JPH07281933A - 計算機システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】多重化されたディスク装置のバックアップを、
業務運用中に、信頼性を低下させること無く行なえるよ
うにする。 【構成】予備系ディスク装置９３を備え、バックアップ
中は、業務プロセス２からの書き込みは、正系ディスク
装置９１と予備系ディスク装置９３に対して並行して行
ない、信頼性を確保する。業務処理と並行して副系ディ
スク装置９２から予備系ディスク装置９３へのバックア
ップのための複写を行なう。業務プロセス２及び複写プ
ロセス３からの予備系ディスク装置９３への書き込み処
理の競合は、書き込み単位ごとの排他制御フラグ６２で
回避する。業務プロセス２は更新済みフラグをアクセス
制御情報に書き込み、複写プロセス３は更新済みフラグ
を参照して、更新済みの領域の複写はスキップする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、信頼性向上のために多
重化されたディスク装置を有する計算機システムに係
り、特にシステム稼働中に、当該ディスク装置の記憶内
容のバックアップを行なう計算機システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】計算機システムの本来の業務を行うため
の業務プログラムの実行中（業務処理中）は、該業務プ
ログラムによるディスク装置の記憶内容の更新と該ディ
スク装置の記憶内容のバックアップ処理との競合を避け
るために、バックアップ対象ディスク装置への業務プロ
グラムからの更新処理を一時停止して、バックアップが
行なわれる。

【０００３】特開平４−６５７３３号公報及び特開平４
−２３５６４５号公報に業務処理を中断することなくバ
ックアップを行う方法が提案されているが、これらはい
ずれも多重化されていない単一ディスク装置のバックア
ップを対象としたものである。

【０００４】一方、オンラインシステムのような２４時
間連続運用するシステムにおいては、ファイル保護の信
頼性向上を目的としてディスク装置を多重化、例えば、
二重化して運用される。このように、ディスク装置が二
重化された計算機システムに関して、バックアップ処理
中は図５に示すように、片系のディスク装置を業務処理
から切離し、一方の系で運用することにより、切り離さ
れたディスク装置のバックアップを行なう方法がある。

【０００５】図５において、バックアップ処理を行うと
きは、運用管理プロセス１０１は、副系ディスク装置９
２を業務処理から切り離すために、業務プロセス１０２
に業務処理を一時中断させる。そのために、業務プロセ
ス１０２に中断要求を出す。業務プロセス１０２は、業
務処理の適当な区切りにおいて処理を中断し、中断した
ことを運用管理プロセス１０１に中断要求に対する応答
として返す。該応答を運用管理プロセス１０１が受け取
ると、運用管理プロセス１０１は、片系閉塞指示を２重
化ディスクドライバ１０５に送り、副系ディスク装置９
２を業務処理から切り離す。運用管理プロセス１０１
は、その後業務プロセス１０２に再開を指示する。以後
は、２重化ディスクドライバ１０５とディスクドライバ
１０７との間の、点線の矢印で示すやり取りは行われな
い。次に運用管理プロセス１０１はバックアッププロセ
ス１０４にバックアップ処理の起動を指示する。バック
アッププロセス１０４は、ディスクドライバ１０７とＭ
Ｔ（磁気テープ装置）ドライバ８とを介して副系ディス
ク装置９２の内容をＭＴ９４に転送する。バックアップ
処理が終了後、運用管理プロセス１０１は、業務プロセ
ス１０２を一時中断させて、副系ディスク装置を２重化
ディスクドライバ１０５の管理下に戻させる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図５に示す方法では、
バックアップ処理中の数十分の間、ディスク装置が多重
化されていない。そのため、多重化していることによる
信頼性向上の効果が失われるという問題がある。

【０００７】本発明は、多重化されたディスク装置のバ
ックアップを、業務運用中に、システムの信頼性を低下
させること無く行なえるようにすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、同一の記憶内容を保持する複数のディス
ク装置と、該ディスク装置のバックアップ用記憶装置
と、業務処理を行う業務処理手段と、上記複数のディス
ク装置のうちの少なくとも１つに記憶されている記憶内
容を上記バックアップ用記憶装置に転送するバックアッ
プ処理手段とを有する計算機システムにおいて、上記デ
ィスク装置のうちバックアップの対象となるディスク装
置の記憶内容を記憶する予備系ディスク装置を有し、上
記バックアップ処理手段は、バックアップ処理時上記バ
ックアップの対象となるディスク装置の記憶内容を上記
予備系ディスク装置とバックアップ用記憶装置とへ転送
し、上記業務処理手段は、バックアップ処理の期間中
は、上記バックアップの対象となっていないディスク装
置と、上記予備系ディスク装置とに対して書き込みを行
い、上記予備系ディスク装置はバックアップ処理が終了
後、上記バックアップの対象となったディスク装置の代
わりとして使用されることとしたものである。

