JP2011221634A - 計算機システム、論理区画管理方法及び論理分割処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】サーバ仮想化技術において、ハードウェアを仮想化するハードウェアのエミュレーションを実現し、論理分割による性能の安定性を保証する仮想化方法を提供する。
【解決手段】複数の計算機を管理する管理計算機及び一以上の論理区画を生成する論理分割処理部とを備える計算機を備える計算機システムであって、論理分割処理部は、仮想的なデバイスである仮想デバイスが割り当てられた論理区画の生成要求を受信した場合に、プロセッサを論理的に分割した第１の論理プロセッサと、仮想デバイスと、仮想デバイスを制御するための仮想デバイスドライバとを備える第１の副論理区画、及び、プロセッサを論理的に分割した第２の論理プロセッサと、デバイスを論理的に分割した論理デバイスと、論理デバイスを制御するためのデバイスドライバとを備える第２の副論理区画を含む論理区画を生成することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、計算機システムに関し、特に計算機上で複数の仮想的な計算機を構築する方法に関する。

計算機システムにおいて、１台のサーバに複数の仮想的なサーバを構築する方法として、サーバ仮想化がある。

サーバ仮想化の方法として、１台のサーバが備えるＣＰＵ、メモリ及びＩ／Ｏデバイスを複数の仮想的なサーバで共有し、必要に応じて、ＣＰＵ、メモリ及びＩ／Ｏデバイスを各仮想的なサーバに割り当てる共有方式がある（例えば、特許文献１参照）。

また、別の方法として、１台のサーバの備えるＣＰＵ、メモリ及びＩ／Ｏデバイスなどを論理的に分割し、複数の論理的な区画（以下、論理区画と記載する）に分ける論理分割方式がある。論理分割方式では、論理区画上で稼働する業務プログラムが論理的に分割されたＣＰＵ、メモリ及びＩ／Ｏデバイス等を占有するため、論理区画上で稼動する業務プログラムの実行性能を安定化できるメリットがある。

しかし、前述した論理分割方式では、あるサーバ上で構築された業務プログラムを別のサーバに移行したいというニーズに対して、以下のような問題点がある。

すなわち、論理分割方式では、同一のＣＰＵアーキテクチャを利用していても、それぞれのサーバが備えるチップセット又はＩ／Ｏデバイスなどのハードウェアデバイス（以下、デバイスと記載する）の違いによって、移行先のサーバ上において業務プログラムを改変することなく実行できない場合がある。

米国特許第６４９６８４７号明細書

前述した問題を解決するため、サーバが備えるデバイスに関わらず、サーバ上で稼動する業務プログラムに対して仮想的なデバイスに見せる方法が考えられる。

しかし、前述した方法では、仮想的なデバイスを見せるための処理によって発生するオーバヘッドの影響を論理区画で稼動する業務プログラムが受けてしまうため、当該業務プログラムの実行性能が不安定になる。

本発明の目的は、サーバ仮想化技術において、サーバのハードウェアの違いを隠蔽する処理のオーバヘッドを安定化する。すなわち、ハードウェアの仮想化を実現するとともに、ハードウェアの異なるサーバへの移行による影響を業務プログラムが受けないようなサーバ仮想化技術を提供することである。

本発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、第１のプロセッサと、前記第１のプロセッサに接続される第１のメモリとを備え、複数の計算機を管理する管理計算機、及び、第２のプロセッサと、前記第２のプロセッサに接続されるデバイスと、前記第２のプロセッサ及び前記デバイスを論理的に分割することによって一以上の論理区画を生成する論理分割処理部とを備える計算機、を備える計算機システムであって、前記論理分割処理部は、前記管理計算機から、仮想的なデバイスである仮想デバイスが割り当てられた前記論理区画の生成要求を受信した場合に、前記第２のプロセッサを論理的に分割した第１の論理プロセッサと、前記仮想デバイスと、前記仮想デバイスを制御するための仮想デバイスドライバとを備える第１の副論理区画、及び、前記第２のプロセッサを論理的に分割した第２の論理プロセッサと、前記デバイスを論理的に分割した論理デバイスと、前記論理デバイスを制御するためのデバイスドライバとを備える第２の副論理区画を含む前記論理区画を生成し、前記第１の副論理区画では、所定の業務に対応する業務プログラムが実行され、前記第２の副論理区画では、前記第１の副論理区画が備える前記仮想デバイスに対する命令を処理する仮想化処理プログラムが実行され、前記仮想デバイスドライバは、前記業務プログラムから前記仮想デバイスに対する第１の命令が発行された場合に、前記第１の命令を取得し、前記取得された第１の命令を前記仮想化処理プログラムに送信し、前記仮想化処理プログラムが、前記第１の命令を取得し、前記取得された第１の命令を前記論理デバイスに対する第２の命令に変換し、前記変換され第２の命令の実行結果を前記業務プログラムに送信することを特徴とする。

本発明によれば、論理分割によるサーバ仮想化において、ハードウェアの仮想化を実現し、かつ業務プログラムを実行する第一副論理区画の性能の安定化を保証できる。

本発明の実施形態の計算機システムの構成例を説明するブロック図である。 本発明の実施形態のサーバの論理区画の構成を説明するブロック図である。 本発明の実施形態の業務プログラムの構成例を示す説明図である。 本発明の実施形態の差異隠蔽ソフトウェアの構成例を示す説明図である。 本発明の実施形態のデバイスマップテーブルの一例を示す説明図である。 本発明の実施形態の変換テーブルの一例を示す説明図である。 本発明の実施形態における、論理区画の生成処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態の論理分割プログラムが実行する論理区画の生成処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態における論理区画の起動処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態の論理区画におけるデバイスに対する命令実行の処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態の論理区画におけるデバイスに対するデータの受信処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態における、論理区画生成のために表示されるＵＩ（Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の一例を示す説明図である。 本発明の実施形態の論理区画にユーザがアクセスする場合の処理について説明するブロック図である。

以下に、本発明の実施形態について記載する。

［実施形態］
図１は、本発明の実施形態の計算機システムの構成例を説明するブロック図である。

本実施形態における計算機システムは、管理サーバ１０、入出力装置１５、管理ネットワーク１７及びサーバ５０から構成される。管理サーバ１０とサーバ５０とは管理ネットワーク１７を介して互いに接続される。

