JP2012068891A - 階層型ストレージシステム及びデータアーカイブ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アーカイブとバックアップの違いを考慮し効率的かつ適切に１次ストレージから２次ストレージへのデータの移行を実施可能とする階層型ストレージシステムを実現する。
【解決手段】１次ストレージに記録されているデータをバックアップするバックアップ制御部と、データの種類と操作に関する情報を管理するファイル情報管理部とを備える構成とする。また、２次ストレージはハードディスクと可換性のある光ディスクに記録再生を行う光ディスク装置とで構成し、前記データの種類と操作に関する情報に基づいて、ハードディスクにバックアップされたデータの一部を光ディスクに記録するアーカイブ制御部とを備える構成とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ストレージ装置に係り、特に階層型ストレージシステムにおけるデータの移行方法に関する。

背景技術としては、例えば特許文献１（特開２００８−４０６９９号公報）に記載の技術がある。特許文献１には、「データスナップショット作成処理として、一次ストレージ１のファイルデータのうち、アーカイブが行われていないファイルデータを二次ストレージ２へ退避する。」および「名前空間情報テーブル１４２のレコードのうち、有効世代番号範囲に対象世代番号が含まれるレコードを抽出し、抽出されたレコードに対応するファイルをリストアの対象ファイルとする。」と記載されている。

特開２００８−４０６９９号公報

階層型ストレージシステムは、ハードディスク装置などの高転送レートのストレージ（１次ストレージ）と、可換性がある情報記録媒体に記録再生を行う光ディスク装置や磁気テープ装置などのストレージ（２次ストレージ）を組み合わせて、安価で大容量なファイルシステムを構成するものである。

階層型ストレージシステムにおいては、生成されたばかりのデータやアクセス頻度の高いデータは１次ストレージに保持するが、アクセス頻度の低下したデータについては２次ストレージに移行して保存する。１次ストレージより２次ストレージのほうが媒体の寿命が長いことが望ましく、１次ストレージから２次ストレージへのデータの移行をアーカイブと呼ぶ。

一方で、１次ストレージに対しては、ユーザの誤操作など人為的ミスやネットワークを介した外部からの攻撃、災害などによるデータの損失に備え、データのコピーを定期的に作成（バックアップ）しておいてデータの復旧（リカバリ）に用いる。特に変更の多いデータに対しては、ある時点での状態を保存するスナップショットによってバックアップを行い、複数の時点（世代）のスナップショットを保持することで任意の世代の状態へのリカバリを可能とする。

スナップショットによってバックアップを行う際に、データをアーカイブし、アーカイブしたデータを用いてリカバリを可能とする従来技術としては、上述の特許文献１（特開２００８−４０６９９号公報）がある。

また、バックアップの効率化のために、ある時点で全てのデータのバックアップであるフルバックアップを行い、それ以降は、追加や削除、書換など変化のあったデータのみをバックアップ対象とする、差分バックアップや増分バックアップと呼ばれる技術がある。

階層型ストレージシステムにおいて、２次ストレージは使用頻度の低下したデータを安価に長期保存するためのアーカイブと不測の事態に備えるためのバックアップとの異なる２つの目的で使用されるが、アーカイブとしてのデータとバックアップとしてのデータとでは必要な保存期間が異なり、前者は例えば数年から数十年といった期間であるのに対し、後者は定期的に実施することを勘案して各世代に対し、例えば数週間で十分な場合がある。

また、アーカイブを必要とするデータとバックアップを必要とするデータとではデータの種類が必ずしも同じではなく、前者はユーザが作成したコンテンツが中心であるのに対し、後者においては、更新頻度が高い、オペレーティングシステム（ＯＳ）やアプリケーションプログラムが自動的に生成して利用するデータが重要である。

上述の特許文献１に記載の技術は、アーカイブとバックアップとを統一的に行うことを可能とする技術であるが、前述のような両者のデータの違いは考慮されておらず、全てのデータを区別なく２次ストレージに累積的に蓄えていくのみであった。蓄積したデータが増えるほど、データの管理は困難になる。

本発明は、以上を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、アーカイブとバックアップの違いを考慮し効率的かつ適切に１次ストレージから２次ストレージへのデータの移行を実施可能とする階層型ストレージシステムを実現することである。

上述の課題を解決するため、本発明では一例として特許請求の範囲記載の構成を用いる。

本発明によれば、アーカイブとバックアップの違いを考慮し効率的かつ適切に１次ストレージから２次ストレージへのデータの移行を実施可能とする階層型ストレージシステムを実現することができる。

