JP4122956B2

JP4122956B2 - Replica volume generation method and disk device

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Publication number: JP4122956B2
Application number: JP2002356838A
Authority: JP
Inventors: 裕彦小池
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2022-12-09
Also published as: JP2004192133A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータの外部記憶装置における複製ボリュームの生成方法およびディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ディスクアレイ装置などのコンピュータの外部記憶装置に存在するマスタ論理ボリュームには、各種の業務に使用される重要データが記憶されているため、ハードウェア或いはソフトウェアの障害やオペレータの操作ミスなどによるデータの喪失に備え、マスタ論理ボリュームを複製した複製論理ボリュームを定期的に生成する必要がある。この際、マスタ論理ボリュームの容量は業務処理の複雑化、多様化等につれて年々増加しているため、複製論理ボリュームを如何に高速かつ効率良く生成するかが、当分野の重要課題の１つになっている。
【０００３】
論理ボリュームを複製する従来技術としては、ディスクアレイ装置において一時的にミラー化してオリジナルファイルのコピーをミラーに作成し、コピー完了後に非ミラー化して切り離す方法（例えば、後述する特許文献１参照）、ログ構造ファイルシステム（Log-Structured File System）を採用するコンピュータシステムにおいて、ディスク上のデータを直接コピーするのでなく、ファイルの仮想アドレスと実アドレスの対応表であるデータ管理テーブルをメモリ上でコピーする方法（例えば、後述する特許文献２参照）などが知れている。また、特許文献２では、コピーしたデータ管理テーブルを再コピーし、この再コピーしたデータ管理テーブルを使って複製を参照および更新し得るようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２３１０１６号公報
【特許文献２】
特開２００１−５１８８２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載される方法は、業務処理中に頻繁にデータのコピー動作が行われるため特にオンライン業務に与える影響が大きく、また複製を高速に作成できないという課題がある。これに対して特許文献２に記載される方法は、データ管理テーブルをメモリ上でコピーするだけであるため複製を高速に生成することができる。しかし、実データより容量が小さいとは言え、データ管理テーブルをコピーする必要があり、作成したいタイミングで瞬時に複製を作成することはできない。
【０００６】
そこで本発明の目的は、マスタ論理ボリュームの複製を極めて短時間に生成することができる複製ボリューム生成方法およびディスク装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の複製ボリューム生成方法は、ホストコンピュータに接続されたディスク装置における複製ボリューム生成方法において、ａ）前記ホストコンピュータからのペア設定指示に応答して、複製用論理ボリュームとして仮想論理ボリュームを使用し、マスタ論理ボリュームに対し、複製用論理ボリュームと、該複製用論理ボリュームの各分割領域に１対１に対応する管理データを記憶するデータマップとを割当て、前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームとの組をペア設定状態として管理するステップ、ｂ）ペア設定状態にある前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームの組に対する前記ホストコンピュータからのレプリケート指示に応答して、前記複製用論理ボリュームを構成する前記仮想論理ボリュームに割り当てられている実記憶領域を開放すると共に、前記複製用論理ボリューム用の前記データマップの全ての管理データを無効状態に設定し、前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームとの組をレプリケート状態として管理し、前記ホストコンピュータからの前記複製用論理ボリュームに対する書き込みを禁止するステップ、ｃ）レプリケート状態にある前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームの組に対する前記ホストコンピュータからのセパレート指示に応答して、前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームの組をセパレート状態として管理し、前記データマップの管理データが無効状態になっている前記複製用論理ボリュームの分割領域に対応する前記マスタ論理ボリュームの領域に対して前記ホストコンピュータから書き込み要求が出された際、前記マスタ論理ボリュームの前記分割領域に対応する領域内の全データを前記複製用論理ボリュームの対応する領域にコピーした後に前記マスタ論理ボリュームへの書き込みを行うと共に前記管理データを無効状態から有効状態へ変更し、且つ、前記ホストコンピュータから前記複製用論理ボリュームに対する読み出し要求があった際、前記データマップの管理データが有効状態になっている分割領域への読み出し要求であれば前記複製用論理ボリュームからデータの読み出しを行い、前記データマップの管理データが無効状態になっている分割領域への読み出し要求であれば前記マスタ論理ボリュームの対応する領域からデータの読み出しを行うステップを含み、前記ステップｃにおいて、前記ホストコンピュータから前記複製用論理ボリュームへの書き込みを許可し、前記データマップの管理データが無効状態になっている前記複製用論理ボリュームの分割領域への書き込みであれば、前記分割領域に対応する前記マスタ論理ボリュームの領域内の全データを前記複製用論理ボリュームの対応する領域にコピーした後に前記複製用論理ボリュームへのデータの書き込みを行うと共に前記管理データを無効状態から有効状態へ変更し、前記データマップの管理データが有効状態になっている前記複製用論理ボリュームの分割領域への書き込みであれば前記複製用論理ボリュームにそのままデータの書き込みを行うようにし、セパレート状態にある前記複製用論理ボリュームを構成する前記仮想論理ボリュームには、セパレート状態において更新された前記マスタ論理ボリュームの分割領域に対応する前記複製用論理ボリュームの分割領域に必要な実記憶領域および、セパレート状態において更新された前記複製用論理ボリュームの分割領域に必要な実記憶領域のみが割り当てられることを特徴とする。
【０００８】
この第１の複製ボリューム生成方法にあっては、ホストコンピュータからペア設定指示を与えると、ディスク装置が、複製元となるマスタ論理ボリュームに対し、複製用論理ボリュームと、該複製用論理ボリュームの各分割領域に１対１に対応する管理データを記憶するデータマップとを割当て、前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームとの組をペア設定状態として管理し、次いでホストコンピュータからレプリケート指示を与えると、ディスク装置が、前記複製用論理ボリューム用の前記データマップの全ての管理データを無効状態に設定し、前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームとの組をレプリケート状態として管理し、前記ホストコンピュータからの前記複製用論理ボリュームに対する書き込みを禁止する。この時点でマスタ論理ボリュームの複製が何時でも瞬時に作成できる準備が整ったことになる。
【０００９】
次いで、マスタ論理ボリュームの複製を作成したいタイミングでホストコンピュータからセパレート指示を与えると、ディスク装置は、前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームの組をセパレート状態として管理することで、その時点のマスタ論理ボリュームの複製を複製用論理ボリュームとしてホストコンピュータに瞬時に提供する。何故なら、セパレート指示直後においてはデータマップの全ての管理データは無効状態になっており、ディスク装置は、データマップの管理データが無効状態になっている複製用論理ボリュームの分割領域への読み出し要求であればマスタ論理ボリュームの対応する領域からデータの読み出しを行うからである。
【００１０】
また、ディスク装置は、セパレート指示後に、データマップの管理データが無効状態になっている複製用論理ボリュームの分割領域に対応するマスタ論理ボリュームの領域に対してホストコンピュータから書き込み要求が出された際、マスタ論理ボリュームの前記分割領域に対応する領域内の全データを複製用論理ボリュームの対応する領域にコピーした後にマスタ論理ボリュームへの書き込みを行うと共に前記管理データを無効状態から有効状態へ変更する。そして、ディスク装置は、ホストコンピュータから複製用論理ボリュームに対する読み出し要求があった際に、データマップの管理データが有効状態になっている分割領域への読み出し要求であれば、複製用論理ボリュームからデータの読み出しを行う。これにより、セパレート指示後にホストコンピュータがマスタ論理ボリュームを更新しても、セパレート指示時点のマスタ論理ボリュームの複製が複製用論理ボリュームに保持されるように維持される。
【００１１】
本発明の第１の複製ボリューム生成方法は、セパレート指示時点のマスタ論理ボリュームの複製を使って別の業務処理が行えるようにすることを目的として、前記ステップｃにおいて、前記ホストコンピュータから前記複製用論理ボリュームへの書き込みを許可し、前記データマップの管理データが無効状態になっている前記複製用論理ボリュームの分割領域への書き込みであれば、前記分割領域に対応する前記マスタ論理ボリュームの領域内の全データを前記複製用論理ボリュームの対応する領域にコピーした後に前記複製用論理ボリュームへのデータの書き込みを行うと共に前記管理データを無効状態から有効状態へ変更し、前記データマップの管理データが有効状態になっている前記複製用論理ボリュームの分割領域への書き込みであれば前記複製用論理ボリュームにそのままデータの書き込みを行うようにする。
【００１２】
本発明の第２の複製ボリューム生成方法は、セパレート状態にある複製用論理ボリュームを別の或る時点のマスタ論理ボリュームの複製用論理ボリュームに再利用し得るようにすることを目的として、第１の複製ボリューム生成方法において、ｄ）セパレート状態にある前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームの組に対する前記ホストコンピュータからのレプリケート指示に応答して、前記複製用論理ボリューム用の前記データマップの全ての管理データを無効状態に設定し、前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームとの組をレプリケート状態として管理し、前記ホストコンピュータからの前記複製用論理ボリュームに対する書き込みを禁止するステップを有する。
【００１３】
本発明の第３の複製ボリューム生成方法は、複製用論理ボリュームをバックアップディスクとして使用し、セパレート時点のボリューム内容に基づいて直ちに業務が再開できるようにすることを目的として、第１の複製ボリューム生成方法において、ｄ）セパレート状態にある前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームの組に対する前記ホストコンピュータからのリストア指示に応答して、前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームの組をリストア状態として管理し、前記ホストコンピュータから前記マスタ論理ボリュームに対して読み出し要求があった際、前記データマップの管理データが無効状態になっている前記複製用論理ボリュームの分割領域に対応する前記マスタ論理ボリュームの領域に対する読み出し要求であれば前記マスタ論理ボリュームからデータの読み出しを行い、前記データマップの管理データが有効状態になっている前記複製用論理ボリュームの分割領域に対応する前記マスタ論理ボリュームの領域に対する読み出し要求であれば前記複製用論理ボリュームからデータの読み出しを行い、前記ホストコンピュータから前記マスタ論理ボリュームに対して書き込み要求があった際、前記データマップの管理データが無効状態になっている前記複製用論理ボリュームの分割領域に対応する前記マスタ論理ボリュームの領域に対する書き込み要求であれば前記マスタ論理ボリュームにそのままデータの書き込みを行い、前記データマップの管理データが有効状態になっている前記複製用論理ボリュームの分割領域に対応する前記マスタ論理ボリュームの領域に対する書き込み要求であれば、前記分割領域に対応する前記複製用論理ボリュームの領域内の全データを前記マスタ論理ボリュームの対応する領域にコピーした後に前記マスタ論理ボリュームへの書き込みを行うと共に前記管理データを有効状態から無効状態へ変更するステップを有する。
【００１４】
本発明の第４の複製ボリューム生成方法は、業務再開後の空き時間を有効に活用してリストア処理を高速化することを目的として、第３の複製ボリューム生成方法において、ｅ）リストア状態にある前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームの組に対し、前記ホストコンピュータからのアクセスに関係なく、前記データマップの管理データが有効状態になっている前記複製用論理ボリュームの分割領域内の全データを前記マスタ論理ボリュームの対応する領域にコピーし、前記管理データを有効状態から無効状態へ変更するステップを有する。
【００１５】
本発明の第５の複製ボリューム生成方法は、リストア状態にある複製用論理ボリュームを別の或る時点のマスタ論理ボリュームの複製用論理ボリュームに再利用し得るようにすることを目的として、第４の複製ボリューム生成方法において、ｆ）前記ステップｅの処理により前記データマップの全ての管理データが無効状態となった時点で、前記リストア状態にある前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームの組をレプリケート状態として管理するステップを有する。
【００１６】
本発明の第６の複製ボリューム生成方法は、ディスク容量を有効利用することを目的として、第２または第５の複製ボリューム生成方法において、前記複製用論理ボリュームのレプリケート状態への遷移時、前記複製用論理ボリュームに割当てられていた実記憶領域をすべて切り離して未使用の実記憶領域のプールへ返却する処理を含んでいる。
【００１７】
本発明の第７の複製ボリューム生成方法は、マスタ論理ボリュームの入出力性能が複製用論理ボリュームのアクセスで影響がでないようにすることを目的として、第１の複製ボリューム生成方法において、前記マスタ論理ボリュームの負荷状況に応じて、前記ホストコンピュータから前記複製用論理ボリュームに対する入出力性能を調整する処理を含んでいる。具体的には、前記マスタ論理ボリュームの入出力負荷を測定し、前記ホストコンピュータから前記複製用論理ボリュームに対してアクセス要求があったときの前記マスタ論理ボリュームの入出力負荷が予め定めれられた閾値より高い場合には一定時間だけ待って前記アクセス要求を処理するようにしている。
【００１８】
本発明の第１のディスク装置は、ホストコンピュータからのペア設定指示に応答して、複製用論理ボリュームとして仮想論理ボリュームを使用し、マスタ論理ボリュームに対し、複製用論理ボリュームと、該複製用論理ボリュームの各分割領域に１対１に対応する管理データを記憶するデータマップとを割り当て、前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームとの組をペア設定状態として管理し、ペア設定状態にある前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームの組に対する前記ホストコンピュータからのレプリケート指示に応答して、前記複製用論理ボリュームを構成する前記仮想論理ボリュームに割り当てられている実記憶領域を開放すると共に、前記複製用論理ボリューム用の前記データマップの全ての管理データを無効状態に設定し、前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームとの組をレプリケート状態として管理し、レプリケート状態にある前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームの組に対する前記ホストコンピュータからのセパレート指示に応答して、前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームの組をセパレート状態として管理するスナップショット制御手段と、前記ホストコンピュータから前記マスタ論理ボリュームおよび前記複製用論理ボリュームに対するアクセスを制御するアクセス制御手段とを備え、前記アクセス制御手段は、レプリケート状態の前記複製用論理ボリュームに対する前記ホストコンピュータからの書き込みは禁止するものであり、セパレート状態の前記マスタ論理ボリュームに対する前記ホストコンピュータからの書き込み要求に対しては、前記データマップの管理データが無効状態になっている前記複製用論理ボリュームの分割領域に対応する前記マスタ論理ボリュームの領域への書き込みであれば、書き込み前のデータを含む前記分割領域内の全データを前記複製用論理ボリュームの対応する領域にコピーした後に前記マスタ論理ボリュームへの書き込みを行うと共に前記管理データを無効状態から有効状態へ変更するものであり、セパレート状態の前記複製用論理ボリュームに対する前記ホストコンピュータからの読み出し要求に対しては、前記データマップの管理データが有効状態になっている分割領域からの読み出しであれば前記複製用論理ボリュームからデータの読み出しを行い、前記データマップの管理データが無効状態になっている分割領域からの読み出しであれば前記マスタ論理ボリュームの対応する領域からデータの読み出しを行うものであり、且つ、セパレート状態の前記複製用論理ボリュームに対する前記ホストコンピュータからの書き込みを許可するものであり、前記データマップの管理データが無効状態になっている前記複製用論理ボリュームの分割領域への書き込みであれば、前記分割領域に対応する前記マスタ論理ボリュームの領域内の全データを前記複製用論理ボリュームの対応する領域にコピーした後に前記複製用論理ボリュームへのデータの書き込みを行うと共に前記管理データを無効状態から有効状態へ変更し、前記データマップの管理データが有効状態になっている前記複製用論理ボリュームの分割領域への書き込みであれば前記複製用論理ボリュームにそのままデータの書き込みを行うものであり、セパレート状態にある前記複製用論理ボリュームを構成する前記仮想論理ボリュームには、セパレート状態において更新された前記マスタ論理ボリュームの分割領域に対応する前記複製用論理ボリュームの分割領域に必要な実記憶領域および、セパレート状態において更新された前記複製用論理ボリュームの分割領域に必要な実記憶領域のみが割り当てられることを特徴とする。
【００１９】
この第１のディスク装置にあっては、ホストコンピュータからペア設定指示が与えられると、スナップショット制御手段が、複製元となるマスタ論理ボリュームに対し、複製用論理ボリュームと、該複製用論理ボリュームの各分割領域に１対１に対応する管理データを記憶するデータマップとを割当て、前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームとの組をペア設定状態として管理し、次いでホストコンピュータからレプリケート指示が与えられると、前記複製用論理ボリューム用の前記データマップの全ての管理データを無効状態に設定し、前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームとの組をレプリケート状態として管理し、アクセス制御手段が、前記ホストコンピュータからの前記複製用論理ボリュームに対する書き込みを禁止する。この時点でマスタ論理ボリュームの複製が何時でも瞬時に作成できる準備が整ったことになる。
【００２０】
次いで、マスタ論理ボリュームの複製を作成したいタイミングでホストコンピュータからセパレート指示が与えられると、スナップショット制御手段が、前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームの組をセパレート状態として管理することで、その時点のマスタ論理ボリュームの複製を複製用論理ボリュームとしてホストコンピュータに瞬時に提供する。何故なら、セパレート指示直後においてはデータマップの全ての管理データは無効状態になっており、アクセス制御手段は、データマップの管理データが無効状態になっている複製用論理ボリュームの分割領域への読み出し要求であればマスタ論理ボリュームの対応する領域からデータの読み出しを行うからである。
【００２１】
また、アクセス制御手段は、セパレート指示後に、データマップの管理データが無効状態になっている複製用論理ボリュームの分割領域に対応するマスタ論理ボリュームの領域に対してホストコンピュータから書き込み要求が出された際、マスタ論理ボリュームの前記分割領域に対応する領域内の全データを複製用論理ボリュームの対応する領域にコピーした後にマスタ論理ボリュームへの書き込みを行うと共に前記管理データを無効状態から有効状態へ変更する。また、ホストコンピュータから複製用論理ボリュームに対する読み出し要求があった際に、データマップの管理データが有効状態になっている分割領域への読み出し要求であれば、複製用論理ボリュームからデータの読み出しを行う。これにより、セパレート指示後にホストコンピュータがマスタ論理ボリュームを更新しても、セパレート指示時点のマスタ論理ボリュームの複製が複製用論理ボリュームに保持されるように維持される。
【００２２】
本発明の第１のディスク装置は、セパレート指示時点のマスタ論理ボリュームの複製を使ってホストコンピュータが別の業務処理が行えるようにすることを目的として、前記アクセス制御手段は、セパレート状態の前記複製用論理ボリュームに対する前記ホストコンピュータからの書き込みを許可するものであり、前記データマップの管理データが無効状態になっている前記複製用論理ボリュームの分割領域への書き込みであれば、前記分割領域に対応する前記マスタ論理ボリュームの領域内の全データを前記複製用論理ボリュームの対応する領域にコピーした後に前記複製用論理ボリュームへのデータの書き込みを行うと共に前記管理データを無効状態から有効状態へ変更し、前記データマップの管理データが有効状態になっている前記複製用論理ボリュームの分割領域への書き込みであれば前記複製用論理ボリュームにそのままデータの書き込みを行うようにしている。
【００２３】
本発明の第２のディスク装置は、セパレート状態にある複製用論理ボリュームを別の或る時点のマスタ論理ボリュームの複製用論理ボリュームに再利用し得るようにすることを目的として、第１のディスク装置において、前記スナップショット制御手段は、セパレート状態にある前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームの組に対する前記ホストコンピュータからのレプリケート指示に応答して、前記複製用論理ボリューム用の前記データマップの全ての管理データを無効状態に設定し、前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームとの組をレプリケート状態として管理し、前記アクセス制御手段は、レプリケート状態の前記複製用論理ボリュームに対する前記ホストコンピュータからの書き込みを禁止する構成を有する。
【００２４】
本発明の第３のディスク装置は、複製用論理ボリュームをバックアップディスクとして使用し、セパレート時点のボリューム内容に基づいて直ちに業務が再開できるようにすることを目的として、第１のディスク装置において、前記スナップショット制御手段は、セパレート状態にある前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームの組に対する前記ホストコンピュータからのリストア指示に応答して、前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームの組をリストア状態として管理し、前記アクセス制御手段は、リストア状態の前記マスタ論理ボリュームに対して前記ホストコンピュータから読み出し要求があった際、前記データマップの管理データが無効状態になっている前記複製用論理ボリュームの分割領域に対応する前記マスタ論理ボリュームの領域に対する読み出し要求であれば前記マスタ論理ボリュームからデータの読み出しを行い、前記データマップの管理データが有効状態になっている前記複製用論理ボリュームの分割領域に対応する前記マスタ論理ボリュームの領域に対する読み出し要求であれば前記複製用論理ボリュームからデータの読み出しを行うものであり、リストア状態の前記マスタ論理ボリュームに対して前記ホストコンピュータから書き込み要求があった際、前記データマップの管理データが無効状態になっている前記複製用論理ボリュームの分割領域に対応する前記マスタ論理ボリュームの領域に対する書き込み要求であれば前記マスタ論理ボリュームにそのままデータの書き込みを行い、前記データマップの管理データが有効状態になっている前記複製用論理ボリュームの分割領域に対応する前記マスタ論理ボリュームの領域に対する書き込み要求であれば、前記分割領域に対応する前記複製用論理ボリュームの領域内の全データを前記マスタ論理ボリュームの対応する領域にコピーした後に前記マスタ論理ボリュームへの書き込みを行うと共に前記管理データを有効状態から無効状態へ変更する構成を有する。
【００２５】
本発明の第４のディスク装置は、業務再開後の空き時間を有効に活用してリストア処理を高速化することを目的として、第３のディスク装置において、前記スナップショット制御手段は、リストア状態にある前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームの組に対し、前記ホストコンピュータからのアクセスに関係なく、前記データマップの管理データが有効状態になっている前記複製用論理ボリュームの分割領域内の全データを前記マスタ論理ボリュームの対応する領域にコピーし、前記管理データを有効状態から無効状態へ変更する処理を行う構成を有する。
【００２６】
本発明の第５のディスク装置は、リストア状態にある複製用論理ボリュームを別の或る時点のマスタ論理ボリュームの複製用論理ボリュームに再利用し得るようにすることを目的として、第４のディスク装置において、前記スナップショット制御手段は、前記データマップの全ての管理データが無効状態となった時点で、前記リストア状態にある前記マスタ論理ボリュームと前記複製用論理ボリュームの組をレプリケート状態として管理する構成を有する。
【００２７】
本発明の第６のディスク装置は、ディスク容量を有効利用することを目的として、第２または第５のディスク装置において、前記複製用論理ボリュームのレプリケート状態への遷移時、前記複製用論理ボリュームに割当てられていた実記憶領域をすべて切り離して未使用の実記憶領域のプールへ返却する論理ボリューム制御手段を備えている。
【００２８】
本発明の第７のディスク装置は、マスタ論理ボリュームの性能が複製用論理ボリュームのアクセスで影響がでないようにすることを目的として、第１のディスク装置において、前記マスタ論理ボリュームの負荷状況に応じて、前記ホストコンピュータから前記複製用論理ボリュームに対する入出力性能を調整する複製ボリュームＩ／Ｏ抑止手段を備えている。具体的には、前記複製ボリュームＩ／Ｏ抑止手段は、前記ホストコンピュータから前記複製用論理ボリュームに対してアクセス要求があったときの前記マスタ論理ボリュームの入出力負荷が予め定めれられた閾値より高い場合には前記アクセス要求を一定時間だけ待たせるようにしている。
【００２９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
図１を参照すると、本発明の実施の形態にかかるコンピュータシステムは、ホストコンピュータ１に信号線２を通じてディスクアレイ装置３が接続されている。また、ディスクアレイ装置３は、ディスクアレイを構成する複数の物理ディスク４と、ホストコンピュータ１に信号線２で接続されると共に複数の物理ディスク４に信号線５で接続されたディスクアレイ処理部６とを備える。更に、ディスクアレイ処理部６は、アクセス制御手段１０、スナップショット制御手段１１、複製ボリュームのデータマップ１７および制御管理情報１８を記憶する不揮発性のメモリ１２、論理ボリューム制御手段１３、論理ボリューム管理テーブル１４、複製ボリュームＩ／Ｏ抑止手段１５および論理ボリューム負荷計測手段１６を含んで構成される。
【００３１】
論理ボリューム制御手段１３は、論理ボリュームの生成と管理を行う。論理ボリュームは、物理ディスク４上に生成される物理的なボリュームではなく、ホストコンピュータ１から１つのボリュームとして認識される論理的なボリュームであり、実論理ボリュームと仮想論理ボリュームの２種類がある。実論理ボリュームは、その全領域に対して記憶データの有無に関係なく最初から物理ディスク４の実記憶領域が割当てられているボリュームである。仮想論理ボリュームは、使用時に部分的に物理ディスク４の実記憶領域が割当てられるボリュームである。具体的には、仮想論理ボリュームにおいてデータを記憶する領域が必要になると、物理ディスク４における未使用の記憶領域プール１９から実記憶領域を割当て、既に割当てた実記憶領域が不要になると記憶領域プール１９に返却することで、実記憶領域の有効利用を図っている。
【００３２】
ディスク装置３がホストコンピュータ１に提供する図１に示したマスタ論理ボリューム（以下、ＭＶとも呼ぶ）２１および複製用論理ボリューム（以下、ＲＶとも呼ぶ）２２は、論理ボリューム制御手段１３によって生成されたものである。ここで、マスタ論理ボリューム２１および複製用論理ボリューム２２のそれぞれは、実論理ボリュームであっても良いし、仮想論理ボリュームであっても良い。
