JP5517060B2

JP5517060B2 - ストレージシステム、及びストレージシステムのデータ管理方法

Info

Publication number: JP5517060B2
Application number: JP2010160102A
Authority: JP
Inventors: 達雄岡本
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2010-07-14
Filing date: 2010-07-14
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2030-07-14
Also published as: JP2012022534A

Description

本発明は、ストレージシステム、及びストレージシステムのデータ管理方法に関するものである。

近年、サーバ仮想化環境の導入が進んでおり、仮想化された複数の物理サーバを同一のストレージで統合接続するシステムも現れている。これに伴い、仮想サーバに格納されたデータのバックアップを物理サーバ単位で管理したいとの要望が出てきている。

一方、ＣＰＵ、メモリ等のサーバリソースを消費せずに複製が可能であること、障害発生時に迅速なデータ復旧が可能であること等の理由から、仮想サーバ環境でストレージレプリケーションを利用したいという要望もある。

ストレージのレプリケーションを行う方法としては、例えば次の２つが挙げられる。
１つは、業務管理者が、業務サーバから、業務サーバ上のＬＵＮ（Logical Unit Number）に対してレプリケーションを実施する方法である。もう１つは、ストレージの管理者が、ストレージを管理するサーバから、ストレージ装置内の全ての論理ディスクに対してレプリケーションを実施する方法である。

上記の２つの方法をサーバ仮想化環境に適用した場合、前者の方法は仮想サーバ毎のバックアップ運用となり、後者はストレージ全体に対するバックアップ運用となる。しかし、仮想化環境の管理者は、仮想化の単位が物理サーバ毎のため、物理サーバ単位でレプリケーションの管理を行いたいという要望がある。すなわち、複数の仮想サーバを対象に、物理サーバ毎のセキュリティを維持しつつバックアップ運用を管理できることが望ましい。しかし、上記の２つの方法では、いずれの場合もこの要求を満たすことはできなかった。

また、サーバ仮想化環境は通常のＯＳと異なり、他のプログラムを搭載して動作させることができない場合がある。このため、サーバ仮想化環境にレプリケーション機能を搭載させる方法では一般的に上記の問題を解決することはできない。

特許文献１には、仮想マシンを持つ計算機を複数用いて構成したクラスタシステムの信頼性向上に関する技術が開示されている。

特開２００８−０５２４０７号公報

本発明の目的は、複数の仮想サーバを備えた物理サーバにおいて、仮想サーバに格納されたデータのバックアップを物理サーバ単位で管理することである。

本発明に係るストレージシステムは、複数の仮想サーバを備えたホスト計算機と、前記ホスト計算機と通信回線を介して接続されたストレージ装置と、を備え、前記仮想サーバには、前記ストレージ装置の論理ディスクが割り当てられており、前記仮想サーバは、前記ストレージ装置に対して、論理ディスクのレプリケーション要求を発行するレプリケーション要求手段を備え、前記ストレージ装置は、前記レプリケーション要求手段からの要求を受けて、複製先論理ディスクを特定し、レプリケーション処理を実行するレプリケーション操作手段を備え、前記レプリケーション要求手段は、前記仮想サーバが、自己のＯＳに割り当てられた論理ディスクに対してのみレプリケーションの権限を有する場合には、レプリケーションを要求する論理ディスクが自己のＯＳに割り当てられた論理ディスクである場合にのみ前記レプリケーション要求を発行し、前記仮想サーバが、自己のＯＳに割り当てられた論理ディスク以外の論理ディスクに対してもレプリケーションの権限を有する場合には、レプリケーションを要求する論理ディスクが前記ホスト計算機上の全仮想サーバに割り当てられた論理ディスクである場合に、前記レプリケーション要求を発行するものである。

本発明によれば、複数の仮想サーバを備えた物理サーバにおいて、仮想サーバに格納されたデータのバックアップを物理サーバ単位で管理することができる。

本発明の実施の形態による、ストレージシステムの構成を示す図である。ペア設定管理テーブルの例を示す図である。割り当て管理テーブルの例を示す図である。複製操作権限管理表の例を示す図である。本発明の実施の形態による、ストレージシステムの動作のフローチャートである。

次に、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態によるストレージシステムの構成を示す図である。図に示すように、本実施形態によるストレージシステムは、ストレージ装置１００、ホスト計算機２００，３００、ストレージ装置１００とホスト計算機２００，３００を接続するＳＡＮ（ストレージエリアネットワーク）４００、管理コンソール５００を備えている。

