JP2005107805A - 非同期リモートコピーデータの世代分割管理方法及びコンピュータシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易構成の非同期リモートコピーデータの世代分割管理方法の提供。
【解決手段】 ホストコンピュータシステム１０のディスク制御部１２にデータを一時的に格納するキャッシュメモリと保証時間間隔を設定するための時計制御部１５とを設け、この時計制御部１５に設定された時間毎に、キャッシュメモリに格納したデータを世代単位としてサブコンピュータシステム２０にデータ転送すると共に、このサブコンピュータシステム２０のディスク制御部２２にデータを一時的に格納するキャッシュメモリを設け、前記データ転送とは非同期に、キャッシュメモリに格納している世代単位のデータを一時的な格納状態から正式にディスクサブシステムへ書き出し可能なデータへ状態変化させる正式化処理を行った後のデータをディスクサブシステム２３に格納する様に動作するもの。
【選択図】図１

Description

本発明は非同期リモートコピーデータの世代分割管理方法及びコンピュータシステムに係り、特にコンピュータが参照・更新するためのデータを格納する記憶サブシステムを二重化した非同期リモートコピーデータの世代分割管理方法及び該世代分割管理方法を実現するコンピュータシステムに関する。

一般に近年のコンピュータシステムは、地震等の災害に備えて遠隔地にサブのコンピュータシステムを設け、データを二重化してバックアップするシステムが知られている。このようなバックアップシステムは、メインのコンピュータセンタに対してサブコンピュータセンタを遠隔地に設け、メインセンタとサブセンタに各々設置されているディスクシステムの間でデータを二重化して記憶している。

このデータの二重化は、メイン側のディスクシステムに発生した書き込みデータをサブセンタ側のディスクシステムへ転送し、同一データをサブ側のディスクシステムに書き込みを行う、所謂リモートコピー機能をもつシステムが既にいくつか実用化されている。このリモートコピー機能は、一般に同期型と非同期型の２種類に大別される。

前記同期型とは、メイン側内のホストコンピュータからディスクシステムにデータの更新や書込み指示が有ったとき、その指示対象がリモートコピー機能の対象であるときは、そのリモートコピー機能の対象であるサブ側のディスクシステムに対して、指示された更新（書込み）が終了してから、メイン側の上位装置に更新処理の完了を報告する処理手順を行うものである。この同期型は、メイン側とサブ側との地理的距離に応じてこの間に介在するデータ伝送線路の能力の影響を受け、伝送時間等による時間遅れが発生する。

これに対し非同期型とは、メイン側内の上位装置からディスクシステムにデータの更新や書込み指示があったとき、その指示対象がリモートコピー機能の対象であっても、メイン側内のディスクシステムの更新処理が終わり次第、ホストに対し更新処理の完了を報告し、サブ側のディスクシステムに対するデータの更新（反映）をメイン側に関する処理とは非同期に実行する処理手順を行うものである。

この非同期型によれば、メイン側内部で必要とされる処理時間内でデータ更新が終了するため、サブ側へのデータ転送に起因する時間遅れが発生しないと言う利点がある。

前記非同期型は、サブ側のディスクシステムのデータがメイン側のデータに対し常に一致しているわけではないため、仮にメイン側に災害等が発生して機能不全が生じた際には、サブ側に格納したデータにメイン側の更新が完了していないデータが消失する可能性がある。

前記非同期型のバックアップシステムは、メイン側とサブ側でデータの整合性を保証するため、サブ側のディスク制御部がディスクシステムに行うデータの書き込みの（ライト）順番を、ホスト側ディスク制御部がディスクシステムに書き込む順番と同一にし、データの整合性を保証する必要がある。

このためデータの整合性を確保するための従来技術による手法は、例えば、前記ライト順番を示す番号付けを行うこと、又は一部のホストのコマンドパラメータ指定する時刻やホスト側のディスク制御部内部時計が付与した時刻をメイン側からサブ側へのコピーデータに付与し、ホスト側のディスク制御部からサブ側のディスク制御部へ前記番号または時刻またはその両方を転送し、サブ側ディスク制御部で前記ライト順番を示す番号付けに従ったコピーデータの並び替えを行ってから、コピーデータを一時的な格納状態から正式にディスクサブシステムへ書き出し可能なデータへ状態変化させる、正式化と呼ぶ処理が行われている。

