(57)【要約】【課題】  統計的光インタフェース故障予測、その故障予測に基づいた在庫管理によるシステム及び装置の耐故障性の向上、その故障予測に基づいた高速／低速動作切替えによるシステム及び装置の連続動作の実現を図ることが可能な故障予測方法を提供する。【解決手段】  管理サーバ（１）は開発元サーバ５から、光インタフェースモジュール４の故障特性情報と製造年月日情報とを受取り、システム及び装置（２）を管理するための管理ポリシーによって、光インタフェースモジュール４の故障予測を行う。管理サーバ（１）は、故障特性データに基づき、どの段階で故障検出アラームを出すかをシステム及び装置（２）の内部インタフェースによって光インタフェースモジュール４に通知する。光インタフェースモジュール４は、その内部に実装されたＦＰＧＡ内部のメモリ部にその値を書込む。【選択図】      図１
2008124945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも発光素子と集積電子回路とを内蔵する光インタフェースモジュールを装置間接続に用いるシステム及び装置を管理する管理サーバ装置であって、
前記光インタフェースモジュールの開発元が所有する、確率密度関数で表された前記発光素子への流入電流と前記光インタフェースモジュールの光出力との関係の前記光インタフェースモジュールの温度特性を含む経時劣化による第１の故障特性及び確率密度関数で表された前記発光素子への流入電流と前記光インタフェースモジュールの光出力の緩和振動との関係の前記光インタフェースモジュールの温度特性を含む経時劣化による第２の故障特性と、前記光インタフェースモジュールの温度をモニタする温度モニタ部からの温度の値とを用いて前記管理サーバ装置に予め設定された管理ポリシーにしたがって前記光インタフェースモジュールの故障予測を統計的に行う手段と、
前記第１の故障特性及び前記第２の故障特性に基づいた故障予測点を設定する手段とを有し、
その故障予測点の値を前記集積電子回路に内蔵のメモリ部に設定し、前記集積電子回路が前記メモリ部に設定された値を感知すると、その感知結果を前記管理サーバ装置に通知することで前記システム及び装置のインタフェースが通信を行えなくなる故障を予測可能とすることを特徴とする管理サーバ装置。
【請求項２】
前記光インタフェースモジュールが、前記発光素子と、受光素子と、発光素子駆動手段と、受光素子駆動手段と、前記集積電子回路と、光出力及び光出力の緩和振動特性のモニタ部とを少なくとも含み、
前記集積電子回路が、データリンク層回路部と、データリンク層レジスタ設定回路部と、前記メモリ部とを少なくとも含むことを特徴とする請求項１記載の管理サーバ装置。
【請求項３】
前記システム及び装置に内蔵することを特徴とする請求項１または請求項２記載の管理サーバ装置。
【請求項４】
前記システム及び装置にネットワークを介して接続されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の管理サーバ装置。
【請求項５】
前記経時変化による故障特性は、光出力及び光出力の緩和振動周波との関係の前記光インタフェースモジュールの温度特性を含む経時劣化による劣化特性を確率密度関数で表したものであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか記載の管理サーバ装置。
【請求項６】
前記管理ポリシーにしたがって故障予測を行うとともに、単数または複数の故障予測点を設定することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか記載の管理サーバ装置。
【請求項７】
前記単数また複数の故障予測点を、前記管理ポリシーにしたがった故障が発生する以前の段階に設定することで、前記光インタフェースモジュールの余剰在庫を減らすことを特徴とする請求項６記載の管理サーバ装置。
【請求項８】
前記集積電子回路内のデータリンク層回路部に少なくとも高速インタフェース用のリンク層回路及び低速インタフェース用のデータリンク層回路を予め配設しておき、
前記管理ポリシーが、前記故障の発生時に前記システム及び装置の許容する低速インタフェースによる動作を許容できる場合、
前記単数または複数の故障予測点を、前記管理ポリシーにしたがった故障が発生する以前の段階に設定し、前記光インタフェースモジュールからの感知結果によって前記データリンク層回路部内の前記高速インタフェース用のデータリンク層回路から前記低速インタフェース用のデータリンク層回路に切替えることを特徴とする請求項６または請求項７記載の管理サーバ装置。
【請求項９】
前記管理ポリシーが、前記故障の発生時に前記システム及び装置の許容する低速インタフェースによる動作を許容できる場合、
