JP2005215940A - Storage system, server apparatus, and preceding copy data preparation method - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance access performance with respect to a disk device. <P>SOLUTION: A storage system comprises: at least one CPU (Central Processing Unit); a memory; at least one network I/F (Interface); a server apparatus having at least one storage I/F; and at least one disk connected to the storage I/F. The server apparatus has a snapshot management part which maintains and manages snapshot of the disk apparatus. The disk apparatus has an operational volume which performs ordinary read/write and a differential volume which stores differential data of snapshot of the operational volume. The snapshot management part stores data on the operational volume in the differential volume, provides a preceding copy area to store its location information, and when a free area on the differential volume becomes insufficient, discards the stored location information and uses the preceding copy area as the free area. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ストレージを利用するコンピュータシステムにおけるボリュームイメージのスナップショット機能を有するストレージシステムに関し、特に、スナップショットを記憶する差分ボリュームを先行コピー領域として活用する技術に関する。   The present invention relates to a storage system having a volume image snapshot function in a computer system that uses storage, and more particularly to a technology that uses a differential volume that stores a snapshot as a preceding copy area.

情報化社会において、情報を蓄積するストレージ・システムの重要な役割の一つに、データ保護がある。データ保護のもっとも一般的な方法は、テープをはじめとするバックアップ・メディアにストレージ上のデータを保存するバックアップである。バックアップは、故障や障害、或いは、操作ミスなどによって、万が一、運用中のストレージ上のデータを失なったとしても、バックアップを復元することで、保存した時点のデータに回復する事を可能にし、被害を最小限に抑えることができる。   Data protection is one of the important roles of storage systems that store information in the information society. The most common method of data protection is backup in which data on the storage is stored on a backup medium such as tape. In the event of a backup, even if data on the operating storage is lost due to a failure, failure, or operational error, it is possible to restore the data at the time of saving by restoring the backup. Damage can be minimized.

しかし、ストレージの大容量化に伴い、バックアップに要する時間が問題となってきている。さらに、データの更新頻度が高い用途では、一度バックアップを作成しても、すぐにバックアップとの差が拡大し、万が一の際、被害が増大してしまうため、頻繁にバックアップを作成することが必要となってきている。また、操作ミスなどによるファイル紛失や、ファイルの内容を過去の状態と比較したい場合などに備えて、定期的なバックアップを容易に参照可能にしたいという要求がある。   However, as storage capacity increases, the time required for backup has become a problem. In addition, in applications where the frequency of data update is high, even if a backup is created once, the difference from the backup will immediately expand, and in the unlikely event the damage will increase, so it is necessary to create a backup frequently It has become. In addition, there is a demand for making it possible to easily refer to regular backups in case of loss of a file due to an operation error or the like, and comparison of the contents of the file with a past state.

このような用途に応える機能として、スナップショット機能が注目されている。スナップショット機能は、スナップショットを取得した瞬間の運用中のストレージ上のデータイメージを維持すると共に、運用中のストレージとは別の手段によってアクセス可能にする機能である。スナップショットは、取得時点で、ストレージ上のデータ全体のコピー完了を待つことなく利用可能にすることにより、テープバックアップで問題となっていたバックアップ時間を極小化する。   As a function to meet such a use, a snapshot function is attracting attention. The snapshot function is a function for maintaining the data image on the storage in operation at the moment when the snapshot is acquired, and making it accessible by means different from the storage in operation. The snapshot can be used without waiting for completion of copying of the entire data on the storage at the time of acquisition, thereby minimizing the backup time that has been a problem in tape backup.

このスナップショットを維持するため、スナップショット時のデータを保存する保存記憶領域を利用する方法がある（例えば、特許文献１参照。）。   In order to maintain this snapshot, there is a method of using a storage area for storing data at the time of snapshot (see, for example, Patent Document 1).

これによれば、運用ボリュームのスナップショットを取得すると、それ以降に発生する未更新ブロックの更新時に、当該ブロックの旧データを、保存記憶領域にコピーするとともに、スナップショットを提供する仮想ボリュームを生成する。仮想ボリュームからの読み出しは、読み出すアドレスのブロックが、保存記憶領域にコピー済であれば、そのブロックを返す。保存記憶領域にコピーがなければ、運用ボリュームに変更が生じていないため、運用ボリュームの同じアドレスのブロックを返す。   According to this, when a snapshot of the operational volume is acquired, when updating an unupdated block that occurs after that, the old data of the block is copied to the storage area and a virtual volume that provides the snapshot is generated To do. When reading from the virtual volume, if the block at the address to be read has been copied to the storage area, that block is returned. If there is no copy in the storage area, there is no change in the operation volume, so the block of the same address of the operation volume is returned.

この技術によれば、スナップショット取得時点での運用ボリュームの全てのデータを別のボリュームに保存しておく場合と比較して、少ない記憶容量でスナップショット取得時点での運用ボリュームのイメージを維持することができる。
米国特許第５６４９１５２号明細書 According to this technology, the image of the operation volume at the time of snapshot acquisition is maintained with a smaller storage capacity than when all data of the operation volume at the time of snapshot acquisition is stored in another volume. be able to.
US Pat. No. 5,649,152

スナップショットを用いたストレージの運用形態は、多様である。例えば、日々、スナップショットを生成し、１ヶ月維持する運用形態や、１時間に１回スナップショットを生成し、２４時間以内は１時間毎のスナップショットを、１週間以内は１日毎のスナップショットをそれぞれ維持する運用形態がある。このように複数のスナップショットを維持すると、保存記憶領域の容量が増大する問題がある。   There are various storage operation modes using snapshots. For example, daily snapshots are generated and maintained for one month, snapshots are generated once every hour, snapshots every hour for 24 hours, and daily snapshots for one week There are operation modes that maintain each of these. If a plurality of snapshots are maintained in this way, there is a problem that the capacity of the storage area increases.

本発明は、元のボリュームやファイルシステムのブロック配置に影響を与えず、少ない記憶容量によって、複数の任意の時点のスナップショットを維持できるようにすることを目的とする。   It is an object of the present invention to maintain a plurality of snapshots at arbitrary time points with a small storage capacity without affecting the original volume or file system block arrangement.

本発明は、一つ以上のＣＰＵと、メモリと、一つ以上のネットワークＩ／Ｆと、一つ以上のストレージＩ／Ｆを有するサーバ装置と、前記ストレージＩ／Ｆに接続された一つ以上のディスクをと備えるストレージシステムにおいて、前記サーバ装置は、前記ディスク装置のスナップショットを維持管理するスナップショット管理部を有し、前記ディスク装置には、通常の読み書きを行う運用ボリュームと、運用ボリュームのスナップショットの差分データを記憶する差分ボリュームとが設けられ、前記スナップショット管理部は、前記差分ボリュームに、前記運用ボリューム上のデータを格納し、その位置情報を記憶する先行コピー領域を設け、前記差分ボリューム上に空き領域が不足すると、前記記憶された位置情報を破棄し、前記先行コピー領域を空き領域として利用する。   The present invention includes one or more CPUs, a memory, one or more network I / Fs, a server device having one or more storage I / Fs, and one or more connected to the storage I / Fs. In this storage system, the server device has a snapshot management unit for maintaining and managing snapshots of the disk device, and the disk device includes an operation volume for normal reading and writing, and an operation volume A difference volume for storing snapshot difference data, and the snapshot management unit stores data on the operation volume in the difference volume, and provides a preceding copy area for storing position information thereof, If there is insufficient free space on the differential volume, the stored position information is discarded and the preceding code is deleted. To use over the region as free space.

本発明によると、スナップショットの対象となる運用ボリュームに対して一つの差分ボリュームを用意することにより、少ない記憶容量によって、複数のスナップショットを維持、提供することができる。   According to the present invention, it is possible to maintain and provide a plurality of snapshots with a small storage capacity by preparing one differential volume for the operation volume to be a snapshot target.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の第１の実施の形態のストレージシステムの構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a storage system according to the first embodiment of this invention.

サーバ装置１０１は、ネットワークインターフェース１１２を介して接続されたクライアント１３１、１３２に対してファイル共有サービスを提供する。   The server apparatus 101 provides a file sharing service to clients 131 and 132 connected via the network interface 112.

サーバ装置１０１は、一つ以上のＣＰＵ１１１、一つ以上のネットワークインターフェース１１２、一つ以上のストレージインターフェース１１３、及びメモリ１１４を備える。   The server apparatus 101 includes one or more CPUs 111, one or more network interfaces 112, one or more storage interfaces 113, and a memory 114.

ネットワークインターフェース１１２は、クライアント１３１、１３２との間でＴＣＰ／ＩＰプロトコルによって信号（コマンド、データ）を送受信する。   The network interface 112 transmits and receives signals (commands and data) to and from the clients 131 and 132 by the TCP / IP protocol.

ストレージインターフェース１１３は、ディスク装置１１５、１１６との間でＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）に基づく信号（コマンド、データ）を送受信する。このストレージインターフェース１１３にはディスク装置１１５、１１６及びバックアップ装置１１７が接続されている。   The storage interface 113 transmits and receives signals (commands and data) based on SCSI (Small Computer System Interface) between the disk devices 115 and 116. Disk devices 115 and 116 and a backup device 117 are connected to the storage interface 113.

メモリ１１４には、ファイルサーバプログラム１２１、データ保護プログラム１２２、ファイルシステム処理プログラム１２３及びスナップショット管理プログラム１２４が記憶されており、ＣＰＵ１１１がこれらのプログラムを呼び出して実行することによって、各種の処理が行われる。   The memory 114 stores a file server program 121, a data protection program 122, a file system processing program 123, and a snapshot management program 124. Various processes are performed by the CPU 111 calling and executing these programs. Is called.

ファイルサーバプログラム１２１は、クライアント１３１、１３２からのデータアクセス要求に応じて、ファイルシステム処理プログラム１２３に対してファイルやディレクトリの読み出し処理若しくは書き込み処理を実行するように要求し、その実行結果を要求元であるクライアント１３１、１３２に返送する。   In response to a data access request from the clients 131 and 132, the file server program 121 requests the file system processing program 123 to execute a file or directory read process or a write process, and the execution result is sent to the request source. Are returned to the clients 131 and 132.

データ保護プログラム１２２は、スナップショット管理プログラム１２４にスナップショットの生成や、削除を要求したり、指定したファイルに対してファイルシステム処理プログラム１２３にファイルの読み出し要求を発行して、読み出したデータをバックアップ装置１１７に書き込み、データの複製（バックアップ）を作成する。   The data protection program 122 requests the snapshot management program 124 to create or delete a snapshot, or issues a file read request to the file system processing program 123 for the specified file, and backs up the read data. Write to the device 117 to create a copy (backup) of the data.

ファイルシステム処理プログラム１２３は、ファイルサーバプログラム１２１や、データ保護プログラム１２２が発行するファイルやディレクトリの読み出し処理及び書き込み処理の要求に応じて、ファイルやディレクトリを格納しているボリューム（ディスク装置１１５、１１６上に特定の用途のために確保された領域）、並びに、アクセスするブロックの位置及びサイズを指定し、データの読み出し処理や、書き込み処理をスナップショット管理プログラム１２４に対して発行する。   The file system processing program 123 is a volume (disk device 115, 116) that stores files and directories in response to requests for file and directory read processing and write processing issued by the file server program 121 and the data protection program 122. The area reserved for a specific use above) and the position and size of the block to be accessed are designated, and data read processing and write processing are issued to the snapshot management program 124.

スナップショット管理プログラム１２４は、データ保護プログラムからスナップショットの生成要求を受信すると、ディスク装置１１５の運用ボリュームに対するスナップショットを生成する。このスナップショットの生成処理は、スナップショット管理プログラム１２４が、後述するスナップショット管理テーブル２１１を用いて、運用ボリューム１１５及び差分ボリューム１１６に記憶されたデータを、スナップショットの生成要求の受信時に運用ボリューム１１５に格納されていたデータにアクセス可能となるように管理し、生成した運用ボリューム１１５のスナップショットを提供するための仮想ボリュームをアクセス可能にする。   When receiving the snapshot generation request from the data protection program, the snapshot management program 124 generates a snapshot for the operation volume of the disk device 115. In this snapshot generation process, the snapshot management program 124 uses the snapshot management table 211 described later to store the data stored in the operation volume 115 and the differential volume 116 when the snapshot generation request is received. The data stored in 115 is managed so as to be accessible, and the generated virtual volume for providing a snapshot of the operational volume 115 is made accessible.

ここで仮想ボリュームとは、一又は複数のディスク装置内の記憶領域からなる仮想的なボリュームであって、実際には運用ボリューム１１５内の一部ブロックと差分ボリューム内の一部ブロックから構成されている。   Here, the virtual volume is a virtual volume composed of storage areas in one or a plurality of disk devices, and is actually composed of a partial block in the operational volume 115 and a partial block in the differential volume. Yes.

スナップショット管理プログラム１２４は、ファイルシステムなどが格納されるボリューム（運用ボリューム１１５）に加え、差分データ、すなわちスナップショットの維持に必要な差分データを格納するボリューム（差分ボリューム）を管理し、ファイルシステム１２３の要求に応じたデータ入出力処理、スナップショットを維持する処理、及び、スナップショットを利用可能にする処理を行う。   The snapshot management program 124 manages differential data, that is, a volume (differential volume) that stores differential data necessary for maintaining a snapshot, in addition to a volume (operation volume 115) in which a file system and the like are stored. A data input / output process corresponding to the request 123, a process for maintaining a snapshot, and a process for making a snapshot available are performed.

具体的には、スナップショット管理プログラム１２４は、スナップショットの生成要求を受信すると、まず後述するスナップショット管理テーブル２１１に新しい仮想ボリュームの識別情報を登録する。この仮想ボリュームのブロックは、最初はスナップショット管理テーブル２１１によって、運用ボリューム１１５のブロックと一対一で対応付けられている。しかし、その後運用ボリューム１１５内のデータが更新される際には、スナップショット管理プログラム１２４は、後述するように運用ボリューム１１５内の更新前のデータを差分ボリュームに複写し、この複写後に運用ボリューム１１５の記憶内容を更新する。そして、スナップショット管理プログラム１２４は、更に、データが更新された運用ボリューム１１５内のブロックに対応する仮想ボリューム内のブロックを、スナップショット生成要求を受信した時点で運用ボリューム１１５に格納されていたデータ（即ち更新前のデータ）が格納されている差分ボリューム上のブロックと対応付けるようスナップショット管理テーブル２１１を更新する。   Specifically, when receiving a snapshot generation request, the snapshot management program 124 first registers identification information of a new virtual volume in a snapshot management table 211 described later. The blocks of this virtual volume are initially associated one-to-one with the blocks of the operational volume 115 by the snapshot management table 211. However, when the data in the operation volume 115 is subsequently updated, the snapshot management program 124 copies the pre-update data in the operation volume 115 to the differential volume as will be described later, and after this copying, the operation volume 115 is updated. Update the stored contents of. Then, the snapshot management program 124 further stores the data stored in the operational volume 115 when the snapshot generation request is received for the block in the virtual volume corresponding to the block in the operational volume 115 whose data has been updated. The snapshot management table 211 is updated so as to be associated with the block on the differential volume in which (that is, the data before update) is stored.

