JP2009205307A

JP2009205307A - Data storage method and its device, duplicate data storage method, its device, and control program for those items

Info

Publication number: JP2009205307A
Application number: JP2008045324A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Nagumo; 和幸南雲
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2008-02-26
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2009-09-10
Anticipated expiration: 2028-02-26
Also published as: JP4915365B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve readout access performance to a snap shot volume. <P>SOLUTION: When reading out actual data to a readout command to a snap shot volume 22, whether or not there are actual data which are used by the same snap shot volume 22 in the neighborhood of actual data as an object of readout is checked by a pool readout control means 28, and when there are the actual data, the readout range of disk readout is extended, and both the data are read out from the disk to a cache by one time disk readout processing. Thus, readout access performance to the snap shot volume is improved. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、データ格納方法及びその装置、複製データ格納方法及びその装置並びにそれらの制御プログラムに関し、詳しくはスナップショット・ボリューム等への読み出しアクセス性能の改善に有用なデータ格納方法及びその装置、複製データ格納方法及びその装置並びにそれらの制御プログラムに関する。 The present invention relates to a data storage method and apparatus, a duplicate data storage method and apparatus, and a control program therefor, and more particularly, a data storage method and apparatus useful for improving read access performance to a snapshot volume or the like, and replication The present invention relates to a data storage method, an apparatus thereof, and a control program thereof.

近年、コンピュータやインターネットが普及して情報化社会が進むにつれて、社会基盤がＩＴ（Information Technology）化されている。これに伴って、企業や、個人が保有するデータ量が急速に増加している。このようなデータの中には、データ自体の質や価値の高いものもある。その例は、電子商取引の普及や査証用データ保管等に見られる。
いずれのデータ利用分野においても、取り扱うデータの損失という事態が及ぼす影響は大きい。そして、それに対する認識も広く一般的となるにつれて、上記事態を救済する手段、すなわち、データ損失を未然に防ぐ手段としてのバックアツプ技術に大きな関心が寄せられている。 In recent years, with the spread of computers and the Internet and the progress of the information society, the social infrastructure has become IT (Information Technology). Along with this, the amount of data held by companies and individuals is rapidly increasing. Some of these data are of high quality and value. Examples are found in the spread of electronic commerce and visa data storage.
In any data usage field, the impact of the loss of data handled is significant. As recognition of the situation becomes widespread, there is a great interest in backup technology as a means for relieving the above situation, that is, a means for preventing data loss.

情報処理システムを構成する磁気ディスクアレイ・サブシステムにおいて従来から採用されているバックアツプ技術にミラーリング方式がある。このミラーリング方式は、次のようなものである。
先ず、バックアツプの対象となるボリューム（マスタ・ボリューム）の静止点を確保するために、マスタ・ボリュームに対してアクセス中の、データベース等のアプリケーションを停止する。次に、マスタ・ボリュームと同一容量のボリューム（バックアツプ・ボリューム）ほ作成し、マスタ・ボリュームの全データをバックアツプ・ボリュームにコピーする。このコピーが完了すると、停止していたデータベース等のアプリケーションを再開する一方、バックアツプ・ボリュームからデータを読み出し、テープ等のバックアツプ用装置にデータを保存する。 There is a mirroring method as a backup technology conventionally used in a magnetic disk array subsystem constituting an information processing system. This mirroring method is as follows.
First, in order to secure a quiesce point of the volume (master volume) to be backed up, an application such as a database that is accessing the master volume is stopped. Next, a volume having the same capacity as the master volume (a backup volume) is created, and all data in the master volume is copied to the backup volume. When this copying is completed, the stopped application such as a database is resumed, while data is read from the backup volume and stored in a backup device such as a tape.

上述したバックアツプ手順では、アプリケーションを停止させてから、バックアツプ・ボリュームの作成と、マスタ・ボリュームからバックアツプ・ボリュームへのデータ・コピーとを実行するものではあるが、これとは異なって、アプリケーションが動作している最中に、バックアツプ・ボリュームを作成し、マスタ・ボリュームからバックアツプ・ボリュームへのデータ・コピーを起動しておくことにより、静止点を確保してから、マスタ・ボリュームとバックアツプ・ボリュームとの同期を取るまでの時間を短縮する方式も実現されている。 In the backup procedure described above, the application is stopped and then the backup volume is created and data is copied from the master volume to the backup volume. While the application is running, create a backup volume, start a data copy from the master volume to the backup volume, secure a quiesce point, and then master volume A method of shortening the time until synchronization with the backup volume is also realized.

しかし、いずれの方式においても、静止点を確保してから、マスタ・ボリュームのデータをバックアツプ・ボリュームへ完全にコピーし終えるまでに、コピー量に応じた時間を費やしてしまう。
また、バックアツプ用途以外の、例えば、データ・マイニングなどのために、同一のマスタ・ボリュームに対して複数のバックアツプ・ボリュームを作成することがよくあるが、その場合にはマスタ・ボリュームの数倍のデータ容量を消費することになる。 However, in either method, a time corresponding to the copy amount is consumed after the quiesce point is ensured until the master volume data is completely copied to the backup volume.
Also, it is common to create multiple backup volumes for the same master volume for purposes other than backup, such as data mining. In this case, the number of master volumes Doubles the data capacity.

このようなミラーリング方式の技術的問題を回避するために、最近では、スナップショット方式を採用したバックアツプが頻繁に使われるようになって来ている。
スナップショット方式を採用した従来のデータ複製システムの構成例（以下、従来システムという）を図９乃至図１１に示す。このデータ複製システム９０は、図９に示すように、マスタ・ボリューム９１（ＬＶ０）と、マスタ・ボリューム９１と同一容量で、実際には物理的容量を持たない仮想的なボリューム（以下、スナップショット・ボリューム（ＬＶ１）という）９２と、スナップショット・ボリューム９２のデータを格納するボリューム（以下、共有プール・ボリューム（ＬＶ２）という）９３と、スナップショット・ボリューム９２へのデータ・アクセスを管理するデータ複製制御手段９４と、複製データの実際の格納先を管理するアドレス変換手段９５とを有して構成される。 In order to avoid such a technical problem of the mirroring method, recently, a backup using the snapshot method has been frequently used.
A configuration example of a conventional data replication system employing the snapshot method (hereinafter referred to as a conventional system) is shown in FIGS. As shown in FIG. 9, the data replication system 90 includes a master volume 91 (LV0) and a virtual volume (hereinafter referred to as a snapshot) that has the same capacity as the master volume 91 but does not actually have physical capacity. Volume 92 (referred to as LV1), a volume 93 for storing data of the snapshot volume 92 (hereinafter referred to as shared pool volume (LV2)), and data for managing data access to the snapshot volume 92 The copy control means 94 and the address conversion means 95 for managing the actual storage location of the copy data are configured.

データ複製制御手段９４は、図１０に示すように、マスタ・ボリュームやスナップショット・ボリューム等の属性を管理する属性管理テーブル１０１と、ボリューム間のスナップショット関係を保持するボリューム対応管理テーブル１０２と、マスタ・ボリューム９１とスナップショット・ボリューム９２との差分を管理する差分管理テーブル１０３とを有して構成される。差分管理テーブル１０３は、スナップショット・ボリューム９２がデータを保持していないときには値０がセットされ、データを保持しているときには値１がセットされる。
アドレス変換手段９５は、図１に示すように、スナップショット・ボリューム９２の実際の格納アドレスを保持するディレクトリ１１１と、共有プール・ボリューム９３の使用状況を管理する割当管理テーブル１１２とを有して構成される。 As shown in FIG. 10, the data replication control means 94 includes an attribute management table 101 that manages attributes such as a master volume and a snapshot volume, a volume correspondence management table 102 that holds a snapshot relationship between volumes, A difference management table 103 that manages the difference between the master volume 91 and the snapshot volume 92 is provided. The difference management table 103 is set to a value of 0 when the snapshot volume 92 does not hold data, and is set to a value of 1 when holding data.
As shown in FIG. 1, the address conversion means 95 has a directory 111 that holds the actual storage address of the snapshot volume 92, and an allocation management table 112 that manages the usage status of the shared pool volume 93. Composed.

このような構成のデータ複製システムの動作を図１２乃至図１４を参照して以下に説明する。
先ず、ボリューム複製手順について説明する。このボリューム複製手順が開始されると、磁気ディスクアレイ・サブシステム９０内に、共有プール・ボリューム９３が作成されると共に、属性管理テーブル１０１及び割当管理テーブル１１２が初期化される（図１２のステップＳ１２１）。すなわち、属性管理テーブル１０１のＬＶ２に共有属性を設定し、割当管理テーブル１０２に共有プール・ボリューム９３が未使用状態であることを示す値０を設定する。次いで、マスタ・ボリューム９１とスナップショット・ボリューム９２とを作成する（図１２のステップＳ１２２）。このときの様子を図９に示す。 The operation of the data replication system having such a configuration will be described below with reference to FIGS.
First, the volume replication procedure will be described. When this volume duplication procedure is started, a shared pool volume 93 is created in the magnetic disk array subsystem 90, and the attribute management table 101 and the allocation management table 112 are initialized (step in FIG. 12). S121). That is, a shared attribute is set in LV2 of the attribute management table 101, and a value 0 indicating that the shared pool volume 93 is unused is set in the allocation management table 102. Next, a master volume 91 and a snapshot volume 92 are created (step S122 in FIG. 12). The state at this time is shown in FIG.

