JPWO2020157950A1 - 情報処理装置、バックアップ方法、リストア方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、ファクトリーオートメーションの分野において、ある仮想マシンでリアルタイムオペレーティングシステム(以下、OS)と制御アプリケーションを動作させ、別の仮想マシンで非リアルタイムOSと情報処理アプリケーションを動作させ、両仮想マシンを連携させる場合である。
図1は、本発明の実施の形態にかかる情報処理装置1の構成を示すブロック図である。
情報処理装置1は、生産現場において生産機械、センサ、駆動機器等のFA(Factory Automation:ファクトリーオートメーション)機器を制御し、FA機器からデータを収集し、各種分析を行う産業用のコンピュータである。
情報処理装置1は、制御処理を行うCPU31と、プログラム、データを記憶するROM(Read Only Memory)32と、プログラム、データの一時的な格納領域であるRAM33と、大容量の記憶装置であるハードディスク装置34と、外部装置と送受信を行う入出力部35と、入力操作を行う操作部36と、画像を表示する表示部37と、を備える。情報処理装置1が備える各構成要素は、バスを介して相互に接続される。
表示部37は、各種処理の実行結果の画面、操作画面等を表示する。
ここで、装置制御、データ収集は、仮想マシン6a,6b,6cのうちリアルタイムOSを搭載する仮想マシンが実行する。また、収集されたデータの分析は、仮想マシン6a,6b,6cのうち汎用OSを搭載する仮想マシンが実行する。
バックアップ処理は、マスタの仮想マシン6a内のバックアップ・リストア装置9によって、ファイルを追加、変更、削除をした時、ユーザの指示を受けた時あるいは定期的に行われる。バックアップ処理は、2段階で行われる。第1段階は、スレーブの仮想マシン6b,6c内のファイル8a,8bおよび接続機器2a,2b,2c内のファイル8c,8d,8eを収集してアーカイブファイルを作成し、アーカイブファイルをマスタの仮想マシン6aの記憶領域に保存することである。第2段階は、マスタの仮想マシン6aのイメージファイルを外部記憶装置3に保存することである。
最初にユーザは、バックアップ・リストア装置9からファイル収集・リストア部10のファイル収集設定部10aを呼び出して、バックアップ対象のファイルを指定する。ファイル収集設定部10aは、スレーブの仮想マシン6b,6cおよび接続機器2a,2b,2c内のファイル8a,8b,8c,8d,8eからバックアップ処理を行いたいファイルを選択することによって、ファイル収集設定部10aがバックアップ処理を行うファイルのリストであるファイル収集リスト13をユーザが作成する。
まず、ユーザは、情報処理装置1内のマスタの仮想マシン6aを除くスレーブの仮想マシン6b,6cおよび情報処理装置1に接続されている複数の接続機器2a,2b,2cの中からバックアップを行いたいファイルが存在する仮想マシンあるいは接続機器を選択する。
仮想マシンあるいは接続機器が選択されると、ファイル収集設定部10aは、選択された仮想マシンあるいは接続装置にアクセスして選択された仮想マシンあるいは接続機器のファイル構成情報を読み出す。読み出されたファイル構成情報は、表示部37に選択画面として表示される。このファイル構成情報をユーザに提示して、バックアップの対象となるファイルをユーザに選択させる。
選択画面41は、選択された仮想マシンあるいは接続機器内のファイル構造を階層的に表示している。各ファイルのアイコンの右側に、ファイル名が表示されている。図3において、一番上のファイル42aは、ファイル名として「aaaa」を表示している。ファイル名「aaaa」のファイル42aには、下層のファイルとしてファイル名「bbbb」のファイル42bおよびファイル名「cccc」のファイル42cが表示されている。ファイル42cには、さらに下層のファイルとしてファイル名「dddd」のファイル42dおよびファイル名「eeee」のファイル42eが表示されている。各ファイルのアイコンの左側に、チェックボックスが設けられている。ユーザはバックアップを行いたいファイルのチェックボックスにチェックを入れることにより、バックアップ対象となるファイルを選択する。
