WO2020158432A1 - バックアップリストア方法及びバックアップリストア装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to backup and restore technology in a virtual environment.
- ACT-SBY configuration is applied to the session control server that requires high availability, and backup is taken regularly.
- an ACT device fails, the backed up data is restored and the service is restarted promptly.
- a device having a similar structure is installed in a remote building far away from the working building.
- the backed up data etc. is also sent to the remote building. When the current building is damaged, the service will be restarted using the equipment in the remote building.
- the memory data expanded in the memory is dumped to a file, written to a file, and backed up in the FS (file system), for example, once an hour.
- the backup file of the memory data is also transferred to the FS of the remote building.
- the middleware (MW), application software (APL), and DB data installed on the OS of the server device are filed once a day and backed up in the FS.
- the backup files backed up here include MW, APL system files, and DB data. This backup file is also transferred to the FS of the remote building.
- the software such as OS, MW, APL is started and set to update the database.
- the OS, MW, and APL of the new server device are already installed.
- the backup file of the memory data is transferred to the new server device, and the backup file of the memory data is expanded in the memory.
- the snapshot function is a function of saving the state of the VM at a certain time. For example, as shown in FIG. 3, a snapshot of the VM is taken and the VM image is stored in the storage. By using the image that was backed up at the time of restoration, the virtual machine in the state at the time of taking the snapshot can be started. The image is also transferred to the remote building.
- the image created by the VM snapshot function includes all OS, MV, APL, and DB data. Therefore, there is a problem that the size of the image is large and the transfer amount when transferring the image to the remote building is large. In addition, at the time of restoration, since the image is downloaded and then restored, there is a problem that it takes time to restore.
- the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to reduce the transfer amount of backup and the recovery time in a server device constructed on a virtual environment.
- a backup/restoration method is a backup/restoration method in a virtual environment, in which a plurality of volume storages are connected to each other, and software installed in any of the plurality of volume storages is activated from the volume storages to execute virtual It is characterized in that the machine is operated to perform backup at different intervals for each of the plurality of volume storages.
- a backup/restoration device is a backup/restoration device that operates in a virtual environment, and includes connection means for connecting a plurality of volume storages and software installed in any of the plurality of volume storages. And a backup unit that backs up each of the plurality of volume storages at different intervals.
- FIG. 3 is an overall configuration diagram for explaining an outline of backup in a virtual environment.
- FIG. 1 is an overall configuration diagram for explaining an outline of a backup/restoration system according to an embodiment. It is a sequence diagram which shows the flow of the backup process of the data of an on-memory. It is a sequence diagram which shows the flow of the backup process of the volume which stored data. It is a sequence diagram which shows the flow of the backup process of the volume which installed software. It is a sequence diagram which shows the flow of a restore process. It is a sequence diagram which shows the flow of the restoration processing from an image.
- FIG. 4 is an overall configuration diagram for explaining the outline of the backup/restore system according to the embodiment.
- the backup/restore system 1 shown in FIG. 4 includes a virtual machine (VM) 10 that operates as a SIP server, and a volume storage 20 that provides a volume (block storage device) to the VM 10.
- VM virtual machine
- volume storage 20 that provides a volume (block storage device) to the VM 10.
- the volume storage 20 provides the VM 10 with a volume 21 in which an OS, middleware (MW), and application software (APL) are installed and a volume 22 in which DB data is stored.
- MW middleware
- APL application software
- DB data DB data is stored.
- OpenStack Cinder can be used as the volume storage 20.
- Cinder is a service that provides a volume used by a virtual machine (instance), and has functions such as volume creation/deletion and snapshot creation/deletion.
- the virtual machine can be used by attaching the volume provided by Cinder.
- the volume storage 20 has a backup function 30.
- the volume storage 20 uses the snapshot function to create the images 31 and 32 of the volumes 21 and 22, respectively, and registers the images 31 and 32 in the backup function 30.