そして、スナップショット・コマンドを磁気ディスクアレイ・サブシステム９０が受信すると（図１２のステップＳ１２３）、属性管理テーブル１０１と、ボリューム対応管理テーブル１０２と、差分管理テーブル１０３と、ディレクトリ１１１とが初期化される（図１２のステップＳ１２４）。
すなわち、属性管理テーブル１０１のＬＶ０にマスタ属性を、そしてＬＶ１にスナップショット属性を設定する。また、ボリューム対応管理テーブル１０２のＬＶ０とＬＶ１とがスナップショット関係にあることを示すように、スナップショットのＬＶ０にＬＶ１を設定し、ＬＶ１にＬＶ０を設定する（図１０）。また、差分管理テーブル１０３のスナップショット・ボリューム９２、この場合はＬＶ１に、該スナップショット・ボリューム９２がデータを保持していないことを示す値０を設定する。また、ディレクトリ１１１には、スナップショット・ボリューム９２に共有プール・ボリューム９３の格納空間が割り当てられていないことを示すnull値を設定する。
このときの各テーブルの状態を図１０及び図１１に示す。 When the magnetic disk array subsystem 90 receives the snapshot command (step S123 in FIG. 12), the attribute management table 101, volume correspondence management table 102, difference management table 103, and directory 111 are initialized. (Step S124 in FIG. 12).
That is, a master attribute is set in LV0 and a snapshot attribute is set in LV1 of the attribute management table 101. Further, LV1 is set to LV0 of the snapshot and LV0 is set to LV1 so as to indicate that LV0 and LV1 of the volume correspondence management table 102 are in a snapshot relationship (FIG. 10). Further, a value 0 indicating that the snapshot volume 92 does not hold data is set in the snapshot volume 92 of the difference management table 103, in this case, LV1. In the directory 111, a null value indicating that the storage space of the shared pool volume 93 is not allocated to the snapshot volume 92 is set.
The state of each table at this time is shown in FIGS.

次に、上述したボリューム複製処理が行われた状態の磁気ディスクアレイ・サブシステム９０が、書込みコマンド（ライト・コマンド）と読み出しコマンド（リード・コマンド）を受信したときの処理手順を図１３及び図１４を参照して以下に説明する。
先ず、書込みコマンドを受信したときの処理手順を図１３を参照して説明する。
書込みコマンドを受信した磁気ディスクアレイ・サブシステム９０のマイクロプロセッサ（以下、ＣＰＵという）（図９には図示せず）は、属性管理テーブル１０１を参照し、受信したコマンドがマスタ・ボリューム９１へのコマンド又はスナップショット・ボリューム９２へのコマンドのいずれへのものであるかの判断をする（図１３のステップＳ１３２）。 Next, the processing procedure when the magnetic disk array subsystem 90 in the state where the volume duplication processing described above is performed receives a write command (write command) and a read command (read command). This will be described below with reference to FIG.
First, a processing procedure when a write command is received will be described with reference to FIG.
The microprocessor (hereinafter referred to as CPU) (not shown in FIG. 9) of the magnetic disk array subsystem 90 that has received the write command refers to the attribute management table 101 and the received command is sent to the master volume 91. It is determined whether the command or the command to the snapshot volume 92 is applied (step S132 in FIG. 13).

その判断がスナップショット・ボリューム９２へのコマンドであるとの判断であると（図１３のステップＳ１３２のno）、データの書込みは行わずに処理を終了する。このような処理は、スナップショット・ボリューム９２がスナップショット・コマンドを受信した時点でのマスタ・ボリューム９１の複製を維持するという運用に従った場合の処理、例えば、バックアツプ等の場合の処理であり、その他の運用形態においては書込みコマンドの要求通りにスナップショット・ボリューム９２へデータを書き込んでもよい。 If the determination is that the command is a command to the snapshot volume 92 (no in step S132 in FIG. 13), the process ends without writing data. Such processing is processing in the case of following the operation of maintaining the replication of the master volume 91 at the time when the snapshot volume 92 receives the snapshot command, for example, processing in the case of backup or the like. In other operation modes, data may be written to the snapshot volume 92 as requested by the write command.

ステップＳ１３２での判断がマスタ・ボリューム９１への書き込みコマンドであるとの判断になると（図１３のＳ１３２のyes）、ＣＰＵは、ボリューム対応管理テーブル１０２を参照し、このマスタ・ボリューム９１と対になるスナップショット・ボリューム９２を特定する（図１３のステップＳ１３３）。
特定したスナップショット・ボリューム９２の書き込み要求アドレスにデータがあるか否かの判断のため差分管理テーブル１０３を参照し（図１３のステップＳ１３４）、その判断を行う（図１３のステップＳ１３５）。 If the determination in step S132 is that the command is a write command to the master volume 91 (yes in S132 in FIG. 13), the CPU refers to the volume correspondence management table 102 and makes a pair with this master volume 91. This snapshot volume 92 is specified (step S133 in FIG. 13).
In order to determine whether or not there is data at the write request address of the identified snapshot volume 92, the difference management table 103 is referred to (step S134 in FIG. 13) and the determination is made (step S135 in FIG. 13).

ステップＳ１３５の判断が肯定であると（図１３のステップＳ１３５のyes）、マスタ・ボリューム９１へデータを書き込み、処理を終了す（図１３のステップＳ１４０）。
ステップＳ１３５での判断が否定となると（図１３のステップＳ１３５のno）、割当管理テーブル１１２を探索し、共有プール・ボリューム９３の未使用領域の中から今回使用し得る領域を決定する（図１３のステップＳ１３６）。この決定された領域に、マスタ・ボリューム９１の書き込み要求アドレスにある既存のデータをコピーしてから図１３のステップＳ１３７）、このコピーに対応する割当管理テーブル１１２の箇所に、上記決定された領域が使用済みであることを示す値１を設定すると共に、ディレクトリ１１１の対応する箇所に、決定された上記未使用領域のアドレスを設定して割当管理テーブル１１２及びディレクトリ１１１の更新をする（図１３のステップＳ１３８）。 If the determination in step S135 is affirmative (yes in step S135 in FIG. 13), data is written to the master volume 91, and the process ends (step S140 in FIG. 13).
If the determination in step S135 is negative (no in step S135 of FIG. 13), the allocation management table 112 is searched to determine an area that can be used this time from the unused areas of the shared pool volume 93 (FIG. 13). Step S136). After copying the existing data at the write request address of the master volume 91 to the determined area, step S137 in FIG. 13), the determined area is placed in the location of the allocation management table 112 corresponding to this copy. Is set to a value of 1 indicating that it has been used, and the address of the unused area thus determined is set at a corresponding location in the directory 111 to update the allocation management table 112 and the directory 111 (FIG. 13). Step S138).

これに加えて、差分管理テーブル１０３の対応する箇所にデータがあることを示す値１を設定して差分管理テーブル１０３の更新を行う（図１３のステップＳ１３９）。
そして、マスタ・ボリューム９１へデータを書き込み（図１３のステップｓ１４０）、処理を終了する。 In addition to this, the difference management table 103 is updated by setting a value 1 indicating that there is data in the corresponding location of the difference management table 103 (step S139 in FIG. 13).
Then, data is written to the master volume 91 (step s140 in FIG. 13), and the process is terminated.

次に、読み出しコマンドを受信したときの処理手順を図１４を参照して説明する。
磁気ディスクアレイ・サブシステム９０で読み出しコマンドを受信すると、属性管理テーブル１０１を参照し（図１４のステップＳ１４１）、受信したコマンドがマスタ・ボリューム９１へのコマンド又はスナップショット・ボリューム９２へのコマンドのいずれへのコマンドであるかを判断する（図１４のステップＳ１４２）。
ステップＳ１４２での判断が、受信したコマンドがマスタ・ボリューム９１へのコマンドであるとの判断であると（図１４のステップＳ１４２のno）、マスタ・ボリューム９１からデータを読み出し（図１４のステップＳ１４６）、読み出し処理を終了する。 Next, a processing procedure when a read command is received will be described with reference to FIG.
When the magnetic disk array subsystem 90 receives a read command, the attribute management table 101 is referred to (step S141 in FIG. 14), and the received command is a command to the master volume 91 or a command to the snapshot volume 92. It is determined to which command the command is (step S142 in FIG. 14).
If the determination in step S142 is that the received command is a command to the master volume 91 (no in step S142 in FIG. 14), data is read from the master volume 91 (step S146 in FIG. 14). ), The reading process is terminated.

