JP2004220472A - 外部記憶装置のデータ回復方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】記憶制御装置5の回復用データ作成処理部11は、書き込み制御処理部10がホストプロセッサ4から受領した書き込みデータを記憶装置1に書き込む際、またはデータ同期処理部12が記憶装置1に書き込んだデータを記憶装置2に複写する際に、書き込みデータ14とその書き込み位置を示す書き込み情報15とを組にして記憶装置3に書き込み保存する。記憶装置1が障害などにより使用不可となったとき、データ回復制御処理部13は、記憶装置3に保存したデータを用いて記憶装置2上のデータを回復する。
【選択図】図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホストプロセッサに接続される外部記憶制御装置と外部記憶装置に係わり、特にホストプロセッサの介入なしに外部記憶装置上のデータを回復する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
ホストプロセッサに接続される記憶サブシステムは、記憶制御装置と外部記憶装置から構成される。従来外部記憶装置が障害等使用不可となる事態に備えて、ホストプロセッサが記憶サブシステムへ転送する書き込みコマンドのジャーナルを採取し、データ回復時にこのジャーナルから書き込みコマンドを読み出して再度記憶サブシステムへ転送し、障害前の処理を再現するなどの方法によってデータ回復を行っている。
【0003】
【特許文献1】
特開平6−110618号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術によれば、データ回復時にホストプロセッサを用いるためにその間ホストプロセッサという資源を占有するという問題がある。またデータ回復処理中はホストプロセッサが新たな書き込みコマンドを発行できないので、その間ホストプロセッサの業務処理も停止せざるを得ない。
【0005】
本発明の目的は、ホストプロセッサの介入なしに記憶サブシステムのみで外部記憶装置上のデータを回復することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、ホストプロセッサから受領した書き込みデータを第1の外部記憶装置に書き込む際、または第1の外部記憶装置に書き込んだデータを第2の外部記憶装置に複写する際に、書き込みデータとその書き込み位置を示す制御情報を第3の外部記憶装置に書き込み保存し、第1の外部記憶装置が障害等により使用不可になったとき、その書き込み保存したデータを用いて第2の外部記憶装置上のデータを回復することによって達成される。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0008】
図1は、本実施形態のデータ処理システムの構成図である。システムは、上位装置であるホストプロセッサ4、ホストプロセッサ4と伝送路6を介して接続される外部の記憶制御装置5および記憶制御装置5に接続され、記憶制御装置5によって書き込みや読み込みを制御される外部の記憶装置1,2,3から構成される。記憶装置1,2,3の各々は、複数のディスク駆動装置から成り、ディスクアレイを構成する。記憶制御装置5及びその下位の記憶装置1〜3は、記憶サブシステムを構成する。記憶制御装置5と下位の記憶装置1〜3とは図示しないインタフェースで接続される。
【0009】
記憶制御装置5は、チャネルポート7、マイクロプロセッサ8及びキャッシュメモリ9から構成される。チャネルポート7は、ホストプロセッサ4及び伝送路6とのインタフェース機能を司る機構である。マイクロプロセッサ8は、マイクロプログラムや制御データを格納するメモリを有し、このメモリからマイクロプログラムを読み出して実行する。書き込み制御処理部10、回復用データ作成処理部11、データ同期処理部12及びデータ回復制御処理部13は、このマイクロプロセッサ8によって実行されるマイクロプログラムである。
【0010】
キャッシュメモリ9は、記憶装置1,2,3から読み込まれたデータ、記憶装置1,2,3へ書き込むデータ及びその他制御情報を格納するメモリである。書き込みデータ14は、ホストプロセッサ4から受領し記憶装置1,2,3へ書き込むためのデータであり、以下の説明の便のために特に符号を付けて図示する。書き込み情報15は、書き込みデータ14を記憶装置1,2のどの位置にどれだけ書き込んだかを示す制御情報であり、詳細は後述する。
