JP2009205201A - 重複排除技術を用いたデータバックアップ方法、記憶制御通信装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】データセンタへのバックアップトラヒックの集中によるシステム全体のパフォーマンスの低下を回避すると共に、バックアップデータの分散管理によるシステム全体の復元安定性の確保とを実現することができるデータバックアップ方法等を提供する。
【解決手段】記憶制御通信装置は、重複排除技術(De-duplication)を用いて第１のファイルを蓄積する際に、第１のファイルのデータブロック毎に、重複による引用回数を記録した統計情報を更新し、引用回数が比較的多いデータブロックを事前通知データブロックとして、他の記憶制御通信装置へ送信する。他の記憶制御通信装置は、重複排除技術を用いて、第２のファイルを蓄積する際に、事前通知データブロックと重複するデータブロックが含まれている場合、事前通知データブロックを実データブロックとし、重複するデータブロックの全てについて当該実データブロックを引用するポインタ情報のみを蓄積する。
【選択図】図３

Description

本発明は、重複排除技術を用いたデータバックアップ方法、記憶制御通信装置及びプログラムに関する。

ホスト装置から記憶装置に対するデータのバックアップは、その性質上、同一のデータブロック（ストレージ技術における「チャンク(Chunk)」（ビット列））を何度も繰り返し記憶する。そのため、システム規模によっては、バックアップ用の記憶装置は、膨大な容量を有する必要がある。

近年、データのバックアップ方法の１つとして、重複排除技術(De-duplication)（別称、コモナリティファクタリング(Commonality factoring)、非冗長ストレージ、重複データ削減）が注目されてきている。重複排除技術とは、同一のデータブロックが記憶装置に既に蓄積されている場合、新たに記憶しようとしている当該データブロックを蓄積しない。その代わりに、既に蓄積されている同一のデータブロックのポインタ情報（アドレス）が蓄積される。その後は、ポインタ情報によってのみ記憶場所が参照される。この技術によれば、データブロックが冗長的に記憶装置に蓄積されることがなく、記憶すべきデータ量が削減される。また、ネットワークを介して遠隔のデータセンタへバックアップする場合、データ転送量も削減される。

図１は、従来技術における重複排除技術を説明するシーケンス図である。

図１によれば、ホスト装置３は、記憶制御装置５を介して記憶装置２に接続されている。装置間の各インタフェースは、周辺装置入出力インタフェースで接続される。例えば、プロトコル的にはＳＣＳＩ(Small system Computer System Interface)で接続され、物理的にはＨＢＡ(Host Bus Adapter)によって接続される。

（Ｓ１００）ホスト装置３が、第１のファイル（データブロック[A][B][C][A][D]）を記憶装置２へ蓄積しようとしている。ホスト装置３から第１のファイルを受信した記憶制御装置５は、データブロック[A]が冗長的であることを認識し、データブロック[A][B][C][D]を記憶装置２へ蓄積する。２回目のデータブロック[A]は、記憶装置２に記憶された１回目のデータブロック[A]のアドレスを指し示すポインタ情報として記憶される。

（Ｓ１１０）ホスト装置３が、第２のファイル（データブロック[A][B][E]）を記憶装置２へ蓄積しようとしている。ホスト装置３から第２のファイルを受信した記憶制御装置５は、データブロック[A][B]が既に記憶されていることを認識し、データブロック[E]のみを記憶装置２へ蓄積する。第２のファイルのデータブロック[A][B]は、記憶装置２に既に記憶されたデータブロック[A][B]のアドレスを指し示すポインタ情報として記憶される。

（Ｓ１２０）ホスト装置３が、第３のファイル（データブロック[A][E][F]）を記憶装置２へ蓄積しようとしている。ホスト装置３から第３のファイルを受信した記憶制御装置５は、データブロック[A][E]が既に記憶されていることを認識し、データブロック[F]のみを記憶装置２へ蓄積する。第３のファイルのデータブロック[A][E]は、記憶装置２に既に記憶されたデータブロック[A][E]のアドレスを指し示すポインタ情報として記憶される。

（Ｓ１３０）ホスト装置３が、第４のファイル（データブロック[B][G][C][D][E]）を記憶装置２へ蓄積しようとしている。ホスト装置３から第４のファイルを受信した記憶制御装置５は、データブロック[B][C][D][E]が既に記憶されていることを認識し、データブロック[G]のみを記憶装置２へ蓄積する。第４のファイルのデータブロック[B][C][D][E]は、記憶装置２に既に記憶されたデータブロック[B][C][D][E]のアドレスを指し示すポインタ情報として記憶される。

従来技術として、複数のハッシュ関数等を用いて、データブロックが既に蓄積されているか否かを判断する技術がある（例えば特許文献１及び２参照）。この技術によれば、既に蓄積されているリスト情報を、複数の機器間で共有することにより、同一データブロックの存在を判定し、冗長的な蓄積を回避する。

