JP4108973B2 - バックアップシステム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はネットワーク接続型ストレージ内のファイルのバックアップを行う装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
磁気ディスク記憶装置は計算機装置から得られたデータを保管する。これらのデータを事故、災害、故障から守るために計算機装置を用いて磁気テープ装置へデータの転送を行う。これらのデータ保護手順を一般に「バックアップ」と呼ぶ。通常バックアップでは、オペレータが手作業によるバックアップ元のデバイスとバックアップ先のバックアップ装置(テープドライブ、あるいはテープライブラリ装置)を指定し、ある時間にバックアップ処理を起動して、データを磁気テープなどのバックアップデバイスにコピーする。これを発展させて、ある時間に定期的に特定のデバイス上のデータをバックアップする処理をシェルスクリプトなどで記述し、バッチ的に実行する方法もある。
【0003】
また近年、複数のホスト計算機と複数の記憶装置とを相互に接続し、いわゆる1つのネットワークにまとめる動きが盛んになっている。これを一般に、複数の計算機をイーサネット(Ethernet)などのネットワークで接続したLAN(Local Area
Network)に対する言葉でSAN (Storage Area Network)と呼ぶ。
【0004】
SANは通常ファイバチャネル(Fibre Channel)という光ケーブルないし銅線の伝送路を用いて計算機と記憶装置を接続する。この場合の大きな利点は、複数の計算機から記憶装置を共通にアクセスできる環境を提供できることである。例えば複数の計算機のもつデータをバックアップする場合、バックアップ装置も複数の計算機から共有できるので、複数の計算機のデータを1台のバックアップ装置でバックアップできる。計算機・磁気ディスク装置の台数が多いシステム構成の場合、バックアップ装置としてテープライブラリ装置、高速なテープ装置が用いられることが多いが、複数のホスト計算機からバックアップ装置を共有できるので、システム構築のコストを削減できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ストレージエリアネットワークの登場により、バックアップ装置を共有する環境が増えてきたが、ネットワーク接続型ストレージの場合、内部に独自ファイルシステムを有するため、ファイルシステムが存在するボリュームを直接参照する場合にファイル単位でのバックアップは行えず、ボリューム単位でバックアップを行ってきた。また、オンライン中に高速なバックアップを行うためには、ストレージをストレージエリアネットワーク等の高速なI/Oバスに接続する必要がある。
【0006】
本発明の目的は、ネットワーク接続型ストレージ内の独自ファイルシステムのファイルをストレージエリアネットワーク等のI/Oバスに接続し、同ネットワークに接続されたバックアップサーバによってファイル単位でバックアップするバックアップシステムを提供することある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のバックアップシステムでは、少なくとも1台のネットワーク接続型ストレージ、少なくとも1台のバックアップサーバもしくはホストが少なくとも1つのネットワークで相互接続された構成をとる。ネットワーク接続型ストレージはボリュームを複製する機構を有し、ボリュームをオンライン中に複製し、分割することでオンライン中におけるバックアップがネットワーク経由で行える機構備える。
【0008】
さらに、ネットワーク接続型ストレージは、自らのファイルシステムの管理を行い、これらのファイルシステムを外部のバックアップサーバもしくはホストから第二のネットワークから参照できる機構を有する。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態では、バックアップシステムは、図1に示すようにネットワーク接続型ストレージ100とバックアップサーバ200から構成され、ネットワーク接続型ストレージの独自ファイルシステムを稼動中に安全な状態で停止し、ボリュームの複製を作成し、その複製からバックアップする。また、本発明のバックアップシステムでは、複製ボリュームを用いてリストアを行なう。
図1に、本発明を適用したバックアップシステムの構成例を示す。バックアップシステムは、ネットワーク接続型ストレージ100とバックアップサーバ200で構成し、ネットワーク接続型ストレージ100とバックアップサーバ200はLAN300に接続される。本実施例では、ネットワーク接続型ストレージ100とバックアップサーバ200は1台だけであるが、複数台用いてもよい。
【0010】
ネットワーク接続型ストレージ100は、LAN300と接続するためのネットワークインターフェイス(Network I/F)110、ユーザのデータを記録するための正ボリューム120、後述のバックアップとリストアで利用する副ボリューム130、そして、これらのシステムを制御するための制御部140から構成される。ネットワーク接続型ストレージ100は、各装置を動作させるために、CPU、メモリ、OS、FS内のファイルをアクセスするためのNFSやCIFS等のネットワークファイルプロトコル等を有するが、本実施例の発明に直接関係しないので省略する。
【0011】
LAN300は、本実施例では、Gigabit Ethernetを使用するが、100BaseT、ATM、FDDI等のネットワークを使用してもよい。
【0012】
