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JP3463696B2 - オンラインガーベッジコレクション処理方法 - Google Patents

オンラインガーベッジコレクション処理方法

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JP3463696B2
JP3463696B2 JP18020593A JP18020593A JP3463696B2 JP 3463696 B2 JP3463696 B2 JP 3463696B2 JP 18020593 A JP18020593 A JP 18020593A JP 18020593 A JP18020593 A JP 18020593A JP 3463696 B2 JP3463696 B2 JP 3463696B2
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JP
Japan
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external storage
storage device
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garbage collection
logical
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JP18020593A
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雄介 鈴木
義次 高橋
勝治 野口
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
  • Multi Processors (AREA)
  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プロセッサ、主記憶装
置および多重化された外部記憶装置を持つ交換処理、伝
送処理、情報処理等で使用するシステムにおいて、外部
記憶装置内のデータを常に複数箇所に存在させるための
オンライン高信頼複写処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の技術では、複数の外部記憶装置に
同一のデータを多重格納する装置多重化機能が行われて
いた。これは通常の運転中に外部記憶装置の障害が発生
した際に予備の装置で代替えする高信頼化技術である
が、障害装置回復後のファイル復元処理(すなわち複写
処理)やオンライン中に領域の再配置を行うオンライン
ガーベッジコレクション処理を実行する際には、一重化
運転となる状態が生じた。この一重化運転時の信頼性低
下を防止するためには外部記憶装置をさらに増設して信
頼性を高める方法があるが、これは(ハード的)装置の
コストアップにつながる。そこで、既存の装置を有効利
用したオンライン高信頼複写処理方法を用意する必要が
あった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明では、無中断で
運転されているシステムでの外部記憶装置内のデータの
信頼性をさらに高めるため、現在行われている装置多重
化機能の他に、装置の増設を行わずに既存の外部記憶装
置のみを利用し、かつ一般アクセスの処理が遅延する等
の影響がなく、常にデータを複数存在させるオンライン
高信頼複写処理機能を提供することが必要である。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は図1に示すよう
に、主記憶装置5を持つプロセッサ4と外部記憶装置
1,2を具え、かつ現用系外部記憶装置1に対応する複
数のメンバ論理装置11と予備系外部記憶装置2に対応す
る複数のメンバ論理装置21と、それぞれのメンバ論理装
置11, 21を制御するマスタ論理装置31を有するシステム
において、外部記憶装置1,2を制御するマスタ物理装
置3の制御によって、オンライン中にメンバ論理装置1
1, 21の詰め合わせを行うオンラインガーベッシコレク
ション処理やファイル復元処理時に予備系外部記憶装置
2への新データ書き込み時に予備系外部記憶装置2の空
き領域6にバックアップ情報を保存させるオンライン高
信頼複写処理を行う。
【0005】オンライン高信頼複写処理方法を実現させ
る上での問題点は、通常、運転時の構成に加えて新たに
確保されたバックアップ用の予備系メンバ論理装置もマ
スタ論理装置によって制御されるため、一般のアクセス
のライト処理では、3つのメンバ論理装置に書き込みを
行うことである。図2に示すように、従来の装置多重化
による方法では外部記憶装置が別々の場合は並列なアク
セス(#1)が可能ではあるが、同一の外部記憶装置に
は並列な処理(#2)がなされないため、一回の一般ア
クセス(ライト処理)は通常の運転時より処理(#3)
に時間を要する。また、障害装置の復元やオンラインガ
ーベッシコレクション実施の際には、これらの一般アク
セスの他に複写処理が混入するので、一般アクセスの遅
延に影響を及ぼすことになる。そこで、一般のアクセス
と複写処理に優先度を付加して、一般アクセスを複写処
理の間に挿入するスケジューリングを行うことで一般ア
クセスの遅延を防止する。
【0006】
【作用】本発明では、装置障害回復後のファイル復元処
理やオンラインガーベッジ処理中でも常に二重化状態で
データを保持できるので外部記憶装置の高い信頼度が確
保できる。
【0007】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
