JP2011253400A - Distributed mirrored disk system, computer device, mirroring method and its program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は分散ミラードディスクシステム、コンピュータ装置、ミラーリング方法およびそのプログラムに関し、特にミラードディスクを構成するディスク装置を迅速に復旧させることを可能とする分散ミラードディスクシステム等に関する。 The present invention relates to a distributed mirrored disk system, a computer apparatus, a mirroring method, and a program therefor, and more particularly to a distributed mirrored disk system that can quickly recover a disk apparatus that constitutes a mirrored disk.
コンピュータ、あるいはコンピュータが相互に接続されるネットワークが企業や社会の根幹として重要なインフラとなっている現代では、データの喪失はそれだけで社会的に重要な損失である。そのため、業務サービスを動作させるサーバや業務端末では、複数台のディスク装置を組み合わせたディスクアレイを仮想的な1台のディスク装置として運用するRAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks、またはRedundant Arrays of Independent Disks)によって、データの喪失に備えていることが多い。 In today's world, when computers or networks where computers are connected to each other are an important infrastructure as a foundation for companies and society, data loss is a socially important loss. Therefore, in servers and business terminals that operate business services, RAID (Redundant Arrays of Independent Disks) or RAIDs that operate a disk array that combines multiple disk devices as one virtual disk device. Often provides for data loss.
複数あるRAIDの規格の中でも、最も簡単に実現可能であるRAID1は、ミラーリングとも呼ばれる。これは、複数のディスク装置に単純に同内容のデータを記録するというものである。RAID1は、データアクセスの高速化を目的とするものではなく、またディスク装置の総容量のうちの半分しか実質的には使用されないことになるので、ディスク装置の利用効率およびコストパフォーマンスは低い。しかしながら、記憶されるデータの耐障害性は高くなる。 Among a plurality of RAID standards, RAID 1 that can be most easily realized is also called mirroring. In this method, data having the same content is simply recorded on a plurality of disk devices. RAID 1 is not intended to increase the speed of data access, and only half of the total capacity of the disk device is substantially used, so the utilization efficiency and cost performance of the disk device are low. However, the fault tolerance of the stored data is increased.
ここでは、このようなRAID1(ミラーリング)によってデータを記録するコンピュータシステムの中で、ディザスタリカバリ(Disaster Recovery: 大規模災害からの復旧)などの目的で、WAN(Wide Area Network)などを介して遠隔地に設置された複数のコンピュータ装置とそのコンピュータ装置の各々に接続されたディスク装置によって構成されたものを「分散ミラードディスクシステム」という。分散ミラードディスクシステムは、データ通信によってそれら各々のディスク装置の間で記憶データを同期させている。 Here, in such a computer system that records data by RAID 1 (mirroring), for the purpose of disaster recovery (disaster recovery), it is possible to remotely connect via WAN (Wide Area Network) or the like. A system constituted by a plurality of computer devices installed on the ground and a disk device connected to each of the computer devices is called a “distributed mirrored disk system”. The distributed mirrored disk system synchronizes stored data between the respective disk devices by data communication.
これに関連する技術文献として、次の各々の特許文献がある。その中でも特許文献1には、該システムを構成するコンピュータの各々がフラグを持ち、障害から復帰したコンピュータはこのフラグが他のコンピュータと一致するまでこのフラグに対応するデータをコピーするという分散ミラードディスクシステムについて記載されている。 There are the following patent documents as technical documents related to this. Among them, Patent Document 1 discloses a distributed mirrored disk in which each computer constituting the system has a flag, and a computer that has recovered from a failure copies data corresponding to the flag until the flag matches another computer. The system is described.
特許文献2には、ボリューム状態識別子を備えることにより、同期化状態ではなくなっていたマスタと複製の両ボリュームを迅速に再同期化できるという複製のボリュームの再同期化システムについて記載されている。特許文献3には、一方のボリュームがサスペンド状態である場合にログ情報を記録し、これに基づいて復帰後にもう一方のボリュームからデータを複製して、これによって複数のボリューム間で記録データを一致させるというストレージシステムについて記載されている。 Patent Document 2 describes a replica volume resynchronization system in which both a master volume and a replica volume that are no longer in a synchronized state can be quickly resynchronized by providing a volume status identifier. In Patent Document 3, log information is recorded when one volume is in a suspended state, and based on this, the data is copied from the other volume after returning, thereby matching the recorded data among a plurality of volumes. It describes the storage system.
特許文献4には、ストレージ装置間のデータのコピーの最中に障害が発生した場合に、そのデータのライトリクエストの送信先を切り替えることによって、アプリケーションの再起動を必要としないという情報システムについて記載されている。 Patent Document 4 describes an information system in which, when a failure occurs during the copying of data between storage apparatuses, it is not necessary to restart the application by switching the transmission destination of the write request for the data. Has been.
RAID1では、そのうちの1つのディスク装置を障害から復旧させる場合に、ディスク装置の記憶内容全体をコピーする必要が生じる場合がある。WAN(Wide Area Network)などを介して遠隔地間で設置された分散ミラードディスクシステムでは特に、大量のデータをネットワークを介して伝送する必要があるので、そのために必要なデータ伝送量も膨大なものとなり、復旧に長時間を要することにもなる。 In RAID1, when one of the disk devices is recovered from a failure, it may be necessary to copy the entire storage contents of the disk device. Especially in a distributed mirrored disk system installed between remote locations via a WAN (Wide Area Network) etc., it is necessary to transmit a large amount of data via the network. Therefore, it takes a long time for recovery.
特許文献1記載の技術では、揮発性と不揮発性のそれぞれの記憶手段に対してフラグ格納のためのフラグ退避手段を持ち、データ書き込みの際にフラグのオン/オフ情報を各コンピュータ間で毎回通信することで実現する。しかしながら、ディスクのデータの格納単位であるブロックごとのI/Oが発生するたびにこの通信が行われているので、必要なデータ伝送量やそれに要する時間も多くなり、ネットワーク装置やディスク装置に障害が発生する可能性が高いという点も問題である。また、ここでネットワーク障害が発生すると、揮発性と不揮発性のフラグ退避手段の間に不整合が発生し、そのための不都合が発生しうるという問題がある。 The technique described in Patent Document 1 has a flag saving means for storing a flag for each of the volatile and nonvolatile storage means, and communicates flag on / off information between the computers every time data is written. It is realized by doing. However, since this communication is performed every time I / O for each block, which is a storage unit of disk data, is generated, the amount of data transmission required and the time required for it increase, resulting in trouble with network devices and disk devices. It is also a problem that there is a high possibility that this will occur. Further, when a network failure occurs here, there is a problem that a mismatch occurs between the volatile and non-volatile flag saving means, which may cause inconvenience.
また、特許文献3記載の技術では、複数のボリューム間で記録データを一致させるため、一方のボリュームがサスペンド状態である場合にログ情報を記録し、サスペンド状態から復帰した後にもう一方のボリュームからデータを複製している。これだと、通常運用時のデータ伝送量は抑制することができる。しかしながら、ここでいう「ログ情報」が障害の発生などによって破壊される可能性もあり、その場合にはやはりディスク装置の記憶内容全体をコピーする必要が生じる。この場合に、ディスク装置の復旧に要するデータ伝送量および時間を削減しうる技術は、前述の特許文献1〜4のいずれにも開示されていない。 Further, in the technique described in Patent Document 3, in order to match the recording data among a plurality of volumes, log information is recorded when one volume is in a suspended state, and data is restored from the other volume after returning from the suspended state. Duplicate. In this case, the amount of data transmission during normal operation can be suppressed. However, there is a possibility that the “log information” mentioned here may be destroyed due to the occurrence of a failure or the like. In this case, it is necessary to copy the entire storage contents of the disk device. In this case, a technique capable of reducing the data transmission amount and time required for recovery of the disk device is not disclosed in any of the aforementioned Patent Documents 1 to 4.
本発明の目的は、少ないデータ伝送量と時間でディスク装置を障害から復旧させることを可能とする分散ミラードディスクシステム、コンピュータ装置、ミラーリング方法およびそのプログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a distributed mirrored disk system, a computer apparatus, a mirroring method, and a program thereof that can recover a disk apparatus from a failure with a small amount of data transmission and time.