ファイルシステム処理プログラム１２３が仮想ボリュームに対するアクセス要求をスナップショット管理プログラム１２４に発行すると、スナップショット管理プログラム１２４はスナップショット管理テーブル２１１を参照して、仮想ボリュームのブロックと対応付けられている運用ボリューム１１５のブロック又は差分ボリュームのブロックにアクセスする。従って、ファイルシステム処理プログラム１２３は、仮想ボリュームにアクセスすることによって、スナップショットが生成要求が発行された時点での運用ボリューム１１５内の情報が利用できるため、サーバ装置１０１はファイルシステムのスナップショットイメージを提供することが可能になる。   When the file system processing program 123 issues an access request for the virtual volume to the snapshot management program 124, the snapshot management program 124 refers to the snapshot management table 211, and the operation volume 115 associated with the block of the virtual volume. To the current block or the block of the differential volume. Accordingly, the file system processing program 123 can use the information in the operation volume 115 at the time when the snapshot generation request is issued by accessing the virtual volume, so that the server apparatus 101 can use the snapshot image of the file system. It becomes possible to provide.

なお、これらの処理に関しては後に詳述する。   These processes will be described in detail later.

本実施例では、ディスク装置１１５にファイルシステムを格納している運用ボリュームを、ディスク装置１１６に差分データ（スナップショットの維持に必要な差分データ等）を格納する差分ボリュームを割り当てている。   In this embodiment, an operational volume storing a file system is allocated to the disk device 115, and a differential volume storing differential data (such as differential data necessary for maintaining a snapshot) is allocated to the disk device 116.

ディスク装置１１５、１１６は、それぞれ独立した物理ディスクドライブを用いてもよいし、物理的に一つのディスクドライブを論理区画によって分割し、各論理区画をディスク装置１１５、１１６としてもよい。また、複数のディスク装置から構成され一つのディスクとして論理的に設定された論理ディスク装置をディスク装置１１５、１１６としてもよい。さらに、論理ディスクを構成する複数の物理ディスクドライブによってＲＡＩＤ装置を構成してもよい。   The disk devices 115 and 116 may use independent physical disk drives, or physically divide one disk drive into logical partitions, and each logical partition may be used as the disk devices 115 and 116. In addition, logical disk devices configured by a plurality of disk devices and logically set as one disk may be used as the disk devices 115 and 116. Furthermore, the RAID device may be configured by a plurality of physical disk drives that constitute a logical disk.

バックアップ装置１１７は、ディスク装置１１５、１１６に記憶されているデータの複製を記憶する装置である。本実施の形態では、バックアップ装置１１７はサーバ装置１０１のストレージインターフェース１１３に接続されているが、ネットワークインターフェース１１２を介してサーバ装置に接続されているクライアント１３１等に設けられたストレージインターフェースに接続してもよい。   The backup device 117 is a device that stores a copy of the data stored in the disk devices 115 and 116. In this embodiment, the backup device 117 is connected to the storage interface 113 of the server device 101. However, the backup device 117 is connected to the storage interface provided in the client 131 or the like connected to the server device via the network interface 112. Also good.

図２は、第１の実施の形態のスナップショット管理プログラム１２４の構成を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the snapshot management program 124 according to the first embodiment.

スナップショット管理プログラム１２４には、ファイルシステム処理プログラム１２３が発行する処理要求に応じて呼び出される書き込み処理サブプログラム２０１及び読み出し処理サブプログラム２０２、並びに、データ保護プログラム１２２が発行する処理要求に応じて呼び出されるスナップショット生成サブプログラム２０３及びスナップショット削除サブプログラム２０４が含まれる。また、これらの各サブプログラムが実行される際に利用される情報として、スナップショット管理テーブル２１１と、差分ブロック管理テーブル２１２がメモリ１１４内に格納されている。   The snapshot management program 124 is called in response to a processing request issued by the data protection program 122 and a write processing subprogram 201 and a read processing subprogram 202 that are called in response to a processing request issued by the file system processing program 123. A snapshot generation subprogram 203 and a snapshot deletion subprogram 204 are included. In addition, a snapshot management table 211 and a difference block management table 212 are stored in the memory 114 as information used when each of these subprograms is executed.

スナップショット管理テーブル２１１（詳細は図３参照）には、スナップショットを維持し、スナップショットを利用可能にするために保持されるデータが記憶される。差分ブロック管理テーブル２１２（詳細は図４参照）には、差分ボリューム１１６のブロック使用状況を管理するデータが記憶される。   The snapshot management table 211 (refer to FIG. 3 for details) stores data that is retained to maintain a snapshot and make the snapshot available. The difference block management table 212 (see FIG. 4 for details) stores data for managing the block usage status of the difference volume 116.

図３は、第１の実施の形態のスナップショット管理テーブル２１１の詳細を示す説明図である。   FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating details of the snapshot management table 211 according to the first embodiment.

スナップショット管理テーブル２１１の列３１１には、運用ボリューム１１５のブロックアドレスが登録されており、列３１１の最初の行（第１行）には運用ボリューム１１５の１番目のブロックアドレス０番が割り当てられ、第２行には運用ボリューム１１５のブロックアドレス１番が割り当てられ、以下順に運用ボリューム１１５のブロックアドレスが割り当てられ、最後の行である第ｍ行には運用ボリューム１１５のブロックアドレス（ｍ−１）番が割り当てられる。   The block address of the operation volume 115 is registered in the column 311 of the snapshot management table 211, and the first block address 0 of the operation volume 115 is assigned to the first row (first row) of the column 311. The second row is assigned the block address 1 of the operational volume 115, the block addresses of the operational volume 115 are assigned in the following order, and the last row, the mth row, is the block address (m-1) of the operational volume 115. ) Is assigned.

列３１２は、Ｃｏｗビットマップであり、これについては後述する。   A column 312 is a Cow bitmap, which will be described later.

列３１３以降の列には、仮想ボリュームの各ブロックアドレスに対応するデータの格納位置が登録される。例えば、列３１３にはスナップショット番号１のデータの格納位置が登録される（この場合、スナップショット番号と仮想ボリュームの番号は同一である。例えば、スナップショット番号１には仮想ボリューム１が対応している）。   In the columns subsequent to the column 313, data storage positions corresponding to the respective block addresses of the virtual volume are registered. For example, the storage location of the data of snapshot number 1 is registered in column 313 (in this case, the snapshot number and the virtual volume number are the same. For example, virtual volume 1 corresponds to snapshot number 1). ing).

列３１３の第１行には仮想ボリューム１のブロックアドレス０番に対応するデータが格納されている記憶領域を識別する情報が記録され、以降順番に、第２行目には仮想ボリューム１のブロックアドレス１番、第３行目にはブロックアドレス２番・・・に対応するデータの格納位置が記録される。   In the first row of the column 313, information for identifying a storage area in which data corresponding to the block address 0 of the virtual volume 1 is stored is recorded. Thereafter, in the second row, the blocks of the virtual volume 1 are recorded. The storage location of the data corresponding to the block address 2... Is recorded in the address 1 and the third row.

より具体的には、列３１３の第１行に仮想ボリューム１のブロックアドレス０番のデータの格納位置として記録されている０番は、差分ボリューム１１６のブロックアドレス０番に対応している。   More specifically, the number 0 recorded as the storage location of the data of the block address 0 of the virtual volume 1 in the first row of the column 313 corresponds to the block address 0 of the differential volume 116.

スナップショット管理プログラム１２４がスナップショット生成要求を受信した後に、運用ボリューム１１５のブロックアドレス０番のデータが更新されるとき、スナップショット管理プログラム１２４は、運用ボリューム１１５のブロックアドレス０番に格納されている更新前のデータを、差分ボリューム１１６のブロックアドレス０番に書き込み、その後に運用ボリューム１１５のブロックアドレス０番のデータを更新する。スナップショットへのアクセスを提供するためには、スナップショット生成要求を受信した際に運用ボリューム１１５に格納されていたデータをディスク装置内のいずれかの記憶領域に保存しておくことが必要だからである。   After the snapshot management program 124 receives a snapshot generation request, when the data at block address 0 of the operational volume 115 is updated, the snapshot management program 124 is stored at block address 0 of the operational volume 115. The data before the update is written to the block address 0 of the differential volume 116, and then the data of the block address 0 of the operation volume 115 is updated. In order to provide access to the snapshot, the data stored in the operation volume 115 when the snapshot generation request is received must be stored in any storage area in the disk device. is there.

このように、スナップショット管理テーブル２１１において仮想ボリューム１のブロックアドレス０番と差分ボリューム１１６のブロックアドレス０番を対応づけておく。スナップショット管理プログラム１２４は、仮想ボリューム１の第１行のブロックアドレス０番（すなわち、差分ボリューム１１６のブロックアドレス０番に）アクセスすることによって、運用ボリューム１１５のブロックアドレス０番の更新前のデータが得られる。   As described above, the block address 0 of the virtual volume 1 and the block address 0 of the differential volume 116 are associated in the snapshot management table 211. The snapshot management program 124 accesses the block address 0 of the first row of the virtual volume 1 (that is, the block address 0 of the differential volume 116), and thereby the data before the update of the block address 0 of the operational volume 115 Is obtained.

このように、スナップショット管理プログラム１２４は、仮想ボリューム１のブロックアドレス０番に対するアクセス要求があった場合には、スナップショット管理テーブル２１１を参照することによって、差分ボリューム１１６のブロックアドレス０番をアクセスすることができる。この結果、スナップショット管理プログラム１２４は、ファイルシステム処理プログラム１２３に対して、運用ボリューム１１５のブロックアドレス０番の更新前のデータ（即ちスナップショット生成要求を受信した時点で運用ボリューム１１５のブロックアドレス０番に格納されていたデータ）が仮想ボリューム１のブロックアドレス０番に書き込まれているのと同様の状態で、仮想ボリューム１に対するアクセス環境を提供することができる。   As described above, when there is an access request for the block address 0 of the virtual volume 1, the snapshot management program 124 accesses the block address 0 of the differential volume 116 by referring to the snapshot management table 211. can do. As a result, the snapshot management program 124 sends to the file system processing program 123 the data before update of the block address 0 of the operation volume 115 (that is, the block address 0 of the operation volume 115 when the snapshot generation request is received). The data can be provided to the virtual volume 1 in the same state as the data stored in the block number 0 of the virtual volume 1 is written.

同様に、列３１３の第２行に、仮想ボリューム１のブロックアドレスのデータの格納位置として記録されている１番は、差分ボリューム１１６のブロックアドレス１番に対応している。スナップショット生成要求受信後に運用ボリューム１１５のブロックアドレス１番のデータが更新されるとき、スナップショット管理プログラム１２４は、運用ボリューム１１５のブロックアドレス１番に格納されている更新前のデータを、差分ボリューム１１６のブロックアドレス１番に書き込み、その後に運用ボリューム１１５のブロックアドレス１番のデータを更新する。このように、スナップショット管理テーブル２１１において仮想ボリューム１のブロックアドレス１番と差分ボリューム１１６のブロックアドレス１番を対応づけておく。スナップショット管理プログラム１２４は、ファイルシステム処理プログラム１２３に対して、運用ボリューム１１５のブロックアドレス１番の更新前のデータが仮想ボリューム１のブロックアドレス１番に仮想的に書き込まれているのと同様の状態で、仮想ボリューム１に対するアクセスを提供することができる。   Similarly, No. 1 recorded as the storage location of the block address data of the virtual volume 1 in the second row of the column 313 corresponds to the block address No. 1 of the differential volume 116. When the data at block address 1 of the operational volume 115 is updated after receiving the snapshot generation request, the snapshot management program 124 uses the difference volume to store the pre-update data stored at the block address 1 of the operational volume 115. 116 is written to the block address 1 of the block 116, and then the data of the block address 1 of the operation volume 115 is updated. Thus, in the snapshot management table 211, the block address 1 of the virtual volume 1 and the block address 1 of the differential volume 116 are associated with each other. The snapshot management program 124 is similar to the file system processing program 123 in that the data before update of the block address 1 of the operation volume 115 is virtually written to the block address 1 of the virtual volume 1. In the state, access to the virtual volume 1 can be provided.

列３１３の第３行〜第ｍ行には、仮想ボリューム１のブロックアドレス２番から（ｍ−１）番のデータに対応する格納位置情報として「なし」が記録されている。この「なし」とは運用ボリューム１１５の対応するブロックアドレスを示している。従って、仮想ボリューム１のブロックアドレス２番〜（ｍ−１）番については、それぞれ運用ボリューム１１５のブロックアドレス２番〜（ｍ−１）番が対応する。すなわち、「なし」は、最後にスナップショット生成要求を受信した後、運用ボリューム１１５の当該ブロックは更新（書き替え）がされていないことを示す。   In the third to m-th rows of the column 313, “none” is recorded as the storage location information corresponding to the data of the block addresses 2 to (m−1) of the virtual volume 1. “None” indicates a block address corresponding to the operation volume 115. Accordingly, the block addresses 2 to (m−1) of the virtual volume 1 correspond to the block addresses 2 to (m−1) of the operational volume 115, respectively. That is, “None” indicates that the block of the operation volume 115 has not been updated (rewritten) after the last snapshot generation request is received.

従って、スナップショット管理プログラム１２４は、仮想ボリューム１のブロックアドレス０番のデータと、仮想ボリューム１のブロックアドレス１番のデータと、運用ボリューム１１５のブロックアドレス２〜（ｍ−１）番のデータとによって、運用ボリューム１１５のブロックアドレス０番及び１番のデータが更新される前の時点における運用ボリューム１１５のスナップショットイメージ（仮想ボリューム１）を提供することが可能になる。   Therefore, the snapshot management program 124 has the data of the block address 0 of the virtual volume 1, the data of the block address 1 of the virtual volume 1, and the data of the block addresses 2 to (m−1) of the operation volume 115. Thus, it becomes possible to provide a snapshot image (virtual volume 1) of the operation volume 115 at a time point before the data of the block addresses 0 and 1 of the operation volume 115 are updated.

列３１４には仮想ボリューム２のデータの格納位置が登録される。   In the column 314, the storage location of the data of the virtual volume 2 is registered.

スナップショット管理プログラム１２４は、スナップショット生成要求を受信する毎に、生成要求受信時におけるスナップショットを取得すべく新たな仮想ボリュームをスナップショット管理テーブルに登録する。仮想ボリューム２はスナップショット番号１のスナップショット（仮想ボリューム１に対応）が生成された後に再びスナップショット生成要求を受信した際、スナップショット管理プログラム１２４によって作成されるスナップショット番号２のスナップショットに対応する仮想ボリュームである。   Each time the snapshot management program 124 receives a snapshot generation request, the snapshot management program 124 registers a new virtual volume in the snapshot management table in order to acquire a snapshot when the generation request is received. When the virtual volume 2 receives the snapshot generation request again after the snapshot with the snapshot number 1 (corresponding to the virtual volume 1) is generated, the virtual volume 2 becomes the snapshot with the snapshot number 2 created by the snapshot management program 124. The corresponding virtual volume.

