JP4820620B2 - Data distribution management system - Google Patents
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Description
本発明は、データ分散管理システムに関し、特にサーバ集中型運用モデルにおける管理者システム（サーバ）のデータの分散管理、記録システム（クライアント）の記録領域へのアクセス制御、およびこれらを利用したデータ分散管理に適用して有効な技術に関するものである。 The present invention relates to a data distribution management system, and in particular, distributed management of data of an administrator system (server) in a server centralized operation model, access control to a recording area of a recording system (client), and data distribution management using these It is related to technology effective when applied to.
従来、サーバに秘密情報を保管する場合、秘密情報の紛失や破壊という脅威と、秘密情報の漏洩という脅威が考えられる。これらの問題に対応する手段として、秘密分散法がある。その１つが（ｋ，ｎ）閾値秘密分散法であり、任意のｋ（ｋ≦ｎ）個の分散された情報が揃えば、秘密情報Ａを復元できるが、任意のｋ−１個までの分散情報が揃っても秘密情報Ａは復元できないという性質を持つ［例えば、特開２０００−１７２５４８号公報（特許文献１）参照］。
上述した背景技術では、（ｋ，ｎ）閾値秘密分散法による分配数をｎとするとき、ｎ個の分配される情報を所持する記録システムは決まっている。すなわち、秘密情報Ａをｎ個に分配記録する管理者システムにおいて、記録システムは常に動作しているものと仮定している。 In the background art described above, a recording system having n pieces of information to be distributed is determined, where n is the number of distributions according to the (k, n) threshold secret sharing scheme. That is, it is assumed that the recording system is always operating in an administrator system that distributes and records n pieces of secret information A.
しかしながら、オフィス等で使用されているパソコンを記録システムとして利用する場合、就業時間帯に多くのパソコンは起動していると仮定することはできても、一部のパソコンが起動していないという状態があり得る。 However, when using computers used in the office as a recording system, it is possible to assume that many computers are running during working hours, but some computers are not running. There can be.
そこで、本発明の目的は、高価なバックアップセンタ（暗号化した上で複数のセンタに多重にデータを保管する、あるいは、秘密分散法により分配したデータを複数のセンタに保管する等）を用意するのではなく、オフィス等で使用されているパソコンの余剰な記録領域を利用することによって、少ない投資コストで、秘密情報の紛失や破壊という脅威と、秘密情報の漏洩という脅威に対する対策を行うことのできるデータ分散管理システムを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to prepare an expensive backup center (encrypted data is stored in a plurality of centers in a multiplexed manner, or data distributed by the secret sharing method is stored in a plurality of centers). Instead of taking advantage of the excess recording area of a personal computer used in offices, etc., it is possible to take measures against the threat of loss or destruction of confidential information and the threat of leakage of confidential information at a low investment cost. It is to provide a distributed data management system.
また、上述した背景技術は、情報漏洩対策を目的としたデータ管理システムであり、災害等によって一部の記録システムが破壊されるという脅威に対する対策については、あまり考慮されていない。 The background art described above is a data management system for the purpose of countermeasures against information leakage, and does not take much consideration on countermeasures against a threat that some recording systems are destroyed by a disaster or the like.
そこで、本発明の他の目的は、パソコンをシンクライアント（Ｓｅｒｖｅｒ−ｂａｓｅｄ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ：サーバ集中型運用モデル）とすることで、パソコンの盗難による情報漏洩を防止すると同時に、パソコンの記録装置をバックアップ領域として利用できるようにすることで、災害等によって一部の記録システムが破壊されるという脅威に対する対策を行うことのできるデータ分散管理システムを提供することにある。 Therefore, another object of the present invention is to make a personal computer a thin client (Server-based Computing), thereby preventing information leakage due to theft of the personal computer and simultaneously using the personal computer recording device as a backup area. An object of the present invention is to provide a data distribution management system capable of taking measures against a threat that a part of the recording system is destroyed due to a disaster or the like.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。 Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
本発明によるデータ分散管理システムは、管理者システムと、管理者システムにネットワークを介して接続され、管理者システムからのコマンドに基づいて分割データの書き込みを行う複数の記録システムを有するデータ分散管理システムであって、管理者システムは、ネットワークに接続された記録システムが書き込み可能状態であるか否かを確認する記録システム検出手段と、記録するデータを予め定めた個数ｎの分割データに分割する分散手段と、書き込み可能なＮ個（Ｎ≧ｎ）の記録システムから任意のｎ個を選択し、選択されたｎ個の記録システムの識別子をデータと関連付けて記録する記録システム決定手段と、選択されたｎ個の記録システムに対して識別情報および分割データからなるコマンドを送付する更新手段とを有するものである。 A data distribution management system according to the present invention includes an administrator system and a plurality of recording systems connected to the administrator system via a network and writing divided data based on commands from the administrator system. The administrator system includes recording system detection means for confirming whether or not the recording system connected to the network is in a writable state, and distribution for dividing the data to be recorded into a predetermined number n of divided data. And a recording system determining means for selecting an arbitrary n from the N writable recording systems (N ≧ n) and recording an identifier of the selected n recording systems in association with the data. Update means for sending a command comprising identification information and divided data to n recording systems. Than is.
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。 Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.