ステップＳ１４２での判断が、受信したコマンドがスナップショット・ボリューム９２へのコマンドであるとの判断であると（図１４のステップＳ１４２のyes）、差分管理テーブル１０３（図１０）を参照し、スナップショット・ボリューム９２への読み出し要求アドレスにデータがスナップショット・ボリューム９２にあるか否かを判断する（図１４のステップＳ１４４）。
ステップＳ１４４での判断が肯定であるならば（図１４のステップＳ１４４のyes）、ディレクトリ１１１を参照し、データが格納されている共有プール・ボリューム９３上のアドレスを取得する（図１４のステップＳ１４６）。取得したアドレスのデータを共有プール・ボリューム９３から読み出し（図１４のステップＳ１４７）、読み出し処理を終了する。
ステップＳ１４４での判断が否定であるならば（図１４のステップＳ１４４のno）、ボリューム対応管理テーブル１０２（図１０）を参照し、スナップショット・ボリューム９２と対となるマスタ・ボリューム９１からデータを読み出し（図１４のステップＳ１４７）、読み出し処理を終了する。 If the determination in step S142 is that the received command is a command to the snapshot volume 92 (yes in step S142 in FIG. 14), the difference management table 103 (FIG. 10) is referred to and snapping is performed. It is determined whether or not there is data in the snapshot volume 92 at the read request address to the shot volume 92 (step S144 in FIG. 14).
If the determination in step S144 is affirmative (yes in step S144 in FIG. 14), the directory 111 is referenced to obtain the address on the shared pool volume 93 in which the data is stored (step S146 in FIG. 14). ). The data at the acquired address is read from the shared pool volume 93 (step S147 in FIG. 14), and the reading process is terminated.
If the determination in step S144 is negative (no in step S144 of FIG. 14), the volume correspondence management table 102 (FIG. 10) is referred to, and data is transferred from the master volume 91 paired with the snapshot volume 92. Reading (step S147 in FIG. 14), and the reading process ends.

また、特許文献１には、上述の従来システムと同様のデータ複製システムが開示されている。このデータ複製システムは、データの削除処理に先行して未使用のディレクトリ領域に実データの格納場所を管理する情報を格納させるようにして、複製データの削除から新たな複製データの作成開始までの処理時間の短縮を図るものである。 Patent Document 1 discloses a data replication system similar to the above-described conventional system. This data replication system stores information for managing the storage location of actual data in an unused directory area prior to data deletion processing, from the deletion of replicated data to the start of the creation of new replicated data. This is intended to shorten the processing time.

特許文献２には、メモリ制御装置及びメモリ制御方法が開示されている。これらの装置及び方法は、一連のリード要求に対応するリードデータの順序に不整合が生ずる場合であっても、リード動作に係る実行時間の短縮を図る手段を開示している。すなわち、その手段は、不整合部分に対応する間隔読出範囲のリードデータをメモリに一時記憶させ、リード要求に応じてそのリードデータを情報機器（ＰＣ）へ転送することにある。これにより、リードデータの順序不整合を解消してリード動作に要する時間を短縮している。 Patent Document 2 discloses a memory control device and a memory control method. These apparatuses and methods disclose means for shortening the execution time related to the read operation even when the order of read data corresponding to a series of read requests is inconsistent. That is, the means is to temporarily store the read data in the interval reading range corresponding to the inconsistent portion in the memory and transfer the read data to the information device (PC) in response to the read request. This eliminates the read data order mismatch and shortens the time required for the read operation.

また、特許文献３には、スナップショット高速化方法及びその装置が開示されている。これらの方法及び装置は、スナップショットの高速化のため、先書き及び先読みの機能が設けられている。この機能は、データ更新情報を分析し、その結果から先書き領域及び先読み領域を決定し、決定された先書き領域のデータを事前にスナップ側磁気ディスクにコピーし、また、決定された先読み領域のデータを事前にメモリに保存する手段を採用している。これにより、ソース側磁気ディスク又はメモリに新しいデータを書き込むまでの時間を短縮することができる。
そして、上記機能を実現するために、データ更新情報テーブルを使用している。このテーブルは、どの上位装置から書き込み要求があったかを示す上位装置番号、新しいデータを書き込んだ磁気ディスクを示すソース側磁気ディスク番号、及び新しいデータを書き込んだ領域と何セクタ分のデータを書き込んだのかを示すデータ書き込み領域情報を記録する。
特開２００７−１７２３６５号公報特開２００７−１６４３４２号公報特開２００５−０５５９７２号公報 Patent Document 3 discloses a snapshot speed-up method and apparatus. These methods and apparatuses are provided with pre-writing and pre-reading functions for speeding up snapshots. This function analyzes the data update information, determines the pre-writing area and the pre-reading area from the result, copies the data of the determined pre-writing area to the snap side magnetic disk in advance, and also determines the pre-reading area determined A means for storing the data in the memory in advance is adopted. Thereby, the time until new data is written to the source-side magnetic disk or memory can be shortened.
And in order to implement | achieve the said function, the data update information table is used. This table shows the host device number that indicates which host device requested the write, the source side magnetic disk number that indicates the magnetic disk to which the new data was written, the area to which the new data was written, and how many sectors of data were written. Is recorded.
JP 2007-172365 A JP 2007-164342 A JP 2005-055972 A

上述した従来システムにおけるスナップショット・ボリューム９２は仮想ボリュームであり、スナップショット・ボリューム９２の実データに辿り着くには、先ず、ディレクトリ１１１の検索を行い、実データが格納されている共有プール・ボリューム９３の格納場所を取得する。その上で、取得された共有プール・ボリューム９３の格納場所からデータを読み出しを行う必要がある。
このような実データの格納関係にあることから、スナップショット・ボリューム９２の実データの在処は、マスタ・ボリュームに書き込みコマンドを受信したときの共有プール・ボリューム９３の使用状況（格納済みのデータ格納関係）により決定される。 The snapshot volume 92 in the above-described conventional system is a virtual volume. In order to reach the actual data of the snapshot volume 92, first, the directory 111 is searched and the shared pool volume in which the actual data is stored is stored. 93 storage locations are acquired. In addition, it is necessary to read data from the storage location of the acquired shared pool volume 93.
Because of the storage relationship of the actual data, the actual data location of the snapshot volume 92 is the usage status of the shared pool volume 93 when the write command is received to the master volume (storage of stored data). Relationship).

そのため、マスタ・ボリューム９１への書き込みコマンドの発行がシーケンシャルであったとしても、その時点において共有プール・ボリューム９３の空き領域が連続して残されていないならば、スナップショット・ボリューム９２の実データは、共有プール・ボリューム内の分散した格納領域に格納されることになる。
このようなデータ格納関係は、マスタ・ボリュームが複数作成される場合にも、生ずる事柄である。すなわち、複数のマスタ・ボリュームに対して同時に書き込みコマンドが発行されるときの、スナップショット・ボリューム９２の実データの在処は、マスタ・ボリュームに書き込みコマンドを受信したときの共有プール・ボリューム９３の使用状況（格納済みのデータ格納関係）により決定される。 Therefore, even if the issuance of the write command to the master volume 91 is sequential, if the free area of the shared pool volume 93 is not continuously left at that time, the actual data of the snapshot volume 92 Are stored in distributed storage areas in the shared pool volume.
Such a data storage relationship also occurs when a plurality of master volumes are created. That is, when the write command is issued to a plurality of master volumes at the same time, the actual data of the snapshot volume 92 is used by the shared pool volume 93 when the write command is received to the master volume. It is determined by the situation (stored data storage relationship).

したがって、それぞれのマスタ・ボリュームに対してシーケンシャルな書き込みを行なったときの、そのマスタ・ボリュームに書き込んだデータの複製データは、スナップショット・ボリュームにもシーケンシャルに書き込まれるが、そのスナップショット・ボリューム上の実データは、この場合にも、共有プール・ボリューム上では分散した格納領域に格納される、すなわち、ランダムに格納されることになる。 Therefore, when data is written sequentially to each master volume, the duplicate data of the data written to that master volume is written sequentially to the snapshot volume. In this case, the actual data is also stored in distributed storage areas on the shared pool volume, that is, randomly stored.

このような格納態様で実データが共有プール・ボリュームに格納される状態が生ずるので、このような格納状態において、スナップショット・ボリュームへの読み出しアクセスが行われたときの共有プール・ボリュームへの読み出しアクセスは、ランダムなアクセスとなってしまう。
したがって、スナップショット・ボリュームへの読み出しコマンドが、例えシーケンシャルで発行されたとしても、読み出しアクセスの性能は、ランダムアクセスの性能に依存した低い性能に落ち込む結果となる。 Since a state in which actual data is stored in the shared pool volume occurs in such a storage mode, reading to the shared pool volume when read access to the snapshot volume is performed in such a storage state Access is random access.
Therefore, even if a read command to the snapshot volume is issued sequentially, the read access performance falls to a low performance depending on the random access performance.

