JP2016500883A - データ記憶装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも１つのデータ処理設備（１３）からのデータをアーカイブする複数のクラスタシステム（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）を有するコンピュータ配列（１０）に関し、複数のクラスタシステム（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）の各々はモジュラー設計である。クラスタシステム（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）の各々は複数の構成部品コンピュータ（１４ａ、１４ｃ）と、アーカイブされるべきデータをバッファに格納する少なくとも１つの大容量メモリシステム（１２）と、個々のクラスタシステム（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）の個々の構成部品コンピュータ（１４ａ、１４ｃ）を制御するクラスタ制御部（１７）と、を有する。コンピュータ配列は、複数のクラスタシステム（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）をデータ志向型結合する少なくとも１つのデータ接続と、複数のクラスタシステム（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）のクラスタ制御部（１７）のクエリインタフェース（２４）を介して状態データを問い合わせ及び複数のクラスタシステム（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）のクラスタ制御部（１７）の制御インタフェース（２３）へワークオーダを送信する少なくとも１つの複合制御部（２０）と、を更に有する。

Description

本発明は、少なくとも１つのデータ処理設備からのデータをアーカイブする複数のクラスタシステムを有するコンピュータ配列に関する。

少なくとも１つのデータ処理設備からのデータをアーカイブするクラスタシステムは従来知られている。例として、ＥＰ１２３４２２６Ｂ１は、Fujitsu Technologie Solutionsにより「CentricStor」という名称で販売されているデータ処理設備のためのテー部カセットを用いるバックアップ及びアーカイブシステムを開示する。「CentricStor」として知られているバックアップ及びアーカイブシステムのアーキテクチャは、図３に簡単な形式で概略的に示される。

図３に示すバックアップ及びアーカイブシステムは、１又は複数のホスト１と、１又は複数のカセットドライブ２と、に接続される。ホスト１からのデータは、データ入力において供給される。さらに、少なくとも１つのディスク記憶ユニット４を有するディスク記憶サブシステム３は、データ志向型結合ユニット５の部分として配置される。データ志向型結合ユニット５は、ホスト１及びカセットドライブ２に接続される。データ志向型結合ユニット５の中には、バックアップ及びアーカイブ動作のために必要なデータ志向型処理を取り扱う別個の機能ユニットがある。

第１の機能コンポーネントは、データ入力、カセットドライブ２、及びディスク記憶サブシステム３の間のデータフローを調整し及び制御する。第２の機能ユニットは、少なくとも１つのデータ入力で受信したデータのディスク記憶サブシステム３への送信を行う。一方、第３の機能コンポーネントは、ディスク記憶サブシステム３のバッファに格納されたデータを少なくとも１つのカセットドライブ２へ送信するために設けられる。

図３に示す例示的な実施形態では、第２及び第３の機能ユニットは、それぞれ少なくとも１つのＣＰＵと主メモリを備えディスク記憶サブシステムに接続される２個の構成部品コンピュータ６により実現される。構成部品コンピュータ６のうちの幾つかは、データ転送を扱う目的でそれぞれホスト側にある少なくとも１つのホスト１に更に接続される。幾つかの他の構成部品コンピュータ６は、それぞれカセットドライブ側にあるカセットドライブ２に更に接続される。構成部品コンピュータ６の数は、様々な方法で選択できる。

他のソリューションと比べて、この種のバックアップ及びアーカイブシステムは、入力側でアーカイブされるべきデータの受け入れ及び出力側でアーカイブされるべきデータのバックアップに関して比較的大きな柔軟性を有する。しかしながら、図３に示すシステムの柔軟性でさえ、制限される。

特に、このようなクラスタシステムの更なる展開のための費用は、バックアップ及びアーカイブシステムに追加機能を統合する必要がある場合、大きく増大する。このような追加機能の例は、アーカイブされるべきデータをバックアップするための新しいホストインタフェース又は大容量機器のサポート、更なるディスクサブシステムのような追加内部コンポーネント又はサービス機能を実行する追加サービスコンポーネントの統合、又は例えばファイルサーバとして示されるバックアップ及びアーカイブシステムをリモートサイトから若しくは新しいプロトコルを用いて作動するための新しいユーザインタフェースの提供、である。

したがって、本発明の目的は、データをアーカイブするクラスタシステムを更に柔軟にするアーキテクチャを記載することである。望ましくは、新しい機能、ハードウェア、及びソフトウェアユニット及びインタフェースは、既存のクラスタシステムに介入することなく追加可能である。

