KR20030016076A - Apparatus for backing-up data using hard disk drives - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하드디스크를 이용한 백업 장치에 관한 것으로, 특히 선택적으로 다수의 하드디스크 전원을 제어하며 백업 미디어의 확장이 용이한 백업 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backup device using a hard disk, and more particularly, to a backup device that selectively controls a plurality of hard disk power sources and easily expands backup media.
본 발명과 관련된 종래기술로는 계층적 저장매체 관리(Hierarchical Storage Management: HSM), RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks), 자동 테이프 라이브러리(Automatic Tape Library: ATL) 등이 있다.Prior arts related to the present invention include Hierarchical Storage Management (HSM), Redundant Array of Inexpensive Disks (RAID), Automatic Tape Library (ATL), and the like.
HSM은 일정기간이 지난 후 또는 사용자가 지정한 바에 따라, 값이 비싼 저장 매체인 하드디스크에 저장되어 있던 파일들을 자동으로 값이 싼 다른 저장매체로 옮겨주는 시스템이다. 물론, 모든 데이터를 고속 저장장치 상에서 항상 사용할 수 있게 하는 것이 가장 이상적이나 그것은 많은 비용을 요하기 때문에, HSM 시스템은 기업의 대부분의 데이터를 저속/저가의 저장장치 상에 저장했다가 그 데이터를 사용할 때에만 더 빠른 하드디스크로 데이터를 복사한다. HSM 시스템은 데이터가 사용되고 있는 방식을 모니터 함으로써, 어떤 데이터를 안전하게 저속 장치로 옮겨야 하는지 또한 어떤 데이터를 하드디스크 상에 그대로 남겨야 할 것인지에 대해 최적의 추정을 하여 가장 사용빈도가 낮은 파일을 자동으로 저속/저가의 기억장치로 이전함으로써, 백업 데이터 량을 줄이고, 사용자에게는 모든 파일을 자동적으로 그리고 투명하게 접근하도록 하며, 네트워크의 트래픽을 줄여주는 장점이 있다.HSM is a system that automatically transfers files stored on hard disks, which are expensive storage media, after a certain period of time or as specified by the user, to other low-cost storage media. Of course, it's ideal to make all data available on high-speed storage at all times, but it's expensive, so HSM systems store most of the company's data on low-speed and low-cost storage and use it. Only when copying data to a faster hard disk. By monitoring how data is being used, the HSM system automatically estimates which files should be moved to the slower device and which ones should be left on the hard disk automatically, with the best estimate of what data should be left on the hard disk. By moving to low-cost storage, you can reduce the amount of backup data, allow users to access all files automatically and transparently, and reduce network traffic.
RAID는 중요한 데이터를 가지고 있는 서버에 주로 사용되며, 여러 대의 하드디스크가 있을 때 동일한 데이터를 다른 위치에 중복해서 저장하는 기술이다. 하나의 RAID는 운영체계에게 논리적으로는 하나의 하드디스크로 인식된다. RAID는 스트라이핑(striping) 기술을 채용하여 각 드라이브의 저장공간을 1 섹터(512 바이트)의 크기에서부터 수 MB에 이르는 공간까지 다양한 범위로 쪼갤 수 있다. 모든 디스크의 스트립(strip)은 인터리브(interleave)되어 있으며, 순차적으로 주소가 지정된다. 이렇게 데이터를 여러 대의 디스크에 저장함에 따라 입출력 작업이 균형을 이루며 겹치게 되어 전체적인 성능이 개선된다. 디스크의 수가 늘어남에 따라 MTBF(Mean Time Between Failures: 오류간 평균시간)를 증가시키기 때문에 데이터를 중복해서 저장하면 고장에 대비하는 능력도 향상된다.RAID is mainly used for servers that have important data, and when multiple hard disks exist, the same data is stored in different locations. A RAID is logically perceived by the operating system as a hard disk. RAID employs striping technology that allows you to divide the storage space of each drive into a range of sizes ranging from one sector (512 bytes) to several megabytes of space. Strips of all disks are interleaved and addressed sequentially. By storing data on multiple disks, I / O operations are balanced and overlapped, improving overall performance. As the number of disks increases, Mean Time Between Failures (MTBF) increases, so storing data redundantly improves your ability to prepare for failures.
그러나, RAID의 경우, 모든 하드디스크들이 데이터 연산의 대상이 된다고 가정해야 하기 때문에 항상 전원이 켜져있는 상태가 되어야 한다. 따라서, 전력 소모가 크고 발열량이 많은 문제점이 있다. 또한, 대규모의 RAID를 구현할 경우 그를 제어하는 다수의 데이터 처리 장치와 같은 많은 하드웨어 자원을 필요로 한다.However, in the case of RAID, all hard disks must be assumed to be subject to data operations, so they must always be powered on. Therefore, there is a problem in that the power consumption is large and the heat generation amount is large. In addition, large RAID implementations require a lot of hardware resources, such as the number of data processing devices that control them.