管理サーバ１０は、ＣＰＵ１２、メモリ１１、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）１３、及びＩ／Ｏデバイス１４を備える。

ＣＰＵ１２は、メモリ１１上に展開されるプログラムを実行する。

メモリ１１は、ＣＰＵ１２によって実行されるプログラム及び当該プログラムを実行するために必要な情報を格納する。メモリ１１は、管理プログラム２０を格納する。

管理プログラム２０は、サーバ５０上に生成される論理区画７０を管理するプログラムである。

なお、管理プログラム２０によって実現される機能を、管理サーバ１０が搭載するハードウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって実装してもよい。

ＮＩＣ１３は、管理ネットワーク１７と接続するためのインタフェースである。Ｉ／Ｏデバイス１４は、入出力装置１５と接続するためのインタフェースである。

入出力装置１５は、マウス、キーボード及びディスプレイなどの装置であり、管理サーバ１０とユーザとの間で情報を入出力するために利用される。

サーバ５０は、ＣＰＵ５１、メモリ５２、デバイス５３及びＮＩＣ５４を備える。

ＣＰＵ５１は、メモリ５２上に展開されるプログラムを実行する。

メモリ５２は、ＣＰＵ５１によって実行されるプログラム及び当該プログラムを実行するために必要な情報を格納する。メモリ５２は、論理分割プログラム６０を格納する。

論理分割プログラム６０は、サーバ５０のＣＰＵ５１、メモリ５２、デバイス５３を論理的に分割して、一以上の論理区画７０を生成するためのプログラムである。ここで、デバイス５３は、例えば、ＮＩＣ、ＨＢＡ（Ｈｏｓｔ Ｂｕｓ Ａｄａｐｔｏｒ）、ＣＡＮ（Ｃｏｎｖｅｒｇｅｄ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄａｐｔｅｒ）及びチップセットなどを示す。

ＣＰＵ５１を論理区画７０に割り当てる方法としては、ＣＰＵ５１が複数のコアを備える場合、それぞれのコアを各論理区画７０に割り当てる方法が考えられる。また、メモリ５２を論理区画７０に割り当てる方法としては、メモリ５２のアドレス領域の一部を各論理区画７０に割り当てる方法が考えられる。

論理分割プログラム６０によって生成された論理区画７０に関する情報は、論理分割プログラム６０が備える論理区画テーブル６１に格納される。なお、論理区画テーブル６１には、論理区画７０を識別するための論理区画名を格納し、論理分割プログラム６０は論理区画名によって論理区画７０を識別する。

また、メモリ５２上には、論理分割プログラム６０によって生成された一以上の論理区画のデータである論理区画７０が格納される。各論理区画７０は、それぞれ、業務プログラム８１及び差異隠蔽ソフトウェア８２を備える。

業務プログラム８１は、業務を実行するためのプログラムである。差異隠蔽ソフトウェア８２は、デバイスの差異を隠蔽するための処理（エミュレーション処理）を実行するためのソフトウェアである。なお、差異隠蔽ソフトウェア８２は、プログラムと当該プログラムを実行するために必要な情報とから構成される。

業務プログラム８１の詳細については、図３を用いて後述する。また、差異隠蔽ソフトウェア８２の詳細については、図４を用いて後述する。

なお、論理分割プログラム６０及び差異隠蔽ソフトウェア８２によって実現される機能は、サーバ５０が搭載するハードウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって実装してもよい。

図２は、本発明の実施形態のサーバ５０の論理区画７０の構成を説明するブロック図である。

サーバ５０は、論理分割プログラム６０を実行することによって、サーバ５０のＣＰＵ５１、メモリ５２及びデバイス５３を論理的に分割して、一以上の論理区画７０に割り当てる。

論理分割プログラム６０によって生成された論理区画７０は、第一副論理区画９１と第二副論理区画９２とを含む。第一副論理区画９１と第二副論理区画９２とには、論理区画７０に割り当てられたＣＰＵ５１、メモリ５２及びデバイス５３がそれぞれ割り当てられる。

第一副論理区画９１は、ＣＰＵ５１０、メモリ５２０、論理デバイス９００を備える。

ＣＰＵ５１０は、第一副論理区画９１に割り当てられたＣＰＵである。メモリ５２０は、第一副論理区画９１に割り当てられたメモリである。メモリ５２０は、業務プログラム８１を格納する。

論理デバイス９００は、論理分割プログラム６０によって生成される論理的なデバイスである。すなわち、第一副論理区画９１には、実際のデバイス５３を割り当てるのではなく、仮想的なデバイスである論理デバイス９００が割り当てられる。

第二副論理区画９２は、ＣＰＵ５１１、メモリ５２１、デバイス５３０を備える。

ＣＰＵ５１１は、第二副論理区画９２に割り当てられたＣＰＵである。メモリ５２１は、第二副論理区画９２に割り当てられたメモリである。メモリ５２１は、差異隠蔽ソフトウェア８２を格納する。

また、第一副論理区画９１及び第二副論理区画９２は、それぞれがアクセス可能な共有メモリ５４０を備える。共有メモリ５４０は、メモリ５２のアドレス領域の一部が割り当てられる。

本発明は、１つの論理区画７０に対して、業務プログラム８１を実行する第一副論理区画９１と差異隠蔽ソフトウェア８２を実行する第二副論理区画９２とが含まれることに特徴がある。すなわち、業務プログラム８１を実行するためのリソースと差異隠蔽ソフトウェア８２を実行するためのリソースとがそれぞれ別個に割り当てられる。このため、業務プログラム８１は差異隠蔽ソフトウェア８２の影響を受けることなく実行可能となり、業務プログラム８１の実行性能を安定化させることができる。

図３は、本発明の実施形態の業務プログラム８１の構成例を示す説明図である。

業務プログラム８１は、アプリケーション８１１、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）８１２及び論理ドライバ８１３を含む。

ＯＳ８１２は、第一副論理区画９１上で稼働するＯＳである。アプリケーション８１１は、ＯＳ８１２上で実行されるアプリケーションである。アプリケーション８１１が実行されることによって、当該アプリケーション８１１に対応した業務が実行される。