前記単数または複数の故障予測点を、前記管理ポリシーにしたがった故障が発生する以前の段階に設定し、前記光インタフェースモジュールからの感知結果によって前記データリンク層回路部を低速インタフェース用のデータリンク層回路に外部から書換えることを特徴とする請求項６または請求項７記載の管理サーバ装置。
【請求項１０】
請求項６から請求項９のいずれかに記載の方法にて前記光インタフェースモジュールを搭載するインタフェースボードに対する前記故障予測を行うことを特徴とする管理サーバ装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか記載の管理サーバ装置を含むことを特徴とする故障予測システム。
【請求項１２】
少なくとも発光素子と集積電子回路とを内蔵する光インタフェースモジュールを装置間接続に用いるシステム及び装置において前記光インタフェースモジュールの故障予測を行う故障予測方法であって、
前記システム及び装置の管理を行う管理サーバ装置が、
前記光インタフェースモジュールの開発元が所有する、確率密度関数で表された前記発光素子への流入電流と前記光インタフェースモジュールの光出力との関係の前記光インタフェースモジュールの温度特性を含む経時劣化による第１の故障特性及び確率密度関数で表された前記発光素子への流入電流と前記光インタフェースモジュールの光出力の緩和振動との関係の前記光インタフェースモジュールの温度特性を含む経時劣化による第２の故障特性と、前記光インタフェースモジュールの温度をモニタする温度モニタ部からの温度の値とを用いて前記管理サーバ装置に予め設定された管理ポリシーにしたがって前記光インタフェースモジュールの故障予測を統計的に行う処理と、
前記第１の故障特性及び前記第２の故障特性に基づいた故障予測点を設定する処理とを実行し、
その故障予測点の値を前記集積電子回路に内蔵のメモリ部に設定し、前記集積電子回路が前記メモリ部に設定された値を感知すると、その感知結果を前記管理サーバ装置に通知することで前記システム及び装置のインタフェースが通信を行えなくなる故障を予測可能とすることを特徴とする故障予測方法。
【請求項１３】
前記光インタフェースモジュールが、前記発光素子と、受光素子と、発光素子駆動手段と、受光素子駆動手段と、前記集積電子回路と、光出力及び光出力の緩和振動特性のモニタ部とを少なくとも含み、
前記集積電子回路が、データリンク層回路部と、データリンク層レジスタ設定回路部と、前記メモリ部とを少なくとも含むことを特徴とする請求項１２記載の故障予測方法。
【請求項１４】
前記管理サーバ装置を前記システム及び装置に内蔵することを特徴とする請求項１２または請求項１３記載の故障予測方法。
【請求項１５】
前記管理サーバ装置が、前記システム及び装置にネットワークを介して接続されることを特徴とする請求項１２または請求項１３記載の故障予測方法。
【請求項１６】
前記経時変化による故障特性は、光出力及び光出力の緩和振動周波との関係の前記光インタフェースモジュールの温度特性を含む経時劣化による劣化特性を確率密度関数で表したものであることを特徴とする請求項１２から請求項１５のいずれか記載の故障予測方法。
【請求項１７】
前記管理サーバ装置が、前記管理ポリシーにしたがって故障予測を行うとともに、単数または複数の故障予測点を設定することを特徴とする請求項１２から請求項１６のいずれか記載の故障予測方法。
【請求項１８】
前記管理サーバ装置が、前記単数また複数の故障予測点を、前記管理ポリシーにしたがった故障が発生する以前の段階に設定することで、前記光インタフェースモジュールの余剰在庫を減らすことを特徴とする請求項１７記載の故障予測方法。
【請求項１９】
前記集積電子回路内のデータリンク層回路部に少なくとも高速インタフェース用のリンク層回路及び低速インタフェース用のデータリンク層回路を予め配設しておき、
前記管理ポリシーが、前記故障の発生時に前記システム及び装置の許容する低速インタフェースによる動作を許容できる場合、
前記管理サーバ装置が、前記単数または複数の故障予測点を、前記管理ポリシーにしたがった故障が発生する以前の段階に設定し、前記光インタフェースモジュールからの感知結果によって前記データリンク層回路部内の前記高速インタフェース用のデータリンク層回路から前記低速インタフェース用のデータリンク層回路に切替えることを特徴とする請求項１７または請求項１８記載の故障予測方法。
【請求項２０】
前記管理ポリシーが、前記故障の発生時に前記システム及び装置の許容する低速インタフェースによる動作を許容できる場合、
前記管理サーバ装置が、前記単数または複数の故障予測点を、前記管理ポリシーにしたがった故障が発生する以前の段階に設定し、前記光インタフェースモジュールからの感知結果によって前記データリンク層回路部を低速インタフェース用のデータリンク層回路に外部から書換えることを特徴とする請求項１７または請求項１８記載の故障予測方法。
【請求項２１】