테이프는 간단히 휴대할 수 있는 보호 용기인 카트리지에 들어있으며, 테이프 드라이브에 카트리지 단위로 장착하여 기록된 데이터를 읽어거나 기록하는데 사용되는 장치이다. 초창기의 비즈니스 컴퓨터에서, 테이프는 주요 저장매체였으며, 컴퓨터 시스템 오퍼레이터는 매일 다른 작업을 위해 테이프를 탈착하는데 많은 시간을 보내야만 했다. 그러나, 자기 디스크가 개발되면서, 테이프는 메인 프레임에 있는 대량의 데이터를 백업하는 매체로 주로 사용되었다.The tape is contained in a cartridge, which is a protective container that can be easily carried, and is a device that is mounted on a tape drive in a cartridge unit and used to read or write recorded data. In the early days of business computers, tapes were the primary storage medium, and computer system operators had to spend a lot of time removing tapes for different tasks every day. However, with the development of magnetic disks, tapes were used primarily as a medium for backing up large amounts of data on the mainframe.
테이프의 가장 커다란 약점은 원하는 데이터를 찾기 위해, 무조건 테이프의 처음부터 액세스하여 그 위치까지 공회전시켜야 한다는 점이다. 이러한 이유 때문에, 테이프의 주 용도는 대량의 데이터를 일괄 처리하는데 사용되었다. 급여작업이이러한 일괄처리 작업의 대표적인 예이다. 오늘날 테이프는 메인 프레임 등의 데이터를 영구 보관할 목적으로 여전히 사용된다. 새로운 형태의 테이프는 자동 백업에도 사용되고 있다. 대형시스템의 백업을 위해서는 대용량 테이프가 사용되는데, 50-100 GB 이상의 데이터를 저장할 수 있는 테이프 카트리지를 수십 또는 수백 개 장착하여 로봇 암(robot arm)을 이용하여 자동으로 관리할 수 있는 라이브러리 등이 사용된다.The main drawback of the tape is that it must be accessed from the beginning of the tape and idle to that position in order to find the desired data. For this reason, the main use of tape was to batch process large amounts of data. Payroll is a good example of such a batch job. Today, tape is still used for permanent storage of data such as mainframes. The new type of tape is also used for automatic backup. Large-capacity tape is used for backing up large systems, such as libraries that can be managed automatically using a robot arm with dozens or hundreds of tape cartridges that can store more than 50-100 GB of data. do.
테이프는 하드디스크에 비하여 속도면에서 많은 단점을 가지고 있다. 이것은 데이터를 쓰는데 있어서 테이프의 처리량(throughput)은 하드디스크의 그것보다 작으며, 특히 데이터를 읽는데 있어서 하드디스크처럼 임의 접근이 되지 않기 때문이다. 이러한 점은 HSM을 구성하는데 있어서 문제점이 될 수 있다. 또한 자동 테이프 라이브러리(Automatic Tape Library, ATL)의 경우 자동 로봇 암의 기계적인 작동에 의해서 테이프를 교체하게 되는데, 자동 로봇 암을 사용하기 위한 자동 구동장치의 사용으로 인해 가격이 비싸지게 된다. ATL의 또 다른 문제점은 기계적인 동작으로 인하여 기계적인 고장 가능성이 많아 이로 인한 관리비용이 증가한다는 점이다.Tape has many disadvantages in speed compared to hard disk. This is because the throughput of the tape in writing data is less than that of the hard disk, and in particular, it is not as randomly accessed as the hard disk for reading data. This can be a problem in configuring the HSM. In the case of the Automatic Tape Library (ATL), the tape is replaced by the mechanical operation of the automatic robot arm, which is expensive due to the use of an automatic drive for using the automatic robot arm. Another problem with ATL is that it is more likely to cause mechanical failures due to mechanical operation, resulting in increased management costs.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 하드디스크를 이용하여 데이터의 저장속도(특히 읽기속도)를 향상시키고 다수의 하드디스크를 착탈형으로 구성하되 기계적이 아닌 전기적으로 동작하게 하여 기계적인 고장 원인을 제거하기 위한 백업 장치를 제공하는 것이다.The present invention is to solve this problem, the object of the present invention is to improve the storage speed (especially the read speed) of the data using the hard disk and to configure a plurality of hard disks removable, but not mechanically operated It is to provide a backup device for removing the cause of mechanical failure.
또한, 본 발명은 하드디스크를 백업 미디어로 사용할 때 발생하는 과열발생및 전력소모를 방지하기 위한 백업 장치를 제공하고, 제어 유닛과 하드디스크 사이의 입출력 버스 멀티플렉서를 이용함으로써 최적의 개수의 백업 미디어를 유지하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention provides a backup device for preventing overheating and power consumption that occur when the hard disk is used as a backup medium, and by using an input / output bus multiplexer between the control unit and the hard disk, It is aimed at maintaining.