本発明によれば、オフィス等で使用されているパソコンの余剰な記録領域を利用することによって、少ない投資コストで、秘密情報の紛失や破壊および秘密情報の漏洩等の脅威の対策を行うことが可能となる。 According to the present invention, it is possible to take measures against threats such as loss or destruction of secret information and leakage of secret information at a low investment cost by using an excess recording area of a personal computer used in an office or the like. It becomes possible.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.
＜データ分散管理システムの構成＞
図１〜図７により、本発明の一実施の形態に係るデータ分散管理システムの構成について説明する。図１は本発明の一実施の形態に係るデータ分散管理システムの構成を示す構成図、図２〜図４は本発明の一実施の形態に係るデータ分散管理システムを構成する各部の詳細構成を示す構成図であり、図２は主ファイルシステムの構成を示す構成図、図３は分散ファイル管理者システムの構成を示す構成図、図４はクライアントシステムの構成を示す構成図である。図５〜図７は本発明の一実施の形態に係るデータ分散管理システムで使用される管理ファイルの一例を示す図であり、図５は格納場所管理ファイル、図６は削除対象データ管理ファイル、図７はクライアント管理ファイルを示している。
<Configuration of data distribution management system>
A configuration of a data distribution management system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a data distribution management system according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 4 show detailed configurations of respective parts constituting the data distribution management system according to an embodiment of the present invention. 2 is a configuration diagram showing the configuration of the main file system, FIG. 3 is a configuration diagram showing the configuration of the distributed file manager system, and FIG. 4 is a configuration diagram showing the configuration of the client system. 5 to 7 are diagrams showing an example of a management file used in the data distribution management system according to the embodiment of the present invention, FIG. 5 is a storage location management file, FIG. 6 is a deletion target data management file, FIG. 7 shows a client management file.
図１において、データ分散管理システムは、秘密情報のデータＡを保存する主ファイルシステム１００、データＡをｎ個に分割してｎ個の記録システムに分配する分散ファイル管理者システム（管理者システム）１１０、分割した分割データを記録するためのＮ個（Ｎ≧ｎ）のクライアントシステム（記録システム）１２０から構成され、それぞれの装置が、インターネット、公衆網、専用網等のネットワーク１４０を介して接続されている。
In FIG. 1, a data distribution management system includes a
各々のシステム間の接続手法は様々であるが、例えば、主ファイルシステム１００と分散ファイル管理者システム１１０との間に、別個の専用網を設けることによりセキュリティーの向上が図ることができる。尚、主ファイルシステム１００と分散ファイル管理者システム１１０は物理的に離れている必要はなく、同一の装置内に共存させても良い。
There are various connection methods between the systems. For example, by providing a separate dedicated network between the
主ファイルシステム１００は、図２に示すように、バックアッププログラム等が動作する制御部１０２と、Ｎ個のクライアントシステムのデータを保管するための記録部１０３と、ネットワークを介して情報を交換するための通信部１０１とを有している。
As shown in FIG. 2, the
制御部１０２において、バックアッププログラム２１１やサーバベースコンピュータ用のサーバプログラム２１２が動作する。また、記録部１０３には、Ｎ個のクライアントシステム用のデータ（２０１，２０２，‥，２０５）が記録されている。
In the
分散ファイル管理者システム１１０は、図３に示すように、秘密情報のデータＡをｎ個に分割してクライアントシステムに送付する為のプログラムが動作する制御部１１２と、分割データの送付先であるｎ個のクライアントシステムの格納場所についての格納場所管理ファイル３０１、ｎ個のクライアントシステムに格納した分割データの削除対象を管理する削除対象データ管理ファイル３０２、複数のクライアントシステムを管理するためのクライアント管理ファイル３０３を保存する記録部１１３と、ネットワークを介して情報を交換するための通信部１１１とを有している。
As shown in FIG. 3, the distributed
制御部１１２において、データ格納可能な（クライアントに対してネットワークを介したアクセスが可能であり、分割データを記録できるだけの容量的な空き領域がある）クライアント検出プログラム（記録システム検出手段）３１１と、空き容量の多いクライアントを選択するなどデータ格納対象のクライアント決定プログラム（クライアント決定手段）３１２と、秘密情報のデータＡをｎ個に分割する秘密分散プログラム（分散手段）３１３と、秘密情報のデータＡが更新された場合に過去に記録したデータを更新する為の格納データの更新プログラム（更新手段）３１４とを有している。
In the
また、記録部１１３には、分割データの格納場所を管理する為の格納場所管理ファイル３０１、更新時に削除すべき対象データを管理する為の削除対象データ管理ファイル３０２、クライアントのＰＣを管理する為のクライアント管理ファイル３０３が記録されている。
The
クライアントシステム１２０は、図４に示すように、分割データを保存する記録部１２３と、記録部１２３に対するアクセス制御プログラム等が動作する制御部１２２と、ネットワークを介して情報を交換するための通信部１２１と、キーボード等の入力部１２４とを有している。
As shown in FIG. 4, the
制御部１２２において、記録部１２３へのアクセス制御プログラム４１１とサーバベースコンピュータ用のクライアントプログラム４１２が動作する。
In the
また、記録部１２３には、分割データ（４０１，４０２，‥）が記録されている。この分割データ（４０１，４０２，‥）は、分割データ（４０１，４０２，‥）が記録されているクライアントシステム１２０のクライアント番号を（ｋ）とした場合、分割データが作成されたクライアントシステム１２０のクライアント番号が（ｉ）のデータは、分割データ（ｉ−ｋ）、分割データが作成されたクライアントシステム１２０のクライアント番号が（ｊ）のデータは、分割データ（ｊ−ｋ）として表している。
Further, the
また、クライアントシステム１２０の記録部１２３に記録されている分割データは、例えば、図５に示すような分散ファイル管理者システム１１０の記録部１１３に記録された格納場所管理ファイル３０１により管理され、また、削除対象となった分割ファイルは、例えば、図６に示すような削除対象データ管理ファイル３０２により管理され、クライアントシステム１２０が起動した際に指定された分割ファイルが削除されるようになっている。
Further, the divided data recorded in the
