JP2004005113A

JP2004005113A - Virtual computer system operated on a plurality of actual computers, and control method thereof

Info

Publication number: JP2004005113A
Application number: JP2002158966A
Authority: JP
Inventors: Shinji Matsumoto; 松本　真治
Original assignee: NEC System Technologies Ltd
Current assignee: NEC Solution Innovators Ltd
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2004-01-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system for effectively utilizing CPU resources in a virtual computer system formed of a plurality of hosts. <P>SOLUTION: The virtual CPU of a virtual computer execution means 31 executed in a host 3 is assigned to hosts 4 and 5 via a control means 34 and a host-to-host communication means 1, whereby the CPU resources are effectively utilized. The content of a disc or memory is copied to all the hosts, whereby the addition or deletion of hosts can be performed in an optional point of time. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の実計算機上で動作する仮想計算機システムに関し、特に、実計算機の追加や削除が任意の時点で容易に可能である仮想計算機システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現用系と待機系を有する冗長構成の仮想計算機システムが、従来より、知られている。この種の従来の仮想計算機システムに関する刊行物として、例えば特開平４−１４１７４４号公報には、現用系ホストと待機系ホストがスーパー及びホスト間通信装置を介して相互接続され、各ホストは、複数のオペレーティングシステム群を具備して複数のオペレーティングシステムで１個のハードウエアを共有する形態の仮想計算機システムにおいて、各ホストにオペレーティングシステム群を制御するとともに、特定のオペレーティングシステムのみをリセットする制御部を設け、仮想計算機上で動作しているオペレーティングシステム相互の間で待機系オペレーティングシステムが現用系オペレーティングシステムの異常を検出したら、待機系制御部から現用系制御部にスーパーを介してリセットすべきオペレーティングシステムの名前とリセット要求を通知し、現用系では、前記通知に基づいて特定のオペレーティングシステムをリセットするとともに、そのリセット結果を、現用系制御部からスーパーを介して待機系制御部に通知するように構成した仮想計算機のスタンバイ制御システムの構成が開示されている。
【０００３】
このスタンバイ制御システムは、現用系のホスト内で動作している子ＯＳが障害を起こした場合に、待機系ホストの子ＯＳに制御を移すことにより、子ＯＳ単位で、システムの無停止運用を実現する、というものである。すなわち、現用系の全ての子ＯＳに対して、対応する待機系の子ＯＳを用意できるため、現用系のどの子ＯＳが障害等により、システム停止状態に陥っても、システムの無停止運用が可能とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の仮想計算機システムは、下記記載の問題点を有している。
【０００５】
第１の問題点は、計算機のＣＰＵ資源が十分に活用されていない、ということである。
【０００６】
その理由は、待機系ホストは、通常、現用系ホストの異常に備えたバックアップとして存在しているため、現用系ホストが正常な場合には、待機系ＣＰＵは、実際の業務には使用されない遊休状態となるからである。
【０００７】
第２の問題点は、ホストの追加や削除ができないということである。
【０００８】
その理由は、現用系ホストと待機系ホストの２台の構成しか取り得ないためである。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、複数のホストのＣＰＵを遊休させることなく、有効に活用する仮想計算機システムとその制御方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、運用中に任意のホストがダウンした場合でも、正常なホストが少なくとも１台あれば運用が停止しない仮想計算機システムとその制御方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、運用を停止することなく、任意の時点で、ホストの追加や削除を行うことができる仮想計算機システムとその制御方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、仮想計算機システムの上で、通常の計算機システム上で動作する任意のプログラムが、改造無しでそのまま動作する仮想計算機システムとその制御方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的の少なくとも１つを達成する本発明の仮想計算機システムは、仮想計算機を実行する仮想計算機実行手段と制御手段とを備えたホストを複数備え、複数の前記ホストに対してホスト間の通信を制御するホスト間通信手段を備え、前記各ホストの制御手段は前記ホスト間通信手段を介して他のホストと通信する制御を行い、複数の前記ホストのうちの１つがマスタ（マストであるホストを「マスタホスト」という）となり、前記仮想計算機実行手段はマスタホスト上で動作し、複数の前記ホストのうちのマスタホスト以外のホストのＣＰＵ（中央処理装置）が、前記ホスト間通信手段を介して、前記仮想計算機のＣＰＵとして割り当てられる。
【００１４】
本発明において、前記マスタホスト上の前記制御手段は、マスタホストの前記仮想計算機実行手段に対して仮想計算機を実行するための機能を提供し、マスタホスト以外のホストの前記制御手段は、前記ホスト間通信手段を介してマスタホストと通信し、マスタホストからの要求に対して処理を実行し、前記マスタホストから、前記ホスト間通信手段を介して、メモリ、又はメモリ及びディスクの内容がマスタホスト以外のホストにコピーされる。
【００１５】
本発明において、マスタホストが動作中、マスタホスト以外のホストが起動された場合、マスタホストの前記制御手段は、前記制御手段のメモリ、ディスクの内容を、前記ホスト間通信手段を介して新しく起動したホストの制御手段のメモリ、ディスクにコピーし、コピー完了後、仮想的なＣＰＵを新たに追加して新しく起動したホストに割り当てる制御を行う構成としてもよい。
【００１６】
本発明において、マスタホストが動作中、マスタホスト以外のホストが起動された場合、マスタホストの前記制御手段は、前記制御手段のメモリの内容を、前記ホスト間通信手段を介して新しく起動したホストの制御手段のメモリにコピーし、コピー完了後、仮想的なＣＰＵを新たに追加して新しく起動したホストに割り当てる制御を行う構成としてもよい。
【００１７】
本発明において、マスタホスト動作中にマスタホスト以外のホストがダウンした場合、前記ダウンしたホストに割り当てていた仮想的なＣＰＵを削除する構成としてもよい。
【００１８】
本発明において、マスタホストが未決定である場合、前記複数のホストのうち識別番号の値に基づき、１つのホストをマスタホストとする構成としてもよい。
【００１９】
本発明において、前記複数のホストのうちマスタホストが障害発生等でダウンした場合、マスタホスト以外のホストのうちからマスタとなるホストが決定される構成としてもよい。
【００２０】
本発明の他のアスペクト（側面）に係る方法は、仮想計算機を実行する仮想計算機実行手段と制御手段とを備えたホストを複数備え、ホスト間通信手段で前記ホスト間を通信を制御する仮想計算機システムの実行制御方法であって、複数の前記ホストのうちの１つがマスタ（マストであるホストを「マスタホスト」という）となり、前記仮想計算機実行手段をマスタホスト上で動作させるステップと、複数の前記ホストのうちの前記マスタホスト以外のホストのＣＰＵ（中央処理装置）を、ホスト間通信手段を経由して前記仮想計算機のＣＰＵとして割り当てるステップと、を含む。
【００２１】
本発明に係る方法においては、前記マスタホストのメモリ、又はディスクとメモリの内容を、前記マスタホスト以外の全ホストにコピーするステップを有し、任意の時点でのホストの追加削除を可能としている。
【００２２】
本発明に係る方法においては、複数の前記ホストに対して共用のディスクを用意しておき、マスタホストから他のホストへのディスクの内容のコピーを不要としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態の構成を示す図である。図１を参照すると、本発明の第１の実施の形態のシステムは、プログラム制御により動作する複数ホスト３、４、５と、ホスト３、４、５に接続され、ホスト同士の通信に用いるホスト間通信手段１と、ホスト３、４、５に接続され、ホストの入出力（Ｉ／Ｏ）機能を提供するＩ／Ｏ装置２と、を備えている。
【００２４】
各ホスト３、４、５は、仮想計算機実行手段３１と制御手段３２とを含む。なお、図１には、単に図面作成の都合及び説明の簡単のために、ホスト三台の構成が示されているが、本発明においてホストの台数は複数台とされ、３台に限定されるものでないことは勿論である。
【００２５】
図２は、図１の仮想計算機実行手段３１の構成を示す図である。仮想計算機実行手段３１は、各ホスト３、４、５で同一構成とされる。図２を参照すると、仮想計算機実行手段３１は、ゲストオペレーティングシステム３１１と、仮想メモリ提供手段３１２と、仮想ディスク提供手段３１３と、仮想ＣＰＵ提供手段３１４と、仮想Ｉ／Ｏ提供手段３１５とを備えている。これらの手段はそれぞれ概略つぎのように動作する。
【００２６】
仮想計算機実行手段３１は、複数の正常なホストのうちマスタとなる１つのホスト上でのみ動作する。このホストを「マスタホスト」と呼ぶ。
【００２７】
ゲストオペレーティングシステム３１１は、仮想計算機上で動作するオペレーティングシステムである。ゲストオペレーティングシステム３１１としては、例えば、通常の計算機上で動作する、汎用のオペレーティングシステムがそのまま用いられる。
【００２８】
仮想メモリ提供手段３１２、仮想ディスク提供手段３１３、仮想ＣＰＵ提供手段３１４、仮想Ｉ／Ｏ提供手段３１５を、ゲストオペレーティングシステム３１１で利用するために、ドライバが追加される。
【００２９】
ゲストオペレーティングシステム３１１上で動作させるプログラムは、並列処理を意識したプログラムであってある必要はなく、通常の計算機上で動作するプログラムを変更無しに、そのまま動作させることが可能である。ゲストオペレーティングシステム３１１上で動作させるプログラムは、並列処理対応のプログラムであってもよい。
【００３０】
仮想メモリ提供手段３１２は、仮想計算機を構成する仮想的なメモリを、ゲストオペレーティングシステム３１１に提供する。
【００３１】
仮想ディスク提供手段３１３は、仮想計算機を構成する仮想的なディスクをゲストオペレーティングシステム３１１に提供する。
【００３２】
仮想ＣＰＵ提供手段３１４は、仮想計算機を構成する仮想的なＣＰＵをゲストオペレーティングシステム３１１に提供する。
【００３３】
仮想Ｉ／Ｏ提供手段３１５は、仮想計算機を構成する仮想的なＩ／Ｏデバイスをゲストオペレーティングシステム３１１に提供する。
【００３４】
図３は、図１の制御手段３２の構成を示す図である。制御手段３２は、各ホスト３、４、５で同一の構成とされる。図３を参照すると、制御手段３２は、ホスト制御手段３２１と、メモリ制御手段３２２と、ディスク制御手段３２３と、ＣＰＵ制御手段３２４と、Ｉ／Ｏ制御手段３２５と、メモリ装置３２６と、ディスク装置３２７と、ＣＰＵ装置３２８と、通信制御手段３２９をを備えている。これらの手段はそれぞれ概略つぎのように動作する。
【００３５】
制御手段３２は、ホスト３、４、５のうち全ての正常なホストの上で動作する。
【００３６】
マスタホストでは、制御手段３２は、仮想計算機実行手段３１に対して、仮想計算機を実行するのに必要な機能を提供する。マスタホスト以外のホストでは、制御手段３２は、ホスト間通信手段１経由で、マスタホストと通信し、マスタホストからの要求に対して、処理を実行する。
【００３７】
ホスト制御手段３２１は、通信制御手段３２９を通じて、他のホストのホスト制御手段３２１と通信し、どのホストが正常であるかの判定を行う。
【００３８】
また、ホスト制御手段３２１は、通信制御手段３２９を通じて、どのホストがマスタホストとなるべきかを判定する。
【００３９】
さらに、ホスト制御手段３２１は、通信制御手段３２９を通じて、ホストのダウン、ダウンしていたホストの復帰、新たなホストの追加、既存のホストの除去（取り外し）を検出する。
【００４０】
メモリ制御手段３２２は、仮想メモリの制御を行う。仮想計算機上でメモリの書き込みが行われた場合には、全てのホストのメモリ制御手段３２２を経由して全てのホストのメモリ装置３２６に情報が書き込まれる。
【００４１】
ディスク制御手段３２３は、仮想ディスクの制御を行う。仮想計算機上でディスクの書き込みが行われた場合には、全てのホストのディスク制御手段３２３を経由して全てのホストのディスク装置３２７に情報が書き込まれる。
【００４２】
ＣＰＵ制御手段３２４は、仮想ＣＰＵの制御を行う。仮想計算機は、複数のＣＰＵを持つ計算機であるように振舞う。仮想計算機上のそれぞれの仮想ＣＰＵは、各ホストのＣＰＵ制御手段３２４と対応付けられ、ＣＰＵ装置３２８に割り当てられる。
【００４３】
Ｉ／Ｏ制御手段３２５は、仮想Ｉ／Ｏデバイスの制御を行う。仮想計算機上で入出力（Ｉ／Ｏ）が行われた場合には、マスタホストのＩ／Ｏ制御手段を経由してＩ／Ｏ手段２で入出力操作（Ｉ／Ｏ）が行われる。
【００４４】
通信制御手段３２９は、上位の各手段に対して他のホストと通信する手段を提供する。
【００４５】
図４は、この実施の形態の動作の一例を説明するための流れ図である。次に、図４のフローチャートを参照して本実施の形態の全体の動作について詳細に説明する。
