JP3250859B2 - ディスクアレイ装置、コンピュータシステム及びデータ記憶装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータのデータ
バックアップ方法に関する。本発明は、特に、複数のデ
ィスクドライブを有するディスクアレイ装置または複数
種類の記憶装置を有するデータ記憶装置を持ったコンピ
ュータシステムにおいて、上位コンピュータや管理者に
負担をかけず、信頼性の高いバックアップ手段を提供す
る方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディスクアレイ装置に付いては、特開平
１ー２５０１２８号公報に開示されている。この装置の
特徴は１）複数のディスクが同時多重で動作することに
よる高速化と、２）冗長ディスク、予備ディスクをもつ
ことによる高信頼化である。

【０００３】ディスク装置の高速化には、データ転送速
度の高速化及び、１秒当りのリード／ライト処理件数
（ＩＯスループット）とがあるが、ディスクアレイ装置
では複数台のディスクの並列データ転送を可能とするこ
とによりデータ転送速度の高速化を実現している。この
構成に信頼度を上げるため後述する冗長度を付加した構
成を一般にＲＡＩＤ３と呼んでいる。また、ＩＯスルー
プットを向上させるために、複数台のディスクに多重シ
ーク／回転待ちさせる構成がある。これに冗長度を付加
し信頼度をあげた構成を、ＲＡＩＤ５と呼んでいる。

【０００４】さて、上記性能を向上させるためにはいず
れの構成においても複数台のディスクが必要となる。現
在の標準的なディスクドライブの平均故障時間（ＭＴＢ
Ｆ）は、５万時間程度である。このディスクをＮ台用い
たシステムのＭＴＢＦは、５万／Ｎで抑えられる。この
値は、標準的な１０台構成の場合５千時間、七ヶ月弱と
なりシステムとして一般には許容しがたい値である。

【０００５】この問題を解決するために、複数のディス
ク中のデータをパリティグループと呼ばれるグループに
分け、そのグループごとにパリティ情報を付加すること
によりパリティグループ中の任意の１台が故障してもデ
ータを回復することができるような構成とした。この構
成をＲＡＩＤと呼ぶ。

【０００６】ＲＡＩＤのＭＴＢＦを計算すると、以下の
数１となり、障害ディスクを正常なディスクと交換し、
そのディスクへデータを回復するまでの時間ＭＴＴＲ
が、ＭＴＢＦを決定する重要なファクターになっている
ことが判る。

【０００７】

【数１】

【０００８】このＭＴＴＲを最小限にするためには予備
のディスクを予めシステム内に持っておき、障害が発生
した場合速やかにデータ回復を行なうことが効果的であ
る。このための予備ディスクをスペアディスクと呼んで
おり、上記特開平１−２５０１２８号公報にも開示され
ている。

【０００９】ＲＡＩＤ構成の採用と、スペアディスクの
採用により、複数台のディスクが存在することによるシ
ステムのＭＴＢＦ低下の問題は解決される。

【００１０】しかし、上記ＭＴＢＦは、システム内の複
数のディスクの障害発生という事象は互いに独立である
という仮定のもとでの計算であり、地震・火災などの大
規模災害の場合や、障害回復作業中のミスによる２重障
害の発生の場合などは考慮していない。また、オペレー
ションのミスによるデータの消失についても考慮してい
ない。

【００１１】上記の問題を解決するためにはデータのバ
ックアップを定期的にとること以外に現実的方法はな
く、上記従来技術では、ディスクのアレイ化による容量
の増大に対応した効果的なバックアップ方法について
は、配慮されていない。実際、標準的な５．２５”ディ
スクドライブ（１．５ＧＢ）を使用し、１０台構成で１
台をスペア、１台をパリティに割り当てた場合、総容量
は１２ＧＢとなり、標準的なバックアップ用テープドラ
イブ（約２００ｋＢ／ｓ）でバックアップするのに要す
る時間は１４時間弱である。これでは、ディスクアレイ
の高I/Oスループットを生かしたオンライントランザク
ションシステムに応用する場合、大きな障害となる。毎
日バックアップをとる場合１４時間はシステムのサービ
スを停止しバックアップ作業を行わなければならないか
らである。

【００１２】本発明の目的は、データ記憶装置における
データのバックアップ時間を短縮する技術を提供するこ
とにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、ディスクアレイ装置において、上記ディ
スクアレイ装置は、複数のディスクドライブと、上記デ
ィスクドライブを制御するディスクアレイ制御手段とを
有し、上記ディスクドライブのうち、少なくとも１つは
予備のディスクドライブであり、上記ディスクアレイ制
御手段は、上記ディスクドライブが記憶するデータをバ
ックアップするときに、バックアップの対象となるディ
スクドライブから上記予備のディスクドライブにバック
アップの対象となるデータを転送することを指示する処
理部と、上記指示を受けて、上記ディスクドライブから
上記予備のディスクドライブへのデータ転送を制御する
データ転送制御部とを有し、上記処理部は、上記予備の
ディスクドライブへのデータ転送が終了後、上記予備の
ディスクドライブから外部のバックアップ装置にバック
アップの対象となるデータを転送することを指示し、上
記データ転送制御部は、上記指示を受けて、上記予備の
ディスクドライブから上記バックアップ装置へ、データ
転送することとしたものである。

