JP4473206B2 - 計算機システム - Google Patents

Description

本発明は、計算機システムに係り、特に、ディスク記憶装置間でリモートコピーを行うために用いて好適な計算機システムに関する。

近年、ハードウェアの処理性能の飛躍的な向上により、大量のデータを扱う業務のコンピュータシステム化が可能となってきている。このような大量のデータを扱う業務に使用するコンピュータシステムは、データ量の増大と相まって、データの保全が重要な課題となっており、業務を止めることなく大切なデータを安全に保護すること、万一災害が発生した場合も回復までにかかる時間を短縮することが求められている。このような要件を満たことを可能にした従来技術として、複数のサーバと大型のディスクアレイ装置（ＤＫＣ）とを用いて構成するＨＡ（高可用性）クラスタが知られている。ＨＡクラスタの構成は、遠隔地にあるデータセンターを利用してデータを２重化して保存することを可能としたものである。すなわち、この従来技術は、あるサイトに設置した大型のディスクアレイ装置のボリューム（正側ボリューム）に格納されているデータを、遠隔地に設置した大型のディスクアレイ装置のボリューム（副側ボリューム）に格納するものである。このため、大型ディスクアレイ装置間を接続してホスト装置からの書き込みデータを大型ディスクアレイ装置間で転送する方法が用いられる。一般に、遠隔地にデータを転送してボリュームの複製を作成することをリモートコピーという。

大型のディスクアレイ装置間でデータを転送する方法には、主に、同期転送方式と非同期転送方式との２種類がある。同期転送方式は、データを転送する都度そのデータの受領を示す情報を転送元が受け取る方法であり、比較的近距離でのデータの転送に適した方法である。一方、非同期転送方式は、受領応答を受けないままデータを一方的に転送する方法であり、遠距離でのデータの転送に適した方法である。

なお、非同期型のリモートコピーに関する従来技術として、例えば、特許文献１等に記載された技術が知られており、また、グループ単位でコピーペアの一貫性を保つ際の障害回復方法に関する従来技術が、例えば、特許文献２等に記載されて知られている。

一般に、リモートコピーをバックアップの目的で使用する際には、状態の一貫性が保たれている正ボリュームと副ボリュームとが作るコピーペアを複数まとめたグループによる運用を行うことによって、業務毎にグループ単位で制御を行っている。また、グループ単位で制御を行う際には、ハードウェアの機能として複数のコピーペアに対する一括操作機能が利用される。グループ単位でのリモートコピーは、コピーペアの形成、コピーペア状態のサスペンド、コピーペア状態のサスペンド状態の回復、コピーペア状態の削除等のグループ操作機能により実行される。非同期転送方式でリモートコピーを実施する際には、正側のＤＫＣから転送されたデータで、副側にまだ反映されていないデータファイルをサイドファイルに格納している。このため、サイドファイルの容量以上のデータは、副側に反映することができず、この間データの転送が中止されるので、転送できていないグループのデータは、データの整合性が保てないということになる。
特開平１１−８５４０８号公報 特開２００２−１８９５７０号公報

一般に、正ＤＫＣと副ＤＫＣとの間のグループのコピー処理は、予め定めた順番や、反映スピードを元に、コピー状態を保つように行われてる。このため、グループ単位でのリモートコピーを実行する従来技術は、実際の業務の状態によっては、ＤＫＣのサイドファイルや、ＯＳのキャッシュファイルの使用量が増加してオーバーフローを生じ、業務の続行が不可能になることがあるという問題点を生じさせる。

本発明の目的は、前述した点に鑑み、サイドファイルや、キャッシュファイルのオーバーフローを防止し、安全で効率的に正ＤＫＣと副ＤＫＣと間でリモートコピーを行ってデータのバックアップを行うことを可能とした計算機システムを提供することにある。

本発明によれば前記目的は、正ディスク記憶装置と副ディスク記憶装置との間でリモートコピーを行う計算機システムにおいて、
前記正ディスク記憶装置と副ディスク記憶装置とは、１または複数のコピーペアを有する複数のグループを構成しており、
前記計算機システムは、指定された操作コマンドとして状態監視手段を利用して正または副ディスク記憶装置の状態を取得する状態取得コマンドを前記正または副ディスク記憶装置に発行すると共に、前記グループ毎の優先度の設定機能を有するペア状態制御コマンド発行手段と、正及び副ディスク記憶装置からコピーペアのサイドファイルの使用率、システムのキャッシュファイルの使用率、システムへの平均書込み量等の情報を収集する状態監視手段とを備えて構成され、
前記ペア状態制御コマンド発行手段は、前記状態監視手段が収集した各グループにおける前記情報により、各グループにおける優先度の設定を行い、この優先度に従って、正副ディスク記憶装置間のデータの反映速度を変更することにより達成される。