いて詳細に説明する。図1は本発明の一実施例に係る外
部記憶装置構成のブロック図である。外部記憶装置には
現用系1、予備系2が存在し、それぞれに複数のメンバ
論理装置11,21を有する。プロセッサ4、主記憶装置5
の系構成には関係無く、外部記憶装置を制御するマスタ
物理装置3とメンバ論理装置の制御を行うマスタ論理装
置31が上位ソフトウエアからの外部記憶装置に対する命
令を制御する。通常運転時は現用系メンバ論理装置11、
予備系メンバ論理装置21、メンバ論理装置を制御するマ
スタ論理装置31は一つの組で構成され、それぞれ上位ソ
フトウエアによって複数個作成される。
【0008】オンライン高信頼複写処理方法では、ある
条件(例えば、領域の詰め合わせや障害装置の回復後の
復元)によって予備系メンバ論理装置21をマスタ論理装
置31の制御から切り離す際に、あらかじめ予備系外部記
憶装置2内の空き領域6に該当する現用系メンバ論理装
置11と同じ大きさの領域を確保し、該当する現用系メモ
リ11の全データの複写を行ってデータの二重化を保持す
る。
【0009】図3から図8に高信頼複写処理方法を用い
たオンラインガーベッジコレクション処理の実行順序を
示している。なお、図3から図8では対応する同じ要素
には同じ参照符号が付与されている。また、図9には図
3から図8までの全体の処理の流れが示されている。オ
ンラインガーベッジコレクションが要求されると、図3
に示すように現用系外部記憶装置1内のメンバ論理装置
間に空き領域がある場合、空き領域の次の現用系メンバ
論理装置11が対象メンバ論理装置となる。 現用系メン
バ論理装置11と予備系メンバ論理装置21には同一のデー
タが格納されている。次に図4に示すように、予備系外
部記憶装置2内に現用系メンバ論理装置11と同じ大きさ
の領域を確保して新たなメンバ論理装置22を生成し、全
データを複写する($1)。もし、この複写($1)の
開始以降から新たなメンバ論理装置22が消去されるまで
の間に一般アクセスによるライト要求があった場合に
は、マスタ論理装置31は新たなメンバ論理装置22にも一
般アクセスによるライト処理を行う。図5の新たなメン
バ論理装置22への複写(図4の$1)が完了すると、図
4の予備系メンバ論理装置21を一度削除し、より若番に
近い空き領域(図4の6,図5の6)の先頭から、現用
系メンバ論理装置(図5の11)の情報に従って領域を生
成し、複写(図5の$2)を行い、該複写(図5の$
2)が完了した時点で新たに生成したメンバ論理装置
(図5の22)を消去する。
【0010】次に、図6に示すように、外部記憶装置
1,2の現用、予備を切り替えて、切り替わった予備系
外部記憶装置1内に新たなメンバ論理装置12を生成し、
切り替わった現用系メンバ論理装置21から複写処理($
3)を行う。新たなメンバ論理装置への複写($3)が
完了すると、切り替わった予備系メンバ論理装置11を一
度削除し、図7に示すように、切り替わった現用系メン
バ論理装置21の情報に従い、切り替わった予備系メンバ
論理装置11に複写($4)を行う。該複写($4)の完
了後、新たなメンバ論理装置12を消去する。以後、同様
にして図8に示す残りのメンバ論理装置11、21の詰め合
わせを行う。ガーベッジコレクション終了後は通常の運
転に戻る。
【0011】図10に示すように、オンラインガーベー
ジ処理中に現用系外部記憶装置1全体に及ぶ障害が発生
した場合は、オンラインガーベージコレクションの複写
処理($5)を中断し、装置多重化機能によって予備系
外部記憶装置2から一般アクセスを行うようにするが、
オンラインガーベージコレクション実行中のメンバ論理
装置21のデータは信頼性がないため、対象メンバ論理装
置21の代替えとして新たなメンバ論理装置22から一般ア
クセスを行う。図11に示すように、現用系外部記憶装
置1の障害が回復すると、予備系外部記憶装置2内の論
理装置情報によって、現用系外部記憶装置の復元処理
($6)を行う。この時、対象メンバ論理装置11の復元
は新たなメンバ論理装置22から行う($7)。また、障
害から回復した外部記憶装置1の復元処理は、オンライ
ンガーベージコレクション実行後と同様に、空き領域を
作らないように詰め合わせを行いながら復元する。
【0012】図12に障害発生時の処理の全体的な流れ
を示す。障害系が予備系の場合は新たなメンバ論理装置
の保証ができないため、オンラインガーベージコレクシ
ョンを中止し、障害回復後の現用系メンバ論理装置から
予備系メンバ論理装置への復元処理のみを行う。障害系
が現用系の場合は、オンラインガーベージコレクション
を中断し、障害回復後にオンラインガーベージコレクシ
ョンを再開させる必要がある。その理由は、新たな論理
装置を代替えとしているため、再開させたオンラインガ
ーベージコレクション処理で現用系メンバ論理装置と予
備系メンバ論理装置を通常運転の状態に戻し、新たなメ
ンバ論理装置の削減を行う必要があるからである。
【0013】図13は一般アクセスと複写処理のスケジ
ューリング方法を示している。上位ソフトウエアから要
求のある一般アクセス待ち行列7と複写処理の待ち行列
8の実行を制御するスケジューリング方法として、一般
アクセス待ち71〜75の数をカウンタ9でカウントする。
ここでは、一般アクセス待ち71〜75が3個未満なら一般
アクセス71〜75と複写処理81〜83を交互に実行し、3個
以上の場合は一般アクセス71〜75のみ実行する、しきい
値を3とするしきい値制御を行うスケジューリング方法
を例とする。
【0014】図13では一般アクセス71〜75はライト要
求71、リード要求72、ライト要求73、ライト74、リード
要求75の順に5つの処理待ちをしているので、カウンタ
9のカウントが5である。このカウントが先程のしきい