この従来技術によるデータのバックアップは、ホスト側からの書き込み順番に従ってメイン側からサブ側へのコピーデータの転送を行う必要がなくなるものの、サブ側ディスク制御部においてはデータの入れ替え操作や、一部未到着データの到着待ちによるコピーデータ正式化の処理遅延が発生する。

このシステムにおいてホスト側に障害が発生し、障害発生時に回復すべきデータの時刻位置を把握する手法は、サブ側ディスク制御部側が提供したコピーデータ正式化が行われた最新時刻の表示を参照することによって行われている。

この他、ホスト側プログラムが処理の切れ目で確実に二重化が実施されたかを確認する方法として、サブ側の正式化が完了した前記ライト順番を示す番号または時刻を取得するコマンドを発行することにより、前記ライト順番を示す番号または時刻位置を把握する方法がある。

尚、前記非同期型のリモートコピー機能に関する技術が記載された文献としては、下記特許文献１が挙げられる。
特開２００１−２８２６２８号公報

前述の従来技術による非同期型のリモートコピー機能は、障害発生時に回復すべきデータの時刻位置を把握する手法は、サブ側ディスク制御部側が提供するコピーデータ正式化が行われた最新時刻を把握して行うことができるものの、前記データの入れ替え操作や、一部未到着データの到着待ちによるコピーデータ正式化の処理遅延を実施しなければならず、煩雑で処理オーバヘッドを要する処理を伴うと言う不具合があった。

また従来技術による非同期型のリモートコピー機能では、サブ側へコピーが完了していないデータに対して書き込み動作が行われた場合、書き込み前と書き込み後のデータを別々に格納し、別々にコピー転送しなければならない為、メイン側およびサブ側のキャッシュメモリの容量の占有量増加とコピー転送量の増加を招く、不具合があった。

本発明の目的は、従来技術による不具合を除去することであり、事前に登録されたデータ保証時間間隔に従って、メイン側とサブ側間のコピー転送とサブ側のデータ正式化を実施することにより、サブ側ディスク制御部側における入れ替え操作や未到着データの到着待ち、などの煩雑で処理オーバヘッドを要する処理を伴わない非同期リモートコピーデータの世代分割管理方法及びコンピュータシステムを提供することである。

更に本発明の他の目的は、ホスト側のプログラムの負担を伴なわずにデータの整合性を保証する時刻を確実に把握することができる非同期リモートコピーデータの世代分割管理方法及びコンピュータシステムを提供することである。

本発明は、前記目的を達成するため、ディスクサブシステム及び該ディスクサブシステムを制御するディスク制御部を各々有するホストコンピュータシステムとサブコンピュータシステム間でデータの二重化を非同期で行うコンピュータシステムの非同期リモートコピーデータの世代分割管理方法において、前記ホストコンピュータのディスク制御部に、データを一時的に格納するキャッシュメモリと、保証時間間隔を設定するための時計制御部とを設け、前記時計制御部に設定された時間毎に、前記キャッシュメモリに格納したデータを世代単位としてサブコンピュータシステムにデータ転送すると共に、前記サブコンピュータシステムのディスク制御部に、データを一時的に格納するキャッシュメモリを設け、前記データ転送とは非同期に、前記キャッシュメモリに格納している世代単位のデータを一時的な格納状態から正式にディスクサブシステムへ書き出し可能なデータへ状態変化させる正式化処理において、データの並び替えを不要とすることを可能とし、該データをディスクサブシステムに格納する様に動作することを第１の特徴とする。

また本発明は、前記特徴による世代分割管理方法のホスト側コンピュータシステムにおいて、前記キャッシュメモリに格納している世代単位のデータと同一箇所への書き込み動作が、書き込み前のデータと同一世代になる前期保証時間間隔内で発生した場合、書き込み前と書き込み後のデータを別々に格納せずに、キャッシュメモリ内前者の位置へそのまま後者データを上書きすることを第２の特徴とする。

