JP6037903B2

JP6037903B2 - 処理システム及びデータのバックアップ方法

Info

Publication number: JP6037903B2
Application number: JP2013055617A
Authority: JP
Inventors: 加藤　哲朗; 哲朗加藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-03-18
Filing date: 2013-03-18
Publication date: 2016-12-07
Anticipated expiration: 2033-03-18
Also published as: JP2014182511A

Description

本発明は、処理システム及びデータのバックアップ方法に関するものである。本発明は、例えば、冗長構成の制御方式に関するものである。

衛星搭載機器等、信頼性が要求される装置では、内部構成要素を冗長化して通常運用系とバックアップ用の待機系とを備えておくことにより、故障等の異常発生時には待機系に切り替えることで運用を続行することができる。

系切り替え時には、異常発生時点まで行っていた処理を継続させるために、それまでに使用していた過去の制御データを、待機系へ引き継がせる必要がある。しかしながら、装置の大規模化や、制御内容の複雑化により、この引き継ぎ時に必要となる制御データ（例えば、フラッシュメモリを使用したデータレコーダ装置のフラッシュメモリ管理情報）のサイズが大きくなる傾向にある。そのため、処理引き継ぎのための過去データの保存場所の肥大化によるコスト増やさらなる装置の大型化、バックアップ動作のための通信量の増大といった課題が生じている。

従来の冗長構成の制御方式では、装置を構成する複数の内部構成要素（例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ・Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ・Ｕｎｉｔ）カード、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）カード）に分散してバックアップデータを保存する。具体的には、装置を構成するそれぞれのカードが、他のカード１枚分のバックアップを行い、バックアップに重複が出ないように管理することで、全てのカードのバックアップデータを保存する（例えば、特許文献１参照）。

この場合、待機用の予備カードや構成制御の管理を行うＣＰＵカード等においてバックアップデータを１箇所で集中保存・管理する構成に比べて、装置を構成するカードが増大しても予備データのバックアップ容量が抑えられ、また、カード故障時にも代替カードを用いて運用が可能な冗長構成を得ることができる。

また、各カードのバックアップデータを２カード分に増やし、全体で各カードのバックアップデータを２枚の異なるカードに同時に残すという方法もあり、この場合は、２重故障が発生した場合でも、バックアップデータを使用した復旧が行える。

特開２００６−２５９９４５号公報

従来の冗長構成の制御方式では、データのバックアップのための通信量が増大し、肥大化しすぎると通常通信を圧迫するという課題があった。また、データの送信先が構成要素（カード）ごとに異なり、バックアップのための通信動作が複雑になるため、処理回路が複雑化・大規模化するという課題や、細かな宛先付きのパケットを送信することによりバックアップのための通信量がさらに増大するという課題があった。

本発明は、例えば、冗長構成をとるシステムにおいて、システムの大規模化や複雑化によりバックアップ対象のデータ量が増大した場合でも、通常動作のための通信を圧迫することなくバックアップ動作を行えるようにすることを目的とする。

本発明の一の態様に係る処理システムは、
データを用いて処理を実行する、互いにメッセージを送受信可能な複数の処理部と、
それぞれの処理部をデータのバックアップ元とし、バックアップ元の処理部ごとに、他の処理部のうち少なくとも１つの処理部をデータのバックアップ先とし、バックアップ元の処理部を識別する識別子をバックアップ先の処理部に通知する制御部とを備え、
それぞれの処理部が、
実行する処理に用いるデータを記憶する第１データ記憶部と、
予め付与された識別子と前記第１データ記憶部に記憶されたデータとを含みデータのバックアップを要求するメッセージをバックアップ要求メッセージとして他の処理部に一斉送信するメッセージ送信部と、
他の処理部から一斉送信されたメッセージを受信するメッセージ受信部と、
前記メッセージ受信部によりバックアップ要求メッセージが受信される度に、受信されたバックアップ要求メッセージに含まれる識別子が前記制御部から通知された識別子と一致するかどうか判定して、識別子が一致するバックアップ要求メッセージに含まれるデータを取得するデータ取得部と、
前記データ取得部により取得されたデータを記憶する第２データ記憶部とを有する。

本発明の一の態様に係る処理システムでは、制御部が、バックアップ元の処理部ごとに、他の処理部のうち少なくとも１つの処理部をデータのバックアップ先とし、バックアップ元の処理部を識別する識別子をバックアップ先の処理部に通知する。バックアップ元の処理部は、予め付与された識別子と第１データ記憶部に記憶されたデータとを含むバックアップ要求メッセージを一斉送信する。バックアップ先の処理部は、識別子が制御部から通知された識別子と一致するバックアップ要求メッセージを受信すると、そのバックアップ要求メッセージに含まれるデータをバックアップデータとして第２データ記憶部に記憶する。このように、本発明の一の態様に係る処理システムでは、バックアップ動作のための通信が一斉送信により行えるため、通常処理のための通信を圧迫することなくバックアップ動作を行える。

