Резервированное устройство для управления переключением модулей системы

Резервированное устройство для управления переключением модулей системы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е, вт о в

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соввтсеа

Социалистамеских

Расаубпмк (5l) Дополнительное к авт. свид-ву

{22) 3аявлено21. 05.76 (2l)2361582/18 24

Й (5Ц М. Кл

& 06 Р 9/00

Н 05 K10/00 с присоединением заявки ph

rocyeycTNwwfi взихтет

СССР в диам хзебрееяхФ я етхритай

{23) Приоритет

Опубликовано15. 07. 79.Бюллетень №26 (53) УДК 681. 326. .77 (088.8)

Дата опубликования описания.18. 07.79!

Р. П. Буцына, B Э. Вершков, В. К, Д1оков, Н. С, Парфенов и Т. В. Хорикова (72} Автори изобретения (7!) Заявитель (54) РЕЗЕРВИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕМ МОДУЛЕЙ СИСТЕМЫ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть исполь- зовано в системах, построенных с применением раздельного резервирования замешением.

Известны резервированные устройства, содержашие устройства управления резервом. Эти устройства предназначены дпя отключения отказавшего блока и эамешения его исправным. Они содержат основной и резервные блоки, обший блок управления, 1п соединенный с основным и резервным блоками, блок коррекции. В укаэанных устройствах производится перекпючение на резервный блок при отказе основного, либо из двух синхронно работаюших отключается тот, в котором обнаружена неисправность. При переключении входные и выходные каналы неисправного блока блокируются и открываются входные н выходные каналы исправного блока (1) и (2).

Обшим недостатком этих устройств является то, что отказ блока управления или блока коррекции приводит к отказувсего

2 устройства, либо к полной утрате резерва, состоящего из таких крупных узлов, как цифровая вычислительная машина.

Наиболее близким техническим решением к заданному изобретению является резервированное устройство для управления переключением модулей системы, содержашее входной и выходной блоки информационной связи, блок сбоев и отказов, вход которого соединен с шиной сигналов неисправности, блок контроля, блок отказа устройства, блок формирования состояний модулей, блок запрета и соединенные с пультом блок режима резервирования системы и блок режима резервирования устройства, второй вход которого соединен с первым выходом блока сбоев и отказов 31 .

Это устройство управляет переключением модулей системы, например цифровых вычислительных машин (БВМ), .реализуя режим нагруженного и ненагруженного резерва. Однако данное устройство имеет недостаточную функциональную надежность.

6-4019 з

Твк, отказ самого блока с оев и отквэо б б о квэов пючений моиупей соединены соответственв устройстве, нвходяшемся в рабочем ре- но с вторым и третьим выходами блока жиме, может вызвать образование неопние неон- сбоев и отказов, соответствуюшие входы ределенной ситуации в режимах резерьи- этих же блоков, а также второй вход бпооввния обоих UBM. Нвпример, если 5 ка запрета соединены с упьтом вследствие укаэанного отказа обе маши- блока отк вза системы соединен с шиной блокировки работы системы, выход блока ны окажутся в рабочем режиме ипи в нагруженном резерве, т э о то прйводит к звпретв соединен с вторым входом блока полному срыву рв оты. т б . К аким ситувци- исполнительных потенциалов, к выходу коям могут приводить отказы блока конт- |О торого подкп о подкпюченв| шины управления перелючением модулей, .управпяюший вход роля, который имеет связь только с бпо- клю |ение у, .упр о ного блока информационной связи и ком сбоев и отквзов резервного устройст- входного о блока контроля, и выход блока контвв и никак не связан с аналогичным бло вход л роля соединен с первым входом блока отком данного устройства. вз тр йс, в орой вход которого подСушествен|н|м недоствтком этого уст- квз у ™р йс > в о взв стройства, вто ключен к шине отказа питания устройства. ройства является невозможность ввтомвтк- ключен ческого переключения UBM из нагруженно- Нв чертеже приведена структурная схего резерва в рабочий режим и наоборот, с мв резервированного устройствв для упцепью проверки работоспособности схемы рввпения перекпюч ением модулей системы.

Уст ойство содержит входной 1 и выпереключения. Такое переключение может р р ходной 2 блоки информационной связи, блок быть осушествимо . только при наличии управления 3, блок 4 переключений модуй блок 5 формирования состоянйй моЦелью настояшего изобретения явля- лей, блок фор р ности ст ойства. дулей, блок 6 исполнительных потенциалов, ется п вы е ие вдеж жж устр ствв.