更に本発明は、前記何れかの非同期リモートコピーデータの世代分割管理方法において、前記ホスト側コンピュータシステムが有する前記キャッシュメモリから前記サブコンピュータシステムへのデータ転送において、同一世代になる前期保証時間間隔内ホストの書き込みデータの中で、データの並び替えを不要とすることを第３の特徴とする。

また本発明、ホストからのコマンドインターフェース、またはコンピュータシステムに付属するインターフェース手段を用いて、ユーザまたはコンピュータシステム側で、前記何れかの特徴による非同期リモートコピーデータの世代分割管理方法による保証時間間隔の設定を行うことを可能とすることを第４の特徴とする。

更に本発明は、前記コンピュータシステムにおいて、前記ホスト側コンピュータシステムの障害発生により前記サブコンピュータシステムへの処理移行を実施する必要が生じた場合において、前記サブコンピュータシステムがホスト側コンピュータシステムとデータの二重化が完了したデータの世代の時刻を提供することにより、コンピュータシステムの処理再開時刻を短時間に取得することを可能とすることを第５の特徴とする。

本発明による非同期リモートコピーデータの世代分割管理方法及びコンピュータシステムは、予めデータ保証時間間隔を定め、この時間毎のデータを世代として管理し、該世代単位にディスク制御部がデータ管理を行うことにより、煩雑で処理オーバヘッドを要する処理やホスト側のプログラムの負担を伴なわずにデータの整合性を保証する時刻を確実に把握することができるという優れた効果を奏し得る。

以下、本発明の一実施形態による非同期リモートコピーデータの世代分割管理方法を図面を参照して説明する。図１は本実施形態の対象となるデータを二重化してバックアップを行う二重化コンピュータシステムの概略構成図、図２及び図３は本実施形態による非同期リモートコピーデータの世代分割管理方法を適用した二重化コンピュータシステムの説明図である。

本実施形態による世代分割管理システムが適用される二重化コンピュータシステムは、図１に示す如く、各種データ処理を行うホストコンピュータシスム１０と、該コンピュータシステム１０に対して遠隔地に配置され、ホストコンピュータシスム１０をバックアップするためのサブコンピュータシステム２０とから構成される。

前記ホストコンピュータシステム１０は、情報処理を行う上位装置１１と、該上位装置１１で処理するプログラム及びデータを記憶するディスクサブシステム１３と、該ディスクサブシステム１３を制御するディスク制御部１２と、外部とデータ通信を行うためのインターフェース回路１４と、本実施形態の特徴となる時計制御部１５とを備え、前記ディスク制御部１２内には、所定時間間隔で世代分けされたデータを複数格納するキャッシュメモリを含むものとする。

同様にサブコンピュータシステム２０は、情報処理を行う上位装置２１と、該上位装置２１で処理するプログラム及びデータを記憶するディスクサブシステム２３と、該ディスクサブシステム２３を制御し、且つキャッシュメモリを含むディスク制御部２２と、外部とデータ通信を行うためのインターフェース回路２４と、時計制御部２５を備え、前記インターフェース回路１４及び２４間でデータのバックアップを非同期で行う様に構成されている。

本実施形態による二重化コンピュータシステムは、事前に登録されたデータ保証時間間隔、例えば５分間毎に、ホストコンピュータシステム１０とサブコンピュータシステム２０間のデータのコピー転送を行うと共に、サブコンピュータシステム２０側でコピーデータに対して一時的な格納状態から正式にディスクサブシステムへ書き出し可能なデータへ状態変化させる正式化を行う様に動作する。