論理ドライバ８１３は、第一副論理区画９１の備える論理デバイス９００に対応するデバイスドライバである。なお、論理ドライバ８１３は、ＣＤ−ＲＯＭやネットワークからのダウンロードなどの方法によってインストールできる。

図４は、本発明の実施形態の差異隠蔽ソフトウェア８２の構成例を示す説明図である。

差異隠蔽ソフトウェア８２は、制御プログラム８２１、実ドライバ８２２、デバイスマップテーブル８２３及び変換テーブル８２４を含む。

制御プログラム８２１は、第二副論理区画９２を制御するためのプログラムである。実ドライバ８２２は、第二副論理区画９２に割り当てられたデバイス５３０を制御するためのドライバである。実ドライバ８２２は、デバイス５３のベンダによって提供されるドライバを用いてもよい。

デバイスマップテーブル８２３は、論理デバイス９００とデバイス５３０との対応を管理するテーブルである。デバイスマップテーブル８２３の詳細については、図５を用いて後述する。

変換テーブル８２４は、論理デバイス９００に対する命令と、デバイス５３０に対する命令との対応を管理するテーブルである。変換テーブル８２４は、論理デバイス９００とデバイス５３０との対応毎に一つ存在する。変換テーブル８２４の詳細については、図６を用いて後述する。

図５は、本発明の実施形態のデバイスマップテーブル８２３の一例を示す説明図である。

デバイスマップテーブル８２３は、論理デバイス９００とデバイス５３０との対応関係を格納する。デバイスマップテーブル８２３は、論理デバイス識別子８４１とデバイス識別子８４２とを含む。

論理デバイス識別子８４１は、第一副論理区画９１が備える論理デバイス９００を特定するための識別子を格納する。論理デバイス９００を特定するための識別子は、例えば、論理デバイス９００のＢｕｓ番号、デバイス番号若しくは機能番号、又はこれらの組み合わせが考えられる。

デバイス識別子８４２は、第二副論理区画９２が備えるデバイス５３０を特定するための識別子を格納する。デバイス５３０を特定するための識別子は、例えば、デバイス５３０のＢｕｓ番号、デバイス番号若しくは機能番号、又はこれらの組み合わせが考えある。

図６は、本発明の実施形態の変換テーブル８２４の一例を示す説明図である。

変換テーブル８２４は、第一副論理区画９１が備える論理デバイス９００に対する命令と、第二副論理区画９２が備えるデバイス５３０に対する命令との対応関係を格納する。変換テーブル８２４は、論理命令８３１と実命令８３２とを含む。

論理命令８３１は、第一副論理区画９１が備える論理デバイス９００に対する命令を格納する。実命令８３２は、論理命令８３１に格納される命令に対応する第二副論理区画９２が備えるデバイス５３０の命令を格納する。

図６に示すように、論理命令８３１に格納される１つの命令が複数の命令に展開される場合は、実命令８３２の対応する行に複数の命令が格納される。

図７は、本発明の実施形態における、論理区画７０の生成処理を説明するフローチャートである。

ユーザが、入出力装置１５を用いて論理区画生成要求を管理プログラム２０に送信する（ステップ２０１）。論理区画生成要求には、論理区画７０を生成するために必要なスペック情報（ＣＰＵやメモリのリソース量、デバイス種別や数など）と、デバイスの差異隠蔽が必要か否かを示す情報とが含まれる。

以下、論理区画７０を生成するために必要なスペック情報をスペック情報と記載し、デバイスの差異隠蔽が必要か否かを示す情報を差異隠蔽可否情報と記載する。

なお、スペック情報及び差異隠蔽可否情報を設定するためのＵＩ（Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）については、図１２を用いて後述する。

論理区画生成要求を受信した管理プログラム２０は、当該論理区画生成要求に含まれるスペック情報と、差異隠蔽可否情報とを取得する。

管理プログラム２０は、取得されたスペック情報及び差異隠蔽可否情報を含む論理区画生成指示を論理分割プログラム６０に送信する（ステップ２０２）。

論理分割プログラム６０は、論理区画生成指示を受信し、受信した論理区画生成指示に含まれる差異隠蔽可否情報に基づいて、差異隠蔽が必要か否かを判定する（ステップ２０３）。

差異隠蔽が必要であると判定された場合、論理分割プログラム６０は、論理区画生成指示に含まれるスペック情報に基づいて、第一副論理区画９１と第二副論理区画９２とから構成される論理区画７０を生成し（ステップ２０４）、論理区画７０の生成が完了したことを示す応答を管理プログラム２０に送信する。

なお、ステップ２０４における論理区画７０の生成処理の詳細については、図８を用いて後述する。

差異隠蔽が必要でないと判定された場合、論理分割プログラム６０は、論理区画生成指示に含まれるスペック情報に基づいて、論理区画７０を生成し（ステップ２０６）、論理区画７０の生成が完了したことを示す応答を管理プログラム２０に送信する。

なお、ステップ２０６において生成される論理区画７０には、第一副論理区画９１及び第二副論理区画９２は含まれない。

管理プログラム２０は、論理分割プログラム６０から論理区画７０の生成が完了したことを示す応答を受信し、論理区画の生成が完了したことをユーザに通知し（ステップ２０７）、処理を終了する。

なお、第一副論理区画９１に業務プログラム８１をインストールする処理は、ユーザが実行してもよいし、管理プログラム２０が実行してもよい。

図８は、本発明の実施形態の論理分割プログラム６０が実行する論理区画７０の生成処理を説明するフローチャートである。

論理分割プログラム６０は、管理プログラム２０から受信したスペック情報に基づいて、論理区画７０、第一副論理区画９１及び第二副論理区画９２の定義をメモリ５２上に格納する（ステップ２０４１）。

論理分割プログラム６０は、取得されたスペック情報に基づいて、ＣＰＵ５１及びメモリ５２を第一副論理区画９１と第二副論理区画９２とにそれぞれ割り当てる（ステップ２０４２）。

