CN102419695A - 存储系统以及失效备援控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种降低是否能够构成失效备援系统对存储介质的存储容量的依赖度的存储系统以及失效备援控制方法。在由NAS(10)和NAS(20)构成的存储系统中，NAS(10)在与NAS(20)相连接的硬盘(251)至硬盘(254)的存储容量小于与自身相连接的硬盘(151)至硬盘(154)的存储容量的情况下，将硬盘(251)至硬盘(254)的RAID方式设定为冗余度小于硬盘(151)至硬盘(154)的RAID方式的冗余度的RAID方式。

Description

存储系统以及失效备援控制方法
技术领域
本发明涉及一种利用能够连接存储介质的两个存储处理装置来构成失效备援(Fail-over)系统的存储系统以及该存储系统中的失效备援控制方法。
背景技术
以往，为了提高系统的可靠性，有时会采用失效备援结构。在采用失效备援结构的系统(失效备援系统)中，例如，设两个服务器中的一方为主机、另一方为备份机。平时由作为主机的服务器进行与业务相关的处理。在作为主机的服务器发生故障的情况下，由作为备份机的服务器接替主机进行业务相关的处理。
另外，近年来，被称作NAS(Network Attached Storage：网络附加存储)的存储处理装置正在普及。NAS能够连接多个存储介质，能够使该存储介质存储视频、语音等各种内容数据。当NAS通过网络接收到来自终端装置的内容数据请求时，NAS通过网络将被请求的内容数据发送给终端装置。在终端装置中，对接收到的内容数据进行再现。
提出了一种在使用这种NAS的系统中也构成失效备援的方案。在利用两个NAS构成失效备援系统的情况下，一方的NAS为主机，另一方的NA S为备份机。在这种情况下，在与作为备份机的NAS相连接的存储介质的存储容量大于或等于与作为主机的NA S相连接的存储介质的存储容量的情况下，能够构成失效备援系统(例如参照专利文献1)。在能够构成失效备援系统的情况下，与上述同样地，平时由作为主机的NAS进行业务相关的处理，在作为主机的NAS发生故障的情况下，由作为备份机的NAS接替主机进行业务相关的处理。
专利文献1：日本特开2006-99440号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，个人等小规模的用户大多只拥有存储容量较小的与作为备份机的NAS相连接的存储介质。在这种情况下，不能构成失效备援系统，这会使使用效率下降，而且不经济。
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种降低能否构成失效备援系统对存储介质的存储容量的依赖度的存储系统以及失效备援控制方法。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，本发明具有以下特征。
本发明的特征是一种存储系统，能够利用连接了第一存储介质(硬盘151、硬盘152)的第一存储处理装置(NAS 10)和连接了第二存储介质(硬盘251、硬盘252)的第二存储处理装置(NAS20)来构成失效备援系统，其要旨在于，该存储系统具备RAID方式设定部(备份机RAID方式设定部161、RAID方式设定部261)，该RAID方式设定部在上述第二存储介质的存储容量小于上述第一存储介质的存储容量的情况下，将上述第二存储介质中的RAID方式设定为冗余度低于上述第一存储介质中的RAID方式的冗余度的RAID方式。
这种存储系统在第二存储介质的存储容量小于第一存储介质的存储容量的情况下，使第二存储介质中的RAID方式的冗余度低于第一存储介质中的RAID方式的冗余度，由此能够确保第二存储介质中的能够存储用户数据的容量，从而能够将第一存储介质所存储的用户数据存储到第二存储介质，换言之，能够利用第一存储处理装置和第二存储处理装置来构成失效备援系统。
本发明的特征的要旨在于，还具备存储控制部(备份机存储控制部163、存储控制部263)，该存储控制部在上述第二存储介质的剩余空间大于或等于上述第一存储介质所存储的用户数据的量的情况下，进行控制以停止对上述第二存储介质应用RAID方式，并将上述第一存储介质所存储的用户数据存储到上述第二存储介质。
本发明的特征的要旨在于，还具备第一通知部(输出部130)，该第一通知部通知以下内容：上述第二存储介质中的RAID方式是冗余度低于上述第一存储介质中的RAID方式的冗余度的RAID方式。
