JP2010026830A

JP2010026830A - システムに負荷をかけないデータバックアップ方法

Info

Publication number: JP2010026830A
Application number: JP2008188071A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Hiramatsu; 正和平松
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2008-07-22
Publication date: 2010-02-04

Abstract

【課題】バックアップ装置によるデータバックアップ処理を、システムへの負荷を最小限に抑えて実行する。
【解決手段】バックアップ装置は、サーバ、SASスイッチ、ストレージ装置のI/O状態を統合的に監視し、サーバからのデータアクセス負荷が少ない状態と、バックアップのための負荷の少ないI/Oパスを検知し、サーバからのデータアクセス負荷が少ない状態で、且つ負荷の少ないI/Oパスを使用してバックアップ処理を実行する。これによって、バックアップ処理によるシステムへの負荷を最小限に抑える。
【選択図】図１

Description

ブレード装置に含まれる複数のサーバ、ストレージ装置とバックアップ装置がSAS接続された環境において、この環境で行うデータバックアップを、システムへの負荷を最小限に抑えて実行する。

従来、サーバやパーソナルコンピュータなどのデータを、I/Oパスを介して接続されたバックアップ装置に格納することによって、サーバやパーソナルコンピュータ内のデータ破損時や新しい機器への移行時にバックアップデータを利用することが行われてきた（たとえば、特許文献１）。

特開２００５−２８４８４２号公報

これらのデータバックアップ処理は、データ領域からバックアップ装置に対し、連続した読み出し処理が発生するため、負荷が高く、バックアップ対象のデータ領域を使用するサーバはデータアクセス性能が低下し、且つバックアップで使用されるI/Oパスに大きな負荷をあたえる。このバックアップ処理は、実行スケジュールを管理者の判断により行われるため、サーバからのデータアクセスが多い時間帯に実行されてしまうと、サーバのデータアクセス性能の低下により、サーバのデータの書き込みや読み出しに遅れが生じて業務の遂行に支障をきたす、という不都合があった。さらに、バックアップは特定のI/Oパスが使用されるため、特定のI/Oパスだけに負荷が集中してしまう、という不都合があった。

このデータバックアップ処理をシステムに負荷をかけないように、バックアップの実行スケジュールを効果的に修正し、且つ特定のI/Oパスだけに負荷が集中しないようバックアップで使用するI/Oパスも効果的に変更しなければならないという課題があった。

また、サーバ、SASスイッチ、ストレージ装置、バックアップ装置、バックアップ媒体がSAS接続された環境において、サーバからの更新処理中のデータに対し、バックアップ処理を行うと、バックアップデータが破損してしまうという問題があった。

本発明は、バックアップ装置によって、サーバ、SASスイッチ、RAIDコントローラのI/O状態を監視し、サーバからのデータアクセス負荷が少ない状態と、バックアップのための負荷の少ないI/Oパスを検知し、このサーバからのデータアクセスが少ない状態で、且つ負荷の少ないI/Oパスを使用して、データバックアップ処理を実施する。

また、バックアップデータの整合性を確保するため、サーバからの更新処理中のデータに対してバックアップ処理がないかを監視し、このバックアップ処理を検知した場合には、バックアップ処理を一時中断し、データ更新完了後にバックアップを再開する。

本発明によって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。

バックアップ装置は、バックアップ対象となるデータ領域を使用するサーバからのデータアクセスが少ない状態で、且つバックアップのための負荷の少ないI/Oパスを使用して、バックアップ処理を実施することで、バックアップ処理によるシステムへの負荷を最小限に抑えられるのと同時に、バックアップ処理の効率を上げる。これに加え、管理者のバックアップのスケジュールに要してきた業務を軽減できる。

また、整合性を確保したデータのみをバックアップすることで、バックアップデータの信頼性を高める。

以下、図面を元に、本発明の実施の形態例について説明する。
図１は、本発明のシステムに負荷をかけないデータバックアップ方法を適用した一例を示す概略構成図である。ブレード装置１０１は、サーバ１０２、SASスイッチ１０４が搭載された装置であり、サーバ１０２上にサーバ１０２用のI/O監視モジュール１０３、SASスイッチ１０４上にSASスイッチ１０４用のI/O監視モジュール１０５が動作している。ストレージ装置１０６は、サーバ１０２が使用するデータ領域１０９、RAIDコントローラ１０７、が搭載された装置であり、RAIDコントローラ１０７上にRAIDコントローラ１０７用のI/O監視モジュール１０８が動作している。バックアップ装置１１０は、バックアップ媒体１１３がSAS接続されたバックアップ専用の装置であり、バックアップ装置１１０上には、バックアップモジュール１１１とI/O統合監視モジュール１１２が動作している。バックアップ装置１１０上のバックアップモジュール１１１は、サーバ１０２が使用するデータをバックアップ媒体１１３にバックアップするためのモジュールであり、これは管理者によるスケジューリングが必要な管理プログラムであり、バックアップする際の問題点は、次の通りである。
（１）バックアップ対象のデータ領域１０９へのサーバ１０２からのデータアクセスが多い時間帯に、バックアップ処理が実行されてしまうと、輻輳により、サーバ１０２のデータアクセス性能が低下し、データの書き込みや読み出しに遅れが生じる。
（２）データバックアップ処理中は、バックアップで使用されるI/Oパスに大きな負荷をあたえる。
（３）サーバ１０２からの更新処理中のデータに対し、バックアップ処理が行われてしまうと、バックアップデータが破損してしまう可能性がある。
（４）バックアップ中のデータに対し、サーバ１０２からのデータ更新処理が行われてしまうと、バックアップデータが破損してしまう可能性がある。