論理分割プログラム６０は、取得されたスペック情報に基づいて、第二副論理区画９２にＮＩＣ、ＨＢＡ、ＣＮＡ及びチップセット等のデバイス５３０を割り当てる（ステップ２０４３）。なお、割り当てられるデバイス５３は、物理的に存在する実デバイスである。

論理分割プログラム６０は、第二副論理区画９２のメモリ５２１に、差異隠蔽ソフトウェア８２をロードする（ステップ２０４４）。

差異隠蔽ソフトウェア８２をロードする方法は、例えば、メモリ５２にあらかじめ差異隠蔽ソフトウェア８２を格納しておき、メモリ５２から取得してもよいし、補助記憶装置（図示省略）又は外部の記憶装置（図示省略）から取得してもよいし、または、ネットワークを介して取得してもよい。

論理分割プログラム６０は、第二副論理区画９２に割り当てられたデバイス５３０と対応する論理デバイス９００を生成し、生成された論理デバイス９００を第一副論理区画９１に割り当てる（ステップ２０４５）。

論理分割プログラム６０は、デバイスマップテーブル８２３及び変換テーブル８２４を更新する（ステップ２０４６）。

具体体には、第一副論理区画９１に割り当てられた論理デバイス９００と第二副論理区画９２に割り当てられたデバイス５３０との対応関係を第二副論理区画９２のデバイスマップテーブル８２３に格納する。また、論理デバイス９００に用いられる命令と、デバイス５３０に用いられる命令との対応関係を取得して、取得された対応関係を変換テーブル８２４に格納する。論理デバイス９００に用いられる命令及びデバイス５３０に用いられる命令は、例えば、あらかじめメモリ５２に格納しておき、必要に応じてメモリ５２から取得してもよい。

なお、プラグアンドプレイなどの方法によって、第二副論理区画９２の起動後、動的にデバイス５３０の割り当てが追加された場合、論理分割プログラム６０は、新たに割り当てられたデバイス５３０に対応する論理デバイス９００を生成して、生成された論理デバイス９００を第一副論理区画９１に割り当てる。また、第二副論理区画９２からデバイス５３０が削除された場合、論理分割プログラム６０は、削除されたデバイス５３０に対応する論理デバイス９００を第一副論理区画９１から削除する。

図９は、本発明の実施形態における論理区画７０の起動処理を説明するフローチャートである。

論理分割プログラム６０は、管理プログラム２０から起動対象となる論理区画７０の識別情報とともに、起動要求を受け付ける（ステップ６００）。論理区画７０の識別情報は、例えば、論理区画７０の論理区画名が考えられる。

起動要求を受け付けた論理分割プログラム６０は、起動対象の論理区画７０に含まれる第一副論理区画９１及び第二副論理区画９２の起動処理を開始する（ステップ６０１）。

論理分割プログラム６０は、第一副論理区画９１及び第二副論理区画９２をそれぞれ起動させる（ステップ９１１、ステップ９２１）。

起動した第二副論理区画９２は、制御プログラム８２１の起動を開始し（ステップ９２２）、起動が完了すると論理分割プログラム６０に制御プログラム８２１の起動完了通知を送信する（ステップ９２３）。

起動した第一副論理区画９１は、業務プログラム８１の論理ドライバ８１３の組み込み処理を開始する（ステップ９１２）。

第一副論理区画９１の論理ドライバ８１３は、論理デバイス９００にアクセスすることによって、論理分割プログラム６０に対して割り込み先となる第二副論理区画９２に割り当てられたＣＰＵ５１１の識別子を問い合わせる（ステップ９１３）。ここで、論理ドライバ８１３が論理デバイス９００にアクセス方法は、論理デバイス９００に対して特殊な命令を指示する方法等が考えられる。

論理分割プログラム６０は、論理デバイス９００への問い合わせをトラップする（ステップ６０２）。

論理分割プログラム６０は、第二副論理区画９２の制御プログラム８２１の起動が完了を確認する（ステップ６０３）。

具体的には、論理分割プログラム６０は、第二副論理区画９２から制御プログラム８２１の起動完了通知を受信したか否かを判定する。第二副論理区画９２から制御プログラム８２１の起動完了通知を受信していないと判定された場合、論理分割プログラム６０は、制御プログラム８２１の起動完了が通知されるまで次に処理の実行を待機させる。

第二副論理区画９２から制御プログラム８２１の起動完了通知を受信していると判定された場合、論理分割プログラム６０は、第二副論理区画９２に割り当てられたＣＰＵ５１１の識別子を第一副論理区画９１の論理ドライバ８１３に送信する（ステップ６０４）。

第一副論理区画９１は、論理分割プログラム６０から割り込み先のＣＰＵ５１の識別子を受信し、第一副論理区画９１のメモリ５２０上に当該ＣＰＵ５１の識別子を格納し（ステップ９１４）、論理ドライバ８１３の組み込み処理を完了する（ステップ９１５）。

一方、第二副論理区画９２は、論理分割プログラム６０に対して、割り込み先となる第一副論理区画９１のＣＰＵ５１０の識別子を問い合わせる（ステップ９２４）。具体的には、制御プログラム８２１が、論理分割プログラム６０に割り込み先となる第一副論理区画９１のＣＰＵ５１０の識別子を問い合わせる。

論理分割プログラム６０は、第二副論理区画９２から受け付けた問い合わせに対して、第一副論理区画９１に割り当てらえたＣＰＵ５１０の識別子を送信する（ステップ６０５）。具体的には、論理分割プログラム６０は、制御プログラム８２１に第一副論理区画９１に割り当てらえたＣＰＵ５１０の識別子を送信する。

第二副論理区画９２の制御プログラム８２１は、割り込み先のＣＰＵ５１０の識別子を受信する（ステップ９２５）。

なお、図示しないが、第二副論理区画９２は、制御プログラム８２１と論理分割プログラム６０との間で情報を送受信するため（ステップ９２３、９２４、９２５）のＩ／Ｆを備える。

図１０は、本発明の実施形態の論理区画７０におけるデバイスに対する命令実行の処理を説明するフローチャートである。

ＯＳ８１２は、論理ドライバ８１３に対して命令実行を指示する（ステップ７１０１）。すなわち、論理デバイス９００に命令（論理命令）が発行される。

論理ドライバ８１３は、論理命令を取得（トラップ）する（ステップ７１０２）。

論理ドライバ８１３は、取得された論理命令から論理デバイス９００の識別子、当該論理命令の識別子及び当該論理命令の引数データを取得し、取得された情報を共有メモリ５４０に格納する（ステップ７１０３）。