Уквзвннвя цельдостигвется тем, что в блок запрета, пок режи устро ство введены и в ны блок переключений роввния устройства, блок режима реэервимодулей, блок исполнительных потенциалов, рования системы, пок блок отказа системы и пок; —.рв е ст мы и блок «-.-ввления; блок 11 отказа системы, блок контроля первы вхо к и л оторого соединен с выходом 12, блок 13 отказа устройства, приемные

30 о блока инфо мационной связи, пер- 14 и выдаюшие 15 шины кодо

16 вл ния переключением вы выход и в о - с упрввпяюшим входом вы- рапи, шины упра е шин 17 пуска системы после ходного блока информационной связи, вто- модулей, шину у рой выход- с шиной пуска системы пос — переключения, у ния шин 18 сигналов неисправностей, шину 19 отказов модулей силе переключения и третий выход - с пер- рв

-вботь сисмо ей З- стемы, шину 20 блокировки рв оть сисвым входом блока переключений модуле, -, 0 6 рв оть систем, шину 21 отказа питания устро ствв вт орым входом бпокв режима резервиро22., ввния системы и третьим входом блока и пульт

Уст ойство обеспечиввет работу систережима резервирования устройства, чет- . Ус р ве ый и пятый входы которого соединейы мы в двух режимах резервирования: ре- . тственно с выходами блоков отказа жиме помолу р р ир жиме одновременного функционирования данного и резервногоустройства, первый жиме одн - основного"и резервного контуров аппврв» вход бпокв ФОР""Рова""Я состож"й модУ- бв т ы. При исправном состоянии о устлей также соединен с выходом блока откв- туры. р зв ойствв, второй вход - с выходом ройств р р юб в ввнопрввны и с любым из них зв ycrpo, р

-45 .сйстемв способна выполнить в полном блокв переключений модулей, третий вход - .систе с в торым вх д

|м входом того же блока и шино и объеме функцйи, возложенные на нее.

ы в о - 8 режиме помодульного резервирования отказов модулей системы, четвертый вход- режиме и с льтом, пятый и шестой входы - соо one втор с пульта через ло б к 8 режир р с пу ов е има е- мв резервирования устройства эвдает рвблоков p > æ ования т ойствв и системы, в его бочий режим на одном из е . - ойств и режим нагруженного резервапервый и второй выходы соединены соот- р ств ло а вв- на другом. Аналогично через ок форветственно со вторым входом блока управт ль мироввния состоянг модуле

-й и с пульта 22 пения и первым входом блока исполнитель- м ьные режимы резерк кото ом подключены задаются первоначальные ж и о вния о ф нкционвльным модул первый вход блока запрета и информвци- вироввния по ункц ного блока информациов- стемы. нойс я, р в зи п ичем первый вход блока от конфигурации системы с выхода блока 5 каза системы и третий вход блока перек- кон иг а

6 7 4 () j (1

Г

I поступают на вход блока 6 исполнительных потенциалов, информационный вход выходного блока 2 информационной связи и ггервый вход блока запрета 7. Блок 6 вырабатывает рабочие потенциалы конфигурации системы, которые через шины 16 подаются на коммутационные устройства (на чертеже не показаны), реализующие информационные связи модулей системы.

Соответственно данные потенциалы в этих устройствах управляют блокировкой - раэблокировкой информационных связей, обра« зуя в соответствии с режимами резервйро« вания модулей конфигурацию системы.

При атом в резервном устройстве блок

5 формирования состояний модулей также вырабатывает полный набор сигналов конфигурации, который в части режимов резервирования функциональных модулей полностью идентичны сигналам, выработанным в рабочем устройстве, а в части режимов резервирования самих данных устройств

"противофазны". Такая разница, выявляемая блоком запрета 7, эапрешает выдачу рабочих потенциалов конфигурации из бло25 ка 6 на шины 16.

При работе системы оба устройства являются программно-управляемыми, Прием программной информации в устройстве осушествляется через входной блок 1 ин30 формационной связи, один вход которого подключен к приемным шинам 14 кодовой магистрали. Причем ата информация пропускается сразу в оба устройства, что обеспечивается подачей с выхода блока .6 35 на управляюший вход входного блока 1 информационной связи потенциала, формируемого по принципу рабочий или резервный .

Информация о конфигурации системы может быть получена путем программного опроса выходного блока 2 информационной связи, который постоянно хранит текушее значение конфигурации системы.

Хотя опрос блока 2 происходит в обоих устройствах, выдача информации с его выхода на выдаюшие шины 15 кодовой магистрали разрешается только иэ устройства рабочего режима. В резервном устройстве

50 такая выдача блокируется сигналом конфи» гурации самого устройства, который присутствует на одном иэ информационных входов блока 2.

При модульном резервировании перек55 лючение модулей происходит по программным командам, по сигналам отказа из модулей и по сигналам, вырабатываемым блоком 10 сбоев и отказов .