請求項１７から請求項２０のいずれかの方法にて前記光インタフェースモジュールを搭載するインタフェースボードに対する前記故障予測を行うことを特徴とする故障予測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は管理サーバ装置、故障予測システム及びそれらに用いる故障予測方法に関し、特に情報処理システムに用いられる光インタフェースモジュールの故障予測に関する。
【背景技術】
【０００２】
クラスタサーバ、スーパーコンピュータ、ＳＡＮ（Ｓｔｏｒａｇｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等、複数の装置で構成される情報処理システムにおいては、装置間を接続するインタフェースがシステム性能を決定する重要な要素の１つである。
【０００３】
これらのシステムにおいては、インタフェースの速度や各筐体の内部処理速度等を基に、システムを最高性能で動作させるための、構成がＯＳＩ（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデルのレイヤ２やレイヤ３、または装置独自のプロトコルレベルで構築されている。
【０００４】
最近のシステムが処理すべきトラフィック（Ｔｒａｆｆｉｃ）の増大に伴い、ほとんどのシステムインタフェースには光インタフェースが用いられている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、光インタフェースは、そこで用いられている発光素子の信頼性に問題があり、月に数回程度の交換が必要である。
【０００５】
（１）従来の光インタフェースモジュールを用いたシステムにおいて、故障予測という概念はない。つまり、図７に示すように、光インタフェースモジュールを故障する限界まで使い切って、故障したら交換するという概念のみであり［図７の（ａ），（ｂ）］、電気素子と同じくＦＩＴ数をベースにした、ある動作条件での固定的な故障情報に基づいている。そのため、動作条件が異なれば、必ずしもその故障情報は正しくない。ここで、ＦＩＴとは寿命推定に用いられる概念で、１ｈ当たりの故障率が１×１０-9の状態が１ＦＩＴとされている。
【０００６】
また、その故障の判断基準は、光インタフェースモジュールの光出力がある閾値を下回ったことであり、高速動作特性は考慮されない。光インタフェースが故障したら、システムはそれを検知し、そのインタフェースを切離し、システムを止めないために、予め設けておいた冗長パスがある場合には、そちらに切替える等ネットワーク構成を再構築する。その間に、人手で光インタフェースを交換する。しかも、発光素子の信頼性は、電気素子の信頼性と比べて桁外れに低く、また故障原因も複雑である。そのため、実際には在庫管理をシステム運用中の感覚的、あるいは固定的な故障情報に頼らざるを得ない。
【０００７】
また、上記の（１）で述べたように、完全に故障してしまえば交換するしかないが、一方で光インタフェースモジュールに実装された発光素子は、故障の状態として高速動作ができなくなるだけで、低速動作は可能という場合がある。インタフェースの冗長性を持たせておくことは、最高性能でのシステム及び装置運用には必須であるが、システムによっては、例えばユーザにサービスを直接提供するものでなければ、必ずしも最高性能で常に動作する必要はない。
【０００８】
冗長性を持たせることは、すなわちコストが２倍かかるということであり、光インタフェースは例えば１０ギガビットＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）（以下、１０ＧｂＥとする）モジュールの場合、８万円／個もするので、システム全体で考えた場合、その冗長コストは必ずしも受け入れられない。その場合には、故障したインタフェースを使わないネットワークを再構築することになるが、少なくともそのインタフェースが使えない分だけ、場合によっては大きくシステム性能を損なうことになる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−３２３１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した従来のシステムでは、光インタフェースモジュールを用いる場合、
（ａ）統計的光インタフェース故障予測（固定条件でのＦＩＴ数による故障情報の改善）
（ｂ）（ａ）の故障予測に基づいた、在庫管理によるシステム及び装置の耐故障性の向上
（ｃ）（ａ）の故障予測に基づいた高速／低速動作切替えによるシステム及び装置の連続動作の実現
という３つの解決すべき課題を有している。
【００１１】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、統計的光インタフェース故障予測、その故障予測に基づいた在庫管理によるシステム及び装置の耐故障性の向上、その故障予測に基づいた高速／低速動作切替えによるシステム及び装置の連続動作の実現を図ることができる管理サーバ装置、故障予測システム及びそれらに用いる故障予測方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による管理サーバ装置は、少なくとも発光素子と集積電子回路とを内蔵する光インタフェースモジュールを装置間接続に用いるシステム及び装置を管理する管理サーバ装置であって、