【０００９】

【作用】本発明は、上記のように構成されているため、
業務処理手段が行う複数のディスク装置への書き込み／
読み出しと並行して、バックアップの対象であるディス
ク装置のバックアップ処理を行なうことができる。

【００１０】したがって、バックアップ処理中も常に多
重化構成が保たれ、システムの信頼性が確保される。

【００１１】バックアップ処理開始時の書き込みあるい
は読み出し先のディスク装置の切り替えは瞬時に行なえ
るため、業務プログラムの実行への影響はほとんど無
い。また、バックアップ処理を開始するタイミングを業
務プログラムのつごうの良いときに同期させることが容
易であり、業務処理に同期したバックアップ処理が可能
である。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の実施例について図１〜図４を
参照して説明する。正系副系から成る二重化されたディ
スク装置を備える計算機システムの場合について以下述
べる。本システムは、正系副系のディスク装置９１，９
２のほかに予備系ディスク装置９３を備えるものであ
る。

【００１３】図１に示す本発明に係る計算機システム
は、運用管理プロセス１と、業務プロセス２と、複写プ
ロセス３と、バックアッププロセス４と、二重化ディス
クドライバ５と、管理テーブル６と、ディスクドライバ
７と、外部記憶装置ドライバ（ＭＴドライバ）８と、正
系ディスク装置９１と、副系ディスク装置９２と、予備
系ディスク装置９３と、外部記憶装置（ＭＴ）９４とを
有する。

【００１４】本システムの動作の概要を述べる。

【００１５】バックアップの対象が副系ディスク装置９
２である場合、バックアップ開始時点より、副系ディス
ク装置９２は、業務プロセス２からは書き込みができな
いようにして、読み出し専用とする。そして、副系ディ
スク装置９２の内容を予備系ディスク装置９３、および
ＭＴ９４へ転送して、バックアップを行なう。

【００１６】バックアップ中も二重化構成を保つため
に、業務プロセス２からの書き込みは、正系ディスク装
置９１と予備系ディスク装置９３に対して行なう。この
ため、バックアップ処理中のディスク装置への書き込み
先を制御して、書き込み先の切り替えを行う。

【００１７】業務処理と並行して、前述の副系ディスク
装置９２から予備系ディスク装置９３への複写は複写プ
ロセス３が行ない、結果的に正系ディスク装置９１の内
容のコピーを予備系ディスク装置９３へ作成する。

【００１８】この時、業務処理時に業務プロセス２が行
う予備系ディスク装置９３への書き込みと、バックアッ
プ処理時に複写プロセス３が行う予備系ディスク装置９
３への書き込みとが競合する場合がある。この時は、予
備系ディスク装置９３の領域全体の読み出し／書き込み
を管理する管理テーブル６に書き込み単位ごとに設けら
れた排他制御フラグ６２（図２）を用いることで排他制
御を行ない、競合を回避する。

【００１９】図２に示す管理テーブル６には、書き込み
単位ごとに、アクセス制御情報６１として排他制御フラ
グ６２と更新種別６３とが保持されている。更新種別６
３は、更新済みフラグ６４と複写済みフラグ６５とから
なる。排他制御フラグ６２は、予備系ディスク装置９３
に対する複数のプロセスからの読み出しまたは書き込み
が競合しないように、複数のプロセスからのアクセスを
制御するために使用される。更新済みフラグ６４は、予
備系ディスク装置９３の業務プロセス２による更新（予
備系ディスク装置９３への書き込み）が行われているか
どうかを示すために使われる。複写済みフラグ６５は、
予備系ディスク装置９３への複写が行われているかどう
かを示すために使われる。これらのフラグの具体的な使
用方法は後述する。

【００２０】バックアップ時に、複写プロセス３は、更
新済みフラグ６４を参照しながら、予備系ディスク装置
９３への複写処理を行なう。すなわち、更新済みエリア
の複写は必要が無いため、複写処理はスキップする。複
写処理により複写した領域は管理テーブル６に設けられ
た複写済みフラグ６５を１にする。

