JP4565860B2

JP4565860B2 - データバックアップシステム

Info

Publication number: JP4565860B2
Application number: JP2004052846A
Authority: JP
Inventors: 直光田代
Original assignee: Hitachi Computer Peripherals Co Ltd
Current assignee: Hitachi Information and Telecommunication Engineering Ltd
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2024-02-27
Also published as: JP2005242747A

Description

本発明は、コンピュータシステムにおいてホストコンピュータのデータのバックアップを行うデータバックアップシステムに係り、特にシステム障害の発生に合わせてデータを短時間にリストアすることができるデータバックアップシステムに関する。

一般にコンピュータシステムは、データ処理を行うホストコンピュータと該ホストコンピュータに接続されてデータを記憶する磁気ディスク装置等の内部又は外部記憶装置とから構成され、システム障害発生時に前記磁気ディスク装置に記憶したデータの消失を防止するためのバックアッブ装置が接続されている。

この従来技術によるバックアップ装置は、一般にシステムが外部に対して休止する休日等に磁気ディスク装置に記憶された全データのバックアップを行うフルバックアップ機能と、平日夜間等の限られた時間内で前記フルバックアップとの差分をバックアップする差分バックアップ機能とを有し、例えば日曜日には前記フルバックアップ機能を実行し、平日の夜間には前記差分バックアップ機能を実行する様に構成されている。

尚、前述の如きバックアップシステムに関する技術が記載された文献としては、例えば下記特許文献が挙げられる。
特開平１１−２１２８７５号公報

前記のように構成されたバックアップシステムは、何等かの障害発生時にデータのリストアを行う場合、前記フルバックアップしたデータを磁気ディスク装置にリストアし、この後に前記差分バックアップした差分バックアップデータを磁気ディスク装置にリストアするものであった。

具体的に説明すると、図９に示す如く、磁気ディスク装置の全データ９０ａのフルバックアップ９１を行い、業務作業９２を行ったことにより差分データが発生し、この差分データ９０ｂのみの差分バックアップ９３を行った後に障害９４が発生した場合、前記フルバッアップ９１を行ったフルバックアップデータ９０ｃを磁気ディスク装置にリストアする作業と、更に前記差分バックアップ９３を行った差分バックアップデータをリストアする作業とが必要となり、例えば、差分データ９０ｂのみに障害が発生してフルバックアップした全データ９０ａのリストアが本来は不要にもかかわらずリストアを行うものであった。即ち従来技術によるバックアップシステムは、リストア時は必ずフルバックアップデータのリストアと差分バックアップデータのリストアを行うため、システムのリカバー時間が冗長になると言う不具合があった。

本発明の目的は、前述の従来技術による不具合を除去することであり、コンピュータシステムのデータをシステム障害の発生に合わせてデータを短時間にリストアすることができるデータバックアップシステムを提供することである。

前記目的を達成するために本発明は、ホストコンピュータに接続され、第１の所定期間経過内におけるホストコンピュータから書き込み命令のあったデータを記憶する差分データ記憶部及び前記第１の所定時間内におけるホストコンピュータからの書き込み命令ではデータが更新されないデータ記憶部を含む磁気ディスク装置と、前記磁気ディスク装置に接続され、前記磁気ディスク装置の前記第１の所定期間に比して短い第２の所定期間経過毎に該磁気ディスク装置の前記差分データ記憶部に記憶された差分データを記憶する差分バックアップデータ記憶部及び第１の所定期間経過毎に該磁気ディスク装置のデータ記憶部に記憶されたデータを記憶するフルバックアップデータ記憶部を含むバックアップ装置から構成されるデータバックアップシステムであって、前記磁気ディスク装置が、前記第１の所定期間毎に実行されるフルバックアップ動作を行うとき、差分データ記憶部に記憶した差分データを前記データ記憶部に記憶する工程と、前記差分データ記憶部に記憶した差分データを消去する工程と、前記データ記憶部に記憶したデータをバックアップ装置のフルバックアップデータ記憶部に記憶する工程とを順次実行し、前記第２の所定期間毎に実行される差分バックアップ動作時、前記差分データ記憶部に記憶した差分データをバックアップ装置の差分バックアップデータ記憶部に記憶する工程を実行することを第１の特徴とする。