【００３３】
論理ボリューム管理テーブル１４は、論理ボリューム上での論理記憶領域の位置（論理アドレス）と実記憶領域上での位置（物理アドレス）との対応関係を保持するテーブルである。また、論理ボリュームが仮想論理ボリュームの場合、論理記憶領域に対する実記憶領域の割当の有無もテーブル上で管理する。
【００３４】
論理ボリューム負荷計測手段１６は、マスタ論理ボリューム２１のＩ／Ｏ負荷を計測する機能を有する。Ｉ／Ｏ負荷としては、例えば単位時間当たりのＩ／Ｏ回数が用いられる。
【００３５】
複製ボリュームＩ／Ｏ抑止手段１５は、論理ボリューム負荷計測手段１６で計測されているマスタ論理ボリューム２１のＩ／Ｏ負荷の状況に応じて、ホストコンピュータ１から複製用論理ボリューム２２に対するＩ／Ｏ性能を調整する機能を有する。具体的には、ホストコンピュータ１から複製用論理ボリューム２２に対してアクセス要求があったときのマスタ論理ボリューム２１のＩ／Ｏ負荷が、予め定めれられた閾値より高い場合、この複製用論理ボリューム２２に対する所定のアクセス要求を一定時間だけ待たせる処理を行う。
【００３６】
メモリ１２に記憶される複製ボリュームのデータマップ１７は、複製用論理ボリューム２２毎に設けられる。１つのデータマップ１７は、複製用論理ボリューム２２の各分割領域に１対１に対応する管理データを有する。管理データは、対応する分割領域に有効なデータが記憶されていることを示す有効状態と、対応する分割領域が無効であることを示す無効状態との２つの状態の何れかを示す。本実施の形態の場合、複製用論理ボリューム２２を１Ｍバイト単位で分割し、各１Ｍバイトの分割領域毎に、１ビットの管理データを割当てる。管理データは、値１で無効状態を、値０で有効状態を示す。勿論、本発明において、分割サイズは１Ｍバイトに限定されず、任意のサイズとすることができる。また、管理データも１ビットである必要はない。
【００３７】
メモリ１２に記憶される制御管理情報１８は、複製用論理ボリューム２２毎に設けられる。１つの制御管理情報１８は、マスタ論理ボリューム２１を一意に識別する論理ディスク番号と、このマスタ論理ボリューム２１の複製用として使用する複製用論理ボリューム２２を一意に識別する論理ディスク番号との組と、この組の状態がペア設定状態、レプリケート状態、セパレート状態、リストア状態の何れの状態であるかを示すステータスとから構成される。
【００３８】
スナップショット制御手段１１は、ホストコンピュータ１から発行されるペア設定コマンド、レプリケートコマンド、セパレートコマンド、リストアコマンドに対応する処理を実行する部分であり、データマップ１７および制御管理情報１８の生成と管理を司る。
【００３９】
アクセス制御手段１０は、ホストコンソール１から発行されるマスタ論理ボリューム２１および複製用論理ボリューム２２への参照要求および更新要求にかかる処理を実行する部分であり、必要に応じてデータマップ１７および制御管理情報１８を参照／更新し、実行すべきアクセス方法等を決定する。
【００４０】
図２は本実施の形態のディスクアレイ装置３がサポートするコマンド（ペア設定コマンド、レプリケートコマンド、セパレートコマンド、リストアコマンド）によってマスタ論理ボリューム２１と複製用論理ボリューム２２の組がどのような状態に遷移するかを示した状態遷移図、図３はホストコンピュータ１からコマンドを受信した際のディスクアレイ処理部６の処理例を示すフローチャート、図４は図３のステップＳ１１１の参照処理の詳細を示すフローチャート、図５は図３のステップＳ１１２の更新処理の詳細を示すフローチャート、図６はペア設定状態の説明図、図７はレプリケート状態の説明図、図８はセパレート状態の説明図、図９はリストア状態の説明図である。以下、各図を参照して、本実施の形態の機能の詳細と動作を説明する。
【００４１】
（１）ペア設定
ディスクアレイ装置３に存在するマスタ論理ボリューム２１の複製ボリュームを生成する場合、先ず、複製を生成したいマスタ論理ボリューム２１を指定する論理ディスク番号と複製用の論理ボリューム２２を指定する論理ディスク番号とを指定したペア設定コマンドをホストコンピュータ１からディスクアレイ装置３に対して発行する。マスタ論理ボリューム２１および複製用論理ボリューム２２は、実論理ボリュームであっても良いし、仮想論理ボリュームであっても良い。何れの場合も、ペア設定コマンドを投入する以前に論理ボリュームが生成されている必要がある。この論理ボリュームの生成は、従来と同様に行われ、ホストコンピュータ１からディスクアレイ装置３に対して発行される生成コマンドに従って論理ボリューム制御手段１３で行われる（図３のＳ１１３）。
【００４２】
ディスクアレイ装置３のディスクアレイ処理部６は、ペア設定コマンドをホストコンピュータ１から受信すると（図３のＳ１０１でＹＥＳ）、スナップショット制御手段１１によりペア設定処理を実行する（図３のＳ１０７）。このペア設定処理では、スナップショット制御手段１１は、図６に示すように、指定されたマスタ論理ボリューム２１と指定された複製用論理ボリューム２２とを関連付け、また複製用論理ボリューム２２用のデータマップ１７を割り付ける。論理ボリュームどうしの関連付けは、図２に示すように、制御管理情報１８にそれぞれの論理ディスク番号を設定することで行い、同時に制御管理情報１８のステータスにペア設定状態を設定することで、マスタ論理ボリューム２１と複製用論理ボリューム２２の組をペア設定状態として管理する。
【００４３】
ペア設定状態のマスタ論理ボリューム２１に対する参照（読み出し）コマンドをホストコンピュータ１から受信すると（図３のＳ１０５でＹＥＳ）、ディスクアレイ処理部６のアクセス制御手段１０は、図４に詳細を示す参照処理Ｓ１１１を実行し、ペア設定以前の通常の場合と同様にマスタ論理ボリューム２１からデータを読み出してホストコンピュータ１に返却する（図４のＳ２０４）。また、ホストコンピュータ１からマスタ論理ボリューム２１に対する更新（書き込み）コマンドを受信した場合（図３のＳ１０６でＹＥＳ）、アクセス制御手段１０は、図５に詳細を示す更新処理Ｓ１１２を実行する。
【００４４】
他方、アクセス制御手段１０は、ペア設定状態の複製用論理ボリューム２２に対する参照および更新は、何れも禁止する（図４のＳ２０８、図５のＳ３１０）。
【００４５】
（２）レプリケート
ディスクアレイ装置３に存在するマスタ論理ボリューム２１と複製用論理ボリューム２２とのペア設定後、ホストコンピュータ１からディスクアレイ装置３に対してレプリケートコマンドを発行することができる。なお、レプリケートコマンドはセパレート状態にあるマスタ論理ボリューム２１と複製用論理ボリューム２２の組に対しても発行可能である。レプリケートコマンドでは、対象となるマスタ論理ボリューム２１および複製用論理ボリューム２２の論理ディスク番号を指定する。
【００４６】
ディスクアレイ装置３のディスクアレイ処理部６は、レプリケートコマンドをホストコンピュータ１から受信すると（図３のＳ１０２でＹＥＳ）、スナップショット制御手段１１によりレプリケート処理を実行する（図３のＳ１０８）。このレプリケート処理では、スナップショット制御手段１１は、指定されたマスタ論理ボリューム２１と指定された複製用論理ボリューム２２の組を管理する制御管理情報１８を参照し、ステータスがペア設定状態またはセパレート状態の場合にのみコマンドを受付け、それ以外は拒否する。セパレートコマンドを受付けたスナップショット制御手段１１は、図７に示すように、指定された複製用論理ボリューム２２のデータマップ１７中の全ての管理データを無効状態（１）に設定する。また、図２に示すように、制御管理情報１８のステータスをレプリケート状態に設定し、マスタ論理ボリューム２１と複製用論理ボリューム２２の組をレプリケート状態として管理する。
【００４７】
更に、スナップショット制御手段１１は、レプリケート処理の一環として、複製用論理ボリューム２２が仮想論理ボリュームで作成されている場合、論理ボリューム制御手段１３に対して複製用論理ボリューム２２の論理ディスク番号を指定して実記憶領域の開放を要求する。論理ボリューム制御手段１３は、論理ボリューム管理テーブル１４を更新して、指定された複製用論理ボリューム２２に割当てられている実記憶領域を全て切り離し、未使用の記憶領域プール１９へ返却する。
【００４８】
レプリケート状態のマスタ論理ボリューム２１に対する参照コマンドおよび更新コマンドをホストコンピュータ１から受信したときのディスクアレイ処理部６におけるアクセス制御手段１０の処理は、ペア設定状態のときと同じであり、ホストコンピュータ１からのマスタ論理ボリューム２１に対する参照、更新は通常通りに許可する（図４のＳ２０４、図５のＳ３０６）。
【００４９】
他方、レプリケート状態の複製用論理ボリューム２２に対する参照コマンドをホストコンピュータ１から受信した場合（図４のＳ２０１でＮＯ）、アクセス制御手段１０は、制御管理情報１８のステータスがレプリケート状態になっているため（Ｓ２０７でＹＥＳ）、参照要求された位置に対応するマスタ論理ボリューム２１の位置からデータを読み出してホストコンピュータ１に返却する（Ｓ２１２）。このように、レプリケート状態の複製用論理ボリューム２２に対して参照コマンドが出された場合、通常業務に使うマスタ論理ボリューム２１がアクセスされるため、マスタ論理ボリューム２１の負荷が高まるおそれがある。そこで、本実施の形態では、複製ボリュームＩ／Ｏ抑止手段１５において、論理ボリューム負荷計測手段１６で計測されているマスタ論理ボリューム２１の入出力負荷が予め定められた閾値より大きいかどうかを判定し（Ｓ２１０）、若し、所定の閾値より入出力負荷が高ければ今回の参照要求を一定時間だけ待たせ（Ｓ２１１）、しかる後にアクセス制御手段１０が参照要求された位置に対応するマスタ論理ボリューム２１の位置からデータを読み出してホストコンピュータ１に返却するようにしている（Ｓ２１２）。
【００５０】
また、レプリケート状態の複製用論理ボリューム２２に対する更新コマンドをホストコンピュータ１から受信した場合（図５のＳ３０１でＮＯ）、アクセス制御手段１０は、制御管理情報１８のステータスがレプリケート状態になっているため（Ｓ３０９でＮＯ）、更新を許可しない（Ｓ３１０）。
【００５１】
（３）セパレート
ディスクアレイ装置３に存在するマスタ論理ボリューム２１と複製用論理ボリューム２２の組をレプリケート状態に設定した後、ホストコンピュータ１からディスクアレイ装置３に対してセパレートコマンドを任意のタイミングで発行することができ、セパレートコマンドを発行した時点で、複製用論理ボリューム２２はマスタ論理ボリューム２１のスナップショットとなる。セパレートコマンドでは、対象となるマスタ論理ボリューム２１および複製用論理ボリューム２２の論理ディスク番号を指定する。
【００５２】
ディスクアレイ装置３のディスクアレイ処理部６は、セパレートコマンドをホストコンピュータ１から受信すると（図３のＳ１０３でＹＥＳ）、スナップショット制御手段１１によりセパレート処理を実行する（図３のＳ１０９）。このセパレート処理では、スナップショット制御手段１１は、指定されたマスタ論理ボリューム２１と指定された複製用論理ボリューム２２の組を管理する制御管理情報１８を参照し、ステータスがレプリケート状態である場合にのみコマンドを受付け、それ以外は拒否する。セパレートコマンドを受付けたスナップショット制御手段１１は、図２に示すように、制御管理情報１８のステータスをセパレート状態に設定し、マスタ論理ボリューム２１と複製用論理ボリューム２２の組をセパレート状態として管理する。
【００５３】
セパレート状態のマスタ論理ボリューム２１に対する参照コマンドをホストコンピュータ１から受信したときのディスクアレイ処理部６におけるアクセス制御手段１０の処理は、ペア設定状態およびレプリケート状態のときと同じであり、ホストコンピュータ１からのマスタ論理ボリューム２１に対する参照を通常通りに許可する（図４のＳ２０４）。
【００５４】
他方、セパレート状態のマスタ論理ボリューム２１に対する更新コマンドをホストコンピュータ１から受信した場合、アクセス制御手段１０は、制御管理情報１８のステータスがセパレート状態になっているため（図５のＳ３０２でＹＥＳ）、マスタ論理ボリューム２１の更新位置に相当する複製用論理ボリューム２２の分割領域に対応するデータマップ１７の管理データが無効状態であるかどうかを調べる（Ｓ３０４）。そして、無効状態であれば、図８（Ａ）に示すように、今回のデータＧを書き込み前の１分割領域単位の全データＢＢをマスタ論理ボリューム２１から複製用論理ボリューム２２の対応する分割領域にコピーして前記管理データを無効状態（１）から有効状態（０）へ変更し（Ｓ３０５）、マスタ論理ボリューム２１へ今回のデータＧの書き込みを行う。つまり、モディファイライトの処理を行う。これにより、更新後の領域のデータはＢＧとなる。また、有効状態であれば、ステップＳ３０５の処理をスキップして、通常通りマスタ論理ボリューム２１にデータを書き込む（Ｓ３０６）。
【００５５】
一方、セパレート状態の複製用論理ボリューム２２に対する参照コマンドをホストコンピュータ１から受信した場合、アクセス制御手段１０は、制御管理情報１８のステータスがセパレート状態になっているため（図４のＳ２０６でＹＥＳ）、参照位置に相当する複製用論理ボリューム２２の分割領域に対応するデータマップ１７の管理データが無効状態であるかどうかを調べる（Ｓ２０９）。そして、有効状態であれば複製用論理ボリューム２２からデータの読み出しを行い（Ｓ２１３）、無効状態であればマスタ論理ボリューム２１の対応する領域からデータの読み出しを行う（Ｓ２１２）。このように、セパレート状態の複製用論理ボリューム２２に対して参照コマンドが出された場合、データマップ１７の該当領域に対応する管理データが無効状態であると、通常業務に使うマスタ論理ボリューム２１がアクセスされるため、マスタ論理ボリューム２１の負荷が高まるおそれがある。そこで、本実施の形態では、複製ボリュームＩ／Ｏ抑止手段１５において、論理ボリューム負荷計測手段１６で計測されているマスタ論理ボリューム２１の入出力負荷が予め定められた閾値より大きいかどうかを判定し（Ｓ２１０）、若し、所定の閾値より入出力負荷が高ければ今回の参照要求を一定時間だけ待たせ（Ｓ２１１）、しかる後にアクセス制御手段１０が参照要求された位置に対応するマスタ論理ボリューム２１の位置からデータを読み出してホストコンピュータ１に返却するようにしている（Ｓ２１２）。
【００５６】
次に、セパレート状態の複製用論理ボリューム２２に対する更新コマンドをホストコンピュータ１から受信した場合、アクセス制御手段１０は、制御管理情報１８のステータスがセパレート状態になっているため（図５のＳ３０９でＹＥＳ）、更新位置に相当する複製用論理ボリューム２２の分割領域に対応するデータマップ１７の管理データが無効状態であるかどうかを調べる（Ｓ３１１）。そして、無効状態（１）であれば、図８（Ｂ）に示すように、データマップ１７の管理データが無効状態になっている複製用論理ボリューム２２の分割領域に対応するマスタ論理ボリューム２１の領域内の全データＢＢを複製用論理ボリューム２２の対応する領域にコピーして前記管理データを無効状態（１）から有効状態（０）へ変更し（Ｓ３１４）、複製用論理ボリューム２２へ今回のデータＧの書き込みを行う（Ｓ３１５）。これにより、更新後の領域のデータはＢＧとなる。また、データマップ１７の管理データが有効状態になっている複製用論理ボリューム２２の分割領域への書き込みであれば、複製用論理ボリューム２２にそのままデータの書き込みを行う（Ｓ３１５）。このように、セパレート状態の複製用論理ボリューム２２に対して更新コマンドが出された場合、データマップ１７の該当領域に対応する管理データが無効状態であると、通常業務に使うマスタ論理ボリューム２１がアクセスされるため、マスタ論理ボリューム２１の負荷が高まるおそれがある。そこで、本実施の形態では、複製ボリュームＩ／Ｏ抑止手段１５において、論理ボリューム負荷計測手段１６で計測されているマスタ論理ボリューム２１の入出力負荷が予め定められた閾値より大きいかどうかを判定し（Ｓ３１２）、若し、所定の閾値より入出力負荷が高ければ今回の更新要求を一定時間だけ待たせ（Ｓ３１３）、しかる後にアクセス制御手段１０が更新要求された位置に対応するマスタ論理ボリューム２１の位置にデータを書き込むようにしている（Ｓ３１５）。
【００５７】
セパレートコマンド発行時点のマスタ論理ボリューム２１のバックアップを図示しない磁気テープに保存する場合、このセパレート状態にある複製用論理ボリューム２２の内容を読み出して磁気テープに出力する。また、セパレート状態にある複製用論理ボリューム２２を使って、セパレートコマンド発行時点のマスタ論理ボリューム２１の内容に基づいて別の業務処理を行うことも可能である。
【００５８】
（４）リストア
ディスクアレイ装置３に存在するマスタ論理ボリューム２１と複製用論理ボリューム２２の組をセパレート状態に設定し、複製用論理ボリューム２２がマスタ論理ボリューム２１のスナップショットとなっている場合、ホストコンピュータ１からディスクアレイ装置３に対してリストアコマンドを発行することで、複製用論理ボリューム２２をバックアップディスクとして使用して業務処理を再開することができる。リストアコマンドでは、対象となるマスタ論理ボリューム２１および複製用論理ボリューム２２の論理ディスク番号を指定する。
【００５９】
ディスクアレイ装置３のディスクアレイ処理部６は、リストアコマンドをホストコンピュータ１から受信すると（図３のＳ１０４でＹＥＳ）、スナップショット制御手段１１によりリストア処理を実行する（図３のＳ１１０）。このリストア処理では、ディスクアレイ処理部６のスナップショット制御手段１１は、指定されたマスタ論理ボリューム２１と指定された複製用論理ボリューム２２の組を管理する制御管理情報１８を参照し、ステータスがセパレート状態である場合にのみコマンドを受付け、それ以外は拒否する。リストアコマンドを受付けたスナップショット制御手段１１は、図２に示すように、制御管理情報１８のステータスをリストア状態に設定し、マスタ論理ボリューム２１と複製用論理ボリューム２２の組をリストア状態として管理する。
【００６０】
またスナップショット制御手段１１は、リストア処理Ｓ１１０の一環として、リストア状態にあるマスタ論理ボリューム２１と複製用論理ボリューム２２の組に対し、ホストコンピュータ１からのアクセスに関係なく、図９（Ａ）に示すように、データマップ１７の管理データが有効状態（０）になっている複製用論理ボリューム２２の分割領域内の全データＢＧをマスタ論理ボリューム２１の対応する領域にコピーして前記管理データを有効状態（０）から無効状態（１）へ変更する処理を、ホストコンピュータ１からのコマンドの処理などと並行して空き時間に実行する。そして、データマップ１７の全ての管理データが無効状態（１）になると、リストア完了と判断し、図２に示すようにレプリケート状態に遷移させる。つまり、制御管理情報１８のステータスをリストア状態からレプリケート状態に変更し、マスタ論理ボリューム２１と複製用論理ボリューム２２の組を再びレプリケート状態として管理する。更に、スナップショット制御手段１１は、レプリケート状態となった複製用論理ボリューム２２が仮想論理ボリュームで作成されている場合、論理ボリューム制御手段１３に対して複製用論理ボリューム２２の論理ディスク番号を指定して実記憶領域の開放を要求する。論理ボリューム制御手段１３は、論理ボリューム管理テーブル１４を更新して、指定された複製用論理ボリューム２２に割り当てられている実記憶領域を全て切り離し、未使用の記憶領域プール１９へ返却する。
【００６１】
リストア状態のマスタ論理ボリューム２１に対する参照コマンドをホストコンピュータ１から受信した場合、ディスクアレイ処理部６におけるアクセス制御手段１０は、制御管理情報１８のステータスがリストア状態になっているため（図４のＳ２０２でＹＥＳ）、マスタ論理ボリューム２１の参照位置に相当する複製用論理ボリューム２２の分割領域に対応するデータマップ１７の管理データが無効状態であるかどうかを調べる（Ｓ２０３）。そして、有効状態であれば複製用論理ボリューム２２からデータを読み出してホストコンピュータ１に返却し（Ｓ２０５）、無効状態であればマスタ論理ボリューム２１からデータを読み出してホストコンピュータ１に返却する（Ｓ２０４）。
【００６２】
他方、リストア状態のマスタ論理ボリューム２１に対する更新コマンドをホストコンピュータ１から受信した場合、ディスクアレイ処理部６におけるアクセス制御手段１０は、制御管理情報１８のステータスがリストア状態になっているため（図５のＳ３０３でＹＥＳ）、マスタ論理ボリューム２１の更新位置に相当する複製用論理ボリューム２２の分割領域に対応するデータマップ１７の管理データが無効状態であるかどうかを調べる（Ｓ３０７）。そして、有効状態であれば、図９（Ｂ）に示すように、複製用論理ボリューム２２の当該分割領域の全データＢＧをマスタ論理ボリューム２１の対応する領域にコピーして前記管理データを有効状態（０）から無効状態（１）へ変更し（Ｓ３０８）、マスタ論理ボリューム２１に今回のデータＨを書き込む（Ｓ３０６）。これにより、更新後の領域のデータはＢＨとなる。また、無効状態であれば、ステップＳ３０８の処理をスキップして、通常通りマスタ論理ボリューム２１にデータを書き込む（Ｓ３０６）。
【００６３】
一方、リストア状態の複製用論理ボリューム２２に対する参照コマンドおよび更新コマンドをホストコマンド１から受信した場合、アクセス制御手段１０は、本実施の形態ではその要求を拒否する（図４のＳ２０８、図５のＳ３１０）。他の実施の形態として、更新は拒否するが、参照はセパレート状態の複製用論理ボリューム２２に対する参照方法と同じ方法で許可するようにしても良い。
【００６４】
次に本実施の形態の効果を説明する。
【００６５】
本実施の形態にかかる複製ボリューム生成方法は、レプリケート状態にある複製用論理ボリューム２２をセパレートコマンドでマスタ論理ボリューム２１から切り離した時点で瞬時に複製用論理ボリューム２２がマスタ論理ボリューム２１のスナップショットとなり、切り離し以降に、セパレート時点のデータを維持するためにコピー動作が行われるため、次のような一般的な運用形態をとるコンピュータシステムにおいては、業務への性能影響がなく、非常に効果がある。
【００６６】
一般的に、バックアップは、オンライン業務完了後、バッチ処理と同時に実施される場合が多い。よって、オンライン業務完了後に、セパレートして、複製用論理ボリューム２２から磁気テープにバックアップの作業を実施するのと並行して、マスタ論理ボリューム２１でバッチ処理が実施できる。この場合、オンライン業務には性能影響が全くなく、かつ、オンライン業務完了直後に複製が瞬時に作成できるので、効率的に磁気テープへのバックアップが実施できる。
【００６７】
また、複製用論理ボリューム２２をバックアップディスクとして使用することにより、マスタ論理ボリューム２１のソフトウェア的な破壊時には、複製用論理ボリューム２２をリストアすることで、リカバリ時間を短縮することができる。
【００６８】
また、複製用論理ボリューム２２が仮想論理ボリュームで作成されている場合、レプリケート遷移時点ではデータマップ１７の全ての管理データは無効状態にされ複製用論理ボリューム２２の実記憶領域がアクセスされることがない点に着目して、全ての実記憶領域を全て未使用の記憶領域プール１９へ一旦返却する。このため、複製用論理ボリューム２２の使用する実記憶領域は、セパレート後の更新領域のみの実記憶領域だけとなり、複製用論理ボリューム２２の使用する実記憶領域を少なく抑えることができる。また、未使用の記憶領域プール１９へ返却された実記憶領域は、複数の複製用論理ボリュームで共用して使用できるので、物理ディスク４の容量を節約することができる。
【００６９】
本実施の形態では、ホストコンピュータ１からの複製用論理ボリューム２２へのアクセスで、マスタ論理ボリューム２１にアクセスが必要となる場合があり、マスタ論理ボリューム２１のアクセス性能が低下する懸念があるが、複製ボリュームＩ／Ｏ抑止手段１５を備えたことにより、マスタ論理ボリューム２１の高負荷時には、マスタ論理ボリューム２１のアクセスが必要となる複製用論理ボリューム２２へのアクセス要求を待たせることができ、マスタ論理ボリューム２１のアクセス性能を複製用論理ボリューム２２のアクセスで影響がでないように制御することができる。
【００７０】
以上本発明の実施の形態について説明したが、本発明は以上の実施の形態にのみ限定されず、その他各種の付加変更が可能である。例えば、適用対象となるディスク装置は、ディスクアレイ装置に限定されない。また、本発明のディスク装置は、その有する機能をハードウェア的に実現することは勿論、コンピュータとディスク制御用プログラムとで実現することができる。ディスク制御用プログラムは、磁気ディスクや半導体メモリ等のコンピュータ可読記録媒体に記録されて提供され、ディスク装置を構成するコンピュータの立ち上げ時などにコンピュータに読み取られ、そのコンピュータの動作を制御することにより、そのコンピュータを前述した実施の形態におけるディスクアレイ装置におけるディスクアレイ処理部として機能させる。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば以下のような効果が得られる。
【００７２】
本発明の第１の複製ボリューム生成方法およびディスク装置によれば、レプリケート状態にあるマスタ論理ボリュームと複製用論理ボリュームの組に対してセパレート指示を出すことにより、マスタ論理ボリュームの複製を複製用論理ボリュームに瞬時に作成することができる。その理由は、ディスク装置は、セパレート指示が与えられると、マスタ論理ボリュームと複製用論理ボリュームの組をセパレート状態として管理し、セパレート指示直後においてはデータマップの全ての管理データは無効状態になっており、複製用論理ボリュームへアクセスがあると、マスタ論理ボリュームの対応する領域からデータの読み出しを行うからである。
【００７３】
また本発明の第１の複製ボリューム生成方法およびディスク装置によれば、セパレート指示後にホストコンピュータがマスタ論理ボリュームを更新しても、セパレート指示時点のマスタ論理ボリュームの複製が複製用論理ボリュームに保持されるように維持できる。その理由は、ディスク装置は、セパレート指示後に、データマップの管理データが無効状態になっている複製用論理ボリュームの分割領域に対応するマスタ論理ボリュームの領域に対してホストコンピュータから書き込み要求が出された際、マスタ論理モジュールの前記分割領域に対応する領域内の全データを複製用論理ボリュームの対応する領域にコピーした後にマスタ論理ボリュームへの書き込みを行うと共に前記管理データを無効状態から有効状態へ変更し、且つ、ホストコンピュータから複製用論理ボリュームに対する読み出し要求があった際に、データマップの管理データが有効状態になっている分割領域への読み出し要求であれば、複製用論理ボリュームからデータの読み出しを行うからである。
【００７４】
本発明の第２の複製ボリューム生成方法およびディスク装置によれば、セパレート指示時点のマスタ論理ボリュームの複製を使って別の業務処理が行える。その理由は、セパレート状態の複製用論理ボリュームに対するホストコンピュータからの書き込みを許可し、データマップの管理データが無効状態になっている複製用論理ボリュームの分割領域への書き込みであれば、前記分割領域に対応するマスタ論理ボリュームの領域内の全データを複製用論理ボリュームの対応する領域にコピーした後に複製用論理ボリュームへのデータの書き込みを行うと共に管理データを無効状態から有効状態へ変更し、データマップの管理データが有効状態になっている複製用論理ボリュームの分割領域への書き込みであれば複製用論理ボリュームにそのままデータの書き込みを行うからである。
【００７５】
本発明の第３の複製ボリューム生成方法およびディスク装置によれば、セパレート状態にある複製用論理ボリュームを別の或る時点のマスタ論理ボリュームの複製用論理ボリュームに再利用することができる。その理由は、セパレート状態にあるマスタ論理ボリュームと複製用論理ボリュームの組に対するホストコンピュータからのレプリケート指示に応答して、複製用論理ボリューム用のデータマップの全ての管理データを無効状態に設定し、マスタ論理ボリュームと複製用論理ボリュームとの組を再びレプリケート状態として管理し、ホストコンピュータからの複製用論理ボリュームに対する書き込みを禁止するからである。
【００７６】
本発明の第４の複製ボリューム生成方法およびディスク装置によれば、複製用論理ボリュームをバックアップディスクとして使用し、セパレート時点のボリューム内容に基づいて直ちに業務を再開することができる。その理由は、セパレート状態にあるマスタ論理ボリュームと複製用論理ボリュームの組に対するホストコンピュータからのリストア指示に応答して、マスタ論理ボリュームと複製用論理ボリュームの組をリストア状態として管理し、ホストコンピュータからマスタ論理ボリュームに対して読み出し要求があった際、データマップの管理データが無効状態になっている複製用論理ボリュームの分割領域に対応するマスタ論理ボリュームの領域に対する読み出し要求であればマスタ論理ボリュームからデータの読み出しを行い、データマップの管理データが有効状態になっている複製用論理ボリュームの分割領域に対応するマスタ論理ボリュームの領域に対する読み出し要求であれば複製用論理ボリュームからデータの読み出しを行い、ホストコンピュータからマスタ論理ボリュームに対して書き込み要求があった際、データマップの管理データが無効状態になっている複製用論理ボリュームの分割領域に対応するマスタ論理ボリュームの領域に対する読み出し要求であればマスタ論理ボリュームにそのままデータの書き込みを行い、データマップの管理データが有効状態になっている複製用論理ボリュームの分割領域に対応するマスタ論理ボリュームの領域に対する読み出し要求であれば、分割領域に対応する複製用論理ボリュームの領域内の全データをマスタ論理ボリュームの対応する領域にコピーした後にマスタ論理ボリュームへの書き込みを行うと共に管理データを有効状態から無効状態へ変更するからである。
【００７７】
本発明の第５の複製ボリューム生成方法およびディスク装置によれば、業務再開後の空き時間を有効に活用してリストアを短時間で完了することができる。その理由は、リストア状態にあるマスタ論理ボリュームと複製用論理ボリュームの組に対し、ホストコンピュータからのアクセスに関係なく、データマップの管理データが有効状態になっている複製用論理ボリュームの分割領域内の全データをマスタ論理ボリュームの対応する領域にコピーして、管理データを有効状態から無効状態へ変更する処理を行うからである。
【００７８】