第１実施例におけるバックアップ動作のフローチャート 第１実施例における階層型ストレージシステムのブロック図 第２実施例における階層型ストレージシステムのブロック図 第２実施例におけるバックアップ動作のフローチャート

以下、本発明に従う階層型ストレージシステムの実施例を、図面を用いて説明する。

本発明の第１の実施例としての階層型ストレージシステムの構成ならびに動作を、図面を参照しながら詳述する。

図２は第１実施例における階層型ストレージシステムのブロック図である。本実施例の階層型ストレージシステムは２つの装置に跨って構成される。１つはホストコンピュータ１０であり、もう１つは２次ストレージ装置２０である。

ホストコンピュータ１０は、内部記憶装置としてハードディスク装置である１次ストレージ１２と、この１次ストレージを制御するコントローラ１１を備えている。

コントローラ１１の一部として、ファイル情報マネージャ１４は、１次ストレージ１２に記録されているファイルのファイル情報を管理する。ファイル情報には、ファイルを同定するディレクトリ構造とファイル名、ファイルの種類、バックアップ候補か否かのバックアップ候補フラグ、所定の期間における各ファイルの再生の回数、アーカイブファイルが作成済みか否かのアーカイブ済みフラグ、アーカイブ先のファイルに対する固有のファイルＩＤが含まれる。バックアップ候補フラグは、各ファイルに対する操作の種類と操作日時に応じてオン・オフを定め、ファイル操作としては、生成、削除、名前の変更、上書きがある。また、所定の期間とは、前回バックアップを実施してからの期間とファイルの生成または上書きがされてからの期間のいずれか短い方である。ファイル情報のデータベースはメタファイルとして１次ストレージに記録しておく。なお、２次ストレージにアーカイブして１次ストレージからは削除したファイルに対しても、削除前のディレクトリ構造を残したままファイル情報を保持する。

また、コントローラ１１の一部として、バックアップマネージャ１３は、１次ストレージのバックアップを管理する。ユーザが設定したバックアップポリシーに従ってスナップショットによるバックアップを行い、１次ストレージ１２のデータとバックアップの世代管理のための世代管理情報を作成して２次ストレージ装置２０に出力する。例えば、月に１度フルバックアップを行い、前述のファイル情報のバックアップ候補フラグを参照して最新のフルバックアップから変更されたデータを抽出し、差分バックアップを毎日決められた時間に実行する。世代管理情報は、ベースとなるフルバックアップの世代番号と、差分バックアップの現世代番号と、削除や名前の変更がされたファイルを含む差分ファイルのリストとファイル操作の情報を含む。また、当該ファイルに関する前述のファイル情報を含む。なお、フルバックアップにおいては全てのファイルを対象とする。

２次ストレージ装置２０はホストコンピュータ１０にとって外部記憶装置であり、バッファとして機能するハードディスク装置２２と、可換性のある情報記録媒体である光ディスクに記録再生を行う光ディスク装置２３と、これらハードディスク装置２２と光ディスク装置２３を制御する２次ストレージコントローラ２１とで構成される。

２次ストレージコントローラ２１の一部として、アーカイブマネージャ２４は、ハードディスク装置２２に記録されているファイルに対して、追記型光ディスク１へのアーカイブ処理を管理する。アーカイブ処理の実行結果であるアーカイブ管理情報のデータベースはメタファイルとしてハードディスク装置２２に記録しておく。アーカイブ管理情報は、２次ストレージ装置２０におけるファイル情報として、ファイルを同定するディレクトリ構造とファイル名、ファイルの種類、バックアップの世代番号、アーカイブ済みフラグ、また、アーカイブ済みのファイルに対する固有のファイルＩＤと、光ディスクのＩＤなどのアーカイブ先の情報を含む。

また、２次ストレージコントローラ２１の一部として、リカバリマネージャ２５は、ホストコンピュータ１からの要求に対して、ハードディスク装置２２と追記型光ディスク１に分かれて記録されたファイル群から、世代管理情報とアーカイブ管理情報を参照して任意の世代にリカバリするためのファイルを抽出する。

図１は第１実施例におけるバックアップ動作のフローチャートである。
バックアップマネージャ１３は、Ｓ１０において１次ストレージ１２の現時点におけるファイルシステムのスナップショットを作成する。