本発明の一態様によると、これに関して、少なくとも１つのデータ処理設備からのデータをアーカイブする複数のクラスタシステムを有するコンピュータ配列が開示される。この配列では、複数のクラスタシステムの各々は、モジュラー設計であり、データ処理設備からアーカイブされるべきデータを受信する少なくとも１つの第１の構成部品コンピュータと、アーカイブされるべきデータをバッファに格納する少なくとも１つの大容量メモリシステムと、アーカイブされるべきデータを少なくとも１つの更なる大容量メモリ装置、特に磁気テープメモリ装置にバックアップする少なくとも１つの第２の構成部品コンピュータと、個々のクラスタシステムの個々の構成部品コンピュータを制御するクラスタ制御部と、を有する。コンピュータ配列は、複数のクラスタシステムをデータ志向型結合する少なくとも１つのデータ接続と、複数のクラスタシステムのクラスタ制御部のクエリインタフェースを介して状態データを問い合わせ及び複数のクラスタシステムのクラスタ制御部の制御インタフェースへワークオーダを送信する少なくとも１つの複合制御部と、を更に有する。

個々のクラスタシステムに問い合わせ制御するクエリインタフェース及び制御インタフェース、複数のクラスタシステム、及び少なくとも１つの複合制御部のデータ志向型結合のためのデータ接続の提供は、特に、共通のコンピュータ配列の中の異なるクラスタシステムの構成部品の柔軟な結合を可能にする。この場合、コンピュータ配列の機能及び性能は、更なる及び／又は他の種類の構成部品コンピュータを有する更なるクラスタシステム、及び他の機能ユニットを追加することにより、既に設置されている１又は複数のクラスタシステムに介入する必要を有しないで、補強できる。このようなアーキテクチャは、以下に詳述する多数の更なる利点を有する。

好適な実施形態によると、複合制御部は、ソフトウェアコンポーネントとして実施され、複数のクラスタシステムのうちの少なくとも１つのクラスタシステムの少なくとも１つの構成部品コンピュータは、該ソフトウェアコンポーネントを実行するよう設定される。例として、複合制御部は、クラスタ制御部と一緒に、相互接続されたクラスタシステムのうちの１つ、複数、又は全部のミドルウェアを形成する追加ソフトウェアコンポーネントであっても良い。

更なる実施形態によると、各クラスタシステムは、ミドルウェアを実行するよう設定され、各クラスタシステムは、コンピュータ配列の他のクラスタシステムのクエリインタフェースに問い合わせることができ、コンピュータ配列の他のクラスタシステムの制御インタフェースにワークオーダを送信できるようにする。このような実施形態は、とりわけ、例えばルールデータベースの所定のルールに従って、あるクラスタシステムから別のクラスタシステムへ、リソースの自動再配置又は転用を可能にする。

別の有利な実施形態によると、少なくとも１つの複合制御部は、複数のクラスタシステムを有するコンピュータ配列のオペレータ制御のためのユーザインタフェースを提供するよう設定され、ユーザインタフェースは、クラスタシステムの各々への状態要求からの結果に基づき、コンピュータ配列の全体状態を集めるよう設定される。この種の中央ユーザインタフェースは、管理者が複数のクラスタシステムに別個にアクセスする必要がなく、コンピュータ配列全体の簡易且つ統一的管理を可能にする。この場合、コンピュータ配列の全体状態が複合制御部又はクラスタシステムのうちの１つに格納される必要はない。

有利な実施形態によると、ユーザインタフェースは、個々のクラスタシステムの利用レベル及び／又は所定のルールデータベースに基づき、ユーザインタフェースを介して受信したワークオーダを実行するクラスタシステムを選択し、及び該ワークオーダを選択したクラスタシステムの制御インタフェースへ送信するよう更に設定される。この種の中央オーダ受理及び割り当ては、特に、個々のクラスタシステムの境界を跨ってコンピュータ配列全体の均一な利用を保証する。

更なる有利な実施形態によると、複合制御部は、クラスタ制御部のクエリインタフェースを用いて、個々のクラスタシステムの動作状態を監視するよう設定される。第１のクラスタシステムにおける動作障害の識別により促されると、該第１のクラスタシステムに関連付けられたワークオーダの実行を停止するための第１のオーダは、第１のクラスタシステムのクラスタ制御部の制御インタフェースへ送信される。停止されたワ―クオーダに関連付けられたバッファに格納されたデータを第１のクラスタシステムから少なくとも１つのデータ接続を介して第２のクラスタシステムへ送信するための第２のオーダは、第１及び／又は第２のクラスタシステムのクラスタ制御部の制御インタフェースへ送信される。停止されたワークオーダを実行するための第３のオーダは、第２のクラスタシステムのクラスタ制御部の制御インタフェースへ送信される。このようなコンピュータ配列及び複合制御部は、特に、複合制御部が個々のクラスタシステムの障害に柔軟に反応できるので、コンピュータ配列の信頼性を全体として向上させる。

可能な実施形態によると、複合制御部及び／又はクラスタ制御部は、全てのクラスタ制御部により共同で使用されるネットワークファイルシステムを用いて複数のクラスタシステムからアーカイブされるべきデータをバッファに格納する大容量メモリシステムのうちの全部を管理するよう更に設定される。この種の共同使用されるネットワークファイルシステムは、故障したクラスタシステムのほんの幾つかの構成部品コンピュータが正しく動作しない又はもはや動作しない場合でも、バッファに格納されたデータにアクセスできる。

