特開2019-133228(P2019-133228A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ アズビル株式会社の特許一覧
<>
  • 特開2019133228-冗長システム 図000003
  • 特開2019133228-冗長システム 図000004
  • 特開2019133228-冗長システム 図000005
  • 特開2019133228-冗長システム 図000006
  • 特開2019133228-冗長システム 図000007
  • 特開2019133228-冗長システム 図000008
  • 特開2019133228-冗長システム 図000009
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2019-133228(P2019-133228A)
(43)【公開日】2019年8月8日
(54)【発明の名称】冗長システム
(51)【国際特許分類】
   G06F 11/20 20060101AFI20190712BHJP
   G06F 12/16 20060101ALI20190712BHJP
   G06F 3/06 20060101ALI20190712BHJP
   G06F 3/08 20060101ALI20190712BHJP
   G05B 19/042 20060101ALI20190712BHJP
【FI】
   G06F11/20 633
   G06F12/16 310A
   G06F3/06 304N
   G06F3/08 H
   G05B19/042
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
【全頁数】9
(21)【出願番号】特願2018-12357(P2018-12357)
(22)【出願日】2018年1月29日
(71)【出願人】
【識別番号】000006666
【氏名又は名称】アズビル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100098394
【弁理士】
【氏名又は名称】山川 茂樹
(74)【代理人】
【識別番号】100064621
【弁理士】
【氏名又は名称】山川 政樹
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 信一郎
【テーマコード(参考)】
5B018
5B034
5H220
【Fターム(参考)】
5B018GA04
5B018HA04
5B018HA23
5B018MA22
5B018NA06
5B018PA03
5B018QA15
5B034BB05
5B034CC01
5B034CC02
5B034DD02
5H220AA01
5H220BB09
5H220CC06
5H220CX01
5H220FF05
5H220JJ12
5H220JJ28
5H220KK02
5H220LL02
5H220MM08
(57)【要約】
【課題】SSDを記憶装置に用いる冗長システムがより安定して運用できるようにする。
【解決手段】計数部103は、SSD133のデータ消去回数およびSSD134のデータ消去回数を計数する。演算部101は、計数部103が計数したSSD133のデータ消去回数とSSD134のデータ消去回数との差を求める。制御部102は、演算部101が求めた差が設定値を超えると第1装置131と第2装置132との稼動および待機を切り替える。
【選択図】 図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1装置が備える第1記憶装置のデータ消去回数と、前記第1装置に対して冗長して備えられている第2装置が備える第2記憶装置のデータ消去回数との差を求めるように構成された演算部と、
前記演算部が求めた差が設定値を超えると前記第1装置と前記第2装置との稼動および待機を切り替えるように構成された制御部と
を備えることを特徴とする冗長システム。
【請求項2】
請求項1記載の冗長システムにおいて、
前記第1記憶装置および前記第2記憶装置の各々の最大消去可能回数とデータ消去回数との差を求めるように構成された寿命演算部と、
前記寿命演算部が求めたいずれか一方の差が寿命判定値以下になると、前記設定値を小さくするように構成された設定値変更部と
を更に備えることを特徴とする冗長システム。
【請求項3】
請求項1または2記載の冗長システムにおいて、
前記第1記憶装置のデータ消去回数および前記第2記憶装置のデータ消去回数を計数するように構成された計数部を更に備え、
前記演算部は、前記計数部が係数した前記第1記憶装置のデータ消去回数と前記第2記憶装置のデータ消去回数との差を求める
ことを特徴とする冗長システム。
【請求項4】
請求項1または2記載の冗長システムにおいて、
