JP2005196726A - 実時間遠隔バックアップシステム及びそのバックアップ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の技術による諸問題を解決する、実時間遠隔バックアップシステム及びその関連方法を提供する。
【解決手段】実時間遠隔バックアップシステムは、ソース端末のカーネルスペースでシステムコールを定め、ソース端末のユーザースペースでファイル変更イベントが生じると、システムコールの告知でファイル変更シグナルを生じさせるローダブルカーネルモジュールと、ローダブルカーネルモジュールからのファイル変更イベントを待ち行列にいれ、ファイル変更シグナルを順次に処理して対応するバックアップ命令を生じさせるスケジュールモジュールと、ソース端末に設けられ、バックアップ命令を受信すると、命令にあるファイル情報によってファイルの変更部分をネットワークシステムを通して指定端末に送信してバックアップするネットワークバックアップユニットとを含む。
【選択図】図１

Description

この発明は実時間遠隔バックアップシステム及びその方法に関し、特に複数のＬｉｎｕｘ（登録商標）コンピューター装置でファイル変更を動的にバックアップできる実時間遠隔バックアップシステム及び方法に関する。

インターネットの発展にしたがって、ＲＡＩＤからなるＮＡＳ（ネットワーク接続ストレージ）などのインターネット機器または情報機器は続々と現れる。ＮＡＳはネットワークシステムと接続され、遠隔のコンピューターシステム（ソース端末）がネットワークシステムからダウンロードした大量のデータを保存するものである。しかし、ＮＡＳは当コンピューターシステム付属のデータストレージ以外、独立した遠隔バックアップシステムともされる。そのため、ＮＡＳはＲＡＭまたはフラッシュＲＯＭ、数台のＨＤＤとＩＣコントローラー以外、ＯＳとアプリケーションも要求する。ただしＯＳとアプリケーションはさまざまである。

現在、ＲＳＹＮＣという自動ネットワークバックアップソフトウェアは普及している。ＲＳＹＮＣをインストールしたコンピューターシステムは要求にしたがってクライアントとサーバーのいずれかとなり、またはその両者の機能を兼ね備えることが可能である。ＲＳＹＮＣのあるクライアントとサーバーとの間にバックアップを行う場合、まずＲＳＹＮＣアルゴリズムでチェックサムテストを行い、次にクライアントがバックアップ時間を設定してチェックサムを検査するだけで、ファイルの変更部分を発見してそれだけをサーバーにバックアップすることができる。バックアップはファイル全体を対象としないので、ネットワークの接続速度とバックアップの効率は高められる。

しかし、バックアップをより向上させるため、固定の時間にバックアップを行うでなく、Ｌｉｎｕｘ環境でのクライアントに何かファイル変更イベントが生じると、そのファイルの変更部分を直ちにバックアップすることが望ましい。ただし、その実現はＯＳのカーネルの修正と複数回のデバッグが必要であるので、極めて複雑な作業である。

この発明は前述の問題を解決するため、Ｌｉｎｕｘ環境における複数のコンピューター間に応用される実時間遠隔バックアップシステム及びその関連方法を提供することを課題とする。なお、この発明もソース端末と指定端末のデータアップデートを同期し、ＯＳのカーネルを修正しなくてもファイル変更を知得できる実時間遠隔バックアップシステム及びその関連方法を提供することを課題とする。

この発明はソース端末と指定端末を接続するネットワークシステムに使用される実時間遠隔バックアップシステムを提供する。ソース端末と指定端末のコンピューターシステムはカーネルスペースとユーザースペースに分けられる。当システムは、ソース端末のカーネルスペースで１個以上のシステムコールを定め、ソース端末のユーザースペースでファイル変更イベントが生じると、システムコールの告知でファイル変更シグナルを生じさせるローダブルカーネルモジュールと、ローダブルカーネルモジュールからのファイル変更イベントを待ち行列にいれ、ファイル変更シグナルを順次に処理して対応するバックアップ命令を生じさせるスケジュールモジュールと、ソース端末に設けられ、スケジュールモジュールからのバックアップ命令を受信すると、命令にあるファイル情報によってファイルの変更部分をネットワークシステムを通して指定端末に送信してバックアップするネットワークバックアップユニットとを含む。