実施の形態１に係る処理システムの構成を示すブロック図。実施の形態１に係る処理システムのカードが備える通信部の構成を示すブロック図。実施の形態１に係る処理システムのバックアップ動作のための通信の一例を示す図。実施の形態１に係る処理システム内で送受信されるメッセージの構成を示す図。実施の形態２に係る処理システムのカードが備える通信部の構成を示すブロック図。実施の形態３に係る処理システムの構成を示すブロック図。実施の形態４に係る処理システムの構成を示すブロック図。実施の形態４に係る処理システムのバックアップ動作のための通信の一例を示す図。

以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る処理システム１０の構成を示すブロック図である。

図１において、処理システム１０は、制御部１１ａ，１１ｂと、第１カード２０から第ｎカード２０までのｎ枚のカード２０と、これらを接続するデータ伝送バス３０とを備える。なお、処理システム１０は、制御部１１ａ，１１ｂのうちいずれか１つのみ、あるいは、制御部１１ａ，１１ｂと同等の機能をもつ制御部を３つ以上備えていてもよい。

制御部１１ａ，１１ｂは、図示していない筐体に挿抜自在に装着されるカードとして、あるいは、その他の形態で実装される。

制御部１１ａ，１１ｂは、それぞれ処理システム１０の構成制御を行う。制御部１１ａは、バックアップ状態管理部１２ａ、自カード内異常検出部１３ａ、他カード異常監視部１４ａ、系切り替え部１５ａを有する。同様に、制御部１１ｂは、バックアップ状態管理部１２ｂ、自カード内異常検出部１３ｂ、他カード異常監視部１４ｂ、系切り替え部１５ｂを有する。制御部１１ａ，１１ｂは、冗長構成となっており、他カード異常監視部１４ａ，１４ｂ間が相互監視用の信号線１６で接続され、系切り替え部１５ａ，１５ｂ間が異常時の系切り替え用の信号線１７で接続されている。

バックアップ状態管理部１２ａ，１２ｂには、ｎ枚のカード２０のそれぞれが保持するデータをバックアップする方法（即ち、データのコピーを別のカード２０でも保持する方法）を定めたバックアップ状態管理情報が記憶されている。バックアップ状態管理情報では、ｎ枚のカード２０のうち、どのカード２０のデータを別のどのカード２０（１枚に限らず、２枚以上でもよい）でバックアップするか（即ち、データのバックアップ元とバックアップ先との対応関係）が設定されている。例えば、第１カード２０のデータのバックアップ先が第２カード２０であるとすると、バックアップ状態管理部１２ａ，１２ｂに記憶されたバックアップ状態管理情報では、第１カード２０のデータを第２カード２０でバックアップすることが設定されていることになる。

処理システム１０が起動すると、制御部１１ａが運用系として、制御部１１ｂが待機系として動作を開始する。なお、制御部１１ａが待機系として、制御部１１ｂが運用系として動作してもよい。あるいは、制御部１１ａ，１１ｂの両方が運用系として並列に動作してもよい。

まず、制御部１１ａは、バックアップ状態管理部１２ａに記憶されたバックアップ状態管理情報に基づいて、それぞれのカード２０をデータのバックアップ元とし、バックアップ元のカード２０ごとに、他のカード２０のうち少なくとも１枚のカード２０をデータのバックアップ先とし、バックアップ元のカード２０を識別する識別子（ＩＤ）を、データ伝送バス３０を介してバックアップ先のカード２０に通知する。このとき、制御部１１ａは、どのカード２０に、バックアップ元のカード２０の識別子を通知済であるかといったバックアップ動作の状況を示す情報もバックアップ状態管理情報の一部としてバックアップ状態管理部１２ａに記憶する。例えば、第１カード２０のデータのバックアップ先が第２カード２０であれば、制御部１１ａは、第１カード２０の識別子をバックアップ元のカード２０の識別子として、バックアップ先のカード２０である第２カード２０に通知する。