また、ハッシュ関数等を用いて、一連のデータに一意の名前を設定し、複数のシステム間で同期する技術もある（例えば特許文献３参照）。同一のハッシュが蓄積されている場合、そのデータの蓄積を回避する。別のシステムから送信されたリストの中にその名前がない場合、新規に追加して自システムが管理するデータのリストを共有する。

更に、第１の記憶装置（メモリ）に全てのデータを蓄積し、第２の記憶装置（ハードディスク）に重複データを排除したデータを蓄積する技術もある（例えば特許文献４参照）。

尚、アクセス頻度の高いデータを、別の記憶媒体にも複製しておく技術（例えば特許文献５参照）や、アクセス頻度を用いて先読みキャッシュ転送の技術もある（例えば特許文献６参照）。これら技術は、他の機器のアクセス頻度を考慮せず、他の機器からデータを事前転送する機能も保持していない。

特表２００３−５２４２４３号公報 特開２００７−０７９９０２号公報 特表２００３−５２４９６８号公報 特開２００７−２３４０２６号公報 特開平７−２７１５２３号公報 特開平４−２５９０４８号公報

しかしながら、重複排除技術によれば、１つのデータブロックが消失した場合、当該データブロックを指し示すポインタ情報を持つ多数のバックアップイメージの全てが、復元できないという問題を生じる。これは、多数のバックアップイメージが、１つのデータブロックに依存していることを意味する。

また、重複排除技術は、データのバックアップの用途を想定しているために、基本的にＮ（原データ保存元）：１（記憶装置）の構成を採る。しかしながら、このような構成を、広域ネットワークを介したデータセンタのシステムに採用しようとすると、１つのデータセンタにトラヒックが集中することとなる。重複排除技術は、冗長データの検出とポインタ情報の生成管理とを、ソフトウェアベースで実行するために、ＣＰＵへの負荷が高くなる。そのため、１つの装置へのトラヒックの集中は、システム全体のパフォーマンスの低下につながる。

更に、広域ネットワークを介したバックアップシステムについては、１つのデータセンタの障害の影響も考慮して、遠隔に配置された他のデータセンタ又は記憶装置へバックアップする必要もある。即ち、Ｎ（原データ保存元）：Ｍ（記憶装置）の構成を採る必要もある。

そこで、本発明は、データセンタへのバックアップトラヒックの集中によるシステム全体のパフォーマンスの低下を回避すると共に、バックアップデータの分散管理によるシステム全体の復元安定性の確保とを実現することができるデータバックアップ方法、記憶制御通信装置及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明によれば、記憶装置を備えた記憶制御通信装置が、ネットワークを介して相互に接続されたシステムにおけるデータバックアップ方法であって、
第１の記憶制御通信装置が、重複排除技術(De-duplication)を用いて、第１の記憶装置へ蓄積すべき第１のファイルを複数のデータブロックに区分し、既に蓄積されているファイルのデータブロック、及び／又は、第１のファイル内の他のデータブロックとの重複データブロックについては一方のデータブロックのみを蓄積し、他方のデータブロックに対しては一方のデータブロックを引用するポインタ情報のみを蓄積する第１のステップと、
第１の記憶制御通信装置が、データブロック毎に、ポインタ情報の引用回数を記録した統計情報を更新し、該統計情報を、第２の記憶制御通信装置へ送信する第２のステップと、
第２の記憶制御通信装置が、統計情報に基づいて、事前通知データブロックにおけるコピー要求を、第１の記憶制御通信装置へ送信する第３のステップと、
第１の記憶制御通信装置が、要求された事前通知データブロックを、第２の記憶制御通信装置へ送信する第４のステップと、
第２の記憶制御通信装置が、事前通知データブロックを蓄積する第５のステップと、
第２の記憶制御通信装置が、重複排除技術を用いて、第２の記憶装置へ蓄積すべき第２のファイルを複数のデータブロックに区分し、いずれかのデータブロックと事前通知データブロックとが同一である場合、事前通知データブロックを実データブロックとし、当該実データブロックを引用するポインタ情報のみを蓄積する第６のステップと
を有することを特徴とする。

本発明のデータバックアップ方法における他の実施形態によれば、統計情報は、データブロックの最終アクセス時刻と、一定時間におけるアクセス頻度とを含むことも好ましい。

本発明のデータバックアップ方法における他の実施形態によれば、第３のステップについて、第２の記憶制御通信装置は、統計情報の中で、所定閾値以上となったデータブロックを事前通知データブロックとして選択することも好ましい。

本発明のデータバックアップ方法における他の実施形態によれば、記憶制御通信装置は、事前通知データブロックに基づく実データブロックを消失した際に、実データブロックの復元要求を、事前通知データブロックの送信元の記憶制御通信装置へ送信し、当該記憶制御通信装置から実データブロックを受信し、実データブロックを復元する第７のステップを更に有することも好ましい。