制御部140は、バックアップサーバ200からの制御を受けるエージェント部141、ファイルシステムの一貫性保証を行うと同時にボリュームを安全に複製する手順を実施する命令部142、正ボリューム120と副ボリューム130のボリューム構成を管理するの論理ボリューム管理部143、正ボリューム120と副ボリューム130との間での複製を制御するミラー制御部144、そして、ユーザのファイルを容易にかつ高速に保管するためのファイルシステム部(FS部)145を備える。このFS部145には、ファイルシステムのファイル情報を保管するメタデータの一貫性の保証を行うための機能を備える。
【0013】
バックアップサーバ200は、LAN300に接続するためのネットワークインターフェイス(Network I/F)210、ネットワーク接続型ストレージ100内のファイルをバックアップ時に制御するバックアップ制御部220、テープの動作を決定するテープ制御部230、そして、テープ装置400を接続するための入出力インターフェイス(I/F)240から構成される。テープ装置400とバックアップサーバ200との間を接続するための入出力インターフェイス240は、本実施例ではFibre Channelを利用するが、SCSI、RS232C等のような、テープ装置と接続して、テープ装置を制御し、データ転送が可能なインターフェイスを使用してもよい。
【0014】
バックアップサーバ200は、各種部位を動作するために、CPU、メモリ、OSを有するが、本実施例とは直接に関係しないため、省略する。なお、図1中の実線はデータの流れを示し、破線は、制御の流れを示す。テープ装置400は、入出力インターフェイス(I/F)240を介してバックアップサーバ200に接続されている。本実施例では、単体のテープ装置を利用しているが、テープサイロを使用してもよい。
【0015】
本発明のシステムは、バックアップサーバ200からネットワーク接続ストレージ100を呼び出し、バックアップもしくはリストアの動作を行う。図2は、その動作を示す。本実施例では、バックアップ制御部220はバックアップサーバ200内で動作し、エージェント部141はネットワーク接続型ストレージ100内で動作する。まず、バックアップ制御部220は、エージェント部141に後述する準備動作を要求する(1101)。
【0016】
エージェント部141はバックアップ制御部220の要求に従い、後述する準備処理をする(1102)。この準備処理では、正ボリューム110のバックアップ時にFSの一貫性が保証できた状態にある副ボリューム130にFSの複製を作成して、リストア時にはリストアを行うための新規のFSを作成した副ボリューム130を提供する。準備処理後、バックアップ制御部220は、後述する主処理として実際のバックアップもしくはリストアの処理を行う(1103)。主処理が終了後、エージェント部141は、使用した副ボリューム130のアンマウント等の後述する終了処理を行う(1104)。
【0017】
ネットワーク接続型ストレージ100は、正ボリューム120から副ボリューム130へ複製を作成する際に、より短期間に複製を作成するために正ボリューム120の更新分を副ボリューム130へ適用し、迅速に複製を作成する機構を備えている。この機構を十分に活用するためには、予め正ボリューム120と副ボリューム130との間でボリュームの複製を行い、ボリュームの内容を一致させなければならない。この状態を、本ネットワーク接続型ストレージ100では初期状態と呼ぶ。
【0018】
図3はミラー制御部144が行なう初期状態の設定の処理である。この処理は、電源起動時もしくは再スタート時に、動作する処理である。処理手順を図3を用いて説明する。正ボリューム120の複製を作るために、正ボリューム120から副ボリューム130へ複製を作成する(1301)。複製処理終了後、複製処理を解除する(1302)。そして、副ボリューム130のボリューム構成情報を削除する(1303)。この処理は、ボリュームの複製を更新分に対して行うボリューム複製機能において、更新量が少ない場合、全てのデータの複製せずに更新分のみを複製し、複製時間を短縮できる。
【0019】
なお、ボリュームの構成情報2700は、図17に示すように、ホストからボリュームを利用する際に使用されるボリューム名2710、ボリューム内の構成上情報を記したスライスnの領域範囲2730、実際のボリューム内のスライス構成情報2720からなる。この情報は、ボリューム中のボリュームラベル2700としてボリュームの先頭部から数ブロックに記録される。ボリューム名2710は、システムにおいて一意であるので、本バックアップシステムの論理ボリューム管理部146で一意に決定する番号でもよい。
【0020】
また、スライスの構成情報2720の各領域にはスタートアドレスとエンドアドレスが格納される。例えば、1000ブロックを持つボリュームに2つの500ブロックづつのスライスが組まれていた時には、スライス1がスタートアドレスLBA(Logical Block Address)0そしてエンドアドレスLBAが499、スライス2のスタートアドレスLBAが500、エンドアドレスLBAが999といったようにボリュームを構成する。論理ボリューム制御部146でこのスライスを認識し、各スライス毎にボリュームを作成することができる。また、複数のボリュームを単一ボリュームとする論理ボリューム管理を本システムに導入してもよい。
【0021】
図3のステップ1303で、副ボリュームのボリューム構成情報を削除するのは以下の理由による。即ち、障害発生時にボリュームの複製が行われていた場合、ネットワーク接続型ストレージ100が正ボリューム120と副ボリューム130の区別ができないので、予めボリュームラベルを削除する。