【００１４】

【作用】上記のように構成されたディスクアレイ装置に
おいて、上記処理部は、上記ディスクドライブが記憶す
るデータをバックアップするときに、バックアップの対
象となるディスクドライブから上記予備のディスクドラ
イブにバックアップの対象となるデータを転送すること
を指示する。上記データ転送制御部は、上記指示を受け
て、上記ディスクドライブから上記予備のディスクドラ
イブへのデータ転送を制御する。上記処理部は、さらに
上記予備のディスクドライブへのデータ転送が終了後、
上記予備のディスクドライブから外部のバックアップ装
置にバックアップの対象となるデータを転送することを
指示し、上記データ転送制御部は、上記指示を受けて、
上記予備のディスクドライブから上記バックアップ装置
へ、データ転送することとしたものである。

【００１５】ディスクアレイ装置のディスクには、ホス
トコンピュータが使用するデータ（ファイル）又はその
データから計算されるパリティを格納するデータディス
クと、ディスク障害が発生した場合、障害ディスクを論
理的に置き換えるためのスペアディスクがある。本発明
では、このスペアディスクをデータバックアップの際、
転送バッファとして用いる。つまり、データディスク上
に存在するファイル（一般には複数のデータディスクに
またがって格納されている。）をディスクアレイコント
ローラが読み込んでそのメモリ上に再構築する。次に、
再構築したファイルをスペアディスクに書き込む。この
操作を、たとえば、ホストコンピュータが管理するファ
イルシステム、もしくはファイルシステム中のディレク
トリ単位に行なう。ファイルシステムやディレクトリは
ホストコンピュータがディスクアレイ装置をアクセスす
るために使用するアドレス空間（ロジカルブロックアド
レスで示される空間、ロジカルブロックアドレスは以降
ＬＢＡと表記する。）上で一続きの領域を占めている
が、ディスクアレイ装置のディスク上では一般に複数の
ドライブ上に分割されている。上記のディスクアレイコ
ントローラによるファイルの再構築という作業は、この
分割されたファイルを一続きのファイルに戻すことに相
当する。

【００１６】従来のバックアップ方式では、上記ディス
クアレイコントローラ上で再構築されたファイルをホス
トコンピュータが読み込み、バックアップ装置（例えば
ＭＴ装置等）に書き込む。本発明では、ここでホストコ
ンピュータの介在なしにスペアディスクへ再構築された
ファイルを一旦書き込み、その後通常の手順でバックア
ップ装置に書き込むか、またはディスクアレイコントロ
ーラのみの介在でバックアップ装置へ書き込む。

【００１７】データ転送速度は、現在、大容量バックア
ップに一般に使用されている８ｍｍテープドライブ、デ
ータＤＡＴ装置では２００ｋＢ／秒程度、ディスクドラ
イブでは３ＭＢ／秒程度と１０倍以上の差がある。この
ためスペアディスクでバックアップ装置へのデータ転送
をバッファリングすることにより、データディスクのバ
ックアップのための占有時間を１０分の１以下にするこ
とが出来る。従来の技術の項で挙げた例で説明すると、
従来１４時間かかっていたデータディスクの占有時間を
１．４時間以下にすることができるということである。
これは、１日に１回バックアップをとるシステムでは、
バックアップのためのシステム停止時間が一日１４時間
から１．４時間に減るということである。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を第１〜８図により
説明する。本システムはホストコンピュータ１、ディス
クアレイ制御手段であるディスクアレイコントローラ
２、バックアップ装置３をSCSI(Small Computer System
Interface)６で相互に接続する。ディスクアレイコン
トローラは、更にアレイ状に配置した、バックアップ時
に上記コンピュータシステムにより、バックアップ以外
の目的で書き換えられる可能性のあるデータを事前に保
存しておく手段でもあるディスクドライブ装置４、５と
SCSI 7で接続する。バックアップ装置は点線で示したよ
うに、SCSI 7に接続する構成も考えられる。

【００１９】ホストコンピュータ１は演算等の処理を行
うCPU1-1、CPUが使用するデータや命令を一時格納して
おく主記憶1-2、I/O制御1-4、および、ディスクI/F1-5
を有する。この主記憶1-2にはディスク装置などへの入
出力をバッファリングやキャッシングするI/Oバッファ1
-3がある。I/O制御1-4はディスク装置などへのデータの
入出力を制御するハードウェアである。最近のワークス
テーションではI/O制御1-4に専用プロセッサを使用し、
ディスク装置などへのデータの入出力処理のためのCPU1
-1の負荷を軽減し、高速なI/Oを実現している。