本発明の第６の複製ボリューム生成方法およびディスク装置によれば、リストア状態にある複製用論理ボリュームを別の或る時点のマスタ論理ボリュームの複製用論理ボリュームに再利用することができる。その理由は、データマップの全ての管理データが無効状態となった時点で、リストア状態にあるマスタ論理ボリュームと複製用論理ボリュームの組をレプリケート状態として再び管理するからである。
【００７９】
本発明の第７の複製ボリューム生成方法およびディスク装置によれば、ディスク容量を有効利用することができる。その理由は、複製用論理ボリュームとして仮想論理ボリュームを使用し、複製用論理ボリュームのセパレート状態あるいはリストア状態からレプリケート状態への遷移時、複製用論理ボリュームに割当てられていた実記憶領域をすべて切り離して未使用の実記憶領域のプールへ返却するからである。
【００８０】
本発明の第８の複製ボリューム生成方法およびディスク装置によれば、マスタ論理ボリュームの性能が複製用論理ボリュームのアクセスで影響がでないようにすることができる。その理由は、マスタ論理ボリュームの負荷状況に応じて、マスタ論理ボリュームにアクセスが必要となる複製用論理ボリュームに対するアクセスを待たせるようにしているからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるコンピュータシステムのブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるディスクアレイ装置がサポートするコマンド（ペア設定コマンド、レプリケートコマンド、セパレートコマンド、リストアコマンド）によってマスタ論理ボリュームと複製用論理ボリュームの組がどのような状態に遷移するかを示した状態遷移図である。
【図３】ホストコンピュータからコマンドを受信した際のディスクアレイ処理部の処理例を示すフローチャートである。
【図４】ホストコンピュータから参照コマンドを受信した際にディスクアレイ処理部が行う参照処理の詳細を示すフローチャートである。
【図５】ホストコンピュータから更新コマンドを受信した際にディスクアレイ処理部が行う更新処理の詳細を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態におけるペア設定状態の説明図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるレプリケート状態の説明図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるセパレート状態の説明図である。
【図９】本発明の実施の形態におけるリストア状態の説明図である。
【符号の説明】
１…ホストコンピュータ
２…信号線
３…ディスクアレイ装置
４…物理ディスク
５…信号線
６…ディスクアレイ処理部
１１…スナップショット制御手段
１２…不揮発性メモリ
１３…論理ボリューム制御手段
１４…論理ボリューム管理テーブル
１５…複製ボリュームＩ／Ｏ抑止手段
１６…論理ボリューム負荷計測手段
１７…複製ボリュームのデータマップ
１８…制御管理情報
１９…未使用の記憶領域プール
２１…マスタ論理ボリューム（ＭＶ）
２２…複製用論理ボリューム（ＲＶ）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a replica volume generation method and a disk device in an external storage device of a computer.
[0002]
[Prior art]
Generally, a master logical volume that exists in an external storage device of a computer such as a disk array device stores important data used for various operations. This may be caused by a hardware or software failure or an operator error. In preparation for data loss, it is necessary to periodically create a replicated logical volume that duplicates the master logical volume. At this time, since the capacity of the master logical volume is increasing year by year as business processing becomes more complex and diversified, one of the important issues in this field is how to create a replicated logical volume quickly and efficiently. It has become.
[0003]
As a conventional technique for duplicating a logical volume, a method of temporarily mirroring in a disk array device to create a copy of an original file on a mirror and then unmirroring and detaching after completion of the copy (see, for example, Patent Document 1 described later), In a computer system that uses the Log-Structured File System, instead of copying the data on the disk directly, the data management table, which is a correspondence table between the virtual address and the real address of the file, is copied in memory. A method (for example, see Patent Document 2 described later) is known. In Patent Document 2, the copied data management table is re-copied, and the copy can be referenced and updated using the re-copied data management table.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-231016
[Patent Document 2]
JP 2001-51882 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the method described in Patent Document 1 has a problem that a copy operation of data is frequently performed during business processing, so that it particularly has a great influence on online business, and a copy cannot be created at high speed. On the other hand, since the method described in Patent Document 2 only copies the data management table on the memory, it can generate a replica at high speed. However, although the capacity is smaller than the actual data, it is necessary to copy the data management table, and it is not possible to create a replica instantaneously at the timing when it is desired to create it.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a replica volume generation method and a disk device capable of generating a replica of a master logical volume in an extremely short time.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The first replication volume generation method of the present invention is a replication volume generation method in a disk device connected to a host computer. A) A virtual logical volume as a replication logical volume in response to a pair setting instruction from the host computer Are assigned to the master logical volume, a replication logical volume, and a data map storing management data corresponding to each divided area of the logical volume for replication, and the master logical volume and the replication B) managing a pair with a logical volume as a pair setting state; b) in response to a replication instruction from the host computer for the pair of the master logical volume and the replication logical volume in a pair setting state; The virtual logical volume constituting the logical volume A real storage area allocated to the system, and all management data in the data map for the replication logical volume are set to an invalid state, and a set of the master logical volume and the replication logical volume is set. A step of managing as a replicated state and prohibiting writing from the host computer to the replication logical volume; c) a separate instruction from the host computer for a set of the master logical volume and the replication logical volume in the replicated state In response, the master logical volume and the duplication logical volume pair are managed as separate states, and the master logical volume corresponding to the divided area of the duplication logical volume in which the management data of the data map is invalid For the volume area When a write request is issued from the host computer, all data in the area corresponding to the divided area of the master logical volume is copied to the corresponding area of the duplication logical volume and then written to the master logical volume. The management data is changed from the invalid state to the valid state, and when a read request is made to the duplication logical volume from the host computer, the management data of the data map is transferred to the divided area in the valid state. If it is a read request, data is read from the replication logical volume, and if it is a read request to a divided area where the management data of the data map is invalid, data is read from the corresponding area of the master logical volume. The step c is included in the step c. In this case, if the write to the replication logical volume is permitted from the host computer and the management data of the data map is invalid, the division area After all the data in the area of the master logical volume corresponding to is copied to the area corresponding to the replication logical volume, the data is written to the replication logical volume and the management data is changed from the invalid state to the valid state. If the data is changed and the management data of the data map is written to the divided area of the replication logical volume, the data is written to the replication logical volume as it is, and the data in the separate state is written. The virtual logical volume that constitutes the replication logical volume has a separate Real storage space required for the divided region of the logical volume for duplicate corresponding to the divided regions of the master logical volume that was updated in the preparative conditions and Real storage area required for the division area of the replication logical volume updated in the separate state only Is assigned.
[0008]
In this first replication volume generation method, when a pair setting instruction is given from the host computer, the disk device makes a copy of the replication logical volume and each of the replication logical volumes to the replication source master logical volume. When a data map storing management data corresponding to one-to-one is allocated to the divided area, the set of the master logical volume and the duplication logical volume is managed as a pair setting state, and then a replication instruction is given from the host computer The disk device sets all management data in the data map for the replication logical volume to an invalid state, manages a set of the master logical volume and the replication logical volume as a replicated state, and the host computer Write to the replication logical volume from is prohibited That. At this point, the master logical volume replica is ready to be created instantly at any time.
[0009]
Next, when a separate instruction is given from the host computer at the timing when the master logical volume replica is to be created, the disk device manages the set of the master logical volume and the replicating logical volume as a separate state, so that the current master A replica of the logical volume is instantly provided to the host computer as a logical volume for replication. This is because immediately after the separation instruction, all the management data of the data map is in an invalid state, and the disk device makes a read request to the division area of the duplication logical volume in which the management data of the data map is in an invalid state. This is because data is read from the corresponding area of the master logical volume.
[0010]
In addition, after a separate command is issued, the disk device receives a write request from the host computer to the master logical volume area corresponding to the split area of the replication logical volume whose data map management data is invalid. Then, after all data in the area corresponding to the divided area of the master logical volume is copied to the corresponding area of the replication logical volume, writing to the master logical volume is performed and the management data is changed from the invalid state to the valid state. . When a read request is issued from the host computer to the duplication logical volume, the disk device receives data from the duplication logical volume if it is a read request to a divided area in which the management data of the data map is valid. Is read out. Thus, even if the host computer updates the master logical volume after the separation instruction, the replica of the master logical volume at the time of the separation instruction is maintained so as to be held in the duplication logical volume.
[0011]
First of the present invention 1 The purpose of the duplicate volume generation method is to enable another business process to be performed using the master logical volume replica at the point of separate instruction. Before In step c, if writing from the host computer to the replication logical volume is permitted, and the management data of the data map is in an invalid state, writing to the divided area of the replication logical volume, After all data in the area of the master logical volume corresponding to the divided area is copied to the corresponding area of the replication logical volume, the data is written to the replication logical volume and the management data is enabled from the invalid state. If it is a write to a divided area of the replication logical volume in which the management data of the data map is valid, the data is written directly to the replication logical volume.
[0012]
First of the present invention 2 The replication volume generation method of the first is intended to be able to reuse a replication logical volume in a separate state as a replication logical volume of another master logical volume at a certain point in time. 1's In the replication volume generation method, d) in response to a replication instruction from the host computer for the set of the master logical volume and the replication logical volume in the separated state, all the data maps for the replication logical volume Management data is set to an invalid state, a set of the master logical volume and the replication logical volume is managed as a replicated state, and writing to the replication logical volume from the host computer is prohibited.
[0013]
First of the present invention 3 The replication volume generation method of the first replication volume generation method uses the replication logical volume as a backup disk so that the business can be resumed immediately based on the volume content at the time of separation. In response to a restore instruction from the host computer for a set of the master logical volume and the replication logical volume in a separate state, the set of the master logical volume and the replication logical volume is managed as a restore state, and the host When a read request is made from the computer to the master logical volume, a read request for the master logical volume area corresponding to the divided area of the duplication logical volume in which the management data of the data map is invalid if there is If the data read from the master logical volume is a read request to the area of the master logical volume corresponding to the divided area of the replication logical volume in which the management data of the data map is valid, the replication Corresponds to the division area of the replication logical volume in which the management data of the data map is in an invalid state when data is read from the logical volume and the host computer makes a write request to the master logical volume If it is a write request to the area of the master logical volume, the data is written to the master logical volume as it is, and the management data of the data map corresponds to the divided area of the duplication logical volume that is valid Master logical volume If it is a write request to the area, after copying all the data in the area of the replication logical volume corresponding to the divided area to the corresponding area of the master logical volume, writing to the master logical volume and the management Changing the data from a valid state to an invalid state.