- To register the images 31 and 32 for example, OpenStack Glance can be used. Glance is a service that manages an image in which an OS or the like used in a virtual machine is installed. By using the image, the virtual machine in which the necessary OS and the like are installed can be started in a short time. Volumes 21 and 22 can be created from the backed up images 31 and 32, respectively.
- the backup function 30 stores a backup file 33 which is a memory dump of memory data.
- a backup file 33 which is a memory dump of memory data.
- the backup/restoration system 1 separates the volumes 21 and 22 according to the change frequency of the backup target, and determines the backup interval for each backup target. Specifically, for example, the OS, MW, and APL whose change frequency is low are installed in the volume 21, and backup is executed at any time when the software is updated. DB data having a moderate change frequency is stored in the volume 22 and is backed up once a day. On-memory data that is frequently changed is backed up once a hour.
- the images 31 and 32 and the backup file 33 stored in the backup function 30 are also transferred to the volume storage 100 of the remote building.
- the backup file 33 for memory data is the same as the conventional method.
- OS, MW, APL and DB data are separated into separate images 31 and 32, and the backup interval is changed.
- the transfer amount of 32 is reduced.
- the volume storage 100 of the remote building also uses Cinder.
- the VM 10 attaches the volumes 21 and 22 provided by the volume storage 20 to use the storage.
- the VM 10 attaches the volume 21 in which the application and the like are installed, activates the OS, MW, and APL from the volume 21, and operates as a SIP server. That is, the VM 10 activates the OS, MW, and APL installed in the volume 21 without installing the OS, MW, and APL in its own local storage.
- the VM 10 updates the database of the volume 22 and the like. Frequently accessed data is expanded in the memory of the VM 10.
- the system performance is affected because the VM 10 is started from the external volume storage 20, but the session control server has a lot of on-memory processing, so the system performance is considered to be less affected. This may be affected if there is a lot of writing to the disc.
- 5 to 7 are sequence diagrams showing the flow of backup processing of the backup/restore system 1.
- the backup function 30 issues a backup file collection instruction to the active VM 10 (step S101).
- the VM 10 dumps the memory and converts the memory data into a file (step S102).
- the VM 10 transfers the backup file 33 to the backup function 30, and the backup function 30 stores the backup file 33 (step S103).
- the backup file 33 is also transferred to the remote building.
- the volume storage 20 acquires a snapshot of the volume 22 that stores the DB data (step S201). An image 32 of the volume 22 is obtained by the snapshot.
- the volume storage 20 registers the image 32 of the volume 22 in the backup function 30 (step S202).
- the image 32 is also transferred to the remote building.
- the volume storage 20 acquires a snapshot of the volume 21 in which the OS, MW and APL are installed (step S301). An image 31 of the volume 21 is obtained by the snapshot.
- the volume storage 20 registers the image 31 of the volume 21 in the backup function 30 (step S302).
- the image 31 is also transferred to the remote building.
- FIGS. 5 to 7 are executed according to the change frequency of the backup target, and the backup interval is different, so the total amount of transfer to the remote building can be reduced.
- the restore process will be explained with reference to FIG. In FIG. 8, it is assumed that the ACT system VM fails and is switched to the SBY system VM. The volume storage 20 has not failed.
- the VM 10 attaches the volume 21 in which the software is installed, activates and sets the software (steps S401 and S402).
- the VM 10 attaches the volume 22 storing the DB data and updates the database including the DB data and the like (steps S403 and S404).
- the VM 10 receives the backup file 33 from the backup function 30, and expands the memory data from the backup file 33 in the memory (steps S405 and S406).
- the VM 10 attaches the volumes 21 and 22 and activates the software from the volume 21, so it is not necessary to transfer the images 31 and 32 to operate the VM 10, and the recovery time can be shortened.
- the process of starting a VM from a backed up image will be described with reference to FIG.
- the current building is damaged and a failure occurs in the VM 10 and the volume storage 20, there may be a case where the service is restarted in the remote building.
- the backup function of the remote building is assumed to hold the images 31, 32 and the backup file 33 transferred from the current building.