도 1은 본 발명에 따른 하드디스크를 이용한 백업 장치의 구성을 도시한 블럭도,1 is a block diagram showing the configuration of a backup device using a hard disk according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 입출력 버스 멀티플렉서를 이용한 하드디스크 백업 장치의 구성을 도시한 블럭도.2 is a block diagram showing a configuration of a hard disk backup device using an input / output bus multiplexer according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 하드디스크를 이용한 백업 장치 101 : 하드디스크100: backup device using a hard disk 101: hard disk
103 : 착탈식 하드디스크 베이 103 : 입출력 버스103: removable hard disk bay 103: input and output bus
104 : 데이터 버스 105 : 네트워크 인터페이스104: data bus 105: network interface
106 : 신호 개폐 전원 스위치를 제어하기 위한 신호106: signal for controlling the signal switch power switch
107 : 입출력 제어 유닛 110 : 제어 유닛107: input and output control unit 110: control unit
120 : 신호 개폐 전원 스위치 130 : 제어 소프트웨어120: signal switch power switch 130: control software
140 : 입출력 버스 멀티플렉서140: I / O bus multiplexer
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 하드디스크를 이용한 백업 장치는, 데이터를 저장하기 위한 하나 또는 그 이상의 하드디스크; 상기 하드디스크를 착탈하기 위한 하나 또는 그 이상의 착탈형 하드디스크 베이; 상기 백업 장치의 데이터 흐름 및 상기 하드디스크에 대한 전원 공급을 제어하기 위한 제어 유닛; 상기 착탈형 하드디스크 베이와 제어 유닛 사이의 데이터 송수신을 위한 입출력 버스; 및 상기 하드디스크의 과열발생 및 전력소모의 방지를 위하여 상기 제어 유닛으로부터의 제어 신호에 따라 상기 하드디스크에 전원을 공급 또는 차단하는 신호 개폐 전원 스위치를 포함한다.In order to achieve the above object, a backup device using a hard disk according to the present invention comprises: one or more hard disks for storing data; One or more removable hard disk bays for attaching and detaching the hard disk; A control unit for controlling the data flow of the backup device and the power supply to the hard disk; An input / output bus for transmitting and receiving data between the removable hard disk bay and a control unit; And a signal open / close power switch for supplying or cutting off power to the hard disk according to a control signal from the control unit in order to prevent overheating and power consumption of the hard disk.
또한, 본 발명에 따른 하드디스크를 이용한 백업 장치는 백업 미디어의 효율적인 확장 및 선택을 위하여 다음과 같은 구성요소를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 하드디스크를 이용한 백업 장치는 데이터를 저장하기 위한 하나 또는 그 이상의 하드디스크; 상기 하드디스크를 착탈하기 위한 하나 또는 그 이상의 착탈형 하드디스크 베이; 상기 백업 장치의 데이터 흐름 및 상기 하드디스크에 대한 전원 공급을 제어하기 위한 하나 또는 그 이상의 제어 유닛; 상기 제어 유닛으로부터 제어 신호에 따라 상기 하드디스크 베이와 상기 제어 유닛 간의 데이터 흐름을 제어하는 입출력 버스 멀티플렉서; 상기 착탈형 하드디스크 베이와 상기 입출력 멀티플렉서 사이의 데이터의 송수신을 위한 입출력 버스; 상기 입출력 버스 멀티플렉서와 상기 제어 유닛 사이의 데이터의 송수신을 위한 입출력 버스; 및 상기 하드디스크의 과열발생 및 전력소모의 방지를 위하여 상기 제어 유닛으로부터의 제어 신호에 따라 상기 하드디스크에 전원을 공급 또는 차단하는 신호 개폐 전원 스위치를 포함한다.In addition, the backup device using a hard disk according to the present invention may include the following components for efficient expansion and selection of the backup media. That is, a backup device using a hard disk according to the present invention includes one or more hard disks for storing data; One or more removable hard disk bays for attaching and detaching the hard disk; One or more control units for controlling data flow of the backup device and power supply to the hard disk; An input / output bus multiplexer for controlling data flow between the hard disk bay and the control unit according to a control signal from the control unit; An input / output bus for transmitting and receiving data between the removable hard disk bay and the input / output multiplexer; An input / output bus for transmitting and receiving data between the input / output bus multiplexer and the control unit; And a signal open / close power switch for supplying or cutting off power to the hard disk according to a control signal from the control unit in order to prevent overheating and power consumption of the hard disk.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment according to the present invention;
도 1은 본 발명에 따른 하드디스크를 이용한 백업 장치의 구성을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a backup device using a hard disk according to the present invention.
본 발명에 의한 백업 장치(100)는 하나 또는 그 이상의 하드디스크 베이(102)에 백업 미디어인 하드디스크(101)를 착탈하여 데이터 백업 또는 복구 동작을 수행하도록 한다. 제어 유닛(110)은 제어 소프트웨어(130)를 구동시켜 데이터 이동, 시스템 운영 정책, 또는 운영자 인터페이스를 관리한다. 하드디스크 베이(102)들은 입출력 버스(103)를 통해 제어 유닛(110)에 포함되어 있는 입출력 제어 유닛(107)에 연결되어 하드디스크와 제어 유닛간에 데이터를 주고받을 수 있게 한다. 입출력 제어 유닛(107)은 데이터 버스(104)에 연결되어 제어 유닛(110)에서 필요한 데이터에 대한 연산을 수행 할 수 있도록 한다. 네트워크 인터페이스(105)는 데이터 버스(104)에 연결되어 있으며, 외부 네트워크(150)와 데이터를 주고받는 기능을 한다.The backup device 100 according to the present invention detaches the hard disk 101, which is a backup medium, to one or more hard disk bays 102 so as to perform a data backup or recovery operation. The control unit 110 drives the control software 130 to manage data movement, system operating policies, or operator interfaces. The hard disk bays 102 are connected to the input / output control unit 107 included in the control unit 110 through the input / output bus 103 to exchange data between the hard disk and the control unit. The input / output control unit 107 is connected to the data bus 104 to perform the operation on the data required by the control unit 110. The network interface 105 is connected to the data bus 104 and functions to exchange data with the external network 150.