[0014]
First of the present invention 4 The purpose of this replica volume generation method is to speed up the restoration process by effectively using the free time after the work is resumed. 3 In the duplicate volume generation method, e) the management data in the data map becomes valid regardless of access from the host computer to the set of the master logical volume and the duplicate logical volume in the restored state. Copying all data in the divided area of the replication logical volume to the corresponding area of the master logical volume, and changing the management data from the valid state to the invalid state.
[0015]
First of the present invention 5 The replication volume generation method of the first is intended to be able to reuse a replication logical volume in a restored state as a replication logical volume of another master logical volume at a certain point in time. 4 F) A combination of the master logical volume and the replication logical volume in the restore state at the time when all the management data of the data map becomes invalid by the process of step e. And managing as a replicated state.
[0016]
First of the present invention 6 The replication volume generation method of the first is intended to make effective use of disk capacity. 2 Or second 5 In the replication volume generation method Before And a process of detaching all the real storage areas allocated to the duplication logical volume and returning them to the pool of unused real storage areas when transitioning to the replicated logical volume.
[0017]
First of the present invention 7 The purpose of this replication volume generation method is to prevent the I / O performance of the master logical volume from being affected by the access to the replication logical volume. 1's The replication volume generation method includes a process of adjusting input / output performance from the host computer to the replication logical volume according to the load status of the master logical volume. Specifically, the I / O load of the master logical volume is measured, and the I / O load of the master logical volume when the host computer makes an access request to the replication logical volume is predetermined. If it is higher than the threshold value, the access request is processed after waiting for a predetermined time.
[0018]
In response to a pair setting instruction from the host computer, the first disk device of the present invention uses a virtual logical volume as a replication logical volume, and for the master logical volume, a replication logical volume and the replication logical volume. A data map storing management data corresponding to one-to-one correspondence is assigned to each divided area of the volume, and a set of the master logical volume and the replication logical volume is managed as a pair setting state, and the pair setting state is in the pair setting state. In response to a replication instruction from the host computer for a set of the master logical volume and the replication logical volume, the real storage area allocated to the virtual logical volume constituting the replication logical volume is released, and All management data in the data map for the logical volume for replication Is set to an invalid state, the set of the master logical volume and the replication logical volume is managed as a replicated state, and the set of the master logical volume and the replicated logical volume in the replicated state is separated from the host computer. In response to the instruction, snapshot control means for managing a set of the master logical volume and the duplication logical volume as a separate state, and access for controlling access from the host computer to the master logical volume and the duplication logical volume Control means, and the access control means prohibits writing from the host computer to the replicated logical volume in the replicated state, and to the master logical volume in the separated state. In response to a write request from the host computer, if it is a write to the area of the master logical volume corresponding to the divided area of the replication logical volume in which the management data of the data map is invalid, After all data in the divided area including data before writing is copied to the corresponding area of the duplication logical volume, writing to the master logical volume and changing the management data from the invalid state to the valid state In response to a read request from the host computer for the replication logical volume in the separate state, the replication logical volume is read out from a divided area in which the management data of the data map is valid Data is read from and management of the data map If the data is read from a divided area in which the data is invalid, the data is read from the corresponding area of the master logical volume, and the replication logical volume in the separate state is read from the host computer. If writing to the divided area of the replication logical volume in which the management data of the data map is in an invalid state is permitted, writing in the area of the master logical volume corresponding to the divided area After all data has been copied to the corresponding area of the replication logical volume, data is written to the replication logical volume and the management data is changed from the invalid state to the valid state, so that the management data in the data map is valid Writing to the divided area of the replication logical volume in the state If this is the case, data is written directly to the replication logical volume, and the virtual logical volume constituting the replication logical volume in the separate state is stored in the master logical volume updated in the separate state. Real storage area required for the division area of the replication logical volume corresponding to the division area and Real storage area required for the division area of the replication logical volume updated in the separate state only Is assigned.
[0019]
In this first disk device, when a pair setting instruction is given from the host computer, the snapshot control means sends the replication logical volume and the replication logical volume to the replication source master logical volume. A data map for storing management data corresponding to one-to-one correspondence is assigned to each divided area, the set of the master logical volume and the duplication logical volume is managed as a pair setting state, and then a replication instruction is given from the host computer When this is done, all the management data of the data map for the replication logical volume is set to an invalid state, the set of the master logical volume and the replication logical volume is managed as a replicated state, and the access control means includes: For the replication logical volume from the host computer To prohibit the lump can. At this point, the master logical volume replica is ready to be created instantly at any time.
[0020]
Next, when a separate instruction is given from the host computer at the timing at which it is desired to create a replica of the master logical volume, the snapshot control means manages the set of the master logical volume and the logical volume for duplication as a separate state. A copy of the master logical volume at the time is instantly provided to the host computer as a replication logical volume. This is because immediately after the separation instruction, all the management data of the data map is in an invalid state, and the access control means reads out to the divided area of the replication logical volume in which the management data of the data map is in an invalid state. This is because if it is a request, data is read from the corresponding area of the master logical volume.
[0021]
In addition, after the separate instruction, the access control means issued a write request from the host computer to the master logical volume area corresponding to the divided area of the duplication logical volume whose management data in the data map is invalid At this time, after all data in the area corresponding to the divided area of the master logical volume is copied to the corresponding area of the replication logical volume, writing to the master logical volume is performed and the management data is changed from the invalid state to the valid state. To do. Also, when a read request is issued from the host computer to the replication logical volume, if the read request is for a divided area in which the management data of the data map is valid, the data is read from the replication logical volume. . Thus, even if the host computer updates the master logical volume after the separation instruction, the replica of the master logical volume at the time of the separation instruction is maintained so as to be held in the duplication logical volume.
[0022]
First of the present invention 1 The purpose of this disk unit is to allow the host computer to perform other business processing using a replica of the master logical volume at the time of the separate instruction. Before The access control means permits writing from the host computer to the duplicate logical volume in a separate state, and to the divided area of the duplicate logical volume in which the management data of the data map is invalid. If all data in the area of the master logical volume corresponding to the divided area is copied to the corresponding area of the replication logical volume, the data is written to the replication logical volume and If the management data is changed from the invalid state to the valid state, and the management data of the data map is written to the divided area of the duplication logical volume, the data is directly written to the duplication logical volume. Like to do.
[0023]
First of the present invention 2 The purpose of this disk device is to make it possible to reuse a replication logical volume in a separate state as a replication logical volume of another master logical volume at a certain point in time. 1's In the disk device, the snapshot control means is responsive to a replication instruction from the host computer for the set of the master logical volume and the replication logical volume in a separate state, and the data map for the replication logical volume All of the management data in the invalid state is set, the set of the master logical volume and the replication logical volume is managed as a replicated state, and the access control means is configured to control the host computer for the replicated logical volume in the replicated state. Has a configuration in which writing from is prohibited.
[0024]
First of the present invention 3 In the first disk device, the snapshot control means uses the replication logical volume as a backup disk so that the operation can be resumed immediately based on the volume content at the time of separation. Responsive to a restore instruction from the host computer for the set of the master logical volume and the replication logical volume in a separate state, managing the set of the master logical volume and the replication logical volume as a restore state, The access control means corresponds to the divided area of the duplication logical volume in which the management data of the data map is invalid when a read request is issued from the host computer to the master logical volume in the restored state. The master theory If it is a read request for a volume area, the master logical volume is read from the master logical volume, and the master logical volume area corresponding to the divided area of the replication logical volume in which the management data of the data map is valid If the read request is for the data, the data is read from the replication logical volume, and the management data in the data map is invalid when a write request is issued from the host computer to the restored master logical volume. If it is a write request to the area of the master logical volume corresponding to the divided area of the replication logical volume that is in the state, data is written to the master logical volume as it is, and the management data of the data map becomes valid Has become If it is a write request to the area of the master logical volume corresponding to the division area of the replication logical volume, all the data in the area of the replication logical volume corresponding to the division area is assigned to the area corresponding to the master logical volume. And then writing to the master logical volume and copying the management data from the valid state to the invalid state.
[0025]
First of the present invention 4 The purpose of this disk unit is to speed up the restore process by effectively using the free time after the business resumes. 3 In this disk device, the snapshot control means is in a state in which the management data of the data map is valid regardless of access from the host computer to the set of the master logical volume and the replication logical volume in the restore state. And copying all the data in the divided area of the duplication logical volume to the corresponding area of the master logical volume and changing the management data from the valid state to the invalid state.
