JP6932663B2 - ディスクアレイ装置、復旧方法 - Google Patents

ディスクアレイ装置、復旧方法 Download PDF

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Description

RAID1を構築するディスクアレイ装置、ディスクアレイ装置におけるRAID1の復旧方法に関する。
従来、RAID(Redundant Array of Independent Disks)レベル1(以降、RAID1と表記)が構築されたHDD(Hard Disk Drive)またはSSD(Solid State Drive)を搭載したディスクアレイ装置が普及している。RAID1を構築することで、片方のディスクが破損した場合であっても、正常に稼動するディスクが処理を継続することができるため、処理が滞ることがない。顧客との間で継続的に取引処理を実行するATM等が、RAID1が構築されたディスクアレイ装置として利用されている。
一方、RAID1を構築した構成においても、二つのディスクとも破損した場合には処理を継続することはできず、復旧作業が必要となる。復旧の一例では、ユーザーがディスクを正常なディスクに交換したのち、インストーラを用いて当該ディスク間でRAID1を構築する。また、特許文献1のように、RAID1を復旧している間に別のディスクを処理用のディスクとして一時的に利用する方法もある。
特開2004−086756号公報
一方、RAID1を構築する両方のディスクの破損時には、ディスク以外の領域であるハードメモリ内においても破損データ等の予期しないデータが残ってしまう可能性がある。そのような場合、RAID1の再構築後においても装置が正常に動作しない虞がある。
以上の実情を鑑みて、本発明では、RAID1を良好に動作可能な状態に復旧できる技術を提供することを目的とする。
本発明の一態様におけるディスクアレイ装置は、2つの第1記憶装置を用いてRAID1を構築するディスクアレイ装置であって、前記ディスクアレイ装置のシステム運用に係る同一の第1データが格納された前記2つの第1記憶装置と、前記ディスクアレイ装置の主制御部が制御を実行する際に、前記第1記憶装置から読み出されたプログラムを格納するハードメモリであって、前記ディスクアレイ装置の固有設定に関する第2データを格納するハードメモリと、前記第1データ及び前記第2データがバックアップされた第2記憶装置と、前記2つの第1記憶装置の両方に異常が生じた際、前記第2記憶装置にバックアップされた前記第1データに基づき、前記2つの第1記憶装置を復旧するRAID復旧部と、前記2つの第1記憶装置の両方に異常が生じた場合、前記ハードメモリに異常があるかどうかを判定し、前記ハードメモリに異常があると判定した場合に、前記第2記憶装置に格納された前記第2データに基づき、前記ハードメモリを復旧するメモリ復旧部と、を備えることを特徴とする
本発明の一態様における復旧方法は、ディスクアレイ装置のシステム運用に係る同一の第1データを格納し、RAID1を構築する2つの第1記憶装置と、前記ディスクアレイ装置の主制御部が制御を実行する際に、前記第1記憶装置から読み出されたプログラムを格納するハードメモリであって、前記ディスクアレイ装置の固有設定に関する第2データを格納したハードメモリと、を備えたディスクアレイ装置におけるRAID1の復旧方法であって、前記第1データ及び前記第2データを第2記憶装置にバックアップし、前記2つの第1記憶装置の両方に異常が生じた際、前記第2記憶装置にバックアップされた前記第1データに基づき、前記2つの第1記憶装置を復旧し、前記2つの第1記憶装置の両方に異常が生じた場合、前記ハードメモリに異常があるかどうかを判定し、前記ハードメモリに異常があると判定した場合に、前記第2記憶装置に格納された前記第2データに基づき、前記ハードメモリを復旧することを特徴とする。
本発明によれば、RAID1を良好に動作可能な状態に復旧することが可能である。
一実施形態におけるディスクアレイ装置の機能構成を示す図である。 一実施形態におけるディスクアレイ装置の外観を示す図である。 一実施形態におけるディスクアレイ装置によって実施される、RAID1のバックアップ処理と、RAID1に復旧が必要である場合に復旧処理へ移行する制御を示すフローチャートである。 RAID復旧部及びメモリ復旧部により実施されるRAID1の復旧処理を示すフローチャートである。 表示装置へ表示される確認画面の一例を示す図である。 表示装置へ表示されるエラー画面の一例を示す図である。