前記光インタフェースモジュールの開発元が所有する、確率密度関数で表された前記発光素子への流入電流と前記光インタフェースモジュールの光出力との関係の前記光インタフェースモジュールの温度特性を含む経時劣化による第１の故障特性及び確率密度関数で表された前記発光素子への流入電流と前記光インタフェースモジュールの光出力の緩和振動との関係の前記光インタフェースモジュールの温度特性を含む経時劣化による第２の故障特性と、前記光インタフェースモジュールの温度をモニタする温度モニタ部からの温度の値とを用いて前記管理サーバ装置に予め設定された管理ポリシーにしたがって前記光インタフェースモジュールの故障予測を統計的に行う手段と、
前記第１の故障特性及び前記第２の故障特性に基づいた故障予測点を設定する手段とを備え、
その故障予測点の値を前記集積電子回路に内蔵のメモリ部に設定し、前記集積電子回路が前記メモリ部に設定された値を感知すると、その感知結果を前記管理サーバ装置に通知することで前記システム及び装置のインタフェースが通信を行えなくなる故障を予測可能としている。
【００１３】
本発明による故障予測システムは、上記の管理サーバ装置を具備している。
【００１４】
本発明による故障予測方法は、少なくとも発光素子と集積電子回路とを内蔵する光インタフェースモジュールを装置間接続に用いるシステム及び装置において前記光インタフェースモジュールの故障予測を行う故障予測方法であって、
前記システム及び装置の管理を行う管理サーバ装置が、
前記光インタフェースモジュールの開発元が所有する、確率密度関数で表された前記発光素子への流入電流と前記光インタフェースモジュールの光出力との関係の前記光インタフェースモジュールの温度特性を含む経時劣化による第１の故障特性及び確率密度関数で表された前記発光素子への流入電流と前記光インタフェースモジュールの光出力の緩和振動との関係の前記光インタフェースモジュールの温度特性を含む経時劣化による第２の故障特性と、前記光インタフェースモジュールの温度をモニタする温度モニタ部からの温度の値とを用いて前記管理サーバ装置に予め設定された管理ポリシーにしたがって前記光インタフェースモジュールの故障予測を統計的に行う処理と、
前記第１の故障特性及び前記第２の故障特性に基づいた故障予測点を設定する処理とを実行し、
その故障予測点の値を前記集積電子回路に内蔵のメモリ部に設定し、前記集積電子回路が前記メモリ部に設定された値を感知すると、その感知結果を前記管理サーバ装置に通知することで前記システム及び装置のインタフェースが通信を行えなくなる故障を予測可能としている。
【００１５】
すなわち、本発明の情報処理システムは、装置間を光インタフェースモジュールにて接続し、光インタフェースモジュールが発光素子と、受光素子と、発光素子駆動用ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）と、受光素子駆動用ＬＳＩと、データリンク層回路部、データリンク層レジスタ設定回路部、メモリ部、その他回路部で構成されるＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）と、光インタフェースモジュールの温度モニタ部と、光出力及び光出力の緩和振動特性のモニタ部とで構成されている。
【００１６】
光インタフェースモジュールの開発元サーバは、光インタフェースモジュールまたはその光インタフェースモジュールを実装したインタフェースボードの劣化及び故障特性を、光インタフェースモジュールに内蔵された発光素子への流入電流と光インタフェースモジュールの光出力特性とだけでなく、光インタフェースモジュールに内蔵された発光素子への流入電流と光出力との関係の温度特性を含む経時劣化の故障確率密度関数のデータ、光インタフェースモジュールの光出力の緩和振動周波数との関係の温度特性を含む経時劣化の故障確率密度関数のデータとして保有しておく。
【００１７】
ここで、光インタフェースモジュールの光出力の光インタフェースモジュールに内蔵された発光素子への流入電流と緩和振動の関係の温度特性を含む経時劣化の故障確率密度関数のデータを有することで、従来のような単なる光インタフェースモジュールに内蔵された発光素子への流入電流と光出力との関係による故障判断だけでなく、高速動作特性を故障の判断基準とすることが可能となり、それによって高速動作を必ずしも必要とせず、「一部の低速動作を許容し、システムを継続的に稼動させたい」という管理ポリシーに基づいた、システム及び装置の場合に適用することが可能となる。
【００１８】