制御部１１ａの自カード内異常検出部１３ａが異常を検出するか、あるいは、制御部１１ｂの他カード異常監視部１４ｂが信号線１６を介して制御部１１ａの異常を検出すると、制御部１１ａの系切り替え部１５ａと制御部１１ｂの系切り替え部１５ｂとの間で、系切り替えの動作が行われる。このとき、制御部１１ａの系切り替え部１５ａは、制御部１１ａのバックアップ状態管理部１２ａに記憶されたバックアップ状態管理情報を、信号線１７を介して制御部１１ｂの系切り替え部１５ｂに送信する。制御部１１ｂは、系切り替え部１５ｂで受信したバックアップ状態管理情報に基づいて、バックアップ状態管理部１２ｂに記憶されたバックアップ状態管理情報を更新する（同期させる）。なお、制御部１１ｂは、制御部１１ａの異常発生時に限らず、定期的に、バックアップ状態管理情報を更新してもよい。

ｎ枚のカード２０は、図示していない筐体に挿抜自在に装着される。この筐体は、制御部１１ａ，１１ｂがカードとして実装される場合には、制御部１１ａ，１１ｂが装着される筐体と同じものであってよい。このとき、筐体には、データ伝送バス３０を実装したバックプレーン等が設けられる。なお、ｎ枚のカード２０は、カード以外の形態で実装されてもよい。

ｎ枚のカード２０は、データを用いて処理を実行する、互いにメッセージを送受信可能な複数の処理部の例である。ｎ枚のカード２０は、Ｉ／Ｏインタフェースや信号処理等、処理システム１０に必要な様々な機能を提供するための処理を実行する。例えば、処理システム１０を固定通信又は移動体通信のネットワーク機器に適用し、ｎ枚のカード２０のうちいずれか複数枚で呼処理を実行することが考えられる。あるいは、例えば、処理システム１０をマルチメディア放送の中継機器に適用し、ｎ枚のカード２０のうちいずれか複数枚で音声や映像等のマルチメディアデータの記録処理を実行することが考えられる。

ｎ枚のカード２０のそれぞれは、上記のような主機能とは別に、バックアップのための機能を提供するために、通信部２１、自データ保持部２２、バックアップデータ領域２３を有する。

自データ保持部２２は、カード２０が実行する処理に用いられるデータを記憶する第１データ記憶部の例である。例えば、第１カード２０の自データ保持部２２には、第１カード２０が実行する処理に用いられるデータが記憶される。同様に、第２カード２０の自データ保持部２２には、第２カード２０が実行する処理に用いられるデータが記憶される。

バックアップデータ領域２３は、他のカード２０が実行する処理に用いるデータ（即ち、バックアップされたデータ）を記憶する第２データ記憶部のデータ領域の例である。バックアップデータ領域２３は、バックアップ元である他のカード２０ごとに、バックアップデータ領域Ａ，Ｂ，・・・といった形で論理的あるいは物理的に区切られて、複数設けられている。なお、バックアップ元のカード２０が１枚しかない場合は、バックアップデータ領域２３は、１つだけ設けられていればよい。例えば、第１カード２０のデータのバックアップ先が第２カード２０であるとすると、第２カード２０のバックアップデータ領域２３のいずれか１つ（例えば、バックアップデータ領域Ａ）に、第１カード２０のデータが記憶されることになるが、このデータは、後述するバックアップ動作のための通信により第１カード２０から第２カード２０に渡される。

図２は、通信部２１の構成を示すブロック図である。

図２において、通信部２１は、識別子記憶部４１、メッセージ送信部４２、メッセージ受信部４３、データ取得部４４を有する。

識別子記憶部４１は、自カード情報とバックアップ元情報とを記憶する。自カード情報は、その識別子記憶部４１を有するカード２０に予め付与された識別子を示す情報である。バックアップ元情報は、制御部１１ａ（又は制御部１１ｂ）から通知されたバックアップ元のカード２０の識別子を示す情報である。例えば、第１カード２０の識別子記憶部４１に記憶された自カード情報では、第１カード２０の識別子が示されている。同様に、第２カード２０の識別子記憶部４１に記憶された自カード情報では、第２カード２０の識別子が示されている。このとき、第１カード２０のデータのバックアップ先が第２カード２０であるとすると、第２カード２０の識別子記憶部４１に記憶されたバックアップ元情報では、第１カード２０の識別子が示されていることになる。

メッセージ送信部４２は、識別子記憶部４１に記憶された自カード情報が示す識別子と自データ保持部２２に記憶されたデータとを含みデータのバックアップを要求するメッセージをバックアップ要求メッセージとして、データ伝送バス３０を介して他のカード２０に一斉送信する。例えば、第１カード２０のメッセージ送信部４２は、第１カード２０の識別子と第１カード２０の自データ保持部２２に記憶されたデータとを含むバックアップ要求メッセージを一斉送信する。

メッセージ受信部４３は、データ伝送バス３０を介して他のカード２０から一斉送信されたメッセージを受信する。例えば、第２カード２０のメッセージ受信部４３は、第１カード２０から一斉送信されたメッセージを受信する。

