JP2004157766A

JP2004157766A - データストレージ装置

Info

Publication number: JP2004157766A
Application number: JP2002322864A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Iizuka; 真玄飯塚; Masatoshi Shirasaki; 昌俊白崎
Original assignee: SKY COM KK; TKC Corp
Current assignee: SKY COM KK; TKC Corp
Priority date: 2002-11-06
Filing date: 2002-11-06
Publication date: 2004-06-03

Abstract

【課題】クライアントのアクセス集中に対応でき、装置内部においてもデータストレージを安定して効率良く遂行でき信頼性を向上できること。
【解決手段】データストレージ装置１は、負荷分散装置２，通信制御装置３，ストレージ管理制御装置４，ストレージ用データベース５，ストレージデバイス６，ネットワーク７，８を有する。データストレージにかかる装置は通信制御装置３およびストレージ管理制御装置４の２階層で構成しており、ネットワーク１０入り口側の通信制御装置３、およびデータストレージ側のストレージ管理制御装置４をそれぞれ独自に拡張可能である。ネットワーク７，８は、異なる階層間にそれぞれ独立して配置され、ネットワーク負荷軽減を図れる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、クライアントに対する応答と転送されてくるデータのストレージを行うデータストレージ装置に関し、特に、クライアントのアクセスが集中しても安定した稼働が可能なデータストレージ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来の一般的なｗｅｂシステムを示す図である。図示のように、ホスト５０は、ｗｅｂサーバ５１とデータベースサーバ５２により構成され、ネットワーク５３を介してクライアント５４に接続されている。
【０００３】
クライアント５４の要求はｗｅｂサーバ５１が有するＷｅｂサービス処理プログラムが対応し多種な処理が行える。また、ｗｅｂサーバ５１がデータベースサーバ５２と連携することにより、データベースサーバ５２による処理結果をクライアント５４に送出することができる。データベースサーバ５２の機能の一例としては、クライアント５４のデータストレージ（バックアップ）を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなｗｅｂサーバ５１とデータベースサーバ５２による２層システムでは、ｗｅｂサーバ５１がクライアント５４とのやりとりを行う他に、サーバサイドのプログラムを実行して必要な処理を行わねばならず、１台のマシンで同時に２つの機能を実行しなければならないため、マシンに負荷がかかりやすかった。したがって、上記構成では、クライアント５４からのアクセスが集中すると、処理能力が低下する欠点を有していた。
【０００５】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、クライアントのアクセス集中に対応でき、装置内部においてもデータストレージを安定して効率良く遂行でき信頼性を向上できるデータストレージ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかるデータストレージ装置は、ネットワークを介して接続されたクライアントからのデータストレージ要求を実行するデータストレージ装置において、ネットワーク側の入り口に配置され、前記クライアントに対するｗｅｂサーバ相当の機能を実行するフロントアプライアンスと、前記クライアントからのデータストレージ要求に基づき、同階層に配置されたストレージ用データベースに対するデータ処理機能を実行するバックヤードアプライアンスとを備えたことを特徴とする。
【０００７】
この請求項１の発明によれば、データストレージにかかる処理をフロントアプライアンスとバックヤードアプライアンスの２階層に分けて構成したので、ネットワークの入り口での負荷分散および拡張性を確保しつつ、ストレージ用データベース側での拡張性も確保し、これら異なる階層それぞれでの拡張を容易に行えるようになる。
【０００８】
また、請求項２の発明にかかるデータストレージ装置は、請求項１に記載の発明において、前記バックヤードアプライアンスは、異なる階層に配置されたストレージデバイスに対するデータストレージ機能を実行することを特徴とする。
【０００９】
この請求項２の発明によれば、バックヤードアプライアンスは、ストレージ用データベースおよびストレージデバイスに対するストレージ処理に関する機能に関し専属処理できるようになる。
【００１０】
また、請求項３の発明にかかるデータストレージ装置は、請求項２に記載の発明において、前記フロントアプライアンスと前記バックヤードアプライアンスの階層境界と、前記バックヤードアプライアンスと前記ストレージデバイスの階層境界と、にそれぞれ独立したネットワークが配置され隣接する階層が該ネットワークを介して接続されたことを特徴とする。