また、クライアントシステム１２０は、例えば、図７に示すような分散ファイル管理者システム１１０の記録部１１３に記録されたクライアント管理ファイル３０３により管理されており、設置場所、空き容量、稼動時刻の統計値などの情報を分散ファイル管理者システム１１０側で把握することができるようになっている。
Further, the
＜データ分散管理システムの動作＞
次に、図８〜図１３により本発明の一実施の形態に係るデータ分散管理システムの動作について説明する。図８および図１０〜図１３は本発明の一実施の形態に係るデータ分散管理システムの動作を示すフローチャートであり、図８は分散ファイル管理者システムが、主ファイルシステムからバックアップの申込みを受け付けた際の処理を示すフローチャート、図１０はクライアントシステムにおけるデータの更新処理を示すフローチャート、図１１は分散ファイル管理者システムにおいて、データの復元処理を示すフローチャート、図１２および図１３は分割データを格納する為のクライアント選定アルゴリズムを示すフローチャートである。図９は本発明の一実施の形態に係るデータ分散管理システムで使用されるコマンドのデータ構造図である。
<Operation of data distribution management system>
Next, the operation of the data distribution management system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 10 to 13 are flowcharts showing the operation of the data distribution management system according to the embodiment of the present invention. FIG. 8 shows that the distributed file manager system has received a backup application from the main file system. 10 is a flowchart showing data update processing in the client system, FIG. 11 is a flowchart showing data restoration processing in the distributed file manager system, and FIGS. 12 and 13 store divided data. It is a flowchart which shows the client selection algorithm for this. FIG. 9 is a data structure diagram of commands used in the data distribution management system according to the embodiment of the present invention.
まず、図８により、分散ファイル管理者システムが、主ファイルシステムからバックアップの申込みを受け付けた際の処理について説明する。 First, the processing when the distributed file manager system receives a backup application from the main file system will be described with reference to FIG.
まず、主ファイルシステム１００のバックアッププログラム２１１は、例えば定時刻にバックアップ機能を起動させるプログラムであり、分散ファイル管理者システム１１０に対してバックアップ処理を依頼する。
First, the
そして、分散ファイル管理者システム１１０は、ステップＳ６０１において、主ファイルシステム１００からのバックアップ処理の要求を受け付ける。この際、主ファイルシステム１００は、記録部１０３のクライアントシステム用データ（２０１，２０２，‥，２０５）の何れのデータのバックアップを行うかを指定する。
In step S601, the distributed
そして、分散ファイル管理者システム１１０は、ステップＳ６０３において、データ格納可能なクライアント検出プログラム３１１を動作させ、データの保管可能なクライアントリストを入手する。
In step S603, the distributed
例えば、分散ファイル管理者システム１１０の管理下にあるクライアントのＩＰアドレスと各クライアントの記録容量を管理しておき、クライアントのＩＰアドレスに対してＰＩＮＧコマンドを送り、そのレスポンスからアクセス可能なクライアントのリストを生成する。
For example, a list of clients that are managed by managing the IP addresses of the clients under the management of the distributed
さらに、分散ファイル管理者システム１１０は、ステップＳ６０４においてデータ格納対象のクライアント決定プログラム３１２を動作させ、Ｓ６０３で入手したクライアントリストの中から空き容量の多いものを上位からｎ個だけ選択することによって、ｎ個に分割したデータの保管場所を決定する。
Further, the distributed
このとき、ステップＳ６０４において決定された保管場所の情報は、記録部１１３の格納場所管理ファイル５０１に記録される。図５に示すように、格納場所管理ファイル５０１のクライアント番号５１１は、主ファイルシステムの記録部１０３に記録されたクライアントシステム用データ（２０１，２０２，‥，２０５）であり、格納場所識別番号５１２は、前記データの分割データ（図５の例では４つに分割）を記録したクライアントのファイルの識別子である。
At this time, the storage location information determined in step S604 is recorded in the storage location management file 501 of the
すなわち、格納場所管理ファイルの１行目は、クライアントシステム１用のデータは、クライアント２，４，６，８の４つに分割して記録されていることを示している。尚、前述の保管場所の決定方法は一例であり、災害等を考慮した決定方法、および、常時稼動が保証されていないクライアントＰＣを保管場所とする場合の保管場所決定方法については後述する。
That is, the first line of the storage location management file indicates that the data for the
次に、ステップＳ６０５において、バックアップの対象となるクライアント用のデータが格納されている格納場所の情報を、記録部１１３の削除対象データ管理ファイル５０２に移動する。例えば、図６に示すように、格納場所管理ファイル５０１においてクライアント番号２のデータのバックアップを取る場合、削除対象データ管理ファイル５０２のデータ数５２１の欄には４が加算され、識別番号５２２の欄には“２−１”，“２−５”，“２−７”，“２−ｋ”が追記される。
Next, in step S605, the information on the storage location where the data for the client to be backed up is stored is moved to the deletion target data management file 502 of the
これは、以降の処理（ステップＳ６０７、ステップＳ６０８）において不必要となった過去に記録したデータを削除するが、削除するタイミングに削除対象ファイルが記録されているクライアントシステムが起動していないことも想定されるため、削除対象データ管理ファイル５０２に不要となったファイルの数とファイルの識別番号を登録しておき、該当のクライアントシステムにアクセスが可能になったタイミングで不要ファイルを削除する為である。 This deletes data recorded in the past that became unnecessary in the subsequent processing (steps S607 and S608), but the client system in which the file to be deleted is recorded is not activated at the time of deletion. Because it is assumed that the number of unnecessary files and the identification number of the file are registered in the data management file 502 to be deleted, and unnecessary files are deleted when access to the corresponding client system becomes possible. is there.