また、特許文献１乃至特許文献３にも、上述の従来システムと同様の技術的課題がある。
すなわち、特許文献１のデータ複製システムは、複製データの削除から新たな複製データの作成開始までの処理時間の短縮を図ってはいるものの、上述の従来システムで問題となる技術的課題は図れていないままにある。
また、特許文献２では、不整合部分に対応する間隔読出範囲のリードデータの読み出しをしてはいるものの、上述の従来システムで問題となる書き込んだデータがランダムになることについては、何ら触れられていないからである。
また、特許文献３にも、上述の従来システムや、特許文献１及び特許文献２と同様に、書き込み時に書き込んだデータが分散されることに対する技術的解決手段を示唆するところはないからである。 Also, Patent Documents 1 to 3 have the same technical problem as the conventional system described above.
That is, although the data replication system of Patent Document 1 attempts to shorten the processing time from the deletion of the replicated data to the start of creation of new replicated data, the technical problem that poses a problem in the above-described conventional system has been achieved. There is not.
Further, in Patent Document 2, although read data in the interval reading range corresponding to the inconsistent portion is read, there is no mention of the fact that the written data that causes a problem in the above-described conventional system becomes random. Because it is not.
This is because Patent Document 3 does not suggest a technical solution to the distribution of data written at the time of writing, as in the above-described conventional system and Patent Document 1 and Patent Document 2.

この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、データ格納装置にデータが分散して書き込まれることがあったとしても、そのデータの読み出し性能の向上に寄与し得るデータ格納方法及びその装置、複製データ格納方法及びその装置並びにその制御プログラムを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a data storage method and apparatus that can contribute to improvement of the data read performance even when data is distributed and written to the data storage apparatus. Another object of the present invention is to provide a duplicate data storage method and apparatus, and a control program therefor.

上記課題を解決するために、この発明の第１の構成は、データ処理システムにおいて使用されるデータ格納装置へデータを格納する方法に係り、上記データ格納装置へのデータの格納時に上記データ格納装置に分散して格納されることがある当該データの格納情報を記憶し、上記データ格納装置からの上記データの読み出し時に記憶された上記格納情報を参照し、参照された上記格納情報に基づいて上記データ格納装置のデータ読み出し範囲を設定することを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, a first configuration of the present invention relates to a method of storing data in a data storage device used in a data processing system, and the data storage device when storing data in the data storage device Storing the storage information of the data that may be stored in a distributed manner, referring to the storage information stored at the time of reading the data from the data storage device, and based on the referenced storage information A data read range of the data storage device is set.

この発明の第２の構成は、データ格納装置を有するデータ処理システムに係り、上記データ格納装置へのデータの格納時に上記データ格納装置に分散して格納されることがある当該データの格納情報を記憶する記憶手段と、上記データ格納装置からの上記データの読み出し時に上記記憶手段の上記格納情報を参照する参照手段と、該参照手段によって参照された上記格納情報に基づいて上記データ格納装置のデータ読み出し範囲を設定する設定手段とを備えることを特徴としている。 A second configuration of the present invention relates to a data processing system having a data storage device, and stores storage information of the data that may be distributed and stored in the data storage device when data is stored in the data storage device. Storage means for storing, reference means for referring to the stored information in the storage means when reading the data from the data storage device, and data in the data storage device based on the storage information referred to by the reference means And setting means for setting a reading range.

この発明の第３の構成は、データ格納方法を実行する制御プログラムに係り、コンピュータに上記第１の構成に係るデータ格納方法を実行させることを特徴としている。 According to a third configuration of the present invention, there is provided a control program for executing a data storage method, wherein a computer is caused to execute the data storage method according to the first configuration.

この発明の第４の構成は、データ処理システムを制御する制御プログラムに係り、コンピュータに上記第２の構成に係るデータ処理システムを制御させることを特徴とする制御プログラム。 A fourth configuration of the present invention relates to a control program for controlling a data processing system, and causes a computer to control the data processing system according to the second configuration.

この発明によれば、データ格納装置への読み出し命令が発行されてデータ格納装置からのデータの読み出しを行う場合に、上記データ格納装置へのデータの格納時にデータ格納装置に分散して格納されることがある当該データの格納情報を記憶し、データ格納装置からのデータの読み出し時に記憶された格納情報を参照し、参照された格納情報に基づいてデータ格納装置のデータ読み出し範囲を設定するようにしているから、上記データ格納装置への読み出しアクセス性能を向上させることができる。
また、上記読み出し範囲のデータをキャッシュ部へ読み出すことで、この読み出し後に発行される読み出し命令についてはディスクの読み出しを行わずにそのデータを読み出し要求部へ転送することができる。また、上記読み出し命令で指定されていないデータのキャッシュ部からの破棄をすることができる。 According to the present invention, when a read command is issued to the data storage device and data is read from the data storage device, the data is stored in the data storage device in a distributed manner when the data is stored in the data storage device. The storage information of the data may be stored, the storage information stored when the data is read from the data storage device is referred to, and the data read range of the data storage device is set based on the referenced storage information. Therefore, the read access performance to the data storage device can be improved.
Further, by reading the data in the read range to the cache unit, the read command issued after the read can be transferred to the read request unit without reading the disk. Further, it is possible to discard data not specified by the read command from the cache unit.

この発明は、データ格納装置からのデータの読み出しを行う場合に、データ格納装置へのデータの格納時にデータ格納装置に分散して格納されることがある当該データの格納情報を記憶すること、データ格納装置からのデータの読み出し時に記憶された格納情報を参照すること、及び参照された格納情報に基づいてデータ格納装置のデータ読み出し範囲を設定することを含んで構成される。 In the present invention, when reading data from a data storage device, storing the storage information of the data that may be distributed and stored in the data storage device when storing the data in the data storage device, Reference is made to storage information stored at the time of reading data from the storage device, and data read range of the data storage device is set based on the referenced storage information.

Embodiment 1

図１は、この発明の実施形態１であるディスクアレイ・サブシステムのハードウェア構成を示す図、図２は、同ディスクアレイ・サブシステムの機能ブロック図、図３は、同機能ブロック図内のデータ複製制御手段の構成を示す図、図４は、同機能ブロック図内のアドレス変換手段の構成を示す図、図５は、同機能ブロック図内のプール読み出し制御手段の構成を示す図、図６は、上記ディスクアレイ・サブシステムの複製準備動作を示すフローチャート、図７は、同ディスクアレイ・サブシステムのスナップショット・ボリュームへの読み出しコマンドの処理手順を示すフローチャート、また、図８は、同ディスクアレイ・サブシステムのプール読み出し制御手段の処理手順を示すフローチャートである。 1 is a diagram showing a hardware configuration of a disk array subsystem according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a functional block diagram of the disk array subsystem, and FIG. 3 is a functional block diagram of the same. FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of the data replication control unit, FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of the address conversion unit in the functional block diagram, and FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the pool read control unit in the functional block diagram. 6 is a flowchart showing the replication preparation operation of the disk array subsystem, FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure of a read command to the snapshot volume of the disk array subsystem, and FIG. It is a flowchart which shows the process sequence of the pool read control means of a disk array subsystem.

この実施例のディスクアレイ・サブシステム１０は、読み出し対象の実データ付近に同一スナップショット・ボリュームが使用している実データがあるとき、ディスク読み出し範囲を拡張して読み出すようにしたシステムに係り、図１に示すように、マイクロプロセッサ１１と、制御用メモリ１２と、ＲＡＩＤ（Redundant Array of Inexpensive Disk）制御部（ボリューム制御部）１３と、磁気ディスク装置１４ａ乃至１４ｆと、インターフェース制御部１５とを有するハードウェアから概略構成されている。 The disk array subsystem 10 of this embodiment relates to a system in which when there is real data used by the same snapshot volume in the vicinity of the real data to be read, the disk read range is extended and read. As shown in FIG. 1, a microprocessor 11, a control memory 12, a RAID (Redundant Array of Inexpensive Disk) control unit (volume control unit) 13, magnetic disk devices 14a to 14f, and an interface control unit 15 are provided. It is roughly composed of hardware.

ディスクアレイ・サブシステム１０は、上位装置としてのホストコンピュータ（計算機）１６、管理端末装置（計算機）１７等に対して、複数の磁気ディス装置１４ａ乃至１４ｆを割り当ててデータのバックアップ等の処理を行うもので、ホストコンピュータ１６、管理端末装置１７等と、複数の磁気ディス装置１４ａ乃至１４ｆとはＲＡＩＤ制御部１４及びインターフェース制御部１５を介して接続される。
そして、ＲＡＩＤ制御部１４及びインターフェース制御部１５を介してのデータの入出力制御は、マイクロプロセッサ１１によって行われる。 The disk array subsystem 10 assigns a plurality of magnetic disk devices 14a to 14f to a host computer (computer) 16, a management terminal device (computer) 17, etc. as host devices and performs processing such as data backup. Therefore, the host computer 16, the management terminal device 17 and the like and the plurality of magnetic disk devices 14a to 14f are connected via the RAID control unit 14 and the interface control unit 15.
Data input / output control via the RAID control unit 14 and the interface control unit 15 is performed by the microprocessor 11.

マイクロプロセッサ（以下、ＣＰＵという）１１は、制御用メモリ１２に格納されている制御プログラムに基づいて作動されるように構成されている。制御用メモリ１２に格納される制御プログラムを書き換えることにより、ＣＰＵ１１を種種の機能遂行手段として構成することが可能である。例えば、この実施形態においては、図１及び図２に示すように、ＣＰＵ１１には、データ複製制御手段２６、アドレス変換手段２７、プール読み出し制御手段２８、プールデータ削除手段２９（図２には図示せず）等が構築される。 The microprocessor (hereinafter referred to as CPU) 11 is configured to operate based on a control program stored in the control memory 12. By rewriting the control program stored in the control memory 12, the CPU 11 can be configured as various function performing means. For example, in this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the CPU 11 includes a data replication control unit 26, an address conversion unit 27, a pool read control unit 28, and a pool data deletion unit 29 (see FIG. 2). Etc.) are constructed.