Ｓ１１において、今回のバックアップが差分バックアップかフルバックアップかで分岐し、差分バックアップの場合には、Ｓ１２において、ファイル情報のバックアップ候補フラグを参照して差分バックアップの対象となるファイルを抽出する。フルバックアップの場合には、Ｓ１２の処理をスキップする。

Ｓ１３において、世代管理情報を生成して２次ストレージ装置２０に出力し、２次ストレージコントローラ２１に渡す。また、Ｓ１４において、抽出した差分バックアップの対象となるファイルを２次ストレージ装置２０に出力する。２次ストレージ装置２０では、受け取った世代管理情報とバックアップ対象のファイルをハードディスク装置２２に記録する。

Ｓ１５において、アーカイブマネージャ２４は、Ｓ１３で２次ストレージコントローラ２１が受け取った世代管理情報におけるファイル情報に基づいて、新規にハードディスク装置２２に記録したファイル毎にアーカイブ対象とするか否かを検査する。ファイルの種類がユーザが作成したコンテンツなどの予め登録してあるデータであり、所定の期間における各ファイルの再生の回数が所定の回数以下（例えば０回）であり、アーカイブ済みフラグがオフであるファイルを、アーカイブ対象とする。

Ｓ１６において、各ファイルに対してＳ１５における検査結果に従って処理を分岐する。アーカイブ候補のファイルについては、Ｓ１７において、光ディスク装置２３により追記型光ディスク１に記録する。アーカイブ候補でないファイルについては、Ｓ１７の処理をスキップする。

次いで、Ｓ１８において、旧世代のバックアップを削除するか否かで分岐する。保持するバックアップの世代数はバックアップポリシーに従う。例えば、５世代保持する場合には、新規にバックアップを作成した時点で５世代前のバックアップデータを削除する。削除するバックアップデータがない場合には、以下のＳ１９からＳ２２の処理はスキップする。

Ｓ１９において、アーカイブマネージャ２４は、削除対象のバックアップデータのファイルを検査する。当該バックアップデータの世代管理情報におけるファイル情報と、アーカイブ管理情報に基づいて、削除対象のバックアップデータのうちアーカイブ候補を抽出する。ファイルの種類がユーザが作成したコンテンツなどの予め登録してあるデータであり、アーカイブ済みフラグがオフであるファイルをアーカイブ候補とする。

Ｓ２０において、各ファイルに対してＳ１９における検査結果に従って処理を分岐する。アーカイブ候補のファイルについては、Ｓ２１において、光ディスク装置２３により追記型光ディスク１に記録する。アーカイブ候補でないファイルについては、Ｓ２１の処理をスキップする。

然る後に、Ｓ２２において、旧世代のバックアップデータをハードディスク装置２２から削除する。

Ｓ２３において、Ｓ１７及びＳ２１で追記型光ディスク１に記録した情報を反映させて前述のアーカイブ管理情報を更新する。また、アーカイブ管理情報をホストコンピュータ１０に渡す。ホストコンピュータ１０は、受け取ったアーカイブ情報に基づいて、ファイル情報におけるアーカイブ済みフラグ、また、アーカイブ済みのファイルに対する固有のファイルＩＤと、光ディスクのＩＤなどのアーカイブ先の情報を更新する。

本実施例によれば、世代管理を行うバックアップ動作と連携して必要なデータを適切かつ効率的にアーカイブすることが可能である。

本発明の第２の実施例としての階層型ストレージシステムの構成ならびに動作を、図面を参照しながら詳述する。

図３は第２実施例における階層型ストレージシステムのブロック図である。第１実施例との違いは、２次ストレージ装置２０において、可換性のある情報記録媒体に記録再生を行うストレージを光ディスクチェンジャー２６により構成している点である。

光ディスクチェンジャー２６は、光ディスクマガジン３に複数枚搭載されている追記型光ディスク１と書替型光ディスク２に対して、データの記録及び再生を行う。本実施例においては、後述するように、追記型光ディスク１をデータをアーカイブする用途として用い、書替型光ディスク２をデータをバックアップする用途に用いる。追記型光ディスク１を用いることで、アーカイブしたデータの改竄を防止できる。また、追記型光ディスク１は書替型光ディスク２より安価、高速記録可能、高再生耐力であることが期待できるので、累積的に増加するデータに対応して増設し長期間の保存が必要なアーカイブ用途に好適である。一方、バックアップでは一定期間後に削除することを想定しているので、繰返し使用できる書換型光ディスク２が運用コストや省資源化の観点で適している。その他の構成については実施例１と同様であり説明を省略する。

