JP2005099971A - 仮想テープ装置の入出力制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
仮想テープのデータを格納する格納先記憶装置，データ圧縮の形式，暗号化の形式をユーザが選択できる。あるいはルールにより自動的に選択することにある。
【解決手段】
格納先記憶装置，データ圧縮の形式，暗号化の形式の定義を仮想テープの属性情報として管理し，仮想テープの入出力要求に対して，管理情報に基づいて，データ圧縮や暗号化を伴なって，格納先記憶装置への入出力を行う。また不特定の仮想テープに対する割当て要求に対して，仮想テープ属性を変更するためのルールを定義でき，仮想テープ属性情報が自動的に設定される。
【選択図】 図１

Description

本発明は，磁気テープと同じインタフェースで利用でき，磁気テープ装置に対する入出力要求に対して変換処理を施すことにより，実際には磁気テープと異なる記憶装置に対してデータを格納する仮想テープ装置の入出力制御方法に関する。

従来の仮想テープ装置は，入出力要求変換の制御を行うことで，磁気ディスク装置などの高速な記憶装置を用いて仮想的なテープ媒体を実現することにより，テープ使用プログラムの入出力時間の短縮に利用されるのが主たる利用法である。

また，磁気テープに対する入出力データの一時的な格納先として仮想テープ装置を利用し，複数の仮想テープを１巻の磁気テープにまとめて複写することにより，磁気テープの巻数削減を目的とした利用法もある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−２０２４７号公報

ところが，従来の仮想テープ装置では，実際のデータの格納先が同一の特性を持った磁気ディスク装置などに固定されており，仮想テープごとに別々の特性を持った記憶装置に格納されるように，格納先記憶装置を切り分けることはできない。

ある一部の仮想テープに格納するデータにのみ重要度の高いデータが存在し，そのデータを出力する仮想テープにだけ２重化を行いたいような場合であっても，仮想テープ装置の格納先として２重化を行う磁気ディスクを用いると全体に適用されてしまい，部分的な適用ができないため，記憶装置のコスト低減が図れない。

同様に，ある一部の仮想テープに対して入出力を行う業務プログラムの実行時間を短縮したい場合に，部分的な適用ができないため，仮想テープ装置の格納先として高速な磁気ディスク装置を用いると，仮想テープ全体に適用されてしまい，導入にかかる記憶装置のコストが膨大となる。

上記のようにすぐれた特性を持つが比較的高価な磁気ディスクを一部に対して適用するためには，特性を持った磁気ディスクを格納先とする仮想テープ装置と，安価な磁気ディスクを格納先とする仮想テープ装置の別々の仮想テープ装置を用意しておき，テープ使用プログラムから仮想テープ装置を意識して，いずれかの装置を選択するようにプログラムの修正が必要であった。

このように従来技術の仮想テープ装置では，その内部で固定された格納先記憶装置を使用するしかなく，アクセス速度，信頼性，記憶装置のコストなどに基づいて格納先記憶装置を使い分けることができない。

本発明の目的は、仮想テープのデータを格納する格納先記憶装置，データ圧縮の形式，暗号化の形式をユーザが選択でき、あるいはルールにより自動的に選択できる入出力制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するため，本発明の仮想テープ装置では，仮想テープの定義で，ある一定の特徴を持った記憶装置のグループを設定することができ，業務形態に応じて適切な仮想テープを指定することで実際の格納先記憶装置を決められた記憶装置のグループ内から選択することを可能にする。

例えば、重要なデータを扱うテープ使用プログラムについては，２重化機構を伴う磁気ディスク装置を格納先に設定している仮想テープを指定することによって，実際の格納先として２重化を行う磁気ディスクに入出力が行われる。また，それほど重要でないデータを扱うテープ使用プログラムについては安価なディスク装置を格納先とする仮想テープを指定することによって，実際の格納先として安価なディスク装置に入出力が行われ，全体として信頼性とコストに係る運用効率を向上できる。

本発明によれば，実際の格納先及びその退避先となる記憶装置を予め設定しておくことができるため，アクセス速度，信頼性，コストの面から適切な仮想テープを選択できる。

また，格納先の記憶装置に関連して，データ圧縮や暗号化の適用可否を予め設定しておくことができるため，格納先の記憶装置のスペース効率やデータの機密性を向上できる。

また，不特定要求による仮想テープ運用の場合でも，属性決定ルールを定義でき，仮想テープの属性が自動的に変更されるため，格納先の記憶装置や格納形態を適切なものが選択される。