【００１１】
この請求項３の発明によれば、階層境界にそれぞれ独立したネットワークを配置したので、ネットワークにかかる負荷を軽減して安定した稼働が図れ信頼性を向上できるようになる。
【００１２】
また、請求項４の発明にかかるデータストレージ装置は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、前記フロントアプライアンスの階層には負荷分散装置が設けられ、前記フロントアプライアンスを構成する通信制御装置を拡張可能なことを特徴とする。
【００１３】
この請求項４の発明によれば、フロントアプライアンスの負荷分散が行えるとともに、機能拡張を容易に行えるようになる。
【００１４】
また、請求項５の発明にかかるデータストレージ装置は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の発明において、前記バックヤードアプライアンスは、構成するストレージ管理制御手段が拡張可能であり、前記フロントアプライアンスからのデータストレージ要求を複数のストレージ管理制御手段を巡回方式で負荷分散することを特徴とする。
【００１５】
この請求項５の発明によれば、バックヤードアプライアンスの負荷分散が行えるとともに、機能拡張を容易に行えるようになる。
【００１６】
また、請求項６の発明にかかるデータストレージ装置は、請求項２〜５のいずれか一つに記載の発明において、前記ストレージデバイスは、ＮＡＳ（ＮｅｔｗｏｒｋＡｔｔａｃｈｅｄＳｔｏｒａｇｅ）からなることを特徴とする。
【００１７】
この請求項６の発明によれば、ネットワークを利用したストレージの集中管理が可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるデータストレージ装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】
図１は、この発明のデータストレージ装置を示す全体構成図である。このデータストレージ装置１は、負荷分散装置２，通信制御装置３，ストレージ管理制御装置４，ストレージ用データベース５，ストレージデバイス６，ネットワーク７，８を有して構成されている。
【００２０】
このデータストレージ装置１は、イントラネットやインターネット等のネットワーク１０を介して接続されたクライアント１１のデータベースをストレージ用データベース５や、ストレージデバイス６にバックアップするデータストレージ機能を有している。なお、バックアップの形態としては、ネットワーク１０を介さずにＤＡＴ等の記憶媒体１３を搬送して行う形態もある。
【００２１】
負荷分散装置２は、ロードバランサとも呼称されクライアント１１のアクセスの集中を回避するためにアクセスを複数に負荷分散させる。図示の構成では、通信制御装置３を拡張可能に複数台備え、これらに負荷分散させる。通信制御装置３は、主にクライアント１１に対するｗｅｂサーバ相当の機能を有している。
【００２２】
ストレージ管理制御装置４は、ストレージ用データベース５およびストレージデバイス６に対するデータストレージ制御を行う。このストレージ管理制御装置４は、複数台拡張可能である。
【００２３】
ストレージ用データベース５は、汎用のＳＱＬＳｅｒｖｅｒやＯｒａｃｌｅ等のデータベースであり、それぞれ複数ｎを有し独自に拡張可能である。このストレージ用データベース５は、クライアント１１から多数要求された多数（例えば３００〜４００）のトランザクション適用処理を同時並行により実時間処理できる機能を有している。
【００２４】
また、ストレージデバイス６としては、ＮＡＳ（ＮｅｔｗｏｒｋＡｔｔａｃｈｅｄＳｔｏｒｅｇｅ）等ストレージデバイスが用いられ、複数拡張可能である。このほか、図示のように、ストレージデバイス６のバックアップとしてＮＡＳバックアップ９を設ける構成にもできる。
【００２５】
そして、データストレージ装置１の内部には、独立した２つのネットワーク７，８が設けられている。ネットワーク７は、通信制御装置３と、ストレージ管理制御装置４（およびストレージ用データベース５）との間に設けられる。ネットワーク８は、ストレージ管理制御装置４（およびストレージ用データベース５）と、ストレージデバイス６との間に設けられる。これらネットワーク７，８は、それぞれギガビット（Ｇｂｉｔ）の高速な転送速度を有している。
【００２６】
このようなデータストレージ装置１は、４層システムの構成となっている。▲１▼第１階層はクライアント１１〜負荷分散装置２、▲２▼第２階層は負荷分散装置２〜通信制御装置３〜ネットワーク７、▲３▼第３階層はネットワーク７〜ストレージ管理制御装置４（およびストレージ用データベース５）〜ネットワーク８、▲４▼第４階層はネットワーク８〜ストレージデバイス６である。
【００２７】
上記のデータストレージ機能について通信制御装置３とストレージ管理制御装置４が異なる階層（２階層）の構成とし、通信制御装置３をフロントアプライアンス側、ストレージ管理制御装置４をバックヤードアプライアンス側とした。具体的にはこれらの装置は、それぞれストレージ管理ソフトウェアが格納されてこれらソフトウェアを実行することにより機能を実現する。
