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アーキテクチャー

高い可用性と信頼性を実現するために

HP Integrity NonStop サーバー

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アーキテクチャー
HP Integrity NonStop サーバーでは、業界標準であるインテル® Itanium® プロセッサーを搭載しつつ、他に類を見ない高い可用性と信頼性を提供するために、HP Integrity NonStop サーバーならではのCPUアーキテクチャーを採用しています。HP Integrity NonStop NS16200・NS14200サーバーで採用しているNSAA(NonStop Advanced Architecture)と、HP Integrity NonStop NB54000c・NB50000c・NS2000サーバーで採用しているNSMA(NonStop Multi-core Architecture)の二つのアーキテクチャーについて解説します。

NSAA(NonStop Advanced Architecture)

プロセッサー多重化による最高レベルの可用性

インテル® Itanium® プロセッサーを採用したHP Integrity NonStop NS16200・NS14200サーバーでは、NSAA(NonStop Advanced Architecture)と呼ばれるアーキテクチャーを採用しています。HP NonStop アドバンスド アーキテクチャーは、これまでと同じ最大 16 個の論理プロセッサーからなる疎結合プロセッサーのコンセプトを維持し、各論理プロセッサーは完全なデータ整合性を保証します。
さらに、システム内は、これまでのHP Integrity NonStopシリーズと同様に、2 重化されたファブリックの ServerNetを使用して接続されます。これにより、超並列処理や、障害発生時の障害部分を最小限に抑えること、障害の波及を防止することなど、これまでと同じ基本機能を提供できます。また、HP NonStop OSに関しては、内部の深い部分でのわずかな違いのため、ソフトウェアは実装に関してほとんど意識する必要はありません。
NSAAの一番の大きな特徴は、プロセッサーモジュールを冗長化して論理CPUを形成し、内部的には各プロセッサーモジュールに同じ処理を行わせ、演算結果を出力する際にその内容が合致しているかをLSU(Logical Synchronization Unit)と呼ばれる外部モジュールにてチェックをしている点にあります。これにより、非常に高いデータ信頼性を得ることができます。
プロセッサーモジュールの冗長化には、2重化構成と3重化構成を選択することができます。プロセッサーモジュールが4枚搭載されたハードウェア、CPUエンクロージャーを、2重化の場合は2台、3重化の場合は3台でシステムを構成します。一つのCPUエンクロージャー内の4枚のプロセッサーモジュールが、それぞれ別のLSUに接続され、異なるエンクロージャー間でチームを組んで論理CPUを形成し、同じ演算を同時期に行います。

NSAA概要
図1:NSAA概要

多重化されたプロセッサーモジュールからの演算結果が異なった場合には、直前のインストラクションからのリトライを試みて、それでも結果が違う場合にはプロセッサーの切り離し処理を行います。プロセッサーモジュールの2重化構成(DMR:Dual Module Redundancy)の場合、二つのプロセッサー間で演算結果に相違があった場合には、論理CPUを処理系から即時に切り離し、残りの論理CPUで処理を継続(テイクオーバー)します。
さらに可用性の高い3重化構成(TMR:Triple Modular Redundancy)においては、演算結果に相違があった場合には多数決方式を取り、3つのプロセッサーモジュールのうち答えの違うモジュールのみが処理系から切り離されるので、論理CPUとしては2重化構成を保ったまま連続的に処理が継続可能となります。これにより他プラットフォームでは実現できない最高レベルの可用性を提供することができます。

DMR構成とTMR構成における可用性
図2:DMR構成とTMR構成における可用性

対応する製品
HP Integrity Nonstop NS16200c
HP Integrity Nonstop NS16400c

NSMA(NonStop Multi-core Architecture)

先進のマルチコア・プロセッサー採用により超高信頼とハイパフォーマンスを両立

HP Integrity NonStop サーバーNB54000cやNB50000c BladeSystem、およびHP Integrity NonStop NS2000においては、インテル® Itanium® プロセッサーを採用しております。今までのシングルコアテクノロジーのプロセッサーに比べ、論理CPUの処理を二つのコアで分担できるため、1CPUあたりのパフォーマンスが向上し、より多くのトランザクションを処理することが可能になります。また、デュアルコア以降のインテル® Itanium®プロセッサーでは、内部のキャッシュ、レジスターなどに、高度な自己診断機能と訂正機能が標準で備わっており、誤った演算結果がプロセッサーから出力されないような機構になっております。これにより、単一のプロセッサーでも多重化構成と同等レベルの高い信頼性が確保されており、ミッション・クリティカル用途でも安心してご利用頂けるプロセッサー・アーキテクチャーとなっております。
さらにはメモリーに関してもECC(エラーチェックおよび訂正機能 )やメモリースクラバー機能 (アイドル時のメモリーチェックと故障箇所切り離し機能)が実装されています。
このNSMAアーキテクチャーにおいては、プロセッサー・モジュールの高い信頼性をベースに、さらに、万が一どこかのCPUが障害を起こしたとしても、稼働中の他のCPUはその影響を受けることなく稼動し続け、障害が起きたCPUで行っていた処理は、他のCPUに引き継がれて(テイクオーバー)業務が続行可能となります。
先進のプロセッサーモジュールによる高い信頼性と、マルチコア・テクノロジーによる高いパフォーマンスを同時に実現できるのが、NSMAアーキテクチャーの最大の特徴であると言えます。

NSMA概要
図3:NSMA概要

対応する製品
HP Integrity Nonstop NB54000c
HP Integrity Nonstop NB50000c
HP Integrity Nonstop NS2200

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