論理ドライバ８１３は、ＣＰＵ間割り込みを発生させ、第二副論理区画９２の制御プログラム８２１に当該論理命令を送信する（ステップ７１０４）。

ここで、ＣＰＵ間割り込みの発生先であるＣＰＵは、図９のステップ９１３において取得された第二副論理区画９２に割り当てられたＣＰＵ５１１である。なお、ＣＰＵ間割り込みの発生先をＣＰＵ５１１に決定する方法としては、論理ドライバ８１３が論理分割プログラム６０から取得しておく方法、論理分割プログラム６０がＣＰＵ間割り込みをトラップして、ＣＰＵの識別子を変換する方法が考えられる。

また、ＣＰＵ間割り込みの代わりに、論理ドライバ８１３が共有メモリ５４０の特定領域にデータを書き込み、当該メモリ領域を制御プログラム８２１がポーリングして検知してもよい。

制御プログラム８２１は、共有メモリ５４０から第二副論理区画９２から受信した論理命令に関する情報を取得する（ステップ７１０５）。具体的には、論理デバイス９００の識別子及び論理命令の識別子が取得される。

制御プログラム８２１は、論理命令をデバイス５３０に対する命令（実命令）に変換する（ステップ７１０６）。

具体的には、制御プログラム８２１は、取得された論理デバイス９００の識別子、取得された命令の識別子、及びデバイスマップテーブル８２３に基づいて、論理デバイス９００に対応する第二副論理区画９２のデバイス５３０を特定する。

さらに、制御プログラム８２１は、特定されたデバイス５３０に対応する変換テーブル８２４を参照して、論理命令を実命令に変換する。

制御プログラム８２１は、特定されたデバイス５３０に対応する実ドライバ８２２に対して、変換された命令の実行を指示する。すなわち、特定されたデバイス５３０に対応する実ドライバ８２２に実命令が発行される。

実ドライバ８２２は、実命令を実行し（ステップ７１０８）、当該実命令の実行が完了したことを検知すると、当該命令の実行に対する応答を制御プログラム８２１に送信する（ステップ７１０９）。

制御プログラム８２１は、ＣＰＵ間割り込みを発生させ、第一副論理区画９１のＯＳ８１２に命令完了を通知する（ステップ７１１０）。

ここで、ＣＰＵ間割り込みの発生先であるＣＰＵは、第一副論理区画９１に割り当てられたＣＰＵ５１０である。なお、ＣＰＵ間割り込みの発生先をＣＰＵ５１１に決定する方法としては、制御プログラム８２１が論理分割プログラム６０から取得しておく方法、論理分割プログラム６０がＣＰＵ間割り込みをトラップして、ＣＰＵの識別子を変換する方法が考えられる。

ＯＳ８１２は、制御プログラム８２１からの命令完了を検知し（ステップ７１１１）、処理を終了する。

図１１は、本発明の実施形態の論理区画７０におけるデバイスに対するデータの受信処理を説明するフローチャートである。

制御プログラム８２１は、第二副論理区画９２に割り当てられたデバイス５３０からの割り込みを検知する（ステップ７２０１）。すなわち、デバイス５３０に対する受信命令が検知される。

実ドライバ８２２は、割り込みが検知されたデバイス５３０からデータをロードし、共有メモリ５４０に格納する（ステップ７２０２）。

制御プログラム８２１は、変換テーブル８２４を参照してデバイス５３０に対する受信命令を論理デバイス９００に対する命令に変換し、変換された命令を共有メモリ５４０に格納するとともに、ＣＰＵ間割り込みを発生させ、第一副論理区画９１のＯＳ８１２にデータ受信を通知する（ステップ７２０３）。

ここで、ＣＰＵ間割り込みの発生先であるＣＰＵは、第一副論理区画９１に割り当てられたＣＰＵ５１０である。なお、ＣＰＵ間割り込みの発生先をＣＰＵ５１０に決定する方法としては、制御プログラム８２１が論理分割プログラム６０から取得しておく方法、論理分割プログラム６０がＣＰＵ間割り込みをトラップして、ＣＰＵの識別子を変換する方法が考えられる。

制御プログラム８２１からデータ受信の通知を受けたＯＳ８１２は、割り込みを検知し、共有メモリ５４０から論理デバイス９００に対する命令を取得し、取得された命令に基づいて、当該割り込みに対する処理を論理ドライバ８１３に実行するように指示する（ステップ７２０４）。

論理ドライバ８１３は、共有メモリ５４０からステップ７２０２において保存されたデータを読み出す（ステップ７２０５）。

なお、論理分割プログラム６０は、デバイス５３０のＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ）によってメモリ５２１にデータが保存される先となるメモリアドレスを、共有メモリ５４０のアドレスとなるように制御してもよい。

本発明では、第二副論理区画９２が、論理ドライバ８１３が受け取った命令を実ドライバ８２２の命令に変換する処理（ステップ７１０５〜ステップ７１１０）、及び、実ドライバ８２２が受け取った命令を論理ドライバ８１３の命令に変換する処理（ステップ７２０１〜ステップ７２０３）を実行している。すなわち、第二副論理区画９２が、論理デバイス９００とデバイス５３０との間のエミュレーション処理を実行する。

これによって、第一副論理区画９１に割り当てられるデバイスを仮想化することが可能となる。したがって、サーバ５０のデバイス５３が変更されても、第一副論理区画９１上で実行される業務プログラム８１は影響を受けることなく実行される。

また、業務プログラム８１は第一副論理区画９１に割り当てられたリソースのみを用いて実行され、また、差異隠蔽ソフトウェア８２は第二副論理区画９２に割り当てられたリソースのみを用いて実行されるため、業務プログラム８１及び差異隠蔽ソフトウェア８２は、互いに干渉することなく実行される。

