JP5313980B2 - ディスク管理システム、ディスク管理装置、ディスク管理方法 - Google Patents
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Description
移動通信ネットワークによって提供されるサービスの拡充や加入者数の増大により、HSS、あるいはIPSCPに保持すべき加入者データの量は増加する傾向にある。さらに、加入者データとして保持すべき情報が多様化することが予想され、加入者データ量の増加の傾向はますます高まるものと思われる。
メモリ装置3a、3bは、同様に構成されている。このため、ここではメモリ装置3aについてのみ説明し、メモリ装置3bの説明に代えるものとする。メモリ装置3aは、DK装置2から加入者データを取り出すデータ引上げ部6a、データ引上げ部6aによって引上げられた加入者データが記憶される加入者データメモリ4a、加入者データメモリ4aに記憶された加入者データを管理する加入者データ管理部7a、交換機5と接続し、呼の発生によって加入者データメモリ4aに記憶されている加入者データにアクセスする呼制御部8aを備えている。
このようなシステムは、例えば、非特許文献1に記載されている。
本発明は、このような点に鑑みて行われたものであって、ハードウェアを二重化することなく、メモリ装置のメモリ部分が故障した場合にも、故障したメモリ部分に記憶されている加入者データへのアクセスが可能であり、低コストでありながら信頼性の高いディスク管理システム、ディスク管理装置、メモリ装置、ディスク管理方法を提供することを目的とする。
上記した発明によれば、移行元メモリ装置から移行先メモリ装置に差分データを転送することができるので、加入者データ引上げ中に移行元メモリ装置において更新された情報を移行先メモリ装置に反映させることができる。
以下に説明する実施形態1、実施形態2では、主に、メモリ装置が備える加入者データメモリに故障が発生し、加入者データに対するアクセスができなくなった場合に適用されるものとして本発明のディスク管理方法、ディスク管理システム、ディスク管理装置、メモリ装置を説明するものとする。
(ディスク管理システムの構成)
図1は、本発明の実施形態1のディスク管理システムを説明するための図であって、実施形態1のディスク管理装置100を含むディスク管理システムを示している。実施形態1では、ディスク管理装置100が、携帯電話機の加入者データを記憶するディスク装置を管理し、ディスク装置に記憶された加入者データのメモリ装置への割付けを制御するものとして説明を行う。なお、加入者データとは、携帯電話機の通信に使用される電話番号やメールアドレス、契約情報(ユーザに提供されるサービスの種別や料金制度等)を含むデータである。なお、本明細書において、割付けとは、加入者データが記憶されるメモリ装置の加入者データメモリの記憶領域を定める処理を指す。
加入者データ管理部107a、107bは、加入者データメモリ104a、104bにおける加入者データのアドレスに係る情報を保持していて、呼制御部108a、または呼制御部108bの要求に応じて加入者データメモリ104a、104bの加入者データにアクセスする。実施形態1では、加入者データ管理部107a、107bが加入者データに対するアクセス回数やトラヒック量等も計測し、管理するものとする。実施形態1でいうトラヒック量とは、加入者データ管理部107a、107bによって単位時間当たりに処理される信号の数を指すものとする。
差分データとは、故障が発生しなければ、加入者データメモリ104a、104bに新たに記憶、あるいは加入者データメモリ104a、104bから削除されたデータである。このような差分データは、加入者データメモリ104a、104bの故障中には加入者データメモリ104a、104bに記憶、あるいは加入者データメモリ104a、104bから削除されないから、差分データ管理部109a、109bが加入者データメモリ104a、104bに代わって差分データを保存し、必要に応じて記憶された差分データを更新する。
差分データ管理部109a、109bは、差分データを一時的に記憶しておくメモリと、記憶された差分データを対応する加入者データメモリ104aまたは加入者データメモリ104bに書き込む機能とを含んでいる。