列３１４の第１行に仮想ボリューム２のブロックアドレス０番のデータ格納位置として記録されている０番は、差分ボリューム１１６のブロックアドレス０番に対応している。   The number 0 recorded as the data storage position of the block address 0 of the virtual volume 2 in the first row of the column 314 corresponds to the block address 0 of the differential volume 116.

２番目のスナップショット生成要求の受信後に運用ボリューム１１５のブロックアドレス０番のデータが更新されるとき、スナップショット管理プログラム１２４は、前述したように運用ボリューム１１５のブロックアドレス０番に格納されている更新前のデータを、差分ボリューム１１６のブロックアドレス０番に複写し、その後に運用ボリューム１１５のブロックアドレス０番のデータを更新する。すると、仮想ボリューム１及び仮想ボリューム２のブロックアドレス０番に対応するデータは、差分ボリューム１１６のブロックアドレス０番に格納されたこととなるから、仮想ボリューム１及び仮想ボリューム２のブロックアドレス０番は共に、差分ボリューム１１６のブロックアドレス０番と対応付けられるよう、スナップショット管理プログラム１２４がスナップショット管理テーブルを書き換える。   When the data of the block address 0 of the operation volume 115 is updated after receiving the second snapshot generation request, the snapshot management program 124 is stored at the block address 0 of the operation volume 115 as described above. The data before update is copied to block address 0 of the differential volume 116, and then the data of block address 0 of the operation volume 115 is updated. Then, since the data corresponding to the block address 0 of the virtual volume 1 and the virtual volume 2 is stored at the block address 0 of the differential volume 116, the block address 0 of the virtual volume 1 and the virtual volume 2 is In both cases, the snapshot management program 124 rewrites the snapshot management table so as to be associated with block address 0 of the differential volume 116.

列３１４の第２行に仮想ボリューム２のブロックアドレス１番のデータの格納位置として記録されている２番は、差分ボリューム１１６のブロックアドレス２番に対応している。これは、２番目のスナップショット生成要求受信後、運用ボリューム１１５のブロックアドレス１番のデータが更新されたことを示している。すなわち、２番目のスナップショット生成要求を受信した後に生じた運用ボリューム１１５のブロックアドレス１番のデータ更新に際しては、更新前のデータは差分ボリューム１１６のブロックアドレス２番に複写されている。これは、差分ボリューム１１６の１番に複写すると、仮想ボリューム１のブロックアドレス１番と対応付けられているデータが変更され、１番目のスナップショットデータが壊れてしまうからである。   The number 2 recorded as the storage location of the data of the block address 1 of the virtual volume 2 in the second row of the column 314 corresponds to the block address 2 of the differential volume 116. This indicates that the data of the block address No. 1 of the operation volume 115 has been updated after receiving the second snapshot generation request. That is, when the data at the block address 1 of the operation volume 115 generated after receiving the second snapshot generation request, the data before the update is copied to the block address 2 of the differential volume 116. This is because when data is copied to No. 1 of the differential volume 116, the data associated with the block address No. 1 of the virtual volume 1 is changed and the first snapshot data is destroyed.

列３１４の第３行から第ｍ行に、仮想ボリューム２のブロックアドレス２番から第（ｍ−１）番のデータの格納位置として「なし」が記録されている。この「なし」は、前述したように、仮想ボリュームの当該ブロックアドレスが、運用ボリューム１１５の対応するブロックアドレスに対応付けられていることを示す。   From the third row to the m-th row of the column 314, “none” is recorded as the storage location of the block address 2 to the (m−1) -th data of the virtual volume 2. This “none” indicates that the block address of the virtual volume is associated with the corresponding block address of the operation volume 115 as described above.

仮想ボリュームｎについての説明は、上記仮想ボリューム１、２についての説明と同様なので、省略する。   Since the description of the virtual volume n is the same as the description of the virtual volumes 1 and 2, the description thereof is omitted.

列３１２は、Ｃｏｗビットマップであり、そのビット数は仮想ボリュームの数と同じである。図３に示す場合では、仮想ボリュームの数はｎであるので、Ｃｏｗビットマップはｎビットを有する。Ｃｏｗビットマップの第１ビットは仮想ボリューム１に対応し、第２ビットは仮想ボリューム２に対応し、以後同様にして、第ｎビットは仮想ボリュームｎに対応する。仮想ボリュームの第ｋ行のブロックアドレスに更新の登録がある場合（すなわち、差分ボリューム１１６のブロックアドレスが記録されている場合）には、第ｋ行のＣｏｗビットマップ中の、この仮想ボリュームに対応するビットを「０」とする。また、この仮想ボリュームの第ｋ行のブロックアドレスに更新の登録がない場合（すなわち、「なし」が記録されている場合）には、第ｋ行のＣｏｗビットマップ中の、この仮想ボリュームに対応するビットを「１」とする。   A column 312 is a Cow bitmap, and the number of bits is the same as the number of virtual volumes. In the case shown in FIG. 3, since the number of virtual volumes is n, the Cow bitmap has n bits. The first bit of the Cow bitmap corresponds to the virtual volume 1, the second bit corresponds to the virtual volume 2, and thereafter the nth bit corresponds to the virtual volume n. When there is an update registration at the block address of the k-th row of the virtual volume (that is, when the block address of the differential volume 116 is recorded), it corresponds to this virtual volume in the Cow bitmap of the k-th row. The bit to be set is “0”. If there is no update registered at the block address of the k-th row of this virtual volume (that is, “none” is recorded), this virtual volume corresponds to this virtual volume in the Cow bitmap of the k-th row. The bit to be set is “1”.

図３に示すスナップショット管理テーブル２１１では、各仮想ボリュームの第１行のブロックアドレス０番には「０」が割り当てられているので、第１行のＣｏｗビットマップの各ビットは全て「０」になる。また、各仮想ボリュームの第ｍ行のブロックアドレス（ｍ−１）番には「なし」が割り当てられているので、第ｍ行のＣｏｗビットマップの各ビットは全て１になる。   In the snapshot management table 211 shown in FIG. 3, since “0” is assigned to the block address 0 of the first row of each virtual volume, all the bits of the Cow bitmap of the first row are all “0”. become. In addition, since “none” is assigned to the block address (m−1) of the m-th row of each virtual volume, each bit of the Cow bitmap of the m-th row is all “1”.

なお、図３に示すスナップショット管理テーブル２１１では、運用ボリューム１１５のサイズをｍブロック、スナップショットの最大数をｎとしている。例えば、ブロックサイズを５１２バイト、運用ボリューム１１５のサイズを１２８ギガバイト、スナップショットの最大数を６４とすると、ｍ＝２５０００００００、ｎ＝６４となる。なお、ブロックサイズや運用ボリューム１１５のサイズ、スナップショットの最大数は、本発明の効果に影響しないため、任意に設定してよい。   In the snapshot management table 211 shown in FIG. 3, the size of the operation volume 115 is m blocks, and the maximum number of snapshots is n. For example, if the block size is 512 bytes, the operation volume 115 size is 128 gigabytes, and the maximum number of snapshots is 64, then m = 250000000 and n = 64. The block size, the size of the operation volume 115, and the maximum number of snapshots do not affect the effect of the present invention, and may be set arbitrarily.

図３に示すスナップショット管理テーブル２１１では、第１行（３０１）は、３１１列が運用ボリューム１１５のブロックアドレス０番を示す。３１２列がＣｏＷビットマップが００…０であることを示す。３１３列、３１４列、・・・３１５列の「０」が、スナップショット１、２、・・・ｎ番に対応する仮想ボリューム１、２、・・・ｎのブロックアドレス０番の内容（すなわち、各仮想ボリュームに対応するスナップショットの生成要求発行時に、運用ボリューム１１５のブロックアドレス０番に格納されていたデータ）が、差分ボリューム１１６のブロックアドレス０番に格納されていることを示す。   In the snapshot management table 211 shown in FIG. 3, in the first row (301), the 311 column indicates the block address 0 of the operation volume 115. The 312 column indicates that the CoW bitmap is 00. 313 column, 314 column,... 315 column “0” is the content of block address 0 of virtual volume 1, 2,... N corresponding to snapshot 1, 2,. The data stored at block address 0 of the operational volume 115 when the snapshot generation request for each virtual volume is issued is stored at block address 0 of the differential volume 116.

第２行（３０２）は、３１１列が運用ボリューム１１５のブロックアドレス１番を示す。３１２列がＣｏＷビットマップが００…１であることを示す。３１３列の「１」が、スナップショット１番に対応する仮想ボリューム１のブロックアドレス１番の内容が差分ボリューム１１６のブロックアドレス１番に格納されていることを示す。３１４列の「２」が、スナップショット２番に対応する仮想ボリューム２のブロックアドレス１番の内容が差分ボリューム１１６のブロックアドレス２番に格納されていることを示す。３１５列の「なし」が、スナップショットｎ番に対応する仮想ボリュームｎのブロックアドレス１番の内容が運用ボリューム１１５のブロックアドレス１番に格納されていることを示す。   In the second row (302), the 311 column indicates the block address No. 1 of the operation volume 115. The 312 column indicates that the CoW bitmap is 00. “1” in the column 313 indicates that the contents of the block address 1 of the virtual volume 1 corresponding to the snapshot 1 are stored in the block address 1 of the differential volume 116. “2” in the column 314 indicates that the contents of the block address 1 of the virtual volume 2 corresponding to the snapshot 2 are stored in the block address 2 of the differential volume 116. “None” in column 315 indicates that the contents of block address 1 of virtual volume n corresponding to snapshot n are stored in block address 1 of operational volume 115.

仮想ボリュームｎのブロックアドレス１番に「なし」が割り当てられていることは、仮想ボリュームｎのブロックアドレス１番の内容が、運用ボリューム１１５のブロックアドレス１番に格納されいること、及び、仮想ボリュームｎに対応するｎ番目のスナップショットの生成要求を受信した後、運用ボリューム１１５のブロックアドレス１番のデータが更新されていないことを示している。   The fact that “none” is assigned to the block address 1 of the virtual volume n means that the contents of the block address 1 of the virtual volume n are stored in the block address 1 of the operation volume 115 and that the virtual volume It shows that the data of the block address No. 1 of the operation volume 115 has not been updated after the nth snapshot generation request corresponding to n is received.

第３行（３０３）は、３１１列が運用ボリューム１１５のブロックアドレス２番を示す。３１２列がＣｏＷビットマップが１１…１であることを示す。３１３列、３１４列、・・・３１５列が、スナップショット１、２、・・・ｎ番に対応する仮想ボリューム１、２、・・・ｎのブロックアドレス２番の内容が、運用ボリューム１１５のブロックアドレス２番に格納されていること（すなわち、運用ボリューム１１５の更新されていないこと）を示す。   In the third row (303), the 311 column indicates the block address 2 of the operation volume 115. The 312 column indicates that the CoW bitmap is 11. 313, 314,... 315 are the contents of the block address 2 of the virtual volume 1, 2,... N corresponding to the snapshot 1, 2,. It indicates that it is stored at block address 2 (that is, that the operational volume 115 has not been updated).

第ｍ行（３０４）は、３１１列が運用ボリューム１１５のブロックアドレス（ｍ−１）番を示す。３１２列がＣｏＷビットマップが１１…１であることを示す。３１３列、３１４列、・・・３１５列が、スナップショット１、２、・・・ｎ番に対応する仮想ボリューム１、２、ｎのブロックアドレス（ｍ−１）番の内容が、運用ボリューム１１５のブロックアドレス（ｍ−１）番に格納されていること（すなわち、運用ボリューム１１５の更新（書き替え）が行われていないこと）を示す。   In the m-th row (304), the 311 column indicates the block address (m-1) number of the operation volume 115. The 312 column indicates that the CoW bitmap is 11. The 313 columns, 314 columns,... 315 columns are the contents of the block addresses (m−1) of the virtual volumes 1, 2, n corresponding to the snapshots 1, 2,. Is stored at the block address (m−1) of (that is, the operational volume 115 has not been updated (rewritten)).

換言すると、３１２列の各エントリに示されているＣｏＷビットマップは、少なくともスナップショットの最大数を示すｎビットを備える記憶領域であり、各ビットがスナップショットの番号と対応し、スナップショットを維持し始めてからの更新の有無を示す。図３に示す場合、「０」は更新あり、「１」は更新なしを示す。   In other words, the CoW bitmap shown in each entry in column 312 is a storage area having at least n bits indicating the maximum number of snapshots, and each bit corresponds to a snapshot number and maintains a snapshot. Indicates whether there has been an update since the beginning. In the case of FIG. 3, “0” indicates that there is an update, and “1” indicates that there is no update.

このＣｏＷビットマップは、書き込み処理サブプログラム２０１が運用ボリューム１１５にブロックデータを書き込む際に参照され、データを書き込むアドレスの更新前のデータを差分ボリューム１１６に複写するか否かを決定するために利用される。このＣｏＷビットマップによって、データ書き込み毎に、どのスナップショットの仮想ボリュームのブロックアドレスを書き換えるかを知るために、スナップショット管理テーブルをたどる必要がなくなり、データの書き込み速度を向上させることができる。   This CoW bitmap is referred to when the write processing subprogram 201 writes block data to the operation volume 115, and is used to determine whether or not to copy the data before updating the address to which data is written to the differential volume 116. Is done. With this CoW bitmap, it is not necessary to follow the snapshot management table in order to know which snapshot's virtual volume block address is rewritten every time data is written, and the data writing speed can be improved.

図４は、第１の実施の形態の差分ブロック管理テーブル２１２の詳細を示す説明図である。   FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating details of the difference block management table 212 according to the first embodiment.

差分ブロック管理テーブル２１２は、差分ボリューム１１６のブロックの使用状況を管理するため、差分ボリューム１１６に設けられたブロック各々に対して、ブロックアドレス４１１と所有ビットマップ４１２及び先行コピー領域アドレス４１３との対応を示す。   The differential block management table 212 manages the usage status of the blocks of the differential volume 116, and the correspondence between the block address 411, the owned bitmap 412 and the preceding copy area address 413 for each block provided in the differential volume 116. Indicates.

所有ビットマップ４１２列の各エントリに示されている所有ビットマップは、少なくともスナップショットの最大数を示すｎビットを備える記憶領域であり、各ビットがスナップショットの番号と対応している。各ビットは、対応するスナップショットデータにアクセスするための仮想ボリュームを構成するブロックとして、対応する差分ボリューム１１６上のブロックが参照されるか否か（「１」は参照あり、「０」は参照なし）を示す。   The owned bitmap shown in each entry of the owned bitmap 412 column is a storage area having at least n bits indicating the maximum number of snapshots, and each bit corresponds to a snapshot number. Whether each bit refers to a block on the corresponding differential volume 116 as a block constituting a virtual volume for accessing the corresponding snapshot data (“1” is referenced, “0” is referenced) None).

