JP5217765B2 - ディスクアレイ装置間の遠隔データコピー方法、システムおよびプログラム - Google Patents

Description

本発明はディスクアレイ装置間の遠隔データコピー方法およびそのシステムに関する。具体的には、遠隔地に設置されたディスクアレイ装置間を通信回線で相互に接続し、上位装置であるホストコンピュータ（以下、単にホストという）を経由せずにディスクアレイ装置間でデータの複製を行う遠隔データコピー方法およびシステムに関する。

例えば、プライマリサイトのディスクアレイ装置が災害にあった場合などに、セカンダリサイトのディスクアレイ装置に複製しておいたデータを用いてプライマリサイトのディスクアレイ装置のデータを復元することが行われており、そのためにディスクアレイ装置間での遠隔データをコピーする方法が知られている。

一般に、ホストを経由せずにディスクアレイ装置間でデータの複製を作成する際にデータの整合性を保障するためには、セカンダリサイトのディスクアレイ装置でのデータ更新順序をプライマリサイトのデータ更新順序と同様な順序で行う必要がある。
特許文献1に開示されたディスクアレイ装置間の遠隔データコピー方式では、プライマリサイトのディスクアレイ装置で更新データを送信用バッファにパッキングして、バッファのパッキングデータをまとめてセカンダリサイトに送信し、セカンダリサイトのディスクアレイ装置は受信したパッキングデータを受信用バッファ格納し、パッキングされた順序でデータ更新を行う方式が開示されている。

また、特許文献2に開示されたリモートコピー方法及びストレージシステムでは、プライマリサイトのディスクアレイ装置が記憶専用バッファにライト命令と非同期で更新データを記憶し、記憶専用バッファに記憶した更新データをまとめてセカンダリサイトへ送信し、セカンダリサイトのディスクアレイ装置は受信した更新データを記憶専用バッファに格納してから記憶専用バッファ内のデータをまとめて更新する方法が開示されている。
特開2003-167684号公報 特開2006-260292号公報

しかしながら、上述した特許文献１および特許文献２では、図6に示すようにセカンダリサイトにおいて受信バッファ内のすべてのデータをキャッシュにコピー完了した後に、プライマリサイトへコピー完了通知を行っており、プライマリサイトはコピー完了通知を受信するまで送信中のバッファを解放することが出来ない為、セカンダリサイトのコピー待ちによる遅延が発生する問題があった。

本発明のディスクアレイ装置間の遠隔データコピー方法は、プライマリサイトのディスクアレイ装置とセカンダリサイトのディスクアレイ装置とが通信回線を介して接続され、前記プライマリサイトにおける更新データを前記セカンダリサイトへ前記通信回線を介して遠隔コピーするディスクアレイ装置間の遠隔データコピー方法であって、前記プライマリサイトの前記ディスクアレイ装置において更新データをパッキングするように格納バッファに格納し、前記格納バッファが一杯になったところで前記セカンダリサイトの前記ディスクアレイ装置に前記格納バッファにパッキングしたパッキングデータをまとめて送信し、前記セカンダリサイトの前記ディスクアレイ装置は、受信した前記パッキングデータを受信バッファにまとめてパッキングした状態で格納するとともに、前記受信バッファに前記パッキングデータを受信完了した時点で前記プライマリサイトへ受信完了を通知することを特徴とする。

本発明の実施の形態を図示するとともに図中の各要素に付した符号を参照して説明する。
（第1実施形態）
図1は、本発明のディスクアレイ装置間の遠隔データコピーシステムに係る第1実施形態の構成を示すブロック図である。
遠隔データコピーを実施するディスクアレイ装置11、21は、プライマリサイト1とセカンダリサイト2に遠隔で配置され、それぞれホスト12、22と接続されている。
ディスクアレイ装置間は通信回線で相互に接続し、ホスト12,22を経由せずにディスクアレイ間の遠隔データコピーを実施する。