上記目的を達成するため、本発明に係る分散ミラードディスクシステムは、第1および第2のコンピュータ装置がネットワークを介して相互に接続されて構成される分散ミラードディスクシステムであって、第1のコンピュータ装置が、データを記録するための領域である第1のデータブロックと当該データブロックに書き込まれたデータが他のコンピュータ装置に書き込まれなかったことを示す情報である差分情報を記録する領域である第1の管理情報ブロックとが確保された第1のディスク装置と、第1のデータブロックにデータを読み書きする第1のディスクI/O部と、第1の管理情報ブロックに差分情報を記録する第1の差分情報処理部と、ネットワークを介して第2のコンピュータ装置に接続する第1のネットワークI/O部と、第1のデータブロックに書き込んだデータと同内容のデータを第2のコンピュータ装置に書き込み依頼する第1のミラーリング制御部とを備え、第2のコンピュータ装置が、データを記録するための領域である第2のデータブロックが確保された第2のディスク装置と、第2のデータブロックにデータを読み書きする第2のディスクI/O部と、ネットワークを介して第1のコンピュータ装置に接続する第2のネットワークI/O部と、第1のコンピュータ装置から書き込み依頼のあったデータを第2のデータブロックに書き込み、その書き込みの結果を第1のコンピュータ装置に返信する第2のミラーリング制御部とを備えると共に、第1の管理情報ブロックが、第1のミラーリング制御部からのみアクセス可能な領域であり、第1のミラーリング制御部が、第2のコンピュータ装置に書き込み依頼したデータが書き込み失敗した旨の返信を第2のミラーリング制御部から受信した場合に、その旨を示す差分情報を第2のデータブロックの復旧用として第1の管理情報ブロックに書き込むことを特徴とする。 To achieve the above object, a distributed mirrored disk system according to the present invention is a distributed mirrored disk system comprising a first computer and a second computer device connected to each other via a network. The area in which the apparatus records differential information, which is information indicating that the first data block, which is an area for recording data, and data written in the data block has not been written in another computer apparatus. The first disk device in which the first management information block is secured, the first disk I / O unit that reads and writes data in the first data block, and the difference information is recorded in the first management information block A first differential information processing unit, and a first network I / O unit connected to a second computer device via a network; A first mirroring control unit that requests the second computer apparatus to write data having the same contents as the data written to the first data block, and is an area in which the second computer apparatus records data. A second disk device in which a second data block is secured, a second disk I / O unit for reading and writing data to and from the second data block, and a second computer connected to the first computer device via a network A network I / O unit, and a second mirroring control unit that writes data requested to be written from the first computer device to the second data block and returns the result of the writing to the first computer device. And the first management information block is an area accessible only from the first mirroring control unit. When the ringing control unit receives a reply from the second mirroring control unit indicating that the data requested to be written to the second computer device has failed to write, the difference information indicating the fact is used to restore the second data block. Is written in the first management information block.
上記目的を達成するため、本発明に係るコンピュータ装置は、ネットワークを介して相互に接続されて他のコンピュータ装置と接続されて分散ミラードディスクシステムを構成するコンピュータ装置であって、データを記録するための領域であるデータブロックと当該データブロックに書き込まれたデータが他のコンピュータ装置に書き込まれなかったことを示す情報である差分情報を記録する領域である管理情報ブロックとが確保されたディスク装置と、データブロックにデータを読み書きするディスクI/O部と、管理情報ブロックに差分情報を記録する差分情報処理部と、ネットワークを介して他のコンピュータ装置に接続するネットワークI/O部と、データブロックに書き込んだデータと同内容のデータを他のコンピュータ装置に書き込み依頼するミラーリング制御部とを備えると共に、管理情報ブロックが、ミラーリング制御部からのみアクセス可能な領域であり、ミラーリング制御部が、他のコンピュータ装置から書き込み依頼のあったデータをデータブロックに書き込み、その書き込みの結果を依頼元のコンピュータ装置に返信する機能と、他のコンピュータ装置に書き込み依頼したデータが書き込み失敗した旨の返信を当該コンピュータ装置から受信した場合に、その旨を示す差分情報を第2のデータブロックの復旧用として管理情報ブロックに書き込む機能とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a computer apparatus according to the present invention is a computer apparatus that is connected to each other via a network and is connected to another computer apparatus to constitute a distributed mirrored disk system, for recording data. A disk device in which a data block that is an area for recording and a management information block that is an area for recording difference information that is information indicating that the data written to the data block has not been written to another computer apparatus; A disk I / O unit that reads / writes data from / to the data block, a differential information processing unit that records differential information in the management information block, a network I / O unit connected to another computer device via a network, and a data block The same data as the data written to the The management information block is an area that can be accessed only from the mirroring control unit, and the mirroring control unit writes the data requested to be written by another computer device to the data block. A function of returning the result of the writing to the requesting computer device, and when receiving a reply from the computer device indicating that the data requested to be written to the other computer device has failed to write, And a function of writing to the management information block for recovery of the second data block.
上記目的を達成するため、本発明に係るミラーリング方法は、第1および第2のコンピュータ装置がネットワークを介して相互に接続されて構成される分散ミラードディスクシステムにあって、第1のコンピュータ装置が予め備える第1のディスク装置上にデータを記録するための領域である第1のデータブロックと当該データブロックに書き込まれたデータが他のコンピュータ装置に書き込まれなかったことを示す情報である差分情報を記録するための第1のミラーリング制御部からのみアクセス可能な領域である第1の管理情報ブロックとを確保し、第2のコンピュータ装置が予め備える第2のディスク装置上にデータを記録するための領域である第2のデータブロックを確保し、第1のデータブロックに第1のコンピュータ装置の第1のディスクI/O部がデータを書き込み、これと同時に第1のデータブロックに書き込んだデータと同内容のデータを第2のコンピュータ装置に第1のコンピュータ装置の第1のミラーリング制御部が書き込み依頼し、この書き込み依頼を受けたデータを第2のコンピュータ装置の第2のミラーリング制御部が第2のデータブロックに書き込み、この書き込みの結果を第2のコンピュータ装置の第2のミラーリング制御部が第1のコンピュータ装置に返信し、第1のコンピュータ装置の第1のミラーリング制御部が第2のコンピュータ装置から書き込み失敗した旨の返信を受信した場合に、その旨を示す差分情報を第2のデータブロックの復旧用として第1の管理情報ブロックに書き込むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a mirroring method according to the present invention is a distributed mirrored disk system configured such that a first computer device and a second computer device are connected to each other via a network. The first data block, which is an area for recording data on the first disk device provided in advance, and difference information which is information indicating that the data written in the data block has not been written in another computer device To secure the first management information block, which is an area accessible only from the first mirroring control unit for recording the data, and to record the data on the second disk device provided in advance in the second computer device A second data block that is an area of the first computer block is allocated to the first data block. The disk I / O unit writes data, and at the same time, the first mirroring control unit of the first computer device requests the second computer device to write data having the same contents as the data written to the first data block. The second mirroring control unit of the second computer apparatus writes the data that has received this write request to the second data block, and the second mirroring control unit of the second computer apparatus writes the result of the writing to the first data block. When the first mirroring control unit of the first computer apparatus receives a reply indicating that the writing has failed from the second computer apparatus, the difference information indicating that is sent to the second data block. The first management information block is written for recovery.
上記目的を達成するため、本発明に係るミラーリングプログラムは、第1および第2のコンピュータ装置がネットワークを介して相互に接続されて構成される分散ミラードディスクシステムにあって、データを記録するための領域であるデータブロックと当該データブロックに書き込まれたデータが他のコンピュータ装置に書き込まれなかったことを示す情報である差分情報を記録するための他のプログラムからアクセス不可能な領域である管理情報ブロックとが予め確保された第1のコンピュータ装置に、データブロックにデータを書き込む手順、これと同時にデータブロックに書き込んだデータと同内容のデータを第2のコンピュータ装置に書き込み依頼する手順、この書き込みの結果を第2のコンピュータ装置から受信する手順、および第2のコンピュータ装置から書き込み失敗した旨の返信を受信した場合に、その旨を示す差分情報を第2のコンピュータ装置の復旧用として管理情報ブロックに書き込む手順を実行させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a mirroring program according to the present invention is a distributed mirrored disk system configured by connecting first and second computer apparatuses to each other via a network, for recording data. Management information that is an area that is inaccessible from other programs for recording differential information that is information indicating that data blocks that are areas and data written to the data blocks are not written to other computer devices A procedure for writing data to the data block in the first computer device in which the block is reserved in advance, and a procedure for requesting the second computer device to write data having the same contents as the data written in the data block at the same time, this writing A procedure for receiving the result from the second computing device, and When receiving a reply indicating a failure written from the second computer device, characterized in that to execute a procedure for writing management information block difference information indicating that for the recovery of the second computer device.
本発明は、上述したように第2のコンピュータ装置の側でデータの書き込みが失敗した場合に差分情報を書き込むように構成したので、通常運用時のデータ伝送量を抑制するだけでなく、障害発生時にも最低限のデータ伝送量でディスク装置を復旧させることが可能となる。これによって、少ないデータ伝送量と時間でディスク装置を障害から復旧させることが可能である分散ミラードディスクシステム、コンピュータ装置、ミラーリング方法およびそのプログラムを提供することができる。 Since the present invention is configured to write difference information when data writing fails on the second computer device side as described above, not only the data transmission amount during normal operation is suppressed but also a failure occurs. Sometimes, it is possible to restore the disk device with a minimum amount of data transmission. Thus, it is possible to provide a distributed mirrored disk system, a computer apparatus, a mirroring method, and a program thereof that can recover the disk apparatus from a failure with a small amount of data transmission and time.