値より小さくなるまでは一般アクセス71〜73を先に実行
する。2つめのライト要求73が実行し終わると、カウン
タ9のカウントは2となるので、1つめの複写処理81を
実行する。以降、一般アクセスのライト要求74、2つめ
の複写処理83、一般アクセスのリード要求75、3つめの
複写処理83の順で実行する。なお、しきい値について
は、システム毎に変更可能である。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、現用系および予備系の
外部記憶装置を有するシステムにおいて、装置障害回復
後のファイル復元処理やオンラインガーベージ処理中で
も常に二重化状態でデータの保持が可能となるので、高
い信頼性が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施例のシステムのブロック
図である。
【図2】図2は図1のシステムの処理シーケンスを示す
図である。
【図3】図3は本発明の処理経過を示すブロック図であ
る。
【図4】図4は本発明の処理経過を示すブロック図であ
る。
【図5】図5は本発明の処理経過を示すブロック図であ
る。
【図6】図6は本発明の処理経過を示すブロック図であ
る。
【図7】図7は本発明の処理経過を示すブロック図であ
る。
【図8】図8は本発明の処理経過を示すブロック図であ
る。
【図9】図9は本発明の処理を示すフローチャートであ
る。
【図10】図10は本発明の処理を示すブロック図であ
る。
【図11】図11は本発明の処理を示すブロック図であ
る。
【図12】図12は本発明の障害発生時の処理を示すフ
ローチャートである。
【図13】図13は一実施例によるスケジューリング方
法のブロック図である。
【符号の説明】 1 外部記憶装置(メンバ物理装置) 2 外部記憶装置(メンバ物理装置) 3 マスタ物理装置 4 プロセッサ 5 主記憶装置 6 空き領域 7 一般アクセス待ち行列 8 複写待ち行列 9 しきい値制御用カウンタ 11 メンバ論理装置 12 新たに生成されるメンバ論理装置 21 メンバ論理装置 22 新たに生成されるメンバ論理装置 31 マスタ論理装置 71 一般アクセス要求 72 一般アクセス要求 73 一般アクセス要求 74 一般アクセス要求 75 一般アクセス要求 81 複写処理要求 82 複写処理要求 83 複写処理要求
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−58140(JP,A) 特開 平4−163638(JP,A) 特開 平6−259292(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 12/00 G06F 12/16

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 現用系と予備系との間で運転形態が相
    互に切り換えられる第1及び第2の外部記憶装置を具
    え、これら第1及び第2の外部記憶装置は、分割され互
    いに対応する複数の論理装置をそれぞれ有し、第1の外
    部記憶装置の論理装置及び当該論理装置と対応する第2
    の外部記憶装置の論理装置には同一のデータがそれぞれ
    格納され、互いに対応する第1の外部記憶装置の論理装
    置と第2の外部記憶装置の論理装置とを制御するマスタ
    論理装置を各論理装置毎に具えるシステムにおいてオン
    ラインガーベッジコレクション処理を実行するに当た
    り、 現用系である第1の外部記憶装置の処理対象である論理
    装置に記憶されているデータを予備系である第2の外部
    記憶装置の空き領域に複写して新たな論理装置を生成す
    る第1の工程と、 予備系である第2の外部記憶装置の、前記処理対象であ
    る論理装置と対応する論理装置に格納されているデータ
    を削除する第2の工程と、 第2の外部記憶装置に、領域が詰め合わされた区域を生
    成し、当該区域に第1の外部記憶装置の前記処理対象で
    ある論理装置に格納されているデータを複写する第3の
    工程と、 前記第2の外部記憶装置の空き領域に生成された新たな
    論理装置に格納されたデータを削除する第4の工程と、 第1の外部記憶装置と第2の外部記憶装置との間におい
    て、現用系及び予備系の運転形態を切り換える工程と、 現用系から予備系に切り換えられた第1の外部記憶装置
    について前記第1〜第4の工程を実行することを特徴と
    するオンラインガーベッジコレクション処理方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のオンラインガーベッジ
    コレクション処理方法において、前記第1の工程から第
    4の工程が終了するまでに一般アクセスによる処理要求
    があった場合、現用系の第1の外部記憶装置の処理対象
    である論理装置と共に第2の外部記憶装置の空き領域に
    生成した新たな論理装置にも当該処理を実行することを
    特徴とするオンラインガーベッジコレクション処理方
    法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載のオンラインガー
    ベッジコレクション処理方法において、複写処理と一般
    アクセスによる処理要求とが競合した場合、一般アクセ
    スによる処理を複写処理間に挿入するスケジューリング
    を行うことにより一般アクセスによる処理の遅延を防止
    することを特徴とするオンラインガーベッジコレクショ
    ン処理方法。
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