データ取得部４４は、メッセージ受信部４３によりバックアップ要求メッセージが受信される度に、受信されたバックアップ要求メッセージに含まれる識別子が、識別子記憶部４１に記憶されたバックアップ元情報が示す識別子と一致するかどうか判定する。データ取得部４４は、識別子が一致すると判定した場合、そのバックアップ要求メッセージに含まれるデータを取得してバックアップデータ領域２３に記憶する。データ取得部４４は、識別子が一致しないと判定した場合、そのバックアップ要求メッセージを破棄する。例えば、第１カード２０のデータのバックアップ先が第２カード２０であれば、第２カード２０のデータ取得部４４は、第２カード２０のメッセージ受信部４３により受信されたバックアップ要求メッセージに含まれる識別子が第１カード２０の識別子と一致する場合に、そのバックアップ要求メッセージに含まれるデータを第２カード２０のバックアップデータ領域２３のうち第１カード２０用のバックアップデータ領域２３（例えば、バックアップデータ領域Ａ）に記憶する。

上記のように、本実施の形態に係る処理システム１０では、制御部１１ａ（又は制御部１１ｂ）が、バックアップ元のカード２０ごとに、他のカード２０のうち少なくとも１枚のカード２０をデータのバックアップ先とし、バックアップ元のカード２０を識別する識別子をバックアップ先のカード２０に通知する。バックアップ元のカード２０は、予め付与された識別子と自データ保持部２２に記憶されたデータとを含むバックアップ要求メッセージを一斉送信する。バックアップ先のカード２０は、識別子が制御部１１ａ（又は制御部１１ｂ）から通知された識別子と一致するバックアップ要求メッセージを受信すると、そのバックアップ要求メッセージに含まれるデータをバックアップデータとしてバックアップデータ領域２３に記憶する。このように、本実施の形態に係る処理システム１０では、バックアップ動作のための通信が一斉送信により行えるため、通常処理のための通信を圧迫することなくバックアップ動作を行える。

以下では、本実施の形態に係る処理システム１０の動作（データのバックアップ方法）の一例について説明する。

図３は、処理システム１０のバックアップ動作のための通信の一例を示す図である。図４は、処理システム１０内で送受信されるメッセージの構成を示す図である。

図３において、制御部１１ａは、第１カード２０から第ｎカード２０までのそれぞれが、どのカード２０のバックアップデータを保存するかを示すバックアップ状態管理情報をバックアップ状態管理部１２ａにて記憶・管理する。起動時等の処理システム１０が動作し始めた際に、制御部１１ａは、各カード２０に対して、どのカード２０のデータをバックアップするかの設定を、各カード２０の通信部２１の識別子記憶部４１に対して行い、その後通常運用動作へ移行する。

次に、各カード２０の通信部２１は、以下のように、識別子記憶部４１に格納される自カードの動作に必要な情報をバックアップするための通信を行う。図３の例では、第１カード２０がバックアップ元、第２カード２０がそのバックアップ先として設定されているものとする。
（１）第１カード２０のメッセージ送信部４２は、第１カード２０の識別子記憶部４１よりバックアップに必要なデータを読み取る。
（２）第１カード２０のメッセージ送信部４２は、読み取ったバックアップ対象のデータを含むバックアップデータ伝送用パケット（バックアップ要求メッセージの例）をデータ伝送バス３０へ伝送する。このとき、第１カード２０のメッセージ送信部４２は、宛先の指定はなく、第１カード２０を示す識別情報が判別できるフォーマットでデータ伝送バス３０へブロードキャストを行う。なお、この識別情報は、例えば、第１カード２０がマッピングされているメモリ空間上のアドレスや、第１カード２０を処理システム１０内で区別するために付与されたユニークなＩＤ番号等である。図４には、シリアル通信形態の場合のバックアップデータ伝送用パケットのフォーマットの一例を示しているが、これはあくまでも一例であり、このフォーマットに限定されるものではない。