これにより、バックアップ時に過去のバックアップデータを格納したクライアントシステムが動作していない場合であっても、新たなバックアップ処理を行うことが可能である。 As a result, a new backup process can be performed even when the client system storing the past backup data at the time of backup is not operating.
次に、分散ファイル管理者システム１１０は、ステップＳ６０６において、秘密分散プログラム３１３を動作させ、バックアップ対象のクライアントシステムのデータＡを決められたｎ個に分割し、ｎ個の分割データを作成する。分割データの作成方法の１つが（ｋ，ｎ）閾値秘密分散法であり、（ｋ，ｎ）閾値秘密分散法を用いると、任意のｋ（ｋ≦ｎ）個の分散された情報が揃えば、元のデータ（秘密情報）Ａを復元できるが、任意のｋ−１個までの分散情報が揃っても元のデータＡは復元できないという性質を持たせることができる。
Next, in step S606, the distributed
尚、分割数ｎは固定値でも構わないし、分割対象となるデータ量や記録可能なクライアントの数によって動的に設定しても構わない。また、分割方法については秘密分散法に限定されたものではなく、適切な冗長性を持たせた分割方法であれば、異なるアルゴリズムであっても相応の効果が得られる。 The division number n may be a fixed value, or may be dynamically set according to the amount of data to be divided and the number of clients that can be recorded. Further, the partitioning method is not limited to the secret sharing method, and a suitable effect can be obtained even with different algorithms as long as the partitioning method has appropriate redundancy.
次に、ステップＳ６０７において削除対象データ管理ファイル５０２を読み出し、ステップＳ６０８において削除対象ファイルの削除コマンドを作成し、クライアントシステム１２０に送信する。
In step S607, the deletion target data management file 502 is read out. In step S608, a deletion target file deletion command is created and transmitted to the
次に、分散ファイル管理者システム１１０は、ステップＳ６０９において、秘密分散による格納データの更新プログラム３１４を動作させ、書き込み用コマンドを作成する。書き込み用コマンドは、少なくとも認証用情報および分割データで構成されており、クライアントシステムにおいて認証用情報の真正性（書き込み用コマンドの正当性）を確認し、コマンドの正当性が認められた場合は当該クライアントシステムへの書き込みが許可される。尚、コマンドのデータ構造については後述する。
Next, in step S609, the distributed
ステップＳ６０９において作成された書き込みコマンドは、クライアントシステム１２０に送付され、クライアントシステム１２０は、このコマンドを受け付けるかどうかを判断する。そして、クライアントシステム１２０は、判断の結果データを分散ファイル管理者システム１１０に返送する。
The write command created in step S609 is sent to the
分散ファイル管理者システム１１０は、ステップＳ６１０において、クライアントシステム１２０の結果データを受け取り、書き込みが失敗した場合（コマンドが受け付けられなかった場合）はステップＳ６０３に遷移し、分割データの保管場所を決める処理を再度行う。
In step S610, the distributed
なお、ステップＳ６０８において書き込みに失敗することも可能性としては考えられるが、原因としての記録装置の障害やネットワークの障害は、コンピュータシステム一般の障害であり、本発明とは別に対策されるものであるため省略する。 Although it is considered that writing may fail in step S608, the failure of the recording apparatus or the network as the cause is a failure of a general computer system and is taken as a countermeasure separately from the present invention. I will omit it.
ここで、ステップＳ６０４においてデータの保管場所を決めるためのクライアント管理ファイル３０３の情報およびコマンドのデータ構造について説明する。
Here, the information of the
クライアント管理ファイル３０３は、図７に示すように、クライアント番号７０２と、設置場所の識別子７０３と、空き容量７０４と、稼動時刻の統計値７０５とから構成されている。先に、データの設置場所を決める基準として、書き込み時にアクセス可能であり、空き容量が大きいものから選択する例を述べた。この選択方法は合理的であるが、地震や火災等の災害からデータを守るという観点では、設置場所が例えば東京にある記録装置と、大阪にある記録装置等にデータを分散して保存することが望ましい。
As shown in FIG. 7, the
そこで、設置場所に識別子を付けておき、選択される記録装置が多数の場所に分散されるようにする。 Therefore, identifiers are assigned to the installation locations so that the selected recording devices are distributed to a number of locations.
