JP5779188B2 - アーカイブ管理スケジューリングの最適化 - Google Patents
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Description
1)キーワード探索などでコンテンツを構文解析することに基づく、新たに生成されたデータのインデックスの更新。
2)非アクティブ・データを低コスト・ストレージ層に移動する階層型ストレージ管理(HSM)。
3)企業組織によって使用されるデータ・リカバリ技術に基づき異なるバックアップ動作。
Claims (10)
- データ・アーカイブ管理スケジューリングを継続的に最適化する方法であって、アーカイブ管理システムが、ジョブ・スケジューラ、アーカイブ管理タスク、およびデータ・アーカイブを含み、前記方法は、
前記ジョブ・スケジューラが入力を前記アーカイブ管理システムから受領するステップであって、前記入力が、タスク情報、レプリカ配置データ、インフラストラクチャ・トポロジ・データ、およびリソース・パフォーマンス・データを含み、
前記タスク情報は、タスクを実行するために必要なオブジェクトへの個別のアクセス・パス、オブジェクトに対して実行される個別の動作、およびタスク・スケジューリングに有用なシステム属性を含み、
前記レプリカ配置データは、ディザスタ・リカバリの目的で作成された、前記データ・アーカイブ内のプライマリ・データのレプリカのアドレスを含み、
インフラストラクチャ・トポロジ・データは、前記アーカイブ管理システムが前記データ・アーカイブ内のストレージ・デバイス・ボリュームにどのように接続されているかを表し、
前記リソース・パフォーマンス・データは、前記アーカイブ管理システムのリソースのパフォーマンス・メトリックを含む、
前記受領するステップと、
前記ジョブ・スケジューラが前記受領された入力からフロー・ネットワークをモデル化するステップであって、前記フロー・ネットワークは前記アーカイブ管理システムのコンテンツおよびリソースを表し、前記フロー・ネットワークは有向グラフとして定義され、前記フロー・ネットワークは複数の頂点を有し、前記複数の頂点は複数のレベル(レベル0〜レベルn−1、但しnは整数)に編成され、前記複数のレベルに編成された各頂点が、出ていくフローのみを有するソース頂点(レベル0)、少なくとも1つの前記アーカイブ管理タスクに関連付けられた少なくとも1つのタスク頂点、前記少なくとも1つの前記アーカイブ管理タスクを実行するために必要なストレージ・デバイス・ボリュームに関連付けられた少なくとも1つのボリューム頂点、前記少なくとも1つの前記アーカイブ管理タスクを実行するために必要なコンピューティング・サーバに関連付けられた少なくとも1つのサーバ頂点、前記少なくとも1つの前記アーカイブ管理タスクを実行する少なくとも1つのワーカ・プログラムに関連付けられた少なくとも1つのワーカ頂点、及び入ってくるフローのみを有するシンク頂点(レベルn−1)を含み、且つ、前記各頂点が前記レベル(レベル0〜レベルn−1)順にレベルkからレベルk+1への有効辺(但し、k=0〜n−2)で接続されており、各有効辺は当該各有効辺を通過するフローの量を制限する容量を有し、前記フロー・ネットワークは前記有効辺に従って前記ソース頂点から前記シンク頂点へのパスを有し、前記パスは、前記タスクを、前記ストレージ・デバイス・ボリューム、前記サーバ及び前記ワーカを用いて実行する為のジョブ・スケジュールを表す、前記モデル化するステップと、
前記ジョブ・スケジューラが、前記各有効辺のリソースのスループットを表す個別の重みに時間Tの係数を乗算し、当該乗算の各結果を最も近い整数値に切り捨てて前記各有効辺の容量を調節し、前記各有効辺の容量を調節された容量を備える前記フロー・ネットワークに対して、エドモンズ・カープのアルゴリズムを用いて最大フロー問題を解き、ここで当該最大フロー計算の結果の最大フローがタスクの総数Nと等しければ、当該総数Nのタスク全てが前記時間T内で完了可能であり、前記各有効辺の容量を調節された容量を備える前記フロー・ネットワークの前記レベル0から前記レベルn−1へのパスのうち、前記総数Nのタスクの全てを完了できる候補スケジュールを探し、当該候補スケジュールのうちから最小の時間値T*を備える候補スケジュールを最適初期スケジュールとして発見するステップと、
