導入
Tandem Computers は、ハードウェアの問題やソフトウェアの変更が発生した場合でも、決してシャットダウンしないシステムを求める顧客を対象としたフォールト トレラント コンピュータの最初のメーカーの 1 つです。同社の顧客は主に金融分野 (株式市場、銀行、保険、自動販売機) であり、 IT は単なる管理ツールではなく生産ツールとみなされています。タンデム システムは、プロセッサ、ディスク、ネットワークカードと内部回路の冗長性に基づくNonStopと呼ばれるアーキテクチャを使用し、コンポーネントの 1 つに障害が発生した場合に迅速なフェイルオーバーシステムとして機能します。 Tandem Computers は1970 年代に独自のプロセッサの設計を開始しましたが、1990 年代により一般的なプロセッサに移行しました。同社はハイエンド サーバー製品ラインを必要としていたCompaqによって 1997 年に買収されました。 Compaq はHewlett-Packardに買収され、NonStop 製品ラインは Integrity NonStop に改名されました。
同社のスローガンは「冗長性と対称性」で、概念を矮小化するために本質的に対称性に関連する冗長性の一般的な使用法を示す写真がよく示されていました。
歴史
Tandem Computers は、Hewlett-Packard のエンジニアのグループによって 1974 年に設立されました。その主な発案者はJames Treybigでした。彼らのビジネス プランは、障害発生時に進行中の操作をユーザーに透過的に、サービスを中断することなく自動的にバックアップ システムに転送するフォールト トレラントな IT システムの構築に基づいていました。また、たとえダウンタイムを管理する独自のソリューションを開発することになっても、市場はより安価なシステムに傾いていたため、これらのシステムがフォールト トレランスのないシステムと価格で競争できるようにしたいとも考えていました。
最初のシステムはT/16で、後にNonStop Iに名前が変更されました。設計は1975 年に完了し、シティバンクは 1976 年に最初の顧客となりました。NonStop は、それぞれ 0.7 MIPS の能力を持つ 2 ～ 16 個のプロセッサ モジュールで構成され、専用メモリ、I/O コントローラ、および CPU 間バスへのデュアル接続を備えていました。ダイナバスと呼ばれます。このモジュールは、障害が発生した場合でも、完全に中断することなく動作を継続できる空き CPU 間バスが常に存在するように構築されています。これらの CPU はHP3000からインスピレーションを受けており、32 ビットのアドレス指定とバッテリーでの 16 ビットのデータ ストレージを提供しました。実際には、特定のビットが信号用に予約されているため、アドレス指定は 32 ビット全体を占有することはできません。 NonStop CPU には、通常のメモリよりも高速なアクセスを提供するレジスタも組み込まれていました。
NonStop I には、 Guardianと呼ばれる独自のオペレーティング システムがありました。 Guardian は、障害が発生した場合に別の CPU でプログラムを再起動する競合他社とは異なり、Guardian は同じプログラムの 2 つのコピーを 2 つの異なる CPU (オリジナルとコピー) で常に実行するため、フォールト トレランスを可能にするカーネルでした。プログラマによって定義されたチェックポイント中に 2 つの参加者が存在するか、場合によってはスタックを使用して自動的かつ透過的に、コピーが突然停止した場合に最後に受信したチェックポイントから、または最後に実行された命令から実行を再開できるようになります。オリジナル。
当時の従来のシステムのダウンタイム率は年間数日程度でした。 NonStop システムは、デュアルプロセッサ システムをユニプロセッサ セントラルコンピュータの約 2 倍の価格で提供することで、コスト競争力を維持しながら、数年に及ぶ中断のない動作時間を実現し、この速度を 100 分の 1 に削減することを目指しました (従来のセントラル コンピュータの 4 倍と比較)。競合他社のソリューション）。
NonStop I に続いて 1981 年にNonStop IIが登場し、実行速度は0.8 MIPS に若干向上しましたが、メモリは NonStop I の CPU あたり 384KB から NonStop II では 2MB に増加し、同時に新しい仮想メモリ管理システムも提供されました。アドレス空間を拡張します。 1983 年に、 NonStop TXP は速度を 2.0 MIPS に倍増し、物理メモリを 8MB に増やしました。これらの機械はいずれもダイナバスを採用しており、これは設備改良のたびに手を加える必要がないように初期設計から計画されていたためである。
TXP の登場により、新しい光ファイバーバス システムが導入されました。FOX (Fiber Optic X) により、複数の TXP と NonStop II を相互に接続できるようになりました。 Guardian は、タスク全体をあるシステムから別のシステムに移動できる機能のおかげで、このネットワークを活用しました。