次に、第１カード２０以外の各カード２０の通信部２１は、以下のように、バックアップ動作を行う。
・バックアップ先として設定されている第２カード２０のメッセージ受信部４３は、ブロードキャストされたバックアップデータ伝送用パケットを受信する。第２カード２０のデータ取得部４４は、受信されたバックアップデータ伝送用パケットのカード識別情報と第２カード２０の識別子記憶部４１に保持されているバックアップ元情報とを比較し、一致していることが確認できた場合は、第２カード２０のバックアップデータ領域２３へバックアップデータを保存する。なお、複数のバックアップデータ領域２３がある場合には、指定された領域へ保存を行う。例えば、第２カード２０において、第１カード２０と第３カード２０（図示せず）のデータのバックアップを行うように設定するのであれば、第２カード２０の識別子記憶部４１に、第１カード２０のデータはバックアップデータ領域Ａへ、第３カード２０のデータはバックアップデータ領域Ｂへ保存する、といった情報も記憶しておく。こうすることで、複数のバックアップデータ領域２３がある場合において、いずれのバックアップデータ領域２３へデータを保存するかを判別することが可能となる。
・バックアップ先として設定されていない第ｎカード２０のメッセージ受信部４３は、ブロードキャストされたバックアップデータ伝送用パケットを受信する。第ｎカード２０のデータ取得部４４は、受信されたバックアップデータ伝送用パケットのカード識別情報と第ｎカード２０の識別子記憶部４１に保持されているバックアップ元情報とを比較し、一致していないことが確認できた場合は、受信されたバックアップデータを破棄し、第ｎカード２０のバックアップデータ領域２３への保存動作は行わない。この第ｎカード２０の通信部２１と同様の動作が、バックアップ先として設定されていない第１カード２０及び第２カード２０以外のカード２０の通信部２１で行われる。

本実施の形態では、バックアップ状態を管理する制御部１１ａ，１１ｂが冗長化されており、自カード内異常検出部１３ａ，１３ｂにおいて、制御部１１ａ，１１ｂの各カード内部の異常（例えば、制御カードの構成要素として一般的なＣＰＵやメモリ、搭載ソフトウェアの異常等の中で、自カード内で検出可能な異常）に関して、監視及び検出の動作を行う。他カード異常監視部１４ａ，１４ｂでは、電源故障等、自カード内では検出できないような異常について相互監視用の信号線１６を介して、それぞれの異常のクロスチェックを行う。運用系に異常が発生した場合は、最終的に系切り替え部１５ａ，１５ｂ及び異常時の系切り替え用の信号線１７を用いて待機系への切り替えを行う。例えば、運用系である制御部１１ａに異常が発生した場合は待機系である制御部１１ｂへの切り替えを行い、処理を続行する。このとき、第１カード２０から第ｎカード２０までのバックアップ状態を示すバックアップ状態管理情報については、バックアップ状態管理部１２ｂに保持しているため、滞りなく処理を引き継ぐことが可能となる。

以上のように、本実施の形態によれば、バックアップデータ送信時は、宛先を含める必要がないため、送信パケットサイズの小型化や送信制御用ロジックの単純化が可能となる。また、送信元にバックアップ先を意識させる必要がないように構成しているため、バックアップ先の変更時も送信元に対しては特段の処理が不要である（ただし、必要に応じて、変更後のバックアップ先のカード２０から、あるいは、その変更を検知した制御部１１ａから、バックアップ元のカード２０に対してバックアップ対象のデータを再度一斉送信するよう要求するものとする）。さらに、特定の１箇所に多量のバックアップデータを保存／管理する領域を設けず、各カード２０に分散して保存するように構成しているため、拡張性の向上や、バックアップデータ用領域の容量の最適化が可能となる。

なお、本実施の形態において、各カード２０がバックアップ動作のための通信を行うタイミングは、定期的、即ち、一定時間間隔でもよいし、自データの内容に変化が生じた場合でもよい。例えば、第１カード２０のメッセージ送信部４２は、一定の時間間隔で、バックアップ要求メッセージを他のカード２０に一斉送信してもよい。あるいは、例えば、第１カード２０のメッセージ送信部４２は、第１カード２０の自データ保持部２２に記憶されたデータが更新されたことを検知した場合に、バックアップ要求メッセージを他のカード２０に一斉送信してもよい。

また、本実施の形態において、各カード２０は、バックアップデータの内容として、全データを毎回更新してもよいし、変更があったデータのみを変更してもよい。例えば、第１カード２０のメッセージ送信部４２は、バックアップ要求メッセージを送信する際に、毎回、第１カード２０の自データ保持部２２に記憶されたデータのうち全てをバックアップ要求メッセージに含めてもよい。あるいは、例えば、第１カード２０のメッセージ送信部４２は、バックアップ要求メッセージを送信する際に、第１カード２０の自データ保持部２２に記憶されたデータのうち前回からの更新分のみをバックアップ要求メッセージに含めてもよい。

実施の形態２．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。

本実施の形態に係る処理システム１０の構成は、図１に示した実施の形態１のものと同様である。

図５は、ｎ枚のカード２０のそれぞれが有する通信部２１の構成を示すブロック図である。

図５において、通信部２１は、実施の形態１（図２参照）と同様に、識別子記憶部４１、メッセージ送信部４２、メッセージ受信部４３、データ取得部４４を有するほか、さらに、データ送信部４５、データ受信部４６を有する。

