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OpenVMS マニュアル


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OpenVMS V8.3
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目次
まえがき
第 1 章:OpenVMS Cluster システムの管理の概要
第 2 章:OpenVMS Cluster の概念
第 3 章:OpenVMS Cluster インターコネクト構成
第 4 章:OpenVMS Cluster オペレーティング環境
第 5 章:共用環境の準備
第 6 章:クラスタ・ストレージ・デバイス
第 7 章:クラスタ・キューの設定と管理
第 8 章:OpenVMS Cluster システムの構成
第 9 章:大規模な OpenVMS Cluster システムの構築
第 10 章:OpenVMS Cluster システムの保守
付録 A :クラスタ・システム・パラメータ
付録 B :共通ファイルの作成
付録 C :クラスタのトラブルシューティング
付録 D :LAN 制御のためのサンプル・プログラム
付録 E :LAN 制御のためのサブルーチン
付録 F :NISCA プロトコルのトラブルシューティング
付録 G :NISCA トランスポート・プロトコル・チャネル選択および輻輳制御
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OpenVMS
OpenVMS Cluster システム


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第 2 章
OpenVMS Cluster の概念

この章では,OpenVMS Cluster システムの設計と実装の理解に役立つように,その基本アーキテクチャについて説明します。

2.1 OpenVMS Cluster システムのアーキテクチャ

図 2-1 では, OpenVMS Cluster システム・アーキテクチャのプロトコル・レイヤを,下から順に,通信メカニズムからシステム・ユーザに至るまで示しています。これらのプロトコル・レイヤには以下のものが含まれます。

  • ポート

  • システム通信サービス (SCS)

  • システム・アプリケーション (SYSAP)

  • その他のレイヤード・コンポーネント

図 2-1 OpenVMS Cluster システム・アーキテクチャ




2.1.1 ポート・レイヤ

アーキテクチャの最下位レベルでは,デバイス間の接続が通信ポートおよび物理パスとして提供されます。ポート・レイヤには,以下のいずれかのインターコネクトを含むことができます。

  • LAN

    • ATM

    • イーサネット (10/100 およびギガネット・イーサネット)

    • FDDI

  • CI

  • DSSI

  • MEMORY CHANNEL

  • SCSI

  • Fibre Channel

各インターコネクトは,プロセッサ・ノードに接続されるポート (アダプタとも呼びます) によってアクセスされます。たとえば,Fibre Channel インターコネクトは Fibre Channel ポートによってアクセスされます。

2.1.2 SCS レイヤ

SCS レイヤでは,各論理パスを介して,データグラム,メッセージ,およびブロック転送の形式で,基本的な接続管理および通信サービスが提供されます。 表 2-1 は,これらのサービスについて説明しています。

表 2-1 通信サービス
サービス 配布の保証 使用方法
データグラム
1 パケット未満の情報 データグラムの配布は保証されない。データグラムは紛失する可能性があり,重複したり,順序が入れ替わって配布される可能性がある。 紛失しても重大な問題にならない状態メッセージと情報メッセージ

独自の信頼性プロトコル (DECnet など) を保有するアプリケーション

メッセージ
1 パケット未満の情報 メッセージの配布が保証され,順番どおりに到着することも保証される。各パケットで仮想サーキット・シーケンス番号が使用される。 ディスクの読み込み/書き込み要求
ブロック・データ転送
プロセス仮想アドレス空間内の連続するデータ。サイズは,ホスト・システムの物理的なメモリ・サイズによって制限されるが,それ以外のサイズの制限はない。 ブロック・データの配布は保証される。送信ポートと受信ポートおよびポート・エミュレータが協調動作して,転送をデータ・パケットに分割し,すべてのパケットが正しく送信され,受信され,適切な宛先バッファに格納されることを保証する。ブロック・データ転送は,転送サイズの点でメッセージと異なる。 ディスクの読み込み/書き込み要求に関連するデータの移動のために,ディスク・サブシステムおよびディスク・サーバで利用