또한, 제어 소프트웨어(130)는 백업 스케줄, 백업 관련 정보의 데이터베이스 운용, 운용자의 미디어 관리 실수에 대한 대응, 하드웨어 장치 관리 등 기존 ATL의관리 소프트웨어의 기능을 수행한다. 이를 위해 제어 소프트웨어(130)는 제어 유닛(110)에서 구동될 뿐만 아니라 필요에 따라 네트워크(150)상에 연결된 다른 컴퓨터(도시되지 않음)들에서 구동되는 제어 소프트웨어들과 연계하여 구동될 수 있다.In addition, the control software 130 performs functions of the existing ATL management software such as backup schedule, database operation of backup related information, response to a media management mistake of an operator, hardware device management, and the like. To this end, the control software 130 may be driven not only in the control unit 110 but also in conjunction with control software running in other computers (not shown) connected on the network 150 as necessary.
도 1에는 하드디스크(101)가 입출력 버스(103) 및 입출력 제어 유닛(107)을 통하여 데이터 버스(104)에 연결되어 있는 백업 장치의 구성을 도시하고 있으나, 하드디스크(101)가 직접 데이터 버스(104)나 네트워크(150)에 연결될 수 있으며, 이때는 하드디스크(101)가 상기 입출력 버스(103)나 상기 제어 유닛(110)을 통하지 않고, 직접 데이터 버스(104)나 네트워크에 부착되어 외부와 데이터를 주고받는다.FIG. 1 shows the configuration of a backup device in which the hard disk 101 is connected to the data bus 104 via the input / output bus 103 and the input / output control unit 107, but the hard disk 101 is a direct data bus. 104 or the network 150, in which case the hard disk 101 is directly attached to the data bus 104 or the network without passing through the input / output bus 103 or the control unit 110 and connected to the outside. Send and receive data.
네트워크(150)는 이더넷(Ethernet), 파이버 채널(Fibre Channel) 또는 ESCON등이 될 수 있으며, 필요에 따라 두 종류 이상의 네트워크 조합이 될 수 있다. 데이터 버스(104)는 PCI 버스, 차기에 개발되는 고성능 PCI 버스 또는 Infiniband 등으로 구성될 수 있다. 입출력 버스(103)는 ATA, SCSI 또는 파이버 채널(Fibre Channel)이 될 수 있다. 제어 유닛(110)은 서버 PC보드로 구성될 수 있으며, 입출력버스(103)와 데이터버스(104)를 직접 연결하거나 입출력 버스(103)와 외부 네트워크를 직접 연결하는 지능형 라우터(router)로 구성 될 수 있으며, 이러한 구성에 제한되지는 않는다.The network 150 may be Ethernet, Fiber Channel, ESCON, or the like, and may be a combination of two or more kinds of networks as necessary. The data bus 104 may be configured with a PCI bus, a high performance PCI bus developed next, or an Infiniband. The input / output bus 103 may be ATA, SCSI or Fiber Channel. The control unit 110 may be configured as a server PC board, and may be configured as an intelligent router directly connecting the input / output bus 103 and the data bus 104 or directly connecting the input / output bus 103 and an external network. Can be, but is not limited to such a configuration.
일반적으로 하드디스크를 이용한 백업 장치에 의한 데이터 백업의 수행에 있어서, 하나의 서버로부터 백업되는 데이터의 량도 클 뿐만 아니라, 하나의 백업 장치가 여러 서버로부터의 데이터를 백업하는 경우가 많으므로, 다수의 하드디스크를이용한 백업이 수행된다. 따라서, 본 발명에 따른 백업 장치는 네트워크 인터페이스(105)를 통해 백업 받아야 할 데이터를 수신하여, 입출력 버스(103)를 통해 제어 소프트웨어(130)에 의해 지정되는 특정 하드디스크(101)에 전송하여 저장한다. 반대로, 백업 데이터로부터 시스템을 복원해야 하는 경우에는 백업 데이터를 특정 하드디스크(101)로부터 읽은 후, 입출력 버스(103), 데이터 버스(104) 및 네트워크 인터페이스(105)를 통해 복원되는 목표 시스템에 보낸다.In general, in performing data backup by a backup device using a hard disk, not only the amount of data backed up from one server is large, but also one backup device often backs up data from multiple servers. The backup using the hard disk is performed. Therefore, the backup apparatus according to the present invention receives data to be backed up through the network interface 105, and transmits the data to the specific hard disk 101 designated by the control software 130 via the input / output bus 103 and stores it. do. On the contrary, when the system needs to be restored from the backup data, the backup data is read from the specific hard disk 101 and then sent to the target system restored through the input / output bus 103, the data bus 104 and the network interface 105. .