すなわち、第ｋ番目に選択された記録装置がエリアＡに設置されている場合、ｋ＋１番目に選択する記録装置はエリアＡを除くエリアの中で、最も空き容量７０４が多いものを選択する。（ｋ，ｎ）閾値秘密分散法を用いると、任意のｋ（ｋ≦ｎ）個の分散された情報が揃えば、元のデータ（秘密情報）Ａを復元できるので、エリアＡに設置された記録装置が災害で破壊されたとしても、それ以外のエリアに設置された記録装置にｋ個の分割データが残されていれば、元のデータＡを復元することができる。
That is, when the kth selected recording apparatus is installed in area A, the k + 1st selected recording apparatus selects the area with the largest
なお、設置場所は一般的には、地理的な位置を示すが、災害に対する耐性によってさらに細分化しても良い。 The installation location generally indicates a geographical position, but may be further subdivided depending on the resistance to disaster.
なお、稼動時刻の統計値７０５は、例えば実際に稼動していた時間を測定し、稼動開始時刻と稼動終了時刻について平均値を求めたものである。
The operating time
また、コマンドのデータ構造は、図９に示すように、署名データ８０１と、コマンド種別８０２と、記録装置識別番号８０３と、ファイル名８０４と、データ長８０５と、データ部８０６で構成されている。署名データ８０１は、クライアントシステム１２０のアクセス制御プログラム４１１が、コマンドを受け付けるかどうかの判断をするための認証用情報であり、分散ファイル管理者システム１１０のみが知る秘密情報が記載されている。
As shown in FIG. 9, the command data structure includes
なお、署名データ８０１は、秘密情報を分散ファイル管理者システム１１０の秘密鍵で暗号化した（公開鍵暗号方式による電子署名を付与した）ものでも良い。さらに、当該コマンドが改ざんされてないことを保障するため、コマンドのハッシュ値を含んでも良い。
The
コマンド種別８０２は、記録領域に対する動作を記載したものであり、書き込み（ＷＲ）、削除（ＤＬ）、読み出し（ＲＤ）の３種類がある。記録装置識別番号８０３は、データの書き込み等を行うクライアントシステムの番号である。ファイル名８０４は、分散ファイルに付けられた識別子であり、格納場所管理ファイル５０１の格納場所識別番号５１２が相当する。また、データ長８０５は、データ部８０６のデータサイズを示している。
The
次に、図１０により、クライアントシステム１２０におけるデータの更新処理について説明する。
Next, data update processing in the
まず、ステップＳ９０１において、クライアントシステム１２０は分散ファイル管理者システム１１０のコマンドを受け付け、ステップＳ９０２においてコマンドの正当性を検証する。コマンドの正当性とは、図９に示す署名データ８０１が分散ファイル管理者システム１１０で発行されたものであることを検証することであり、例えば、署名データが分散ファイル管理者システム１１０の秘密鍵で電子署名が付与（暗号化）されているのであれば、分散ファイル管理者システム１１０の公開鍵を入手し、署名データの真正性を確認する。
First, in step S901, the
また、ステップＳ９０２において、コマンドの正当性が確認できなかった場合は、ステップＳ９１０において、コマンドを無効として「失敗」を返信する。ステップＳ９０２において、正当性が確認できた場合は、ステップＳ９０３においてコマンド部を要素に分離する。 If the validity of the command cannot be confirmed in step S902, the command is invalidated and “failure” is returned in step S910. If the validity can be confirmed in step S902, the command part is separated into elements in step S903.
次に、ステップＳ９０４において、コマンドが「読み出し（ＲＤ）」であるかを確認し、ステップＳ９０４において、コマンドが「読み出し（ＲＤ）」である場合、ステップＳ９０５において、ファイル名８０４とデータ長８０５を用いて分割データの読み込みを行い、分散ファイル管理者システム１１０に返信する。
Next, in step S904, it is confirmed whether the command is “read (RD)”. If the command is “read (RD)” in step S904, the
また、ステップＳ９０４において、コマンドが「読み出し（ＲＤ）」でない場合、ステップＳ９０６において、コマンドが「書き込み（ＷＲ）」であるかを確認し、ステップＳ９０６において、コマンドが「書き込み（ＷＲ）」である場合、ステップＳ９０８に遷移し、ファイル名８０４とデータ長８０５とデータ部８０６を用いて、分割データを記録部１２３に記録する。
If the command is not “read (RD)” in step S904, it is confirmed in step S906 whether the command is “write (WR)”. In step S906, the command is “write (WR)”. In step S908, the divided data is recorded in the
また、ステップ９０６において、コマンドが「書き込み（ＷＲ）」でない場合、コマンドは「削除（ＤＬ）」であるから、ステップＳ９０７において、ファイル名８０４とデータ長８０５を用いて、不要になった分割データを削除する。
If the command is not “write (WR)” in
ステップＳ９０５、ステップＳ９０８、ステップＳ９０７での処理終了後、ステップＳ９１１において、結果データとして「成功」を分散ファイル管理者システムに返信する。 After the processing in step S905, step S908, and step S907 ends, in step S911, “success” is returned to the distributed file manager system as result data.
