憶装置である。
監視サーバ105には、サービス監視サービス306があり、予め登録されている各監視対象サービスについて、後述の監視対象サービス情報を管理する。さらに、監視対象サービス情報の変化をきっかけとして、プリントリカバリ処理の実行をプリントサーバ101〜103のサービス監視エージェント303に指示する。
プリンタ106〜109には、プルプリントアプリケーション307があり、ユーザからの印刷操作に従って、プリントサーバ101〜103のWebサービス302へ印刷要求を行い、取得した印刷データの印刷を実行する。
図4は、本発明の実施形態に係る印刷システムのソフトウェア構成図である。
プリントサーバ101〜103に位置する印刷管理サービス301の印刷ジョブ管理部401は、DBサーバ104のDB管理サービス304を通して、ストレージ305で保持している、印刷データの情報を含む印刷ジョブ情報を管理する。印刷ジョブ管理部401は、Webサービス302からジョブ情報及び、印刷データの取得リクエストを受け取ると、DB管理サービス304のリクエスト受付部408に要求を送り、指定のジョブ情報及び、印刷データを取得し、Webサービス302に渡す。印刷管理サービス301のプリンタ管理部402では、DB管理サービス304のリクエスト受付部408を通して後述図5のプリンタ情報を管理する。
さらに、プリンタ管理部402は、サービス監視エージェント303からリカバリ処理の実行指示を受けた場合、DB管理サービス304を通して、ストレージ305上に保持される後述図5のリカバリ情報を参照、更新する。
Webサービス302は、印刷データ取得部403、リクエスト受付部404からなる。印刷データ取得部403は、印刷ジョブ取得リクエストをリクエスト受付部404が受けると、前述の印刷管理サービス301から印刷データを取得し、返す。Webサービス302のリクエスト受付部404は、プリンタ106〜109のプルプリントアプリケーション307からの印刷データ取得リクエストや、印刷ジョブのステータスを受ける。
リクエスト受付部404は、印刷データ取得リクエストを受け付けると、リクエストに含まれる情報を基に、印刷ジョブ管理部401にジョブ情報を取得する。また、リクエスト受付部404は、印刷ジョブのステータスを受けると、そのステータスをプリンタ管理部402に通知する。
サービス監視エージェント303は、リカバリ処理実行部405と、サービス状態通知部406からなる。リカバリ処理実行部405は、監視サーバ105からのリカバリ実行指示を受け、印刷管理サービス301へ、リカバリ処理の実行を指示する。サービス状態通知部406は、定期的に印刷管理サービス301の稼働状態を確認し、その状態を監視サーバ105へ通知する。
DBサーバのDB管理サービス304は、DBデータ読み書き部407と、リクエスト受付部408からなる。DBデータ読み書き部は、リクエスト受付部408が受け付けたDB読み書き要求に基づいて、実際にストレージへの読み書きを実行する。また、DB読み書き部407は、一つのデータに対して複数の読み書き要求があった場合の、排他制御等も行う。
監視サーバ105のサービス監視サービス306は、サービス状態通知受付部409と、リカバリ実行指示部410と、監視対象サーバ管理部411からなる。サービス状態通知受付部409は、サービス監視エージェント303からサービスの稼働状態の通知を受け付ける。リカバリ実行指示部410は、サービス監視エージェント303へ、リカバリ処理の実行を指示する。監視対象サーバ管理部411は、監視対象となるプリントサーバ101〜103の情報を管理し、サービス状態通知受付部409が受信したサービス稼働状況を基に、後述図5の監視対象サービス情報を管理する。さらに、監視対象サーバ管理部411は、サービスの稼働状況の変化をきっかけとして、リカバリ実行指示部410にリカバリ処理の実行を指示させる。
プリンタ106〜109のプルプリントアプリケーション307は、Webサービス送信部412、プルプリントコントローラ413、印刷データ送信部414からなる。Webサービス送信部412は、Webサービス302へ印刷ジョブ取得リクエストまたは、印刷ステータスの通知を行う。ユーザから印刷実行指示を受けると、Webサービス送信部412を通してWebサービス303から印刷データを取得し、印刷データ送信部414に送る。印刷データ送信部414は、コントローラ209に印刷データを送信する。
また、Webサービス送信部412は、コントローラ209から受け取った印刷ジョブのステータスをWebサービス302に通知する。プルプリントコントローラ413は、プルプリントアプリケーション304全体の動作管理を行うものであり、各部への動作指示等は、このコントローラ経由で行う。