本発明のデータバックアップ方法における他の実施形態によれば、記憶装置が蓄積する全ての事前通知データブロックの容量が、所定の記憶容量以下となるように、所定条件の下、事前通知データブロックを削除することも好ましい。

本発明のデータバックアップ方法における他の実施形態によれば、所定条件は、引用回数、最終アクセス時刻、及び／又は、一定時間におけるアクセス頻度に基づくものであることも好ましい。

本発明のデータバックアップ方法における他の実施形態によれば、記憶制御通信装置は、ネットワークスイッチ装置であって、ネットワークスイッチ装置に、ホスト装置及び記憶装置が接続されていることも好ましい。

本発明によれば、他の記憶制御通信装置とネットワークを介して相互に接続され、記憶装置に対するデータバックアップ機能を有する記憶制御通信装置であって、
重複排除技術を用いて、記憶装置へ蓄積すべき第１のファイルを複数のデータブロックに区分し、既に蓄積されているファイルのデータブロック、及び／又は、第１のファイル内の他のデータブロックとの重複データブロックについては一方のデータブロックのみを蓄積し、他方のデータブロックに対しては一方のデータブロックを引用するポインタ情報のみを蓄積する重複排除制御手段と、
データブロック毎に、ポインタ情報の引用回数を記録した統計情報を更新し、該統計情報を、他の記憶制御通信装置と送受信する統計情報更新制御手段と、
受信した統計情報に基づいて、予め蓄積しておくべき事前通知データブロックを選択し、該事前通知データブロックのコピー要求を、第１の記憶制御通信装置へ送信する事前通知データブロック選択要求手段と、
事前通知データブロックを受信し且つ記憶装置へ蓄積する事前通知データブロック蓄積手段と
を有し、
重複排除制御手段は、記憶装置へ蓄積すべきファイルを複数のデータブロックに区分し、いずれかのデータブロックと事前通知データブロックとが同一である場合、事前通知データブロックを実データブロックとし、当該実データブロックを引用するポインタ情報のみを蓄積する
ことを特徴とする。

本発明の記憶制御通信装置における他の実施形態によれば、統計情報は、データブロックの最終アクセス時刻と、一定時間におけるアクセス頻度とを含むことも好ましい。

本発明の記憶制御通信装置における他の実施形態によれば、事前通知データブロック選択要求手段は、受信した統計情報の中で、所定閾値以上となったデータブロックを事前通知データブロックとして選択することも好ましい。

本発明の記憶制御通信装置における他の実施形態によれば、事前通知データブロックに基づく実データブロックを消失した際に、実データブロックの復元要求を、事前通知データブロックの送信元の記憶制御通信装置へ送信し、当該記憶制御通信装置から実データブロックを受信し、実データブロックを復元する復元手段を更に有することも好ましい。

本発明の記憶制御通信装置における他の実施形態によれば、重複排除制御手段は、記憶装置が蓄積する全ての事前通知データブロックの容量が、所定の記憶容量以下となるように、所定条件の下、事前通知データブロックを削除することも好ましい。

本発明の記憶制御通信装置における他の実施形態によれば、所定条件は、引用回数、最終アクセス時刻、及び／又は、一定時間におけるアクセス頻度に基づくものであることも好ましい。

本発明の記憶制御通信装置における他の実施形態によれば、記憶制御通信装置は、ネットワークスイッチ装置であって、ネットワークスイッチ装置に、ホスト装置及び記憶装置が接続されていることも好ましい。

本発明によれば、ネットワークを介して相互に接続される通信装置に搭載されたコンピュータを機能させるデータバックアップ用のプログラムであって、
重複排除技術を用いて、記憶装置へ蓄積すべき第１のファイルを複数のデータブロックに区分し、既に蓄積されているファイルのデータブロック、及び／又は、第１のファイル内の他のデータブロックとの重複データブロックについては一方のデータブロックのみを蓄積し、他方のデータブロックに対しては一方のデータブロックを引用するポインタ情報のみを蓄積する重複排除制御手段と、
データブロック毎に、ポインタ情報の引用回数を記録した統計情報を更新し、該統計情報を、他の記憶制御通信装置と送受信する統計情報更新制御手段と、
受信した統計情報に基づいて、予め蓄積しておくべき事前通知データブロックを選択し、該事前通知データブロックのコピー要求を、第１の記憶制御通信装置へ送信する事前通知データブロック選択要求手段と、
事前通知データブロックを受信し且つ記憶装置へ蓄積する事前通知データブロック蓄積手段と
を有し、
重複排除制御手段は、記憶装置へ蓄積すべきファイルを複数のデータブロックに区分し、いずれかのデータブロックと事前通知データブロックとが同一である場合、事前通知データブロックを実データブロックとし、当該実データブロックを引用するポインタ情報のみを蓄積する
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする。