したがって、第一副論理区画９１には前述したエミュレーション処理に伴う遅延等が発生しない。すなわち、第一副論理区画９１は業務プログラム８１のみを実行するため、業務プログラム８１の実行性能が安定化する。さらに、第一副論理区画９１には論理デバイス９００が割り当てられているため、サーバ５０のデバイス５３の変更の影響を受けることなく業務プログラムを実行できる。

図１２は、本発明の実施形態における、論理区画７０生成のために表示されるＵＩ（Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の一例を示す説明図である。

論理区画７０生成のためのＵＩ２５０は、ステップ２０１で用いられる。

ＵＩ２５０は、管理サーバ１０に接続される入出力装置１５、又は管理サーバ１０とネットワークを介して接続される他の端末の表示装置等に、ブラウザ、専用のプログラム、及びテキストなどを用いて表示される。

ＵＩ２５０は、論理区画名入力エリア２５７、必要スペック入力エリア２５１、差異隠蔽選択エリア２５２、差異隠蔽スペック入力エリア２５３、必要総リソース表示エリア２５４、決定ボタン２５５及びキャンセルボタン２５６を含む。

論理区画名入力エリア２５７は、生成される論理区画７０を識別するための名称を入力するエリアである。

必要スペック入力エリア２５１は、業務プログラム８１を稼動させる論理区画７０を生成するために必要なスペックを入力するエリアである。具体的には、ＣＰＵの数（コア数を含む）、メモリ容量、並びに、ＮＩＣ及びＨＢＡの性能及び数等が入力される。

後述する差異隠蔽選択エリア２５２のチェックボックスがチェックされている場合には、必要スペック入力エリア２５１には第一副論理区画９１を生成するためのスペックが入力される。

差異隠蔽選択エリア２５２は、サーバ５０のデバイス５３の変化を隠蔽する差異隠蔽が必要か否かを選択するエリアである。

図１２に示す例では、ユーザは、差異隠蔽が必要である場合には差異隠蔽選択エリア２５２のチェックボックスをチェックし、差異隠蔽が不要な場合には差異隠蔽選択エリア２５２のチェックボックスのチェックをはずす。

差異隠蔽選択エリア２５２のチェックボックスがチェックされている場合、第一副論理区画９１と第二副論理区画９２とを含む論理区画７０が生成される。また、差異隠蔽選択エリア２５２のチェックボックスがチェックされていない場合、通常の論理区画７０が生成される。

差異隠蔽スペック入力エリア２５３は、第二副論理区画９２を生成するために必要なスペックを入力するエリアである。

具体的には、ＣＰＵの数（コア数を含む）及びメモリ容量が入力される。

なお、差異隠蔽スペック入力エリア２５３の表示方法としては、差異隠蔽選択エリア２５２のチェックボックスがチェックされた場合に差異隠蔽スペック入力エリア２５３への入力を可能とする方法、差異隠蔽選択エリア２５２のチェックボックスがチェックされた場合に、差異隠蔽スペック入力エリア２５３を表示する方法が考えられる。

必要総リソース表示エリア２５４は、必要スペック入力エリア２５１に入力されたスペックと、差異隠蔽スペック入力エリア２５３に入力されたスペックとを合わせた、論理区画７０を生成するための全リソースを表示する。

なお、必要総リソース表示エリア２５４の表示方法は、常に必要総リソース表示エリア２５４を表示する方法、差異隠蔽選択エリア２５２のチェックボックスがチェックされた場合に、必要総リソース表示エリア２５４を表示する方法が考えられる。

なお、ユーザが容易に差異隠蔽を実現できるように、差異隠蔽スペック入力エリア２５３及び必要総リソース表示エリア２５４が表示されないＵＩ２５０であってもよい。

決定ボタン２５５は、各入力エリアに入力した情報に基づいて論理区画７０の生成を実行する場合に操作するボタンである。

キャンセルボタン２５６は、論理区画７０の生成を中止する場合に操作するボタンである。

差異隠蔽選択エリア２５２がチェックされている場合、必要スペック入力エリア２５１及び差異隠蔽スペック入力エリア２５３に入力された情報が、管理プログラム２０に送信されるスペック情報となる。

図１３は、本発明の実施形態の論理区画７０にユーザがアクセスする場合の処理について説明するブロック図である。

ユーザは、管理サーバ１０に接続される入出力装置１５を用いて、論理区画名が「ＡＡＡ」の論理区画７０のコンソールにアクセスする。

ユーザからのアクセスを検知した管理プログラム２０は、論理分割プログラム６０に論理区画７０の識別子として論理区画名の「ＡＡＡ」を送信する。

論理区画名の「ＡＡＡ」を受信した論理分割プログラム６０は、受信した論理区画名が「ＡＡＡ」である論理区画７０に含まれる第一副論理区画９１のコンソールと接続する。これによって、ユーザは、第一副論理区画９１にアクセスできる。すなわち、ユーザは、第一副論理区画９１を論理区画７０として認識する。これによって、ユーザの管理を容易にすることが可能となる。

本発明の一形態によれば、ユーザに第二副論理区画９２を意識させることなく、第一副論理区画９１のデバイスを仮想化することが可能となる。したがって、サーバ５０のデバイス５３が変更された場合、デバイス５３変更の影響を受けることなく業務プログラム８１の実行を継続することができる。

また、論理デバイス９００とデバイス５３０との間の変換処理は第二副論理区画９２によって実行されるため、第一副論理区画９１上で実行される業務プログラム８１の実行性能を安定化させることができる。

１０ 管理サーバ
１１ メモリ
１２ ＣＰＵ
１３ ＮＩＣ
１４ Ｉ／Ｏデバイス
１５ 入出力装置
１７ 管理ネットワーク
２０ 管理プログラム
５０ サーバ
５１ ＣＰＵ
５２ メモリ
５３ デバイス
５４ ＮＩＣ
６０ 論理分割プログラム
６１ 論理区画テーブル
７０ 論理区画
８１ 業務プログラム
８２ 差異隠蔽ソフトウェア
９１ 第一副論理区画
９２ 第二副論理区画
５１０ ＣＰＵ
５１１ ＣＰＵ
５２０ メモリ
５２１ メモリ
５３０ デバイス
８１１ アプリケーション
８１２ ＯＳ
８１３ 論理ドライバ
８２１ 制御プログラム
８２２ 実ドライバ
８２３ デバイスマップテーブル
８２４ 変換テーブル
９００ 論理デバイス

