JP2010134769A - ストレージシステム及びストレージシステムの運用方法 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気テープにデータをバックアップする際に、バックアップの用途に応じてサーチ時間と書き込み／読み出し性能とを適切にバランスさせる。
【解決手段】ディスクアレイ装置１００は、ハードディスク１２１を備えたディスク装置１２０と、データをバックアップするためのデータ書き込み先である磁気テープ１４３を備えた磁気テープ装置１４０と、ディスク装置１２０と磁気テープ装置１４０との間での前記データの書き込み及び読み出し処理を行う制御部１１０とを備える。制御部１１０は、前記データを磁気テープ１４３へバックアップする際の使用用途を受け付け、受け付けた使用用途に対応して保持しているファイルマーク（ＦＭ）の磁気テープ１４３上への記録間隔を示すＦＭ間隔から、前記受け付けたバックアップ種別情報に対応するＦＭ間隔を取得し、取得したＦＭ間隔を制御部１１０へ送信する、ＦＭ間隔管理部５４０を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明はストレージシステム及びストレージシステムの運用方法に係わり、特に磁気テープにデータをバックアップする際に、バックアップの用途に応じて適切なサーチ性能を設定することができるストレージシステム及びストレージシステムの運用方法に関する。

ディスクアレイ装置等の大容量記憶装置に格納されたデータをバックアップするために、磁気テープ装置が広く用いられている。磁気テープ装置では、テープ先頭からシリアルにデータが書き込まれていくため、ディスク装置とは異なり、データを書き込み、あるいは読み出ししようとするブロックへ直接アクセスすることができない。

このため、ディスク装置からデータを書き込む際に、テープドライブは、一定のデータ量を書き込む毎に、テープ位置情報であるファイルマーク（File Mark、以下「ＦＭ」と略称する。）と呼ばれる識別子を、例えば無信号期間を設けるなどして、磁気テープ上に記録する。格納されているデータを読み出す場合には、テープドライブの読み出しヘッドを当該読み出し対象データの直前に記録されているＦＭに位置づけて、そのＦＭに引き続き、次のＦＭまでに記録されているデータを読み出し、指定のブロックに格納されているデータを抽出する。

このようなＦＭ等の位置情報を磁気テープに記録することにより、データの高速書き込み及び読み出しを実現する技術に関して、特許文献１は、テープに記録したデータブロックの位置情報と位置区切り情報(ファイルマーク等)の対応をテープに記録し、読み出し時には当情報を展開し利用することでサーチ性能を高速化する方式を提案している。また、特許文献２は、ファイル単位に記録したデータのサーチ時間短縮のための位置情報をヘッダ部に格納し、それをテープ終端部に記録する方式を提案している。
特開平４−２８６０１８号公報 特開平２００８−４１１７８号公報

前記のように、磁気テープにＦＭを記録することによって磁気テープ上のデータのサーチ性能を向上させることが可能であるが、磁気テープにＦＭを記録する処理、及び記録されたＦＭを読み取る処理には、一個所あたり３〜５秒を要する。このため、磁気テープにＦＭを記録する間隔（ＦＭ間に記録されるデータ量（例えばＧＢ単位）で表す。以下「ＦＭ間隔」と略称する。）を小さくするほど目的のデータのより近くに読み取りヘッドを位置づけることができる一方、データ書き込み時に、ＦＭを記録するのに要する時間が長くなり、結果としてテープへの書き込み性能が低下してしまうことがあり得る。

このような傾向に鑑み、ディスク装置から磁気テープへの高速書き込み性能を重視するバックアップ処理では、ＦＭ間隔を大きくする、すなわち磁気テープに記録するＦＭ数を少なくすることで性能向上を図っている。

一方、磁気テープをファイルアーカイブ用途にて使用する場合は、磁気テープ中の特定情報の読み出し、すなわち磁気テープに格納した論理ボリュームに含まれる特定ファイルの読み出しが主要な処理となるため、ＦＭ間隔を大きくすると、特定情報への位置づけ及び読み出しに時間がかかるようになるという問題があった。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、その一つの目的は、磁気テープにデータをバックアップする際に、バックアップの用途に応じて適切なサーチ性能を設定することができるストレージシステム及びストレージシステムの運用方法を提供することである。

前記の、及び他の課題を解決するための本発明の一態様は、記憶領域に格納されたデータをバックアップする機能を備えたストレージシステムであって、前記記憶領域を提供する記憶媒体を備えた記憶装置と、前記記憶領域に格納されたデータをバックアップするためのデータ書き込み先である記憶領域を提供する磁気テープを備えた磁気テープ装置と、前記記憶装置と前記磁気テープ装置との間での前記データの書き込み及び読み出し処理を行う制御部と、前記記憶装置及び前記磁気テープ装置と通信可能に接続され、前記データを前記磁気テープへバックアップする際のバックアップ種別を示す情報であるバックアップ種別情報を受け付け、前記受け付けたバックアップ種別情報に対応して保持している、前記記憶媒体のデータ格納場所と当該データの前記磁気テープ上での記録場所を対応付けるために前記磁気テープ上に記録される位置情報であるテープ位置情報の前記磁気テープ上への記録間隔を示すテープ位置情報記録間隔情報から、前記受け付けたバックアップ種別情報に対応する前記テープ位置情報記録間隔情報を取得し、前記取得したテープ位置情報記録間隔情報を前記制御部へ送信する、テープ位置情報記録間隔管理部と、を備えているストレージシステムである。

その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための最良の形態の欄、及び図面により明らかにされる。

本発明によれば、磁気テープにデータをバックアップする際に、バックアップの用途に応じて適切なサーチ性能を設定することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。
本発明の一実施形態に係る情報処理システム１について、図１を参照して説明する。図１は、情報処理システム１のシステム構成を示す。

情報処理システム１は、ディスクアレイ装置１００（ストレージシステム）、管理コンピュータ２００、及びサーバ装置３００を備えている。ディスクアレイ装置１００とサーバ装置３００とは通信ネットワーク２０によって接続され、サーバ装置３００で稼働する業務アプリケーション等は、ディスクアレイ装置１００が提供する記憶領域を、データの格納場所として使用する。本実施形態では、通信ネットワーク２０はＦＣ（Fibre Channel）プロトコルによるＳＡＮ（Storage Area Network）である。