Команды программных пере клюЧений через блок 1 поступают на вход блока управления 3, который формирует управляюшие сигналы на соответс твуюших входах блока 4 переключений модулей. В зависимостиот кода команды блок 4 производит изменение исходного состояния на входе блока 5 л, как следствие, на выходе блока 6 исполнительных потенциалов, что производит замещение заданных в команде модулей их резервом.

Любое изменение в формировании сигна; лов блоком 5 передается с его второго выхода на вход блока управления 3, который с небольшой задержкой вырабатывает сигнал на шину 17 пуска системы пос1 ле переключения, что возобновляет функционирование системы.

Аналогичным образом осушествляется программное переключение данных устI ройств, при атом в блок управления 3 задается команда, ITQ которой вырабатывается сигнал на вход блока 8 режима ререзервирования устройства.

Переключение модулей системы по сигналам, поступаюшим по шинам 19 отказов, осушествляется следуюшим образом.

Любой из атих сигналов поступает на входы блока 4 переключений модулей и блока 5 формирования состояний модулей в обоих устройствах, полностью блокируя выработку потенциалов конфигурации в части откаэываемого модуля..Сигнал отказа, поступивший из рабочего модуля, переключает его в отказавшее состояние, а в соответствуюший ему модуль нагруженного резерва - в рабочий режим. Сит нал отказа, поступивший из резервного модуля, переключает егов отказавшее со- . стояние. Аналогичный режим переключения имеет место по самому устройству, где шиной отказов является выход блока

13 отказа устройстве. Сигнал с выхода этого блока всегда сбрасывает блок 8 режима резервирования данного устройства, блокирует прохождение сигналов через блок 5 и переводит в рабочее состояние блок 8 режима резервирования другого устройства.

Если в системе возникает отказ, который блокирует действие восстанавливаюших программ, то "сигналы о невозможности их выполнения поступают по шине 18 сигналов неисправностей на вход блока 10 сбоев и отказов одновременно в оба устройства. Блок 10 сбоев и отказов про считывает фиксированное количество car налов, после чего вырабатывает первый переключающий сигнал, поступающий на вход блока 4 переключений модулей. Если в новой конфигурации программные пает по шине - l. При этом в устройстве нроизводятся те же действия, что и при срабатывании блока контроля 12 средства опять оказываются неработоспо. собными, то на вход блока 10 сбоев и отказов вновь поступают сигналы неисп-

Режим одновременной работы формируется блоком 9 режима резервированной системы, управление которым осушествляРавности. При этом блок 10 пеРе.ключает ется с пульта 22 и программно. При следУюший модуль m восстанавливает пРеж- включении режима с пульта 22 в оба устный режим резервирования У Ранее перек- Ррйства на блок 9 режима резервирования люченного модуля. Так продолжается до системы подается сигнал, который вклю»

10 тех пор, пока не будет образована Рабо- чает данный блок. При программном уптоспособная конфигурация модулей. Анало- равнении такое включение осуществляется гичным переключением охвачено и само по команде, поступающей на входной блок данное устройство. 1 информационной связи по приемным шиЕсли ни одна из конфигураций модулей нам 14 кодовой магистрали. Сигнал с

15 не обеспечивает РаботУ системы, то сиг- выхода блока 9 режима резервирования нал перебора с выхода блока 10 сбоев и системы поступает на вход блока 5 фор отказов поступает на вход блока 11 от- . мирования состояний модулей, где незавиказа системы, который выдает на шину 20 0симо от сигналов, вырабатываемых блоком сигнал, полностью блокирующий работу си- о 4 переключений модулей, производит выьстемы. Другой вход блока 11 отказа си- работку сигналов рабочего режима как по сгемы, связанный с переключателем пуль- рабочим, так и по резервным модулям. дям. О та 22, исключает срабатывание блока 11 повременно вырабатывается потенпиал, в случаях, когда на данном устройстве1 блокирующий в устройствах коммутации проводятся ремонтные работы. - . информационные цепи между контуро

I м ай»В устройстве рабочего режима осушест- паратуры, образованным из рабочих модувляется контроль выработанных исполни- лей, и контуром аппаратуры, образованнЫм тельных потейпиапов, для чего соответст- ыз резервных мсдулей. Аналогичное измевуюшйе сигналы с выхода блока 6 посту- пение потенциалов происходит и в части пают на вход блока контроля 12. При зап- самихустройств, в результате чего на зо решенной комбинации потенциалов (ког- ны 16 выдаются сигналы как с рабочего, да оба одноименных модуля оказываются так и с резервного устройства. Возврат либов рабочем состоянии, либо в резерве) в режим модульного резервирования такблок контроля 12 вырабать1вает сигнал же может быть осушесгвлен как по сиг» . ъшибки, который с его выхода поступает налу с пульта 22, так и по программ