【００２０】ディスク装置などの２次記憶装置へのデー
タの入出力処理は、ソフトウェア的には、オペレーティ
ングシステム1-6（以下OSと略す。）のファイル管理1-
7、デバイスドライバ1-8などのモジュールが管理する。
これらは、アプリケーションプログラムが要求するディ
スク装置とのデータ入出力のスケジューリング・バッフ
ァリング・アクセスデータ長などを決定する。

【００２１】ディスクI/F1-5はディスク装置とのインタ
フェース制御を行なう、本実施例ではインタフェース
（以下I/Fと略す。）をSmall Computer System Interfa
ce 6(以下SCSIと略す。）としている。SCSIはANSI(Ame
rican National Standard Institute)で作成されISO(In
ternational Standard Organization) でも承認された
コンピュータ周辺機器用インタフェースであり、磁気デ
ィスク装置だけでなく光ディスク、磁気テープ装置、プ
リンタ、スキャナなどもサポートしており、小型コンピ
ュータに広く普及している。

【００２２】ディスクアレイコントローラ２は、処理
部、上記ディスクドライブ上で、使用されている範囲に
関する情報をコンピュータから受け付ける手段、前回の
バックアップから、変更されたデータを認識する手段、
前回のバックアップから、変更されたデータに関する情
報をコンピュータから受け付ける手段、バックアップの
対象である領域へアクセスがあったときにアクセスを記
録しておく手段、バックアップ時に上記コンピュータシ
ステムによりバックアップ以外の目的に使用される可能
性のあるデータを認識する手段、バックアップ時に上記
コンピュータシステムによりバックアップ以外の目的に
使用される可能性のあるデータがバックアップに使用可
能になったことを認識する手段、および、上記ディスク
ドライブ上で使用されている範囲を認識する手段である
CPU2-2と、ドライブI/F2-6と、ホストI/F2-1と、データ
転送制御2-3、転送バッファ2-5と、パリティ生成/チェ
ック2-4とを有する。

【００２３】ディスクアレイコントローラ２は、そのド
ライブI/F2-6に接続しているアレイ状に配置されたディ
スク装置7,4を統括・制御し、ホストコンピュータに対
し、通常の一台のディスク装置が接続しているかのよう
に見せかける。ホストコンピュータ１から送られるデー
タは、その論理アドレスに従い、データ転送制御2-3、
転送バッファ2-5が、アレイ状に配置されたディスク装
置に分配する。ホストコンピュータ1がデータを要求し
た場合は、データ転送制御2-3、転送バッファ2-5が、ア
レイ状に配置されたディスク装置に分配して配置されて
いるデータを統合してホストコンピュータ1に送り返
す。

【００２４】また、ディスクアレイ装置ではディスクが
１台故障してもデータの回復が行なえるように、ホスト
コンピュータ１から送られてくるデータに、冗長なデー
タ（パリティ）を付加してディスク7へ書き込む。この
パリティの生成とチェックはパリティ生成／チェック2-
4で行う。ディスク故障が発生した場合に、パリティデ
ータと故障していないディスクのデータを使用して、故
障したディスクのデータを計算により生成しスペアディ
スク４に格納する。故障したディスクの全てのデータを
回復したら、スペアディスクはアレイ状に配置されたデ
ィスクの中で故障したディスクの論理的位置を占める。
このようにして、ディスクの故障が発生しても人手を介
することなく速やかに回復処理を行うことが出来る。ス
ペアディスクは、ディスクの故障が発生していない通常
の場合は使用されない。

【００２５】バックアップ装置３はディスクアレイのデ
ータをバックアップするためのものである。接続する位
置は、第１図に示すように3-1，3-2，3-3の３通りが考
えられる。ディスクアレイ装置２は任意の１台のディス
ク故障が発生してもデータを失うことがないが、多重障
害が発生した場合やオペレータミスによって誤ってデー
タが消去された場合にはデータを失ってしまう。このた
めバックアップ装置３が必要となる。バックアップ装置
としては、磁気テープ装置、光磁気ディスク装置など単
位記憶容量当りのコストが安い可換媒体の記憶装置が主
に使用される。近年では8mm磁気テープ装置で5GBなど、
大容量の装置がでてきている。