前記第1記憶装置に記録されているデータ消去回数および前記第2記憶装置に記録されているデータ消去回数を取得するように構成された取得部を更に備え、
前記演算部は、前記取得部が取得した前記第1記憶装置のデータ消去回数と前記第2記憶装置のデータ消去回数との差を求める
ことを特徴とする冗長システム。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の冗長システムにおいて、
前記第1記憶装置および前記第2記憶装置は、フラッシュメモリから構成されていることを特徴とする冗長システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、記憶装置にSSDを用いる冗長システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、プラントなどのプロセス制御に用いるプロセス制御システムにおいて、高信頼性を要求される場合には、冗長構造をもつ構成が用いられている。システムを冗長させることで、より安定した運用を行える。このような冗長システムでは、よく知られているように、第1装置と第2装置とを備え、通常では第1装置を稼動状態として動作し、第1装置に異常が発生すると待機中の第2装置を稼動状態に切り替えるようにしている。このような冗長システムにおいて、プログラムなどの情報などを記憶する記憶装置として、フラッシュメモリで構成されるソリッド・ステート・ドライブ(以下SSDと記載)が用いられるようになっている。
【0003】
このSSDを使用する際の問題として、フラッシュメモリの書き込み(または消去)回数制限がある。具体的には、SSDごとに決められている書き込み(または消去)回数を超えると、データを保持するための素子(フラッシュメモリ)が劣化し、データ保持能力が低下する。データ保持ができなくなってしまうと、システムが動作不能になり、また、ファイルのデータが化けてシステムの動作に悪影響を及ぼすなどの危険がある。
【0004】
例えば、Smartコマンドによって、SSDにおける書き込み(または消去)回数の情報を知ることができるが、情報を取得した時に書き込み回数の制限を超えていたとしても、SSDに対するアクセスを止めるような機能はSSDにはない。よって、何も意識せずにSSDを使用していると、突然しきい値を超えて使用できなくなる危険がある。
【0005】
このようなSSDの問題に対し、RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)システムを構成するすべてのSSDの書き込み回数を管理し、各SSDの間で書き込み回数を平滑化する方法が提案されている(特許文献1参照)。この技術では、各SSDへの書き込み回数を平準化することで、システム全体の長寿命化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2010−055247号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、前述したような冗長システムにおいては、第1装置および第2装置の各々でSSDが用いられているが、上述した従来の技術では、このような冗長システムへ対応させることについては考慮されていない。一般に、冗長システムでは、第1装置が稼動しているときは第2装置は待機中であり、特許文献1におけるRAIDシステムの制御を適用することはできない。
【0008】
また、冗長システムにおいては、第1装置に用いられているSSDと第2装置に用いられているSSDとが、同時に寿命を迎える危険性がある。このように、従来では、SSDを記憶装置に用いる冗長システムを安定して使用するとができないという問題があった。
【0009】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、SSDを記憶装置に用いる冗長システムがより安定して運用できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明に係る冗長システムは、第1装置が備える第1記憶装置のデータ消去回数と、第1装置に対して冗長して備えられている第2装置が備える第2記憶装置のデータ消去回数との差を求めるように構成された演算部と、演算部が求めた差が設定値を超えると第1装置と第2装置との稼動および待機を切り替えるように構成された制御部とを備える。
【0011】
上記冗長システムにおいて、第1記憶装置および第2記憶装置の各々の最大消去可能回数とデータ消去回数との差を求めるように構成された寿命演算部と、寿命演算部が求めたいずれか一方の差が寿命判定値以下になると、設定値を小さくするように構成された設定値変更部とを更に備える。
【0012】