ストレージ装置１００は、論理ディスクの割り当てグループ１２０，１３０、レプリケーション操作手段６００、割り当て一覧取得手段６１０、ペア設定管理テーブル７００、割り当て管理テーブル７１０、論理ディスクＭＶ１、ＭＶ２、・・・、ＭＶｘ、ＭＶｙ、ＲＶ１、ＲＶ２、・・・ＲＶｘ、ＲＶｙ、ＭＶ１１、ＭＶ１２、・・・、ＭＶ１ｘ、ＭＶ１ｙ、ＲＶ１１、ＲＶ１２、・・・ＲＶ１ｘ、ＲＶ１ｙを含む。

割り当てグループ１２０は、ホスト計算機２００に割り当てられており、論理ディスクＭＶ１、ＭＶ２、・・・、ＭＶｘ、ＭＶｙをメンバに含む。また、論理ディスクＭＶ１、ＭＶ２、・・・、ＭＶｘ、ＭＶｙのレプリケーション用として、ＲＶ１、ＲＶ２、・・・ＲＶｘ、ＲＶｙが設定されている。

割り当てグループ１３０は、ホスト計算機３００に割り当てられており、論理ディスクＭＶ１１、ＭＶ１２、・・・、ＭＶ１ｘ、ＭＶ１ｙをメンバに含む。また、論理ディスクＭＶ１１、ＭＶ１２、・・・、ＭＶ１ｘ、ＭＶ１ｙのレプリケーション用として、ＲＶ１１、ＲＶ１２、・・・ＲＶ１ｘ、ＲＶ１ｙが設定されている。

レプリケーション操作手段６００は、ホスト計算機２００，３００からの要求に応じて、ペア設定管理テーブル７００の情報を参照し、論理ディスクに対してレプリケート、セパレート等のレプリケーション操作を実行する。

割り当て一覧取得手段６１０は、ホスト計算機２００，３００からの要求に応じて、割り当て管理テーブル７１０の情報を取得し、ホスト計算機２００，３００に通知する。

ホスト計算機２００は、サーバ仮想化環境により仮想化されており、仮想サーバとしてゲストＡ、ゲストＢ、ゲストＸを含む。ゲストＡ、ゲストＢは、それぞれホスティング用途の仮想サーバで、それぞれ別の利用者（ユーザＡ、ユーザＢ）に利用されている。ゲストＸは、バックアップ運用管理用の仮想サーバである。また、ゲストＡにはＭＶ１、ＭＶ２が、ゲストＢにはＭＶ３が、ゲストＸにはＭＶｘがそれぞれ排他的に割り当てられている。

ゲストＡは、レプリケーション要求手段２１０Ａ、複製操作権限管理表２２０Ａ、ＬＵ１，２を有している。ＬＵ１、ＬＵ２は、それぞれＭＶ１、ＭＶ２をゲストＡから認識したときのＬＵＮである。

ゲストＢは、レプリケーション要求手段２１０Ｂ、複製操作権限管理表２２０Ｂ、ＬＵ１を有している。ＬＵ１は、ＭＶ３をゲストＢから認識したときのＬＵＮである。

ゲストＸは、レプリケーション要求手段２１０Ｘ、複製操作権限管理表２２０Ｘ、ＬＵ１を有している。ＬＵ１は、ＭＶｘをゲストＸから認識したときのＬＵＮである。

ホスト計算機３００は、ホスト計算機２００と同様に、サーバ仮想化環境により仮想化されており、仮想サーバとしてゲストＬ、ゲストＭ、ゲストＮを含む。ゲストＬ、ゲストＭは、それぞれホスティング用途の仮想サーバで、それぞれ別の利用者（ユーザＬ、ユーザＭ）に利用されている。ゲストＮは、バックアップ運用管理用の仮想サーバである。また、ゲストＬにはＭＶ１１が、ゲストＭにはＭＶ１３が、ゲストＮにはＭＶ１ｙがそれぞれ排他的に割り当てられている。