更なる有利な実施形態によると、第１のクラスタシステムのクラスタ制御部は、所定のイベントが生じると、第１のクラスタシステムにおいてバッファに格納されたデータを、少なくとも１つのデータ接続を介して、第２のクラスタシステムへ送信するよう設定される。例として、複数のクラスタシステムのデータ志向型結合のための少なくとも１つのデータ接続は、第１のクラスタシステムの第２の構成部品コンピュータと第２のクラスタシステムの第１の構成部品コンピュータとの間のネットワーク接続を有し得る。この例では、第１のクラスタシステムのクラスタ制御部は、複合制御部により要求されると、第１のクラスタシステムにおいてバッファに格納されたデータを、ネットワーク接続を介して、第２のクラスタシステムへ送信するよう設定される。このような構成は、追加接続構造を設けることなく、ワークオーダをあるクラスタシステムから別のクラスタシステムへ送信することを可能にする。

本発明の更なる実施形態によると、複数のクラスタシステムのデータ志向型結合のための少なくとも１つのデータ接続は、複合制御部と複数のクラスタシステムのクラスタ制御部との間で状態クエリ及びワークオーダを交換するための少なくとも１つの制御ネットワークと、交換されたワークオーダに関連付けられたバッファに格納されたデータを複数のクラスタシステムの大容量メモリシステム間で交換するためのメモリネットワークと、を有する。このようなデータ志向型結合のためのデータ接続を制御ネットワークとメモリネットワークとに分離することは、メタデータ及びアーカイブされるべきデータを、これら２つのデータ種類の異なる要件に関して、分離することを可能にする。

本発明は、以下の図面を参照して異なる例示的な実施形態を用いて以下に詳細に記載される。
複合制御部を有するコンピュータ配列の概略図を示す。 例示的な一実施形態によるコンピュータ配列の概略図を示す。 従来技術によるモジュラクラスタシステムの概略図を示す。

図１は、複合制御部２０によりコンピュータ配列１０を制御する原理を概略的に示す。

図１では、第１のクラスタシステム１１ａは、第２のクラスタシステム１１ｂと結合され、コンピュータ配列１０を形成する。第１のクラスタシステム１１ａは、状態要求ＳＲに応答するクエリインタフェース２４を有する。状態要求ＳＲの結果は、複合制御部２０に供給される。複合制御部２０は、とりわけ、コンピュータ配列１０の制御のための基礎として、クラスタシステム１１ａへの状態要求ＳＲの結果の継続的監視、及びそれに含まれる測定値の分析を行うルールデータベース２６を有する。

例として、複合制御部２０は、コンピュータ配列１０のクラスタシステム１１ａと１１ｂとの間でアーカイブオーダの分配を引き受ける。同様に、複合制御部は、コンピュータ配列１０の全体利用レベルに対処するために、個々のクラスタシステム１１ａ又は１１ｂ又はそれらの部分、特に個々の構成部品コンピュータを起動又は停止できる。ワークオーダの予定された構成変化及び割り当てに基づき、複合制御部２０は、第２のクラスタシステム１１ｂを制御する制御コマンドＮＣ（node control、ノード制御）を制御インタフェース２３へ送信する。

コンピュータ配列１０の中で、ワークオーダは、柔軟に分配され、及び保留できる。第２のクラスタシステム１１ｂが第１のクラスタシステム１１ａからのワークオーダを引き受ける場合、例えば、過剰に高い利用レベル又は第１のクラスタシステム１１ａにおける故障のため、共同で使用されるデータを送信する論理的又は物理的に別個の通信チャネルＳＤＭ（shared data move）が、関連するデータレコードをクラスタシステム１１ａからクラスタシステム１１ｂへ送信するために用いられる。この場合の送信が複合制御部２０、第１のクラスタシステム１１ａ又は第２のクラスタシステム１１ｂにより開始され及び／又は調整されるかは、使用されるネットワーク技術の個々の実装及び個々のコンポーネントの互いの間の結合に依存する。

データ志向型結合の可能な例は、クラスタシステム１１ａ及び１１ｂ又はそれらのローカル制御部による共有メモリネットワーク及び／又は共有ネットワークファイルシステムの使用を有する。代替で、広域ネットワークを介して送信するために、図２を参照して後に詳述するように、個々のクラスタシステムの直接又は間接結合を使用することも可能である。

例として、送信の瞬間は、一方のクラスタシステム１１ａから他方のクラスタシステム１１ｂへのデータの送信について自動又は手動で規定される制御時間により決定される。代替で、この瞬間は、関連するクラスタシステム１１ａ及び１１ｂの利用レベル又は通信チャネルＳＤＭに基づき決定できる。

図２は、３個のクラスタシステム１１ａ、１１ｂ及び１１ｃを有するコンピュータ配列１０の例示的な構成を示す。クラスタシステム１１ａ〜１１ｃの各々は、アーカイブされるべきデータをバッファに格納する中央大容量メモリシステム１２を有する。さらに、クラスタシステム１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、それぞれ、例えば図３を参照して前述したバックアップ及びアーカイブシステムに従って、第１の機能ユニットＦＥ１のタスクを引き受ける専用ローカルクラスタ制御部１７を有する。例示的な実施形態では、クラスタ制御部１７は、個々のクラスタシステム１１ａ〜１１ｃの構成部品コンピュータ１４ａで実行するソフトウェアコンポーネントとして実装される。