次に、図１１により、分散ファイル管理者システム１１０において、データの復元処理について説明する。
Next, data restoration processing in the distributed
まず、ステップＳ１００１において、復元するクライアントシステム１２０のデータが格納されている場所データを読み込む。すなわち、格納場所管理ファイル５０１を用いて、クライアント番号５１１に対応した格納場所識別番号５１２を読み込む。また、このときカウンタ（ｘ）を零に設定する。
First, in step S1001, the location data storing the data of the
次に、ステップＳ１００２において読み込みコマンドを作成する。すなわち、図９に示すコマンドのフォーマットに従い、コマンド種別８０２に「読み出し（ＲＤ）」を設定し、記録装置番号８０３に格納場所識別番号５１２の記録装置番号を設定し、ファイル名８０４に格納場所識別番号５１２を設定する。読み出しコマンドの場合は、データ長８０５やデータ部８０６は不要である。
Next, a read command is created in step S1002. That is, according to the command format shown in FIG. 9, “read (RD)” is set in the
また、以上のデータに対する電子署名データを署名データ８０１に付与する。例えば、図５に示す格納場所管理ファイルにおいて、クライアント番号５１１が「２」のクライアントシステム１２０のデータを復元する場合、最初にクライアントシステム１（１２０）に記録されているファイル２−１に対する読み込みコマンドを作成することになる。
Also, digital signature data for the above data is added to the
ステップＳ１００３において、読み出しコマンドをクライアントシステム１（１２０）に送信すると、クライアントシステム１（１２０）からファイル２−１が返信されてくる。このとき、カウンタ（ｘ）を１つ加算する。 In step S1003, when a read command is transmitted to the client system 1 (120), the file 2-1 is returned from the client system 1 (120). At this time, one counter (x) is added.
次に、ステップＳ１００４において、クライアントシステム２（１２０）のデータを復元するための全ての分割データを読み込んだかを確認し、ステップＳ１００４で全ての分割データを読み込んでいない場合は、ステップＳ１００２，ステップＳ１００３の処理を繰り返し、ファイル２−１，ファイル２−５，ファイル２−７，ファイル２−ｋについての読み込み処理を繰り返す。 Next, in step S1004, it is confirmed whether all the divided data for restoring the data of the client system 2 (120) is read. If all the divided data are not read in step S1004, step S1002, step S1003 are read. And the reading process for the file 2-1, the file 2-5, the file 2-7, and the file 2-k is repeated.
また、ステップＳ１００４で全ての分割データを読み込んだ場合は、ステップＳ１００５において、復元に必要なｋ個の分割データが読み込めたかどうかをチェックし、ステップＳ１００５において、ｋ個以上の分割データが揃った場合は、図８のステップＳ６０６に対応した分割データの復元を行うことで、クライアントシステム２（１２０）のデータを復元する。 If all the divided data have been read in step S1004, it is checked in step S1005 whether k pieces of divided data necessary for restoration have been read. If in step S1005, k or more pieces of divided data have been prepared. Restores the data of the client system 2 (120) by restoring the divided data corresponding to step S606 of FIG.
逆に、ステップＳ１００５において、カウンタｘ＜ｋの場合は、クライアントシステム２（１２０）のデータを復元することができないので、ステップＳ１００７において、エラーメッセージを表示する。 Conversely, if the counter x <k in step S1005, the data of the client system 2 (120) cannot be restored, and an error message is displayed in step S1007.
なお、分割データが（ｋ，ｎ）閾値秘密分散法で作成されている場合、任意のｋ（ｋ≦ｎ）個の分散された情報が揃えば、元のデータ（秘密情報）Ａを復元できるので、格納場所管理ファイル５０１に記載された全ての分割データを読み出す必要はなく、アクセス可能な任意のｋ個を選択して読み出せば良い。 If the divided data is created by the (k, n) threshold secret sharing method, the original data (secret information) A can be restored if any k (k ≦ n) pieces of distributed information are prepared. Therefore, it is not necessary to read out all the divided data described in the storage location management file 501, and it is only necessary to select and read any accessible k pieces.
次に、図１１および図１２により、分割データを格納する為のクライアント選定アルゴリズムについて説明する。 Next, a client selection algorithm for storing divided data will be described with reference to FIGS.
まず、前提条件として、クライアントの総数をＮ個、これらのクライアントが設置されているエリアがＭ箇所（例えば、札幌、仙台、東京、名古屋、大阪、岡山、福岡、鹿児島の８個所の場合はＭ＝８）に分かれているとする。また、ステップＳ１１０５において、カウンタａ＝１，ｆ＝１とする。 First, as a precondition, the total number of clients is N, and the area where these clients are installed is M locations (for example, M in the case of 8 locations in Sapporo, Sendai, Tokyo, Nagoya, Osaka, Okayama, Fukuoka, Kagoshima) = 8). In step S1105, counters a = 1 and f = 1 are set.