例えば本システムによるホストコンピュータシステム１０は、時計制御部１５にデータ保証時間間隔を５分と設定した場合、図２に示す如く、ディスク制御部１２内のキャッシュメモリ１６に、該ディスク制御部１２がライト受領してディスクサブシステム１３への書き込みと、サブコンピュータシステム２０へのコピーが必要な複数のデータを複数のエリア、具体的には１３時０５分以降１３時１０分より前の時点でのデータがキャッシュエリア（Cache Area）１に１３時１０分以降１３時１５分より前の時点でのデータがキャッシュエリア（Cache Area）２に１３時１５分以降１３時２０分より前の時点でのデータがキャッシュエリア（Cache Area）３にそれぞれ格納する。前記エリア毎に格納したデータを世代と呼ぶ。

更にディスク制御部１２は、前記設定時間（５分）間隔で格納されたキャッシュエリアのデータ、例えば１３時０５分時点のキャッシュメモリに格納したデータ（世代１と呼ぶ）を、自己のディスクサブシステム１３に書き込むとは非同期にインターフェース回路１４及び１５を介してサブコンピュータシステム２０に転送する。

一方、サブコンピュータシステム２０は、前記コピーデータの転送とは非同期に、ディスク制御部２２内キャッシュメモリ２６に格納した、世代内データが以前に全て転送済みのコピーデータの前記正式化を行い、そのデータをディスクサブシステム２３に格納する。
具体的には、ディスク制御部２２がコピーデータ転送を行ってCacheArea１３に１３時０５分以降１３時１０分より前の時点でのデータを格納するのと並行して、１２時５５分以降１３時００分より前の時点でのデータであるCacheArea１１と、１３時００分以降１３時０５分より前の時点でのデータであるCacheArea１２のデータの正式化を実施して、ディスクサブシステム２３へのデータ書き込みを行う。

即ち、本実施形態による管理システムは、予めデータ保証時間間隔を定め、この時間毎のデータを世代として管理し、図３に示す如く、ホスト側では、キャッシュメモリ１６に格納した世代１のデータ３１ｂをホスト側ディスクサブシステム１３のトラック３０にデータ３１ａとして書き込むと共に、前記キャッシュメモリ１６の世代１のデータ３１ｂをサブ側のディスク制御部２２に転送し、他方サブ側では、前記設定時間単位による世代単位に受信し、キャッシュメモリに格納したコピーデータの正式化を行い、そのデータをディスクサブシステム２３に格納する。
上記において、旧データ３１ｂと同一データに対して、かつ同一世代１に格納する時間間隔に含まれる時刻に新データ３２を書き込む、新たな書き込みが発生した場合には、旧データ３１ｂと新データ３２とを別々にキャッシュメモリ１６に格納する必要なく、キャッシュメモリ１６上旧データ３１ｂに対して、上書きを行う。

この様に本実施形態による非同期リモートコピーデータの世代分割管理システムは、予めデータ保証時間間隔を定め、この時間毎のデータを世代として管理し、該世代単位に両ディスク制御部１２及び２２がデータ管理を行うことにより、煩雑で処理オーバヘッドを要する処理やホスト側のプログラムの負担を伴なわずにデータの整合性を保証する時刻を確実に把握することができる。

尚、本実施形態による非同期リモートコピーデータの世代分割管理方法は、ホストコンピュータシステム１０からサブコンピュータシステム２０へ転送されるデータの転送順は、必ずしもホスト側でディスクサブシステム１３に書き込んだ順番の必要はない。この理由は、ホストからサブへのデータ転送は、転送経路が１経路であるとは限らず、転送効率向上のために複数の経路を分割して並行動作するためである。

尚、本発明の非同期リモートコンピュタデータの世代分割管理方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

また本発明は、次のように表すこともできる。
（１）データの整合性を保証する複数ドライブを含むグループ単位に、整合性を保証する時間間隔を指定するインターフェースを設けた世代分割管理方法。
（２）メイン及びサブのディスク制御部内で二重以上の複数多重化されたキャッシュメモリ内部を、指定時間間隔で分割管理し、サブコンピュータへのデータ転送と、サブコンピュータシステムのディスク制御部での正式データ化を、当該分割単位で実施する処理方式。尚、本分割単位内では時刻情報を保有する必要が無く、また上書き時に複数世代分のデータを保有しなくてよい、正副間データ転送量を削減できる世代分割管理方法。
（３）ホスト側とサブ側の間のデータコピーにおいて、指定内容をデータの区切りとして認識し、ホスト側乃至サブ側の障害発生時に、即座にかつ正確にデータの整合性を保証する時刻を表示し、障害回復の迅速化を可能にする世代分割管理方法。