[0026]
First of the present invention 5 The purpose of this disk device is to make it possible to reuse a replication logical volume in a restored state as a replication logical volume of another master logical volume at a certain point in time. 4 In this disk device, the snapshot control means sets the set of the master logical volume and the duplication logical volume in the restored state to a replicated state when all management data in the data map becomes invalid. It has a configuration to manage.
[0027]
First of the present invention 6 The purpose of this disk unit is to make effective use of disk capacity. 2 Or second 5 Transition of the logical volume for replication to the replicated state Before There is provided logical volume control means for detaching all the real storage areas allocated to the recording / reproducing logical volume and returning them to the pool of unused real storage areas.
[0028]
First of the present invention 7 The purpose of this disk unit is to prevent the performance of the master logical volume from being affected by the access to the replication logical volume. 1's The disk device includes a replication volume I / O suppression unit that adjusts input / output performance from the host computer to the replication logical volume according to the load status of the master logical volume. Specifically, the replication volume I / O suppression means determines the input / output load of the master logical volume when an access request is made from the host computer to the replication logical volume based on a predetermined threshold. If it is high, the access request is made to wait for a predetermined time.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0030]
Referring to FIG. 1, in a computer system according to an embodiment of the present invention, a disk array device 3 is connected to a host computer 1 through a signal line 2. The disk array device 3 includes a plurality of physical disks 4 constituting the disk array, and a disk array processing unit 6 connected to the host computer 1 through the signal line 2 and connected to the plurality of physical disks 4 through the signal line 5. With. Further, the disk array processing unit 6 includes an access control means 10, a snapshot control means 11, a non-volatile memory 12 for storing a replication volume data map 17 and control management information 18, a logical volume control means 13, and a logical volume management table. 14, including a replication volume I / O suppression unit 15 and a logical volume load measurement unit 16.
[0031]
The logical volume control unit 13 generates and manages a logical volume. The logical volume is not a physical volume generated on the physical disk 4, but a logical volume recognized as one volume by the host computer 1, and there are two types, a real logical volume and a virtual logical volume. The real logical volume is a volume to which the real storage area of the physical disk 4 is allocated from the beginning regardless of the presence or absence of storage data for all areas. The virtual logical volume is a volume to which a real storage area of the physical disk 4 is partially allocated when used. Specifically, when an area for storing data is required in the virtual logical volume, a real storage area is allocated from the unused storage area pool 19 in the physical disk 4, and a storage area pool when the already allocated real storage area is no longer necessary. By returning to 19, the real storage area is effectively used.
[0032]
The master logical volume (hereinafter also referred to as MV) 21 and the replication logical volume (hereinafter also referred to as RV) 22 shown in FIG. 1 provided by the disk device 3 to the host computer 1 are generated by the logical volume control means 13. Is. Here, each of the master logical volume 21 and the replication logical volume 22 may be a real logical volume or a virtual logical volume.
[0033]
The logical volume management table 14 is a table that holds the correspondence between the position (logical address) of the logical storage area on the logical volume and the position (physical address) on the real storage area. When the logical volume is a virtual logical volume, the presence / absence of allocation of the real storage area to the logical storage area is also managed on the table.
[0034]
The logical volume load measuring unit 16 has a function of measuring the I / O load of the master logical volume 21. As the I / O load, for example, the number of I / Os per unit time is used.
[0035]
The replication volume I / O suppression unit 15 performs I / O performance on the replication logical volume 22 from the host computer 1 in accordance with the I / O load status of the master logical volume 21 measured by the logical volume load measurement unit 16. It has a function to adjust. Specifically, when the I / O load of the master logical volume 21 when the host computer 1 makes an access request to the replication logical volume 22 is higher than a predetermined threshold, this replication logical volume A process for waiting for a predetermined time for a predetermined access request to 22 is performed.
[0036]
The replication volume data map 17 stored in the memory 12 is provided for each replication logical volume 22. One data map 17 has management data corresponding to each divided area of the replication logical volume 22 on a one-to-one basis. The management data indicates one of two states: a valid state indicating that valid data is stored in the corresponding divided area, and an invalid state indicating that the corresponding divided area is invalid. In the case of this embodiment, the duplication logical volume 22 is divided in units of 1 Mbyte, and 1-bit management data is allocated to each 1 Mbyte divided area. The management data indicates an invalid state with a value of 1, and a valid state with a value of 0. Of course, in the present invention, the division size is not limited to 1 Mbyte, and may be any size. Also, the management data need not be 1 bit.
[0037]
The control management information 18 stored in the memory 12 is provided for each replication logical volume 22. One control management information 18 includes a set of a logical disk number that uniquely identifies the master logical volume 21 and a logical disk number that uniquely identifies the replication logical volume 22 used for replication of the master logical volume 21. , And a status indicating whether the status of this set is a pair setting status, a replicate status, a separate status, or a restore status.
[0038]
The snapshot control means 11 is a part that executes processing corresponding to a pair setting command, a replicate command, a separate command, and a restore command issued from the host computer 1, and generates and manages the data map 17 and the control management information 18. Control.
[0039]
The access control means 10 is a part for executing processing related to a reference request and an update request to the master logical volume 21 and the replication logical volume 22 issued from the host console 1, and the data map 17 and control management as necessary. The information 18 is referred / updated, and an access method to be executed is determined.
[0040]
FIG. 2 shows the state of the combination of the master logical volume 21 and the replication logical volume 22 depending on commands (pair setting command, replicate command, separate command, restore command) supported by the disk array device 3 of this embodiment. FIG. 3 is a flowchart showing a processing example of the disk array processing unit 6 when a command is received from the host computer 1, and FIG. 4 is a flowchart showing details of the reference processing in step S111 of FIG. 5 is a flowchart showing details of the update process in step S112 of FIG. 3, FIG. 6 is an explanatory diagram of the pair setting state, FIG. 7 is an explanatory diagram of the replicate state, FIG. 8 is an explanatory diagram of the separate state, and FIG. It is explanatory drawing of a state. The details and operation of the function of the present embodiment will be described below with reference to the drawings.
[0041]
(1) Pair setting
When generating a replication volume of the master logical volume 21 existing in the disk array device 3, first, a logical disk number specifying the master logical volume 21 to be replicated and a logical disk number specifying the replication logical volume 22 are set. A designated pair setting command is issued from the host computer 1 to the disk array device 3. The master logical volume 21 and the replication logical volume 22 may be real logical volumes or virtual logical volumes. In either case, the logical volume needs to be created before the pair setting command is input. The logical volume is generated in the same manner as before, and is performed by the logical volume control means 13 in accordance with a generation command issued from the host computer 1 to the disk array device 3 (S113 in FIG. 3).
[0042]
When the disk array processing unit 6 of the disk array device 3 receives the pair setting command from the host computer 1 (YES in S101 of FIG. 3), the snapshot control unit 11 executes the pair setting process (S107 of FIG. 3). In this pair setting process, as shown in FIG. 6, the snapshot control means 11 associates the designated master logical volume 21 with the designated replication logical volume 22, and also creates a data map for the replication logical volume 22. 17 is assigned. As shown in FIG. 2, the logical volumes are associated with each other by setting each logical disk number in the control management information 18 and at the same time by setting the pair setting state in the status of the control management information 18. A pair of the volume 21 and the replication logical volume 22 is managed as a pair setting state.
[0043]
When the reference (read) command for the master logical volume 21 in the pair setting state is received from the host computer 1 (YES in S105 of FIG. 3), the access control means 10 of the disk array processing unit 6 performs the reference process shown in detail in FIG. S111 is executed, and data is read from the master logical volume 21 and returned to the host computer 1 as in the normal case before the pair setting (S204 in FIG. 4). When receiving an update (write) command for the master logical volume 21 from the host computer 1 (YES in S106 in FIG. 3), the access control means 10 executes an update process S112 whose details are shown in FIG.
[0044]
On the other hand, the access control means 10 prohibits any reference or update to the replication logical volume 22 in the pair setting state (S208 in FIG. 4 and S310 in FIG. 5).
[0045]
(2) Replicate
After the master logical volume 21 and the duplication logical volume 22 existing in the disk array device 3 are set as a pair, the host computer 1 can issue a replicate command to the disk array device 3. The replicate command can be issued to a set of the master logical volume 21 and the replication logical volume 22 that are in a separate state. In the replicate command, the logical disk numbers of the target master logical volume 21 and replication logical volume 22 are designated.
[0046]
When the disk array processing unit 6 of the disk array device 3 receives a replicate command from the host computer 1 (YES in S102 of FIG. 3), the snapshot control means 11 executes a replication process (S108 of FIG. 3). In this replication processing, the snapshot control means 11 refers to the control management information 18 for managing the set of the specified master logical volume 21 and the specified replication logical volume 22, and the status is in the pair setting state or the separate state. Only accept the command, otherwise reject it. The snapshot control means 11 that has received the separate command sets all management data in the data map 17 of the designated replication logical volume 22 to the invalid state (1), as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 2, the status of the control management information 18 is set to the replicated state, and the set of the master logical volume 21 and the replication logical volume 22 is managed as the replicated state.
[0047]
Further, as part of the replication processing, the snapshot control means 11 specifies the logical disk number of the duplication logical volume 22 to the logical volume control means 13 when the duplication logical volume 22 is created as a virtual logical volume. The real storage area is requested to be released. The logical volume control means 13 updates the logical volume management table 14 to detach all the real storage areas allocated to the designated duplication logical volume 22 and return them to the unused storage area pool 19.
[0048]
When the reference command and update command for the master logical volume 21 in the replicated state are received from the host computer 1, the processing of the access control means 10 in the disk array processing unit 6 is the same as in the pair setting state. Reference and update to the master logical volume 21 are permitted as usual (S204 in FIG. 4 and S306 in FIG. 5).
[0049]
