JP5605847B2 - サーバ、クライアント、これらを有するバックアップシステム、及びこれらのバックアップ方法 - Google Patents

Description

本発明は、サーバ、クライアント、これらを有するバックアップシステム、及びこれらのバックアップ方法に関し、特に複数のネットワーク経路を用いてクライアントサーバシステムにおけるクライアントのＯＳ（オペレーティングシステム）データのバックアップを行うサーバ、クライアント、これらを有するバックアップシステム、及びこれらのバックアップ方法に関する。

サーバとクライアントとがネットワーク経路を介して接続されたクライアントサーバシステムにおいて、サーバによりクライアントのデータのバックアップを行う場合、あらかじめ決定した１つのネットワーク経路を使用するものが知られている。

これに関し、昨今のサーバ多台数化、バックアップ対象データの増加といった現状に対して、バックアップに必要なデータ転送量は増大し、効率的な転送が求められる状況となっている。

また、ネットワーク構成の冗長化によってネットワーク経路が複数存在するシステムも一般的になっており、これらを有効活用することも求められている。

さらに、バックアップは、夜間、休日のシステムメンテナンス中の一定期間に実施するといった運用が多くあり、所定時間内に完了することも求められ、所定時間をオーバーした場合、システム再開を優先させる必要から、バックアップをその途中までで中断することもある。

上記の関連技術として、例えば、特許文献１には、バックアップ対象となる複数のクライアントと、マスタファイル格納部を含むファイルバックアップ装置とをネットワークで接続したシステムにおいて、複数のクライアントに存在するファイルを効率的にバックアップできるようにしたものが提案されている。

このシステムでは、ファイルバックアップ装置が、クライアントから自身に存在するファイルの属性に関するクライアント情報を得て、前回のクライアント情報と比較し、変更があったファイルを検出し、追加または更新されたファイルと同一ファイルがマスタファイル格納部内にあるかどうか調べ、同一ファイルがない場合、そのファイルの内容をクライアントから取得し、マスタファイル格納部に保存する。

特開２０００−２００２０８号公報

しかし、上記の関連技術では、使用するネットワーク経路の障害によってデータ転送が出来なかったり、使用可能なネットワーク帯域によって性能に大きな影響を受けたりしていた。

また、バックアップ対象のクライアントの台数を増やし、その多重度を上げた場合、ネットワーク帯域の圧迫により、性能の低下を引き起こしていた。

さらに、ＯＳデータのバックアップの場合は、リアルタイムで更新されるＯＳデータの整合性をとるために、ＯＳを停止した状態でバックアップする必要がある。そのため、バックアップ中は、システムの運用を停止することになるが、停止可能時間が決められているケースが多く、性能低下によって、バックアップ時間が延長した場合は、時間内にバックアップを完了できなくなることがあった。

本発明の目的は、上記課題を解決し、クライアントサーバシステムにおいて、クライアントのデータのバックアップを効率的に行うことで、所定時間内に完了することを実現し、特定のネットワーク経路に障害や帯域不足がある場合でも、バックアップを可能とし、単位当たりのネットワーク帯域の有効利用を図るとともに、同時バックアップ可能なクライアントの台数を増やし、その多重度を向上させることができるサーバ、クライアント、これらを有するバックアップシステム、及びこれらのバックアップ方法を提供することにある。

本発明の第１の観点によれば、クライアントとの間で複数のネットワーク経路を介してデータを送受信する複数の送受信部と、前記複数のネットワーク経路の帯域に関する情報を取得する帯域情報取得部と、前記複数のネットワーク経路の帯域に関する情報と、ルールとして設定された使用するネットワーク経路の最大多重度及び最小帯域とに基づいて、前記複数のネットワーク経路のうち前記最大多重度以下の範囲内で前記最小帯域よりも大きい帯域のものを、使用するネットワーク経路として決定し、決定した使用するネットワーク経路に前記クライアントのバックアップデータを割り当てて、割り当てたバックアップデータの情報及びその送信データ量を含む経路情報に基づいて前記クライアントとの間で前記バックアップデータを送受信するように前記複数の送受信部を制御するデータ送受信制御部とを有することを特徴とするサーバが提供される。

本発明の第２の観点によれば、サーバとの間で複数のネットワーク経路を介してデータを送受信する複数の送受信部と、前記サーバから前記複数のネットワーク経路のうち使用するネットワーク経路に割り当てたバックアップデータの情報及びその送信データ量を含む経路情報を取得し、取得した経路情報に基づいて、使用するネットワーク経路に割り当てたバックアップデータを前記サーバとの間で送受信するように前記複数の送受信部を制御するデータ送受信制御部とを有することを特徴とするクライアントが提供される。

本発明の第３の観点によれば、上記に記載のサーバと、上記に記載のクライアントとを有することを特徴とするバックアップシステムが提供される。

本発明の第４の観点によれば、複数の送受信部が、クライアントとの間で複数のネットワーク経路を介してデータを送受信し、帯域情報取得部が、前記複数のネットワーク経路の帯域に関する情報を取得し、データ送受信制御部が、前記複数のネットワーク経路の帯域に関する情報と、ルールとして設定された使用するネットワーク経路の最大多重度及び最小帯域とに基づいて、前記複数のネットワーク経路のうち前記最大多重度以下の範囲内で前記最小帯域よりも大きい帯域のものを、使用するネットワーク経路として決定し、決定した使用するネットワーク経路に前記クライアントのバックアップデータを割り当てて、割り当てたバックアップデータの情報及びその送信データ量を含む経路情報に基づいて前記クライアントとの間で前記バックアップデータを送受信するように前記複数の送受信部を制御することを特徴とするサーバのバックアップ方法が提供される。

