JP2005538471A - 一次データ記憶をローカルリモートデータ保護と統合するための方法および装置 - Google Patents

一次データ記憶をローカルリモートデータ保護と統合するための方法および装置 Download PDF

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Abstract

本発明の実施形態は、一次磁気ディスク・データ記憶容量（４）をクライアント（５）に提供するかたわら、同時にクライアント・データを、すべての形態のデータ喪失から保護するために、現地で、かつ現地を離れた地点で複製することを確保する。本発明の一実施形態は、データ保護システムである。このシステムは、次のものを有するファイルサーバを含む：フィルタ・ドライバ、フィルタ・ドライバと通信関係にあるファイル・システム、方針キャッシュ、およびフィルタ・ドライバと方針キャッシュとに通信関係のあるミラー・サービス。

Description

（発明の背景）
本発明は、コンピュータ一次ディスク記憶システムおよびこの一次ディスク記憶システム上の様々な形態のデータ喪失またはデータ劣化からの常時保護に関する。これらの形態のデータ損失には、偶発的に生じるユーザまたはアプリケーションによるファイルの削除、ウィルス攻撃、ハードウェア故障および／またはデータ・センタ設備の損失が含まれる。
一次ディスク記憶システムは、定期的に保護しなければならない。データ保護に利用可能な数多くのデータ保護ソリューションがあるけれども、これらは次の問題が避けられない：
・多くの保護スキームがデータを全面的に保護するために使われている。スキームの多重性（例えば、ＲＡＩＤ、スナップショット、バックアップ、複製）は、一次データの重複複製をもたらし、データ回復運営を複雑化する。
・今日のデータ記憶の展開およびデータ保護システムは、単一データ・センタの域を超えることは殆んどない。このため、データ記憶、データ保護およびデータ管理の孤島が形成されてしまい、これによって、いくつかのデータ・センタが持っている余剰の記憶容量を、追加的な記憶容量を必要とする他のデータ・センタと効率的に共有することのできない環境が形成されてしまう。
・従来のデータ保護システムは、低コストのために、殆んど磁気テープばかりに依存している。これには、磁気テープに記録されたデータを読み取る上での信頼性および長期的完全性に関し重大な問題がある。テープ媒体の品質は、テープ駆動装置中での使用のたびに、媒体表面とテープ駆動ヘッドとの間の摩擦に起因して劣化する。加えて、保管設備中に保存されるテープ媒体は、厳しい温度・湿度の環境制限内に維持されねばならない。これらの限界は、テープが会社の空調データ・センタから保管庫トラックに輸送され、現地から離れた保管設備の空調環境に戻される間に超えられることが有りがちである。保管庫環境中に保存される磁気テープのために比較的制限された温度および湿度範囲は以下の通りである。
Figure 2005538471
 ・テープ媒体の製造およびテープ駆動技術の世代交代はとどまることなく、磁気テープを使っての長期保管を著しい難題に追い込んでいる。旧世代のテープ駆動装置で書き込まれた数百ないし数千の磁気テープを保有する会社は、これらの古いテープ上のデータにアクセスできる一つ以上の古いテープ駆動装置を保有し続けねばならない。
・新しいコンピュータ・アプリケーションおよび数々のタイプのディジタル・データは、年々６０％の割合で一次ディスク記憶容量の需要を増加させている。磁気ディスク技術がこの需要とペースを合わせて低コストの高容量一次記憶システムを提供する一方、磁気テープにはそれがない。１９８６年、磁気テープは磁気ディスクに比べておよそ３５倍安かったが、今や、そのコストの優位性は３５倍から約２倍にまで低下した。このコストの低下は将来も続くものと期待されるので、行く行く磁気テープはますます磁気ディスクによる代替のコスト的な検討対象になるだろう。
・現在、各データ記憶システムは、十数の個別のデータ記憶、データ保護およびデータ管理システムとソフトウェア構成要素との集積からなっている。このようなシステムは、構成要素間の相互動作性の問題にさらされている。
多くの構成要素のそれぞれは、通常、保管管理者が精通しなければならない独特の管理ユーザ・インタフェースを持っている。
・ＲＡＩＤ、スナップショット、テープ・バックアップおよびファイル・ブロック複製のような多数のデータ保護システムおよび構成要素をかかえると、保管管理者にとって、現実に起きるデータ損失に対応する最善の方法を見出すのは至難のわざとなる。
・今日のデータ記憶システムおよびデータ保護システムでは、一次記憶データは１０メガバイトから５０メガバイトの保護データを生成する。このようなデータの過剰複製は、ＲＡＩＤ冗長駆動、スナップショット・ヒストリ、数組の週毎全面バックアップ・テープ、日毎部分バックアップ・テープ・セットおよびブロック・アンド・ファイル複製システムからもたらされるものである。例えば、週毎全面バックアップを３ヶ月だけ保持する会社の場合は、連続して取る週毎全面バックアップのほとんどは完全に同一であるため、そのデータを一次記憶システムから１３回複製することになる。
・現在稼働中のほとんどの被害回復システムは、単に二つの特定の記憶サブシステム間の複製を使っている。それらは、すべての一次記憶資源を他のすべての現地または遠隔記憶資源により保護されるようにするための仮想記憶容量の論理的抽象をもたらさない。
・今日、多くのデータ複製製品が入手可能である。複製製品は、設計どおり、二つのシステム間のすべての変化を複製する。しかしながら、複製セット中のシステムの一つからの一ファイルの偶発的な削除により、他の複製システムにおける削除が起きる。これが起きると、削除されたデータをバックアップ・テープから回復しなければならない。したがって、今日の複製システムは、完全な保護のためには、磁気テープ・ベース・バックアップに頼り続ける。