【００４６】
まず、各ホストは、他のホストと通信し、正常に起動しているホストリストを決定する（図４のステップＡ−１）。決定ルールは、正常起動しているかどうかの通信電文に対して、一定時間以内に正常な応答が得られたホストを正常と判断する。
【００４７】
次に、マスタホストを決定する（ステップＡ−２）。マスタホストの決定ルールは、例えば以下のようなルールとされる。すでにマスタホストとして動作しているホストが存在すれば、そのホストがマスタホストである。もし、マスタホストとして動作しているホストが存在していなければ、正常に起動しているホストのうち、最も小さいホストＩＤを持っているホストをマスタホストとして決定する。
【００４８】
自ホストがマスタホストであれば、以降は、マスタモードで動作する（ステップＡ−３、Ａ−４）。
【００４９】
マスタモードでのホスト（マスタホスト）の動作は、以下のようなものである。
【００５０】
まず、マスタホストは、仮想計算機実行手段３１を実行し、ゲストオペレーティングシステム３１１を起動する。
【００５１】
マスタホストにおいて、ゲストオペレーティングシステム３１１上でメモリ読み込みが発生した場合には、仮想メモリ提供手段３１２を経由して、ホスト制御手段３２１に、メモリ読み込み要求が伝達される。ホスト制御手段３２１はメモリ制御手段３２２を通じてメモリ装置３２６からデータを読み出す。
【００５２】
マスタホストにおいて、ゲストオペレーティングシステム３１１上でメモリ書き込みが発生した場合には、仮想メモリ提供手段３１２を経由して、ホスト制御手段３２１にメモリ書き込み要求が伝達される。ホスト制御手段３２１はメモリ制御手段３２２を通じてメモリ装置３２６にデータを書き込む。また、同時に、マスタホストのメモリ制御手段３２２は、通信制御手段３２９、ホスト間通信手段１を介して、他の正常ホストに、書き込まれたデータを伝達する。
【００５３】
マスタホストにおいて、ゲストオペレーティングシステム３１１上でディスク読み込みが発生した場合には、仮想ディスク提供手段３１３を経由して、ホスト制御手段３２１にディスク読み込み要求が伝達される。ホスト制御手段３２１はディスク制御手段３２３を通じてディスク装置３２７からデータを読み出す。
【００５４】
マスタホストにおいて、ゲストオペレーティングシステム３１１上でディスク書き込みが発生した場合には仮想ディスク提供手段３１３を経由して、ホスト制御手段３２１にディスク書き込み要求が伝達される。ホスト制御手段３２１はディスク制御手段３２３を通じてディスク装置３２７にデータを書き込む。また、同時に、マスタホストのディスク制御手段３２３は、通信制御手段３２９、ホスト間通信手段１を介して、他の正常ホストに、書き込まれたデータを伝達する。
【００５５】
マスタホストにおいて、ゲストオペレーティングシステム３１１上でのプログラムコードの実行は、正常ホストの個数分のＣＰＵが、並列に処理する。仮想ＣＰＵ提供手段３１４は、ゲストオペレーティングシステム３１１に対して、あたかも正常ホストの数だけのＣＰＵがが存在するように振舞う。
【００５６】
仮想的なそれぞれのＣＰＵは、各ホストに割り当てられる。
【００５７】
ホスト制御手段３２１は、各ホストのＣＰＵが動作するのに必要な情報をＣＰＵ制御手段３２４に渡し、また実行結果を、ＣＰＵ制御手段３２４から受け取る。マスタホストにおいて、ＣＰＵ制御手段３２４は、必要に応じて、各ホストと通信して、各ホストに割り当てられたＣＰＵ実行に関する情報のやりとりを行う。
【００５８】
マスタホストにおいて、ゲストオペレーティングシステム３１１上でＩ／Ｏ入力が発生した場合には、仮想Ｉ／Ｏ提供手段３１５を経由して、ホスト制御手段３２１にＩ／Ｏ入力要求が伝達される。ホスト制御手段３２１は、Ｉ／Ｏ制御手段３２５を通じてＩ／Ｏ装置２からデータを入力する。
【００５９】
マスタホストにおいて、ゲストオペレーティングシステム３１１上でＩ／Ｏ出力が発生した場合には、仮想Ｉ／Ｏ提供手段３１５を経由して、ホスト制御手段３２１にＩ／Ｏ出力要求が伝達される。ホスト制御手段３２１はＩ／Ｏ制御手段３２５を通じてＩ／Ｏ装置２にデータを出力する。
【００６０】
また、マスタモードで動作中に、他のホストが起動した場合には、マスタホストは、メモリ装置３２６及びディスク装置３２７の内容を、新しく起動したホストにコピーする。マスタホストは、コピーが完了した後、仮想的なＣＰＵを新しく追加し、新しく起動したホストに割り当てる。
【００６１】
マスタモードで動作中に、他のホストがダウンした場合には、マスタホストは、ダウンしたホストに割り当てていた仮想的なＣＰＵを削除する。
【００６２】
自ホストがマスタホストでなければ、以降は、スレーブモードで動作する（ステップＡ−３、Ａ−５）。スレーブモードでの動作は、以下のようなものである。
【００６３】
まず、マスタホストからホスト間通信手段１を通じて、マスタホストのメモリ装置３２６及びディスク装置３２７の記憶内容をコピーする。マスタホストのメモリの記憶内容は、ホスト間通信手段１、スレーブホストの通信制御手段３２９及びメモリ制御手段３２２を経由して、スレーブホストのメモリ装置３２６に書き込まれる。マスタホストのディスクの記憶内容は、ホスト間通信手段１、スレーブホストの通信制御手段３２９及びディスク制御手段３２３を経由してスレーブホストのディスク装置３２７に書き込まれる。
【００６４】
マスタホストからメモリ書き込みが伝達された場合、ホスト間通信手段１、通信制御手段３２９及びメモリ制御手段３２２を経由してスレーブホストのメモリ装置３２６に書き込まれる。
【００６５】
マスタホストからディスク書き込みが伝達された場合、ホスト間通信手段１、通信制御手段３２９及びディスク制御手段３２３を経由してスレーブホストのディスク装置３２７に書き込まれる。
【００６６】
マスタホストからＣＰＵ実行に必要なデータが伝達された場合、ホスト間通信手段１、スレーブホストの通信制御手段３２９及びＣＰＵ制御手段３２４を経由して、スレーブホストのＣＰＵ装置３２８で命令コードが実行され、その結果は、スレーブホストのＣＰＵ制御装置３２４及び通信制御手段３２９、ホスト間通信手段１を経由して、マスタホストに返却される。
【００６７】
スレーブモードで動作中に、マスタホストがダウンした場合には、ステップＡ−２と同様のマスタホスト決定を再試行し、その結果、自ホストがマスタホストとなった場合は、ステップＡ−４のマスタモードで動作を実行する。
【００６８】
【実施例】
次に、具体的な実施例を用いて本実施の形態の動作を説明する。
【００６９】
例えば、図１のようにホストが３台存在する構成において、全てのホストが正常に起動した場合、ホスト３がマスタモードとして動作し、ホスト４及びホスト５がスレーブモードで動作する。
【００７０】
ホスト３の上の仮想計算機実行手段３１のメモリ及びディスクの内容は、ホスト４及びホスト５に、随時、複製が作成される。
【００７１】
また、仮想計算機実行手段３１は、あたかも３つのＣＰＵを持っているかのように振舞い、それぞれのＣＰＵとして、実際には、ホスト３、ホスト４、ホスト５のＣＰＵが使われる。この状態で、なんらかの障害によりホスト３がダウンした場合、ホスト４がマスタホストとして動作を開始する。仮想計算機のディスク及びメモリの内容は実行状態はホスト３がダウンする直前の状態がそのまま使われるため、仮想計算機上で実行していた業務は、ホスト３がダウンした影響を受けずに、そのまま継続することができる。
【００７２】
次に、ホスト３が再起動して正常な状態になった場合、ホスト４がマスタホストのままであるが、ホスト４とホスト５の２台分のＣＰＵしか用いられていなかった状態から、ホスト３、ホスト４、ホスト５の３台分のＣＰＵが使用できる状態に移行するため、実行速度が上昇する。
【００７３】
【第２の実施の形態】
次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図５は、本発明の第２の実施の形態の構成を示す図である。図５参照すると、本発明の第２の実施の形態は、図１の構成に、ホスト３、４、５に接続されている共有ディスク装置６が追加されている。すなわち、ホスト同士の通信に用いるホスト間通信手段１と、Ｉ／Ｏを提供するＩ／Ｏ装置２と、プログラム制御により動作する複数台のホスト（ホスト３、ホスト４、ホスト５）と、共有ディスク装置６から構成されている。それぞれのホストは、仮想計算機実行手段３１と制御手段３２Ａとを含む。
【００７４】
図６は、図５の仮想計算機実行手段３１の構成を示す図である。この第２の実施の形態の仮想計算機実行手段３１は、図２に示した前記実施の形態の仮想計算機実行手段３１と同様とされる。すなわち、図６を参照すると、仮想計算機実行手段３１は、ゲストオペレーティングシステム３１１と、仮想メモリ提供手段３１２と、仮想ディスク提供手段３１３と仮想ＣＰＵ提供手段３１４と仮想Ｉ／Ｏ提供手段３１５から構成されている。仮想計算機実行手段３１は、複数の正常なホストのうちの１つの上でのみ動作する。このホストをマスタホストと呼ぶ。ゲストオペレーティングシステム３１１は、仮想計算機上で動作するオペレーティングシステムであり、業務に必要な任意のプログラムを実行することが可能である。仮想メモリ提供手段３１２は、仮想計算機を構成する仮想的なメモリをゲストオペレーティングシステムに提供する。仮想ディスク提供手段３１３は、仮想計算機を構成する仮想的なディスクをゲストオペレーティングシステムに提供する。仮想ＣＰＵ提供手段３１４は、仮想計算機を構成する仮想的なＣＰＵをゲストオペレーティングシステムに提供する。仮想Ｉ／Ｏ提供手段３１５は、仮想計算機を構成する仮想的なＩ／Ｏデバイスをゲストオペレーティングシステムに提供する。
【００７５】
図７は、図５の制御手段３２Ａの構成を示す図である。図７を参照すると、制御手段３２Ａは、ホスト制御手段３２１と、メモリ制御手段３２２と、ディスク制御手段３２３Ａと、ＣＰＵ制御手段３２４と、Ｉ／Ｏ制御手段３２５と、メモリ装置３２６と、ＣＰＵ装置３２８と、通信制御手段３２９から構成されている。前記実施の形態と相違して、第２の実施の形態の制御手段３２Ａは、ディスク装置３２７を具備しない。これらの手段はそれぞれ概略つぎのように動作する。
【００７６】
制御手段３２Ａは、全ての正常なホストの上で動作する。マスタホストでは、仮想計算機実行手段３１に対して仮想計算機を実行するのに必要な機能を提供する。マスタホスト以外のホストでは、ホスト間通信手段１経由でマスタホストと通信し、マスタホストからの要求に対して処理を実行する。
【００７７】
ホスト制御手段３２１は、通信制御手段３２９を通じて、他のホストのホスト制御手段と通信し、どのホストが正常であるかの判定を行う。また、どのホストがマスタホストとなるべきかを判定する。また、ホストのダウン、ダウンしていたホストの復帰、新たなホストの追加、既存のホストの除去（取り外し）を検出する。
【００７８】
メモリ制御手段３２２は、仮想メモリの制御を行う。仮想計算機上でメモリの書き込みが行われた場合には、全てのホストのメモリ制御手段３２２を経由して全てのホストのメモリ装置３２６に情報が書き込まれる。
【００７９】
ディスク制御手段３２３Ａは、仮想ディスクの制御を行う。仮想計算機上でディスクの書き込みが行われた場合には、ディスク制御手段３２３を経由して、共有ディスク装置６に情報が書き込まれる。
【００８０】
ＣＰＵ制御手段３２４は、仮想ＣＰＵの制御を行う。仮想計算機は、複数のＣＰＵを持つ計算機であるように振舞う。仮想計算機上のそれぞれの仮想ＣＰＵは、各ホストのＣＰＵ制御手段３２４と対応付けられ、ＣＰＵ装置３２８に割り当てられる。
【００８１】
Ｉ／Ｏ制御手段３２５は、仮想Ｉ／Ｏデバイスの制御を行う。仮想計算機上でＩ／Ｏがが行われた場合には、マスタホストのＩ／Ｏ制御手段を経由してＩ／Ｏ手段２でＩ／Ｏが行われる。
【００８２】
通信制御手段３２９は、上位の各手段に対して他のホストと通信する手段を提供する。
【００８３】
この第２の実施の形態の動作は、図４を参照して説明した前記第１の実施の形態と基本的に同様であるが、ゲストオペレーティングシステム上でディスク読み込み、ディスク書き込みの動作が相違している。以下、相違点について主に説明する。
【００８４】
マスタモードでの動作は、以下のようなものである。まず、仮想計算機実行手段３１を実行し、ゲストオペレーティングシステム３１１を起動する。
【００８５】
マスタホストにおいて、ゲストオペレーティングシステム上でディスク読み込みが発生した場合には仮想ディスク提供手段３１３を経由して、ホスト制御手段３２１にディスク読み込み要求が伝達される。ホスト制御手段３２１はディスク制御手段３２３を通じて共有ディスク装置６から、データを読み出す。
【００８６】
マスタホストにおいて、ゲストオペレーティングシステム上でディスク書き込みが発生した場合には仮想ディスク提供手段３１３を経由して、ホスト制御手段３２１にディスク書き込み要求が伝達される。ホスト制御手段３２１はディスク制御手段３２３を通じて共有ディスク装置６のデータを書き込む。
【００８７】
また、マスタモードで動作中に、他のホストが起動した場合には、メモリの内容を全て新しく起動したホストにコピーする。コピーが完了した後、仮想的なＣＰＵを新しく追加し、新しく起動したホストに割り当てる。この際、前記第１の実施の形態と相違して、マスタホストから他のホストへのディスクのコピーは行われない。
【００８８】
マスタモードで動作中に、他のホストがダウンした場合には、ダウンしたホストに割り当てていた仮想的なＣＰＵを削除する。
【００８９】
自ホストがマスタホストでなければ、以降はスレーブモードで動作する（ステップＡ−３、Ａ−５）。スレーブモードでの動作は、以下のようなものである。まず、マスタホストから、ホスト間通信手段１を通じて、メモリの記憶内容をコピーする。メモリの記憶内容は、通信制御手段３２９及びメモリ制御手段３２２を経由して、メモリ装置３２６に書き込まれる。なお、この実施の形態では、前記第１の実施の形態と相違して、マスタホストから他のホストへのディスクのコピーは行われない。
【００９０】
マスタホストからメモリ書き込みが伝達された場合、ホスト間通信手段１を通じて、スレーブホストの通信制御手段３２９及びメモリ制御手段３２２を経由してスレーブホストのメモリ装置３２６に書き込まれる。
【００９１】
マスタホストから、ホスト間通信手段１を通じて、ＣＰＵ実行に必要なデータがスレーブホストに伝達された場合、通信制御手段３２９及びＣＰＵ制御手段３２４を経由して、スレーブホストのＣＰＵ装置３２８で命令コードが実行され、その結果は、スレーブホストのＣＰＵ制御装置３２４及び通信制御手段３２９と、ホスト間通信手段１を経由して、マスタホストに返却される。
【００９２】
前記実施の形態と同様、スレーブモードで動作中に、マスタホストがダウンした場合には、ステップＡ−２と同様のマスタホスト決定を再試行し、その結果、自ホストがマスタホストとなった場合は、ステップＡ−４のマスタモードで動作を実行する。