本発明の第５の観点によれば、複数の送受信部が、サーバとの間で複数のネットワーク経路を介してデータを送受信し、データ送受信制御部が、前記サーバから前記複数のネットワーク経路のうち使用するネットワーク経路に割り当てたバックアップデータの情報及びその送信データ量を含む経路情報を取得し、取得した経路情報に基づいて、使用するネットワーク経路に割り当てたバックアップデータを前記サーバとの間で送受信するように前記複数の送受信部を制御することを特徴とするクライアントのバックアップ方法が提供される。

本発明によれば、クライアントサーバシステムにおいて、クライアントのデータのバックアップを効率的に行うことで、所定時間内に完了することを実現し、特定のネットワーク経路に障害や帯域不足がある場合でも、バックアップを可能とし、単位当たりのネットワーク帯域の有効利用を図るとともに、同時バックアップ可能なクライアントの台数を増やし、その多重度を向上させることができる。

本発明の実施の形態に係るバックアップシステムの全体構成を示すブロック図である。 図１に示すサーバ側の処理を説明するフローチャートである。 図１に示すサーバ及びクライアント間のデータ処理用ＯＳ転送処理を説明する図である。 図１に示すクライアント側の処理を説明するフローチャートである。 図１に示すサーバのルール情報フォーマットを示す図である。 図１に示すサーバのステータス管理テーブルフォーマットを示す図である。

次に、本発明に係るサーバ、クライアント、これらを有するバックアップシステム、及びこれらのバックアップ方法の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施の形態に係るバックアップシステムの全体構成を示す。

図１に示すバックアップシステムは、クライアントサーバシステムにおけるサーバ１００及びクライアント１２０間を複数（ｎ個：ｎは２以上の整数）のネットワーク経路１（１４０）、…、ｎ（１４１）を介して通信可能に接続したものである。

サーバ１００は、プログラム制御で動作可能なＣＰＵ（Central Processing Unit）を含むコンピュータで構成され、その内部に、データ格納領域１０１、データＲ（読み出し）／Ｗ（書き込み）部１０２、データ送受信制御部１０３、経路１用送受信部１０４、経路ｎ用送受信部１０５、帯域情報取得部１０６、ルール１０７、及びステータス管理テーブル１０８を含む。

このうち、データＲ／Ｗ部１０２、データ送受信制御部１０３、経路１用送受信部１０４、経路ｎ用送受信部１０５、及び帯域情報取得部１０６は、ＣＰＵにより実行されるＯＳ上で動作する。

また、サーバ１００は、後述するように、ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）サーバ、ＰＸＥ（Preboot eXecution Environment）サーバ、ＴＦＴＰ（Trivial File Transfer Protocol）サーバの各サーバ機能と、クライアント１２０上で起動可能なデータ処理用ＯＳ１２６のブートファイルとを含む。

クライアント１２０は、プログラム制御で動作可能なＣＰＵを含むコンピュータで構成され、その内部に、バックアップデータ１２１、データＲ（読み出し）／Ｗ（書き込み）部１２２、データ送受信制御部１２３、経路１用送受信部１２４、及び経路ｎ用送受信部１２５を含む。

このうち、データＲ（読み出し）／Ｗ（書き込み）部１２２、データ送受信制御部１２３、経路１用送受信部１２４、及び経路ｎ用送受信部１２５は、ＣＰＵにより実行されるデータ処理用ＯＳ１２６上で動作する。データ処理用ＯＳ１２６のブートファイルは、後述するクライアント１２０内のネットワークカードデバイス（ＮＩＣ：Network Interface Card）上のＲＯＭ（Read Only Memory）（ＮＩＣ ＲＯＭ）に搭載されるＰＸＥ（Preboot eXecution Environment）機能を利用してＰＸＥ仕様に基づくネットワークブート（ＰＸＥブート）によりサーバ１００から転送され、クライアント１２０のコンピュータ上で起動可能となっている。

上記の構成において、サーバ１００は、バックアップ処理を実行し、バックアップ対象であるクライアント１２０に接続されたバックアップデータ１２１をネットワーク経路であるネットワーク経路１（１４０）、ネットワーク経路ｎ（１４１）を介して、データ格納領域１０１に格納する。クライアント１２０では、データ処理用ＯＳ１２６をバックアップ処理のために起動する。

クライアント１２０及びサーバ１００間のバックアップデータ１２１の送受信については、サーバ側データ送受信制御部１０３とクライアント側データ送受信制御部１２３の制御によって、パケット通信を行うサーバ側経路１用送受信部１０４、サーバ側経路ｎ用送受信部１０５、ならびに、クライアント側経路１送受信部１２４、クライアント側経路ｎ送受信部１２５によって行われる。

サーバ側データ送受信制御部１０３は、パケット通信の際に使用するネットワーク経路を判断するために、帯域情報取得部１０６から情報を取得し、ルール１０７から読み込んだ情報をもとに使用するネットワーク経路を決定する。ルール１０７は、ネットワーク経路の使用可能帯域の閾値、ネットワーク経路の最大多重度、バックアップ可能時間、バックアップデータサイズの設定値を持つ。

クライアント１２０側のバックアップデータ１２１、サーバ１００側のデータ格納領域１０１は、本実施の形態では、サーバ、クライアントそれぞれに接続されたハードディスクである。バックアップデータ１２１、データ格納領域１０１に対するデータの読み出し（Ｒ）／書き込み（Ｗ）は、サーバ、クライアントそれぞれのサーバ側データＲ／Ｗ部１０２、クライアント側データＲ／Ｗ部１２２で行う。

