JP6229684B2 - ストレージ装置、ストレージ制御方法、及びストレージ制御プログラム - Google Patents

ストレージ装置、ストレージ制御方法、及びストレージ制御プログラム Download PDF

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Description

本発明は、ストレージ装置、ストレージ制御方法、及びストレージ制御プログラムに関し、特に、バックアップ装置における目標復旧時点の増加を抑制するストレージ装置、ストレージ制御方法、及びストレージ制御プログラムに関する。
近年、災害対策の重要度の高まりに伴い、電子データのバックアップのために、メインサイトから地理的に離れたリモートサイトへデータを送信する場合が増加している。大規模なシステムについても、メインサイトと同様のシステムがリモートサイトに準備され、システムの冗長化が図られる場合が多い。このような場合、メインサイトのデータとリモートサイトのバックアップデータとの間で、データの整合性が保証される必要がある。
バックアップデータの整合性を保証する技術の一例が、特許文献1に開示されている。
特許文献1のリモートコピーシステムは、メインセンターとリモートセンターとを含む。メインセンターは、複数のディスクサブシステムを含む。リモートセンターは、メインセンターの各ディスクサブシステムに対応するディスクサブシステムを含む。メインセンターの各ディスクサブシステムは、リモートセンターの対応するディスクサブシステムにインタフェースケーブルを介して接続される。各ディスクサブシステムは、ディスク記憶装置を含む。
特許文献1のリモートコピーシステムは、以下のように動作する。まず、メインセンターのディスクサブシステムは、内蔵されたディスク記憶装置にデータを書き込むとともに、データに通番と時刻を付与する。次に、メインセンターのディスクサブシステムは、リモートセンターのディスクサブシステムへデータを送信する。次に、リモートセンターのディスクサブシステムは、受け取ったデータを通番の順に配列させ、リモートセンターのディスクサブシステム間の通信によって、各ディスクサブシステムのデータに付与された最新の時刻の中で最古の時刻を決定する。次に、リモートセンターのディスクサブシステムは、決定された最古の時刻以前の時刻を付与されたデータをディスク記憶装置へのデータ書き込み対象とする。
上記動作の結果、特許文献1のリモートコピーシステムでは、メインセンターにおいて特定の時刻以前に書き込まれたすべてのデータが、リモートセンターのディスク装置へ書き込まれる。従って、特許文献1のリモートコピーシステムでは、リモートセンターのディスク装置へ書き込まれたデータ間の整合性が保証される。
また、メインサイトとリモートサイトとの間の通信において、バックアップデータの喪失が発生すると、リモートサイトにおいて所望の時点におけるバックアップデータが保持されないことがある。特にクラウドシステムのようなシステムでは、各ストレージ装置に対するデータ書き込み量を予測することは難しい。そのため、リモートサイトへの通信回線において、各ストレージ装置に必要な帯域幅をシステムの設計時に予め割り振ることは困難である。そこで、リモートサイトへのバックアップデータの喪失を低減することが必要である。
リモートサイトへのバックアップデータの喪失を低減する技術の一例が、特許文献2に開示されている。
特許文献2の情報処理システムは、複数のコピー元ストレージシステムと、複数のコピー先ストレージシステムと、回線と、管理計算機とを含む。コピー元ストレージシステムは、ストレージと、キャッシュとを含む。コピー元ストレージシステムは、更新データをストレージに記憶し、更新データをコピー先ストレージシステムに送信するまでキャッシュに記憶する。コピー先ストレージシステムは、複数のコピー元ストレージシステムに記憶されたデータの複製を記憶する。回線は、コピー元ストレージシステムからコピー先ストレージシステムへのデータ送信に用いられる。管理計算機は、コピー元ストレージシステムを制御する。
特許文献2の情報処理システムは、以下のように動作する。まず、管理計算機は、各コピー元ストレージシステムのキャッシュの使用率を取得する。次に、管理計算機は、キャッシュの使用率が高いコピー元ストレージシステムには回線の帯域をより多く割り当て、キャッシュの使用率が低いコピー元ストレージシステムには回線の帯域をより少なく割り当てる。
上記動作の結果、特許文献2の情報処理システムでは、キャッシュの使用率が高いコピー元ストレージシステムのデータがより多く送信され、キャッシュの使用率が低いコピー元ストレージシステムのデータがより少なく送信される。従って、特許文献2の情報処理システムでは、他のコピー元ストレージシステムのキャッシュに余裕があるにもかかわらず、あるコピー元ストレージシステムのキャッシュが溢れる可能性を低減する。
さて、メインサイトにおけるデータの障害発生時には、メインサイトにおける元データの最終更新時点にできるだけ近い時点における、リモートサイトにおけるバックアップデータを利用してデータが復旧されることが望ましい。メインサイトにおける元データの書き込み時点と、リモートサイトにおける対応データのバックアップ完了時点との時間差を「目標復旧時点」という。目標復旧時点は、「RPO(Recovery Point Objective)」または「復旧ポイント」ともいわれる。例えば、RPOが0秒であれば、常に最新のデータへの復旧が可能である。RPOが1日であれば、1日前のデータへの復旧が可能である。
なお、1つのシステム内に互いに関連するデータを有する複数のストレージ装置が存在する場合には、システムにおけるデータの整合性を保証するために、システム全体としてのRPOは、ストレージ装置の中で最もRPOが大きいストレージ装置に合わせられる必要がある。つまり、システムのRPOは、リモートサイトへのデータ送信が最も遅いストレージ装置のRPOに一致する。
特許文献1や特許文献2の技術では、ストレージ装置への書き込みデータの生成速度がバックアップ装置への通信回線の帯域幅を一時的に超える場合に、RPOの増大を抑制できないという問題がある。
ストレージ装置への書き込みデータの生成速度がバックアップ装置への通信回線の帯域幅を一時的に超える場合にRPOの増大を抑制する技術の一例が、特許文献3に開示されている。
特許文献3のストレージシステムは、正ストレージ装置と、副ストレージ装置とを含む。
