(57)【要約】【課題】高い信頼性を実現する二重化ネットワーク計算機システムを提供する。【解決手段】２つの中央処理装置１００、１０１と入出力装置１０４、１０５間を２つのネットワーク１０２、１０３で接続した二重化ネットワーク計算機システムであり、中央処理装置１００、１０１と入出力装置１０４、１０５間で、１０２、１０３ネットワークを経由して同時にパケットを送受信し、パケットを受信する中央処理装置と入出力装置で、２つのネットワークを経由して送信されるパケットの同一のフレームについて、フレーム単位で着順に基づいて一方を受信して他方を破棄する。【選択図】　　図１
2004080240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つ以上の中央処理装置と入出力装置間を２つのネットワークで接続した二重化ネットワーク計算機システムであって、
前記中央処理装置と前記入出力装置間で、前記２つのネットワークを経由して同時にパケットを送受信し、
前記パケットを受信する前記中央処理装置と前記入出力装置で、前記２つのネットワークを経由して送信されるパケットの同一のフレームについて、フレーム単位で着順に基づいて一方を受信して他方を破棄することを特徴とする二重化ネットワーク計算機システム。
【請求項２】
前記パケットの同一フレームについて着順を判断し、先着のフレームを受信し、他のフレームを破棄すると共に、着順が同時の場合には、予め定めた特定のネットワークを経由するフレームを受信することを特徴とする請求項１に記載の二重化ネットワーク計算機システム。
【請求項３】
前記中央処理装置と前記入出力装置が、
一方のネットワークからのフレームを受信するとカウントアップし、他方のネットワークからフレームを受信するとカウントダウンするフレームカウンタを有し、そのカウント値に基づいて前記フレームの先着を判断し、一方を受信し他方を破棄する二重化制御手段を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の二重化ネットワーク計算機システム。
【請求項４】
前記中央処理装置と前記入出力装置が、
前記ネットワークの障害を検出すると共に、障害を検出した前記ネットワークから受信するフレームを全て破棄するインタフェース制御手段と、
前記ネットワークの障害が検出されない場合、２つのネットワークに対して前記パケットを送信し、前記インタフェース制御手段からの前記ネットワークの障害の通知を受けると、障害の無いネットワークにのみ前記パケットを送信するマルチキャスト手段とを備えることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の二重化ネットワーク計算機システム。
【請求項５】
前記インタフェース制御手段が、前記ネットワークの障害を検出した場合、伝送中のパケットが分断されているか否かを判定する手段と、分断されている場合に、不足フレーム分をダミーのフレームで補完する手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の二重化ネットワーク計算機システム。
【請求項６】
前記ネットワークの障害の通知を受けて全中央処理装置に対して障害の無いネットワークを使用した一重化動作を通知し、また、一重化動作中において２つのネットワークを使用した二重化動作を通知するシステム監視装置を備え、
前記中央処理装置と前記入出力装置が、
前記システム監視装置からの前記一重化動作または二重化動作の通知に基づいて、前記マルチキャスト手段に対して、障害の無いネットワークにのみ前記パケットを送信するか、２つのネットワークに対して前記パケットを送信するかを指示するネットワーク管理手段を備えることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の二重化ネットワーク計算機システム。
【請求項７】
前記二重化制御手段は、
前記フレームカウンタのカウント値が、正または負の方向にオーバーフローした場合に、オーバーフローした反対側のネットワークの障害を通知することを特徴とする請求項３から請求項６の何れか１項に記載の二重化ネットワーク計算機システム。
【請求項８】
前記二重化制御手段は、
前記二重化動作の通知に基づいて、前記フレームカウンタを「０」にリセットし、
前記一重化動作の通知を受けると、前記フレームカウンタのカウント値が「０」になるまで、通知を受けたネットワークからのフレームの受信を停止させることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の二重化ネットワーク計算機システム。
【請求項９】
前記インタフェース制御手段は、
障害の発生したネットワークを使用して送信しようとしたパケットの送信元である前記中央処理装置または入出力装置に対して、エラー通知を返却し、
前記二重化制御手段は、
前記エラー通知または前記ダミーのフレームを受信した場合、前記エラー通知または前記ダミーのフレームを受信したネットワークを経由して受信するフレームを全て破棄することを特徴とする請求項４から請求項８の何れか１項に記載の二重化ネットワーク計算機システム。
【請求項１０】
前記中央処理装置または入出力装置の前記二重化制御手段は、
前記二重化動作の通知を、一方のネットワークより受信した場合に、他方のネットワークを介して二重化動作の通知を受信するまで二重化動作の開始を待合せることを特徴とする請求項６から請求項９の何れか１項に記載の二重化ネットワーク計算機システム。
【請求項１１】
少なくとも１つ以上の中央処理装置と入出力装置間を２つのネットワークで接続した計算機システムのネットワーク二重化方法であって、前記中央処理装置と前記入出力装置間で、前記２つのネットワークを経由して同時にパケットを送受信し、
前記パケットを受信する前記中央処理装置と前記入出力装置で、前記２つのネットワークを経由して送信されるパケットの同一のフレームについて、フレーム単位で着順に基づいて一方を受信して他方を破棄することを特徴とする計算機システムのネットワーク二重化方法。
【請求項１２】
前記パケットの同一フレームについて着順を判断し、先着のフレームを受信し、他のフレームを破棄すると共に、着順が同時の場合には、予め定めた特定のネットワークを経由するフレームを受信することを特徴とする請求項１１に記載の計算機システムのネットワーク二重化方法。
【請求項１３】
前記中央処理装置と前記入出力装置が、
一方のネットワークからのフレームを受信するとカウントアップし、他方のネットワークからフレームを受信するとカウントダウンするフレームカウンタを有し、そのカウント値に基づいて前記フレームの先着を判断し、一方を受信し他方を破棄することを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の計算機システムのネットワーク二重化方法。
【請求項１４】
前記中央処理装置と前記入出力装置が、
前記ネットワークの障害を検出すると共に、障害を検出した前記ネットワークから受信するフレームを全て破棄し、
前記ネットワークの障害が検出されない場合、２つのネットワークに対して前記パケットを送信し、前記ネットワークの障害の通知を受けると、障害の無いネットワークにのみ前記パケットを送信することを特徴とする請求項１１から請求項１３の何れか１項に記載の計算機システムのネットワーク二重化方法。
【請求項１５】
前記ネットワークの障害を検出した場合、伝送中のパケットが分断されているか否かを判定し、分断されている場合に、不足フレーム分をダミーのフレームで補完することを特徴とする請求項１４に記載の計算機システムのネットワーク二重化方法。
【請求項１６】
前記ネットワークの障害の通知を受けて前記中央処理装置と前記入出力装置に対して障害の無いネットワークを使用した一重化動作を通知し、また、一重化動作中において２つのネットワークを使用した二重化動作の通知し、
前記中央処理装置と前記入出力装置が、
前記システム監視装置からの前記一重化動作または二重化動作の通知に基づいて、障害の無いネットワークにのみ前記パケットを送信するか、２つのネットワークに対して前記パケットを送信するかを選択することを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載の計算機システムのネットワーク二重化方法。
【請求項１７】
前記フレームカウンタのカウント値が、正または負の方向にオーバーフローした場合に、オーバーフローした反対側のネットワークの障害を通知することを特徴とする請求項１３から請求項１６の何れか１項に記載の計算機システムのネットワーク二重化方法。
【請求項１８】
前記二重化動作の通知に基づいて、前記フレームカウンタを「０」にリセットし、
前記一重化動作の通知を受けると、前記フレームカウンタのカウント値が「０」になるまで、通知を受けたネットワークからのフレームの受信を停止させることを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載の計算機システムのネットワーク二重化方法。
【請求項１９】
障害の発生したネットワークを使用して送信しようとしたパケットの送信元である前記中央処理装置または入出力装置に対して、エラー通知を返却し、
前記エラー通知または前記ダミーのフレームを受信した場合、前記エラー通知または前記ダミーのフレームを受信したネットワークを経由して受信するフレームを全て破棄することを特徴とする請求項１４から請求項１８の何れか１項に記載の計算機システムのネットワーク二重化方法。
【請求項２０】
前記中央処理装置または入出力装置は、
前記二重化動作の通知を、一方のネットワークより受信した場合に、他方のネットワークを介して二重化動作の通知を受信するまで二重化動作の開始を待合せることを特徴とする請求項１６から請求項１９の何れか１項に記載の計算機システムのネットワーク二重化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二重化ネットワーク計算機システムに関し、特に、計算機システム内の中央処理装置間、あるいは中央処理装置と入出力装置との間にネットワークを構築することにより高可用性を実現している計算機システムにおけるネットワークを二重化することで高信頼性を実現する二重化ネットワーク計算機システム及び計算機システムのネットワーク二重化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
二重化ネットワーク計算機システムは、システム内の中央処理装置間、あるいは中央処理装置と入出力装置との伝送路に関し、特に高信頼性、高可用性を実現する計算機システムに用いられている。
【０００３】
このような計算機システムにおいては、中央処理装置間あるいは中央処理装置と入出力装置とのインタフェースは、バス接続方式を採用しているのが一般的であるが、近年、これら装置間の伝送性能の向上化、及び計算機システムの可用性向上化のため、装置間にネットワークを構築し、それらをポイント・ツー・ポイントで接続する方式を採用するようになってきている。
【０００４】