本発明によれば、サイドファイルや、キャッシュファイルのオーバーフローにより業務の続行が不可能になるようなことを防止することができる。

以下、本発明による計算機システムの実施形態を図面により詳細に説明する。以下に説明する本発明の実施形態は、グループ中のコピーペアをＤＫＣが管理しているサイドファイル使用率や、ＯＳが管理しているキャッシュの使用率を基に判断し、グループコピー速度やサスペンドの順番を可変的に制御することにより、サイドファイルや、キャッシュファイルのオーバーフローを防ぎ、安全で効率的なリモートコピーによるバックアップ環境を構築し、また、正副ＤＫＣ間でリモートコピーを行う際のグループのプライオリティを制御しグループの処理順番の制御を行うものである。

図１は本発明の一実施形態による計算機システムの全体の構成を示す論理ブロック図である。図１において、１０１はプライオリティ自動制御プログラム、１０２はペア状態制御コマンド発行部、１０３は状態監視部、１０４はグループ説明機能部、１０５は状態収集機能部、１０６はグループ管理テーブル、１０７はペア管理テーブル、１０８はＤＫＣ管理テーブル、１０９はホスト管理テーブル、１１０は統計制御部、１１１は画面表示機能部、１１２は正側ＤＫＣ、１１３は副側ＤＫＣ、１１４〜１１６はＣ／Ｔグループ、１１７〜１２０はコピーペア、１２１はキャッシュファイル、１２２はサイドファイルである。

本発明の実施形態による計算機システムは、プライオリティ自動制御プログラム１０１と正側ＤＫＣ１１２とが接続されて構成されている。プライオリティ自動制御プログラム１０１は、ホスト計算機上で動作するプログラムである。ホスト計算機のハードウェア構成は、図に示していないが、よく知られているように、ＣＰＵ、主記憶装置、ハードディスク装置等を備えて構成されるものであってよい。プライオリティ自動制御プログラム１０１は、通常、ハードディスク装置に格納され、主記憶装置にロードされた後に、ＯＳの下でＣＰＵにより実行されることにより、本発明の実施形態での各種の処理を行う。

本発明におけるデータのコピー操作を行うプログラムは、図１に示しているように、プライオリティ自動制御プログラム１０１の１つだけであり、本発明の実施形態では、この１つのプログラムから副側ＤＫＣ１１３上に存在するボリュームに対しても、正側ＤＫＣ１１２を介して操作可能であると仮定する。ＤＫＣは、ディスクアレイを制御する装置であり、ホスト装置からのＩ／Ｏや各種命令を制御下にあるロジカルボリュームに作用させる。

正側ＤＫＣ１１２は、プライオリティ自動制御プログラム１０１が動作するホスト計算機に接続されているが、副側ＤＫＣ１１３は、これらとは別の場所に設置されて、図示しない通信回線等により、正側ＤＫＣ１１２に接続されている。そして、正側ＤＫＣ１１２及び副側ＤＫＣ１１３は、両ＤＫＣ間でハードウェアによりコピーペア間におけるデータの一貫性を保つための複数のグループ（Ｃ／Ｔグループ）１１４〜１１６を構成している。コピーペアは、１つのＣ／Ｔグループにのみ所属することができ、所属しているＣ／Ｔグループは、Ｃ／Ｔ ＩＤによって区別される。Ｃ／Ｔグループ１１４は、Ｃ／Ｔ ＩＤ＝“０１”のグループであり、コピーペア１１７とコピーペア１１８とから構成されている。Ｃ／Ｔグループ１１５は、Ｃ／Ｔ ＩＤ＝“０２”のグループであり、コピーペア１１９により構成されている。Ｃ／Ｔグループ１１６は、Ｃ／Ｔ ＩＤ＝“０３”のグループであり、コピーペア１２０から構成されている。