正ストレージ装置は、上位装置に対して、データを読み書きするための第1のボリュームを提供する。正ストレージ装置は、少なくとも1つの記憶デバイスと、ジャーナル作成部とを含む。ジャーナル作成部は、第1のボリュームを含む複数の第1のグループを設定する。ジャーナル作成部は、設定した第1のグループごとに、第1のボリュームに対するデータの書き込みがあったときに、データ及びデータの書き込み時刻を示すタイムスタンプを含むジャーナルを作成する。
副ストレージ装置は、第1のボリュームに書き込まれたデータを複製するための第2のボリュームを提供する。副ストレージ装置は、少なくとも1つの記憶デバイスと、ジャーナル取得反映部と、時間差検出部と、ジャーナル取得制御部とを含む。ジャーナル取得反映部は、各第1のグループに対応させて、第2のボリュームを含む第2のグループを設定する。ジャーナル取得反映部は、設定した第2のグループごとに、ジャーナルを定期的にかつ作成された順番で第1のストレージ装置から取得する。また、ジャーナル取得反映部は、取得したジャーナルを対応する第2のグループ内の対応する第2のボリュームに反映する。
特許文献3のストレージシステムは、以下のように動作する。
まず、時間差検出部は、第2のボリュームに未反映の状態で滞留しているジャーナルに含まれる第2のグループごとの最新のタイムスタンプを比較し、その中で最新及び最古のタイムスタンプの時間差を検出する。
次に、ジャーナル取得制御部は、時間差が予め設定された閾値を超えた場合に、予め定められた所定のジャーナル量だけジャーナルが取得されるまで、タイムスタンプが最古の第2のグループのジャーナルのみを取得させ、他の第2のグループのジャーナルの取得を停止させる。
上記動作の結果、特許文献3のストレージシステムでは、タイムスタンプが最古の第2のグループのジャーナルの取得が優先される。従って、特許文献3のストレージシステムでは、ストレージ装置への書き込みデータの生成速度がバックアップ装置への通信回線の帯域幅を一時的に超える場合に、タイムスタンプが最古の第2のグループのデータに関するRPOの増大が抑制される。
特開2001−282628号公報 特開2006−059260号公報 特開2009−123055号公報
特許文献3のストレージシステムは、第2のグループごとの最新のタイムスタンプの時間差が予め設定された閾値を超えた場合に、予め定められた所定のジャーナル量だけジャーナルを取得するまで、タイムスタンプが最古の第2のグループ以外の第2のグループのジャーナルの取得を停止する。つまり、特許文献3のストレージシステムでは、時間差が予め設定された閾値を超えた場合に、予め定められた所定のジャーナル量だけジャーナルを取得するまで、タイムスタンプが最古の第2のグループ以外の第2のグループのデータに関するRPOが増大する。ところが、タイムスタンプが最古の第2のグループのデータのRPOのみを減少させ、その間、他の第2のグループのデータのRPOを増大させることは、必ずしもシステムのRPOの増大を抑制することを意味しない。従って、特許文献3のストレージシステムには、ストレージ装置への書き込みデータの生成速度がバックアップ装置への通信回線の帯域幅を一時的に超える場合にRPOの増大を抑制する効果が不十分であるという問題がある。
(発明の目的)
本発明の主たる目的は、ストレージ装置への書き込みデータの生成速度がバックアップ装置への通信回線の帯域幅を一時的に超える場合にも、目標復旧時点の増加を抑制することができるストレージ装置、ストレージ制御方法、及びストレージ制御プログラムを提供することにある。
本発明のストレージ装置は、複数の記憶手段と、各記憶手段に対する書き込みデータ、書き込みデータの書き込み先の情報、及び書き込みデータの書き込み時刻の情報を、書き込みデータが送信されるまで一時的に保持するデータ保持手段と、記憶手段毎の最古の書き込み時刻を集計し、集計した最古の書き込み時刻と所定の基準時刻との時間差と正の相関を有する優先度に基づいて、記憶手段毎の書き込みデータの送信のための送信帯域を割り当て、送信帯域に従って書き込みデータを外部のバックアップ装置へ送信する通信制御手段とを備えることを特徴とする。
本発明のストレージ制御方法は、複数の記憶手段のうちの各記憶手段に対する書き込みデータ、書き込みデータの書き込み先の情報、及び書き込みデータの書き込み時刻の情報を、書き込みデータが送信されるまで一時的に保持し、記憶手段毎の最古の書き込み時刻を集計し、集計した最古の書き込み時刻と所定の基準時刻との時間差と正の相関を有する優先度に基づいて、記憶手段毎の書き込みデータの送信のための送信帯域を割り当て、送信帯域に従って書き込みデータを外部のバックアップ装置へ送信することを特徴とする。
本発明のストレージ制御プログラムは、複数の記憶手段のうちの各記憶手段に対する書き込みデータ、書き込みデータの書き込み先の情報、及び書き込みデータの書き込み時刻の情報を、書き込みデータが送信されるまで一時的に保持するデータ保持処理と、記憶手段毎の最古の書き込み時刻を集計し、集計した最古の書き込み時刻と所定の基準時刻との時間差と正の相関を有する優先度に基づいて、記憶手段毎の書き込みデータの送信のための送信帯域を割り当て、送信帯域に従って書き込みデータを外部のバックアップ装置へ送信する通信制御処理とをコンピュータに実行させることを特徴とする。
本発明によれば、ストレージ装置への書き込みデータの生成速度がバックアップ装置への通信回線の帯域幅を一時的に超える場合にも、目標復旧時点の増加を抑制することができるという効果がある。
本発明の第1の実施形態のストレージ装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態のストレージ装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態のストレージ装置の処理の具体例を説明するための図である。 比較例のストレージ装置の処理の具体例を説明するための図である。 本発明の第2の実施形態及び第3の実施形態のストレージ装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第4の実施形態のストレージ装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第4の実施形態のメインサイトの詳細構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第4の実施形態のメインサイトの送信速度管理テーブルの一例を示す図である。 本発明の第4の実施形態のメインサイトのバッファメモリ管理テーブルの一例を示す図である。 本発明の第4の実施形態のメインサイトのホストからのデータの書き込みがあった際の動作を示すフローチャートである。 本発明の第4の実施形態のメインサイトのリモートサイトへのデータ送信の動作を示すフローチャートである。 本発明の第4の実施形態のメインサイトのデータ送信速度の制御の動作を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、すべての図面において、同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