前記ジョブ・スケジューラが、前記発見された最適初期スケジュールを、当該最適初期スケジュールを実行するために前記アーカイブ管理システムに転送するステップと、
前記ジョブ・スケジューラが、前記転送された最適初期スケジュールの動作の監視結果を、前記アーカイブ管理システムから受領するステップと、
前記ジョブ・スケジューラが、前記受領された監視結果を分析して、当該分析の結果をヒューリスティク・メトリックに適用して、前記最適初期スケジュールを動的に最適化し、調節済みスケジュールを作成するステップと、
前記ジョブ・スケジューラが、前記調節済みスケジュールを実行するために、前記調節済みスケジュールを前記アーカイブ管理システムに転送するステップであって、その結果、前記アーカイブ管理システムは、前記転送された調節済みスケジュールの動作の新たな監視結果を生成する、前記転送するステップと、
前記ジョブ・スケジューラが、前記監視結果を受領するステップ、前記調節済みスケジュールを作成するステップ、および前記調節済みスケジュールを転送するステップを繰り返し行うステップであって、当該繰り返しによって前記調節済みスケジュールのパフォーマンスを最適化する、前記繰り返し行うステップと
を含む、前記方法。 - 前記方法は、
前記アーカイブ管理システムがスケジューリングに必要な情報を収集して、当該収集した情報を前記入力として、前記ジョブ・スケジューラに提供するステップと、
前記計算された最適初期スケジュールを、前記ジョブ・スケジューラから受領するステップと、
前記ジョブ・スケジューラによって作成された前記フロー・ネットワークのパスから、少なくとも1つのストレージ・エリア・ネットワーク(SAN)パスを作成するステップであって、前記SANパスは、前記アーカイブ管理システムの前記リソースの物理的接続性を示す、前記作成するステップと、
前記ワーカ・プログラムを実行する仮想マシンを展開し、続いて、前記受領されたスケジュールを前記展開された仮想マシン上で開始して前記タスクを実行することによって、前記受領されたスケジュールを実行するステップと、
前記実行されたスケジュールの動作を監視することによって前記監視結果を生成して、前記監視結果を前記ジョブ・スケジューラに提供するステップと、
前記調節済みスケジュールを、前記調節済みスケジュールの前記転送に応答して、前記ジョブ・スケジューラから受領するステップと
をさらに含み、
前記収集、前記計算された最適初期スケジュールの前記受領、前記SANパスの前記作成、前記受領されたスケジュールの前記実行、前記生成、および前記調節済みスケジュールの前記受領は、前記アーカイブ管理システムによって実行される、請求項1に記載の方法。 - 前記フロー・ネットワークの前記モデル化は、
LEVEL_0、LEVEL_1、LEVEL_2、LEVEL_3、LEVEL_4、LEVEL_5、LEVEL_6、およびLEVEL_7を含む8つのレベルに編成された頂点を作成するステップであって、
LEVEL_0は、ソース頂点を含み、
LEVEL_1は、前記少なくとも1つの前記アーカイブ管理タスクに関連付けられた少なくとも1つのタスク頂点を含み、
LEVEL_2は、前記少なくとも1つの前記アーカイブ管理タスクを実行するために必要なストレージ・デバイス・ボリュームに関連付けられた少なくとも1つのボリューム頂点を含み、
LEVEL_3は、LEVEL_2の前記少なくとも1つのボリューム頂点を含み、