上記冗長システムにおいて、第1記憶装置のデータ消去回数および第2記憶装置のデータ消去回数を計数するように構成された計数部を更に備え、演算部は、計数部が係数した第1記憶装置のデータ消去回数と第2記憶装置のデータ消去回数との差を求めるようにすればよい。また、第1記憶装置に記録されているデータ消去回数および第2記憶装置に記録されているデータ消去回数を取得するように構成された取得部を更に備え、演算部は、取得部が取得した第1記憶装置のデータ消去回数と第2記憶装置のデータ消去回数との差を求めるようにしてもよい。
【0013】
上記冗長システムにおいて、第1記憶装置および第2記憶装置は、フラッシュメモリから構成されている。
【発明の効果】
【0014】
以上説明したように、本発明によれば、第1記憶装置のデータ消去回数と第2記憶装置のデータ消去回数との差が設定値を超えると、第1装置と第2装置との稼動および待機を切り替えるので、SSDを記憶装置に用いる冗長システムがより安定して運用できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1図1は、本発明の実施の形態1における冗長システムの構成を示す構成図である。
図2図2は、本発明の実施の形態1における冗長システムの動作例を説明するためのフローチャートである。
図3図3は、本発明の実施の形態2における冗長システムの構成を示す構成図である。
図4図4は、本発明の実施の形態2における冗長システムの動作例を説明するためのフローチャートである。
図5図5は、本発明の実施の形態3における冗長システムの構成を示す構成図である。
図6図6は、本発明の実施の形態3における冗長システムの動作例を説明するためのフローチャートである。
図7図7は、本発明に係る冗長システムのハードウエア構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【0017】
[実施の形態1]
はじめに、本発明の実施の形態1における冗長システムについて、図1を参照して説明する。この冗長システムは、冗長して備えられている第1装置131および第2装置132と、第1装置131と第2装置132とを切り替える切換装置100とを備える。
【0018】
第1装置131は、SSD(第1記憶装置)133を備え、第2装置132は、SSD(第2記憶装置)134を備えている。SSD(第1記憶装置)133、SSD(第2記憶装置)134は、フラッシュメモリから構成されている。第1装置131、第2装置132は、例えば、SSD133、SSD134に記憶されている制御情報に従って図示しない制御対象を制御する。また、第1装置131、第2装置132は、制御対象より取得される情報を、SSD133、SSD134に記憶する。
【0019】
切換装置100は、演算部101、制御部102、記憶部104を備える。
【0020】
演算部101は、SSD133のデータ消去回数とSSD134のデータ消去回数との差を求める。制御部102は、演算部101が求めた差が設定値を超えると第1装置131と第2装置132との稼動および待機を切り替える。
【0021】
また、実施の形態1の冗長システムは、SSD133のデータ消去回数およびSSD134のデータ消去回数を計数する計数部103を備える。演算部101は、計数部103が計数したSSD133のデータ消去回数とSSD134のデータ消去回数との差を求める。なお、稼動状態の方が、待機状態より消去回数が多いものとする。
【0022】
次に、実施の形態1における冗長システムの動作例について、図2のフローチャートを用いて説明する。
【0023】
まず、ステップS101で、計数部103が、SSD133のデータ消去回数およびSSD134のデータ消去回数を計数する。計数部103は、設定されている時間間隔で、時系列に、SSD133のデータ消去回数およびSSD134のデータ消去回数を計数している。
【0024】
次に、ステップS102で、演算部101が、計数されたSSD133のデータ消去回数とSSD134のデータ消去回数との差を求める。次に、ステップS103で、制御部102が、演算部101が求めた差が設定値を超えたか否かを判定する。例えば、計数されたSSD133のデータ消去回数とSSD134のデータ消去回数との差が、1万回を超えたか否かを判定する。
【0025】
ステップS103の判定で、SSD133のデータ消去回数とSSD134のデータ消去回数との差が、設定値(例えば1万回)を超えていた場合、ステップS104で、制御部102は、第1装置131と第2装置132との稼動および待機を切り替える。例えば、第1装置131が稼動状態であり、第2装置132が待機状態であった場合、第2装置を稼動状態とし、第1装置を待機状態とする。
【0026】
一方、ステップS103の判定で、SSD133のデータ消去回数とSSD134のデータ消去回数との差が、設定値以下の場合、制御部102は、第1装置131と第2装置132との稼動および待機の状態を維持し、ステップS101に戻る。
【0027】
上述したステップS101〜ステップS104を、システムが終了するまで継続する(ステップS105)。