【００９３】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
【００９４】
本実施の形態では、ディスク装置を各ホストに具備するのではなく、システムとして、１つの共有ディスク装置として構成されている。このため、ディスクのデータを各ホストにコピーすることが不要とされている。この結果、本実施の形態では、ホストの起動に必要な時間を短縮することができるという作用効果を奏する。
【００９５】
以上本発明を上記実施形態に即して説明したが、本発明は、上記実施形態にのみ限定されるものでなく、特許請求の範囲の各請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正を含むことは勿論である。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば下記記載の効果を奏する。
【００９７】
本発明の第１の効果は、仮想計算機システムにおいて、ＣＰＵ資源を有効に活用し、高い実行速度を実現することができる、ということである。
【００９８】
その理由は、本発明においては、マスタホスト以外のホストのＣＰＵも仮想計算機上のＣＰＵとして割り当てられるためである。
【００９９】
本発明の第２の効果は、運用中に任意のホストがダウンした場合でも、正常なホストが最低１台あれば運用が停止しない、ということである。
【０１００】
その理由は、本発明においては、メモリやディスクの内容を各ホストに随時コピーしているため、どのホストがダウンしても、残った正常なサーバで運用を継続するのに必要な情報を全て保持しているためである。
【０１０１】
本発明の第３の効果は、計算機を任意の時点で追加や削除できる、ということである。その理由は、上記第２の効果と同じ理由によるものである。
【０１０２】
本発明の第４の効果は、実行するアプリケーションプログラムは、通常の計算機で動作するものを変更無しでそのまま仕様することが可能である、ということである。
【０１０３】
その理由は、本発明においては、仮想計算機上では通常の計算機上と同様のオペレーティングシステムが動作するため、アプリケーションプログラムに対して、通常の計算機で動作しているのと全く同じ機能を提供するためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の仮想計算機実行手段の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の制御手段の構成を示す図である。
【図４】本発明の第１及び第２の実施の形態の動作を示す流れ図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の構成を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の仮想計算機実行手段の構成を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の制御手段の構成を示す図である。
【符号の説明】
１　ホスト間通信手段
２　Ｉ／Ｏ装置（Ｉ／Ｏ手段）
３、４、５　ホスト
３１　仮想計算機実行手段
３１１　ゲストオペレーティングシステム
３１２　仮想メモリ提供手段
３１３　仮想ディスク提供手段
３１４　仮想ＣＰＵ提供手段
３１５　仮想Ｉ／Ｏ提供手段
３２　制御手段
３２１　ホスト制御手段
３２２　メモリ制御手段
３２３　ディスク制御手段
３２４　ＣＰＵ制御手段
３２５　Ｉ／Ｏ制御手段
３２６　メモリ装置
３２７　ディスク装置
３２８　ＣＰＵ装置
３２９　通信制御手段
６　共有ディスク装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a virtual computer system operating on a plurality of real computers, and more particularly, to a virtual computer system in which real computers can be easily added or deleted at any time.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A redundant virtual computer system having an active system and a standby system has been conventionally known. As a publication related to this type of conventional virtual computer system, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-141744 discloses that an active host and a standby host are interconnected via a super and inter-host communication device. In a virtual machine system having a configuration in which a plurality of operating systems share one piece of hardware with a plurality of operating systems, each host controls the operating system group and a control unit that resets only a specific operating system. If the standby operating system detects an abnormality in the active operating system among operating systems operating on the virtual machine, the operating system to be reset from the standby control unit to the active control unit via a supermarket. of The active system resets a specific operating system based on the notification, and notifies the standby system control unit of the reset result from the active system control unit via a supermarket. A configuration of a virtual machine standby control system described above is disclosed.
[0003]
This standby control system allows non-stop operation of the system in units of child OSs by transferring control to the child OS of the standby host when the child OS operating in the active host fails. To achieve it. That is, since a corresponding standby child OS can be prepared for all the child OSs of the active system, even if any child OS of the active system falls into a system halt state due to a failure or the like, the system can be operated without interruption. It is possible.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional virtual computer system has the following problems.
[0005]
The first problem is that the CPU resources of the computer are not fully utilized.
[0006]
The reason is that the standby host usually exists as a backup in preparation for the failure of the active host. Therefore, if the active host is normal, the standby CPU is not used for actual business. It is because it becomes a state.
[0007]
The second problem is that a host cannot be added or deleted.
[0008]
The reason for this is that only two systems, an active host and a standby host, can be used.
[0009]
Therefore, an object of the present invention is to provide a virtual machine system and a control method therefor that effectively utilize the CPUs of a plurality of hosts without idleness.
[0010]
It is another object of the present invention to provide a virtual computer system and a control method thereof, in which even if an arbitrary host goes down during operation, the operation is not stopped if at least one normal host is down.
[0011]
Another object of the present invention is to provide a virtual computer system capable of adding or deleting a host at any time without stopping operation, and a control method thereof.
[0012]
Another object of the present invention is to provide a virtual computer system in which an arbitrary program operating on a normal computer system can operate without modification on the virtual computer system, and a control method thereof.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
A virtual computer system according to the present invention that achieves at least one of the above objects includes a plurality of hosts each including a virtual computer execution unit that executes a virtual computer and a control unit, and performs communication between the hosts with respect to the plurality of hosts. And a control unit for each host controls communication with another host via the inter-host communication unit, and one of the plurality of hosts is a master (mast host). The virtual machine execution means operates on the master host, and a CPU (central processing unit) of a host other than the master host among the plurality of hosts is connected to the host via the inter-host communication means. , Are assigned as CPUs of the virtual machine.
[0014]
In the present invention, the control means on the master host provides a function for executing a virtual machine to the virtual machine execution means of the master host, and the control means of a host other than the master host includes the host Communicates with the master host through the inter-communication means, executes processing in response to a request from the master host, and transfers the contents of the memory or the memory and the disk from the master host through the inter-host communication means. Is copied to other hosts.
[0015]