(第1の実施形態)
本実施形態の構成について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態のストレージ装置100の構成の一例を示すブロック図である。
本実施形態のストレージ装置100は、外部のホスト800から書き込みデータを受信して、データを記憶する。また、ストレージ装置100は、通信回線を介して、外部のバックアップ装置900へ書き込みデータを送信する。なお、通信回線の送信帯域(送信速度)は所定の上限値(以下、「上限帯域」という)を有する。
バックアップ装置900は、ストレージ装置100から書き込みデータを受信して、データを記憶する。なお、バックアップ装置900により記憶されたデータは、ストレージ装置100により記憶されたデータが使用できない場合に、バックアップ用のデータとして使用される。
ストレージ装置100は、データ保持手段120と、記憶手段130と、記憶手段140と、通信制御手段110とを含む。なお、記憶手段130及び記憶手段140は、必ずしも物理的に異なる記憶装置である必要はなく、同一の記憶装置上の論理的に異なる記憶装置であってもよい。また、ストレージ装置100は、複数の記憶手段を含めばよく、3台以上の記憶手段を含んでもよい。
記憶手段130は、自身に対する書き込みデータを保持する。記憶手段130は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)又はSSD(Solid State Disk)である。
記憶手段140は、自身に対する書き込みデータを保持する。記憶手段140は、例えば、HDD又はSSDである。
データ保持手段120は、ホスト800から受信した各記憶手段に対する書き込みデータを各記憶手段に書き込ませる。また、データ保持手段120は、書き込みデータ、データ書き込み先である記憶手段の識別情報、及び書き込みデータの書き込み時刻である時刻情報を、書き込みデータがバックアップ装置900へ送信されるまで一時的に保持する。なお、データ保持手段120の機能は、各記憶手段に対応して複数の要素に分割されてもよい。分割されたデータ保持手段の各要素は、ネットワーク等で互いに接続され、1つのデータ保持手段120として機能してもよい。
通信制御手段110は、記憶手段毎の「送信前RPO」を集計する。また、通信制御手段110は、集計した送信前RPOと正の相関を有する重み(以下、「優先度」という)を算出し、優先度に基づいて各記憶手段に関する未送信の書き込みデータの送信のための送信帯域を割り当てる。なお、「各記憶手段に関する未送信の書き込みデータの送信のための送信帯域を割り当てる」ことを、以下、単に「各記憶手段に送信帯域を割り当てる」という。
なお、記憶手段毎の「送信前RPO」とは、データ保持手段120により保持される未送信の書き込みデータにおける、記憶手段毎の最古のデータ書き込み時刻と所定の「基準時刻」との時間差である。すなわち、記憶手段毎の送信前RPOは、データ保持手段120により保持される未送信の書き込みデータがバックアップ装置900へまったく送信されなかった場合の、記憶手段毎の最古のデータ書き込み時刻と所定の「基準時刻」との時間差である。「基準時刻」は、例えば、送信前RPOの集計時点における現在時刻、又は書き込みデータの送信が一定の送信周期で行われる場合の送信周期における特定のタイミングである。
また、優先度は、送信前RPOと正の相関を有する任意の量である。優先度は、例えば、送信前RPO自身、送信前RPOの冪乗、又は送信前RPOとデータ保持手段120により保持される記憶手段毎の書き込みデータの量との積である。
通信制御手段110は、割り当てた送信帯域に従って、記憶手段毎に古い書き込みデータから順に、書き込みデータをバックアップ装置900へ送信する。
ホスト800は、記憶手段130と記憶手段140のそれぞれに対して、個別の書き込みデータを送信する。
バックアップ装置900は、通信手段910と、記憶手段930と、記憶手段940とを含む。通信手段910は、ストレージ装置100から書き込みデータを受信する。バックアップ装置900は、記憶手段130に対する書き込みデータを記憶手段930に記憶し、記憶手段140に対する書き込みデータを記憶手段940に記憶する。なお、記憶手段930及び記憶手段940は、必ずしも物理的に異なる記憶装置である必要はなく、同一の記憶装置上の論理的に異なる記憶装置であってもよい。また、バックアップ装置900は、ストレージ装置100に含まれる記憶手段と同数の記憶手段を含めばよく、3台以上の記憶手段を含んでもよい。
次に、本実施形態における動作について説明する。
図2は、本発明の第1の実施形態のストレージ装置100の動作を示すフローチャートである。具体的には、図2は通信制御手段110の処理を示す。なお、図2に示すフローチャート及び以下の説明は一例であり、適宜求める処理に応じて、処理順等を入れ替えたり、処理を戻したり、又は処理を繰り返したりしてもよい。
通信制御手段110は、まず、記憶手段毎の送信前RPOを集計する(ステップS110)。
次に、通信制御手段110は、集計した送信前RPOと正の相関を有する優先度を算出し、優先度に基づいて各記憶手段に送信帯域を割り当てる(ステップS120)。なお、通信制御手段110は、常に上記優先度に基づいて各記憶手段に送信帯域を割り当てなくてもよく、いくつかバリエーションがある。通信制御手段110は、例えば、データ保持手段120により保持されるすべての書き込みデータを上限帯域内で送信できない場合に、上記優先度に基づいて各記憶手段に送信帯域を割り当ててもよい。あるいは、通信制御手段110は、例えば、データ保持手段120により保持される書き込みデータのうちの1つ以上の記憶手段に関するデータを上限帯域内で送信できない場合に、上記優先度に基づいて各記憶手段に送信帯域を割り当ててもよい。また、通信制御手段110は、必ずしもすべての記憶手段に上記優先度に基づいて送信帯域を割り当てなくてもよい。通信制御手段110は、例えば、1つの記憶手段を除く記憶手段に上記優先度に基づいて送信帯域を割り当て、この1つの記憶手段に残りの送信帯域を割り当ててもよい。また、通信制御手段110は、送信帯域の全てを上記優先度に基づいて各記憶手段毎に割り当てなくてもよい。通信制御手段110は、例えば、最低限の帯域を確保した上で、残りの帯域を上記優先度に基づいて各記憶手段に送信帯域を割り当ててもよい。