Claims (15)

1. 第１のプロセッサと、前記第１のプロセッサに接続される第１のメモリとを備え、複数の計算機を管理する管理計算機、及び、第２のプロセッサと、前記第２のプロセッサに接続されるデバイスと、前記第２のプロセッサ及び前記デバイスを論理的に分割することによって一以上の論理区画を生成する論理分割処理部とを備える計算機、を備える計算機システムであって、
   前記論理分割処理部は、前記管理計算機から、仮想的なデバイスである仮想デバイスが割り当てられた前記論理区画の生成要求を受信した場合に、前記第２のプロセッサを論理的に分割した第１の論理プロセッサと、前記仮想デバイスと、前記仮想デバイスを制御するための仮想デバイスドライバとを備える第１の副論理区画、及び、前記第２のプロセッサを論理的に分割した第２の論理プロセッサと、前記デバイスを論理的に分割した論理デバイスと、前記論理デバイスを制御するためのデバイスドライバとを備える第２の副論理区画を含む前記論理区画を生成し、
   前記第１の副論理区画では、所定の業務に対応する業務プログラムが実行され、
   前記第２の副論理区画では、前記第１の副論理区画が備える前記仮想デバイスに対する命令を処理する仮想化処理プログラムが実行され、
   前記仮想デバイスドライバは、
   前記業務プログラムから前記仮想デバイスに対する第１の命令が発行された場合に、前記第１の命令を取得し、
   前記取得された第１の命令を前記仮想化処理プログラムに送信し、
   前記仮想化処理プログラムが、
   前記第１の命令を取得し、
   前記取得された第１の命令を前記論理デバイスに対する第２の命令に変換し、
   前記変換され第２の命令の実行結果を前記業務プログラムに送信することを特徴とする計算機システム。
2. 前記デバイスは、第２のメモリを含み、
   前記第１の副論理区画は、前記第２のメモリが論理的に分割された第１の論理メモリを備え、
   前記第２の副論理区画は、前記第２のメモリが論理的に分割された第２の論理メモリを備え、
   前記第１の論理メモリに前記業務プログラムが格納され、
   前記第２の論理メモリに前記仮想化処理プログラムが格納され、
   前記論理分割処理部は、
   前記論理区画を生成する場合に、前記第１の論理プロセッサと、前記第１の論理メモリとを前記第１の副論理区画に、割り当て、前記第２の論理プロセッサと、前記第２の論理メモリと、前記論理デバイスとを前記第２の副論理区画に、割り当て、
   前記論理デバイスに対応する前記仮想デバイスを前記第１の副論理区画に割り当てることを特徴とする請求項１に記載の計算機システム。
3. 前記第２の副論理区画は、前記第１の命令と前記第２の命令との対応関係を保持する命令変換情報を保持し、
   前記仮想化処理プログラムは、
   前記命令変換情報に基づいて、前記取得された第１の命令を前記第２の命令に変換し、
   前記変換された第２の命令を前記論理デバイスドライバへ発行することを特徴とする請求項２に記載の計算機システム。
4. 前記仮想デバイスドライバは、
   前記第１の副論理区画上で前記業務プログラムが起動された後に、前記第２の論理プロセッサを識別するための識別子を取得し、
   前記第１の命令が取得された場合に、前記取得された識別子を用いて、前記第２の論理プロセッサへの割り当てを発生させることによって前記取得された第１の命令を前記仮想化処理プログラムに送信することを特徴とする請求項３に記載の計算機システム。
5. 前記第１の副論理区画及び前記第２の副論理区画は、前記第２のメモリが論理的に分割され、互いにアクセス可能な共有メモリを備え、
   前記仮想デバイスドライバは、前記第１の命令が取得された場合に、前記第２の論理プロセッサに割り込みを発生させ、前記取得された第１の命令を前記共有メモリに書き込み、
   前記仮想化処理プログラムは、
   前記共有メモリから前記取得された第１の命令を取得することを特徴とする請求項４に記載の計算機システム。
6. 前記論理デバイスドライバは、前記第２の副論理区画上で前記仮想化処理プログラムが起動された後に、前記第１の論理プロセッサを識別するための識別子を取得し、
   前記仮想化処理プログラムは、
   前記論理区画が受信した前記仮想デバイスに対する第３の命令を検知し、
   前記命令変換情報に基づいて、前記検知された第３の命令を前記仮想デバイスへの第４の命令に変換し、
   前記第１の論理プロセッサに割り込みを発生させ、前記変換された第４の命令を前記共有メモリに書き込み、
   前記業務プログラムは、
   前記共有メモリから前記変換された第４の命令を取得し、
   前記変換された第４の命令を前記仮想デバイスドライバへ発行することを特徴とする請求項４に記載の計算機システム。
7. 前記管理計算機は、情報を表示する表示部を含む入出力装置を備え、
   前記論理分割処理部は
   前記管理計算機から、前記論理区画へのアクセスを受信した場合に、
   前記表示部に、前記第１の副論理区画を前記論理区画として表示することを特徴とする請求項１に記載の計算機システム。
8. 前記管理計算機は、情報を表示する表示部を含む入出力装置を備え、
   前記第１のメモリは、前記第１のプロセッサに実行され、前記論理区画を管理するための管理プログラムを格納し、
   前記管理プログラムは、
   前記仮想デバイスが割り当てられた論理区画を生成するか否かを選択する選択部と、前記第１の副論理区画を生成するために必要となる情報を入力する入力部と、前記第２の副論理区画を生成するために必要となる情報を入力する入力部と、を含む入力画面を前記表示部に表示させることを特徴とする請求項１に記載の計算機システム。
9. 第１のプロセッサと、前記第１のプロセッサに接続される第１のメモリとを備え、複数の計算機を管理する管理計算機、及び、第２のプロセッサと、前記第２のプロセッサに接続されるデバイスと、前記第２のプロセッサ及び前記デバイスを論理的に分割することによって一以上の論理区画を生成する論理分割処理部とを備える計算機、を備える計算機システムにおける論理区画管理方法であって、
   前記方法は、