ユーザは、ユーザが作成、変更したこれらのファイルをバックアップ対象ファイルとして選択する。ユーザによる設定可能箇所が少ない組込みOSでは、ユーザが変更できるデータは限られている。したがって、ユーザが変更していないファイルをバックアップ対象から外すことによって、バックアップサイズを小さくすることができ、記憶装置はバックアップに必要な記憶容量を節約することができる。
選択画面41において、設定変更の可能性がないファイル、情報処理装置1の工場出荷状態へのリカバリ処理によりリカバリされるOS、アプリケーションプログラム、各種データについて、選択対象から除外してもよい。選択画面41にこれらのファイルが表示されないか、表示されたとしてもチェックボックスが設けられないことにより、これらのファイルは選択対象から除外される。
ユーザは、引き続き、まだバックアップ対象ファイルを選択していない別の仮想マシンあるいは接続機器を選択して上記と同様にファイルの選択を行う。
スレーブの仮想マシン6b,6cおよび接続機器2a,2b,2cのすべてについてバックアップ対象ファイルの選択が終了したら、ファイル収集リスト13作成のためのユーザの選択処理は終了する。
ファイル収集設定部10aは、ユーザの選択に基づき、ファイル収集リスト13を作成する。
接続機器情報1〜nは、スレーブの仮想マシン6b,6cおよび情報処理装置1に接続されている接続機器2a,2b,2cを示している。接続機器情報は、情報処理装置1に接続されているスレーブの仮想マシン6b,6cおよび接続機器2a,2b,2cの数だけ設けられるが、ユーザによりバックアップの必要がないとして選択されなかったスレーブの仮想マシンおよび接続機器、ファイルが存在しない接続機器は除かれる。
接続機器情報は、接続情報と対象ファイル構成情報を有している。
対象ファイルの情報として、対象ファイルのファイルパス、ファイル名、ファイル種別、ファイルサイズが記録されている。
ファイル収集・リストア部10のファイル収集部10bは、図5に示すフローに従い、ファイル収集リスト13を参照してスレーブの仮想マシン6b,6cからバックアップ・リストア対象のファイル8a,8bを収集する。また、ファイル収集リスト13に接続機器2a,2b,2cが含まれる場合は、接続機器2a,2b,2cのバックアップ・リストア対象のファイル8c,8d,8eも収集する。
最初は、まだどこにもアクセスしておらず、機器情報を読み出していないので(ステップS101:No)、ファイル収集リスト13から接続機器情報を1つ読み出す(ステップS102)。
読み出された接続機器情報から接続情報を読み出し、接続情報内の識別情報を使い、スレーブの仮想マシン6b,6cまたは接続機器2a,2b,2cにアクセスする(ステップS103)。
アクセスが成功した場合(ステップS104:Yes)、接続機器情報の対象ファイル情報を参照し、バックアップ対象のファイルをダウンロードする(ステップS105)。
アクセスに失敗した場合(ステップS104:No)、対象とされるスレーブの仮想マシン6b,6cまたは接続機器2a,2b,2cへのアクセスのリトライ回数が規定値を越えているか否かを判断する(ステップS106)。
リトライ回数が規定値を越えていない場合(ステップS106:No)、リトライ回数を1だけインクリメントして(ステップS107)、ステップS103に戻り、再度アクセスする。
スレーブアーカイブファイル14は、アクセスした仮想マシン6b,6cおよび接続機器2a,2b,2cの数だけ作成され、マスタの仮想マシン6aの記憶領域に保存される。
表示画面は、マスタの仮想マシン6aのイメージファイルのバックアップの実行許可画面を表示する。ユーザは、画面上の実行ボタンを実行することにより、マスタバックアップ・リストア部12に対してマスタバックアップ処理の実行を指示する。