ゲストＬは、レプリケーション要求手段２１０Ｌ、複製操作権限管理表２２０Ｌ、ＬＵ１を有している。ＬＵ１は、ＭＶ１１をゲストＬから認識したときのＬＵＮである。

ゲストＭは、レプリケーション要求手段２１０Ｍ、複製操作権限管理表２２０Ｍ、ＬＵ１を有している。ＬＵ１は、ＭＶ１３をゲストＭから認識したときのＬＵＮである。

ゲストＮは、レプリケーション要求手段２１０Ｎ、複製操作権限管理表２２０Ｎ、ＬＵ１を有している。ＬＵ１は、ＭＶ１ｙをゲストＮから認識したときのＬＵＮである。

管理コンソール５００は、ストレージ装置１００全体を管理するための管理ソフトウェア５１０を備えている。

図２は、ペア設定管理テーブル７００の一例を示している。ペアとは、複製元と複製先の論理ディスクの組を意味する。ペア設定管理テーブル７００は、複製元と複製先の論理ディスクの対応関係を保持しており、管理ソフトウェア５１０によって管理される。ペア設定管理テーブル７００は、列として、Ｎｏ（主キー）と、複製元論理ディスク識別子、複製元論理ディスクの割り当てグループ識別子、複製先論理ディスク識別子、複製先論理ディスクの割り当てグループ識別子を有している。

図３は、割り当て管理テーブル７１０の一例を示している。割り当て管理テーブル７１０は、割り当てグループとそれに含まれる論理ディスクの対応関係を保持しており、管理ソフトウェア５１０によって管理される。割り当て管理テーブル７１０は、列として、Ｎｏ（主キー）と、割り当てグループ識別子、論理ディスク識別子を有している。

図４は、ゲストＡの複製操作権限管理表２２０Ａと、ゲストＸの複製操作権限管理表２２０Ｘの例を示している。複製操作権限管理表２２０は、自ＯＳが認識するＬＵと論理ディスクの対応関係、および特権フラグの情報を保持している。特権フラグがＯＦＦの場合、レプリケーション指示は、複製操作権限管理表に対応関係が存在する論理ディスクに対してのみ可能である。一方、特権フラグがＯＮの場合は、レプリケーション指示は、複製操作権限管理表に対応関係が存在する論理ディスクが所属する割り当てグループ内の全ての論理ディスクに対して可能である。

次に、本実施形態によるストレージシステムの動作について説明する。
図５は、仮想サーバがレプリケーション要求を発行する際の動作のフローチャートである。

仮想サーバからは、レプリケーション対象の論理ディスクを指定して、レプリケーション要求手段２１０に要求を発行する。ここでは、図１〜４に示す条件の元で、ゲストＡ、ゲストＸから、レプリケーション対象の論理ディスクにＭＶ３を指定して、レプリケーション要求が発行される場合を例にとり説明する。

（１）ゲストＡからレプリケーション要求が発行された場合
レプリケーション要求手段２１０Ａは、複製操作権限管理表２２０Ａを参照し、発行されたレプリケーション要求が、自ＯＳに割り当てられた論理ディスクを指定したレプリケーション要求かどうかをチェックする（ステップＳ５１）。ここでは、図４に示すように、ＭＶ３は複製操作権限管理表２２０Ａにマッピング情報が含まれないことから、自ＯＳに割り当てられた論理ディスクを指定したレプリケーション要求ではないと判断される（ステップＳ５１がＮＯ）。

次に、複製操作権限管理表２２０Ａの特権フラグがＯＮかどうかをチェックする（ステップＳ５２）。図４に示すように、複製操作権限管理表２２０Ａの特権フラグはＯＦＦである（ステップＳ５２がＮＯ）。つまり、ゲストＡからは自ＯＳが認識する論理ディスクに対して以外は、レプリケーション要求を処理できないため、エラー処理（ステップＳ６０）を行った後、レプリケーション要求手段２１０Ａに処理結果を返却し（ステップＳ５９）、処理を終了する。

（２）ゲストＸからレプリケーション要求が発行された場合
レプリケーション要求手段２１０Ｘは、複製操作権限管理表２２０Ｘを参照し、発行されたレプリケーション要求が、自ＯＳに割り当てられた論理ディスクを指定したレプリケーション要求かどうかをチェックする（ステップＳ５１）。図４に示すように、ＭＶ３は複製操作権限管理表２２０Ｘにマッピング情報が含まれないことから、自ＯＳに割り当てられた論理ディスクを指定したレプリケーション要求ではないと判断される（ステップＳ５１がＮＯ）。