On the other hand, when the reference command for the replicated logical volume 22 in the replicated state is received from the host computer 1 (NO in S201 of FIG. 4), the access control means 10 is in the replicated state of the control management information 18. (YES in S207), the data is read from the position of the master logical volume 21 corresponding to the position requested for reference and returned to the host computer 1 (S212). As described above, when a reference command is issued to the replicated logical volume 22 in a replicated state, the master logical volume 21 used for normal business is accessed, so the load on the master logical volume 21 may increase. Therefore, in this embodiment, the replication volume I / O suppression unit 15 determines whether the input / output load of the master logical volume 21 measured by the logical volume load measurement unit 16 is greater than a predetermined threshold. (S210) If the input / output load is higher than the predetermined threshold value, the current reference request is made to wait for a predetermined time (S211), and then the master logical volume 21 corresponding to the position where the access control means 10 requested the reference. The data is read out from the position and returned to the host computer 1 (S212).
[0050]
Further, when an update command for the replicated logical volume 22 in the replicated state is received from the host computer 1 (NO in S301 in FIG. 5), the access control means 10 indicates that the status of the control management information 18 is in the replicated state. (NO in S309), update is not permitted (S310).
[0051]
(3) Separate
After the set of the master logical volume 21 and the replication logical volume 22 existing in the disk array device 3 is set to a replicated state, a separate command can be issued from the host computer 1 to the disk array device 3 at an arbitrary timing. When the separate command is issued, the replication logical volume 22 becomes a snapshot of the master logical volume 21. In the separate command, the logical disk numbers of the target master logical volume 21 and duplication logical volume 22 are designated.
[0052]
When the disk array processing unit 6 of the disk array device 3 receives a separate command from the host computer 1 (YES in S103 of FIG. 3), the snapshot control means 11 executes a separation process (S109 of FIG. 3). In this separation process, the snapshot control means 11 refers to the control management information 18 that manages the set of the designated master logical volume 21 and the designated replication logical volume 22, and only when the status is replicated. Accept commands and reject otherwise. As shown in FIG. 2, the snapshot control means 11 that has received the separate command sets the status of the control management information 18 to a separate state, and manages the set of the master logical volume 21 and the replication logical volume 22 as a separate state. .
[0053]
When the reference command for the master logical volume 21 in the separate state is received from the host computer 1, the processing of the access control means 10 in the disk array processing unit 6 is the same as in the pair setting state and the replicate state. Reference to the master logical volume 21 is permitted as usual (S204 in FIG. 4).
[0054]
On the other hand, when the update command for the master logical volume 21 in the separated state is received from the host computer 1, the access control means 10 has the status of the control management information 18 in the separated state (YES in S302 of FIG. 5). It is checked whether the management data of the data map 17 corresponding to the divided area of the duplication logical volume 22 corresponding to the update position of the master logical volume 21 is invalid (S304). If the state is invalid, as shown in FIG. 8A, all the data BB in one divided area unit before writing the current data G is transferred from the master logical volume 21 to the corresponding divided area of the duplication logical volume 22. The management data is changed from the invalid state (1) to the valid state (0) (S305), and the current data G is written to the master logical volume 21. That is, modify write processing is performed. Thereby, the data in the updated area becomes BG. If it is valid, the process of step S305 is skipped, and data is written to the master logical volume 21 as usual (S306).
[0055]
On the other hand, when the reference command for the separate copy logical volume 22 is received from the host computer 1, the access control means 10 indicates that the status of the control management information 18 is in the separate state (YES in S206 of FIG. 4). Then, it is checked whether or not the management data of the data map 17 corresponding to the divided area of the duplication logical volume 22 corresponding to the reference position is in an invalid state (S209). If it is valid, data is read from the replication logical volume 22 (S213), and if invalid, data is read from the corresponding area of the master logical volume 21 (S212). As described above, when the reference command is issued to the separate replication logical volume 22, if the management data corresponding to the corresponding area of the data map 17 is in an invalid state, the master logical volume 21 used for the normal operation is Since it is accessed, the load on the master logical volume 21 may increase. Therefore, in this embodiment, the replication volume I / O suppression unit 15 determines whether the input / output load of the master logical volume 21 measured by the logical volume load measurement unit 16 is greater than a predetermined threshold. (S210) If the input / output load is higher than the predetermined threshold value, the current reference request is made to wait for a predetermined time (S211), and then the master logical volume 21 corresponding to the position where the access control means 10 requested the reference. The data is read out from the position and returned to the host computer 1 (S212).
[0056]
Next, when an update command for the separate copy logical volume 22 is received from the host computer 1, the access control means 10 indicates that the status of the control management information 18 is in the separate state (YES in S309 of FIG. 5). It is checked whether the management data of the data map 17 corresponding to the divided area of the duplication logical volume 22 corresponding to the update position is invalid (S311). If it is in the invalid state (1), as shown in FIG. 8B, the master logical volume 21 corresponding to the divided area of the duplication logical volume 22 in which the management data of the data map 17 is invalid is displayed. All the data BB in the area is copied to the corresponding area of the duplication logical volume 22, and the management data is changed from the invalid state (1) to the valid state (0) (S314). Data G is written (S315). Thereby, the data in the updated area becomes BG. If the management data in the data map 17 is a write to a divided area of the duplication logical volume 22 in which the data is valid, the data is written to the duplication logical volume 22 as it is (S315). As described above, when an update command is issued to the separate replication logical volume 22, if the management data corresponding to the corresponding area in the data map 17 is invalid, the master logical volume 21 used for normal business is Since it is accessed, the load on the master logical volume 21 may increase. Therefore, in this embodiment, the replication volume I / O suppression unit 15 determines whether the input / output load of the master logical volume 21 measured by the logical volume load measurement unit 16 is greater than a predetermined threshold. (S312) If the input / output load is higher than the predetermined threshold, the current update request is waited for a predetermined time (S313), and then the master logical volume 21 corresponding to the position where the access control means 10 requested the update. Data is written at the position (S315).
[0057]
When the backup of the master logical volume 21 at the time of issuing the separate command is stored on a magnetic tape (not shown), the content of the replication logical volume 22 in the separate state is read and output to the magnetic tape. It is also possible to perform another business process based on the contents of the master logical volume 21 at the time of issuing the separate command by using the replication logical volume 22 in the separate state.
[0058]
(4) Restore
When the set of the master logical volume 21 and the replication logical volume 22 existing in the disk array device 3 is set to a separate state, and the replication logical volume 22 is a snapshot of the master logical volume 21, the disk is transferred from the host computer 1 to the disk. By issuing a restore command to the array device 3, the business process can be resumed using the replication logical volume 22 as a backup disk. In the restore command, the logical disk numbers of the target master logical volume 21 and replication logical volume 22 are designated.
[0059]
When the disk array processing unit 6 of the disk array device 3 receives the restore command from the host computer 1 (YES in S104 of FIG. 3), the snapshot control means 11 executes the restore process (S110 of FIG. 3). In this restoration processing, the snapshot control means 11 of the disk array processing unit 6 refers to the control management information 18 for managing the set of the designated master logical volume 21 and the designated duplication logical volume 22, and the status is separated. Accept command only if it is in the state, reject otherwise. As shown in FIG. 2, the snapshot control unit 11 that has received the restore command sets the status of the control management information 18 to the restore state, and manages the set of the master logical volume 21 and the duplication logical volume 22 as the restore state. .
[0060]
In addition, as part of the restore process S110, the snapshot control unit 11 performs the process of FIG. 9A regardless of the access from the host computer 1 to the set of the master logical volume 21 and the replication logical volume 22 in the restored state. As shown, all the data BG in the divided area of the duplication logical volume 22 in which the management data of the data map 17 is in the valid state (0) is copied to the corresponding area of the master logical volume 21 and the management data is copied. The processing for changing from the valid state (0) to the invalid state (1) is executed in the idle time in parallel with the command processing from the host computer 1 and the like. When all the management data in the data map 17 is in an invalid state (1), it is determined that restoration is complete, and the state is changed to a replicate state as shown in FIG. That is, the status of the control management information 18 is changed from the restored state to the replicated state, and the set of the master logical volume 21 and the replication logical volume 22 is managed again as the replicated state. Further, when the replication logical volume 22 in the replicated state is created as a virtual logical volume, the snapshot control means 11 designates the logical disk number of the replication logical volume 22 to the logical volume control means 13. To release the real storage area. The logical volume control means 13 updates the logical volume management table 14 to detach all the real storage areas allocated to the designated duplication logical volume 22 and return them to the unused storage area pool 19.
[0061]
When a reference command for the master logical volume 21 in the restored state is received from the host computer 1, the access control means 10 in the disk array processing unit 6 is in the restored state because the status of the control management information 18 is in the restored state (S202 in FIG. 4). YES), it is checked whether the management data of the data map 17 corresponding to the divided area of the duplication logical volume 22 corresponding to the reference position of the master logical volume 21 is in an invalid state (S203). If it is valid, data is read from the replication logical volume 22 and returned to the host computer 1 (S205). If invalid, data is read from the master logical volume 21 and returned to the host computer 1 (S204). .
[0062]
On the other hand, when an update command for the master logical volume 21 in the restored state is received from the host computer 1, the access control means 10 in the disk array processing unit 6 has the status of the control management information 18 in the restored state (FIG. 5). YES in S303), it is checked whether the management data of the data map 17 corresponding to the divided area of the replication logical volume 22 corresponding to the update position of the master logical volume 21 is invalid (S307). If it is in the valid state, as shown in FIG. 9B, all the data BG in the divided area of the duplication logical volume 22 is copied to the corresponding area of the master logical volume 21, and the management data is in the valid state. The state is changed from (0) to the invalid state (1) (S308), and the current data H is written to the master logical volume 21 (S306). Thereby, the data in the updated area becomes BH. If the status is invalid, the process of step S308 is skipped, and data is written to the master logical volume 21 as usual (S306).
[0063]