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態の構成について添付図1に基づいて説明する。
最初に、本実施形態の基本的な内容について説明し、その後でより具体的な内容について説明する。
本実施形態に係る分散ミラードディスクシステム1は、第1および第2のコンピュータ装置がネットワークを介して相互に接続されて構成される分散ミラードディスクシステムである。第1のコンピュータ装置10は、データを記録するための領域である第1のデータブロック111と当該データブロックに書き込まれたデータが他のコンピュータ装置に書き込まれなかったことを示す情報である差分情報を記録する領域である第1の管理情報ブロック112とが確保された第1のディスク装置12と、第1のデータブロックにデータを読み書きする第1のディスクI/O部105と、第1の管理情報ブロックに差分情報を記録する第1の差分情報処理部104と、ネットワークを介して第2のコンピュータ装置に接続する第1のネットワークI/O部106と、第1のデータブロックに書き込んだデータと同内容のデータを第2のコンピュータ装置に書き込み依頼する第1のミラーリング制御部103とを備える。第2のコンピュータ装置20は、データを記録するための領域である第2のデータブロック211が確保された第2のディスク装置22と、第2のデータブロックにデータを読み書きする第2のディスクI/O部205と、ネットワークを介して第1のコンピュータ装置に接続する第2のネットワークI/O部206と、第1のコンピュータ装置から書き込み依頼のあったデータを第2のデータブロックに書き込み、その書き込みの結果を第1のコンピュータ装置に返信する第2のミラーリング制御部203とを備える。そして第1のミラーリング制御部103が、第2のコンピュータ装置に書き込み依頼したデータが書き込み失敗した旨の返信を第2のミラーリング制御部から受信した場合に、その旨を示す差分情報を第2のデータブロックの復旧用として第1の管理情報ブロックに書き込む。そして、この第1の管理情報ブロックは、第1のミラーリング制御部からのみアクセス可能な領域である。
(First embodiment)
Hereinafter, the structure of the 1st Embodiment of this invention is demonstrated based on attached FIG.
First, the basic content of the present embodiment will be described, and then more specific content will be described.
The distributed mirrored disk system 1 according to this embodiment is a distributed mirrored disk system configured by connecting first and second computer apparatuses to each other via a network. The first computer device 10 includes the first data block 111 that is an area for recording data and difference information that is information indicating that the data written in the data block has not been written in another computer device. The
そして、第1のミラーリング制御部103が、第2のコンピュータ装置20のディスク装置22を復旧させる際に、管理情報ブロック112に差分情報が存在するか否かを確認し、差分情報が存在すればこれに基づいて書き込みに失敗していたデータを第2のコンピュータ装置に送信する。
Then, when the first
この構成を備えることにより、本発明の分散ミラードディスクシステムは、少ないデータ伝送量と時間でディスク装置を障害から復旧させることが可能となる。
以下、これをより詳細に説明する。
With this configuration, the distributed mirrored disk system of the present invention can recover the disk device from a failure with a small amount of data transmission and time.
Hereinafter, this will be described in more detail.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る分散ミラードディスクシステム1について示す説明図である。分散ミラードディスクシステム1は、第1および第2のコンピュータ装置10および20が、ネットワーク50を介して相互に接続されて構成される。ちなみに図1では、第1のコンピュータ装置10に関わる要素を「1の丸数字」、第2のコンピュータ装置20に関わる要素を「2の丸数字」で示している。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a distributed mirrored disk system 1 according to the first embodiment of the present invention. The distributed mirrored disk system 1 is configured by connecting first and
第1のコンピュータ装置10は、コンピュータプログラムを実施する主体である主演算制御手段11、データを記録する記憶手段であるディスク12、ネットワーク50を介して他のコンピュータと通信する通信手段13、ユーザからの操作を受け付けると共に処理結果をユーザに提示する入出力手段14とを備える。ディスク12は、第1のコンピュータ装置10の筐体内に内蔵されるものであっても、外付けであってもよい。
The first computer 10 includes a main
主演算制御手段11では、アプリケーション101、I/Oフック部102、ミラーリング制御部103、差分情報処理部104、ディスクI/O部105、ネットワークI/O部106、ノード管理部107といった各々の機能部が、コンピュータプログラムとして動作する。ディスク12には、データを記録する領域であるデータブロック111と、そのデータブロック111に記録されたデータに関する情報を記録する管理情報ブロック112といった領域が確保されている。管理情報ブロック112は、差分情報処理部104からのみデータの読み書きが可能である。これらの各々についての詳細は後述する。
In the main calculation control means 11, the functions of the
第2のコンピュータ装置20も、第1のコンピュータ装置10と、ハードウェアおよびソフトウェアについての構成は同一である。ハードウェアとしての構成は、主演算制御手段21、ディスク22、通信手段23、入出力手段24とを備える。また主演算制御手段21では、アプリケーション201、I/Oフック部202、ミラーリング制御部203、差分情報処理部204、ディスクI/O部205、ネットワークI/O部206、ノード管理部207といった各々の機能部が、コンピュータプログラムとして動作する。そしてディスク22には、データブロック211と、管理情報ブロック212といった領域が確保されている。これらはいずれも、第1のコンピュータ装置10における同名の要素と同一の機能を有する。
The
以後、第1および第2のコンピュータ装置10および20はハードウェアおよびソフトウェアについての構成は同一であるので、データの書き込みの動作については、第1のコンピュータ装置10側(アプリケーション101)がその契機になる場合について説明する。即ち、まず第1のコンピュータ装置10の側に新規のデータを書き込み、同一のデータを第2のコンピュータ装置20にも書き込むということを、分散ミラードディスクシステム1の動作の原則とする。
Thereafter, the first and
アプリケーション101は、各々のコンピュータ装置でユーザが操作する対象となるソフトウェアである。より具体的には、たとえばワープロ、表計算、データベース、ウェブブラウザ、電子メールなどのような機能を果たすソフトウェアである。
The
I/Oフック部102は、アプリケーション101が動作中にディスク12に対してI/O要求を発した場合にこれを捕捉し(これを「I/O要求をフックする」という)、このI/O要求が読み込み要求であるか書き込み要求であるかを判断する。読み込み要求である場合には、ミラーリング制御部103およびディスクI/O部105を介してデータブロック111上の指定されたデータを読み取ってアプリケーション101に返す。書き込み要求である場合には、ミラーリング制御部103に書き込みデータを渡す。
When the
ミラーリング制御部103は、I/Oフック部102により渡された書き込みデータをディスクI/O部105及びネットワークI/O部106へ通知する。また、ネットワークI/O部106またはノード管理部107より、第2のコンピュータ装置20で障害が発生したことを通知された場合は、この通知を差分情報処理部104に転送する。また、アプリケーション101が管理情報ブロック112のデータを直接読み書きしようとした場合には、I/Oエラーを発する。即ち、管理情報ブロック112はミラーリングに関する動作についてのみアクセス可能であり、それ以外の動作によって読み書きされることはない。
The
差分情報処理部104は、第1のコンピュータ装置10のディスク11と第2のコンピュータ装置20のディスク22に同一内容のデータが書き込めなかった場合に、差分情報112aを生成して管理情報ブロック112に書き込む。また、第2のコンピュータ装置20のディスク22を障害から復旧させる場合に、該当する書き込み要求の情報をディスク12の管理情報ブロック202に出力する。
The difference
ディスクI/O部105は、ミラーリング制御部103より渡された書き込み要求データをディスク12のデータブロック111に書き込む。この書き込み要求の成否は、ネットワークI/O部106を経由して第2のコンピュータ装置20に通知される。
The disk I /
ネットワークI/O部106は、ミラーリング制御部103より渡された書き込み要求データを第2のコンピュータ装置20のネットワークI/O部206へ送信する。また、第2のコンピュータ装置20のネットワークI/O部206から書き込み要求の成否を受け取って、これをミラーリング制御部103へ通知する。第2のコンピュータ装置20では、受け取った書き込み要求データをミラーリング制御部203へ通知する。
The network I /
ノード管理部107は、ディスクのミラーリングを行うコンピュータ構成のノード管理を行い、第2のコンピュータ装置20に障害が発生した場合にその旨をミラーリング制御部103に通知する。
The
図2は、図1に示した分散ミラードディスクシステム1で、第1のコンピュータ装置10側のアプリケーション101がI/O要求を発した場合の、第1のコンピュータ装置10側での動作を示すフローチャートである。図2のフローチャートでは、第1のコンピュータ装置10側を動作の契機として、分散ミラードディスクシステム1の動作を説明している。そのため、以下に説明する動作では、第2のコンピュータ装置20側のアプリケーション201、I/Oフック部202、差分情報処理部204、および管理情報ブロック212は使用されない。図1で、これらに該当する要素を点線で示しているのはそのためである。
FIG. 2 is a flowchart showing an operation on the first computer apparatus 10 side when the
アプリケーション101が発したI/O要求を、まずI/Oフック部102がフックして、このI/O要求が読み込み要求であるか書き込み要求であるかを判断して、その判断結果をミラーリング制御部103に通知する(ステップS301)。
The I / O request issued by the
アプリケーション101からのI/O要求が読み込み要求である場合には(ステップS301:NO)、I/Oフック部102はミラーリング制御部103にその読み込み要求を通知してデータの読み込みを要求し(ステップS320)、それによってディスクI/O部105を介して読み込まれたデータを要求元のアプリケーション101に返して(ステップS321)処理を終了する。
When the I / O request from the
アプリケーション101からのI/O要求が書き込み要求である場合には(ステップS301:YES)、ミラーリング制御部103はさらにノード管理部107を介して、第2のコンピュータ装置20のノード管理部207が動作しているか否かを照会する(ステップS302)。
When the I / O request from the
第2のコンピュータ装置20が動作しているとの返答がノード管理部207からあれば(ステップS302:YES)、ミラーリング制御部103はディスクI/O部105を介して、第1のコンピュータ装置10のデータブロック111にデータを書き込む(ステップS303)と共に、ネットワークI/O部106を介して第2のコンピュータ装置20のミラーリング制御部203に同一のデータを渡してデータブロック211への書き込みを要求し(ステップS304)、その結果を待ち合わせる(ステップS305)。
If there is a response from the
そしてミラーリング制御部103は、データブロック111側へのデータ書き込みが成功したか否かを判断し(ステップS306)、成功していれば(ステップS306:YES)さらにデータブロック211側へのデータ書き込みが成功したか否かを判断する(ステップS307)。双方ともデータ書き込みが成功していれば、データ書き込みの結果を要求元のアプリケーション101に返して(ステップS308)処理を終了する。これは、データブロック111および211の双方に同一のデータが書き込まれ、管理情報ブロック112および212には差分情報が書き込まれないということを意味する。
