(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体内の各種制御を行う第１の制御手段と、
この装置本体に他の機能を付加する付加装置を着脱自在に接続する付加装置接続手段と、
この付加装置接続手段によって前記付加装置が付加されたとき、この制御を行う第２の制御手段と、
前記付加装置接続手段によって前記付加装置が付加され、かつ、所定の条件が成立したとき、前記第１又は第２の制御手段の一方から他方に前記装置本体の行う前記各種制御のうちの予め定めた制御を引き取らせることにより、前記第１および第２の制御手段の制御を連携させる制御連携手段と、
前記制御連携手段が引き取らせた制御とこの制御を行う側としての第１または第２の制御手段の本来行う制御とが競合したとき、これら制御の調整を行う競合制御調整手段とを具備することを特徴とする情報処理システム。
【請求項２】
前記装置本体は通信機器であり、前記付加装置は、この通信機器の機能を付加する機能付加用カードであることを特徴とする請求項１記載の情報処理システム。
【請求項３】
前記競合制御調整手段は、予め定めた優先度に応じてそれぞれの制御を実行することを特徴とする請求項１又は２記載の情報処理システム。
【請求項４】
前記競合制御調整手段は、それぞれの制御を均等なＣＰＵ使用率で実行することを特徴とする請求項１又は２記載の情報処理システム。
【請求項５】
前記競合制御調整手段は、それぞれの制御を均等な時間割で順次実行することを特徴とする請求項１又は２記載の情報処理システム。
【請求項６】
前記第２の制御手段は、第１の制御手段のデータ処理の負荷を監視する第１の制御手段負荷監視手段を備えており、前記制御連携手段は、第１の制御手段負荷監視手段が予め定めた第１のしきい値を超える負荷を計測したとき前記装置本体の行う前記各種制御のうちの予め定めた制御を前記第２の制御手段に引き取らせる付加装置側制御引取手段を具備することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の情報処理システム。
【請求項７】
前記第１の制御手段は、第２の制御手段のデータ処理の負荷を監視する第２の制御手段負荷監視手段を備えており、前記制御連携手段は、第２の制御手段負荷監視手段が予め定めた第２のしきい値を超える負荷を計測したとき前記付加装置の行う制御のうちの予め定めた制御を前記第１の制御手段に引き取らせる装置本体側制御引取手段を具備することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の情報処理システム。
【請求項８】
前記制御連携手段は、前記第１の制御手段負荷監視手段が予め定めた第１の動作停止しきい値よりも低い負荷を計測したとき、前記第１の制御手段と前記第２の制御手段との連携動作を停止することを特徴とする請求項６に記載の情報処理システム。
【請求項９】
前記第１の制御手段が、前記装置本体と外部装置との間の通信障害を検出し、
前記第１の制御手段負荷監視手段が、通信障害の検出を実行する前記第１の制御手段の負荷が前記予め定めた第１のしきい値を超えたことを計測し、
前記制御連携手段が、前記装置本体の行う前記各種制御のうちの予め定めた制御を前記第２の制御手段に引き取らせることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の情報処理システム。
【請求項１０】
装置本体に付加装置が付加された状態で、装置本体内の各種制御を行う第１の制御手段の負荷を判別する負荷監視ステップと、
この負荷監視ステップで、予め定めた所定のしきい値を超える負荷が判別されたとき、前記第１制御手段、又は、前記付加装置の制御に用いられる第２の制御手段の一方から他方に前記各種制御のうちの予め定めた制御を引き取らせることにより、前記第１および第２の制御手段の制御を連携させる制御連携ステップと、
前記引き取らせた制御とこの制御を行う側としての第１または第２の制御手段の本来行う制御とが競合したとき、これら制御の調整を行う競合制御調整ステップと、
前記付加装置を使用した状態での障害発生を検出する障害発生検出ステップと、
この障害発生検出ステップで障害の発生が検出されたとき前記第１の制御手段に用意された記憶手段と前記第２の制御手段に用意された記憶手段に格納された情報を共有して障害の解析を行う障害解析ステップとを具備することを特徴とする情報処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理システムおよび情報処理方法に係わり、特に複数の中央処理装置の間で負荷分散を行うようにした情報処理システムおよび情報処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報処理システムの中で通信の分野を例に採って説明する。近年、インターネットが我々の生活基盤と密着し、ブロードバンド化やオールＩＰ（Internet Protocol）化が目ざましく進展している。すなわち、各種の情報家電や携帯電話機、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）、ゲーム機器等の情報処理装置がＩＰによってシームレスに接続されるようになっている。
【０００３】
このような通信環境では、各種の情報処理装置が複雑な通信ネットワークに対応できる必要があると共に、接続される機器に対応して数多くの処理を行うことができる必要がある。このため、通信装置をはじめとする情報処理装置の制御部に掛かる負担は益々増加している。
【０００４】
通信ネットワークのインフラ（infrastructure）の急速な発展によって、以上説明したように情報処理装置の負荷が増大していくと、ある時点までに完了しなければならない処理が未処理あるいは完了しない状態が出現する場合が生じる。この結果として、これを原因とする通信障害等の障害が発生する可能性が高まる。また、障害が発生した後にこの障害を解析する仕組みを持った情報処理装置では、必要な障害解析情報を取得するためにＣＰＵ（Central Processing Unit）のリソースを使用することになり、負荷が更に増大し、これを原因として更なる障害が発生する。また、先に発生した障害を特定できないというような問題も発生する。