さらに、従来からの磁気テープ使用プログラムを仮想テープに移行する場合に，従来のテープ使用プログラムに変更を加えることなく，格納先の記憶装置や格納形態として適切なものを選択できる。

図１は本発明における仮想テープ装置の構成を表す図である。

仮想テープ装置（１０１）は，テープ使用プログラム（１０２）から発せられる割当てや入出力の要求を受け付けて，磁気テープ装置の動作をエミュレーションする。

仮想テープ装置（１０１）は，仮想テープの割当てを行う仮想テープ割当て制御部（１０３），割当て対象の仮想テープの属性を決定するためのルールを管理する属性決定ルール管理部（１０４），仮想テープに関する情報の管理を行う仮想テープ管理部（１０５），入出力要求に対応して格納先記憶装置（１１０）への入出力の制御を行う仮想テープ入出力制御部（１０６），入出力データを一時的に保存しておくためのキャッシュメモリ（１０７），プログラムからの入出力要求を格納先記憶装置に対する入出力要求に変換する入出力要求変換部（１０８），プログラムからの入出力データを格納形態に応じて変換するデータ変換部（１０９）から構成される。

テープ使用プログラム（１０２）は，テープに対して入出力を行うに先立って，まず仮想テープの割当て要求を発することになる。一般的に、テープの割当て要求には，特定のテープ名称を指定した要求（特定要求）と，テープ名称を指定しない要求（不特定要求）があり，はじめに特定要求における仮想テープ装置（１０１）の処理の流れを説明する。

テープ使用プログラム（１０２）からの特定の仮想テープに対する割当て要求を受けると，仮想テープ割当て制御部（１０３）は，仮想テープ管理部（１０５）と連携して割当て処理を行う。

仮想テープ管理部（１０２）は，仮想テープ情報を保存するデータベースを持ち，仮想テープの定義，仮想テープ情報の参照や更新，仮想テープに関する操作の排他制御を行う機能を保持する。

仮想テープ情報は，仮想テープを定義するときに設定される仮想テープ属性情報と，仮想テープに対する割当て処理，仮想テープに対する入出力処理，仮想テープのバックアップなどによって変化する仮想テープ状態情報から構成される。

仮想テープ管理部に格納される仮想テープ情報の実施例を図２および図３に示す。

図２は仮想テープ状態情報の実施例である。

仮想テープ状態情報は，仮想テープ名（２０１），仮想テープを割当て中のホスト名称である割当てホスト名（２０２），仮想テープが使用可能状態かスクラッチ（不特定要求から割当て使用可能）状態か使用不可状態かを示すテープ状態（２０３），仮想テープデータの有無とデータ有りのときの格納先装置（２０４），データ圧縮の形式（２０５），暗号化の形式（２０６），バックアップの有無とバックアップ先装置（２０７）などから構成される。

格納先装置（２０４）とバックアップ先装置（２０７）については，簡略化して記載しているが，実際には装置名称だけでなく，記録媒体情報やデータが格納されているアドレス情報などの物理的な情報を含めて管理されているものとする。

仮想テープＴＡＰＥ００１の状態情報（２０８）は，プログラムから割当てられていない状態であり，テープは使用可能な状態であり，データが装置Ａ１に出力されており，圧縮形式１のデータ圧縮が行われており，暗号は行われておらず，バックアップが装置Ｔ１に存在することを示す。

また，仮想テープＴＡＰＥ００２の状態情報（２０９）は，仮想テープに対してデータが出力されていないことを示す。

また，仮想テープＴＡＰＥ００３の状態情報（２１０）は，保守作業などのため使用不可状態となっていることを示す。

また，仮想テープＳＣＲ００１の状態情報（２１１）は，スクラッチ状態の仮想テープであり，不特定要求から使用可能であることを示す。

また，仮想テープＳＨＲ００１は，複数のホストから共有する仮想テープであり，その状態情報（２１２）は，ホストＨ１で実行中のプログラムに対して割当てられている状態であり，他から使用できないことを示す。

また，仮想テープＲＭＴ００１の状態情報（２１３）は，遠隔地の装置Ｒ１にデータが格納されており，圧縮形式２のデータ圧縮と暗号形式２の暗号化が施されていることを示す。

図３は仮想テープ属性情報の実施例である。

仮想テープ属性情報は，仮想テープ名（２０１），仮想テープに出力するデータの格納先となる装置の集合である格納先装置グループ（３０１），バックアップ先となる装置の集合であるバックアップ装置グループ（３０２），データ圧縮の形式（３０３），暗号の形式（３０４）から構成される。