ディスクアレイ装置１００と管理コンピュータ２００とは、通信ネットワーク３０によって接続されている。管理コンピュータ２００は、ディスクアレイ装置１００の稼働状況を収集し、あるいはディスクアレイ装置１００に対して管理上の操作命令を与えるサービスプロセッサ（SerVice Processor、以下「ＳＶＰ」と略称する。）である。本実施形態では、通信ネットワーク３０としてＬＡＮ（Local Area Network）を採用している。

ディスクアレイ装置１００は、記憶領域を提供するディスク装置１２０、磁気テープ装置１４０、制御部１１０、及びＦＣスイッチ１３０を備えている。磁気テープ装置１４０は、ディスク装置１２０に格納されているデータのバックアップ先、あるいはディスク装置１２０に格納されているデータをファイル単位でアーカイビングする場合のデータ待避先記憶領域として使用される。図１に示す実施形態では、磁気テープ装置１４０がディスクアレイ装置１００内に一体的に収装されているものとしているが、ディスクアレイ装置１００とは別個の筐体内に収装するようにしてもよい。

ディスク装置１２０は、複数のハードディスクドライブ（Hard Disk Drive、以下「ＨＤＤ」と略称する。）１２１を備え、これらのＨＤＤ１２１は、例えば適宜のＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）方式で管理されて物理的な記憶領域を生成している。この物理的な記憶領域上に、後述するサーバ装置３００のＯＳ（Operation System）が、それぞれ論理的な記憶領域である１又は複数の論理ボリューム（Logical Unit、以下「ＬＵ」と略称する。）を保持している。各ＬＵは、それぞれを互いに識別するための識別符号である論理ユニット番号（Logical Unit Number、以下「ＬＵＮ」と略称する。）を有している。

ディスク装置１２０から磁気テープ装置１４０へのバックアップ処理あるいはアーカイビング処理は、通常ＬＵ単位で実施される。各ＬＵ内の論理ブロックアドレス（Logical Block Address、以下「ＬＢＡ」と略称する。）は、バックアップ先又はアーカイビング先の磁気テープにおけるテープ先頭からのデータ記録量と対応付けられており、この対応関係に基づいて、サーバ装置３００から指定されたＬＢＡに基づいて磁気テープからその指定されたデータを読み出すことができる。

次に、制御部１１０について説明する。制御部１１０は、サーバ装置３００とディスク装置１２０との間のデータＩ／Ｏ処理、及びディスク装置１２０と磁気テープ装置１４０との間のバックアップ操作等に伴うデータＩ／Ｏ処理を主に行う。また制御部１１０は、管理コンピュータ２００との間のデータＩ／Ｏ処理も行う。以下、制御部１１０の各構成要素について説明する。

まずＣＰＵ１１１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリ１１２に記憶されている、本実施形態に係わるデータ処理を実現するための制御プログラム１１３を実行するプロセッサである。制御プログラム１１３に含まれる具体的な機能については後述する。

データ転送コントローラ１１４は、サーバ装置３００、ディスク装置１２０、及び磁気テープ装置１４０の間でのデータ転送を制御するプロセッサを含んで構成されるプロセッサパッケージであり、その制御に付随するＤＭＡ（Direct Memory Access）機能、あるいはＥＣＣ（Error Checking and Correction）機能等も提供する。

キャッシュメモリ１１５は、データ転送コントローラ１１４及びＣＰＵ１１１によって使用される不揮発性の共用メモリである。このキャッシュメモリ１１５には、後述するように、本実施形態の処理に使用するデータテーブルが格納されている。

ホスト用ポート１１６は、制御部１１０の内部ネットワークと通信ネットワーク２０とを接続する通信ポートであり、本実施形態の場合にはＦＣプロトコルの通信ポートである。

管理コンピュータ用ポート１１７は、制御部１１０の内部ネットワークと通信ネットワーク３０とを接続する通信ポートであり、本実施形態の場合にはＬＡＮ対応の通信ポートである。

磁気テープ用ポート１１８は、制御部１１０の内部ネットワークとＦＣスイッチ１３０を含む磁気テープ装置１４０との間を接続するＦＣネットワークとを接続する通信ポートである。ディスク用ポート１１８は、制御部１１０の内部ネットワークとディスク装置１２０との間を接続するための通信ポートである。

次に、磁気テープ装置１４０について説明する。前記のように磁気テープ装置１４０は、制御部１１０によって実行されるディスク装置１２０に格納されたデータのバックアップ先あるいはアーカイビング先の記憶領域として使用される磁気テープ１４３へのデータ書き込みあるいは読み出しを行う。

磁気テープ装置１４０は、１又は複数のテープドライブ１４１を備えており、各テープドライブ１４１では、磁気ヘッドによって磁気テープへのデータ書き込みあるいは読み出し処理が実行される。各テープドライブ１４１への磁気テープ１４３の脱着は、収納庫１４２に収納されている磁気テープ１４３を、搬送用ロボットを含む搬送機構１４４によって自動的に移動させることにより行われる。

前記のように、ディスク装置１２０に格納されているデータを磁気テープ１４３へコピー又は移動させる場合、ＬＵ単位で行われ、そのデータ量は数百ＧＢ〜数ＴＢに及ぶ。このため、ＬＵのデータコピー先又は移動先の記憶領域は、複数の磁気テープ１４３を含んで構成されるテープグループ（Tape Group、以下「ＴＧ」と略称する。）により提供される。

次に、管理コンピュータ２００について説明する。管理コンピュータ２００は、本実施形態において、前記のように、ディスクアレイ装置１００の稼働状況を収集し、あるいはディスクアレイ装置１００に対して管理上の操作命令を与えるＳＶＰである。なお、図１の例では、管理コンピュータ２００がディスクアレイ装置１００とは別個の筐体に収装されている構成を示しているが、ディスクアレイ装置１００に一体的に組み込む等の他の構成をとっても差し支えない。