この発明は更に、ネットワークシステムを通して１台以上の指定端末と接続するソース端末に設けられる実時間遠隔バックアップシステムを提供する。ソース端末と指定端末のコンピューターシステムはカーネルスペースとユーザースペースに分けられる。当システムは、ソース端末のカーネルスペースで１個以上のシステムコールを定め、ソース端末のユーザースペースにファイル変更イベントが生じてシステムコールがカーネルに告知する場合、システムコールの種類によってファイル変更シグナルを生じさせるかどうかを決定するローダブルカーネルモジュールと、ローダブルカーネルモジュールからのファイル変更イベントを待ち行列にいれ、ファイル変更シグナルを順次に処理して対応するバックアップ命令を生じさせてソース端末のネットワークバックアップユニットに送信し、ネットワークバックアップユニットがネットワークシステムを通して変更されたファイルデータを指定端末にバックアップするようにさせるスケジュールモジュールとを含む。

この発明は更に、ソース端末と指定端末を接続するネットワークシステムに使用される実時間遠隔バックアップ方法を提供する。ソース端末と指定端末のコンピューターシステムはカーネルスペースとユーザースペースに分けられる。当方法は、（１）ソース端末のユーザースペースにファイル変更イベントが生じると、ローダブルカーネルモジュールによって定められてカーネルスペースにロードされたシステムコールを呼び出し、ソース端末のカーネルに告知してファイル変更を行い、（２）システムコールの呼び出しによってローダブルカーネルモジュールにファイル変更イベントを告知し、システムコールの種類によってファイル変更シグナルを生じさせるかどうかを決定し、（３）ファイル変更シグナルを待ち行列ユニットに順次に入れ、（４）待ち行列ユニットからファイル変更シグナルを取り出して処理し、バックアップ命令を生じさせ、（５）ネットワークバックアップユニットでバックアップ命令によって、ファイルの変更部分をネットワークシステムを通して指定端末に送信してバックアップするなどのステップを含む。

この発明による実時間遠隔バックアップ方法は、ファイル変更シグナルを取り入れるとすぐネットワークバックアップユニットに送信してバックアップする。従来の技術のように予定のバックアップ時間にソース端末のシステム全体を検査することがないので、この発明はバックアップの効率とネットワークの伝送速度を向上させる。

かかる装置の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図示を参照にして以下に説明する。

図１によれば、この発明による実時間遠隔バックアップシステム１００はネットワークシステム２０に応用される。ネットワークシステム２０は１台以上のＬｉｎｕｘ環境のソース端末コンピューターシステム１０と指定端末コンピューターシステム３０とを含む。コンピューターシステム１０、２０はカーネルスペース１０２とユーザースペース１０４に分けられ、そのうちカーネルスペース１０２はカーネル１０８を含む。

実時間遠隔バックアップシステム１００は少なくとも、ソース端末１０のカーネルスペース１０２にあってユーザースペース１０４にファイル変更イベントが生じたかを検知するローダブルカーネルモジュール１１０と、ソース端末１０のユーザースペース１０４にあってローダブルカーネルモジュール１１０からのファイル変更シグナルを待ち行列に入れて対応するバックアップ命令を生じさせるスケジュールモジュール１２０と、ソース端末１０と指定端末３０のユーザースペース１０４にあり、クライアント−サーバー関係を定めるＲＳＹＮＣなどのペアをなすネットワークバックアップユニット１３０、３０２とを含む。スケジュールモジュール１２０からのバックアップ命令を受信すると、ネットワークバックアップユニット１３０は指定端末３０のネットワークバックアップユニット３０２にファイル変更をバックアップする。

図２によれば、ローダブルカーネルモジュール１１０はスイッチユニット１１２と、コール判断ユニット１１４と、シグナル処理ユニット１１６とを含む。スイッチユニット１１２はカーネルスペース１０２にある初期システムコールを新しいシステムコール１０９に置換する。システムコールはメモリーに永久保存される関数である。ソース端末１０のユーザースペース１０４にファイル削除／保存、ディレクトリー削除／作成、ファイルを閉じるなどのファイル変更イベントが生じれば、対応するシステムコールは呼び出されてカーネル１０８にファイル変更の発生を告知する。したがって、新しいシステムコール１０９と置換することによって、カーネル１０８を修正しなくてもファイル変更イベントは知得される。新しいシステムコールが呼び出されば、ローダブルカーネルモジュール１１０にもファイル変更は告知される。なお、実時間遠隔バックアップシステム１００はグラフィカルユーザーインターフェイス（ＧＵＩ、図示にない）を備えることも可能である。ＧＵＩは、ネットワーク自動バックアップ機能の開閉を切り替える自動バックアップスイッチを含む。ネットワーク自動バックアップ機能がオフにされると、ローダブルカーネルモジュール１１０のスイッチユニット１２はシステムコールを初期システムコールに戻す。