【0011】
本実施形態では、以下記憶装置1,2,3を例示しながら説明する。記憶装置1はマスタとなるデータを格納する装置、記憶装置2は記憶装置1のデータの複製を格納する装置とする。記憶装置3は、回復用データを格納する装置として使用され、書き込みデータ14と書き込み情報15の組を順ファイル形式で記録し、データ回復などの際のジャーナルとして使用される。なお記憶装置2が図示しない通信網で接続された遠隔の別の記憶制御装置に接続される記憶装置であってもよい。
【0012】
図2は、本実施形態のホストプロセッサ4が介入しないデータ回復方式の概念を示す図である。記憶制御装置5は、記憶装置1内のデータを記憶装置2へ書き込み、記憶装置1内のデータの複製を作成する。これについては図4、図5を用いて後述する。ホストプロセッサ4からの書き込みデータは、記憶装置1に書き込むとともに記憶装置3にも書き込む。ただし記憶装置3へは、書き込みデータ14とともに書き込み情報15も合わせて書き込む。これにより記憶装置3には少なくとも記憶装置2へ書き込まれていない書き込みデータが保存される。これについては図6〜図8を用いて後述する。
【0013】
その後記憶装置1に障害が発生した場合、記憶装置3内に書き込んでおいた書き込みデータ14をその書きこみ情報15に基づいて記憶装置2内に書き込んでいくと、記憶装置1の障害発生直前の状態を回復できる。データ回復処理については図9〜図12を用いて後述する。データ回復処理中のホストプロセッサ4からの書き込みデータは記憶装置3にのみ書き込む。データ回復後に記憶装置2を記憶装置1として、また記憶装置1を記憶装置2として、以後の役割を切り替え、ホストプロセッサ4から受領した書き込みデータを上記のように記憶装置1及び記憶装置3に書き込む。記憶装置2が障害から回復し、使用可能となったとき、再び記憶装置1から記憶装置2へのデータ複製処理を実行して同期をとる。
【0014】
図3は、書き込み情報15のデータ構成例を示す図である。書き込み情報15は、書き込みデータ14のヘッダ部に相当する制御情報である。書き込み情報15は、記憶装置1書込み先デバイス番号21、記憶装置1書込み位置22、データ長23、作成時刻24、記憶装置3反映済フラグ25、記憶装置2反映済フラグ26、キャッシュへの書込みデータ格納ポインタ27および記憶装置3書込みデータ格納ポインタ28から構成される。記憶装置1書込み位置22は、記憶装置1内の書き込みデータの位置を示すLBA(ロジカル・ブロック・アドレス)であり、データ長23はそのデータ長である。作成時刻24は、書き込みデータとその書き込み情報が書き込まれた日付時刻を示し、書き込みデータ14及び書き込み情報15の組を検索するために使用される。記憶装置3反映済フラグ25は、当該書き込み情報15の作成時にはオフであり、当該書き込み情報15と書き込みデータの組が記憶装置3へ書き込まれたときオンにされる。記憶装置2反映済フラグ26は、当該書き込み情報15の作成時にはオフであり、記憶装置3の当該書き込みデータ14が記憶装置2へ書き込まれてデータ回復が行われたときオンにされる。キャッシュへの書込みデータ格納ポインタ27は、キャッシュメモリ9上で当該書き込み情報15に対応する書き込みデータ14の格納位置を示すポインタである。記憶装置3書込みデータ格納ポインタ28は、記憶装置3上の当該書き込み情報15とその書き込みデータ14の格納位置を示すポインタである。
【0015】
図4は、データ同期の処理手順を説明する図である。データ同期処理部12は、記憶装置1内のデータを記憶装置2に複製する処理を行う。このデータ複写処理は、記憶装置2が記憶装置1と同じ記憶制御装置5に接続している場合には、ミラーリングのような記憶装置間データ複写となり、キャッシュメモリ9を介さない高速複写処理となる。データ同期処理中はホストプロセッサ4から受領した書き込みデータを記憶装置1に書き込めないので、回復用データ作成処理部11が実行される。データ同期処理部12は、記憶装置1内のデータを記憶装置2へ複写する処理を継続実行する。回復用データ作成処理部11は、その間にホストプロセッサ4から受領した書き込みデータ14に対応する書き込み情報15を作成し、当該書き込みデータ14とともに記憶装置3へ書き込む処理を行う。記憶装置3への書き込み処理は、記憶装置1内のデータの記憶装置2への複写処理が終了するまで継続する。