複数のネットワーク経路でバックアップを実行するため、クライアント側データＲ／Ｗ部１２２は、ネットワーク経路分のスレッドを起動し、バックアップデータ１２１に対して、多重アクセスを行う。これにより、バックアップデータ１２１からは同時に各ネットワーク経路で転送されるデータが読み出されることになる。

また、データ格納領域１０１には、バックアップデータ１２１の分割されたデータが結合されて格納される。そのため、サーバ側データＲ／Ｗ部１０２についても、ネットワーク経路分のスレッドを起動し、データ格納領域１０１に対して多重アクセスを行う。

サーバ１００上は、バックアップデータ１２１に対して、具体的にディスク上のどの位置を読み込むか、どのネットワーク経路を使用するか、どのデータのバックアップが完了したかを管理するテーブルとして、ステータス管理テーブル１０８を持つ。

次に、本実施の形態の動作について、説明する。

図２は、サーバ１００側の処理を説明するフローチャートを示す。図２のフローチャートに対応するプログラムは、メモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体（非図示）に格納され、ＣＰＵにより実行される。以下、図２に沿って、図１の構成を用いて説明を行う。

図２において、サーバ１００にてバックアップを実行すると（ステップＳ１）、サーバ側データ送受信制御部１０３は、サーバ１００で接続可能なネットワーク経路を確認する（ステップＳ２、Ｓ３）。この処理では、サーバ１００に接続されている全てのネットワーク経路に対して、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）で通信を行うためのＩＰアドレスとポート番号とを組み合わせた通信ソケットを作成する（ステップＳ４）。

サーバ１００上のネットワーク経路の検出に関しては、サーバ１００の稼動ＯＳに標準搭載されている一般的なソケットＡＰＩ（Application Program Interface）によって取得するものとする。すなわち、サーバ１００に接続されているＮＩＣを検索し、全てのＮＩＣを検出することによりサーバ１００上のネットワーク経路を検出する。

ここでは、サーバ１００上に２つのネットワーク経路が検出されたものとして説明を行う。この場合、サーバ１００は、サーバ側経路１用送受信部１０４、サーバ側経路ｎ用送受信部１０５を起動する。

次に、クライアント１００の電源ＯＮに際し（ステップＳ５）、データ処理用ＯＳ１２６をネットワークブート（ＰＸＥブート）にて転送を行い（ステップＳ６）、クライアント２００のコンピュータ上で起動する。

図３は、サーバ１００及びクライアント１２０間のデータ処理用ＯＳ１２６の転送処理を説明するものである。

図３に示すように、サーバ１００は、データ処理用ＯＳ１２６のブートファイル１１１、ＤＨＣＰサーバ１１２、ＰＸＥサーバ１１３、及びＴＦＴＰサーバ１１４を含む。また、クライアント１２０は、ＰＸＥ機能を搭載したＮＩＣ ＲＯＭ１３１を含む。ここで、データ処理用ＯＳ１２６は、前述したように、ＰＸＥ仕様に基づき起動される。

まず、クライアント１２０側において、ＮＩＣ ＲＯＭ１３１に搭載されたＰＸＥ機能によりＰＸＥブートが行われると、ＤＨＣＰパケットを利用したネットワークブート処理が開始され、ＤＨＣＰパケットがネットワーク経路を介してサーバ１００に送られる。

このＤＨＣＰパケットに対して、サーバ１００側で実行されるＤＨＣＰサーバ１１２により、ＰＸＥブートを行うためのＩＰアドレスをネットワーク経路を介してクライアント１２０に付与する。

また、サーバ１００側で実行されるＰＸＥサーバ１１３は、ブートファイル名として、データ処理用ＯＳ１２６のブートファイル１１１のファイル名をネットワーク経路を介してクライアント１２０に応答する。

これにより、ＰＸＥブートするためのＩＰアドレス、ブートファイル名情報を取得したクライアント１２０は、サーバ１００上のＴＦＴＰサーバ１１４にネットワーク経路を介してデータ処理用ＯＳ１２６のブートファイル１１１のダウンロード要求を行う。

サーバ１００は、このダウンロード要求に対し、ＴＦＴＰサーバ１１４により、データ処理用ＯＳ１２６のブートファイル１１１をネットワーク経路を介してクライアント１２０に転送する。

これにより、クライアント１２０は、データ処理用ＯＳ１２６のブートファイル１１１のダウンロードが成功すると、メモリ（非図示）上でそのデータ処理用ＯＳ１２６のブートファイル１１１を起動する。

次に、クライアント１２０側の処理について説明する。

図４は、クライアント１２０側の処理を説明するフローチャートを示す。図４のフローチャートに対応するプログラムは、メモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体（非図示）に格納され、ＣＰＵにより実行される。

図４において、クライアント１２０は、上記のＰＸＥブートによりデータ処理用ＯＳ１２６を起動すると（ステップＳ２１）、クライアント側データ送受信制御部１２３の処理により接続可能なネットワーク経路を確認する（ステップＳ２２、Ｓ２３）。この処理では、クライアント１２０に接続されている全てのネットワーク経路に対して、ＴＣＰ／ＩＰで通信を行うためのＩＰアドレスとポート番号とを組み合わせた通信ソケットを作成する（ステップＳ２４）。

クライアント１２０上のネットワーク経路の検出に関しては、データ処理用ＯＳ１２６に搭載されている一般的なソケットＡＰＩによって取得するものとする。すなわち、クライアント１２０に接続されているＮＩＣを検索し、全てのＮＩＣを検出することによりサーバ１００上のネットワーク経路を検出する。