【０００５】
更に、１台の情報処理装置で通信障害が発生すると、その装置が通信ネットワークに送り出した情報によって、他の情報処理装置に障害が発生するという二重障害の問題も生じて来る。このように１台の情報処理装置による障害の発生は、通信ネットワークが発展した現代では被害を大きく拡大させる危険がある。したがって、事前にこのような障害を回避する技術が必要となる。
【０００６】
情報処理装置が高負荷となることを一因とするこのような障害を事前に回避するために、高負荷状態の負荷を分散させるという技術が各種存在している。たとえば、完全に独立した２つの系を用意することで、装置を二重化し、異常が発生したときには現用系から待機系に切り替える技術が第１の提案として存在する（たとえば特許文献１参照）。
【０００７】
この第１の提案によれば、障害の発生したＣＰＵの系を他の系のＣＰＵに切り替えることで、異常事態を回避することができる。しかしながら、第１の提案ではＣＰＵを一方の系から他方の系に切り替えたとしても、これら双方の系が同一の処理能力を有していると仮定すると、切り替え後の系も負荷の処理を同等にしか行うことができない。したがって、切り替え後の系も同様な障害を発生させる可能性があり、結果的には障害を一時的に回避することしかできないことになる。
【０００８】
そこで、ＣＰＵの使用能率を測定して、これが所定の基準値を超えていれば、入力信号自体を規制するようにした第２の提案が行われている（たとえば特許文献２参照）。この第２の提案では、基準値を超えると所定の割込プログラムが起動して入力信号の処理自体を規制するようにしている。これにより、ＣＰＵが過負荷となることがなくなる。しかしながら、第２の提案ではこの入力信号の規制によって、前記したようにＣＰＵは、ある時点までに完了しなければならない処理を完了できなくなる。したがって、結局はこの処理に連携した他の処理を行うことができなくなって、異常事態を引き起こしてしまうことになる。
【０００９】
そこで、冗長構成の複数の記憶制御装置を用意して、これらに負荷を分散させることが第３の提案として提案されている（たとえば特許文献３参照）。この提案では負荷分散によって高性能な処理を実現する一方で、処理を固定的に行っているＣＰＵに障害が発生したときにはこのＣＰＵを他のＣＰＵに切り替えるようにしている。
【００１０】
この第３の提案では、あるＣＰＵが障害を発生すると他のＣＰＵにその処理を切り替え、縮退運転に移行するようになっている。そして、障害を発生させたＣＰＵを復旧させた後に元の運転状態に戻るようにしている。したがって、第３の提案では、第２の提案で説明したと同様に、縮退運転時に所定の時点まで完了させなければならない仕事を完了できなくなり、結局は異常事態を引き起こしてしまう。
【００１１】
一方、主プロセッサの他に副プロセッサを用意して、主プロセッサの障害発生時に副プロセッサが機能ブロックの最低限の処理を行うようにすることも提案されている（たとえば特許文献４参照）。この第４の提案では、主プロセッサの走行履歴を収集する副プロセッサが設けられている。そして、主プロセッサに障害が発生したときには副プロセッサが、障害時のトレース情報格納部に走行履歴を格納する。また、副プロセッサはこれと共に最低限のサービスを実行するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−１８１５０１号公報（第００１０段落、図１）
【特許文献２】特開平５−２５２５５２号公報（第０００９段落、図１）
【特許文献３】特開平８−３３５１４４号公報（第００１４段落、第００１５段落、図１、図６）
【特許文献４】特開平８−３２６７６号公報（第００１４段落〜第００１６段落、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
この第４の提案によれば、主プロセッサに障害が発生した後は、副プロセッサのみがデータの処理に関与することになる。したがって、この状態では高度な処理を行うことかできない。すなわち、副プロセッサのみがデータの処理を行う状態になると、その処理能力の不足を原因として更なる障害が発生する危険性が高くなる。したがって、第４の提案は第１の提案と同様に障害を一時的に回避する機能しか持たないことになる。
【００１４】
以上説明したように本発明に関連する第１〜第４の提案では、いずれも高性能な処理を安定して実行することができない。以上の説明では、通信の分野を例に採ったが、一般の情報処理システムでも同様の問題が生じることは明らかである。
【００１５】
そこで本発明の目的は、装置に備えられているデータの処理能力を、他の処理のために用意される処理能力と連携することで簡易に増強することのできる情報処理システムおよび情報処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明では、（イ）装置本体内の各種制御を行う第１の制御手段と、（ロ）この装置本体に他の機能を付加する付加装置を着脱自在に接続する付加装置接続手段と、（ハ）この付加装置接続手段によって前記付加装置が付加されたとき、この制御を行う第２の制御手段と、（ニ）前記付加装置接続手段によって前記付加装置が付加され、かつ、所定の条件が成立したとき前記第１および第２の制御手段の制御を連携させる制御連携手段とを情報処理システムが具備する。
【００１７】