本実施形態によれば、使用ユーザが実際的にデータ保証を必要とするコピーデータ保証時間間隔を、事前指定可能にし、且つデータ整合性を保証する非同期型リモートコピーにおいて、整合性保証に伴うコピー転送と、副側データ正式化処理に伴う、処理オーバヘッド削減による性能を向上することができる。

本発明の一実施形態を適用した二重化コンピュータシステムの概略構成図。 本実施形態による世代分割管理方法の説明図。 本実施形態による世代分割管理方法の説明図。

符号の説明

１０：コンピュータシステム、１１：上位装置、１２：ディスク制御部、１３：ディスクサブシステム、１４：インターフェース回路、１５：時計制御部、１６：キャッシュメモリ、２０：サブコンピュータシステム、２１：上位装置、２２：ディスク制御部、２３：ディスクサブシステム、２４：インターフェース回路、２５：ディスクサブシステム、２５：時計制御部、２６：キャッシュメモリ、３０：トラック、３１ａ：トラック上データ、３１ｂ：キャッシュ上旧データ、３２：新たな書き込みデータ。

Claims (5)

1. ディスクサブシステム及び該ディスクサブシステムを制御するディスク制御部を各々有するホストコンピュータシステムとサブコンピュータシステム間でデータの二重化を非同期で行うコンピュータシステムの非同期リモートコピーデータの世代分割管理方法であって、
   前記ホストコンピュータのディスク制御部に、データを一時的に格納するキャッシュメモリと、保証時間間隔を設定するための時計制御部とを設け、前記時計制御部に設定された時間毎に、前記キャッシュメモリに格納したデータを世代単位としてサブコンピュータシステムにデータ転送すると共に、
   前記サブコンピュータシステムのディスク制御部に、データを一時的に格納するキャッシュメモリを設け、前記データ転送とは非同期に、前記キャッシュメモリに格納している世代単位のデータを一時的な格納状態から正式にディスクサブシステムへ書き出し可能なデータへ状態変化させる正式化処理において、データの並び替えを不要とすることを可能とし、該データをディスクサブシステムに格納する様に動作することを特徴とするコンピュータシステムの非同期リモートコピーデータの世代分割管理方法。
2. 前記ホスト側コンピュータシステムにおいて、前記キャッシュメモリに格納している世代単位のデータと同一箇所への書き込み動作が、書き込み前のデータと同一世代になる前期保証時間間隔内で発生した場合、書き込み前と書き込み後のデータを別々に格納せずに、キャッシュメモリ内前者の位置へそのまま後者データを上書きすることを特徴とする請求項１記載のコンピュータシステムの非同期リモートコピーデータの世代分割管理方法。
3. 前記ホスト側コンピュータシステムが有する前記キャッシュメモリから前記サブコンピュータシステムへのデータ転送において、同一世代になる前期保証時間間隔内ホストの書き込みデータの中で、データの並び替えを不要とすることを特徴とする請求項１又は２記載のコンピュータシステムの非同期リモートコピーデータの世代分割管理方法。
4. ホストからのコマンドインターフェース、またはコンピュータシステムに付属するインターフェース手段を用いて、ユーザまたはコンピュータシステム側で、前記請求項１又は２又は３記載の非同期リモートコピーデータの世代分割管理方法による保証時間間隔の設定を行うことが可能とすることを特徴とするコンピュータシステム。
5. 前記ホスト側コンピュータシステムの障害発生により前記サブコンピュータシステムへの処理移行を実施する必要が生じた場合において、前記サブコンピュータシステムがホスト側コンピュータシステムとデータの二重化が完了したデータの世代の時刻を提供することにより、コンピュータシステムの処理再開時刻を短時間に取得することを特徴とする請求項４記載のコンピュータシステム。
   

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