このポイント・ツー・ポイント接続方式は、バス接続方式に比べ高速動作させることででき、その結果伝送性能を上げることができる。また、１対１接続であるため、他伝送路を動作させたまま、中央処理装置あるいは入出力装置の組み込み、切り離しが可能となり、システムの可用性が向上できる。
【０００５】
このようなシステム内の装置間伝送路は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の既存ネットワークと異なり、計算機システム内のネットワークであるため、高信頼性が要求されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したポイント・ツー・ポイント接続方式の計算機システムの高信頼性の要請に応えるために、装置間のインタフェースをバス接続にてバスを二重化する方式が提案されている。この方式の場合、２つのバスに同一データを同一タイミングで送出すれば、受信側は二つのバスから同一データを同一タイミングで受信することができる。
【０００７】
しかし、図７に示すように、装置間がネットワークで構築されている場合、２つのネットワークに同一データを同一タイミングで送信しても、受信側において２つネットワークからの同一データを同一タイミングで受信することはまず有り得ない。すなわち、２つのネットワークから同一データを受信するタイミングには時間差が生じる。その理由は、各ネットワークの負荷状態が異なるからである。
【０００８】
また、システムのネットワークを二重化し、運用系、待機系をＯＳ等のＳＷの介在にて実現する方式が、例えば特開平１１−１１９８０２号公報にて提案されている。
【０００９】
しかしながら、この方式の場合、１つの命令に対するレスポンスを必ず必要とする。というのは、どの命令まで正常に処理されたか判らないと、待機系ネットワークに切り替わった後、どの命令から開始すれば良いか判らないからである。
しかし、計算機システム内の装置間における命令では、レスポンスを不要とするものがある。よって、命令発行元は、このレスポンス不要命令が正常に処理されたか否か知ることができないため、どの命令から待機系ネットワークを使用してリトライすれば良いか判らず、その結果システムダウンに陥ってしまう可能性がある。
【００１０】
本発明の目的は、以上のような課題を解決し、計算機システム内の装置間にネットワークを構築している高可用性システムであって、かつ高い信頼性を実現する二重化ネットワーク計算機システム及び計算機システムのネットワーク二重化方法を提供することにある。すなわち、中央処理装置間、あるいは中央処理装置と入出力処理装置間の経路を二重化することにより、極めて高い信頼性を実現することができ、各装置間を接続しているネットワーク障害に起因するシステムダウンを排除することができる二重化ネットワーク計算機システム及び計算機システムのネットワーク二重化方法を提供する。
【００１１】
また、本発明の目的は、ネットワーク障害が発生しても、他系ネットワークで動作継続しつつ、障害ネットワークの保守交換及び二重化ネットワークでの動作再開を可能とする二重化ネットワーク計算機システム及び計算機システムのネットワーク二重化方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、少なくとも１つ以上の中央処理装置と入出力装置間を２つのネットワークで接続した二重化ネットワーク計算機システムであって、前記中央処理装置と前記入出力装置間で、前記２つのネットワークを経由して同時にパケットを送受信し、前記パケットを受信する前記中央処理装置と前記入出力装置で、前記２つのネットワークを経由して送信されるパケットの同一のフレームについて、フレーム単位で着順に基づいて一方を受信して他方を破棄することを特徴とする。
【００１３】
請求項２の本発明の二重化ネットワーク計算機システムは、前記パケットの同一フレームについて着順を判断し、先着のフレームを受信し、他のフレームを破棄すると共に、着順が同時の場合には、予め定めた特定のネットワークを経由するフレームを受信することを特徴とする。
【００１４】
請求項３の本発明の二重化ネットワーク計算機システムは、前記中央処理装置と前記入出力装置が、一方のネットワークからのフレームを受信するとカウントアップし、他方のネットワークからフレームを受信するとカウントダウンするフレームカウンタを有し、そのカウント値に基づいて前記フレームの先着を判断し、一方を受信し他方を破棄する二重化制御手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項４の本発明の二重化ネットワーク計算機システムは、前記中央処理装置と前記入出力装置が、前記ネットワークの障害を検出すると共に、障害を検出した前記ネットワークから受信するフレームを全て破棄するインタフェース制御手段と、前記ネットワークの障害が検出されない場合、２つのネットワークに対して前記パケットを送信し、前記インタフェース制御手段からの前記ネットワークの障害の通知を受けると、障害の無いネットワークにのみ前記パケットを送信するマルチキャスト手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項５の本発明の二重化ネットワーク計算機システムは、前記インタフェース制御手段が、前記ネットワークの障害を検出した場合、伝送中のパケットが分断されているか否かを判定する手段と、分断されている場合に、不足フレーム分をダミーのフレームで補完する手段を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項６の本発明の二重化ネットワーク計算機システムは、前記ネットワークの障害の通知を受けて全中央処理装置に対して障害の無いネットワークを使用した一重化動作を通知し、また、一重化動作中において２つのネットワークを使用した二重化動作を通知するシステム監視装置を備え、前記中央処理装置と前記入出力装置が、前記システム監視装置からの前記一重化動作または二重化動作の通知に基づいて、前記マルチキャスト手段に対して、障害の無いネットワークにのみ前記パケットを送信するか、２つのネットワークに対して前記パケットを送信するかを指示するネットワーク管理手段を備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項７の本発明の二重化ネットワーク計算機システムは、前記二重化制御手段は、前記フレームカウンタのカウント値が、正または負の方向にオーバーフローした場合に、オーバーフローした反対側のネットワークの障害を通知することを特徴とする。
【００１９】
請求項８の本発明の二重化ネットワーク計算機システムは、前記二重化制御手段は、前記二重化動作の通知に基づいて、前記フレームカウンタを「０」にリセットし、前記一重化動作の通知を受けると、前記フレームカウンタのカウント値が「０」になるまで、通知を受けたネットワークからのフレームの受信を停止させることを特徴とする。
【００２０】
請求項９の本発明の二重化ネットワーク計算機システムは、前記インタフェース制御手段は、障害の発生したネットワークを使用して送信しようとしたパケットの送信元である前記中央処理装置または入出力装置に対して、エラー通知を返却し、前記二重化制御手段は、前記エラー通知または前記ダミーのフレームを受信した場合、前記エラー通知または前記ダミーのフレームを受信したネットワークを経由して受信するフレームを全て破棄することを特徴とする。
【００２１】
請求項１０の本発明の二重化ネットワーク計算機システムは、前記中央処理装置または入出力装置の前記二重化制御手段は、前記二重化動作の通知を、一方のネットワークより受信した場合に、他方のネットワークを介して二重化動作の通知を受信するまで二重化動作の開始を待合せることを特徴とする。
【００２２】
請求項１１の本発明は、少なくとも１つ以上の中央処理装置と入出力装置間を２つのネットワークで接続した計算機システムのネットワーク二重化方法であって、前記中央処理装置と前記入出力装置間で、前記２つのネットワークを経由して同時にパケットを送受信し、前記パケットを受信する前記中央処理装置と前記入出力装置で、前記２つのネットワークを経由して送信されるパケットの同一のフレームについて、フレーム単位で着順に基づいて一方を受信して他方を破棄することを特徴とする。
【００２３】
請求項１２の本発明の計算機システムのネットワーク二重化方法は、前記パケットの同一フレームについて着順を判断し、先着のフレームを受信し、他のフレームを破棄すると共に、着順が同時の場合には、予め定めた特定のネットワークを経由するフレームを受信することを特徴とする。
【００２４】
請求項１３の本発明の計算機システムのネットワーク二重化方法は、前記中央処理装置と前記入出力装置が、一方のネットワークからのフレームを受信するとカウントアップし、他方のネットワークからフレームを受信するとカウントダウンするフレームカウンタを有し、そのカウント値に基づいて前記フレームの先着を判断し、一方を受信し他方を破棄することを特徴とする。
【００２５】
請求項１４の本発明の計算機システムのネットワーク二重化方法は、前記中央処理装置と前記入出力装置が、前記ネットワークの障害を検出すると共に、障害を検出した前記ネットワークから受信するフレームを全て破棄し、前記ネットワークの障害が検出されない場合、２つのネットワークに対して前記パケットを送信し、前記ネットワークの障害の通知を受けると、障害の無いネットワークにのみ前記パケットを送信することを特徴とする。
【００２６】
請求項１５の本発明の計算機システムのネットワーク二重化方法は、前記ネットワークの障害を検出した場合、伝送中のパケットが分断されているか否かを判定し、分断されている場合に、不足フレーム分をダミーのフレームで補完することを特徴とする。
【００２７】
請求項１６の本発明の計算機システムのネットワーク二重化方法は、前記ネットワークの障害の通知を受けて前記中央処理装置と前記入出力装置に対して障害の無いネットワークを使用した一重化動作を通知し、また、一重化動作中において２つのネットワークを使用した二重化動作の通知し、前記中央処理装置と前記入出力装置が、前記システム監視装置からの前記一重化動作または二重化動作の通知に基づいて、障害の無いネットワークにのみ前記パケットを送信するか、２つのネットワークに対して前記パケットを送信するかを選択することを特徴とする。
【００２８】
請求項１７の本発明の計算機システムのネットワーク二重化方法は、前記フレームカウンタのカウント値が、正または負の方向にオーバーフローした場合に、オーバーフローした反対側のネットワークの障害を通知することを特徴とする。
【００２９】
請求項１８の本発明の計算機システムのネットワーク二重化方法は、前記二重化動作の通知に基づいて、前記フレームカウンタを「０」にリセットし、前記一重化動作の通知を受けると、前記フレームカウンタのカウント値が「０」になるまで、通知を受けたネットワークからのフレームの受信を停止させることを特徴とする。
【００３０】