以下、本発明の一実施形態におけるディスクアレイ装置100について説明する。ディスクアレイ装置100は、後述するが二台の記憶装置(ディスク)に同一のデータを格納することでRAID(Redundant Array of Independent Disks)レベル1(以降、RAID1と表記)を構築したものである。本実施形態では、ディスクアレイ装置100は、銀行等に配置されているATMであるものとして説明する。
図1は、ディスクアレイ装置100の機能構成を示す図である。ディスクアレイ装置100は、記憶装置1−3、主制御部10、IO制御部20、表示装置31、入力装置32、対人センサ33、紙幣処理ユニット34、硬貨処理ユニット35、通帳処理ユニット36、カード処理ユニット37を備える。
図2は、ディスクアレイ装置100の外観を示す図である。表示装置31は、ATMの支払取引等に関する画像を表示するモニタである。
入力装置32は、顧客からの入力を受け付ける。表示装置31がタッチパネルである場合には、表示装置31が顧客からの入力を受け付けてもよく、つまり表示装置31が入力装置32を兼ねていてもよい。
対人センサ33は、顧客がATMに近づいたことを検知するセンサである。
紙幣処理ユニット34は、顧客から入金された紙幣を格納し、また出金時に必要分の紙幣の繰り出しを行う。硬貨処理ユニット35は、顧客から入金された硬貨を格納し、また出金時に必要分の硬貨の繰り出しを行う。
通帳処理ユニット36は、顧客からの通帳の受付、返却を行う。カード処理ユニット37は、顧客からのキャッシュカードの受付、返却を行う。
尚、紙幣処理ユニット34、硬貨処理ユニット35は、顧客との間で金銭の授受を行う入金口(出金口)を含み、通帳処理ユニット36は、通帳の返却口(挿入口)を含み、カード処理ユニット37は、キャッシュカードの返却口(挿入口)を含んでいる。
図1の説明に戻る。記憶装置1−3は、HDD(Hard Disk Drive)またはSSD(Solid State Drive)であり、データを格納する記憶媒体である。
記憶装置1、2は同一のデータを格納することで、RAID1を構築している。記憶装置1、2が格納するデータの一部は、ATMのシステム運用に係るプログラムであって、主制御部10、IO制御部20が実行するプログラムである。また、記憶装置1、2は、その他、顧客との支払取引等に関する履歴や通信ログ等のジャーナルデータを格納している。記憶装置1、2が格納するデータを総じて第1データとも表記する。また、記憶装置1、2を第1記憶装置とも表記する。
記憶装置3は、記憶装置1、2に格納されたデータ、及び、記憶装置1、2の間でRAID1を構築するためのアプリケーションデータ、ハードメモリ4に格納されたデータ、を格納する。記憶装置3は、バックアップ用のディスクであり、後述する主制御部10の制御に基づき、ディスクアレイ装置100に含まれる記憶媒体との間で複製(バックアップ)と復旧(リストア)が行われる。記憶装置3を第2記憶装置とも表記する。
ハードメモリ4は、例えばCMOSメモリであり、主制御部10が制御を実行する際に、記憶装置1、2に格納された該当するプログラムがハードメモリ4に読み出される。ハードメモリ4は、データを揮発的に格納する記憶媒体であり、機番や店舗番号、IPアドレス等のディスクアレイ装置100の固有設定に関するデータを格納する。ハードメモリ4が格納するデータを総じて第2データとも表記する。
主制御部10は、ホスト通信制御部11、表示制御部12、キー入力制御部13、バックアップ処理部14、RAID復旧部15、メモリ復旧部16、報知部17、を含む。
ホスト通信制御部11は、ディスクアレイ装置100の外部のホストサーバーと、データの送受信を実行する。ホスト通信制御部11を介してやり取りが行われるデータは、例えば、取引処理を行う顧客に関する情報等である。
表示制御部12は、支払取引処理等に際して必要な情報を表示装置31へ入力し、表示制御を行う。
キー入力制御部13は、入力装置32により顧客から入力された情報を検知する。