Then, the
ステップS306で、データブロック111へのデータ書き込みが失敗していれば(ステップS306:NO)、ミラーリング制御部103はその旨を要求元のアプリケーション101に返して(ステップS308)処理を終了する。これは、データブロック111および211のいずれにも新たなデータは書き込まれず、管理情報ブロック112および212にも変更がないということを意味する。
In step S306, if the data writing to the data block 111 has failed (step S306: NO), the
ステップS306でデータブロック111へのデータ書き込みが成功であったけど、データブロック211側へのデータ書き込みが失敗した場合(ステップS307:NO)は、差分情報処理部104がデータブロック111および211の間の差分情報を生成して(ステップS312)これを管理情報ブロック112上に書き込み(ステップS313)、ミラーリング制御部103はその旨を要求元のアプリケーション101に返して(ステップS308)処理を終了する。
If the data writing to the data block 111 was successful in step S306, but the data writing to the data block 211 side failed (step S307: NO), the difference
これは、データブロック111へ新たなデータが書き込まれたが、データブロック211には書き込まれなかったので、この両者の間に相違が発生したことになり、差分情報の書き込みが必要になるという意味である。なお、ステップS312〜313でいう差分情報の詳細については後述する。 This means that new data has been written to the data block 111 but not written to the data block 211, so that a difference has occurred between the two, and it is necessary to write difference information. It is. Details of the difference information in steps S312 to S313 will be described later.
前述のステップS302で、第2のコンピュータ装置20が動作しているとの返答がノード管理部207からなければ(ステップS302:NO)、ミラーリング制御部103はディスクI/O部105を介して、第1のコンピュータ装置10のデータブロック111にデータを書き込み(ステップS310)、このデータ書き込みが成功したか否かを判断する(ステップS311)。
In step S302 described above, if the
ステップS311でデータブロック111へのデータの書き込みが成功した場合には(ステップS311:YES)、差分情報処理部104がデータブロック111および211の間の差分情報を生成して(ステップS312)これを管理情報ブロック112上に書き込み(ステップS313)、ミラーリング制御部103はその旨を要求元のアプリケーション101に返して(ステップS308)処理を終了する。これは、データブロック111に新たなデータは書き込まれたことにより、データブロック111および211の間に相違が発生したことになるので、差分情報の書き込みが必要になるという意味である。
When the data writing to the data block 111 is successful in step S311 (step S311: YES), the difference
ステップS311でデータブロック111へのデータの書き込みが失敗した場合には(ステップS311:NO)、ミラーリング制御部103はその旨を要求元のアプリケーション101に返して(ステップS308)処理を終了する。
If the writing of data to the data block 111 has failed in step S311 (step S311: NO), the
図3は、図1に示した分散ミラードディスクシステム1で、第1のコンピュータ装置10側のアプリケーション101がI/O要求を発した場合の、第2のコンピュータ装置20側での動作を示すフローチャートである。第2のコンピュータ装置20のネットワークI/O部106が図2のステップS304のデータ書き込み要求を受けたら(ステップS351)、ミラーリング制御部203がその要求に基づくデータを、ディスクI/O部205を介してデータブロック211に書き込み(ステップS352)、その結果をネットワークI/O部206を介して第1のコンピュータ装置10に返す(ステップS353)。第1のコンピュータ装置10では、その結果に応じてステップS307に続く処理を行う。
FIG. 3 is a flowchart showing an operation on the
図4および図5は、図2のステップS312〜313で示した、差分情報処理部104が生成し管理情報ブロック112上に書き込む、データブロック111および211の間の差分情報の内容について示す説明図である。図4はデータブロック111および211の双方に対して同一データの書き込みが成功した場合、図5は失敗した場合について示す。
4 and 5 are explanatory diagrams showing the contents of the difference information between the data blocks 111 and 211 generated by the difference
データブロック111および211は、ミラーリングの対象であるので、原則として常に同一のデータが双方に書き込まれる。そのため、図4に示すように、データブロック111および211の双方に同一内容のブロックデータ111aと211aが書き込まれた場合には、管理情報ブロック112には差分情報112aは書き込まれない。
Since the data blocks 111 and 211 are mirroring targets, in principle, the same data is always written to both. Therefore, as shown in FIG. 4, when
データブロック111にのみブロックデータ111aが正常に書き込まれ、データブロック211にこれと同一内容のブロックデータ211aへの書き込みが失敗した場合には、図5に示すように、ブロックデータ111aのデータブロック111上でのアドレスと、「このブロックと同一内容のデータを、データブロック211上の同一ブロックにコピーできなかった」旨とを含む差分情報112aが、管理情報ブロック112に書き込まれる。
When the
図6は、図1に示した分散ミラードディスクシステム1で、第2のコンピュータ装置20側のディスク22を、そこで発生していた障害から復旧させる場合の動作を示すフローチャートである。入出力手段24からの復旧コマンドを受けたミラーリング制御部203は、まず復旧対象であるディスク22が新規ディスクであるか否かを判断し(ステップS401)、新規ディスクであれば(ステップS401:YES)、第1のコンピュータ装置10側のデータブロック111の内容を全て送信するよう第1のコンピュータ装置10側のミラーリング制御部103に依頼し、送られてきたデータの全てをデータブロック211にコピーして(ステップS406)処理を終了する。
FIG. 6 is a flowchart showing an operation when the
復旧対象であるディスク22が新規ディスクでなければ(ステップS401:NO)、ミラーリング制御部203は第1のコンピュータ装置10側のミラーリング制御部103を介して、管理情報ブロック112に差分情報112aが記録されているか否かを判断し(ステップS402)、これが記録されていなければそのまま処理を終了する(ステップS402:NO)。差分情報112aが記録されていないということは、データブロック111および211の内容は同一であるので、新たにコピーすべきデータは無いということを意味する。
If the
ステップS402で、差分情報112aが記録されていれば(ステップS402:YES)、この差分情報に記録されているブロックデータ111aを読み込んで、これを復旧対象であるデータブロック211にコピーする(ステップS403)。そして、コピーが完了したブロックの分の差分情報112aを削除する(ステップS404)。
If the
図7は、図6のステップS403〜404として示した、差分情報112aの読み込みとブロックデータ111aのコピーについて示す説明図である。図7(a)は、ブロックデータ111aと同一のデータがデータブロック211に書き込まれていない場合について示す。同時に、これに対応する差分情報112aが管理情報ブロック112に書き込まれている。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing reading of the
図7(b)は、これに対応する差分情報112aを取得し、この差分情報112aにあるアドレスのデータブロック111上のブロックデータ111aを、データブロック211上の同アドレスにブロックデータ211aとして書き込んだ状態を示す。ステップS403は、図7(a)の状態から同(b)の状態に至る処理である。
In FIG. 7B, the
図7(c)は、ブロックデータ211aの書き込みが完了して、これに対応する差分情報112aを削除した状態について示す。ステップS404は、図7(b)の状態から同(c)の状態に至る処理である。図6に戻って、1つのブロックデータ211aの書き込みが完了したら、次の差分情報112aに進んで(ステップS405)ステップS402からの処理を繰り返す。全ての差分情報112aについて処理が完了すれば(ステップS402:NO)復旧処理は完了である。
FIG. 7C shows a state in which the writing of the
なお、この図6に示した動作は、第1のコンピュータ装置10側のミラーリング制御部103が、入出力手段14からの復旧コマンドを受けて開始するものとしてもよい。この動作はミラーリング制御部103と203が協働して行うものであるので、その契機は第1および第2のコンピュータ装置10および20のいずれ側から与えられてもよいものである。
The operation shown in FIG. 6 may be started when the
(第1の実施形態の全体的な動作)
次に、上記の実施形態の全体的な動作について説明する。本実施形態に係るミラーリング方法は、第1および第2のコンピュータ装置がネットワークを介して相互に接続されて構成される分散ミラードディスクシステムにあって、第1のコンピュータ装置が予め備える第1のディスク装置上にデータを記録するための領域である第1のデータブロック111と当該データブロックに書き込まれたデータが他のコンピュータ装置に書き込まれなかったことを示す情報である差分情報を記録する領域である第1の管理情報ブロック112とを確保し、第2のコンピュータ装置が予め備える第2のディスク装置上にデータを記録するための領域である第2のデータブロック211を確保する。その上で、第1のデータブロックに第1のコンピュータ装置の第1のディスクI/O部がデータを書き込み(図2:ステップS303)、これと同時に第1のデータブロックに書き込んだデータと同内容のデータを第2のコンピュータ装置に第1のコンピュータ装置の第1のミラーリング制御部が書き込み依頼し(図2:ステップS304)、この書き込み依頼を受けたデータを第2のコンピュータ装置の第2のミラーリング制御部が第2のデータブロックに書き込み(図3:ステップS352)、この書き込みの結果を第2のコンピュータ装置の第2のミラーリング制御部が第1のコンピュータ装置に返信し(図3:ステップS353)、第1のコンピュータ装置の第1のミラーリング制御部が第2のコンピュータ装置から書き込み失敗した旨の返信を受信した場合に、その旨を示す差分情報を第2のデータブロックの復旧用として第1の管理情報ブロックに書き込む(図2:ステップS307、312〜313)。
(Overall operation of the first embodiment)
Next, the overall operation of the above embodiment will be described. The mirroring method according to the present embodiment is a distributed mirrored disk system in which first and second computer devices are connected to each other via a network, and the first disk provided in advance in the first computer device. A
ここで、上記各動作ステップについては、これをコンピュータで実行可能にプログラム化し、これらを前記各ステップを直接実行するコンピュータである第1のコンピュータ装置10および第2のコンピュータ装置20に実行させるようにしてもよい。
この動作により、本実施形態は以下のような効果を奏する。
Here, the above operation steps are programmed to be executable by a computer, and are executed by the first computer device 10 and the
By this operation, this embodiment has the following effects.