請求項１９の本発明の計算機システムのネットワーク二重化方法は、障害の発生したネットワークを使用して送信しようとしたパケットの送信元である前記中央処理装置または入出力装置に対して、エラー通知を返却し、前記エラー通知または前記ダミーのフレームを受信した場合、前記エラー通知または前記ダミーのフレームを受信したネットワークを経由して受信するフレームを全て破棄することを特徴とする。
【００３１】
請求項２０の本発明の計算機システムのネットワーク二重化方法は、前記中央処理装置または入出力装置は、前記二重化動作の通知を、一方のネットワークより受信した場合に、他方のネットワークを介して二重化動作の通知を受信するまで二重化動作の開始を待合せることを特徴とする。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３３】
本発明は、計算機システム内の中央処理装置間、あるいは中央処理装置と入出力装置との間にネットワークを構築することで高可用性を実現している計算機システムにおいて、ネットワークを二重化することで高信頼性を実現する。
【００３４】
本発明の特徴について説明する前に、本発明にかかるネットワーク装置システムにおける、一般的なデータ伝送について図８を用いて説明する。
【００３５】
ネットワーク装置システムでは、ネットワークにてデータを送受信する単位として、パケット、及びフレームという単位がある。
【００３６】
ここで、パケットとは、複数のフレームより構成されており、このパケット単位で動作内容を表す。具体的には、データリード動作、データライト動作等を表す。１パケットを構成する複数のフレームの内、第１フレームはヘッダと呼ばれ、このヘッダ情報によりネットワーク内をルーティングしていく。ヘッダには、少なくとも行き先を示すＤｓｔフィールド、発行元を示すＳｒｃフィールド、このパケットが何個のフレームから構成されているかを示すＦｌｅｎフィールドが存在する。１パケットを構成するフレームの個数は、そのパケットの動作内容により１個からｎ個まで取り得る。ｎの値はそのシステムにより取り決められ、Ｆｌｅｎフィールドはｎの値が表現できるだけのｂｉｔ幅を持つ。また、Ｆｌｅｎフィールドの値により、パケットとパケットの切れ目（以下、パケット間と称す）が判断できる。
【００３７】
フレームとは、１つの伝送路における１回の送受信単位である。フレームの大きさは、伝送路の信号線数等により決まる。
【００３８】
ネットワークを使用してパケット送受信を行う場合、パケット間を把握する必要がある。その構成例を図９を用いて説明する。本実施の形態においては、Ｆｌｅｎフィールドには、１パケットを構成するフレーム個数−１の値を設定するように取り決めてあるものとする。すなわち、１パケットが３フレームより構成されている場合には、Ｆｌｅｎフィールドには値「２」が設定されることになる。
【００３９】
図９には、パケット間判定回路９００の構成例が示されている。このパケット間判定回路９００は、フレームカウンタ９１０、Ａｌｌゼロ検出回路９２０、デクリメント回路９３０、選択回路９４０より構成されている。
【００４０】
以下、図１０のタイミングチャートを用いて説明する。フレームカウンタ９１０は、伝送路９０１を使用する前に「０」にリセットされている。
【００４１】
タイミング２において、伝送路９０１にパケットＡの第１フレーム（Ａ−Ｆ１）が通過すると、フレームカウンタ９１０が「０」であるため、Ａｌｌゼロ検出回路９２０にて「１」を検出し、選択回路９４０により、伝送路９０１を通過するパケットＡの第１フレーム（Ａ−Ｆ１）内のＦｌｅｎフィールド値がフレームカウンタ９１０にセットされる。
【００４２】
このとき、パケットＡは３つのフレームより構成されているため、次タイミング（タイミング３）にて、フレームカウンタ９１０に「２」がセットされる。タイミング３において、伝送路９０１にパケットＡ第２フレーム（Ａ−Ｆ２）が通過すると、フレームカウンタ９１０が「２」であるため、デクリメント回路９３０で−１された値、すなわち「１」が、次タイミング（タイミング４）でフレームカウンタ９１０にセットされる。
【００４３】
タイミング４においては、伝送路９０１を通過するフレームがないため、フレームカウンタ９１０は、次タイミングでも同一の値、すなわち「１」を保持する。
【００４４】
タイミング５において、伝送路９０１にパケットＡ第３フレーム（Ａ−Ｆ３）通過すると、タイミング３と同様、フレームカウンタ９１０は、次タイミングにて「０」にセットされる。
【００４５】
上記のように、フレームカウンタ９１０の値が「０」の時に伝送路９０１を通過するフレームがパケットの第１フレームであることになり、これによってパケットとパケットの切れ目が判断できるものである。
【００４６】
本発明による二重化ネットワーク計算機システムは、以下の機能を備えている。
【００４７】
（１）２つのネットワークを使用したデータの送受信動作（以下、二重化動作と称す）を可能にする機能。
【００４８】
（２）二重化動作中における１つのネットワークに障害が発生した場合、システム監視装置に対し障害発生ネットワークを通知する手段と動作継続を可能にする機能。
【００４９】
（３）二重化動作から正常なネットワークのみを使用した動作（以下、一重化動作）に切り替える機能。
【００５０】
（４）一重化動作状態から二重化動作状態に切り替える機能。
【００５１】
これら機能を実現するため、本発明の第１の実施の形態による二重化ネットワーク計算機システムは、図１に示すように、大別すると、１つのシステム監視装置１０６、２つの中央処理装置１００、１０１、２つのネットワーク１０２、１０３、２つの入出力装置１０４、１０５より構成されている。
【００５２】
システム監視装置１０６は、二重化ネットワークの運用制御を含むシステム全体の監視制御を司っており、システム監視パス１７０、１７１により中央処理装置１００、１０１と接続されている。
【００５３】
中央処理装置１００は、伝送路１５０によりネットワーク１０２、伝送路１５１によりネットワーク１０３に接続されている。同様に中央処理装置１０１も伝送路１５２によりネットワーク１０２、伝送路１５３によりネットワーク１０３に接続されている。中央処理装置１００及び１０１は全く同じ構成なので、以降、中央処理装置１００についてのみ説明する。
【００５４】
入出力装置１０４は、伝送路１６０によりネットワーク１０２、伝送路１６１によりネットワーク１０３に接続されている。同様に入出力装置１０５も伝送路１６２によりネットワーク１０２、伝送路１６３によりネットワーク１０３に接続されている。入出力装置１０４及び１０５は全く同じ構成なので、以降、入出力装置１０４についてのみ説明する。
【００５５】
中央処理装置１００は、二重化ネットワーク制御機構１２０と、２つのインターフェース制御機構１１０、１１１を含んでいる。二重化ネットワーク制御機構１２０は、中央処理装置１００より２つのネットワークに対するパケット送受信を制御する機構であり、伝送路１８０、１８１によりインタフェース制御機構１１０、１１１と接続されている。インタフェース制御機構１１０、１１１は、ネットワークの伝送規約（以下、ネットワークプロトコルと称す）を満たすための制御を司る機構である。
【００５６】
入出力装置１０４も、中央処理装置１００と同様、二重化ネットワーク制御機構１２１と、２つのインターフェース制御機構１１２、１１３を含んでいる。二重化ネットワーク制御機構１２１は、上記の二重化ネットワーク制御機構１２０と全く同じ機構であり、インターフェース制御機構１１２、１１３はインターフェース制御機構１１０、１１１と全く同じ機構である。
【００５７】
ネットワーク１０２、１０３は全く同じ構成であるため、ネットワーク１０２についてのみ説明する。ネットワーク１０２の構成の一例を図２及び図３に示す。図２のネットワーク１０２は、１つのネットワーク装置２００を備える構成であり、図３のネットワーク装置１０２は、複数（４つ）のネットワーク装置２００が格子上に接続された構成になっている。
【００５８】
ネットワーク装置２００の個数は、システム内の中央処理装置及び入出力装置の個数から決定される。図２の例では、中央処理装置及び入出力装置合わせて４つの装置の接続が可能であり、図３の例では、合わせて８つの装置の接続が可能である。図１に示したシステムでは、中央処理装置及び入出力装置合わせて４装置であるため、図２に示すようなネットワーク構成になっている。
【００５９】
図４に、ネットワーク装置２００の構成を示す。ネットワーク装置２００は、１つのルーティングスイッチ４００と、４つのインタフェース制御機構４１０、４１１、４１２、４１３より構成され、ルーティングスイッチ４００と４つのインタフェース制御機構４１０〜４１３は、伝送路４５０、４５１、４５２、４５３によりポイント・ツー・ポイント接続されている。
【００６０】
インタフェース制御機構４１０、４１１、４１２、４１３は、中央処理装置１００内のインタフェース制御機構１１０、１１１と全く同じ機能を有している。ルーティングスイッチ４００は、内部にルーティング情報を保持しており、インタフェース制御機構４１０、４１１、４１２、４１３から受信したパケットを、内部のルーティング情報に従ってインターフェース制御機構へ伝送する。よって、パケットとパケットの間を認識する必要があり、図９に示したような、パケットのヘッダ付加されてくるＦｌｅｎフィールドよりパケット間を判断するパケット間判定回路を有している。
【００６１】
なお、ネットワークは、図１におけるインタフェース制御機構１１０、１１１、１１２、１１３と同じ機構を使用して構築されていれば、どのような構成でも構わない。
【００６２】
図５にインタフェース制御機構１１０の構成を示す。他のインターフェース制御機構についても全て同じ構成である。
【００６３】
インタフェース制御機構と外部との接続関係は装置により次のように接続される。中央処理装置１００においては、伝送路１５０がネットワーク１０２と接続され、伝送路１８０が二重化ネットワーク制御機構１２０と接続される。
【００６４】
入出力装置１０４においては、伝送路１５０（図１の１６０）がネットワーク１０２と接続され、伝送路１８０（図１の１８５）が二重化ネットワーク制御機構１２１と接続される。ネットワーク装置２００においては、伝送路１５０（図４の１５０、１５２、１６０、１６２）が中央処理装置または入出力装置または他ネットワーク装置と接続され、伝送路１８０（図４の４５０〜４５２）がルーティングスイッチ４００と接続される。
【００６５】
インタフェース制御機構１１０は、伝送路１５０から受信するフレームと障害制御部５００の障害フレームパス５５２から送出されるフレームとを選択して伝送路１８０に送信する受信選択回路５１０と、伝送路１５０において伝送障害が発生した場合、障害制御を司る障害制御部５００より構成されている。受信選択回路５１０における受信切り替えは、受信切り替え信号５５１によってなされる。
【００６６】
また、インタフェース制御機構１１０は、伝送路１８０から受信したフレームを伝送路１５０に送信する。
【００６７】
なお、インタフェース制御機構１１０は、伝送路１５０のインタフェースプロトコルを満たすための制御を司る機能を合わせもつが、本発明には直接関係しないため図示及び説明は省略する。
【００６８】