【００２８】
上記構成によれば、フロントアプライアンス側では、負荷分散装置２を設けることにより通信制御装置３での分散および拡張性を確保する。また、バックヤードアプライアンス側であるストレージ管理制御装置４では、フロントアプライアンス側である通信制御装置３からの要求を巡回方式（ラウンドロビー）にて負荷分散させ、通信制御装置３自体の拡張も可能とする。
【００２９】
さらに、ネットワーク７，８は、フロントアプライアンス側とバックヤードアプライアンス側、およびストレージデバイス６を分離する形で設けられるため、ネットワーク７，８それぞれにかかるネットワーク負荷を軽減させることができるようになる。したがって、上記構成によれば、負荷分散と同時に拡張性を有するシステムを構築することができるようになる。特に、一部の装置やネットワークに負荷が集中することを防ぐことができるようになり、システムの信頼性を向上できるようになる。
【００３０】
次に、図２は、上記データストレージ装置１の適用例を示す図である。図には、クライアント１１のデータをバックアップするシステム構成が示されている。利用者は、所定個所にバックアップ対象（クライアント）１１を設置している。このクライアント１１の設置個所から所定距離離れた遠隔地には、ストレージセンタとして図１記載のデータストレージ装置１が設けられている。
【００３１】
クライアント１１は、日々の業務用の業務データベース２５を有しており、業務進捗時に参照し、業務進捗に伴いトランザクション（差分）データ２６が発生する。業務内容としては、例えば、行政機関における台帳閲覧、更新業務が挙げられる。業務データベース２５は、稼働開始時に内容の全体バックアップをＤＡＴ等の記憶媒体１３に格納する。また、業務進捗の都度発生したトランザクションデータ２６は、トランザクション発生毎にネットワーク１０を介してデータストレージ装置１に転送される。この転送時、クライアント１１側はデータを圧縮し、データストレージ装置１側は圧縮転送されてきたデータを伸張する。トランザクションデータ２６は、発生毎に記憶媒体１３に格納してデータストレージ装置１に搬送する構成にもできる。
【００３２】
データストレージ装置１は、遠隔地に設けられている複数のクライアント１１のデータベースエンジンにそれぞれ対応したストレージ用データベース５を有している。ストレージ用データベース５としては、例えば、ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ２０００，ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ７．０，Ｏｒａｃｌｅ８ｉ，Ｏｒａｃｌｅ９ｉ等がある。ストレージ用データベース５は、記憶媒体１３に格納された全体バックアップを読み出し、データベース内に全体バックアップ（書き込み）を行う。
【００３３】
また、ストレージ用データベース５は、全体バックアップデータ（ディスクに格納されたデータ内容）を書き出したデータベースイメージファイル２３に展開可能に保持している。そして、ネットワーク１０を介してトランザクションデータ２６が転送されてくる都度、データベースイメージファイル２３のコピーデータ２３ａに対し、該当するトランザクション（差分）処理を行った後、正当性の検証を行い、正当であると判断されたトランザクション適用処理後のデータを該当するストレージ用データベース５に再格納する。
【００３４】
次に、データストレージ装置１を用いたデータストレージの処理手順を説明する。トランザクション適用処理の実行前に前処理として全体バックアップデータが、データストレージ装置１に搬送される。図２に示すように、まず、▲１▼クライアント１１の全体バックアップが記憶媒体１３に格納され、▲２▼データストレージ装置１に搬送される。その後、▲３▼データストレージ装置１で記憶媒体１３の内容を読み込み、クライアント１１に該当するストレージ用データベース５のデータベースに格納（全体リストア）される。なお、▲１▼ではある一部分を単体バックアップし、▲３▼で単体リストアする場合もある。
【００３５】
この後、データストレージ装置１によるトランザクション適用処理が可能になる。図３は、トランザクション適用処理手順を示すフローチャートである。以下、最小単位である、一つのトランザクションデータ２６が発生しこれをトランザクション適用処理する例について説明する。以下○印に該当する処理は図２に記載してある。
【００３６】
利用者のクライアント１１でトランザクションデータ２６が発生すると（ステップＳ１）、クライアント１１は、▲４▼トランザクションデータ２６をデータストレージ装置１に転送する（ステップＳ２）。データストレージ装置１では、▲５▼クライアント１１に該当するストレージ用データベース５に格納されている全体バックアップデータを読み出し、データベースイメージファイル２３に展開（生成）する（ステップＳ３）。
【００３７】