図6は、本発明の実施形態に係る印刷システムで管理される情報の例である。
印刷ジョブ情報501は、ストレージ305に保持され、印刷ジョブ管理部401で管理される、印刷指示を受け、印刷実行中のジョブに関する情報である。印刷ジョブ情報には、実行ユーザID、実行ジョブを識別するためのジョブID、印刷ステータス、プリンタ識別情報等が含まれる。
プリンタ情報502は、ストレージ305に保持され、プリンタ管理部402で管理される、プリントサーバ101〜103で管理するプリンタ106〜109の複数のプリンタ情報である。プリンタ識別情報、プリンタ名、ステータス等が含まれる。プリンタ識別情報は、各プリンタをユニークに識別する情報であり、IPアドレスや、MACアドレスや、URI等である。ステータスは、プリンタのステータスであり、用紙切れ、ジャム、カバーオープン、トナーなし、排紙ビンフル、ハードディスクフル、その他エラー、ウォーミングアップ中、キャリブレーション中、初期化中、オフライン、スリープ中、印刷中、印刷可能、状態不明等のステータスがある。
監視対象サービス情報503は、監視サーバ105上に保持され、監視サーバ管理部411で管理される、プリントサーバ101〜103の稼働状態に関する情報である。監視対象サービス情報503には、プリントサーバ識別情報、サービスステータス、前回ステータス、IP、ステータス更新日時等を含む。プリントサーバ識別情報は、プリントサーバ101〜103夫々を識別できる情報であり、IPアドレスや、ホスト名等である。サービスステータスは、印刷管理サービス301の状態を示すもので、前回更新時のステータスは、前回ステータスとして保持される。IPは、プリントサーバ101〜103へリカバリ処理の実行を指示する際に用いられるものであり、IPアドレスに限らず、MACアドレスや、その他ネットワーク上で識別可能な値でもよい。
リカバリ情報504は、ストレージ305に保持され、プリントサーバ101〜103で管理される、リカバリ対象や、リカバリ中のプリントサーバ101〜103の情報である。リカバリ対象プリントサービス識別子は、障害が発生し、リカバリ対象となるプリントサーバ101〜103の識別子である。また、リカバリ担当プリントサービス識別子は、障害が発生したプリントサーバ101〜103の担当ジョブをリカバリ実行しているプリントサーバ101〜103のプリントサーバ識別子である。プリントサーバ101〜103は、この情報を参照することで、互いにリカバリ処理の実行状況を確認することができる。
図6は、プリンタ106〜109の印刷データ取得を行う際の動作フローと、その際にプリントサーバ101〜103で障害が発生した場合の、プリントサーバ101〜103、監視サーバ105の動作フローである。
プルプリントアプリケーション307において、ユーザのオペレーションから印刷の指示を受け付けると、その情報を基に、印刷データ取得を開始する。S601では、印刷指示の情報を基に、Webサービス送信部412からプリントサーバ101〜103へ印刷データ取得リクエストを送信する。S602で、印刷データ取得リクエストの返信として返ってきた印刷データを受信し、S603で印刷データ送信部414からコントローラ209に印刷データを送信することで印刷を実行する。
S604では、S602で受信した印刷データから、全印刷データの受信が完了しているかを確認し、完了していない場合には、S601で、未取得の印刷データの取得リクエストを送信する。S604で全データの取得が完了していると判断した場合は、S605で、印刷結果をWebサービス送信部412からプリントサーバ101〜103へ送信し、処理を終了する。
プリントサーバ101〜103においては、プルプリントアプリケーション307からリクエストを受け付けた際には、担当の印刷管理サービスへのリクエスト振り分けを行う。まず、S611で、リクエスト受付部404で、リクエストを受け付ける。S612では、リクエスト情報を基に、DB管理サービス304に問い合わせて、プリンタ情報502からリクエスト元のプリンタ106〜109の担当プリントサービス101〜103を確認する。そして、S613で、担当の印刷管理サービス301へ印刷ジョブの処理を依頼する。
印刷データ取得リクエストを割り振られたプリントサーバ101〜103は、印刷データ取得処理を開始する。S621で、印刷データ取得リクエストを受け付けると、印刷ジョブ管理部401は、リクエスト情報を基に、DB管理サービス304を通して印刷ジョブ情報501を参照し、ストレージ305上に保持されている印刷データを取得し、Webサービス302に返す。Webサービスは、印刷管理サービス301から取得した印刷データを、リクエスト元のプリンタ106〜109に送信する。