次に、ステップＳ１１１０において、バックアップの対象であるクライアントシステム１２０の識別番号（全てのクライアントシステム１２０にはユニークな識別番号が１から順番に付与されているものとする）を変数ｂに設定する。
Next, in step S1110, the identification number of the
また、Ｆ（１）に当該クライアントシステム１２０を識別する為の名称を記録する（バックアップ対象のクライアントシステム１２０には必ず分割データの１つが記録されるものとした場合）。
In addition, a name for identifying the
また、変数ｃに当該クライアントシステム１２０が設置されているエリアの番号（Ｍ個のエリアには連続した識別番号が付けられている）を設定する。
In addition, the number of the area where the
次に、ステップＳ１１１５において変数ｂの値に１を加算する。また、この加算によって、変数ｂがクライアントシステム総数Ｎを超えた場合（すなわち、ｂ＝Ｎ＋１の場合）、この識別番号に対応するクライアントシステム１２０は存在しないので、ステップＳ１１２０において変数ｂを１に設定する。
Next, 1 is added to the value of the variable b in step S1115. When the variable b exceeds the total number N of client systems by this addition (that is, when b = N + 1), there is no
ステップＳ１１２５において、識別番号がｂであるクライアントシステム１２０が設置されたエリアの番号を変数ｄに設定する。また、変数ｃがＭであった場合、変数ｃを零に設定する。
In step S1125, the number of the area where the
ステップＳ１１３０において、変数ｄ＝ｃ＋１であった場合、図１３に示すサブルーチンＡＡに処理を移し、ｄ≠ｃ＋１の場合は、ステップＳ１１１５に処理を戻す。ステップＳ１１１５からステップＳ１１３０のループにより、異なるエリアに設置されたクライアントシステム１２０を選択することができる。
If variable d = c + 1 in step S1130, the process proceeds to subroutine AA shown in FIG. 13. If d ≠ c + 1, the process returns to step S1115. The
次に、図１２に示すステップＳ１２０５において、クライアントを選択するサブルーチン処理を開始する。 Next, in step S1205 shown in FIG. 12, subroutine processing for selecting a client is started.
まず、ステップＳ１２１０において、識別番号がｂのクライアントシステム１２０（以降ではクライアントｂと略す）の稼動開始時刻を変数ｅ１に設定し、稼動終了時刻を変数ｅ２に設定する。
First, in step S1210, the operation start time of the
ここで、稼動開始時刻および稼動終了時刻は、各クライアントの起動時刻および終了時刻の最近（例えば、過去１０日間）の平均値とする。また、定数ｔ１は始業時刻、定数ｔ２は終業時刻とし、バックアップ処理やバックアップからの復元処理は、ｔ１からｔ２の間（すなわち、定時就業時間帯）で行われるものとする。 Here, the operation start time and the operation end time are the average values of the start time and end time of each client (for example, the past 10 days). Further, it is assumed that the constant t1 is the start time, the constant t2 is the end time, and the backup process and the restoration process from the backup are performed between t1 and t2 (that is, the regular working hours).
次に、ステップＳ１２１５において、クライアントｂの稼動時間と定数ｔ１，ｔ２を比較し、定時就業時間帯の全ての時刻においてクライアントｂは稼動している（ｅ１≦ｔ１、且つ、ｔ２≦ｅ２）場合は、ステップＳ１２４５に遷移し、定時就業時間帯の全ての時刻においてクライアントｂは稼動していない場合は、ステップＳ１２２０に遷移する。 Next, in step S1215, the operating time of the client b is compared with the constants t1 and t2, and the client b is operating at all times in the regular working hours (e1 ≦ t1 and t2 ≦ e2). If the client b is not operating at all times in the regular working hours, the process proceeds to step S1220.
また、ステップＳ１２２０において、クライアントｂが始業時刻より前から稼動しているが終業時刻前に終了している場合を識別し、この場合はステップＳ１２３５において終了時刻ｅ２をｔ２に設定し、ステップＳ１２４５に遷移する。 In step S1220, it is identified that the client b has been operating before the start time but has ended before the end time. In this case, the end time e2 is set to t2 in step S1235, and the process proceeds to step S1245. Transition.
さらに、ステップＳ１２２５において、クライアントｂが終業時刻後も稼動しているが始業時刻より後に稼動している場合を識別し、この場合はステップＳ１２４０において始業時刻ｅ１をｔ１に設定し、ステップＳ１２４５に遷移する。 Further, in step S1225, the case where the client b is operating after the closing time but is operating after the starting time is identified. In this case, the starting time e1 is set to t1 in step S1240, and the process proceeds to step S1245. To do.
いずれでもない場合、すなわちｔ１≦ｅ１、且つ、ｅ２≦ｔ２場合は、ステップＳ１２３０においてサブルーチンを終了し、図１２に示すステップＳ１１３０に処理を戻す。 If neither is true, that is, if t1 ≦ e1 and e2 ≦ t2, the subroutine ends in step S1230, and the process returns to step S1130 shown in FIG.
また、ステップＳ１２４５では、Ｆ（ｆ）にクライアントｂを識別する為の名称を記録する。 In step S1245, a name for identifying the client b is recorded in F (f).
さらに、ステップＳ１２５０において、カウンタａが分割数ｎに等しいなら、ステップＳ１２５５において処理を終了し、そうでないなら変数ａに１を加算して、ステップＳ１２６５においてサブルーチンを終了し、図１２に示すステップＳ１１３０に処理を戻す。 Further, in step S1250, if the counter a is equal to the division number n, the process is terminated in step S1255, otherwise 1 is added to the variable a, the subroutine is terminated in step S1265, and step S1130 shown in FIG. Return processing to.