【００２１】業務プロセス２による読み出し時は、通常
は正系ディスク装置９１から読み出し、正系ディスク装
置９１の障害時は、副系ディスク装置９２あるいは予備
系ディスク装置９３のいずれかから読み出しを行なう。
副系ディスク装置９２、予備系ディスク装置９３のいず
れから読み出すかは、後述する通り、読み出し先の副系
ディスク装置９２の領域が複写済みであるか、業務処理
からの書き込みにより更新済みであるかの組合せに応じ
て決定する。読み出し時にどの組み合せに該当している
かは、前述の管理テーブル６を参照して調べ、いずれか
のディスク装置を選択する。読み出し先の制御は、複写
プロセス２のディスク装置からの読み出し先、および業
務プロセス２の読み出し先を正系副系ディスク装置９
２、９３および予備系ディスク装置９３間で切り替える
ことにより実現する。

【００２２】正系ディスク装置９１障害時の業務プロセ
ス２からの読み出しは、具体的には以下の３通りに分け
られる。

【００２３】１．副系ディスク装置９２からの複写が済
んでいる場合、更新済みかどうかを問わず、予備系ディ
スク装置９３から読み出す。複写が済んでいる場合は、
更新済みの時と更新が済んでいない時があり、そのう
ち、更新されていない時は、副系ディスク装置９２にも
正しいデータがあるので、副系ディスク装置９２から読
み出しても良いが、予備系ディスク装置９３から読み出
すことに統一したものである。

【００２４】２．副系ディスク装置９２からの複写が済
んでいない場合、更新済みの時は、予備系ディスク装置
９３にのみ正しいデータがあるので、予備系ディスク装
置９３から読み出す。

【００２５】３．副系ディスク装置９２からの複写が済
んでいない場合、未更新の時は、副系ディスク装置９２
にのみ正しいデータがあるので、副系ディスク装置９２
から読み出す。

【００２６】複写処理終了時には予備系ディスク装置９
３の内容と正系ディスク装置９１の内容とが一致してい
るので、副系ディスク装置９２と予備系ディスク装置９
３を論理的に切り変え、以後は予備系ディスク装置９３
を副系ディスク装置９２として扱うようにして、バック
アップ処理開始前の状態に復帰させる。

【００２７】このように、ファイルのバックアップ処理
は副系ディスク装置９２に対して行なうので、業務プロ
セス２の実行を中断することなく、バックアップ処理を
行なえる。

【００２８】バックアップ処理開始時の書き込みあるい
は読み出し先のディスク装置の切り替えは瞬時に行なえ
るため、業務プロセス２の実行への影響はほとんど無
い。また、バックアップ処理を開始するタイミングを業
務プロセス２にとって望ましい時とすることが可能であ
り、業務処理とタイミングを合わせたバックアップファ
イルの取得が可能である。

【００２９】このようにバックアップ処理中も常に二重
化構成が保たれており信頼性が確保される。

【００３０】次に、動作をさらに詳細に述べる。

【００３１】図１において業務プロセス２は正系ディス
ク装置９１および副系ディスク装置９２から成る二重化
されたディスク装置上のファイルを使用してデータ処理
を行なう。運用管理プロセス１はオペレータ等からバッ
クアップ開始等の指示を受けこれを管理する。

【００３２】バックアップを行う際、バックアップ時期
が業務プログラムによって制御される業務プロセス２の
処理に同期していることが望ましい。従って運用管理プ
ロセス１は業務プロセス２に対してバックアップ要求を
出力し、業務プロセス２はその処理の区切りの良い時点
で、一時、ディスク装置９１，９２に対するアクセスを
中断し、運用管理プロセス１に対してバックアップ処理
の開始可を応答する。後で述べるが、このアクセスの中
断は直ちに解除されるため業務プロセス２の連続運用に
対する影響はほとんど無い。

【００３３】応答を受けた運用管理プロセス１は、二重
化ディスクドライバ５に対して構成切り換え指示１１を
出力し、切り換えは短時間で終了するので、直ちに業務
プロセス２に対し業務処理の再開を指示する。

【００３４】次に複写プロセス３を起動し、副系ディス
ク装置９２から目的とするファイルのバックアップを開
始する。ファイル指定ではなく、ディスク装置全体を対
象とした一括バックアップも可能である。

【００３５】二重化ディスクドライブ５は、通常は業務
プロセス２からのディスクアクセスに対し物理的に二重
化されたディスク装置を単一ディスク装置に見えるよう
にアクセスパスの制御を行う。すなわち、図３に示すよ
うに切り替え前においては、業務プロセス２からの読み
出しを受けると、通常、正系ディスク装置９１より読み
出し、正系ディスク装置９１読み出しで障害が発生した
場合は、副系ディスク装置９２より読み出しを行なうこ
とで信頼性を向上させる。書き込み時は正副両系のディ
スク装置９１，９２に同時に書き込みを行なうことによ
り、常にデータのコピーを持つことができる。このた
め、片系のディスク装置の故障時でも他系のディスク装
置を用いることにより、業務を止めること無く処理を続
行できる。