【００２６】全体構成は以上のとおりであるが、以下動
作を説明する。

【００２７】（１）ホストコンピュータがスペアディス
クとバックアップ装置を認識する場合 ホストコンピュータ１がスペアディスク４とバックアッ
プ装置３を認識する場合の動作を説明する。図３はホス
トコンピュータ１から見た場合の論理的な構成図であ
る。本図においてディスクアレイ２´は第１図のディス
クアレイコントローラ２によって統括制御され、ホスト
コンピュータ１からは１台のディスクに見せかけられて
いるデータ／パリティディスクの総体を概念的にあらわ
したものである。また、バッファディスク８は第１図の
スペアディスク４（一般には複数台）を概念的にあらわ
したものである。ホストコンピュータ１からこれらはバ
ックアップ装置３とともに一つのＳＣＳＩＩＤを持った
装置として第３図に示すように見える。SCSI IDとはＳ
ＣＳＩバス上に接続された複数台の装置を区別するため
の装置毎に割り振られたアドレスである。

【００２８】この構成の場合、ホストコンピュータ１
は、バッファディスク８を一つのＳＣＳＩ装置として認
識しているため、バックアップに必要な転送を全て自分
の管理の下で行なうことができる。ただし、必ずしも、
全て管理する必要はない。ディスクアレイ２´のデータ
をバックアップ装置３にバックアップするのに行うデー
タ転送は２種類、１）ディスクアレイ２´からバッファ
ディスク８への転送と、２）バッファディスク８からバ
ックアップ装置３への転送である。好適な例としては、
１）の転送はホストコンピュータ１がディスクアレイ２
´のファイル構造を認識しながら行い、２）の転送は、
起動指示と終了確認のみホストコンピュータ１が介在す
る方法である。こうすれば、２）の転送中は、ホストコ
ンピュータ１はディスクアレイ２´に対し通常のアクセ
スを行うことができる。

【００２９】例えば、ＵＮＩＸマシンならば、ｔａｒコ
マンドを用い、バッファディスク８への転送を行なう。
この際、バッファディスクはrawデバイスとしてアクセ
スされる。tar コマンドで転送した場合、通常のMT装置
へバックアップする場合と同じフォーマットになるた
め、２）のデータ転送はホストコンピュータ１からバッ
ファディスク８に対し転送すべき範囲と転送先さえ起動
時に指示すればよい。但し、そのためには、バッファデ
ィスク８がSCSI コマンドの一つであるcopy コマンドを
サポートしている必要がある。

【００３０】１）の転送中、ずっとホストコンピュータ
１が介在する理由は、ａ）オープンしているファイルの
処理、ｂ）バックアップすべきデータが存在する領域の
判断、ｃ）ディスク上のデータフォーマットと通常のバ
ックアップ装置（磁気テープ装置など、通常これらはシ
ーケンシャルアクセスデバイスでランダムアクセスデバ
イスである磁気ディスクとは異なるフォーマットを持
つ）のフォーマット変換、等の処理を通常サポートして
いるコマンドのみで行うことができるためである。１）
の転送をホストコンピュータの介在なしで行う場合、以
降に述べるように、上記ａ）、ｂ）、ｃ）のためのコマ
ンド、メッセージ等をサポートする必要がある。

【００３１】但し、図１に示すように、ディスクアレイ
コントローラ２は、実際は一つのＳＣＳＩ装置であるの
に、ホストコンピュータ１に対し、図３におけるディス
クアレイ２´とバッファディスク８の二役をしなければ
ならない。SCSI 規約にはこのような構成は存在しない
が、実施は可能である。

【００３２】（２）ホストコンピュータがバックアップ
装置は認識するがスペアディスクを認識しない場合 図４はホストコンピュータ１がバックアップ装置３は認
識するがスペアディスク４（図３におけるバッファディ
スク８）は認識しない場合の、ホストコンピュータから
見た論理的構成図である。この場合、上記のデータ転送
で１）に当るデータ／パリティディスク５からスペアデ
ィスク４への転送は、ディスクアレイコントローラ２
が、起動、終了処理を含め全て管理する。この場合、通
常のバックアップ用のコマンド（上記の例ではｔａｒコ
マンド）を用いてバックアップを行なうことも考えられ
る。それでも、一旦、スペアディスクでバッファリング
することにより、通常のアクセスのためにデータ／パリ
ティディスク５を使用できる時間が増大する効果があ
る。また、バックアップのために必要なファイル管理情
報を読み込むためには、ディスクアレイ２´のデータを
ホストコンピュータ１が読み込むが、バックアップ装置
にデータを転送するためにはホストコンピュータ１にデ
ータを読み込まず、ＳＣＳＩのｃｏｐｙコマンドを用い
てディスクアレイ２´のデータをバックアップする方法
がある。ｃｏｐｙコマンドを受け取ったときはスペアデ
ィスク４を転送バッファとして用いるように、ディスク
アレイコントローラ２が制御を行えば、より高速なバッ
クアップを行うことが出来る。