ディスクアレイ装置11はI/O処理部111、キャッシュ112、格納手段113、送信手段114、格納バッファ115、論理ディスク116を備える。
I/O処理部111はホスト12からのライト命令を処理しキャッシュ112に更新データを書き込む。
格納手段113はホスト12からのライト命令と同期して更新データをキャッシュ112から読み出し、格納バッファ115にパッキングするようにコピーし、格納バッファ115が一杯になったら、送信手段114にセカンダリサイト2のディスクアレイ装置21へのパッキングデータ送信を指示する。

送信手段114は格納手段113からパッキングデータ送信指示を受けたら、一杯になった格納バッファ115内のパッキングデータをセカンダリサイト2のディスクアレイ装置21に送信する。
格納バッファ115には一定サイズの記憶領域が複数存在し、先頭の格納バッファから順次使用して、最後尾の格納バッファを使用したら先頭に戻る。
論理ディスク116はホスト12からアクセスされるディスクで、物理ディスクを複数組み合わせて冗長化をもたせたものである。

ディスクアレイ装置21は、受信手段211、ステータス通知手段212、受信バッファ213、コピー手段214、キャッシュ215、論理ディスク216を備える。
受信手段211はプライマリサイト1から送信されたパッキングデータを受信して受信バッファ213に格納する。
ステータス通知手段212は、受信手段211が受信バッファ213にパッキングデータの受信を完了したら、プライマリサイト1にデータ受信完了を通知する。
受信バッファ213には一定サイズの記憶領域が複数存在し、先頭の受信バッファから順次使用して、最後尾の受信バッファを使用したら先頭に戻る。

コピー手段214は、受信バッファ213を受信が完了した順序で取り出し、取り出した受信バッファ213のパッキングデータを１多重でキャッシュ215にコピーする。
１つの受信バッファ213内のパッキングデータのコピーがすべて完了したら、次の受信バッファ213を取り出す。
論理ディスク216はプライマリサイト1の論理ディスク116の複製でデータの整合性が保障される。

次に、遠隔コピー動作について図2、図3、図4、を参照して説明する。
図2は、プライマリサイトからセカンダリサイトへデータを送信する動作手順を示すフローチャートである。
プライマリサイト1のI/O処理部111は、ホスト12からのライト命令を受信し更新データをキャッシュ112へコピーする（S101，S102）。
格納手段113はキャッシュ112の更新データを格納バッファ115にパッキングするようにコピーする（S104）。
パッキング中の格納バッファ115が一杯になったら（S105:YES）、格納手段113は送信手段114にセカンダリサイト2へのパッキングデータ送信を指示する（S105、S106）。

格納手段113から送信指示を受けた送信手段114は、今回送信指示を受けた格納バッファより前に送信指示を受けて送信中、又は送信待ち中の格納バッファの有無を確認する（S201）。
既にセカンダリサイト2に送信中、又は、送信待ち中の格納バッファ115が存在するときは、セカンダリサイト2からの受信完了通知をトリガにして（S202）、セカンダリサイト2に送信中又は送信待ち中の格納バッファが無くなるまで待つ。
セカンダリサイト2からの受信完了の通知を受信したら、受信完了した格納バッファ115を解放する（S203）。
セカンダリサイト2に送信中又は送信待ち中の格納バッファ115が無くなったら、送信指示を受けた格納バッファ115のパッキングデータをセカンダリサイト2に送信する（S204）。

図3は、プライマリサイトから送信されてきたデータをセカンダリサイトが受信する動作手順を示すフローチャートである。
受信手段211は、プライマリサイト1の送信手段114が送信したパッキングデータを受信バッファ213にパッキングするように受信する（S301）。
受信バッファ213へパッキングデータを受信完了したら、ステータス通知手段212はプライマリサイト1へ受信完了を通知する（S302）。

図4は、セカンダリサイトにおけるコピー処理の動作手順を示すフローチャートである。
コピー手段214は受信が完了した受信バッファ213のうち最初に受信完了した受信バッファ213を取り出し（S401）、取り出した受信バッファ213のパッキングデータを１つずつ１多重でキャッシュ215にコピーする（S402）。
コピーが完了したら次の受信が完了している受信バッファ213を取り出して同様にコピーを実施する。