On the other hand, when the reference command and the update command for the replication logical volume 22 in the restored state are received from the host command 1, the access control means 10 rejects the request in this embodiment (S208 in FIG. 4 and FIG. 5). S310). As another embodiment, the update is rejected, but the reference may be permitted by the same method as the reference method for the separate copy logical volume 22.
[0064]
Next, the effect of this embodiment will be described.
[0065]
In the replication volume generation method according to the present embodiment, the replication logical volume 22 instantly becomes a snapshot of the master logical volume 21 when the replication logical volume 22 in a replicated state is separated from the master logical volume 21 by a separate command. Since the copy operation is performed after separation to maintain the data at the time of separation, the computer system that takes the following general operation form has no effect on performance and is very effective. .
[0066]
In general, backup is often performed simultaneously with batch processing after completion of online work. Therefore, batch processing can be performed in the master logical volume 21 in parallel with the separation from the duplication logical volume 22 to the magnetic tape after the online operation is completed. In this case, there is no performance impact on the online business, and a copy can be instantly created immediately after completion of the online business, so that backup to magnetic tape can be performed efficiently.
[0067]
Further, by using the replication logical volume 22 as a backup disk, the recovery time can be shortened by restoring the replication logical volume 22 when the master logical volume 21 is destroyed in software.
[0068]
When the replication logical volume 22 is created as a virtual logical volume, all management data in the data map 17 is invalidated at the time of replication transition, and the real storage area of the replication logical volume 22 is accessed. Noting that there is no point, all the real storage areas are temporarily returned to the unused storage area pool 19. For this reason, the real storage area used by the duplication logical volume 22 is only the real storage area of the post-separation update area, and the real storage area used by the duplication logical volume 22 can be reduced. Further, since the real storage area returned to the unused storage area pool 19 can be shared and used by a plurality of duplication logical volumes, the capacity of the physical disk 4 can be saved.
[0069]
In this embodiment, access to the replication logical volume 22 from the host computer 1 may require access to the master logical volume 21, and there is a concern that the access performance of the master logical volume 21 may deteriorate. By providing the replication volume I / O suppression means 15, it is possible to wait for an access request to the replication logical volume 22 that requires access to the master logical volume 21 when the master logical volume 21 is heavily loaded. The access performance of the logical volume 21 can be controlled so as not to be affected by the access of the replication logical volume 22.
[0070]
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various other additions and modifications can be made. For example, the disk device to be applied is not limited to the disk array device. In addition, the disk device of the present invention can be realized by a computer and a disk control program, as well as hardware functions. The disk control program is provided by being recorded on a computer-readable recording medium such as a magnetic disk or a semiconductor memory, and is read by the computer when the computer constituting the disk device is started up to control the operation of the computer. The computer is caused to function as a disk array processing unit in the disk array apparatus in the embodiment described above.
[0071]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
[0072]
According to the first replica volume generation method and the disk device of the present invention, by issuing a separate instruction to a pair of a master logical volume and a replica logical volume that are in a replicated state, the replica of the master logical volume is copied to the replica logical volume. Can be instantly created in the volume. The reason is that when a separate instruction is given, the disk device manages the set of the master logical volume and the replication logical volume as a separate state, and immediately after the separate instruction, all management data in the data map becomes invalid. This is because when a logical volume for replication is accessed, data is read from the corresponding area of the master logical volume.
[0073]
According to the first replica volume generation method and disk device of the present invention, even if the host computer updates the master logical volume after the separation instruction, the replica of the master logical volume at the time of the separation instruction is held in the replication logical volume. Can be maintained. The reason for this is that after the disk unit is instructed, the host computer issues a write request to the master logical volume area corresponding to the replication logical volume partition area in which the management data of the data map is invalid. When all data in the area corresponding to the divided area of the master logical module is copied to the corresponding area of the duplication logical volume, writing to the master logical volume is performed and the management data is changed from the invalid state to the valid state. If there is a read request from the host computer to the replication logical volume, and if it is a read request to a partitioned area where the management data of the data map is valid, the data from the replication logical volume This is because reading is performed.
[0074]
According to the second replica volume generation method and disk device of the present invention, another job process can be performed using the replica of the master logical volume at the time of the separate instruction. The reason for this is that if the writing to the replication logical volume in a separate state is permitted and writing to the divisional area of the replication logical volume in which the management data of the data map is invalid is allowed After all the data in the master logical volume area corresponding to is copied to the corresponding area in the replication logical volume, the data is written to the replication logical volume and the management data is changed from the invalid state to the valid state. This is because if data is written to the divided area of the replication logical volume in which the map management data is valid, the data is written to the replication logical volume as it is.
[0075]
According to the third replication volume generation method and disk device of the present invention, a replication logical volume in a separate state can be reused as a replication logical volume of another master logical volume at a certain point in time. The reason is that in response to the replication instruction from the host computer for the set of the master logical volume and the replication logical volume in the separate state, all management data in the data map for the replication logical volume is set to an invalid state, This is because the set of the master logical volume and the replication logical volume is managed again as a replicated state, and writing to the replication logical volume from the host computer is prohibited.
[0076]
According to the fourth replication volume generation method and disk device of the present invention, the replication logical volume can be used as a backup disk, and the business can be immediately resumed based on the volume contents at the time of separation. The reason for this is that in response to a restore instruction from the host computer for the master logical volume and duplication logical volume pair that is in a separate state, the master logical volume and duplication logical volume pair is managed as a restore state, and the host computer When there is a read request for the master logical volume, if the read request is for the master logical volume area corresponding to the replication logical volume partition area for which the management data in the data map is invalid, the master logical volume If data is read, if the read request is for the master logical volume area corresponding to the divided area of the replication logical volume for which the management data of the data map is valid, the data is read from the replication logical volume, Hostco If there is a write request from the computer to the master logical volume, the master logical volume is a read request for the master logical volume area that corresponds to the replication logical volume partition area for which the management data in the data map is invalid If data is written to the volume as is and a read request is issued for the master logical volume area corresponding to the logical area for the replication logical volume for which the management data in the data map is valid, the replication request for the division area This is because all the data in the area of the logical volume is copied to the corresponding area of the master logical volume and then written to the master logical volume and the management data is changed from the valid state to the invalid state.
[0077]
According to the fifth replicated volume generation method and disk device of the present invention, the restoration can be completed in a short time by effectively utilizing the free time after the business is resumed. The reason for this is that within the partition area of the replication logical volume where the management data of the data map is valid regardless of the access from the host computer to the master logical volume and replication logical volume pair in the restored state. This is because the process of copying all the data to the corresponding area of the master logical volume and changing the management data from the valid state to the invalid state is performed.
[0078]
According to the sixth replication volume generation method and disk device of the present invention, a replication logical volume in a restored state can be reused as a replication logical volume of another master logical volume at a certain point in time. The reason is that when all management data in the data map becomes invalid, the set of the master logical volume and the replication logical volume that are in the restored state is managed again as the replicated state.
[0079]
According to the seventh duplicate volume generation method and disk device of the present invention, the disk capacity can be used effectively. The reason is that a virtual logical volume is used as the replication logical volume, and all the real storage areas allocated to the replication logical volume are disconnected when the replication logical volume transitions from the separate state or restore state to the replicate state. This is because it is returned to an unused real storage area pool.
[0080]
According to the eighth replication volume generation method and disk device of the present invention, the performance of the master logical volume can be prevented from being affected by the access to the replication logical volume. This is because the access to the replication logical volume that requires access to the master logical volume is made to wait in accordance with the load status of the master logical volume.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a computer system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows the state of a combination of a master logical volume and a replication logical volume depending on commands (pair setting command, replicate command, separate command, restore command) supported by the disk array device according to the embodiment of the present invention. It is a state transition diagram showing whether to do.
FIG. 3 is a flowchart showing a processing example of a disk array processing unit when a command is received from a host computer.
FIG. 4 is a flowchart showing details of a reference process performed by a disk array processing unit when a reference command is received from a host computer.
FIG. 5 is a flowchart showing details of an update process performed by a disk array processing unit when an update command is received from a host computer.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a pair setting state in the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a replicated state in the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a separate state according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram of a restore state according to the embodiment of this invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Host computer
2 ... Signal line
3. Disk array device
4 ... Physical disk
5 ... Signal line
6 ... Disk array processor
11 ... Snapshot control means
12 ... Non-volatile memory
13: Logical volume control means
14 ... Logical volume management table
15: Replica volume I / O suppression means
16: Logical volume load measuring means
17 ... Data map of replication volume
18 ... Control management information
19: Unused storage pool
21 ... Master logical volume (MV)
22 ... Replication logical volume (RV)