また本発明では、（イ）装置本体に付加装置が付加された状態で、装置本体内の各種制御を行う第１の制御手段の負荷を判別する負荷監視ステップと、（ロ）この負荷監視ステップで、予め定めた所定のしきい値を超える負荷が判別されたとき、前記付加装置の制御に用いられる第２の制御手段を前記第１の制御手段と前記各種制御について連携させる制御連携ステップと、（ハ）前記付加装置を使用した状態での障害発生を検出する障害発生検出ステップと、（ニ）この障害発生検出ステップで障害の発生が検出されたとき前記第１の制御手段に用意された記憶手段と前記第２の制御手段に用意された記憶手段に格納された情報を共有して障害の解析を行う障害解析ステップとを情報処理方法が具備する。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明によれば、装置本体に付加装置を接続することのできる構成の情報処理システムあるいは情報処理方法で、それぞれの制御を行う第１または第２の制御手段を所定の場合に連携させて制御を行うようにしたので、全体として無駄のない情報処理が可能となり、個々の制御手段の小型化やコストダウンに寄与することになる。また、付加装置側に第２の制御手段を備えるようにした情報処理システムでは、余裕のある制御手段を備えた付加装置を装置本体に付加することで、装置本体のソフトウェアのバージョンアップ等で生じる処理能力の不足に十分対応することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態における情報処理システムのシステム構成図である。
【図２】第１の実施の形態における制御連携手段の構成を表わしたブロック図である。
【図３】付加装置側の制御を情報処理装置本体側が行う場合の図１に対応する回路構成の概要を表わしたシステム構成図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態における情報処理システムのシステム構成図である。
【図５】第２の実施の形態における制御連携手段の構成を表わしたブロック図である。
【図６】第３の実施の形態における負荷分散の時期と分散量を判別して制御する制御連結手段の構成を表わしたブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施例における通信システムの構成を表わしたシステム構成図である。
【図８】図７に示した制御部の構成を示すブロック図である。
【図９】図７に示した負荷分散制御部の構成を示すブロック図である。
【図１０】第１の実施例でカード着脱スロットにカードの１つが装着された状態を表わした概略構成図である。
【図１１】第１の実施例の通信システムの動作の概要を図解した説明図である。
【図１２】第１の実施例の通信システムの処理の流れを示した流れ図である。
【図１３】本発明の第２の実施例の通信システムの処理を表わした流れ図である。
【図１４】本発明の第３の実施例の通信システムの処理を表わした流れ図である。
【図１５】本発明の第４の実施例における付加装置としての回線カード兼入出力装置の構成を表わしたブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜第１の実施の形態＞
【００２１】
図１は、本発明の第１の実施の形態における情報処理システムを表わしたものである。この情報処理システム１００は、単独で所定の情報処理機能を果たす情報処理装置本体１０１と、この情報処理装置本体１０１の機能を拡張するために付加的に用意された付加装置１０２によって構成されている。付加装置１０２は、ここでは１種類のみを示しているが、複数の種類が用意されて、これらの１つまたは複数が情報処理装置本体１０１に使用されるようになっていてもよい。
【００２２】
情報処理装置本体１０１は、図示しないＣＰＵや制御用のプログラムを書き込んだＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶媒体からなる第１の制御手段１１１を備えている。この第１の制御手段１１１は、付加装置１０２を情報処理装置本体１０１に着脱自在に装着する付加装置接続手段１１２と、この付加装置接続手段１１２によって情報処理装置本体１０１に付加装置１０２が接続された状態で第１の制御手段１１１と付加装置１０２に備えられた第２の制御手段１２１の制御を連携させる制御連携手段１１３を接続している。ここで、第１の制御手段１１１は、情報処理装置本体１０１内の図示しない回路装置と接続されており、これらの各種制御を行うようになっている。
【００２３】
一方、付加装置１０２は、図示しないＣＰＵや制御用のプログラムを書き込んだＲＯＭ等の記憶媒体からなる第２の制御手段１２１と、情報処理装置本体１０１側に配置された第１の制御手段１１１の負荷を常時監視する本体負荷監視手段１２２を備えている。第２の制御手段１２１は、付加装置１０２内の図示しない回路装置と接続されており、これらの制御を行うと共に本体負荷監視手段１２２の制御を行うようになっている。また、第２の制御手段１２１は制御連携手段１１３の制御によって第１の制御手段１１１と連携する。この結果、所定の条件の下で、第１の制御手段１１１が本来行うべき情報処理装置本体１０１側の処理の一部を代わって実行するようになっている。このような連携処理を行う条件をチェックするために本体負荷監視手段１２２が第１の制御手段１１１の負荷を監視する機能を備えている。
【００２４】
図２は、この第１の実施の形態における制御連携手段の構成を表わしたものである。図１と共に説明する。制御連携手段１１３は、第２の制御手段１２１による第１の制御手段１１１の負荷の監視結果を取得する本体側負荷取得手段１１５を備えている。本体側負荷取得手段１１５の取得した本体負荷１１６は、第１の負荷分散時期判別手段１１７に逐次入力される。第１の負荷分散時期判別手段１１７は、本体負荷１１６を予め設定した第１の動作開始しきい値と比較する。そして、第１の動作開始しきい値よりも負荷が大きくなると、第１の制御手段１１１と第２の制御手段１２１が連携を開始する時点としての第１の負荷分散開始時期を判別するようになっている。判別された第１の負荷分散開始時期判別結果１１８は、第１の制御手段１１１に伝達されることになる。第１の制御手段１１１は、これを基にして第２の制御手段１２１と連携動作を開始する。これにより、第２の制御手段１２１が第１の制御手段１１１の負荷の分散を行うことが可能になる。