仮想テープＴＡＰＥ００１の属性情報（３０５）は，出力されたデータを装置グループＡに含まれるいずれかの装置に格納し，バックアップを装置グループＴに含まれるいずれかの装置に採取し，圧縮形式１のデータ圧縮を行い，暗号は行わないことを示す。

また，仮想テープＳＣＲ００１の属性情報（３０８）は，スクラッチ状態にする以前に設定されていた属性情報であり，当該仮想テープが不特定要求を行うプログラムに割当てられたときに属性は変更されることになる。

また，仮想テープＳＨＲ００１の属性情報（３０９）は，出力されたデータを他ホストと共有可能な装置の集まりである装置グループＳに含まれるいずれかの装置に格納することを示す。

また，仮想テープＲＭＴ００１の属性情報（３１０）は，出力されたデータを遠隔地に存在している装置の集まりである装置グループＲに含まれるいずれかの装置に格納し，圧縮形式２のデータ圧縮を行い，さらに通信回線を用いるため暗号形式２の暗号化を行うことを示す。

テープ使用プログラム（１０２）から特定の仮想テープに対する割当て要求があったときの，仮想テープ割当て制御部（１０３）の動作を図４に示す。

仮想テープ割当て制御部（１０３）は，仮想テープ状態情報を取得するために，要求のあった仮想テープを仮想テープ管理部（１０５）に通知する。

仮想テープ管理部（１０５）の処理では，仮想テープが定義されていて，割当て可能状態であれば，割当てホスト情報（２０２）に要求元のホスト名を設定することで仮想テープを割当て中状態とし，当該仮想テープの状態情報を仮想テープ割当て制御部に戻す（４０１）。

仮想テープが未定義であったり、他で割当て中のため，仮想テープ状態情報が取得できない場合（４０２）は，仮想テープの割当て処理に失敗したことをテープ使用プログラムに通知して（４０６），割当て処理を終了する。

また，仮想テープが使用不可状態の場合（４０３）は，仮想テープの割当てホスト情報を割当て可能状態にし（４０５），仮想テープの割当て処理に失敗したことをテープ使用プログラムに通知して（４０７），割当て処理を終了する。

ステップ４０２，４０３のチェックを経て，割当て可能と判断した場合には，割当てが成功したことをテープ使用プログラムに通知して（４０４），割当て処理を終了する。

仮想テープの割当てが成功すると，テープ使用プログラム（１０２）は，割当てた仮想テープに対する入出力要求を発行する。

仮想テープに対する入出力要求を受けると，仮想テープ入出力制御部（１０６）は，入出力要求のあった仮想テープに関する情報を取得するため，仮想テープ管理部（１０５）に情報取得要求を発行する。

仮想テープへの先頭データの出力要求に対する，仮想テープ入出力制御部（１０６）の処理の流れを図５に示す。

仮想テープ入出力制御部（１０６）は，仮想テープ管理部（１０５）に対して参照要求を行い，出力対象の仮想テープに対する仮想テープ属性情報と仮想テープ状態情報を取得する（５０１）。

取得した仮想テープ属性情報の圧縮情報（３０３）および暗号情報（３０４）から，データ変換が必要かどうかを判定する（５０２）。

仮想テープ属性情報で圧縮や暗号の指定があれば，データ変換が必要となり，データ変換部（１０９）にデータ変換要求を発行する。

これを受けたデータ変換部では，ユーザデータに対してデータ変換を行った結果をキャッシュメモリ（１０７）に格納する（５０３）。

データ変換の必要が無ければ，ユーザデータをそのままキャッシュメモリに格納する（５０４）。

キャッシュメモリにデータが格納されると，仮想テープ入出力制御部（１０６）は，仮想テープ属性情報の装置グループ情報（３０１）に基づいて，データを格納できる装置を選択し割当てる（５０５）。

格納先の装置が割当てられたら，入出力要求変換部（１０８）に対して出力要求の変換を要求し，格納先装置に対する出力要求が作成される（５０６）。

変換された出力要求を用いて，キャッシュメモリの内容を格納先装置に出力する（５０７）。

格納先の装置とデータ変換の情報に関して，仮想テープ状態情報を更新し（５０８），先頭データの出力処理を終了する。

先頭以降のデータの出力要求に対する，仮想テープ入出力制御部（１０６）の処理について，先頭データの出力要求の場合との違いを説明する。

先頭以降のデータの出力要求では，ステップ５０２のデータ変換の要否の判定は，仮想テープ状態情報の圧縮形式（２０５）および暗号形式（２０６）に基づいて行われる。

同様に、ステップ５０５，５０６，５０７における格納先装置についても，仮想テープ状態情報の装置情報（２０４）に設定されている装置に対して処理を行う。

また，先頭以降のデータの出力要求では，ステップ５０８の処理は行われない。

仮想テープの入力要求に対する，仮想テープ入出力制御部（１０６）の処理の流れを説明する。

仮想テープ入出力制御部（１０６）は，要求されたデータがキャッシュメモリに存在していない場合には，格納先の装置からデータの入力を行う必要があり，その場合の処理の流れを図６に示す。