【0028】
以上に説明したように、実施の形態1によれば、SSD133とSSD134とのいずれか一方のみのデータ消去回数が増加することが抑制され、一方の寿命が短くなることが防げるようになる。
【0029】
ここで、従来の技術では、例えば、主に第1装置131が稼動状態とし、第2装置132が待機状態として用いられる場合が多い。このような冗長制御では、第1装置131のSSD133のデータ消去回数の方が、より短時間でより増大する。この場合、寿命となる最大消去可能回数となる期間が、SSD133とSSD134とで異なることになる。このような冗長制御では、例えば、SSD133とSSD134とが、異なる時期に使用が開始されていても、寿命を同時に迎える場合が発生するなど、冗長システムを安定して運用することが困難となる。
【0030】
これに対し、実施の形態1によれば、寿命となる最大消去可能回数となる期間が、SSD133とSSD134とで大きく異なることが抑制されるようになるので、SSDを記憶装置に用いる冗長システムがより安定して運用できるようになる。
【0031】
[実施の形態2]
次に、本発明の実施の形態2における冗長システムについて、図3を参照して説明する。この冗長システムは、前述した実施の形態1と同様に、冗長して備えられている第1装置131および第2装置132とを備える。第1装置131と第2装置132との切り替えは、切換装置100aにより実施する。
【0032】
切換装置100aは、演算部101、制御部102、記憶部104を備える。これらは、前述した実施の形態1と同様である。
【0033】
実施の形態2の冗長システムは、SSD133に記録されているデータ消去回数、およびSSD134に記録されているデータ消去回数を取得する取得部105を備える。演算部101は、取得部105が取得したSSD133のデータ消去回数とSSD134のデータ消去回数との差を求める。なお、稼動状態の方が、待機状態より消去回数が多いものとする。
【0034】
次に、実施の形態2における冗長システムの動作例について、図4のフローチャートを用いて説明する。
【0035】
まず、ステップS111で、取得部105が、SSD133のデータ消去回数およびSSD134のデータ消去回数を取得する。取得部105は、設定されている時間間隔で、時系列に、SSD133のデータ消去回数およびSSD134のデータ消去回数を取得している。
【0036】
次に、ステップS112で、演算部101が、取得されたSSD133のデータ消去回数とSSD134のデータ消去回数との差を求める。次に、ステップS113で、制御部102が、演算部101が求めた差が設定値を超えたか否かを判定する。例えば、取得されたSSD133のデータ消去回数とSSD134のデータ消去回数との差が、1万回を超えたか否かを判定する。
【0037】
ステップS113の判定で、SSD133のデータ消去回数とSSD134のデータ消去回数との差が、設定値(例えば1万回)を超えていた場合、ステップS114で、制御部102は、第1装置131と第2装置132との稼動および待機を切り替える。例えば、第1装置131が稼動状態であり、第2装置132が待機状態であった場合、第2装置を稼動状態とし、第1装置を待機状態とする。
【0038】
一方、ステップS113の判定で、SSD133のデータ消去回数とSSD134のデータ消去回数との差が、設定値以下の場合、制御部102は、第1装置131と第2装置132との稼動および待機の状態を維持し、ステップS111に戻る。
【0039】
上述したステップS111〜ステップS114を、システムが終了するまで継続する(ステップS115)。
【0040】
以上に説明したように、実施の形態2においても、SSD133とSSD134とのいずれか一方のみのデータ消去回数が増加することが抑制され、一方の寿命が短くなることが防げるようになる。この結果、寿命となる最大消去可能回数となる期間が、SSD133とSSD134とで大きく異なることが抑制されるようになり、SSDを記憶装置に用いる冗長システムがより安定して運用できるようになる。
【0041】
[実施の形態3]
次に、本発明の実施の形態3における冗長システムについて、図5を参照して説明する。この冗長システムは、前述した実施の形態1,2と同様に、冗長して備えられている第1装置131および第2装置132とを備える。第1装置131と第2装置132との切り替えは、切換装置100bにより実施する。
【0042】
切換装置100bは、演算部101、制御部102、記憶部104、取得部105を備える。これらは、前述した実施の形態2と同様である。
【0043】