- the following processing is processing at a remote building.
- the backup function 30 creates the volume 21 in which the software is installed from the image 31 (step S501).
- the VM 10 attaches the volume 21 in which the software is installed, activates and sets the software (steps S502 and S503).
- the backup function 30 creates the volume 22 storing the DB data from the image 32 (step S504).
- the VM 10 attaches the volume 22 in which the DB data is stored and updates the database including the DB data and the like (steps S505 and S506).
- the VM 10 receives the backup file 33 from the backup function 30 and expands the memory data from the backup file 33 in the memory (steps S507 and S508).
- the VM 10 starts synchronization with the SBY VM (step S509).
- the VM 10 connects the plurality of volumes 21 and 22, activates the software installed in the volume 21 from the volume 21, and stores the DB data in the volume 22.
- the images 31 and 32 are backed up by taking snapshots at different intervals for each of the volumes 21 and 22.
- the volumes 21 and 22 can be backed up at different intervals according to the change frequency of the backup target, and the total transfer amount can be reduced.
- the VM 10 attaches the volumes 21 and 22 and activates the software from the volume 21, so it is not necessary to transfer the images 31 and 32 that backed up the volumes 21 and 22, and the recovery time can be shortened.
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Abstract
仮想環境上に構築したサーバ装置においてバックアップの転送量の削減および復旧時間の短縮を図る。VM10は、複数のボリューム21,22を接続し、ボリューム21にインストールされたソフトウェアをボリューム21から起動し、DBデータをボリューム22に格納し、ボリューム21,22ごとに異なる間隔でスナップショットを取ってイメージ31,32をバックアップする。
Description
本発明は、仮想環境におけるバックアップ、リストア技術に関する。
高い可用性が求められるセッション制御サーバは、ACT-SBY構成が適用され、定期的にバックアップが取られる。ACT系の装置が故障した時には、バックアップをしたデータ等をリストアし、迅速にサービスを再開する。また、現用のACT-SBY構成の装置を設置した現用ビルの罹災に備えて、同様の構成の装置を現用ビルから遠く離れた場所にある遠隔地ビルに設置しておく。バックアップしたデータ等は、遠隔地ビルにも送信する。現用ビルが罹災したときは遠隔地ビルの装置を使用してサービスを再開する。
図1,2を用いて、従来方式のバックアップおよびリストアについて説明する。ここでは、SIPサーバを例に説明する。
メモリに展開されたメモリデータは、例えば1時間に1回、メモリダンプされてファイルに書き出され、FS(ファイルシステム)にバックアップされる。メモリデータのバックアップファイルは、遠隔地ビルのFSにも転送される。
サーバ装置のOS上にインストールされたミドルウェア(MW)、アプリケーションソフトウェア(APL)、およびDBデータは、1日1回、ファイル化されてFSにバックアップされる。ここでバックアップされたバックアップファイルは、MW、APLのシステムファイル、およびDBデータを含む。このバックアップファイルは、遠隔地ビルのFSにも転送される。