【0016】
図5は、データ同期の処理手順を示すフローチャートである。データ同期処理部12が起動されると(ステップ31)、データ同期処理部12は、記憶装置1から記憶装置2へのデータ複写を実行する(ステップ32)。複写処理が終了でなく(ステップ33NO)、ホストプロセッサ4からの新しい書き込みデータを受領していなければ(ステップ34NO)、ステップ32に戻り、複写処理を継続する。ホストプロセッサ4から新しい書き込みデータを受領していれば(ステップ34YES)、回復用データ作成処理部11が起動される(ステップ35)。回復用データ作成処理部11は、この新しい書き込みデータ14について書き込み情報15を作成し(ステップ36)、記憶装置3に当該書き込みデータ14と書き込み情報15の組を格納し(ステップ37)、ステップ32に戻る。キャッシュメモリ9上で当該書き込み情報15の記憶装置1書込み先デバイス番号21、記憶装置1書込み位置22、データ長23に各々の制御情報を書き込み、作成時刻24にその作成時刻を記録し、キャッシュへの書込みデータ格納ポインタ27に当該書き込みデータ14へのポインタを書き込んで書き込み情報15を作成する。次に記憶装置3書込みデータ格納ポインタ28に記憶装置3上の当該書き込み情報15と書き込みデータ14の組へのポインタを書き込んだ後に、この組を記憶装置3に格納する。その後にキャッシュメモリ9上の当該書き込み情報の記憶装置3反映済フラグ25をオンに変更する。記憶装置3反映済フラグ25がオンにセットされた書き込み情報15と対応する書き込みデータ14は、記憶装置3に反映済であるからキャッシュメモリ9上で上書きされても構わないものとなる。
【0017】
図6は、記憶装置1へのデータ書き込みの処理手順を説明する図である。記憶制御装置5は、デバイス番号と書き込み位置(LBA)をインデックスとするデータがキャッシュメモリ9内に存在するか否かを示すキャッシュ管理テーブルをメモリ上に有する。また記憶制御装置5は、ホストプロセッサ4から受領し、キャッシュメモリ9に書き込んだ書き込みデータ14に対応する書き込み情報15のポインタを集めた書き込み情報管理テーブルを有する。これらポインタは、ホストプロセッサ4から書き込みデータ14を受領した順にソートされている。さらに記憶制御装置5は、キャッシュメモリ9内の書き込み情報15と書き込みデータ14の組をどこまで記憶装置3から記憶装置1に反映したかを記憶装置3上の書き込み位置によって示す記憶装置3書き込みデータ格納ポインタをメモリ上に有する。
【0018】
書き込み制御処理部10は、まず記憶装置3に格納されている記憶装置1に未書き込みの書き込みデータ14と書き込み情報15をキャッシュメモリ9に取り出し、その書き込み情報15に基づいて書き込みデータ14を記憶装置1に書き込む(▲1▼)。上記書き込み情報管理テーブルからポイントされる書き込み情報15の記憶装置3書込みデータ格納ポインタ28を上記書き込みデータ格納ポインタと比較し、後者より後の書き込み位置にある書き込み情報15と書き込みデータ14の組が未書き込みと判定される。また記憶装置3上の書き込み情報15と書き込みデータ14の組がキャッシュにあるか否かは、上記キャッシュ管理テーブルを検索することによって判定される。未書き込みの書き込みデータ14と書き込みデータ15とがキャッシュメモリ9に残存していれば、その書き込みデータ14を記憶装置1に書き込む。未書き込みのデータとは、上記のようにデータ同期処理中にホストプロセッサ4から受領した書き込みデータである。次に回復用データ作成処理部11は、ホストプロセッサ4から受領した書き込みデータ14と書き込み情報15を記憶装置3に書き込む処理を行う(▲2▼)。一方、書き込み制御処理部10は、ホストプロセッサ4から受領したこの同一書き込みデータを記憶装置1に書き込む(▲3▼)。これによって記憶装置1に書き込まれるデータの順序性が守られる。
【0019】
