(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１台の無停電電源装置から電力供給を受ける複数のサーバを、商用電源から電力供給を受けているルータにイーサネット（登録商標）で接続して構成される無停電電源システムの電源管理方法において、
前記各サーバから前記ルータに対して所定のネットワークコマンドを定期的に発信し、
一定期間続けて前記ネットワークコマンドに対する前記ルータからの応答がないときには前記商用電源の異常と判断して、前記サーバではシャットダウンを実行することを特徴とする電源管理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無停電電源装置から電力供給を受ける複数のサーバを前記無停電電源装置と同一のネットワーク上に接続して構成した無停電電源システムの電源管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、バックアップ用の電池、又は発電機を内部に持っている無停電電源装置（ＵＰＳ：ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ  ｐｏｗｅｒ  ｓｕｐｐｌｙ）は、無停電が要求されるコンピュータ等のシステムの負荷に対して、常時は商用電源から電力供給し、商用電源の停電時においても当該システムをそのまま稼働できるようにする装置として広く利用されている。ＵＰＳで使用されるバックアップ用の電池は、小容量のものでもシステムを数分稼働できる程度の容量があって、その間にコンピュータシステムを安全にシャットダウン処理（終了処理）することができる。また、内部に発電機を持つ大容量のＵＰＳには、システムを数日にわたって稼働できるものもある。
【０００３】
近年、サーバは小型化して、その電源消費の低減が進み、１台のＵＰＳに複数のサーバを組み合わせて、電源供給するシステムが開発されている。
図１３は、無停電電源システムの従来例を示すシステム構成図である。この無停電電源システムは、ハブ２がＵＰＳ１と共通する商用電源に接続されるとともに、このハブ２を介してｎ台のサーバ１１〜１ｎがネットワークに接続されている。すなわち、ＵＰＳ１とサーバ１１とはＲＳ２３２Ｃケーブルにより接続され、それぞれのサーバ１１〜１ｎにはＵＰＳ１から電源を供給するように構成されている。
【０００４】
サーバ１１は、ネットワーク経由で他のサーバ１２〜１ｎに対してシャットダウン動作に移行する信号を発信するＵＰＳ管理機能を備え、複数サーバの同時シャットダウンが実現できる。ＵＰＳ１が停電を検出すると、ＵＰＳ１はＲＳ２３２Ｃケーブルを経由してサーバ１１に信号を送り、サーバ１１から他のサーバ１２〜１ｎに対してシャットダウン指令を送る。
【０００５】
しかし、サーバ１１〜１ｎはいずれも同一のハブ２を介してネットワークにより接続されているために、商用電源の停電が発生した際、サーバ１１からシャットダウン指令を送る前にハブ２の電源が落ちてしまうと、他のサーバ１２〜１ｎではシャットダウン指令を受け取ることができない。同様に、サーバのネットワーク構成においてルータを使用している場合には、停電など商用電源の異常時でもルータへ電力供給しておく必要がある。そこで、ハブやルータの電力を商用電源から供給せずに、ＵＰＳ１から出力される電力を使用することが考えられている（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２０２９８６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような電源管理装置では、ルータやハブが商用電源から電力の供給を受けている場合、商用電源に異常が発生すると、ルータの電源が切断され、ネットワーク経由で他のサーバに対してシャットダウン動作に移行する信号を発信できず、マスタサーバ１１以外はすべて異常終了処理（ダーティシャットダウン：ｄｉｒｔｙ  ｓｈｕｔｄｏｗｎ）して、データやハードディスクを破損するおそれがあった。そのような場合に、最悪の事態としては、サーバのダーティシャットダウンになり、スレーブサーバのシステム障害に至るおそれがあった。
【０００８】
この発明の目的は、１台の無停電電源装置に接続されたサーバのダーティシャットダウンを確実に防止して、停電時などに電力供給が可能な電源管理方法を提供することにある。
【０００９】
[課題を解決するための手段]
上記目的を達成するために、この発明では、無停電電源装置から電力供給を受ける複数のサーバを、商用電源から電力供給を受けているルータにイーサネット（登録商標）で接続して構成される無停電電源システムの電源管理方法が提供される。この電源管理方法は、前記各サーバから前記ルータに対して所定のネットワークコマンドを定期的に発信し、一定期間続けて前記ネットワークコマンドに対する前記ルータからの応答がないとき、前記サーバでは前記商用電源の異常と判断してシャットダウンを実行するように構成される。