バックアップ処理部14は、ディスクアレイ装置100に含まれる各種記憶媒体のデータを記憶装置3に複製する処理、即ちバックアップする処理を行う。具体的には、バックアップ処理部14は、記憶装置1、2に格納された第1データ、ハードメモリ4に格納された第2データを記憶装置3へ複製する。バックアップ処理部14がバックアップするタイミングは、適宜設定されてよい。また、例えば第1データの内、ジャーナルデータ等の短い期間で随時変更されるデータに関しては、バックアップの時間間隔を狭めてもよく、データ毎にバックアップの時間間隔が異なっていてもよい。
RAID復旧部15は、RAID1を構築する記憶装置1、2の両方に破損等の異常があった場合に、RAID1の再構築及び各種データの復旧処理を実行する。復旧時には、先ずシステムの管理者であるユーザーが破損したHDDまたはSSD(記憶装置1、2)を取り外し、正常なHDDまたはSSDを取り付ける交換作業が行われる。その後、RAID復旧部15は、記憶装置3に格納されたデータである、二つのHDD(SSD)の間でRAID1を構築するためのアプリケーションデータを起動させ、新しく交換された二つのHDD(SSD)の間でRAID1を構築する。そして、RAID復旧部15は、記憶装置3に格納された第1データであるプログラムやジャーナルデータ等をRAID1が構築されたHDD(SSD)へ移行する。即ち、RAID復旧部15は、2つの記憶装置1、2に異常が生じた際、記憶装置3にバックアップされた第1データに基づき、新たに設置された2つのHDD(SSD)を2つの記憶装置1、2として復旧する。具体的な処理の流れについては、後述するフローチャートにおいて説明する。
従来であれば、交換作業時にユーザーがRAID1が構築されたHDD(SSD)を取り付けるか、或いはRAID1が構築されていないHDD(SSD)を取り付けた後に、RAID1を構築するアプリケーションデータが格納された専用の外部ディスク等を用いてRAID1の構築作業を実施する必要があった。一方、ディスクアレイ装置100によれば、例えば、記憶装置1、2の両方を新たなHDD(SSD)に交換した際に、交換された2つのHDD(SSD)がRAID1を構築していない場合であっても、記憶装置3に格納されたアプリケーションデータに基づきRAID1を構築することができるため、RAID1復旧に係るユーザーの手間を削減することができる。
メモリ復旧部16は、RAID1を構築する記憶装置1、2の両方に破損等の異常があった場合に、さらにハードメモリ4内において異常があるかどうかを判定する。上記の判定方法としては、ハードメモリ4内の第2データと、記憶装置3に格納された第2データとの間に齟齬がある場合に異常であるものと判定する。そのような判定の結果ハードメモリ4内に異常があるとされた場合に、メモリ復旧部16は、記憶装置3に格納された第2データに基づき、ハードメモリ4を復旧する。詳しくは、メモリ復旧部16は、ハードメモリ4内のデータを初期化後、記憶装置3に格納された第2データをハードメモリ4へ移行する。
一般にRAID1を構築する記憶装置1、2に異常があった場合にそのデータを読み込むハードメモリ4側においても破損データ等の予期しないデータが残存してしまう可能性がある。そのような場合、RAID1の再構築後においても、ハードメモリ側の異常によって装置が正常に動作しない虞があり、復旧の調査や再試行等を要することになる。一方、本発明の一実施形態におけるディスクアレイ装置100によれば、RAID1に異常が発生した後、ハードメモリ4内における第2データをバックアップされたデータを用いて更新し、復旧することで、RAID1の再構築後において装置が正常に動作しないといった問題を回避することができる。即ち、ディスクアレイ装置100によれば、RAID1を良好に動作可能な状態に復旧することが可能である。
報知部17は、ユーザーに対して警告を報知する。報知方法については限定しないが、例えば、報知部17は、表示制御部12を介して表示装置31へ警告を示す画面を表示することにより報知を行う。具体的な処理については、後述するフローチャートにおいて説明する。
IO制御部20は、対人センサ制御部21、ユニット制御部22を含む。
対人センサ制御部21は、対人センサ33の動作を制御し、対人センサ33が検知した情報を受信する。
ユニット制御部22は、紙幣処理ユニット34、硬貨処理ユニット35、通帳処理ユニット36、カード処理ユニット37をそれぞれ制御する。具体的には、ユニット制御部22は、取引処理に際した入金、出金、キャッシュカードや通帳の受付、返却等の処理を各ユニットを制御することで実行する。