なお、マスタバックアップ・リストア部12は、仮想マシン6aのイメージファイルをバックアップ・リストアする汎用的機能を有することから、オペレーティングシステムが備えるシステムのリストアツールや市販のバックアップ・リストアソフトウェアであってもよい。
これに対して、マスタの仮想マシン6aのゲストOS7a上でバックアップ処理を実行するため、全仮想マシンを停止する必要がないため、可用性低下を防ぐことができる。
リストア処理は、情報処理装置1を工場出荷状態に初期化した後に、バックアップされているデータをリストアすることによって行われる。初期化後、外部記憶装置3に記憶されているマスタイメージファイル15を展開してマスタの仮想マシン6aのイメージファイルをリストアする。マスタの仮想マシン6aのリストア後、スレーブアーカイブファイル14が展開されてスレーブの仮想マシン6b,6cおよび接続機器2a,2b、2cがリストアされる。
ユーザは情報処理装置1が備える仮想マシン初期化部16を用いて、情報処理装置1を工場出荷時状態に初期化する。初期化後に情報処理装置1は、仮想マシン6a,6b,6cにゲストOS7a,7b,7cが含まれた状態にリストアされる。マスタの仮想マシン6aは、さらにゲストOS7a上にバックアップ・リストア装置9が含まれた状態にリストアされる。
情報処理装置1の電源が投入されると、情報処理装置1はROM32からBIOS(Basic Input Output System)を読み出してBIOSの実行を行う。BIOSの実行時にユーザがキー入力操作を行うことにより起動デバイスの設定画面を表示する。ユーザは設定画面においてリカバリプログラムが記憶されたハードディスク装置34を起動デバイスとして設定する。設定が行われると、ハードディスク装置34のリカバリ領域内のリカバリプログラムを読み出して仮想マシン初期化部16を起動する。
ユーザは、情報処理装置1の初期化後、情報処理装置1を再起動する。情報処理装置1はBIOSを実行してハードディスク装置34からOSを読み出してRAM33にロードしてOSを起動する。ユーザは、マスタの仮想マシン6aからバックアップ・リストア装置9を起動して仮想マシン6a,6b,6cおよび接続機器2a,2b,2cをリストアする処理を実行する。なお、情報処理装置1の再起動により自動的にバックアップ・リストア装置9が起動してもよい。
表示画面は、スレーブの仮想マシン6b,6cおよび接続機器2a,2b,2cのリストアの実行許可画面を表示する。ユーザは、画面上の実行ボタンを実行することにより、ファイル収集・リストア部10に対してスレーブリストア処理の実行を指示する。
ファイルリストア部10cはデータ変換部11を使用して、スレーブアーカイブファイル14を展開してスレーブへリストア可能な状態に変換する。
ファイルリストア部10cはファイル収集リスト13に従い、スレーブアーカイブファイル14を展開したファイルをスレーブの仮想マシン6b,6cおよび接続機器2a,2b,2cにアップロードする。
最初は、まだいずれにもアクセスしておらず、機器情報を読み出していないので(ステップS401:No)、ファイル収集リスト13から任意の接続機器情報を1つ読み出す(ステップS402)。
読み出された接続機器情報から接続情報を読み出し、接続情報内の識別情報を使い、スレーブの仮想マシン6b,6cまたは接続機器2a,2b,2cにアクセスする(ステップS403)。
アクセスに失敗した場合(ステップS404:No)、対象とされるスレーブの仮想マシン6b,6cまたは接続機器2a,2b,2cへのアクセスのリトライ回数が規定値を越えているか否かを判断する(ステップS406)。
リトライ回数が規定値を越えていない場合(ステップS406:No)、リトライ回数を1だけインクリメントして(ステップS407)、ステップS403に戻り、再度アクセスする。
外部記憶装置3に記憶するイメージファイルはマスタイメージファイル15だけであるので、仮想環境毎にイメージファイルを管理し、バックアップ・リストアする必要がない。
また接続された接続機器のファイルのバックアップ・リストアが可能であり、装置全体や製造ライン全体のバックアップ・リストアを容易に実現できる。