これらの問題を解決するための機能をもったモジュールが、バックアップ装置１１０上のI/O統合監視モジュール１１２であり、このモジュールはサーバ１０２のI/O監視モジュール１０３、SASスイッチ１０４のI/O監視モジュール１０５、RAIDコントローラ１０７のI/O監視モジュール１０８を統合的に管理する機能に加えて、以下４つの機能を有している。
（１）バックアップに適した状態を検知する機能：
I/O統合監視モジュール１１２は、管理者によってバックアップを許可された時間帯において、バックアップ対象のデータ領域１０９に対してサーバ１０２からのデータアクセス状態を監視し、サーバ１０２からのデータアクセスが少ない状態を検知し、この検知結果をバックアップモジュール１１１に送信する。バックアップモジュール１１１は、データアクセスが少ない状態でのデータ領域１０９のバックアップを実施することで、特定の時間帯にデータ領域１０９へのアクセスが集中してしまうことを防ぐと同時に、負荷の少ない状態でバックアップすることで、バックアップ処理の効率を上げる。
（２）バックアップに適したI/Oパスを検知する機能：
I/O統合監視モジュール１１２は、バックアップを実施することになったデータ領域１０９からバックアップ媒体１１３までの全てのI/Oパスにおいて、負荷の少ないI/Oパスを検知し、この検知結果をバックアップモジュール１１１に送信する。バックアップモジュール１１１は、このI/Oパスを使用してバックアップ処理を実施する。バックアップ中においても、I/Oパスの負荷の状態に応じて使用するI/Oパスを変更し、バックアップ処理を継続して行う。これによって、特定のI/Oパスだけに負荷が集中してしまうことを防ぐ。
（３）データ更新処理完了を待機する機能：
データバックアップ処理中のバックアップ装置１１０は、I/O統合監視モジュール１１２を使用し、サーバ１０２からの更新処理中のデータに対してバックアップ処理がないかを監視し、このバックアップ処理を検知した場合には、バックアップ処理を一時中断し、データ更新完了後にバックアップを再開する。これによって、バックアップデータの破損を防ぐ。
（４）更新前データを一時保存する機能：
データバックアップ処理中のバックアップ装置１１０は、I/O統合監視モジュール１１２を使用し、バックアップ中のデータに対してサーバ１０２からのデータ更新処理がないかを監視し、このデータ更新処理を検知した場合には、更新処理を一時停止し、バックアップ中の更新前データを、バックアップ装置１１０上の一時記憶装置に一時保存し、サーバ１０２のデータ更新処理を行う。一時記憶装置上に一時保存したデータは、後にバックアップ媒体１１３にバックアップし、バックアップ完了後に一時保存したデータを削除する。これにより、バックアップデータの破損を防ぐ。

次に、図２は、本発明の実施の形態によるバックアップモジュール１１１とI/O統合監視モジュール１１２にて、のバックアップに適した状態を検知する機能と、のバックアップに適したI/Oパスを検知する機能を使用したバックアップ処理の手順について示すフローチャートである。図２のフローを参照しながら、バックアップ処理について説明する。

まず、I/O統合監視モジュール１１２は、管理者の設定によってバックアップを許可された時間において、バックアップが許可されたデータ領域１０９に対し、サーバ１０２からのデータアクセス負荷の状態を、RAIDコントローラ１０７用のI/O監視モジュール１０８から取得し（ステップ２０１）、データ領域１０９に対しデータアクセス負荷が少なく、バックアップできる状態であるか判断する（ステップ２０２）。

負荷が少ない場合には、I/O統合監視モジュール１１２は、それぞれのSASスイッチ１０４のI/O監視モジュール１０５から、サーバ１０２からのデータアクセスによるSASスイッチ１０４とRAIDコントローラ１０７間のI/Oパスの負荷状態を取得し（ステップ２０３）、これを元にバックアップ対象のデータ領域１０９とバックアップ媒体１１３間の負荷の少ないI/Oパスを判断し、このI/Oパスを使用してバックアップモジュール１１１によるバックアップ処理を開始する（ステップ２０４）。バックアップ開始後は、バックアップ完了までの一定間隔ごとに、バックアップ中のデータ領域１０９に対して、サーバ１０２からのデータアクセス負荷が高くなっていないかチェックし（ステップ２０８）、負荷が少ない場合には、バックアップ処理を継続する。また、これと同時に、負荷の少ないI/Oパスに変更がないかチェックし（ステップ２０９）、負荷の少ないI/Oパスがある場合には、このI/Oパスを使用してバックアップ処理を継続する（ステップ２１０）。