・スナップショット・ベース・データ保護は、ユーザがつい最近削除したファイルを回復する能力をエンド・ユーザに提供するので人気を得ている。しかし、スナップショット・システムは、従来のテープ・バックアップの代替品として機能することはできない。スナップショットは、旧のスナップショット・バージョンのファイルを回復するには、動作可能な現行バージョンのファイル・システムに依存する。したがって、今日のスナップショット・ベース・システムは、完全な保護のためには、磁気テープ・ベース・バックアップに依存し続ける。
・今日の標準的な週毎完全／日毎増分テープ・バックアップ・スケジュールは、従来磁気テープの長検索時間を前提にして設計されている。データ回復操作の間、フル・テープ全体が先ず装填され、その上で、多数の増分テープがその後装填されねばならない。所望のアイテムをテープ上に探し当て、回復させるには数十分を要し、このため標準的な週毎完全バックアップ・モデルは、回復に使われるテープの数を一本のフル・テープおよび最大５本の増分テープに制限する。もしテープ媒体の潜在を、磁気ディスク技術の格段に短い探索時間と回転遅延を利用することによってデータ回復プロセスから排除できたとしたら、全面バックアップは、もっと少ない頻度にすることができよう。例えば、全面バックアップは、一ヶ月に一度、または３ヶ月に一度にして、部分バックアップを全面バックアップの間毎日行うこともできる。磁気ディスクがバックアップ媒体として使われると、ディスクから、数週間分または数ヶ月分の部分バックアップ・データにアクセスし回復させる時間は、従来のテープより数千倍速くなる。週末全面バックアップの実行もまた、週末前に磁気テープに記録された一次記憶データの全てを得るのに、ネットワークと管理者を煩わせる。一次記憶データの量が増すに連れて、この追加的な一次記憶の全てをバックアップするのに要する時間は比例的に増す。
・会社の存続にとってデータの確実な収集の価値は時と共に変化する。例えば、あるデータベースは、非重要な適用としてスタートするかもしれないが、仕事がそれに対する日常的運用での依存を深めるに連れて、使命的の重要性を帯びる。逆に、かつて仕事の日常運用に必須のものであったデータベースが、新システムに取って代わると、重要性を減ずる。今日のテープ・ベース・データ保護スキームでは、特定のセットの一次記憶データに適用されている保護階級を増減することは、その会社にとっての価値が次第に変化する中では困難である。とりわけ、そのデータが何百または何千ものバックアップ・テープにすでに保護されている場合には困難である。
・磁気テープが、今日のバックアップ・ソフトウェア製品のための良好なシーケンス的アクセス機能を提供する一方、ランダム・データに対するアクセス時間は磁気ディスクよりおよそ１０００倍遅い。このため、バックアップ／保管庫のようなデータ・ストリーミング・アプリケーションへのテープの使用が制限される。
（発明の要旨）
本発明は、コンピュータ一次ディスク記憶システムおよびこの一次ディスク記憶システム上の様々な形態のデータ喪失またはデータ劣化からの常時保護に関する。本発明の一実施形態は、データ保護システムである。このシステムは、次のものを有するファイルサーバを含む：フィルタ・ドライバ、フィルタ・ドライバと通信関係にあるファイル・システム、方針キャッシュ、およびフィルタ・ドライバと方針キャッシュとに通信関係のあるミラー・サービス。
フィルタ・ドライバは、クライアント・ファイル・リクエストにより開始された入力／出力活動を傍受し、指定されたスナップショット（スナップショットは、特定時点における指定セットの記憶からの一組のデータの捕獲である。）以来修正ファイルおよび作成ファイルを維持する。ファイル・システムは、クライアント・ファイルを記憶する。方針キャッシュは、各シェアに関連の保護ポリシを記憶する。シェアは、ファイルサーバ上に記憶容量のディレクトリまたはフォルダとして作成される。ミラー・サーバは、シェア中に修正ファイルおよび作成ファイルを準備する。これらは、そのシェアに関連の保護ポリシ中に指定されたようにレポジトリに書き込まれる。
ファイルサーバはさらにミラー・サービスに接続されたファイルサーバＡＰＩおよびファイルサーバ・トランスファ・モジュールをファイル・システムとの通信中に含む。少なくとも一つのレポジトリは、ファイルサーバＡＰＩを介してファイルサーバと通信する。ファイルサーバ・ファイル・トランスファ・モジュールは、ファイル・システムから一つ以上のレポジトリにファイルを移す。
ファイルサーバはまた、ロケーション・キャッシュをミラー・サービスとロケーション・キャッシュに接続されたロケーション・マネジャとの通信中に含む。ロケーション・キャッシュは、どのレポジトリが既存ファイルの更新バージョンを受信すべきかを指示し、ロケーション・マネジャはロケーション・キャッシュをシステムが新ファイルを特定のレポジトリ・ノードに書くときに更新する。
一実施形態において、システムはさらに、ローカル・レポジトリおよびリモート・レポジトリを含む。ローカル・レポジトリは次のものを含みうる：ファイルサーバとの通信に適合したローカル・レポジトリ・ノードＡＰＩ；ファイルサーバ・ファイル・トランスファ・モジュールとの通信関係を保つ、ファイルサーバ・ファイル・トランスファ・モジュールからファイルを送信するまたは受信するよう適合したローカル・レポジトリ・ファイル・トランスファ・モジュール；ローカル・レポジトリＡＰＩと通信関係を保ち、ファイルサーバからローカル・レポジトリへのファイルの複製を管理するために動作可能のデータ・ムーバ；およびデータ・ムーバとの通信関係を保ち、既存ファイルの新バージョンが圧縮されるべきかどうか、かつ既存ファイルの旧バージョンが維持されるべきかどうかを判定するために動作可能な保護方針構成要素。