【００１２】
この電源管理方法によれば、ハブの電源が落ちた場合にも、ハブの電源がＵＰＳから供給されていなくても、安全にＯＳのシャットダウンを行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、この発明の実施の形態１に係る無停電電源システムの構成を示すブロック図である。
【００１４】
この無停電電源システムの構成は、複数のサーバ１１〜１ｎがひとつのＵＰＳ１０から電力供給されている。また、それぞれのサーバ１１〜１ｎが、ＵＰＳ１０と共通の商用電源を電源としたハブ２を介してネットワークに接続され、それらのサーバ１１〜１ｎには、優先順位をつけたＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を設定して確認信号を送信するとともに、それに対して所定の時間（数秒間）だけ応答信号が来なければ、次のサーバへ確認信号を送るという設定がされている。
【００１５】
ここでは、サーバ１１〜１ｎの基本動作として、以下の手順が実行される。
第一に、他のサーバから確認信号を受けると、送信元ヘのレスポンス（応答信号）を返すとともに、優先順位の高いサーバへ確認信号を送る。
【００１６】
第二に、確認信号の送信先から数秒間待ってもレスポンスが返ってこない場合には、再度、確認信号を送る。それでもレスポンスが返ってこないときには、次に優先順位の高いサーバヘ確認信号を投げる。
【００１７】
第三に、いずれのサーバからも２度、確認信号を送ってその応答信号が返ってこないときには停電とみなして、自らのサーバをシャットダウンさせる。
第四に、数秒間信号が来ないようであれば、優先順位の高い順に信号を送り始める。
【００１８】
ここでＩＰとは、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルにおけるネットワーク層の HYPERLINK "http://yougo.ascii24.com/gh/73/007382.html" プロトコルであって、ネットワーク上の各ノードに割り当てられたＩＰアドレスをベースにして、２つのノード間でベストエフォート型のデータグラム指向の通信を行うものである。現在、広く使われているＩＰパケットは、Ｖｅｒｓｉｏｎ４であり、３２ｂｉｔのＩＰアドレスをベースにしている。このＩＰＶｅｒ．４では、先頭に２０バイト（＋アルファ）のＩＰヘッダが置かれ、その後ろにデータ部が続いている。ＩＰヘッダ部には、宛先ＩＰアドレスや送信元ＩＰアドレス、データ長、上位プロトコルのタイプ（ＴＣＰ／ＵＤＰ／ほか）、各種フラグ類、ヘッダのチェックサム、ＴＴＬなどが含まれている。
【００１９】
なお、ＩＰはベストエフォート型のデータグラム指向の通信制御用アドレスであるため、相手先へパケットが届かないこともあるし、複数のパケットが到着する可能性もあるが、その場合の再送などの制御は、すべて上位プロトコル（ＴＣＰ）に任されている。
【００２０】
図２は、実施の形態１の通常時における確認信号の送信手順を示すタイミング図である。
図１の無停電電源装置では、図２（ａ）に示すように、サーバ１１からサーバ１２に最初の確認信号が送信される。この確認信号を受け取ったサーバ１２では、サーバ１３に確認信号を送信する。また、サーバ１３以降でも、同様に確認信号を受け取ったとき次のサーバに確認信号を送信し、最後のサーバ１ｎから最初のサーバ１１にループするように確認信号が送信される。そして、停電が発生した場合には、ハブ２の電源が落ちることでハブ２によるネットワーク通信ができなくなる。そこで、それぞれのサーバ１１〜１ｎでは、上位サーバからの確認信号を受け取ることができない状態となる。
【００２１】
図３は、一台のサーバがシャットダウンしているときにおける確認信号の送信手順を示すタイミング図である。
例えば、図３（ｊ）に示すように、サーバ１２がシャットダウンしており、サーバ１１から確認信号を送信した後、数秒ほど経過しても応答信号を受け取ることができないときは、確認信号はサーバ１１に登録された次のサーバであるサーバ１３ヘ再送する（図３（ｂ））。
【００２２】
図４は、停電時におけるサーバ１１のシャットダウン処理手順を示すタイミング図である。サーバ１１では、登録してあるすべてのサーバ１２〜１ｎへ送信し、それに対して何らの応答信号も返ってこないとき、ＵＰＳ１０に供給されているはずの商用電源が停電であるとみなして、シャットダウン処理を実行している（図４（ｆ））。なお、商用電源が復電したあとでサーバ１１〜１ｎを起動する時には、数秒間待っても応答信号が送られてこない。その場合には、どれか一台が優先順位の高いサーバに信号を送る。
【００２３】