障害制御部５００では、伝送路１５０において伝送障害が発生した場合、現在伝送仕掛かり中のパケットが有るか否か、及び仕掛かり中パケットがあった場合、送受信していないフレーム個数が何個有るかを判断する機能を有する。この判断は、受信パケット間判定回路５０１、及び送信パケット間判定回路５０２にて行われる。これらパケット間判定回路については、上述した図９に示すように構成されている。受信パケット間判定回路５０１、及び送信パケット間判定回路５０２により、伝送路１８０から伝送路１５０、あるいは伝送路１５０から伝送路１８０への伝送中データに対し、パケット間を把握することができる。
【００６９】
障害制御部５００は、伝送路１５０にて伝送障害が発生した場合、伝送路１５０から受信しているパケットが伝送障害により分断されたか否か判断し、分断された場合、分断されたフレーム（不足フレーム）個数分だけ特殊なフレームであるダミーフレームによって補完する処理を行う。このダミーフレームは障害フレームパス５５２から受信選択回路５１０に送出される。このダミーフレームは、伝送路１８０以降の経路にてネットワーク内を正常にルーティングできることを保証するためである。
【００７０】
また、障害制御部５００は、障害発生以降、伝送路１５０から受信するデータを全て破棄する機能を備えている。この機能により、図１記載の二重化ネットワーク制御機構１２０、１２１において、二重化経路内障害の発生を検出できる。
【００７１】
また、障害制御部５００は、伝送路１５０にて伝送障害が発生した場合、伝送路１８０から受信したパケットを伝送路１５０に送信することができないため、パケット発行元である中央処理装置あるいは入出力装置に対して特殊なパケットであるエラー通知パケットを返却する機能を備えている。この機能により、システム監視装置１０６に対し、いち早く二重化経路範囲内障害の発生を通知することができる。このエラー通知パケットは、伝送路１８０から受信したパケットの第１フレームから生成し、障害フレームパス５５２に送られ、受信選択回路５１０を経由して伝送路１８０へ送信する。
【００７２】
前述の通り、受信選択回路５１０では、伝送路１５０、障害フレームパス５５２からのフレームを入力するが、障害フレーム５５２パスからのフレームが選択されるのは、伝送路１５０において伝送障害が発生した場合のみであり、通常では伝送路１５０からのフレームを選択する。この受信の切り替えは、障害制御部５００からの受信切り替え信号５５１によって行われる。
【００７３】
図６に二重化ネットワーク制御機構１２０の構成例を示す。他の二重化ネットワーク制御機能も全て同じ構成である。二重化ネットワーク制御機構と外部との接続関係は装置により次のように接続される。中央処理装置１００においては、伝送路１８０、１８１が各々インタフェース制御機構１１０、１１１に接続され、伝送路６５０が中央処理装置内部と接続される。中央処理装置内部の構成については、プログラム制御されるＣＰＵ等で実現される一般的な構成であり、本発明とは直接関係しないのでその詳細な構成は省略する。入出力装置１０４においては、伝送路１８０、１８１が各々インタフェース制御機構１１２、１１３に接続され、伝送路６５０が入出力理装置内部と接続される。入出力装置内部については、当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成は省略する。
【００７４】
二重化ネットワーク制御機構１２０は、伝送路１８０、１８１へのフレーム送信を制御するマルチキャスト回路６２０、伝送路１８０、１８１からのフレーム受信を制御する二重化制御部６０１、システム監視装置１０６とシステム監視パス１７０にて接続されネットワーク管理を司るネットワーク管理部６１０を備えている。
【００７５】
マルチキャスト回路６２０は、伝送路６５０から受信するパケット、及びネットワーク管理部６１０より発行される特殊パケットについて、伝送路１８０のみに送信、伝送路１８１のみに送信、伝送路１８０、１８１両方に送信のいずれかの動作を行う機能を備えている。この機能により、二重化動作あるいは一重化動作を可能にする。
【００７６】
何れの動作を行うかは、ネットワーク管理部６１０より指示される。また、ネットワーク管理部６１０より発行される特殊パケットを伝送路１８０、１８１に送信する場合、伝送路６５０からのフレーム受信は、パケット間で一旦停止させた後割り込ませることにより発行する。
【００７７】
二重化制御部６０１は、内部にフレーム選択カウンタ６０２を有している。フレーム選択カウンタ６０２は、伝送路１８０、１８１から受信する各フレームに対し、該フレームが先着なのか後着なのか判断できる機能を備えている。このフレーム選択カウンタ６０２は、ネットワーク二重化動作を行う前に、二重化開始パケット、あるいは二重化開始リプライパケットという特殊なパケットにより「０」にリセットされる。その後、伝送路１８０からフレームを受信すると＋１し、伝送路１８１からフレームを受信すると−１する動作を行う。従って、このフレーム選択カウンタ６０２の値が正であれば伝送路１８０から受信したフレーム数が伝送路１８１から受信したフレーム数より多い、負であればその逆であることがわかる。
【００７８】
すなわち、フレーム選択カウンタ６０２のカウンタ値が正の場合伝送路１８０からのデータ受信が先行しており、負の場合伝送路１８１からのデータ受信が先行しており、「０」の場合伝送路１８０、１８１からのデータ受信が等しいことになる。なお、当然のことであるが、伝送路１８０、１８１とフレーム選択カウンタ値の正、負の対応については、前記の場合と反対でも動作可能である。
【００７９】
このフレーム選択カウンタ６０２により、二重化制御部６０１は次のように動作する。フレーム選択カウンタ６０２が正であれば伝送路１８０から受信するフレームを伝送路６５０へ送信し、伝送路１８１から受信するフレームは破棄する。負であれば逆に伝送路１８１から受信するフレームを伝送路６５０へ送信し、伝送路１８０から受信するフレームは破棄する。フレーム選択カウンタ６０２が「０」であれば伝送路１８０、１８１からのフレーム受信において先着であるフレームを伝送路６５０へ送信する。
【００８０】
なお、伝送路１８０、１８１からのフレーム受信が同時の場合は、どちらのフレームでも良いため、何れかの伝送路のフレームを優先的に伝送路６５０へ送信するかを予め決めておく。本実施の形態では、伝送路１８０からのフレームを選択するものと決めてあるとする。
【００８１】
また、フレーム選択カウンタ６０２が、一旦正または負の方向にオーバーフローすると、二重化開始パケット、あるいは二重化開始リプライパケットという特殊パケットを、伝送路１８０、１８１の両方より受信するまでその状態値を保つ。これにより、ネットワーク障害が発生しても正常なネットワークでの動作継続が可能になる。
【００８２】
さらに、二重化開始パケット、あるいは二重化開始リプライパケットという特殊パケットを伝送路１８０、１８１の両方より受信すると、カウンタ値を「０」にリセットする。これにより二重化動作が可能となる。
【００８３】
二重化制御部６０１は、伝送路１８０、１８１から受信する同一フレームに対し、一方側のみを採用し他方側を破棄する機能を備えている。この機能により、二重化動作を可能にしている。この機能は、伝送路１８０、１８１から受信する各フレームに対し、該フレームが先着なのか後着なのかを判断して、先着ならば該フレームを伝送路６５０に送信し、後着ならば該フレームを破棄する動作を行う。先後着の判断は、前記フレーム選択カウンタ６０２により可能である。
【００８４】
また、二重化制御部６０１は、前記エラー通知パケット、あるいはダミーフレームを受信した場合、受信した伝送路に対し後続受信フレームを全て破棄する機能を備えている。これにより、前記の通りフレーム選択カウンタ６０２は、いづれ正常なネットワークの方向にオーバーフローするため、ネットワーク障害が発生しても正常なネットワークでの動作継続が可能である。
【００８５】
さらに、二重化制御部６０１は、二重化開始パケット、あるいは二重化開始リプライパケットという特殊パケットを片伝送路から受信すると、別伝送路から同一パケットを受信するまで、該パケットを受信した伝送路からのフレーム受信を一旦停止させる機能を備えている。この機能により、二重化された経路におけるパケット受信の同期をとり、一重化動作状態から二重化動作状態への移行を可能にしている。
【００８６】
さらに、二重化制御部６０１は、一重化開始パケット、あるいは一重化開始リプライパケットという特殊管理パケットを片伝送路から受信すると、フレーム選択カウンタ６０２の値が「０」になるまで、該パケットを受信した伝送路からのフレーム受信を一旦停止させる機能を備えている。これにより、二重化動作状態から正常なネットワークのみを使用した一重化動作状態への移行を可能にしている。
【００８７】
さらに、二重化制御部６０１は、前記エラー通知パケット、ダミーフレーム、ネットワーク障害通知パケットという特殊パケットを受信した場合、及び、フレーム選択カウンタ６０２がオーバーフローした場合、ネットワーク管理部６１０に障害通知する機能を備えている。この機能により、システム監視装置１０６に対し、障害発生ネットワークを通知することが可能となる。
【００８８】
ネットワーク管理部６１０は、システム監視装置１０６より通知される各種の指示毎に、特殊パケットを生成し、管理制御パス６７１を使用してマルチキャスト回路６２０に発行する。また、二重化制御部６０１より管理通知パス６６１にて送られてくる各種管理通知により、その種類に応じてシステム監視装置１０６に通知したり、特殊パケットを生成して管理制御パス６７１を使用しマルチキャスト回路６２０に発行する。マルチキャスト回路６２０にパケットを発行する場合には、伝送路１８０のみ、伝送路１８１のみ、伝送路１８０、１８１両方に送信するか否かを指示する。
【００８９】
すなわち、ネットワーク管理部６１０では、二重化制御部６０１より障害通知を受け取ると、マルチキャスト回路６２０に対し、ネットワーク障害通知パケットという特殊パケットを発行する機能を備えている。この機能により、図１記載のシステム監視装置１０６に対し、障害発生ネットワークを通知することが可能となる。なお、この機能は、入出力装置に実装されているネットワーク管理部のみ動作する。
【００９０】
また、ネットワーク管理部６１０は、二重化制御部６０１より障害通知を受け取ると、システム監視装置１０６に対し、ネットワーク障害発生を通知する機能を備える。この機能は、中央処理装置に実装されているネットワーク管理部のみ動作する。
【００９１】
さらに、ネットワーク管理部６１０は、図１記載のシステム監視装置１０６より二重化開始を通知されると、マルチキャスト回路６２０に対し、二重化開始パケットを発行すると共に、伝送路１８０、１８１の両方に送信するように指示する機能を備えている。この機能により、一重化動作状態から二重化動作状態への移行を可能にしている。
【００９２】
ネットワーク管理部６１０は、さらに、二重化制御部６０１より二重化開始パケットを受け取ると、マルチキャスト回路６２０に対し、二重化開始リプライパケットを発行すると共に、伝送路１８０、１８１の両方に送信するように指示する機能を備えている。この機能により、一重化動作状態から二重化動作状態への移行を可能にしている。ネットワーク管理部６１０は、また、二重化制御部６０１より二重化開始リプライパケットを受け取ると、システム監視装置１０６に対し、二重化完了を通知する機能を備えている。