   前記論理分割処理部が、前記管理計算機から、仮想的なデバイスである仮想デバイスが割り当てられた前記論理区画の生成要求を受信した場合に、前記第２のプロセッサを論理的に分割した第１の論理プロセッサと、前記仮想デバイスと、前記仮想デバイスを制御するための仮想デバイスドライバとを備え、所定の業務プログラムが実行される第２の副論理区画、及び、前記第２のプロセッサを論理的に分割した第２の論理プロセッサと、前記デバイスを論理的に分割した論理デバイスと、前記論理デバイスを制御するためのデバイスドライバとを備え、前記第１の副論理区画が備える前記仮想デバイスに対する命令を処理する仮想化処理プログラムが実行される前記第２の副論理区画を含む前記論理区画を生成する第１のステップと、
   前記仮想デバイスドライバが、前記業務プログラムから前記仮想デバイスに対する第１の命令が発行された場合に、前記第１の命令を取得する第２のステップと、
   前記仮想デバイスドライバが、前記取得された第１の命令を前記仮想化処理プログラムに送信する第３のステップと、
   前記仮想化処理プログラムが、前記第１の命令を取得する第４のステップと、
   前記仮想化処理プログラムが、前記取得された第１の命令を前記論理デバイスに対する第２の命令に変換する第５のステップと、
   前記仮想化処理プログラムが、前記変換され第２の命令の実行結果を前記業務プログラムに送信する第６のステップと、を含むことを特徴とする論理区画管理方法。
10. 前記デバイスは、第２のメモリを含み、
    前記第１の副論理区画は、前記第２のメモリが論理的に分割された第１の論理メモリを備え、
    前記第２の副論理区画は、前記第２のメモリが論理的に分割された第２の論理メモリを備え、
    前記第１の論理メモリに前記業務プログラムが格納され、
    前記第２の論理メモリに前記仮想化処理プログラムが格納され、
    前記第１のステップは、
    前記論理分割処理部が、前記第１の論理プロセッサと、前記第１の論理メモリとを前記第１の副論理区画に、割り当てるステップと、
    前記第２の論理プロセッサと、前記第２の論理メモリと、前記論理デバイスとを前記第２の副論理区画に、割り当てるステップと、
    前記論理デバイスに対応する前記仮想デバイスを前記第１の副論理区画に割り当てるステップと、を含むことを特徴とする請求項９に記載の論理区画管理方法。
11. 前記第２の副論理区画は、前記第１の命令と前記第２の命令との対応関係を保持する命令変換情報を保持し、
    前記第５のステップは、
    前記仮想化処理プログラムが、前記命令変換情報に基づいて、前記取得された第１の命令を前記第２の命令に変換するステップと、
    前記仮想化処理プログラムが、前記変換された第２の命令を前記論理デバイスドライバへ発行するステップと、を含むことを特徴とする請求項１０に記載の論理区画管理方法。
12. 前記方法は、前記仮想デバイスドライバが、前記第１の副論理区画上で前記業務プログラムが起動された後に、前記第２の論理プロセッサを識別するための識別子を取得するステップを含み、
    前記第３のステップは、前記仮想デバイスドライバが、前記取得された識別子を用いて、前記第２の論理プロセッサへの割り当てを発生させることによって前記取得された第１の命令を前記仮想化処理プログラムに送信するステップを含むことを特徴とする請求項１１に記載の論理区画管理方法。
13. 前記第１の副論理区画及び前記第２の副論理区画は、前記第２のメモリが論理的に分割され、互いにアクセス可能な共有メモリを備え、
    前記第３のステップは、
    前記仮想デバイスドライバが、前記取得された第１の命令を前記共有メモリに書き込むステップを含み、
    前記仮想デバイスドライバが、前記第２の論理プロセッサに割り込みを発生させるステップと、を含み、
    前記第４のステップは、
    前記仮想化処理プログラムが、前記第２の論理プロセッサへの割り込みを検知するステップと、
    前記仮想化処理プログラムが、前記共有メモリから前記取得された第１の命令を取得するステップと、を含むことを特徴とする請求項１２に記載の論理区画管理方法。
14. 前記方法は、
    前記論理デバイスドライバが、前記第２の副論理区画上で前記仮想化処理プログラムが起動された後に、前記第１の論理プロセッサを識別するための識別子を取得するステップと、
    前記仮想化処理プログラムが、前記論理区画が受信した前記仮想デバイスに対する第３の命令を検知するステップと、
    前記仮想化処理プログラムが、前記命令変換情報に基づいて、前記検知された第３の命令を前記仮想デバイスへの第４の命令に変換するステップと、
    前記仮想化処理プログラムが、前記変換された第４の命令を前記共有メモリに書き込むステップと、
    前記仮想化処理プログラムが、前記第１の論理プロセッサに割り込みを発生させるステップと、
    前記業務プログラムが、前記共有メモリから前記変換された第４の命令を取得するステップと、
    前記業務プログラムが、前記変換された第４の命令を前記仮想デバイスドライバへ発行するステップと、を含むことを特徴とする請求項１２に記載の論理区画管理方法。
15. 第１のプロセッサと、前記第１のプロセッサに接続されるメモリと、前記第１のプロセッサに接続されるデバイスと、前記第１のプロセッサ、前記第１のメモリ及び前記デバイスを論理的に分割することによって一以上の論理区画を生成する計算機における論理分割処理プログラムであって、
    論理分割処理プログラムは、仮想的なデバイスである仮想デバイスが割り当てられた前記論理区画の生成要求を受信した場合に、前記第１のプロセッサを論理的に分割した第１の論理プロセッサと、前記仮想デバイスと、前記仮想デバイスを制御するための仮想デバイスドライバとを備え、所定の業務プログラムが実行される第１の副論理区画、及び、前記第１のプロセッサを論理的に分割した第２の論理プロセッサと、前記デバイスを論理的に分割した論理デバイスと、前記論理デバイスを制御するためのデバイスドライバとを備え、前記第１の副論理区画が備える前記仮想デバイスに対する命令を処理する仮想化処理プログラムが実行される前記第２の副論理区画を含む前記論理区画を生成する手順を前記計算機に実行させることを特徴とする論理分割処理プログラム。

Images