図3は、ディスクアレイ装置100によって実施される、RAID1のバックアップ処理と、RAID1に復旧が必要である場合に復旧処理へ移行する制御を示すフローチャートである。
図3のステップS1では、主制御部10のバックアップ処理部14は、二つの記憶装置1、2の間で構築されているRAID1の状態を確認する。そして、ステップS2において、バックアップ処理部14は、RAID1が正常に機能しているかどうかを判定する。より詳しくは、記憶装置1、2を構成するHDD(SSD)のそれぞれにおいて、故障やデータ破損等の異常の有無を判定する。バックアップ処理部14は、例えば、不良セクタを検出することで物理障害に伴うHDD(SSD)の故障を判別してもよい。また、バックアップ処理部14は、例えば、公知のデータ破損の判定技術を用いて論理障害に伴うHDD(SSD)の故障を判別してもよい。
ステップS2の判定の結果、記憶装置1、2のうちいずれかの記憶装置に異常が見つかった場合、ステップS3へ移行し、異常の見つかった記憶装置をバックアップ処理の対象から除外する。ステップS2の判定の結果、記憶装置1、2がともに正常に機能している場合、ステップS4へ移行する。ステップS2の判定の結果、記憶装置1、2ともに異常が見つかった場合、ステップS7へ移行する。
ステップS4からS6は、バックアップ処理部14により実行されるバックアップ処理を示す。本処理により正常時には、記憶装置1、2の両方に格納された第1データがバックアップされるが、ステップS4においてバックアップ処理の対象から除外された1つの記憶装置に関してはバックアップ処理が実行されない。
ステップS4では、バックアップ処理部14は、RAID1の第1データの内、ジャーナルデータと記憶装置3に格納された対応するジャーナルデータとを比較する。具体的には、ジャーナルデータに含まれるファイルシステムへの変更履歴に関する情報等を、両者の間で比較する。
ステップS5において、バックアップ処理部14は、ステップS4で比較した第1データであるジャーナルデータが一致しているかどうかを判定する。ステップS5の判定がNoである場合、ステップS6へ移行し、バックアップ処理部14は、RAID1を構築する記憶装置1(または記憶装置2、あるいは記憶装置1、2)に格納された第1データ(ジャーナルデータ)を記憶装置3へバックアップする。
ステップS5における判定がYesである場合と、ステップS6の後、ステップS1へ移行し、バックアップ処理を繰り返す。尚、ステップS1を実施するタイミングは、所定の時間間隔毎に行われる。
ステップS2の判定の結果、記憶装置1、2ともに異常が見つかった場合、ステップS7へ移行する。ステップS7では、RAID復旧部15は、ATMであるディスクアレイ装置100における通常の運用ができないため、システムを停止させる。また、この際に交換フラグをセットする(ステップS8)。ステップS8の後、ステップS9において、報知部17は、RAID1の復旧処理の実行を推奨する旨を管理者であるユーザーに対し報知する。報知部17の報知方法は、一例では、表示制御部12を利用してユーザーが使用する表示媒体へ報知内容を示す画面を表示させる。
図4は、RAID復旧部15及びメモリ復旧部16により実施されるRAID1の復旧処理を示すフローチャートである。
図4のフローチャートは、ステップS11において、RAID復旧部15が、復旧処理の開始動作を検知したことを皮切りとして開始される。
ステップS12では、RAID復旧部15は、交換フラグがセットされているかどうかを判定する。交換フラグは、図3のステップS8の処理に際しセットされるものである。ステップS12の判定がYesである場合、ステップS15へ移行する。ステップS12の判定がNoである場合、ステップS13へ移行する。
ステップS13では、報知部17は、表示制御部12を介してユーザーへ交換フラグがセットされていない旨を報知する。例えば、報知部17は、図5に示されるような確認画面を表示装置31へ表示させる。
ステップS14では、キー入力制御部13が、入力装置32において管理者であるユーザーからの入力を検知し、復旧処理を継続するか否かを判定する。例えば、図5の確認画面の継続が選択された場合に復旧処理の継続と判定し(ステップS14Yes)、図5の確認画面の取消が選択された場合に復旧処理を中止するものと判定する(ステップS14No)。ステップS14の判定がYesである場合、ステップS15へ移行する。