図１３に示すサブルーチン処理によって、定時就業時間帯の全ての時刻においていずれかのクライアントシステム１２０が稼動しているという組み合わせを選択することができる。
With the subroutine processing shown in FIG. 13, it is possible to select a combination in which any
なお、以上に述べた処理では、クライアントシステム１２０の記録部１２３には、分割データのみが記録されている場合を述べたが、クライアント自身の入力部から書き込みができる領域が記録部に存在していても、勝手に削除できないアクセス制御された領域が設定されていれば構わない。
In the processing described above, the case where only the divided data is recorded in the
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
本発明は、データの分散管理システムに関し、特にサーバ集中型運用モデルにおける管理者システム（サーバ）のデータの分散管理、記録システム（クライアント）の記録領域へのアクセス制御、およびこれらを利用したデータ分散管理に適用可能である。 The present invention relates to a distributed data management system, and in particular, to a distributed management of data of an administrator system (server) in a server centralized operation model, access control to a recording area of a recording system (client), and data distribution using these. Applicable to management.
１００…主ファイルシステム、１０１…通信部、１０２…制御部、１０３…記録部、１１０…分散ファイル管理者システム、１１１…通信部、１１２…制御部、１１３…記録部、１２０…クライアントシステム、１２１…通信部、１２２…制御部、１２３…記録部、１２４…入力部、１４０…ネットワーク、２１１…バックアッププログラム、２１２…サーバプログラム、３０１…格納場所管理ファイル、３０２…削除対象データ管理ファイル、３０３…クライアント管理ファイル、３１１…データ格納可能なクライアント検出プログラム（記録システム検出手段）、３１２…データ格納対象のクライアント決定プログラム（記録システム決定手段）、３１３…秘密分散プログラム（分散手段）、３１４…秘密分散による格納データの更新プログラム（更新手段）、４１１…アクセス制御プログラム、４１２…クライアントプログラム、５０１…格納場所管理ファイル、５０２…削除対象データ管理ファイル、５１１…クライアント番号、５１２…格納場所識別番号。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記管理者システムは、前記ネットワークに接続された前記記録システムが書き込み可能状態であるか否かを確認する記録システム検出手段と、記録するデータを予め定めた個数ｎの前記分割データに分割する分散手段と、前記記録システムの設置場所、空き容量、および稼動時刻の統計値を含む管理ファイルの情報に基づいて、書き込み可能なＮ個（Ｎ≧ｎ）の記録システムから任意のｎ個を選択し、選択されたｎ個の前記記録システムの識別子を前記データと関連付けて記録する記録システム決定手段と、選択されたｎ個の前記記録システムに対して識別情報および前記分割データからなるコマンドを送付する更新手段とを有し、
前記記録システム検出手段は、前記記録システムが書き込み可能状態であるか否かを確認する第１の情報を生成し、前記管理者システムが管理する全ての前記記録システムへ第１の情報を送付し、前記記録システムからの前記第１の情報に対応する第２の情報を受け、前記第２の情報に基づいて、前記記録システムが書き込み可能状態であるか否かを確認することを特徴とするデータ分散管理システム。 An administrator system and a data distribution management system having a plurality of recording systems connected to the administrator system via a network and writing divided data based on a command from the administrator system,
The administrator system includes a recording system detection unit for confirming whether or not the recording system connected to the network is in a writable state, and a distribution for dividing the data to be recorded into a predetermined number n of the divided data. And any n number of writable recording systems (N ≧ n) are selected based on the information of the management file including the means, the installation location of the recording system, the free space, and the statistical value of the operation time. A recording system determining unit that records the identifiers of the selected n recording systems in association with the data, and sends a command including identification information and the divided data to the selected n recording systems. possess and update means,
The recording system detection means generates first information for confirming whether or not the recording system is in a writable state, and sends the first information to all the recording systems managed by the administrator system. Receiving second information corresponding to the first information from the recording system, and checking whether the recording system is in a writable state based on the second information. Data distribution management system.
前記記録システム決定手段は、前記ｎ個を選択する場合に、前記管理ファイルの情報の前記記録システムの稼動時刻の統計値の情報に基づいて、選択される前記ｎ個の前記記録システムが、前記記録システムの定時就業時間帯の全ての時刻においていずれかが稼動しているように選択することを特徴とするデータ分散管理システム。 The data distribution management system according to claim 1,
When the n recording systems are selected, the n recording systems to be selected are selected based on statistical information on the operating time of the recording system in the information of the management file. A data distribution management system, wherein one of the recording systems is selected so as to operate at all times during the regular working hours .
前記記録システム決定手段は、前記ｎ個を選択する場合に、前記管理ファイルの情報の前記記録システムの設置場所の情報に基づいて、選択される前記ｎ個の前記記録システムの設置場所が多数の場所に分散されるように選択することを特徴とするデータ分散管理システム。 The data distribution management system according to claim 1,
When the n recording systems are selected, the recording system determining unit selects a number of installation locations of the n recording systems to be selected based on information on the installation locations of the recording system in the information of the management file . A data distribution management system characterized by selecting to be distributed to locations .
前記分散手段は、秘密分散法を用いて、記録するデータを分割することを特徴とするデータ分散管理システム。 The data distribution management system according to claim 1,
It said dispersion means, data distribution management system, characterized by dividing the data by using the secret sharing method and recorded.
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