次に、通信制御手段110は、割り当てられた送信帯域に従って、記憶手段毎に古い書き込みデータから順に、書き込みデータをバックアップ装置900へ送信する(ステップS130)。
なお、通信制御手段110は、上記の処理の全体を所定のタイミングで繰り返し実行する。
次に、本実施形態における処理の具体例について説明する。
図3は、本発明の第1の実施形態のストレージ装置100の処理の具体例を説明するための図である。図3(a)は、ホスト800からストレージ装置100に入力されたデータ生成量の時間変化の具体例を示す。図3(b)は、ストレージ装置100が保持するデータの送信前RPOの時間変化の具体例を示す。図3(c)は、ストレージ装置100がバックアップ装置900へ送信するデータ送信量の時間変化の具体例を示す。図3(d)は、バックアップ装置におけるRPOの時間変化の具体例を示す。バックアップ装置におけるRPOの時間変化は、2つのグラフの値の大きい方により示される。また、記憶手段130(記憶手段A)に関するグラフは実線で、記憶手段140(記憶手段B)に関するグラフは破線で示される。また、グラフにおいて縦軸、横軸とも単位は省略される。また、送信帯域の上限帯域は、単位時間当たり“50”である。また、通信制御手段110は、上記のステップS110からステップS130までの処理の全体を1単位時間毎に繰り返し実行する。また、図3の各グラフはシミュレーション結果を示す。以下では、通信制御手段110は、データ保持手段120により保持されるすべての書き込みデータを上限帯域内で送信できない場合に、集計した送信前RPOを優先度として、各記憶手段に送信帯域を割り当てる場合について説明する。
図3(a)について説明する。記憶手段Aに対するデータ生成速度は“5”から“31”までの間で増減を繰り返す。記憶手段Bに対するデータ生成速度は、“5”から“50”までの間で増減を繰り返す。記憶手段A及び記憶手段Bに対するデータ生成速度の合計は、時刻“1”、時刻“6”、時刻“11”、及び時刻“12”では上限帯域“50”以下であり、その他の時刻では上限帯域“50”を超える。
まず、通信制御手段110は、図3(b)に示される記憶手段毎の送信前RPOを集計する(ステップS110)。
次に、通信制御手段110は、集計した送信前RPOを優先度として、各記憶手段に優先度に比例した送信帯域を割り当てる(ステップS120)。なお、通信制御手段110は、データ保持手段120により保持されるすべての書き込みデータを上限帯域内で送信できる場合には、データ保持手段120により保持されるすべての書き込みデータが送信されるように各記憶手段に送信帯域を割り当てる。なお、データ保持手段120により保持されるすべての書き込みデータを上限帯域内で送信できるか否かは、データ保持手段120により保持されるすべての書き込みデータの量と上限帯域の大きさとを比較することにより判定される。
次に、通信制御手段110は、まず、図3(c)に示されるように、割り当てられた送信帯域に従って、データ保持手段120により保持される記憶手段毎の書き込みデータを古いものから順に、バックアップ装置900へ送信する(ステップS130)。
上記の動作の結果、図3(d)に示されるように、バックアップ装置900により受信される書き込みデータのRPOは、約“0.6”以下に抑えられる。
次に、比較例のストレージ装置(不図示)の処理の具体例について説明する。なお、本比較例は、本実施形態のストレージ装置ではない。
比較例のストレージ装置は、ストレージ毎の送信前RPOが最大である記憶手段の書き込みデータを優先して送信し、帯域が余れば、他方の記憶手段の書き込みデータを送信する。すなわち、比較例のストレージ装置は、ストレージ毎の送信前RPOが最大である記憶手段の書き込みデータの送信と、他方の記憶手段の書き込みデータの送信とを同時には行わない。なお、ストレージ毎の送信前RPOが最大である記憶手段が複数存在する場合には、一方(ここでは、記憶手段A)をストレージ毎の送信前RPOが最大である記憶手段とみなして選択する。
図4は、比較例のストレージ装置の処理の具体例を説明するための図である。図4に関する前提条件は、ストレージ装置100が比較例のストレージ装置に置き換わったことを除いて、図3と同じである。
比較例のストレージ装置は、図4(c)に示されるように、時刻“5”及び時刻“10”では、データ保持手段120により保持される、記憶手段Bに関する書き込みデータのみを送信し、記憶手段Aに関する書き込みデータを送信しない。
図4(d)に示されるように、バックアップ装置900により受信される書き込みデータのRPOは、約“1.0”に達する。一方、ストレージ装置100では、RPOは約“0.6”以下に抑えられる。従って、ストレージ装置100では、比較例のストレージ装置に比べて、RPOの増加がより抑制される。
以上説明したように、本実施形態のストレージ装置100は、記憶手段毎の送信前RPOと正の相関を有する優先度に基づいて、各記憶手段に送信帯域を割り当てる。つまり、ストレージ装置100は、各記憶手段のRPOの増加を並行して抑制する。従って、本実施形態のストレージ装置100には、ストレージ装置への書き込みデータの生成速度がバックアップ装置への通信回線の帯域幅を一時的に超える場合にも、目標復旧時点の増加を抑制することができるという効果がある。
なお、上述の具体例では、通信制御手段110が、データ保持手段120により保持されるすべての書き込みデータを上限帯域内で送信できない場合に、集計した送信前RPOを優先度として、各記憶手段に送信帯域を割り当てる場合について示した。しかしながら、本実施形態のストレージ装置100は、ステップS120の説明において示された送信帯域の割り当て方法のバリエーションが採用された場合であっても、上述の具体例と類似の動作を行う。従って、ステップS120の説明において示された送信帯域の割り当て方法のバリエーションが採用された場合であっても、上記の効果は近似的に実現される。
(第2の実施形態)
次に、上述した本発明の第1の実施形態を基本とする、本発明の第2の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では、1つの特定の記憶手段を除く記憶手段には送信前RPOに基づいて送信帯域が割り当てられ、この1つ特定の記憶手段には残りの送信帯域が割り当てられる。以下の説明において、第1の実施形態と同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