만일 데이터를 저장하고 있거나 저장하기 위한 하드디스크(101)가 시스템에 부착되어 있지 않을 경우, 필요한 하드디스크(101)가 시스템에 부착될 수 있도록 제어 유닛(110)이 제어 소프트웨어(130)의 운영자 인터페이스(도시하지 않음)를 통해 해당 하드디스크(101) 및 이를 부착할 하드디스크 베이(102)의 위치를 지정할 수 있다. 운영자는 필요한 하드디스크(101)를 준비하여 시스템에 부착 시켜야 하며, 백업이 끝나면 백업 데이터가 들어있는 하드디스크(101)를 시스템에서 이탈시킨 후 지정된 장소에 옮기도록 조치하여야 한다. 이러한 백업 미디어의 탈착 및 보관에 관련된 운영 정보는 제어 소프트웨어(130)가 관리한다. 만약, 새로운 하드디스크(101)를 부착해야 하는 경우, 어느 하드디스크 베이(102)에 부착을 할 것인지, 특히 비어있는 하드디스크 베이(102)가 없을 경우에 이미 부착된 하드디스크(101) 중 어느 것을 이탈시키고 새로운 하드디스크(101)를 부착할 것인지 등을 상기 제어 소프트웨어(130)가 연산하여 운영자 인터페이스를 통해 운영자에게 통보한다.If a hard disk 101 for storing or storing data is not attached to the system, the control unit 110 may operate the operator interface of the control software 130 so that the required hard disk 101 may be attached to the system. The location of the hard disk 101 and the hard disk bay 102 to which the hard disk 101 is attached may be designated through (not shown). The operator should prepare the necessary hard disk 101 and attach it to the system. After the backup is completed, the operator should take the hard disk 101 containing the backup data from the system and move it to a designated place. Operational information related to the removal and storage of such backup media is managed by the control software 130. If it is necessary to attach a new hard disk 101, which hard disk bay 102 to attach to, in particular when there is no empty hard disk bay 102 of which hard disk 101 is already attached? The control software 130 calculates whether or not to attach the new hard disk 101 and informs the operator through the operator interface.
이러한 기본적인 미디어 관리 이외에도 본 발명에 의한 백업 장치는 신호 개폐 전원 스위치(120)를 이용하여 현재 사용중이 아닌 하드디스크의 전원을 차단함으로써, 전력소모 및 과열발생의 문제를 완화하며, 백업 미디어로 쓰이는 하드디스크의 수명을 연장할 수 있도록 한다. 그밖에도 전원 개폐에 보조적으로, 하드디스크 제어 파라미터를 조정하여 쓰이지 않는 하드디스크의 모터를 정지시켜 하드디스크를 휴면상태에 놓이는 방법도 쓸 수도 있다. 이러한 하드디스크 전원 차단 및 휴면은 운영자에 의해 수동으로 이루어지는 것이 아니라, 상기 제어 소프트웨어(130)가 신호 개폐 전원 스위치(120)에 적절한 전자적 개폐 제어 신호(106)를 전송함으로써 자동적으로 이루어진다.In addition to the basic media management, the backup device according to the present invention by using the signal switch power switch 120 to cut off the power of the hard disk that is not currently in use, to alleviate the problem of power consumption and overheating, hard to be used as a backup media To extend the life of the disc. In addition, it may be possible to adjust the hard disk control parameters to stop the unused hard disk motor and to put the hard disk in a dormant state to assist in opening and closing the power supply. This hard disk power off and sleep is not done manually by the operator, but automatically by the control software 130 sending the appropriate electronic open / close control signal 106 to the signal open / close power switch 120.
도 2는 본 발명에 따른 입출력 버스 멀티플렉서를 이용한 백업 장치의 구성을 도시한 블럭도이다.2 is a block diagram illustrating a configuration of a backup apparatus using an input / output bus multiplexer according to the present invention.
일반적으로 제어 유닛(110)에 물리적으로 연결할 수 있는 하드디스크의 수는 제한된다. 특히 IDE 하드디스크를 이용할 경우 더욱 그러하다. 또한, 상기 백업 시스템에 있어서, 일반적으로 사용자가 동시에 사용하는 하드디스크의 수는 많지 않다. 그러므로 여러 하드디스크의 입출력 버스(103)를 멀티플렉서(140)에 n:m (n≥2, m≥1) 방식으로 연결해 놓고 제어 유닛(110)이 현재 사용하고자 하는 하드디스크(101)만을 전기적으로 선택할 수 있다. 이러한 방식을 이용하면 많은 하드디스크를 모두 입출력 제어 유닛(107)에 직접 연결하지 않고, 적은 비용으로 사용 할 수 있게 된다. 특히 앞에서 언급한 신호 개폐 전원 스위치(120)을 이용한 자동 전원 방식과 같이 사용한다면 더욱 효과적이다.In general, the number of hard disks that can be physically connected to the control unit 110 is limited. This is especially true with IDE hard disks. In addition, in the backup system, generally, the number of hard disks used simultaneously by the user is not large. Therefore, the I / O bus 103 of the various hard disks is connected to the multiplexer 140 in an n: m (n≥2, m≥1) manner, and only the hard disk 101 that the control unit 110 currently uses is electrically connected. You can choose. By using this method, many hard disks are not directly connected to the input / output control unit 107, and can be used at a low cost. In particular, it is more effective if used in the same manner as the automatic power supply using the aforementioned signal switch power switch 120.