印刷結果通知リクエストを割り振られたプリントサーバ101〜103は、印刷結果更新処理を開始する。S631で印刷結果を受信すると、リクエスト情報を基に、印刷ジョブ管理部401にて、印刷ジョブ情報501を更新する。これにより、プリントサーバ101〜103上でジョブの実行状況が管理される。
サービス状態監視は、監視サーバ105上で、実行される動作フローである。ます、S641で、サービス状態通知受付部409が、サービス状態通知部406から、プリントサーバ識別情報を含むサービスの稼働状態情報を受信する。次に、S642では、監視対象サービス管理部411が、S641で受け取った情報を基に、監視対象サービス情報503を更新する。S643では、更新された監視対象サービス情報503を確認し、S644で、前回ステータスと、サービスステータスを比較する。
S644の比較の結果、サービスのステータスが、正常から障害状態に変化した場合、S645にて、対象のサービス識別情報を含むリカバリ指示を、正常なプリントサービス101〜103の監視リカバリ処理実行部405に送信する。このサービス状態監視の処理は、各プリントサーバ101〜103のサービス監視エージェント303からサービス状態の通知を受信した際に実行される。
リカバリ実行指示を受信したプリントサーバ101〜103は、リカバリ処理を実行する。まず、S651で、リカバリ処理実行部405がリカバリ対象のサービス情報を含むリカバリ実行指示を受信し、印刷管理サービス301に通知する。印刷管理サービス301は、S652で、DB管理サービス304を通して、リカバリ情報504を参照する。S653では、リカバリ情報504において、リカバリ対象サービスの情報が、リカバリ対象サービス識別子に既に存在しているかチェックする。S653で既に存在している場合は、他のサーバがリカバリ処理を実行開始済みであるため、何もせず処理を終了する。
S653で存在しない場合は、S654において、リカバリ対象サービス識別子に、リカバリ実行指示に含まれる対象サービスの識別子を、リカバリ担当サービス識別子に自身のサービス識別子をリカバリ情報へ登録する。
次に、S655で、リカバリ情報504のリカバリ担当サービス識別子が、リカバリ対象サービスの情報であるものを検索する。検索の結果、該当するリカバリ情報504については、S656で、リカバリ担当サービス識別子を自身のサービス識別子に書き換え、更新する。この更新により、障害が発生した、リカバリ対象となっているサービスが担当していたリカバリ処理を、引き継ぐことができる。S657では、リカバリ情報504から自身のサービス識別子と、リカバリ担当サービス識別子が一致するものを検索する。そして、該当のリカバリ対象サービス識別子をもつプリンタ情報502の担当サービス識別子を自身のサービス識別子書き換える。
これにより、リカバリ対象サービスの担当していたプリンタ情報502が、リカバリ担当サービスに引き継がれることとなる。S657ですべてのプリンタ情報503の更新に成功すると、最後に、S657でリカバリ情報504から、リカバリ担当サービス識別子が自身のサービス識別子と一致するものを削除する。
101〜103 プリントサーバ
104 DBサーバ
105 監視サーバ
106〜109 プリンタ
110〜111 ネットワーク
104 DBサーバ
105 監視サーバ
106〜109 プリンタ
110〜111 ネットワーク
Claims (1)
- プリントサーバ(101〜103)、DBサーバ(104)、監視サーバ(105)、プリンタ(106〜109)からなる印刷システムにおいて、
プリントサーバ(101〜103)は、監視サーバ(105)から、他のプリントサーバ(101〜103)の障害通知を受けた場合に、リカバリ対象プリントサーバの情報と、リカバリ担当プリントサーバとを含むリカバリ情報をDBサーバに保存する手段と、
プリントサーバ(101〜103)は、リカバリ処理開始時に、DBサーバ上のリカバリ情報を参照し、リカバリ対象のアプリサーバが担当するDBデータを検出して処理を引き継ぐ手段と、
プリントサーバ(101〜103)は、DBサーバ(104)上のリカバリ情報に含まれるリカバリ対象のプリントサーバが担当のDBデータが検出できない(存在しない)場合に、リカバリ情報からリカバリ対象のアプリサーバの情報を削除する手段と、
を有することを特徴とする印刷システム。
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