書き込み処理サブプログラム２０１が、運用ボリューム１１５への書き込みに伴い、差分ボリューム１１６に運用ボリューム１１５のブロックデータを複写する際に、そのブロックを参照するスナップショット番号に対応する所有ビットマップ内のビットを１に更新する。また、差分ボリューム１１６から空きブロックを得る際には、所有ビットマップの全てのビットが０のブロックを選択する。   When the write processing subprogram 201 copies the block data of the operation volume 115 to the differential volume 116 as the data is written to the operation volume 115, the bit in the owned bitmap corresponding to the snapshot number that refers to that block is displayed. Update to 1. Further, when obtaining an empty block from the differential volume 116, a block in which all bits of the owned bitmap are 0 is selected.

また、スナップショット削除サブプログラム２０４がスナップショットを削除する際、削除されるスナップショットに対応する仮想ボリュームを構成している全てのブロックについて、削除されるスナップショットに対応する所有ビットマップ内のビットを「０」に更新する。   In addition, when the snapshot deletion subprogram 204 deletes a snapshot, the bits in the owned bitmap corresponding to the deleted snapshot for all blocks constituting the virtual volume corresponding to the deleted snapshot Is updated to “0”.

先行コピー領域アドレス４１３列には、当該差分ボリューム１１６のブロックが先行コピー領域として使用されているか否かを示している。   The preceding copy area address 413 column indicates whether or not the block of the differential volume 116 is used as a preceding copy area.

より具体的に図４に示す差分ブロック管理テーブル２１２の内容を説明すると、第１行（４０１）には、差分ボリューム１１６のブロックアドレス０番の所有ビットマップとして「１１…１」が登録されており、これは、差分ボリューム１１６のブロックアドレス０番のブロックが、全てのスナップショットにおいて使用されていることを示している。これは、スナップショット管理テーブル２１１（図３）の第１行（３０１）に規定されるように、スナップショット１、２、・・・ｎ番に対応する仮想ボリューム１、２、・・・ｎのブロックアドレス０番の内容が、差分ボリューム１１６のブロックアドレス０番に格納されていることに対応している。   More specifically, the contents of the difference block management table 212 shown in FIG. 4 will be described. In the first row (401), “11... 1” is registered as the owned bitmap of the block address 0 of the difference volume 116. This indicates that the block with the block address 0 in the differential volume 116 is used in all snapshots. As defined in the first row (301) of the snapshot management table 211 (FIG. 3), the virtual volumes 1, 2,... N corresponding to the snapshots 1, 2,. This corresponds to the fact that the contents of the block address 0 of this are stored in the block address 0 of the differential volume 116.

また、第１行（４０１）の先行コピー領域アドレス４１３が「なし」であることは、差分ボリューム１１６のブロックアドレス０番のブロックが、先行コピー領域として使用されていないことを示している。   In addition, the fact that the preceding copy area address 413 of the first row (401) is “none” indicates that the block with the block address 0 in the differential volume 116 is not used as the preceding copy area.

第２行（４０２）には、差分ボリューム１１６のブロックアドレス１番の所有ビットマップとして「１０…０」が登録されており、これは、差分ボリューム１１６のブロックアドレス１番のブロックが、所有ビットマップの第１ビットに対応するスナップショット１番において使用されている（すなわち、仮想ボリューム１を構成している）が、他のスナップショットにおいては使用されていないことを示している。これは、スナップショット管理テーブル２１１（図３）の第２行（３０２）に規定されるように、スナップショット１番に対応する仮想ボリューム１のブロックアドレス１番の内容が、差分ボリューム１１６のブロックアドレス１番に格納されていることに対応している。また、先行コピー領域アドレス４１３が「なし」であることは、差分ボリューム１１６のブロックアドレス１番のブロックが、先行コピー領域として使用されていないことを示している。   In the second row (402), “10... 0” is registered as the ownership bitmap of the block address 1 of the differential volume 116. This is because the block of the block address 1 of the differential volume 116 has the ownership bit. This indicates that the snapshot No. 1 corresponding to the first bit of the map is used (that is, the virtual volume 1 is configured) but is not used in other snapshots. As defined in the second row (302) of the snapshot management table 211 (FIG. 3), the contents of the block address 1 of the virtual volume 1 corresponding to the snapshot 1 are the blocks of the differential volume 116. This corresponds to being stored at address 1. Further, the fact that the preceding copy area address 413 is “none” indicates that the block with the block address 1 in the differential volume 116 is not used as the preceding copy area.

第３行（４０３）には、差分ボリューム１１６のブロックアドレス２番の所有ビットマップとして「０１…０」が登録されている。これは、差分ボリューム１１６のブロックアドレス２番のブロックが、所有ビットマップの第２ビットに対応するスナップショット２番において使用されている（すなわち、仮想ボリューム２を構成している）ことを示している。これは、スナップショット管理テーブル２１１（図３）の第２行（３０２）に規定されるように、スナップショット２番に対応する仮想ボリューム２のブロックアドレス１番の内容が、差分ボリューム１１６のブロックアドレス２番に格納されていることに対応している。また、先行コピー領域アドレス４１３が「なし」であることから、差分ボリューム１１６のブロックアドレス２番のブロックが、先行コピー領域として使用されていないことを示している。   In the third row (403), “01... 0” is registered as the owned bitmap of the block address 2 of the differential volume 116. This indicates that the block with the second block address of the differential volume 116 is being used in the second snapshot corresponding to the second bit of the owned bitmap (that is, constituting the virtual volume 2). Yes. As defined in the second row (302) of the snapshot management table 211 (FIG. 3), the contents of the block address 1 of the virtual volume 2 corresponding to the snapshot 2 are the blocks of the differential volume 116. This corresponds to being stored at address 2. Further, since the preceding copy area address 413 is “none”, it indicates that the block with the block address 2 in the differential volume 116 is not used as the preceding copy area.

第４行（４０４）には、差分ボリューム１１６のブロックアドレス３番の所有ビットマップとして「００…０」が登録されている。これは、差分ボリューム１１６のブロックアドレス３番のブロックのいずれのスナップショットからも参照されず、使用されていないことを示している。また、先行コピー領域アドレス４１３が「２」であることから、差分ボリューム１１６のアドレス３番ブロックは、運用ボリューム１１５のブロックアドレス２の先行コピー領域として使用されていることを示している。   In the fourth row (404), “00... 0” is registered as the ownership bitmap of the block address 3 of the differential volume 116. This indicates that it is not referenced and used from any snapshot of the block with the block address 3 in the differential volume 116. Further, since the preceding copy area address 413 is “2”, it indicates that the address No. 3 block of the differential volume 116 is used as the preceding copy area of the block address 2 of the operation volume 115.

以後、第（ｐ−１）行（４０６）まで同様に設定される。   Thereafter, the same setting is made up to the (p-1) th row (406).

すなわち、所有ビットマップ４１２の少なくとも一つのビットが「１」であれば、差分ボリューム１１６の当該ブロックはスナップショットに利用されている。また、所有ビットマップ４１２の全てのビットが「０」で、かつ先行コピー領域アドレス４１３が登録されていれば、差分ボリューム１１６のそのブロックは先行コピー領域として利用されている先行コピーデータ格納ブロックである。さらに、所有ビットマップ４１２の全てのビットが「０」で、かつ先行コピー領域アドレス４１３が登録されていなければ、差分ボリューム１１６のそのブロックはスナップショット、先行コピー領域のいずれにも利用されていない空きブロックである。   That is, if at least one bit of the owned bitmap 412 is “1”, the block of the differential volume 116 is used for snapshot. If all the bits of the owned bitmap 412 are “0” and the preceding copy area address 413 is registered, the block of the differential volume 116 is a preceding copy data storage block used as a preceding copy area. is there. Furthermore, if all bits of the owned bitmap 412 are “0” and the preceding copy area address 413 is not registered, the block of the differential volume 116 is not used for either the snapshot or the preceding copy area. It is an empty block.

以下、スナップショット管理プログラム１２４の各サブプログラムの処理フローに関して説明する。   Hereinafter, the processing flow of each subprogram of the snapshot management program 124 will be described.

図５は、第１の実施の形態のスナップショット管理プログラム１２４の書き込み処理サブプログラム２０１による処理を示すフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart illustrating processing by the write processing subprogram 201 of the snapshot management program 124 according to the first embodiment.

書き込み処理では、まず、スナップショット管理テーブル２１１を参照して、書き込み処理の対象となっているブロックアドレス３１１列に対応するＣｏＷビットマップ列３１２の全てのビットが「０」であるか否かを判定する（５０１）。   In the writing process, first, with reference to the snapshot management table 211, it is determined whether or not all the bits of the CoW bitmap column 312 corresponding to the block address 311 column that is the target of the writing process are “0”. Determine (501).

全ビットが「０」であれば、該ブロックのデータは、最後のスナップショット生成要求が発行された後、更新が行われており、既にこのブロックについては全ての仮想ボリュームが差分ボリューム１１６と対応づけられていることとなる。従って、ＣｏＷビットマップの全てのビットが「０」であれば、更新前のデータを差分ボリューム１１６に複写する必要はないので、ステップ５０７に進み、ファイルシステム処理プログラム１２３から指定された運用ボリューム（主ボリューム）１１５のブロックにデータを書き込む。   If all bits are “0”, the data of the block has been updated after the last snapshot generation request has been issued, and all virtual volumes already correspond to the differential volume 116 for this block. It will be attached. Therefore, if all the bits of the CoW bitmap are “0”, it is not necessary to copy the pre-update data to the differential volume 116, so the process proceeds to step 507 and the operation volume (specified by the file system processing program 123 ( Data is written to the block of the (primary volume) 115.

一方、少なくとも一つのビットが「１」であれば、書き込み処理によって更新されてしまう運用ボリューム１１５上のデータを参照しているスナップショット（仮想ボリューム）が存在するので、ＣｏＷを実行するためにステップ５０２に進む。   On the other hand, if at least one bit is “1”, there is a snapshot (virtual volume) referring to the data on the operation volume 115 that is updated by the write process, so the step to execute CoW Proceed to 502.

ステップ５０２では、差分ブロック管理テーブル２１２（図４）の先行コピー領域アドレス欄４１３を参照して、運用ボリューム１１５の書き込み処理の対象となっているブロックのブロックアドレスが、差分ブロック管理テーブル２１２の先行コピー領域アドレス欄４１３に登録されているか否かを判定する。これによって、運用ボリューム１１５の書き込み対象ブロックのデータが既に差分ボリューム１１６に先行コピー済みか否かを判定する（５０２）。   In step 502, referring to the preceding copy area address field 413 of the differential block management table 212 (FIG. 4), the block address of the block that is the target of the write processing of the operational volume 115 is the preceding block of the differential block management table 212. It is determined whether or not it is registered in the copy area address column 413. Thereby, it is determined whether or not the data of the write target block of the operation volume 115 has already been copied to the differential volume 116 (502).

差分ブロック管理テーブル２１２に、書き込み対象のブロックのブロックアドレスが登録されていれば、書き込み対象ブロックに格納されているデータは既に差分ボリューム１１６に記憶されている。従って、書き込み対象ブロックに格納されている更新前のデータを差分ボリューム１１６に複写する必要はなく、当該データが格納されている（先行コピーされている）差分ボリューム１１６内のブロックと、仮想ボリュームとを対応付けるだけでよい。このために、書き込み処理サブプログラム２０１は、まず、差分ブロック管理テーブル２１２を参照して、書き込み対象ブロックのブロックアドレスと対応付けて登録されている差分ボリューム１１６のブロックアドレス４１１取得して、メモリ１１４に一時的に書き込む（５１１）。このアドレスは、後述するステップ５０５において、仮想ボリューム内の書き込み対象ブロックに対応するアドレスとして利用される。   If the block address of the write target block is registered in the differential block management table 212, the data stored in the write target block is already stored in the differential volume 116. Therefore, it is not necessary to copy the pre-update data stored in the write target block to the differential volume 116, and the block in the differential volume 116 in which the data is stored (previously copied), the virtual volume, You just need to associate For this purpose, the write processing subprogram 201 first refers to the difference block management table 212 to obtain the block address 411 of the difference volume 116 registered in association with the block address of the write target block, and the memory 114 Is temporarily written in (511). This address is used as an address corresponding to the write target block in the virtual volume in step 505 described later.

その後、ステップ５０４に進む。この処理によって、既に差分ボリューム１１６に先行コピーされていたデータを仮想ボリュームのデータ、すなわちスナップショットデータとして利用することができる。   Thereafter, the process proceeds to step 504. By this processing, data that has already been copied in advance to the differential volume 116 can be used as virtual volume data, that is, snapshot data.

一方、書き込み対象ブロックのブロックアドレスが差分ブロック管理テーブル２１２の先行コピー領域アドレス欄に登録されていなければ、差分ブロック管理テーブル２１２（図４）を参照して、差分ボリューム１１６に空きブロックがあるか否かを判定する（５０３ａ）。その結果、差分ボリューム１１６に空きブロックがなければ、差分ボリューム１１６のブロックから先行コピーデータ格納ブロック（所有ビットマップ４１２の全てのビットが「０」で、かつ、先行コピー領域アドレス４１３が登録されているブロック）を探し、差分ブロック管理テーブル２１２内の当該先行コピー領域（先行コピーデータ格納ブロック）のアドレス４１３（図４）の記憶内容を破棄して（先行コピー領域アドレスを「なし」に変更して）、差分ボリューム１１６のうち先行コピー領域として使用されている先行コピー領域ブロックを空きブロックに変更して（５０３ｂ）、ステップ５０３ｃに進む。一方、差分ボリューム１１６に空きブロックがあれば、ステップ５０３ｂの処理をすることなく、ステップ５０３ｃに進む。   On the other hand, if the block address of the write target block is not registered in the preceding copy area address column of the differential block management table 212, whether there is an empty block in the differential volume 116 with reference to the differential block management table 212 (FIG. 4). It is determined whether or not (503a). As a result, if there is no empty block in the differential volume 116, the block of the differential volume 116 is preceded by the preceding copy data storage block (all bits of the owned bitmap 412 are “0” and the preceding copy area address 413 is registered). And the stored contents of the address 413 (FIG. 4) of the preceding copy area (preceding copy data storage block) in the difference block management table 212 are discarded (the preceding copy area address is changed to “none”). Then, the preceding copy area block used as the preceding copy area in the differential volume 116 is changed to an empty block (503b), and the process proceeds to step 503c. On the other hand, if there is an empty block in the differential volume 116, the process proceeds to step 503c without performing the process in step 503b.

次に、書き込みを行う運用ボリューム１１５のブロックに格納されている更新前のデータを差分ボリューム１１６の空きブロックに複写する（５０３ｃ）。この５０３ａ〜５０３ｃの処理によって、差分ボリューム１１６に空きブロックを確保し、運用ボリューム１１５に格納されている更新前のデータを当該空きブロックに複写する（差分ボリューム１１６に空きがなかった場合，先行コピー領域として使用されている領域にデータを複写してスナップショット領域とする）。   Next, the data before update stored in the block of the operation volume 115 to be written is copied to an empty block of the differential volume 116 (503c). Through the processing of 503a to 503c, an empty block is secured in the differential volume 116, and the data before update stored in the operation volume 115 is copied to the empty block (if there is no empty space in the differential volume 116, the preceding copy Data is copied to the area used as an area to create a snapshot area).