例として、クラスタシステム１１ａ及び１１ｃは、それぞれ、図３を参照して既に前述したバックアップ及びアーカイブシステムである。クラスタシステム１１ａ及び１１ｃは、それぞれ、１又は複数の処理設備１３のホスト１からアーカイブされるべきデータを受信する１又は複数の第２の機能ユニットＦＥ２を有する。第２の機能ユニットＦＥ２は、１又は複数の所謂フロントエンド構成部品コンピュータ１４ｂにより提供される。さらに、クラスタシステム１１ａ及び１１ｃは、それぞれ大容量メモリシステム１２からのバッファに格納されたデータを、クラスタシステム１１ａ及び１１ｃに接続される外部大容量メモリ機器、特に図２に示すテープドライブ１５を起動してそれにバックアップする第３の機能ユニットＦＥ３を提供する所謂バックエンド構成部品コンピュータ１４ｃを有する。

クラスタシステム１１ｂの設計は、クラスタシステム１１ａ及び１１ｃの設計と異なる。特に、クラスタシステム１１ｂは、テープドライブに直接結合されない。代わりに、クラスタシステム１１ｂは、内部大容量メモリシステム１２に格納されたデータを複製する更なる機能ユニットＦＥ４を有する。データを複製する機能ユニットＦＥ４は、例えば更なる構成部品コンピュータ１４ｄで実行される。

大容量メモリシステム１２のバッファに格納されたデータの複製は、大容量メモリシステム１２に比較的多数のデータを保持することを可能にする。特に、各場合に変化のみが追加で格納されるならば、異なるバージョンのバックアップされたデータレコードが、大容量メモリシステム１２に保持できる。大容量メモリシステム１２に格納されたデータがクラスタシステム１１ｂの完全な故障又は破壊に対してもバックアップされることを保証するために、クラスタシステム１１ｂは、広域ネットワーク１６、例えばインターネット又は個々のクラスタシステム１１ａ〜１１ｃの異なるサイト間の専用線を介してクラスタシステム１１ｃに結合される。この場合、クラスタシステム１１ｂのバックエンド構成部品コンピュータ１４ｄは、大容量メモリシステム１２に保持された複製されたデータを、広域ネットワーク１６を介してクラスタシステム１１ｃのフロントエンド構成部品コンピュータ１４ａへ送信するために用いられる。

上述のように、図２に示したコンピュータ配列１０の中に配置されるコンポーネント及びサブシステムは、既に、異なる種類のデータをアーカイブする多数の関心のある機能を可能にする。コンピュータ配列１０の管理を更に簡単にするため、同時にそれに含まれるコンポーネントの使用の柔軟性を達成するために、コンピュータ配列１０は、制御ネットワーク２１を介して個々のクラスタシステム１１ａ〜１１ｃのクラスタ制御部１７に接続される複合制御部２０を更に有する。図２に示す例示的な構成では、遠隔に設定されたクラスタシステム１１ｃのクラスタ制御部１７は、この場合には広域ネットワーク１６を介して複合制御部２０に物理的に結合される。

複合制御部２０は、とりわけ、ユーザインタフェース２２を有する。ユーザインタフェース２２を介して、コンピュータ配列１０は、データ処理設備１３のホスト１０から制御され、構成され、及び監視され得る。この場合、複合制御部２０は、図２に示すように、物理的に別個の機器として実現されても良い。代替で、複合制御部２０は、クラスタシステム１１ａ、１１ｂ、１１ｃのうちの１又は複数の中の更なるソフトウェアコンポーネントとして、例えば構成部品コンピュータ１４ａ〜１４ｄのうちの１つで実行できる。

とりわけ複合制御部による監視、構成及び制御の目的で、個々のクラスタ制御部１７は、それぞれ、制御インタフェース２３及びクエリインタフェース２４を有する。複合制御部２０は、クラスタシステム１１ａ〜１１ｃの各々の個々の状態を問い合わせるために、クエリインタフェース２４を使用できる。特に、クエリインタフェース２４は、クラスタシステム１１ａ〜１１ｃが基本的に動作可能か否か、それらにインストールされた個々のコンポーネント、特に構成部品コンピュータ１４ａ〜１４ｄ及び大容量メモリシステム１２の利用レベルがどれだけ高いか、及びどんなタスクが個々の構成部品コンピュータ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ又は１４ｄに割り当てられているか、を問い合わせるために使用できる。これらのデータに基づき、複合制御部２０は、コンピュータ配列１０の全体状態を解明でき、ユーザインタフェース２２を用いて該全体状態をコンピュ―タ配列１０のユーザに提示できる。