ここでは、クライアント１２０上に２つのネットワーク経路が検出されたものとして説明を行う。この場合は、クライアント１２０は、クライアント側経路１用送受信部１２４、クライアント側経路ｎ用送受信部１２５を起動する。

クライアント１２０は、バックアップ処理を実行する前に、クライアント側データ送受信制御部１２３は、クライアント側経路１用送受信部１２４、クライアント側経路ｎ用送受信部１２５の順にサーバ１００とＴＣＰ／ＩＰによるパケット通信によるネゴシエーションを行う（ステップＳ２５）。

図２に戻り、サーバ１００では、サーバ側経路１用送受信部１０４、サーバ側経路ｎ用送受信部１０５のいずれかでクライアント１２０からの通信を受け、クライアント１２０との間でセッションを確立する。

すなわち、ライアント１２０から通信を受けたサーバ１００は、クライアント１２０との間でセッションを確立し、サーバ側データ送受信制御部１０３とクライアント側データ送受信制御部１２３の情報伝達により、サーバ１００にサーバ側経路１用送受信部１０４、サーバ側経路ｎ用送受信部１０５が存在し、クライアント１２０にクライアント側経路１用送受信部１２４、クライアント側経路ｎ用送受信部１２５が存在する情報を得る。

その後、サーバ側データ送受信制御部１０３は、ルール１０７を読み込み（ステップＳ７）、ルール１０７で指定されているネットワーク経路の最大多重度を越えない範囲で、サーバ１００とクライアント１２０間のネットワーク経路のセッションを再確立する。

図５は、ルール１０７の詳細フォーマットを示す。

図５に示すように、ルール１０７には、バックアップのデータ転送で使用可能かどうかの判定に用いるネットワーク経路の使用可能帯域の閾値である最小帯域（MinimamBandWidth）と、使用するネットワーク経路の最大多重度（MaximamMltiplex）と、最長バックアップ可能時刻（LimitExecutTime）と、対象のバックアップデータサイズ（BackupDataSize）とが含まれる。

このうち、バックアップデータサイズについては、バックアップが開始されるまでは、不明である。この値については、クライアント１２０でデータ処理用ＯＳ１２６が起動した後に取得し、サーバ１００にてルール１０７に追記する。

次に、バックアップデータ１２１をどのネットワーク経路で送信するか決定する手順を説明する。

まず、バックアップデータ１２１を各ネットワーク経路に割り振る前に、バックアップデータ１２１の全データ位置、サイズを特定する必要がある。これは、バックアップデータ１２１内のファイルシステム管理情報を読み込むことで特定する。

ファイルシステム管理情報は、ＯＳでファイルシステムを作成した際に構築されるテーブルのことを指す。このテーブルには、ファイルシステム内の全てのファイル位置、サイズが記録されている。これは、ＦＡＴ（File Allocation Tables）ファイルシステムであれば、ＦＡＴ（File Allocation Table）と呼ばれるテーブルであり、ＮＴＦＳ（NT File System）ファイルシステムであれば、ビットアップ（$Bitmap）と呼ばれるテーブルである。このファイルシステム管理情報は、バックアップデータ１２１に含まれるファイルシステムによって、テーブル名称は異なるが、以下の説明では、便宜上、「$Bitmap」と呼ぶ。なお、$Bitmapの格納位置、テーブル仕様については公知であるため、本実施の形態ではその説明を省略する。

図４に戻り、クライアント１２０は、サーバ１００との間でコネクション確立（ステップＳ２５）後、$Bitmapを読み出す（ステップＳ２６）。この$Bitmapの取得手順としては、クライアント１２０上でデータ処理用ＯＳ１２６が起動した後に、クライアント側データ送受信制御部１２３の制御により、クライアント側経路１用送受信部１２４を経由し、クライアント側データＲ／Ｗ部１２２によりバックアップデータ１２１から読み込む。

次に、クライアント１２０は、読み込んだ$Bitmapをクライアント側経路１用送受信部１２４から、サーバ側経路１用送受信部１０４に送信する（ステップＳ２７）。

図２に戻り、サーバ１００は、クライアント１２０から$Bitmapを取得すると（ステップＳ８）、サーバ側データ送受信制御部１０３にて$Bitmapの解析を行い、その結果に応じてステータス管理テーブル１０８を作成する（ステップＳ９）。ここでは、バックアップデータ１２１の全データに対して、$Bitmapによってファイルの格納位置、サイズを特定し、ステータス管理テーブル１０８に記録する。

図６は、ステータス管理テーブル１０８の詳細フォーマットを示す。

図６に示すように、ステータス管理テーブル１０８には、バックアップ対象データの格納されている位置を示すアドレス（Address）と、このアドレスから何ＫＢデータが連続しているかを示すサイズ（Size）と、使用するネットワーク経路を示す使用経路（Route）と、バックアップ済みであるかどうかを記録するバックアップ完了フラグ（Status）とが含まれる。このステータス管理テーブル１０８は、本実施の形態では、アクセスの高速化を考慮し、サーバ１００内のメモリ（非図示）上で持つ。

ここで、サーバ側データ送受信制御部１０３は、$Bitmapを解析し、ステータス管理テーブル１０８のアドレス、サイズを決定する。バックアップデータ１２１の容量に依存し、ステータス管理テーブル１０８には、複数行のレコードが追加される。このデータにより、バックアップ対象の全データの管理が可能となる。$Bitmapの解析によって全データサイズが特定できたため、この値をルール１０７のバックアップデータサイズに追記する。