本実施形態の構成について説明する。
本実施形態のストレージ装置200の構成は、第1の実施形態のストレージ装置100の構成と同じである。ただし、本実施形態のストレージ装置200の通信制御手段210は、第1の実施形態のストレージ装置100の通信制御手段110と動作が異なる。
次に、本実施形態における動作について説明する。
図5(a)は、本発明の第2の実施形態のストレージ装置200の動作を示すフローチャートである。具体的には、図5(a)は通信制御手段210の処理を示す。なお、図5(a)に示すフローチャート及び以下の説明は一例であり、適宜求める処理に応じて、処理順等を入れ替えたり、処理を戻したり、又は処理を繰り返したりしてもよい。
通信制御手段210は、まず、記憶手段毎の送信前RPOを集計する(ステップS110)。
次に、通信制御手段210は、各記憶手段について順に送信帯域の割り当てを行うが、各記憶手段が送信帯域を未割り当ての最後の記憶手段であるか否かを判定する(ステップS210)。
記憶手段が最後の記憶手段でなければ(ステップS210:No)、通信制御手段210は、集計した送信前RPOと正の相関を有する優先度を算出し、優先度に基づいて記憶手段に送信帯域を割り当てる(ステップS120)。
記憶手段が最後の記憶手段であれば(ステップS210:Yes)、通信制御手段210は、記憶手段に残りの全ての送信帯域を割り当てる(ステップS220)。
次に、通信制御手段210は、割り当てられた送信帯域に従って、記憶手段毎に古い書き込みデータから順に、書き込みデータをバックアップ装置900へ送信する(ステップS130)。
なお、通信制御手段210は、上記の処理の全体を所定のタイミングで繰り返し実行する。
本実施形態における他の動作は、第1の実施形態における動作と同様である。
以上説明したように、本実施形態のストレージ装置200は、1つの特定の記憶手段を除く記憶手段に送信前RPOに基づいて送信帯域を割り当てる。従って、本実施形態のストレージ装置200は、第1の実施形態における効果と同様の効果を有する。
また、本実施形態のストレージ装置200は、1つの特定の記憶手段に残りの送信帯域を割り当てる。従って、本実施形態のストレージ装置200は、割り当てられない送信帯域がないという効果を有する。
(第3の実施形態)
次に、上述した本発明の第1の実施形態を基本とする、本発明の第3の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では、記憶手段毎の送信前RPOと記憶手段毎の未送信データ量との両方に基づいて送信帯域が割り当てられる。以下の説明において、第1の実施形態と同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
本実施形態の構成について説明する。
本実施形態のストレージ装置300の構成は、第1の実施形態のストレージ装置100の構成と同じである。ただし、本実施形態のストレージ装置300の通信制御手段310は、第1の実施形態のストレージ装置100の通信制御手段110と動作が異なる。
次に、本実施形態における動作について説明する。
図5(b)は、本発明の第3の実施形態のストレージ装置300の動作を示すフローチャートである。具体的には、図5(b)は通信制御手段310の処理を示す。なお、図5(b)に示すフローチャート及び以下の説明は一例であり、適宜求める処理に応じて、処理順等を入れ替えたり、処理を戻したり、又は処理を繰り返したりしてもよい。
通信制御手段310は、まず、記憶手段毎の未送信データ量を集計する(ステップS310)。
次に、通信制御手段310は、記憶手段毎の送信前RPOを集計する(ステップS110)。
次に、通信制御手段310は、集計した送信前RPOと未送信データ量との積である優先度を算出し、優先度に基づいて記憶手段に送信帯域を割り当てる(ステップS320)。
次に、通信制御手段310は、割り当てられた送信帯域に従って、記憶手段毎に古い書き込みデータから順に、書き込みデータをバックアップ装置900へ送信する(ステップS130)。
なお、通信制御手段310は、上記の処理の全体を所定のタイミングで繰り返し実行する。
本実施形態における他の動作は、第1の実施形態における動作と同様である。
以上説明したように、本実施形態のストレージ装置300は、各記憶手段に、記憶手段毎の送信前RPOと正の相関を有する送信帯域を割り当てる。従って、本実施形態のストレージ装置300は、第1の実施形態における効果と同様の効果を有する。
また、本実施形態のストレージ装置300は、各記憶手段に、記憶手段毎の未送信データ量と正の相関を有する送信帯域を割り当てる。従って、本実施形態のストレージ装置300は、記憶手段間で送信前RPOに違いがない場合にも、未送信データ量に応じた帯域割り当てが行われるという効果を有する。
(第4の実施形態)
次に、上述した本発明の第1の実施形態を基本とする、本発明の第4の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では、ストレージ装置は、記憶手段毎に異なる信号線を介して書き込みデータをホストから受信する。また、本実施形態では、ストレージ装置は、記憶手段毎に異なる通信インタフェースを介して書き込みデータをバックアップ装置へ送信する。以下の説明において、第1の実施形態と同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
本実施形態の構成について説明する。
図6は、本発明の第4の実施形態のストレージ装置の構成の一例を示すブロック図である。本実施形態のストレージ装置であるメインサイト400は、記憶手段である、ストレージ430(ストレージA)及びストレージ440(ストレージB)を含む。ストレージA及びストレージBはそれぞれ、ホスト810に接続される。メインサイト400は、第1の実施形態のストレージ装置100に対応する。バックアップ装置であるリモートサイト905は、記憶手段である、副ストレージ935(副ストレージA)及び副ストレージ945(副ストレージB)を含む。ストレージAとストレージBとは、通信回線406を介して接続される。ストレージA、ストレージBは、中継装置710、中継装置720、及びネットワーク730を共用する。ストレージAは副ストレージAにデータを送信し、ストレージBは副ストレージBにデータを送信する。
図7は、本発明の第4の実施形態のメインサイト400の詳細構成の一例を示すブロック図である。具体的には、図7は、メインサイト400のストレージA及びストレージBの詳細構成を示す。
