Linuxによる基幹システムに向けた富士通の取り組み

富士通では、オープンソースソフトウェアであるLinuxを次世代ITシステムの基盤OSの1つと位置付け、ミッションクリティカルシステムに向けた機能強化のために富士通のノウハウを開発コミュニティに提供、貢献しています。また富士通ではLinuxを基幹系システムで利用するための技術開発を続けています。

 保守性の強化 |  拡張性の強化 |  信頼性の強化 |  運用性の強化 |  Linux OSサポートの充実 |  システム性能チューニング精度向上 |  インストール支援ツールの提供 

保守性の強化

基幹システムにおいてトラブル発生時の迅速な原因究明は必要不可欠です。原因究明に必要なダンプ採取の失敗はトラブル調査の長期化に繋がります。富士通はLinux開発コミュニティと連携してdiskdumpやkdumpをはじめダンプ機能の継続的な改善に取り組んでいます。
富士通ではRed Hat Enterprise Linux 5に取り込まれているkdumpについても、基幹IAサーバPRIMEQUESTや PCサーバPRIMERGYと各I/Oデバイスとの組合せ検証を行い、十分な品質を確保しています。さらにPRIMEQUESTでは、メインフレームクラスのサーバのみが備えるスタンドアロンダンプ（sadump）を提供しています。sadumpは、Linuxに標準装備のダンプ機能では採取できないタイミングでのダンプも採取することが可能です。

PRIMEQUESTのダンプ機能

• RHEL-AS4 （注1）: diskdump、netdump
  ドライバに埋め込まれたダンプ専用機能により安定したダンプ採取が可能
• RHEL5 （注2）: kdump
  ダンプ専用カーネルを採用することで、カーネルの状態に関わらず、より確実・高速にダンプを採取可能
• PRIMEQUESTハードウェア機能 : sadump
  OSの種類や動作フェーズ、トラブル状況に関わらずダンプを採取可能

（注1）RHEL-AS4 : Red Hat Enterprise Linux AS v.4
（注2）RHEL5 : Red Hat Enterprise Linux 5

拡張性の強化

大規模基幹システムでは、ストレージなど周辺装置を大量に接続する必要があります。従来のLinuxでは接続できるデバイス数に制限があったため、たとえば冗長化や負荷分散のためにサーバ-ストレージ間をマルチパス接続する必要がある場合などに論理ボリューム数が不足するなどの問題が発生していました。富士通はこの問題を解決するためOSで扱えるデバイス数の拡大に取り組み、1万以上のデバイス接続を可能としました。またデバイス保守時に必須となるデバイス名の一貫性保証機能やマルチスレッド環境でのトータル処理性能を改善するスレッドセーフ機能の実現にも貢献しています。

信頼性の強化

基幹システムが停止することなく安定稼働を継続するためには、ハードウェア信頼性強化に加えてOSやドライバレベルの信頼性強化も重要です。富士通ではRAS機能や保守機能を強化したPRIMEQUEST専用のデバイスドライバを開発し、提供しています。

ログ / トレース機能の強化

デバイスドライバ（ファイバチャネル / SCSI / LANドライバ）でのログ / トレース機能を強化しており、I/O系のトラブル原因究明のスピードアップと確実な解決を図っています。

ログ：ハード異常時の詳細エラー情報を記録

• デバイス単位にログを採取
• アダプタリセット、タイムアウトやその他異常時にログを採取
• ドライバ制御表やレジスタ情報など詳細エラー情報を保存

トレース：ドライバ関連の操作履歴をメモリ内に常時記録

• ドライバの動作を追跡可能
• データ送受信 / 割込み発生、レジスタ操作、メモリ獲得 / 開放操作などを記録
• 長時間のトレース採取用にディスク上へのトレース書き出しをサポート
• トレース詳細度（記録内容）の設定やディスク出力の要否を動作中に変更可能

強化されたドライバトレース機能

クラスタ高速切替機能の提供

富士通の高信頼ソフトウェア「PRIMECLUSTER（プライムクラスタ）」とハードウェア、OS、および富士通独自デバイスドライバの連携により、クラスタの現用待機切り替え時間を大幅に短縮しました。

• ノード異常の通知機能：ダンプ処理開始前にクラスタ切り替えを待機系に指示
• 異常ノードの停止機能：HBA閉塞ドライバにより、異常ノードのデバイスアクセスを禁止（現用系の要求済みI/O処理の取り消しと新規要求禁止）する一方、ダンプ処理のみ継続
• 現用系のI/O処理待ち時間を無くし、クラスタ切替え時間を短縮

クラスタ高速切替機能

運用性の強化

トラブルの未然防止のために、定期保守時にOSの修正を適用することが必要です。また不具合修正やセキュリティ修正の適用が必要となる場合があります。
富士通ではOS修正を短時間でかつ安全に適用するためのツールや運用方法の開発・改善に取り組んでいます。

クラスタ切り替えを利用した修正適用

クラスタ構成において現用系と待機系の系切替えを利用して片系ずつ修正を適用することで、業務をオンライン状態としたままで修正を適用することができます。

ハードディスクからの修正適用

ハードディスクを利用し、適用手順の自動化などの改善を行い、CD-ROMからの修正に比べ適用時間を最大1/3に短縮します。

累積型一括修正の提供

OSの再インストール無しに、アップデートリリースを適用可能とする一括修正を提供します。過去のアップデートリリースを累積した一括修正により1回の適用で最新化を可能とし、作業工数を削減します。

システムボリュームの冗長化を利用した修正適用

PRIMECLUSTER GDSのディスクミラーリング機能とGDS snapshotを利用することで、修正適用のための業務停止時間を再起動時間だけに短縮します。

Linux OSサポートの充実

富士通では、Linuxによる基幹システムを安心安全にお使いいただくために、Linux OSサポートを継続して改善しています。例えば、サポート対象のOSコマンドを順次拡大し、商用unixでのOSサポートと同等レベルとする予定です。

性能ツールの提供によるシステム性能チューニング精度向上

富士通独自の性能トラブルシューティングツールを提供します。

MC-PET（Mission Critical PEnalty Tracer）：高機能、高精度プロファイルツール

カーネルモード、ユーザモードの走行関数頻度の把握、時系列分析、OSロックコンテンションの分析が容易にできます。

cpuacctex：CPU課金ツール

常駐・非常駐のすべてのプロセス（デーモン）のCPU消費時間の把握が可能になります。

性能情報一括採取・加工・分析ツール

性能分析に必要なデータを一括採取し、グラフ化や各種分析を支援します。チューニングポイントの把握が可能になります。

インストール支援ツールの提供

システム構築におけるOSインストール作業について、設定や手順を誤りなく行うためのツールを提供しています。以下はその一例です。

システムパラメタ診断機構

Linuxカーネル環境で変更される可能性が高いシステムパラメータについて、Linuxシステムの正常動作を妨げる設定を検出して報告するツールです。システムパラメータの設定ミスによるシステム不安定などのトラブルを防ぎます。

インストール支援ツール

Red Hat Enterprise Linuxのインストール時に使用するコンフィギュレーションパラメータを格納したファイル（コンフィグファイル）をWindows 端末で作成するツールです。Windows 端末のGUIにより簡単・確実な作成ができます。

添付ソフトウェア集約インストーラ

機能強化されたドライバや高信頼ユーティリティなどの添付ソフトウェアを一括してインストールするツールです。高信頼・高性能なシステムをすばやく確実に構築するのに役立ちます。