次に、サーバ側データ送受信制御部１０３は、サーバ１００及びクライアント１２０に接続されているネットワーク経路の中から、ルール１０７で指定された最大多重度を超えないようネットワーク経路を決定し、決定されたネットワーク経路の中からどのネットワーク経路を使うかの情報をステータス管理テーブル１０８の使用経路に記録する。

図２に戻り、帯域情報取得部１０６は、実行環境であるＯＳからのパケット情報を取得する。これは、Windowsフィルタリングプラットフォーム（ＷＦＰ）（Windowsは登録商標）を例として、ＯＳ上のデバイスドライバの上位層に位置するインタフェースからＴＣＰ／ＩＰ上の送受信パケット数を取得し、単位当たり（１秒）ごとの平均帯域を求める。

これにより、サーバ側データ送受信制御部１０３は、帯域情報取得部１０６からの帯域情報を取得し（ステップＳ１０）、事前にクライアント１２０とセッションを確立したネットワーク経路について、ルール１０７で指定されているネットワーク経路の最大多重度を越えない範囲で、ルール１０７で指定されているネットワーク経路の最小帯域と比較し、最小帯域よりも、大きければ使用し、小さければ使用しないようにすることで、使用するネットワーク経路を決定する（ステップＳ１１）。

なお、図１では、使用可能ネットワーク経路として、便宜上、ネットワーク経路１（１４０）、ネットワーク経路ｎ（１４１）を記載しているが、本発明はこれに限定されず、存在するネットワーク経路すべてが対象となる。この際、サーバ側データ送受信制御部１０３は、ルール１０７で指定された最大多重度を超えないように制御を行う。その例として、サーバ側経路１用送受信部１０４、サーバ側経路ｎ用送受信部１０５の帯域がルール１０７よりも大きい場合、２経路での通信を行うこととなる。

以降、ルール１０７で指定された最大多重度が２であることを前提に説明を行う。

この場合、クライアント側経路１用送受信部１２４、クライアント側経路ｎ用送受信部１２５は、それぞれ、サーバ側経路１用送受信部１０４、サーバ側経路ｎ用送受信部１０５と接続し、バックアップデータ１２１のデータ送受信を行う。

サーバ側データ送受信制御部１０３は、バックアップ開始時点では、全レコードを使用経路数で按分し、使用経路を決定する。ステータス管理テーブル１０８のバックアップ完了フラグについては、バックアップ開始時点では、全て０（未実施）と記録し、バックアップが完了したレコードについては１（完了）に更新する。

これにより、ステータス管理テーブル１０８によって、バックアップ対象のデータ格納位置、サイズ、使用経路が決定される。このため、サーバ側データ送受信制御部１０３は、このステータス管理テーブル１０８の情報を使い、クライアント側データ送受信制御部１２３に、各ネットワーク経路で読み込むべきデータの情報を送信する。また、これに合わせて、単位時間当たりの送信量について、各ネットワーク経路の送信量をＭＢ／Ｓ（megabyte per second）値で通知する。

図４に戻り、クライアント１２０は、サーバ１００から各ネットワーク経路で読み込むべきデータの情報及び各ネットワーク経路の送信量を含む経路情報を入手すると（ステップＳ２８）、クライアント側データ送受信制御部１２３が、クライアント側経路１用送受信部１２４、クライアント側経路ｎ用送受信部１２５にバックアップデータ１２１内のどのデータを読み込むのか、また、どれくらいの量を送るのかといった情報を渡し（ステップＳ２９）、これに基づきクライアント側データＲ／Ｗ部１２２経由でバックアップデータ１２１からデータを読み込み、読み込んだデータをサーバ１００に送信する（ステップＳ３０）。

これ以降、クライアント１２０は、バックアップが完了するまで（ステップＳ３１、Ｓ３２）、上記ステップＳ２８〜Ｓ３０の処理を繰り返し実行する。

なお、クライアント側データＲ／Ｗ部１２２は、複数ネットワーク経路からのアクセスを処理する必要があるためマルチスレッドでの処理を行う。具体的には、クライアント側経路１用送受信部１２４から読み出し要求と、クライアント側経路ｎ用送受信部１２５からの読み出し要求が同時に発生するため、それぞれの要求に対してスレッドを別々に作成することで、バックアップデータ１２１の別々の位置から同時にデータを読み出すことを可能とする。

このとき、クライアント側データＲ／Ｗ部１２２は、バックアップデータ１２１に対してＲＡＷアクセス（ハードディスクの物理アドレス指定による直接アクセス）によりデータの読み込みを行う。読み込むデータ長は、サーバ側データ送受信制御部１０３から通知された、サイズであり、ステータス管理テーブル１０８に記録されたサイズである。データの読み込み後、送信を行う際に、あらかじめサーバ側データ送受信制御部１０３で決定された量を超えないように単位時間（秒）で計算し、送信するデータ量を調整する（ステップＳ２９）。

図２に戻り、サーバ１００は、クライアント１２０が送信したデータを受信すると（ステップＳ１２）、受信したデータをサーバ側データＲ／Ｗ部１０２にてデータ格納領域１０１に書き込む。このとき、バックアップされたデータは、データ格納領域１０１上の１ファイルとしてアーカイブする。

データ格納領域１０１に書き込みを行うサーバ側データＲ／Ｗ部１０２についても、マルチスレッドでスレッドを起動する。具体的には、サーバ側経路１用送受信部１０４から書き込み要求と、サーバ側経路ｎ用送受信部１０５からの書き込み要求が同時に発生するため、それぞれの要求に対してスレッドを別々に作成することで、データ格納領域１０１の別々の位置に同時に書き込むことを可能とする。