更に、本発明は、前記データバックアップシステムにおいて、前記フルバックアップ動作後から前記第２の所定期間が経過するまでの間に、前記差分データ記憶部にデータの障害が発生した場合、前記磁気ディスク装置が、差分データ記憶部に記憶したホストコンピュータから書き込み命令のあったデータを消去することによって前記フルバックアップ動作直後の状態にリカバリーすることを第２の特徴とし、前記磁気ディスク装置が、バックアップ装置の差分バックアップデータ記憶部に記憶した差分データを磁気ディスク装置の差分データ記憶部にリストアすることを第３の特徴とし、前記磁気ディスク装置が、バックアップ装置のフルバックアップデータ記憶部のデータを、データ記憶部にリストアする動作とバックアップ装置の差分バックアップデータ記憶部に記憶した差分データを磁気ディスク装置の差分データ記憶部にリストアする動作を同時に行うことを第４の特徴とする。

本発明によるデータバックアップシステムは、障害に応じ、差分データ記憶部のクリアによるリカバー／差分データ記憶部のリストアによるリカバー／データ記憶部及び差分データ記憶部の同時リストアによるリカバー／データ記憶部リストアによるリカバーを選択的に実行することにより、システムのリカバーを短時間に行うことができる。

以下、本発明によるバックアップシステムの一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態によるバックアップシステムのシステム構成を説明するための図、図２は本実施形態によるバックアップシステムのホストからのライト要求及びリード要求に対する動作を説明するための図、図３は本実施形態によるフルバックアップ時の動作を説明するための図、図４は本実施形態による差分バックアップ時の動作を説明するための図、図５は磁気ディスク装置の差分データクリアによるリカバー動作を説明するための図、図６は磁気ディスク装置の差分データ記憶部のリストアによるリカバー動作を説明するための図、図７は磁気ディスク装置の差分データ記憶部及びデータ記憶部のリストアによるリカバー動作を説明するための図、図８は磁気ディスク装置のデータ記憶部のリストアによるリカバー動作を説明するための図である。
<構成>

まず、本実施形態によるバックアップシステムは、図１に示す如く、ホストコンピュータ１００のデータを記憶するための磁気ディスク装置１１０と、該磁気ディスク装置１１０に接続され、該磁気ディスク装置１１０のデータのバックアップを行うバックアップ装置１２０とから構成される。なお、本例では磁気ディスク装置１１０がコンピュータシスム１１０の外部に接続された例を図示しているが、この磁気ディスク装置１１０は、ホストコンピュータ１００に内蔵された内蔵型の磁気ディスク装置であっても良い。

本実施形態による磁気ディスク装置１１０は、前記ホストコンピュータ１００の所定期間（フルバックアップ期間）経過毎の全データを記憶するデータ記憶部１１３と、前記所定期間経過内における所定期間（差分バックアップ期間）毎に差分データを記憶する差分データ記憶部１１２と、前記記憶部１１２及び１１３を制御する制御部１１１とから構成され、バックアップ装置１２０は、前記磁気ディスク装置１１０のデータ記憶部１１３に記憶されたデータのバックアップを行うフルバックアップデータ記憶部１２３と、前記差分データ記憶部１１２に記憶された差分データのバックアップを行う差分バックアップデータ記憶部１２２と、前記記憶部１２２及び１２３を制御する制御部１２１とから構成されている。
<ライト／リード要求動作>

本実施形態による磁気ディスク装置は、前述の様にデータ記憶部１１３及び差分データ記憶部１１２とを備えるために差分分離方式の磁気ディスク装置と呼ぶこともでき、図２に示す如く、ホストコンピュータ１００からのライト要求が発せられた場合（ステップ２１）、当該ライト要求があったデータを、当該データ及び指定された書き込みアドレスを磁気ディスク装置１１０の差分データ記憶部１１２に記憶し、例えば差分データ記憶部１１２に前記指定された同一アドレスにデータが存在する場合は、当該アドレスの既データ上に新データの上書きを行う様に動作する（ステップ２２）。即ち本実施形態による磁気ディスク装置１１０は、ホスト側からライト要求が発せられた際、データ記憶部１１３のデータの更新を行うことなく、差分データ記憶部１１２内に格納したデータのみの更新を行う様に動作する。