【００３３】ディスクアレイコントローラ２のバックア
ップ処理はバックアップ装置の物理的接続位置によっ
て、図５、６、７に示す３種類を好適な実施例として挙
げることができる。図５に示す例は、バックアップ装置
をホストI/F2-1側のＳＣＳＩバス６に接続した場合であ
り、図６に示す例は他のディスクがつながっていないド
ライブI/F2-6に接続した場合であり、図７に示す例はス
ペアディスク４がつながっているドライブI/F2-6に接続
した場合である。

【００３４】なお、図５、６、７に示す各例において
も、データ／パリティディスク５及び、スペアディスク
４は一つのディスクドライブの様に書いてあるが、これ
は、一般にはアレイ状に配置された複数のディスク装置
であり、ディスクアレイコントローラ２によって一台の
ディスク装置の様に統括制御されているものを概念的に
あらわしたものである。

【００３５】図５に示す例の場合、ホストコンピュータ
１はバックアップを行うデータ／パリティディスクの領
域のファイル管理情報を読み込み、データ／パリティデ
ィスク５からバックアップ装置３への転送を指示するコ
マンドをディスクアレイコントローラ２に対して発行す
る。転送はホストコンピュータ１が介在してもよい。デ
ィスクアレイコントローラ２、は転送先がバックアップ
装置のデータは、一旦、スペアディスクへ転送し、次に
スペアディスクからバックアップ装置への転送を行う。
これにより、データ／パリティディスク５がバックアッ
プのために占有される時間を減らすことができる。

【００３６】図６に示す例の場合は、バックアップ装置
３がディスクアレイコントローラ２のドライブＩ／Ｆ2-
6に接続されているため、スペアディスク４からバック
アップ装置３へのデータ転送は、ホストＩ／Ｆ側のＳＣ
ＳＩ６を通らずに行なわれる。このため、バックアップ
中のホストコンピュータ１からデータ／パリティディス
ク５へのアクセス性能の劣化が小さい。但し、この場
合、ホストコンピュータ１に対し、図４のようにバック
アップ装置３が接続されていると見せるためには、ディ
スクアレイコントローラ２は、バックアップ装置３に対
するホストコンピュータ１からのアクセスを透過的に受
渡してやらなければならない。図３におけるバッファデ
ィスク８同様、このことはＳＣＳＩの規約には規定され
ていない方法ではあるが、実施は出来る。

【００３７】図７は、バックアップ装置３をスペアディ
スク４と同じＳＣＳＩ上に接続する場合である。この場
合は、スペアディスク４からバックアップ装置３へのデ
ータ転送がディスクアレイコントローラ２の内部も通過
しないため、更にバックアップ中のホストコンピュータ
１からデータ／パリティディスク５へのアクセス性能劣
化を防ぐ。この効果は、スペアディスク４がｃｏｐｙコ
マンドをサポートすることによって最大になる。

【００３８】（３）ホストコンピュータがバックアップ
装置もスペアディスクも認識しない場合 図８はホストコンピュータ１がバックアップ装置３もス
ペアディスク４も認識しない場合の、ホストコンピュー
タ１からみた概念的な構成図である。実際の物理的な接
続は、バックアップ装置３を認識する場合と同様に、図
５、６、７の３種類が好適な実施例として挙げられる。
この場合、ホストコンピュータ１がバックアップ装置３
を認識しないため、ディスクアレイコントローラ２はバ
ックアップ用のコマンド（ＳＣＳＩでは規定されていな
い。）をサポートしなければならない。ＳＣＳＩでは規
定されていないコマンドでも、ベンダユニークとして実
施することができる。バックアップを行うためには、ま
ずホストコンピュータ１がバックアップ対象領域のファ
イル管理情報を読み込み、バックアップすべきアドレス
とバックアップを指示するコマンドを、バックアップを
行う順にディスクアレイ２´に発行してやればよい。

【００３９】（４）２ポート（インタフェース部）ＳＣ
ＳＩディスクドライブを使用した場合 これまで、実施例として説明した構成は、ディスクドラ
イブ装置として通常の１ポートのものを想定していた。
しかし、前述の全ての実施例に対し、２ポートＳＣＳＩ
ディスクドライブを使用した構成も考えられる。図２に
構成図を示す。メリットは、データ／パリティディスク
５´からスペアディスク４´へのデータ転送やコマンド
／メッセージの転送が、通常のホストコンピュータ１か
らデータ／パリティディスク５´へのアクセスとSCSIバ
ス上で競合しない点である。スペアディスク４´からバ
ックアップ装置への転送も、バックアップ装置３が点線
で示されている位置に接続されている場合は、ホストコ
ンピュータ１からデータ／パリティディスク５´へのア
クセスと競合せず、バックアップ中の性能劣化が少な
い。