図7及び図8は、データ書き込みの処理手順を示すフローチャートである。まずデータ同期処理部12又はデータ回復制御処理部13は、データ同期/回復処理中にホストプロセッサ4からの書き込みデータがあったか否か判定する(ステップ41)。書き込みデータがなければ、記憶装置3には新しい書き込みデータ14が書き込まれていないので、ステップ51へ行く。書き込みデータがあれば、書き込み制御処理部10を起動する(ステップ42)。書き込み制御処理部10は、記憶装置3からの書き込みデータをキャッシュメモリ9に取り出すか、記憶装置3に書き込み済でキャッシュメモリ9に残存している書き込みデータ14を記憶装置1に書き込んで反映する(ステップ43)。記憶装置3の書き込みデータで未反映のものが残っていれば(ステップ44NO)、ホストプロセッサ4から新しい書き込みデータを受領しているか否か判定する(ステップ45)。新しい書き込みデータを受領していなければ(ステップ45NO)、ステップ43に戻り、書き込みデータの反映処理を継続する。ホストプロセッサ4から新しい書き込みデータを受領していれば(ステップ45YES)、回復用データ作成処理部11が起動される(ステップ46)。回復用データ作成処理部11は、この新しい書き込みデータ14について書き込み情報15を作成し(ステップ47)、記憶装置3に当該書き込みデータ14と書き込み情報15を格納し(ステップ48)、ステップ43に戻る。書き込み情報15への情報格納手順は上記の通りである。反映処理が終了したとき(ステップ44YES)、ステップ51へ行く。
【0020】
次に図8に移り、回復用データ作成処理部11は、ホストプロセッサ4から新しい書き込みデータを受領しているか否か判定する(ステップ51)。新しい書き込みデータを受領していなければ(ステップ51NO)、ステップ51の判定を繰り返す。新しい書き込みデータを受領していれば(ステップ51YES)、回復用データ作成処理部11が起動される(ステップ52)。回復用データ作成処理部11は、この書き込みデータ14について書き込み情報15を作成し(ステップ53)、記憶装置3に当該書き込みデータ14と書き込み情報15を格納する(ステップ54)。書き込み情報15への情報格納手順は上記の通りである。次に書き込み制御処理部10が起動される(ステップ55)。書き込み制御処理部10は、当該書き込みデータ14を記憶装置1に格納し(ステップ56)、ステップ51に戻る。
【0021】
図9は、データ回復処理の処理手順を説明する図である。記憶装置1が障害などにより使用不可となったものとする。データ回復制御処理部13は、記憶装置3内に残存している書き込みデータ14と書き込み情報15をキャッシュメモリ9内に取り出し、書き込み情報15に基づいて書き込みデータ14を記憶装置2に書き込む。記憶装置2への書き込みが完了したとき、データ回復制御処理部13は、回復済の書き込みデータ14と書き込み情報15を記憶装置3から削除する。データ回復制御処理部13は、データ回復処理の最後に記憶装置2を記憶装置1に切り替え、記憶装置1を記憶装置2に切り替える。
【0022】
図10は、データ回復処理の処理手順を示すフローチャートである。記憶装置に障害が発生すると、データ回復制御処理部13が起動される(ステップ61)。以下の説明では、記憶装置1に障害が発生したものとする。データ回復制御処理部13は、記憶装置3内の書き込みデータ14と書き込み情報15をキャッシュメモリ9内に取り出し、書き込み情報15に基づいて書き込みデータ14を記憶装置2に書き込み、記憶装置2を回復する(ステップ62)。データ回復の終了した書き込みデータ14については、キャッシュメモリ9及び記憶装置3上の対応する書き込み情報15の記憶装置2反映済フラグ26をオンに変更する。記憶装置3反映済フラグ25及び記憶装置2反映済フラグ26が各々オンにセットされた書き込み情報15と対応する書き込みデータ14は、データ回復処理後に実行されるであろうデータ同期処理部12による記憶装置2への複写処理完了後は、キャッシュメモリ9上で上書きされても構わない。また記憶装置2反映済フラグ26がオンにセットされた書き込み情報15と対応する書き込みデータ14は、記憶装置3上で上書きされても構わない。
【0023】