LEVEL_4は、前記少なくとも1つの前記アーカイブ管理タスクを実行するために必要なコンピューティング・サーバに関連付けられた少なくとも1つのサーバ頂点を含み、
LEVEL_5は、LEVEL_4の前記少なくとも1つのサーバ頂点を含み、
LEVEL_6は、前記少なくとも1つの前記アーカイブ管理タスクを実行する少なくとも1つのワーカ・プログラムに関連付けられた少なくとも1つのワーカ頂点を含み、
LEVEL_7は、シンク頂点を含む、
前記作成するステップと、
EDGE_01、EDGE_12、EDGE_23、EDGE_34、EDGE_45、EDGE_56、およびEDGE_67を含む7つのタイプに編成された有効辺を作成するステップであって、
第1のタイプEDGE_01は、LEVEL_0の前記ソース頂点からLEVEL_1の第1のタスク頂点へ向かう第1の有効辺を含み、前記第1の有効辺は、前記第1のタスク頂点に関連付けられた第1のタスクが、前記ジョブ・スケジューラによってスケジュールされることを示し、
第2のタイプEDGE_12は、LEVEL_1の前記第1のタスク頂点からLEVEL_2の第1のボリューム頂点へ向かう第2の有効辺を含み、前記第2の有効辺は、前記第1のボリューム頂点に関連付けられた第1のストレージ・デバイス・ボリュームが、前記第1のタスクを実行するために必要な最新のデータを記憶していることを示し、
第3のタイプEDGE_23は、LEVEL_2の前記第1のボリューム頂点からLEVEL_3の前記第1のボリューム頂点へ向かう第3の有効辺を含み、
第4のタイプEDGE_34は、LEVEL_3の前記第1のボリューム頂点からLEVEL_4の第1のサーバ頂点へ向かう第4の有効辺を含み、前記第4の有効辺は、前記第1のサーバ頂点に関連付けられた第1のコンピューティング・サーバが、前記第1のストレージ・デバイス・ボリュームに物理的に結合されていることを示し、
第5のタイプEDGE_45は、LEVEL_4の前記第1のサーバ頂点からLEVEL_5の前記第1のサーバ頂点へ向かう第5の有効辺を含み、
第6のタイプEDGE_56は、LEVEL_5の前記第1のサーバ頂点からLEVEL_6の第1のワーカ頂点へ向かう第6の有効辺を含み、前記第6の有効辺は、前記第1のサーバ頂点に関連付けられた前記第1のコンピューティング・サーバが、前記第1のワーカ頂点に関連付けられた第1のワーカ・プログラムをホストすることを示し、
第7のタイプEDGE_67は、LEVEL_6の前記第1のワーカ頂点からLEVEL_7の前記シンク頂点へ向かう第7の有効辺を含み、前記第7の有効辺は、前記第1のワーカ・プログラムが、前記ジョブ・スケジューラによってスケジュールされた動作を完了することを示す、
前記作成するステップと、
前記作成された有効辺の重みを割り当てるステップであって、
前記第1のタイプEDGE_01の前記第1の有効辺は、前記第1のタスクを実行するための時間単位と等しい第1の重みを有し、
前記第2のタイプEDGE_12の前記第2の有効辺は、前記第1のタスクのボリューム使用と等しい第2の重みを有し、
前記第3のタイプEDGE_23の前記第3の有効辺は、前記第1のストレージ・デバイス・ボリュームが同時にサポートできるタスクの数を示し前記第1のストレージ・デバイス・ボリュームのボリューム・スループットと等しい第3の重みを有し、
前記第4のタイプEDGE_34の前記第4の有効辺は、前記第1のストレージ・デバイス・ボリュームと、前記第1のコンピューティング・サーバとの間の通信チャネルの容量と等しい第4の重みを有し、
前記第5のタイプEDGE_45の前記第5の有効辺は、前記第1のコンピューティング・サーバの処理スループットと等しい第5の重みを有し、
前記第6のタイプEDGE_56の前記第6の有効辺および前記第7のタイプEDGE_67の前記第7の有効辺はそれぞれ、前記アーカイブ管理システム内の極めて大きな数と等しい無限の重みを有する、
前記割り当てるステップと、