ストレージAについて、説明する。
ストレージAは、入出力手段439と、時刻付加手段432と、制御手段431と、バッファメモリ433と、記憶装置434と、バッファメモリ管理テーブル436と、入出力手段437と、通信手段438と、送信速度管理テーブル435とを含む。なお、ストレージBは、入出力手段449と、時刻付加手段442と、制御手段441と、バッファメモリ443と、記憶装置444と、バッファメモリ管理テーブル446と、入出力手段447と、通信手段406と、送信速度管理テーブル445とを含む。ストレージBは、ストレージAと同じ構成を有する。
入出力手段439は、ホスト810から書き込みデータを受信する。
時刻付加手段432は、入出力手段439により受信された書き込みデータを、バッファメモリ433と記憶装置434との両方に書き込む。それと同時に、時刻付加手段432は、書き込みデータのアドレス、現在時刻、及び書き込みデータの「送信状態」を、制御手段431を介してバッファメモリ管理テーブル436に書き込む。「送信状態」は、書き込みデータが、送信中であるか、送信のための待機中であるかを示す情報である。
バッファメモリ433は、書き込まれたデータをリモートサイト905の副ストレージAに送信されるまで保持する。
記憶装置434は、書き込まれたデータを保持する。
バッファメモリ管理テーブル436は、未送信の書き込みデータに関する、アドレス、記憶手段への書き込み時刻、及び送信状態を保持する。
図9は、本実施形態のメインサイト400のバッファメモリ管理テーブル436の一例を示す図である。図9において、“データアドレス”の列は書き込みデータのアドレスを、“データ書き込み時刻”の列は書き込みデータの書き込み時刻を、“送信状態”の列は書き込みデータの送信状態を示す。図9の1行目は、アドレスが“00000001”で、書き込み時刻が“2014/9/10 13:00”で、送信状態が“送信中”であることを示す。図9の2行目は、アドレスが“0000000A”で、書き込み時刻が“2014/9/10 13:10”で、送信状態が“待機中”であることを示す。
図7の説明に戻る。
入出力手段437は、バッファメモリ433により保持される書き込みデータを、中継装置710へ送信する。
通信手段438は、ストレージBの通信手段448に接続される。通信手段438は、バッファメモリ管理テーブル436が保持するデータ書き込み時刻605の内の、最古のデータ書き込み時刻をストレージBと共有するための通信手段である。
送信速度管理テーブル435は、記憶手段の識別子、記憶手段毎の最古のデータ書き込み時刻、及び記憶手段毎のデータの送信速度を保持する。
図8は、本実施形態のメインサイト400の送信速度管理テーブル435の一例を示す図である。図8において、“記憶手段名”の列は記憶手段の識別子を、“最古のデータ書き込み時刻”の列は書き込み手段毎の未送信の書き込みデータの最古の書き込み時刻を、“送信速度”の列は書き込み手段毎のデータの送信速度を示す。図8の1行目は、記憶手段の識別子が“ストレージA”で、最古のデータ書き込み時刻が“2014/9/10 13:10”で、送信速度が“500Mbps”であることを示す。図8の2行目は、記憶手段の識別子が“ストレージB”で、最古のデータ書き込み時刻が“2014/9/10 13:00”で、送信速度が“200Mbps”であることを示す。
図7の説明に戻る。
制御手段431は、送信速度管理テーブル435の記憶手段毎の最古のデータ書き込み時刻に基づいて、送信速度管理テーブル435の記憶手段毎の送信速度を決定する。また、制御手段431は、送信速度管理テーブル435の記憶手段毎の送信速度に基づいて、入出力手段437の送信速度の制御を行う。
ストレージBは、ストレージAと同様の詳細構成を有する。
次に、本実施形態のメインサイト400の動作について説明する。なお、特に明記しない限り、ストレージAの動作を例に説明する。
図10は、本発明の第4の実施形態のメインサイト400のホスト810からのデータの書き込みがあった際の動作を示すフローチャートである。具体的には、図10は、ホスト810からデータの書き込みを受信した際の記憶手段(ストレージA又はストレージB)の動作を示す。ストレージAの動作について説明する。なお、図10に示すフローチャート及び以下の説明は一例であり、適宜求める処理に応じて、処理順等を入れ替えたり、処理を戻したり、又は処理を繰り返したりしてもよい。
入出力手段439は、ホスト810から書き込みデータを受信する(ステップS410)。
時刻付加手段432は、受信された書き込みデータの書き込み時刻として、現在時刻を取得する(ステップS411)。
時刻付加手段432は、書き込みデータを、バッファメモリ433と記憶装置434の両方に書き込む(ステップS412)。
時刻付加手段432は、バッファメモリ管理テーブル436において、バッファメモリ433における書き込みデータのアドレスをデータアドレス604に、データ書き込み時刻をデータ書き込み時刻605に、及び送信状態が“待機中”である旨を送信状態606に登録する(ステップS413)。
上記の動作は、繰り返し実行される。
図11は、本発明の第4の実施形態のメインサイト400のリモートサイト905へのデータ送信の動作を示すフローチャートである。具体的には、図11は、記憶手段が、リモートサイト905の記憶手段に対して書き込みデータを送信する動作を示す。ストレージAの動作について説明する。なお、図11に示すフローチャート及び以下の説明は一例であり、適宜求める処理に応じて、処理順等を入れ替えたり、処理を戻したり、又は処理を繰り返したりしてもよい。
入出力手段437は、バッファメモリ管理テーブル436において、送信状態606が“待機中”であり、かつデータ書き込み時刻605が最古のデータを検索し、そのデータアドレス604を取得する(ステップS420)。
入出力手段437は、バッファメモリ433により保持される、取得したデータアドレスにより指定された書き込みデータを、副ストレージAへ送信する(ステップS421)
入出力手段437は、バッファメモリ管理テーブル436の送信状態606を“送信中”に更新する(ステップS422)。
入出力手段437は、副ストレージAへの書き込みデータの送信が完了し、確認応答を受信する(ステップS423)。
入出力手段437は、バッファメモリ管理テーブル436から、送信した書き込みデータの情報を削除する(ステップS424)。
入出力手段437は、バッファメモリ433から送信した書き込みデータを削除する(ステップS425)。
なお、図11に示される動作は、図10に示される動作と並行に実行される。また、送信速度は、制御手段431により、送信速度管理テーブル435の送信速度603の値に基づいて制御される(後述)。