本発明のデータバックアップ方法、記憶制御通信装置及びプログラムによれば、比較的引用回数が多いデータブロックを、他の記憶制御通信装置へ事前通知することによって、分散管理を実現し、システム全体の復元安定性を確保する。また、データセンタに対するデータブロックの重複排除も可能となり、データセンタへのバックアップトラヒックの集中を回避することもできる。

以下では、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図２は、本発明におけるシステム構成図である。

図２によれば、記憶制御通信装置１に、ホスト装置３及び記憶装置２が接続されている。各記憶制御通信装置１は、広域ネットワーク（例えばインターネット）に接続され、相互に通信することができる。尚、記憶制御通信装置１は、記憶装置２と一体として構成されていてもよい。記憶制御通信装置１は、例えばネットワークスイッチ装置であってもよい。また、広域ネットワークには、データバックアップ用のデータセンタ４も接続されている。

記憶制御通信装置１は、ホスト装置３から出力されたデータを、記憶装置２へ蓄積する。本発明によれば、記憶制御通信装置１は、重複排除技術を用いているので、重複データについては、既に蓄積されている同一のデータブロックを引用し、そのポインタ情報のみを蓄積する。このとき、記憶制御通信装置１は、データブロック毎の引用回数を表す統計情報を更新する（尚、統計情報に、最終アクセス時刻が含まれていてもよい）。そして、比較的引用回数が多いデータブロックを事前通知データブロックとして、広域ネットワークを介して他の記憶制御通信装置へ送信する。また、記憶制御通信装置１は、バックアップ用のデータブロックを、データセンタ４へも送信する。

図３は、本発明における第１のシーケンス図である。

（Ｓ３００）ホスト装置３が、蓄積すべき第１のファイル（データブロック[A][B][C][A][D]）を、第１の記憶制御通信装置へ出力する。
（Ｓ３０１）第１の記憶制御通信装置は、データブロック[A]が冗長的であることを認識し、データブロック[A][B][C][D]を、第１の記憶装置へ出力する。２回目のデータブロック[A]は、記憶装置に記憶された１回目のデータブロック[A]のアドレスを指し示すポインタ情報として記憶される。また、統計情報として、各データブロック[A][B][C][D]の引用回数を、１増分（[A]＝１、[B]＝１、[C]＝１、[D]＝１）する。尚、多引用回数の所定閾値は「３」に設定されているとする。
（Ｓ３０２）第１の記憶制御通信装置は、第１の記憶装置に蓄積したデータブロック[A][B][C][D]を、データセンタ４へ送信する。これにより、第１のファイルをバックアップすることができる。

（Ｓ３１０）ホスト装置３が、第２のファイル（データブロック[A][B][E]）を、第１の記憶制御通信装置へ出力する。
（Ｓ３１１）第１の記憶制御通信装置は、データブロック[A][B]が、既に記憶されていることを認識し、データブロック[E]のみを第１の記憶装置へ出力する。第２のファイルのデータブロック[A][B]は、第１の記憶装置に既に記憶されたデータブロック[A][B]のアドレスを指し示すポインタ情報として記憶される。また、統計情報として、データブロック[A][B]の引用回数を、１増分（[A]＝２、[B]＝２）する。
（Ｓ３１２）第１の記憶制御通信装置は、第１の記憶装置に蓄積したデータブロック[E]を、データセンタ４へ送信する。これにより、第２のファイルをバックアップすることができる。

（Ｓ３２０）ホスト装置３が、第３のファイル（データブロック[A][E][F]）を、第１の記憶制御通信装置へ出力する。
（Ｓ３２１）第１の記憶制御通信装置は、データブロック[A][E]が、既に記憶されていることを認識し、データブロック[F]のみを第１の記憶装置へ出力する。第３のファイルのデータブロック[A][E]は、第１の記憶装置に既に記憶されたデータブロック[A][E]のアドレスを指し示すポインタ情報として記憶される。また、統計情報として、データブロック[A][E]の引用回数を、１増分（[A]＝３、[E]＝２）する。
（Ｓ３２２）第１の記憶制御通信装置は、第１の記憶装置に蓄積したデータブロック[F]を、データセンタ４へ送信する。これにより、第３のファイルをバックアップすることができる。