前述の通り、新しいシステムコール１０９が呼び出される場合、ローダブルカーネルモジュール１１０のコール判断ユニット１１４は、新しいシステムコール１０９がＳＹＳ＿ＲＭＤＩＲ、ＳＹＳ＿ＭＫＤＩＲ、ＳＹＳ＿ＲＥＮＡＭＥ、ＳＹＳ＿ＬＩＮＫ、ＳＹＳ＿ＣＨＭＯＤなどの予定システムコールであるかどうかを判断する。判断結果が「はい」であれば、シグナル処理ユニット１１６はそのシステムコールによって、少なくとも変更されたファイルのファイル名とパスを含むファイル変更シグナルを生じさせてスケジュールモジュール１２０に送信する。それに反して、判断結果が「いいえ」であれば、プロセスは終了する。

スケジュールモジュール１２０はスケジュール管理ユニット１２２と、待ち行列ユニット１２４と、スケジュール処理ユニット１２６とを含む。スケジュール管理ユニット１２２とスケジュール処理ユニット１２６は同じスケジュールアルゴリズムでローダブルカーネルモジュール１１０のシグナル処理ユニット１１６によるファイル変更シグナルを処理する。データ伝送／処理を確保するため、スケジュールアルゴリズムはネットワークバックアップユニット１３０のアルゴリズムと協調（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ）しなければならない。このようなスケジュールアルゴリズムを利用することによって、スケジュール管理ユニット１１２は受信したシグナルを待ち行列ユニット１２４に入れ、スケジュール処理ユニット１２６は待ち行列ユニット１２４からファイル変更シグナルを取り出して処理し、少なくとも変更されたファイルのパスを含むバックアップ命令を生じさせてネットワークバックアップユニット１３０に送信することができる。スケジュール管理ユニット１２２とスケジュール処理ユニット１２６はそれぞれスレッドを含む。スレッドのうち一つ以上は最適時間間隔を定め、両ユニット１２２、１２６が待ち行列１２４に対する動作を限定して協調するものである。当業者に周知である通り、両ユニット１２２、１２６を合併した装置もこの発明に属する。

スケジュールモジュール１２０からのバックアップ命令を受信すると、ネットワークバックアップユニット１３０は命令にある変更されたファイルのパスによってソース端末１０でチェックサムテストを行い、ソース端末１０と指定端末３０とのファイルの差を比較して変更された部分だけをネットワークシステム２０を通して指定端末３０に送信してバックアップする。

図３のフローチャートによれば、この発明による実時間遠隔バックアップ方法は以下の通りである。

ステップ６０を実行して、カーネルの初期システムコールをローダブルカーネルモジュール１１０が定めた新しいシステムコール１０９と置換する。

ステップ６１で、ソース端末１０のユーザースペース１０４にファイル削除／保存、ディレクトリー削除／作成、ファイルを閉じるなどのファイル変更イベントが生じれば、ステップ６２を実行して、対応するシステムコール１０９を呼び出し、カーネルスペース１０２のカーネル１０８にファイル変更の発生を告知する。よってステップ６４でカーネル１０８はファイルを変更する。

ステップ６５で、システムコール１０９が呼び出されると、ローダブルカーネルモジュール１１０にもコール判断ユニット１１４を通してファイル変更は告知される。

ステップ７０を実行して、新しいシステムコール１０９がＳＹＳ＿ＲＭＤＩＲ、ＳＹＳ＿ＭＫＤＩＲ、ＳＹＳ＿ＲＥＮＡＭＥ、ＳＹＳ＿ＬＩＮＫ、ＳＹＳ＿ＣＨＭＯＤなどの予定システムコールであるかどうかを判断する。判断結果が「はい」であれば、ステップ７２で、シグナル処理ユニット１１６はそのシステムコールによって、少なくとも変更されたファイルのファイル名とパスを含むファイル変更シグナルを生じさせてスケジュールモジュール１２０に送信する。それに反して、判断結果が「いいえ」であれば、ステップ７４を実行して、プロセスを終了する。