SCS レイヤは,ポートの種類に応じて,ハードウェアとソフトウェアの組み合わせまたはソフトウェアのみで実装されます。SCS は OpenVMS Cluster 内の接続を管理し, 仮想サーキットという共通のトランスポートを介して,システム・アプリケーション間でメッセージを多重化します。仮想サーキットは,2 つ 1 組の SCS ポートおよびその仮想サーキットで多重化される SCS 接続の間に存在します。

2.1.3 システム・アプリケーション (SYSAP) レイヤ

OpenVMS Cluster アーキテクチャの次のレイヤは, SYSAP レイヤで構成されます。このレイヤは,たとえばディスクやテープへのアクセスやクラスタ・メンバシップの制御などの機能を提供する複数のシステム・アプリケーションで構成されます。SYSAP には以下のコンポーネントがあります。

  • 接続マネージャ

  • MSCP サーバ

  • TMSCP サーバ

  • ディスクおよびテープ・クラス・ドライバ

これらのコンポーネントについては,この章の後半で詳しく説明します。

2.1.4 他のレイヤード・コンポーネント

OpenVMS Cluster システム・アーキテクチャの一番上には,広範囲にわたる OpenVMS コンポーネント・レイヤがあります。このレイヤには,以下のコンポーネントが含まれています。

  • Volume Shadowing for OpenVMS

  • 分散ロック・マネージャ

  • プロセス制御サービス

  • 分散ファイル・システム

  • レコード管理サービス (RMS)

  • 分散ジョブ・コントローラ

ボリューム・シャドウイング以外のコンポーネントについては,この章の後半で詳しく説明します。 Volume Shadowing for OpenVMS については, 第 6.6 節 を参照してください。

2.2 OpenVMS Cluster ソフトウェアの機能

OpenVMS Cluster の通信およびリソース共用機能を実装する OpenVMS Cluster ソフトウェア・コンポーネントは, OpenVMS Cluster のすべてのコンピュータで常に実行されます。 1 台のコンピュータで障害が発生しても,コンポーネントは他のコンピュータで実行されているため, OpenVMS Cluster システムは操作を続行できます。

2.2.1 機能

以下の表は,OpenVMS Cluster の通信およびリソース共用機能と,各機能を実行するコンポーネントを示しています。

機能 コンポーネント
クラスタ・メンバシップの規則に従って OpenVMS Cluster コンピュータが相互に通信するようにする。 接続マネージャ
他の OpenVMS Cluster コンポーネント, OpenVMS 製品,他のソフトウェア製品で実行される機能の同期をとる。 分散ロック・マネージャ
ディスクとファイルを共用する。 分散ファイル・システム
ディスクに直接アクセスできないノードから,そのディスクを利用できるようにする。 MSCP サーバ
テープに直接アクセスできないノードから,そのテープを利用できるようにする。 TMSCP サーバ
キューを使用可能にする。 分散ジョブ・コントローラ



2.3 クラスタ・メンバシップの整合性の確保

接続マネージャは,OpenVMS Cluster システムのコンピュータがクラスタ・メンバシップの規則に従って相互に通信するようにします。

OpenVMS Cluster システムのコンピュータは,ディスクやファイルへのアクセスなど,さまざまなデータやシステム・リソースを共用します。リソースの整合性を確保するのに必要な調整を行うために,コンピュータはクラスタ・メンバシップに関する明確な情報の記録を管理しておかなければなりません。

2.3.1 接続マネージャ

接続マネージャは,最初のコンピュータがブートされるときに OpenVMS Cluster を作成し,クラスタの 状態遷移時に,コンピュータがクラスタに追加されたり,クラスタから削除されるときに,クラスタを再構成します。接続マネージャの全体的な役割は以下のとおりです。

  • 分断の防止 ( 第 2.3.2 項 を参照)

  • OpenVMS Cluster システム内でアクティブなノードとアクティブでないノードの追跡

  • リモート・ノードへのメッセージの配布

  • ノードの削除

  • 分散ロック・マネージャなどの他のソフトウェア・コンポーネントが共用リソースへのアクセスの同期をとることができるようにするための,可用性の高いメッセージ・サービスの提供