そして、▲６▼このデータベースイメージファイル２３のコピーデータ２３ａに対してトランザクション反映の処理（ステップＳ４）を実行する。このトランザクション適用処理として、例えば、直近の全体バックアップであるデータベースイメージファイル２３の件数と、トランザクションデータ２６が示す件数目の更新処理が適用できるか判断する等の処理を行う。
【００３８】
この後、トランザクション適用処理が正常に行えたかデータ検証し（ステップＳ５）、検証結果、処理正常であれば（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、トランザクション反映後のデータベースイメージファイル２３（コピーデータ２３ａ）を該当するストレージ用データベース５（図２に示す格納手段２０）に格納可能な形式に変換して再格納する（ステップＳ７）。この後、ステップＳ１に復帰し、新たなトランザクションデータ２６の入力を待機する。
【００３９】
一方、検証結果、処理正常でなければ（ステップＳ６：Ｎｏ）、ステップＳ４のトランザクション反映を適用せず（ステップＳ８）、アラームを報知出力し（ステップＳ９）、ステップＳ１へ復帰する。
【００４０】
そして、上記のようなトランザクション適用処理は、多数のクライアント１１から同時に発生し、このデータストレージ装置１にアクセスする。例えば、複数のクライアント１１から同時に異なる種類のストレージ用データベース５に対するアクセスが発生し、データストレージ装置１はこれらを同時並行処理しなければならない。この際、通信制御装置３はｗｅｂサーバに相当するクライアント１１への応答機能を実行し、このときストレージ管理制御装置４はストレージ（上記例ではストレージ用データベース５に対するトランザクション適用処理およびストレージデバイス６に対するデータストレージ処理）を同時平行して実行することができるようになる。
【００４１】
このようにトランザクション適用処理が同時に多数発生する場合であっても、データストレージ機能について通信制御装置３をフロントアプライアンス側とし、ストレージ管理制御装置４をバックヤードアプライアンス側として異なる階層（２階層）の構成としたので、ネットワーク１０からの入り口（通信制御装置３）での負荷分散および拡張性を確保できるとともに、バックヤードアプライアンス（ストレージ管理制御装置４）においても拡張性を確保することができるようになる。加えて、ストレージデバイス６も独自に拡張性を確保できる。
【００４２】
これらの負荷分散および拡張性は、これら異なる階層間をネットワーク７，８を介して接続する構成によって、ネットワーク７，８への負荷を軽減させて得ることができ、同時にシステムの信頼性向上が図れるようになる。以上の構成により、データストレージ装置１に対するアクセスが集中しても負荷を分散させて安定した処理を行えるようになる。
【００４３】
次に、図４は、全体バックアップのリストア処理手順を示すフローチャートである。利用者のクライアント１１が災害発生等で損傷を受け、復旧が必要な場合、データストレージ装置１では、クライアント１１に該当するストレージ用データベース５から全体バックアップを読み出し、▲７▼記憶媒体１３に書き込む（ステップＳ１１）。この際、ストレージ用データベース５に対しリストアコマンドを使用するだけで簡単に全体バックアップデータを取り出すことができる。
【００４４】
この後、▲８▼記憶媒体１３をデータストレージ装置１から利用者のクライアント１１に搬送する（ステップＳ１２）。そして、▲９▼記憶媒体１３に格納されている全体バックアップデータをクライアント１１にリストアする（ステップＳ１３）。記憶媒体１３に格納された全体バックアップデータは、直前までのトランザクション適用処理が実行された状態となっている。これにより、クライアント１１の業務データベース５を迅速に復旧させることができ、短時間で業務を再開できるようになる。なお、上記説明した記憶媒体１３を用いた▲２▼，▲８▼の搬送の工程は、搬送に限らず高速回線等のネットワークを使用して転送する構成にできることは云うまでもない。
【００４５】
なお、本実施の形態で説明したデータストレージの手順は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。このコンピュータは、それぞれフロントアプライアンスおよびバックヤードアプライアンスに配置されている通信制御装置３およびストレージ管理制御装置４に相当する。そして、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、これらのコンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、ネットワークを介して接続されたクライアントからのデータストレージ要求を実行するデータストレージ装置において、ネットワーク側の入り口に配置され、前記クライアントに対するｗｅｂサーバ相当の機能を実行するフロントアプライアンスと、前記クライアントからのデータストレージ要求に基づき、同階層に配置されたストレージ用データベースに対するデータ処理機能を実行するバックヤードアプライアンスとを備えたので、データストレージにかかる処理をフロントアプライアンスとバックヤードアプライアンスの２階層に分けて構成したので、ネットワークの入り口での負荷分散および拡張性を確保しつつ、ストレージ用データベース側での拡張性も確保し、これら異なる階層それぞれでの拡張を容易に行えるという効果を奏する。