本実施形態では、第2のコンピュータ装置の側で第2のデータブロック211へのデータの書き込みが失敗した場合にのみ、第1の管理情報ブロック112に差分情報を記録する。これによって、通常運用時のデータの転送量を軽減し、さらにネットワーク障害やディスク障害に起因する、装置間でのデータ不一致の発生率を低減することが可能となる。もちろん、第2のコンピュータ装置20のディスク22を復旧させる場合も、第1のデータブロック111の全ての内容をコピーしなくてもよいので、データの転送量を軽減することが可能となる。
In the present embodiment, the difference information is recorded in the first management information block 112 only when data writing to the
さらに、管理情報ブロック112をミラーリング制御部103からのみアクセス可能とし、他のソフトウェア(アプリケーション101など)からアクセス不能としたので、管理情報の意図的な破壊、ディスク障害、あるいはコンピュータ自身の障害などから差分情報を保護することが可能となる。従って、第1のデータブロック111の全ての内容をコピーせず、少ないデータの転送量で第2のコンピュータ装置20のディスク22を復旧させることが可能となる。
Further, since the management information block 112 can be accessed only from the
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る分散ミラードディスクシステム401は、第1の実施形態に加えて、ネットワークを介して第1および第2のコンピュータ装置と相互に接続される第3のコンピュータ装置430を備える構成とした。この第3のコンピュータ装置430は、データを記録するための領域である第3のデータブロック711と差分情報を記録する領域である第2の管理情報ブロック712とが確保された第3のディスク装置33と、第3のデータブロックにデータを読み書きする第3のディスクI/O部705と、第2の管理情報ブロックに差分情報を記録する第2の差分情報処理部704と、ネットワークを介して第1および第2のコンピュータ装置に接続する第3のネットワークI/O部706と、第1のコンピュータ装置から書き込み依頼のあったデータを第3のデータブロックに書き込み、その書き込みの結果を第1のコンピュータ装置に返信する第3のミラーリング制御部703とを備える。そして第1のミラーリング制御部503が、第1のデータブロック511に書き込んだデータと同内容のデータを第2および第3のコンピュータ装置420および430に書き込み依頼すると共に、この書き込み依頼したデータが書き込み失敗した旨の返信を第2のミラーリング制御部603から受信した場合に、差分情報を第1の管理情報ブロック512に書き込むと共に第3のコンピュータ装置430に送信し、第3のミラーリング制御部703が、第1のコンピュータ装置から受信した差分情報を第2の管理情報ブロック712に書き込む。
(Second Embodiment)
In addition to the first embodiment, a distributed mirrored disk system 401 according to the second embodiment of the present invention includes a
これによって、本実施形態では第1の実施形態と同一の効果を奏することが可能であるのに加えて、差分情報が破壊されてディスク装置の復旧のためにデータブロックの全内容をコピーしなければならなくなる可能性を低減することが可能となるという効果もある。
以下、これをより詳細に説明する。
As a result, in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. In addition, the difference information is destroyed and the entire contents of the data block must be copied to recover the disk device. There is also an effect that it is possible to reduce the possibility of being lost.
Hereinafter, this will be described in more detail.
図8〜9は、本発明の第2の実施形態に係る分散ミラードディスクシステム401の構成について示す説明図である。図8〜9では、紙面の都合で2枚に分けてその構成を示している。分散ミラードディスクシステム401は、第1、第2、第3のコンピュータ装置410、420、430が、ネットワーク50を介して相互に接続されて構成される。これらの各々のコンピュータ装置のハードウェアとしての構成は第1の実施形態として説明した第1および第2のコンピュータ装置10および20と同一である。またソフトウェアとしての構成も、おおよその所は同一である。ちなみに図8〜9では、第1〜3のコンピュータ装置410〜430の各々に関わる要素を、それぞれ「1〜3の丸数字」で示している。
8 to 9 are explanatory diagrams showing the configuration of the distributed mirrored disk system 401 according to the second embodiment of the present invention. In FIGS. 8 to 9, the configuration is divided into two for convenience of space. The distributed mirrored disk system 401 is configured by connecting first, second, and
従って、本実施形態に係る第1および第2のコンピュータ装置410および420を構成する各機能部は、ハードウェアについては第1の実施形態の第1および第2のコンピュータ装置10および20と同一の参照番号でいい、ソフトウェアおよび記録データについては第1の実施形態でいう参照番号に各々+400した参照番号でいう。
Accordingly, the functional units constituting the first and
即ち、第1のコンピュータ装置410の主演算制御手段11では、アプリケーション501、I/Oフック部502、ミラーリング制御部503、差分情報処理部504、ディスクI/O部505、ネットワークI/O部506、ノード管理部507といった各々の機能部が、コンピュータプログラムとして動作する。ディスク12には、データを記録する領域であるデータブロック511と、そのデータブロック511に記録されたデータに関する情報を記録する管理情報ブロック512といった領域が確保されている。
That is, in the main
第2のコンピュータ装置420の主演算制御手段21では、アプリケーション601、I/Oフック部602、ミラーリング制御部603、差分情報処理部604、ディスクI/O部605、ネットワークI/O部606、ノード管理部607といった各々の機能部が、コンピュータプログラムとして動作する。ディスク22には、データブロック611と管理情報ブロック612といった領域が確保されている。
In the main calculation control means 21 of the
そして第3のコンピュータ装置430のハードウェアとしての構成は、主演算制御手段31、ディスク32、通信手段33、入出力手段34とを備える。主演算制御手段31では、アプリケーション701、I/Oフック部702、ミラーリング制御部703、差分情報処理部704、ディスクI/O部705、ネットワークI/O部706、ノード管理部707といった各々の機能部が、コンピュータプログラムとして動作する。ディスク32には、データブロック711と管理情報ブロック712といった領域が確保されている。
The hardware configuration of the
第3のコンピュータ装置430を構成するこれらの各要素はいずれも、第1および第2のコンピュータ装置410および420における同名の要素と同一の機能を有する。
Each of these elements constituting the
本明細書ではこれ以後、ソフトウェアとしての動作の相違点のみについて説明する。また、データの書き込みの動作については、第1のコンピュータ装置410(アプリケーション501)がその契機になる場合について説明する。即ち、まず第1のコンピュータ装置410の側に新規のデータを書き込み、同一のデータを第2および第3のコンピュータ装置420および430にも書き込むということを、分散ミラードディスクシステム1の動作の原則とする。
Hereinafter, only the difference in operation as software will be described in this specification. Further, the data write operation will be described in the case where the first computer apparatus 410 (application 501) is triggered. That is, the principle of operation of the distributed mirrored disk system 1 is that new data is first written on the first computer device 410 side, and the same data is also written on the second and
図10は、図8〜9に示した分散ミラードディスクシステム401で、第1のコンピュータ装置410のアプリケーション501がI/O要求を発した場合の、第1のコンピュータ装置410側での動作を示すフローチャートである。このフローチャートに示される動作は、図2に示した第1の実施形態の場合の動作と概ね同一であるので、同一の動作には同一の参照番号を付している。
FIG. 10 shows an operation on the first computer device 410 side when the
唯一の相違点は、第1のコンピュータ装置410側のデータブロック511に書き込まれたデータが第2〜3のコンピュータ装置420〜430のデータブロック611および711に書き込まれなかった場合の動作である(図2のステップS312〜313に相当)。ここで生成された差分情報(ステップS801)は、第1のコンピュータ装置410の管理情報ブロック512に書き込まれる(ステップS802)と同時に、第2〜3のコンピュータ装置420〜430で正常に動作している方の管理情報ブロック612および712にも書き込まれる(ステップS803)。
The only difference is the operation when the data written in the data block 511 on the first computer device 410 side is not written in the data blocks 611 and 711 of the second to
即ち、データブロックの内容のみならず、管理情報ブロックの内容もミラーリングされることになる。このため、管理情報ブロックを保持しているコンピュータ装置に不具合が生じ、そこに記録されている差分情報を読み取れなくなったとしても、他の装置から差分情報を読み出して、第1の実施形態の場合(図6〜7で説明した動作)と同一のデータ復旧を行うことが可能である。即ち、データブロックの全内容をコピーしなければならなくなる可能性を低減することが可能となる。 That is, not only the contents of the data block but also the contents of the management information block are mirrored. For this reason, even if a problem occurs in the computer device holding the management information block and the difference information recorded there cannot be read, the difference information is read from the other device, and the case of the first embodiment It is possible to perform the same data recovery as (the operation described with reference to FIGS. 6 to 7). In other words, it is possible to reduce the possibility that the entire contents of the data block have to be copied.