識別子記憶部４１は、実施の形態１と同様に、自カード情報とバックアップ元情報とを記憶する。

メッセージ送信部４２は、カード２０の起動時に、カード２０内のメモリから所定のデータを読み取るか、あるいは、外部から所定の信号を受け取ることにより、カード２０が初めて起動したのか、それとも再起動したのか、また、カード２０が初めて起動したのであればカード２０が交換されたのかどうかを判定する。メッセージ送信部４２は、カード２０が再起動したこと又は交換されたことを検知すると、識別子記憶部４１に記憶された自カード情報が示す識別子を含みデータのリストアを要求するメッセージをリストア要求メッセージとして、データ伝送バス３０を介して他のカード２０に一斉送信する。例えば、第１カード２０が不具合等により再起動するか又は交換され、再起動後又は交換後の第１カード２０の自データ保持部２２にはデータが記憶されていないか（特に、自データ保持部２２が不揮発性メモリの場合）、最新のものか不明なデータが記憶されているとする。このとき、再起動後又は交換後の第１カード２０のメッセージ送信部４２は、第１カード２０が再起動したこと又は交換されたことを検知して、第１カード２０の識別子を含むリストア要求メッセージを一斉送信する。

メッセージ受信部４３は、実施の形態１と同様に、データ伝送バス３０を介して他のカード２０から一斉送信されたメッセージを受信する。

データ送信部４５は、メッセージ受信部４３によりリストア要求メッセージが受信される度に、受信されたリストア要求メッセージに含まれる識別子が、識別子記憶部４１に記憶されたバックアップ元情報が示す識別子と一致するかどうか判定する。データ送信部４５は、識別子が一致すると判定した場合、そのリストア要求メッセージに応じて、データ伝送バス３０を介して、その識別子によって識別されるカード２０に対し、バックアップデータ領域２３に記憶されたデータを個別に送信する。例えば、第１カード２０のデータのバックアップ先が第２カード２０であれば、第２カード２０のデータ送信部４５は、第２カード２０のメッセージ受信部４３により受信されたリストア要求メッセージに含まれる識別子が第１カード２０の識別子と一致する場合に、第２カード２０のバックアップデータ領域２３のうち第１カード２０用のバックアップデータ領域２３（例えば、バックアップデータ領域Ａ）に記憶されたデータを第１カード２０宛に送信する（例えば、図４に示したフォーマットのヘッダ部に、宛先のカード識別情報を加えたパケットを送信する）。

データ受信部４６は、データ伝送バス３０を介して他のカード２０から個別に送信されたデータを受信する。データ受信部４６は、受信したデータを自データ保持部２２に記憶する。例えば、第１カード２０のデータ受信部４６は、第２カード２０から第１カード２０宛に送信されたデータを受信して第１カード２０の自データ保持部２２に記憶する。

上記のように、本実施の形態に係る処理システム１０では、バックアップ元のカード２０が異常の発生等に起因して再起動したり、交換されたりした場合、再起動後又は交換後のカード２０が、予め付与された識別子を含むリストア要求メッセージを一斉送信する。バックアップ先のカード２０は、識別子が制御部１１ａ（又は制御部１１ｂ）から通知された識別子と一致するリストア要求メッセージを受信すると、その識別子によって識別されるカード２０に対し、バックアップデータ領域２３に記憶されたバックアップデータを送信する。再起動後又は交換後のカード２０は、バックアップ先のカード２０から送信されたデータを受信して自データ保持部２２に記憶する。このように、本実施の形態に係る処理システム１０では、再起動後又は交換後のカード２０が、バックアップ先のカード２０からバックアップデータを受け取って自動的にデータの復旧を行うことができるため、処理システム１０の可用性が向上する。

実施の形態３．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。

図６は、本実施の形態に係る処理システム１０の構成を示すブロック図である。

図６において、処理システム１０は、実施の形態１（図１参照）と同様に、制御部１１ａ，１１ｂと、第１カード２０から第ｎカード２０までのｎ枚のカード２０とを備えるが、図１に示したデータ伝送バス３０に代えて、バックアップ処理専用バス３１及び通常データ伝送用バス３２を備える。

ｎ枚のカード２０は、上記のように物理的に分離された共通の複数のバスを介して接続され、これら複数のバスのうち一部のバスをデータのバックアップ専用のバスとして利用する。つまり、本実施の形態では、図１に示したデータ伝送バス３０を、バックアップ処理専用バス３１と通常データ伝送用バス３２とに物理的に分離している。このように、本実施の形態では、バックアップデータ伝送用の経路を、バックアップ処理専用バス３１として独立させたことにより、バックアップ動作のための通信量が増大した場合でも、通常のデータ伝送に影響を与えることがないというメリットがある。