In the present invention, when a host other than the master host is started while the master host is operating, the control means of the master host newly starts the contents of the memory and disk of the control means via the inter-host communication means. The control means of the host may copy the data to a memory or a disk, and after the copy is completed, control may be performed so that a virtual CPU is newly added and assigned to the newly started host.
[0016]
In the present invention, when a host other than the master host is started while the master host is operating, the control unit of the master host stores the contents of the memory of the control unit in the newly started host via the inter-host communication unit. May be copied to the memory of the control means, and after the copy is completed, a control may be performed in which a virtual CPU is newly added and assigned to a newly started host.
[0017]
In the present invention, when a host other than the master host goes down during the operation of the master host, the virtual CPU allocated to the downed host may be deleted.
[0018]
In the present invention, when the master host is undecided, one of the plurality of hosts may be set as the master host based on the value of the identification number.
[0019]
In the present invention, when a master host among the plurality of hosts goes down due to a failure or the like, a host to be a master may be determined from hosts other than the master host.
[0020]
A method according to another aspect of the present invention includes a plurality of hosts each including a virtual machine execution unit for executing a virtual machine and a control unit, wherein the virtual machine controls communication between the hosts by an inter-host communication unit. A method for controlling execution of a system, wherein one of a plurality of hosts serves as a master (a host that is a mast is referred to as a “master host”), and the virtual machine execution means operates on a master host; Assigning a CPU (Central Processing Unit) of a host other than the master host among the hosts as a CPU of the virtual machine via inter-host communication means.
[0021]
In the method according to the present invention, the method includes a step of copying the memory of the master host or the contents of the disk and the memory to all hosts other than the master host, so that the host can be added or deleted at any time. .
[0022]
In the method according to the present invention, a common disk is prepared for the plurality of hosts, and it is unnecessary to copy the contents of the disk from the master host to another host.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of the first exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a system according to a first embodiment of the present invention includes a plurality of hosts 3, 4, 5 operating under program control, and a host connected to the hosts 3, 4, 5 for use in communication between the hosts. It comprises an inter-communication means 1 and an I / O device 2 connected to the hosts 3, 4, 5 for providing input / output (I / O) functions of the host.
[0024]
Each of the hosts 3, 4, and 5 includes a virtual machine execution unit 31 and a control unit 32. Although FIG. 1 shows a configuration of three hosts simply for the convenience of drawing creation and simplification of description, the number of hosts is plural in the present invention and is limited to three. Of course it is not.
[0025]
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the virtual machine execution means 31 of FIG. The virtual machine execution means 31 has the same configuration in each of the hosts 3, 4, and 5. Referring to FIG. 2, the virtual machine execution unit 31 includes a guest operating system 311, a virtual memory providing unit 312, a virtual disk providing unit 313, a virtual CPU providing unit 314, and a virtual I / O providing unit 315. ing. Each of these means operates as follows.
[0026]
The virtual machine execution means 31 operates only on one host that is a master among a plurality of normal hosts. This host is called a “master host”.
[0027]
The guest operating system 311 is an operating system that operates on a virtual machine. As the guest operating system 311, for example, a general-purpose operating system that operates on a normal computer is used as it is.
[0028]
A driver is added to use the virtual memory providing unit 312, the virtual disk providing unit 313, the virtual CPU providing unit 314, and the virtual I / O providing unit 315 in the guest operating system 311.
[0029]
The program that operates on the guest operating system 311 does not need to be a program that is aware of parallel processing, and can operate a program that operates on a normal computer without any change. The program that operates on the guest operating system 311 may be a program that supports parallel processing.
[0030]
The virtual memory providing unit 312 provides a virtual memory constituting the virtual machine to the guest operating system 311.
[0031]
The virtual disk providing unit 313 provides a virtual disk constituting the virtual machine to the guest operating system 311.
[0032]
The virtual CPU providing unit 314 provides a virtual CPU constituting the virtual machine to the guest operating system 311.
[0033]
The virtual I / O providing unit 315 provides a virtual I / O device constituting the virtual machine to the guest operating system 311.
[0034]
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the control means 32 of FIG. The control means 32 has the same configuration for each of the hosts 3, 4, and 5. Referring to FIG. 3, the control unit 32 includes a host control unit 321, a memory control unit 322, a disk control unit 323, a CPU control unit 324, an I / O control unit 325, a memory device 326, and a disk device. 327, a CPU device 328, and a communication control means 329. Each of these means operates as follows.
[0035]
The control means 32 operates on all the normal hosts among the hosts 3, 4, and 5.
[0036]
In the master host, the control unit 32 provides the virtual machine execution unit 31 with a function required to execute the virtual machine. In a host other than the master host, the control means 32 communicates with the master host via the inter-host communication means 1 and executes processing in response to a request from the master host.
[0037]
The host control unit 321 communicates with the host control unit 321 of another host through the communication control unit 329, and determines which host is normal.
[0038]