この管理コンピュータ２００、及び、後述するサーバ装置３００に利用可能なコンピュータ１０のハードウェア構成の一例を、図２に示している。このコンピュータ１０は、中央処理装置１１（例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit））、主記憶装置１２（例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory））、補助記憶装置１３（例えばハードディスク）、ユーザの操作入力を受け付ける入力装置１４（例えばキーボードやマウス）、出力装置１５（例えば液晶モニタ）、他の装置との間の通信を実現する通信インターフェイス１６（例えばＮＩＣ（Network Interface Card）やＨＢＡ（Host Bus Adapter）。図１の管理コンピュータ２００の場合、ＬＡＮ接続のためのＨＢＡ２０１)を備えている。

図３に、管理コンピュータ２００の主要な機能ブロックの一例を示す。図３の例では、管理コンピュータ２００は、ＴＧ情報設定部２１０、ディスク装置管理部２２０、及びデータ入出力部２３０を備えて構成されている。これらの機能ブロックは、例えば図２のコンピュータ１０が有する補助記憶装置１３に格納されているプログラムを、中央処理装置１１が主記憶置１２上に読み出して実行することにより実現される。

ＴＧ情報設定部２１０は、本実施形態の情報処理システム１のユーザがディスク装置１２０に格納されているデータをバックアップ等のためにコピー又は移動させる対象となる記憶領域を提供するＴＧをあらたに生成する、又はすでに設定されている設定項目を変更する命令を、入力装置１４を通じて受け付ける。受け付けたＴＧ情報は、後述するように、ディスクアレイ装置１００の制御部１１０へ送信される。ＴＧ情報には、また後述するように、本実施形態に係るＦＭ間隔設定に関する情報が含まれる。

ディスク装置管理部２２０は、例えばユーザの命令に応じて、あるいは事前設定により自動的にディスクアレイ装置１００の稼働状況を収集して出力装置１５に出力し、あるいは例えばユーザが入力装置１４を通じて入力した命令に従ってディスクアレイ装置１００に対して管理上の操作命令を与える機能を実現する。

データ入出力部２３０は、入力装置１４、出力装置１５、あるいはディスクアレイ装置１００の制御部１１０との間でのデータ入出力を制御する。

次に、サーバ装置３００について説明する。サーバ装置３００（外部装置）は、ディスクアレイ装置１００が提供する記憶領域が割り当てられる業務アプリケーション等が稼働しているコンピュータであり、例えば図２に示したコンピュータ１０のハードウェア構成を備える。図４に、サーバ装置３００の主要な機能ブロックの一例を示す。図４の例では、サーバ装置３００は、業務アプリケーション処理部３１０、バックアップ／リストア処理部３２０、及びデータ入出力部３３０を備えて構成されている。これらの機能ブロックは、例えば図２のコンピュータ１０が有する補助記憶装置１３に格納されているプログラムを、中央処理装置１１が主記憶置１２上に読み出して実行することにより実現される。

業務アプリケーション処理部３１０は、情報処理システム１のユーザが業務上使用するアプリケーションプログラムを実行して当該業務上のデータ処理を実行する。このアプリケーション実行中に、サーバ装置３００は、ディスクアレイ装置１００との間でデータＩ／Ｏを行う。

バックアップ／リストア処理部３２０は、例えば入力装置１４からユーザのバックアップ処理あるいはリストア処理に対する要求を受け付けて、ディスクアレイ装置１００の制御部１１０に当該処理要求を送信する機能を実現している。例えばディスク装置１２０に格納されている特定ＬＵのデータを磁気テープ装置１４０にバックアップすることを含むユーザからの要求を受け付けて、当該要求をディスクアレイ装置１００の制御部１１０に送信する。

データ入出力部３３０は、入力装置１４、出力装置１５、あるいはディスクアレイ装置１００の制御部１１０との間でのデータ入出力を制御する。

次に、ディスクアレイ装置１００の制御部１１０について説明する。図５に、制御部１１０の主要な機能ブロックの一例を示す。図４の例では、制御部１１０は、バックアップ／リストア処理部５１０、管理情報処理部５２０、ＦＭ間隔受付部５３０、ＦＭ間隔管理部５４０、及びデータ入出力部５５０を備えて構成されている。これらの機能ブロックは、例えば図１の制御部１１０に関して図示されているＣＰＵ１１１、あるいはデータ転送コントローラ１１４が、各機能に該当するプログラムを実行することにより実現される。

本実施形態では、例えばバックアップ／リストア処理部５１０及びデータ入出力部５５０の機能は主にデータ転送コントローラ１１４によって実行され、管理情報処理部５２０、ＦＭ間隔受付部５３０、及びＦＭ間隔管理部５４０の機能は、メモリ１１２に格納されている制御プログラム１１３に含まれる各機能ブロックの部分をＣＰＵ１１１が実行することにより実現される。ただし、各機能を実現するプログラムの格納場所は、必ずしも特定の記憶装置やメモリには限定されない。各機能を実現するプログラムは、個々のディスクアレイ装置１００の構成に応じて適宜に定めればよい。

バックアップ／リストア処理部５１０は、サーバ装置３００のバックアップ／リストア処理部３２０からの要求を受け付けて、当該要求に従ったバックアップあるいはリストア処理を実行する機能部である。このバックアップ／リストア処理部５１０には、バックアップ元（コピー元）のＬＵにおけるＬＢＡと、磁気テープ１４３に記録されるデータ量との対応を記録した対応表が保持されており、磁気テープ１４３に圧縮データを記録した場合であっても、バックアップ元ＬＵのＬＢＡを指定することで、磁気テープ１４３から対応するデータを抽出することができる。

管理情報処理部５２０は、ディスク装置１２０からデータがバックアップ等された磁気テープ１４３に記録されるテープ管理情報の書き込み、読み出しを行う機能を有する。テープ管理情報については後述する。

ＦＭ間隔受付部５３０は、ユーザが管理コンピュータ２００の入力装置１４を通じて入力したＦＭ間隔に関するデータを、後述のＦＭ間隔管理部５４０へ転送する機能を有する。

テープ位置情報記録間隔管理部であるＦＭ間隔管理部５４０は、ＦＭ間隔受付部５３０から転送される、ユーザが設定したＦＭ間隔のデータ、あるいは所定の条件に基づいて自身が設定したＦＭ間隔のデータに基づいて、ディスク装置１２０から磁気テープ装置１４０にセットされている磁気テープ１４３にデータを記録する際に磁気テープ１４３上に記録するＦＭの間隔を制御する機能を有する。