【0022】
図2に示した動作概要では、準備処理1102、主処理1103、終了処理1104があることを述べた。以下ではこれら3つの具体的な動作について述べる。まず、図4を用いて準備処理1102について説明する。エージェント部141は、バックアップ制御部220より処理開始の命令を受ける。このとき、バックアップもしくはリストアの命令が一緒に添付される。命令部142は後述するスクリプトを起動する(1401)。スクリプトとは、処理手順を記述したテキストである。このスクリプトの動作判定を行い(1402)、エラーの場合はエージェント部141にエラーを戻して(1403)処理を停止する。ボリューム名2710が変更された副ボリューム130を論理ボリューム管理部146で認識して(1404)、FS部145によってファイルシステム上の内容を確認後に副ボリューム130をマウントし(1405)、準備処理を終了する。
【0023】
次にこのスクリプト起動(1401)の動作について図5を用いて説明する。スクリプトでは、引数としてバックアップ動作もしくはリストア動作が指定される。指定された動作の判定を行い(1501)、バックアップの場合、後述するスナップショットボリュームの作成を行い(1502)、リストアの場合、後述するリストアボリュームの作成を行う(1503)。この時も正常動作の有無を調べ(1504)、エラーの場合は、エラーを戻して処理を停止する(1505)。正常終了の場合は処理を終了する。
【0024】
スナップショットの作成(1502)の動作を図6に示す。まず、正ボリューム120の論理ボリューム構成を調べる(1601)。この構成情報では、一般ボリュームの構成情報はボリューム先頭から数ブロックまでに記録されている後述するボリュームラベル2700内に記載される。このボリューム構成を調べた後、FS内のファイルに対するファイル操作を一時的に停止する(1602)。この処理の中で、ファイルシステム内で高速にアクセスを実現するために蓄積してあるファイルの情報とデータを正ボリューム120へ書き出し、アンマウントをしたことを示すビットを立てることにより、ファイルシステムの一貫性を保証する。
【0025】
次に、ミラー制御部144で正ボリューム120から副ボリューム130へボリュームの複製をするために、更新差分の適用を副ボリューム130に対して行う(1603)。再同期完了後、副ボリューム130を単体のボリュームとして運用する(1604)。FS制御部145にて停止中のFSのファイル操作を再開する(1605)。論理ボリューム管理部146で副ボリューム130を別ボリュームとして登録するためにボリュームラベル2700上のボリューム名2710を変更する(1606)。例えば、ボリューム名PVOLをSVOLとして名前を付替える。この操作は、ボリュームラベル2700のボリューム名2710を直接書き換え、スナップショットの作成を終了する。
【0026】
次にリストアボリュームの作成(1503)について図7を用いて説明する。まず、正ボリューム120と同等なリストアボリュームを副ボリューム130に作成するために正ボリューム120の論理ボリューム構成情報を収集する(1701)。副ボリュームをリストアボリュームとして登録するために、副ボリュームのボリュームラベル2700に論理ボリューム構成情報を直接記録し、ボリューム名2710のみを変更する(1702)。例えば、ボリュームラベル2700は正ボリューム120と副ボリューム130の間で複製を作成し、副ボリューム130のボリューム名2710をSVOLとして変更する。論理ボリューム管理部146はボリュームラベルを元に副ボリューム130を再構成して別ボリュームとして認識する(1703)。リストアを行うためにファイルシステムの再構築を行う(1704)。以上でリストアボリュームの作成を終了する。
【0027】
主処理1103について説明する。主処理はバックアップ及びリストアでそれぞれ内容が異なる。まず、バックアップの場合について図8を用いて説明する。バックアップサーバ200内のバックアップ制御部220はバックアップする際のファイルのリストを要求する(1801)。ネットワーク接続型ストレージ100のエージェント部141はマウントされている副ボリューム内のファイルリスト2000を図10に示す形式で戻す(1802)。この際、ファイルリスト2000中にはファイル名2001と確認ビット2002が付属し、確認ビットは「1」がバックアップ済み、「0」がバックアップ未処理を示す。
【0028】
図8に戻り、バックアップサーバ200のバックアップ制御部220は、戻されたファイルリスト2000を元に、バックアップ対象ファイルが全てバックアップしたか否かを判定する。ファイルリスト2000内にバックアップ対象ファイルが残っている場合、ファイルリスト2000の確認ビット2002を参照しバックアップ未処理となっているファイルをエージェント部141に要求する(1804)。エージェント部141は、副ボリューム130からFS部146経由で目的のファイル単位の読み出しを行う(1805)。バックアップサーバ200へLAN300経由にてファイル転送を行う(1806)。
【0029】
バックアップ制御部220は、受信したファイルをテープ制御部230経由でテープに保管する(1807)。テープに保管したファイルに関してはファイルリスト2000の確認ビット2002をバックアップ処理済を示す「1」に書き換える(1808)。上記ステップ1803〜1808を繰り返し、全てのファイルのバックアップが完了した時点、つまり、ファイルリスト2000内の確認ビット2002が全て1となった時点で、ステップ1803の判定によって処理の終了が確認され、主処理を終了する。