【００２５】
また、第１の負荷分散時期判別手段１１７は、本体負荷１１６を予め設定した第１の動作停止しきい値と比較するようになっている。そして、負荷分散が開始した後に第１の動作停止しきい値よりも負荷が小さくなると、第１の制御手段１１１と第２の制御手段１２１が連携を終了する時点としての第１の負荷分散停止時期を判別するようになっている。判別された第１の負荷分散停止時期判別結果１１９は、第１の制御手段１１１に同様に伝達される。第１の制御手段１１１は、これを基にして第２の制御手段１２１との連携動作を停止することになる。
【００２６】
ところで、以上の説明では付加装置１０２側が第２の制御手段１２１を備えており、独自に制御を行うことのできる比較的高度な構成となっていることを前提としている。付加装置１０２の中には、このような第２の制御手段１２１を備えておらず、情報処理装置本体１０１側がこの制御を行うようになっているものもある。このような場合にも本発明は適用される。
【００２７】
図３は、付加装置側の制御を情報処理装置本体側が行う場合の図１に対応する回路構成の概要を表わしたものである。図３で図１と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。この情報処理システム１００Ａを構成する情報処理装置本体１０１Ａは、図１に示した第２の制御手段１２１と本体負荷監視手段１２２にそれぞれ対応させた第２の制御手段１２１Ａと本体負荷監視手段１２２Ａを備えている。第１の制御手段１１１と第２の制御手段１２１Ａは、別個なＣＰＵを備えている。ただし、この場合には、１つまたは複数のＣＰＵが第１の制御手段１１１と第２の制御手段１２１Ａを役割分担していてもよいことは当然である。
【００２８】
なお、以下の実施の形態および実施例でも、付加装置側の制御を付加装置自体が行う場合と情報処理装置本体側が行う場合が存在することを前提として説明を行うことにする。したがって、たとえば図１および図２を用いて説明を行っているときに、図３の形態も含まれる場合があり得ることになる。
【００２９】
＜第２の実施の形態＞
【００３０】
図４は、本発明の第２の実施の形態における情報処理システムを表わしたものである。第２の実施の形態の情報処理システム１００Ｂは、単独で所定の情報処理機能を果たす情報処理装置本体１０１Ｂと、この情報処理装置本体１０１Ｂの機能を拡張するために用意された付加装置１０２Ｂによって構成されている。付加装置１０２Ｂは、ここでは１種類のみを示しているが、複数の種類が用意されて、これらの１つまたは複数が情報処理装置本体１０１Ｂに使用されるようになっていてもよい。
【００３１】
付加装置１０２Ｂは、図示しないＣＰＵや制御用のプログラムを書き込んだＲＯＭ等の記憶媒体からなる第２の制御手段１２１Ｂを備えている。第２の制御手段１２１Ｂは、付加装置１０２Ｂ内の図示しない回路装置と接続されており、これらの各種制御を行うようになっている。
【００３２】
一方、情報処理装置本体１０１Ｂは、図示しないＣＰＵや制御用のプログラムを書き込んだＲＯＭ等の記憶媒体からなる第１の制御手段１１１Ｂと、制御連携手段１１３Ｂおよび付加装置１０２Ｂ側に配置された第２の制御手段１２１Ｂの負荷を常時監視する付加装置負荷監視手段１４１を備えている。第１の制御手段１１１Ｂは、情報処理装置本体１０１Ｂ内の図示しない回路装置と接続されており、これらの制御を行うようになっている。また、第１の制御手段１１１Ｂは制御連携手段１１３Ｂの制御によって第２の制御手段１２１Ｂと連携する。この結果、所定の条件の下で、第２の制御手段１２１Ｂが本来行うべき付加装置１０２Ｂ側の処理の一部を情報処理装置本体１０１Ｂが代わって実行するようになっている。このような連携処理を行う条件をチェックするために、付加装置負荷監視手段１４１が付加装置１０２Ｂの負荷を監視する機能を備えている。
【００３３】
図５は、この第２の実施の形態における制御連携手段の構成を表わしたものである。制御連携手段１１３Ｂは、図４に示した付加装置負荷監視手段１４１の監視した付加装置１０２Ｂ側の負荷を予め設定した第２のしきい値と比較する第２の負荷分散時期判別手段１３３を備えている。第２の負荷分散時期判別手段１３３は、連携のために予め設定した第２の動作開始しきい値と比較する。そして、第２の動作開始しきい値よりも負荷が大きくなると、第１の制御手段１１１Ｂと第２の制御手段１２１Ｂが連携を開始する時点としての第２の負荷分散開始時期を判別するようになっている。判別された第２の負荷分散開始時期判別結果１１８Ｂは、第１の制御手段１１１Ｂに伝達されることになる。第１の制御手段１１１Ｂは、これを基にして第２の制御手段１２１Ｂと連携動作を開始する。これにより、第１の制御手段１１１Ｂが第２の制御手段１２１Ｂの負荷の分散を行うことが可能になる。たとえば、付加装置１０２Ｂが情報処理装置本体１０１Ｂにセットされている状態で、第２の制御手段１２１Ｂが過負荷状態となったときに、第１の制御手段１１１Ｂはこの負荷を軽減させるための連携動作がこれにより可能になる。
【００３４】
また、第２の負荷分散時期判別手段１３３は、付加装置負荷監視手段１４１の監視した付加装置１０２Ｂ側の負荷を予め設定した第２の動作停止しきい値と比較するようになっている。そして、負荷分散が開始した後に第２の動作停止しきい値よりも負荷が小さくなると、第１の制御手段１１１Ｂと第２の制御手段１２１Ｂが連携を終了する時点としての第２の負荷分散停止時期を判別するようになっている。判別された第２の負荷分散停止時期判別結果１１９Ｂは、第１の制御手段１１１Ｂに同様に伝達される。第１の制御手段１１１Ｂは、これを基にして第２の制御手段１２１Ｂとの連携動作を停止することになる。
【００３５】
＜第３の実施の形態＞
【００３６】