プライオリティ自動制御プログラム１０１は、ペア状態制御コマンド発行部１０２と、状態監視部１０３と、統計制御部１１０と、これらの機能部により使用されるグループ管理テーブル１０６、ペア管理テーブル１０７、ＤＫＣ管理テーブル１０８、ホスト管理テーブル１０９とから構成される。ペア状態制御コマンド発行部１０２は、指定されたコマンドをＤＫＣに発行する操作コマンド機能を備えて構成される。状態監視部１０３は、グループ制御機能部１０４と状態収集機能部１０５とを備えて構成され、状態収集機能部１０５が取得した情報を使用してコピーペアの状態の判定を行う。状態収集機能部１０５は、ＤＫＣから取得したコピーペアのサイドファイル１２２の使用率、システムのキャッシュファイル１２１の使用率、システムへの平均書込み量等の情報を収集する機能を有している。状態収集機能部１０５の処理の詳細については図１０を用いて後述する。統計制御部１１０は、画面表示機能部１１１を含んで構成されており、プライオリティ自動制御プログラム１０１により実行した各機能の統計処理を行い、また、画面表示機能部１１１によりユーザに示す画面を作成する。

図２は画面表示機能１１１が作成した統計情報表示画面のイメージ例を示す図であり、次に、これについて説明する。

統計情報表示画面２０１の例における表示領域２０２には、グループ名２０３、そのグループに対して指定すべきプライオリティの最大値２０４、最小値２０５、現在値２０６、オーバーフロー等の発生回数を示す異常回数２０７がグループ毎に表示される。なお、図２に示すプライオリティの値は、１〜５の値を取ることができ、値５が最も優先度が高いものとしている。グループ名２０３のそれぞれには、ボタン２０８が設けられており、このボタン２０８を押すことにより、対象グループの詳細画面を表示するようにすることができる。

図３はグループ管理テーブル１０６の構成を示す図である。図３に示すグループ管理テーブル１０６は、グループ毎の状態を管理するテーブルであり、項番３０１、各グループのＣ／Ｔ ＩＤ３０２、各グループのグループ名３０３、各グループの状態（正常／異常／待機中）３０４、そのグループが持つコピーペア数３０５、グループが転送すべきデータ量に対する転送済み率を示すグループのデータ転送率３０６、グループの現在のプライオリティ３０７から構成されている。

図４はペア管理テーブル１０７の構成を示す図である。このペア管理テーブル１０７は、コピーペア毎のコピーペアの状態を管理するものであり、項番４０１、正側ＤＫＣ装置番号４０２、正側ボリューム番号４０３、副側ＤＫＣ装置番号６０４、副側ボリューム番号４０５、コピーペアの状態コード４０６、コピーペアの現在の転送速度（例えば、Ｇｂｐｓを単位とする）４０７、コピーペアのこれまでの最大の転送速度４０８（例えば、Ｇｂｐｓを単位とする）から構成されている。そして、項番４０１の１つで示される１つのレコードが、図１における１つのコピーペアに対応する。また、図４に示す例では、正側装置番号４０２として「１１１１１」、副装置番号４０４として「２２２２２」のそれぞれ１つの番号が示されているが、正側ＤＫＣ１１２、副側ＤＫＣ１１３がそれぞれ複数設けられることがあり、その場合にこれらの装置番号が記載される。また、状態コード４０６には、コピーペアの形成、コピーペア状態のサスペンド、コピーペア状態のサスペンド状態の回復、コピーペア状態の削除、サスペンドの失敗等を示すコードが格納される。

なお、図４に示すペア管理テーブルは、グループ毎に設けられてもよく、また、図示テーブル内にグループを示す項目を設けて構成してもよい。

図５はＤＫＣ管理テーブル１０８の構成を示す図である。このＤＫＣ管理テーブル１０８は、ホストに接続されている各ＤＫＣの情報を管理するものであり、ＤＫＣ番号５０１、サイドファイルの現在の使用率５０２、サイドファイルの前回測定時の使用率５０３、サイドファイルの過去の最大使用率５０４、キャッシュファイルの現在の使用率５０５、キャッシュファイルの前回測定時の使用率５０６、キャッシュファイルの過去の最大使用率５０７から構成されている。図５に示す例において、ＤＫＣ番号５０１の“０１”は正側のＤＫＣであるとし、“０２”は副側のＤＫＣであるとしており、従って、ＤＫＣ番号５０１が“０１”のレコードのサイドファイルの使用率については何も記述されず、また、ＤＫＣ番号５０２が“０２”のレコードのキャッシュファイルの使用率については何も記述されない。