図2は、加入者データの引上げの処理を説明するための図である。図2に示した例では、メモリ装置103aの加入者データメモリ104aに故障が発生し、加入者データメモリ104aに記憶されている加入者データD1.1、D1.2、D1.3へのアクセスができない状態になったものとする。このような場合、故障監視部112が加入者データメモリ104aの故障を検出し、ディスク管理部111に加入者データメモリ104aの故障を通知する。
また、ディスク管理部111は、加入者データD1.1の引上げを指示すると同時に、差分データ管理部109aに対し、加入者データD1.1が引上げられる間に更新された加入者データD1.1の差分データの記憶を指示する。差分データは、加入者データメモリ104bにおける加入者データD1.1の保存に係る処理の完了後(加入者データD1.1の構築後)、差分データ管理部109aから差分データ管理部109bに転送される。
図3は、このようなフロントエンド装置を備えたディスク管理システムを説明するための図である。なお、図3中の図1、図2に示した構成と同様の構成については同様の符号を付し、その説明を一部略すものとする。
実施形態1では、ディスク管理部111が加入者データメモリ104bの運用状態に係る情報を更新した後、アクセス先管理部121bのリストを更新する。このようにすれば、アクセス先管理部121bに記憶されているリストの情報を常に最新の状態にすることができる。なお、加入者データメモリ104aの運用状態に係る情報が更新された場合には、ディスク管理部111がアクセス先管理部121aのリストを更新することは言うまでもない。
実施形態1では、以上説明した処理を、ディスク管理装置100が備えるメモリ装置管理表に基づいて行っている。
メモリ装置管理表は、加入者データメモリXの運用状態(故障中か否か)、加入者データメモリXに記憶されている加入者データのデータ量と加入者データメモリXの記憶残容量(図中の「メモリ量監視、使用領域」の欄に「データ量/記憶残容量」の形式で記す)、加入者データメモリXに記憶されている加入者データのトラヒック量と加入者データメモリのトラヒック残容量(図中の「信号量監視、使用領域」に「トラヒック量/トラヒック残容量」の形式で記す)を記録、更新することによって実現される。この記録、更新は、ディスク管理部111によって行われる。
実施形態1でいう加入者データとは、具体的には、例えば携帯電話機の電話番号や、電話番号の位置情報、契約情報等であって、各使用領域には、携帯電話機の電話番号の番号帯ごとに加入者データが割付けられている。電話番号の割付けの一例を図5に示す。図5の列は加入者データメモリの使用領域を示し、行は加入者データ部の領域を示している。加入者データメモリの使用領域と加入者データ部の領域とが交差する欄には、加入者データメモリの使用領域と加入者データ部の領域との両方に記憶されている加入者データを示す。図5に示した例では、DK装置102の加入者データ部110のうちの領域2−1−1〜2−1−3と、加入者データメモリのいずれかに設定された使用領域1−1とに、「8190111**」〜「8190113**」の番号帯の電話番号に関する加入者データが記憶されている。また、加入者データ部110のうちの領域2−2−1〜2−2−3と、加入者データメモリのいずれかに設定された使用領域1−2とに、「8190114**」〜「8190116**」の番号帯の電話番号に関する加入者データが記憶されている。
図4に示した例では、加入者データメモリ1−1が故障していて、加入者データの読み出しができない状態にあるものとする。また、加入者データメモリ1−1全体の使用可能領域の容量は5Gバイトであり、このうちの4.4Gバイトが全体空き領域である。
加入者データメモリ1−1の故障により、使用領域2−1−1〜3に記憶されている加入者データを他の加入者データメモリに記憶させる必要が生じる。ディスク管理部111は、上記した処理によって加入者データが記憶できると判断された他の加入者データメモリについて、トラヒック残容量を使用領域ごとに検索する。図4に示した例では、ディスク管理部111が、加入者データメモリ1−xの使用領域2−1−1のトラヒック残容量は、加入者データメモリ1−1の使用領域2−1−1に記憶されている加入者データのトラヒック量に等しいと判断する。