また、高速動作から低速動作に移行する場合には、物理層だけでなく、データリンク層の交換も必要になる。そのため、光インタフェースモジュールには、ＦＰＧＡ等によるデータリンク層ＬＳＩの中に、高速用データリンク層と低速用データリンク層との２つを予め設けておき、移行時に切替える。但し、光インタフェースモジュールとの入出力インタフェースと、インタフェースボードまたは光インタフェースモジュールを実装したインタフェースボードへの入出力インタフェースは固定としておく。データリンク層ＬＳＩは光インタフェースモジュール外部すなわちインタフェースボード上にあってもよい。
【００１９】
管理サーバは、上記の故障特性データに基づいて故障予測を行う。
【００２０】
一般に、システム及び装置は、光インタフェースモジュールまたはその光インタフェースモジュールを実装したインタフェースボードが挿入されると、ＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）で光インタフェースモジュールまたはその光インタフェースモジュールを実装したインタフェースボードの固有識別子情報等から、光インタフェースモジュールまたはその光インタフェースモジュールを実装したインタフェースボードの存在を検知し、ＲＩＰ（Ｒｏｕｔｉｎｇ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）やＲＳＴＰ（Ｒａｐｉｄ  Ｓｐａｎｎｉｎｇ  Ｔｒｅｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）で、光インタフェースモジュールの開発元サーバとＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）またはＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）による通信を行うことが可能となる。
【００２１】
その際に、管理サーバは、光インタフェースモジュールの開発元サーバから故障特性情報と製造年月日情報とを受取り、システム及び装置を管理するための管理ポリシーによって、光インタフェースモジュールまたはその光インタフェースモジュールを実装したインタフェースボードの故障予測を行う。
【００２２】
故障予測方法は、以下の通りである。光インタフェースモジュールの開発元サーバが所有する、（１）確率密度関数で表された、光インタフェースモジュールに内蔵された発光素子への流入電流と光インタフェースモジュールの光出力との関係の光インタフェースモジュールの温度特性を含む経時劣化による故障特性、（２）確率密度関数で表された、光インタフェースモジュールに内蔵された発光素子への流入電流と光インタフェースモジュールの光出力の緩和振動との関係の光インタフェースモジュールの温度特性を含む経時劣化による故障特性、（３）光インタフェースモジュールの温度モニタ部からの温度の値を用いて、管理サーバがその管理ポリシーにしたがって光インタフェースモジュールの故障予測を統計的に行う。
【００２３】
また、管理サーバは、（１）確率密度関数で表された、光インタフェースモジュールに内蔵された発光素子への流入電流と光出力と光インタフェースモジュールの温度特性とを含む経時劣化による故障特性、（２）確率密度関数で表された、光インタフェースモジュールに内蔵された発光素子への流入電流と光インタフェースモジュールの光出力の緩和振動との関係の光インタフェースモジュールの温度特性を含む経時劣化による故障特性に基づいた故障予測点を設定する。
【００２４】
さらに、管理サーバは、その値を光インタフェースモジュールに内蔵されたＦＰＧＡのメモリ部に設定し、光インタフェースモジュールに内蔵されたＦＰＧＡがメモリ部に設定された値を感知すると、その感知結果を管理サーバに通知する。これによって、管理サーバは、システム及び装置のインタフェースが通信を行えなくなる故障を予測する。
【００２５】
したがって、本発明の情報処理システムでは、統計的光インタフェース故障予測、その故障予測に基づいた在庫管理によるシステム及び装置の耐故障性の向上、その故障予測に基づいた高速／低速動作切替えによるシステム及び装置の連続動作の実現を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、統計的光インタフェース故障予測、その故障予測に基づいた在庫管理によるシステム及び装置の耐故障性の向上、その故障予測に基づいた高速／低速動作切替えによるシステム及び装置の連続動作の実現を図ることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による光インタフェースモジュールを新規挿入または交換する場合の故障データに関するシーケンスを示すシーケンスチャートであり、図２は図１に示す光インタフェースモジュールの構成を示す図である。これら図１及び図２を参照して、本発明の一実施例による光インタフェースモジュールを新規挿入または交換する場合の故障データに関するシーケンスについて説明する。