必要な場合には、ユーザは、ユーザインタフェース２２を用いて、現在の構成、特に個々のワークオーダ及び／又は機能ユニットＦＥ１〜ＦＥ４へのリソースの割り当てに対して変更を行うことができる。この場合、全ての各々のクラスタシステム１１ａ、１１ｂ又は１１ｃの構成は、望ましくは、それら個々のクラスタ制御部１７によりローカルに格納され管理され、中央複合制御部２０により単に結合され及び／又は転送される。

提示及び／又はユーザによる手動構成に加えて、収集されたデータは、データ処理設備１３により新たに到着するアーカイブ要求の割り当てに関する決定を自動的に行うために用いることもできる。例として、ユーザインタフェース２２により中央で受理されたタスクは、データ処理設備１３のホスト１により、現在最低利用レベルを有するクラスタシステム１１ａ、１１ｂ、又は１１ｃのうちの１つへアーカイブのために転送できる。さらに、データ処理設備１３のアプリケーションにより、例えば第１のクラスタシステム１１ａのクラスタ制御部１７へ直接送信されたワークオーダは、複合制御部２０によりクラスタシステム１１ａの待機リストから削除され、より低い利用レベルのクラスタシステム、例えばクラスタシステム１１ｂに割り当てることができる。

ワークオーダに関連するデータが既にクラスタシステム１１ａの大容量メモリシステム１２のバッファに格納されている場合、これらのデータは、クラスタシステム１１ａからクラスタシステム１１ｂへ送信される必要がある。例示的な実施形態では、これは、別個のメモリネットワーク２５により達成される。別個のメモリネットワーク２５を介して、第１のクラスタシステム１１ａ及び第２のクラスタシステム１１ｂの大容量メモリシステム１２が接続される。上述のように、第３のクラスタシステム１１ｃは、同様に、広域ネットワーク１６を介して間接的に、クラスタシステム１１ａ及び１１ｂに接続される。したがって、クラスタシステム１１ｂからクラスタシステム１１ｃへの更なるデータ再配置が可能である。

制御ネットワーク２１、制御インタフェース２３及びクエリインタフェース２４を設け、特にクラスタシステム１１ａ、１１ｂ及び１１ｃの間のメモリネットワーク２５並びに広域ネットワーク１６を介したクラスタシステム１１ｂと１１ｃとの結合のような追加データ送信経路を設け、複合制御部２０により受信されたタスクを考慮することは、コンピュータ配列１０が統一システムとしてクラスタ制御部２０により制御されることを可能にする。

制御ネットワーク２１及びメモリネットワーク２５の技術的実装は、上述のアーキテクチャにはあまり重要ではない。しかしながら、比較的大容量の連続データを送信するために用いられるメモリネットワーク２５が大容量伝送帯域を提供する技術を用いて実装されることは有利である。例として、適切な技術は、ＩＥＥＥ標準ファミリ８０２．３に基づくGigabit Ethernet（登録商標）のような広帯域接続技術に基づく光ファイバチャネルプロトコルである。対称的に、制御ネットワーク２１は、比較的小容量のデータのみを送信するために用いられる必要がある。しかしながら、個々のクラスタ制御部１７を互いに及び複合制御部２０と遅滞なく調整するために、比較的短い待ち時間を有するネットワーク技術がこのネットワークに用いられるべきである。例として、限られた数の加入者を有する従来のローカルエリアネットワークは、制御ネットワーク２１に適する。適切なセグメント化、仮想化、又は優先順位付けは、サブネットワークが共有物理又は論理データネットワークの両方により実装できることを意味する。

図２に示されない更なる代替では、複合制御部２０は、複合制御部２０自体だけでなく個々のクラスタシステム１１ａ、１１ｂ及び１１ｃのクラスタ制御部１７も有するミドルウェアの部分である。

記載のミドルウェアは、必要な場合にはコンピュータ配列１０全体を制御する。ミドルウェアのタスクは、とりわけ、例えば隣接クラスタシステム１１ａ、１１ｂ又は１１ｃの故障又は個々の構成部品コンピュータ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ又は１４ｄの故障のような、システムイベントの監視を有する。さらに、ミドルウェアは、個々のクラスタコンピュータで実行される処理を開始又は停止させ、或いは、クラスタシステム１１ａ、１１ｂ又は１１ｃ若しくはコンピュータ配列１０全体の構成を可能にする。この目的のため、ミドルウェアは、制御ネットワーク２１を介してコンピュータ配列の全ての基本的部分に接続され、例えば大容量メモリシステム１２のうちの１又は複数に格納された達成されるべきタスクに関するメタ情報のようなコンピュータ配列に格納された情報にアクセスする。

制御ネットワーク２１は、クラスタシステム１１ａ、１１ｂ、及び１１ｃのミドルウェアコンポーネントを有効に相互接続する。したがって、相互監視及び制御が可能になる。本実施形態では、ミドルウェアは、先ず、隣接クラスタシステムからの要求に対してデータキャプチャセクションとして、次に、クラスタシステム内の動作要素として動作するが、隣接クラスタシステムに外部の影響を及ぼす制御部として動作する。