そして、ステップ５０３ｃにてデータの複写先となった差分ボリューム１１６内のブロックのアドレスに対応する差分ブロック管理テーブル２１２の所有ビットマップ４１２列に、ステップ５０１にて参照したＣｏＷビットマップの値を格納する。また、この差分ボリューム１１６内のブロックのアドレスに対応する先行コピー領域アドレス４１３を「なし」に設定する（５０４）。   Then, the value of the CoW bitmap referenced in step 501 is stored in the owned bitmap 412 column of the differential block management table 212 corresponding to the address of the block in the differential volume 116 that is the data copy destination in step 503c. To do. Further, the preceding copy area address 413 corresponding to the address of the block in the differential volume 116 is set to “none” (504).

そして、スナップショット管理テーブル２１１に登録されている仮想ボリュームのうち、ステップ５０２において参照したＣｏＷビットマップ中の「１」の値を有するビットに対応する仮想ボリュームを特定する。そして特定された仮想ボリューム内の書き込み対象ブロックに対応するブロックが、ステップ５０３においてデータの複写先となった差分ボリューム１１６と対応するように、スナップショット管理テーブル２１１を更新する（５０５）。すなわち、スナップショット管理テーブル２１１内の特定された仮想ボリュームに対応する列の、書き込み対象ブロックアドレスに対応する行に、ステップ５０３においてデータの複写先となった差分ボリューム１１６のブロックのアドレスを登録する。また、ステップ５１１において取得した先行コピー領域のアドレスをスナップショットの差分データのアドレスとして登録する。   Then, a virtual volume corresponding to a bit having a value of “1” in the CoW bitmap referenced in step 502 is specified from the virtual volumes registered in the snapshot management table 211. Then, the snapshot management table 211 is updated so that the block corresponding to the write target block in the identified virtual volume corresponds to the differential volume 116 that is the data copy destination in step 503 (505). That is, the address of the block of the differential volume 116 that is the data copy destination in step 503 is registered in the row corresponding to the write target block address in the column corresponding to the specified virtual volume in the snapshot management table 211. . Also, the address of the preceding copy area acquired in step 511 is registered as the address of the difference data of the snapshot.

次に、ステップ５０１において参照したＣｏＷビットマップの全ビットの値を「０」に更新する（５０６）。   Next, the values of all the bits of the CoW bitmap referenced in step 501 are updated to “0” (506).

すなわち、ステップＳ５０６までの処理によって、差分ボリューム１１６内の空き領域をスナップショットデータとしたり、差分ボリューム１１６内の先行コピー領域をスナップショットデータとする。   That is, through the processing up to step S506, the free area in the differential volume 116 is used as snapshot data, and the preceding copy area in the differential volume 116 is used as snapshot data.

その後、指定されたブロックアドレスが示す運用ボリューム１１５のブロックに、指定されたデータを書き込む（５０７）。   Thereafter, the designated data is written to the block of the operation volume 115 indicated by the designated block address (507).

そして、ステップ５０２の処理と同様に、差分ブロック管理テーブル２１２（図４）の先行コピー領域アドレス欄４１３を参照して、データを書き込んだブロックが先行コピー済みのブロックであるか否かを判定する（５０９）。   Then, similarly to the processing in step 502, it is determined by referring to the preceding copy area address field 413 of the difference block management table 212 (FIG. 4) whether or not the block into which the data has been written is a preceding copied block. (509).

当該ブロックの先行コピーデータが差分ボリューム１１６内に存在すれば、ステップ５０７で運用ボリューム１１５に書き込んだものと同じデータを、当該のブロックの先行コピー領域として利用されている差分ボリューム１１６のブロックに書き込み（５１２）、書き込み処理サブプログラム２０１を終了する（５１０）。この処理によって、先行コピー領域の内容を最新に保つことができる。   If the preceding copy data of the block exists in the differential volume 116, the same data that was written in the operation volume 115 in step 507 is written in the block of the differential volume 116 that is used as the preceding copy area of the block. (512) The write processing subprogram 201 is terminated (510). By this processing, the contents of the preceding copy area can be kept up-to-date.

一方、当該ブロックの先行コピーデータが差分ボリューム１１６内に存在しなければ、ステップ５１２の処理を行うことなく、書き込み処理サブプログラム２０１による処理を終了する（５１０）。   On the other hand, if the preceding copy data of the block does not exist in the differential volume 116, the processing by the write processing subprogram 201 is terminated without performing the processing of step 512 (510).

図６は、第１の実施の形態のスナップショット管理プログラム１２４の読み出し処理サブプログラム２０２による処理を示すフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart illustrating processing by the read processing subprogram 202 of the snapshot management program 124 according to the first embodiment.

読み出し処理では、まず、ファイルシステム処理プログラム１２３から指定された読み出し対象のボリュームが、運用ボリューム１１５であるか、仮想ボリュームであるかによって、スナップショットからの読み出しであるか否かを判定する（６０１）。   In the read process, first, it is determined whether or not the read target volume specified by the file system processing program 123 is a read from a snapshot, depending on whether it is an operation volume 115 or a virtual volume (601). ).

その結果、ファイルシステム処理プログラム１２３から受信した読み出し要求が運用ボリューム１１５に対するものであれば、スナップショットに対する読み出し要求ではないと判定し、運用ボリューム１１５の、ファイルシステム処理プログラム１２３によって指定されたブロックアドレスからデータを読み出す（６０３）。   As a result, if the read request received from the file system processing program 123 is for the operation volume 115, it is determined that the read request is not for the snapshot, and the block address designated by the file system processing program 123 of the operation volume 115 is determined. The data is read from (603).

一方、ファイルシステム処理プログラム１２３から受信した読み出し要求が仮想ボリュームに対するものであれば、スナップショットに対する読み出し要求であると判定して、ステップ６０２に進む。そして、さらに、スナップショット管理テーブル２１１（図３）を用いて、読み出し対象の仮想ボリュームの、ファイルシステム処理プログラム１２３によって指定されたブロックアドレスに対応する値を参照し、その値が「なし」であるか否かを判定する（６０２）。   On the other hand, if the read request received from the file system processing program 123 is for a virtual volume, it is determined that the read request is for a snapshot, and the process proceeds to step 602. Further, by using the snapshot management table 211 (FIG. 3), the value corresponding to the block address specified by the file system processing program 123 of the virtual volume to be read is referred to, and the value is “none”. It is determined whether or not there is (602).

その結果、当該仮想ボリュームのブロックアドレスに対応する値が「なし」であれば、読み出し対象のスナップショットに対応する仮想ボリュームの、読み出し対象のブロックのデータは、差分ボリューム１１６には記憶されていないので、運用ボリューム１１５の指定されたブロックアドレスからデータを読み出す（６０３）。   As a result, if the value corresponding to the block address of the virtual volume is “None”, the read target block data of the virtual volume corresponding to the read target snapshot is not stored in the differential volume 116. Therefore, data is read from the designated block address of the operation volume 115 (603).

一方、ステップ６０２で参照したブロックアドレスの値が「なし」でなければ、読み出し対象の仮想ボリュームのブロックアドレスは、差分ボリューム１１６内のブロックアドレスと対応付けられている。すなわち、読み出し対象の仮想ボリュームのブロックアドレスのデータは、差分ボリューム１１６に記憶されている。そこで、ステップ６０２にて参照した差分ボリューム１１６のブロックアドレスからデータを読み出す（６１１）。   On the other hand, if the value of the block address referenced in step 602 is not “None”, the block address of the virtual volume to be read is associated with the block address in the differential volume 116. In other words, the block address data of the virtual volume to be read is stored in the differential volume 116. Therefore, data is read from the block address of the differential volume 116 referred to in step 602 (611).

その後、読み出したブロックデータをファイルシステム処理プログラム１２３に返送して、読み出し処理サブプログラム２０２による処理を終了する（６０４）。   Thereafter, the read block data is returned to the file system processing program 123, and the processing by the read processing subprogram 202 is ended (604).

図７は、スナップショット管理プログラム１２４のスナップショット生成サブプログラム２０３による処理を示すフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart showing processing by the snapshot generation subprogram 203 of the snapshot management program 124.

第１の実施の形態のスナップショット管理プログラム１２４のスナップショット生成サブプログラム２０３では、データ保護プログラムからスナップショットの生成要求を受信すると、スナップショット管理テーブル２１１（図３）に新たに仮想ボリュームを登録する。そして、スナップショット管理テーブル２１１に記録されている全てのＣｏＷビットマップ３１２の、新たに生成されるスナップショットに対応して新たに登録された仮想ボリュームに対応するビットを「１」に設定し、新たに生成されるスナップショットに対応する仮想ボリュームのブロックアドレスを全て「なし」に設定する（７０１）。   When the snapshot generation subprogram 203 of the snapshot management program 124 of the first embodiment receives a snapshot generation request from the data protection program, a new virtual volume is registered in the snapshot management table 211 (FIG. 3). To do. Then, in all the CoW bitmaps 312 recorded in the snapshot management table 211, the bit corresponding to the newly registered virtual volume corresponding to the newly generated snapshot is set to “1”, All the block addresses of the virtual volume corresponding to the newly generated snapshot are set to “none” (701).

その後、スナップショット生成の対象として指定された運用ボリューム１１５の領域から読み出したデータを差分ボリューム１１６に書き込んで、指定された領域に記憶されたデータを運用ボリューム１１５から差分ボリューム１１６に複写する。そして、差分ブロック管理テーブル２１２（図４）の先行コピー領域として使用されることになったブロックのブロックアドレス欄に先行コピー領域アドレスを書き込む（７０２）。   Thereafter, the data read from the area of the operation volume 115 designated as the snapshot generation target is written into the differential volume 116, and the data stored in the designated area is copied from the operation volume 115 to the difference volume 116. Then, the preceding copy area address is written in the block address column of the block that is to be used as the preceding copy area in the differential block management table 212 (FIG. 4) (702).

その後、スナップショット生成サブプログラム２０３による処理を終了する（７０３）。   Thereafter, the processing by the snapshot generation subprogram 203 ends (703).

なお、前述したステップ７０１では、スナップショット管理テーブル２１１に登録されている全てのＣｏＷビットマップ３１２の、新たに作成された仮想ボリュームに対応するビットの値を「１」と設定している。しかし、運用ボリューム１１５上に未使用ブロックが存在する場合、この未使用ブロックに対応する仮想ボリューム内のブロックも未使用ブロックとなる。このとき、新たに作成された仮想ボリューム内に存在する未使用ブロックには、ＣｏＷビットマップの未使用ブロック以外のブロックにのみ、新たに作成された仮想ボリュームに対応するビットを「１」と設定するように構成してもよい。ここで、未使用ブロックとは、データ（ファイルやディレクトリ等）の格納のために割り当てられていないブロックで、今後ファイルやディレクトリを新規作成したり、サイズを拡張したりする際に、データを格納するために用意しているブロックである。   In step 701 described above, the value of the bit corresponding to the newly created virtual volume in all the CoW bitmaps 312 registered in the snapshot management table 211 is set to “1”. However, when an unused block exists on the operation volume 115, a block in the virtual volume corresponding to the unused block is also an unused block. At this time, for the unused block existing in the newly created virtual volume, the bit corresponding to the newly created virtual volume is set to “1” only for blocks other than unused blocks in the CoW bitmap. You may comprise. An unused block is a block that is not allocated to store data (files, directories, etc.), and stores data when a new file or directory is created or its size is expanded in the future. It is a block prepared to do.

未使用ブロックに対する書込み要求が発行され、未使用ブロックに格納されているデータが更新されても、ファイルシステムのスナップショットは未使用ブロックのデータを参照することがないため、当該データの更新はファイルシステムのスナップショットには影響を与えない。従って、スナップショット生成後に未使用部分が更新された場合、スナップショット生成の際に未使用ブロックに対するＣｏＷビットが「０」になっていると差分ボリューム１１６に更新前のデータが複写されず、未使用ブロック内のデータ更新がスナップショットに反映され、スナップショット生成時と内容が変化してしまう。しかし、当該スナップショットを用いたファイルシステムでは、ファイルシステム内のファイルやディレクトリの内容には影響がない。従って、スナップショットを生成する際、未使用ブロックに対するＣｏＷビットを「０」にしておけば、差分の発生量を削減することが可能となる。   Even if a write request for an unused block is issued and the data stored in the unused block is updated, the file system snapshot does not refer to the unused block data. Does not affect system snapshots. Therefore, when the unused part is updated after the snapshot is generated, if the CoW bit for the unused block is set to “0” when the snapshot is generated, the data before update is not copied to the differential volume 116 and is not used. The data update in the used block is reflected in the snapshot, and the content changes when the snapshot is generated. However, the file system using the snapshot does not affect the contents of files and directories in the file system. Therefore, when the snapshot is generated, if the CoW bit for an unused block is set to “0”, the amount of difference can be reduced.

図８は、第１の実施の形態のスナップショット管理プログラム１２４のスナップショット削除サブプログラム２０４による処理を示すフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart illustrating processing by the snapshot deletion subprogram 204 of the snapshot management program 124 according to the first embodiment.

データ保護プログラム１２２からスナップショットの削除要求を受信すると、スナップショット管理テーブル２１１（図３）に記憶されている全てのＣｏＷビットマップ３１２について、削除要求で指定される削除対象のスナップショット（仮想ボリューム）に対応するビットを「０」に更新する（８０１）。   When a snapshot deletion request is received from the data protection program 122, the deletion target snapshot (virtual volume) specified in the deletion request for all CoW bitmaps 312 stored in the snapshot management table 211 (FIG. 3). ) Is updated to “0” (801).

さらに、スナップショット管理テーブル２１１の、削除対象のスナップショットに対応する仮想ボリュームのブロックと対応付けられている差分ボリューム１１６上のブロック（例えば、削除対象のスナップショットに対応する仮想ボリュームが、仮想ボリューム２であれば、３１４列に登録されているブロックアドレスが示すブロック）について、差分ブロック管理テーブル２１２の所有ビットマップ４１２内の削除対象のスナップショットに対応する仮想ボリュームに対するビットを「０」に更新する（８０２）。   Furthermore, the block on the differential volume 116 associated with the block of the virtual volume corresponding to the deletion target snapshot in the snapshot management table 211 (for example, the virtual volume corresponding to the deletion target snapshot is the virtual volume). If it is 2, the bit for the virtual volume corresponding to the snapshot to be deleted in the owned bitmap 412 of the differential block management table 212 is updated to “0” for the block indicated by the block address registered in the column 314) (802).