作成された有効辺に従って、前記ソース頂点から前記シンク頂点への少なくとも1つのパスを作成するステップであって、前記パス内の少なくとも1つのストレージ・デバイス・ボリュームおよび少なくとも1つのコンピューティング・サーバを用いて、前記パス内の少なくとも1つのワーカ・プログラムによって実行される、前記パス内のタスクに関する個別のジョブ・スケジュールを、前記作成された少なくとも1つのパスが表すよう、前記作成するステップであって、前記作成するステップと
を含む、請求項1または2に記載の方法。 - 前記候補スケジュールを前記最適初期スケジュールとして発見するステップは、
前記第3のタイプEDGE_23、前記第4のタイプEDGE_34、および前記第5のタイプEDGE_45の各有効辺のリソースのスループットを表す個別の重みに前記時間Tの係数を乗算し、当該乗算の各結果を最も近い整数値に切り捨てて前記各有効辺の容量を調節し、前記各有効辺の容量を調節された容量を備える前記フロー・ネットワークに対して、エドモンズ・カープのアルゴリズムを用いて最大フロー問題を解き、ここで当該最大フロー計算の結果の最大フローがタスクの総数Nと等しければ、当該総数Nのタスク全てが前記時間T内で完了可能であり、前記各有効辺の容量を調節された容量を備える前記フロー・ネットワークの前記レベル0から前記レベルn−1へのパスのうち、前記総数Nのタスクの全てを完了できる候補スケジュールを探し、当該候補スケジュールのうちから最小の時間値T*を備える候補スケジュールを最適初期スケジュールとして発見するステップ
を含む、請求項3に記載の方法。 - 前記調節済みスケジュールの作成は、
前記転送されたスケジュールの前記動作の前記受領された監視結果を分析するステップであって、前記受領された監視結果は、前記転送されたスケジュール内のリソースの個別の量、ファイルの個別のサイズ、およびタスクの個別のスループットを含む、前記分析するステップと、
前記分析の結果を、所定のヒューリスティック・メトリックに適用するステップであって、前記所定のヒューリスティック・メトリックは、各タスクの容量、各タスクの出次数、総ボリューム負荷、および最小ボリューム負荷から成る群、並びにその組み合わせから選択される、前記適用するステップと、
前記転送されたスケジュール内のタスクのスケジューリング順序を、前記適用の結果に基づき動的に調節することによって、前記転送されたスケジュールを最適化するステップと、
を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。 - 前記時間Tの上限値は、
タスクの総数Nにプライマリ・ボリューム容量を乗算したものであり、又は、
タスクの総数Nにボリューム容量を乗算したのと等しい値の中の最大値、すなわち、MAXk=1...N(N×容量volume_k)である、
請求項4に記載の方法。 - プロセッサと、前記プロセッサに結合されたコンピュータ可読メモリ・ユニットとを含むコンピュータ・システムであって、前記コンピュータ可読メモリ・ユニットは、前記プロセッサによって実行されるとデータ・アーカイブ管理スケジューリングを継続的に最適化する方法を実装する命令を含み、前記方法は、請求項1〜6のいずれか一項に記載された方法の各ステップを含む、前記コンピュータ・システム。
- コンピュータ・インフラストラクチャをサポートする方法であって、コンピュータに、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法の各ステップを実行させる、前記方法。
- コンピュータ・システムに、請求項1〜6及び8のいずれか一項に記載された方法の各ステップを実行させる、コンピュータ・プログラム。
- 請求項1〜6及び8のいずれか一項に記載された方法の各ステップを実行するための手段を備えている、コンピュータ・システム。
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