2.3.2 クラスタ分断

接続マネージャの最大の目的は, クラスタ分断を防止することです。クラスタ分断とは,既存の OpenVMS Cluster 構成のノードが 2 つ以上の独立したクラスタに分割される状態のことです。

分散ロック・マネージャは,複数の OpenVMS Cluster システムに対して共用リソースへのアクセスを調整することができないため,クラスタ分断が発生すると,データ・ファイルが壊れる可能性があります。接続マネージャはクォーラム・アルゴリズムを使用して,クラスタ分断を防止します。

2.3.3 クォーラム・アルゴリズム

クォーラム・アルゴリズムは,OpenVMS Cluster システムでリソースを共用するために,OpenVMS Cluster の大多数のメンバが存在するかどうかを判断するための数学的な方法です。 クォーラム (定足数)とは,クラスタが機能するために存在する必要のあるボーツ (投票) の数です。クォーラムは,クラスタ分断を防止するために接続マネージャが計算する動的な値です。接続マネージャは,OpenVMS Cluster のメンバの大多数が機能している場合にだけ,処理の実行を認めます。

2.3.4 システム・パラメータ

クォーラム・アルゴリズムで実行される演算では,VOTES と EXPECTED_VOTES の 2 つのシステム・パラメータが重要です。以下の表は,これらのパラメータについて説明しています。

パラメータ 説明
VOTES コンピュータがクォーラムに対して貢献する固定のボーツ (投票) 数を指定する。システム管理者が各コンピュータで VOTES パラメータを設定でき,オペレーティング・システムが以下のデフォルト値に設定するようにすることもできる。

  • サテライト・ノードの場合,デフォルト値は 0 である。

  • 他のすべてのコンピュータの場合,デフォルト値は 1 である。

VOTES システム・パラメータの値が 0 以外の各 Alpha コンピュータまたは VAX コンピュータは, ボーツ・メンバであると解釈される。

EXPECTED_VOTES OpenVMS Cluster メンバが保有しているすべての VOTES の合計を指定する。これを 初期値として,クラスタの 正しいクォーラム値の見積もりが求められる。システム管理者は,サテライトも含めて,クラスタ内でアクティブな各 Alpha コンピュータまたは VAX コンピュータでこのパラメータを設定しなければならない。



2.3.5 クラスタのボーツ数の計算

クォーラム・アルゴリズムは以下のように動作します。

ステップ 動作
1 OpenVMS Cluster 内のノードがブートされると,接続マネージャは存在するすべてのシステムの EXPECTED_VOTES の最大値を使用して,以下の公式に従って 見積もりクォーラムの値を求める。
Estimated quorum = (EXPECTED_VOTES + 2)/2 | Rounded down

2 状態遷移時 (ノードがクラスタに参加またはクラスタから外れた時,あるいはクォーラム・ディスクが認識された時) に,接続マネージャは,以下の値の 最大値をクラスタ・クォーラム値として動的に計算する。

  • 現在のクラスタ・クォーラム値 (最後のクラスタ遷移中に計算される)。

  • ステップ 1 で説明した見積もりクォーラム。

  • 以下の公式から計算された値。ただし, VOTES システム・パラメータは,すべてのクラスタ・メンバが保有しているボーツの総数である。 QUORUM = (VOTES + 2)/2 | Rounded down

注意: クォーラム・ディスクについては, 第 2.3.7 項 を参照。

3 接続マネージャは,クラスタのボーツ数をクラスタ・クォーラム値と比較して,以下の条件をもとに,実行する動作を判断する。

条件 動作
クラスタのボーツの総数がクォーラム値に等しいか,それ以上である。 OpenVMS Cluster システムは操作を続行する。
現在のクラスタのボーツ数がクォーラム値より小さい (クラスタから削除されたコンピュータがあるため)。 ボーツの総数がクォーラム値以上になるように,十分なボーツ数が追加されるまで (つまり,十分な数のコンピュータが OpenVMS Cluster に追加されるまで),残りの OpenVMS Cluster メンバは,すべてのプロセス動作を停止し,クラスタ・アクセス可能ディスクおよびテープに対するすべての I/O 操作を停止する。