【0030】
次にリストアの場合について図9を用いて説明する。まずテープ装置400より保管してあるファイルのリストを読み出す。(1901)。この情報が、予めバックアップサーバ200内に保管されている場合はその情報を利用してもよい。このファイルリストとして図10のファイルリスト2000が用いられる。上記のバックアップと同様に、ファイルリスト2000にはファイル名2001と確認値2002があるが、リストアの場合、確認値の「0」はリストア未処理、「1」はリストア済みを示すことにする。さらに、このファイルリストから特定のファイルをユーザが選択して、そのリストをファイルリスト2000として利用してもよい。ファイルリスト内のファイルを一つ選びテープより読み出す(1902)。読み出されたファイルをエージェント部141へLAN300経由で転送する(1903)。
【0031】
エージェント部141は転送されたファイルをFS部145へファイル単位で書き出しを行う。バックアップサーバ200のエージェント部141によるファイル保管が終了すると、ファイルリスト2000の確認ビット2002には今回リストアしたファイルに関してリストア済みとして「1」のフラグを設定する(1905)。ファイルリスト内の全ファイルリストアが完了したかをファイルリスト2000の確認ビット2002を用いてステップ1906で判定し、ファイルのリストア処理が残っている場合には、ステップ1902に戻る。ファイルのリストアがファイルリスト2000内の全てのファイルに関して完了している場合、つまり、確認ビット2002が全て1の場合には、処理を終了する。
【0032】
次に終了処理1104について図11を用いて説明する。終了処理では、エージェント部141が命令部142の後述する終了スクリプトを呼び出す(2101)。その正常終了判定を行い(2102)、正常終了した場合は処理を終了し、異常終了した場合にはエラーを戻し、処理を停止する(2103)。
【0033】
この終了スクリプト実行の詳細を図12を用いて説明する。まず、FS部156で副ボリュームのファイルシステムのアンマウントを行う(2201)。OSが副ボリュームを誤認識しなようにするために、ボリュームのラベルを削除する(2202)。主処理がリストアの場合は、ミラー制御部144で、正ボリューム120と副ボリューム130間でのボリューム複製を予め作成しておき、最小の差分管理を行うために、ボリューム間の複製を行う(2204)。複製終了後、複製を停止し、ミラー管理部144では以降の更新データを別領域に保管する(2205)。バックアップの処理の場合、ステップ2203で判定が行われ、終了スクリプトの実行を終了する。
【0034】
第二の実施の形態では、図1のネットワーク接続型ストレージ100とバックアップサーバ200の間にファイバチャネル等のストレージネットワーク(SAN)500を設け、ネットワーク接続型ストレージ100がバックアップサーバにファイルの情報(メタデータ等)を渡す手段を提供することにより、バックアップサーバが自らファイルのデータブロックを参照して、ファイルをテープにバックアップするバックアップシステムを提供する。バックアップしたデータをリストアする際に、バックアップサーバがネットワーク接続型ストレージで提供されたボリュームにファイル単位でデータを書き出し、SAN500経由でのリストアを行なう。
【0035】
本実施形態の構成を図13を用いて説明する。本システムは、図1の第一の実施例のシステムを元に構築されている。このため、以下では、第一の実施例と異なる構成について説明する。まず、図1ではネットワーク接続型ストレージ100に配置されたエージェント部141をバックアップサーバ内200に配置する。また、エージェント部141はネットワーク接続型ストレージ100の命令部142を制御するためLAN300と通信し、制御を行える機構を備える。バックアップサーバ200には、自らファイルにアクセスを行うためのネットワーク接続型ストレージ100内のファイルシステムを共有可能なFS部250、ファイルシステムを利用して副ボリューム130の作成やファイルのバックアップを行うエージェント部141が設けられている。
また、ネットワーク接続型ストレージ100のバックアップ用副ボリューム130をバックアップサーバ200が認識するためにSAN500が提供されている。このSAN500は本実施例ではファイバチャネルを使用するがSCSI、イーサーネット等のデータが転送可能な通信路を使用しても構わない。このSAN500にネットワーク接続型ストレージ100のI/Oインターフェイス150とバックアップサーバ200のI/Oインターフェイス240が接続される。また、磁気テープ装置400がSAN500に接続される。バックアップサーバ200は、副ボリューム130のボリューム構成を判断するために論理ボリューム管理部260を持ちボリュームの認識を行う。
【0036】
第二の実施例における動作は、基本的には図2に示した第一の実施例と動作は似ているが、バックアップサーバ200がSAN500経由でファイル単位のアクセスを行うため、一部動作が異なる。以下では、第一の実施例の動作を元に第二の実施例の動作を説明する。
【0037】
本実施例のバックアップシステムは、バックアップサーバ200からネットワーク接続ストレージ100を呼び出し、バックアップもしくはリストアの動作を行う。図2は、その動作を示す。本実施例では、バックアップ制御部220とエージェント部141はバックアップサーバ200内で動作する。実際の処理動作は実施例1の図2の説明と同じため割愛する。