なお、複数ネットワーク経路にてバックアップが実施される場合、それぞれのネットワーク経路から送信されるデータは、連続していない。そのため、バックアップデータを格納する際は、ステータス管理テーブル１０８をもとに、予定されるバックアップデータサイズ分の領域をデータ格納領域１０１上に事前に確保しておき、それぞれのネットワーク経路毎に送付されたデータの格納位置にあわせてデータ格納領域１０１上に確保した領域に書き込む。書き込みが完了したデータについては、ステータス管理テーブル１０８の対象レコードのバックアップ完了フラグ（Status）を１（完了）に更新する。

以降、サーバ側データ送受信制御部１０３は、帯域情報取得部１０６から単位時間（１秒）当たりの情報を取得し、帯域の使用状況や断線の状況を確認する。その結果、帯域に余裕がある場合は、送信データ量を増やし、帯域に余裕がなければ減らすようにクライアント側データ送受信制御部１２３に指示を送る。また、サーバ側データ送受信制御部１０３は、現在使用していない新たなネットワーク経路がないかの探索を行い、ルール１０７の最大多重度以下であれば、データ通信のネットワーク経路として使用するように制御する。

これ以後、サーバ１００は、ステータス管理テーブル１０８の全レコードのバックアップ完了フラグが１（完了）に更新され、バックアップが終了したと判定されるまで（ステップＳ１３）、上記ステップＳ１０〜Ｓ１２の処理を繰り返し実行する。

なお、使用するネットワーク経路の増減があった場合や、各ネットワーク経路で予定されたバックアップデータ１２１のバックアップが完了した場合（ステップＳ１４）は、サーバ側データ送受信制御部１０３は、ステータス管理テーブル１０８の使用経路の値を更新し、再割当を行う。

また、定期的に帯域情報取得部１０６から取得した値を元に、ルール１０７に指示されたバックアップ可能時間に対して、バックアップデータサイズを処理するのに必要な時間を求め、あらかじめ指定された時間内にバックアップが完了しないと判断した場合は、サーバ側データ送受信制御部１０３は、ネットワーク経由でのデータ送信の中断をクライアント側データ送受信制御部１２３に通知する。

これにより、クライアント側データ送受信制御部１２３は、データ送信の中断を受け取った場合、クライアント側経路１用送受信部１２４、クライアント側経路ｎ用送受信部１２５から、それぞれ接続しているサーバ側経路１用送受信部１０４、サーバ側経路ｎ用送受信部１０５に対して、ＴＣＰのリセット要求を発行し、サーバ１００とのセッションを切断する。

また、サーバ１００側でステータス管理テーブル１０８の全レコードのバックアップ完了フラグが１（完了）となり、クライアント１２０側でバックアップが完了したと判定された場合（ステップＳ３１、Ｓ３２）か、データ転送を中断した場合は、クライアント１２０は、データ処理用ＯＳ１２６をリセットし、クライアント１２０のＯＳを起動する。

以上説明したように、本実施の形態では、複数のネットワーク経路を用いたクライアントサーバシステムにおいて、サーバによりクライアントのＯＳデータをバックアップする場合、バックアップ対象であるＯＳデータを送信する際に、複数のネットワーク経路の帯域を監視することで、最適なネットワーク経路を選択、追加してデータ送信を行う構成としている。これにより、単位当たりのネットワーク帯域の有効利用を図るとともに、同時バックアップ可能なクライアントの台数を増やし、バックアップの多重度を向上させることができる。

すなわち、本実施の形態では、複数のネットワーク経路に対して、定期的にネットワーク帯域を監視し、帯域に余裕があるネットワーク経路を自動的に選択、追加することで、複数のネットワーク経路での効率的なデータ転送を可能とし、特定のネットワーク経路に障害や帯域不足がある場合でも、バックアップを可能としている。

従って、本実施の形態においては、以下に記載する効果が得られる。

第一の効果は、使用するネットワーク経路が増えることで、単位時間当たりに送信できるデータ量が増えることである。使用可能なネットワーク経路を効率的に活用することで、バックアップ性能を向上させることができる。これは、バックアップ可能時間が設けられているようなシステムにおいて、バックアップ時間を短縮する効果がある。

第二の効果として、同時にバックアップ可能なクライアントの多重度を上げることも可能となる。

なお、本実施の形態では、サーバ１００側のデータ格納領域１０１と、クライアント１２０側のバックアップデータ１２１とは、ハードディスクを想定しているが、これらは、ＳＳＤ（Solid State Drive）や、フラッシュメモリＵＳＢデバイス、外部ストレージデバイスであっても構わない。

また、ルール１０７及びステータス管理テーブル１０８を管理する方法として、ファイル、データベースメモリのいずれの形式であっても実施可能である。

なお、上記のバックアップシステムを構成するサーバ及びクライアントは、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組合せにより実現することができる。この場合のハードウェア、ソフトウェア構成は特に限定されるものではなく、上述した機能を実現可能なものであれば、いずれの形態でも適用可能である。

上記の実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限定されない。

（付記１）クライアントとの間で複数のネットワーク経路を介してデータを送受信する複数の送受信部と、前記複数のネットワーク経路の帯域に関する情報を取得する帯域情報取得部と、前記複数のネットワーク経路の帯域に関する情報と、ルールとして設定された使用するネットワーク経路の最大多重度及び最小帯域とに基づいて、前記複数のネットワーク経路のうち前記最大多重度以下の範囲内で前記最小帯域よりも大きい帯域のものを、使用するネットワーク経路として決定し、決定した使用するネットワーク経路に前記クライアントのバックアップデータを割り当てて、割り当てたバックアップデータの情報及びその送信データ量を含む経路情報に基づいて前記クライアントとの間で前記バックアップデータを送受信するように前記複数の送受信部を制御するデータ送受信制御部とを有することを特徴とするサーバ。