상기와 같이, 본 발명에 의한 백업 장치는 하드디스크를 저장장치로 사용하면서 백업 기능을 수행하므로, 하드디스크를 기반으로 한 온라인(on-line) 데이터서버의 특징과 오프라인(off-line) 백업 서버의 특성을 모두 가지며, 이들 두 서버의 중간 단계인 HSM 데이터 서버의 역할을 수행할 수 있다. 즉, 일부의 하드디스크(101) 및 해당 하드디스크 베이(102)에 대해서는 항상 전원이 들어온 상태로 하여 RAID를 구성한 후 데이터 서버로 서비스를 담당할 수 있게 하고, 백업만을 수행하는 하드디스크(101) 및 하드디스크 베이(102)에 대해서는 현재 데이터를 주고받는 일부 하드디스크(101)에만 전원이 들어오게 하고, 데이터 전송 배치 업무(batch job)가 끝난 하드디스크(101)에 대해서는 전원을 차단하고 필요에 따라 관리자가 떼어내어 따로 저장 할 수 있도록 한다.As described above, since the backup device according to the present invention performs a backup function while using a hard disk as a storage device, the characteristics of an on-line data server and an off-line backup server based on the hard disk It has all the characteristics of and can act as an HSM data server, which is an intermediate step between these two servers. That is, some of the hard disks 101 and the corresponding hard disk bays 102 are always in a power-on state so that RAID can be serviced by a data server after configuring RAID and performing only backups. And the hard disk bay 102, the power is turned on only part of the hard disk 101 to send and receive data currently, and the power off for the hard disk 101 data transfer batch job (batch job) is finished, Therefore, the administrator can tear it off and save it separately.
또한, 일부의 하드디스크는 고정적으로 데이터 서비스용 온라인(on-line) 저장장치로도 쓰일 수 있다. 이 경우, 백업 장치 내의 제어 유닛(110)에는 빠르게 접근될 수 있는 RAM(Random Access Memory) 등으로 구성되는 버퍼 캐쉬 등이 존재할 수 있으며, 버퍼 캐쉬에 있는 데이터에 대해서는 직접 하드디스크로의 접근 없이 데이터에 대한 빠른 읽기 쓰기가 가능하게 된다.In addition, some hard disks can be fixedly used as on-line storage for data services. In this case, the control unit 110 in the backup device may include a buffer cache composed of RAM (Random Access Memory) and the like that can be quickly accessed, and the data in the buffer cache may be directly accessed without access to the hard disk. Fast reads and writes to.
HSM 서비스를 수행하기 위해서는 좀 더 복잡한 방법이 필요하다. 본 발명에 따른 백업 장치(100)를 이용한 HSM은 대규모의 데이터 중 일부는 온라인 서버의 데이터에서처럼 하드디스크(101)로부터 바로 액세스 가능하도록 하며, 나머지 데이터 부분은 오프라인 상태로 하드디스크(101)에 담겨 시스템에서 분리되어 보관된다. 다만, 본 발명에 따른 백업 장치(100)를 이용한 HSM 시스템은 메타 데이터를 적절히 관리하여, 외부에서 데이터에 접근할 때, 오프라인 데이터도 온라인 상태에 있는 것처럼 보이도록 하고, 향후 데이터에 대한 요구가 있을 경우 오프라인 상태인데이터에 대해서는 그 데이터가 담긴 하드디스크(101)를 시스템에 부착하도록 운영자에게 통보하여 외부에서 그 데이터를 액세스할 수 있도록 한다. 본 발명에 따른 백업 장치(100)를 이용한 HSM 서비스에서 각 하드디스크(101)에 담긴 데이터는 세부적으로 다음의 네 가지 상태 중 하나에 있게 된다.More complex methods are needed to perform HSM services. The HSM using the backup device 100 according to the present invention allows some of the large-scale data to be directly accessible from the hard disk 101 as in the data of an online server, and the remaining data portion is contained in the hard disk 101 in an offline state. It is kept separate from the system. However, the HSM system using the backup device 100 according to the present invention properly manages the metadata so that when the data is accessed from the outside, the offline data also appears to be online, and there may be a demand for future data. If the data is offline, the operator is informed to attach the hard disk 101 containing the data to the system so that the data can be accessed from the outside. In the HSM service using the backup device 100 according to the present invention, the data contained in each hard disk 101 is in one of the following four states in detail.
첫째로, 하드디스크(101)가 시스템에 부착돼 있으며, 전원 개폐 스위치(120)는 ON 상태이고, 입출력 멀티플렉서(140)를 통해 제어 유닛(110)과 연결되었으며, 하드디스크(101)의 모터가 회전 중인 상태이다(상태 1). 이러한 하드디스크(101) 안의 데이터는 즉시 접근이 가능하다.First, the hard disk 101 is attached to the system, the power on / off switch 120 is in an ON state, connected to the control unit 110 through the input / output multiplexer 140, the motor of the hard disk 101 is It is rotating (state 1). The data in this hard disk 101 can be accessed immediately.