第1の実施の形態では、スレーブの仮想マシン6b,6cおよび接続機器2a,2b,2cからバックアップするファイルをユーザが選択してファイル収集リスト13を作成した後、このリストに基づいてファイルを収集していた。
本実施の形態は、上記によってファイルのバックアップが行われた後、ファイルが追加、更新、削除された場合の新たなバックアップについて説明する。既に以前にバックアップが行われているので、以前にバックアップされたものとの差分に基づき、新たなバックアップデータを作成する。
かかるバックアップは、追加、更新等が行われる度、あるいは定期的に行われる。また、バックアップは、自動的に行うことができる。
まず、ファイル収集設定部10aは、前回作成されたファイル収集リスト13をマスタの仮想マシン6aの記憶領域から読み出す(ステップS501)。次に、ファイル収集設定部10aは、スレーブの仮想マシン6b,6cおよび接続機器2a,2b,2cにアクセスしてファイル構成情報を読み出す(ステップS502)。次に、前回作成されたファイル収集リスト13と読み出されたファイル構成情報を比較して、新たに追加、変更、削除されたファイルを抽出する(ステップS503)。
新しいファイルパス名が存在している場合、ファイルが追加されたものと判断される。また、ファイルパス名に変更がない場合であって、ファイル更新日付、ファイルサイズに変化がある場合、ファイルが変更されたものと判断される。また、ファイルパス名が存在しなくなった場合、ファイルが削除されたものと判断される。
または、ファイル更新日付で判断してもよい。ファイルの更新日付が前回のファイル収集リスト13の作成日より前である場合、今回新たに追加されたファイルではないと判断される。
なお、ファイル収集リスト13を更新しないで、追加、変更、削除されたファイルのリストを別途作成してもよい。
スレーブアーカイブファイル14が更新されると、マスタバックアップ・リストア部12のマスタバックアップ部12aは、スレーブアーカイブファイル14を含む全てのデータを1つのイメージファイルに変換して更新されたマスタイメージファイル15を作成する。作成されたマスタイメージファイルは、外部記憶装置3に保存される。
以上により、新たに追加、変更、削除されたファイルをバックアップすることが可能となる。
上記実施の形態では、スレーブの仮想マシン6b,6cおよび接続機器2a,2b,2cにアクセスして読み出したファイル構成情報とファイル収集リスト13を比較して新たなバックアップファイルを作成した。
これに対して、スレーブの仮想マシン6b,6cおよび接続機器2a,2b,2cにアクセスして読み出したファイル構成情報と情報処理装置1を初期化した状態におけるスレーブの仮想マシン6b,6cおよび接続機器2a,2b,2cのファイル構成情報を比較して追加、変更、削除されたファイルを抽出してバックアップファイルを作成してもよい。
バックアップ処理は、ファイルを追加、変更、削除をした時、ユーザの指示を受けた時あるいは定期的に行われる。図11に示すように、まず、予め記憶しておいた初期化状態のファイル構成情報を読み出す(ステップS701)。次に、ファイル収集設定部10aは、スレーブの仮想マシン6b,6cおよび接続機器2a,2b,2cにアクセスしてファイル構成情報を読み出す(ステップS702)。
読み出されたファイル構成情報と初期化状態におけるファイル構成情報を比較して追加、変更、削除されたファイルを抽出し、ファイル収集リスト13を作成する(ステップS703)。
ファイル収集リスト13が更新されると、ファイル収集部10bは、更新されたファイル収集リスト13に基づいて、スレーブの仮想マシン6b,6cおよび接続機器2a,2b,2cにアクセスしてファイルを収集する(ステップS704)。収集されたファイルは、データ変換部11によりアーカイブファイルに変換され、スレーブアーカイブファイル14が作成される。更新されたスレーブアーカイブファイル14は、マスタの仮想マシン6aの記憶領域に保存される(ステップS705)。