また、ディスク管理部111は、加入者データメモリ1−1の使用領域2−1−2に記憶されている加入者データを、加入者データメモリ1−xの使用領域2−1−2に記憶できると判断する。さらに、ディスク管理部111は、加入者データメモリ1−1の使用領域2−1−3に記憶されている加入者データを、加入者データメモリ1−2の使用領域2−1−3に記憶できると判断する。
なお、図4中に示したメモリ量監視または信号量監視の「基準値」は、加入者データメモリ104a、104bの両方に適用される値である。すなわち、図4に示した例では、加入者データ管理部107aは加入者データメモリ104a全体の使用量が4.5Gバイトに達すると、これをディスク管理部111に通知する。また、加入者データ管理部107bは加入者データメモリ104b全体の使用量が4.5Gバイトに達すると、これをディスク管理部111に通知する。
図6は、実施形態1のデータ管理システムのトラヒック量を管理する具体的な方法を説明するための図である。メモリ装置103a、103bでは、加入者データ管理部107a、107bが、加入者データメモリ104a、104bの使用領域ごとに、加入者データに対するアクセス数をカウントしている。カウントは、MSISDN(Mobile Subscriber Integrated Services Digital Network Number)キーを使って携帯電話機を特定し、この携帯電話機の電話番号に対するアクセストラヒック(トラヒック量である)を1秒ごとにカウントすることによって行われる(p1)。
ディスク管理装置100では、トラヒック量管理部114が、加入者データメモリ104a、104bの最大トラヒック量を、使用領域ごとに管理している。例えば使用領域2−1−1の最大トラヒック量を、3000TPSとする(p6)。また、加入者データ管理部107a、107bでは、トラヒック量管理部114が加入者データ管理部107a、107bから通知されたトラヒック量を、図4に示したメモリ装置管理表に反映させる(p7)。加入者データ管理部107a、107bから通知されたトラヒック量は、各使用領域における現在のトラヒック量として、それぞれ該当する欄に記録される。
図6に示した例では、使用領域2−1−1のトラヒック量が1000TPSであると通知された場合、トラヒック量管理部114は、最大トラヒック量3000TPSから通知されたトラヒック量1000TPSを減算してトラヒック残容量2000TPSを算出する。算出されたトラヒック残容量は、図4に示したメモリ管理装置表の該当する欄に記録される。
(a)加入者データの引上げ
図7は、以上説明した構成を有する実施形態1のディスク管理装置100の、加入者データの引上げに係る動作を説明するためのフローチャートである。ディスク管理装置100のデータ使用率管理部113は、メモリ装置103a、103bからメモリ使用率(記憶されているデータ量)の通知を周期的に受け取っている。また、トラヒック量管理部114は、メモリ装置103a、103bからトラヒック量の通知を周期的に受け取っている。さらに、加入者データメモリ104a、104bにおいて故障が発生した場合、加入者データ管理部107a、107bが故障監視部112に通知することにより、故障監視部112はメモリ装置103a、103bの運用状態を示す情報を受け取っている。
データ使用率管理部113は、加入者データメモリ104a、104bに記憶されているデータ量を監視し(ステップS702)、トラヒック量管理部114は、加入者データメモリ104a、104bのトラヒック量を監視している(ステップS703)。ディスク管理部111は、故障監視部112、データ使用率管理部113、トラヒック量管理部114から加入者データメモリ104a、104bの運用状態や使用領域ごとに記憶されているデータ量、使用領域ごとのトラヒック量を収集している(ステップS704)。そして、収集された情報、あるいは収集された情報を使って算出された使用領域ごとの記憶残容量やトラヒック残容量に基づいて、図4に示したメモリ管理表を作成、更新する(ステップS705)。