上述の及び同様のソリューションの利点は、クラスタシステム１１ａ、１１ｂ又は１１ｃの各々がコンピュータ配列１０全体の制御を引き受けることができることである。特に、これは、個々のクラスタシステム１１ａ、１１ｂ又は１１ｃの及び単一の中央複合制御部２０の障害に対して冗長性を提供する。

例えば記載のコンピュータ配列１０で使用するルールデータベース２６の関連するルールを含む３つのシナリオを以下に記載する。これらは多数の可能なシナリオのうちのほんの一部であることは言うまでもない。

シナリオ１：障害に続く、物理テープドライブの一時的再配置
通常動作では、クラスタシステム１１は、任意の物理テープドライブ１５をアドレスするために、構成部品コンピュータ１４ｃの任意の機能ユニットＦＥ３を使用できる。例として、クラスタシステム１１ａの各構成部品コンピュータ１４ｃは、最初に、２個の関連するテープドライブ１５を有することができる。記載のシナリオでは、クラスタシステム１１ａの第３の機能ユニットＦＥ３の２個の物理テープドライブ１５は完全に故障している。つまり、この機能ユニットＦＥ３は、更なる物理テープドライブ１５を有しないで更なるバックアップオーダを実行できない。しかしながら、機能ユニットＦＥ３及び後者を実行するために用いられる構成部品コンピュータ１４ｃ自体は、動作可能状態のままである。

更なる物理テープドライブ、例えば更なる構成部品コンピュータ１４ｃのテープドライブ１５が第１のクラスタシステム１１ａの機能ユニットＦＥ３に、適切なネットワーク、例えば光ファイバチャネル記憶装置ネットワークを介して接続される場合、機能ユニットＦＥ３は、この更なるテープドライブ１５にアクセスできる。この場合、特定の機能ユニットＦＥ３がどの物理テープドライブ１５にアクセスできるかに関する関連性は、クラスタシステム１１ａのミドルウェア、特に第１の機能ユニットＦＥ１により制御される構成によって専ら決定される。クラスタシステム１１ａの第１の機能ユニットＦＥ１は、割り当てられた物理テープドライブ１５の数を知っている。

記載のシナリオでは、ルールデータベース２６は、所定の機能ユニットＦＥ３に割り当てられた全ての物理テープドライブ１５が故障したとき、追加テープドライブ１５を有し望ましくは同じクラスタシステム１１ａの中にある更なる機能ユニットＦＥ３が捜し出される必要があるというルールを有する。次に、クラスタシステム１１ａの構成は変更され、依然として全体的に利用可能な機能物理テープドライブ１５が、クラスタシステム１１ａの機能ユニットＦＥ３に渡り可能な限り均等に分散されるようにする。その結果、１又は複数のテープドライブ１５の故障は、第３の機能ユニットＦＥ３により記録される。完全な自動化手段は、クラスタシステム１１ａの全ての機能ユニットＦＥ３が完全に動作可能のままであることを保証する。つまり、クラスタシステム１１ａの第３の機能ユニットＦＥ３は、より高いデータスループットを有する残りの物理テープドライブ１５にバックアップできる。

記載のシナリオでは、均等化は単一のクラスタシステム１１ａの中で実行された。複数の接続されたクラスタシステムが存在するとき、均等化は、単一のクラスタシステムの境界を跨って、例えば隣接クラスタシステム１１ａと１１ｂを再構成することにより、又は結合されたクラスタシステム１１ｂと１１ｃとの間で、ローカルリソース障害を補償するために、実行できる。

シナリオ２：過負荷のイベントにおけるオーダの一時的再配置
再び図２に示すコンピュータ配列１０を参照する。しかしながら、この場合には、上述の例１と異なり、第１のクラスタシステム１１ａの物理テープドライブ１５は故障していない。第１のクラスタシステム１１ａは、物理テープドライブ１５へのバックアップデータレートに関する情報をＭＢ／ｓで提供する測定値をキャプチャする。したがって、現在バックアップされる必要のあるデータの容量が、そのために利用可能な時間ウインドウに適合するか否かを計算することが可能である。

この目的のために、ルールデータベース２６は、例えば以下のルールを有する。バックアップされるべきデータ容量がそのために提供される時間ウインドウ内でバックアップできないとき、第１の機能ユニットＦＥ１は、クラスタシステム１１ａの個々の第３の機能ユニットＦＥ３の利用レベルを比較する。そうする際に、最低負荷を有する第３の機能ユニットＦＥ３が見付けられ、最高利用レベルを有する機能ユニットＦＥ３も見付けられる。次に、シナリオ１を参照して上述したように、クラスタシステム１１ａの再構成は、低利用レベルを有する機能ユニットＦＥ３から高利用レベルを有する機能ユニットＦＥ３に、テープドライブ１５を再配置する。