【００２８】
図２において、光インタフェースモジュール４は発光素子４Ａと、受光素子４Ｂと、発光素子駆動用ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）４Ｃと、受光素子駆動用ＬＳＩ４Ｄと、光インタフェースモジュール４の温度モニタ部４Ｅと、データリンク層回路部６Ａ、データリンク層レジスタ設定回路部６Ｂ、メモリ部６Ｃ、及びその他回路部で構成されるＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）６と、信号処理機能ブロック７と、光出力及び光出力の緩和振動特性のモニタ部８とから構成されている。
【００２９】
光インタフェースモジュールの開発元サーバ５は、光インタフェースモジュール４の故障特性を、光インタフェースモジュール４に内蔵された発光素子４Ａへの流入電流と光出力との関係だけでなく、光インタフェースモジュール４に内蔵された発光素子４Ａへの流入電流と光出力との関係の温度特性を含む経時劣化の故障確率密度関数のデータ、及び光インタフェースモジュール４に内蔵された発光素子４Ａへの流入電流と光インタフェースモジュール４の光出力の緩和振動周波数との関係の光インタフェースモジュール４の温度特性を含む経時劣化の故障確率密度関数のデータとして、予め設定された光インタフェースモジュール４の固有識別情報とともに保有しておく。
【００３０】
光インタフェースを導入するシステム及び装置（２）を管理する管理サーバ（１）は、この故障特性データ及び光インタフェースモジュール４の温度モニタ部４Ｅからの温度の値に基づき、システム及び装置（２）の故障予測を行う。ここで、光インタフェースモジュール４に内蔵された発光素子４Ａへの流入電流と光出力とに関する故障予測データの一例を図３に示す。また、光インタフェースモジュール４に内蔵された発光素子４Ａへの流入電流と光インタフェースモジュール４の光出力の緩和振動周波数とに関する故障予測データの一例を図４に示す。
【００３１】
光インタフェースモジュール４に内蔵された発光素子４Ａへの流入電流と光インタフェースモジュール４の光出力との関係の光インタフェースモジュール４の温度特性を含む経時劣化の故障確率密度関数のデータに基づく故障予測データは動作電流値毎、さらに光インタフェースモジュール４の温度毎に、図３に示すように、５次元構造を有する。
【００３２】
光出力の光インタフェースモジュール４に内蔵された発光素子４Ａへの流入電流と光出力の緩和振動との関係の光インタフェースモジュール４の温度特性を含む経時劣化の故障確率密度関数に基づく故障予測データも、上記と同様に、図４に示すように、５次元構造を有する。
【００３３】
システム及び装置（２）側の管理サーバ（１）は、光インタフェースモジュール４が挿入されると［図１の（ａ）］、ＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）で光インタフェースの固有識別子情報等から、インタフェースの存在を検知するとともに、ＲＩＰ（Ｒｏｕｔｉｎｇ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）やＲＳＴＰ（Ｒａｐｉｄ  Ｓｐａｎｎｉｎｇ  Ｔｒｅｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）で、その後、開発元サーバ５とＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）またはＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）による通信を行う［図１の（ｂ）］。ここで、ＲＩＰの代わりにＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ  Ｓｈｏｒｔ  Ｐａｔｈ  Ｆｉｒｓｔ）、あるいはその他のルーティングプロトコルを用いてもよい。
【００３４】
上記の通信において、システム及び装置（２）の管理サーバ（１）は開発元サーバ５から、光インタフェースモジュール４の故障特性情報と製造年月日情報とを受取り［図１の（ｃ），（ｄ）］、システム及び装置（２）を管理するための管理ポリシーによって、光インタフェースモジュール４の故障予測を行う。ここで、管理サーバ（１）は、故障特性データに基づき、どの段階で故障検出アラームを出すかをシステム及び装置（２）の内部インタフェースによって光インタフェースモジュール４に通知する［図１の（ｅ）］。
【００３５】
光インタフェースモジュール４は、その内部に実装されたＦＰＧＡ６内部のメモリ部６Ｃにその値を書込む［図１の（ｆ）］。光インタフェースモジュール４のデータリンク層回路部６Ａはこのメモリ部６Ｃに書込まれたデータを、データリンク層レジスタ設定回路部６Ｂから読込む。これで、光インタフェースモジュール４は内蔵するデータリンク層回路部６Ａから故障検出アラームを管理サーバ５に対して通知することが可能となる。