【0038】
次に、本実施例のネットワーク型ストレージ100はボリューム間の高速な複製を行うために第一の実施例と同様に正ボリューム120の更新分を副ボリューム130へ適用して、迅速に複製を作成する機構を持つ。この機構は、第一の実施例と同じである。この機構を本実施例で生かすために、第一の実施例で示した初期状態の動作を電源起動時又は再スタート時に行う。
【0039】
図2の動作概要で、本実施例は、第一の実施例と同様に準備処理1102、主処理1103、終了処理1104があることを述べた。以下ではこれら3つの具体的な動作について述べる。
【0040】
まず、図4を用いて準備処理1102について説明する。この動作は、第一の実施例と基本的には同じであるが、本実施例ではLAN300経由でバックアップサーバ200内のエージェント部141が命令部142の動作を示すスクリプトを起動して、その時の戻り値によって動作の判定を行う。また、エージェント部141は図13に示すようにバックアップサーバ内に存在するので、図4のステップ1404のボリューム認識は、論理ボリューム管理部260にて副ボリューム130を別ボリュームとして認識する。
【0041】
図19に示すように、図4のステップ1405で副ボリューム130をマウントするときに、ネットワーク接続型ストレージ100で副ボリューム130内のファイルシステムにおけるファイル情報の一貫性確認をfsck等のファイル一貫性確認ツールで行い(2901)、ボリュームのマウントを行う(2902)。これにより、ファイルシステムの管理がネットワーク接続型ストレージ100で集約して実行される。
【0042】
その後、バックアップサーバ100は副ボリューム130の擬似マウントの要求を行う(2903)。ネットワーク接続型ストレージ100のFS部145が擬似マウントを許可すると(2904)、バックアップサーバ内で副ボリューム130のマウントが行なわれる(2905)。ここで、擬似マウントにより、バックアップサーバ200は、ネットワーク接続型ストレージ100の副ボリューム内のファイルを、後述するオープン、ファイルアクセス、そして、クローズの機能により操作できる。
【0043】
このスクリプト起動の動作について図5を用いて説明する。本実施例でのこの動作は第一の実施例の動作と同じである。次に、図5に示すスクリプト起動の中のスナップショット作成(1502)の動作を図6に示す。次にリストアボリュームの作成(1503)を図7に示す。この動作は、本実施例では第一の実施例と同じ動作であるので動作の説明を割愛する。
【0044】
次に、主処理1103について説明する。主処理はバックアップ及びリストアでそれぞれ内容が異なる。まず、バックアップの場合について図8を用いて説明する。基本的な動作は、第一の実施例と同じ動作であるが、本実施例ではバックアップサーバ200自らがファイルのデータブロックへアクセスが可能な形態をもつ。したがって、ファイルに関する処理、つまり、ファイルのオープン、ファイルアクセス、そして、バックアップを行うためのファイルリストを取得する手順が異なる。この手順に関しては後述するが、これらの影響を与える処理は、図8に示す本主処理のバックアップ操作の中で、ステップ1802の副ボリューム130内のファイルリスト作成、ステップ1805の副ボリュームからバックアップサーバ200内のFS部250経由でのファイルのオープン、データ読み出し、クローズの処理である。リストアに関しても同様で、ファイルに関する処理が異なる。つまり、図9に示すステップ1901のファイルリスト2000の取得、ステップ1904のリストア先となる副ボリューム130へのファイルの書き出しを行うために、オープン、書き出し、そしてクローズを行う処理が、本実施例と第一の実施例とで異なる。
【0045】
では、具体的に、ファイルのオープン、ファイルアクセス、そして、ファイルリストを取得する手順を説明する。一般にファイルシステム経由のファイルアクセスでは、(1)ファイルのオープンを行ってファイル識別子を取得する、(2)ファイル識別子を参照して、ファイルの実データを読み出し、又は書き込むためのアクセスをする、(3)目的のアクセスが終了するとファイル識別子を元にファイルをクローズする。これらの3つの処理を行う。この3つの処理を第一の実施例ではFS部145が行っていた。
【0046】
本実施例では、ネットワーク接続型ストレージ200内のボリュームをバックアップサーバ200でも参照できる機構を設ける。そこで、前述の3つの処理をバックアップサーバ200で実行し、LAN300経由でネットワーク接続型ストレージ100内のファイルの情報を参照できる機構を設ける。ファイルには、ファイル名、属性等を保管したファイルのメタデータと実際のデータを保管する実データ保管部からなる。本実施例のファイルの情報をLAN300で参照するために、ファイルのメタデータの交換をLAN300で行い、実データへのアクセスは、SAN500を用いて行うことにより、ファイルの制御とデータアクセスを分断してデータアクセスの傾向に適したシステム構成を設ける。
実際のオープン処理を図14を用いて説明する。まず、バックアップサーバ200のFS部250がオープン命令を受け取ると、ネットワーク接続型ストレージ100に対しファイルのオープン要求を発行する(2401)。ファイルが存在する場合、そのファイルの識別子をバックアップサーバ300に戻す(2402)。ファイルが存在しない場合、オープン時の指定でファイル情報を作成しても良い。もし指定が無ければエラーとして取り扱われる。バックアップサーバ300は識別子を受け取り、オープンを指示したアプリケーション等に戻す(2403)。