ＦＭ間隔受付部５３０及びＦＭ間隔管理部５４０で行われるデータ処理の詳細は、処理フローと、その中で参照されるデータテーブルとに関して後述する。

データ入出力部５５０は、入力装置１４、出力装置１５、あるいはディスクアレイ装置１００の制御部１１０との間でのデータ入出力を制御する。

＝＝＝ＦＭ間隔設定の考え方＝＝＝
ここで、本発明におけるＦＭ間隔設定の考え方を概説する。図６に、ＦＭ間隔の大小による磁気テープ１４３へのデータ記録の様子を模式的に示している。

図６の上段に示すように、磁気テープ１４３へのＦＭ記録の間隔が相対的に大きく設定されている場合、磁気テープ１４３への書き込み時にＦＭを記録するのに要する時間が短くなり、結果としてテープへの書き込み性能が向上する。一方、隣接する２つのＦＭ間に格納されているデータ量は、相対的に多くなる。したがって、所望のデータを抽出するために読み出されるＦＭ間のデータ量は相対的に多くなり、読み出し時間も長くなる。

これに対して、磁気テープ１４３へのＦＭ記録の間隔が相対的に小さく設定されている場合、隣接する２つのＦＭ間に格納されているデータ量は、相対的に小さくなる。したがって、所望のデータを抽出するために読み出されるＦＭ間のデータ量は相対的に少なくなり、読み出し時間は短くなる。

このように、ＦＭ間隔をどのように設定するかによって、ＦＭ書き込み／読み出しに要する時間と、最寄りＦＭにテープドライブ１４１の磁気ヘッドが位置づけられてから所望のデータを抽出するまでに要する時間は、トレードオフの関係になる。

本発明者等は、このようなＦＭ間隔とサーチ時間との関係に着目し、ディスク装置１２０から磁気テープ１４３へデータを書き込み／読み出しする態様に応じて、ＦＭ間隔の設定値を変更する構成に想到したものである。

ここで、サーチ時間とは、ディスクアレイ装置１００の制御部１１０にあるバックアップ／リストア処理部３２０が、サーバ装置３００からデータ取得要求を受け付けてから、磁気テープ１４３に記録されている該当データが抽出されるまでの総所要時間を言う。

また、ディスク装置１２０から磁気テープ１４３へデータを書き込み／読み出しする態様とは、ディスク装置１２０から磁気テープ装置１４０へコピー又は移動されたデータの使用用途をいう。

前記のように、一般的にはＦＭ記録の間隔を大きくするほどＦＭ書き込み／読み出しに要する時間は減少し、テープへの書き込み性能の向上につながる。しかしその一方で、磁気テープ１４３へのデータ書き込みあるいは読み出しになんらかの障害が発生した場合、直前に記録されたＦＭ位置からデータの再書き込みを行う、そのデータ量が大きくなるので、その両者の得失を勘案してＦＭ間隔を決定することになる。

また、ディスク装置１２０のＬＵに格納されていたデータのファイルアーカイブを保存しておく退避先の記憶領域として磁気テープ１４３を使用する場合には、ＦＭ間隔を相対的に小さく設定することにより、磁気テープ１４３へのデータ書き込みに多少時間がかかっても、指定のデータを磁気テープ１４３から読み出す場合に、より最寄りのＦＭに磁気ヘッドを位置づけることができるため、有利である。具体的には、磁気テープ１４３に記録されたファイルアーカイブデータへのアクセス頻度、あるいは一階に読み出す平均データ量を例えば勘案してＦＭ間隔を決定する。

本実施形態では、前者の場合のＦＭ間隔設定基準を「性能重視」（第１のモード）と、後者の場合を「ファイルアーカイブ用途」（第２のモード）と称することにする。

＝＝＝ＦＭ間隔設定処理＝＝＝
次に、本実施形態におけるＦＭ間隔設定処理の内容について、関連図面を参照して説明する。

まず、ディスク装置１２０によって生成されているＬＵのデータを格納しているＴＧ（テープグループ）に関する情報であるＴＧ情報を記録しているテープグループ情報テーブル７００について説明する。図７に、ＴＧ情報テーブル７００の一例を示す。このＴＧ情報テーブル７００には、ＴＧ−ＩＤ７０１、テープ種別７０２、冗長構成７０４、暗号化設定７０５、ＬＵ情報７０６、ＦＭ間隔７０７、ＴＧ状態７０８、テープ本数７０９、及びバックアップ終了時刻７１０の各項目が記録される。

ＴＧ−ＩＤ７０１には、そのＴＧ情報テーブル７００に記録されているＴＧを識別するための識別符号（図７の例では「０００２」）が記録される。
テープ種別７０２には、そのＴＧ情報テーブル７００に記録されているＴＧで使用されている磁気テープ１４３の種別（図７の例では「ＬＴＯ−４」）が記録される。本実施形態ではＬＴＯ（Linear Tape-Open）規格の磁気テープ１４３を使用するものとしているが、他の規格に準拠した磁気テープ１４３を採用することもできる。

冗長構成７０３には、ディスク装置１２０から磁気テープ１４３へのデータ格納時に、磁気テープ１４３を２組用いてミラーリング構成とするかどうかを選択して記録している。図７の例ではミラーリング構成を採用していることを、「ミラー」と記録している。ミラーリング構成でない場合には、例えば「非ミラー」と記録する。

暗号化設定７０４には、ディスク装置１２０から磁気テープ１４３へデータを格納する際に、そのデータに対して暗号化処理（例えば、ＬＴＯ−４規格では、256-bit AES-GCM）を行ったかどうかが記録される。暗号化処理されている場合には「あり」と、暗号化処理されていない場合には「なし」と記録する。

使用用途７０５には、上述したようにデータの使用用途によって適切なＦＭ間隔を設定するために、ユーザが指定した使用用途が記録される。本実施形態の場合、ＦＭ間隔設定の考え方に関して説明したように、「性能重視」又は「ファイルアーカイブ」のいずれかが記録される。

ＬＵ情報７０６には、このＴＧ情報テーブル７００に記録されているＴＧにそのデータが格納されているＬＵに関する情報が記録されている。図７の例では、データが格納されているＬＵに付されているＬＵＮ（「０００１」）及び当該ＬＵのデータ容量（「１６００ＧＢ」）とが記録されている。