【００３６】
また、光インタフェースモジュール４の温度モニタ部４Ｅからの温度の値も、システム及び装置（２）の内部インタフェースによって管理サーバ５に通知される。
【００３７】
図５は本発明の一実施例による光インタフェースモジュール４を故障で交換する場合の故障データに関するシーケンスを示すシーケンスチャートである。図４において、本実施例では、この故障検出アラームポイントを複数段階設けておき、１回目のアラームは、「光出力が１／２になった時」に設定しておき、管理サーバ５が発注システムに光インタフェースモジュール４の在庫管理を問い合わせ、在庫がなければ発注指示を発注システムに依頼する［図５の（ａ）〜（ｃ）］。発注指示を受けた発注システムは承認作業を終えた後、発注を行う。
【００３８】
次に、２回目のアラームは、「光出力が１／４になった時」に設定しておき、管理サーバ５がその２回目のアラームを受け取ると、光インタフェースモジュール４の交換指示を担当に出す［図５の（ｄ）〜（ｆ）］。
【００３９】
図６は本発明の一実施例による光インタフェースモジュール４の交換と高速インタフェース｛１０ＧｂＥ［ギガビットＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）］｝から低速インタフェース（１ＧｂＥ）への移行とが発生する場合の故障データに関するシーケンスを示すシーケンスチャートである。
【００４０】
図６において、本実施例の前提として、システム及び装置（２）には１０ＧｂＥの光インタフェースモジュール４が実装されており、システム及び装置（２）を管理する管理サーバ（１）のポリシーは、光インタフェースモジュール４が１０ＧｂＥ規格での動作が不可能になった場合、１ＧｂＥでの動作に移行させることで、システム及び装置（２）の最高性能での動作は行えなくても良いというものであるものとする。
【００４１】
光インタフェースモジュール４の開発元サーバ５は、光インタフェースモジュール４の故障特性を、１０ＧｂＥ動作の場合と１ＧｂＥ動作の場合とについて、それぞれ光インタフェースモジュール４に内蔵された発光素子４Ａへの流入電流と光出力との関係の光インタフェースモジュール４の温度特性を含む経時劣化の故障確率密度関数のデータ、及び光インタフェースモジュール４に内蔵された発光素子４Ａへの流入電流と光インタフェースモジュール４の光出力の緩和振動周波数との関係の光インタフェースモジュール４の温度特性を含む経時劣化の故障確率密度関数のデータとして光インタフェースモジュール４の固有識別情報とともに保有しておく。
【００４２】
光インタフェースモジュール４を導入するシステム及び装置（２）を管理する管理サーバ（１）は、この故障特性データ及び光インタフェースモジュール４の温度モニタ部７からの温度の値に基づき、システム及び装置（２）の故障予測を行う。
【００４３】
システム及び装置（２）側の管理サーバ（１）は、光インタフェースモジュール４が挿入されると［図６の（ａ）］、ＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）で光インタフェースモジュール４の固有識別子情報等から、インタフェースの存在を検知するとともに、ＲＩＰやＲＳＴＰで、その後、開発元サーバ５とＩＰまたはＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）による通信を行う。ここで、ＲＩＰの代わりにＯＳＰＦあるいはその他のルーティングプロトコルを用いてもよい。
【００４４】
上記の通信において、システム及び装置（２）の管理サーバ（１）は、開発元サーバ５から、光インタフェースモジュール４の故障特性情報と製造年月日情報とを受取り、システム自身の管理ポリシーによって、光インタフェースモジュール４の故障予測を行う。ここで、管理サーバ（１）は、故障特性データに基づき、どの段階で故障検出アラーム出すかを光インタフェースモジュール４に通知しておく。
【００４５】
また、この故障検出アラームポイントを複数段階設けておき、１回目のアラームを「緩和振動周波数が＜０．７＊１０．３１２５Ｇｂｐｓになった時」に設定し、管理サーバ（１）がこの１回目のアラームを受取ると、ＦＰＧＡ６のメモリ部６Ｃを１ＧｂＥ用に書換え、それによってＦＰＧＡ６内部のデータリンク層レジスタ設定回路部６Ｂが、ＦＰＧＡ６内部のデータリンク層回路部６Ａを切替えて１ＧｂＥ動作をさせる［図６の（ｂ），（ｃ）］。同時に、システム及び装置（２）内部では、ＲＩＰやＲＳＴＰ等のルーティングプロトコルによってネットワークが再構成される［図６の（ｄ），（ｅ）］。
【００４６】
さらに、２回目のアラームを「光出力が１／２になった時」に設定し、管理サーバ（１）が発注システムに光インタフェースモジュール４の在庫管理を問い合わせ、在庫がなければ発注指示を発注システムに依頼する。発注指示を受けた発注システムは承認作業を終えた後、発注を行う［図６の（ｆ）〜（ｈ）］。