【0047】
次にファイルの読み出し書き出しを行うファイルアクセス処理を図15を用いて説明する。バックアップサーバ200は特定のファイルを指示するために、ファイル識別子とアクセスサイズ(Byte単位)をネットワーク接続型ストレージ100のFS部145に渡す(2501)。ファイル識別子に基づいてファイルのメタデータを副ボリューム130から取得する(2502)。このメタデータは、図18に示すように、所有者2810、ファイルハードリンク数2820、ファイルサイズ2830、データブロックのアドレスLBA2840、最終アクセス時間2850、そして、最終変更時間2860からなる。このとき、ファイルのアクセスが書き出し処理の場合(2503)、データを保管するための新規のデータブロックを割り当て(2504)、メタデータ2800内に新規ブロックのLBAを記録する(2505)。このファイルのメタデータ2800をバックアップサーバ200のFS部250に戻す(2506)。ファイルのデータの保管場所であるメタデータ2800のアドレス2840を参照して、SAN500経由でボリュームへのアクセスを行う(2507)。本実施例では、副ボリューム130をSAN500経由で参照を行っている。
【0048】
次に図16を用いてクローズ処理を説明する。まず、使用していたファイル識別子と共にファイルクローズ要求をネットワーク接続型ストレージ100のFS部145に渡す(2601)。利用されたファイルに対するファイル識別子を未使用として管理する(2602)。クローズ処理の結果が、バックアップサーバ200のFS部145に戻され、処理が終了する。
【0049】
これらのファイルへの操作以外に、ファイルを指定するために、ファイルシステム内のファイルを指定するファイル名を出力する必要がある。本実施例のFS部250は、バックアップ制御部220から命令されたファイル名の要求に基づいて、一般のファイルシステムと同様に、単一ディレクトリ内のファイルをリストするコマンドを持つ。一般的なOSではこれらのコマンドはlsもしくはdirとして存在する。また、単一のディレクトリ内に別ディレクトリが存在する時、そのディレクトリを指定し、ファイル内のデータを参照することが可能である。本実施例でのファイルシステムは、一般的な階層型ファイルシステム、つまり、先頭のディレクトリがあり、同ディレクトリ内にファイルもしくはディレクトリを配置できる構造になっている。したがって、副ボリューム130内のファイルリストを作成しようとした時に、ファイルをリストするコマンドを用いて、ファイルシステム内のファイルの名前を参照し、図10のファイル名2001に格納されているファイル名のリストを作成することも可能である。
【0050】
本実施例の終了処理は、図11に示す第一の実施例の終了処理と同一の動作をするため説明を割愛する。
【0051】
終了スクリプトの詳細を図12を用いて説明する。基本的な動作は、第一の実施例と同じであるが、本実施例中の図12のFS部は、ネットワーク接続型ストレージ100内のFS部145とバックアップサーバ200内のFS部250の両方を示す。従って、ステップ2201におけるアンマウントは、ネットワーク接続型ストレージ100内のアンマウントと擬似マウントされたバックアップサーバ200のアンマウントの両方を示す。また、本スクリプトはバックアップサーバ200で動作するが、ネットワーク接続型ストレージ100内のFS部145とミラー制御部144はLAN300経由で制御する。
【0052】
第三の実施の形態では、図1のネットワーク接続型ストレージ100とバックアップサーバ200の間にファイバチャネル等のストレージネットワーク(SAN)を設け、ネットワーク接続型ストレージ100で運用中のファイルシステムが含まれる正ボリューム120の複製を副ボリュームとして提供し、SAN500経由で、バックアップサーバが副ボリューム内のファイルシステムのデータブロックを参照して、ファイルをテープにバックアップするバックアップシステムを提供する。また、バックアップしたデータをリストアする際に、バックアップサーバ200がネットワーク接続型ストレージ100で提供された副ボリューム130にファイル単位でデータを書き出し、SAN500経由でのリストアを行なう。
本システムは、図13の第二の実施例のシステムを元に構築されているため、以下では、第二の実施例と異なる構成について説明する。
【0053】
第二の実施例におけるネットワーク接続型ストレージ100のFS部145とバックアップサーバ200内のFS部250は通信を行い、バックアップサーバ200からネットワーク接続型ストレージ100のボリューム内のファイルシステムを参照できるが、本実施例においては、バックアップサーバ200がネットワーク接続型ストレージ100のボリューム内に記録されているファイルシステムを理解できるFS部250を持っているため、FS部145とNetworkI/F110との間、そして、FS部250とNetwork I/F210との間をそれぞれ結ぶ制御線(破線部)は不要である。
【0054】
第三の実施例における動作は、基本的には第二の実施例と動作は似ているが、バックアップサーバ200がSAN500経由で副ボリューム130内のファイルシステムを直接参照するため、一部動作が異なる。以下では、第二の実施例の動作を元に第三の実施例の動作を説明する。
【0055】
本発明のシステムは、バックアップサーバ200からネットワーク接続ストレージ100を呼び出し、バックアップもしくはリストアの動作を行う。図2は、その動作を示す。本実施例では、バックアップ制御部220とエージェント部141はバックアップサーバ200内で動作する。実際の処理動作は実施例二の図2の説明と同じため割愛する。