そして、複数の磁気ディス装置１４ａ乃至１４ｆには、ＲＡＩＤ制御部１４の制御の下に論理的に独立したボリューム、具体的な例としては、図２の機能ブロック図に示される２つのマスタ・ボリューム（ＬＶ０）２１，２４、２つのスナップショット・ボリューム（ＬＶ１）２２，２５、及び１つの共有プール・ボリューム（ＬＶ２）２３が構成される。
マスタ・ボリューム２１，２４は、複製元のデータを格納するボリュームであり、スナップショット・ボリューム２２，２５は、マスタ・ボリュームの複製ボリュームであり、そして共有プール・ボリューム２３は、複製データの実際の格納先のボリュームである。 The plurality of magnetic disk devices 14a to 14f include logically independent volumes under the control of the RAID control unit 14, and more specifically, two master volumes shown in the functional block diagram of FIG. (LV0) 21, 24, two snapshot volumes (LV1) 22, 25, and one shared pool volume (LV2) 23 are configured.
The master volumes 21 and 24 are volumes that store the original data, the snapshot volumes 22 and 25 are replica volumes of the master volume, and the shared pool volume 23 is the actual replica data. This is the storage destination volume.

ＣＰＵ１１にソフトウェア的に構築されるデータ複製制御手段２６は、データの複製や、複製したデータへのアクセスの制御、すなわち、マスタ・ボリューム２１，２４からスナップショット・ボリューム２２，２５への複製データを管理する手段である。アドレス変換手段２７は、複製したデータの格納先の制御、すなわち、スナップショット・ボリューム２２，２５から共有プール・ボリューム２３へのデータ記憶を管理する手段である。プール読み出し制御手段２８は、この発明の特徴部分を構成するもので、後述する共有プール・ボリューム２３に格納されたデータの読み出しの制御、すなわち、共有プール・ボリューム２３の読み出し範囲を決定する手段である。プールデータ削除手段２９は、共有プール・ボリューム２３に格納されたデータの削除を制御する手段である。 The data replication control means 26 constructed in software by the CPU 11 controls data replication and access to the replicated data, that is, replicates data from the master volumes 21 and 24 to the snapshot volumes 22 and 25. It is a means to manage. The address conversion unit 27 is a unit that controls the storage destination of the replicated data, that is, manages data storage from the snapshot volumes 22 and 25 to the shared pool volume 23. The pool read control means 28 constitutes a characteristic part of the present invention, and is a means for controlling the reading of data stored in the shared pool volume 23 described later, that is, a means for determining the read range of the shared pool volume 23. is there. The pool data deletion unit 29 is a unit that controls deletion of data stored in the shared pool volume 23.

データ複製制御手段２６は、図３に示すように、属性管理テーブル３１、ボリューム対応管理テーブル３２、差分管理テーブル３３及び格納ディレクトリ管理テーブル３４を有し、これらのテーブルは、制御用メモリ１２に設定される（図１）。
属性管理テーブル３１は、マスタ属性、スナップショット属性等のボリュームの属性を管理するテーブルである。ボリューム対応管理テーブル３２は、ボリューム間のスナップショット関係を保持するテーブルである。差分分管理テーブル３３は、マスタ・ボリュームとスナップショット・ボリュームとの差分を管理するテーブルである。格納ディレクトリ管理テーブル３４は、スナップショット・ボリュームが使用しているディレクトリの格納場所を管理するテーブルである。 As shown in FIG. 3, the data replication control means 26 has an attribute management table 31, a volume correspondence management table 32, a difference management table 33, and a storage directory management table 34. These tables are set in the control memory 12. (FIG. 1).
The attribute management table 31 is a table for managing volume attributes such as a master attribute and a snapshot attribute. The volume correspondence management table 32 is a table that holds snapshot relationships between volumes. The difference management table 33 is a table for managing the difference between the master volume and the snapshot volume. The storage directory management table 34 is a table for managing the storage location of the directory used by the snapshot volume.

アドレス変換手段２７は、図４に示すように、ディレクトリ４１及び割当管理テーブル４２を有する。ディレクトリ４１は、スナップショット・ボリュームの実データの格納アドレスを保持するアドレス保持手段である。割当管理テーブル４２は、共有プールボリュームの使用状況を管理するテーブルである。
上述したディレクトリ４１は、アドレス変換手段２７を構成する１つの構成要素とされているが、ディレクトリ４１は、論理ボリュームの中にデータとして記録されていてもよい。この構成の下では、格納ディレクトリ管理テーブル３４（図３）には、ディレクトリ番号ではなく、ディレクトリ４１が格納されているボリューム番号とボリューム内のアドレスとが格納される。 The address conversion unit 27 includes a directory 41 and an assignment management table 42 as shown in FIG. The directory 41 is an address holding unit that holds the storage address of the actual data of the snapshot volume. The allocation management table 42 is a table for managing the usage status of the shared pool volume.
The directory 41 described above is one component constituting the address conversion unit 27, but the directory 41 may be recorded as data in the logical volume. Under this configuration, the storage directory management table 34 (FIG. 3) stores not the directory number but the volume number in which the directory 41 is stored and the address in the volume.

プール読み出し制御手段２８は、図５に示すように、プール読み出し範囲制御テーブル５１を有し、プール読み出し範囲制御テーブル５１は、スナップショット・ボリュームの実データを共有プールボリューム２３（図２）から読み出す際に使用され、スナップショット・ボリュームに発行された読み出し対象のスナップショット・ボリュームのページ番号と、読み出し対象のページ番号と磁気ディスクアレイ・サブシステム１０（図１及び図２）のディスク読み出しアクセス性能とにより決定されるスナップショット・ボリュームのディレクトリ検索範囲と、スナップショット・ボリュームの検索範囲とディレクトリ４１の格納内容とにより決定される共有プール読み出し範囲とを有する。
図５に示す例は、磁気ディスクアレイ・サブシステム１０の仕組みにより、１回のディスク読み出しで読み出し得る範囲を最大１６ページとする例である。磁気ディスクアレイ・サブシステム１０における１回のディスク読み出し範囲により、ディレクトリ検索範囲を増減させてもよい。 The pool read control means 28 has a pool read range control table 51 as shown in FIG. 5, and the pool read range control table 51 reads the actual data of the snapshot volume from the shared pool volume 23 (FIG. 2). The page number of the read target snapshot volume issued to the snapshot volume, the read target page number, and the disk read access performance of the magnetic disk array subsystem 10 (FIGS. 1 and 2) A snapshot volume directory search range, a snapshot volume search range, and a shared pool read range determined by the stored contents of the directory 41.
The example shown in FIG. 5 is an example in which the range that can be read by one disk read is set to a maximum of 16 pages by the mechanism of the magnetic disk array subsystem 10. The directory search range may be increased or decreased by one disk read range in the magnetic disk array subsystem 10.

次に、図１乃至図８を参照して、この実施形態の動作について説明する。
説明の都合上、ＬＶ０とＬＶ１とにスナップショット関係を持たせているものとする。
先ず、スナップショット動作の事前準備を図６の参照の下に説明する。
磁気ディスクアレイ・サブシステム１０内に、共有プールボリューム２３が作成され、属性管理テーブル３１と割当管理テーブル４２とが初期化される（図６のステップＳ６１）。すなわち、属性管理テーブル３１のＬＶ２に共有プール属性を設定し、割当管理テーブル４２のＬＶ２に共有プールボリューム２３が未使用状態にあることを示す値０を設定する。
共有プールボリューム２３の記憶容量は、任意に決めてもよいが、複数のスナップショット・ボリューム２１のデータ格納先になることを考慮し、当面必要となるデータ量を見積もった上で作成することが望ましい。 Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS.
For convenience of explanation, it is assumed that LV0 and LV1 have a snapshot relationship.
First, preparation for a snapshot operation will be described with reference to FIG.
The shared pool volume 23 is created in the magnetic disk array subsystem 10, and the attribute management table 31 and the allocation management table 42 are initialized (step S61 in FIG. 6). That is, the shared pool attribute is set in LV2 of the attribute management table 31, and the value 0 indicating that the shared pool volume 23 is unused is set in LV2 of the allocation management table 42.
The storage capacity of the shared pool volume 23 may be arbitrarily determined, but it may be created after estimating the amount of data required for the time being, considering that it becomes the data storage destination of a plurality of snapshot volumes 21. desirable.