【００４７】
さらにまた、３回目のアラームを「１ＧｂＥ動作としての光インタフェースモジュール４に内蔵された発光素子４Ａへの流入電流と光出力との関係の温度特性を含む経時劣化の故障確率密度関数のデータ及び光インタフェースモジュール４に内蔵された発光素子４Ａへの流入電流と光インタフェースモジュール４の光出力の緩和振動周波数との関係の光インターフェースモジュール４の温度特性を含む経時劣化の故障確率密度関数のデータの組合せの故障特性に基づき、光インタフェースモジュール４に内蔵された発光素子４Ａへの流入電流と光出力との関係の温度特性を含む経時劣化の故障確率密度関数のデータ及び光インタフェースモジュール４に内蔵された発光素子４Ａへの流入電流と光インタフェースモジュール４の光出力の緩和振動周波数との関係の光インタフェースモジュール４の温度特性を含む経時劣化の故障確率密度関数のデータの故障予測期日のいずれか短い方に到達する期日、あるいは実際に故障が発生した時点」に設定しておき、管理サーバ（１）が３回目のアラームを受取ると、光インタフェースモジュール４の交換指示を担当に出す［図６の（ｉ），（ｊ）］。
【００４８】
尚、上記の実施例で述べた構成は、従来行われているシステム及び装置のインタフェースの冗長機能と組み合わせることで、より有効にシステム及び装置を動作させることができる。
【００４９】
このように、本実施例では、統計的なデータとして故障情報を扱うことができるため、複数の光インタフェースモジュール４から得られた故障特性を直接扱うことができる。また、本実施例では、故障特性として、電流−光出力特性を持っていれば、インタフェースの受信レベルでの故障予測が可能である。
【００５０】
さらに、本実施例では、光インタフェースモジュール４の光出力の緩和振動特性を持っていれば、高速動作から低速動作への移行タイミングを予測することができる。
【００５１】
さらにまた、本実施例では、故障検出アラームポイントを複数設けておくことで、効率的な在庫管理が可能となり、システム及び装置（２）として最高性能を出せなくとも、システム及び装置（２）の無瞬断動作が必要な場合に、光インタフェースモジュール４の交換に至るまでの間、少なくとも光インタフェースモジュール４が全くなくなっている状態よりは良い性能を無瞬断で維持することができる。
【００５２】
したがって、本実施例では、統計的光インタフェース故障予測、その故障予測に基づいた在庫管理によるシステム及び装置の耐故障性の向上、その故障予測に基づいた高速／低速動作切替えによるシステム及び装置の連続動作の実現を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施例による光インタフェースモジュールを新規挿入または交換する場合の故障データに関するシーケンスを示すシーケンスチャートである。
【図２】図１に示す光インタフェースモジュールの構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施例による光インタフェースモジュールに内蔵された発光素子への流入電流と光インタフェースモジュールの光出力とに関する故障予測データの一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施例による光インタフェースモジュールに内蔵された発光素子への流入電流と光インタフェースモジュールの光出力の緩和振動周波数とに関する故障予測データの一例を示す図である。
【図５】本発明の一実施例による光インタフェースモジュール４を故障で交換する場合の故障データに関するシーケンスを示すシーケンスチャートである。
【図６】本発明の一実施例による光インタフェースモジュール４の交換と高速インタフェース（１０ＧｂＥ）から低速インタフェース（１ＧｂＥ）への移行とが発生する場合の故障データに関するシーケンスを示すシーケンスチャートである。
【図７】従来の光インタフェースモジュールの故障時のシーケンスを示すシーケンスチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１  管理サーバ
２  システム及び装置
３  インタフェースボード
４  光インタフェースモジュール
４Ａ  発光素子
４Ｂ  受光素子
４Ｃ  発光素子駆動用ＬＳＩ
４Ｄ  受光素子駆動用ＬＳＩ
４Ｅ  温度モニタ部
５  開発元サーバ
６  ＦＰＧＡ
６Ａ  データリンク層回路部
６Ｂ  データリンク層レジスタ設定回路部
６Ｃ  メモリ部
７  信号処理機能ブロック
８  光出力及び光出力の緩和振動特性のモニタ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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