尚、ステップS15へ移行する前に管理者であるユーザーによって異常のある2つのHDD(SSD)が取り除かれ、新たなHDD(SSD)が設置される。以降のフローチャートにおける処理は、このとき設置された新たなHDD(SSD)を記憶装置1、2としてRAID1を復旧するものである。
ステップS15では、RAID復旧部15は、新たに設置されたHDD(SSD)がRAID1を構築しているかどうかを判定する。ステップS15の判定がYesである場合、ステップS17へ移行する。ステップS15の判定がNoである場合、ステップS16へ移行する。
ステップS16では、RAID復旧部15は、記憶装置3に格納されたRAID1を構築するためのアプリケーションデータを起動させ、新しく設置された二つのHDD(SSD)の間でRAID1を構築する。RAID復旧部15は、例えば、アプリケーションデータを起動させて、RAID1構築用のソフトウェアをインストールする。そのソフトウェアは、二つのHDD(SSD)の間でリアルタイムにデータをミラーリングする状態を構築する。
ステップS17では、RAID復旧部15は、記憶装置3に格納された第1データをRAID1が構築された2つのHDD(SSD)へ移行することで、設置された2つのHDD(SSD)を2つの第1記憶装置(記憶装置1、2)として復旧する。
ステップS18では、RAID復旧部15は、第1データのインストールが正常に終了したかどうかを判定する。ステップS18の判定がNoである場合、ステップS19へ移行し、報知部17が表示制御部12を介して表示装置31へエラー画面を表示させる。図6は、表示装置31へ表示されるエラー画面の一例を示す。ステップS18の判定がYesである場合、ステップS20へ移行する。
ステップS20では、メモリ復旧部16は、ハードメモリ4に格納された第2データと、記憶装置3に格納された第2データとを比較する。ステップS21では、メモリ復旧部16は、ステップS20の比較の結果、両者のデータの間に齟齬があるかどうかを判定する。ステップS21の判定がYesである場合、ステップS22へ移行する。ステップS21の判定がNoである場合、復旧処理を終了する。
ステップS22では、メモリ復旧部16は、ハードメモリ4を初期化する。
ステップS23では、メモリ復旧部16は、記憶装置3に格納された第2データをハードメモリ4へ移行し、ハードメモリ4の復旧を行う。ステップS22の処理後、復旧処理を終了する。
以上のディスクアレイ装置100によれば、RAID1が構築された記憶装置に異常が見つかった場合の復旧処理に際して、ハードメモリ側の復旧も併せて行われることで、ハードメモリ内に破損データが残存して正常に動作しなくなる等の不具合の発生を抑止することができる。従って、RAID1を良好に動作可能な状態に復旧することが可能である。
また、新しく交換されたHDD(SSD)へ記憶装置3に格納されたアプリケーションデータを用いてRAID1が自動的に構築されることから、管理者であるユーザーがRAID1を構築する手間を省くことができる。
また、RAID復旧部15は、記憶装置1、2に異常が生じた際に、交換フラグを設定する。そして、交換フラグが設定されていない状態では、RAID復旧部15(メモリ復旧部16)による復旧処理が行われる前に報知部17がユーザーに対して確認を行うために報知をする。このように、復旧の必要のない状態の装置(記憶装置1、2ともに正常な状態の装置)へ誤って復旧処理が行われようとしているときに報知部17が報知を実行することで、異常がない記憶装置1、2に対し誤って復旧処理が実行されることを抑止することができる。
上述した実施形態は、発明の理解を容易にするために具体例を示したものであり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。上述したプログラム、予想情報販売システムは、特許請求の範囲に記載した本発明を逸脱しない範囲において、さまざまな変形、変更が可能である。
1、2、3 記憶装置
4 ハードメモリ
10 主制御部
11 ホスト通信制御部
12 表示制御部
13 キー入力制御部
14 バックアップ処理部
15 RAID復旧部
16 メモリ復旧部
17 報知部
20 IO制御部
21 対人センサ制御部
22 ユニット制御部
31 表示装置
32 入力装置
33 対人センサ
34 紙幣処理ユニット
35 硬貨処理ユニット
36 通帳処理ユニット
37 カード処理ユニット