図５は、実施の形態１の無停電電源システムにおいて、確認信号がループする場合のイメージを示す図である。
図５では、８台のサーバ１１〜１８で構成される無停電電源システムにおいて、各サーバ１１〜１８には優先順位を定めてある。サーバ１４とサーバ１６がシャットダウン中であり、残りの６台のサーバで確認信号がループする。これにより、優先順位が設定されたサーバが最低２台以上たちあがっている状態であるならば、正常に確認信号をループさせて、停電時などに確実にシャットダウン処理を実行できる。
【００２４】
これに対して、図６のように、各サーバ１１〜１８に優先順位が定められていない場合には、確認信号はループしない。すなわち、各サーバ１１〜１８に確認信号を送る優先順位が定まってない場合には、図６に示すように確認信号を受け取ることのないサーバ１５〜１７が存在することがある。また、各サーバ１１〜１８間で確認信号をきちんとループさせることができなくなれば、確認信号の受信に要する時間がサーバ毎にばらついてしまう。
【００２５】
そこで、従来のものと同様に、ネットワークを使用したサーバのＯＳシャットダウンを実行しようとする場合、先行してハブ２の電源を落とすことができなくなる。ところが、この実施の形態１によれば、ハブ２の電源が落ちた場合にも、ハブ２の電源がＵＰＳ１０から供給されていなくても、安全にＯＳのシャットダウンを行うことができる。また、確認信号をループさせるようにしたので、各サーバ１１〜１８では、自分が確認信号を受け取ったとき以外には、特別の操作や特別な信号を送出するなどの必要はない。それにより、ネットワークを流れる情報量が軽減され、サーバのＣＰＵの負担を減らす効果がある。
【００２６】
（第２の実施の形態）
図７は、この発明の実施の形態２に係る無停電電源システムの構成を示すブロック図である。
【００２７】
図７に示す無停電電源システムは、商用電源から電力の供給を受けているルータ３と、イーサネットで接続された複数のサーバ１１，１２と、サーバ１１，１２に電源供給しているＵＰＳ１６とから構成している。サーバ１１，１２はイーサネットに接続可能であり、ルータ３を使用したＬＡＮ上に接続されている。
【００２８】
ＵＰＳ１６とサーバ１１，１２からなる無停電電源システムでは、１台のＵＰＳ１６から２台のサーバ１１，１２に電力供給しており、商用電源の異常発生時にはこれら２台のサーバ１１，１２をＵＰＳ１６がバックアップしている。ルータ３は商用電源から電力を供給する。ここで、ルータ３は複数のサーバ１１，１２からそれぞれのｐｉｎｇ信号を受けて、それらに対して応答信号を返すような処理を行っている。
【００２９】
各サーバ１１，１２では、監視プログラムが実行され、ルータ３に対して数秒毎にｐｉｎｇ信号を発信し、ルータ３からの応答がない状態が連続したとき、商用電源の異常と判断する。商用電源の異常時にはルータ３は電源から切断されて、ｐｉｎｇ信号に対する応答を返すことができないからである。
【００３０】
図８は、実施の形態２における通常運転時の信号処理を示すタイミング図である。
各サーバ１１，１２は、定期的にルータ３にｐｉｎｇ信号を発信する。ルータ３からｐｉｎｇ信号に対する応答信号があれば、商用電源がＵＰＳ１６に対して正常に供給されていると判断できる。その場合には、各サーバ１１，１２は通常運転を行う。
【００３１】
図９は、実施の形態２のシャットダウン処理手順を示すタイミング図である。
ＵＰＳ１６への電源供給が停止することで、ルータ３はサーバ１１，１２からのｐｉｎｇ信号に対して応答しなくなる。サーバ１１，１２では、応答信号のレスポンスが複数回、例えば３回連続して返ってこなかった場合に、商用電源が異常であると判断して、それぞれＯＳのシャットダウン動作に移行する。
【００３２】
このように、実施の形態２の無停電電源システムでは、商用電源異常時に電力の供給を受けなくなったルータ３が機能しなくなって、ネットワーク機能が停止した場合でも、各々のサーバ１１，１２で商用電源の異常を検出して、正常にＯＳシャットダウンを行える。したがって、商用電源異常時にルータ３が機能しなくてもダーティシャットダウンを回避できるから、無停電電源システムが修復不能な状態に陥るおそれがない。
【００３３】
（第３の実施の形態）
複数のサーバを従来のネットワーク構成によってシャットダウン行うためには、マスタサーバにＵＰＳ管理ソフト等をインストールして、このマスタサーバから他のサーバ（スレーブサーバ）にＬＡＮ経由でシャットダウン指令を転送する必要があった。また、ハブの入力電源がＵＰＳに接続されていない場合、入力電源に障害が生じて、ハブが機能しなければネットワークが切断される。また、ＵＰＳ管理ソフト等をインストールしてあるマスタサーバに何らかのトラブルが発生した場合に、スレーブサーバのＯＳシャットダウンを行うようにした。しかし、マスタサーバとスレーブサーバとのＬＡＮ接続に異常が生じた場合でも、各スレーブサーバが独自にシャットダウンを実施する必要がある。