同社は 1985 年にMS-DOS を実行するDynamite と呼ばれる PC を導入し、パーソナル コンピュータ市場のシェアを獲得しようとしました。残念ながら、初期の設計ミスにより、PC は主に端末として使用され、短い寿命で市場から撤退しました。
1986年には、 NonStop VLXが導入され、転送速度が 13 Mbit/s から 40 Mbit/s (独立したバスあたり 20 Mbit) に向上した新しい Dynabus と、伝送半径が 1Km から 1Km に拡大されたFOX II が登場しました。 4Km、次にNonStop CLX 、中規模の設置向けのミニコンピューターです。 CLX は基本的に TXP のパフォーマンスを備えていましたが、価格ははるかに魅力的でした。 CLX は寿命の終わりに、VLX よりも 20% 遅いだけでしたが、拡張性はそれほど高くありませんでした。
同年、Tandem は最初のフォールト トレラント SQLデータベースであるNonStop SQLを導入しました。 NonStop SQL には、システム間のデータの有効性を保証する機能があり、データベースを複数のディスクおよび複数のシステムに同時に分割できるため、2 つの CPU で制限されることが多かった競合製品よりも拡張容量が大きくなります。 1989 年に、しばらくの間独自の機能であったクロスシステム トランザクションの機能が追加されました。
1991 年、Tandem Computers は、自社の CPU に固有の設計から脱却したいと考え、新しいCyclone/RおよびCLX/Rシステムで RISC アーキテクチャに基づく MIPS R3000プロセッサの設計を使用し始めました。以前のプラットフォーム用にすでに作成されたプログラムは内部コードによって自動的に解釈されるため、再コンパイルは必要ありませんが、元のマシンで実行する場合よりもかなり遅くなります。 Tandem は、既存のプログラムを MIPS コードに変換するためのツールを多数提供していましたが、新しいシステムは以前のシステムよりも著しく安価であったため、顧客を新しい製品に引き付けるために元のコードをネイティブ MIPS コードに変換することに依存していました。
1997 年、Tandem はNonStop Himalaya S シリーズシリーズ (開発コード名 Sierra) を発表しました。これらのマシンは、NonStop ファミリのアーキテクチャを変更した最初のマシンであり、 DynabusバスをServerNetに置き換えました。 ServerNet は、データを転送することなく、あるデバイスから別のデバイスに直接データを転送する機能を備えた、TCP/IP ベースの一種のメッセージルーターです。 CPU 経由で、FOX やDynabusよりもはるかに高速です。 S シリーズファミリの R4400 および R10000 では、依然として MIPS R4400 および R10000 プロセッサが使用されていました。
これらのシステムでは、回路は結果に関する内部チェックを実行しません。そのため、一種の完全性保証を実行するために、プロセッサは同期して動作する 2 つの CPU と結合され、各データ出力をチェックするデバイスが使用されました。各 CPU からの情報を取得し、不一致が発生した場合にプロセッサを停止することを決定します。この場合、Guardian が引き継いで実行をコピー プロセッサに転送し、この転送中に不良データが混入しないようにします。
Integrityシリーズは 1990 年に導入され、別のアプローチが使用されました。同期障害が検出されると、障害のあるモジュールは自動的に非アクティブ化され、そのコピーが引き継ぎます。これらのシステムは Guardian ではなくUnix上で実行され、ほとんどの障害はソフトウェアではなくハードウェア自体によって処理されました。 Integrity は、Tandem Computers の主要な競合他社であるStratus Technologiesに対抗して市場に導入されたと考えられます。 NonStop のコンセプトとはまったく異なりますが、Integrity マシンは MIPS プロセッサに基づいており、Integrity S4000 シリーズではServerNet を使用していました。
Tandem は、独自のオペレーティング システム (Guardian) についてしばしば批判されていますが、Unix世界へのアクセスとオープン ソース プログラムのコンパイルを可能にするPOSIXベースのインターフェイスを開発しました。 Unix にはフォールト トレランス システムが組み込まれていないため、これらのプログラムは Guardian が提供するソフトウェア フォールト トレランスの恩恵を受けることができません。一方で、ハードウェアのフォールトトレランスの恩恵を受けます。
1997 年にコンパックが自社をヒューレット・パッカードに買収した後、NonStop 製品ラインではItaniumプロセッサが使用され、Integrity NonStop Servers に名前が変更されました。 Unix Integrity コンピュータはほとんど姿を消しましたが、HP は Itanium ベースのサーバーの名前に Integrity を採用しました。