ＦＭ間隔７０７には、管理コンピュータ２００のＴＧ情報設定部２１０を通じてユーザが設定したＦＭ間隔のデータ、又は管理コンピュータ２００のＴＧ情報設定部２１０を通じてユーザが設定した使用用途に基づいて制御部１１０のＦＭ間隔管理部５４０が設定したＦＭ間隔のいずれかが記録される。

ＴＧ状態７０８には、このＴＧ情報テーブル７００に対応するＴＧの状態を記録する。本実施形態では、「正常」、「閉塞」、又は「論理閉塞」のいずれかが記録される。
テープ本数７０９には、当該ＴＧに使用されている磁気テープ１４３の本数が記録される。
バックアップ終了時刻７１０には、前回ディスク装置１２０から当該ＴＧの磁気テープ１４３にデータ格納を実行し、それが終了した時刻が記録される。

このＴＧ情報テーブル７００に記録される情報は、ユーザが管理コンピュータ２００のＴＧ情報設定部２１０を通じて入力した情報である。本実施形態では、ＴＧ情報テーブル７００は、ディスクアレイ装置１００にある制御部１１０のキャッシュメモリ１１５に格納されている。

図８に、ＴＧ情報テーブル７００に格納される各情報を入力するために、管理コンピュータ２００の出力装置１６によりユーザに提示されるテープグループ作成画面（ＴＧ作成画面）８００の一例を示す。ＴＧ作成画面８００は、ディスクアレイ装置１００の制御部１１０にあるバックアップ／リストア処理部５１０で生成され、サーバ装置３００において、例えば出力装置１６としての、液晶モニタ装置などの表示装置に表示される。

このＴＧ作成画面８００には、管理コンピュータ２００の入力装置１４であるキーボード、あるいはマウス等の入力デバイスにより、テープグループ（ＴＧ）８０１、テープ構成８０２、暗号化８０３、使用用途８０４、及びＦＭ間隔設定値８０５の各項目を入力することができる。

ＴＧ８０１は、このＴＧ作成画面によって作成するＴＧに付与するＴＧ−ＩＤ（ＴＧ識別符号）を入力する。ディスクアレイ装置１００の制御部１１０が作成済みＴＧに関する情報を保持している場合は、その作成済みＴＧに付与されているＴＧ−ＩＤと重複しないように自動生成したＴＧ−ＩＤをデフォルトとして表示するようにしてもよい。

テープ構成８０２には、テープ種別、冗長構成、及び使用するテープライブラリの各項目を入力する。
暗号化８０３には、データをテープに格納する際に、暗号化するか否かを入力する。

使用用途８０４には、当該ＴＧにおけるＦＭ間隔設定の方針として、「性能重視」、又は「ファイルアーカイブ」のいずれを適用するかを入力する。ＦＭ間隔８０５は、使用用途８０４において「ファイルアーカイブ」が選択された場合にアクティブとなり、ユーザが設定しようとするＦＭ間隔を、ＧＢ単位で入力することができる。

次に、ＦＭ間隔設定テーブル９００について説明する。図９に、ＦＭ間隔設定テーブル９００の一例を示す。このＦＭ間隔設定テーブル９００は、ディスクアレイ装置１００の制御部１１０にあるＦＭ間隔管理部５３０が、ＴＧ情報テーブル７００を参照してそこに記録されている使用用途７０５が「性能重視」であると判定した場合に、当該ＴＧについて設定されるＦＭ間隔を決定するために使用される。

本実施形態では、ＦＭ間隔設定テーブル９００には、テープドライブ種別９０１、テープ種別９０２、及びＦＭ間隔９０３が互いに対応付けられた状態で記録されている。

テープドライブ種別９０１には、磁気テープ装置１４０に設けられているテープドライブの種別を、適用ＬＴＯ規格別に記録している。規格名ではなく、テープドライブ１４１自体が有する型番などの情報を記録してもよい。
テープ種別９０２には、データが記録される磁気テープ１４３の種別が記録される。図９の例では適用されるＬＴＯ規格をテープ種別９０２に記録しているが、磁気テープ１４３自体が有する型番などの情報を記録してもよい。

ＦＭ間隔９０３には、テープドライブ種別９０１とテープ種別９０２との組み合わせに対応してあらかじめ決定されているＦＭ間隔の値がＧＢ単位で記録される。テープドライブ種別９０１とテープ種別９０２との組み合わせに対応するＦＭ間隔の値は、サーチ時間などの性能を極大としうるように、例えば経験的に得られた値を記録する。本実施形態ではＬＴＯ−３、ＬＴＯ−４について６４ＧＢ、近く導入予定のＬＴＯ−５について１２８ＧＢに設定した例を示しているが、これらの値に限定されることなく、ユーザが所望する性能を得られるように他の値を設定することができる。

ＦＭ間隔設定テーブル９００は、上記のようにあらかじめ決定した数値を記録した状態で、ディスクアレイ装置１００の制御部１１０にあるキャッシュメモリ１１５に格納される。

次に、本実施形態にあって、データが記録された磁気テープのフォーマットの一例を、図１０を参照して説明する。磁気テープ１４３の先頭部と終端部には、当該磁気テープ１４３を管理するための管理情報が記録されている。図１０の例では、磁気テープ１４３の先頭部に、ＴＧ情報テーブル７００に記録されているデータを含むラベル情報、バックアップ処理に関する情報を含むＤｔｏＴ（Disk to Tape）情報、テープに記録したＬＵに関する情報を記録するテープインポート高速化情報、及び、当該磁気テープ１４３にデータが記録されているＬＵに関する情報を含むＬＵ情報が記録されている。ＤｔｏＴ情報には、当該磁気テープ１４３を含むＴＧについて設定されたＦＭ間隔の情報が記録されており、この磁気テープ１４３からデータを読み出す際に参照される。

また、図１０の例では、磁気テープ１４３の終端部に、バックアップ終了時刻７１０などのバックアップ処理終了時に確立される情報が記録されている。
磁気テープ１４３の先頭部及び終端部に記録された管理情報の間には、ディスク装置１２０のＬＵから記録されたデータが格納されている。図１０の例では、６４ＧＢ分のデータを記録する毎に、ＦＭが記録されている。