【0056】
次に、本実施例のネットワーク型ストレージ100はボリューム間の高速な複製を行うために第二の実施例と同様な正ボリュームの120の更新分を副ボリューム130へ適用して、迅速に複製を作成する機構を持つ。この機能は、第二の実施例と同じ機能である。
【0057】
本実施例には、第二の実施例と同様に準備処理1102、主処理1103、終了処理1104がある。以下ではこれら3つの具体的な動作について述べる。まず、準備処理1102について説明する。この基本的な動作は、図4に示す第二の実施例と同じであるが、ステップ1405における副ボリューム130のマウント時の動作が異なる。図20にその動作を示す。エージェント部141で副ボリューム130のファイルシステム内に保管されているファイル情報の一貫性確認をfsck等のファイル一貫性確認ツールで行い(3001)、マウントを行う(3002)。
【0058】
次に、図5に示すスクリプト起動中のスナップショット作成(1502)の動作を図6に示す。本実施例におけるこの動作は第二の実施例と同じ動作をする。次にリストアボリュームの作成(1503)を図7に示す。この動作は、本実施例では第二の実施例と同じ動作であるので説明を割愛する。
【0059】
次に、主処理1103について説明する。主処理はバックアップ及びリストアでそれぞれ内容が異なる。まず、バックアップの場合について図8を用いて説明する。基本的な動作は、第二の実施例と図8の同じ動作であるが、本実施例ではバックアップサーバ200自らが副ボリューム130のFS部250を用いてファイルシステムを理解することにより、ファイルのデータブロックへ直接アクセスできる。従って、FS部250が、ネットワーク接続型ストレージ100内の副ボリューム130のファイルシステムを理解する機能を持つ。つまり、ファイルのオープン、ファイルアクセス、そして、ファイルリストを直接副ボリューム130のファイルシステムに対して実行する。具体的には、(1)ファイルのオープンを行ってファイル識別子を取得する、(2)ファイル識別子を参照して、ファイルの実データを読み出し、又は書き込むためのアクセスをする、(3)目的のアクセスが終了するとファイル識別子を元にファイルをクローズする処理を副ボリュームに対して行う。これら3つの処理をFS部250が行う。リストアの場合については第二の実施例の図9の動作と同じ動作をする。
【0060】
本実施例の終了処理は図11に示す第二の実施例における終了処理と同一の動作をするため説明を割愛する。終了スクリプトの基本的な動作は、図12に示す第二の実施例と同じであるが、本実施例では、図12のFS部250は、バックアップサーバ200内のFS部250示す。従って、図12のステップ2201におけるアンマウントはバックアップサーバ200でマウントされた副ボリューム130のアンマウントを示す。また、本スクリプトはバックアップサーバ200で動作するが、ネットワーク接続型ストレージ100内のFS部145とミラー制御部144はLAN300経由で制御する。
【0061】
【発明の効果】
本発明によれば、ネットワーク接続型ストレージ等の特殊なファイルシステムを持ったファイルサーバのファイルをファイル単位で高速にバックアップすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施形態における計算機システムの構成図である。
【図2】本発明の実施の形態におけるバックアップ制御部240とエージェント部間の処理を示したフローチャートである。
【図3】本発明の実施の形態におけるミラー制御部144の処理を示したフローチャートである。
【図4】本発明の実施の形態における準備処理のエージェント部141と命令部142間の処理を示したフローチャートである。
【図5】本発明の実施の形態のスクリプトの処理における命令部142と論理ボリューム管理部146の処理を示したフローチャートである。
【図6】本発明の実施の形態のスナップショットボリュームの作成処理における論理ボリューム管理部、FS部とミラー制御部144の処理を示したフローチャートである。
【図7】本発明の実施の形態のリストアボリュームの作成処理における論理ボリューム管理部、FS部とミラー制御部144の処理を示したフローチャートである。
【図8】本発明の実施の形態の主処理のバックアップ処理におけるバックアップ制御部220、エージェント部の処理を示したフローチャートである。
【図9】本発明の実施の形態の主処理のリストア処理におけるバックアップ制御部220、エージェント部141の処理を示したフローチャートである。
【図10】本発明の実施の形態のファイルリストを示した図である。
【図11】本発明の実施の形態における終了処理のエージェント部と命令部142間の処理を示したフローチャートである。
【図12】本発明の実施の形態の終了スクリプトの処理におけるFS部145とミラー制御部144間の処理を示したフローチャートである。
【図13】本発明の第二の実施形態における計算機システムの構成図である。
【図14】本発明の第二の実施形態におけるオープン処理を示したフローチャートである。
【図15】本発明の第二の実施形態におけるファイルアクセス処理を示したフローチャートである。
【図16】本発明の第二の実施形態におけるクローズ処理を示したフローチャートである。
【図17】本発明の実施形態におけるボリュームラベルの構造図である。
【図18】本発明の実施形態におけるメタデータの構造図である。
【図19】本発明の第二の実施形態にFSのファイル情報を確認後、副ボリュームをマウントする動作を示したフローチャートである。