回復処理が終了していなければ(ステップ63NO)、ホストプロセッサ4から新しい書き込みデータを受領しているか否か判定する(ステップ64)。新しい書き込みデータを受領していなければ(ステップ64NO)、ステップ62に戻り、データ回復処理を継続する。ホストプロセッサ4から新しい書き込みデータを受領していれば(ステップ64YES)、回復用データ作成処理部11が起動される(ステップ65)。回復用データ作成処理部11は、この新しい書き込みデータ14について書き込み情報15を作成し(ステップ66)、記憶装置3に当該書き込みデータ14と書き込み情報15を格納し(ステップ67)、ステップ62に戻る。書き込み情報15への情報格納手順は上記の通りである。回復処理が終了したとき(ステップ63YES)、記憶装置2を記憶装置1に切り替え、記憶装置1を記憶装置2に切り替えて(ステップ68)、ステップ41へ行く。
【0024】
図11は、記憶装置1の障害時のキャッシュメモリ9および記憶装置3上の書き込み情報15および書き込みデータ14の格納状況と、データ回復の対象データを説明する図である。書き込みデータ14a,b,c,dは、ホストプロセッサ4から受領した書き込みデータの順序を示している。書き込みデータ14a及び書き込みデータ14bは、記憶装置3に格納済みの状態である。ただし書き込み情報15a及び書き込みデータ14aは、すでにキャッシュメモリ9から掃けてしまっている。ここでは記憶制御装置5がホストプロセッサ4から書き込みデータ14cを受領し、記憶装置3に書き込む前に記憶装置1に障害が発生したとする。データ回復制御処理部13は、書き込み情報15a及び書き込み情報15bの記憶装置2反映済フラグ26がオフであると判定することによって書き込みデータ14a及び書き込みデータ14bがデータ回復の対象データであることを知り、これらのデータを記憶装置2に書き込んでデータ回復する。データ同期処理によって書き込みデータ14a及び書き込みデータ14bがすでに記憶装置2に書き込まれているかも知れないが、それは問題にならない。また回復用データ作成処理部11は、書き込み情報15c及び書き込み情報15dの記憶装置3反映済フラグ25をチェックすることによって書き込みデータ14c及び書き込みデータ14dが記憶装置3に書き込むべきデータであることを知り、書き込み情報15c及び書き込み情報15dを作成し、書き込み情報15c、書き込みデータ14cの組と書き込み情報15d、書き込みデータ14dの組を記憶装置3に書き込む。
【0025】
図12は、ホストプロセッサ4の業務を中断せずに行うデータ回復処理の処理手順を説明する図である。データ回復制御処理部13は、図9で説明したデータ回復処理を行う。データ回復制御処理部13がデータ回復処理を実行している間にホストプロセッサ4から書き込みデータを受領したとき、回復用データ作成処理部11は、ホストプロセッサ4から受領した書き込みデータ14とその書き込み情報15を記憶装置3に書き込む。上記処理手順に示すように、ホストプロセッサ4から書き込みデータを受領したときも実質的にデータ回復制御処理部13の処理を中断しない。このデータ回復処理の間、書き込み制御処理部10とデータ同期処理部12は動作しない。
【0026】
以上説明したように本実施形態のデータ回復方式によれば、データ回復処理にホストプロセッサ4あるいはサーバ計算機を必要としない。ゆえにデータ回復処理中、ホストプロセッサ4を他の業務に割り当てることができるため、データ回復のためにホストプロセッサ4が使用する資源を他の業務に振り向けられる。また記憶制御装置5は、データ回復処理中もホストプロセッサ4から新たな書き込み命令を受領可能であるため、ホストプロセッサ4の業務を続行できる。
【0027】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、上位装置の介入なしに外部記憶装置上のデータの回復処理を行うことができる。また新たな書き込みデータを外部記憶装置に追加書き込み保存できるので、業務を中断することなく回復処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態のデータ処理システムの構成図である。
【図2】実施形態のデータ回復方式の概念を示す図である。
【図3】書き込み情報15のデータ構成例を示す図である。
【図4】実施形態のデータ同期処理の処理手順を説明する図である。