35 НОЙ на вход блока 13 отказа устройСтва, вклю- команде. чая его. Сигнал с выхода блока 13 сбра- Предлагаемое устройство обладает ря-. сывает блок 8 режима резервирования " дом технических преимушеств, основным данного устройства и переводит в рабочий из которых является повышение функц к йорежим блок 8 режима резервирования Ре- нальной надежности резервированных сизервного устройства. При этом в- Моих стем. В частности, обеспечивая автоматыустройствах противофазно изменяется со» ческое резервирование функциональных стояние сигнала на входе блока запрета 7, устройств системы, Р оно реализует. собстсвязанйом с выходом блока 5. В резуль- венное автоматыческоерезервирование. тате этого в устройстве, ранее находив- При этом выход из строя любого модуля, шемся в рабочем режиме, на вход блока в том числе и одного из данных уст7 поступает запрещающий сигнал, что бло- ройств, не приводит к срыву функционнкирует работу его блока 6 исполнительных рования системы. потенпиалов, и соответственно, выдачу Важным преимушеством цредлагаемопотенциалов конфигурации на шины 16. B го устройства являетс, р

50 я то что и и отказе резервном устройстве на вход блока 7 блока сбоев и отказов, когда он.начи поступает разрешаюший сигнал, который . пает вырабатывать ложные сигналы, s азблокирует выдачу на шины 16 потен- устройстве полностью исключены неопре раз л ки цналов с выхода его блока 6 исполнитель- деленные л уп и и т иковые ситуации. Это. достигается последовательным перебо ных потенциалов. — Блок 13 отказа устройства срабагывает ром модулей, производимым rio тех пор, также при неисправности питания устрой- пока устрой, р ойство соде жашее отказавший лок сбоев и отказов, будет автоматичества. Сигнал неисправности питания посту- блок

674019

9 ски исключено из конфигурации с заменой его резервным устройством, Из других преимушеств данного устройства следует отметить полную функциональную развязку блоков и схем основ ного и резервного устройства, а тайне наличие режима одновременной работы целых контуров аппаратуры систем (при сохранении в системе раздельного резер» вирования), что сушественно попышает ремонтопригодность систем..

Резервированное устройство для уц равнения переключением модулей системы, сопержашее входной и выходной блоки. информационной связи, блок сбоев и отказов, вход которого соединен с шиной сигналов йеиолравьости, блок контроля, блок отказа устройства, блок формировании состояний модулей, блок запрета и соединенные с пультом блок режима резервирования системы и блок режима резервирования устройства, второй вход которого соединен с первым выходом блока сбоев и отказов, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены блок переключений модулей, блок исполнительных потенциалов, блок отказа системы и блок управления, первый вход которого соединен с выходом входного блока информационной связи, первый выход - с управляющим входом выходного блока информационной связи, второй выход - с шиной пуска системы после переключения и третий выход - с первым входом блока переключений модулей, вторым входом блока режима реэер вирования системы и третьим входом блока режима резервирования устройства, четвертый и пятый входы которого соедиФормула изобретения

10 лены соответственно с выходами блоков отказа данного и резервного устройства, первый вход блока формирования состояний мопулей также соединен с выходом блока отказа устройства, второй вход - с выходом блока переключений модулей, третий вход - со вторым входом того же блока и шиной отказов модулей системы, четвертый вход - с пультом, пятый и ше о.стой входы - соответственно с выходами блоков режима резервирования устройства и системы, а его первый и второй выходы соединены соответственно со вторым

1 входом блока управления и первым входом блока исполнительных потенциалов, к которому также подключены первый ахоп блока запрете и информационный вход выходного блока информационной связи, причем первый вход блока отказа системы н третий вход блока переключений модулей соединены соответственно со вторым и третьим выходами блока сбоев и отказов, соответствуюшие входы этих же блоков, атакже второй вход блока эап- .

25 рета соединены с пультом, вйход блока отказа системы" соединен с шиной блокировки работы системы, выход блока запрета соединен со вторым входом блока . испалнительных потенциалов, к выходу которого подключены шины управпения переключением мопулей, управляюший вход входного блока информационной связи и вход блаха контроля, и выход блока конт юля соединен с первым входом блока от каза устройства, второй вход которого подключен к шине отказа питания устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство ¹ 357694, кл. H 05 K 10/ОО, 1972.

2. Авторское свидетельство ¹381074, кл. G 06 Р 9/00, 1973.

3. Авторское ситетельство 14 214202, кл. & О6 Р 4/00, 1966.

674019

Составитель В. Максимов

РедЫ ор Н. Побач Texpell Э. чужих Корректор О. Билж

Заказ 4079/45 Тираж 779 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4