本发明的特征的要旨在于，还具备第二通知部(输出部130)，该第二通知部在上述第二存储介质的剩余空间小于规定值的情况下，通知以下内容：上述第二存储介质的剩余空间小于规定值。
本发明的特征是一种能够利用连接了第一存储介质的第一存储处理装置和连接了第二存储介质的第二存储处理装置来构成失效备援系统的存储系统中的失效备援控制方法，其要旨在于，该方法具备以下步骤：在上述第二存储介质的存储容量小于上述第一存储介质的存储容量的情况下，将上述第二存储介质中的RAID方式设定为冗余度低于上述第一存储介质中的RAID方式的冗余度的RAID方式。
发明的效果
根据本发明，能够降低能否构成失效备援系统对存储介质的存储容量的依赖度。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的存储系统的整体概要结构图。
图2是本发明的实施方式所涉及的NAS的第一结构图。
图3是本发明的实施方式所涉及的NAS的第二结构图。
图4是表示本发明的实施方式所涉及的存储系统的动作的时序图。
附图标记说明
10、20：NAS；100、200：控制部；110、210：通信部；120、220：存储部；130：输出部；141、142、143、144、241、242、243、244：存储装置连接部；151、152、153、154、251、252、253、254：硬盘；161：备份机RAID方式设定部；162：通知处理部；163：备份机存储控制部；261：RAID方式设定部；263：存储控制部。
具体实施方式
接着，参照附图来说明本发明的实施方式。具体地说，说明以下内容：存储系统的结构、NAS的结构、存储系统的动作、作用和效果、其它实施方式。在下面的实施方式中的附图记载中，对同一或类似的部分附加同一或类似的附图标记。
(1)存储系统的结构
图1是存储系统的整体概要结构图。图1所示的存储系统包括作为存储处理装置的NAS(Network Attached Storage)10和NAS 20、连接NAS 10和NAS 20的通信线路60。
在本实施方式的存储系统中，在利用NAS 10和NAS 20构成失效备援系统的情况下，NAS 10和NAS 20中的一方为主机，另一方为备份机，在NAS 10和NAS 20中，实现设定和数据的同步。在这种情况下，一般由作为主机的NAS进行业务相关的处理，在作为主机的NAS发生故障的情况下，由作为备份机的NAS接替主机进行业务相关的处理。下面，以构成NAS 10为主机、NAS20为备份机的失效备援系统的情况为例来进行说明。
(2)NAS的结构
(2-1)NAS 10的结构
图2是NAS 10的结构图。图2所示的NAS 10构成为包括：控制部100、通信部110、存储部120、输出部130、存储装置连接部141、存储装置连接部142、存储装置连接部143、存储装置连接部144。
控制部100例如由CPU构成，控制NAS 10所具备的各种功能。
通信部110例如是LAN卡，被分配MAC(Media AccessControl：介质访问控制)地址。通信部110是与外部之间进行通信的通信接口，通过通信线路60与NAS 20之间进行通信。
存储部120例如由NAND快闪存储器构成，存储进行NAS 10中的控制等所使用的各种信息。具体地说，存储部120存储失效备援结构所需的各种设定信息。存储装置连接部141连接硬盘151。存储装置连接部142连接硬盘152。存储装置连接部143连接硬盘153。存储装置连接部144连接硬盘154。硬盘151至硬盘154构建了RAID(Redundant Array of Independent Disk：冗余磁盘阵列)结构，存储有用户数据等应在主机和备份机中同步的数据。
控制部100构成为包括备份机RAID方式设定部161、通知处理部162以及备份机存储控制部163。
备份机RAID方式设定部161设定与作为备份机的NAS 20相连接的硬盘251、硬盘252、硬盘253、硬盘254(后述)中的RAID方式。
具体地说，备份机RAID方式设定部161生成向NAS 20请求硬盘251至硬盘254的存储容量的信息(存储容量请求信息)并输出到通信部110。通信部110通过通信线路60向NAS 20发送存储容量请求信息。
当NAS 20接收到存储容量请求信息时，NAS 20通过通信线路60将表示硬盘251至硬盘254的存储容量的信息(第二存储容量信息)发送给NAS 10。