このような構成を備える第1実施形態によれば次の効果を奏する。
（1）第1の効果はコピー性能が向上することである。
ここで、図5は、本実施形態においてプライマリサイト1とセカンダリサイト2との間でパッキングデータと受信完了の通知とをやり取りするタイミングを模式的に示す図である。
また、図6は、従来のディスクアレイ装置間の遠隔データコピーにおけるプライマリサイトとセカンダリサイトとの間の信号の送信タイミングを模式的に示す図である。
本実施形態では、セカンダリサイト2は、データの受信を完了したところでプライマリサイト1に受信完了通知を送信する。その一方、従来技術では、受信したデータをキャッシュにコピーした段階でセンカンダリサイト2からプライマリサイト１にコピー完了通知を送信する。すなわち、従来技術ではセカンダリサイト2におけるコピー待ち時間Tgが生じていたのに対し、本実施形態ではこのような待ち時間を要しない。
その結果、従来動作に比べて本実施形態の方が、プライマリサイト1のディスクアレイ装置11が格納バッファ115に格納したパッキングデータをセカンダリサイト2のディスクアレイ装置21に送信する間隔が短くなる。

（2）第2の効果は、プライマリサイト1のI/O性能が向上することである。
その理由は、プライマリサイト1のディスクアレイ装置11が送信待ちの格納バッファ115を早く解放できて送信待ち状態の格納バッファが少なくなるため、I/O処理部111のライト処理と同期で格納手段113によって行なう格納バッファ115へのコピーに処理に伴うバッファ管理に要する時間が短縮されることと、格納バッファ不足による空きバッファ待ちの遅延が発生しないからである。

（3）第3の効果は、プライマリサイト1のディスクアレイ装置11は少ないメモリ資源で高性能のコピーを実施できることである。
セカンダリサイト2へ送信待ち状態の格納バッファ115が少なくなるため、格納バッファ用のメモリ資源を削減することができるからである。

（第2実施形態）
次に、本発明の第2実施形態について図7を参照して説明する。
図7を参照すると、第2実施形態では、プライマリサイト1のディスクアレイ装置11にコンセントレータ110が複数設けられており、セカンダリサイト2のディスクアレイ装置21にはディストリビュータ210が複数設けられている点に特徴を有する。
コンセントレータ110にはそれぞれ格納手段111、送信手段114及び格納バッファ115が設けられており、論理ディスク117、118がコンセントレータ110毎に割り当てられている。
各処理部の動作は前記第1実施形態と同じで、割り当てられた論理ディスク117、118への更新データをディストリビュータ210に送信する。

ディストリビュータ210には受信手段211、コピー手段214、ステータス通知手段212及び受信バッファ213が設けられている。また、論理ディスク217,218がディストリビュータ210ごとに割り当てられている。
ディストリビュータ210の各処理部の動作は前記第1実施形態と同じで、コンセントレータ110から送信された更新データを論理ディスク217,218にコピーする。

コンセントレータ110及びディストリビュータ210は１対１で対応付けられ、対応付けられたコンセントレータ110とディストリビュータ210とが１つのコピーグループとして管理される。これにより、複数のコピーグループが作成される。
このような構成において、それぞれのコピーグループで前記第1実施形態と同様のコピーが実施されることにより、コピーグループ内でのデータ更新の順序性が保障される。

なお、上記発明を実行するにあたってはプログラムを作成し、プライマリサイトのディスクアレイ装置とセカンダリサイトのディスクアレイ装置にそれぞれ組み込んで、プログラムによって上記動作を実現させてもよいことはもちろんである。