図8は、図7のステップS704の割付け判定のうち、トラヒック量を使った割付け判定の処理をより具体的に説明するための図である。なお、図8に示す割付け判定処理では、いずれかの加入者データメモリで故障が検出された場合に実行される例について説明する。
次に、実施形態1では、トラヒック量が使用領域に割付けられた場合の、トラヒック残容量を再計算する。そして、さらに割付けるべき加入者データがある場合、図8(3)及び(4)の処理が、割付けるべき加入者データが無くなるまで繰り返される。
図9は、ディスク管理装置100とメモリ装置103a、103bとの間で行われる、差分データの転送の手順を説明するための図である。ディスク管理装置100のディスク管理部111は、割付け判定完了の後(ステップS31)、故障が発生した加入者データメモリを有するメモリ装置(メモリ装置103a、以降、移行元メモリ装置とも記す)の差分データ管理部109aに対し、DK装置102から他のメモリ装置に引上げられる加入者データと同一の加入者データと、データ引上げに係る処理中に更新された加入者データとの差分データを保持するように指示をする(ステップS35)。差分データ管理部109aは、指示にしたがって差分データを保持する(ステップS36)。
図10は、引上げられた加入者データへのアクセス先として、移行元メモリ装置を移行先メモリ装置に切り替える手順を説明するための図である。図10に示した手順は、ディスク管理装置100とメモリ装置103a、103b、フロントエンド装置120bとの間で行われる。移行先メモリ装置であるメモリ装置103bの差分データ管理部109bは、転送されてくる差分データの残量が予め定められている閾値以下に達したか否か判断する(ステップS28)。
切替通知を受け取った加入者データ管理部107aは、ディスク管理部111に対して切替通知を送信する(ステップS22)。ディスク管理部111は、切替通知を受け取って(ステップS21)、フロントエンド装置120a、120bに対し、メモリ装置103aに記憶されていた加入者データがメモリ装置103bに移行したことを示すデータを転送するため、データのバッファリングの準備をするように指示する(ステップS24)。指示の後、フロントエンド装置120a、120bには、メモリ装置103aに記憶されていた加入者データがメモリ装置103bに移行したことを示すデータが転送されてくる。
差分データ管理部109bは、転送されてきた差分データの最終呼を確認する(ステップS29)。最終呼の確認により、差分データの転送完了が検出される。ディスク管理部111は、差分データ転送完了の通知を受け、アクセス先管理部121bに対してリストが記憶されるメモリを書換えるように指示する(ステップS26)。指示により、アクセス先管理部121bは、加入者データメモリ104bに記憶されている加入者データのリストが記憶されるメモリを書換える。
図11は、以上説明した実施形態1が、加入者データメモリの記憶残容量ばかりでなく、トラヒック残容量をも考慮するために得られる効果を説明するための図である。メモリ装置には、一般的に加入者データがその番号帯に基づく単位で記憶されている。このようなメモリ装置は複数存在する場合、記憶されている加入者データを他のメモリ装置に引きあげるとき、そのデータ量と他のメモリ装置の記憶残容量とを比較すればよいようにも思われる。
このような実施形態1によれば、故障の発生、あるいは加入者データの平準化に際し、加入者データの引上げ先として、より好適なメモリ装置、あるいは加入者データメモリを選択することができる。
なお、実施形態1のディスク管理システム、ディスク管理装置、メモリ装置、ディスク管理方法は、以上説明した構成に限定されるものではない。つまり、以上説明した実施形態1では、メモリ装置が故障した場合について説明している。しかし、実施形態1はメモリ装置が備える加入者データメモリの故障時に適用されるものに限定されるものでなく、複数のメモリ装置間において加入者データのデータ量やトラヒック量を平準化する際にも適用することができる。