リモート・レポジトリは、次のものを含みうる：別のレポジトリ・ノードと通信するために適合しているリモート・レポジトリ・ノードＡＰＩ；ローカル・ファイル・トランスファ・モジュールと通信関係にあり、ファイルを送信および受信するために適合したリモート・レポジトリ・ファイル・トランスファ・モジュール；リモート・レポジトリＡＰＩと通信関係を保ち、ローカル・レポジトリからのファイルの複製を管理するために動作可能なデータ・ムーバ；およびデータ・ムーバと通信関係を保ち、既存ファイルの新バージョンが圧縮されるべきかどうか、既存ファイルの旧バージョンが維持されるべきかどうかを判定するために動作可能な保護方針構成要素。
本発明の別の実施形態は、データを保護する方法を提供する。この方法は次の工程を含む：一次ディスク記憶システム上のシェア内の第一ファイルのバージョンを保存すること；そのシェアと関連のファイルをどこで、いかに保護するかを決定するために、そのシェアと関連の保護方針を調べること；および第一ファイルのバージョンを、一つ以上のローカル・レポジトリと一つ以上のリモート・レポジトリを含む保護方針により指定されるレポジトリに複製すること。
一実施形態において、第一ファイルのバージョンは、第一バージョンである。この方法は、新バージョンがレポジトリに保存される間に、逆デルタ圧縮を第一ファイルの連続バージョンに適用することをさらに含みうる。第一ファイルの第二バージョンの作成に応じて、逆デルタ圧縮を第一ファイルの連続バージョンに適用することは：ローカル・レポジトリ中に複製された第一ファイルの第一バージョンを、第一バージョンと第二バージョンとの間の圧縮された差異を表し、ローカル・レポジトリ中の第二バージョンを複製する逆デルタ圧縮バージョンと交換すること；差異ファイルをリモート・レポジトリに送信すること；およびリモート・レポジトリ中において、その差異ファイルをそのファイルの前のバージョンに適用して、第二バージョンおよび第一バージョンと第二バージョンとの間の差異を表す逆デルタ圧縮バージョンを保存すること；を含む。
この方法は、シェアと関連する保護方針を審査し、そのシェアと関連のファイルをどこに、いかに保護するかを決定することをさらに含みうる。さらに、この方法は、レポジトリの所在、各レポジトリ用の複製の数、および／またはファイルがシェアから抹消された後、そのファイルをレポジトリから廃棄すべきかどうかを決めることを含みうる。上に述べたように、シェアは、記憶容量のディレクトリまたはフォルダとしてファイルサーバ上に構築される。
（図面の詳細な説明）
図１は、統合データ記憶およびデータ保護システムの本発明を示すダイヤグラムである。ファイルサーバ４は、クライアント・システム５へ標準ネットワーク・ファイル・システム（ＮＦＳ）、ファイル・トランスファ・プロトコル（ＦＴＰ）または共通インタネット・ファイル・システム（ＣＩＦＳ）プロトコルを介した一次データ記憶容量を提供する。この機器は、図１でデータ・センタＡ，Ｂ，Ｄとして示す二つ以上のデータ・センタ１間で動作するように設計されている。これらのデータ・センタに跨って配備されている二つ以上のレポジトリ３は、完全なデータ保護をそれらの関連ファイルサーバ一次記憶システムに供給する記憶容量およびデータ管理処理能力を提供する。この機器は、都市圏ネットワーク（ＭＡＮ）またはワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）インタネット（ＩＰ）ネットワーキング２を利用して、レポジトリに一つのレポジトリから別のレポジトリに複製されねばならないデータを送信および受信することを可能にする。 ローカル・レポジトリおよびオリジナル・ファイルサーバからの一つ以上のレポジトリにデータを複製させることによって、これらのレポジトリは、従来のオン・サイトおよびオフ・サイト・テープ記憶システムおよびテープ保管サービスの代替として働く。
図２は、データ・センタに跨って配備されうるファイルサーバ６と二つ以上のレポジトリ８との間の関連性を図示する。すべての一次データ記憶動作は、一つ以上のクライアントおよび一つ以上のファイルサーバ間にＮＦＳ、ＦＴＰまたはＣＩＦＳシェア７を通して発生する。シェアは、記憶容量のディレクトリまたはフォルダとしてのファイルサーバ上で作成される。このシェア・ディレクトリまたはフォルダのコンテンツは、ローカル・エリア・ネットワークに亘って複数のクライアントによりアクセス可能である。例えば、マイクロソフト・ウィンドウズ（登録商標）環境、ＣＩＦＳシェアは、記憶フォルダとして、マイクロソフト・ウィンドウズ（登録商標）・ユーザ・インタフェースの“マイ・ネットワーク・プレイシズ”の下でのＬＡＮ接続サーバ内で現れる。ＵＮＩＸ（登録商標）環境に対しては、シェアは、データが記憶される実際のファイルサーバおよびフォルダ、並びにローカル・クライアント・ファイル・システムの仮想フォルダを定義するマウント・ポイントを通してアクセスされる。これらのシェアは、ファイルサーバの一次記憶容量が共有され、複数のクライアント間で安全に区分けされることを可能にする。この機器は、一次データ記憶システムであり、データ保護システムでもあるので、アドミニストレータは、各シェアが、そのシェアに対する独自の保護方針９を通して、いかに二つ以上のレポジトリに亘って保護されるかを規定する。一実施形態において、この保護方針は、そのシステムが各シェアのデータを保護するためにどのレポジトリを使用するかを規定する。一実施形態において、それはまた、どれほどの頻度でデータ保護が発生するか、いくつの複製をシステムが各レポジトリ内で維持するかを規定する。定期的なベースで、各ファイルサーバは、そのシェアに対する保護方針を審査し、適当な時機に、ファイルサーバは、シェアのファイルに及ぶ最近のすべての変化を捕え、二つ以上のレポジトリ内でこれらのファイルを記憶し、保護する。