次に、マスタ・ボリューム２１、２４と、マスタ・ボリューム２１、２４と同一記憶容量のスナップショット・ボリューム２２、２５とを作成する（図６のステップＳ６２）。複製データ記憶領域として機能するスナップショット・ボリューム２２、２５は、見かけ上、マスタ・ボリューム２１、２４と同一記憶容量を有しているが、スナップショット・ボリューム２２、２５の実際のデータ格納先は共有プールボリューム２３になるので、スナップショット・ボリューム２２、２５自身が記憶領域を消費することはない。つまり、スナップショット・ボリューム２２、２５は、磁気ディスクアレイ・サブシステム１０内に仮想的に構築されたボリュームに過ぎず、実質的な記憶容量を持たない。
また、マスタ・ボリューム２１は、この段階で作成してもよいし、既に存在するボリュームを指定してもよい。既に存在するボリュームを指定するとき、スナップショット関係を持たないボリュームを指定してもよいし、既にスナップショット関係にあるマスタ・ボリューム２１、２４に対して、さらにスナップショット・ボリュームを関連付けてもよい。 Next, the master volumes 21 and 24 and the snapshot volumes 22 and 25 having the same storage capacity as the master volumes 21 and 24 are created (step S62 in FIG. 6). The snapshot volumes 22 and 25 that function as the replicated data storage area seem to have the same storage capacity as the master volumes 21 and 24, but the actual data storage destination of the snapshot volumes 22 and 25 is Since it becomes the shared pool volume 23, the snapshot volumes 22 and 25 themselves do not consume the storage area. That is, the snapshot volumes 22 and 25 are only volumes virtually constructed in the magnetic disk array subsystem 10 and do not have substantial storage capacity.
The master volume 21 may be created at this stage, or an existing volume may be designated. When specifying a volume that already exists, a volume that does not have a snapshot relationship may be specified, or a snapshot volume may be further associated with the master volumes 21 and 24 that are already in a snapshot relationship. .

次いで、スナップショット・コマンドを受信すると（図６のステップＳ６３）、格納ディレクトリ管理テーブル３４（図３）を参照して使用可能な空きディレクトリ４１（図４）を検索する（図６のステップＳ６４）。次いで、属性管理テーブル３１（図３）、ボリューム対応管理テーブル３２（図３）、差分管理テーブル３３（図３）、ディレクトリ４１（図４）及び格納ディレクトリ管理テーブル３４（図３）が初期化される（図６のステップＳ６５）。
すなわち、この初期化において、属性管理テーブル３１のＬＶ０にマスタ属性を設定し、ボリューム対応管理テーブル３２のＬＶ０とＬＶ１とがスナップショット関係にあることを示すように、ＬＶ０にＬＶ１を設定し、ＬＶ１にＬＶ０を設定する。差分管理テーブル３３の対応するＬＶに、スナップショット・ボリュームに格納するデータのイメージが、マスタ・ボリュームと同じであることを示す値０を設定する。
そして、ステップＳ６４で検索した使用可能なディレクトリを格納ディレクトリ管理テーブル３４に登録すると共に、ディレクトリ４１の初期化、すなわち、スナップショット・ボリュームに共有プールボリューム３４の割り当てがないことを示すｎｕｌｌ値（割り当てなし表示値）の設定を行う。 Next, when a snapshot command is received (step S63 in FIG. 6), the available directory 41 (FIG. 4) is searched with reference to the storage directory management table 34 (FIG. 3) (step S64 in FIG. 6). . Next, the attribute management table 31 (FIG. 3), the volume correspondence management table 32 (FIG. 3), the difference management table 33 (FIG. 3), the directory 41 (FIG. 4), and the storage directory management table 34 (FIG. 3) are initialized. (Step S65 in FIG. 6).
That is, in this initialization, a master attribute is set in LV0 of the attribute management table 31, and LV1 is set in LV0 to indicate that LV0 and LV1 in the volume correspondence management table 32 are in a snapshot relationship. Is set to LV0. A value 0 indicating that the image of the data stored in the snapshot volume is the same as the master volume is set in the corresponding LV of the difference management table 33.
Then, the usable directory searched in step S64 is registered in the storage directory management table 34, and the directory 41 is initialized, that is, a null value (allocation indicating that the shared pool volume 34 is not allocated to the snapshot volume). (None display value) is set.

このような初期化処理後に、スナップショット・コマンドを受信すると、スナップショット・ボリュームは、その時点でのボリュームイメージを保持（格納）する。 When a snapshot command is received after such initialization processing, the snapshot volume holds (stores) the volume image at that time.

スナップショット・コマンド開始コマンドを受信した後に発生するスナップショット・ボリュームへの読み出し処理について図７を参照して説明する。
読み出しコマンド（リード・コマンド）の処理が開始されると、属性管理テーブル３１（図３）を参照し（図７のＳ７１）、受信したコマンドがマスタ・ボリューム２１，２４へのコマンドであるのか又はスナップショット・ボリューム２２，２５へのコマンドであるのかを判断する（図７のＳ７２）。 Read processing to the snapshot volume that occurs after receiving the snapshot command start command will be described with reference to FIG.
When processing of the read command (read command) is started, the attribute management table 31 (FIG. 3) is referred to (S71 in FIG. 7), and whether the received command is a command to the master volumes 21 and 24, or It is determined whether the command is for the snapshot volumes 22 and 25 (S72 in FIG. 7).

そのコマンドがマスタ・ボリューム２１，２４へのものであると（図７のＳ７２のno）、マスタ・ボリューム２１，２４からデータを読み出し、処理を終了する（図７のステップＳ７６）。
受信したコマンドがスナップショット・ボリューム２２，２５へのものであると（図７のＳ７２のyes）、差分管理テーブル３３を参照し（図７のステップＳ７３）、スナップショット・ボリューム２２，２５の読み出し要求アドレスに共有プールボリューム２３に追い出されたデータがあるか否かを判断する（図７のステップＳ７４）。
スナップショット・ボリューム２２，２５にデータがあると判断されるならば（図７のステップＳ７４のyes）、ディレクトリ４１（図４）を参照し（図７のステップＳ７７）、データが格納されている共有プールボリューム２３（図２）のアドレスを取得する。ステップＳ７４の判断が否定となるときの処理については後述する。 If the command is for the master volumes 21 and 24 (no in S72 of FIG. 7), data is read from the master volumes 21 and 24, and the process is terminated (step S76 of FIG. 7).
If the received command is for the snapshot volumes 22 and 25 (yes in S72 in FIG. 7), the difference management table 33 is referred to (step S73 in FIG. 7), and the snapshot volumes 22 and 25 are read. It is determined whether there is data evicted to the shared pool volume 23 at the request address (step S74 in FIG. 7).
If it is determined that there is data in the snapshot volumes 22 and 25 (yes in step S74 in FIG. 7), the directory 41 (FIG. 4) is referred to (step S77 in FIG. 7), and the data is stored. The address of the shared pool volume 23 (FIG. 2) is acquired. Processing when the determination in step S74 is negative will be described later.

取得されたアドレスに対応する読み出し対象のデータであって当該データが共有プールボリューム２３にあり、しかもそのデータが制御用メモリ１２（図１）上のキャッシュ部１２１に既に存在しているか否かを判断する（図７のステップＳ７８）。
その判断において、読み出し対象のデータが既にキャッシュ部１２１に既に存在しているとの判断となると（図７のステップＳ７８のyes）、当該データをキャッシュ部１２１から読み出して（図７のステップＳ８０）開始された読み出し処理を終了する。 Whether or not the data to be read corresponding to the acquired address is in the shared pool volume 23 and the data already exists in the cache unit 121 on the control memory 12 (FIG. 1). Judgment is made (step S78 in FIG. 7).
If it is determined that the data to be read already exists in the cache unit 121 (yes in step S78 in FIG. 7), the data is read from the cache unit 121 (step S80 in FIG. 7). The started reading process is terminated.

上述のステップＳ７８の判断が否定となる、すなわち、読み出し対象となっている共有プールボリュームのデータがキャッシュ部１２１に存在しないならば（図７のステップＳ７８のno）、プール読み出し範囲テーブル５１（図５）の作成を行い、共有プールボリューム２３（図２）の読み出し範囲を決定する（図７のステップＳ７９）。この決定については詳細に後述する。
スナップショット・ボリューム２２，２５のディレクトリ検索範囲が決まったら、読み出し対象のスナップショット・ボリューム２２，２５が使用しているディレクトリ４１（図４）を参照し、共有プール読み出し範囲を決定する。この共有プール読み出し範囲の決定方法についても後述する。 If the determination in step S78 is negative, that is, if the data of the shared pool volume to be read does not exist in the cache unit 121 (no in step S78 in FIG. 7), the pool read range table 51 (FIG. 5) is created, and the read range of the shared pool volume 23 (FIG. 2) is determined (step S79 in FIG. 7). This determination will be described later in detail.
When the directory search range of the snapshot volumes 22 and 25 is determined, the shared pool read range is determined with reference to the directory 41 (FIG. 4) used by the snapshot volumes 22 and 25 to be read. A method for determining the shared pool read range will also be described later.