Further, the host control unit 321 determines, via the communication control unit 329, which host should be the master host.
[0039]
Further, the host control unit 321 detects, through the communication control unit 329, the down of the host, the return of the downed host, the addition of a new host, and the removal (removal) of the existing host.
[0040]
The memory control unit 322 controls a virtual memory. When the memory is written on the virtual machine, the information is written to the memory devices 326 of all the hosts via the memory control means 322 of all the hosts.
[0041]
The disk control unit 323 controls a virtual disk. When a disk is written on the virtual machine, information is written to the disk devices 327 of all hosts via the disk control means 323 of all hosts.
[0042]
The CPU control unit 324 controls a virtual CPU. The virtual machine behaves as a computer having a plurality of CPUs. Each virtual CPU on the virtual machine is associated with the CPU control means 324 of each host, and is assigned to the CPU device 328.
[0043]
The I / O control unit 325 controls a virtual I / O device. When input / output (I / O) is performed on the virtual machine, the input / output operation (I / O) is performed by the I / O unit 2 via the I / O control unit of the master host.
[0044]
The communication control unit 329 provides a means for communicating with another host for each of the high-order means.
[0045]
FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of the operation of this embodiment. Next, the overall operation of the present embodiment will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.
[0046]
First, each host communicates with another host to determine a list of hosts that are operating normally (step A-1 in FIG. 4). The determination rule determines that a host that has received a normal response within a certain period of time in response to a communication message indicating whether or not it has been started normally is normal.
[0047]
Next, a master host is determined (step A-2). The rules for determining the master host are as follows, for example. If there is a host already operating as the master host, that host is the master host. If there is no host operating as the master host, the host having the smallest host ID among the normally activated hosts is determined as the master host.
[0048]
If the host itself is the master host, it operates in the master mode thereafter (steps A-3 and A-4).
[0049]
The operation of the host (master host) in the master mode is as follows.
[0050]
First, the master host executes the virtual machine execution means 31 and starts the guest operating system 311.
[0051]
When a memory read occurs on the guest operating system 311 in the master host, a memory read request is transmitted to the host control unit 321 via the virtual memory providing unit 312. The host control unit 321 reads data from the memory device 326 through the memory control unit 322.
[0052]
When a memory write occurs on the guest operating system 311 in the master host, a memory write request is transmitted to the host control unit 321 via the virtual memory providing unit 312. The host control unit 321 writes data to the memory device 326 through the memory control unit 322. At the same time, the memory control unit 322 of the master host transmits the written data to another normal host via the communication control unit 329 and the inter-host communication unit 1.
[0053]
When a disk read occurs on the guest operating system 311 in the master host, a disk read request is transmitted to the host control unit 321 via the virtual disk providing unit 313. The host control unit 321 reads data from the disk device 327 through the disk control unit 323.
[0054]
In the master host, when a disk write occurs on the guest operating system 311, a disk write request is transmitted to the host control unit 321 via the virtual disk providing unit 313. The host control unit 321 writes data to the disk device 327 through the disk control unit 323. At the same time, the disk control unit 323 of the master host transmits the written data to another normal host via the communication control unit 329 and the inter-host communication unit 1.
[0055]
In the master host, the execution of the program code on the guest operating system 311 is performed in parallel by the CPUs of the number of normal hosts. The virtual CPU providing means 314 acts on the guest operating system 311 as if there are as many CPUs as there are normal hosts.
[0056]
Each virtual CPU is assigned to each host.
[0057]
The host control unit 321 passes information necessary for the operation of the CPU of each host to the CPU control unit 324, and receives an execution result from the CPU control unit 324. In the master host, the CPU control means 324 communicates with each host as necessary and exchanges information relating to CPU execution assigned to each host.
[0058]
When an I / O input occurs on the guest operating system 311 in the master host, an I / O input request is transmitted to the host control unit 321 via the virtual I / O providing unit 315. The host control unit 321 inputs data from the I / O device 2 through the I / O control unit 325.
[0059]
When an I / O output occurs on the guest operating system 311 in the master host, an I / O output request is transmitted to the host control unit 321 via the virtual I / O providing unit 315. The host control unit 321 outputs data to the I / O device 2 through the I / O control unit 325.
[0060]
Further, when another host is started during operation in the master mode, the master host copies the contents of the memory device 326 and the disk device 327 to the newly started host. After the copy is completed, the master host newly adds a virtual CPU and allocates it to the newly started host.
[0061]
If another host goes down while operating in the master mode, the master host deletes the virtual CPU assigned to the downed host.
[0062]
If the own host is not the master host, it operates in the slave mode thereafter (steps A-3 and A-5). The operation in the slave mode is as follows.
[0063]
First, the contents stored in the memory device 326 and the disk device 327 of the master host are copied from the master host through the inter-host communication means 1. The contents stored in the memory of the master host are written to the memory device 326 of the slave host via the inter-host communication means 1, the communication control means 329 of the slave host, and the memory control means 322. The storage contents of the disk of the master host are written to the disk device 327 of the slave host via the inter-host communication means 1, the communication control means 329 of the slave host, and the disk control means 323.