これまで本発明について図面に示した特定の実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができる。 The present invention has been described with reference to the specific embodiments shown in the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings, and any known hitherto provided that the effects of the present invention are achieved. Even if it is a structure, it is employable.
上述した各々の実施形態について、その新規な技術内容の要点をまとめると、以下のようになる。なお、上記実施形態の一部または全部は、新規な技術として以下のようにまとめられるが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。 About each embodiment mentioned above, it is as follows when the summary of the novel technical content is put together. In addition, although part or all of the said embodiment is summarized as follows as a novel technique, this invention is not necessarily limited to this.
(付記1) 第1および第2のコンピュータ装置がネットワークを介して相互に接続されて構成される分散ミラードディスクシステムであって、
前記第1のコンピュータ装置が、
データを記録するための領域である第1のデータブロックと当該データブロックに書き込まれたデータが他のコンピュータ装置に書き込まれなかったことを示す情報である差分情報を記録する領域である第1の管理情報ブロックとが確保された第1のディスク装置と、
前記第1のデータブロックにデータを読み書きする第1のディスクI/O部と、
前記第1の管理情報ブロックに前記差分情報を記録する第1の差分情報処理部と、
前記ネットワークを介して前記第2のコンピュータ装置に接続する第1のネットワークI/O部と、
前記第1のデータブロックに書き込んだデータと同内容のデータを前記第2のコンピュータ装置に書き込み依頼する第1のミラーリング制御部と
を備え、
前記第2のコンピュータ装置が、
データを記録するための領域である第2のデータブロックが確保された第2のディスク装置と、
前記第2のデータブロックにデータを読み書きする第2のディスクI/O部と、
前記ネットワークを介して前記第1のコンピュータ装置に接続する第2のネットワークI/O部と、
前記第1のコンピュータ装置から書き込み依頼のあったデータを前記第2のデータブロックに書き込み、その書き込みの結果を前記第1のコンピュータ装置に返信する第2のミラーリング制御部と
を備えると共に、
前記第1の管理情報ブロックが、前記第1のミラーリング制御部からのみアクセス可能な領域であり、
前記第1のミラーリング制御部が、前記第2のコンピュータ装置に書き込み依頼したデータが書き込み失敗した旨の返信を前記第2のミラーリング制御部から受信した場合に、その旨を示す差分情報を前記第2のデータブロックの復旧用として前記第1の管理情報ブロックに書き込むことを特徴とする分散ミラードディスクシステム。
(Appendix 1) A distributed mirrored disk system in which first and second computer devices are connected to each other via a network,
The first computer device comprises:
A first data block that is an area for recording data, and a first area that records differential information that is information indicating that the data written to the data block has not been written to another computer device. A first disk device in which a management information block is secured;
A first disk I / O unit for reading and writing data to and from the first data block;
A first difference information processing unit for recording the difference information in the first management information block;
A first network I / O unit connected to the second computer device via the network;
A first mirroring control unit that requests the second computer device to write data having the same content as the data written to the first data block;
The second computer device comprises:
A second disk device in which a second data block that is an area for recording data is secured;
A second disk I / O unit for reading and writing data to and from the second data block;
A second network I / O unit connected to the first computer device via the network;
A second mirroring control unit that writes data requested to be written from the first computer device to the second data block and returns a result of the writing to the first computer device;
The first management information block is an area accessible only from the first mirroring control unit;
When the first mirroring control unit receives a reply from the second mirroring control unit indicating that the data requested to be written to the second computer device has failed to write, the difference information indicating the fact is sent to the first mirroring unit. 2. A distributed mirrored disk system, wherein data is written to the first management information block for recovery of two data blocks.
(付記2) 前記第1のミラーリング制御部が、
前記第2のコンピュータ装置の前記ディスク装置を復旧させる際に、前記管理情報ブロックに前記差分情報が存在するか否かを確認し、前記差分情報が存在すればこれに基づいて書き込みに失敗していたデータを前記第2のコンピュータ装置に送信することを特徴とする、付記1に記載の分散ミラードディスクシステム。
(Supplementary Note 2) The first mirroring control unit
When the disk device of the second computer device is restored, it is checked whether or not the difference information exists in the management information block. If the difference information exists, writing has failed based on the difference information. The distributed mirrored disk system according to appendix 1, wherein the data is transmitted to the second computer device.
(付記3) 前記ネットワークを介して前記第1および第2のコンピュータ装置と相互に接続される第3のコンピュータ装置を備え、
前記第3のコンピュータ装置が、
データを記録するための領域である第3のデータブロックと前記差分情報を記録する領域である第2の管理情報ブロックとが確保された第3のディスク装置と、
前記第3のデータブロックにデータを読み書きする第3のディスクI/O部と、
前記第2の管理情報ブロックに前記差分情報を記録する第2の差分情報処理部と、
前記ネットワークを介して前記第1および第2のコンピュータ装置に接続する第3のネットワークI/O部と、
前記第1のコンピュータ装置から書き込み依頼のあったデータを前記第3のデータブロックに書き込み、その書き込みの結果を前記第1のコンピュータ装置に返信する第3のミラーリング制御部と
を備え、
前記第1のミラーリング制御部が、前記第1のデータブロックに書き込んだデータと同内容のデータを前記第2および第3のコンピュータ装置に書き込み依頼すると共に、この書き込み依頼したデータが書き込み失敗した旨の返信を前記第2のミラーリング制御部から受信した場合に、前記差分情報を前記第1の管理情報ブロックに書き込むと共に前記第3のコンピュータ装置に送信し、
前記第3のミラーリング制御部が、前記第1のコンピュータ装置から受信した前記差分情報を前記第2のデータブロックの復旧用として前記第2の管理情報ブロックに書き込むことを特徴とする、付記1に記載の分散ミラードディスクシステム。
(Supplementary Note 3) A third computer device connected to the first computer device and the second computer device via the network is provided.
The third computer device comprises:
A third disk device in which a third data block which is an area for recording data and a second management information block which is an area for recording the difference information are secured;
A third disk I / O unit for reading and writing data to and from the third data block;
A second difference information processing unit for recording the difference information in the second management information block;
A third network I / O unit connected to the first and second computer devices via the network;
A third mirroring control unit that writes data requested to be written from the first computer device to the third data block and returns a result of the writing to the first computer device;
The first mirroring control unit requests the second and third computer devices to write data having the same contents as the data written to the first data block, and that the requested data has failed to be written. When the reply is received from the second mirroring control unit, the difference information is written to the first management information block and transmitted to the third computer device.
The supplementary note 1 is characterized in that the third mirroring control unit writes the difference information received from the first computer device into the second management information block for recovery of the second data block. The described distributed mirrored disk system.