＝＝＝本実施形態における処理フロー＝＝＝
次に、本実施形態において実施される、ＦＭ間隔設定処理を含む処理フローにつき、関連図面を参照して説明する。

まず、ディスク装置１２０のＬＵから磁気テープ装置１４０の磁気テープ１４３にデータを書き込む場合の処理について説明する。このデータ書き込み処理には、ディスク装置１２０のデータのバックアップを作成するためのデータコピー、及びディスク装置１２０に記録されているデータをＬＵ単位で磁気テープ１４３に退避させるデータ移動の両方を含む。図１１に、磁気テープ１４３へのデータ書き込み処理の処理フローの一例を示す。

このデータ書き込み処理は、サーバ装置３００のバックアップ／リストア処理部３１０からの対象ＬＵ及びＴＧを指定したデータ書込要求を、ディスクアレイ装置１００の制御部１１０にあるバックアップ／リストア処理部５１０が受け付けることにより開始される。

まずバックアップ／リストア処理部５１０は、受け付けたＴＧの指定（ＴＧ−ＩＤ７０１によって指定される）を用いて、ＴＧ情報テーブル７００を検索し、記録されている使用用途７０５を取得する（Ｓ１１０１）。
次に、ＦＭ間隔管理部５０４は、取得した使用用途７０５が「性能重視」であるか「ファイルアーカイブ」であるかを判定し（Ｓ１１０２）、「性能重視」であると判定すれば（Ｓ１１０２、Ｙｅｓ）、前記ＴＧ情報テーブル７００に含まれるテープ種別９０２を用いてＦＭ間隔設定テーブル９００を検索し、対応するＦＭ間隔９０３の値を取得する（Ｓ１１０３）。
Ｓ１１０２で使用用途７０５が「性能重視」でない（すなわち「ファイルアーカイブ」である）と判定した場合（Ｓ１１０２、Ｎｏ）、ＦＭ間隔管理部５０４は、ＴＧ情報テーブル７００に記録されているＦＭ間隔７０７を取得する（Ｓ１１０４）。
次いでバックアップ／リストア処理部５１０は、前記取得したＦＭ間隔の値が記録されたＤｔｏＴ情報を含む管理情報（図１０の磁気テープ先頭部に記録される管理情報）を、対象ＴＧの磁気テープ１４３に記録する（Ｓ１１０５）。
次に、バックアップ／リストア処理部５１０は、指定されたＬＵのＬＵ情報７０６をＴＧ情報テーブル７００から取得する（Ｓ１１０６）。そして、ディスク装置１２０が提供している当該ＬＵをＬＵ情報７０６のＬＵＮから特定して、そのＬＵに格納されているデータの磁気テープ１４３への書き込みを開始する（Ｓ１１０７）。

該当ＬＵから磁気テープ装置１４０の磁気テープ１４３へのデータ転送中、バックアップ／リストア処理部５１０は、データ転送量を監視し、ＦＭ間隔に相当するデータ量のデータが磁気テープ１４３に書き込まれたかを判定して（Ｓ１１０８）、ＦＭ間隔に相当するデータ量のデータが書き込まれたと判定すれば（Ｓ１１０８、Ｙｅｓ）、バックアップ／リストア処理部５１０は、磁気テープ１４３にＦＭを記録する（Ｓ１１０９）。そして、指定のＬＵについて、磁気テープ１４３へのデータ書き込みが完了したかを判定する（Ｓ１１１０）。
完了していないと判定すれば（Ｓ１１１０、Ｎｏ）、Ｓ１１０７の処理に戻って指定ＬＵからのデータ書き込みを続行する。完了していると判定すれば（Ｓ１１１０、Ｙｅｓ）、バックアップ／リストア処理部５１０は、指定されたすべてのＬＵについてデータの書き込みが完了したかを判定する（Ｓ１１１１）。完了していないと判定すれば（Ｓ１１１１、Ｎｏ）、Ｓ１１０６の処理に戻って、まだ磁気テープ１４３へのデータの書き込みが終わっていないＬＵの情報をＴＧ情報テーブル７００から取得して処理を続ける。
指定されたすべてのＬＵについてデータの書き込みが完了したと判定した場合（Ｓ１１１１、Ｙｅｓ）、バックアップ／リストア処理部５１０は、磁気テープ１４３に書き込まれたＬＵからのデータの次に、バックアップ情報を書き込むバックアップ終了処理を行って（Ｓ１１１２）、この処理フローを終了する。

次に、ディスク装置１２０のＬＵから磁気テープ装置１４０の磁気テープ１４３に書き込まれていたデータを読み出して、元のＬＵに書き戻す場合のリストア処理について説明する。図１２に、データリストア処理の処理フローの一例を示す。

このリストア処理は、サーバ装置３００のバックアップ／リストア処理部３１０からの対象ＬＵ又はＬＢＡ、及びＴＧを指定したリストア要求を、ディスクアレイ装置１００の制御部１１０にあるバックアップ／リストア処理部５１０が受け付けることにより開始される。

まずバックアップ／リストア処理部５１０は、受け付けたＴＧの指定（ＴＧ−ＩＤ７０１によって指定される）を用いて、該当ＴＧに含まれる磁気テープ１４３をテープドライブ１４１に装填し、当該磁気テープ１４３に記録されている管理情報からＦＭ間隔の値を取得する（Ｓ１２０１）。
次いで、バックアップ／リストア処理部５１０は、取得したＦＭ間隔の値と指定されたＬＢＡとに基づいて書き戻すべきデータがいくつめのＦＭに引き続く領域に記録されているかを算出し、その結果に従って最寄りのＦＭにテープドライブ１４１の磁気ヘッドを位置づける（Ｓ１２０２）。
次いで、バックアップ／リストア処理部５１０は、ユーザから受け付けたリストア命令が、ディスク装置１２０が提供するＬＵの一部のデータを書き戻す部分リストアであるかを判定する（Ｓ１２０３）。部分リストアであると判定すれば（Ｓ１２０３、Ｙｅｓ）、指定されたＬＵ又はＬＢＡに対応するデータを磁気テープ１４３から読み出す（Ｓ１２０４）。