NAS 10内的通信部110接收第二存储容量信息并输出到控制部100。当输入第二存储容量信息时，备份机RAID方式设定部161判断该第二存储容量信息所表示的硬盘251至硬盘254的存储容量(第二存储容量)是否小于硬盘151至硬盘154的存储容量(第一存储容量)。
在硬盘251至硬盘254的存储容量小于硬盘151至硬盘154的存储容量的情况下，备份机RAID方式设定部161将硬盘251至硬盘254的RAID方式设定为冗余度小于预先设定的硬盘151至硬盘154的RAID方式的冗余度的RAID方式。在此，冗余度是指与应用RAID方式的情况下所需的奇偶校验数据等的数据量相应的值，RAID方式的奇偶校验数据的数据量与用户数据的量的比率越大，该RAID方式的冗余度越大。
例如，在硬盘151至硬盘154的RAID方式是RAID6的情况下，备份机RAID方式设定部161将硬盘251至硬盘254的RAID方式设定为RAID5。
接着，备份机RAID方式设定部161将表示所设定的硬盘251至硬盘254的RAID方式的信息(RAID方式设定信息)输出到通信部110。通信部110通过通信线路60将RAID方式设定信息发送给NAS 20。
在备份机RAID方式设定部161将硬盘251至硬盘254的RAID方式设定为冗余度小于预先决定的硬盘151至硬盘154的RAID方式的冗余度的RAID方式的情况下，通知处理部162生成表示该内容的输出信息(图像信息、语音信息)并输出到输出部130。输出部130是监视器、扬声器，基于所输入的输出信息来输出图像、语音。
另一方面，当NAS 20接收到来自NAS 10的RAID方式设定信息时，NAS 20对硬盘251至硬盘254设定RAID方式。并且，NAS 20判断在所设定的RAID方式下能否与NAS 10之间构成失效备援系统，在不能构成失效备援系统的情况下，通过通信线路60将表示硬盘251至硬盘254的剩余空间的信息(剩余空间信息)发送给NAS 10。
NAS 10内的通信部110接收剩余空间信息并输出到控制部100。当输入剩余空间信息时，备份机存储控制部163判断该剩余空间信息所表示的硬盘251至硬盘254的剩余空间是否大于或等于失效备援系统中应该在NAS 10和NAS 20之间同步的用户数据(同步用户数据)的量。在此，同步用户数据存储于硬盘151至硬盘154。
在硬盘251至硬盘254的剩余空间大于或等于同步用户数据量的情况下，备份机存储控制部163生成向NAS 20请求停止应用RAID方式的信息(RAID应用停止请求信息)并输出到通信部110。通信部110通过通信线路60将RAID应用停止请求信息发送给NAS 20。并且，备份机存储控制部163读出存储于硬盘151至硬盘154的同步用户数据并输出到通信部110。通信部110通过通信线路60将同步用户数据发送给NAS 20。
另一方面，在硬盘251至硬盘254的剩余空间小于同步用户数据量的情况下，通知处理部162生成表示该内容的输出信息(图像信息、语音信息)并输出到输出部130。输出部130基于所输入的输出信息来输出图像、语音。
当NAS 20接收到RAID应用停止请求信息时，NAS 20停止对硬盘251至硬盘254应用RAID方式。并且，当NAS 20接收到同步用户数据时，NAS 20将该同步用户数据存储到已停止应用RAID方式的硬盘251至硬盘254中。
(2-2)NAS 20的结构
图3是NAS 20的结构图。图3所示的NAS 20构成为包括控制部200、通信部210、存储部220、存储装置连接部241、存储装置连接部242、存储装置连接部243、存储装置连接部244。
控制部200例如由CPU构成，控制NAS 20所具备的各种功能。
通信部210例如是LAN卡，被分配MAC地址。通信部210是与外部之间进行通信的通信接口，通过通信线路60与NAS 10之间进行通信。
存储部220例如由NAND快闪存储器构成，存储进行NAS 20中的控制等所使用的各种信息。具体地说，存储部220存储失效备援结构所需的各种设定信息。存储装置连接部241连接硬盘251。存储装置连接部242连接硬盘252。存储装置连接部243连接硬盘253。存储装置连接部244连接硬盘254。硬盘251至硬盘254能够构建RAID结构，能够存储用户数据等应在主机和备份机中同步的数据。
控制部200构成为包括RAID方式设定部261、存储控制部263。
通信部210接收来自NAS 10的存储容量请求信息并输入到控制部200。当输入存储容量请求信息时，RAID方式设定部261生成表示硬盘251至硬盘254的存储容量的信息(第二存储容量信息)。并且，RAID方式设定部261将第二存储容量信息输出到通信部210。通信部210通过通信线路60将所输入的第二存储容量信息发送给NAS 10。