リストア時、図2に示すように、新しいサーバ装置に、バックアップファイルをFSから転送した後、OS、MW、APLなどのソフトウェアを起動・設定し、データベースを最新化する。新しいサーバ装置は、OS、MW、APLはインストール済の状態である。そして、新しいサーバ装置に、メモリデータのバックアップファイルを転送し、メモリデータのバックアップファイルをメモリに展開する。
仮想環境の普及に伴い、従来は専用ハード上で構築されていたサーバ装置の仮想化も検討されている。
Tsutomu Nakamura、"KVMのスナップショットによるゲストOSの状態管理"、[online]、2015年6月22日、[2018年12月20日検索]、インターネット〈 URL:https://qiita.com/TsutomuNakamura/items/4da7cd2f9d6a85f4db94〉
SIPサーバを仮想化した場合、DBデータおよびシステムファイルのバックアップ処理は、仮想マシン(VM)の有するスナップショット機能を用いることが考えられる。スナップショット機能は、VMのある時点の状態を保存する機能である。例えば、図3に示すように、VMのスナップショットを取り、VMのイメージをストレージに保存する。復旧時にバックアップしたイメージを利用することで、スナップショットを取った時点の状態の仮想マシンを起動することができる。イメージは、遠隔地ビルにも転送される。
VMのスナップショット機能で作成されるイメージは、OS、MV、APL、およびDBデータを全て含む。そのため、イメージのサイズが大きく、イメージを遠隔地ビルに転送する際の転送量が大きいという問題があった。また、リストア時、イメージをダウンロードしてから復旧するので、復旧までに時間を要するという問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、仮想環境上に構築したサーバ装置においてバックアップの転送量の削減および復旧時間の短縮を図ることを目的とする。
本発明に係るバックアップリストア方法は、仮想環境におけるバックアップリストア方法であって、複数のボリュームストレージをそれぞれ接続し、前記複数のボリュームストレージのいずれかにインストールされたソフトウェアを当該ボリュームストレージから起動して仮想マシンを動作させ、前記複数のボリュームストレージごとに異なる間隔でバックアップすることを特徴とする。
本発明に係るバックアップリストア装置は、仮想環境で動作するバックアップリストア装置であって、複数のボリュームストレージをそれぞれ接続する接続手段と、前記複数のボリュームストレージのいずれかにインストールされたソフトウェアを当該ボリュームストレージから起動して仮想マシンを動作させる起動手段と、前記複数のボリュームストレージごとに異なる間隔でバックアップするバックアップ手段と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、仮想環境上に構築したサーバ装置においてバックアップの転送量の削減および復旧時間の短縮を図ることができる。
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。
図4は、一実施形態のバックアップリストアシステムの概略を説明するための全体構成図である。
図4に示すバックアップリストアシステム1は、SIPサーバとして動作する仮想マシン(VM)10、VM10にボリューム(ブロックストレージデバイス)を提供するボリュームストレージ20を備える。
ボリュームストレージ20は、OS、ミドルウェア(MW)、およびアプリケーションソフトウェア(APL)がインストール済のボリューム21およびDBデータが格納されたボリューム22をVM10に提供する。ボリュームストレージ20には、例えば、OpenStackのCinderを用いることができる。Cinderは、仮想マシン(インスタンス)が使用するボリュームを提供するサービスであり、ボリュームの作成/削除、スナップショットの作成/削除などの機能を有する。仮想マシンは、Cinderの提供するボリュームをアタッチして使用できる。
ボリュームストレージ20は、バックアップ機能30を有する。ボリュームストレージ20は、スナップショット機能を用いて、ボリューム21,22のそれぞれのイメージ31,32を作成し、バックアップ機能30にイメージ31,32を登録する。イメージ31,32の登録には、例えば、OpenStackのGlanceを用いることができる。Glanceは、仮想マシンに利用するOS等をインストールしたイメージを管理するサービスである。イメージを利用することで、必要なOS等がインストールされた仮想マシンを短時間で起動することができる。バックアップしたイメージ31,32のそれぞれからボリューム21,22を作成できる。
バックアップ機能30は、メモリデータをメモリダンプしたバックアップファイル33を格納する。バックアップファイル33をメモリに展開すると、バックアップしたメモリデータを再現できる。