【００４０】（５）システムを閉塞せずにバックアップ
を行う方法 以上の実施例で述べた内容は、バックアップのためのデ
ィスク装置占有時間を短縮する方法であった。バックア
ップを行っているファイルシステム、もしくはパーティ
ションはバックアップ中データ内部の統一性、管理情報
との統一性が失われないように、少なくとも一まとまり
のファイルとその管理情報を処理中には、その領域への
ライトアクセスを停止しなければならない。オンライン
トランザクション用途では２４時間のサービスが要求さ
れる場合もあり、このようなシステムの閉塞は許容でき
ない。システムを閉塞せずに、バックアップを行うため
には以下の手順に従えばよい。１）バックアップ中にバ
ックアップ対象ディスク領域の中でオープンされている
ファイルを記録する。記録先はディスク上でも、メモリ
ー上でもよい。オープンしているファイルのリストは一
般に主記憶上に存在する。２）オープンされているファ
イルは，予め更新前の状態を保持しておく。３）バック
アップ時にオープンされていないファイルはそのまま、
オープンされているファイルはその更新前の状態を、バ
ックアップする。４）ファイルがクローズされたときバ
ックアップ対象領域であったファイルならば、差分バッ
クアップの要領で３）で行ったバックアップに連続した
領域にバックアップを行う。

【００４１】１）の代わりに、ファイルオープン処理以
降の全てのライトアクセスを記録し、ライトアクセスの
ない領域はオープンされていてもバックアップを行い、
ライトアクセスのあった領域のみクローズ処理後、差分
バックアップを行なってもよい。

【００４２】ＲＡＩＤ５における高速ライト処理方式が
実施されている場合は、更新前の状態は元のアドレスに
そのまま保持されていて、更新データが書込み専用のバ
ッファエリアにおかれる。この場合は、オープンされて
いるファイルのバックアップは元のアドレスのデータを
バックアップすればよいことになる。但し、通常のリー
ド処理は、最新のデータをリードする必要があるため、
書込み専用のバッファエリアから読まなければならな
い。この書込み専用のバッファエリアは、ディスクアレ
イ上の特定の領域を割り当ててもよいし、他のディスク
装置を使用してもよいし、ディスクキャッシュ、上位コ
ンピュータのメモリ、ディスクアレイ装置上の空き領域
等を割り当てる方法も考えられる。

【００４３】更に、上位コンピュータからのアクセスを
許しながら効率よくバックアップするためには、バック
アップのためのデータ転送単位を大きくすることが効果
がある。通常のディスクデータ転送は４ｋＢ、８ｋＢ等
が一般的であるが、この数十〜数百倍にとった方が転送
効率が上がり、結果的に、バックアップのためにディス
クが占有される時間を小さくすることができる。欠点
は、転送単位が大きくなるため、その間、上位コンピュ
ータからのアクセスを処理できなくなることである、こ
れについては、ＲＡＩＤと呼ばれるアーキテクチャをも
ったディスクアレイ装置は元々冗長度を持ち、任意の１
台のディスクが故障しても、上位からのアクセスを処理
できる能力があるのだから、それを有効に利用し、バッ
クアップのために占有されているディスクへの上位コン
ピュータからのアクセスは、そのディスクが故障した際
と同様に、パリティグループ中の他のディスクを使用し
て処理するという方法が有効である。

【００４４】以上述べたように、従来のディスクドライ
ブとバックアップ装置間で直接データをやり取りする方
法に比べて、本発明のスペアディスクを介在させる方法
のほうが、ディスクドライブを占有する時間が短くな
る。その理由をまとめると、以下のようになる。

【００４５】１）ホストコンピュータからのアクセスを
一時閉塞してバックアップを行う場合。

【００４６】この場合において、スペアディスクを使う
場合は、スペアディスクがいっぱいになるまでデータデ
ィスクから転送して、一旦、データディスクをバックア
ップジョブから解放し、バックグラウンドで、スペアデ
ィスク→バックアップ装置の転送ができる。これに対
し、従来の方法では、バックアップ装置の転送速度が遅
いためデータディスクを占有する時間が長くなる。

【００４７】２）ホストコンピュータからのアクセスを
閉塞せずにバックアップを行う場合。

【００４８】この場合には、一般的にはバックアップ処
理よりもホストコンピュータからのアクセスの方が優先
順位を高くして処理する。つまり、ホストコンピュータ
からのアクセスの合間をぬってバックアップ処理を行
う。従来の方式では、データディスクから直接バックア
ップ装置にデータを送るが、典型的なバックアップ装置
であるテープデバイスはテープの頭出し操作に数百ミリ
秒から数十秒かかるため、データディスクを占有する時
間が長くなる。これに対し本発明の方法では、データデ
ィスクからスペアディスクにデータを一旦送るため、前
述のテープの頭出しに対応するヘッド回転待ちにかかる
時間は８ミリ秒程ですむ。この差により、従来方式で
は、バックアップ中のアクセスが頻繁であるほど、デー
タディスクを占有する時間が長くなり、ホストコンピュ
ータからのアクセスの応答時間も悪化する。