先に説明した第１の実施の形態における図２に示した第１の負荷分散時期判別手段１１７は、負荷の分散を開始するための第１の負荷分散開始時期と、負荷の分散が開始された後にこれを終了するための第１の負荷分散停止時期を判別することにした。第２の実施の形態における図５に示した第２の負荷分散時期判別手段１３３も、負荷の分散を開始するための第２の負荷分散開始時期と、負荷の分散が開始された後にこれを終了するための第２の負荷分散停止時期を判別する点で共通である。第３の実施の形態では、単に負荷分散の開始時期と停止時期を判別するだけでなく、２つの制御手段が連携して負荷の分散を行うときの分散に協力する側の協力する度合いとしての分散量を判別するようにしている。これを第１の実施の形態に対応して説明する。
【００３７】
図６は、第３の実施の形態における負荷分散の時期と分散量を判別して制御する制御連結手段の構成を表わしたものである。第３の実施の形態では、図１に示した情報処理システム１００の制御連携手段１１３の部分を制御連携手段１１３Ｃとして置き換えている。図１と共に説明する。ただし、図１に示した情報処理装置本体１０１と区別するために、第３の実施の形態では第１の実施の形態で図示した対応する部分を表わす数字の後に符号「Ｃ」を付すことにする。
【００３８】
制御連結手段１１３Ｃは、本体側負荷取得手段１１５Ｃの取得した本体負荷１１６Ｃと、第２の制御手段１２１Ｃの負荷の計測結果としての付加装置側負荷１５１を入力する負荷分散時期・分散量判別手段１５２を備えている。負荷分散時期・分散量判別手段１５２は、第１の制御手段１１１Ｃと第２の制御手段１２１Ｃの双方のＣＰＵ占有率に応じて、第１の制御手段１１１Ｃの本来制御の対象となる複数のプロセスの処理を第２の制御手段１２１Ｃに引き取らせるようになっている。
【００３９】
たとえば、第２の制御手段１２１ＣのＣＰＵ占有率が低い場合には、この第２の制御手段１２１Ｃは連携時に多くのプロセスの処理を引き取ることができる。これに対して、第２の制御手段１２１ＣのＣＰＵ占有率が高い場合には、少ないプロセスの処理を引き取ることしかできない。また、第１の制御手段１１１ＣのＣＰＵ占有率が低い場合には、第２の制御手段１２１との連携時に少ないプロセスの処理を依頼することで済むことになる。このため、負荷分散時期・分散量判別手段１５２は、第１の制御手段１１１Ｃと第２の制御手段１２１Ｃの双方のＣＰＵ占有率の関係に応じて第２の制御手段１２１Ｃに引き取らせるプロセスを予めテーブル化しておき、第１の制御手段１１１Ｃと第２の制御手段１２１Ｃの連携によって情報処理システム１００Ｃの全体として効率的なデータ処理を実現することができる。
【００４０】
同様に、第２の実施の形態の応用として、図４における付加装置１０２Ｂの負荷を軽減するために情報処理装置本体１０１Ｂ側にプロセスを引き受けさせる際の分散量の制御を行うことも可能である。負荷分散時期についても、プロセス単位で開始と停止を定めるようにしてもよい。
【００４１】
次に、第１の実施の形態を具体化した第１の実施例についての説明を行う。
【実施例１】
【００４２】
図７は、本発明の第１の実施例における通信システムの構成を表わしたものである。本実施例の通信システム２００は、通信装置本体２０１と、これに対して着脱自在とされた第１〜第３の回線カード２０２〜２０４ならびに回線カード兼入出力装置２０５によって構成されている。ここで、通信装置本体２０１は、各種の制御を行う制御部２１１と、スイッチ部２１２と、負荷分散制御部２１３および各種のカードを選択的に装着するためのカード着脱スロット２１４によって構成されている。
【００４３】
制御部２１１は、第１のＣＰＵ２２１と第１の記憶装置２２２および第１の入出力装置２２３から構成されている。スイッチ部２１２は、パケット通信のための機能を備えている。また、負荷分散制御部２１３は、第２のＣＰＵ２３１と第２の記憶装置２３２によって構成されている。
【００４４】
図８は、図７に示した制御部の構成を具体的に説明するためのものである。制御部２１１内の第１のＣＰＵ２２１は、所定の制御プログラムを実行することで、装置全体の管理および通信処理を行うようになっている。また、通信処理に必要な情報を作成したり更新する処理も行う。制御プログラムは、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶媒体によって構成された第１の記憶装置２２２に格納されている。この第１の記憶装置２２２は、このような制御プログラムを格納する他に、たとえばコンフィグレーションやログ情報の格納にも使用されるようになっている。
【００４５】
第１の入出力装置２２３は、外部装置２４１の接続のために使用される。このため本実施例の第１の入出力装置２２３は、ＲＳ２３２Ｃ（Recommended Standard 232 version C）やイーサネット（登録商標）の利用を可能にするインタフェース回路を備えている。
【００４６】
図９は、図７に示した負荷分散制御部を具体的に説明するためのものである。負荷分散制御部２１３内の第２のＣＰＵ２３１は、図７に示した通信装置本体２０１の負荷を分散するための制御を実行するようになっている。第２の記憶装置２３２は、この制御を実行するための制御プログラムを格納すると共に各種のデータを一時的に格納するようになっている。また、その不揮発メモリ領域の一部にしきい値格納テーブル２５１を備えている。しきい値格納テーブル２５１は、負荷分散を行う動作しきい値を格納している。本実施例では、動作しきい値として、第１の動作開始しきい値と第１の動作停止しきい値が備えられている。第１の動作開始しきい値は、図７に示した第１のＣＰＵ２２１と第２のＣＰＵ２１３が連携によって負荷分散を開始するためのしきい値である。また、第１の動作停止しきい値は、第１のＣＰＵ２２１と第２のＣＰＵ２１３が連携によって負荷分散を開始した後に負荷分散を停止させるためのしきい値である。
【００４７】