次に、本発明の実施形態2について説明する。実施形態2は、実施形態1が複数のメモリ装置を統括して制御するディスク管理装置を備えていたのに対し、ディスク管理装置がメモリ装置の各々に設けられている点で実施形態1と相違する。
図12は、実施形態2のディスク管理システムを説明するための図である。なお、実施形態2では、実施形態1で説明した図面を使って説明された構成については実施形態1において示した符号と同様の符号を付して示し、その説明を一部略すものとする。
このような実施形態2においても、実施形態1と同様に、アクセス先管理部を備えたフロントエンド装置を設けることができる。実施形態2のディスク管理システムにフロントエンド装置を設けた構成を、図13に示す。
100 ディスク管理装置
101 システムバックアップ部
102 DK装置
103a,103b メモリ装置
104a,104b 加入者データメモリ
105 交換機
106a,106b データ引上げ部
107a,107b 加入者データ管理部
108a,108b 呼制御部
109a、109b 差分データ管理部
110a、110b 加入者データ部
111 ディスク管理部
112 故障監視部
113 データ使用率管理部
114 トラヒック量管理部
120a、120b フロントエンド装置
121a、121b アクセス先管理部
Claims (5)
- 移動機の通信に使用される加入者データが記憶されるディスク装置と、
前記加入者データが分配されて記憶され、外部装置からアクセスされる複数のメモリ装置と、
前記メモリ装置に記憶される前記加入者データを管理するディスク管理装置と、
を含み、
前記ディスク管理装置は、
前記メモリ装置において前記加入者データの記憶に使用される記憶領域の、前記加入者データをさらに記憶できる記憶領域の容量である記憶残容量を検出するメモリ記憶残容量検出部と、
前記記憶領域に対するアクセスについて、増加が許容されるトラヒック量であるトラヒック残容量を検出するトラヒック残容量検出部と、
複数の前記メモリ装置のうちの一つである移行元メモリ装置に記憶されている複数の移行元加入者データのうちの少なくとも1つと同一の加入者データである移行対象加入者データを、複数の前記メモリ装置のうちの他の一つである移行先メモリ装置に記憶させる場合、
前記移行元加入者データのデータ量以上の前記記憶残容量を有し、かつ、前記移行元加入者データが記憶されている記憶領域に対するアクセスのトラヒック量以上の前記トラヒック残容量を有する前記記憶領域を有する前記メモリ装置に、前記移行対象加入者データを前記ディスク装置から取得して記憶させるディスク管理部と、
を備え、
前記加入者データは、前記メモリ装置の前記記憶領域を分割して得られる使用領域に、所定グループごとに分割して記憶され、
前記トラヒック残容量検出部は、前記使用領域ごとにトラヒック残容量を検出し、
前記ディスク管理部は、複数の前記移行対象加入者データをトラヒック量の大きさにしたがってソートし、前記移行先メモリ装置の前記使用領域のトラヒック残容量である移行先トラヒック残容量を算出し、前記移行先メモリ装置の前記使用領域を、前記移行先トラヒック残容量の大きさにしたがってソートし、前記トラヒック量の大きい前記移行対象加入者データから順番に、前記移行先トラヒック残容量の大きい前記使用領域に割り付けること
を特徴とするディスク管理システム。 - 前記複数のメモリ装置の少なくとも一部は、
前記移行先メモリ装置に前記移行対象加入者データが記憶されている間に前記移行元メモリ装置に対して要求されたアクセスにより更新されるデータである差分データを記憶する差分データ管理部を備え、
前記差分データ管理部は、前記移行対象加入者データが前記移行先メモリ装置に記憶された後、記憶された前記差分データを、前記移行先メモリ装置に転送することを特徴とする請求項1に記載のディスク管理システム。 - 移動機の通信に使用される加入者データが記憶されるディスク装置を管理するディスク管理装置であって、
前記加入者データが分配されて記憶され、外部装置からアクセスされる複数のメモリ装置において前記加入者データの記憶に使用される記憶領域の、前記加入者データをさらに記憶できる記憶領域の容量である記憶残容量を検出するメモリ記憶残容量検出部と、