(付記4) ネットワークを介して相互に接続されて他のコンピュータ装置と接続されて分散ミラードディスクシステムを構成するコンピュータ装置であって、
データを記録するための領域であるデータブロックと当該データブロックに書き込まれたデータが他のコンピュータ装置に書き込まれなかったことを示す情報である差分情報を記録する領域である管理情報ブロックとが確保されたディスク装置と、
前記データブロックにデータを読み書きするディスクI/O部と、
前記管理情報ブロックに前記差分情報を記録する差分情報処理部と、
前記ネットワークを介して他のコンピュータ装置に接続するネットワークI/O部と、
前記データブロックに書き込んだデータと同内容のデータを他のコンピュータ装置に書き込み依頼するミラーリング制御部と
を備えると共に、
前記管理情報ブロックが、前記ミラーリング制御部からのみアクセス可能な領域であり、
前記ミラーリング制御部が、
他のコンピュータ装置から書き込み依頼のあったデータを前記データブロックに書き込み、その書き込みの結果を依頼元のコンピュータ装置に返信する機能と、
他のコンピュータ装置に書き込み依頼したデータが書き込み失敗した旨の返信を当該コンピュータ装置から受信した場合に、その旨を示す差分情報を前記第2のデータブロックの復旧用として前記管理情報ブロックに書き込む機能とを有することを特徴とするコンピュータ装置。
(Supplementary Note 4) A computer apparatus that is connected to each other via a network and connected to another computer apparatus to form a distributed mirrored disk system,
A data block that is an area for recording data and a management information block that is an area for recording differential information that is information indicating that the data written to the data block has not been written to another computer device are secured. Disk unit,
A disk I / O unit for reading and writing data in the data block;
A difference information processing unit for recording the difference information in the management information block;
A network I / O unit connected to another computer device via the network;
A mirroring control unit that requests other computer devices to write data having the same content as the data written to the data block, and
The management information block is an area accessible only from the mirroring control unit,
The mirroring control unit
A function of writing data requested to be written from another computer device to the data block, and returning a result of the writing to the requesting computer device;
A function of writing, in the management information block, difference information indicating that the data has been rewritten to the second data block when a reply indicating that the data requested to be written to another computer apparatus has failed to be written is received from the computer apparatus. A computer apparatus comprising:
(付記5) 第1および第2のコンピュータ装置がネットワークを介して相互に接続されて構成される分散ミラードディスクシステムにあって、
前記第1のコンピュータ装置が予め備える第1のディスク装置上にデータを記録するための領域である第1のデータブロックと当該データブロックに書き込まれたデータが他のコンピュータ装置に書き込まれなかったことを示す情報である差分情報を記録するための第1のミラーリング制御部からのみアクセス可能な領域である第1の管理情報ブロックとを確保し、
前記第2のコンピュータ装置が予め備える第2のディスク装置上にデータを記録するための領域である第2のデータブロックを確保し、
前記第1のデータブロックに前記第1のコンピュータ装置の第1のディスクI/O部がデータを書き込み、
これと同時に前記第1のデータブロックに書き込んだデータと同内容のデータを前記第2のコンピュータ装置に前記第1のコンピュータ装置の第1のミラーリング制御部が書き込み依頼し、
この書き込み依頼を受けたデータを前記第2のコンピュータ装置の第2のミラーリング制御部が前記第2のデータブロックに書き込み、
この書き込みの結果を前記第2のコンピュータ装置の前記第2のミラーリング制御部が前記第1のコンピュータ装置に返信し、
前記第1のコンピュータ装置の前記第1のミラーリング制御部が前記第2のコンピュータ装置から書き込み失敗した旨の返信を受信した場合に、その旨を示す差分情報を前記第2のデータブロックの復旧用として前記第1の管理情報ブロックに書き込むことを特徴とするミラーリング方法。
(Supplementary Note 5) In a distributed mirrored disk system configured by connecting first and second computer devices to each other via a network,
The first data block, which is an area for recording data on the first disk device provided in advance in the first computer device, and the data written in the data block were not written in another computer device. A first management information block that is an area accessible only from the first mirroring control unit for recording difference information that is information indicating
Securing a second data block which is an area for recording data on a second disk device provided in advance by the second computer device;
A first disk I / O unit of the first computer device writes data to the first data block;
At the same time, the first mirroring control unit of the first computer device requests the second computer device to write data having the same contents as the data written to the first data block,
The second mirroring control unit of the second computer device writes the data that has received this write request to the second data block,
The result of this writing is sent back to the first computer device by the second mirroring control unit of the second computer device,
When the first mirroring control unit of the first computer apparatus receives a reply indicating that the writing has failed from the second computer apparatus, the difference information indicating the fact is used for recovery of the second data block. And writing into the first management information block.
(付記6) 第1および第2のコンピュータ装置がネットワークを介して相互に接続されて構成される分散ミラードディスクシステムにあって、
データを記録するための領域であるデータブロックと当該データブロックに書き込まれたデータが他のコンピュータ装置に書き込まれなかったことを示す情報である差分情報を記録するための他のプログラムからアクセス不可能な領域である管理情報ブロックとが予め確保された前記第1のコンピュータ装置に、
前記データブロックにデータを書き込む手順、
これと同時に前記データブロックに書き込んだデータと同内容のデータを前記第2のコンピュータ装置に書き込み依頼する手順、
この書き込みの結果を前記第2のコンピュータ装置から受信する手順、
および前記第2のコンピュータ装置から書き込み失敗した旨の返信を受信した場合に、その旨を示す差分情報を前記第2のコンピュータ装置の復旧用として前記管理情報ブロックに書き込む手順を実行させることを特徴とするミラーリングプログラム。
(Supplementary Note 6) In a distributed mirrored disk system in which first and second computer devices are connected to each other via a network,
Inaccessible from other programs for recording the data block, which is an area for recording data, and differential information, which is information indicating that the data written to the data block has not been written to another computer device In the first computer device in which a management information block that is a secure area is secured in advance,
Writing data into the data block;
At the same time, a procedure for requesting the second computer device to write data having the same contents as the data written to the data block,
A procedure for receiving the result of the writing from the second computer device;
And when a reply to the effect of writing failure is received from the second computer device, a procedure for writing the difference information indicating that in the management information block for recovery of the second computer device is executed. Mirroring program.
本発明は、ミラーリングによってデータを保護する用途に適用可能である。特に、ネットワークを介しての遠隔地へのデータバックアップ、あるいはシステムの可容性を高めるクラスタリングのデータ保護システムなどのような用途に好適である。 The present invention can be applied to the use of protecting data by mirroring. In particular, it is suitable for applications such as data backup to a remote location via a network, or a data protection system for clustering that increases system availability.
1 分散ミラードディスクシステム
10、20、410、420、430 コンピュータ装置
11、21、31 主演算制御手段
12、22、32 ディスク
13、23、33 通信手段
14、24、34 入出力手段
50 ネットワーク
101、201、501、601、701 アプリケーション
102、202、502、602、702 I/Oフック部
103、203、503、603、703 ミラーリング制御部
104、204、504、604、704 差分情報処理部
105、205、505、605、705 ディスクI/O部
106、206、506、606、706 ネットワークI/O部
107、207、507、607、707 ノード管理部
111、211、511、611、711 データブロック
111a、211a ブロックデータ
112、212、512、612、712 管理情報ブロック
112a 差分情報
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Distributed
Claims (6)
前記第1のコンピュータ装置が、
データを記録するための領域である第1のデータブロックと当該データブロックに書き込まれたデータが他のコンピュータ装置に書き込まれなかったことを示す情報である差分情報を記録する領域である第1の管理情報ブロックとが確保された第1のディスク装置と、
前記第1のデータブロックにデータを読み書きする第1のディスクI/O部と、
前記第1の管理情報ブロックに前記差分情報を記録する第1の差分情報処理部と、
前記ネットワークを介して前記第2のコンピュータ装置に接続する第1のネットワークI/O部と、
前記第1のデータブロックに書き込んだデータと同内容のデータを前記第2のコンピュータ装置に書き込み依頼する第1のミラーリング制御部と
を備え、
前記第2のコンピュータ装置が、
データを記録するための領域である第2のデータブロックが確保された第2のディスク装置と、
前記第2のデータブロックにデータを読み書きする第2のディスクI/O部と、
前記ネットワークを介して前記第1のコンピュータ装置に接続する第2のネットワークI/O部と、
前記第1のコンピュータ装置から書き込み依頼のあったデータを前記第2のデータブロックに書き込み、その書き込みの結果を前記第1のコンピュータ装置に返信する第2のミラーリング制御部と
を備えると共に、
前記第1の管理情報ブロックが、前記第1のミラーリング制御部からのみアクセス可能な領域であり、
前記第1のミラーリング制御部が、前記第2のコンピュータ装置に書き込み依頼したデータが書き込み失敗した旨の返信を前記第2のミラーリング制御部から受信した場合に、その旨を示す差分情報を前記第2のデータブロックの復旧用として前記第1の管理情報ブロックに書き込むことを特徴とする分散ミラードディスクシステム。 A distributed mirrored disk system configured by connecting first and second computer apparatuses to each other via a network,
The first computer device comprises:
A first data block that is an area for recording data, and a first area that records differential information that is information indicating that the data written to the data block has not been written to another computer device. A first disk device in which a management information block is secured;
A first disk I / O unit for reading and writing data to and from the first data block;
A first difference information processing unit for recording the difference information in the first management information block;
A first network I / O unit connected to the second computer device via the network;
A first mirroring control unit that requests the second computer device to write data having the same content as the data written to the first data block;
The second computer device comprises:
A second disk device in which a second data block that is an area for recording data is secured;
A second disk I / O unit for reading and writing data to and from the second data block;
A second network I / O unit connected to the first computer device via the network;
A second mirroring control unit that writes data requested to be written from the first computer device to the second data block and returns a result of the writing to the first computer device;
The first management information block is an area accessible only from the first mirroring control unit;
When the first mirroring control unit receives a reply from the second mirroring control unit indicating that the data requested to be written to the second computer device has failed to write, the difference information indicating the fact is sent to the first mirroring unit. 2. A distributed mirrored disk system, wherein data is written to the first management information block for recovery of two data blocks.