要求されたデータがキャッシュメモリ（１０７）に存在しない場合には，仮想テープ入出力制御部（１０６）は，仮想テープ管理部（１０５）に対して参照要求を行い，仮想テープ状態情報を取得する（６０１）。

つぎに，仮想テープ状態情報の格納先装置情報（２０４）に基づいて，格納先装置の割当てを行う（６０２）。

格納先の装置が割当てられたら，入出力要求変換部（１０８）に対して入力要求の変換要求を要求し，格納先装置に対する入力要求が作成される（６０３）。

変換された入力要求を用いて，格納先装置に格納されていたデータがキャッシュメモリに転送される（６０４）。

キャッシュメモリへのデータ入力処理が完了したら，ステップ６０１で取得した仮想テープ状態情報の圧縮情報（２０５）および暗号情報（２０６）から，データ変換が必要かどうかを判定する（６０５）。

変換が必要であればデータ変換部（１０９）にデータ変換要求を発行し，データ変換部ではキャッシュメモリの内容に対して，データ圧縮されていればデータ伸長を行い，暗号化されていれば復号化を行うといった逆方向のデータ変換処理を行い，その結果をユーザバッファに転送する（６０６）。

データ変換の必要が無ければ，キャッシュメモリの内容をユーザバッファに転送し（６０７），入力処理を終了する。

要求されたデータがキャッシュメモリ（１０７）に存在していた場合には，ステップ６０２，６０３，６０４の処理は省略され，ステップ６０６，６０７の処理はキャッシュメモリに元々存在していたデータに対して処理される。

このように，特定要求による仮想テープの運用では，あらかじめ個々の仮想テープ属性情報を設定しておくことで，業務に適した仮想テープを使用することにより，格納先記憶装置や格納形態が決定される。

しかし，不特定要求による仮想テープの運用では，スクラッチ状態の仮想テープを割当てることになるが，スクラッチ状態の仮想テープに対して，前もって適切な仮想テープ属性情報を設定しておくことはできない。

そこで不特定要求の場合における仮想テープ割当て制御部（１０３）は，仮想テープ管理部（１０５）の仮想テープ情報に加えて，属性決定ルール管理部（１０４）のルールに基づいて，仮想テープの属性情報を自動的に設定する。

属性決定ルール管理部（１０４）には，不特定要求の場合に仮想テープの属性情報を決定するためのルールが管理されている。属性決定ルール管理部（１０４）で管理するルールの例を図７に示す。

ルール番号１に示すルール（７０１）は，仮想テープに出力するファイル名に基づくルールであり，ファイル名の最後の３文字が「ＤＵＰ」である場合に，割当てた仮想テープの属性情報の装置グループ情報（３０１）に２重化機構つきディスク装置の集まりであるグループＡを設定し，バックアップ先装置グループ情報（３０２）にグループＴを設定し，圧縮情報（３０３）に圧縮形式１を設定し，暗号情報（３０４）に無を設定することを示す。

ルール番号２に示すルール（７０２）は，テープ使用プログラム（１０７）を実行するジョブのジョブ名に起因したルールであり，ジョブ名が「ＪＯＢ００１」である場合に，割当てた仮想テープの属性情報がルールに記載した内容の通りに設定されることを示す。

ルールはルール番号の昇順に適用し，条件を満たすルールがあった時点で属性が決定され割り当て処理を終了するが，いずれのルールも満たされない場合を考慮して，条件を持たないルールを規定できる（７０３）。

テープ使用プログラム（１０２）から不特定の仮想テープに対する割当て要求があったときの，仮想テープ割当て制御部（１０３）の動作について，処理の流れを図８に示す。

仮想テープ割当て制御部（１０３）が，仮想テープ管理部（１０５）に不特定の仮想テープ割当て要求があったことを通知すると，仮想テープ管理部（１０５）は，スクラッチ状態でかつ割当て可能状態の仮想テープを選択し，当該仮想テープの割当てホスト情報（２０２）に要求元のホスト名を設定して割当て中状態とし，仮想テープ割当て制御部（１０３）には，当該仮想テープの状態情報が取得される（８０１）。