둘째로, 하드디스크(101)가 시스템에 부착돼 있으며, 전원 개폐 스위치(120)는 ON 상태이고, 입출력 버스 멀티플렉서(140)를 통해 제어 유닛(110)과 연결되었으며, 하드디스크(101)의 모터가 정지중인 휴면 상태이다(상태 2). 이러한 하드디스크(101) 안의 데이터는 제어 소프트웨어(130)에 의해 하드디스크(101)가 준비 상태로 전환된 후 읽을 수 있다.Second, the hard disk 101 is attached to the system, the power on / off switch 120 is in an ON state, connected to the control unit 110 through the input / output bus multiplexer 140, the motor of the hard disk 101 Is in a dormant state (state 2). The data in the hard disk 101 can be read by the control software 130 after the hard disk 101 is switched to the ready state.
셋째로, 하드디스크(101)가 시스템에 부착돼 있으나, 전원 개폐 스위치(120)는 OFF 상태이다(상태 3). 제어 소프트웨어(130)에 의해 전원 개폐 스위치가 ON 상태로 전환되고, 하드디스크(101)의 모터 회전이 충분한 속도를 내어 준비 상태가 되면 데이터를 읽을 수 있다.Third, the hard disk 101 is attached to the system, but the power on / off switch 120 is in the OFF state (state 3). The control software 130 switches the power on / off switch to the ON state, and the data can be read when the motor rotation of the hard disk 101 reaches a sufficient speed and becomes ready.
마지막으로, 하드디스크(101)가 시스템에 부착돼 있지 않은 상태이다(상태 4). 제어 소프트웨어(130)는 운영자에게 해당 하드디스크(101)를 특정 하드디스크 베이(102)에 부착하도록 통보한다. 해당 하드디스크(101)가 부착되면 상태 3이 된다.Finally, the hard disk 101 is not attached to the system (state 4). The control software 130 notifies the operator to attach the hard disk 101 to the particular hard disk bay 102. When the hard disk 101 is attached, state 3 is obtained.
각 하드디스크(101)를 앞서 언급한 상태 1 내지 4 중 하나의 상태에 집입시키는 것과 상태 4에서 어느 하드디스크(101)를 어느 하드디스크 베이(102)에 착탈할 것인가는 제어 소프트웨어(130)가 운영자의 운영 정책, 시스템의 과열발생 및 전력소모, 하드디스크 수명 연장 요구 등에 따라 내부 알고리즘으로 결정하여 자동 제어할 수 있다.The control software 130 determines whether to insert each hard disk 101 into one of the states 1 to 4 mentioned above, and which hard disk 101 to attach or detach to which hard disk bay 102 in state 4. It can be automatically controlled by internal algorithm according to the operator's operation policy, system overheating and power consumption, and hard disk life extension request.
본 발명에 의한 백업 장치는 다음의 구성요소를 포함하여 다양한 기능을 확장시킬 수 있다.The backup apparatus according to the present invention can extend various functions including the following components.
첫째로, 하드디스크 베이 표시 장치이다. 이것은 LED나 LCD등을 사용하여 각 하드디스크 베이(102)에 운영자에게 필요한 정보를 표시할 수 있다. 예를 들면 현재 착탈해야 할 하드디스크(101)의 위치나 오류 유무 등을 표시한다.Firstly, it is a hard disk bay display device. It may display information required by the operator in each hard disk bay 102 using LEDs or LCDs. For example, the position of the hard disk 101 to be attached or detached or the presence of an error is displayed.
둘빼로, 하드디스크 베이 잠금(lock) 장치이다. 이것은 전자 신호에 의해 각 하드디스크 베이(102)에 하드디스크(101)의 착탈을 가능 또는 불가능하게 하는 장치이다. 제어 소프트웨어(130)의 전자적 신호에 의해 하드디스크(101)의 착탈 가능 여부가 결정되어 운영자가 하드디스크(101)를 시스템에 부착하거나 떼어낼 때 발생할 수 있는 실수의 확률을 줄일 수 있다. 특히 현재 서비스 중인 하드디스크들의 데이터 보호에 효과적으로 쓰일 수 있다.Both are hard disk bay locks. This is a device that enables or disables attachment or detachment of the hard disk 101 to each hard disk bay 102 by an electronic signal. The electronic signal of the control software 130 determines whether the hard disk 101 can be attached or detached, thereby reducing the probability of a mistake that may occur when an operator attaches or detaches the hard disk 101 to the system. In particular, it can be effectively used to protect the data of currently serving hard disks.
셋째는 다수 하드디스크 모듈 일괄 탈착 장치이다. 본 발명에 의한 백업 장치에는 성능이나 데이터 안정성을 위해 복수개의 하드디스크들이 하나의 RAID 또는 선형적으로 연결된 하나의 저장장소로 구성될 수 있다. 이렇게 서로 관련된 다수의하드디스크들을 하나로 묶어 착탈 가능하게 하기 위해 이들 하드디스크들을 기구적으로 연결하여 사용할 수 있다. 연결된 다수의 하드디스크들은 일괄적으로 시스템에 탈착되고 보관됨으로써 운영상의 편의성을 높일 수 있다.Third is the batch removal device for a plurality of hard disk modules. In the backup device according to the present invention, a plurality of hard disks may be configured as one RAID or linearly connected storage for performance or data stability. In order to attach and detach a plurality of related hard disks into one, these hard disks may be mechanically connected. A plurality of connected hard disks can be removed and stored in the system in a batch to increase operational convenience.