所定の制約を守るには不十分なので、入力データストリームは、場合によっては、コンピュータ配列１０を再構成することにより、１又は複数のホスト１から別のクラスタシステム１１ｂ又は１１ｃに迂回される。得られる結果は、バックアップ速度の増大により達成される負荷均等化である。

シナリオ３：時間ゾーンに従う割り当ての分散
ここで検討する初期状況は、異なる時間ゾーンで設定され動作される２つのクラスタシステム１１ａ及び１１ｃである。ユーザは、異なるサイトにおける個々のワークプロファイルを有する。例えば、ホスト１のための完全なバックアップは、各サイトにおける現地の夜間時間中に実行される必要がある。バックアップが２時間を要し、サイトが２時間の時差を有するベルリンとモスクワにあると仮定すると、基本的に、バックアップは、全てのサイトで同じ現地時間で同じバックエンド装置、例えば同じテープドライブ１５により開始されるべきであると考えられる。バックアップがモスクワの現地時間２２：００（ベルリン時間の２０：００）に開始し２時間を要する場合、テープドライブ１５及び関連する第３の機能ユニットＦＥ３は、続いて第１のサイトからベルリンに移されることができる。これは、機能ユニットＦＥ３を有するバックエンド及びテープドライブ１５の不変の利用レベルを達成する。

この場合、ルールデータベース２６は、テープドライブがモスクワの現地時間２２：００にその場所にあるクラスタシステム１１ａにより構成されるというルールを有する。これは、第１のクラスタシステム１１ａに割り当てられている全ての物理テープドライブ１５を巻き込む。したがって、つまり、ベルリンにおける２２：００現地時間に、モスクワにおける２４：００に、バックアップが終了している。次に、クラスタ制御部２０は、コンピュータ配列１０を再構成して、全てのテープドライブ１５がベルリンにある第２のクラスタシステムに割り当てられるようにする。ベルリンにおけるバックアップは、次に、全能力をあげて実行できる。

その結果、物理テープドライブ１５は、中断無く、４時間の間動作する。さらに、他の時間帯にある都市が利用可能である、又はバックアップウインドウが拡大される場合、達成できる効果は、物理テープドライブ１５が中断無く動作することである。これは、高価な物理テープドライブ１５への場合によっては非常に高いレベルの投資を良好に分散させる。

上述の例示的な実施形態及びシナリオは、知られているクラスタシステムと比べて、一連の利点を有するコンピュータ配列をもたらす。

第１に、複合制御部２０の提供は、単一のユーザインタフェース２２を用いるコンピュータ配列のオペレータ制御を可能にする。さらに、場合によっては更なるクラスタシステムの単なる追加により、新しい機能及び能力拡張の両方の観点でシステムの拡張が行われる。拡張性及び他のクラスタシステムへの個々の要求の再配置の機会は、コンピュータ配列１０が実際に適宜拡張可能であることを意味する。クラスタシステム内の現行のスロット数のような予め存在している制限は、上述のアーキテクチャモデルに基づく多層の階層により克服される。したがって、コンピュータ配列１０の実際に無限の拡張性が可能である。

さらに、特に、複合制御部とメモリネットワーク２５の結合は、１つのクラスタシステム１１ａからを別のクラスタシステム１１ｂ又は１１ｃへのリソースの手動若しくは自動再配置若しくは転用を可能にする。したがって、均一な負荷分散を保証できる。

最後に、クラスタシステム１１ａの故障がクラスタシステム１１ａに接続されたクラスタシステム１１ｂ又は１１ｃがクラスタシステム１１ａのタスクを引き受けられることを促すので、コンピュータ配列１０全体としての可用性は増大する。

１ ホスト
２ カセットドライブ
３ ディスクメモリサブシステム
４ ディスクメモリユニット
５ データ志向型結合ユニット
６ 構成部品コンピュータ
１０ コンピュータ配列
１１ａ クラスタシステム
１１ｂ クラスタシステム
１１ｃ クラスタシステム
１２ 大容量メモリシステム
１３ データ処理設備
１４ａ クラスタ制御部の構成部品コンピュータ
１４ｂ フロントエンド構成部品コンピュータ
１４ｃ バックエンド構成部品コンピュータ
１４ｄ 冗長のための構成部品コンピュータ
１５ テープドライブ
１６ 広域ネットワーク
１７ クラスタ制御部
２０ 複合制御部
２１ 制御ネットワーク
２２ ユーザインタフェース
２３ 制御インタフェース
２４ クエリインタフェース
２５ メモリネットワーク
２６ ルールデータベース
SR 状態レポート
NC 制御コマンド
SDM 通信チャネル

Claims (11)