次に、複製操作権限管理表２２０Ｘの特権フラグがＯＮかどうかチェックする（ステップＳ５２）。図４に示すように、複製操作権限管理表２２０Ｘの特権フラグはＯＮである（ステップＳ５２がＹＥＳ）。つまり、ゲストＸからは自ＯＳが認識する論理ディスク以外の論理ディスクに対するレプリケーション要求も処理できる。

次に、レプリケーション要求手段２１０Ｘは、割り当て一覧取得手段６１０に対して要求を発行し、自ＯＳに割り当てられた論理ディスクが属する割り当てグループの論理ディスク一覧情報を取得する。要求発行時は、複製操作権限管理表２２０Ｘのマッピング情報から、ＭＶｘの情報を割り当て一覧取得手段６１０に送付する。割り当て一覧取得手段６１０は、ＭＶｘをキーに割り当て管理テーブル７１０を参照し、論理ディスク一覧ＭＶ１、ＭＶ２、ＭＶ３、・・・ＭＶｘ、ＭＶｙを返却する。

次に、レプリケーション対象の論理ディスクが、前ステップで返却された一覧に含まれるかチェックする（ステップＳ５４）。一覧に含まれなければ（ステップＳ５４がＮＯ）、ホスト計算機２００に割り当てられていない論理ディスクに対するレプリケーション要求であるため、エラー処理（ステップＳ６１）を行った後、レプリケーション要求手段に処理結果を返却し（ステップＳ５９）、処理を終了する。

ここでは、図３に示すように、ＭＶ３は一覧に含まれるため（ステップＳ５４がＹＥＳ）、レプリケーション要求手段２１０Ｘは、レプリケーション操作手段６００に対して、ＭＶ３の情報と共にレプリケーション要求を発行する（ステップＳ５５）。

次に、レプリケーション操作手段６００は、取得したＭＶ３の情報をキーとして、ペア設定管理テーブル７００を参照する（ステップＳ５６）。

次に、対象となる論理ディスクにペアが設定されているか判定する（ステップＳ５７）。ペア設定されていなければ（ステップＳ５７がＮＯ）、レプリケーション操作を実行できないため、エラー処理（ステップＳ６２）を行った後、レプリケーション要求手段２１０Ｘに処理結果を返却し（ステップＳ５９）、処理を終了する。

ここでは、図２に示すように、ＭＶ３はＲＶ３とペア設定されていることが分かる（ステップＳ５７がＹＥＳ）。

次に、レプリケーション操作手段６００は、ＭＶ３からＲＶ３へのレプリケーション処理を実行する（ステップＳ５８）。

最後に、レプリケーション操作手段６００は、レプリケーション実行結果を、レプリケーション要求手段２１０Ｘに返却し（ステップＳ５９）、処理を終了する。

以上のようにして、バックアップ運用管理用のゲストＸには、ゲストＢに割り当てられている論理ディスクＭＶ３に対するレプリケーション処理を許可し、ユーザＡが利用するゲストＡには、レプリケーション処理を許可しないよう制御が行われる。

以上のように、本実施形態によれば、バックアップ運用管理用の仮想サーバ（ゲストＸ）を設け、仮想サーバからレプリケーション操作が可能な範囲を、自サーバに割り当てられた論理ディスクに閉じた操作、物理サーバに割り当てられた論理ディスク全体に閉じた操作、の２種類に制御できるようにした。

これにより、サーバ仮想化環境で仮想化された複数の物理サーバを統合接続したストレージシステムにおいて、ストレージレプリケーション機能を利用したバックアップ運用を行う場合に、複数の仮想サーバを有する物理サーバ単位で管理者を設置し、かつ、物理サーバ毎にセキュリティを確保することができる。

また、サーバ仮想化環境の種類によらず、一般のＯＳを搭載する仮想サーバ上で実行可能であるため、サーバ仮想化環境がサポートする仮想サーバであれば、サーバ仮想化環境の種類によらずに適用することができる。