【００９３】
ネットワーク管理部６１０は、さらに、システム監視装置１０６より一重化開始を通知されると、マルチキャスト回路６２０に対し、一重化開始パケットを発行すると共に、伝送路１８０、１８１のいずれかに送信するように指示する機能を備えている。どちらに送信するかは、システム監視装置１０６より指示される。この機能により、二重化動作状態から一重化動作状態への移行を可能にしている。
【００９４】
ネットワーク管理部６１０は、さらに、二重化制御部６０１より一重化開始パケットを受け取ると、マルチキャスト回路６２０に対し、一重化開始リプライパケットを発行すると共に、伝送路１８０、１８１のいずれかに送信するように指示する機能を備えている。どちらに送信するかは、一重化開始パケットを受信した伝送路になる。この機能により、二重化動作状態から一重化動作状態への移行を可能にしている。さらに、二重化制御部６０１より一重化開始リプライパケットを受け取ると、システム監視装置１０６に対し、一重化完了を通知する機能を備えている。
【００９５】
以下、上記のように構成される本実施の形態による二重化ネットワーク計算機システムの動作について説明する。
【００９６】
説明を判りやすくするために、図１において、中央処理装置１００と入出力装置１０４との間でパケット送受信を行い、中央処理装置１０１と入出力装置１０５との間でパケット送受信を行うものとする。当然、反対の組み合わせ時も可能である。
【００９７】
また、本発明の動作説明として以下の第１〜第４の動作の順序で説明する。
【００９８】
第１の動作：１つのネットワークを使用した運用におけるパケット送受信動作。
【００９９】
第２の動作：２つのネットワークを使用した二重化運用におけるパケット送受信動作。
【０１００】
第３の動作：２つのネットワークを使用した二重化運用中における１つのネットワーク障害発生により、１つのネットワークを使用した運用への移行動作。
【０１０１】
第４の動作：１つのネットワークを使用した運用から２つのネットワークを使用した二重化運用への移行動作。
【０１０２】
まず、第１の動作である１つのネットワークを使用した運用におけるパケット送受信動作について、図１、図５、図６を用いて説明する。
【０１０３】
中央処理装置１００と入出力装置１０４、中央処理装置１０１と入出力装置１０５との間には、各々２つの伝送経路がある。全４つの伝送経路とも動作は同じであるため、中央処理装置１００と入出力装置１０４との間でネットワーク１０２を経由する伝送経路について説明する。また、中央処理装置１００から入出力装置１０４へのパケット伝送動作と、入出力装置１０４から中央処理装置１００へのパケット伝送動作は同一であるため、中央処理装置１００から入出力装置１０４へのパケット伝送動作についてのみ説明する。
【０１０４】
この伝送経路は、中央処理装置１００内の二重化ネットワーク制御機構１２０、中央処理装置１００内のインタフェース制御機構１１０、ネットワーク１０２、入出力装置１０４内のインタフェース制御機構１１２、入出力装置１０４内の二重化ネットワーク制御機構１２１を経由する。
【０１０５】
二重化ネットワーク制御機構１２０の動作について図６を用いて説明する。中央処理装置１００内部より入出力装置１０４に向けたフレーム（以降、ＩＯフレームと称す）を伝送路６５０より受信すると、マルチキャスト回路６２０に送られる。
【０１０６】
マルチキャスト回路６２０では、ネットワーク管理部６１０の制御により管理制御パス６７１と伝送路６５０からのフレームを選択するが、通常、伝送路６５０からのフレームを選択するようになっているため、伝送路６５０からのＩＯフレームが選択される。また、マルチキャスト回路６２０から伝送路１８０、１８１のいずれか、あるいは両方にフレーム送信することができる。どのように送信するかは、ネットワーク管理部６１０において、図１のシステム監視装置１０６からの通知により制御される。
【０１０７】
ここでは、１つのネットワークを使用した運用におけるパケット送受信動作の説明を行っているため、ネットワーク１０２を使用した送受信動作に指定されているものとする。よって、マルチキャスト回路６２０では、ＩＯフレームを伝送路１８０のみに送信する。なお、伝送路１８０、１８１への送信制御の説明は、後述の第３及び第４の説明で詳細に述べる。
【０１０８】
図１において、二重化ネットワーク制御機構１２０から送信されたＩＯフレームは、伝送路１８０を経由してインタフェース制御機能１１０に送られる。
【０１０９】
インタフェース制御機能１１０の動作について図５を用いて説明する。伝送路１８０から入力されたＩＯフレームは、そのまま伝送路１５０に送信されると共に、障害制御部５００に送られる。
【０１１０】
障害制御部５００では、伝送路１８０から伝送路１５０に伝送しているフレームの情報より、送信パケット間判定回路５０２にてパケット間を判断するが、この判断が必要になるのは、伝送路１５０におけて障害が発生した場合のみであり、ここでは説明を省略する。
【０１１１】
図１において、インタフェース制御機構１１０より送出されたＩＯフレームは、伝送路１５０を経由してネットワーク１０２に送られる。ネットワーク１０２内での動作は、前述と同様の動作により伝送路１６０に送信される。
【０１１２】
入出力装置１０４のインタフェース制御機能１１２の動作について図５を用いて説明する。伝送路１５０から受信したＩＯフレームは、受信選択回路５１０と障害制御部５００に送られる。
【０１１３】
障害制御部５００では、伝送路１５０から伝送路１８０に伝送しているフレームの情報より、受信パケット間判定回路５０１にてパケット間を判断するが、この判断が必要になるのは、伝送路１５０におけて障害が発生した場合のみであり、ここでは説明を省略する。
【０１１４】
受信選択回路５１０では、通常、伝送路１５０からのフレームを選択するようにセットされているため、ＩＯフレームは伝送路１８０へ送られる。
【０１１５】
図１において、インタフェース制御機構１１２から送信されたＩＯフレームは、伝送路１８５を経由して二重化ネットワーク制御機構１２１に送信される。
【０１１６】
入出力装置１０４の二重化ネットワーク制御機構１２１の動作について図６を用いて説明する。伝送路１８５から受信したＩＯフレームは、二重化制御部６０１に送られる。二重化制御部６０１では、伝送路１８５、１８６から受信した各フレームに対し、フレーム選択カウンタ６０２の値より受信したフレームの先後着を判断し、先着であれば伝送路６５０に送信し、後着であれば破棄する動作を行う。
【０１１７】
この場合、ネットワーク１０２のみを使用したパケット送受信動作であるため、フレーム選択カウンタ６０２の値は、「０」もしくは正になっている。よって、伝送路１８５から受信したフレームは伝送路６５０に送信し、伝送路１８６から受信したフレームは破棄する動作を行う。よって、伝送路１８５から受信したＩＯフレームが伝送路６５０へ送信される。
【０１１８】
以上の動作により、中央処理装置１００からネットワーク１０２を経由し入出力装置１０４へのパケット伝送が行われる。
【０１１９】
次に、第２の動作である２つのネットワークを使用した二重化運用におけるパケット送受信動作について、図１、図６を用いて説明する。
【０１２０】
中央処理装置１００から入出力装置１０４への経路は、ネットワーク１０２を経由する経路と、ネットワーク１０３を経由する経路の２経路があり、この２経路に同一のフレームを伝送する。
【０１２１】
２つのネットワークを使用したパケット送受信動作と、１つのネットワークを使用したパケット送受信動作との違いは、中央処理装置１００及び入出力装置１０４におけるパケット送信時の動作とパケット受信時の動作のみである。
【０１２２】
２つのネットワークを使用したパケット送受信動作は、パケット送信時に２経路に同一パケットを送信し、パケット受信時に２経路から受信した同一パケットのうち一方側のみを採用することである。この動作は、図１における二重化ネットワーク制御機構１２０、１２１によって行われる。
【０１２３】
二重化ネットワーク制御機構１２０におけるパケット送信動作について、図６を用いて説明する。
【０１２４】
伝送路６５０より受信したＩＯフレームは、マルチキャスト回路６２０に送られる。マルチキャスト回路６２０では、ネットワーク管理部６１０の制御により管理制御パス６７１からのフレームと伝送路６５０からのフレームを選択するが、通常では伝送路６５０からのフレームを選択する設定となっているため、伝送路６５０からのＩＯフレームを選択する。
【０１２５】
また、マルチキャスト回路６２０から伝送路１８０、１８１のいずれか、あるいは両方にフレーム送信することができる。どのように送信するかは、ネットワーク管理部６１０において、図１に示すシステム監視装置１０６からの通知により制御される。
【０１２６】
ここでは、２つのネットワークを使用した二重化運用におけるパケット送受信動作の説明を行っているため、ネットワーク１０２、１０３の両方を使用した送受信動作に指定されているものとする。よって、マルチキャスト回路６２０では、ＩＯフレームを伝送路１８０、１８１の両方に送信する。なお、伝送路１８０、１８１への送信制御の説明は、後述の第３及び第４の説明で詳細に述べる。
【０１２７】
図１において、伝送路１８０、１８１に送信された同一ＩＯフレームは、ネットワーク１０２、１０３を経由して伝送路１８５、１８６に到着するが、伝送路１８５、１８６への到着には時間差が生じる。その理由は、ネットワーク１０２及び１０３の負荷状態に左右されるためである。
【０１２８】
入出力装置１０４の二重化ネットワーク制御機構１２１におけるパケット受信動作の基本方式は、伝送路１８５、１８６の２経路から受信するパケットをフレーム単位で先着あるいは後着を判断し、先着のフレームを採用して伝送路６５０に送信し、後着のフレームに対しては破棄する動作を行う。
【０１２９】
フレーム単位で先後着を判断する理由は、ネットワーク経路上はフレーム単位で送受信されるため、受信端において、１パケットを構成する複数のフレームが連続して送られてくる保証はない。従って、パケット単位で先後着を判断する場合と比べフレーム単位で先後着を判断する方が性能的に優位である。以下、具体的動作について、図６と図１１に示すタイムチャートを参照して説明する。
【０１３０】
選択フレームカウンタ６０２は、二重化開始パケット、あるいは二重化開始リプライパケットという特殊なパケットにより「０」にリセットされているものとする。このリセット動作については、後述の第４の説明にて詳細に説明する。
【０１３１】
伝送路１８５、１８６からのフレーム受信は、図１１のタイムチャートに示したタイミングでなされるものとする。
【０１３２】
まず、タイミング１において、伝送路１８５からフレームＦＡを受信する。その時フレーム選択カウンタ６０２の値は「０」であるため、伝送路１８５から受信したフレームＦＡは先着であると判断し伝送路６５０に送信すると共に、次タイミングにて、フレーム選択カウンタ６０２を＋１して「１」にセットする。