（Ｓ３２３）第１の記憶制御通信装置は、各データブロックの引用回数を含む統計情報を、ネットワークを介して第２の記憶制御通信装置へ送信する。
（Ｓ３２４）第２の記憶制御通信装置は、統計情報の中から、引用回数が所定閾値「３」を超えたデータブロック[A]を選択し、そのデータブロック[A]が第２の記憶装置に記憶されていないことを確認する。このとき、第２の記憶制御通信装置は、データブロック[A]のコピー要求を、第１の記憶制御通信装置へ送信する。
（Ｓ３２５）コピー要求を受信した第１の記憶制御通信装置は、第１の記憶装置へ、データブロック[A]の読み出し要求（例えばSCSI Read）を送信する。
（Ｓ３２６）これに対し、第１の記憶装置は、データブロック[A]を、第１の記憶制御通信装置へ出力する。
（Ｓ３２７）第１の記憶制御通信装置は、事前通知データブロック[A]を、ネットワークを介して第２の記憶制御通信装置へ送信する。（例えばSCSI Write）
（Ｓ３２８）第２の記憶制御通信装置は、受信した事前通知データブロック[A]を、第２の記憶装置へ出力する。

（Ｓ３３０）ホスト装置３が、第４のファイル（データブロック[B][G][C][D][E]）を、第１の記憶制御通信装置へ出力する。
（Ｓ３３１）第１の記憶制御通信装置は、データブロック[B][C][D][E]が、既に記憶されていることを認識し、データブロック[G]のみを第１の記憶装置へ出力する。第４のファイルのデータブロック[B][C][D][E]は、第１の記憶装置に既に記憶されたデータブロック[B][C][D][E]のアドレスを指し示すポインタ情報として記憶される。また、統計情報として、各データブロック[B][C][D][E]の引用回数を、１増分（[B]＝３、[C]＝２、[D]＝２、[E]＝３）する。
（Ｓ３３２）第１の記憶制御通信装置は、第１の記憶装置に蓄積したデータブロック[G]を、データセンタ４へ送信する。これにより、第４のファイルをバックアップすることができる。

（Ｓ３３３）第１の記憶制御通信装置は、各データブロックの引用回数を含む統計情報を、ネットワークを介して第２の記憶制御通信装置へ送信する。
（Ｓ３３４）第２の記憶制御通信装置は、統計情報の中から、引用回数が所定閾値「３」を超えたデータブロック[B][E]を選択し、そのデータブロック[B][E]が第２の記憶装置に記憶されていないことを確認する。このとき、第２の記憶制御通信装置は、データブロック[B][E]のコピー要求を、第１の記憶制御通信装置へ送信する。
（Ｓ３３５）コピー要求を受信した第１の記憶制御通信装置は、第１の記憶装置へ、データブロック[B][E]の読み出し要求を送信する。
（Ｓ３３６）これに対し、第１の記憶装置は、データブロック[B][E]を、第１の記憶制御通信装置へ出力する。
（Ｓ３３７）第１の記憶制御通信装置は、事前通知データブロック[B][E]を、ネットワークを介して第２の記憶制御通信装置へ送信する。
（Ｓ３３８）第２の記憶制御通信装置は、受信した事前通知データブロック[B][E]を、第２の記憶装置へ出力する。

図４は、本発明における第２のシーケンス図である。

図３のシーケンスが終了した時点で、第２の記憶装置には、事前通知データブロック[A][B][E]が蓄積されている。
（Ｓ４００）ホスト装置３が、第５のファイル（データブロック[A][B][C]）を、第２の記憶制御通信装置へ出力する。
（Ｓ４０１）第２の記憶制御通信装置は、事前通知データブロック[A][B]が、既に記憶されていることを認識し、データブロック[C]のみを第２の記憶装置へ出力する。事前通知データブロック[A][B]は、その後、実データブロックとして扱われる（例えば「事前通知フラグ」をリセットする）。第５のファイルのデータブロック[A][B]は、記憶装置に既に記憶されたデータブロック[A][B]のアドレスを指し示すポインタ情報として記憶される。
（Ｓ４０２）第２の記憶制御通信装置は、第２の記憶装置に蓄積したデータブロック[C]を、データセンタ４へ送信する。このとき、第２の記憶制御通信装置は、データブロック[A][B]を、データセンタ４へ送信しない。

（Ｓ４１０）ホスト装置３が、第６のファイル（データブロック[A][H][C]）を、第２の記憶制御通信装置へ出力する。
（Ｓ４１１）第２の記憶制御通信装置は、データブロック[A][C]が、既に記憶されていることを認識し、データブロック[H]のみを第２の記憶装置へ出力する。第２のファイルのデータブロック[A][C]は、第２の記憶装置に既に記憶されたデータブロック[A]C]のアドレスを指し示すポインタ情報として記憶される。
（Ｓ４１２）第２の記憶制御通信装置は、第２の記憶装置に蓄積したデータブロック[H]を、データセンタ４へ送信する。このとき、第２の記憶制御通信装置は、データブロック[A][C]を、データセンタ４へ送信しない。