（付記２）前記データ送受信制御部は、前記バックアップデータに含まれるファイルシステム管理情報に基づいて前記バックアップデータの全データ位置及びサイズを特定し、特定した前記バックアップデータの全データ位置及びサイズに基づいて、使用するネットワーク経路に前記バックアップデータを割り当てることを特徴とする付記１に記載のサーバ。

（付記３）前記データ送受信制御部は、前記複数のネットワーク経路の帯域に関する情報に基づいて、使用するネットワーク経路の帯域に余裕がある場合は前記バックアップデータの送信データ量を増やし、使用するネットワーク経路の帯域に余裕がない場合は前記バックアップデータの送信データ量を減らすように前記複数の送受信部を制御することを特徴とする付記１又は２に記載のサーバ。

（付記４）前記データ送受信制御部は、前記複数のネットワーク経路の帯域に関する情報に基づいて、前記バックアップデータの送受信に必要な時間を求め、あらかじめ指定された時間内に前記バックアップデータの送受信が完了しないと判断した場合、前記バックアップデータの送受信を中断するように前記複数の送受信部を制御することを特徴とする付記１から３のいずれかに記載のサーバ。

（付記５）前記バックアップデータは、前記クライアントのＯＳ（オペレーティングシステム）データであることを特徴とする付記１から４のいずれかに記載のサーバ。

（付記６）サーバとの間で複数のネットワーク経路を介してデータを送受信する複数の送受信部と、前記サーバから前記複数のネットワーク経路のうち使用するネットワーク経路に割り当てたバックアップデータの情報及びその送信データ量を含む経路情報を取得し、取得した経路情報に基づいて、使用するネットワーク経路に割り当てたバックアップデータを前記サーバとの間で送受信するように前記複数の送受信部を制御するデータ送受信制御部とを有することを特徴とするクライアント。

（付記７）前記複数の送受信部及び前記データ送受信制御部は、ネットワークブートにより前記サーバから転送されるデータ処理用ＯＳ（オペレーティングシステム）上で動作することを特徴とする付記６に記載のクライアント。

（付記８）付記１から５のいずれかに記載のサーバと、付記６又は７に記載のクライアントとを有することを特徴とするバックアップシステム。

（付記９）複数の送受信部が、クライアントとの間で複数のネットワーク経路を介してデータを送受信し、帯域情報取得部が、前記複数のネットワーク経路の帯域に関する情報を取得し、データ送受信制御部が、前記複数のネットワーク経路の帯域に関する情報と、ルールとして設定された使用するネットワーク経路の最大多重度及び最小帯域とに基づいて、前記複数のネットワーク経路のうち前記最大多重度以下の範囲内で前記最小帯域よりも大きい帯域のものを、使用するネットワーク経路として決定し、決定した使用するネットワーク経路に前記クライアントのバックアップデータを割り当てて、割り当てたバックアップデータの情報及びその送信データ量を含む経路情報に基づいて前記クライアントとの間で前記バックアップデータを送受信するように前記複数の送受信部を制御することを特徴とするサーバのバックアップ方法。

（付記１０）前記データ送受信制御部が、前記バックアップデータに含まれるファイルシステム管理情報に基づいて前記バックアップデータの全データ位置及びサイズを特定し、特定した前記バックアップデータの全データ位置及びサイズに基づいて、使用するネットワーク経路に前記バックアップデータを割り当てることを特徴とする付記９に記載のサーバのバックアップ方法。

（付記１１）前記データ送受信制御部が、前記複数のネットワーク経路の帯域に関する情報に基づいて、使用するネットワーク経路の帯域に余裕がある場合は前記バックアップデータの送信データ量を増やし、使用するネットワーク経路の帯域に余裕がない場合は前記バックアップデータの送信データ量を減らすように前記複数の送受信部を制御することを特徴とする付記９又は１０に記載のサーバのバックアップ方法。

（付記１２）前記データ送受信制御部が、前記複数のネットワーク経路の帯域に関する情報に基づいて、前記バックアップデータの送受信に必要な時間を求め、あらかじめ指定された時間内に前記バックアップデータの送受信が完了しないと判断した場合、前記バックアップデータの送受信を中断するように前記複数の送受信部を制御することを特徴とする付記９から１１のいずれかに記載のサーバのバックアップ方法。

（付記１３）前記バックアップデータは、前記クライアントのＯＳ（オペレーティングシステム）データであることを特徴とする付記９から１２のいずれかに記載のサーバのバックアップ方法。

（付記１４）複数の送受信部が、サーバとの間で複数のネットワーク経路を介してデータを送受信し、データ送受信制御部が、前記サーバから前記複数のネットワーク経路のうち使用するネットワーク経路に割り当てたバックアップデータの情報及びその送信データ量を含む経路情報を取得し、取得した経路情報に基づいて、使用するネットワーク経路に割り当てたバックアップデータを前記サーバとの間で送受信するように前記複数の送受信部を制御することを特徴とするクライアントのバックアップ方法。

（付記１５）前記複数の送受信部及び前記データ送受信制御部が、ネットワークブートにより前記サーバから転送されるデータ処理用ＯＳ（オペレーティングシステム）上で動作することを特徴とする付記１４に記載のクライアントのバックアップ方法。