注意: あるノードが OpenVMS Cluster システムから削除されても,接続マネージャはクラスタ・クォーラム値を小さくしません。実際に,接続マネージャは,クラスタ・クォーラム値を減少させることはなく,シャットダウン時に REMOVE NODE オプションが選択されない限り,クラスタ・クォーラム値を増加させるだけです。しかし,システム管理者は, 第 10.12.2 項 の手順に従って,この値を減少させることができます。

2.3.6 例

3 台のコンピュータで構成されるクラスタがあり,各コンピュータの VOTES パラメータが 1 に設定され, EXPECTED_VOTES パラメータが 3 に設定されているとします。接続マネージャはクラスタ・クォーラム値を動的に計算して, 2 という値を求めます (つまり,(3 + 2)/2)。この例では, 3 台のコンピュータのうち,2 台のコンピュータでクォーラムが構成されるので,3 台目のコンピュータが存在しなくても,他の 2 台は稼動できます。1 台のコンピュータだけでクォーラムを満たすことはできません。したがって,3 台の OpenVMS Cluster コンピュータをパーティションに分割して, 2 つの独立したクラスタとして実行することはできません。

2.3.7 クォーラム・ディスク

クラスタ・システム管理者はディスクを クォーラム・ディスクとして指定できます。クォーラム・ディスクは,クラスタのボーツの総数に 1 票を追加するための,仮想クラスタ・メンバとして動作します。クォーラム・ディスクを設定することで,2 つのノードで構成されるクラスタの可用性を向上できます。このような構成では,クォーラム・ディスクまたは 1 台のノードで障害が発生しても,クォーラムを維持することができるため,操作を続行できます。

注意: クォーラム・ディスクは,2 つのノードで構成される OpenVMS Cluster システムのみに設定するようにしてください。 3 つ以上のノードを含む構成では,クォーラム・ディスクは必要ではなく,お勧めもしません。

たとえば,多くのサテライト (ボーツ数は 0 ) と,サテライトをダウンライン・ロードする 2 つの非サテライト・システム (それぞれボーツ数が 1) から成る OpenVMS Cluster 構成について考えてみましょう。クォーラムは以下のように計算されます。


 (EXPECTED VOTES + 2)/2 = (2 + 2)/2 = 2  

クォーラム・ディスクがないため,どちらか一方の非サテライト・システムがクラスタから削除されると,ボーツの総数が 1 になってしまうので,クラスタ・クォーラムを満たすことができません。クォーラムが復元されるまで,クラスタ全体で動作が実行されなくなります。

しかし,構成にクォーラム・ディスクが含まれており (クラスタのボーツの総数に 1 票を加算),各ノードで EXPECTED_VOTES パラメータが 3 に設定されている場合,いずれか一方のノードがクラスタから削除されても,クォーラムはまだ 2 になります。この場合,クォーラムは以下のように計算されます。


 (EXPECTED VOTES + 2)/2 = (3 + 2)/2 = 2  

規則: 各 OpenVMS Cluster システムには,クォーラム・ディスクを 1 つだけ含むことができます。少なくとも 1 台のコンピュータがクォーラム・ディスクに直接 (サービスを介してではなく) 接続されていなければなりません。

  • クォーラム・ディスクに対して直接のアクティブ接続を保有するか,または直接接続の可能性を保有するコンピュータは, クォーラム・ディスク・ウォッチャとして有効に設定しなければなりません。

  • ディスクに直接アクセスできないコンピュータは,クォーラム・ディスクによって加算されるボーツの状態情報に関して,クォーラム・ディスク・ウォッチャに依存しなければなりません。

関連項目: クォーラム・ディスクを有効にする方法についての詳細は, 第 8.2.4 項 を参照してください。クォーラム・ディスクの削除については, 第 8.3.2 項 を参照してください。


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