【００４７】
また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明において、前記バックヤードアプライアンスは、異なる階層に配置されたストレージデバイスに対するデータストレージ機能を実行するので、バックヤードアプライアンスは、ストレージ用データベースおよびストレージデバイスに対するストレージ処理に関する機能に関し専属処理できるという効果を奏する。
【００４８】
また、請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明において、前記フロントアプライアンスと前記バックヤードアプライアンスの階層境界と、前記バックヤードアプライアンスと前記ストレージデバイスの階層境界と、にそれぞれ独立したネットワークが配置され隣接する階層が該ネットワークを介して接続されたので、階層境界にそれぞれ独立したネットワークを配置したので、ネットワークにかかる負荷を軽減して安定した稼働が図れ信頼性を向上できるという効果を奏する。
【００４９】
また、請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、前記フロントアプライアンスの階層には負荷分散装置が設けられ、前記フロントアプライアンスを構成する通信制御装置を拡張可能であるため、フロントアプライアンスの負荷分散が行えるとともに、機能拡張を容易に行えるようになるという効果を奏する。
【００５０】
また、請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれか一つに記載の発明において、前記バックヤードアプライアンスは、構成するストレージ管理制御手段が拡張可能であり、前記フロントアプライアンスからのデータストレージ要求を複数のストレージ管理制御手段を巡回方式で負荷分散するので、バックヤードアプライアンスの負荷分散が行えるとともに、機能拡張を容易に行えるようになるという効果を奏する。
【００５１】
また、請求項６に記載の発明によれば、請求項２〜５のいずれか一つに記載の発明において、前記ストレージデバイスは、ＮＡＳ（ＮｅｔｗｏｒｋＡｔｔａｃｈｅｄＳｔｏｒａｇｅ）からなるので、ネットワークを利用したストレージの集中管理が可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のデータストレージ装置を示す全体構成図である。
【図２】上記データストレージ装置の適用例を示す図である。
【図３】トランザクション適用処理手順を示すフローチャートである。
【図４】全体バックアップのリストア処理手順を示すフローチャートである。
【図５】従来の一般的なｗｅｂシステムを示す図である。
【符号の説明】
１データストレージ装置
２負荷分散装置
３通信制御装置
４ストレージ管理制御装置
５ストレージ用データベース
６ストレージデバイス
７，８，１０ネットワーク
９ＮＡＳバックアップ
１１クライアント
１３記憶媒体

Claims

ネットワークを介して接続されたクライアントからのデータストレージ要求を実行するデータストレージ装置において、
ネットワーク側の入り口に配置され、前記クライアントに対するｗｅｂサーバ相当の機能を実行するフロントアプライアンスと、
前記クライアントからのデータストレージ要求に基づき、同階層に配置されたストレージ用データベースに対するデータ処理機能を実行するバックヤードアプライアンスと、
を備えたことを特徴とするデータストレージ装置。
前記バックヤードアプライアンスは、異なる階層に配置されたストレージデバイスに対するデータストレージ機能を実行することを特徴とする請求項１に記載のデータストレージ装置。
前記フロントアプライアンスと前記バックヤードアプライアンスの階層境界と、前記バックヤードアプライアンスと前記ストレージデバイスの階層境界と、にそれぞれ独立したネットワークが配置され隣接する階層が該ネットワークを介して接続されたことを特徴とする請求項２に記載のデータストレージ装置。
前記フロントアプライアンスの階層には負荷分散装置が設けられ、前記フロントアプライアンスを構成する通信制御装置を拡張可能なことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のデータストレージ装置。
前記バックヤードアプライアンスは、構成するストレージ管理制御手段が拡張可能であり、前記フロントアプライアンスからのデータストレージ要求を複数のストレージ管理制御手段を巡回方式で負荷分散することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のデータストレージ装置。
前記ストレージデバイスは、ＮＡＳ（ＮｅｔｗｏｒｋＡｔｔａｃｈｅｄＳｔｏｒａｇｅ）からなることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一つに記載のデータストレージ装置。