【図20】本発明の第三の実施形態にFSのファイル情報を確認後、副ボリュームをマウントする動作を示したフローチャートである。
【符号の説明】
100:ネットワーク接続型ストレージ、
110:ネットワークインターフェイス、120:正ボリューム、
130:副ボリューム、140:制御部、141:エージェント部、
142:命令部、143:論理ボリューム管理部、144:ミラー制御部、
145:FS部、200:バックアップサーバ、
210:ネットワークインターフェイス、220:バックアップ制御部、
230:テープ制御部、240:入出力インターフェイス(I/F)、
250:FS部、260:論理ボリューム管理部、300:LAN、
400:テープ装置、2000:ファイルリスト、2001:ファイル名、
2002:確認ビット、2700:ボリュームラベル、2710:ボリューム名、
2720:スライス構成情報、2800:メタデータ、2810:所有者、
2820:リンク数、2830:サイズ、2840:アドレス、
2850:最終アクセス時間、2860:最終変更時間
Claims (9)
- 複数のネットワーク接続型ストレージとバックアップ装置が相互接続されたバックアップシステムであって、
各ネットワーク接続型ストレージは1つ以上のボリュームを有し、各ボリュームはファイルシステムを有するものであり、
前記バックアップ装置は少なくとも1台のホスト計算機が前記1つ以上のボリューム上に格納したデータのバックアップを行うものであり、
各ネットワーク接続型ストレージは前記バックアップ装置からのバックアップ要求に応じて対象となるボリュームを複製し、複製されたボリュームのファイルリストを前記バックアップ装置に送り、
前記バックアップ装置は前記ファイルリストを参照してバックアップすべき各ファイルを該当するネットワーク接続型ストレージに要求し、
当該ネットワーク接続型ストレージは要求された各ファイルを送出し、
前記バックアップ装置は送出された各ファイルを受け取って記憶媒体に保管する、ことを特徴とするバックアップシステム。 - 請求項1に記載のバックアップシステムであって、
前記バックアップ装置からの前記バックアップ要求は、各ネットワーク接続型ストレージ内の前記ファイルシステムを安全に停止させ、ボリュームの複製を行わせ、そして、ファイルシステムを回復させる、ことを特徴とするバックアップシステム。 - 複数のネットワーク接続型ストレージとバックアップ装置が相互接続されたバックアップシステムであって、
各ネットワーク接続型ストレージは1つ以上のボリュームを有し、各ボリュームはファイルシステムを有するものであり、
前記バックアップ装置は少なくとも1台のホスト計算機が前記1つ以上のボリューム上に格納したデータのバックアップを行うものであり、
各ネットワーク接続型ストレージは前記バックアップ装置からのバックアップ要求に応じて対象となるボリュームを複製し、
前記バックアップ装置は前記複製されたボリュームのファイルシステムのファイルリストを該当するネットワーク接続型ストレージを介して参照して、当該ボリュームのデータのバックアップをファイル単位で行う、ことを特徴とするバックアップシステム。 - 請求項3におけるバックアップシステムにおいて、
前記バックアップ装置におけるファイル単位でのデータのバックアップは、
前記バックアップ装置が該当するネットワーク接続型ストレージのファイルシステムにアクセスしてファイルの管理情報を参照してバックアップすべきファイルを該ネットワーク接続型ストレージに要求し、
当該ネットワーク接続型ストレージが要求された各ファイルを送出し、
前記バックアップ装置が、送出された各ファイルを受け取って記憶媒体に保管する、ことを含むものであることを特徴とするバックアップシステム。 - 請求項3又は4に記載のバックアップシステムであって、
前記バックアップ装置からの前記バックアップ要求は、要求されたネットワーク接続型ストレージ内の前記ファイルシステムを安全に停止させ、ボリュームの複製を行わせ、そして、ファイルシステムを回復させる、ことを特徴とするバックアップシステム。 - 請求項4に記載のバックアップシステムであって、
前記バックアップ装置は、各ネットワーク接続型ストレージの前記ボリュームのファイルシステム内のファイルへアクセスする際に、ファイルが保管されているボリューム情報と論理的な物理アドレスを含むファイルの管理情報を第1のネットワークを経由して入手し、当該ボリュームのデータを前記第1のネットワークよりも高速な第2のネットワークを経由して参照することを特徴とするバックアップシステム。 - 請求項6に記載のバックアップシステムであって、
前記ファイルへのアクセスは、ファイルのオープン、ファイル内のデータの読み込み、ファイル内のデータの書き込み、ファイル名の検索を含む、ことを特徴とするバックアップシステム。 - 請求項3に記載のバックアップシステムであって、
前記バックアップ装置は、各ネットワーク接続型ストレージ内に複製されたボリュームのファイルシステムを共有可能なファイルシステム部を有し、該ファイルシステム部によってバックアップするファイルがリストされる、ことを特徴とするバックアップシステム。 - 請求項1又は3に記載のバックアップシステムであって、
各ネットワーク接続型ストレージは、前記バックアップ要求に応じて対象となるボリュームを複製した後、複製されたボリュームのボリューム名を書き換えて別ボリュームとして前記ファイルリストに登録する、ことを特徴するバックアップシステム。
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