【００３６】構成切り替え指示１１を受けた二重化ディ
スクドライブ５は、予備系ディスク装置９３もアクセス
対象とし、書き込みおよび読み出しパスの切り替えを行
い、以降の業務プロセス２からのファイルアクセスに対
しては運用管理プロセス１からの構成切り替え指示があ
るまで切り替え後のパスを用いてアクセスする。

【００３７】このパス切り替えは、業務プロセス１側が
意識すること無く、行なわれる。

【００３８】一方、ファイルバックアッププロセス４
は、ディスクドライバ７を通して副系ディスク装置９２
を直接読み出し、外部ファイル装置ドライバ８を使用し
て外部ファイル装置９４へ転送する。

【００３９】複写プロセス３は、副系ディスク装置９２
から予備系ディスク装置９３への複写を行い、予備系デ
ィスク装置９３への業務プロセス２からの書き込みと合
わせて正系ディスク装置９１のコピーが予備系ディスク
装置９３に作成される。

【００４０】次に二重化ディスクドライバ５における書
き込み制御及び読み出し制御に関し説明する。

【００４１】切り替え指示１１の受領後は以下のように
パスを制御する。書き込み時は正系ディスク装置９１へ
は従来通り書き込みを行なう。従来副系ディスク装置９
２に書き込みを行なっていた代わりに予備系ディスク装
置９３へ書き込みを行なう。

【００４２】この時、予備系ディスク装置９３へは複写
プロセス３によって副系ディスク装置９２からのコピー
が行なわれているので、業務処理及び複写処理の二つの
書き込み処理の競合が生じる。この競合は、ディスク装
置の領域全体を書き込み単位ごとに管理する管理テーブ
ル６上のアクセス制御情報６１の排他制御フラグ６２を
用いた排他制御を行なうことにより、回避する。排他制
御を実行するには、いわゆるロック命令を用いた制御を
行えば良い。また、アクセス制御情報６１は、例えば一
般的なディスク装置へのアクセス単位であるセクタを単
位として設けることができる。またこの実施例では複写
単位と更新単位は一致しているものとする。

【００４３】業務プロセス２は、排他制御フラグ６２の
値を処理５１（図１）で参照して更新権を獲得しようと
する。更新権を獲得するまでは、パス５２で待機し、更
新権を得た場合、書き込みをしようとしている領域が既
にコピー済みの領域か否かによって次のような処理を行
なう。アクセス制御情報６１の更新種別６３内の複写済
みフラグ６５に１が書き込まれている場合（複写済みと
いうこと）はそのまま書き込もうとしているデータを予
備系ディスク装置９３上に上書きする。未複写の場合、
すなわち複写済みフラグ６５に０が書かれている場合
は、予備系ディスク装置９３へパス５３により書き込み
データを書き込み後、当該更新領域に対応するアクセス
制御情報６１の更新種別の更新済みフラグ６４に１を書
き込む。これは、複写プロセス３が副系ディスク装置９
２からのコピーを行なう時に更新済みエリアの複写をス
キップさせるためである。

【００４４】複写プロセス３は、排他制御フラグ６２の
値を処理３１で参照して更新権を獲得しようとする。更
新権を獲得するまでは、パス３２で待機し、更新権を得
た場合、ディスクドライバ７を通して読み出した副系デ
ィスク装置９２のデータを予備系ディスク装置９３へパ
ス３３により書き込む。このとき、管理テーブル６の更
新済みフラグ６４を参照しながら行ない、更新済みエリ
アの複写はスキップする。複写を行った領域に対応する
アクセス制御情報６１の更新種別６３の複写済みフラグ
６５に１を書き込む。

【００４５】複写プロセス３は、未複写かつ未更新の領
域を選んで処理が進められる。こうして未複写かつ未更
新の単位が無くなるまで処理が続けられ、管理テーブル
６上の全てのアクセス制御情報６１の更新種別６３に更
新済みあるいは複写済みいずれかのフラグが立てば（１
になれば）、複写処理が完了となる。