次に、データブロックを消失した際に、復元するシーケンスについて説明する。

（Ｓ４２０）第２の記憶装置が、データブロック[A]を消失したとする。データブロック[A]は、事前通知データブロックに基づいて実データブロックとなったものであり、送信元の記憶制御通信装置のアドレスを備えている。
（Ｓ４２１）このとき、第２の記憶制御通信装置が、データブロック[A]の復元要求を第１の記憶制御通信装置へ送信する。第１の記憶制御通信装置は、データブロック[A]の読み出し要求を第１の記憶装置へ送信する。
（Ｓ４２２）第１の記憶装置は、データブロック[A]を第１の記憶制御通信装置へ出力する。第１の記憶制御通信装置は、データブロック[A]を第２の記憶制御通信装置へ送信する。

（Ｓ４３０）第１の記憶装置が、データブロック[A]を消失したとする。データブロック[A]は、事前通知データブロックとして送信されたものであり、送信先の記憶制御通信装置のアドレスを備えている。
（Ｓ４３１）このとき、第１の記憶制御通信装置が、データブロック[A]の復元要求を第２の記憶制御通信装置へ送信する。第２の記憶制御通信装置は、データブロック[A]の読み出し要求を第２の記憶装置へ送信する。
（Ｓ４３２）第２の記憶装置は、データブロック[A]を第２の記憶制御通信装置へ出力する。第２の記憶制御通信装置は、データブロック[A]を第１の記憶制御通信装置へ送信する。

図５は、本発明における記憶制御通信装置の機能構成図である。

図５によれば、ホストバスアダプタ部１０１と、周辺装置入出力インタフェース部１０２と、重複排除制御部１０３と、ＷＡＮ側通信インタフェース部１１１と、ＳＣＳＩレイヤ部１１２と、統計情報更新制御部１２１と、事前通知データブロック選択要求部１２２と、事前通知データブロック蓄積部１２３と、復元部１２４と、バックアップ送信部１２５とを有する。ホストバスアダプタ部１０１及びＷＡＮ側通信インタフェース部１１１を除く他の機能構成部は、通信装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現される。

ホストバスアダプタ部１０１は、記憶装置２及びホスト装置３とパラレルバスを介して接続する。周辺装置入出力インタフェース部１０２は、例えばＳＣＳＩレイヤ部であって、ホストバスアダプタ部１０１を介して、記憶装置２及びホスト装置３とデータブロックを送受信する。勿論、記憶制御通信装置１とホスト装置３及び記憶装置２との間のインタフェースが、ホストバスアダプタであって且つＳＣＳＩプロトコルを用いるものには限られず、イーサネット（登録商標）インタフェースであってＩＰを用いるものであっても、ファイバチャネルインタフェースであってもよい。

ＷＡＮ側通信インタフェース部１１１は、例えばイーサネットインタフェースであって、広域ネットワークに接続する。広域ネットワークが例えばインターネットの場合、ネットワーク・トランスポートプロトコルとして備えられる。ＷＡＮ側通信インタフェース部はファイバチャネルプロトコルを用いるものであってもよい。ＳＣＳＩレイヤ部１１２は、ＳＣＳＩコマンド又はレスポンスを、相手方の記憶制御通信装置とやりとりする。ＳＣＳＩコマンド又はレスポンスは、ＩＰパケットでカプセル化して送受信される。

重複排除制御部１０３は、ホスト装置３から受信したファイルを、重複排除技術を用いて、記憶装置２へ蓄積する。記憶装置２へ蓄積すべき第１のファイルを複数のデータブロックに区分する。そして、既に蓄積されているファイルのデータブロック、及び／又は、第１のファイル内の他のデータブロックとの重複データブロックについては、一方のデータブロックのみを蓄積する。また、他方のデータブロックに対しては、一方のデータブロックを引用するポインタ情報のみを蓄積する。

重複排除制御部１０３は、記憶装置２が蓄積する全ての事前通知データブロックの容量が、所定の記憶容量以下となるように、所定条件の下、事前通知データブロックを削除する。所定条件は、引用回数、最終アクセス時刻、及び／又は、一定時間におけるアクセス頻度に基づくものである。

例えば、事前通知データブロックの受信時刻が古いものから順に削除するものであってもよい。重複排除制御部１０３は、ファイルを区分したデータブロックと事前通知データブロックとが同一である場合、事前通知データブロックを実データブロックのアドレス領域へ移動させる（単に「事前通知フラグ」をリセットするものであってもよい）。他の記憶制御通信装置から受信した事前通知データブロックは、既にデータセンタにバックアップされており、当該記憶制御通信装置が、データセンタにあえてバックアップする必要はない。

統計情報更新制御部１２１は、データブロック毎に、ポインタ情報の引用回数を記録した統計情報を更新する。その統計情報は、他の記憶制御通信装置へ送信される。また、他の記憶制御通信装置からも統計情報を受信する。受信した統計情報は、事前通知データブロック選択要求部１２２へ出力される。