図１０は、第１の実施例でカード着脱スロットにカードの１つが装着された状態を表わしたものである。この例で、カード着脱スロット２１４に着脱自在に装着された回線カード兼入出力装置２０５は、外部の電話回線等の回線と接続する回線接続部２５３と、外部の入出力機器と接続するための入出力部２５４とを備え、物理レイヤでの処理を行うインタフェース制御部としての機能を備えている。これにより、たとえば回線カード兼入出力装置２０５を図示しないＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブルと接続して、外部装置２５６と通信を行うことができる。すなわち、図８に示した第１の入出力装置２２３に接続される外部装置２４１以外の入出力回路を備えた外部装置２５６を通信装置本体２０１（図７）に接続したり、接続する入出力装置の数を増加させることができる。
【００４８】
図１１は、第１の実施例の通信システムの動作の概要を図解したものである。負荷分散制御部２１３内の第２のＣＰＵ２３１は制御部２１１内の第１のＣＰＵ２２１の負荷を常に監視する監視処理２６１を行っている。そして、その負荷がしきい値格納テーブル２５１（図９）に格納された第１の動作開始しきい値を超える状態になると、２つのＣＰＵ２２１、２３１が連携処理２６２を行うことで、図７に示した通信装置本体２０１と回線カード兼入出力装置２０５による負荷分散を可能にする。これにより、通信障害を未然に回避することができる。
【００４９】
また、第１の記憶装置２２２と第２の記憶装置２３２は図示しないバスによって情報の共有２６３を行っている。したがって、図７に示した通信装置本体２０１との間で何らかの通信障害が発生した場合、第１および第２の記憶装置２２１、２３１に格納されている障害解析に必要な情報で障害を解析することが可能になる。このとき、カード着脱スロット２１４から回線カード兼入出力装置２０５を介して外部装置２５６から取得した情報が用いられる。また障害の解析を行うとき第１のＣＰＵ２２１の負荷がその分だけ大きくなるが、負荷分散制御部２１３が負荷の分散を必要により行う。
【００５０】
図１２は、第１の実施例の通信システムの処理の流れを示したものである。図１１で説明したように第１および第２のＣＰＵ２２１、２３１は負荷分散に関して連携して処理を行う。図１２ではこれらの総合的な処理を示している。図９および図１１と共に説明する。
【００５１】
第２のＣＰＵ２３１は第２の記憶装置２３２内のしきい値格納テーブル２５１に格納された第１の動作開始しきい値を読み出しており、第１のＣＰＵ２２１の負荷がこれを超えるか否かを常に監視している（ステップＳ３０１）。また、第１のＣＰＵ２２１は外部装置２５６との間の通信に障害が発生したかの監視を行っている（ステップＳ３０２）。これらの監視は時分割的に行われる。
【００５２】
以上の監視によって、第１のＣＰＵ２２１の負荷が第１の動作開始しきい値を超えたことが検出された場合（ステップＳ３０１：Ｙ）、負荷分散制御部２１３内の第２のＣＰＵ２３１は第１のＣＰＵ２２１と連携処理２６２を行う（ステップＳ３０３）。これにより、第１のＣＰＵ２２１の負荷が分散されて、処理の遅延が改善される。たとえば、第１のＣＰＵ２２１がプロセスＡ〜プロセスＫのうちのプロセスＢ〜プロセスＤを第２のＣＰＵ２３１に引き取らせることで、負荷の分散が実現する。ここで、たとえばプロセスＢ〜プロセスＤは偶発的に発生する処理であり、残りのプロセスは定常的に発生するプロセスである。もちろん、第１のＣＰＵ２２１が第２のＣＰＵ２３１に引き取らせるプロセスは、このように偶発的な処理と定常的な処理に仕分けを行う必要はない。
【００５３】
一方、外部装置２５６との間で通信障害が発生した場合（ステップＳ３０２：Ｙ）、第２のＣＰＵ２３１はカード着脱スロット２１４および回線カード兼入出力装置２０５を用いて、外部装置２５６から障害の解析のための情報を取得可能な状態になる（ステップＳ３０４）。しかも、障害の解析時に掛かる負荷が動作開始しきい値を超える場合には（ステップＳ３０１：Ｙ）、負荷分散制御部２１３が負荷の分散を行う。したがって、通信装置本体２０１（図７）は外部にデータを送出する等の通信処理時に、更なる通信障害の発生を回避することができる。
【００５４】
第１のＣＰＵ２２１の負荷が、しきい値格納テーブル２５１に格納された第１の動作停止しきい値未満となったときに（ステップＳ３０５：Ｙ）、ステップＳ３０３の連携処理２６２は終了する（リターン）。これ以後は、再度の連携処理が開始されるまで、第１のＣＰＵ２２１はプロセスＡ〜プロセスＫのすべてを実行することになる。なお、第１の動作停止しきい値は、第１の動作開始しきい値以下の値である。
【００５５】
以上説明したように本発明の第１の実施例によれば、通信装置本体２０１と回線カード兼入出力装置２０５等の付加装置によって、一まとまりの通信システム２００内で負荷分散を行うことができる。したがって、通信装置本体２０１が負荷分散のための特別の装置を使用する必要がなく、省電力や省スペースを実現することができる。
【００５６】
また、本実施例では通信装置本体２０１の障害発生時に各種の情報を取得する必要が生じたとき、負荷分散制御部２１３で負荷の分散を実現しながらそのための処理が可能になる。したがって、この状態で通信装置本体２０１の他の機能に悪影響を及ぼすことがなくなる。更に本実施例によれば、第２のＣＰＵ２３１が負荷の分散を行うので、第１のＣＰＵ２２１の高負荷による、通信障害の発生を防止することができる。
【００５７】
なお、第１の実施例では第１の動作開始しきい値と第１の動作停止しきい値を相互に異なった値としたが、これらが同一の値となっていてもよい。この場合には、ステップＳ３０５の処理を省略するようにすればよい。
【実施例２】
【００５８】
図１３は、本発明の第２の実施例として、第１の実施例で説明した第１の動作開始しきい値および第１の動作停止しきい値を第１のＣＰＵの時間当たりの使用率として規定した通信システムの処理の流れを示したものである。図７〜図１１を適宜使用してこの第２の実施例の説明を行う。