【００３４】
図１０は、この発明の実施の形態３に係る無停電電源システムの構成を示すブロック図である。
同一サブネット上にＵＰＳ１と、ＵＰＳ１より電力の供給を受ける複数のサーバ１１〜１ｎが接続され、ハブ２の電源はＵＰＳ１の入力電源と同じく商用電源を利用している。そこで、商用電源に障害が発生すると、各サーバ１１〜１ｎはＵＰＳ１により運転を継続するが、ハブ２の電源はオフ状態になり、サーバ１１〜１ｎではシャットダウン処理を開始する。
【００３５】
図１１は、実施の形態３における通常運転時の信号処理を示すタイミング図である。
各サーバ１１，１２，１３（ここでは、ｎ＝３）は、一定間隔でＵＤＰプロトコルをブロードキャストでネットワークに送信している。通常運転のときは、その後、サーバ１１の送信信号を受信したサーバ１２，１３から応答信号が送信される。サーバ１１では、特定の受信ポートに応答があるまで待機を行うプログラムが常駐している。そして、サーバ１１の受信ポートに応答があると、一定時間後に再度送信する。この過程で、特定のサーバから複数回送信しても、他のサーバから応答がなければ、ＵＰＳ１に異常があると判断する。
【００３６】
図１２は、実施の形態３のシャットダウン処理手順を示すタイミング図である。ここでは、サーバ１１と他のサーバ１２，１３間での通信に障害が生じた場合、サーバ１２，１３の間での信号の送受信によって、サーバ１２，１３のシャットダウンが行われている。
【００３７】
図１０に示すネットワーク構成においては、ハブ２の電源はＵＰＳ１の入力電源と同じであり、電源の障害発生時は、各サーバ１１〜１３はＵＰＳ１により運転を継続するが、ハブ２の電源はオフ状態になるため、サーバ１１〜１３はシャットダウンを開始する。また、図１２に示すように、サーバ１１と他のサーバ１２，１３間でだけ通信異常が発生した場合であっても、サーバ１１ではシャットダウンが実施される。したがって、電源の障害発生時にＯＳシャットダウンが開始されないなど、ＯＳシャットダウンしない状態で電源を遮断することで生じるダーティシャットダウンを回避できる。
【００３８】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明の電源管理方法によれば、ネットワークを使用したサーバのＯＳシャットダウンの信頼性を簡単に向上できる。また、ハブやルータの電源が落ちた場合でも、安全にＯＳシャットダウンを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１に係る無停電電源システムの構成を示すブロック図である。
【図２】  実施の形態１の通常時における確認信号の送信手順を示すタイミング図である。
【図３】  一台のサーバがシャットダウンしているときにおける確認信号の送信手順を示すタイミング図である。
【図４】  停電時におけるサーバのシャットダウン処理手順を示すタイミング図である。
【図５】  実施の形態１の無停電電源システムにおいて、確認信号がループする場合のイメージを示す図である。
【図６】  実施の形態１の無停電電源システムにおいて信号がループしない場合のイメージを示す図である。
【図７】  この発明の実施の形態２に係る無停電電源システムの構成を示すブロック図である。
【図８】  実施の形態２における通常運転時の信号処理を示すタイミング図である。
【図９】  実施の形態２のシャットダウン処理手順を示すタイミング図である。
【図１０】  この発明の実施の形態３に係る無停電電源システムの構成を示すブロック図である。
【図１１】  実施の形態３における通常運転時の信号処理を示すタイミング図である。
【図１２】  実施の形態３のシャットダウン処理手順を示すタイミング図である。
【図１３】  従来の無停電電源システムの一例を示すシステム構成図である。
【符号の説明】
１１〜１ｎ  サーバ
２  ハブ
３  ルータ
１，１０，１６  ＵＰＳ
【図１】
0004846192.tif 000002
【図２】
0004846192.tif 000003
【図３】
0004846192.tif 000004
【図４】
0004846192.tif 000005
【図５】
0004846192.tif 000006
【図６】
0004846192.tif 000007
【図７】
0004846192.tif 000008
【図８】
0004846192.tif 000009
【図９】
0004846192.tif 000010
【図１０】
0004846192.tif 000011
【図１１】
0004846192.tif 000012
【図１２】
0004846192.tif 000013
【図１３】
0004846192.tif 000014