Claims

In a replica volume generation method in a disk device connected to a host computer,
a) In response to a pair setting instruction from the host computer, a virtual logical volume is used as a logical volume for replication, and 1 for each replication area of the logical volume for replication and the logical volume for replication with respect to the master logical volume. Assigning a data map storing management data corresponding to pair 1, and managing a pair of the master logical volume and the duplication logical volume as a pair setting state;
b) in response to a replication instruction from the host computer for the set of the master logical volume and the replication logical volume in the pair setting state, the actual logical volume allocated to the virtual logical volume constituting the replication logical volume Releasing the storage area, setting all management data of the data map for the replication logical volume to an invalid state, managing the set of the master logical volume and the replication logical volume as a replicated state, Prohibiting writing from the host computer to the replication logical volume;
c) responding to a separate instruction from the host computer for the set of the master logical volume and the replication logical volume in the replicated state, and managing the set of the master logical volume and the replication logical volume as a separate state; When a write request is issued from the host computer to the area of the master logical volume corresponding to the divided area of the replication logical volume in which the management data of the data map is invalid, the master logical volume Writing all data in the area corresponding to the divided area to the corresponding area of the replication logical volume and then writing to the master logical volume and changing the management data from the invalid state to the valid state; and For copying from the host computer When there is a read request for a physical volume, if the read request is for a partitioned area in which the management data of the data map is valid, the data is read from the duplication logical volume, and the management data of the data map Including a step of reading data from a corresponding area of the master logical volume if it is a read request to a divided area in an invalid state,
In the step c, if writing to the replication logical volume is permitted from the host computer and the management data of the data map is in an invalid state, writing to the divided area of the replication logical volume is performed. After all data in the area of the master logical volume corresponding to the divided area is copied to the corresponding area of the replication logical volume, the data is written to the replication logical volume and the management data is enabled from the invalid state. Change to the state, and if the data to be written to the divided area of the replication logical volume in which the management data of the data map is valid, the data is directly written to the replication logical volume,
The said virtual logical volume constituting the logical volume for replication in a separate state, the real storage area and the required divided areas of the logical volume for duplicate corresponding to the divided regions of the master logical volume that was updated in the separation state A method for generating a duplicate volume, wherein only a necessary real storage area is allocated to a divided area of the duplicate logical volume updated in a separate state.

In the replication volume production | generation method of Claim 1,
d) In response to a replication instruction from the host computer for the set of the master logical volume and the replication logical volume in the separate state, all management data in the data map for the replication logical volume is made invalid. Setting, managing a set of the master logical volume and the duplication logical volume as a replicated state, and prohibiting writing from the host computer to the duplication logical volume;
A duplicate volume generation method comprising:

In the replication volume production | generation method of Claim 1,
d) In response to a restore instruction from the host computer for the set of the master logical volume and the replication logical volume in the separate state, the set of the master logical volume and the replication logical volume is managed as a restore state; When there is a read request from the host computer to the master logical volume, read from the master logical volume area corresponding to the divided area of the replication logical volume in which the management data of the data map is invalid If it is a request, the data is read from the master logical volume, and the read request for the area of the master logical volume corresponding to the divided area of the replication logical volume in which the management data of the data map is valid is available. Said duplication Corresponds to the division area of the replication logical volume in which the management data of the data map is in an invalid state when data is read from the logical volume and the host computer makes a write request to the master logical volume If it is a write request to the area of the master logical volume, the data is written to the master logical volume as it is, and the management data of the data map corresponds to the divided area of the duplication logical volume that is valid If it is a write request to the master logical volume area, all the data in the replication logical volume area corresponding to the divided area is copied to the corresponding area of the master logical volume and then written to the master logical volume. Performing and managing Step of changing over data from a valid state to an invalid state,
A duplicate volume generation method comprising:

In the replication volume production | generation method of Claim 3,
e) For the combination of the master logical volume and the duplication logical volume in the restore state, the duplication logical volume in which the management data of the data map is valid regardless of the access from the host computer Copying all data in the divided area to the corresponding area of the master logical volume, and changing the management data from the valid state to the invalid state;
A duplicate volume generation method comprising:

In the replication volume production | generation method of Claim 4,
f) a step of managing a set of the master logical volume and the duplication logical volume in the restore state as a replicated state when all the management data of the data map is invalidated by the process of step e;
A duplicate volume generation method comprising:

6. The replication volume generation method according to claim 2, wherein when the replication logical volume transitions to a replicated state, all of the real storage areas allocated to the replication logical volume are separated and unused real storage areas are A method for generating a duplicate volume, including a process of returning to a pool.

The replication volume generation method according to claim 1, further comprising a process of adjusting input / output performance from the host computer to the replication logical volume according to a load status of the master logical volume.

8. The replication volume generation method according to claim 7, wherein the input / output load of the master logical volume is measured when the host computer makes an access request to the replication logical volume. A replica volume generation method characterized in that if the value is higher than a predetermined threshold, the access request is processed after waiting for a predetermined time.

In response to the pair setting instruction from the host computer, the virtual logical volume is used as the logical volume for replication, and the logical volume for replication and the divided area of the logical volume for replication are 1: 1 on the master logical volume. A data map for storing the corresponding management data is allocated, the set of the master logical volume and the replication logical volume is managed as a pair setting state, and the master logical volume and the replication logical volume in the pair setting state are managed. In response to a replication instruction from the host computer to a set, the real storage area allocated to the virtual logical volume constituting the replication logical volume is released, and the data map for the replication logical volume Set all management data to the invalid state and A set of a logical volume and the replication logical volume is managed as a replicated state, and in response to a separate instruction from the host computer for the set of the master logical volume and the replicated logical volume in the replicated state, the master logical volume Snapshot control means for managing a set of a volume and the logical volume for duplication as a separate state;
Access control means for controlling access from the host computer to the master logical volume and the replication logical volume;
The access control means prohibits writing from the host computer to the replicated logical volume in the replicated state, and the write control from the host computer to the master logical volume in the separated state If writing to the area of the master logical volume corresponding to the divided area of the replication logical volume in which the map management data is in an invalid state, all data in the divided area including the data before writing is written to the area. The host computer for the replication logical volume in a separate state, wherein after copying to the corresponding area of the replication logical volume, writing to the master logical volume and changing the management data from the invalid state to the valid state Reading from In response to an output request, if data is read from a divided area in which the management data of the data map is valid, the data is read from the duplication logical volume, and the management data of the data map is invalidated. If the data is read from the divided area, data is read from the corresponding area of the master logical volume, and writing from the host computer to the duplicate logical volume in the separate state is permitted If the data management data of the data map is in an invalid state, if the data is written to a divided area of the replication logical volume, all data in the area of the master logical volume corresponding to the divided area is copied. After copying to the corresponding area of the logical volume for replication If the management data is changed from the invalid state to the valid state and the management data of the data map is in the valid state, the data is written to the divided area of the replication logical volume. The data is directly written into the replication logical volume,
The virtual logical volume constituting the replication logical volume in the separate state includes a real storage area necessary for the division area of the replication logical volume corresponding to the division area of the master logical volume updated in the separate state, and The disk apparatus is characterized in that only a necessary real storage area is allocated to the division area of the replication logical volume updated in the separate state.

The disk device according to claim 9, wherein
The snapshot control means manages all of the data maps for the duplication logical volume in response to a replication instruction from the host computer for the set of the master logical volume and the duplication logical volume in a separate state. Data is set to an invalid state, and a set of the master logical volume and the replication logical volume is managed as a replicated state,
The disk device according to claim 1, wherein the access control means prohibits writing from the host computer to the replicated logical volume.

The disk device according to claim 9, wherein
The snapshot control means restores the set of the master logical volume and the duplication logical volume in response to a restore instruction from the host computer for the set of the master logical volume and the duplication logical volume in a separate state. Is managed as a state,
The access control means corresponds to a divided area of the duplication logical volume in which the management data of the data map is invalid when a read request is made from the host computer to the master logical volume in a restored state. If it is a read request to the master logical volume area, the master reads the data from the master logical volume, and the master corresponding to the divided area of the replication logical volume in which the management data of the data map is valid If it is a read request for the logical volume area, data is read from the replication logical volume, and when the host computer issues a write request to the restored master logical volume, No management data If it is a write request to the area of the master logical volume corresponding to the divided area of the replication logical volume that is in the state, data is written to the master logical volume as it is, and the management data of the data map becomes valid If it is a write request to the area of the master logical volume corresponding to the divided area of the replicating logical volume, all data in the area of the replicating logical volume corresponding to the divided area is transferred to the master logical volume. A disk device characterized by performing writing to the master logical volume after copying to a corresponding area and changing the management data from a valid state to an invalid state.

12. The disk device according to claim 11, wherein
The snapshot control means has the management data of the data map in a valid state regardless of access from the host computer to the set of the master logical volume and the duplication logical volume in a restore state. A disk device characterized by copying all data in a divided area of a replication logical volume to a corresponding area of the master logical volume and changing the management data from a valid state to an invalid state.

The disk device according to claim 12, wherein
The snapshot control means manages the set of the master logical volume and the replication logical volume in the restored state as a replicated state when all the management data of the data map becomes invalid. A disk device characterized by the above.

14. The disk device according to claim 10 or 13, wherein when the replication logical volume transitions to a replicated state, all of the real storage areas allocated to the replication logical volume are separated to an unused real storage area pool. A disk device comprising logical volume control means for returning.

10. The disk device according to claim 9, further comprising a replication volume I / O suppression unit that adjusts input / output performance from the host computer to the replication logical volume in accordance with a load status of the master logical volume. Disk unit.

16. The disk device according to claim 15, wherein the replication volume I / O suppression means determines in advance an input / output load of the master logical volume when an access request is made from the host computer to the replication logical volume. A disk device characterized in that the access request is made to wait for a predetermined time if it is higher than a given threshold value.

The computers that make up the disk unit
In response to the pair setting instruction from the host computer, the virtual logical volume is used as the logical volume for replication, and the logical volume for replication and the divided area of the logical volume for replication are 1: 1 on the master logical volume. A data map for storing the corresponding management data is allocated, the set of the master logical volume and the replication logical volume is managed as a pair setting state, and the master logical volume and the replication logical volume in the pair setting state are managed. In response to a replication instruction from the host computer to a set, the real storage area allocated to the virtual logical volume constituting the replication logical volume is released, and the data map for the replication logical volume Set all management data to the invalid state and A set of a logical volume and the replication logical volume is managed as a replicated state, and in response to a separate instruction from the host computer with respect to the set of the master logical volume and the replicated logical volume in the replicated state, the master logical volume Snapshot control means for managing a set of a volume and the logical volume for duplication as a separate state;
Access control means for controlling access from the host computer to the master logical volume and the duplication logical volume;
A program that functions as
The access control means prohibits writing from the host computer to the replicated logical volume in the replicated state, and the write control from the host computer to the master logical volume in the separated state If writing to the area of the master logical volume corresponding to the divided area of the replication logical volume whose map management data is in an invalid state, all data in the area corresponding to the divided area of the master logical volume The data is copied to the corresponding area of the replication logical volume and then written to the master logical volume, and the management data is changed from an invalid state to a valid state. The host computer In response to a read request from a computer, if the management data of the data map is read from a divided area in which the data map is valid, data is read from the logical volume for duplication, and the management data of the data map If it is a read from a partition area that is in an invalid state, data is read from the corresponding area of the master logical volume, and a write from the host computer to the replication logical volume in a separate state is performed. All data in the area of the master logical volume corresponding to the divided area, if permitted, and if writing to the divided area of the replication logical volume in which the management data of the data map is invalid Before copying to the corresponding area of the replication logical volume Write data to the replication logical volume, change the management data from the invalid state to the valid state, and write to the divided area of the replication logical volume in which the management data of the data map is valid. If there is, the data is directly written to the replication logical volume,
The virtual logical volume constituting the replication logical volume in the separate state includes a real storage area necessary for the division area of the replication logical volume corresponding to the division area of the master logical volume updated in the separate state, and A program characterized in that only a necessary real storage area is allocated to a division area of the replication logical volume updated in a separate state.

The program according to claim 17,
The snapshot control means manages all of the data maps for the duplication logical volume in response to a replication instruction from the host computer for the set of the master logical volume and the duplication logical volume in a separate state. Data is set to an invalid state, and a set of the master logical volume and the replication logical volume is managed as a replicated state,
The program, wherein the access control means prohibits writing from the host computer to the replicated logical volume in a replicated state.

The program according to claim 17,
The snapshot control means restores the set of the master logical volume and the duplication logical volume in response to a restore instruction from the host computer for the set of the master logical volume and the duplication logical volume in a separate state. Is managed as a state,
The access control means corresponds to a divided area of the duplication logical volume in which the management data of the data map is invalid when a read request is made from the host computer to the master logical volume in a restored state. If it is a read request to the master logical volume area, the master reads the data from the master logical volume, and the master corresponding to the divided area of the replication logical volume in which the management data of the data map is valid If it is a read request for the logical volume area, data is read from the replication logical volume, and when the host computer issues a write request to the restored master logical volume, No management data If it is a write request to the area of the master logical volume corresponding to the divided area of the replication logical volume that is in the state, data is written to the master logical volume as it is, and the management data of the data map becomes valid If it is a write request to the master logical volume area corresponding to the divided logical volume partition area, all the data in the duplicate logical volume area corresponding to the split area is stored in the master logical volume area. A program for writing to the master logical volume after copying to a corresponding area and changing the management data from a valid state to an invalid state.

The program according to claim 19, wherein
The snapshot control means has the management data of the data map in a valid state regardless of access from the host computer to the set of the master logical volume and the duplication logical volume in a restore state. A program for copying all data in a divided area of a replication logical volume to a corresponding area of the master logical volume and changing the management data from a valid state to an invalid state.

The program according to claim 20, wherein
The snapshot control means manages the set of the master logical volume and the replication logical volume in the restored state as a replicated state when all the management data of the data map becomes invalid. A program characterized by that.

The program according to claim 18 or 21,
Logical volume control means for further detaching the real storage area allocated to the replication logical volume and returning it to the pool of unused real storage areas when the computer further transitions to the replicated state of the replication logical volume A program characterized by functioning as

The program according to claim 17,
A program that causes the computer to further function as a replication volume I / O suppression unit that adjusts input / output performance from the host computer to the replication logical volume in accordance with a load status of the master logical volume.

24. The program according to claim 23, wherein the replication volume I / O suppression means has a predetermined input / output load of the master logical volume when an access request is made to the replication logical volume from the host computer. A program characterized in that the access request is made to wait for a certain period of time if it is higher than the threshold value.