事前通知データブロック選択要求部１２２は、受信した統計情報に基づいて、予め蓄積しておくべき事前通知データブロックを選択する。事前通知データブロックは、統計情報の中で、引用回数が所定閾値回数以上となったデータブロックであって、且つ、記憶装置２に未だ記憶されていないデータブロックである。選択された事前通知データブロックのコピー要求を、他の記憶制御通信装置へ送信する。

事前通知データブロック蓄積部１２３は、他の記憶制御通信装置から、事前通知データブロックを受信する。受信した事前通知データブロックは、記憶装置２へ出力され、一時的に蓄積される。

復元部１２４は、事前通知データブロックに基づく実データブロックを消失した際に、実データブロックの復元要求を、事前通知データブロックの送信元の記憶制御通信装置へ送信する。これに対し、当該記憶制御通信装置から実データブロックを受信して、その実データブロックを復元する。

バックアップ送信部１２５は、重複排除制御部１０３によって記憶装置２に記憶されたデータブロックのみを、データセンタ４へ送信する。

以上、詳細に説明したように、本発明のデータバックアップ方法、記憶制御通信装置及びプログラムによれば、比較的引用回数が多いデータブロックを、他の記憶制御通信装置へ事前通知することによって、分散管理を実現し、システム全体の復元安定性を確保する。また、データセンタに対するデータブロックの重複排除も可能となり、データセンタへのバックアップトラヒックの集中を回避することもできる。

前述した本発明の種々の実施形態において、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。

従来技術における重複排除技術を説明するシーケンス図である。 本発明におけるシステム構成図である。 本発明における第１のシーケンス図である。 本発明における第２のシーケンス図である。 本発明における記憶制御通信装置の機能構成図である。

符号の説明

１ 記憶制御通信装置
１０１ ホストバスアダプタ部
１０２ 周辺装置入出力インタフェース部
１０３ 重複排除制御部
１１１ ＷＡＮ側通信インタフェース部
１１２ ＳＣＳＩレイヤ部
１２１ 統計情報更新制御部
１２２ 事前通知データブロック選択要求部
１２３ 事前通知データブロック蓄積部
１２４ 復元部
１２５ バックアップ送信部
２ 記憶装置
３ ホスト装置
４ データセンタ

Claims (15)