図３は、クライアントのファイルが最初作成された後、いかに記憶され、かつ保護されるかを図示するダイヤグラムである。この例において、そのファイルはＡと呼ばれ、そのサブスクリプト“１”は、これが最初のバージョンであることを示す。このファイルは最初、ファイルサーバの一次ディスク記憶システム上のシェア内にクライアントによって記憶される。ファイルＡ１をどこでどのように保護するのかを決定するために、ファイルＡ１が置かれていたファイルサーバ・シェアのために以前に規定された保護方針１１が、審査される。その上で、ファイルＡ１は、保護方針の指定レポジトリのすべてに複製１２される。この例において、ファイルＡ１は、レポジトリ１およびレポジトリ８に複製される。この複製は、保護方針中に指示されているバックアップ頻度で規定される定期的なベースで行われる。
図４は、既存ファイルがクライアントによって修正されたとき、一実施形態によって起こる動作を図示するダイヤグラムである。Ａ１はファイルＡの第一バージョンであり、Ａ２，Ａ３，．．．は、ファイルＡへのその後の修正を表す。ファイルＡがクライアント・システムで修正されたとき、ファイルサーバはファイルの最新バージョンしか保持せず、このためファイルＡをリクエストするすべてのクライアントは、最新のバージョンを受取る。ファイルＡのそれ以前のバージョンは全て、ローカルおよびリモート・レポジトリに維持される。図３および図４中の例において、オリジナル・ファイルは、ファイル・バージョンＡ４のファイルサーバの保持により示されるように、３回だけ修正されている。ひとつの実施形態において、システムがバージョンの進行を表すのに使うサブスクリプトは、クライアント・アプリケーションには見えない。ファイルサーバにあるファイルは、ファイルＡとしてアクセスされる。おのおのの指定のレポジトリ内で、作成され、修正されるすべてのファイルのために、現行バージョンおよび全ての旧バージョンが保持されうるようにバージョン・チェーン１４が作成される。現行バージョンのファイルまたは旧バージョンのファイルに顧客がアクセスする必要を迫られる理由には次のようなものがある：
・ クライアントまたはアプリケーションが誤って最新バージョンをファイルサーバから抹消しても、その最新バージョンは、レポジトリ中に記憶された最新バージョンの複製を使って、そのファイルサーバに回復できる。ファイルサーバ中のファイルを抹消しても、そのレポジトリからそのファイルが抹消されたことにはならない。というには、レポジトリは、安全なバックアップ・テープを模造するように設計されているからである。
・ ウィルスまたはハードウェアの故障によって、ファイルサーバのファイルが損なわれる可能性がある。この場合、最新バージョンは、そのファイルの複製またはバージョンを維持するレポジトリから回復されうる。
・ クライアントまたはアプリケーションが、特定のファイルのコンテンツを要求するかもしれない。例えば、ユーザは、ある特定の変更、いつある文書になされたのかを知りたいと思うかもしれないし、あるいは参照または修正のために、あるファイルの旧バージョンにアクセスする必要に迫られるかもしれない。
図５、図６、図７は、逆デルタ圧縮があるシェアに対してその保護方針を介して活性化されたときに起こる諸動作を図示する、時系列的な一組のダイヤグラムを表わす。逆デルタ圧縮は、二つのファイルの間の差異をとり、その差異を圧縮する。それはそのファイルの最新バージョンを非圧縮形式で保持し、その上全ての旧バージョンを逆デルタ圧縮形式で保持する。あるファイルの最新バージョンは、非圧縮形式で維持される。というのは、それが回復操作で最も頻繁にリクエストされ、そのファイルを減圧する必要がないからデータ回復時間を最小化できるからである。あるファイルの旧バージョンを再生するには、逆デルタ減圧アルゴリズムによってファイルの最新バージョンから開始し、所望のファイルに達するまで後ろ向きに一連のバージョンの減圧を行う。本発明の一実施形態においては、新バージョンがレポジトリに記憶されるにつれて、逆デルタ圧縮をファイルの連続的なバージョンに適用するようにしている。
・ 図５において、Ａと呼ばれるファイルがクライアントによりファイルサーバ中に作成されている。それはローカル・レポジトリ中に記憶されているが、それはファイルの最初のバージョンであるので、ＭＡＮ／ＷＡＮ接続を介してフルのまま、非圧縮形式でリモート・レポジトリに複製される。
・ 図６において、図Ａは修正されて、そのファイルのバージョン・チェーンが作成される。ローカル・レポジトリに記憶されたオリジナルＡ１バージョンは、バイトによるバージョンＡ２およびＡ１間の単なる逆データ圧縮差異によって取り替えられ、Ａ１Ｄで表わされる。ファイルサーバは、ファイルＡ、Ａ２の単に最新バージョンを保持するので、クライアントは、ただ最新バージョンにのみアクセスすればよい。また図６においても、記号Δで表わされる、より小さな差異ファイル、（Ａ２−Ａ１）、が都市ネットワーク圏またはワイド・エリア・ネットワークを跨いでリモート・レポジトリへ送信される。