本発明のディスクアレイ装置間の遠隔データコピーシステムに係る第1実施形態の構成を示すブロック図。 第1実施形態において、プライマリサイトからセカンダリサイトへデータを送信する動作手順を示すフローチャート。 第1実施形態において、プライマリサイトから送信されてきたデータをセカンダリサイトが受信する動作手順を示すフローチャート。 第1実施形態において、セカンダリサイトにおけるコピー処理の動作手順を示すフローチャート。 第1実施形態において、プライマリサイトとセカンダリサイトとの間でパッキングデータと受信完了の通知とをやり取りするタイミングを模式的に示す図。 従来のディスクアレイ装置間の遠隔データコピーにおけるプライマリサイトとセカンダリサイトとの間の信号の送信タイミングを模式的に示す図。 本発明の第2実施形態の構成を示す図。

符号の説明

1…プライマリサイト、2…セカンダリサイト、11…ディスクアレイ装置、12…ホスト、21…ディスクアレイ装置、110…コンセントレータ、111…I/O処理部、111…格納手段、112…キャッシュ、113…格納手段、114…送信手段、115…格納バッファ、116、117、118…論理ディスク、210…ディストリビュータ、211…受信手段、212…ステータス通知手段、213…受信バッファ、214…コピー手段、215…キャッシュ、216、217、218…論理ディスク。

Claims (6)