スクラッチ状態の仮想テープが存在しなかった場合などにより，仮想テープ状態情報が取得できない場合（８０２）は，仮想テープの割当て処理に失敗したことをテープ使用プログラム（１０２）に通知して（８０６），割当て処理を終了する。

仮想テープ状態情報を取得できた場合には，仮想テープ状態情報のテープ状態（２０３）をスクラッチ状態から使用可能状態に変更する（８０３）。

つぎに属性決定ルール管理部（１０４）に登録されているルールを適用して，仮想テープ属性情報を設定し（８０３），割当てが成功したことをテープ使用プログラム（１０２）に通知して（８０５），割当て処理を終了する。

属性決定ルールの適用により，ＳＣＲ００１の仮想テープ属性情報（３０８）が変更される例を、図９を用いて説明する。

行９０１に示す仮想テープ属性情報は，テープ使用プログラム（１０２）からファイル名「ＤＡＴＡ．ＤＵＰ」として，不特定の仮想テープに対するデータの出力を行ったときに，ＳＣＲ００１が割当てられ，ルール番号１の属性決定ルール（７０１）が適用された結果である。

行９０２に示す仮想テープ属性情報は，ジョブ名「ＪＯＢ００１」のジョブの中で実行したテープ使用プログラムから，不特定の仮想テープに対するデータの出力を行ったときに，ＳＣＲ００１が割当てられ，ルール番号２の属性決定ルール（７０２）が適用された結果である。

行９０３に示す仮想テープ属性情報は，不特定の仮想テープに対するデータ出力を行ったときに，ＳＣＲ００１が割当てられ，ルール番号９９の属性決定ルール（７０３）が適用された結果である。

このようにして，不特定要求の仮想テープ運用の場合にも，業務用途に応じて格納先装置や格納形態の仮想テープ情報を変更するルールを定義でき，仮想テープ装置の格納先記憶装置や格納形態を切り替えることが可能となる。

仮想テープ装置の構成を示す。 仮想テープ管理部における仮想テープ状態情報を示す。 仮想テープ管理部における仮想テープ属性情報を示す。 仮想テープの特定割当て要求に対する仮想テープ割当て制御部における処理を示す。 仮想テープの出力要求に対する仮想テープ入出力制御部における処理を示す。 仮想テープの入力要求に対する仮想テープ入出力制御部における処理を示す。 属性決定ルール管理部における属性決定ルールの例を示す。 仮想テープの不特定割当て要求に対する仮想テープ割当て制御部における処理を示す。 属性決定ルールによる変更後の仮想テープ属性情報を示す。

符号の説明

１０１：仮想テープ装置、１０２：テープ使用プログラム、１０３：仮想テープ割当て制御部、１０４：属性決定ルール管理部、１０５：仮想テープ管理部、１０６：仮想テープ入出力制御部、１０７：キャッシュメモリ、１０８：入出力要求変換部、１０９：データ変換部

Claims (3)

1. 磁気テープと同じインタフェースで利用でき，磁気テープ装置に対する入出力要求に対して変換処理を施すことにより，実際には磁気テープと異なる記憶装置に対して入出力を行ってデータを格納する仮想テープ装置の入出力制御方法において、
   仮想テープデータの格納先記憶装置に関する管理情報を保持し、
   前記管理情報に基づいて、磁気テープに対する入出力要求を格納先記憶装置に対しての入出力要求に変換することを特徴とする仮想テープ装置の入出力制御方法。
2. 前記仮想テープ装置に対して仮想テープを特定せずにデータの出力を行った場合に，ユーザの指定やシステムの標準値等から得られる情報に基づいて，仮想テープデータの格納先記憶装置に関する前記管理情報を変更するルールを保持し、
   変更された格納先記憶装置に関する前記管理情報に基づいて，入出力を行うことを特徴とする請求項１記載の仮想テープ装置の入出力制御方法。
3. 前記仮想テープの格納先記憶装置に関する管理情報に加えて，格納データの変換に関する管理情報を保持し、データ圧縮やデータの暗号化を含むデータ変換手順を保持し、格納データの変換に管理する管理情報に基づいて，データの出力時にデータ変換を行い，入力時に逆変換を実施することを特徴とする請求項１記載の仮想テープ装置の入出力制御方法。
   

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