・ 図７、ファイル・バージョンＡ２は、いま受信した差異ファイル、（Ａ２−Ａ１）をそのレポジトリ中の前のバージョンのファイルＡ１に適用することによって、リモート・レポジトリ８中で作成されうる。図７は、最終の完了した複製および指定レポジトリ１７を跨ぐファイルＡのバージョニングをディスプレイする。最新のバージョンが非圧縮形式で維持され、すべての旧バージョンは逆デルタ圧縮形式で記憶されていることを観察していただきたい。繰り返して述べる価値のあるのは、Ａ１ＤはバージョンＡ２およびバージョンＡ１間の逆デルタ圧縮差異を表わし、（Ａ２−Ａ１）は、単純に、バージョンＡ２とバージョンＡ１との間の差異を表わすということである。
図８は、本発明の保護方針の一実施形態のスクリーン・ショットである。各ファイルサーバの各シェアに対する記憶アドミニストレータによって規定される独自の保護方針がある。保護方針画面に到着する前に、記憶アドミニストレータは、シェアを作成し、それにＣＩＦＳおよび／またはＮＦＳおよび／またはＦＴＰによってアクセスすることを可能にする。ひとたびシェアが作成されると、保護方針画面がディスプレイされる。この画面内で、記憶アドミニストレータは、次のデータ保護パラメータを指定できる：
・ このシェアを保護せよ−このチェックボックスは、通常、このシェア中のデータはレポジトリによって保護されるべきであると指示してチェックされる。一部のクライアント・アプリケーションの中には、一次記憶のためにファイルサーバの使用を選択し、それでいて第三者バックアップまたは保管製品を使ってデータを保護するものがある。もしこのチェックボックスが未チェックのままになると、この保護方針ユーザ・インタフェース中の他のすべてのオプションは動作しなくなる。
・ 保護管理−バックアップ頻度−このオプションは、どれくらいの頻度でファイルサーバ・シェアのデータが、ローカルおよびリモート・レポジトリ中で保護されるのかを決定する。一実施形態においては、バックアップ頻度間隔は、１５分、３０分、１時間、２時間、３時間、４時間、６時間、８時間、１２時間、および２４時間を含む時間間隔の表の中から選択できる。すべてのバックアップ頻度間隔は、それぞれのファイルサーバのローカル・タイム・ゾーンの真夜中の１２：００に起点を持っている。バックアップ頻度を２４時間に設定することは、従来の日常小刻み的バックアップを実施するのに類似している。この間隔を１５分に設定することは、昼間、頻繁に変更されるファイルのバージョンが１５分間隔で保護されることを可能にする。最近のバックアップ以来変更されたファイルのみが、レポジトリ中に保存される。
・ 保護管理−レポジトリ当たりの複製の数。この特徴は、シェアが保護されるとき、記憶アドミニストレータにいかに多くのデータの複製２０をそれぞれのレポジトリ２１内に作成すべきかを決定することを可能にする。最小限、シェアのファイルサーバにはローカルな一つのレポジトリに一つの複製が記憶されねばならない。単一のレポジトリ内に複数の複製を維持することは可能である。この場合、複数の複製は、単一レポジトリ・ノード故障またはネットワーク故障の場合に複製への不断のアクセスを保証するために、一つのレポジトリの異なるレポジトリ・ノード上で維持される。複製の所在と数は、時間によって変更が可能である。重要性の増しているデータへのデータ入手性を増すためには、レポジトリ当たりの複製の数量増加およびレポジトリの追加が指定されうる。重要性の減っているデータについては、レポジトリ中に維持する複製の数を少なくし、これらのレポジトリを使う他のシェアのために利用可能な記憶容量を増やすことができる。
・ バージョン管理−バージョン経歴を保持せよ−このチェックボックスは、ファイル・コンテンツが規則的に更新されるシェアに対してチェックされるべきである。チェック時には、指定のレポジトリは、それぞれのバックアップ頻度間隔で識別されたすべての変更のバージョン・チェーンを維持する。変更のないファイル・コンテンツを有するデータのシェアに対しては、このチェックボックスは、チェックなしにできる。
・ バージョン管理−バージョン圧縮２３−三つの圧縮オプションは、圧縮しない、逆デルタ圧縮する、またはシェアのファイルに単純なファイル圧縮を適用する、である。ファイル圧縮は、ファイルを圧縮する技術に精通した当業者に公知の様々な技法を指し、このため非圧縮ファイルのような大きな記憶スペースを取ることはない。デルタ圧縮は、ファイルが規則的に修正されるシェアに対しては最大の圧縮比を提供する。
・ バージョン管理−バージョン・コンパクション２４−コンパクションは、バージョンの年齢を基にしてファイルのバージョンを除去する手段を提供する。例えば、ファイル・シェアに対するバージョン・コンパクション・オプションは、一年後の一つの月刊バージョン・ファイル、６月より古いファイ一つの週刊バージョン・ファイル、および一月より古い一日刊バージョンのファイルを維持するよう構成されうる。すべての“余分の”バージョンは、自動的にレポジトリから廃棄され、転じて、新バージョン・ファイルのために利用可能な記憶スペースを増やす。
・ アドバンスド・オプション−抹消による廃棄２５−このオプションがチェックされたときには、方針構成要素、例えば、ファイルサーバ上の方針キャッシュ（図９で要素３４と示す）は、ファイルサーバ上のシェアから、抹消された、またレポジトリからも廃棄されたファイルを生み出す。さらに具体的には、ファイルサーバ上の方針構成要素（図９中の要素３４）は、このオプションを実施するためにレポジトリ上の方針構成要素（図９中の要素）と通信する。このオプションは、第三者バックアップのようなアプリケーションにとって効果的である。そこでは、レポジトリによって保持される複製といくつかのバージョンは、そのアプリケーションの回復ウィンドウを満足されるのにもはや必要ではなく、すべてのレポジトリから廃棄されてもよい。