バックアップ／リストア処理部５１０は、指定されたＬＵ又はＬＢＡに対応するデータをすべて読み出したかどうか判定し（Ｓ１２０５）、まだすべて読み出していないと判定した場合（Ｓ１２０５、Ｎｏ）、Ｓ１２０５の処理に戻ってデータの読み出しを続行する。
すべて読み出したと判定すれば（Ｓ１２０５、Ｙｅｓ）、リストア終了処理を行い（Ｓ１２０８）、この処理フローを終了する。

一方、Ｓ１２０３でバックアップ／リストア処理部５１０が、部分リストアでない（すなわちディスク装置１２０が提供するすべてのＬＵにデータを書き戻す「全リストア」である）と判定した場合（Ｓ１２０３、Ｎｏ）、１つめのＬＵに対応するデータを磁気テープ１４３から読み出す（Ｓ１２０６）。
バックアップ／リストア処理部５１０は、すべてのＬＵに対応するデータを読み出したかどうか判定し（Ｓ１２０７）、まだすべて読み出していないと判定した場合（Ｓ１２０７、Ｎｏ）、Ｓ１２０６の処理に戻ってデータの読み出しを続行する。すべて読み出したと判定すれば（Ｓ１２０７、Ｙｅｓ）、Ｓ１２０７のリストア終了処理に移る。

本実施形態では、このように、ユーザが指定した、磁気テープ装置１４０のデータの使用用途に応じて適切なＦＭ記録間隔を設定することができるので、磁気テープ装置１４０の性能を、使用用途に合わせて最適化することができる。

次に、本実施形態に追加することができる磁気テープ１４３へのデータ書き込みあるいは磁気テープ１４３からのデータ書き戻し処理完了報告に関する処理フローについて説明する。図１３は、ディスクアレイ装置１００の制御部１１０にあるバックアップ／リストア処理部５１０からサーバ装置３００へのデータ書き込み／書き戻し処理完了報告に関する処理フローの改良を説明するための図である。

左側が従来の処理フローを、右側が改良後の処理フローを示している。従来は、サーバ装置３００からデータ書き込み又は書き戻しの要求を受け付けたバックアップ／リストア処理部５１０が、磁気テープ装置１４０に該当磁気テープ１４３の移動を指示し、これにしたがって搬送機構１４４が該当磁気テープ１４３をテープドライブ１４１へ移動させる（Ｓ１３０１）。
テープドライブ１４１にて使用可能な磁気テープ１４３であるかを判定し（Ｓ１３０２）、使用可能な磁気テープ１４３であると判定した場合（Ｓ１３０２、Ｙｅｓ）、当該磁気テープ１４３へのデータ書き込み、あるいはそれからのデータ読み出しを行う（Ｓ１３０３）。
次いで、磁気テープ１４３を先頭まで巻き戻し、テープドライブ１４１から磁気テープ１４３を排出する（Ｓ１３０５）。排出された磁気テープ１４３は、搬送機構１４４によってテープドライブ１４１から収納庫１４２へ戻される（Ｓ１３０６）。そして、この磁気テープ１４３が収納庫１４２へ戻された時点で、バックアップ／リストア処理部５１０は、サーバ装置３００に処理完了報告を送信する（Ｓ１３０７）。

このように、磁気テープ１４３が収納庫１４２に戻されるまでサーバ装置３００に完了報告がなされない場合、磁気テープ装置１４０で、ある磁気テープ１４３についてのデータ書き込み／読み出し処理が実質的に完了しているにもかかわらず、サーバ装置３００が次の処理要求を出すことができないまま待機しなければならないという問題があった。
そこで、改良後の構成では、図１３の右側の処理フローに示すように、磁気テープ１４３を収納庫に戻すまで待つことなく、データの書き込み／読み出し処理（Ｓ１３０３）が完了した時点で、サーバ装置３００への完了報告を送信することとしている（Ｓ１３０７）。

このような構成により、サーバ装置３００は、磁気テープ装置１４０において磁気テープ１４３が収納庫１４２に戻されるのを待つことなく次の処理要求をディスクアレイ装置１００の制御部１１０に与えることができる。そして、次に書き込み又は読み出し処理を要求されたデータが、直前に処理を終えてまだ収納庫１４２に戻される前の同じ磁気テープ１４３に記録されていたとすれば、その磁気テープ１４３がいったん収納庫１４２に戻され、あらたな処理要求に基づいて再び収納庫１４２から取り出されてテープドライブ１４１に装填されるまでに空費される分オーダーの時間を省くことができ、処理速度向上を実現することができる。

次に、上記追加の構成に関連して、磁気テープ１４３に格納されたアーカイブファイルを読み出す場合の改良について説明する。

前記改良された完了報告タイミングを採用した構成では、磁気テープ１４３からのデータ読み出し完了後に、テープドライブ１４１に当該磁気テープ１４３が残留するため、サーバ装置３００から当該磁気テープ１４３へのデータ追記や当該磁気テープ１４３からのデータ読み出しが要求された場合、収納庫とテープドライブ１４１との間での磁気テープ１４３の搬送時間を省略して直ちに要求されたデータ書き込み又は読み出し処理を実行することが可能となる。

そこで、前回のデータの書き込み／読み出し処理完了後、当該磁気テープ１４３をテープドライブ１４１に残置させてある状態で、あらかじめ次に読み出すであろうデータの読み出しを実施することで、次にその先行して読み出されたデータに対する読み出し要求があった場合の読み出し時間を短縮することができる。具体的には、例えば前回読み出し完了したデータの後に記録されているＦＭからその次のＦＭまでのデータを読み出して、キャッシュメモリ１１５に格納しておく。次回の読み出し要求に対してそのキャッシュされたデータがヒットすれば、読み出し時間が大幅に短縮されることとなる。

以上、本願発明を、その実施形態に即して添付図面を参照しながら説明したが、本願発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。また、本願発明の趣旨を逸脱しないいかなる変形例、均等物も本願発明の範囲内のものである。