図12は、本発明の第4の実施形態のメインサイト400のデータ送信速度の制御の動作を示すフローチャートである。具体的には、図12は、メインサイト400の各記憶手段(ストレージA又はストレージB)が、記憶手段毎の最古の書き込み時刻を共有し、各記憶手段の送信速度を制御する手順を示す。ストレージAの動作について説明する。なお、図12に示すフローチャート及び以下の説明は一例であり、適宜求める処理に応じて、処理順等を入れ替えたり、処理を戻したり、又は処理を繰り返したりしてもよい。
制御手段431は、バッファメモリ管理テーブル436のデータ書き込み時刻605の内の最古のデータ書き込み時刻を検索し、データ書き込み時刻を取得する(ステップS430)。
制御手段431は、送信速度管理テーブル435の装置名601から自身の記憶手段名(“ストレージA”)を検索し、“最古のデータ書き込み時刻”602に取得した時刻を登録する(ステップS431)。
制御手段431は、登録したデータ書き込み時刻602の値を、通信手段438を用いてストレージBに送信する(ステップS432)。
また、制御手段431は、ストレージBがストレージAと同様に送信したデータ書き込み時刻602を受信する(ステップS433)。
制御手段431は、送信速度管理テーブル435の記憶手段名601から対象の記憶手段名(“ストレージB”)を検索し、“最古のデータ書き込み時刻”602に、受信したデータ書き込み時刻を登録する(ステップS434)。
なお、ステップS433及びステップS434の処理は、ステップS430、ステップS431、ステップS432の処理と並行して実行される。また、他の記憶手段が複数台ある場合には、制御手段431は、送信速度管理テーブル435の最古のデータ書き込み時刻602に、すべての記憶手段の最古のデータ書き込み時刻が登録されるまで、他の記憶手段からの受信を待って(ステップS435:No)、ステップS433及びステップS434の処理を実行する。
すべての記憶手段の最古のデータ書き込み時刻が登録されると(ステップS435:Yes)、制御手段431は、記憶手段毎の最古のデータ書き込み時刻602の内、最古の時刻を検索する。対応する記憶手段名601が自装置(“ストレージA”)ならば(ステップS436:Yes)、制御手段431は、他の記憶手段(“ストレージB”)の送信速度603を所定の量(例えば、“150Mbps”)だけ下げ、自身(“ストレージA”)の送信速度603を所定の量(例えば、“150Mbps”)だけ上げて、送信速度管理テーブル435を更新する(ステップS437)。なお、送信速度が下げられる場合にも、送信速度は0より大きい値になるように設定される。
制御手段431は、送信速度管理テーブル435の情報を他の記憶手段(“ストレージB”)に送信する(ステップS438)。
最古のデータ書き込み時刻に対応する記憶手段名が自身でないならば(ステップS436:No)、制御手段431は、他の記憶手段(“ストレージB”)からの送信速度管理テーブル445の情報を受信する(ステップS439)。
制御手段431は、送信速度管理テーブル435の情報を受信した送信速度管理テーブル445の情報に従って更新する(ステップS440)。
ステップS438又はステップS440の処理が終了すると、制御手段431は、最古のデータ書き込み時刻602の値を削除し、送信速度603の値を初期化する(ステップS441)。送信速度603の初期値は、例えば、ネットワーク730の送信帯域(例えば、“700Mbps”)を記憶手段の数(例えば、“2”)で割った値(例えば、“350Mbps”)である。
なお、図12に示される動作は、例えば、管理者により設定される、一定の周期で実行される。また、図12に示される動作は、図10、11に示される動作と並行に実行される。また、送信速度管理テーブル435に登録されている装置名601および送信速度603の初期値は、例えば、管理者により予め設定される。
以上説明したように、本実施形態のメインサイト400は、バックアップ装置905に書き込みデータを送信する際に、書き込み時刻がより古い書き込みデータを有する記憶手段の送信速度をより高くし、書き込み時刻がより新しい書き込みデータを有する記憶手段の送信速度をより低くする。なお、送信速度が下げられる場合にも、送信速度は0より大きい値になるように設定される。つまり、送信速度が上げられた記憶手段からバックアップ装置へ送信された書き込みデータについてのみでなく、送信速度が下げられた記憶手段からバックアップ装置へ送信された書き込みデータについてもRPOの増加が抑制される。従って、本実施形態のメインサイト400には、ストレージ装置(メインサイト400)への書き込みデータの生成速度がバックアップ装置への通信回線の帯域幅を一時的に超える場合にも、目標復旧時点の増加を抑制することができるという効果がある。
なお、メインサイト400にある記憶手段が3台以上である場合にも、各記憶手段は、上述されたストレージAと同様に動作する。また、図10、図11、図12に示された動作は一例であり、各記憶手段が未送信データの最古の書き込み時刻の情報を共有することを除けば、図10、図11、図12に示された通りでなくてもよい。
なお、上述した本発明の各実施形態のストレージ装置は、専用の装置によって実現してもよいが、コンピュータ(情報処理装置)によっても実現可能である。この場合、係るコンピュータは、メモリ(不図示)に格納されたソフトウェア・プログラムをCPU(Central_Processing_Unit、不図示)に読み出し、読み出したソフトウェア・プログラムをCPUにおいて実行することにより、実行結果を、例えば、ユーザ・インタフェースに出力する。上述した各実施形態の場合、係るソフトウェア・プログラムには、上述したところの、図1に示したストレージ装置100、ストレージ装置200、もしくはストレージ装置300の各手段、又は図7に示したメインサイト400の各手段の機能を実現可能な記述がなされていればよい。ただし、ストレージ装置100、ストレージ装置200、もしくはストレージ装置300の記憶手段130、又はメインサイト400の記憶装置434、入出力手段439、入出力手段437、通信手段438もしくは記憶装置444、入出力手段449、入出力手段447、通信手段448には、適宜ハードウェアを含むことも想定される。そして、このような場合、係るソフトウェア・プログラム(コンピュータ・プログラム)は、本発明を構成すると捉えることができる。更に、係るソフトウェア・プログラムを格納した、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体も、本発明を構成すると捉えることができる。