【０１３３】
タイミング２では、伝送路１８５、１８６の両方よりフレーム受信がないため、フレーム選択カウンタ６０２の値は、次タイミングでも同一値を保持し「１」のままになる。
【０１３４】
タイミング３において、伝送路１８６からフレームＦＡを受信する。その時フレーム選択カウンタ６０２は「１」であるため、伝送路１８６から受信したフレームＦＡは後着であると判断し伝送路６５０には送信せず破棄すると共に、次タイミングにて、フレーム選択カウンタ６０２を−１して「０」にセットする。
【０１３５】
タイミング４において、伝送路１８５、１８６より同時にフレームＦＢを受信する。その時フレーム選択カウンタ６０２は「０」であるため、伝送路１８５、１８６から受信したフレームＦＢは同着であると判断し、どちらのフレームを選択しても良いが、予め設定した取り決めにより伝送路１８５から受信したフレームＦＢを伝送路６５０に送信する。フレーム選択カウンタ６０２は、伝送路１８５、１８６の両方からフレームを受信したため±１され、次タイミングでも「０」となる。
【０１３６】
タイミング５において、伝送路１８６からフレームＦＣを受信する。この時フレーム選択カウンタ６０２は「０」であるため、伝送路１８６から受信したフレームＦＣは先着であると判断し伝送路６５０に送信すると共に、次タイミングにて、フレーム選択カウンタ６０２を−１して「−１」にセットする。
【０１３７】
タイミング６において、伝送路１８６からフレームＦＤを受信する。この時フレーム選択カウンタ６０２は「−１」であるため、伝送路１８６から受信したフレームＦＤは先着であると判断し伝送路６５０に送信すると共に、次タイミングにて、フレーム選択カウンタ６０２を−１して「−２」にセットする。
【０１３８】
タイミング７では、伝送路１８５、１８６の両方よりフレーム受信がないため、フレーム選択カウンタ６０２の値は、次タイミングでも同一値を保持し「−２」のままになる。
【０１３９】
タイミング８において、伝送路１８５からフレームＦＣを受信する。その時フレーム選択カウンタ６０２は「−２」であるため、伝送路１８５から受信したフレームＦＣは後着であると判断し伝送路６５０には送信せず破棄すると共に、次タイミングにて、フレーム選択カウンタ６０２を＋１して「−１」にセットする。
【０１４０】
タイミング９において、伝送路１８５からフレームＦＤを受信する。その時フレーム選択カウンタ６０２は「−１」であるため、伝送路１８５から受信したフレームＦＤは後着であると判断し伝送路６５０には送信せず破棄すると共に、次タイミングにて、フレーム選択カウンタ６０２を＋１して「０」にセットする。
【０１４１】
以上の動作により、二重化ネットワーク制御機構１２１では、伝送路１８５、１８６から受信したフレームに対し先着あるいは後着かを判断して、先着であれば入出力装置１０４内部に送信し、後着であれば破棄する動作を行うことで、二重化動作を可能にしている。
【０１４２】
次に、第３の動作である２つのネットワークを使用した二重化運用中における１つのネットワークの障害発生により、１つのネットワークを使用した運用への移行動作について説明する。基本動作は、１つのネットワークにおいて障害が発生しても、もう一方のネットワークにて正常動作を行いつつ、障害発生ネットワークの使用を停止させることにある。以下、図１、図５、図６、及び図１２のフローチャートを用いて説明する。
【０１４３】
図１２のフローチャートは、２つのネットワークを使用した二重化運用中における１つのネットワーク障害発生により、１つのネットワークを使用した運用への移行動作を示すフローである。
【０１４４】
（１）障害発生伝送路では、障害が発生した場合、インタフェース制御機構１１０〜１１３の障害制御部５００においてダミーフレーム、エラー通知パケットという特殊パケットを生成する（ステップ１２０１）。
【０１４５】
ダミーフレームは、障害により伝送路上でパケットが分断された場合、受信側にてヘッダのＦｌｅｎフィールドに示されたフレーム個数分を満たす個数分だけ補われる。これは、ネットワークにおいて、障害に巻き込まれていないパケットに対するルーティングを可能にするためである。
【０１４６】
エラー通知パケットは、１フレームより構成され、障害発生伝送路を使用して伝送しようとしたパケットが、伝送できないために発行元に伝送路障害が発生したことを通知するために折り返される。このエラー通知パケットは、本動作を実現する上で必須の機能では無いが、エラー通知パケットを実装することにより、障害発生をいち早く検知することができる。なお、伝送路障害が発生した場合、その伝送路から障害発生以降受信するフレームは全て破棄される。
【０１４７】
（２）入出力装置１０４、１０５では、障害発生伝送路で生成されたエラー通知パケットを受信すると（ステップ１２０２）、図１に示すシステム監視装置１０６にネットワーク障害を通知する。
【０１４８】
（３）入出力装置では、２経路から受信するフレームの先後着を判断するために、図６に示すフレーム選択カウンタ６０２を保持している。伝送路障害が発生した場合、障害発生経路からは、障害発生以降フレームが送られてこなくなるため、フレーム選択カウンタ６０２は正常なネットワークに傾きオーバーフローする（ステップ１２０３）。オーバーフローしたということは、ネットワーク障害が発生したことになり、図１に示すシステム監視装置１０６にネットワーク障害を通知しなければならない。
【０１４９】
（４）中央処理装置１００、１０１では、障害発生伝送路で生成されたエラー通知パケットを受信すると（ステップ１２０５）、図１に示すシステム監視装置１０６にネットワーク障害を通知する。
【０１５０】
（５）中央処理装置では、２経路から受信するフレームの先後着を判断するために、図６に示すフレーム選択カウンタ６０２を保持している。伝送路障害が発生した場合、障害発生経路からは、障害発生以降フレームが送られてこなくなるため、フレーム選択カウンタ６０２は正常なネットワークに傾きオーバーフローする（ステップ１２０６）。オーバーフローしたということは、ネットワーク障害が発生したことになり、図１に示すシステム監視装置１０６にネットワーク障害を通知しなければならない。
【０１５１】
（６）入出力装置では、ネットワーク障害を検知すると、ネットワーク障害通知パケットという１フレームからなる特殊なパケットを生成して、中央処理装置に向けて正常なネットワークに送信する（ステップ１２０４）。
【０１５２】
（７）中央処理装置では、ネットワーク障害を検知した場合、または、ネットワーク障害通知パケットを受信した場合、図１に示すシステム監視装置１０６に対し、ネットワーク障害を通知する（ステップ１２０７）。この時、どのネットワークにて障害が発生したかも通知する。
【０１５３】
（８）システム監視装置１０６では、ある中央処理装置よりネットワーク障害を通知されると、全中央処理装置に対し、正常ネットワークでの一重化開始を通知する（ステップ１２０８）。
【０１５４】
（９）全中央処理装置では、システム監視装置１０６より一重化開始を通知されると、通知されたネットワークではない方のネットワーク、すなわち障害発生ネットワークに対するパケット送信を停止させると共に、一重化開始パケットを生成し、入出力装置に向けて、通知されたネットワーク、すなわち正常なネットワークを使用してその一重化開始パケットを送信する（ステップ１２０９）。
【０１５５】
（１０）全入出力装置では、一重化開始パケットを受信すると、該パケットを受信しなかったネットワーク、すなわち、障害発生ネットワークに対するパケット送受信を停止させると共に、一重化開始リプライパケットを生成し、中央処理装置に向けて、一重化開始パケットを受信したネットワーク、すなわち正常なネットワークを使用して一重化開始リプライパケットを送信する（ステップ１２１０）。
【０１５６】
（１１）全中央処理装置では、入出力装置より一重化開始リプライパケットを受信すると、該パケットを受信しなかったネットワーク、すなわち、障害発生ネットワークに対するパケット受信を停止させると共に、システム監視装置１０６に対し、一重化完了を通知する（ステップ１２１１）。
【０１５７】
（１２）システム監視装置１０６では、全中央処理装置より一重化完了の通知を受け取ると、障害ネットワークの使用が停止されたことになるため、保守を要求する（ステップ１２１２）。
【０１５８】
以上の手順により、正常なネットワークを使用したシステム運用中に、障害ネットワークの保守を行うことができる。
【０１５９】
以降、具体的な動作について、図１〜図６、図８及び図９を用いて説明する。
【０１６０】
まず、図１における伝送路１６０にて障害が発生したと仮定する。ネットワークが図３に示すように構成されており、図３におけるネットワーク装置間の伝送路で障害が発生した場合も、以降に説明する動作と同じである。
【０１６１】
図１２のフローチャートにおける（１）の動作は、図１記載のインタフェース制御機構１１２、及びネットワーク１０２を構成する図４記載のネットワーク装置２００内のインタフェース制御機構４１１において行われる。インタフェース制御機能の動作について図５を用いて説明する。
【０１６２】
障害制御部５００では、伝送路１５０における障害を検出すると、伝送路１５０からのフレーム受信は停止させるため、受信切り替え信号５５１を障害フレームパス５５２が選択されるようにセットする。
【０１６３】
また、伝送路１５０から受信していたパケットが障害により分断されたか否か判断し、パケットが分断された場合、不足フレーム個数分だけダミーフレームで補うため、障害フレームパス５５２にダミーフレームを不足個数分だけ送出する。パケットが分断されなければダミーフレームでの補完はされない。パケットが分断されたか否か、及び不足フレーム個数の判断は、受信パケット間判定回路５０１により行われ、この回路は、図９に示すパケット間判定回路にて実現されている。このダミーフレームは、受信選択回路５１０を経由して伝送路１８０に送信される。
【０１６４】
さらに、障害制御部５００では、伝送路１８０から受信するパケットのヘッダからエラー通知パケットを生成し、障害フレームパス５２２に送出する。このエラー通知パケットも受信選択回路５１０を経由して伝送路１８０に送信される。
このエラー通知パケットは、基のヘッダにおけるＤｓｔフィールドとＳｒｃフィールドを入れ換えることにより基パケット発行元に返却することが可能になる。
ヘッダの構成については、図８に示す通りである。なお、ヘッダ識別は、送信パケット間判定回路５０２により行われ、この回路は、図９に示すパケット間判定回路にて実現されている。また、伝送路１５０における障害発生以降、伝送路１８０より新たなパケットを１つも受信しなかった場合、エラー通知パケットは生成されない。
【０１６５】
図１２のフローチャートにおける（２）及び（４）の動作は、図１における二重化ネットワーク制御機構１２０、１２１により行われる。この動作について、図６を用いて説明する。
【０１６６】
障害発生経路上に位置する伝送路１８０よりダミーフレームあるいはエラー通知パケットを受信すると、二重化制御部６０１では、本フレーム以降の伝送路１８０から受信するフレームを全てを破棄すると共に、伝送路１８０側の経路上にて障害が発生したことを管理通知パス６６１を使用してネットワーク管理部６１０に通知する。