その後、削除対象スナップショットに対応する仮想ボリュームの登録をスナップショット管理テーブルから削除して、スナップショット削除サブプログラム２０４による処理を終了する（８０３）。   Thereafter, the registration of the virtual volume corresponding to the deletion target snapshot is deleted from the snapshot management table, and the processing by the snapshot deletion subprogram 204 is ended (803).

以上説明したように、本発明の第１の実施の形態では、運用ボリューム１１５のデータを予め差分ボリューム１１６に先行コピーデータとして格納し、差分ボリューム１１６の当該ブロックを先行コピー領域とし、当該データが書き込まれた時点でその先行コピーデータを複写済データとして利用するので、ＣｏＷが生じる頻度を低減することができ、ディスク装置に対するアクセス性能を向上させることができる。   As described above, in the first embodiment of the present invention, the data of the operation volume 115 is stored in advance as the preceding copy data in the differential volume 116, the block of the differential volume 116 is used as the preceding copy area, and the data is stored in the previous volume. Since the preceding copy data is used as copied data at the time of writing, the frequency of occurrence of CoW can be reduced, and the access performance to the disk device can be improved.

また、第１の実施の形態のスナップショット生成処理（図７）によると、スナップショット生成の際に運用ボリューム１１５の指定された領域から読み出したデータを、差分ボリューム１１６の空き領域に格納し、その先行コピー領域のアドレスを記録するので、当該領域に対するアクセスに先行して先行コピーデータを作成することによって、ＣｏＷが生じる頻度を低減することができ、ディスク装置に対するアクセス性能を向上させることができる。   Further, according to the snapshot generation processing (FIG. 7) of the first embodiment, the data read from the specified area of the operation volume 115 at the time of generating the snapshot is stored in the free area of the differential volume 116, Since the address of the preceding copy area is recorded, the frequency of occurrence of CoW can be reduced by creating the preceding copy data prior to the access to the area, and the access performance to the disk device can be improved. .

すなわち、従来技術のスナップショットでは、運用ボリューム１１５に書き込む際に、（１）管理テーブルの情報を読み出し、（２）運用ボリューム１１５上の旧データを読み出し、（３）差分ボリューム上の旧データを書き込み、（４）管理テーブルの情報を更新し、（５）運用ボリューム１１５上に正規の書き込み実行するという処理を逐次実行しなければならない。このため、コピー・オン・ライトの対象となっている領域に書き込みを行うと、その処理は、読み出し処理と、書き込み処理とがそれぞれ２回必要となる。   That is, in the conventional snapshot, when writing to the operation volume 115, (1) information in the management table is read, (2) old data on the operation volume 115 is read, and (3) old data on the differential volume is read. The process of writing, (4) updating the information in the management table, and (5) performing regular writing on the operation volume 115 must be sequentially executed. For this reason, when writing is performed in an area that is a target of copy-on-write, the read process and the write process are required twice.

また、スナップショット取得時点で、その後更新される可能性が高い領域を差分ボリューム上に複写し、コピー・オン・ライト済とすることによって、コピー・オン・ライトの対象となる領域を減少させることができ、前述した２回ずつの読み出し処理、書き込み処理が必要となる領域を低減し、オーバヘッド発生を低減している。しかし、複写したデータの分、差分ボリューム１１６の容量を消費する。また、結果的に更新がされなかったブロックの複写は無駄になる。   In addition, at the time of snapshot acquisition, the area that is likely to be updated afterwards is copied onto the differential volume, and the area that is subject to copy-on-write is reduced by making the copy-on-write complete. Thus, the area where the above-described two reading processes and writing processes are required is reduced, and overhead generation is reduced. However, the capacity of the differential volume 116 is consumed for the copied data. As a result, copying of blocks that have not been updated is wasted.

本発明は、コピー・オン・ライト・スナップショットにおいて用いられる差分ボリューム１１６に格納された先行コピーデータのうち利用されていない領域に、スナップショットの差分データを格納するので、差分ボリューム１１６の容量を有効に利用することができ、結果的に更新がされなかったブロックへの複写の利用機会を高めることができる。   In the present invention, the differential data of the snapshot is stored in the unused area of the preceding copy data stored in the differential volume 116 used in the copy-on-write snapshot. It can be used effectively, and as a result, the use opportunity of copying to a block that has not been updated can be increased.

次に、本発明の第１の実施の形態の変形例について説明する。   Next, a modification of the first embodiment of the present invention will be described.

図９は、第１の実施の形態の変形例としてのスナップショット生成サブプログラム２０３ａによるスナップショット生成処理を示すフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart showing snapshot generation processing by the snapshot generation subprogram 203a as a modification of the first embodiment.

図９に示すスナップショット生成処理２０３ａでは、前述したスナップショット生成処理（図１０）と、スナップショット生成時に運用ボリューム１１５から読み出されてキャッシュメモリに記憶されているデータを差分ボリューム１１６に書き込んで先行コピーデータとして利用する点で異なる。   In the snapshot generation processing 203a shown in FIG. 9, the above-described snapshot generation processing (FIG. 10) and the data read from the operation volume 115 and stored in the cache memory at the time of generating the snapshot are written into the differential volume 116. It differs in that it is used as preceding copy data.

このスナップショット生成サブプログラム２０３ａでは、データ保護プログラムからスナップショットの生成要求を受信すると、スナップショット管理テーブル２１１（図３）に新たに仮想ボリュームを登録する。そして、スナップショット管理テーブル２１１に記録されている全てのＣｏＷビットマップ３１２の、新たに生成されるスナップショットに対応して新たに登録された仮想ボリュームに対応するビットを「１」に設定し、新たに生成されるスナップショットに対応する仮想ボリュームのブロックアドレスを全て「なし」に設定する（７０１）。   When receiving a snapshot generation request from the data protection program, the snapshot generation subprogram 203a newly registers a virtual volume in the snapshot management table 211 (FIG. 3). Then, in all the CoW bitmaps 312 recorded in the snapshot management table 211, the bit corresponding to the newly registered virtual volume corresponding to the newly generated snapshot is set to “1”, All the block addresses of the virtual volume corresponding to the newly generated snapshot are set to “none” (701).

その後、メモリ１１４に設けられたキャッシュメモリに記憶されている運用ボリューム１１５のキャッシュデータを差分ボリューム１１６の空き領域に書き込む。そして、差分ブロック管理テーブル２１２（図４）の先行コピー領域として使用されることになったブロックのブロックアドレス欄に先行コピー領域アドレスを書き込む（１２０１）。   Thereafter, the cache data of the operation volume 115 stored in the cache memory provided in the memory 114 is written in the free area of the differential volume 116. Then, the preceding copy area address is written in the block address column of the block that is to be used as the preceding copy area of the differential block management table 212 (FIG. 4) (1201).

その後、スナップショット生成サブプログラム２０３ｂによる処理を終了する（７０２）。   Thereafter, the processing by the snapshot generation subprogram 203b is terminated (702).

このように、第３の実施の形態のスナップショット生成サブプログラム２０３ｂ（図９）によると、スナップショット生成の際に指定された運用ボリューム１１５から読み出したデータや、運用ボリューム１１５に書き込んだデータは、ホスト１０１のメモリ１１４に設けられたキャッシュメモリ（後述する第二の実施の形態では、ストレージ装置のメモリ９１４に設けられたキャッシュメモリ）に、キャッシュデータとして記憶されている。よって、このキャッシュメモリに記憶されたデータを、差分ボリューム１１６の空き領域に格納し、その先行コピー領域アドレスを記録するので、差分ボリューム１１６に先行コピーデータとして記憶するデータをディスク装置から再度読み出す必要がなくなる。また、キャッシュメモリに記憶されているデータは頻繁にアクセスがされるデータであることが多いことから、先行コピーを行う領域を予め設定することなく、適切に選択することができる。   Thus, according to the snapshot generation subprogram 203b (FIG. 9) of the third embodiment, the data read from the operation volume 115 specified at the time of generating the snapshot and the data written to the operation volume 115 are not The cache data is stored as cache data in a cache memory provided in the memory 114 of the host 101 (in the second embodiment described later, a cache memory provided in the memory 914 of the storage apparatus). Therefore, since the data stored in the cache memory is stored in the free area of the differential volume 116 and the preceding copy area address is recorded, it is necessary to re-read the data stored as the preceding copy data in the differential volume 116 from the disk device. Disappears. Further, since the data stored in the cache memory is often frequently accessed data, it is possible to appropriately select an area for performing the preceding copy without setting in advance.

図１０は、第１の実施の形態のさらなる変形例としてのスナップショット生成サブプログラム２０３ｂによるスナップショット生成処理を示すフローチャートである。   FIG. 10 is a flowchart illustrating a snapshot generation process by the snapshot generation subprogram 203b as a further modification of the first embodiment.

図１０に示すスナップショット生成処理２０３ｂでは、前述したスナップショット生成処理２０３（図７）と、スナップショット生成時に先行コピーをしない点で異なる。   The snapshot generation process 203b shown in FIG. 10 differs from the above-described snapshot generation process 203 (FIG. 7) in that no preceding copy is made when a snapshot is generated.

このスナップショット生成サブプログラム２０３ｂでは、データ保護プログラムからスナップショットの生成要求を受信すると、スナップショット管理テーブル２１１（図３）に新たに仮想ボリュームを登録する。そして、スナップショット管理テーブル２１１に記録されている全てのＣｏＷビットマップ３１２の、新たに生成されるスナップショットに対応して新たに登録された仮想ボリュームに対応するビットを「１」に設定し、新たに生成されるスナップショットに対応する仮想ボリュームのブロックアドレスを全て「なし」に設定する（７０１）。   When the snapshot generation subprogram 203b receives a snapshot generation request from the data protection program, it newly registers a virtual volume in the snapshot management table 211 (FIG. 3). Then, in all the CoW bitmaps 312 recorded in the snapshot management table 211, the bit corresponding to the newly registered virtual volume corresponding to the newly generated snapshot is set to “1”, All the block addresses of the virtual volume corresponding to the newly generated snapshot are set to “none” (701).

その後、スナップショット生成サブプログラム２０３ｂによる処理を終了する（７０３）。   Thereafter, the processing by the snapshot generation subprogram 203b is terminated (703).

このスナップショット生成サブプログラム２０３ｂは、スナップショット生成時に先行コピーデータを作成しないものであるが、後述する読み出し処理サブプログラム２０２ａ（図１１）、書き込み処理サブプログラム２０１ａ、２０１ｂ（図１２、図１３）と共に用いられ、これらの読み出し処理サブプログラム２０２ａ又は書き込み処理サブプログラム２０１ａ、２０１ｂによって先行コピー領域にデータが記憶される。   The snapshot generation subprogram 203b does not create the preceding copy data when the snapshot is generated, but a read processing subprogram 202a (FIG. 11) and write processing subprograms 201a and 201b (FIGS. 12 and 13) described later. The read processing subprogram 202a or the write processing subprograms 201a and 201b stores data in the preceding copy area.

図１１は、第１の実施の形態の変形例としての読み出し処理サブプログラム２０２ａによる処理を示すフローチャートである。   FIG. 11 is a flowchart showing processing by the read processing subprogram 202a as a modification of the first embodiment.

図１１に示す読み出し処理２０２ａでは、前述した第１の実施の形態の読み出し処理（図６）と、運用ボリューム１１５から読み出したデータを差分ボリューム１１６の空きブロックに書き込んで先行コピーをする点で異なる。   The read process 202a shown in FIG. 11 is different from the read process (FIG. 6) of the first embodiment described above in that the data read from the operation volume 115 is written in an empty block of the differential volume 116 and a preceding copy is made. .

この読み出し処理２０２ａでは、まず、ファイルシステム処理プログラム１２３から指定された読み出し対象のボリュームが、運用ボリューム１１５であるか、仮想ボリュームであるかによって、スナップショットからの読み出しであるか否かを判定する（６０１）。   In this read process 202a, first, it is determined whether or not the read target volume specified by the file system processing program 123 is a read from a snapshot depending on whether it is an operation volume 115 or a virtual volume. (601).

その結果、ファイルシステム処理プログラム１２３から受信した読み出し要求が運用ボリューム１１５に対するものであれば、スナップショットに対する読み出し要求ではないと判定し、運用ボリューム１１５の、ファイルシステム処理プログラム１２３によって指定されたブロックアドレスからデータを読み出す（６０３）。   As a result, if the read request received from the file system processing program 123 is for the operation volume 115, it is determined that the read request is not for the snapshot, and the block address designated by the file system processing program 123 of the operation volume 115 is determined. The data is read from (603).

一方、ファイルシステム処理プログラム１２３から受信した読み出し要求が仮想ボリュームに対するものであれば、スナップショットに対する読み出し要求であると判定して、ステップ６０２に進む。そして、さらに、スナップショット管理テーブル２１１（図３）を用いて、読み出し対象の仮想ボリュームの、ファイルシステム処理プログラム１２３によって指定されたブロックアドレスに対応する値を参照し、その値が「なし」であるか否かを判定する（６０２）。   On the other hand, if the read request received from the file system processing program 123 is for a virtual volume, it is determined that the read request is for a snapshot, and the process proceeds to step 602. Further, by using the snapshot management table 211 (FIG. 3), the value corresponding to the block address specified by the file system processing program 123 of the virtual volume to be read is referred to, and the value is “none”. It is determined whether or not there is (602).

その結果、当該仮想ボリュームのブロックアドレスに対応する値が「なし」であれば、読み出し対象のスナップショットに対応する仮想ボリュームの、読み出し対象のブロックのデータは、差分ボリューム１１６には記憶されていないので、運用ボリューム１１５の指定されたブロックアドレスからデータを読み出す（６０３）。   As a result, if the value corresponding to the block address of the virtual volume is “None”, the read target block data of the virtual volume corresponding to the read target snapshot is not stored in the differential volume 116. Therefore, data is read from the designated block address of the operation volume 115 (603).

一方、ステップ６０２で参照したブロックアドレスの値が「なし」でなければ、読み出し対象の仮想ボリュームのブロックアドレスは、差分ボリューム１１６内のブロックアドレスと対応付けられている。すなわち、読み出し対象の仮想ボリュームのブロックアドレスのデータは、差分ボリューム１１６に記憶されている。そこで、ステップ６０２にて参照した差分ボリューム１１６のブロックアドレスからデータを読み出す（６１１）。   On the other hand, if the value of the block address referenced in step 602 is not “None”, the block address of the virtual volume to be read is associated with the block address in the differential volume 116. In other words, the block address data of the virtual volume to be read is stored in the differential volume 116. Therefore, data is read from the block address of the differential volume 116 referred to in step 602 (611).