【００４６】業務プロセス２による読み出し時は、通常
は、正系ディスク装置９１から読み出し、正系ディスク
装置９１の障害時は副系ディスク装置９２あるいは予備
系ディスク装置９３のいずれかから読み出しを行なう。
この選択は、前述のように、読み出し先の領域が複写済
みであるか、業務処理からの書き込み更新済みであるか
の組合せによって、前述の管理テーブル６のアクセス制
御情報６１の更新種別６３を参照して行なわれる。

【００４７】これは、業務プロセス２による読み出し
時、読み出し先を正系と副系ディスク装置９１，９２の
間で切り替える通常の切り替えに加え、副系ディスク装
置９２と予備系ディスク装置９３との間でも切り替える
ことにより実現される。

【００４８】また、予備系ディスク装置９３に対する読
み出しと書き込み処理の競合回避のため、読み出し時も
まず管理テーブル６の排他制御フラグ６１を用いてアク
セス権の獲得が行なわれる。

【００４９】複写処理が完了すると、複写プロセス３は
運用管理プロセス１に完了通知を報告する。また、並行
して実行されるバックアッププロセスも処理が完了する
と、運用管理プロセス１に対して完了通知を報告する。
運用管理プロセス１は、両方のプロセスから完了通知を
受けた時点で、二重化ディスクドライブ５に対して構成
切り替え指示１２を行う。複写処理終了時には予備系デ
ィスク装置９３の内容と正系ディスク装置９１の内容と
が一致しているので、副系ディスク装置９２と予備系デ
ィスク装置９３を論理的に切り変えることにより、バッ
クアップ開始前の状態に復帰する。これを図４に示す。
この切り替えも、業務プロセス２が意識することなく行
われる。

【００５０】本実施例によれば、ディスク装置の多重化
構成を保ちながら、業務処理と並行して、多重化された
ディスク装置上のバックアップ対象領域のバックアップ
を実行できる。このため、システム運用の中断及び信頼
性の低下を招かずに、２４時間運用されるようなオンラ
インシステムのバックアップを実施できる。

【００５１】なお、上記実施例では、ＭＴへの転送は副
系ディスク装置から行っているが、本発明は、これに限
られるものではなく、副系ディスク装置から予備系ディ
スク装置への転送が済んでから、予備系ディスク装置か
らＭＴへ転送することとしても良い。

【００５２】また、予備系ディスク装置はひと組のディ
スク装置対に対して必ずしも一つ必要な訳ではなく、複
数のディスク装置対に対して予備系ディスク装置を一つ
持てば良い。本発明は、バックアップ対象ファイルがひ
と組のディスク装置対の中にあるならば、対象ファイル
が複数のディスク装置対に分散して存在する場合でも、
バックアッププロセスがひと組ずつのディスク装置対に
対して順番にバックアップをすることにより、業務処理
を中断せずにバックアップができる。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、多重化されたディスク
装置のバックアップを、業務運用中もシステムの信頼性
を低下させること無く行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る計算システムのブロック図

【図２】管理テーブルの説明図

【図３】バックアップ処理前の本計算システムにおける
ディスクアクセスの説明図

【図４】バックアップ処理後の本計算システムにおける
ディスクアクセスの説明図

【図５】従来技術に係る計算システムのブロック図

【符号の説明】

１…運用管理プロセス、２…業務プロセス、３…複写プ
ロセス、４…バックアッププロセス、５…二重化ディス
クドライバ、６…管理テーブル、６１…アクセス制御情
報、６２…排他制御フラグ、６３…更新種別、７…ディ
スクドライバ、８…外部記憶装置ドライバ、９１…正系
ディスク装置、９２…副系ディスク装置、９３…予備系
ディスク装置、９４…外部記憶装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同一の記憶内容を保持する複数のディスク
   装置と、該ディスク装置のバックアップ用記憶装置と、
   業務処理を行う業務処理手段と、上記複数のディスク装
   置のうちの少なくとも１つに記憶されている記憶内容を
   上記バックアップ用記憶装置に転送するバックアップ処
   理手段とを有する計算機システムにおいて、 上記ディスク装置のうちバックアップの対象となるディ
   スク装置の記憶内容を記憶する予備系ディスク装置を有
   し、 上記バックアップ処理手段は、バックアップ処理時上記
   バックアップの対象となるディスク装置の記憶内容を上
   記予備系ディスク装置とバックアップ用記憶装置とへ転
   送し、 上記業務処理手段は、バックアップ処理の期間中は、上
   記バックアップの対象となっていないディスク装置と、
   上記予備系ディスク装置とに対して書き込みを行い、 上記予備系ディスク装置はバックアップ処理が終了後、
   上記バックアップの対象となったディスク装置の代わり
   として使用されることを特徴とする計算機システム。