・ アドバンスド・オプション−キャッシング・レベル２６−これは、記憶アドミニストレータに、ファイルサーバ上でキャッシュされるクライアント・データの概略のパーセンテージを設定することを可能にする。通常、このオプションは、“読み込みのために最適化せよ”に設定され、最近アクセスされたファイルの最大数をクライアント・アプリケーションに最高性能レベルで利用可能にすることを可能にする。最近殆んど使用されていないデータは全て、二つ以上のレポジトリに維持される。逆に、キャッシング・レベルは、“読み込みのために最適化せよ”に設定でき、クライアントに利用可能にキャッシュされたデータ量を減らすが、第三者バックアップのような準書込み専用アプリケーションへの利用可能記憶容量を一貫して高いレベルで提供する。このモードにおいては、ファイルサーバからレポジトリへデータを積極的に移動させることによって、アプリケーションはファイルサーバを実質的に無限の容量を持つ記憶装置と見る。
図９および図１０は、ローカル・レポジトリとリモート・レポジトリを使ってクライアントにより作成されたデータ・ファイルを保護するために使用するモジュールを図示する。
図９は、本発明の機器およびソフトウェア・モジュールの一実施形態を示し、これはクライアント・ファイルを保護することをローカル・レポジトリに関連させている。この機器は、ファイルサーバ２７および単一ローカル・レポジトリ・ノード２８を含む。クライアントは、クライアント・ベース（インターネット・プロトコル）ネットワーク２９を介してファイルサーバにアクセスし、ＮＦＳ、ＣＩＦＳまたはＦＴＰプロトコルを使って、ファイルサーバと通信する。すべてのファイルサーバおよびレポジトリ・ノードは、内部ＩＰベース（インターネット・プロトコル）ネットワーク３０によって相互接続される。現行のクライアント・ファイルは、ファイルサーバのファイル・システム３２上にある。
フィルタ・ドライバ３１は、クライアント・ファイル・リクエストによって開始される入力／出力活動の全てを傍受する。ファイルサーバ・ソフトウェアは、この最近のスナップショットが起きて以来、修正され、または作成された表を維持する。スナップショット・インタバルは、保護方針のバックアップ頻度１９に基づいて１５分から２４時間に亘る。バックアップ頻度のスケジュール上、ミラー・サービス３３は、シェア中の全ての修正ファイルをシェアの保護方針で指定されるレポジトリ２１（図８に示す）に入力されるように準備する。
保護方針は、複数のレポジトリに記憶され、複製され、保護方針キャッシュ３４中のそれぞれのファイルサーバ内でキャッシュされ、規則的に更新される。例えば、もし、シェアの保護方針が１時間に設定されたバックアップ頻度を持っていたら、次の１時間への移り変わりの途上、ミラー・サービス３３は、全ての変更ファイルのバックアップを、ローカル・レポジトリ２８へ最後の一時間中に開始する。
全ての新ファイルに対して、ローカル・レポジトリの任意のレポジトリ・ノードはファイルの複製を保持するのに使用可能である。修正されたファイルに対しては、ミラー・サービスが、既存ファイルの新バージョンを、そのファイルの前のバージョンと同じレポジトリ・ノードに案内する。
ミラー・サービスは、ロケーション・キャッシュ３６に、既存のファイルの更新されたバージョンをどのレポジトリ・ノードが受けるべきかを決定するために訊く。このロケーション・キャッシュは、ファイルサーバが特定のレポジトリ・ノードにファイルを書き込むときに、ロケーション・マネジャ３５により規則的にアップデートされる。ひとたびロケーション・マネジャが、更新ファイルまたは作成ファイルの最新の蒐集のためのシェア中のそれぞれのファイルのための全ての宛先レポジトリ・ノードを識別すると、ファイルサーバは、各ローカル・レポジトリにファイルサーバＡＰＩ３７およびレポジトリ・ノードＡＰＩ３８を介して通信する。
各レポジトリ・ノード・データ・ムーバ３９は、ファイルサーバからそのレポジトリ・ノードへのファイルの複製を管理する。ファイルサーバ・ファイル転送モジュール４０は、ファイルをファイルサーバ・ファイル・システムから各レポジトリ・ノードのファイル転送４１モジュールへ転送する。ひとたび、ファイルがレポジトリ・ノード内の特定のディスク・ドライブに複製されると、そのロケーション・マネジャ４２はそのロケーション・キャッシュ４３をレポジトリ・ロケーション・ノード・ロケーション情報で更新する。
既存ファイルの修正バージョンであるレポジトリ・ノードに到来する全てのファイルに対して、シェアの保護方針４４バージョン管理設定は、新バージョンが圧縮されるべきか、旧バージョンが維持されるべきかどうかを決定するために見直される。バージョン・サービス４５は、全ての方針ベース圧縮および減圧を管理し、シェア保護方針の“唯一バージョンを保持せよ”オプションに基づいてバージョンを廃棄する責務を負う。
説明の中のこの点において、クライアント・データは、ローカル・レポジトリにのみ複製される。図１０は、クライアント・データをサイト被害から完全に保護するために一つ以上のリモート・レポジトリへのデータを保護するプロセスを実施するモジュールの一実施形態を図示する。図１０は、図９中に描写した動作から、データの第一複製を保持するローカル・レポジトリ・ノード４６を示す。図１０はまた、リモート・レポジトリ・ノード４７を示す。これらは、都市圏ネットワーク、またはワイド・エリア・ネットワーク４８を跨いで互いに接続される。一実施形態においては、ローカル・レポジトリおよびリモート・レポジトリ間を転送されるすべてのデータは、仮想私的ネットワーク（ＶＰＮ）４９暗号化によって安全保障されうる。ローカル・レポジトリ・ノード複製サービス５０は、最近のファイルサーバのバックアップの部分として今しがた作成された全てのファイルのための保護方針５１すべてを見直す責務がある。各レポジトリ・ノードは、他のレポジトリ・ノードの仲間として動作する。保護方針に基づいて、各レポジトリ・ノードは、レポジトリ・ノードＡＰＩ５２，５３，データ・ムーバ５４，およびファイル転送・モジュール５５，５６を使って、全てのレポジトリ・ノード間のファイルの動きを管理する。ひとたびデータがリモート・レポジトリに複製されたら、各レポジトリ・ノードのロケーション・マネジャ５７は、そのレポジトリ・ノード内のどこにファイルが維持されているかを追跡するために、ロケーション・キャッシュ５８を更新する。リモート・レポジトリ・ノードのバージョン・サービス５９は、ファイル・バージョン圧縮、およびコンパクションを保護方針により管理する。