その後、差分ブロック管理テーブル２１２（図４）を参照して、スナップショット及び先行コピー領域のいずれにも利用されていない差分ボリューム１１６の空きブロックがあるか否かを判定する（１００１）。その結果、差分ボリューム１１６に空きブロックがあれば、運用ボリューム１１５の指定されたブロックアドレスからデータを当該空きブロックに書き込む。そして、新たに先行コピー領域として使用されることになったブロックの先行コピー領域アドレス欄（図４の４１３）に先行コピー領域のアドレスを書き込む（１００２）。このステップ１００１〜１００２の処理によって、運用ボリューム１１５から読み出されるデータが先行コピーされていなければ、先行コピーデータとして記憶することができる。   Thereafter, with reference to the differential block management table 212 (FIG. 4), it is determined whether there is an empty block in the differential volume 116 that is not used in either the snapshot or the preceding copy area (1001). As a result, if there is an empty block in the differential volume 116, data is written into the empty block from the designated block address of the operation volume 115. Then, the address of the preceding copy area is written in the preceding copy area address field (413 in FIG. 4) of the block that is newly used as the preceding copy area (1002). If the data read from the operation volume 115 is not pre-copied by the processing of steps 1001 to 1002, it can be stored as pre-copied data.

そして、読み出したブロックデータをクライアント１３１、１３２に返送して、読み出し処理サブプログラム２０２ａによる処理を終了する（６０４）。   Then, the read block data is returned to the clients 131 and 132, and the processing by the read processing subprogram 202a is terminated (604).

このように、図１１に示す読み出し処理によると、運用ボリューム１１５から読み出したデータを差分ボリューム１１６の空き領域に格納し、その空き領域のアドレスを先行コピー領域アドレスとして記録する。すなわち、運用ボリューム１１５のコピー・オン・ライト対象の領域はデータ参照後書き込む可能性があることから、このデータを先行コピーしておくことによって、ＣｏＷが生じる頻度を低減することができ、ディスク装置に対するアクセス性能を向上させることができる。   As described above, according to the read processing shown in FIG. 11, the data read from the operation volume 115 is stored in the free area of the differential volume 116, and the address of the free area is recorded as the preceding copy area address. In other words, since the copy-on-write target area of the operation volume 115 may be written after data reference, the frequency of CoW can be reduced by copying this data in advance, and the disk device Can improve the access performance.

図１２は、第１実施の形態の変形例としての書き込み処理サブプログラム２０１ａによる処理を示すフローチャートである。   FIG. 12 is a flowchart showing processing by the write processing subprogram 201a as a modification of the first embodiment.

図１２に示す書き込み処理２０１ａでは、前述した第１の実施の形態の書き込み処理（図５）と、運用ボリューム１１５に書き込むデータを空きブロックに書き込んで先行コピーする点で異なる。   The write process 201a shown in FIG. 12 is different from the write process (FIG. 5) of the first embodiment described above in that data to be written to the operation volume 115 is written in an empty block and precedent copied.

書き込み処理サブプログラム２０１ａでは、前述した第１の実施の形態と同様に、ステップ５０１〜５０６及び５１１のコピー・オン・ライト時の処理、並びに、ステップ５０７、５０９、５１２のコピー・オン・ライトが行われない場合の処理が実行される。なお、前述した第１の実施の形態の書き込み処理（図５）と同じ処理には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。   In the write processing subprogram 201a, as in the first embodiment described above, the copy-on-write processing in steps 501 to 506 and 511 and the copy-on-write in steps 507, 509, and 512 are performed. Processing when not performed is executed. The same processes as those in the first embodiment described above (FIG. 5) are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図１２に示す書き込み処理では、前述した第１の実施の形態と同様に、ステップ５０１にて、書き込み処理の対象となっているブロックアドレス３１１列に対応するＣｏＷビットマップ列３１２の全てのビットが「０」であるか否かを判定し、全ビットが「０」であれば、最後のスナップショット生成要求が発行された後、データが更新されており、更新前のデータを差分ボリューム１１６に複写する必要がないので、ステップ５０７に進む。   In the write process shown in FIG. 12, as in the first embodiment described above, in step 501, all the bits of the CoW bitmap column 312 corresponding to the block address 311 column that is the target of the write process are displayed. It is determined whether or not it is “0”. If all the bits are “0”, the data has been updated after the last snapshot generation request is issued, and the data before the update is stored in the differential volume 116. Since there is no need to copy, the process proceeds to step 507.

ステップ５０７では、指定されたブロックアドレスが示す運用ボリューム１１５のブロックに、指定されたデータを書き込む。   In step 507, the specified data is written to the block of the operation volume 115 indicated by the specified block address.

その後、ステップ５０２の処理と同様に、差分ブロック管理テーブル２１２（図４）の先行コピー領域アドレス欄４１３を参照して、データを書き込んだブロックが先行コピー済みのブロックであるか否かを判定する（５０９）。   Thereafter, similarly to the processing in step 502, it is determined whether or not the block into which data has been written is a block that has been previously copied by referring to the preceding copy area address field 413 of the differential block management table 212 (FIG. 4). (509).

当該ブロックの先行コピーデータが差分ボリューム１１６内に存在すれば、ステップ５０７で運用ボリューム１１５に書き込んだものと同じデータを、当該のブロックの先行コピーデータが格納されている差分ボリューム１１６のブロックに書き込み（５１２）、書き込み処理サブプログラム２０１を終了する（５１０）。   If the preceding copy data of the block exists in the differential volume 116, the same data as that written in the operation volume 115 in step 507 is written to the block of the differential volume 116 in which the preceding copy data of the block is stored. (512) The write processing subprogram 201 is terminated (510).

一方、当該のブロックの先行コピーデータが差分ボリューム１１６内に存在しなければ、差分ブロック管理テーブル２１２（図４）を参照して、スナップショット及び先行コピー領域のいずれにも利用されていない差分ボリューム１１６の空きブロックがあるか否かを判定する（１３０１）。その結果、差分ボリューム１１６に空きブロックがあれば、指定されたブロックアドレスが示す運用ボリューム１１５のブロックに書き込まれるデータを、当該空きブロックに書き込む。そして、新たに先行コピー領域として使用されることになったブロックの先行コピー領域アドレス欄（図４の４１３）に先行コピー領域アドレスを書き込む（１３０２）。   On the other hand, if the preceding copy data of the block does not exist in the difference volume 116, the difference volume that is not used for either the snapshot or the preceding copy area with reference to the difference block management table 212 (FIG. 4). It is determined whether there are 116 free blocks (1301). As a result, if there is an empty block in the differential volume 116, the data to be written to the block of the operation volume 115 indicated by the designated block address is written to the empty block. Then, the preceding copy area address is written in the preceding copy area address field (413 in FIG. 4) of the block that is newly used as the preceding copy area (1302).

その後、書き込み処理サブプログラム２０１ａによる処理を終了する（５１０）。   Thereafter, the processing by the write processing subprogram 201a is terminated (510).

このように、書き込み処理２０１ａによると、運用ボリューム１１５のコピー・オン・ライト済（コピー・オン・ライトの対象外）の領域に書き込まれるデータを、前記差分ボリューム１１６の空き領域に格納し、その先行コピー領域アドレスを記録するので、ディスク装置に対する局所的な書き込みが多い場合であっても、次に取得されるスナップショットにおいてＣｏＷが生じる頻度を低減することができ、ディスク装置に対するアクセス性能を向上させることができる。また、運用ボリューム１１５からデータを読み出すことなく先行コピーを行うことができるので、先行コピーを高速に行うことができる。   As described above, according to the write processing 201a, data written in the copy-on-write-completed area (not subject to copy-on-write) of the operation volume 115 is stored in the free area of the differential volume 116. Since the preceding copy area address is recorded, the frequency of occurrence of CoW in the next snapshot to be taken can be reduced and the access performance to the disk device can be improved even when there are many local writes to the disk device. Can be made. In addition, since the preceding copy can be performed without reading data from the operation volume 115, the preceding copy can be performed at high speed.

図１３は、第１の実施の形態の変形例としての書き込み処理サブプログラム２０１ｂによる処理を示すフローチャートである。   FIG. 13 is a flowchart showing processing by the write processing subprogram 201b as a modification of the first embodiment.

図１３に示す書き込み処理２０１ｂでは、前述した第１の実施の形態の書き込み処理（図５）と、運用ボリューム１１５のコピー・オン・ライト処理を実行する領域と隣接する領域から読み出されたデータを空きブロックに書き込んで先行コピーする点で異なる。具体的には、第１の実施の形態の書き込み処理（図５）のステップ５０３ｃに代わり、隣接ブロックも複写する処理が行われる（１４０１）。   In the write process 201b shown in FIG. 13, the data read from the area adjacent to the area where the write process (FIG. 5) of the first embodiment described above and the copy-on-write process of the operation volume 115 are executed. Is different in that it is written in an empty block and copied in advance. Specifically, instead of step 503c of the writing process (FIG. 5) of the first embodiment, a process of copying adjacent blocks is also performed (1401).

ステップ１４０１では、次に、指定されたブロックアドレスが示す運用ボリューム１１５のブロックから読み出したデータを差分ボリューム１１６の空きブロックに書き込む。そして、運用ボリューム１１５の指定されたブロックアドレスに隣接するブロックからもデータを読み出して、該読み出したデータを差分ボリューム１１６の空きブロックに書き込む。そして、運用ボリューム１１５の指定されたブロックアドレスに隣接するブロックから読み出したデータを差分ボリューム１１６の空きブロックに書き込む。そして、新たに先行コピー領域として使用されることになったブロックの先行コピー領域アドレス欄（図４の４１３）に先行コピー領域アドレスを書き込む。   In step 1401, next, the data read from the block of the operation volume 115 indicated by the designated block address is written to the free block of the differential volume 116. Then, data is also read from a block adjacent to the designated block address of the operation volume 115 and the read data is written to an empty block of the differential volume 116. Then, the data read from the block adjacent to the designated block address of the operation volume 115 is written to the free block of the differential volume 116. Then, the preceding copy area address is written in the preceding copy area address field (413 in FIG. 4) of the block that is newly used as the preceding copy area.

その後、第１の実施の形態の書き込み処理（図５）と同様にステップ５０４以後の処理が行われる。   Thereafter, the processing after step 504 is performed in the same manner as the writing processing (FIG. 5) of the first embodiment.

このように、書き込み処理２０１ｂによると、運用ボリューム１１５のコピー・オン・ライト処理を実行する領域に隣接する領域から読み出されたデータを、差分ボリューム１１６の空き領域に格納し、その先行コピー領域アドレスを記録する。すなわち、運用ボリューム１１５からデータを読み出したブロックに隣接するブロックからはデータが読み出される可能性が高いので、当該隣接ブロックからデータを読み出して先行コピーしておくことによって、ＣｏＷが生じる頻度を低減することができ、ディスク装置に対するアクセス性能を向上させることができる。   As described above, according to the write process 201b, the data read from the area adjacent to the area where the copy-on-write process of the operation volume 115 is executed is stored in the free area of the differential volume 116, and its preceding copy area Record the address. That is, since there is a high possibility that data is read from a block adjacent to the block from which data has been read from the operation volume 115, the frequency of occurrence of CoW is reduced by reading data from the adjacent block and making a preliminary copy. Therefore, the access performance to the disk device can be improved.

なお、図１１〜図１３に示す処理のいずれによっても、差分ボリューム１１６が先行コピー領域として使用され、先行コピーデータが記憶されるので、図１１〜図１３に示す処理の一つ又は任意の組み合わせによって、差分ボリューム１１６が先行コピー領域として使用され、先行コピーデータが記憶される。   In any of the processes shown in FIGS. 11 to 13, the differential volume 116 is used as the preceding copy area and the preceding copy data is stored. Therefore, one or any combination of the processes shown in FIGS. 11 to 13 is performed. Thus, the differential volume 116 is used as the preceding copy area, and the preceding copy data is stored.

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は図１４に示すハードウェアを備える他、第２の実施の形態で行われる処理は前述した第１の実施の形態と同じである。第２の実施の形態において、前述した第１の実施の形態と同じ機能をする構成には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment includes the hardware shown in FIG. 14, and the processing performed in the second embodiment is the same as that of the first embodiment described above. In the second embodiment, components having the same functions as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図１４に、本発明の第２の実施の形態のストレージシステムの構成を示すブロック図である。   FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of the storage system according to the second embodiment of this invention.

第２の実施の形態のストレージシステムは、複数のクライアントが接続されたサーバ装置１０１ａ、１０１ｂと、サーバ装置が必要とするデータを記憶するストレージ装置９０１と、ストレージ装置９０１に記憶されているデータの複製を記憶する装置バックアップ装置１１７とが、ＦＣスイッチ等で構成されるＳＡＮ（Storage Area Network）９３１によって接続されて構成される。   The storage system according to the second embodiment includes server apparatuses 101a and 101b to which a plurality of clients are connected, a storage apparatus 901 that stores data required by the server apparatus, and data stored in the storage apparatus 901. An apparatus backup apparatus 117 that stores a replica is connected and configured by a SAN (Storage Area Network) 931 configured by an FC switch or the like.

サーバ装置１０１ａは、ネットワークインターフェース１１２を介して接続されたクライアント１３１、１３２に対してファイル共有サービスを提供する。   The server apparatus 101a provides a file sharing service to the clients 131 and 132 connected via the network interface 112.

サーバ装置１０１ａは、一つ以上のＣＰＵ１１１、一つ以上のネットワークインターフェース１１２、一つ以上のＦＣ（Fibre Channel）インターフェース９２１、及びメモリ１１４を備える。なお、サーバ装置１０１ｂはバックアップ用に設けられたもので、サーバ装置１０１ａと同様の構成を有するので、その詳細な説明は省略する。   The server apparatus 101a includes one or more CPUs 111, one or more network interfaces 112, one or more FC (Fibre Channel) interfaces 921, and a memory 114. The server apparatus 101b is provided for backup and has the same configuration as that of the server apparatus 101a, and thus detailed description thereof is omitted.

ＦＣインターフェース９２１は、ＳＡＮ（Storage Area Network）９３１に対してファイバチャネル（Fibre Channel）プロトコルによる信号（コマンド、データ）を送受信し、ストレージ装置９０１に対する操作を可能にする。   The FC interface 921 transmits and receives signals (commands and data) using a Fiber Channel protocol to a SAN (Storage Area Network) 931 to enable operations on the storage apparatus 901.

メモリ１１４には、ファイルサーバプログラム１２１、データ保護プログラム１２２及びファイルシステム処理プログラム１２３が記憶されており、ＣＰＵ１１１がこれらのプログラムを呼び出して実行することによって、各種の処理が行われる。   The memory 114 stores a file server program 121, a data protection program 122, and a file system processing program 123. Various processes are performed by the CPU 111 calling and executing these programs.

ストレージ装置９０１は、一つ以上のＣＰＵ９１１、一つ以上のＦＣインターフェース９１２、一つ以上のディスクアレイコントローラ９１３、メモリ９１４、及び一つ以上のディスク装置９１５を備える。   The storage device 901 includes one or more CPUs 911, one or more FC interfaces 912, one or more disk array controllers 913, a memory 914, and one or more disk devices 915.

ディスクアレイコントローラ９１３は、ディスク装置９１５との間で所定のインターフェース（例えば、ＳＣＳＩ）に基づく信号（コマンド、データ）を送受信する。   The disk array controller 913 transmits and receives signals (commands and data) based on a predetermined interface (for example, SCSI) to and from the disk device 915.