また本磁気ディスク装置は、ホストコンピュータ１００からのリード要求が発せられた場合（ステップ２３）、差分データ記憶部１１２に当該指定されたアドレスに対応するデータを記憶しているか否か判定し（ステップ２４）、記憶していると判定した際には差分データ記憶部１１２から該当のデータを読みだしてホストに転送し（ステップ２５〜２７）、記憶していないと判定した際にはデータ記憶部１１３から該当のデータを読みだしてホストに転送する（ステップ２６〜２７）。

即ち本実施形態によるバックアップシステムは、ライト要求に対しては差分データ記憶部１１２にデータを格納し、リード要求に際しては差分データ記憶部１１２に記憶したデータ又は該差分データ記憶部１１２に該当のデータを格納していない場合はデータ記憶部１１３からデータを読みだしてホストに返送する様に動作する。
<フルバックアップ動作>、

本実施形態によるバックアップシステムは、図３に示す如く、ホスト側からフルバックアップ要求３０が発せられた場合、磁気ディスク装置１１０が、ホストコンピュータ１００からのライト要求を中断する工程（ステップ３１）と、差分データ記憶部１１２に記憶しているデータを全てデータ記憶部１１３の該当アドレスに記録する工程（ステップ３２）と、差分データ記憶部１１２に記憶したデータを全てクリア（消去）する工程（ステップ３３）と、前記ステップ３１で中断したホスト側からのライト要求の受付を再開する工程（ステップ３４）と、データ記憶部１１３に記憶した全てのデータをバックアップ装置１２０のフルバックアップデータ記憶部１２３にバックアップを実行する工程（ステップ３５）とを順次実行する。

即ち本実施形態によるバックアップシステムは、フルバック要求が発せられた場合、磁気ディスク装置１１０が、差分データ記憶部１１２のデータをデータ記憶部１１３に上書きした後、バックアップ装置１２０のフルバックアップデータ記憶部１２３に退避させるバックアップを行う様に動作する。尚、このフルバックアップは、全データのバックアップを行うため作業時間が長く、例えば１週間毎の日曜日等に実行される。
<差分バックアップ>

本実施形態によるバックアップシステムは、図４に示す如く、ホスト側から差分バックアップ要求４０が発せられた場合、磁気ディスク装置１１０が、ホストコンピュータ１００からのライト要求を中断する工程（ステップ４１）と、差分データ記憶部１１２に記憶しているデータ及びアドレスを全て差分バックアップデータ記憶部１２２に記録する工程（ステップ４２）と、前記ステップ４１で中断したホスト側からのライト要求の受付を再開する工程（ステップ４４）とを順次実行する。

即ち本実施形態によるバックアップシステムは、差分バック要求が発せられた場合、磁気ディスク装置１１０が、差分データ記憶部１１２のデータをバックアップ装置１２０の差分バックアップデータ記憶部１２２に退避させる差分バックアップを行う様に動作する。尚、この差分バックアップは、例えば平日毎の夜間等に実行されるものである。

上述のように本実施形態によるバックアップシステムは、磁気ディスク装置が、差分データ記憶部１１２とデータ記憶部１１３とを備え、ホスト側からのライト要求に対して差分データ記憶部１１２を用いて書き込みを行い、フルバックアップ要求時には前記差分データ記憶部１１２のデータをデータ記憶部１１３に移した後にバックアップ装置１２０のフルバックアップデータ記憶部１２３に対して全データのバックアップを行う様に動作するものであり、以下に述べる障害発生のタイミングに応じてバックアップ装置１２０から磁気ディスク装置１１０にデータのリストア（リカバー）を行う様に動作する。
<リカバー動作１>

まず、図５（ｂ）に示す如く、「フルバックアップ」−「差分バックアップ」−「差分バックアップ」−「フルバックアップ」を行い、次の「差分バックアップ」の前に障害が発生した場合を想定する。

この場合、本実施形態によるバックアップシステムは、図５（ａ）に示す如く、磁気ディスク装置１１０の差分データ記憶部１１２のクリア（消去）によるリカバー５０を行うため、まずホストコンピュータ１００からのリード及びライト要求を中断する工程（ステップ５１）と、この中断の後に、磁気ディスク装置１１０の差分データ記憶部１１２のデータを消去する工程（ステップ５２）と、前記ステップ５１で中断したホストコンピュータ１００からのリード及びライト要求を再開する工程（ステップ５３）とを順次実行する。