バックアップリストアシステム1は、バックアップ対象の変更頻度に応じてボリューム21,22を分離しておき、バックアップ対象毎にバックアップする間隔を決める。具体的には、例えば、変更頻度が低いOS、MW、APLは、ボリューム21にインストールし、ソフトウェアの更新時に随時バックアップを実行する。変更頻度が中程度のDBデータは、ボリューム22に格納し、1日に1回の頻度でバックアップを実行する。変更頻度が高いオンメモリのデータは、1時間に1回の頻度でバックアップを実行する。
バックアップ機能30に保存されたイメージ31,32とバックアップファイル33は、遠隔地ビルのボリュームストレージ100にも転送する。メモリデータのバックアップファイル33は従来方式と変わらない。ソフトウェアおよびDBデータをまとめてバックアップした従来方式のバックアップファイルについては、OS,MW,APLとDBデータとを分離して、別々のイメージ31,32とし、バックアップ間隔を変えたので、毎日転送するイメージ32の転送量が削減される。遠隔地ビルのボリュームストレージ100もCinderを用いる。
VM10は、ボリュームストレージ20の提供するボリューム21,22をアタッチして、ストレージを利用する。VM10は、アプリケーション等がインストールされたボリューム21をアタッチ後、ボリューム21からOS、MW、APLを起動し、SIPサーバとして動作する。つまり、VM10は、自身の有するローカルストレージにOS、MW、APLをインストールしないで、ボリューム21にインストールされたOS、MW、APLを起動する。VM10は、DBデータを格納したボリューム22をアタッチ後、ボリューム22のデータベース等を最新化する。VM10のメモリには、頻繁にアクセスされるデータが展開される。
VM10を外部のボリュームストレージ20から起動するのでシステム性能に影響を及ぼすと考えられるが、セッション制御サーバは、オンメモリ処理が多いので、システム性能への影響は少ないと考えられる。ディスクに書き込む処理が多い場合は影響が出る可能性がある。
次に、バックアップリストアシステム1のバックアップ処理およびリストア処理について説明する。図5から図7は、バックアップリストアシステム1のバックアップ処理の流れを示すシーケンス図である。
図5を参照し、オンメモリのデータのバックアップについて説明する。
オンメモリのデータのバックアップタイミングになると、バックアップ機能30は、現用のVM10に対してバックアップファイルの収集指示を出す(ステップS101)。
VM10は、メモリダンプし、メモリデータをファイル化する(ステップS102)。
VM10は、バックアップファイル33をバックアップ機能30に転送し、バックアップ機能30は、バックアップファイル33を格納する(ステップS103)。バックアップファイル33は、遠隔地ビルにも転送される。
図6を参照し、DBデータのバックアップについて説明する。
DBデータのバックアップタイミングになると、ボリュームストレージ20は、DBデータを格納したボリューム22のスナップショットを取得する(ステップS201)。スナップショットによりボリューム22のイメージ32が得られる。
ボリュームストレージ20は、ボリューム22のイメージ32をバックアップ機能30に登録する(ステップS202)。イメージ32は、遠隔地ビルにも転送される。
図7を参照し、OS、MW、APLのバックアップについて説明する。
ソフトウェアが更新されると、ボリュームストレージ20は、OS、MW、APLをインストールしたボリューム21のスナップショットを取得する(ステップS301)。スナップショットによりボリューム21のイメージ31が得られる。
ボリュームストレージ20は、ボリューム21のイメージ31をバックアップ機能30に登録する(ステップS302)。イメージ31は、遠隔地ビルにも転送される。
図5から図7の処理は、バックアップ対象の変更頻度に応じて実行され、バックアップ間隔が異なるので、遠隔地ビルへの転送量の総量を削減できる。
図8を参照し、リストア処理について説明する。図8では、ACT系のVMが故障し、SBY系のVMに切り替わったとする。なお、ボリュームストレージ20は故障していない。
VM10は、ソフトウェアがインストールされたボリューム21をアタッチし、ソフトウェアを起動、設定する(ステップS401,S402)。
VM10は、DBデータが格納されたボリューム22をアタッチし、DBデータ等を含むデータベースを最新化する(ステップS403,S404)。
VM10は、バックアップ機能30からバックアップファイル33を受信し、バックアップファイル33からメモリデータをメモリに展開する(ステップS405,S406)。
このように、リストア時、VM10はボリューム21,22をアタッチし、ボリューム21からソフトウェアを起動するので、イメージ31,32を転送してVM10を動作させる必要が無くなり、復旧時間が短縮できる。