【００４９】本発明は、ディスクアレイ装置のみではな
く、データ記憶装置であって、複数の種類の記憶装置
（光磁気ディスク、ＩＣカード等）と、上記記憶装置を
制御する記憶装置制御手段とを有するものにも適用でき
る。すなわち、上記記憶装置のうち、少なくとも１つは
予備の記憶装置である。上記記憶装置制御手段は、上記
記憶装置が記憶するデータをバックアップするときに、
バックアップの対象となる記憶装置から上記予備の記憶
装置にバックアップの対象となるデータを転送すること
を指示する処理部と、上記指示を受けて、上記記憶装置
から上記予備の記憶装置へのデータ転送を制御するデー
タ転送制御部とを有する。上記処理部は、上記予備の記
憶装置へのデータ転送が終了後、上記予備の記憶装置か
ら外部のバックアップ装置にバックアップの対象となる
データを転送することを指示し、上記データ転送制御部
は、上記指示を受けて、上記予備の記憶装置から上記バ
ックアップ装置へ、データ転送することとすれば良い。

【００５０】また、上記のデータ記憶装置において、上
記記憶装置制御手段は、上記記憶装置上で、使用されて
いる範囲を認識する手段を有し、上記処理部は、認識結
果により、バックアップの対象となる範囲のデータの転
送を指示することとしてもよい。

【００５１】さらに、上記のデータ記憶装置において、
上記記憶装置制御手段は、上記記憶装置上で、使用され
ている範囲に関する情報を上位コンピュータから入力さ
れる手段を有し、上記処理部は、上記情報により、バッ
クアップの対象となる範囲のデータの転送を指示するこ
ととしてもよい。

【００５２】また、上記のデータ記憶装置において、上
記記憶装置制御手段は、上記記憶装置上で、前回のバッ
クアップ時から、変更されたデータを認識する手段を有
し、上記処理部は、認識結果により、バックアップの対
象となる範囲のデータの転送を指示することとしてもよ
い。

【００５３】また、上記のデータ記憶装置において、上
記記憶装置制御手段は、上記記憶装置上で、前回のバッ
クアップ時から、変更されたデータに関する情報を上位
コンピュータから入力される手段を有し、上記処理部
は、上記情報により、バックアップの対象となる範囲の
データの転送を指示することとしてもよい。

【００５４】また、上記のデータ記憶装置において、バ
ックアップ実行中の、バックアップの対象である記憶領
域へ書き込みがあったときに、書き込まれるデータを記
録しておく手段と、書き込みがあった領域がクローズさ
れた後に、記録してあったデータをバックアップ装置に
記録する手段とを有することとしてもよい。

【００５５】 本発明によれば、バックアップ中のデータ
ディスクの占有時間をバックアップ装置と磁気ディスク
装置の転送速度の比だけ減らすことが出来る。典型的な
例では１５分の１程度である。（磁気テープ装置：約２
００ｋＢ／ｓ、磁気ディスク装置：３ＭＢ／ｓ）。

【００５６】また、バックアップ対象領域のオープンさ
れているファイルを記録しクローズ後に再度バックアッ
プを行うことによりシステムを閉塞せずにバックアップ
を行うことが出来る。

【００５７】また、更新前のデータをバックアップして
おくことにより、操作ミス等が発生しても以前の状態に
復帰することができる。更に、ＲＡＩＤ５においてライ
ト処理を高速化するための機構を取り入れた場合、それ
をバックアップにも有効に利用し、コストパフォーマン
スを向上させる効果がある。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、データ記憶装置におけ
るデータのバックアップ時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例のブロック図。

【図２】本発明の他の実施例（ディスク装置として２ポ
ート持つ装置を使用した場合の実施例）のブロック図。

【図３】ホストコンピュータがスペアディスクとバック
アップ装置を認識する場合のホストコンピュータ側から
みた論理的接続を示す説明図。

【図４】ホストコンピュータがバックアップ装置は認識
するがスペアディスクを認識しない場合のホストコンピ
ュータ側からみた論理的接続を示す説明図。

【図５】ホストコンピュータがバックアップ装置は認識
するがスペアディスクを認識しない場合のディスクアレ
イコントローラ側の処理を示す説明図。

【図６】ホストコンピュータがバックアップ装置は認識
するがスペアディスクを認識しない場合でバックアップ
装置ドライブ側SCSIに接続の場合のディスクアレイコン
トローラ側の処理を示すブロック図。