これにより本実施形態によるバックアップシステムは、最新のフルバックアップ以降にデータ削除／ウィルス等によるデータ汚染等の障害が発生した場合、最新のフルバックアップ以降の書き込みが削除されるために直前の最新のフルバックアップ状態まで戻ることができると共に、差分データ記憶部１１２のデータ消去しか行わないために、システムのリカバーを短時間に行うことができる。
<リカバー動作２>

次に図６（ｂ）に示す如く、何回かの「差分バックアップ」を行った後に障害が発生した場合を想定する。

この場合、本実施形態によるバックアップシステムは、図６（ａ）に示す如く、磁気ディスク装置１１０の差分データ記憶部１１２のリストアによるリカバー６０を行うため、まずホストコンピュータ１００からのリード及びライト要求を中断する工程（ステップ６１）と、この中断の後に、バックアップ装置１２０の差分バックアップデータ記憶部１２２内に記憶した差分データを磁気ディスク装置１１０の差分データ記憶部１１２に上書きによるリカバーを行う工程（ステップ６２）と、前記ステップ６１で中断したホストコンピュータ１００からのリード及びライト要求を再開する工程（ステップ６３）とを順次実行する。

これにより本実施形態によるバックアップシステムは、差分バックアップ間に前記障害が発生した場合、前回の差分バックアップ状態まで戻ることができると共に、差分データ記憶部１１２のデータ書き込みしか行わないために、システムのリカバーを短時間に行うことができる。
<リカバー動作３>

次に図７（ｂ）に示す如く、「フルバックアップ」及び何回かの「差分バックアップ」を行った後に、何等かの要因により「フルバックアップ」以前の「差分バックアップ」状態に戻す必要が生じた場合を想定する。

この場合、本実施形態によるバックアップシステムは、図７（ａ）に示す如く、磁気ディスク装置１１０の差分データ記憶部１１２及びデータ記憶部１１３のリストアによるリカバー７０を行うため、まずホストコンピュータ１００からのリード及びライト要求を中断する工程（ステップ７１）と、この中断の後、バックアップ装置１２０の差分バックアップデータ記憶部１２２内に記憶した差分データを磁気ディスク装置１１０の差分データ記憶部１１２に上書きによるリカバーを行う工程（ステップ７２）と、バックアップ装置１２０のフルバックアップデータ記憶部１２３内に記憶したフルデータを磁気ディスク装置１１０のデータ記憶部１１３に上書きによるリカバーを行う工程（ステップ７３）と、前記ステップ７１で中断したホストコンピュータ１００からのリード及びライト要求を再開する工程（ステップ７４）とを順次実行する。尚、前記ステップ７２及び７３の実行順は任意であり、同時であっても良い。

これにより本実施形態によるバックアップシステムは、以前の「フルバックアップ」以前の「差分バックアップ」状態に戻す必要が生じた場合、バックアップ装置１２０に記憶した両バックアップデータを用いてシステムのリカバーを高速に行うことができる。
<リカバー動作４>

次に図８（ｂ）に示す如く、磁気ディスク装置１１０のデータ記憶部１１３のデータがハードウェア障害等により消失した場合を想定する。

この場合、本実施形態によるバックアップシステムは、図８（ａ）に示す如く、前記データ記憶部１１３のリカバー８０を行うため、まずホストコンピュータ１００からのリード及びライト要求を中断する工程（ステップ８１）と、この中断の後、バックアップ装置１２０のフルバックアップデータ記憶部１２３内に記憶したフルデータを磁気ディスク装置１１０のデータ記憶部１１３に上書きによるリカバーを行う工程（ステップ８２）と、前記ステップ８１で中断したホストコンピュータ１００からのリード及びライト要求を再開する工程（ステップ８３）とを順次実行する。

これにより本実施形態によるバックアップシステムは、磁気ディスク装置１１０のデータ記憶部１１３がデータ消失した場合であっても、前回のフルバック時のフルデータをフルバックデータアッブ記憶部１２３からリカバーし、前回のフルバックアップ以降の書き込みデータは差分データ記憶部１１２に記憶されているため、システムのリカバーを容易且つ短時間に行うことができる。