1. 少なくとも１つのデータ処理設備からのデータをアーカイブする複数のクラスタシステムであって、前記複数のクラスタシステムの各々は、モジュール設計であり、アーカイブされるべきデータを前記データ処理設備から受信する少なくとも１つの第１の構成部品コンピュータと、前記アーカイブされるべきデータをバッファに格納する少なくとも１つの大容量メモリシステムと、前記アーカイブされるべきデータを少なくとも１つの更なる大容量メモリ装置、特に磁気メモリ装置にバックアップする第２の構成部品コンピュータと、個々のクラスタシステムの個々の構成部品コンピュータを制御するクラスタ制御部と、を有する、複数のクラスタシステムと、
   前記複数のクラスタシステムのデータ志向型結合のための少なくとも１つのデータ接続と、
   前記複数のクラスタシステムの前記クラスタ制御部のクエリインタフェースを介して状態データを問い合わせ、及び前記複数のクラスタシステムの前記クラスタ制御部の制御インタフェースへワークオーダを送信する、少なくとも１つの複合制御部と、
   を有するコンピュータ配列。
2. 前記少なくとも１つの複合制御部は、ソフトウェアコンポーネントとして実施され、前記複数のクラスタシステムのうちの少なくとも１つのクラスタシステムの少なくとも１つの構成部品コンピュータは、前記ソフトウェアコンポーネントを実行するために設定される、請求項１に記載のコンピュータ配列。
3. 少なくとも１つのクラスタシステムの前記少なくとも１つの複合制御部及び前記クラスタ制御部は、前記複数のクラスタシステムのうちの少なくとも１つのミドルウェアに統合される、請求項１又は２に記載のコンピュータ配列。
4. 各クラスタシステムは前記ミドルウェアを実行するために設定され、各クラスタシステムは、前記コンピュータ配列の他のクラスタシステムの前記クエリインタフェースに問い合わせでき、及び前記コンピュータ配列の他のクラスタシステムの前記制御インタフェースへワークオーダを送信できるようにする、請求項３に記載のコンピュータ配列。
5. 前記少なくとも１つの複合制御部は、前記複数のクラスタシステムを有する前記コンピュータ配列のオペレータ制御のためのユーザインタフェースを提供するよう設定され、前記ユーザインタフェースは、前記複数のクラスタシステムの前記クエリインタフェースへの状態要求からの結果に基づき、前記コンピュータ配列の全体状態を集めるよう設定される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のコンピュータ配列。
6. 前記ユーザインタフェースは、前記個々のクラスタシステムの利用レベル及び／又は所定のルールデータベースに基づき、前記ユーザインタフェースを介して受信したワークオーダを実行するクラスタシステムを選択し、並びに、前記ワークオーダを前記の選択したクラスタシステムの前記制御インタフェースへ送信するよう更に設定される、請求項５に記載のコンピュータ配列。
7. 前記複合制御部は、前記クラスタ制御部の前記クエリインタフェースを用いて前記個々のクラスタシステムの動作状態を監視し、第１のクラスタシステムにおける動作障害の識別により、前記第１のクラスタシステムに関連付けられたワークオーダの実行を停止するための第１のオーダを前記第１のクラスタシステムの前記クラスタ制御部の前記制御インタフェースへ送信するよう促され、前記の停止されたワークオーダに関連付けられたバッファに格納されたデータを前記第１のクラスタシステムから前記少なくとも１つのデータ接続を介して第２のクラスタシステムへ送信するための第２のオーダを、前記第１及び／又は第２のクラスタシステムの前記クラスタ制御部の前記制御インタフェースへ送信し、前記の停止されたワークオーダを実行するための第３のオーダを前記第２のクラスタシステムの前記クラスタ制御部の前記制御インタフェースへ送信する、よう更に設定される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のコンピュータ配列。
8. 前記複合制御部及び／又は前記クラスタ制御部は、全ての制御部により共同で用いられるネットワークファイルシステムを用いて、前記複数のクラスタシステムからの前記アーカイブされるべきデータをバッファに格納するために、前記大容量メモリシステムの全部を管理するよう更に設定される、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のコンピュータ配列。
9. 第１のクラスタシステムの前記クラスタ制御部は、所定のイベントが生じると、前記第１のクラスタシステムにバッファに格納されたデータを、前記少なくとも１つのデータ接続を介して第２のクラスタシステムへ送信するよう設定される、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のコンピュータ配列。
10. 前記複数のクラスタシステムのデータ志向型結合のための前記少なくとも１つのデータ接続は、第１のクラスタシステムの前記第２の構成部品コンピュータと第２のクラスタシステムの前記第１の構成部品コンピュータとの間のネットワーク接続を有し、前記第１のクラスタシステムの前記クラスタ制御部は、前記複合制御部による要求により、前記第１のクラスタシステムにバッファに格納されたデータを前記ネットワーク接続を介して前記第２のクラスタシステムへ送信するよう設定される、請求項９に記載のコンピュータ配列。
11. 前記複数のクラスタシステムのデータ志向型結合のための前記少なくとも１つのデータ接続は、前記複数のクラスタシステムの前記複合制御部及び／又は前記クラスタ制御部の間で状態クエリ及びワークオーダを交換するための少なくとも１つの制御ネットワークと、前記の交換されたワークオーダに関連付けられたバッファに格納されたデータを、前記複数のクラスタシステムの前記大容量メモリシステムの間で交換するメモリネットワークと、を有する、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のコンピュータ配列。

Images