【０１６７】
図１２のフローチャートにおける（３）及び（５）の動作は、図１における二重化ネットワーク制御機構１２０、１２１により行われる。この動作について、図６を用いて説明する。
【０１６８】
障害発生経路上に位置する伝送路１８０よりダミーフレーム及びエラー通知パケットを受信しない場合が考えられる。この場合、障害検出箇所において、障害発生以降の受信フレームの破棄が行われているため、伝送路１８０からフレームを受信しなくなる。そのため、フレーム選択カウンタ６０２はいずれ負の方向にオーバーフローする。すなわち、伝送路１８１からのフレームしか選択しないようになる。負の方向にオーバーフローした場合、伝送路１８０側の経路上にて障害が発生したことになり、管理通知パス６６１を使用してネットワーク管理部６１０に通知する。反対に、正の方向にオーバーフローした場合は、伝送路１８１側の経路上にて障害が発生したことになる。
【０１６９】
図１２のフローチャートにおける（６）の動作は、図１における二重化ネットワーク制御機構１２１により行われる。この動作について、図６を用いて説明する。
【０１７０】
上記（２）及び（３）の処理により、ネットワーク管理部６１０は、管理通知パス６６１を使用して、伝送路１８０側の経路上にて障害が発生したことを通知される。そこで、ネットワーク障害通知パケットを生成し管理制御パス６７１に送出すると共に、本パケットを含む以降のパケットは、全て伝送路１８１のみに送信するように、マルチキャスト回路６２０に指示する。
【０１７１】
マルチキャスト回路６２０では、ネットワーク障害通知パケットを受け取ると、伝送路６５０からのフレーム受信をパケット間で一旦停止させ、ネットワーク障害通知パケットを正常なネットワーク側である伝送路１８１のみに送信する。
その後、伝送路６５０からのフレーム受信を再開するが、再開以降のフレームは全て伝送路１８１のみに送信する。
【０１７２】
図１２のフローチャートにおける（７）の動作は、図１における二重化ネットワーク制御機構１２０により行われる。この動作について、図６を用いて説明する。
【０１７３】
上記（４）及び（５）の処理により、ネットワーク管理部６１０は、管理通知パス６６１を使用して、伝送路１８０側の経路上にて障害が発生したことを通知される。また、上記フロー１における６）の処理により、伝送路１８１よりネットワーク障害通知パケットを受信することもある。ネットワーク障害通知パケットは二重化制御部６０１を経由してネットワーク管理部６１０に通知される。
【０１７４】
ネットワーク管理部６１０では、これら３つの要因の内１つでも発生したならば、マルチキャスト回路６２０に対し、伝送路１８１のみに送信するように指示する。また、システム監視パス１７０を使用してシステム監視装置１０６に、ネットワーク１０２側の経路で障害が発生したことを通知する。
【０１７５】
マルチキャスト回路６２０では、ネットワーク管理部６１０より伝送路１８１のみに送信するように指示されると、新たに伝送路６５０から受信したヘッダから、伝送路１８１のみに送信する。
【０１７６】
図１２のフローチャートにおける（８）の動作は、図１におけるシステム監視装置１０６により行われる。システム監視装置１０６では、ネットワーク１０２側の経路で障害が発生したことを通知されると、全中央処理装置に対し、ネットワーク１０３を使用した一重化開始を通知する。
【０１７７】
図１２のフローチャートにおける（９）の動作は、図１における中央処理装置１００、１０１内の二重化ネットワーク制御機構１２０により行われる。この動作について図６を用いて説明する。
【０１７８】
システム監視パス１７０よりネットワーク１０３を使用した一重化開始を通知されると、ネットワーク管理部６１０では、一重化開始パケットを生成し管理制御パス６７１に送出すると共に、本パケットを含む以降のパケットは、全て伝送路１８１のみに送信するように、マルチキャスト回路６２０に指示する。
【０１７９】
マルチキャスト回路６２０では、一重化開始パケットを受け取ると、伝送路６５０からのフレーム受信をパケット間で一旦停止させ、一重化開始パケットを正常なネットワーク側である伝送路１８１のみに送信する。その後、伝送路６５０からのフレーム受信を再開するが、再開以降のフレームは全て伝送路１８１のみに送信する。
【０１８０】
上記（１０）の動作は、図１における入出力装置１０４，１０５内の二重化ネットワーク制御機構１２１により行われる。この動作について図６を用いて説明する。
【０１８１】
伝送路１８１より一重化開始パケットを受信すると、二重化制御部６０１では、伝送路１８０から受信するフレームを全て破棄する。そのため、フレーム選択カウンタ６０２はいずれ負の値になる。一旦「０」の値になると、伝送路１８０からの受信フレームは破棄されているため正の値になることはない。すなわち、伝送路１８１からの受信フレームのみ伝送路６５０に送信することになる。フレーム選択カウンタ６０２が「０」の値になったならば、管理通知パス６６１を使用してネットワーク管理部６１０に、一重化開始パケットを通知する。
【０１８２】
ネットワーク管理部６１０では、一重化開始リプライパケットを生成し管理制御パス６７１に送出すると共に、本パケットを含む以降のパケットは、全て伝送路１８１のみに送信するように、マルチキャスト回路６２０に指示する。
【０１８３】
マルチキャスト回路６２０では、一重化開始リプライパケットを受け取ると、伝送路６５０からのフレーム受信をパケット間で一旦停止させ、一重化開始リプライパケットを正常なネットワーク側である伝送路１８１のみに送信する。その後、伝送路６５０からのフレーム受信を再開するが、再開以降のフレームは全て伝送路１８１のみに送信する。
【０１８４】
上記（１１）の動作は、図１における中央処理装置１００，１０１内の二重化ネットワーク制御機構１２０により行われる。この動作について図６を用いて説明する。
【０１８５】
伝送路１８１より一重化開始リプライパケットを受信すると、二重化制御部６０１では、伝送路１８０から受信するフレームを全て破棄する。そのため、フレーム選択カウンタ６０２はいずれ負の値になる。一旦「０」の値になると、伝送路１８０からの受信フレームは破棄されているため正の値になることはない。すなわち、伝送路１８１からの受信フレームのみ伝送路６５０に送信することになる。
【０１８６】
フレーム選択カウンタ６０２が「０」の値になったならば、管理通知パス６６１を使用してネットワーク管理部６１０に、一重化開始リプライパケットを通知する。ネットワーク管理部６１０では、一重化開始リプライパケットと受け取ると、システム監視パス１７０に一重化完了を通知する。
【０１８７】
上記（１２）の動作は、図１におけるシステム監視装置１０６にて行われる。
システム監視装置１０６では、全中央処理装置より一重化完了を通知されると、障害ネットワーク１０２は動作停止したことになるため、障害ネットワーク１０２の保守要求する。
【０１８８】
以上の動作により、正常なネットワーク１０３を使用してシステム運用しつつ、障害ネットワーク１０２の使用を停止し、障害ネットワークの保守を可能にしている。
【０１８９】
最後に、第４の動作である１つのネットワークを使用した運用から２つのネットワークを使用した二重化運用への移行動作を説明する。基本動作は、１つのネットワークを使用したシステム運用を行いながら、２つのネットワークを使用した二重化運用へ切り替える。以下、図１、図６、図１３のフローチャートを参照して説明する。
【０１９０】
図１３のフローチャートは、１つのネットワークを使用した運用から２つのネットワークを使用した二重化運用への移行動作を示すフローである。
【０１９１】
（１）システム監視装置１０６では、全中央処理装置に対し二重化開始を通知する（ステップ１３０１）。
【０１９２】
（２）全中央理処理装置では、システム制御装置１０６より二重化開始を通知されると、二重化開始パケットという１フレームからなる特殊なパケットを生成し、入出力装置に向けて、２つのネットワークに送信する（ステップ１３０２）。二重化開始パケットを送信した以降のパケットは、全て２つのネットワークに送信する（ステップ１３０３）。
【０１９３】
（３）全入出力装置では、片ネットワークより二重化開始パケットを受信すると、他ネットワークより二重化開始パケットを受信するまでパケット受信を停止し待ち合わせを行う（ステップ１０３４）。
【０１９４】
両ネットワークからの二重化開始パケットが揃うと、図６記載のフレーム選択カウンタ６０２を「０」にリセットすると共に、二重化開始パケットが先着したネットワークからのパケット受信の停止を解除する（ステップ１３０５）。ここまでの動作で、中央処理装置から入出力装置への伝送経路は二重化動作へ移行できた。
【０１９５】
また、二重化開始リプライパケットを生成し、中央処理装置に向けて２つのネットワークに送信する（ステップ１３０６）。
【０１９６】
二重化開始リプライパケットを送信した以降のパケットは、全て２つのネットワークに送信する（ステップ１３０７）。
【０１９７】
（４）全中央処理装置では、片ネットワークより二重化開始リプライパケットを受信すると、他ネットワークより二重化開始リプライパケットを受信するまでパケット受信を停止し待ち合わせを行う（ステップ１３０８）。
【０１９８】
両ネットワークからの二重化開始リプライパケットが揃うと、図６記載のフレーム選択カウンタ６０２を「０」にリセットすると共に、二重化開始リプライパケットが先着したネットワークからのパケット受信の停止を解除する（ステップ１３０９）。これにより、入出力装置から中央処理装置への伝送経路も二重化動作へ移行できた。また、システム監視装置に対し、二重化完了を通知する（ステップ１３１０）。
【０１９９】
（５）システム監視装置１０６では、全中央処理装置より二重化完了の通知を受けると、システム全体が２つのネットワークを使用した二重化運用への移行が完了したことを知る（ステップ１３１１）。
【０２００】
以上の手順により、１つのネットワークを使用した運用から２つのネットワークを使用した二重化運用へ移行する。
【０２０１】
以降、具体的な動作について、図１、図６を用いて説明する。
【０２０２】
まず、図１におけるネットワーク１０３のみを使用した運用から、ネットワーク１０２、１０３を使用した二重化運用への移行動作について説明する。なお、中央処理装置１００と入出力装置１０４における二重化運用への移行動作と、中央処理装置１０１と入出力装置１０５における二重化運用への移行動作は同一のため、中央処理装置１００と入出力装置１０４における二重化運用への移行動作についてのみ説明する。
【０２０３】
図１３のフローチャートにおける（１）の動作は、システム監視装置１０６にて行われる。システム監視装置１０６では、全中央処理装置１００、１０１に対し、システム監視パス１７０、１７１を使用して二重化開始を通知する。
【０２０４】
図１３のフローチャートにおける（２）の動作は、中央処理装置１００内二重化ネットワーク制御機構１２０にて行われるため、図６を用いて説明する。
【０２０５】