図４は第２実施例におけるバックアップ動作のフローチャートである。Ｓ１０からＳ１６までの処理は第１実施例と同様である。
Ｓ１６においてファイルを判断した結果、アーカイブ候補の場合には、Ｓ２４において光ディスクチェンジャー２６により光ディスクマガジン３の追記型光ディスク１にファイルを記録する。

また、アーカイブ候補ではない場合には、Ｓ２５において光ディスクチェンジャー２６により光ディスクマガジン３の書換型光ディスク２にファイルを記録する。即ち、各世代のバックアップデータを全て可換性のある光ディスクに記録する。災害に対応するため（ディザスタリカバリ）のデータバックアップは遠隔地での保管が望ましく、本実施例はこれを可能とするものである。

Ｓ１８からＳ２０までの処理は第１実施例と同様である。Ｓ２０においてファイルを判断した結果、アーカイブ候補のファイルについては、Ｓ２６において、光ディスクチェンジャー２６により光ディスクマガジン３の追記型光ディスク１に記録する。アーカイブ候補でないファイルについてはＳ２６の処理をスキップする。

Ｓ２７において、旧世代のバックアップデータをハードディスク装置２２から削除する。遠隔地保存の場合には、この限りではないが、全ての世代のバックアップを累積的に保存する必要はない。本実施例では、例えばフルバックアップは保存しておき、差分バックアップは保存する世代数を超えた分は削除することを想定している。

Ｓ２３の処理も第１実施例と同様である。

以上、本実施例によれば、第1実施例と同様、世代管理を行うバックアップ動作と連携して必要なデータを適切かつ効率的にアーカイブすることが可能である。また、ディザスタリカバリ用のバックアップにも対応可能できる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであって、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成は、それらの一部又は全部が、ハードウェアで構成されても、プロセッサでプログラムが実行されることにより実現されるように構成されてもよい。また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１・・・追記型光ディスク、２・・・書替型光ディスク、３・・・光ディスクマガジン

Claims (6)

1. 第１の情報記録装置と、第２の情報記録装置と、可換性のある情報記録媒体に記録再生を行う第３の情報記録装置と、を有する階層型ストレージシステムであって、
   前記第１の情報記録装置に記録されているデータを前記第２の情報記録装置に送信するバックアップ制御部と、
   前記第１の情報記録装置に記録されているデータの種類と操作に関する情報を管理するファイル情報管理部と、
   前記第２の情報記録装置に記録されているデータを前記第３の情報記録装置に記録するアーカイブ制御部とを有し、
   前記アーカイブ制御部は、前記データの種類と操作に関する情報に基づいて、前記第２の情報記録装置に記録されているデータの一部を前記第３の情報記録装置で情報記録媒体に記録するように制御することを特徴とする階層型ストレージシステム。
2. 前記アーカイブ制御部は、前記データがユーザが作成したデータであり、前記第１の情報記録装置における参照頻度が所定の回数以下の場合に、前記第３の情報記録装置で情報記録媒体に記録するように制御することを特徴とする請求項１に記載の階層型ストレージシステム。
3. 前記バックアップ制御部は、バックアップの世代管理を行い、前期第２の情報記録装置から旧世代のバックアップデータを削除する際に、前記旧世代のバックアップデータのうちユーザが作成したデータであって前記情報記録媒体に未記録なデータを前記第３の情報記録装置で前記情報記録媒体に記録することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の階層型ストレージシステム。
4. 前記第３の情報記録装置は光ディスク装置であり、前記情報記録媒体は追記型の光ディスクであることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の階層型ストレージシステム。
5. 前記アーカイブ制御部は、前記データがユーザが作成したデータではないか、前記第１の情報記録装置における参照頻度が所定の回数以上の場合に、前記第３の情報記録装置で書替型の光ディスクに記録することを特徴とする請求項４に記載の階層型ストレージシステム。
6. 第１の情報記録装置と、第２の情報記録装置と、可換性のある情報記録媒体に記録再生を行う第３の情報記録装置と、を有する階層型ストレージシステムのデータアーカイブ方法であって、
   前記第１の情報記録装置に記録されているデータを前記第２の情報記録装置に送信し、
   前記第１の情報記録装置に記録されているデータの種類と操作に関する情報を管理し、
   前記データの種類と操作に関する情報に基づいて、前記第２の情報記録装置に記録されているデータの一部を前記第３の情報記録装置で情報記録媒体に記録することを特徴とするデータアーカイブ方法。

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