1. プライマリサイトのディスクアレイ装置とセカンダリサイトのディスクアレイ装置とが通信回線を介して接続され、前記プライマリサイトにおける更新データを前記セカンダリサイトへ前記通信回線を介して遠隔コピーするディスクアレイ装置間の遠隔データコピー方法であって、
   前記プライマリサイトの前記ディスクアレイ装置の格納バッファには一定サイズの記憶領域が複数存在し、先頭の格納バッファから順次使用して、最後尾の格納バッファを使用したら先頭に戻るようになっており、
   前記セカンダリサイトの前記ディスクアレイ装置の受信バッファには一定サイズの記憶領域が複数存在し、先頭の受信バッファから順次使用して、最後尾の受信バッファを使用したら先頭に戻るようになっており、
   前記プライマリサイトの前記ディスクアレイ装置において更新データをパッキングするように格納バッファに格納し、
   前記格納バッファが一杯になったところで前記セカンダリサイトの前記ディスクアレイ装置に前記格納バッファにパッキングしたパッキングデータをまとめて送信し、
   前記セカンダリサイトの前記ディスクアレイ装置は、受信した前記パッキングデータを受信バッファにまとめてパッキングした状態で格納するとともに、前記受信バッファに前記パッキングデータを受信完了した時点で前記プライマリサイトへ受信完了を通知し、
   前記セカンダリサイトの前記ディスクアレイ装置は、前記プライマリサイトの前記ディスクアレイ装置へ受信完了を通知した後に、前記受信バッファに格納された前記パッキングデータをパッキング順にキャッシュにコピーし、
   前記プライマリサイトの前記ディスクアレイ装置は、前記セカンダリサイトの前記ディスクアレイ装置から前記受信完了の通知を受けると、次の格納バッファに格納されているパッキングデータをセカンダリサイトに送信する
   ことを特徴とするディスクアレイ装置間の遠隔データコピー方法。
2. 請求項1に記載のディスクアレイ装置間の遠隔データコピー方法において、
   前記プライマリサイトの前記ディスクアレイ装置は、前記セカンダリサイトの前記ディスクアレイ装置から前記受信完了の通知を受けると、受信完了通知を受けた格納バッファを解放する
   ことを特徴とするディスクアレイ装置間の遠隔データコピー方法。
3. プライマリサイトのディスクアレイ装置とセカンダリサイトのディスクアレイ装置とが通信回線を介して接続されたシステムにおいて、
   前記プライマリサイトの前記ディスクアレイ装置は、
   更新データをパッキングするように格納バッファに格納する格納手段と、
   前記格納バッファが一杯になったところで前記セカンダリサイトの前記ディスクアレイ装置に前記格納バッファにパッキングしたパッキングデータをまとめて送信する送信手段と、を備え、
   前記格納バッファには一定サイズの記憶領域が複数存在し、先頭の格納バッファから順次使用して、最後尾の格納バッファを使用したら先頭に戻るようになっており、
   前記セカンダリサイトの前記ディスクアレイ装置は、
   受信した前記パッキングデータを受信バッファにまとめてパッキングした状態で格納する受信手段と、
   前記受信バッファに前記パッキングデータを受信完了した時点で前記プライマリサイトの前記ディスクアレイ装置へ受信完了を通知するステータス通知手段と、
   前記受信バッファに格納されたパッキングデータをキャッシュにコピーするコピー手段と、を備え、
   前記受信バッファには一定サイズの記憶領域が複数存在し、先頭の受信バッファから順次使用して、最後尾の受信バッファを使用したら先頭に戻るようになっており、
   前記コピー手段は、前記ステータス通知手段が前記プライマリサイトの前記ディスクアレイ装置に受信完了を通知した後に、前記受信バッファに格納されたパッキングデータをパッキング順にキャッシュにコピーし、
   前記送信手段は、前記ステータス通知手段からの前記受信完了の通知を受けたときに、次の格納バッファに格納されているパッキングデータを前記セカンダリサイトの前記ディスクアレイ装置に送信する
   ことを特徴とするディスクアレイ装置間の遠隔データコピーシステム。
4. 請求項３に記載のディスクアレイ装置間の遠隔データコピーシステムにおいて、
   前記格納手段は、前記ステータス通知手段からの前記受信完了の通知を受けたときに、受信完了通知を受けた格納バッファを解放する
   ことを特徴とするディスクアレイ装置間の遠隔データコピーシステム。
5. 請求項３または請求項４に記載のディスクアレイ装置間の遠隔データコピーシステムにおいて、
   プライマリサイトのディスクアレイ装置にコンセントレータが複数設けられ、
   セカンダリサイトのディスクアレイ装置にディストリビュータが複数設けられ、
   前記コンセントレータにはそれぞれ格納手段、送信手段及び格納バッファが設けられており、論理ディスクが該コンセントレータ毎に割り当てられ、
   前記ディストリビュータには受信手段、ステータス通知手段及び受信バッファが設けられ、論理ディスクが該ディストリビュータごとに割り当てられ、
   前記コンセントレータと前記ディストリビュータとは１対１で対応付けられるとともに対応付けられた組が１つのコピーグループとして管理され、
   前記コピーグループごとにデータのコピーが実行される
   ことを特徴とするディスクアレイ装置間の遠隔データコピーシステム。
6. 通信回線を介して接続されたプライマリサイトのディスクアレイ装置とセカンダリサイトのディスクアレイ装置とからなるシステムにおいてディスクアレイ装置間の遠隔データのコピーを制御するプログラムであって、
   前記プライマリサイトの前記ディスクアレイ装置の格納バッファには一定サイズの記憶領域が複数存在し、先頭の格納バッファから順次使用して、最後尾の格納バッファを使用したら先頭に戻るようになっており、
   前記セカンダリサイトの前記ディスクアレイ装置の受信バッファには一定サイズの記憶領域が複数存在し、先頭の受信バッファから順次使用して、最後尾の受信バッファを使用したら先頭に戻るようになっており、
   前記プライマリサイトの前記ディスクアレイ装置において更新データをパッキングするように格納バッファに格納する工程と、
   前記格納バッファが一杯になったところで前記格納バッファにパッキングしたパッキングデータを前記セカンダリサイトの前記ディスクアレイ装置にまとめて送信する工程と、
   前記セカンダリサイトの前記ディスクアレイ装置が受信した前記パッキングデータを受信バッファにまとめてパッキングした状態で格納する工程と、
   前記受信バッファに前記パッキングデータを受信完了した時点で前記プライマリサイトへ受信完了を通知する工程と、
   前記プライマリサイトの前記ディスクアレイ装置へ受信完了を通知した後に、前記受信バッファに格納された前記パッキングデータをパッキング順にキャッシュにコピーする工程と、
   前記セカンダリサイトの前記ディスクアレイ装置から前記受信完了の通知を受けたときに、次の格納バッファに格納されているパッキングデータをセカンダリサイトに送信する工程と、
   を実行させるディスクアレイ装置間の遠隔データコピー制御プログラム。

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