[0064]
When a memory write is transmitted from the master host, it is written to the memory device 326 of the slave host via the inter-host communication means 1, the communication control means 329, and the memory control means 322.
[0065]
When a disk write is transmitted from the master host, it is written to the disk device 327 of the slave host via the inter-host communication means 1, the communication control means 329, and the disk control means 323.
[0066]
When data necessary for CPU execution is transmitted from the master host, the instruction code is executed by the CPU unit 328 of the slave host via the inter-host communication means 1, the communication control means 329 of the slave host, and the CPU control means 324. The result is returned to the master host via the CPU control device 324 of the slave host, the communication control means 329, and the inter-host communication means 1.
[0067]
If the master host goes down during operation in the slave mode, the same master host determination as in step A-2 is retried. As a result, if the own host becomes the master host, the operation proceeds to step A-4. Execute operation in master mode.
[0068]
【Example】
Next, the operation of the present embodiment will be described using a specific example.
[0069]
For example, in a configuration in which three hosts exist as shown in FIG. 1, when all the hosts start normally, the host 3 operates in the master mode, and the hosts 4 and 5 operate in the slave mode.
[0070]
The contents of the memory and the disk of the virtual machine execution means 31 on the host 3 are copied to the host 4 and the host 5 as needed.
[0071]
The virtual machine execution means 31 behaves as if it has three CPUs, and the CPUs of the host 3, host 4, and host 5 are actually used as the respective CPUs. In this state, if the host 3 goes down due to any failure, the host 4 starts operating as a master host. As the contents of the disk and memory of the virtual machine are the same as the execution state immediately before the host 3 goes down, the work executed on the virtual machine continues without being affected by the host 3 going down. can do.
[0072]
Next, when the host 3 is restarted and becomes a normal state, the host 4 remains the master host, but the host 4 is changed from the state where only two CPUs of the host 4 and the host 5 are used. 3, the host 4 and the host 5 shift to a state where three CPUs can be used, so that the execution speed increases.
[0073]
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 5 is a diagram showing a configuration of the second exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, in the second embodiment of the present invention, a shared disk device 6 connected to hosts 3, 4, and 5 is added to the configuration of FIG. That is, the host-to-host communication means 1 used for communication between hosts, the I / O device 2 for providing I / O, and a plurality of hosts (host 3, host 4, and host 5) operating under program control are shared. It is composed of a disk device 6. Each host includes virtual machine execution means 31 and control means 32A.
[0074]
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the virtual machine execution means 31 of FIG. The virtual machine execution means 31 of the second embodiment is the same as the virtual machine execution means 31 of the embodiment shown in FIG. That is, referring to FIG. 6, the virtual machine execution means 31 is composed of a guest operating system 311, a virtual memory providing means 312, a virtual disk providing means 313, a virtual CPU providing means 314, and a virtual I / O providing means 315. ing. The virtual machine execution means 31 operates only on one of a plurality of normal hosts. This host is called a master host. The guest operating system 311 is an operating system that runs on a virtual machine, and can execute any program required for business. The virtual memory providing unit 312 provides a virtual memory constituting the virtual machine to the guest operating system. The virtual disk providing unit 313 provides a virtual disk constituting the virtual machine to the guest operating system. The virtual CPU providing means 314 provides a virtual CPU constituting the virtual machine to the guest operating system. The virtual I / O providing unit 315 provides a virtual I / O device constituting the virtual machine to the guest operating system.
[0075]
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of the control means 32A of FIG. Referring to FIG. 7, the control unit 32A includes a host control unit 321, a memory control unit 322, a disk control unit 323A, a CPU control unit 324, an I / O control unit 325, a memory device 326, and a CPU device. 328 and a communication control means 329. Unlike the above embodiment, the control means 32A of the second embodiment does not include the disk device 327. Each of these means operates as follows.
[0076]
The control means 32A operates on all normal hosts. The master host provides the virtual machine execution means 31 with functions necessary to execute the virtual machine. Hosts other than the master host communicate with the master host via the inter-host communication means 1 and execute processing in response to requests from the master host.
[0077]
The host control unit 321 communicates with the host control unit of another host through the communication control unit 329, and determines which host is normal. It also determines which host should be the master host. Further, it detects that the host is down, returns the downed host, adds a new host, and removes (removes) the existing host.
[0078]
The memory control unit 322 controls a virtual memory. When the memory is written on the virtual machine, the information is written to the memory devices 326 of all the hosts via the memory control means 322 of all the hosts.
[0079]
The disk control unit 323A controls a virtual disk. When a disk is written on the virtual machine, information is written to the shared disk device 6 via the disk control unit 323.
[0080]
The CPU control unit 324 controls a virtual CPU. The virtual machine behaves as a computer having a plurality of CPUs. Each virtual CPU on the virtual machine is associated with the CPU control means 324 of each host, and is assigned to the CPU device 328.
[0081]