【００５９】
第２の実施例で第２のＣＰＵ２３１は第２の記憶装置２３２内のしきい値格納テーブル２５１に格納された第１の動作開始しきい値を読み出しており、第１のＣＰＵ２２１の時間当たりの使用率がこれを超えるか否かを常に監視している（ステップＳ３２１）。また、第１のＣＰＵ２２１は外部装置２５６との間の通信に障害が発生したかの監視を行っている（ステップＳ３２２）。これらの監視は時分割的に行われる。
【００６０】
第１のＣＰＵ２２１の時間当たりの使用率をΔＣＰＵ1／Δtとする。また、第１の動作開始しきい値をａとする。この場合、下記の（１）式を満足するかどうかの判別が行われることになる。なお、第１の動作開始しきい値ａは、一般にＣＰＵの種類が異なれば、異なったものとなる。
【００６１】
ΔＣＰＵ1／Δt＞ａ……（１）
【００６２】
以上の監視によって、第１のＣＰＵ２２１の時間当たりの使用率が第１の動作開始しきい値ａを超えたことが検出された場合（ステップＳ３２１：Ｙ）、負荷分散制御部２１３内の第２のＣＰＵ２３１は第１のＣＰＵ２２１と連携処理２６２を行う（ステップＳ３２３）。これにより、第１のＣＰＵ２２１の負荷が分散されて、処理の遅延が改善される。たとえば、第１のＣＰＵ２２１がプロセスＡ〜プロセスＫのうちのプロセスＢ〜プロセスＤを第２のＣＰＵ２３１に引き取らせることで、負荷の分散が実現する。ここで、プロセスＢはたとえばログ（log）コントロールプロセスであり、プロセスＣは設定（config．）コントロールプロセスであり、プロセスＤは障害情報取得コントロールプロセスを当てることができる。
【００６３】
一方、外部装置２５６との間で通信障害が発生した場合（ステップＳ３２２：Ｙ）、第２のＣＰＵ２３１はカード着脱スロット２１４および回線カード兼入出力装置２０５を用いて、外部装置２５６から障害の解析のための情報を取得可能な状態になる（ステップＳ３２４）。しかも、障害の解析時に掛かる時間当たりの使用率が動作開始しきい値を超える場合には（ステップＳ３２１：Ｙ）、負荷分散制御部２１３が負荷の分散を行う。したがって、通信装置本体２０１（図７）は外部にデータを送出する等の通信処理時に、更なる通信障害の発生を回避することができる。
【００６４】
第１のＣＰＵ２２１の時間当たりの使用率が一定時間以上、下記の（２）式を満足して、しきい値格納テーブル２５１に格納された第１の動作停止しきい値未満となったときに（ステップＳ３２５：Ｙ）、ステップＳ３２３の連携処理２６２は終了する（リターン）。これ以後は、再度の連携処理が開始されるまで、第１のＣＰＵ２２１はプロセスＡ〜プロセスＫのすべてを実行することになる。（２）式で、第１の動作停止しきい値ｂは、一般にＣＰＵの種類が異なれば、異なったものとなる。また、（２）式では継続する時間をｔで表わし、これが時間ｃよりも長いことを示している。
【００６５】
ΔＣＰＵ1／Δt＜ｂかつｔ＞ｃ……（２）
【００６６】
このように（２）式では時間ｔよりも長い間、第１のＣＰＵ２２１の使用率が継続して値ｂよりも小さくなったことを条件とすることで、第２のＣＰＵ２３１による連携処理が安定して行われるようにしている。
【実施例３】
【００６７】
図１４は、本発明の第３の実施例として、第２の実施例で説明した連携処理の開始についてその動作の安定化を図った場合を示したものである。図７〜図１１を適宜使用して第３の実施例の説明を行う。
【００６８】
第３の実施例で第２のＣＰＵ２３１は第２の記憶装置２３２内のしきい値格納テーブル２５１に格納された第１の動作開始しきい値を読み出しており、この読み出した第１のＣＰＵ２２１の時間当たりの使用率が有限な時間ｄよりも長い間第１の動作開始しきい値を超えるか否かを常に監視している（ステップＳ３４１）。また、第１のＣＰＵ２２１は外部装置２５６との間の通信に障害が発生したかの監視を行っている（ステップＳ３４２）。これらの監視は時分割的に行われる。
【００６９】
第１のＣＰＵ２２１の時間当たりの使用率をΔＣＰＵ1／Δtとする。また、第１の動作開始しきい値をａとする。更に、連携処理２６２が起動される条件としての時間をｔとする。この場合、下記の（３）式を満足するかどうかの判別が行われることになる。なお、第１の動作開始しきい値ａは、一般にＣＰＵの種類が異なれば、異なったものとなる。
【００７０】
ΔＣＰＵ1／Δt＞ａかつｔ＞ｄ……（３）
【００７１】
以上の監視によって、第１のＣＰＵ２２１の時間当たりの使用率が第１の動作開始しきい値ａを超え、かつその時間ｔが時間ｄよりも長いことが検出された場合（ステップＳ３４１：Ｙ）、負荷分散制御部２１３内の第２のＣＰＵ２３１は第１のＣＰＵ２２１と連携処理２６２を行う（ステップＳ３４３）。これにより、第１のＣＰＵ２２１の負荷が分散されて、処理の遅延が改善される。たとえば、第１のＣＰＵ２２１がプロセスＡ〜プロセスＫのうちのプロセスＢ〜プロセスＤを第２のＣＰＵ２３１に引き取らせることで、負荷の分散が実現する。ここで、プロセスＢはたとえばログ（log）コントロールプロセスであり、プロセスＣは設定（config．）コントロールプロセスであり、プロセスＤは障害情報取得コントロールプロセスを当てることができる。
【００７２】
一方、外部装置２５６との間で通信障害が発生した場合（ステップＳ３４２：Ｙ）、第２のＣＰＵ２３１はカード着脱スロット２１４および回線カード兼入出力装置２０５を用いて、外部装置２５６から障害の解析のための情報を取得可能な状態になる（ステップＳ３４４）。しかも、障害の解析時に掛かる時間当たりの使用率が動作開始しきい値等の条件を満足する場合には（ステップＳ３４１：Ｙ）、負荷分散制御部２１３が負荷の分散を行う。したがって、通信装置本体２０１（図７）は外部にデータを送出する等の通信処理時に、更なる通信障害の発生を回避することができる。
【００７３】