ディスク装置９１５には、複数の論理的なディスク装置から構成される論理ユニット９１６、９１７、９１８が設けられている。   The disk device 915 is provided with logical units 916, 917, 918 composed of a plurality of logical disk devices.

メモリ９１４には、スナップショット管理プログラム１２４が記憶されており、ＣＰＵ９１１がこれらのプログラムを呼び出して実行することによって、各種の処理が行われる。   A snapshot management program 124 is stored in the memory 914, and various processes are performed by the CPU 911 calling and executing these programs.

スナップショット管理プログラム９２４は、例えば、論理ユニット９１６に運用ボリュームを、論理ユニット９１７に差分ボリュームを割り当てることにより、第１の実施の形態と同様に、スナップショットを利用する仮想ボリュームを提供することができる。この仮想ボリュームを仮想的な論理ユニットとして利用可能にすることで、ＳＡＮ９３１上の各装置がスナップショットを利用することが可能になる。また、スナップショット管理プログラム９２４をストレージ装置９０１に備えるので、ストレージ装置内でスナップショットを実現することができる。その他、スナップショット管理プログラム９２４は、前述したスナップショット管理プログラム１２４と同様の機能を提供する。   For example, the snapshot management program 924 can provide a virtual volume using a snapshot as in the first embodiment by assigning an operation volume to the logical unit 916 and a differential volume to the logical unit 917. it can. By making this virtual volume available as a virtual logical unit, each device on the SAN 931 can use a snapshot. Further, since the snapshot management program 924 is provided in the storage apparatus 901, a snapshot can be realized in the storage apparatus. In addition, the snapshot management program 924 provides the same functions as the snapshot management program 124 described above.

なお、サーバ装置１０１ａが、この仮想的な論理ユニットを利用することで、本発明の第１の実施の形態と同様に、データ保護プログラム１２２を実行することができる。   The server apparatus 101a can execute the data protection program 122 by using this virtual logical unit, as in the first embodiment of the present invention.

さらに、サーバ装置１０１ｂもＳＡＮ９３１を経由して、ストレージ装置９０１が提供する仮想的な論理ユニットを利用することができる。これによって、バックアップ用のサーバ装置１０１ｂは、ストレージ装置９０１が提供する仮想的な論理ユニットの内容、即ちスナップショットイメージをＳＡＮ９３１に接続したバックアップ装置１１７ａに保存することができる。   Furthermore, the server apparatus 101b can also use a virtual logical unit provided by the storage apparatus 901 via the SAN 931. As a result, the backup server apparatus 101 b can store the contents of the virtual logical unit provided by the storage apparatus 901, that is, the snapshot image, in the backup apparatus 117 a connected to the SAN 931.

本発明の第１の実施の形態のストレージシステムの構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of a storage system according to a first embodiment of this invention. 第１の実施の形態のスナップショット管理プログラム１２４の構成を示すブロック図である。3 is a block diagram illustrating a configuration of a snapshot management program 124 according to the first embodiment. FIG. 第１の実施の形態のスナップショット管理テーブル２１１の詳細を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the detail of the snapshot management table 211 of 1st Embodiment. 第１の実施の形態の差分ブロック管理テーブル２１２の詳細を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the detail of the difference block management table 212 of 1st Embodiment. 第１の実施の形態の書き込み処理サブプログラム２０１による処理を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating processing by a write processing subprogram 201 according to the first embodiment. 第１の実施の形態の読み出し処理サブプログラム２０２による処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process by the read-out process subprogram 202 of 1st Embodiment. 第１の実施の形態のスナップショット生成サブプログラム２０３による処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process by the snapshot production | generation subprogram 203 of 1st Embodiment. 第１の実施の形態のスナップショット削除サブプログラム２０４による処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process by the snapshot deletion subprogram 204 of 1st Embodiment. 第１の実施の形態の変形例のスナップショット生成サブプログラム２０３ａによる処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process by the snapshot production | generation subprogram 203a of the modification of 1st Embodiment. 第１の実施の形態の変形例のスナップショット生成サブプログラム２０３ｂによる処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process by the snapshot production | generation subprogram 203b of the modification of 1st Embodiment. 第１の実施の形態の変形例の読み出し処理サブプログラム２０２ａによる処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process by the read-out process subprogram 202a of the modification of 1st Embodiment. 第１の実施の形態の変形例の書き込み処理サブプログラム２０１ａによる処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process by the write-processing subprogram 201a of the modification of 1st Embodiment. 第１の実施の形態の変形例の書き込み処理サブプログラム２０１ｂによる処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process by the write-processing subprogram 201b of the modification of 1st Embodiment. 本発明の第２の実施の形態のストレージシステムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the storage system of the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０１ サーバ装置
１１１ ＣＰＵ
１１２ ネットワークインターフェース
１１３ ストレージインターフェース
１１４ メモリ
１１５ ディスク装置１（運用ボリューム）
１１６ ディスク装置２（差分ボリューム）
１１７ バックアップ装置
１２１ ファイルサーバプログラム
１２２ データ保護プログラム
１２３ ファイルシステム処理プログラム
１２４ スナップショット管理プログラム
１３１ クライアント
１３２ クライアント
２０１ 書き込み処理サブプログラム
２０２ 読み出し処理サブプログラム
２０３ スナップショット生成サブプログラム
２０４ スナップショット削除サブプログラム
２１１ スナップショット管理テーブル
２１２ 差分ブロック管理テーブル
９０１ ストレージ装置
９３１ ＳＡＮ 101 Server device 111 CPU
112 Network interface 113 Storage interface 114 Memory 115 Disk device 1 (Operation volume)
116 Disk device 2 (difference volume)
117 Backup Device 121 File Server Program 122 Data Protection Program 123 File System Processing Program 124 Snapshot Management Program 131 Client 132 Client 201 Write Processing Subprogram 202 Read Processing Subprogram 203 Snapshot Generation Subprogram 204 Snapshot Delete Subprogram 211 Snapshot Management table 212 Differential block management table 901 Storage device 931 SAN

Claims (11)

一つ以上のＣＰＵと、メモリと、一つ以上のネットワークＩ／Ｆと、一つ以上のストレージＩ／Ｆとを有するサーバ装置と、
通常の読み書きを行う運用ボリュームと、前記運用ボリュームのスナップショットの差分データを記憶する差分ボリュームとが設けられ、前記ストレージＩ／Ｆに接続された一つ以上のディスク装置と、を備えるストレージシステムにおいて、
前記サーバ装置は、
前記サーバ装置に対して送られたファイルのアクセス要求に応じて前記ディスク装置にアクセスするファイルサーバ部と、
スナップショットの生成を制御するデータ保護部と、
前記ファイルサーバ部及び前記データ保護部からの要求に応じてスナップショット管理部にアクセス処理を発行するファイルシステム処理部と、
前記差分ボリュームを管理し、生成されたスナップショットを維持するスナップショット管理部と、を有し、
前記スナップショット管理部は、
前記運用ボリュームに記憶されたデータを前記差分ボリュームに格納する先行コピー領域を設けると共に、当該データが記憶されていた前記運用ボリュームの領域の位置情報を記録し、
前記差分ボリュームに空き領域が不足すると、前記記録された位置情報を破棄し、前記先行コピー領域を空き領域として利用することを特徴とするストレージシステム。 A server device having one or more CPUs, a memory, one or more network I / Fs, and one or more storage I / Fs;
In a storage system comprising an operation volume that performs normal reading and writing, and a difference volume that stores differential data of snapshots of the operation volume, and one or more disk devices connected to the storage I / F ,
The server device
A file server unit that accesses the disk device in response to a file access request sent to the server device;
A data protector that controls the generation of snapshots;
A file system processing unit that issues an access process to the snapshot management unit in response to a request from the file server unit and the data protection unit;
A snapshot management unit that manages the differential volume and maintains the generated snapshot;
The snapshot management unit
Providing a preceding copy area for storing data stored in the operational volume in the differential volume, and recording location information of the area of the operational volume in which the data is stored;
A storage system characterized by discarding the recorded position information and using the preceding copy area as a free area when there is insufficient free area in the differential volume. 一つ以上のＣＰＵと、メモリと、一つ以上のネットワークＩ／Ｆと、一つ以上のストレージＩ／Ｆを有するサーバ装置と、前記ストレージＩ／Ｆに接続された一つ以上のディスク装置と、を備えるストレージシステムにおいて、
前記ディスク装置には、通常の読み書きを行う運用ボリュームと、前記運用ボリュームのスナップショットの差分データを記憶する差分ボリュームと、が設けられ、
前記サーバ装置又は前記ディスク装置は、前記差分ボリュームを管理し、生成されたスナップショットを維持するスナップショット管理部を有し、
前記スナップショット管理部は、
前記運用ボリュームに記憶されたデータを前記差分ボリュームに格納する先行コピー領域を設けると共に、当該データが記憶されていた前記運用ボリュームの領域の位置情報を記録し、
前記差分ボリュームに空き領域が不足すると、前記記録された位置情報を破棄し、前記先行コピー領域を空き領域として利用することを特徴とするストレージシステム。 One or more CPUs, a memory, one or more network I / Fs, a server device having one or more storage I / Fs, and one or more disk devices connected to the storage I / Fs In a storage system comprising
The disk device is provided with an operation volume for performing normal reading and writing, and a difference volume for storing difference data of snapshots of the operation volume,
The server device or the disk device has a snapshot management unit that manages the differential volume and maintains the generated snapshot,
The snapshot management unit
Providing a preceding copy area for storing data stored in the operational volume in the differential volume, and recording location information of the area of the operational volume in which the data is stored;
A storage system characterized by discarding the recorded position information and using the preceding copy area as a free area when there is insufficient free area in the differential volume. 前記スナップショット管理部は、前記運用ボリュームの所定の領域から読み出したデータを前記差分ボリュームの空き領域に格納すると共に、前記位置情報を記録することを特徴とする請求項２に記載のストレージシステム。   The storage system according to claim 2, wherein the snapshot management unit stores data read from a predetermined area of the operation volume in a free area of the differential volume and records the position information. 前記スナップショット管理部は、前記運用ボリュームから前記スナップショットの生成の際に読み出したデータを前記差分ボリュームの空き領域に格納すると共に、前記位置情報を記録することを特徴とする請求項２に記載のストレージシステム。   The said snapshot management part stores the data read at the time of the production | generation of the said snapshot from the said operation volume in the empty area of the said difference volume, and records the said positional information. Storage system. 前記スナップショット管理部は、前記運用ボリュームから読み出され一時的に記憶されたデータを読み出して、該データを前記差分ボリュームの空き領域に格納すると共に、前記位置情報を記録することを特徴とする請求項２に記載のストレージシステム。   The snapshot management unit reads data temporarily read and stored from the operation volume, stores the data in an empty area of the differential volume, and records the position information. The storage system according to claim 2. 前記スナップショット管理部は、前記運用ボリュームの所定の領域に書き込まれるデータを前記差分ボリュームの空き領域に格納すると共に、前記位置情報を記録することを特徴とする請求項２に記載のストレージシステム。   The storage system according to claim 2, wherein the snapshot management unit stores data to be written in a predetermined area of the operation volume in a free area of the differential volume and records the position information. 前記スナップショット管理部は、前記運用ボリュームにデータを書き込んだ領域に隣接する領域から読み出したデータを前記差分ボリュームの空き領域に格納すると共に、前記位置情報を記録することを特徴とする請求項２に記載のストレージシステム。   3. The snapshot management unit stores data read from an area adjacent to an area where data is written to the operation volume in a free area of the differential volume and records the position information. The storage system described in. 一つ以上のＣＰＵと、メモリと、一つ以上のネットワークＩ／Ｆと、一つ以上のストレージＩ／Ｆとを備え、
通常の読み書きを行う運用ボリュームと、前記運用ボリュームのスナップショットの差分データを記憶する差分ボリュームとが設けられたディスク装置が前記ストレージＩ／Ｆに接続されるサーバ装置において、
前記差分ボリュームを管理し、生成されたスナップショットを維持するスナップショット管理部を有し、
前記スナップショット管理部は、
前記運用ボリュームに記憶されたデータを前記差分ボリュームに格納する先行コピー領域を設けると共に、当該データが記憶されていた前記運用ボリュームの領域の位置情報を記録し、
前記差分ボリュームに空き領域が不足すると、前記記録された位置情報を破棄し、前記先行コピー領域を空き領域として利用することを特徴とするサーバ装置。 One or more CPU, memory, one or more network I / F, and one or more storage I / F,
In a server device in which a disk device provided with an operation volume that performs normal reading and writing and a difference volume that stores differential data of snapshots of the operation volume is connected to the storage I / F,
A snapshot management unit for managing the differential volume and maintaining the generated snapshot;
The snapshot management unit
Providing a preceding copy area for storing data stored in the operational volume in the differential volume, and recording location information of the area of the operational volume in which the data is stored;
The server apparatus, wherein if there is insufficient free space in the differential volume, the recorded position information is discarded and the preceding copy area is used as a free area. 前記スナップショット管理部は、前記運用ボリュームから読み出したデータを前記差分ボリュームの空き領域に格納すると共に、前記位置情報を記録することを特徴とする請求項８に記載のサーバ装置。   9. The server apparatus according to claim 8, wherein the snapshot management unit stores the data read from the operation volume in a free area of the differential volume and records the position information. 一つ以上のＣＰＵと、メモリと、一つ以上のネットワークＩ／Ｆと、一つ以上のストレージＩ／Ｆを有するサーバ装置と、
通常の読み書きを行う運用ボリュームと、前記運用ボリュームのスナップショットの差分データを記憶する差分ボリュームとが設けられ、前記ストレージＩ／Ｆに接続された一つ以上のディスク装置と、を備えるストレージシステムにおける複数の先行コピーデータ生成方法であって、
前記サーバ装置は、
前記運用ボリュームに記憶されたデータを前記差分ボリュームに格納する先行コピー領域を設けると共に、当該データが記憶されていた前記運用ボリュームの領域の位置情報を記録し、
前記差分ボリュームに空き領域が不足すると、前記記録された位置情報を破棄し、前記先行コピー領域を空き領域として利用することを特徴とする先行コピーデータ生成方法。 A server device having one or more CPUs, a memory, one or more network I / Fs, and one or more storage I / Fs;
In a storage system comprising an operation volume that performs normal read / write and a difference volume that stores differential data of snapshots of the operation volume, and one or more disk devices connected to the storage I / F A plurality of preceding copy data generation methods,
The server device
Providing a preceding copy area for storing data stored in the operational volume in the differential volume, and recording location information of the area of the operational volume in which the data is stored;
A method of generating preceding copy data, wherein if there is insufficient free space in the differential volume, the recorded position information is discarded and the preceding copy region is used as a free space. 前記運用ボリュームから前記スナップショットの生成の際に読み出したデータを前記差分ボリュームの空き領域に格納すると共に、前記位置情報を記録することを特徴とする請求項１０に記載の先行コピーデータ生成方法。   11. The preceding copy data generation method according to claim 10, wherein the data read at the time of generating the snapshot from the operation volume is stored in a free area of the differential volume and the position information is recorded.