本発明の一つ以上の実施形態をこのように説明したけれども、次のような様々な変更、修正および改善が、本発明によって考慮されている：ファイルサーバおよびレポジトリの特定の番号およびアレンジメントが修正されうる；個々のレポジトリのレポジトリ・ノードの数は修正されうる；および、図示された保護方針ユーザ・インタフェースの具体的な表現と構成要素は修正されうる。このような変更、修正および改善は、本発明の範囲および精神内にあるものと意図される。したがって、これまでの説明は、単なる一例に過ぎず、限界を意味するものではない。本発明の限度は、次の請求項およびそれらの等価物によってのみ規定される。
図１は、三つのデータ・センタに跨る、本発明の一実施形態の配備を示すダイヤグラムである。 図２は、保護方針の一実施形態が図１に示すようなファイルサーバ・シェアおよび関連レポジトリ間の関係をいかに構築するかを図示する。 図３は、保護方針によるデータ複製の実施の一実施形態を図示する。 図４は、機器の一実施形態がファイルのバージョンをいかに管理するかを示すダイヤグラムである。 図５は、データの複製を複数のレポジトリに亘って管理するための一実施形態の第一ステップを示す。 図６は、複製およびバージョンを複数のレポジトリに亘って管理するための一実施形態の第二ステップを示す。 図７は、複製およびバージョンを複数のレポジトリに亘って管理するための一実施形態の第三ステップを示す。 図８は、図２の保護方針のためのユーザ・インタフェースの一実施形態のスクリーン・ショットを示す。 図９は、ローカル・レポジトリへの新クライアント・データを保護するために使われる機器およびソフトウェア構成要素の一実施形態を示す。 図１０は、レポジトリ間のデータを複製する機器の一実施形態を示す。

Claims (18)

  1. データ保護システムであって、
    ファイルサーバを含み、前記ファイルサーバは：
    クライアント・ファイル・リクエストによって発動される入力／出力活動を傍受し、直前のバックアップ以降に修正され、作成されたファイルの表を維持するように動作可能なフィルタ・ドライバ；
    前記フィルタ・ドライバと通信関係にあり、クライアント・ファイルを記憶するように動作可能なファイル・システム；
    ファイルのセットに関連の保護方針を記憶するように動作可能な方針キャッシュ・システム；
    前記フィルタ・ドライバおよび前記方針キャッシュと通信関係にあり、前記ファイルのセットに関連の前記保護方針中に指定されるレポジトリに書き込まれるべき前記ファイルのセット中の修正および作成されたファイルを準備するように動作可能な一つのミラー・サービス；
    前記ミラー・サービスに接続され、レポジトリと通信するように動作可能なファイルサーバＡＰＩ；および
    前記ファイル・システムと通信関係にあり、前記ファイル・システムからファイルを一つ以上のレポジトリに転送するように動作可能なファイルサーバ・ファイル転送モジュール
    を含むデータ保護システム。
  2. 請求項１のシステムであって、前記ミラー・サービスが既存ファイルの新バージョンを、前記ファイルの旧バージョンが書き込まれている前記レポジトリへ方向付けをするシステム。
  3. 請求項１のシステムであって、前記システムがさらに：
    前記ミラー・サービスと通信関係にあり、どのレポジトリが既存ファイルの更新バージョンを受けるべきかを指示するように動作可能なロケーション・キャッシュ、および
    前記ロケーション・キャッシュに接続され、前記システムが新ファイルを指定レポジトリ・ノードに書き込むときに前記ロケーション・キャッシュを更新するように動作可能なロケーション・マネジャ；
    を含むシステム。
  4. 請求項３のシステムであって、前記システムがさらにローカル・レポジトリを含み、前記ローカル・レポジトリは：
    前記ファイルサーバＡＰＩと通信するのに適しているローカル・レポジトリ・ノードＡＰＩ；
    前記ファイルサーバ・ファイル転送・モジュールと通信関係にあり、前記ファイルサーバ・ファイル転送モジュールからファイルを受けるのに適しているローカル・レポジトリ・ファイル転送モジュール；
    前記ローカル・レポジトリＡＰＩと通信関係にあり、前記ファイルサーバから前記ローカル・レポジトリへのファイルの複製を管理するように動作可能なデータ・ムーバ；および
    前記データ・ムーバと通信関係にあり、複数の既存ファイルの新バージョンが圧縮されるべきか、複数の既存ファイルの旧バージョンが維持されるべきかどうかを決定するように動作可能な保護方針構成要素；
    を有するシステム。
  5. 請求項４のシステムであって、前記システムがさらにリモート・レポジトリを含み、前記リモート・レポジトリは：
    前記ローカル・レポジトリＡＰＩと通信するのに適しているリモート・レポジトリ・ノードＡＰＩ；
    前記ローカル・ファイル転送モジュールと通信関係にあり、前記ローカル・ファイル転送モジュールからのファイルを受けるのに適しているリモート・レポジトリ・ファイル転送モジュール；