然后，当通信部210接收到来自NAS 10的RAID方式设定信息时，通信部210将该RAID方式设定信息输出到控制部200。RAID方式设定部261将输入的RAID方式设定信息所表示的RAID方式设定为硬盘251至硬盘254的RAID方式。
存储控制部263判断在对硬盘251至硬盘254设定的RAID方式下NAS 20能否与NAS 10之间构成失效备援系统。例如，在对硬盘251至硬盘254设定了RAID方式后同步用户数据的存储区域小于规定值的情况下，存储控制部263判断为NAS 20与NAS10之间不能构成失效备援系统。
在NAS 20与NAS 10之间不能构成失效备援系统的情况下，存储控制部263生成硬盘251至硬盘254在当前时刻的剩余空间的信息(剩余空间信息)并输出到通信部210。通信部210通过通信线路60将输入的剩余空间信息发送给NAS 10。
然后，当通信部210接收到来自NAS 10的RAID应用停止请求信息时，通信部210将该RAID应用停止请求信息输出到控制部200。并且，当通信部210接收到来自NAS 10的同步用户数据时，通信部210将该同步用户数据输出到控制部200。
RAID方式设定部261根据输入的RAID应用停止请求信息来停止对硬盘251至硬盘254应用RAID方式。并且，存储控制部263将输入的同步用户数据存储在未应用RAID方式的硬盘251至硬盘254中。
(3)存储系统的动作
图4是表示存储系统的动作的时序图。
在步骤S101中，NAS 10发送存储容量请求信息。NAS 20接收来自NAS 10的存储容量请求信息。
在步骤S102中，NAS 20发送硬盘251至硬盘254的存储容量的信息(第二存储容量信息)。NAS 10接收来自NAS 20的第二存储容量信息。
在步骤S103中，NAS 10判断硬盘251至硬盘254的存储容量(第二存储容量)是否小于硬盘151至硬盘154的存储容量(第一存储容量)。在第二存储容量大于或等于第一存储容量的情况下，结束一系列动作。
另一方面，在第二存储容量小于第一存储容量的情况下，在步骤S104中，NAS 10将硬盘251至硬盘254的RAID方式设定为冗余度小于硬盘151至硬盘154的RAID方式的冗余度的RAID方式。
在步骤S105中，NAS 10发送在步骤S104中设定的RAID方式的信息。NAS 20接收来自NAS 10的RAID方式设定信息。
在步骤S106中，NAS 20对硬盘251至硬盘254设定由接收到的RAID方式信息所表示的RAID方式。
在步骤S107中，NAS 20判断在对硬盘251至硬盘254设定的RAID方式下NAS 20与NAS 10之间能否构成失效备援系统。
在能够构成失效备援系统的情况下，结束一系列动作。另一方面，在不能构成失效备援系统的情况下，在步骤S108中，NAS 20发送硬盘251至硬盘254的剩余空间的信息。NAS 10接收来自NAS 20的剩余空间信息。
在步骤S109中，NAS 10判断硬盘251至硬盘254的剩余空间是否大于或等于同步用户数据的量。在硬盘251至硬盘254的剩余空间小于同步用户数据的量的情况下，结束一系列动作。
另一方面，在硬盘251至硬盘254的剩余空间大于或等于同步用户数据的量的情况下，在步骤S110中，NAS 10发送RAID应用停止请求信息。NAS 20接收RAID应用停止请求信息。
在步骤S111中，NAS 10发送同步用户数据。NAS 20接收同步用户数据。
在步骤S112中，NAS 20停止对硬盘251至硬盘254应用RAID。并且，NAS 20将同步用户数据存储在未应用RAID方式的硬盘251至硬盘254中。
(4)作用和效果
在本实施方式的存储系统中，在利用NAS 10和NAS 20构成失效备援系统的情况下，NAS 10在与NAS 20相连接的硬盘251至硬盘254的存储容量小于与自身相连接的硬盘151至硬盘154的存储容量的情况下，将硬盘251至硬盘254的RAID方式设定为冗余度小于硬盘151至硬盘154的RAID方式的冗余度的RAID方式。因而，能够确保硬盘251至硬盘254中的能够存储用户数据的容量。并且，能够将硬盘151至硬盘154所存储的用户数据存储在硬盘251至硬盘254中，利用NAS 10和NAS 20来构成失效备援系统。