【図７】ホストコンピュータがバックアップ装置は認識
するがスペアディスクを認識しない場合でバックアップ
装置をスペアディスクと同じSCSIに接続の場合ディスク
アレイコントローラ側の処理を示すブロック図。

【図８】ホストコンピュータがバックアップ装置もスペ
アディスクも認識しない場合のホストコンピュータ側か
らみた論理的接続を示すブロック図。

【符号の説明】

１・・ホストコンピュータ、２・・ディスクアレイコン
トローラ、３・・バックアップ装置、４・・スペアディ
スク、５・・データ／パリティディスク、６・・ホスト
側ＳＣＳＩバス、７・・ドライブ側ＳＣＳＩバス、８・
・バッファディスク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋山 仁 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立製作所 マイクロエレク トロニクス機器開発研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−98722（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 3/06

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンピュータにより利用されるデータを格
   納する第１の外部記憶装置と、第２の外部記憶装置と、
   前記第１及び第２の外部記憶装置を制御する外部記憶装
   置制御手段とを有し、前記外部記憶装置制御手段は、前
   記第１の外部記憶装置に格納されているデータのバック
   アップ時に、バックアップの対象となるデータを前記第
   １の外部記憶装置から前記第２の外部記憶装置に転送
   し、前記転送が終了した後、前記第２の外部記憶装置に
   転送された前記バックアップの対象となるデータを前記
   第２の外部記憶装置からバックアップ装置に転送するこ
   とを特徴とするデータ記憶装置。
2. 【請求項２】前記第１の外部記憶装置は、複数のディス
   クドライブによりアレイを構成したディスクアレイであ
   って、前記第２の外部記憶装置は、前記コンピュータか
   らの通常のアクセスの対象外の予備のディスクドライブ
   であることを特徴とする請求項１記載のデータ記憶装
   置。
3. 【請求項３】前記バックアップ装置が前記データ記憶装
   置の外部に設けられることを特徴とする請求項１または
   請求項２記載のデータ記憶装置。
4. 【請求項４】前記外部記憶装置制御手段は、前記第１の
   外部記憶装置に格納されたデータを一時的に保持するた
   めのバッファを有し、前記バックアップの対象とされる
   データの中に含まれ、前記バックアップの最中に、前記
   コンピュータにより更新される可能性のあるデータを、
   前記バックアップの対象とされるデータを前記第２の外
   部記憶装置に転送する前に、前記バッファに格納し、前
   記バックアップの対象とされるデータの前記第１の外部
   記憶装置から第２の外部記憶装置への転送に際して、前
   記更新される可能性のあるデータについては、前記バッ
   ファから前記第２の外部記憶装置へ転送することを特徴
   とする請求項１乃至３いずれかに記載のデータ記憶装
   置。
5. 【請求項５】コンピュータと、該コンピュータにより利
   用されるデータを格納する第１の外部記憶装置と、第２
   の外部記憶装置と、前記第１及び前記第２の外部記憶装
   置を制御する外部記憶装置制御手段とを有する記憶装置
   システムにおけるデータのバックアップ方法において、
   前記第１の外部記憶装置に格納されたバックアップの対
   象となるデータを前記第１の外部記憶装置から前記第２
   の外部記憶装置に転送し、前記バックアップの対象とな
   るデータの前記第２の外部記憶装置への転送が完了した
   後、前記第２の外部記憶装置からバックアップ装置に前
   記バックアップの対象となるデータを転送することを特
   徴とするバックアップ方法。
6. 【請求項６】前記第１の外部記憶装置から前記第２の外
   部記憶装置への転送と、前記第２の外部記憶装置から前
   記バックアップ装置への転送は、前記コンピュータから
   の各々の処理の指示に応答して前記外部記憶装置制御手
   段により実施されることを特徴とする請求項５記載のバ
   ックアップ方法。
7. 【請求項７】前記第１の外部記憶装置から前記第２の外
   部記憶装置への転送と、前記第２の外部記憶装置から前
   記バックアップ装置への転送は、前記コンピュータから
   の前記バックアップ対象とされるデータの前記第１の外
   部記憶装置から前記バックアップ装置への転送指示に応
   答して前記外部記憶装置制御手段により実施されること
   を特徴とする請求項５記載のバックアップ方法。
8. 【請求項８】前記第１の外部記憶装置から前記第２の外
   部記憶装置への転送処理に先行して、前記バックアップ
   の対象となるデータに含まれ、バックアップ処理の最中
   に前記コンピュータからアクセスされる可能性のあるデ
   ータを前記外部記憶装置制御手段が有するバッファに転
   送する処理を有し、前記第１の外部記憶装置から前記第
   ２の外部記憶装置への転送処理において、前記アクセス
   される可能性のあるデータは、前記バッファから前記第
   ２の外部記憶装置に転送されることを特徴とする請求項
   ７記載のバックアップ方法。