    前記リモート・レポジトリＡＰＩと通信関係にあり、前記ローカル・レポジトリから前記リモート・レポジトリへのファイルの複製を管理するように動作可能である一つのデータ・ムーバ；および
    前記データ・ムーバと通信関係にあり、既存ファイルの新バージョンが圧縮されるべきかどうか、既存ファイルの旧バージョンが維持されるべきかどうかを決定するように動作可能な一つの保護方針構成要素；
    を有するシステム。
  6. 請求項１のシステムであって、前記保護キャッシュはどのレポジトリが使われるのか、どれくらい頻繁にデータ保護が起きるのか、いくつの複製が各レポジトリ内に維持されるのか、いかにシェア・データへの修正が維持されるのかを規定するのに動作可能であるシステム。
  7. データを保護する方法であって：
    一次ディスク記憶システム上のファイルのセット内の第一ファイルの一つのバージョンを記憶すること；
    前記ファイルのセットに関連のファイルを保護する場所および方法を決定するための前記ファイルのセットに関連の保護方針を調べること；および
    前記保護方針により指定された複数のレポジトリへの前記第一ファイルの前記バージョンを複製すること、ただし前記指定された複数のレポジトリは一つ以上のローカル・レポジトリと一つ以上のリモート・レポジトリを含む；
    を含む方法。
  8. 請求項７の方法であって、前記第一ファイルのバージョンが第一バージョンである方法。
  9. 請求項８の方法であって、新バージョンがレポジトリに記憶されるに伴い、逆デルタ圧縮を前記第一ファイルの後続のバージョンに適用することをさらに含む方法。
  10. 請求項９の方法であって、前記第一ファイルの後続のバージョンの逆デルタ圧縮を適用することが、前記第一ファイルの一つの第二バージョンの作成に応じて、：
    前記ローカル・レポジトリ中で複製された前記第一ファイルの第一バージョンを、前記第一バージョンと前記第二バージョンとの差異を表わし、ローカル・レポジトリ中の前記第二バージョンを複製する一つの逆デルタ圧縮バージョンと交換すること；
    差異ファイルを前記リモート・レポジトリに送信すること；および
    前記リモート・レポジトリにおいて、前記第二バージョンを記憶し、前記第一バージョンと前記第二バージョンとの間の差異を表わす逆デルタ圧縮バージョンを記憶するために、前記差異ファイルを前記ファイルの前のバージョンに適用することを含む方法。
  11. 請求項７の方法であって、前記ファイルのセットに関連のファイルを保護する場所と方法を決定するために、前記シェアと関連する一つの保護方針を調べることが：
    レポジトリの所在および各レポジトリに対する複製の数を決定すること、
    を含む方法。
  12. 請求項７の方法であって、前記のファイルのセットに関連のファイルを保護する場所と方法を決定するために、前記のファイルのセットに関連する一つの保護方針を調べることが：
    ファイルのセットからファイルが抹消された後、レポジトリから前記のファイルを廃棄すべきかどうかを決定すること、
    を含む方法。
  13. 請求項７の方法であって、前記のファイルのセットに関連のファイルを保護する場所と方法を決定するために、前記のファイルのセットに関連する一つの保護方針を調べることが：
    バージョン経歴を残すかどうかを決定すること、
    を含む方法。
  14. 請求項７の方法であって、前記のファイルのセットに関連のファイルを保護する場所と方法を決定するために、前記のファイルのセットに関連する一つの保護方針を調べることが：
    指定されたバックアップ頻度を決定すること、
    を含む方法。
  15. 請求項７の方法であって、前記のファイルのセットに関連のファイルを保護する場所と方法を決定するために、前記のファイルのセットに関連する一つの保護方針を調べることが：
    指定された圧縮のタイプを決定すること、
    を含む方法。
  16. 請求項７の方法であって、前記のファイルのセットに関連のファイルを保護する場所と方法を決定するために、前記のファイルのセットに関連する一つの保護方針を調べることが：
    指定されたキャッシング・レベルを決定すること、
    を含む方法。
  17. データ保護システムであって：
    ファイルサーバを含み、前記ファイルサーバは：
    複数のクライアント・ファイル・リクエストによって発動される入力／出力動作を傍受し、直前のバックアップ以降に修正され、作成されたファイルのリストを維持するフィルタ・ドライバ手段；
    前記フィルタ・ドライバと通信関係にあるファイル・システム手段、ただし前記ファイル・システム手段はクライアント・ファイルを記憶するためのものである；
    ファイルのセットに関連する保護方針を記憶するための方針キャッシュ手段；
    前記フィルタ・ドライバ手段および前記方針キャッシュ手段と通信関係にあるミラー・サービス手段、ただし前記ミラー・サービス手段は、前記ファイルのセットに関連の前記保護方針中に指定されたように一つのレポジトリに書き込まれるべき前記のファイルのセット中の修正および作成されたファイルを準備するためのものである；
    を有する保護システム。
  18. 請求項１７のシステムであって、前記システムはさらに：
    前記ミラー・サービス手段に接続され、レポジトリと通信するように動作可能なファイルサーバＡＰＩ；および
    前記ファイル・システム手段と通信関係にあり、ファイルを前記ファイル・システムから一つ以上のレポジトリに転送するように動作可能な一つのファイルサーバ・ファイル転換モジュール；
    を含むシステム。
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