마지막으로, 라벨 스티커 인쇄 장치이다. 이것은 운영자가 시각적으로 볼 수 있는 일련 번호, 또는 본 발명에 의한 백업 장치가 시각적으로 인식할 수 있는 바코드 등을 스티커에 인쇄하여 하드디스크에 부착할 수 있게 한다.Finally, it is a label sticker printing device. This allows the operator to visually attach a serial number or a barcode that the backup device according to the present invention can visually recognize and attach it to a hard disk by printing it on a sticker.
본 발명은 특정 실시예에 의해 설명되었지만, 이것은 본 발명의 범위가 상기한 내용에 한정되는 것을 의도하는 것은 아니며, 아래의 특허청구범위에 정의된 발명의 정의를 벗어나지 않는 한도에서 다양한 변경이 가능할 것이다.Although the present invention has been described by way of specific embodiments, it is not intended that the scope of the invention be limited to the foregoing, and various changes may be made without departing from the definition of the invention as defined in the following claims. .
상술한 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 의한 백업 장치는 신호 개폐 전원 스위치를 이용하여, 현재 사용중이 아닌 하드디스크의 전원을 차단함으로써, 기존의 RAID 시스템과는 달리 전력소모 및 과열발생 문제를 완화하여 저렴하게 시스템을 구축하고, 백업 미디어로 쓰이는 하드디스크의 수명 연장을 가능하게 한다. 또한, 본 발명에 의한 백업 장치는 입출력 멀티플렉서를 통하여 백업 미디어의 확장이 용이하게 하며, 다수의 하드디스크를 선택적으로 사용할 수 있게 한다.As can be seen from the above description, the backup device according to the present invention uses a signal switching power switch to cut off the power supply of a hard disk that is not currently in use, thereby preventing power consumption and overheating problems unlike a conventional RAID system. It makes it easy to build systems inexpensively and to extend the life of hard disks used as backup media. In addition, the backup apparatus according to the present invention facilitates the expansion of the backup media through the input / output multiplexer, and makes it possible to selectively use a plurality of hard disks.
본 발명에 의한 백업 장치는 테이프 라이브러리에서 사용되는 단순 보관소인 슬롯과 읽기 쓰기가 일어나는 드라이브의 구별이 없이 시스템 내에 부착돼 있는 모든 하드디스크에 읽고 쓰는 것이 가능하다. 따라서 로봇 암이나 이를 통한 기계적인 착탈이 필요 없게 되어 고장이 최소화되며, 저가로 구현될 수 있다.The backup apparatus according to the present invention can read and write to all hard disks attached to the system without distinguishing between a slot, which is a simple storage used in a tape library, and a drive on which read / write occurs. Therefore, there is no need for a robot arm or mechanical detachment through it, so that failure can be minimized and can be implemented at low cost.
본 발명에 의한 백업 장치는 하드디스크를 사용하여 테이프를 이용한 백업 장치에 비하여 온도나 습도에 강하며, 일정한 규격의 크기와 인터페이스를 가진다는 장점이 있다. 가격면에서도 대량 생산 및 소비, 기술의 집중적 발달에 힘입어 테이프에 비해 하드디스크의 가격이 빠르게 저렴해 지고 있으며, 단위 용량당의 가격도 더 저렴해질 것으로 예상된다. 더구나 테이프의 경우 용량이 증가하면 기존 드라이브와의 호환성이 없어져 비싼 드라이브를 다수 준비해야하고 관리상 복잡해지는데 비하여, 하드디스크는 용량이 증가하더라도 같은 하드디스크 베이와 그 외의 하드웨어를 쓸 수 있는 호환성이 강하므로 저가에 구현되며 관리가 편리하게 된다.The backup device according to the present invention has advantages in being resistant to temperature and humidity, and having a certain size and interface, compared to a backup device using a tape by using a hard disk. In terms of price, it is expected that the price of hard disks will be faster and cheaper than tape due to mass production, consumption, and intensive development of technology, and the price per unit capacity will be lower. In addition, as tape capacity increases, it becomes incompatible with existing drives and requires a lot of expensive drives, which complicates management.However, hard disks are more compatible with the same hard disk bays and other hardware even if the capacity increases. This makes it inexpensive and easy to manage.
본 발명에 의한 백업 장치는 저장 미디어로서 다음과 같은 장점을 가진다. 즉, 특정 데이터에 액세스하기 위해 처음부터 해당 위치까지 공회전시켜야 하는 테이프와는 달리, 하드디스크를 미디어로 사용하는 본 발명에 의한 시스템의 경우, 해당 데이터에 빠르게 직접 접근 할 수 있는 장점을 가진다. 따라서, 단순한 백업 장치로서의 기능뿐만 아니라, 데이터 서버나 니어 라인 저장 장치(near-line storage)로서 효과적으로 사용될 수 있다.The backup apparatus according to the present invention has the following advantages as a storage medium. That is, unlike a tape that must be idle from the beginning to the corresponding position to access specific data, the system according to the present invention using a hard disk as a media has an advantage of quickly and directly accessing the data. Thus, it can be effectively used not only as a backup device but also as a data server or near-line storage.
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