ステップ７６で、スケジュールモジュール１２０は受信したシグナルを待ち行列ユニット１２４に入れる。

ステップ８０で、スケジュールモジュール１２０は待ち行列ユニット１２４からファイル変更シグナルを取り出し、少なくとも変更されたファイルのパスを含むバックアップ命令を生じさせてネットワークバックアップユニット１３０に送信する。

ステップ８５で、スケジュールモジュール１２０からのバックアップ命令を受信すると、ネットワークバックアップユニット１３０は命令にある変更されたファイルのパスによってソース端末１０でチェックサムテストを行い、ソース端末１０と指定端末３０とのファイルの差を比較して変更された部分だけをネットワークシステム２０を通して指定端末３０に送信してバックアップする。この発明による実時間遠隔バックアップシステム１００は１対１に限らず、複数のサーバーとクライアントを含むネットワークにも応用できる。

以上はこの発明に好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請求の範囲に属するものとする。

この発明による実時間遠隔バックアップ方法は、ファイル変更シグナルを取り入れるとすぐネットワークバックアップユニットに送信してバックアップする。従来の技術のように予定のバックアップ時間にソース端末のシステム全体を検査することがないので、この発明はバックアップの効率とネットワークの伝送速度を向上させる。

この発明による実時間遠隔バックアップシステムの主要構造を表す説明図である。 この発明による実時間遠隔バックアップシステムの詳細構造を表す説明図である。 この発明による実時間遠隔バックアップ方法のフローチャートである。

符号の説明

１０ ソース端末
２０ ネットワークシステム
３０ 指定端末
１００ 実時間遠隔バックアップシステム
１０２ カーネルスペース
１０４ ユーザースペース
１０６ ファイル変更イベント
１０８ カーネル
１０９ システムコール
１１０ ローダブルカーネルモジュール
１１２ スイッチユニット
１１４ コール判断ユニット
１１６ シグナル処理ユニット
１２０ スケジュールモジュール
１２２ スケジュール管理ユニット
１２４ 待ち行列ユニット
１２６ スケジュール処理ユニット
１３０、３０２ ネットワークバックアップユニット

Claims (19)