以上、本発明を、上述した各実施形態およびその変形例によって例示的に説明した。しかしながら、本発明の技術的範囲は、上述した各実施形態およびその変形例に記載した範囲には限定されない。当業者には、係る実施形態に対して多様な変更又は改良を加えることが可能であることは明らかである。そのような場合、係る変更又は改良を加えた新たな実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれ得る。そしてこのことは、特許請求の範囲に記載した事項から明らかである。
本発明は、ストレージ装置のリモートバックアップにおいてRPOを改善する用途において利用できる。
100 ストレージ装置
120 データ保持手段
130、140 記憶手段
110 通信制御手段
800 ホスト
900 バックアップ装置
910 通信手段
930、940 記憶手段
400 メインサイト
430、440 ストレージ
905 リモートサイト
935、945 副ストレージ
130、140 記憶手段
710、720 中継装置
810 ホスト
433、443 バッファメモリ
439、449 入出力手段
438、406 通信手段
431、441 制御手段
432、442 時刻付加手段
434、444 記憶装置
437、447 入出力手段
435、445 送信速度管理テーブル
436、446 バッファメモリ管理テーブル

Claims (9)

  1. 複数の記憶手段と、
    前記各記憶手段に対する書き込みデータ、前記書き込みデータの書き込み先の情報、及び前記書き込みデータの書き込み時刻の情報を、前記書き込みデータが送信されるまで一時的に保持するデータ保持手段と、
    前記記憶手段毎の最古の前記書き込み時刻を集計し、集計した前記最古の前記書き込み時刻と、前記集計時点における現在時刻又は前記書き込みデータの送信が一定の送信周期で行われる場合における前記送信周期における特定のタイミングを表す時刻である基準時刻との時間差と正の相関を有する優先度に基づいて、前記記憶手段毎の前記書き込みデータの送信のための送信帯域を割り当て、前記送信帯域に従って前記書き込みデータを外部のバックアップ装置へ送信する通信制御手段と
    を備えたことを特徴とするストレージ装置。
  2. 1つの前記記憶手段を除く前記記憶手段毎の前記送信帯域は、前記記憶手段毎の前記優先度に比例し、前記1つの前記記憶手段の前記送信帯域は、残された送信帯域である
    ことを特徴とする請求項1に記載のストレージ装置。
  3. 前記優先度は、前記時間差、前記時間差の冪乗、又は前記時間差と前記記憶手段毎の未送信の前記書き込みデータの量との積である
    ことを特徴とする請求項1に記載のストレージ装置。
  4. 前記通信制御手段は、前記データ保持手段により保持されるすべての前記書き込みデータを送信帯域の上限内で送信できない場合に、前記優先度に基づいて前記記憶手段毎の前記送信帯域を割り当てる
    ことを特徴とする請求項2に記載のストレージ装置。
  5. 前記通信制御手段は、前記データ保持手段により保持される、前記記憶手段毎の前記書き込みデータのうちの1つ以上のデータを送信帯域の上限内で送信できない場合に、前記優先度に基づいて前記記憶手段毎の前記送信帯域を割り当てる
    ことを特徴とする請求項2に記載のストレージ装置。
  6. 前記通信制御手段は、前記記憶手段毎に確保された所定の通信帯域に加えて、前記優先度に基づいて残りの送信帯域を前記記憶手段毎に割り当てる
    ことを特徴とする請求項2に記載のストレージ装置。
  7. 前記ストレージ装置は、
    第1の前記記憶手段専用の書き込みデータを入力する第1の入力手段と、
    前記第1の前記記憶手段専用の書き込みデータを送信する第1の通信手段と、
    第2の前記記憶手段専用の書き込みデータを入力する第2の入力手段と、
    前記第2の前記記憶手段専用の書き込みデータを送信する第2の通信手段とを更に有し、
    前記データ保持手段は、
    前記第1の入力手段を介して入力した書き込みデータを保持する第1のデータ保持手段と、
    前記第2の入力手段を介して入力した書き込みデータを保持する第2のデータ保持手段とを有し、
    前記通信制御手段は、
    前記第1のデータ保持手段から前記第1の前記記憶手段の最古の第1の前記書き込み時刻を受信し、
    前記第2のデータ保持手段から前記第2の前記記憶手段の最古の第2の前記書き込み時刻を受信し、
    受信した前記時刻が最古である前記記憶手段に、より大きな送信帯域を割り当て、前記割り当てられた前記送信帯域の設定を前記第1の通信手段及び前記第2の通信手段に指示する
    ことを特徴とする請求項1に記載のストレージ装置。
  8. 複数の記憶手段のうちの前記各記憶手段に対する書き込みデータ、前記書き込みデータの書き込み先の情報、及び前記書き込みデータの書き込み時刻の情報を、前記書き込みデータが送信されるまで一時的に保持し、
    前記記憶手段毎の最古の前記書き込み時刻を集計し、集計した前記最古の前記書き込み時刻と、前記集計時点における現在時刻又は前記書き込みデータの送信が一定の送信周期で行われる場合における前記送信周期における特定のタイミングを表す時刻である基準時刻との時間差と正の相関を有する優先度に基づいて、前記記憶手段毎の前記書き込みデータの送信のための送信帯域を割り当て、前記送信帯域に従って前記書き込みデータを外部のバックアップ装置へ送信する
    ことを特徴とするストレージ制御方法。
  9. 複数の記憶手段のうちの前記各記憶手段に対する書き込みデータ、前記書き込みデータの書き込み先の情報、及び前記書き込みデータの書き込み時刻の情報を、前記書き込みデータが送信されるまで一時的に保持するデータ保持処理と、
    前記記憶手段毎の最古の前記書き込み時刻を集計し、集計した前記最古の前記書き込み時刻と、前記集計時点における現在時刻又は前記書き込みデータの送信が一定の送信周期で行われる場合における前記送信周期における特定のタイミングを表す時刻である基準時刻との時間差と正の相関を有する優先度に基づいて、前記記憶手段毎の前記書き込みデータの送信のための送信帯域を割り当て、前記送信帯域に従って前記書き込みデータを外部のバックアップ装置へ送信する通信制御処理と
    をコンピュータに実行させることを特徴とするストレージ制御プログラム。
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