こうして共有プール読み出し範囲が決まったら、その範囲のデータを共有プールボリューム２３から読み出して開始された読み出し処理を終了する（図７のステップＳ７６）。このとき読み出される上記範囲のデータは、キャッシュ部（図１）に格納される。これにより、その後に発行される読み出しコマンドについてのディスクの読み出しを行うことなく、キャッシュ部１２１にあるデータを上位装置（ホスト）へ転送するだけで読み出し処理を終了することができる。
また、上記範囲のデータの中に、上位装置から読み出し対象に指定されていないが、スナップショット・ボリューム２２、２５の複製データに対応するデータがあるならば、そのデータを破棄する。 When the shared pool read range is determined in this way, the read processing started by reading the data in the range from the shared pool volume 23 is terminated (step S76 in FIG. 7). The data in the above range read at this time is stored in the cache unit (FIG. 1). As a result, the reading process can be completed simply by transferring the data in the cache unit 121 to the host device (host) without reading the disk for a read command issued thereafter.
If there is data corresponding to the replicated data of the snapshot volumes 22 and 25 that is not designated as a read target from the host device in the data in the above range, the data is discarded.

上述した処理ステップＳ７４の判断において、データがスナップショット・ボリューム２２，２５にないとの判断になるときは（図７のステップＳ７４のno）、ボリューム対応管理テーブル３２（図３）を参照し、スナップショット・ボリューム２２，２５と対になるマスタ・ボリューム２１，２４からデータを読み出し、開始された読み出し処理を終了する。 If it is determined in step S74 that the data is not in the snapshot volumes 22 and 25 (no in step S74 in FIG. 7), the volume correspondence management table 32 (FIG. 3) is referred to. Data is read from the master volumes 21 and 24 paired with the snapshot volumes 22 and 25, and the read processing that has been started ends.

上述したステップＳ７９での共有プールボリューム２３の読み出し範囲の決定について以下に説明する。
共有プールボリューム２３の読み出し範囲を決定する処理が開始されると、格納ディスプレイ管理テーブル３４（図３）及びディレクトリ４１（図４）を参照して読み出し対象となるスナップショット・ボリューム２２，２５の実データが格納されている共有プールボリューム２３（図２）のアドレスを取得し、それをプール読み出し範囲制御テーブル５１（図５）の共有プール読み出し範囲に設定する（図８のステップＳ８１）。 The determination of the read range of the shared pool volume 23 in step S79 described above will be described below.
When the process of determining the read range of the shared pool volume 23 is started, the actual snapshot volumes 22 and 25 to be read are referred to with reference to the storage display management table 34 (FIG. 3) and the directory 41 (FIG. 4). The address of the shared pool volume 23 (FIG. 2) in which data is stored is acquired, and it is set in the shared pool read range of the pool read range control table 51 (FIG. 5) (step S81 in FIG. 8).

次に、読み出しコマンドの対象となっているスナップショット・ボリュームのページ番号と磁気ディスクアレイ・サブシステム１０のディスク読み出し能力とからスナップショット・ボリューム２２，２５のディレクトリ検索範囲を定め、プール読み出し範囲テーブル５１に設定する。この実施形態では、一回のディスク読み出し能力を１６ページとしている。 Next, the directory search range of the snapshot volumes 22 and 25 is determined from the page number of the snapshot volume that is the target of the read command and the disk read capability of the magnetic disk array subsystem 10, and the pool read range table Set to 51. In this embodiment, the disk read capability for one time is 16 pages.

次に、プール読み出し範囲制御テーブル５１のスナップショット・ボリュームのディレクトリ検索範囲の領域に対して１ページずつ図８のステップＳ８２乃至ステップＳ８４の処理を行い、共有プール読み出し範囲の再設定を行う。
この処理において、先ず、ディレクトリ検索範囲の検索に入ってそのディレクトリに値が設定されているか又はその値がnullとなっているかを判断する（図８のステップＳ８２）。ディレクトリの値がnullであるならば（図８のステップＳ８２のyes）、ステップＳ８５へ進む。
ディレクトリに値が設定されていると（図８のステップＳ８２のno）、検索中のディレクトリの値と既に設定されている共有プール読み出し範囲とを比較し、両者の値が１回のディスク読み出しで読み出し得る範囲にあるか否かを判断する（図８のステップＳ８３）。例えば、１回のディスク読み出しにおいて、１６ページの範囲の読み出しができる磁気ディスクアレイ・サブシステム１０であれば、隣接した１６ページ以内に両者の値が設定されていることを判定の材料とする。 Next, the processing in steps S82 to S84 in FIG. 8 is performed for each page of the directory search range of the snapshot volume in the pool read range control table 51 to reset the shared pool read range.
In this process, first, the search of the directory search range is entered and it is determined whether a value is set for the directory or the value is null (step S82 in FIG. 8). If the value of the directory is null (yes in step S82 in FIG. 8), the process proceeds to step S85.
If a value is set in the directory (no in step S82 in FIG. 8), the value of the directory being searched is compared with the shared pool read range that has already been set, and both values are read in one disk read. It is determined whether or not it is within the range that can be read (step S83 in FIG. 8). For example, in the case of the magnetic disk array subsystem 10 capable of reading the range of 16 pages in one disk read, it is determined that both values are set within the adjacent 16 pages.

ステップＳ８３において、１回のディスク読み出しで両者のデータの読み出しが不可能であると判断されると（図８のステップＳ８３のno）、ステップＳ８５へ進む。
ステップＳ８３において、１回のディスク読み出しで両者のデータの読み出しが可能であると判断されると（図８のステップＳ８３のyes）、現在設定されている共有プール読み出し範囲と現在検索中のディレクトリの値とにより両方のデータの読み出しができるように共有プール読み出し範囲を再設定（拡張）する（図８のステップＳ８４）。 If it is determined in step S83 that both data cannot be read by one disk read (no in step S83 in FIG. 8), the process proceeds to step S85.
If it is determined in step S83 that both data can be read by one disk read (yes in step S83 in FIG. 8), the currently set shared pool read range and the directory currently being searched are determined. The shared pool read range is reset (expanded) so that both data can be read depending on the value (step S84 in FIG. 8).

この再設定後に、上述したステップＳ８２及びステップＳ８３から処理が進んだときと同様に、ステップＳ８５の処理を行う。このステップＳ８５の処理では、検索範囲に指定されたディレクトリ領域（規定ページ分）の検索が終了したか否かの判断を行う。
検索が行われていないディレクトリがあれば（図８のステップＳ８５のno）、ステップＳ８２へ戻り、次のディレクトリに対する検索を行う。ステップＳ８５において、すべてのディレクトリについての検索が終了したと判断されると（図８のステップＳ８５のyes）、読み出し処理を終了する。 After this resetting, the process of step S85 is performed in the same manner as when the process proceeds from step S82 and step S83 described above. In the process of step S85, it is determined whether or not the search for the directory area (for the specified page) specified in the search range has been completed.
If there is a directory that has not been searched (No in step S85 in FIG. 8), the process returns to step S82 to search for the next directory. If it is determined in step S85 that the search for all directories has been completed (yes in step S85 in FIG. 8), the reading process is terminated.

上述したように、スナップショット・ボリュームへの読み出しコマンドが発行されて共有プール・ボリュームからの実データの読み出しを行う場合に、従来においては、ディレクトリにより読み出し対象の実データのみを特定し、その実データのみを共有プール・ボリュームから読み出してホストへ転送していたのをこの実施形態では次のようにしたことにその特徴がある。
すなわち、プール読み出し制御手段２８により読み出し対象の実データ付近に同一スナップショット・ボリュームが使用している実データがあるか否かを調べ、その結果その実データがあることが判明すれば、ディスク読み出しの読み出し範囲を拡張する。拡張された読み出し範囲にある上記両方のデータを１回のディスク読み出し処理でディスクからキャッシュ部に読み出す。 As described above, when a read command to a snapshot volume is issued and real data is read from the shared pool volume, conventionally, only the real data to be read is specified by the directory, and the real data is specified. This embodiment is characterized in that only this is read from the shared pool volume and transferred to the host in the following manner.
That is, the pool read control means 28 checks whether there is real data used by the same snapshot volume in the vicinity of the real data to be read. Extend the read range. Both the above-mentioned data in the extended read range are read from the disk to the cache unit by one disk read process.

このようにして、上記拡張された読み出し範囲内の、読み出しコマンドで指定された実データを含む実データがキャッシュ部に読み出されているから、この読み出し後に発行される読み出しコマンドについてはディスクの読み出しを行うことなく、キャッシュ部にあるデータをホストへ転送することができる。 In this way, since the actual data including the actual data specified by the read command within the expanded read range is read to the cache unit, the read command issued after this read is read from the disk. The data in the cache unit can be transferred to the host without performing the above.

このように、この実施形態の構成によれば、スナップショット・ボリュームへの読み出しコマンドが発行されて共有プール・ボリュームからの実データの読み出しを行う場合に、プール読み出し制御手段により読み出し対象の実データ付近に同一スナップショット・ボリュームが使用している実データがあるか否かを調べ、その実データがあるならば、ディスク読み出しの読み出し範囲を拡張して１回のディスク読み出し処理で両方のデータをディスクからキャッシュ部に読み出すようにしているから、上記読み出し範囲のデータを１回で読み出すことができ、スナップショット・ボリュームへの読み出しアクセス性能を向上させることができる。
また、上記読み出し範囲のデータをキャッシュ部へ読み出すことで、この読み出し後に発行される読み出しコマンドについてはディスクの読み出しを行わずにそのデータを読み出し要求部へ転送することができる。 As described above, according to the configuration of this embodiment, when a read command to the snapshot volume is issued and real data is read from the shared pool volume, the real data to be read is read by the pool read control unit. It is checked whether there is actual data used by the same snapshot volume in the vicinity. If there is such data, the read range of the disk read is expanded and both data are transferred to the disk by one disk read process. Since the data is read from the cache to the cache unit, the data in the read range can be read at a time, and the read access performance to the snapshot volume can be improved.
Further, by reading the data in the read range to the cache unit, the read command issued after the read can be transferred to the read request unit without reading the disk.