100 ディスクアレイ装置

Claims (5)

  1. 2つの第1記憶装置を用いてRAID(Redundant Array of Independent Disks)レベル1であるRAID1を構築するディスクアレイ装置であって、
    前記ディスクアレイ装置のシステム運用に係る同一の第1データが格納された前記2つの第1記憶装置と、
    前記ディスクアレイ装置の主制御部が制御を実行する際に、前記第1記憶装置から読み出されたプログラムを格納するハードメモリであって、前記ディスクアレイ装置の固有設定に関する第2データを格納するハードメモリと、
    前記第1データ及び前記第2データがバックアップされた第2記憶装置と、
    前記2つの第1記憶装置の両方に異常が生じた際、前記第2記憶装置にバックアップされた前記第1データに基づき、前記2つの第1記憶装置を復旧するRAID復旧部と、
    前記2つの第1記憶装置の両方に異常が生じた場合、前記ハードメモリに異常があるかどうかを判定し、前記ハードメモリに異常があると判定した場合に、前記第2記憶装置に格納された前記第2データに基づき、前記ハードメモリを復旧するメモリ復旧部と、を備える
    ことを特徴とするディスクアレイ装置。
  2. 請求項1に記載のディスクアレイ装置であって、
    ユーザーに対して警告を報知する報知部を備え、
    前記RAID復旧部は、前記2つの第1記憶装置の両方に異常が生じた際、交換フラグを設定し、復旧処理の開始動作を検知した場合に、前記交換フラグが設定されているかを判定し、
    前記報知部は、前記RAID復旧部によって前記交換フラグが設定されていないと判定された場合には、前記交換フラグが設定されていない旨をユーザーに報知する
    ことを特徴とするディスクアレイ装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載のディスクアレイ装置であって、
    前記第2記憶装置は、2つの記憶装置の間でRAID1を構築するためのアプリケーションデータを格納し、
    前記RAID復旧部は、前記アプリケーションデータを用いて、新たに設置された2つの記憶装置の間でRAID1を構築し、前記第2記憶装置にバックアップされた前記第1データを前記新たに設置された2つの記憶装置へ移行することで、前記新たに設置された2つの記憶装置を前記2つの第1記憶装置として復旧する
    ことを特徴とするディスクアレイ装置。
  4. 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のディスクアレイ装置であって、
    前記ディスクアレイ装置は、顧客との間で継続的に取引処理を実行するATMであり、
    前記第1記憶装置によって格納される前記第1データは、前記ATMのシステム運用に係るプログラムと、顧客との取引に関する履歴又は通信ログを含むジャーナルデータと、を含み、
    前記第2記憶装置によって格納される前記第2データは、前記ATMの機番、店舗番号、又はIPアドレスを含む前記ATMの固有設定に関するデータを含む、
    ことを特徴とするディスクアレイ装置。
  5. ディスクアレイ装置のシステム運用に係る同一の第1データを格納し、RAID(Redundant Array of Independent Disks)レベル1であるRAID1を構築する2つの第1記憶装置と、前記ディスクアレイ装置の主制御部が制御を実行する際に、前記第1記憶装置から読み出されたプログラムを格納するハードメモリであって、前記ディスクアレイ装置の固有設定に関する第2データを格納したハードメモリと、を備えたディスクアレイ装置におけるRAID1の復旧方法であって、
    前記第1データ及び前記第2データを第2記憶装置にバックアップし、
    前記2つの第1記憶装置の両方に異常が生じた際、前記第2記憶装置にバックアップされた前記第1データに基づき、前記2つの第1記憶装置を復旧し、
    前記2つの第1記憶装置の両方に異常が生じた場合、前記ハードメモリに異常があるかどうかを判定し、前記ハードメモリに異常があると判定した場合に、前記第2記憶装置に格納された前記第2データに基づき、前記ハードメモリを復旧する
    ことを特徴とする復旧方法。
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