図9を参照し、バックアップしたイメージからVMを起動する処理について説明する。例えば、現用ビルが罹災し、VM10およびボリュームストレージ20に障害が発生した際、遠隔地ビルでサービスを再開するケースが考えられる。遠隔地ビルのバックアップ機能は、現用ビルから転送されたイメージ31,32およびバックアップファイル33を保持しているものとする。以下の処理は、遠隔地ビルでの処理である。
バックアップ機能30は、イメージ31からソフトウェアがインストールされたボリューム21を作成する(ステップS501)。
VM10は、ソフトウェアがインストールされたボリューム21をアタッチし、ソフトウェアを起動、設定する(ステップS502,S503)。
バックアップ機能30は、イメージ32からDBデータが格納されたボリューム22を作成する(ステップS504)。
VM10は、DBデータが格納されたボリューム22をアタッチし、DBデータ等を含むデータベースを最新化する(ステップS505,S506)。
VM10は、バックアップ機能30からバックアップファイル33を受信し、バックアップファイル33からメモリデータをメモリに展開する(ステップS507,S508)。VM10は、SBY系のVMと同期を開始する(ステップS509)。
以上説明したように、本実施の形態によれば、VM10は、複数のボリューム21,22を接続し、ボリューム21にインストールされたソフトウェアをボリューム21から起動し、DBデータをボリューム22に格納し、ボリューム21,22ごとに異なる間隔でスナップショットを取ってイメージ31,32をバックアップする。これにより、バックアップ対象の変更頻度に応じて異なる間隔でボリューム21,22のそれぞれをバックアップでき、転送量の総量を削減できる。また、リストア時、VM10はボリューム21,22をアタッチし、ボリューム21からソフトウェアを起動するので、ボリューム21,22をバックアップしたイメージ31,32の転送が不要であり、復旧時間が短縮できる。
1…バックアップリストアシステム
10…仮想マシン(VM)
20…ボリュームストレージ
21,22…ボリューム
30…バックアップ機能
31,32…イメージ
33…バックアップファイル
10…仮想マシン(VM)
20…ボリュームストレージ
21,22…ボリューム
30…バックアップ機能
31,32…イメージ
33…バックアップファイル
Claims (6)
- 仮想環境におけるバックアップリストア方法であって、
複数のボリュームストレージをそれぞれ接続し、前記複数のボリュームストレージのいずれかにインストールされたソフトウェアを当該ボリュームストレージから起動して仮想マシンを動作させ、
前記複数のボリュームストレージごとに異なる間隔でバックアップする
ことを特徴とするバックアップリストア方法。 - 前記複数のボリュームストレージごとにバックアップしたイメージを転送する
ことを特徴とする請求項1に記載のバックアップリストア方法。 - 前記仮想マシンはセッション制御サーバとして動作するものであって、
データベースのデータは前記ソフトウェアがインストールされたボリュームストレージとは別のボリュームストレージに格納される
ことを特徴とする請求項1または2に記載のバックアップリストア方法。 - 仮想環境で動作するバックアップリストア装置であって、
複数のボリュームストレージをそれぞれ接続する接続手段と、
前記複数のボリュームストレージのいずれかにインストールされたソフトウェアを当該ボリュームストレージから起動して仮想マシンを動作させる起動手段と、
前記複数のボリュームストレージごとに異なる間隔でバックアップするバックアップ手段と、を有する
ことを特徴とするバックアップリストア装置。 - 前記複数のボリュームストレージごとにバックアップしたイメージを転送する転送手段を有する
ことを特徴とする請求項4に記載のバックアップリストア装置。 - 前記仮想マシンはセッション制御サーバとして動作するものであって、
データベースのデータは前記ソフトウェアがインストールされたボリュームストレージとは別のボリュームストレージに格納される
ことを特徴とする請求項4または5に記載のバックアップリストア装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US17/427,169 US20220129354A1 (en) | 2019-01-31 | 2020-01-17 | Backup restoration method and backup restoration device |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019015705A JP7208497B2 (ja) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | バックアップリストア方法及びバックアップリストア装置 |
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Family Applications (1)
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