実施の形態４．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。

図７は、本実施の形態に係る処理システム１０の構成を示すブロック図である。

図７において、処理システム１０は、実施の形態１（図１参照）と同様に、制御部１１ａ，１１ｂと、第１カード２０から第ｎカード２０までのｎ枚のカード２０とを備えるが、図１に示したデータ伝送バス３０に代えて、スイッチ５０及び複数の伝送路５１を備える。

ｎ枚のカード２０は、上記のように共通のスイッチ５０を介して接続される。つまり、本実施の形態では、図１に示したデータ伝送バス３０を介したバス型の接続を、スイッチ５０を介したスター型の接続に変更している。スイッチ５０と制御部１１ａ，１１ｂ及び第１カード２０から第ｎカード２０までのｎ枚のカード２０は、それぞれ伝送路５１で接続される。

図８は、処理システム１０のバックアップ動作のための通信の一例を示す図である。

図８において、処理システム１０の動作は、基本的には図３に示した実施の形態１のものと同様である。

なお、本実施の形態において、スイッチ５０と制御部１１ａ，１１ｂ及び第１カード２０から第ｎカード２０までのｎ枚のカード２０とを接続する伝送路５１を２重化して、一方をバックアップデータ伝送専用とすることで、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。

実施の形態５．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。

本実施の形態では、制御部１１ａのバックアップ状態管理部１２ａ、制御部１１ｂのバックアップ状態管理部１２ｂ、ｎ枚のカード２０のそれぞれが有するバックアップデータ領域２３、通信部２１の識別子記憶部４１のうち少なくともいずれかが、不揮発性メモリに実装されている。

上記のように、制御部１１ａのバックアップ状態管理部１２ａ、制御部１１ｂのバックアップ状態管理部１２ｂ、ｎ枚のカード２０のそれぞれが有するバックアップデータ領域２３、通信部２１の識別子記憶部４１等が、電力非供給時においてもデータを保持できる構成とすることにより、停電等の異常による処理システム１０の電源断時においても情報が保持できる。

例えば、制御部１１ａのバックアップ状態管理部１２ａ、制御部１１ｂのバックアップ状態管理部１２ｂ、ｎ枚のカード２０のそれぞれが有するバックアップデータ領域２３、通信部２１の識別子記憶部４１の全てにおいて情報が保持されていれば、処理システム１０の電源復帰後に速やかに通常動作状態へ移行可能となる。

また、例えば、制御部１１ａのバックアップ状態管理部１２ａ、制御部１１ｂのバックアップ状態管理部１２ｂに異常が発生した場合においても、各カード２０の通信部２１の識別子記憶部４１にバックアップ元情報が残されている。したがって、処理システム１０の再起動後に制御部１１ａのバックアップ状態管理部１２ａ、制御部１１ｂのバックアップ状態管理部１２ｂに異常の発生が確認された場合には、各カード２０から情報を収集することで、バックアップ状態管理情報を再構築することができる。

前述した各実施の形態において、制御部１１ａ，１１ｂ、ｎ枚のカード２０は、それぞれＣＰＵ、メモリ、通信ボードといったハードウェアデバイスを備えている。これらのハードウェアデバイスはケーブルや信号線で接続されている。

ＣＰＵは、バスを介してＲＯＭ（Ｒｅａｄ・Ｏｎｌｙ・Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ・Ａｃｃｅｓｓ・Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、通信ボード等と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。

ＲＡＭは、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ、フラッシュメモリは、不揮発性メモリの一例である。これらは、メモリの一例である。

メモリには、プログラム及びファイルが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵにより実行される。プログラムには、各実施の形態の説明において「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが含まれている。プログラムは、ＣＰＵにより読み出され実行される。ファイルには、各実施の形態の説明において、「〜データ」、「〜情報」、「〜ＩＤ」、「〜フラグ」、「〜結果」として説明するデータや情報や信号値や変数値やパラメータが、「〜ファイル」や「〜データベース」や「〜テーブル」の各項目として含まれている。「〜ファイル」や「〜データベース」や「〜テーブル」は、メモリに記憶される。メモリに記憶されたデータや情報や信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵにより読み出され、任意の処理（動作）に用いられる。

各実施の形態の説明において用いるブロック図やフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示す。データや信号は、メモリに記録される。また、データや信号は、バス、信号線、ケーブル、あるいは、その他の伝送媒体により伝送される。

各実施の形態の説明において「〜部」として説明するものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜工程」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらの実施の形態のうち、２つ以上を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、１つを部分的に実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、２つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