以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

本発明は、複数のネットワーク経路を用いてバックアックを行うクライアントサーバシステムのサーバ及びクライアント等の用途に利用可能である。例えば、本発明は、コンピュータを用いた業務で使用するシステムで、定期的又は一時的にバックアップの取得を行う必要性があるものや、特にＯＳのバックアップを実施する銀行、製造業等のシステム管理部門、官公庁等の業務で使用する多数のコンピュータを用いたクライアントサーバシステムのサーバ及びクライアント等の用途に利用可能である。

１００ サーバ
１０１ データ格納領域
１０２ データＲ／Ｗ部
１０３ データ送受信制御部
１０４ 経路１用送受信部
１０５ 経路ｎ用送受信部
１０６ 帯域情報取得部
１０７ ルール
１０８ ステータス管理テーブル
１１１ データ処理用ＯＳブートファイル
１１２ ＤＨＣＰサーバ
１１３ ＰＸＥサーバ
１１４ ＴＦＴＰサーバ
１２０ クライアント
１２１ バックアップデータ
１２２ データＲ／Ｗ部
１２３ データ送受信制御部
１２４ 経路１用送受信部
１２５ 経路ｎ用送受信部
１２６ データ処理用ＯＳ
１３１ ＮＩＣ ＲＯＭ

Claims (10)

1. クライアントとの間で複数のネットワーク経路を介してデータを送受信する複数の送受信部と、
   前記複数のネットワーク経路の帯域に関する情報を取得する帯域情報取得部と、
   前記複数のネットワーク経路の帯域に関する情報と、ルールとして設定された使用するネットワーク経路の最大多重度及び最小帯域とに基づいて、前記複数のネットワーク経路のうち前記最大多重度以下の範囲内で前記最小帯域よりも大きい帯域のものを、使用するネットワーク経路として決定し、決定した使用するネットワーク経路に前記クライアントのバックアップデータを割り当てて、割り当てたバックアップデータの情報及びその送信データ量を含む経路情報に基づいて前記クライアントとの間で前記バックアップデータを送受信するように前記複数の送受信部を制御するデータ送受信制御部とを有することを特徴とするサーバ。
2. 前記データ送受信制御部は、前記バックアップデータに含まれるファイルシステム管理情報に基づいて前記バックアップデータの全データ位置及びサイズを特定し、特定した前記バックアップデータの全データ位置及びサイズに基づいて、使用するネットワーク経路に前記バックアップデータを割り当てることを特徴とする請求項１に記載のサーバ。
3. 前記データ送受信制御部は、前記複数のネットワーク経路の帯域に関する情報に基づいて、使用するネットワーク経路の帯域に余裕がある場合は前記バックアップデータの送信データ量を増やし、使用するネットワーク経路の帯域に余裕がない場合は前記バックアップデータの送信データ量を減らすように前記複数の送受信部を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のサーバ。
4. 前記データ送受信制御部は、前記複数のネットワーク経路の帯域に関する情報に基づいて、前記バックアップデータの送受信に必要な時間を求め、あらかじめ指定された時間内に前記バックアップデータの送受信が完了しないと判断した場合、前記バックアップデータの送受信を中断するように前記複数の送受信部を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のサーバ。
5. 前記バックアップデータは、前記クライアントのＯＳ（オペレーティングシステム）データであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のサーバ。
6. サーバとの間で複数のネットワーク経路を介してデータを送受信する複数の送受信部と、
   前記サーバから前記複数のネットワーク経路のうち使用するネットワーク経路に割り当てたバックアップデータの情報及びその送信データ量を含む経路情報を取得し、取得した経路情報に基づいて、使用するネットワーク経路に割り当てたバックアップデータを前記サーバとの間で送受信するように前記複数の送受信部を制御するデータ送受信制御部とを有することを特徴とするクライアント。
7. 前記複数の送受信部及び前記データ送受信制御部は、ネットワークブートにより前記サーバから転送されるデータ処理用ＯＳ（オペレーティングシステム）上で動作することを特徴とする請求項６に記載のクライアント。
8. 請求項１から５のいずれか１項に記載のサーバと、
   請求項６又は７に記載のクライアントとを有することを特徴とするバックアップシステム。
9. 複数の送受信部が、クライアントとの間で複数のネットワーク経路を介してデータを送受信し、
   帯域情報取得部が、前記複数のネットワーク経路の帯域に関する情報を取得し、
   データ送受信制御部が、前記複数のネットワーク経路の帯域に関する情報と、ルールとして設定された使用するネットワーク経路の最大多重度及び最小帯域とに基づいて、前記複数のネットワーク経路のうち前記最大多重度以下の範囲内で前記最小帯域よりも大きい帯域のものを、使用するネットワーク経路として決定し、決定した使用するネットワーク経路に前記クライアントのバックアップデータを割り当てて、割り当てたバックアップデータの情報及びその送信データ量を含む経路情報に基づいて前記クライアントとの間で前記バックアップデータを送受信するように前記複数の送受信部を制御することを特徴とするサーバのバックアップ方法。
10. 複数の送受信部が、サーバとの間で複数のネットワーク経路を介してデータを送受信し、
    データ送受信制御部が、前記サーバから前記複数のネットワーク経路のうち使用するネットワーク経路に割り当てたバックアップデータの情報及びその送信データ量を含む経路情報を取得し、取得した経路情報に基づいて、使用するネットワーク経路に割り当てたバックアップデータを前記サーバとの間で送受信するように前記複数の送受信部を制御することを特徴とするクライアントのバックアップ方法。

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