図６はホスト管理テーブル１０９の構成を示す図である。ホスト管理テーブル１０９は、ホストが使用している情報を管理するものであり、項番６０１、対象となるグループＩＤ（Ｃ／Ｔ ＩＤ）６０２、グループの一定期間での平均のＩＯ回数６０３、一定期間における転送データ量６０４（例えば、Ｇバイトを単位とする）、グループ毎の設定上の最大、最小の優先度６０５から構成されている。

図７はグループの優先度を変更する処理動作を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。この処理は、ペア状態制御コマンド発行部１０２により実行される。

（１）ペア状態制御コマンド発行部１０２は、プライオリティ制御を開始すると、まず、ＤＫＣ管理テーブル１０８に含まれる全てのＤＫＣに対して、情報収集機能部１０５を利用して状態取得コマンドを発行し、ＤＫＣ管理テーブル１０８の内容を最新のものに更新する（ステップ７０１、７０２）。

（２）次に、ＤＫＣ管理テーブル１０８の検証を行い、サイドファイル１２２の現在の使用率５０２が前回の使用率５０３より増加しているか否かを判定する（ステップ７０３）。

（３）ステップ７０３の判定で、サイドファイル１２２の使用率が増加していなかった場合、ステップ７０３での判定と同様に、ＤＫＣ管理テーブル１０８の検証を行い、キャッシュファイル１２１の現在の使用率５０５が前回の使用率５０６より増加しているか否かを判定し、使用率が増加していなかった場合、何もせずに、すなわち、グループの優先度（プライオリティ）を変更することなくここでの処理を終了する（ステップ７０４）。

（４）ステップ７０３の判定で、サイドファイル１２２の使用率が増加していた場合、その使用率の増加が閾値内に収まっているかいなかを判断し、収まっていた場合、前述ステップ７０４でのキャッシュの判定に遷移する（ステップ７０５）。

（５）ステップ７０４の判定で、キャッシュファイル１２１の使用率が増加していた場合、その使用率の増加が閾値内に収まっているかいなかを判断し、収まっていた場合、何もせずにここでの処理を終了する（ステップ７０６）。

（６）ステップ７０５の判定で、サイドファイル１２２の使用率の増加が閾値内に収まっておらず問題があるとされた場合、または、ステップ７０６の判定で、キャッシュファイル１２１の使用率の増加が閾値内に収まっておらず問題があるとされた場合、各テーブルの変更のため、各テーブルからグループの状態を取得し、グループ管理テーブル１０６に従って順に対象グループを設定する（ステップ７０８、７０９）。

（７）そして、設定されたグループのサイドファイル１２２や、キャッシュファイルへ１２１の書込み量を計算し、現在設定されている優先度による書込み可能量との比較を実施して、書き込み量が現在の優先度の設定で妥当か否かを判定し、妥当である場合、対象を次のペアとして、ステップ７０９からの処理に戻って処理を続ける（ステップ７１０、７０７）。

（８）ステップ７１０の判定で、書き込み量が現在の優先度の設定で妥当でなかった場合、現在の状態から考えられる優先度を計算し、計算結果の優先度を、グループに設定されている優先度６０５と比較し、変更可能範囲内であれば優先度を変更し、グループに設定されている優先度が変更可能範囲内でなかった場合、対象を次のペアとして、ステップ７０９からの処理に戻って処理を続ける（ステップ７１１、７１２、７０７）。

（９）ステップ７１２の処理の終了後、処理すべき他のグループがあるか否かを判定し、他のグループがあれば、対象を次のペアとして、ステップ７０９からの処理に戻って処理を続け、なければ、ここでの処理を終了する（ステップ７１３）。

前述のステップ７１０での書き込み量は、図６に示すホスト管理テーブル１０９の転送量６０４の値／ＩＯ回数６０３の演算を行って１回のＩＯでのデータ転送量を求め、データ量に図３に示す転送率３０６の値または（１−転送率３０６）の値を乗じることにより、必要な転送量、未転送量を求め、この結果により算出することができる。そして、プライオリティによる転送量が書き込みデータ量より小さいか否かを算出して、現在の設定が妥当か否かを判定している。