以上述べた如く本実施形態によるデータリカバリシステムは、磁気ディスク装置に記憶するデータ領域を、フルバックアップ動作時のデータを記憶するデータ記憶部１１３と、前記フルバックアップ時以降の書き込み命令の有った差分データを記憶する差分データ記憶部１１２とに分け、バックアップ装置１２０の記憶領域もフルバックアップデータ記憶部１２３と差分バックアップデータ記憶部１２２とに分け、磁気ディスク装置１１０が、フルバックアップ動作時、差分データ記憶部１１２に記憶した差分データをデータ記憶部１１３に上書きを行ってから、バックアップ装置１２０のフルバックアップデータ記憶部１２３にバックアップを行う様に動作し、差分バックアップ動作時、差分データ記憶部１１２に記憶したデータを差分バックアップデータ記憶部１２２へバックアップする様に動作することによって、障害発生のタイミング／条件に応じて高速にシステムのリカバーを行うことができる。

本発明のデータバックアップシステムは、フルバックアップ及び差分バックアップを行うコンピュータシステムに有効であり、例えば、金融機関、証券会社、生命保険会社、会計システム等の日常業務データに対する日々の差分バックアップと、一週間単位等の一定期間毎に全バックアッブを行う全てのコンピュータシステムに有効である。

本発明の一実施形態によるバックアップシステムのシステム構成を説明するための図。本実施形態によるバックアップシステムのホストからのライト要求及びリード要求に対する動作を説明するための図。本実施形態によるフルバックアップ時の動作を説明するための図。本実施形態による差分バックアップ時の動作を説明するための図。磁気ディスク装置の差分データクリアによるリカバー動作を説明するための図。磁気ディスク装置の差分データ記憶部のリストアによるリカバー動作を説明するための図。磁気ディスク装置の差分データ記憶部及びデータ記憶部のリストアによるリカバー動作を説明するための図。磁気ディスク装置のデータ記憶部のリストアによるリカバー動作を説明するための図。従来技術によるデータバックアップ手法を説明するための図。

符号の説明

１００：ホストコンピュータ、１１０：磁気ディスク装置、１１１：制御部、１１２：差分データ記憶部、１１３：データ記憶部、１２０：バックアップ装置、１２１：制御部、１２２：差分バックアップデータ記憶部、１２３：フルバックアップデータ記憶部。

Claims

ホストコンピュータに接続され、第１の所定期間経過内におけるホストコンピュータから書き込み命令のあったデータを記憶する差分データ記憶部及び前記第１の所定時間内におけるホストコンピュータからの書き込み命令ではデータが更新されないデータ記憶部を含む磁気ディスク装置と、前記磁気ディスク装置に接続され、前記磁気ディスク装置の前記第１の所定期間に比して短い第２の所定期間経過毎に該磁気ディスク装置の前記差分データ記憶部に記憶された差分データを記憶する差分バックアップデータ記憶部及び第１の所定期間経過毎に該磁気ディスク装置のデータ記憶部に記憶されたデータを記憶するフルバックアップデータ記憶部を含むバックアップ装置から構成されるデータバックアップシステムであって、
前記磁気ディスク装置が、
前記第１の所定期間毎に実行されるフルバックアップ動作をおこなうとき、
差分データ記憶部に記憶した差分データを前記データ記憶部に記憶する工程と、
前記差分データ記憶部に記憶した差分データを消去する工程と、
前記データ記憶部に記憶したデータをバックアップ装置のフルバックアップデータ記憶部に記憶する工程とを順次実行し、
前記第２の所定期間毎に実行される差分バックアップ動作時、
前記差分データ記憶部に記憶した差分データをバックアップ装置の差分バックアップデータ記憶部に記憶する工程を実行することを特徴とするデータバックアップシステム。
前記フルバックアップ動作後から前記第２の所定期間が経過するまでの間に、前記差分データ記憶部にデータの障害が発生した場合、前記磁気ディスク装置が、差分データ記憶部に記憶したホストコンピュータから書き込み命令のあったデータを消去することによって前記フルバックアップ動作直後の状態にリカバリーすることを特徴とする請求項１記載のデータバックアップシステム。
前記磁気ディスク装置が、バックアップ装置の差分バックアップデータ記憶部に記憶した差分データを磁気ディスク装置の差分データ記憶部にリストアすることを特徴とする請求項１記載のデータバックアップシステム。
前記磁気ディスク装置が、バックアップ装置のフルバックアップデータ記憶部のデータを、データ記憶部にリストアする動作とバックアップ装置の差分バックアップデータ記憶部に記憶した差分データを磁気ディスク装置の差分データ記憶部にリストアする動作を同時に行うことを特徴とする請求項１記載のデータバックアップシステム。