本発明は、仮想化環境の管理者が、物理サーバ単位でサーバ仮想化環境を管理しつつ、ストレージのレプリケーション機能を利用してバックアップ運用を行う用途に適用できる。

上記の実施の形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）複数の仮想サーバを備えたホスト計算機と、
前記ホスト計算機と通信回線を介して接続されたストレージ装置と、を備え、
前記仮想サーバには、前記ストレージ装置の論理ディスクが割り当てられており、
前記仮想サーバは、
前記ストレージ装置に対して、論理ディスクのレプリケーション要求を発行するレプリケーション要求手段を備え、
前記ストレージ装置は、
前記レプリケーション要求手段からの要求を受けて、複製先論理ディスクを特定し、レプリケーション処理を実行するレプリケーション操作手段を備え、
前記レプリケーション要求手段は、
前記仮想サーバが、自己のＯＳに割り当てられた論理ディスクに対してのみレプリケーションの権限を有する場合には、レプリケーションを要求する論理ディスクが自己のＯＳに割り当てられた論理ディスクである場合にのみ前記レプリケーション要求を発行し、
前記仮想サーバが、自己のＯＳに割り当てられた論理ディスク以外の論理ディスクに対してもレプリケーションの権限を有する場合には、レプリケーションを要求する論理ディスクが前記ホスト計算機上の全仮想サーバに割り当てられた論理ディスクである場合に、前記レプリケーション要求を発行する、ストレージシステム。

（付記２）ホスト計算機に搭載された仮想サーバが、ストレージ装置に対して、論理ディスクのレプリケーションを要求し、
前記ストレージ装置が、前記レプリケーションの要求を受けて、複製先論理ディスクを特定し、レプリケーション処理を実行する、ストレージシステムのデータ管理方法であって、
前記ホスト計算機は、
前記仮想サーバが、自己のＯＳに割り当てられた論理ディスクに対してのみレプリケーションの権限を有する場合には、レプリケーションを要求する論理ディスクが自己のＯＳに割り当てられた論理ディスクである場合にのみ前記レプリケーション要求を発行し、
前記仮想サーバが、自己のＯＳに割り当てられた論理ディスク以外の論理ディスクに対してもレプリケーションの権限を有する場合には、レプリケーションを要求する論理ディスクが前記ホスト計算機上の全仮想サーバに割り当てられた論理ディスクである場合に、前記レプリケーション要求を発行する、ストレージシステムのデータ管理方法。

１００ストレージ装置、１２０，１３０割り当てグループ、２００，３００ホスト計算機、２１０レプリケーション要求手段、２２０複製操作権限管理表、４００ＳＡＮ、５００管理コンソール、５１０管理ソフトウェア、６００レプリケーション操作手段、６１０割り当て一覧取得手段、７００ペア設定管理テーブル、７１０割り当て管理テーブル

Claims

複数の仮想サーバを備えたホスト計算機と、
前記ホスト計算機と通信回線を介して接続されたストレージ装置と、を備え、
前記仮想サーバには、前記ストレージ装置の論理ディスクが割り当てられており、
前記仮想サーバは、
前記ストレージ装置に対して、論理ディスクのレプリケーション要求を発行するレプリケーション要求手段を備え、
前記ストレージ装置は、
前記レプリケーション要求手段からの要求を受けて、複製先論理ディスクを特定し、レプリケーション処理を実行するレプリケーション操作手段を備え、
前記レプリケーション要求手段は、
前記仮想サーバが、自己のＯＳに割り当てられた論理ディスクに対してのみレプリケーションの権限を有する場合には、レプリケーションを要求する論理ディスクが自己のＯＳに割り当てられた論理ディスクである場合にのみ前記レプリケーション要求を発行し、
前記仮想サーバが、自己のＯＳに割り当てられた論理ディスク以外の論理ディスクに対してもレプリケーションの権限を有する場合には、レプリケーションを要求する論理ディスクが前記ホスト計算機上の全仮想サーバに割り当てられた論理ディスクである場合に、前記レプリケーション要求を発行する、ストレージシステム。
ホスト計算機に搭載された仮想サーバが、ストレージ装置に対して、論理ディスクのレプリケーションを要求し、
前記ストレージ装置が、前記レプリケーションの要求を受けて、複製先論理ディスクを特定し、レプリケーション処理を実行する、ストレージシステムのデータ管理方法であって、
前記ホスト計算機は、
前記仮想サーバが、自己のＯＳに割り当てられた論理ディスクに対してのみレプリケーションの権限を有する場合には、レプリケーションを要求する論理ディスクが自己のＯＳに割り当てられた論理ディスクである場合にのみ前記レプリケーション要求を発行し、
前記仮想サーバが、自己のＯＳに割り当てられた論理ディスク以外の論理ディスクに対してもレプリケーションの権限を有する場合には、レプリケーションを要求する論理ディスクが前記ホスト計算機上の全仮想サーバに割り当てられた論理ディスクである場合に、前記レプリケーション要求を発行する、ストレージシステムのデータ管理方法。