1. ソース端末と指定端末を接続するネットワークシステムに使用される実時間遠隔バックアップシステムであって、そのうちソース端末と指定端末のコンピューターシステムはカーネルスペースとユーザースペースに分けられ、当システムは、
   ソース端末のカーネルスペースで１個以上のシステムコールを定め、ソース端末のユーザースペースでファイル変更イベントが生じると、システムコールの告知でファイル変更シグナルを生じさせるローダブルカーネルモジュールと、
   ローダブルカーネルモジュールからのファイル変更イベントを待ち行列にいれ、ファイル変更シグナルを順次に処理して対応するバックアップ命令を生じさせるスケジュールモジュールと、
   ソース端末に設けられ、スケジュールモジュールからのバックアップ命令を受信すると、命令にあるファイル情報によってファイルの変更部分をネットワークシステムを通して指定端末に送信してバックアップするネットワークバックアップユニットとを含むことを特徴とする実時間遠隔バックアップシステム。
2. 前記ローダブルカーネルモジュールは更に、システムコールをソース端末にある初期システムコールと置換するスイッチユニットを備えることを特徴とする請求項１記載の実時間遠隔バックアップシステム。
3. グラフィカルユーザーインターフェイス（ＧＵＩ）を含み、ＧＵＩは、ネットワーク自動バックアップ機能の開閉を切り替えるネットワーク自動バックアップスイッチを更に含み、ネットワーク自動バックアップ機能がオフにされると、ローダブルカーネルモジュールのスイッチユニットはシステムコールを初期システムコールに戻すことを特徴とする請求項２記載の実時間遠隔バックアップシステム。
4. 前記ローダブルカーネルモジュールは更に、
   システムコールが予定のシステムコールに属するかどうかを判断してファイル変更シグナルを生じさせるかどうかを決定するコール判断ユニットと、
   コール判断ユニットの判断結果によってファイル変更シグナルを生じさせてスケジュールモジュールに送信するシグナル処理ユニットとを含むことを特徴とする請求項１記載の実時間遠隔バックアップシステム。
5. 前記ファイル変更シグナルは少なくとも変更されたファイルのファイル名とパスを含むことを特徴とする請求項１記載の実時間遠隔バックアップシステム。
6. 前記スケジュールモジュールは更に、ローダブルカーネルモジュールからのファイル変更シグナルを待ち行列に入れる待ち行列ユニットを含むことを特徴とする請求項１記載の実時間遠隔バックアップシステム。
7. 前記スケジュールモジュールは更に、シグナルを待ち行列ユニットに順次に入れるスケジュール管理ユニットと、待ち行列ユニットからシグナルを順次に取り出して対応するバックアップ命令を送信するスケジュール処理ユニットとを含むことを特徴とする請求項６記載の実時間遠隔バックアップシステム。
8. 前記スケジュール管理ユニットとスケジュール処理ユニットは同じアルゴリズムを使用することを特徴とする請求項７記載の実時間遠隔バックアップシステム。
9. 前記スケジュール管理ユニットとスケジュール処理ユニットが使用するアルゴリズムはネットワークバックアップユニットが使用するアルゴリズムと協調することによってデータ処理を確保することを特徴とする請求項８記載の実時間遠隔バックアップシステム。
10. 前記スケジュール管理ユニットとスケジュール処理ユニットは、最適時間間隔を定める１個以上のスレッドを含むことを特徴とする請求項９記載の実時間遠隔バックアップシステム。
11. 前記バックアップ命令は少なくとも変更されたファイルのパスを含むことを特徴とする請求項１記載の実時間遠隔バックアップシステム。
12. 前記指定端末は更に、ソース端末からのバックアップデータを受信するネットワークバックアップユニットを含むことを特徴とする請求項１記載の実時間遠隔バックアップシステム。
13. ネットワークシステムを通して１台以上の指定端末と接続するソース端末に設けられる実時間遠隔バックアップシステムであって、そのうちソース端末と指定端末のコンピューターシステムはカーネルスペースとユーザースペースに分けられ、当システムは、
    ソース端末のカーネルスペースで１個以上のシステムコールを定め、ソース端末のユーザースペースにファイル変更イベントが生じてシステムコールがカーネルに告知する場合、システムコールの種類によってファイル変更シグナルを生じさせるかどうかを決定するローダブルカーネルモジュールと、
    ローダブルカーネルモジュールからのファイル変更イベントを待ち行列にいれ、ファイル変更シグナルを順次に処理して対応するバックアップ命令を生じさせてソース端末のネットワークバックアップユニットに送信し、ネットワークバックアップユニットがネットワークシステムを通して変更されたファイルデータを指定端末にバックアップするようにさせるスケジュールモジュールとを含むことを特徴とする実時間遠隔バックアップシステム。
14. 前記ファイル変更シグナルは少なくとも変更されたファイルのファイル名とパスを含むことを特徴とする請求項１３記載の実時間遠隔バックアップシステム。
15. 前記バックアップ命令は少なくとも変更されたファイルのパスを含むことを特徴とする請求項１３記載の実時間遠隔バックアップシステム。
16. ソース端末と指定端末を接続するネットワークシステムに使用される実時間遠隔バックアップ方法であって、そのうちソース端末と指定端末のコンピューターシステムはカーネルスペースとユーザースペースに分けられ、
    ソース端末のユーザースペースにファイル変更イベントが生じると、ローダブルカーネルモジュールによって定められてカーネルスペースにロードされたシステムコールを呼び出し、ソース端末のカーネルに告知してファイル変更を行い、
    システムコールの呼び出しによってローダブルカーネルモジュールにファイル変更イベントを告知し、システムコールの種類によってファイル変更シグナルを生じさせるかどうかを決定し、
    ファイル変更シグナルを待ち行列ユニットに順次に入れ、
    待ち行列ユニットからファイル変更シグナルを取り出して処理し、バックアップ命令を生じさせ、
    ネットワークバックアップユニットでバックアップ命令によって、ファイルの変更部分をネットワークシステムを通して指定端末に送信してバックアップするなどのステップを含むことを特徴とする実時間遠隔バックアップ方法。
17. 前記ファイル変更シグナルは少なくとも変更されたファイルのファイル名とパスを含むことを特徴とする請求項１６記載の実時間遠隔バックアップ方法。
18. 前記バックアップ命令は少なくとも変更されたファイルのパスを含むことを特徴とする請求項１６記載の実時間遠隔バックアップ方法。
19. 前記システムコールが予定のシステムコールに属すると判断した場合、ローダブルカーネルモジュールはファイル変更イベントを生じさせ、そうでない場合はプロセスを終了することを特徴とする請求項１６記載の実時間遠隔バックアップ方法。

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