1. 記憶装置を備えた記憶制御通信装置が、ネットワークを介して相互に接続されたシステムにおけるデータバックアップ方法であって、
   第１の記憶制御通信装置が、重複排除技術(De-duplication)を用いて、第１の記憶装置へ蓄積すべき第１のファイルを複数のデータブロックに区分し、既に蓄積されているファイルのデータブロック、及び／又は、第１のファイル内の他のデータブロックとの重複データブロックについては一方のデータブロックのみを蓄積し、他方のデータブロックに対しては前記一方のデータブロックを引用するポインタ情報のみを蓄積する第１のステップと、
   第１の記憶制御通信装置が、前記データブロック毎に、前記ポインタ情報の引用回数を記録した統計情報を更新し、該統計情報を、第２の記憶制御通信装置へ送信する第２のステップと、
   第２の記憶制御通信装置が、前記統計情報に基づいて、事前通知データブロックにおけるコピー要求を、第１の記憶制御通信装置へ送信する第３のステップと、
   第１の記憶制御通信装置が、要求された前記事前通知データブロックを、第２の記憶制御通信装置へ送信する第４のステップと、
   第２の記憶制御通信装置が、前記事前通知データブロックを蓄積する第５のステップと、
   第２の記憶制御通信装置が、前記重複排除技術を用いて、第２の記憶装置へ蓄積すべき第２のファイルを複数のデータブロックに区分し、いずれかのデータブロックと前記事前通知データブロックとが同一である場合、前記事前通知データブロックを実データブロックとし、当該実データブロックを引用するポインタ情報のみを蓄積する第６のステップと
   を有することを特徴とするデータバックアップ方法。
2. 前記統計情報は、データブロックの最終アクセス時刻と、一定時間におけるアクセス頻度とを含むことを特徴とする請求項１に記載のデータバックアップ方法。
3. 第３のステップについて、第２の記憶制御通信装置は、前記統計情報の中で、所定閾値以上となったデータブロックを前記事前通知データブロックとして選択することを特徴とする請求項１又は２に記載のデータバックアップ方法。
4. 前記記憶制御通信装置は、前記事前通知データブロックに基づく前記実データブロックを消失した際に、前記実データブロックの復元要求を、前記事前通知データブロックの送信元の記憶制御通信装置へ送信し、当該記憶制御通信装置から前記実データブロックを受信し、前記実データブロックを復元する第７のステップを更に有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のデータバックアップ方法。
5. 記憶装置が蓄積する全ての前記事前通知データブロックの容量が、所定の記憶容量以下となるように、所定条件の下、前記事前通知データブロックを削除することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のデータバックアップ方法。
6. 前記所定条件は、引用回数、最終アクセス時刻、及び／又は、一定時間におけるアクセス頻度に基づくものであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のデータバックアップ方法。
7. 前記記憶制御通信装置は、ネットワークスイッチ装置であって、
   前記ネットワークスイッチ装置に、ホスト装置及び記憶装置が接続されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のデータバックアップ方法。
8. 他の記憶制御通信装置とネットワークを介して相互に接続され、記憶装置に対するデータバックアップ機能を有する記憶制御通信装置であって、
   重複排除技術を用いて、前記記憶装置へ蓄積すべき第１のファイルを複数のデータブロックに区分し、既に蓄積されているファイルのデータブロック、及び／又は、第１のファイル内の他のデータブロックとの重複データブロックについては一方のデータブロックのみを蓄積し、他方のデータブロックに対しては前記一方のデータブロックを引用するポインタ情報のみを蓄積する重複排除制御手段と、
   前記データブロック毎に、前記ポインタ情報の引用回数を記録した統計情報を更新し、該統計情報を、他の記憶制御通信装置と送受信する統計情報更新制御手段と、
   受信した前記統計情報に基づいて、予め蓄積しておくべき事前通知データブロックを選択し、該事前通知データブロックのコピー要求を、第１の記憶制御通信装置へ送信する事前通知データブロック選択要求手段と、
   前記事前通知データブロックを受信し且つ前記記憶装置へ蓄積する事前通知データブロック蓄積手段と
   を有し、
   前記重複排除制御手段は、前記記憶装置へ蓄積すべきファイルを複数のデータブロックに区分し、いずれかのデータブロックと前記事前通知データブロックとが同一である場合、前記事前通知データブロックを実データブロックとし、当該実データブロックを引用するポインタ情報のみを蓄積する
   ことを特徴とする記憶制御通信装置。
9. 前記統計情報は、データブロックの最終アクセス時刻と、一定時間におけるアクセス頻度とを含むことを特徴とする請求項８に記載の記憶制御通信装置。
10. 前記事前通知データブロック選択要求手段は、受信した前記統計情報の中で、所定閾値以上となったデータブロックを前記事前通知データブロックとして選択することを特徴とする請求項８又は９に記載の記憶制御通信装置。
11. 前記事前通知データブロックに基づく前記実データブロックを消失した際に、前記実データブロックの復元要求を、前記事前通知データブロックの送信元の記憶制御通信装置へ送信し、当該記憶制御通信装置から前記実データブロックを受信し、前記実データブロックを復元する復元手段を更に有することを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載の記憶制御通信装置。
12. 前記重複排除制御手段は、前記記憶装置が蓄積する全ての前記事前通知データブロックの容量が、所定の記憶容量以下となるように、所定条件の下、前記事前通知データブロックを削除することを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載の記憶制御通信装置。
13. 前記所定条件は、引用回数、最終アクセス時刻、及び／又は、一定時間におけるアクセス頻度に基づくものであることを特徴とする請求項８から１２のいずれか１項に記載の記憶制御通信装置。
14. 前記記憶制御通信装置は、ネットワークスイッチ装置であって、
    前記ネットワークスイッチ装置に、ホスト装置及び記憶装置が接続されていることを特徴とする請求項８から１３のいずれか１項に記載の記憶制御通信装置。
15. ネットワークを介して相互に接続される通信装置に搭載されたコンピュータを機能させるデータバックアップ用のプログラムであって、
    重複排除技術を用いて、前記記憶装置へ蓄積すべき第１のファイルを複数のデータブロックに区分し、既に蓄積されているファイルのデータブロック、及び／又は、第１のファイル内の他のデータブロックとの重複データブロックについては一方のデータブロックのみを蓄積し、他方のデータブロックに対しては前記一方のデータブロックを引用するポインタ情報のみを蓄積する重複排除制御手段と、
    前記データブロック毎に、前記ポインタ情報の引用回数を記録した統計情報を更新し、該統計情報を、他の記憶制御通信装置と送受信する統計情報更新制御手段と、
    受信した前記統計情報に基づいて、予め蓄積しておくべき事前通知データブロックを選択し、該事前通知データブロックのコピー要求を、第１の記憶制御通信装置へ送信する事前通知データブロック選択要求手段と、
    前記事前通知データブロックを受信し且つ前記記憶装置へ蓄積する事前通知データブロック蓄積手段と
    を有し、
    前記重複排除制御手段は、前記記憶装置へ蓄積すべきファイルを複数のデータブロックに区分し、いずれかのデータブロックと前記事前通知データブロックとが同一である場合、前記事前通知データブロックを実データブロックとし、当該実データブロックを引用するポインタ情報のみを蓄積する
    ようにコンピュータを機能させることを特徴とするデータバックアップ用のプログラム。

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