以上、この発明の実施例を、図面を参照して詳述してきたが、この発明の具体的な構成は、これらの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもそれらはこの発明に含まれる。
例えば、上記実施形態では、複数の磁気ディス装置１４ａ乃至１４ｆに、ＲＡＩＤ制御部１４の制御の下に２つのマスタ・ボリューム２１，２４、２つのスナップショット・ボリューム２２，２５、及び１つの共有プール・ボリューム２３が構成される例について説明したが、これらのボリュームの個数には制限はない。例えば、ＲＡＩＤ制御部１４の制御の下に、複数の磁気ディス装置に跨って見かけ上単一のボリュームを設けることも、また、１つの磁気ディスク装置にパーティションを設定し、見かけ上複数のボリュームを１つの磁気ディスク装置内に設けることもできる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration of the present invention is not limited to these embodiments, and the design does not depart from the gist of the present invention. These changes are included in the present invention.
For example, in the above embodiment, two master volumes 21 and 24, two snapshot volumes 22 and 25, and one shared pool are added to the plurality of magnetic disk devices 14a to 14f under the control of the RAID control unit 14. Although the example in which the volume 23 is configured has been described, the number of these volumes is not limited. For example, an apparently single volume may be provided across a plurality of magnetic disk devices under the control of the RAID control unit 14, or a partition may be set in one magnetic disk device, and apparently a plurality of volumes may be allocated. It can also be provided in one magnetic disk device.

また、ディスク読み出しの読み出し範囲を拡張して上記読み出し範囲内のデータをディスクからキャッシュ部に１回のディスク読み出し処理で読み出す例について説明したが、これに限らず、その回数を増やしてもよい。
また、各ボリュームを磁気ディスクに作成する例を示したが、それらを半導体ディスクに作成するようにしてもよい。 Moreover, although the example in which the read range of the disk read is expanded and the data in the read range is read from the disk to the cache unit by one disk read process has been described, the present invention is not limited thereto, and the number of times may be increased.
In addition, although an example in which each volume is created on a magnetic disk has been shown, it may be created on a semiconductor disk.

ここに開示しているデータ格納方法及びその装置は、データの格納時にそのデータが分散されて格納されることがある各種のデータ格納装置で利用し得る。 The data storage method and apparatus disclosed herein can be used in various data storage apparatuses in which the data may be distributed and stored when data is stored.

この発明の実施形態１であるディスクアレイ・サブシステムのハードウェア構成を示す図である。It is a figure which shows the hardware constitutions of the disk array subsystem which is Embodiment 1 of this invention. 同ディスクアレイ・サブシステムの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the same disk array subsystem. 同機能ブロック図内のデータ複製制御手段の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the data replication control means in the same functional block diagram. 同機能ブロック図内のアドレス変換手段の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the address conversion means in the functional block diagram. 同機能ブロック図内のプール読み出し制御手段の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the pool read control means in the functional block diagram. 上記ディスクアレイ・サブシステムの複製準備動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the replication preparation operation | movement of the said disk array subsystem. 同ディスクアレイ・サブシステムのスナップショット・ボリュームへの読み出しコマンドの処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the read command to the snapshot volume of the same disk array subsystem. 同ディスクアレイ・サブシステムのプール読み出し制御手段の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the pool read control means of the same disk array subsystem. 従来のディスクアレイ・サブシステムにおけるスナップショット動作の従来例の機能ブロックである。It is a functional block of the conventional example of the snapshot operation | movement in the conventional disk array subsystem. 従来例のデータ複製制御手段の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the data replication control means of a prior art example. 従来例のアドレス変換手段の機能ブロックである。It is a functional block of the address conversion means of a prior art example. 従来例の複製準備の動作手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement procedure of the replication preparation of a prior art example. 従来例の書込みコマンドの動作手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement procedure of the write command of a prior art example. 従来例の読み出しコマンドの動作手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement procedure of the read command of a prior art example.

Explanation of symbols

１０ディスクアレイ・サブシステム（データ処理システムの一部）
１４a乃至１４f 磁気ディスク装置（データ格納装置の例）
１７ホストコンピュータ（データ処理システムの残部）
２２、２５スナップショット・ボリューム（データ格納装置の例、複製データ格納領域）
２３共有プール・ボリューム（データ格納装置の例、実データ格納領域）
２６データ複製制御手段（作成手段）
２７アドレス変換手段（記憶手段の一部、生成手段）
２８プール読み出し制御手段（参照手段、設定手段）
４１ディレクトリ（記憶手段の残部） 10 Disk array subsystem (part of data processing system)
14a to 14f Magnetic disk device (example of data storage device)
17 Host computer (the rest of the data processing system)
22, 25 Snapshot volume (example of data storage device, replicated data storage area)
23 Shared pool volume (example of data storage device, actual data storage area)
26 Data replication control means (creation means)
27 Address conversion means (part of storage means, generation means)
28 Pool read control means (reference means, setting means)
41 Directory (the rest of the storage means)

Claims

A method for storing data in a data storage device used in a data processing system, comprising:
Storing storage information of the data that may be distributed and stored in the data storage device when storing data in the data storage device;
Referring to the stored information stored at the time of reading the data from the data storage device;
A data storage method comprising: setting a data read range of the data storage device based on the referenced storage information.

Create duplicate data from master data, store the created duplicate data in the duplicate data storage area, and store the duplicate data in the duplicate data storage area when the duplicate data is stored in the actual data storage area A duplicate data storage method for generating storage information indicating where the area is stored, and reading the actual data from the actual data storage area based on the generated storage information,
A method for storing duplicate data, wherein when reading the actual data from the actual data storage area, a read range from the actual data storage area is set based on the storage information.

3. The duplicate data storage method according to claim 2, wherein the setting is resetting of the reading range.

4. The duplicate data storage method according to claim 2, wherein the storage information is generated when the duplicate data is stored in an actual data storage area and is stored in a directory that manages the storage information.

5. The master data is stored in a master volume, the replicated data is stored in a snapshot volume, and the real data is stored in a shared pool volume. Replica data storage method.

6. The replicated data storage according to claim 5, wherein the read range is reset based on a shared pool read range currently set for the shared pool volume and a value of the directory currently being searched. Method.

7. The real data is read out to a data cache unit, and a response to the read command to the replicated data storage area issued after the read is returned from the data cache unit. The replication data storage method according to 1.

If the data read by the data cache unit includes data used by the duplicate data storage area that is not designated as a read target by the read command, the data is stored in the data cache. The duplicate data storage method according to any one of claims 2 to 7, wherein the duplicate data is discarded from the copy unit.

A data processing system having a data storage device,
Storage means for storing storage information of the data that may be distributed and stored in the data storage device when storing the data in the data storage device;
Reference means for referring to the storage information of the storage means when reading the data from the data storage device;
A data processing system comprising: setting means for setting a data read range of the data storage device based on the storage information referred to by the reference means.

Creation means for creating replicated data from master data, duplicate data storage area for storing duplicate data created by the creation means, actual data storage area, and storage of the duplicate data in the actual data storage area, Generating means for generating storage information indicating where in the actual data storage area the replicated data in the replica data storage area is stored; and the actual data storage area based on the storage information generated by the generating means A replicated data storage device for reading the actual data from
A duplicate data storage device, comprising: setting means for setting a read range from the actual data storage area based on the storage information when the actual data is read from the actual data storage area.

12. The duplicate data storage device according to claim 11, wherein the setting is resetting of the reading range.

12. The duplicate data storage method according to claim 10, wherein the storage information is generated when the duplicate data is stored in an actual data storage area and is stored in a directory that manages the storage information.

13. The master data is stored in a master volume, the duplicate data is stored in a snapshot volume, and the real data is stored in a shared pool volume. Replica data storage device.

14. The replicated data storage according to claim 13, wherein the read range is reset based on a shared pool read range that is currently set for the shared pool volume and a value of the directory that is currently being searched. apparatus.

15. The real data is read to a data cache unit, and a response to a read command to the replicated data storage area issued after the read is returned from the data cache unit. The duplicate data storage device according to 1.

If the data read by the data cache unit includes data used by the duplicate data storage area that is not designated as a read target by the read command, the data is stored in the data cache. The duplicate data storage device according to claim 10, wherein the duplicate data storage device is discarded from the copy unit.

A control program for causing a computer to execute the data storage method according to claim 1.

A control program for causing a computer to execute the duplicate data storage method according to any one of claims 2 to 8.

A control program for causing a computer to control the data processing system according to claim 9.

A control program for causing a computer to control the duplicate data storage device according to any one of claims 10 to 16.