第１のＣＰＵ２２１の時間当たりの使用率が一定時間以上、前記した（２）式を満足して、しきい値格納テーブル２５１に格納された第１の動作停止しきい値未満となったときに（ステップＳ３４５：Ｙ）、ステップＳ３２３の連携処理２６２は終了する（リターン）。これ以後は、再度の連携処理が開始されるまで、第１のＣＰＵ２２１はプロセスＡ〜プロセスＫのすべてを実行することになる。
【００７４】
以上説明した実施例では、たとえば図１に示した第１の制御手段１１１が第２の制御手段１２１と連携することで、付加装置１０２が情報処理装置本体１０１の本来処理する処理の一部を代わって処理することにした。この際に、第２の制御手段１２１は付加装置１０２を処理する本来的な役割がある。したがって、第２の制御手段１２１は付加装置１０２の処理と、第１の制御手段１１１との連携の結果として新たに引き取った処理との調整を行う必要がある。これを次の第４の実施例で説明する。
【実施例４】
【００７５】
図１５は、本発明の第４の実施例における付加装置としての回線カード兼入出力装置の構成を表わしたものである。ここでは、図１０に示した回線カード兼入出力装置２０５に改良を加えた付加装置としての回線カード兼入出力装置２７１を示している。回線カード兼入出力装置２７１は、回線接続部２５３と入出力部２５４の他に、処理別優先順位登録部２７２と、処理方式選択部２７３および処理実行部２７４を備えている。
【００７６】
このうち処理別優先順位登録部２７２は、回線カード兼入出力装置２７１の内部処理としてのプロセスａ〜プロセスｃと、図７の通信装置本体２０１の行うプロセスＡ〜プロセスＫのうちの回線カード兼入出力装置２７１が処理を引き取ったプロセスＢ〜プロセスＤのそれぞれについて優先順位を登録しておく不揮発性メモリ領域である。この不揮発性メモリ領域に対しては、回線カード兼入出力装置２７１をカード着脱スロット２１４（図７）に装着した状態で、通信装置本体２０１側を操作し、図示しない操作パネルや操作用キーを使用して、プロセスごとに登録することが可能である。もちろん、予め工場出荷時に不揮発性メモリ領域に優先順位が書き込まれていてもよい。
【００７７】
処理方式選択部２７３は、処理が競合したときの処理方式をユーザの意思によって選択する回路部分である。どの処理方式を選択するかは、同様に回線カード兼入出力装置２７１をカード着脱スロット２１４に装着した状態で、通信装置本体２０１側から指定してもよいし、回線カード兼入出力装置２７１自体に選択用のスイッチが備えられていてもよい。
【００７８】
本実施例では、競合したときの処理方式を３つのうちから選択できるようにしている。これらは、（１）完全優先型と、（２）均等型と、（３）ラウンドロビン型である。（１）の完全優先型を選択すると、処理（プロセス）が競合したとき、処理別優先順位登録部２７２に登録されている競合している処理（プロセス）の優先順位を比較して、優先度の高い処理（プロセス）から順に処理を選択する。（２）の均等型を選択した場合には、競合している処理（プロセス）を、処理別優先順位登録部２７２に登録されている優先順位に係らず該当するＣＰＵの使用率が均等になるように処理を行う。（３）のラウンドロビン型を選択した場合には、競合している処理（プロセス）の間で優先度にかかわらず、順番に同一のタイムスライスで処理を割り当てる。ただし、ある処理（プロセス）がそのタイムスライスの途中で終了した場合には、次の順番に繰り上げてそのの処理（プロセス）に移行する。
【００７９】
なお、このような競合したときの処理は、図７の通信装置本体２０１から引き取ったプロセスＢ〜プロセスＤの処理のみに限定してもよいし、今まで説明したように回線カード兼入出力装置２７１の行う全処理を対象としてもよい。
【００８０】
以上説明した実施例では、通信装置本体２０１と回線カード２０２〜２０４や回線カード兼入出力装置２０５を連携の対象としたが、付加装置としての各種カードを使用するサーバ等のあらゆる情報処理装置に本発明を適用できることは当然である。また、通信装置本体に付加する装置もカード類に限らず、通信ケーブル等の他の接続手段で接続される装置を本発明の対象にすることができることも当然である。
【符号の説明】
【００８１】
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ  情報処理システム
１０１、１０１Ａ、１０１Ｂ  情報処理装置本体
１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ  付加装置
１１１、１１１Ｂ  第１の制御手段
１１２  付加装置接続手段
１１３、１１３Ｂ  制御連携手段
１１５、１１５Ｃ  本体側負荷取得手段
１１７  第１の負荷分散時期判別手段
１２１、１２１Ａ、１２１Ｂ  第２の制御手段
１２２、１２２Ａ  本体負荷監視手段
１３３  第２の負荷分散時期判別手段
１４１  付加装置負荷監視手段
１５２  負荷分散時期・分散量判別手段
２００  通信システム
２０１  通信装置本体
２０２  第１の回線カード
２０３  第２の回線カード
２０４  第３の回線カード
２０５、２７１  回線カード兼入出力装置
２１１  制御部
２１３  負荷分散制御部
２２１  第１のＣＰＵ
２３１  第２のＣＰＵ
２６１  監視処理
２６２  連携処理
２６３  情報の共有
２７２  処理別優先順位登録部
【図１】
0005445561.tif 000002
【図２】
0005445561.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005445561.tif 000007
【図７】
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【図８】
0005445561.tif 000009
【図９】
0005445561.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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