The I / O control unit 325 controls a virtual I / O device. When I / O is performed on the virtual machine, the I / O is performed by the I / O unit 2 via the I / O control unit of the master host.
[0082]
The communication control unit 329 provides a means for communicating with another host for each of the high-order means.
[0083]
The operation of the second embodiment is basically the same as that of the first embodiment described with reference to FIG. 4, except that the operation of reading and writing the disk on the guest operating system is different. ing. Hereinafter, differences will be mainly described.
[0084]
The operation in the master mode is as follows. First, the virtual machine execution means 31 is executed, and the guest operating system 311 is started.
[0085]
In the master host, when a disk read occurs on the guest operating system, a disk read request is transmitted to the host control unit 321 via the virtual disk providing unit 313. The host control unit 321 reads data from the shared disk device 6 through the disk control unit 323.
[0086]
In the master host, when a disk write occurs on the guest operating system, a disk write request is transmitted to the host control unit 321 via the virtual disk providing unit 313. The host control unit 321 writes data in the shared disk device 6 through the disk control unit 323.
[0087]
When another host is started up while operating in the master mode, the entire contents of the memory are copied to the newly started up host. After the copy is completed, a new virtual CPU is added and assigned to the newly started host. At this time, unlike the first embodiment, copying of the disk from the master host to another host is not performed.
[0088]
If another host goes down while operating in the master mode, the virtual CPU assigned to the downed host is deleted.
[0089]
If the own host is not the master host, it operates in the slave mode thereafter (steps A-3 and A-5). The operation in the slave mode is as follows. First, the contents stored in the memory are copied from the master host through the inter-host communication means 1. The contents stored in the memory are written to the memory device 326 via the communication control unit 329 and the memory control unit 322. In this embodiment, unlike the first embodiment, copying of a disk from a master host to another host is not performed.
[0090]
When the memory write is transmitted from the master host, it is written to the slave host memory device 326 via the slave host communication control means 329 and the memory control means 322 via the inter-host communication means 1.
[0091]
When data necessary for CPU execution is transmitted from the master host to the slave host via the inter-host communication means 1, the instruction code is transmitted to the slave host CPU device 328 via the communication control means 329 and the CPU control means 324. The execution is performed, and the result is returned to the master host via the CPU control device 324 of the slave host, the communication control means 329, and the inter-host communication means 1.
[0092]
When the master host goes down while operating in the slave mode as in the above-described embodiment, the same master host determination as in step A-2 is retried, and as a result, the own host becomes the master host. Executes the operation in the master mode in step A-4.
[0093]
Next, the operation and effect of the present embodiment will be described.
[0094]
In this embodiment, a disk device is not provided in each host, but is configured as a single shared disk device as a system. Therefore, it is unnecessary to copy the data of the disk to each host. As a result, in the present embodiment, there is an operational effect that the time required for starting the host can be reduced.
[0095]
Although the present invention has been described with reference to the above embodiments, the present invention is not limited to only the above embodiments, and is not limited to those skilled in the art within the scope of the claims. Needless to say, various variations and modifications to be obtained are included.
[0096]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
[0097]
A first effect of the present invention is that a high execution speed can be realized in a virtual machine system by effectively utilizing CPU resources.
[0098]
The reason is that, in the present invention, CPUs of hosts other than the master host are also assigned as CPUs on the virtual machine.
[0099]
A second effect of the present invention is that even if an arbitrary host goes down during operation, the operation does not stop if there is at least one normal host.
[0100]
The reason is that, in the present invention, since the contents of the memory and the disk are copied to each host as needed, even if any host goes down, all the information necessary to continue the operation on the remaining normal server is obtained. This is because it is held.
[0101]
A third effect of the present invention is that a computer can be added or deleted at any time. The reason is the same as the second effect.
[0102]
A fourth effect of the present invention is that an application program to be executed can be used as it is on a normal computer without any change.
[0103]
The reason is that, in the present invention, since the same operating system operates on a virtual machine as on a normal machine, it provides the application program with exactly the same functions as those running on a normal machine. It is.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a virtual machine execution unit according to the first embodiment of this invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a control unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the first and second embodiments of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a virtual machine execution unit according to the second embodiment of this invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a control unit according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Communication means between hosts
2 I / O device (I / O means)
3, 4, 5 host
31 Virtual machine execution means
311 Guest operating system
312 Virtual memory providing means
313 Virtual disk providing means
314 Virtual CPU providing means
315 Virtual I / O providing means
32 control means
321 Host control means
322 Memory control means
323 disk control means
324 CPU control means
325 I / O control means
326 Memory device
327 disk unit
328 CPU device
329 Communication control means
6 Shared disk device