システム監視パス１７０より二重化開始を通知されると、ネットワーク管理部６１０では、二重化開始パケットを生成し管理制御パス６７１に送出すると共に、本パケットを含む以降のパケットは、全て伝送路１８０、１８１の両方に送信するように、マルチキャスト回路６２０に指示する。
【０２０６】
マルチキャスト回路６２０では、二重化開始パケットを受け取ると、伝送路６５０からのフレーム受信をパケット間で一旦停止させ、二重化開始パケットを伝送路１８０、１８１の両方に送信する。その後、伝送路６５０からのフレーム受信を再開するが、再開以降のフレームは全て伝送路１８０、１８１の両方に送信する。
【０２０７】
図１３のフローチャートにおける（３）の動作は、入出力装置１０４内二重化ネットワーク制御機構１２１にて行われるため、図６を用いて説明する。
【０２０８】
二重化制御部６０１において、フレーム選択カウンタ６０２は負の方向にオーバーフローしている。なぜならば、伝送路１８１からはフレーム受信しているが、伝送路１８０側のネットワーク１０２は使用されていないため、フレームは受信していないからである。
【０２０９】
伝送路１８０から二重化開始パケットを先着受信した場合、二重化開始パケットは二重化制御部６０１に送られる。二重化制御部６０１では、伝送路１８１から二重化開始パケットを受信していないならば、伝送路１８０からの後続フレームの受信を一旦停止させ、伝送路１８１からの二重化開始パケットを待ち合わせる。
【０２１０】
この待ち合わせの時も、伝送路１８１からの受信フレームは伝送路６５０へ送信し続けている。伝送路１８１から二重化開始パケットを受信すると、フレーム選択カウンタ６０２を「０」にリセットし、伝送路１８０からのフレーム受信の停止を解除する。これにより、ネットワーク１０２、１０３の２経路におけるフレームの同期が取れ、以降、二重化動作が可能になる。
【０２１１】
なお、伝送路１８１から二重化開始パケットを先着受信した場合は、前記動作が反対になるだけであるが、待ち合わせの時は伝送路１８１からの受信フレームは伝送路６５０へ送信しない。なぜならば、二重化開始パケットを伝送路１８１の方が伝送路１８０よりも先着受信しているためである。
【０２１２】
また、ネットワーク管理部６１０に対し、管理通知パス６６１を使用して二重化開始パケットを送る。
【０２１３】
ネットワーク管理部６１０では、管理通知パス６６１より二重化開始パケットを受け取ると、二重化開始リプライパケットを生成し管理制御パス６７１に送出すると共に、本パケットを含む以降のパケットは、全て伝送路１８０、１８１の両方に送信するように、マルチキャスト回路６２０に指示する。
【０２１４】
マルチキャスト回路６２０では、二重化開始リプライパケットを受け取ると、伝送路６５０からのフレーム受信をパケット間で一旦停止させ、二重化開始リプライパケットを伝送路１８０、１８１の両方に送信する。
【０２１５】
その後、伝送路６５０からのフレーム受信を再開するが、再開以降のフレームは全て伝送路１８０、１８１の両方に送信する。
【０２１６】
図１３のフローチャートにおける（４）の動作は、中央処理装置１００内二重化ネットワーク制御機構１２０にて行われるため、図６を用いて説明する。
【０２１７】
二重化制御部６０１において、フレーム選択カウンタ６０２は負の方向にオーバーフローしている。なぜならば、伝送路１８１からはフレーム受信しているが、伝送路１８０側のネットワーク１０２は使用されていないため、フレームは受信していないからである。
【０２１８】
伝送路１８０から二重化開始リプライパケットを先着受信した場合、二重化開始リプライパケットは二重化制御部６０１に送られる。二重化制御部６０１では、伝送路１８１から二重化開始リプライパケットを受信していないならば、伝送路１８０からの後続フレームの受信を一旦停止させ、伝送路１８１からの二重化開始リプライパケットを待ち合わせる。
【０２１９】
この待ち合わせの時も、伝送路１８１からの受信フレームは伝送路６５０へ送信し続けている。伝送路１８１から二重化開始リプライパケットを受信すると、フレーム選択カウンタ６０２を「０」にリセットし、伝送路１８０からのフレーム受信の停止を解除する。これにより、ネットワーク１０２、１０３の２経路におけるフレームの同期が取れ、以降、二重化動作が可能になる。
【０２２０】
なお、伝送路１８１から二重化開始リプライパケットを先着受信した場合は、前記動作が反対になるだけであるが、待ち合わせの時は伝送路１８１からの受信フレームは伝送路６５０へ送信しない。理由は前記の通りである。
【０２２１】
また、ネットワーク管理部６１０に対し、管理通知パス６６１を使用して二重化開始リプライパケットを送る。
【０２２２】
ネットワーク管理部６１０では、管理通知パス６６１より二重化開始リプライパケットを受け取ると、システム監視装置１０６に対し、システム監視パス１７０を使用して二重化完了を通知する。
【０２２３】
図１３のフローチャートにおける（５）の動作は、システム監視装置１０６にて行われる。システム監視装置１０６では、全中央処理装置より二重化完了を通知されると、システム全体が２つのネットワークを使用した二重化運用への移行が完了したことを知る。
【０２２４】
以上の動作により１つの一ネットワークを使用した運用を継続しながら、２つのネットワークを使用した二重化運用への移行を可能にしている。
【０２２５】
以上好ましい実施の形態をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形して実施することができる。
【０２２６】
上記実施の形態では、中央処理装置と入出力装置の数が２つの場合を説明したが、中央処理装置と入出力装置が２つのネットワークを介して接続される二重化構成であれば、中央処理装置と入出力装置の数は２つに限定されない。すなわち、中央処理装置と入出力装置の数は１つ以上であればよい。
【０２２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の二重化ネットワーク計算機システムによれは、以下のような効果が得られる。
【０２２８】
本発明の二重化ネットワーク計算機システムでは、中央処理装置間、あるいは中央処理装置と入出力処理装置間の経路を二重化することにより、極めて高い信頼性を実現することができ、各装置間を接続しているネットワーク障害に起因するシステムダウンを排除することができる。
【０２２９】
また、装置間のデータ転送において、装置間を接続しているネットワークにて障害が発生した場合、オペレーションシステムや運用ソフトウェア等の介在なしに、システム運用が継続できる。
【０２３０】
さらに、装置間のデータ転送において、装置間を接続しているネットワークにて障害が発生した場合、オペレーションシステムや運用ソフトウェア等の介在なしに、システムから障害ネットワークを切り離し、保守交換を行い、再度システムにネットワークを組み込むことができる。
【０２３１】
さらに、各装置間にてデータを送受信する単位をして、パケット、及びフレームという単位があるが、本発明では、二重化動作時、パケットを構成するフレーム単位での先後着を判断しているため、パケット単位での先後着を判断する手法よりも性能上優れている。
【０２３２】
さらに、装置間のデータ転送において、装置間を接続しているネットワークにて障害が発生した場合、中央処理装置あるいは入出力装置では、ネットワーク障害を検知することができ、障害を検知したならば、自動的に一重化動作に移行することができるため、システム監視装置は、常時システムに接続されていなくとも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による二重化ネットワーク計算機システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による二重化ネットワーク計算機システムのネットワーク内部の一構成例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による二重化ネットワーク計算機システムのネットワーク内部の他の構成例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態によるネットワーク装置の構成例を説明するブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態による二重化ネットワーク計算機システムのインタフェース制御機構の内部構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態による二重化ネットワーク計算機システムの二重化ネットワーク制御機構の内部構成を示すブロック図である。
【図７】二重化ネットワークにおけるデータの流れを説明する図である。
【図８】データ伝送されるパケットの構成を説明する図である。
【図９】パケット間を判定するためのパケット間判定回路の構成例を示すブロック図である。
【図１０】図９に示すパケット間判定回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】二重化ネットワーク制御機構の二重化制御部の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１２】本発明による二重化動作から一重化動作への移行動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】本発明による一重化動作から二重化動作への移行動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１００、１０１　中央処理装置
１０２、１０３　ネットワーク
１０４、１０５　入出力装置
１０６　システム監視装置
１１０〜１１３　インタフェース制御機構
１２０、１２１　二重化ネットワーク制御機構
１５０〜１５３、１６０〜１６３　伝送路
１８０、１８１、１８５、１８６　伝送路
２００　ネットワーク装置
４００　ルーティングスイッチ
４１０〜４１３　インタフェース制御機構
５００　障害制御部
５０１　受信パケット間判定回路
５０２　送信パケット間判定回路
５１０　受信選択回路
６０１　二重化制御部
６０２　フレーム選択カウンタ
６１０　ネットワーク管理部
６２０　マルチキャスト回路
９００　パケット間判定回路
９１０　フレームカウンタ
９２０　Ａｌｌゼロ検出回路
９３０　デクリメント回路
９４０　選択回路
【図１】
2004080240.tif 000003
【図２】
2004080240.tif 000004
【図３】
2004080240.tif 000005
【図４】
2004080240.tif 000006
【図５】
2004080240.tif 000007
【図６】
2004080240.tif 000008
【図７】
2004080240.tif 000009
【図８】
2004080240.tif 000010
【図９】
2004080240.tif 000011
【図１０】
2004080240.tif 000012
【図１１】
2004080240.tif 000013
【図１２】
2004080240.tif 000014
【図１３】
2004080240.tif 000015