前記記憶領域に対するアクセスについて、増加が許容されるトラヒック量であるトラヒック残容量を検出するトラヒック残容量検出部と、
複数の前記メモリ装置のうちの一つである移行元メモリ装置に記憶されている複数の移行元加入者データのうちの少なくとも1つと同一の加入者データである移行対象加入者データを、複数の前記メモリ装置のうちの他の一つである移行先メモリ装置に記憶させる場合、
前記移行元加入者データのデータ量以上の前記記憶残容量を有し、かつ、前記移行元加入者データが記憶されている記憶領域に対するアクセスのトラヒック量以上の前記トラヒック残容量を有する前記記憶領域を有する前記メモリ装置に、前記移行対象加入者データを前記ディスク装置から取得して記憶させるディスク管理部と、
を備え、
前記加入者データは、前記メモリ装置の前記記憶領域を分割して得られる使用領域に、所定グループごとに分割して記憶され、
前記トラヒック残容量検出部は、前記使用領域ごとにトラヒック残容量を検出し、
前記ディスク管理部は、複数の前記移行対象加入者データをトラヒック量の大きさにしたがってソートし、前記移行先メモリ装置の前記使用領域のトラヒック残容量である移行先トラヒック残容量を算出し、前記移行先メモリ装置の前記使用領域を、前記移行先トラヒック残容量の大きさにしたがってソートし、前記トラヒック量の大きい前記移行対象加入者データから順番に、前記移行先トラヒック残容量の大きい前記使用領域に割り付けること
を特徴とするディスク管理装置。 - 前記メモリ記憶残容量検出部は、前記使用領域ごとに前記記憶残容量を検出し、
前記ディスク管理部は、
前記使用領域に記憶されている前記移行元加入者データのデータ量以上の前記記憶残容量を有し、かつ、前記移行元加入者データが記憶されている前記使用領域に対するアクセスのトラヒック量以上の前記トラヒック残容量を有する前記使用領域を有する前記メモリ装置に、前記移行対象加入者データを前記ディスク装置から取得して記憶させることを特徴とする請求項3に記載のディスク管理装置。 - 移動機の通信に使用される情報が記憶されるディスク装置を管理するディスク管理方法であって、
前記情報である加入者データが分配されて記憶され、外部装置からアクセスされる複数のメモリ装置において前記加入者データの記憶に使用される記憶領域に対するアクセスについて、増加が許容されるトラヒック量であるトラヒック残容量を検出するトラヒック残容量検出ステップと、
前記記憶領域について、前記加入者データをさらに記憶できる記憶領域の容量である記憶残容量を検出するメモリ記憶残容量検出ステップと、
複数の前記メモリ装置のうちの一つである移行元メモリ装置に記憶されている複数の移行元加入者データのうちの少なくとも1つと同一の加入者データである移行対象加入者データが、複数の前記メモリ装置のうちの他の一つである移行先メモリ装置に記憶される場合、
前記移行元加入者データが記憶されている記憶領域に対するアクセスのトラヒック量以上の前記トラヒック残容量を有し、かつ、前記移行元加入者データのデータ量以上の前記記憶残容量を有する前記記憶領域を有する前記メモリ装置に、前記移行対象加入者データを前記ディスク装置から取得して記憶させる加入者データ引上げ指示ステップと、
を含み、
前記加入者データは、前記メモリ装置の前記記憶領域を分割して得られる使用領域に、所定グループごとに分割して記憶されており、
前記トラヒック残容量検出ステップにおいて、前記使用領域ごとにトラヒック残容量が検出され、
前記加入者データ引上げ指示ステップにおいて、
複数の前記移行対象加入者データをトラヒック量の大きさにしたがってソートし、前記移行先メモリ装置の前記使用領域のトラヒック残容量である移行先トラヒック残容量を算出し、前記移行先メモリ装置の前記使用領域を、前記移行先トラヒック残容量の大きさにしたがってソートし、前記トラヒック量の大きい前記移行対象加入者データから順番に、前記移行先トラヒック残容量の大きい前記使用領域に割り付けること
を特徴とするディスク管理方法。
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