前述した本発明の実施形態は、図７により説明した処理により各グループに対して設定した優先度に従って、正副ディスク記憶装置間のデータの反映速度、データの更新量、サスペンドの実行順を変更するものであり、これにより、システム全体としての、サイドファイル利用率やキャッシュの使用率を低く押さえることができる。

前述した本発明の実施形態での処理は、プログラムにより構成し、計算機が備えるＣＰＵに実行させることができ、また、それらのプログラムは、ＦＤ、ＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ等の記録媒体に格納して提供することができ、また、ネットワークを介してディジタル情報により提供することができる。

本発明の一実施形態による計算機システムの全体の構成を示す論理ブロック図である。 画面表示機能が作成した統計情報表示画面のイメージ例を示す図である。 グループ管理テーブルの構成を示す図である。 ペア管理テーブルの構成を示す図である。 ＤＫＣ管理テーブルの構成を示す図である。 ホスト管理テーブルの構成を示す図である。 グループの優先度を変更する処理動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１０１ プライオリティ自動制御プログラム
１０２ ペア状態制御コマンド発行部
１０３ 状態監視部
１０４ グループ説明機能部
１０５ 状態収集機能部
１０６ グループ管理テーブル
１０７ ペア管理テーブル
１０８ ＤＫＣ管理テーブル
１０９ ホスト管理テーブル
１１０ 統計制御部
１１１ 画面表示機能部
１１２ 正側ＤＫＣ
１１３ 副側ＤＫＣ
１１４〜１１６ Ｃ／Ｔグループ
１１７〜１２０ コピーペア
１２１ キャッシュファイル
１２２ サイドファイル

Claims (4)

1. 正ディスク記憶装置と副ディスク記憶装置との間でリモートコピーを行う計算機システムにおいて、
   前記正ディスク記憶装置と副ディスク記憶装置とは、１または複数のコピーペアを有する複数のグループを構成しており、
   前記計算機システムは、指定された操作コマンドとして状態監視手段を利用して正または副ディスク記憶装置の状態を取得する状態取得コマンドを前記正または副ディスク記憶装置に発行すると共に、前記グループ毎の優先度の設定機能を有するペア状態制御コマンド発行手段と、正及び副ディスク記憶装置からコピーペアのサイドファイルの使用率、システムのキャッシュファイルの使用率、システムへの平均書込み量等の情報を収集する状態監視手段とを備えて構成され、
   前記ペア状態制御コマンド発行手段は、前記状態監視手段が収集した各グループにおける前記情報により、各グループにおける優先度の設定を行い、この優先度に従って、正副ディスク記憶装置間のデータの反映速度を変更することを特徴とする計算機システム。
2. 前記ペア状態制御コマンド発行手段は、前記状態監視手段が収集した副ディスク記憶装置のサイドファイル、正ディスク記憶装置のキャッシュファイル、ＯＳが発行するＩＯの回数、書き込みデータ量に基づいて、各グループにおける優先度の設定を行い、この優先度に従って、正副ディスク記憶装置間のデータの更新量を変更することを特徴とする請求項１記載の計算機システム。
3. 前記ペア状態制御コマンド発行手段は、前記状態監視手段が収集した副ディスク記憶装置のサイドファイル、正ディスク記憶装置のキャッシュファイル、ＯＳが発行するＩＯの回数、書き込みデータ量に基づいて、各グループにおける優先度の設定を行い、この優先度に従って、前記グループのサスペンドを実行する際に、サスペンドの実行順を変更することを特徴とする請求項１記載の計算機システム。
4. 前記計算機システムは、前記ペア状態制御コマンド発行手段が発行する前記操作コマンドとしての状態取得コマンドにより取得された情報を保存すると共に、画面表示機能部を有する統計制御手段をさらに備え、
   前記ペア状態制御コマンド発行手段は、前記状態監視手段が収集した各グループにおける前記情報により、各グループにおける優先度の設定を行い、この優先度に従って、正副ディスク記憶装置間のデータの反映速度を変更し、
   前記統計制御手段は、前記ペア状態制御コマンド発行手段による優先度の設定結果を統計情報として表示することを特徴とする請求項１記載の計算機システム。

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