另外，在本实施方式的存储系统中，在即使将硬盘251至硬盘254的RAID方式设定为冗余度小于硬盘151至硬盘154的RAID方式的冗余度的RAID方式也还是不能构成失效备援系统、且硬盘251至硬盘254的剩余空间大于或等于同步用户数据的量的情况下，NAS 10停止对硬盘251至硬盘254应用RAID方式。由此，能够确保硬盘251至硬盘254中的能够存储用户数据的容量。
(5)其它实施方式
如上所述，通过实施方式记载了本发明，但是不应该理解为形成该公开的一部分的论述以及附图是限定本发明的。对于本领域技术人员来说，显然能够从该公开中得到各种替代实施方式、实施例以及应用技术。
在上述实施方式中，由NAS 10设定与NAS 20相连接的硬盘251至硬盘254的RAID方式、停止应用该RAID方式，但是也可以由NAS 20来进行这些控制。在这种情况下，NAS 20向NAS 10请求硬盘151至硬盘154的存储容量。并且，在硬盘251至硬盘254的存储容量小于获取到的硬盘151至硬盘154的存储容量的情况下，NAS 20将硬盘251至硬盘254的RAID方式设定为冗余度小于硬盘151至硬盘154的RAID方式的冗余度的RAID方式。
另外，NAS 20掌握来自NAS 10的同步用户数据的数据量，在硬盘251至硬盘254的剩余空间大于或等于同步用户数据的量的情况下，停止对硬盘251至硬盘254应用RAID方式，将同步用户数据存储在硬盘251至硬盘254中。
另外，也可以由除NAS 10、NAS 20以外的装置(例如服务器)对与NAS 20相连接的硬盘251至硬盘254设定RAID方式、停止应用该RAID方式。
在这种情况下，服务器从NAS 10获取硬盘151至硬盘154的存储容量，并且从NAS 20获取硬盘251至硬盘254的存储容量。并且，在硬盘251至硬盘254的存储容量小于硬盘151至硬盘154的存储容量的情况下，服务器将硬盘251至硬盘254的RAID方式设定为冗余度小于硬盘151至硬盘154的RAID方式的冗余度RAID方式，并将RAID方式设定信息发送给NAS 20。
另外，服务器从NAS 10获取同步用户数据的量，并且从NAS 20获取硬盘251至硬盘254的剩余空间。并且，在硬盘251至硬盘254的剩余空间大于或等于同步用户数据的量的情况下，向NAS 20发送RAID应用停止请求信息。
另外，在上述实施方式中，NAS 10和NAS 20上连接了硬盘，但是所连接的存储介质并不限定于此。例如，也可以连接SSD(Solid State Drive：固态硬盘)、快闪存储器、SD卡等存储介质。
这样，本发明当然包括此处没有记载的各种实施方式等。因而，本发明的保护范围根据上述说明仅由适当的权利要求书所涉及的发明特定事项来确定。

Claims (5)

1.一种存储系统，能够利用连接了第一存储介质的第一存储处理装置和连接了第二存储介质的第二存储处理装置来构成失效备援系统，
该存储系统具备RAID方式设定部，该RAID方式设定部在上述第二存储介质的存储容量小于上述第一存储介质的存储容量的情况下，将上述第二存储介质中的RAID方式设定为冗余度低于上述第一存储介质中的RAID方式的冗余度的RAID方式。
2.根据权利要求1所述的存储系统，其特征在于，
还具备存储控制部，该存储控制部在上述第二存储介质的剩余空间大于或等于上述第一存储介质所存储的用户数据量的情况下，进行控制以停止对上述第二存储介质应用RAID方式，并将上述第一存储介质所存储的用户数据存储到上述第二存储介质。
3.根据权利要求1所述的存储系统，其特征在于，
还具备第一通知部，该第一通知部通知以下内容：上述第二存储介质中的RAID方式是冗余度低于上述第一存储介质中的RAID方式的冗余度的RAID方式。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的存储系统，其特征在于，
还具备第二通知部，该第二通知部在上述第二存储介质的剩余空间小于规定值的情况下，通知以下内容：上述第二存储介质的剩余空间小于规定值。
5.一种失效备援控制方法，是一种能够利用连接了第一存储介质的第一存储处理装置和连接了第二存储介质的第二存储处理装置来构成失效备援系统的存储系统中的失效备援控制方法，该方法具备以下步骤：
在上述第二存储介质的存储容量小于上述第一存储介质的存储容量的情况下，将上述第二存储介质中的RAID方式设定为冗余度低于上述第一存储介质中的RAID方式的冗余度的RAID方式。
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