次に、図３は、本発明の実施の形態によるバックアップモジュール１１１とI/O統合監視モジュール１１２にて、データ更新処理完了を待機する機能を使用したバックアップ処理の手順について示すフローチャートである。図３のフローを参照しながら、バックアップ処理について説明する。

データバックアップ処理中のバックアップ装置１１０は、I/O統合監視モジュール１１２を使用し、バックアップ対象のデータ領域１０９を使用するサーバ１０２のI/O処理と、バックアップ装置１１０によるバックアップ処理を監視し、サーバ１０２からの更新処理中のデータに対してバックアップ処理がないかを監視し、このバックアップ処理を検知する（ステップ３０１）。このバックアップ処理を検知した場合には、バックアップ処理を一時中断する（ステップ３０２）。その後、サーバ１０２、SASスイッチ１０４、RAIDコントローラ１０７上のI/O処理を確認し、このデータに対して更新処理が残っていないかを確認する（ステップ３０３）。データ更新処理が残っていない場合は、データ更新完了と判断し、このデータのバックアップ処理を継続する（ステップ３０４）。バックアップ処理を一時中断しても、データ更新処理が残っている場合には、このデータのバックアップをスキップし、バックアップ処理を継続する（ステップ３０５）。

次に、図４は、本発明の実施の形態によるバックアップモジュール１１１とI/O統合監視モジュール１１２にて、更新前データを一時保存する機能を使用したバックアップ処理の手順について示すフローチャートである。図４のフローを参照しながら、バックアップ処理について説明する。

データバックアップ処理中のバックアップ装置１１０は、I/O統合監視モジュール１１２を使用し、バックアップ対象のデータ領域１０９を使用するサーバ１０２のI/O処理と、バックアップ装置１１０によるバックアップ処理を監視し、バックアップ中のデータに対してサーバ１０２からのデータ更新処理がないかを監視し、このデータ更新処理を検知する（ステップ４０１）。このデータ更新処理を検知した場合には、更新処理を一時的に止めて（ステップ４０２）、バックアップ中の更新前データを、バックアップ装置１１０上の一時記憶装置に一時保存する（ステップ４０３）。一時保存完了後、データ更新処理を開始する（ステップ４０４）。一時記憶装置上に一時保存したデータは、後にバックアップ媒体１１３にバックアップし、バックアップ完了後に削除する（ステップ４０５）。

本発明のシステムに負荷をかけないデータバックアップ方法を適用した実施例の構成を示す図である。本発明の実施例に係るバックアップモジュール１１１とI/O統合監視モジュール１１２がデータバックアップ処理を実行する方法例を示すフローチャート図である。本発明の実施例に係るバックアップモジュール１１１とI/O統合監視モジュール１１２がデータ更新処理完了を待機する方法例を示すフローチャート図である。本発明の実施例に係るバックアップモジュール１１１とI/O統合監視モジュール１１２が更新前データを一時保存する方法例を示すフローチャート図である。

符号の説明

１０…ブレード装置、１０２…サーバ、１０３…サーバのI/O監視モジュール、１０４…SASスイッチ、１０５…SASスイッチのI/O監視モジュール、１０６…ストレージ装置、１０７…RAIDコントローラ、１０８…RAIDコントローラのI/O監視モジュール、１０９…データ領域、１１０…バックアップ装置、１１１…バックアップモジュール、１１２…I/O統合監視モジュール、１１３…バックアップ媒体。

Claims

サーバ、スイッチ、ストレージ装置、バックアップ装置が接続された環境において、サーバにはサーバのI/O監視モジュール、スイッチにはスイッチのI/O監視モジュール、ストレージ装置にはストレージ装置のI/O監視モジュールを有しており、バックアップ装置にはこれらのI/O監視モジュールを統合的に管理するI/O統合監視モジュールを有しており、バックアップ装置は、I/O統合監視モジュールを使用し、サーバからのデータアクセス負荷が少ない状態と、このサーバのデータをバックアップするための負荷の少ないI/Oパスを検知し、サーバからのデータアクセス負荷が少ない状態で、且つ負荷の少ないI/Oパスを使用し、バックアップ処理を実施することを特徴とするデータバックアップ方法。
データバックアップ処理中のバックアップ装置は、I/O統合監視モジュールを使用し、バックアップ対象のデータ領域を使用するサーバのI/O処理と、バックアップ装置によるバックアップ処理を監視し、サーバからの更新処理中のデータに対してバックアップ処理がないかを監視し、このバックアップ処理を検知した場合には、バックアップ処理を一時中断し、データ更新完了後にバックアップを再開することを特徴とするデータバックアップ方法。
データバックアップ処理中のバックアップ装置は、I/O統合監視モジュールを使用し、バックアップ対象のデータ領域を使用するサーバのI/O処理と、バックアップ装置によるバックアップ処理を監視し、バックアップ中のデータに対してサーバからのデータ更新処理がないかを監視し、このデータ更新処理を検知した場合には、更新処理を一時停止し、バックアップ中の更新前データを、バックアップ装置上の一時記憶装置に一時保存した後、サーバのデータ更新処理を行うことを特徴とするデータバックアップ方法。