Claims

A plurality of hosts having means for executing a virtual machine (referred to as “virtual machine execution means”) and control means,
Comprising inter-host communication means for controlling communication between hosts for the plurality of hosts,
The control means of each host performs control for communicating with another host via the inter-host communication means,
One of the plurality of hosts becomes a master (a host that is a mast is referred to as a “master host”), and the virtual machine execution means operates on the master host,
A virtual machine system, wherein a CPU (central processing unit) of a host other than a master host among the plurality of hosts is assigned as a CPU of the virtual machine via the inter-host communication means.

The control means on the master host provides the virtual machine execution means with a function for executing a virtual machine,
The control means of the host other than the master host among the plurality of hosts, via the inter-host communication means, communicates with the master host, executes a process for a request from the master host,
From the master host, the contents of the memory of the master host or the contents of the memory and the disk are copied to a host other than the master host among the plurality of hosts via the inter-host communication means. The virtual computer system according to claim 1, wherein:

A guest operating system,
Virtual machine execution means comprising means for providing one or more of virtual memory, virtual disk, virtual CPU (central processing unit), and virtual I / O (input / output) to the guest operating system;
A control unit including a CPU, a memory, and a disk, and a CPU control unit, a memory control unit, a disk control unit, and an I / O control unit for controlling each device of the CPU, the memory, and the disk;
Multiple hosts with
An inter-host communication unit connected to the control unit of each of the hosts and controlling communication between the hosts;
I / O means connected to the control means of each host;
With
The control unit of each host includes a host control unit that controls communication with another host through the inter-host communication unit,
One of the plurality of hosts becomes a master (a host that is a mast is referred to as a “master host”), and the virtual machine execution means operates on the master host;
The control means of each of the hosts operates on each of the hosts,
The control means of the master host provides a function for executing a virtual machine to the virtual machine execution means of the master host,
A CPU of a host other than the master host among the plurality of hosts is assigned as a CPU of a virtual machine, and the virtual machine is controlled to have a plurality of CPUs,
The control means of the host other than the master host among the plurality of hosts, via the inter-host communication means, communicates with the master host, executes a process for a request from the master host,
A virtual computer system, wherein the contents of a memory and a disk are copied from the master host to a host other than the master host via the inter-host communication means.

A guest operating system,
Virtual machine execution means comprising means for providing one or more of virtual memory, virtual disk, virtual CPU (central processing unit), and virtual I / O (input / output) to the guest operating system;
A control unit including a CPU, a memory, a CPU control unit and a memory control unit for respectively controlling the CPU and the memory, and an I / O control unit;
Multiple hosts with
An inter-host communication unit connected to the control unit of each of the hosts and controlling communication between the hosts;
I / O means connected to the control means of each host;
A disk device shared by the plurality of hosts;
With
The control unit of each host includes a host control unit that controls communication with another host through the inter-host communication unit,
One of the plurality of hosts becomes a master (a host that is a mast is referred to as a “master host”), and the virtual machine execution means operates on a master host;
The control means of each of the hosts operates on each of the hosts,
The control means of the master host provides a function for executing a virtual machine to the virtual machine execution means of the master host,
A CPU on a host other than the master host is allocated as a CPU of a virtual machine, and the virtual machine is controlled to have a plurality of CPUs,
The control means of the host other than the master host communicates with the master host via the inter-host communication means, executes processing in response to a request from the master host,
A virtual computer system, wherein the contents of a memory are copied from the master host to a host other than the master host via the inter-host communication means.

When the master host updates the memory and / or the disk of the master host, the master host sends the updated contents of the memory and / or the disk of the master host to the master host via the inter-host communication unit. 4. The virtual computer system according to claim 1, wherein the virtual computer system transfers data to a host other than the master host and updates contents of a memory and / or a disk of a host other than the master host.

When the master host updates the memory of the master host, the master host transfers the updated contents of the memory of the master host to the host other than the master host via the inter-host communication means, 5. The virtual machine system according to claim 4, wherein the contents of the memory of the host other than the master host are updated.

If a host other than the master host is started while the master host is operating, the control means of the master host reads the memory of the control means and the contents of the disk from the newly started host via the inter-host communication means. And means for performing control to copy to a memory or a disk of the control means, and to add a virtual CPU newly after the copy is completed and to allocate the virtual CPU to a newly started host. The virtual computer system according to any one of the above.

When a host other than the master host is started while the master host is operating, the control means of the master host controls the contents of the memory of the control means by controlling the newly started host via the inter-host communication means. 5. The virtual computer system according to claim 4, further comprising means for performing control for copying to a memory of the means, and after completion of the copy, newly adding a virtual CPU and assigning it to a newly started host.

The host according to any one of claims 1 to 8, wherein when a host other than the master host goes down during the operation of the master host, a virtual CPU assigned to the downed host is deleted. The virtual computer system as described.

10. The virtual machine according to claim 1, wherein when a master host is undecided, one host is set as a master host based on values of the host identification information of the plurality of hosts. system.

11. The virtual machine system according to claim 1, wherein when a master host of the plurality of hosts goes down, a host to be a master is determined from hosts other than the master host. .

The execution of the program code on the guest operating system is performed in parallel by the CPUs of the number of normal hosts, and the means for providing the virtual CPU is configured to provide the guest operating system with as many CPUs as the number of normal hosts. The virtual computer system according to any one of claims 1 to 11, wherein the virtual computer system behaves as if it exists.

The host control means passes information necessary for the CPU of each host to operate to the CPU control means, and receives an execution result in the CPU of each host from the CPU control means,
13. The virtual computer system according to claim 12, wherein the CPU control unit communicates with each host and transmits and receives information related to CPU execution assigned to each host as needed.

An execution control method for a virtual machine system comprising a plurality of hosts each having a virtual machine execution unit for executing a virtual machine and a control unit, and controlling communication between the hosts by an inter-host communication unit,
One of a plurality of the hosts serving as a master (a host that is a mast is referred to as a “master host”), and operating the virtual machine execution means on a master host;
Assigning a CPU (Central Processing Unit) of a host other than the master host among the plurality of hosts as a CPU of the virtual machine via inter-host communication means;
A method for controlling a virtual machine system, comprising:

Copying the memory of the master host, or the contents of the disk and memory to all hosts other than the master host,
The method according to claim 14, wherein a host can be added or deleted at any time.

15. The control method for a virtual machine system according to claim 14, wherein a shared disk is prepared for a plurality of said hosts, and it is unnecessary to copy the contents of the disk from a master host to another host. .

When the memory and / or disk of the master host is updated, the updated contents of the memory and / or disk of the master host are transferred from the master host to a host other than the master host via the inter-host communication unit. The method according to claim 14, wherein the contents of a memory and / or a disk of a host other than the master host are updated.

During the operation of the master host, when a host other than the master host is started, the control means of the master host newly starts the memory and disk contents of the control means via the inter-host communication means. 15. The virtual machine system according to claim 14, further comprising: copying to a memory and a disk of a control unit of the host, and after completion of the copy, performing control for newly adding a virtual CPU and assigning it to a newly started host. Execution control method.

While the master host is operating, when a host other than the master host is started, the control unit of the master host stores the contents of the memory of the control unit in the newly started host via the inter-host communication unit. 17. The control method for a virtual machine system according to claim 16, wherein a copy is performed to a memory of the control means, and after the copy is completed, control is performed to newly add a virtual CPU and to assign the newly activated host to the newly started host.

20. The method according to claim 14, wherein when a host other than the master host goes down while the master host is operating, the virtual CPU assigned to the downed host is deleted. The control method of the virtual computer system described in the above.

21. The virtual machine according to claim 14, wherein when a master host has not been determined, one host is set as a master host based on the values of the host identification information of the plurality of hosts. How to control the system.

22. The virtual machine according to claim 14, wherein when the master host is down among the plurality of hosts, a host to be a master is determined from hosts other than the master host. Control method of computer system.