【図5】実施形態のデータ同期処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図6】実施形態のデータ書き込み処理の処理手順を説明する図である。
【図7】実施形態のデータ書き込み処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図8】実施形態のデータ書き込み処理の処理手順を示すフローチャート(続き)である。
【図9】実施形態のデータ回復処理の処理手順を説明する図である。
【図10】実施形態のデータ回復処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図11】記憶装置1障害時の書き込み情報15及び書き込みデータ14の格納状況の例を説明する図である。
【図12】実施形態の業務を中断せずに行うデータ回復処理の処理手順を説明する図である。
【符号の説明】
1,2,3…記憶装置、4…ホストプロセッサ、5…記憶制御装置、10…書き込み制御処理部、11…回復用データ作成処理部、12…データ同期処理部、13…データ回復制御処理部、14…書き込みデータ、15…書き込み情報。
Claims (6)
- 上位にホストプロセッサが接続され下位に複数の外部記憶装置が接続される記憶制御装置によるデータ回復方法であって、第1の外部記憶装置から第2の外部記憶装置へデータ複写をしている間に前記ホストプロセッサから受領した書き込みデータと書き込み位置を示す制御情報の組を第3の外部記憶装置に書き込み、前記ホストプロセッサから受領した書き込みデータを前記第1の外部記憶装置に書き込むとともに当該書き込みデータと書き込み位置を示す制御情報の組を前記第3の外部記憶装置に書き込み、前記第1の外部記憶装置が使用不可になったとき、前記第3の外部記憶装置上の書き込みデータを対応する制御情報に基づいて前記第2の外部記憶装置に書き込むことを特徴とする外部記憶装置のデータ回復方法。
- 前記第3の外部記憶装置上の書き込みデータを前記第2の外部記憶装置に書き込むデータ回復処理中に前記ホストプロセッサから書き込みデータを受領したとき、当該書き込みデータと前記制御情報の組を前記第3の外部記憶装置に書き込むことを特徴とする請求項1記載の外部記憶装置のデータ回復方法。
- 上位にホストプロセッサが接続され下位に複数の外部記憶装置が接続される記憶制御装置において、第1の外部記憶装置から第2の外部記憶装置へデータ複写をしている間に前記ホストプロセッサから受領した書き込みデータと書き込み位置を示す制御情報の組を第3の外部記憶装置に書き込む手段と、前記ホストプロセッサから受領した書き込みデータを前記第1の外部記憶装置へ書き込むとともに当該書き込みデータと書き込み位置を示す制御情報の組を前記第3の外部記憶装置に書き込む手段と、前記第1の外部記憶装置が使用不可になったとき、前記第3の外部記憶装置上の書き込みデータを対応する制御情報に基づいて前記第2の外部記憶装置に書き込むデータ回復手段とを有することを特徴とする記憶制御装置。
- さらに前記第3の外部記憶装置上の書き込みデータを前記第2の外部記憶装置に書き込むデータ回復処理中に前記ホストプロセッサから書き込みデータを受領したとき、当該書き込みデータと前記制御情報の組を前記第3の外部記憶装置に書き込む手段を有することを特徴とする請求項3記載の記憶制御装置。
- ホストプロセッサに接続される記憶制御装置と複数の記憶装置とから構成される記憶サブシステムにおいて、前記記憶制御装置は、第1の記憶装置から第2の記憶装置へデータ複写をしている間に前記ホストプロセッサから受領した書き込みデータと書き込み位置を示す制御情報の組を第3の記憶装置に書き込む手段と、前記ホストプロセッサから受領した書き込みデータを前記第1の記憶装置へ書き込むとともに当該書き込みデータと書き込み位置を示す制御情報の組を前記第3の記憶装置に書き込む手段と、前記第1の記憶装置が使用不可になったとき、前記第3の記憶装置上の書き込みデータを対応する制御情報に基づいて前記第2の記憶装置に書き込むデータ回復手段とを有することを特徴とする記憶サブシステム。
- 前記第2の記憶装置は、当該記憶サブシステムと通信網で接続された別の記憶サブシステムに含まれる記憶装置であることを特徴とする請求項5記載の記憶サブシステム。
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