実施の形態3の冗長システムは、更に、寿命演算部106、設定値変更部107を備える。寿命演算部106は、第1記憶装置および第2記憶装置の各々の最大消去可能回数とデータ消去回数との差を求める。設定値変更部107は、寿命演算部106が求めたいずれか一方の差が寿命判定値以下になると、設定値を小さくする。寿命判定値は、例えば、1万回とすればよい。また例えば、設定値変更部107は、寿命演算部106が求めた差が寿命判定値以下になると、設定値を1万回から5千回に小さくするなど設定値を半分にする。
【0044】
次に、実施の形態3における冗長システムの動作例について、図6のフローチャートを用いて説明する。
【0045】
まず、ステップS111で、取得部105が、SSD133のデータ消去回数およびSSD134のデータ消去回数を取得する。取得部105は、設定されている時間間隔で、時系列に、SSD133のデータ消去回数およびSSD134のデータ消去回数を取得している。
【0046】
次に、ステップS112で、演算部101が、取得されたSSD133のデータ消去回数とSSD134のデータ消去回数との差を求める。次に、ステップS113で、制御部102が、演算部101が求めた差が設定値を超えたか否かを判定する。例えば、取得されたSSD133のデータ消去回数とSSD134のデータ消去回数との差が、1万回を超えたか否かを判定する。
【0047】
ステップS113の判定で、SSD133のデータ消去回数とSSD134のデータ消去回数との差が、設定値以下の場合、制御部102は、第1装置131と第2装置132との稼動および待機の状態を維持し、ステップS111に戻る。
【0048】
一方、ステップS113の判定で、SSD133のデータ消去回数とSSD134のデータ消去回数との差が、設定値(例えば1万回)を超えていた場合、ステップS114で、制御部102は、第1装置131と第2装置132との稼動および待機を切り替える。例えば、第1装置131が稼動状態であり、第2装置132が待機状態であった場合、第2装置を稼動状態とし、第1装置を待機状態とする。
【0049】
次に、ステップS116で、寿命演算部106が、寿命演算として第1記憶装置および第2記憶装置の各々の最大消去可能回数とデータ消去回数との差を求める。次に、ステップS117で、設定値変更部107が、寿命演算部106が求めたいずれか一方の差が寿命判定値以下になったか否かを判定する。
【0050】
ステップS117の判定で、第1記憶装置および第2記憶装置の各々の最大消去可能回数とデータ消去回数とのいずれか一方の差が、寿命判定値を超えている場合、設定値変更部107は、設定値を変更せず、ステップS111に戻る。
【0051】
一方、ステップS117の判定で、第1記憶装置および第2記憶装置の各々の最大消去可能回数とデータ消去回数とのいずれか一方の差が、寿命判定値以下となった場合、設定値変更部107は、例えば設定値を半分にする。上述したステップS111〜ステップS118を、システムが終了するまで継続する(ステップS115)。
【0052】
以上に説明したように、実施の形態3においても、SSD133とSSD134とのいずれか一方のみのデータ消去回数が増加することが抑制され、一方の寿命が短くなることが防げるようになる。また、実施の形態3では、SSD133およびSSD134のいずれかの寿命が近くなると、設定値を小さくして切り替えの頻度を高くしたので、より正確な制御が実施できる。このように、実施の形態3においても、寿命となる最大消去可能回数となる期間が、SSD133とSSD134とで大きく異なることが抑制されるようになり、SSDを記憶装置に用いる冗長システムがより安定して運用できるようになる。
【0053】
なお、上述した実施の形態における冗長システムを構成する切換装置は、図7に示すように、CPU(Central Processing Unit;中央演算処理装置)201と主記憶装置202と、SSDから構成された外部記憶装置203とネットワーク接続装置204となどを備えたコンピュータ機器であり、主記憶装置202に展開されたプログラムによりCPU201が動作することで、上述した各機能が実現される。ネットワーク接続装置204は、ネットワーク205に接続する。また、各機能は、複数のコンピュータ機器に分散させるようにしてもよい。
【0054】
以上に説明したように、本発明によれば、第1記憶装置のデータ消去回数と第2記憶装置のデータ消去回数との差が設定値を超えると、第1装置と第2装置との稼動および待機を切り替えるので、SSDを記憶装置に用いる冗長システムがより安定して運用できるようになる。
【0055】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。
【符号の説明】
【0056】
100…切換装置、101…演算部、102…制御部、103…計数部、104…記憶部、131…第1装置、132…第2装置、133…SSD(第1記憶装置)、134…SSD(第2記憶装置)。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7