以上の実施の形態では、第2の実施の形態において前回作成したスレーブアーカイブファイル14を展開してファイルの追加、変更、削除して新たなスレーブアーカイブファイル14を作成する手順を省略できる。
Claims (11)
- 第1の仮想マシンと第2の仮想マシンを備え、
前記第2の仮想マシンは、
前記第1の仮想マシン上のファイルを収集するファイル収集部と、
収集した前記ファイルのアーカイブファイルを作成し、前記第2の仮想マシン上に格納するアーカイブ作成部と、
前記アーカイブファイルを含む前記第2の仮想マシンのイメージファイルを作成し、外部記憶装置にバックアップするバックアップ部と、
を備える情報処理装置。 - 前記第1の仮想マシンは、1以上の仮想マシンであり、
前記アーカイブ作成部は、収集された前記ファイルを前記第1の仮想マシン毎に1つのアーカイブファイルに変換する、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記第2の仮想マシンは、前記第1の仮想マシン上のOSを除くファイルから収集するファイルを指定するファイル収集設定部をさらに備え、
前記バックアップ部は、指定した収集するファイルのリストを含め前記第2の仮想マシンのイメージファイルを作成する、
請求項1または2に記載の情報処理装置。 - 前記ファイル収集部は、前記情報処理装置に接続される接続機器上のファイルを収集する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記第2の仮想マシンは、
前記バックアップ部によりバックアップされた前記第2の仮想マシンのイメージファイルをリストアするリストア部と、
前記アーカイブ作成部により作成された前記アーカイブファイルを展開するアーカイブ展開部と、
前記アーカイブファイルを展開して得られた前記ファイルを前記第1の仮想マシン上にアップロードするファイルリストア部と、
を備える請求項1から4のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記第1の仮想マシンおよび前記第2の仮想マシンを初期化状態でリストアする仮想マシン初期化部をさらに備える、
請求項5に記載の情報処理装置。 - 前記第2の仮想マシンのイメージファイルに含まれる収集するファイルのリストに基づき、前記アーカイブ展開部は、前記アーカイブファイルを展開し、前記ファイルリストア部は、展開して得られた前記ファイルを前記第1の仮想マシン上にアップロードする、
請求項5または6に記載の情報処理装置。 - 第1の仮想マシン上の指定されたファイルを収集するステップと、
収集した前記ファイルのアーカイブファイルを作成し、第2の仮想マシン上に格納するステップと、
前記ファイルのアーカイブファイルを含む前記第2の仮想マシンのイメージファイルをバックアップするステップと、
を備えるバックアップ方法。 - 第1の仮想マシン上のファイルのアーカイブファイルが格納された第2の仮想マシンのイメージファイルをリストアするステップと、
前記第1の仮想マシン上のファイルのアーカイブファイルを展開するステップと、
展開して得られた前記ファイルを前記第1の仮想マシン上にアップロードするステップと、
を備えるリストア方法。 - コンピュータに、
第1の仮想マシン上の指定されたファイルを収集するステップと、
収集した前記ファイルのアーカイブファイルを作成し、第2の仮想マシン上に格納するステップと、
前記ファイルのアーカイブファイルを含む前記第2の仮想マシンのイメージファイルをバックアップするステップと、
を実行させるプログラム。 - コンピュータに、
第1の仮想マシン上のファイルのアーカイブファイルが格納された第2の仮想マシンのイメージファイルをリストアするステップと、
前記第1の仮想マシン上のファイルのアーカイブファイルを展開するステップと、
展開して得られた前記ファイルを前記第1の仮想マシン上にアップロードするステップと、
を実行させるプログラム。
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