本発明の一実施形態に係る情報処理システム１を示す図である。 管理コンピュータ２００及びサーバ装置３００として使用されるコンピュータ１０のハードウェア構成の一例を示す図である。 サーバ装置３００のソフトウェア構成の一例を示す図である。 管理コンピュータ２００のソフトウェア構成の一例を示す図である。 制御部１１０のソフトウェア構成の一例を示す図である。 ＦＭ間隔の大小による磁気テープ１４３へのデータ記録の様子を示す模式図である。 テープグループ情報テーブル７００の一例を示す図である。 テープグループ作成画面８００の一例を示す図である。 ＦＭ間隔設定テーブル９００の一例を示す図である。 磁気テープ１４３へのデータ記録フォーマットの一例を示す図である。 磁気テープ１４３へのデータ書き込み処理の処理フローの一例を示す図である。 磁気テープ１４３からのデータ読み出し処理の処理フローの一例を示す図である。 外部装置へのデータ書き込み／読み出し処理完了報告処理フローの比較例を示す図である。

符号の説明

１ 情報処理システム
１０ コンピュータ
１００ ディスクアレイ装置（ストレージシステム）
１１０ 制御部
１１３ 制御プログラム
１２０ ディスク装置（記憶装置）
１３０ ＦＣスイッチ
１４０ 磁気テープ装置
１４３ 磁気テープ
２００ 管理コンピュータ
２１０ ＴＧ情報設定部
２２０ ディスク装置管理部
２３０、３３０、５５０ データ入出力部
３００ サーバ装置（外部装置）
３１０ 業務アプリケーション処理部
３２０、５１０ バックアップ／リストア処理部
５２０ 管理情報処理部
５３０ ＦＭ間隔受付部
５４０ ＦＭ間隔管理部（テープ位置情報記録間隔管理部）
７００ テープグループ情報テーブル
８００ テープグループ作成画面
９００ ＦＭ間隔設定テーブル

Claims (10)

1. 記憶領域に格納されたデータをバックアップする機能を備えたストレージシステムであって、
   前記記憶領域を提供する記憶媒体を備えた記憶装置と、
   前記記憶領域に格納されたデータをバックアップするためのデータ書き込み先である記憶領域を提供する磁気テープを備えた磁気テープ装置と、
   前記記憶装置と前記磁気テープ装置との間での前記データの書き込み及び読み出し処理を行う制御部と、
   前記記憶装置及び前記磁気テープ装置と通信可能に接続され、
   前記データを前記磁気テープへバックアップする際のバックアップ種別を示す情報であるバックアップ種別情報を受け付け、
   前記受け付けたバックアップ種別情報に対応して保持している、前記記憶媒体のデータ格納場所と当該データの前記磁気テープ上での記録場所を対応付けるために前記磁気テープ上に記録される位置情報であるテープ位置情報の前記磁気テープ上への記録間隔を示すテープ位置情報記録間隔情報から、前記受け付けたバックアップ種別情報に対応する前記テープ位置情報記録間隔情報を取得し、
   前記取得したテープ位置情報記録間隔情報を前記制御部へ送信する、テープ位置情報記録間隔管理部と、を備えている
   ストレージシステム。
2. 請求項１に記載のストレージシステムであって、前記テープ位置情報記録間隔情報は、前記テープ位置情報が前記磁気テープ上に記録される間隔において前記磁気テープに格納される前記データのデータ量で表される、ストレージシステム。
3. 請求項１に記載のストレージシステムであって、前記データは、前記記憶領域に生成されている論理ボリューム単位で前記磁気テープにバックアップされる、ストレージシステム。
4. 請求項１に記載のストレージシステムであって、
   前記バックアップ種別情報として少なくとも第１のモードと第２のモードが規定されており、
   前記テープ位置情報記録間隔管理部は、前記データが格納される前記磁気テープの種類とそれに対応する前記テープ位置情報記録間隔情報を保持しており、
   前記バックアップ種別情報としての前記第１のモードを受け付けた場合に、前記データが格納される前記磁気テープの種類を取得して、当該磁気テープの種類に対応する前記テープ位置情報記録間隔情報を取得して前記制御部へ送信する、ストレージシステム。
5. 請求項４に記載のストレージシステムであって、
   前記テープ位置情報記録間隔管理部は、前記バックアップ種別情報としての前記第２のモードを受け付けた場合に、前記テープ位置情報記録間隔情報として、前記バックアップ種別情報とともに受け付けたテープ位置情報記録間隔情報を前記制御部へ送信する、ストレージシステム。
6. 請求項１に記載のストレージシステムであって、前記制御部は、外部装置から指定された前記データに関して、前記記憶装置から前記磁気テープ装置の前記磁気テープへの書き込みが終了したと判定したときに、前記外部装置に書き込み完了した旨を含む情報を送信する、ストレージシステム。
7. 請求項１に記載のストレージシステムであって、前記制御部は、外部装置から前記磁気テープからのデータ読み出し命令を受け付けた場合に、前記データ読み出し命令で指定された前記データに加えて、当該データの直後に記録されている前記テープ位置情報に引き続いて記録されている前記データを読み出す、ストレージシステム。
8. 請求項１に記載のストレージシステムであって、前記記憶装置は、複数のハードディスクを備えたディスクアレイ装置である、ストレージシステム。
9. 請求項１に記載のストレージシステムであって、前記制御部は、前記テープ位置情報記録間隔管理部へ前記バックアップ種別情報を入力するための情報入力画面データを生成する、ストレージシステム。
10. 記憶領域に格納されたデータをバックアップする機能を有し、前記記憶領域を提供する記憶媒体を備えた記憶装置と、前記記憶領域に格納されたデータをバックアップするためのデータ書き込み先である記憶領域を提供する磁気テープを備えた磁気テープ装置と、前記記憶装置と前記磁気テープ装置との間での前記データの書き込み及び読み出し処理を行う制御部とを備えたストレージシステムの運用方法であって、
    テープ位置情報記録間隔管理部が前記記憶装置及び前記磁気テープ装置と通信可能に接続され、当該テープ位置情報記録間隔管理部は、
    前記データを前記磁気テープへバックアップする際のバックアップ種別を示す情報であるバックアップ種別情報を受け付け、
    前記受け付けたバックアップ種別情報に対応して保持している、前記記憶媒体のデータ格納場所と当該データの前記磁気テープ上での記録場所を対応付けるために前記磁気テープ上に記録される位置情報であるテープ位置情報の前記磁気テープ上への記録間隔を示すテープ位置情報記録間隔情報から、前記受け付けたバックアップ種別情報に対応する前記テープ位置情報記録間隔情報を取得し、
    前記取得したテープ位置情報記録間隔情報を前記制御部へ送信する、
    ストレージシステムの運用方法。