前記第2のコンピュータ装置の前記ディスク装置を復旧させる際に、前記管理情報ブロックに前記差分情報が存在するか否かを確認し、前記差分情報が存在すればこれに基づいて書き込みに失敗していたデータを前記第2のコンピュータ装置に送信することを特徴とする、請求項1に記載の分散ミラードディスクシステム。 The first mirroring controller is
When the disk device of the second computer device is restored, it is checked whether or not the difference information exists in the management information block. If the difference information exists, writing has failed based on the difference information. 2. The distributed mirrored disk system according to claim 1, wherein the transmitted data is transmitted to the second computer device.
前記第3のコンピュータ装置が、
データを記録するための領域である第3のデータブロックと前記差分情報を記録する領域である第2の管理情報ブロックとが確保された第3のディスク装置と、
前記第3のデータブロックにデータを読み書きする第3のディスクI/O部と、
前記第2の管理情報ブロックに前記差分情報を記録する第2の差分情報処理部と、
前記ネットワークを介して前記第1および第2のコンピュータ装置に接続する第3のネットワークI/O部と、
前記第1のコンピュータ装置から書き込み依頼のあったデータを前記第3のデータブロックに書き込み、その書き込みの結果を前記第1のコンピュータ装置に返信する第3のミラーリング制御部と
を備え、
前記第1のミラーリング制御部が、前記第1のデータブロックに書き込んだデータと同内容のデータを前記第2および第3のコンピュータ装置に書き込み依頼すると共に、この書き込み依頼したデータが書き込み失敗した旨の返信を前記第2のミラーリング制御部から受信した場合に、前記差分情報を前記第1の管理情報ブロックに書き込むと共に前記第3のコンピュータ装置に送信し、
前記第3のミラーリング制御部が、前記第1のコンピュータ装置から受信した前記差分情報を前記第2のデータブロックの復旧用として前記第2の管理情報ブロックに書き込むことを特徴とする、請求項1に記載の分散ミラードディスクシステム。 A third computer device interconnected with the first and second computer devices via the network;
The third computer device comprises:
A third disk device in which a third data block which is an area for recording data and a second management information block which is an area for recording the difference information are secured;
A third disk I / O unit for reading and writing data to and from the third data block;
A second difference information processing unit for recording the difference information in the second management information block;
A third network I / O unit connected to the first and second computer devices via the network;
A third mirroring control unit that writes data requested to be written from the first computer device to the third data block and returns a result of the writing to the first computer device;
The first mirroring control unit requests the second and third computer devices to write data having the same contents as the data written to the first data block, and that the requested data has failed to be written. When the reply is received from the second mirroring control unit, the difference information is written to the first management information block and transmitted to the third computer device.
The third mirroring control unit writes the difference information received from the first computer device into the second management information block for recovery of the second data block. Distributed mirrored disk system described in 1.
データを記録するための領域であるデータブロックと当該データブロックに書き込まれたデータが他のコンピュータ装置に書き込まれなかったことを示す情報である差分情報を記録する領域である管理情報ブロックとが確保されたディスク装置と、
前記データブロックにデータを読み書きするディスクI/O部と、
前記管理情報ブロックに前記差分情報を記録する差分情報処理部と、
前記ネットワークを介して他のコンピュータ装置に接続するネットワークI/O部と、
前記データブロックに書き込んだデータと同内容のデータを他のコンピュータ装置に書き込み依頼するミラーリング制御部と
を備えると共に、
前記管理情報ブロックが、前記ミラーリング制御部からのみアクセス可能な領域であり、
前記ミラーリング制御部が、
他のコンピュータ装置から書き込み依頼のあったデータを前記データブロックに書き込み、その書き込みの結果を依頼元のコンピュータ装置に返信する機能と、
他のコンピュータ装置に書き込み依頼したデータが書き込み失敗した旨の返信を当該コンピュータ装置から受信した場合に、その旨を示す差分情報を前記第2のデータブロックの復旧用として前記管理情報ブロックに書き込む機能とを有することを特徴とするコンピュータ装置。 A computer device that is connected to each other via a network and connected to another computer device to form a distributed mirrored disk system,
A data block that is an area for recording data and a management information block that is an area for recording differential information that is information indicating that the data written to the data block has not been written to another computer device are secured. Disk unit,
A disk I / O unit for reading and writing data in the data block;
A difference information processing unit for recording the difference information in the management information block;
A network I / O unit connected to another computer device via the network;
A mirroring control unit that requests other computer devices to write data having the same content as the data written to the data block, and
The management information block is an area accessible only from the mirroring control unit,
The mirroring control unit
A function of writing data requested to be written from another computer device to the data block, and returning a result of the writing to the requesting computer device;
A function of writing, in the management information block, difference information indicating that the data has been rewritten to the second data block when a reply indicating that the data requested to be written to another computer apparatus has failed to be written is received from the computer apparatus. A computer apparatus comprising:
前記第1のコンピュータ装置が予め備える第1のディスク装置上にデータを記録するための領域である第1のデータブロックと当該データブロックに書き込まれたデータが他のコンピュータ装置に書き込まれなかったことを示す情報である差分情報を記録するための第1のミラーリング制御部からのみアクセス可能な領域である第1の管理情報ブロックとを確保し、
前記第2のコンピュータ装置が予め備える第2のディスク装置上にデータを記録するための領域である第2のデータブロックを確保し、
前記第1のデータブロックに前記第1のコンピュータ装置の第1のディスクI/O部がデータを書き込み、
これと同時に前記第1のデータブロックに書き込んだデータと同内容のデータを前記第2のコンピュータ装置に前記第1のコンピュータ装置の第1のミラーリング制御部が書き込み依頼し、
この書き込み依頼を受けたデータを前記第2のコンピュータ装置の第2のミラーリング制御部が前記第2のデータブロックに書き込み、
この書き込みの結果を前記第2のコンピュータ装置の前記第2のミラーリング制御部が前記第1のコンピュータ装置に返信し、
前記第1のコンピュータ装置の前記第1のミラーリング制御部が前記第2のコンピュータ装置から書き込み失敗した旨の返信を受信した場合に、その旨を示す差分情報を前記第2のデータブロックの復旧用として前記第1の管理情報ブロックに書き込むことを特徴とするミラーリング方法。 In a distributed mirrored disk system configured by connecting first and second computer apparatuses to each other via a network,
The first data block, which is an area for recording data on the first disk device provided in advance in the first computer device, and the data written in the data block were not written in another computer device. A first management information block that is an area accessible only from the first mirroring control unit for recording difference information that is information indicating
Securing a second data block which is an area for recording data on a second disk device provided in advance by the second computer device;
A first disk I / O unit of the first computer device writes data to the first data block;
At the same time, the first mirroring control unit of the first computer device requests the second computer device to write data having the same contents as the data written to the first data block,
The second mirroring control unit of the second computer device writes the data that has received this write request to the second data block,
The result of this writing is sent back to the first computer device by the second mirroring control unit of the second computer device,
When the first mirroring control unit of the first computer apparatus receives a reply indicating that the writing has failed from the second computer apparatus, the difference information indicating the fact is used for recovery of the second data block. And writing into the first management information block.
データを記録するための領域であるデータブロックと当該データブロックに書き込まれたデータが他のコンピュータ装置に書き込まれなかったことを示す情報である差分情報を記録するための他のプログラムからアクセス不可能な領域である管理情報ブロックとが予め確保された前記第1のコンピュータ装置に、
前記データブロックにデータを書き込む手順、
これと同時に前記データブロックに書き込んだデータと同内容のデータを前記第2のコンピュータ装置に書き込み依頼する手順、
この書き込みの結果を前記第2のコンピュータ装置から受信する手順、
および前記第2のコンピュータ装置から書き込み失敗した旨の返信を受信した場合に、その旨を示す差分情報を前記第2のコンピュータ装置の復旧用として前記管理情報ブロックに書き込む手順を実行させることを特徴とするミラーリングプログラム。 In a distributed mirrored disk system configured by connecting first and second computer apparatuses to each other via a network,
Inaccessible from other programs for recording the data block, which is an area for recording data, and differential information, which is information indicating that the data written to the data block has not been written to another computer device In the first computer device in which a management information block that is a secure area is secured in advance,
Writing data into the data block;
At the same time, a procedure for requesting the second computer device to write data having the same contents as the data written to the data block,
A procedure for receiving the result of the writing from the second computer device;
And when a reply to the effect of writing failure is received from the second computer device, a procedure for writing the difference information indicating that in the management information block for recovery of the second computer device is executed. Mirroring program.
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---|---|---|---|
JP2010127517A JP2011253400A (en) | 2010-06-03 | 2010-06-03 | Distributed mirrored disk system, computer device, mirroring method and its program |
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---|---|
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