１０処理システム、１１ａ，１１ｂ制御部、１２ａ，１２ｂバックアップ状態管理部、１３ａ，１３ｂ自カード内異常検出部、１４ａ，１４ｂ他カード異常監視部、１５ａ，１５ｂ系切り替え部、１６，１７信号線、２０カード、２１通信部、２２自データ保持部、２３バックアップデータ領域、３０データ伝送バス、３１バックアップ処理専用バス、３２通常データ伝送用バス、４１識別子記憶部、４２メッセージ送信部、４３メッセージ受信部、４４データ取得部、４５データ送信部、４６データ受信部、５０スイッチ、５１伝送路。

Claims

データを用いて処理を実行する、互いにメッセージを送受信可能な複数の処理部と、
それぞれの処理部をデータのバックアップ元とし、バックアップ元の処理部ごとに、他の処理部のうち少なくとも１つの処理部をデータのバックアップ先とし、バックアップ元の処理部を識別する識別子をバックアップ先の処理部に通知する制御部と
を備え、
それぞれの処理部が、
実行する処理に用いるデータを記憶する第１データ記憶部と、
予め付与された識別子と前記第１データ記憶部に記憶されたデータとを含みデータのバックアップを要求するメッセージをバックアップ要求メッセージとして他の処理部に一斉送信するメッセージ送信部と、
他の処理部から一斉送信されたメッセージを受信するメッセージ受信部と、
前記メッセージ受信部によりバックアップ要求メッセージが受信される度に、受信されたバックアップ要求メッセージに含まれる識別子が前記制御部から通知された識別子と一致するかどうか判定して、識別子が一致するバックアップ要求メッセージに含まれるデータを取得するデータ取得部と、
前記データ取得部により取得されたデータを記憶する第２データ記憶部と
を有することを特徴とする処理システム。
前記メッセージ送信部が、
処理部が再起動したこと又は交換されたことを検知して、予め付与された識別子を含みデータのリストアを要求するメッセージをリストア要求メッセージとして他の処理部に一斉送信し、
それぞれの処理部が、
前記メッセージ受信部によりリストア要求メッセージが受信される度に、受信されたリストア要求メッセージに含まれる識別子が前記制御部から通知された識別子と一致するかどうか判定して、識別子が一致するリストア要求メッセージに応じて、その識別子によって識別される処理部に対し、前記第２データ記憶部に記憶されたデータを個別に送信するデータ送信部と、
他の処理部から個別に送信されたデータを受信し、受信したデータを前記第１データ記憶部に記憶するデータ受信部と
をさらに有することを特徴とする請求項１の処理システム。
前記複数の処理部が、
物理的に分離された共通の複数のバスを介して接続され、前記複数のバスのうち一部のバスをデータのバックアップ専用のバスとして利用することを特徴とする請求項１の処理システム。
前記複数の処理部が、
共通のスイッチを介して接続されることを特徴とする請求項１の処理システム。
前記メッセージ送信部が、
一定の時間間隔で、バックアップ要求メッセージを他の処理部に一斉送信することを特徴とする請求項１の処理システム。
前記メッセージ送信部が、
前記第１データ記憶部に記憶されたデータが更新されたことを検知して、バックアップ要求メッセージを他の処理部に一斉送信することを特徴とする請求項１の処理システム。
前記メッセージ送信部が、
バックアップ要求メッセージを送信する際に、毎回、前記第１データ記憶部に記憶されたデータのうち全てをバックアップ要求メッセージに含めることを特徴とする請求項１の処理システム。
前記メッセージ送信部が、
バックアップ要求メッセージを送信する際に、前記第１データ記憶部に記憶されたデータのうち前回からの更新分のみをバックアップ要求メッセージに含めることを特徴とする請求項１の処理システム。
データを用いて処理を実行する、互いにメッセージを送受信可能な複数の処理部の間における、データのバックアップ方法であって、
制御部が、
それぞれの処理部をデータのバックアップ元とし、バックアップ元の処理部ごとに、他の処理部のうち少なくとも１つの処理部をデータのバックアップ先とし、バックアップ元の処理部を識別する識別子をバックアップ先の処理部に通知し、
それぞれの処理部が、
予め付与された識別子と第１データ記憶部に記憶されたデータとを含みデータのバックアップを要求するメッセージをバックアップ要求メッセージとして他の処理部に一斉送信し、
他の処理部から一斉送信されたメッセージを受信し、バックアップ要求メッセージを受信する度に、受信したバックアップ要求メッセージに含まれる識別子が前記制御部から通知された識別子と一致するかどうか判定して、識別子が一致するバックアップ要求メッセージに含まれるデータを取得し、取得したデータを第２データ記憶部に記憶することを特徴とするデータのバックアップ方法。