WO2004008322A1

WO2004008322A1 - ネットワークストレージ管理装置、ネットワークストレージ管理プログラムおよびネットワークストレージ管理方法

Info

Publication number: WO2004008322A1
Application number: PCT/JP2002/007222
Authority: WO
Inventors: Tetsutaro Maruyama; Yoshitake Shinkai
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2002-07-16
Filing date: 2002-07-16
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2005-01-16
Also published as: JPWO2004008322A1; JP4185492B2

Abstract

ネットワークにストレージを接続してデータを統合管理するストレージシステムに用いるネットワークストレージ管理装置であって、ＮＡＳおよびＳＡＮの通信プロトコルと内部プロトコルの変換をおこなうプロトコル変換部と、ストレージの空き領域を管理するデータをB-Treeを用いて記憶したプール領域と、ストレージの使用領域を管理するデータをB-Treeを用いて記憶したファイルスペースと、プール領域を用いて空領域の割当をおこなう領域割当部と、プール領域およびファイルスペース（２２２）を用いてストレージを管理する領域開放部とを備える。

Description

明細書ネットワークストレ一ジ管理装置、ネットワークストレージ管理プログラムおよぴネットワークストレージ管理方法技術分野

この発明は、ネットワークにストレージを接続してデータを統合管理するストレージシステムに用いるネットワークストレージ管理装置、ネットワークストレージ管理プログラムおよびネットワークストレ一ジ管理方法に関し、特に、異なるアーキテクチャの混在を許し、運用負担が少なく、信頼性の高いストレージシステムの構築を可能とするネットワークストレージ管理装置、ネットワークストレージ管理プログラムおよびネットワークストレージ管理方法に関するものである。背景技術

近年、マルチメディァデータの利用などによるデータ容量の急増にともない、大規模なデータをアプリケ一ションサーバから分離独立させ、データだけを統合運用管理するストレージシステムが急速に普及している。

たとえば、 S AN (Storage Area Network) では、大容量のハードディスクなどのストレージをストレージネットワークと呼ばれる専用ネットワークで接続し、大容量のデータ領域を利用者に提供している。

かかるストレージシステムでは、取り扱うデータの範囲およびデータ量の拡大にともなってシステムを拡張することが必要であり、また部分的なデータを管理した既存の複数のストレージシステムを結合し、新たな統合ストレ一ジシステムを構築することも必要となる。

しかし、複数のストレージシステムを統合する場合には、ストレージシステムごとに異なる通信プロトコルを利用していることが多く、統合するために様々な改造が必要となり、統合作業が極めて困難となっている。このため、通信プロトコルの違いを吸収し、複数のストレージシステムの統合を容易にする技術が重要となっている。

たとえば、特開 2000— 339098号公報には、様々な S ANの通信プロトコルの違いを吸収し、異機種混合型のストレージシステムの構築を可能とする技術が開示されている。

しかしながら、この従来技術は、 SANだけを対象としており、ネットワークストレージとして S ANとともに普及しでいる NAS (Network Attached Storage) は対象としていない。したがって、 S ANと N A Sが混在するストレージシステムには適用できないという問題がある。

すなわち、 SANでは、サーバとストレ一ジは専用のストレージネットワークで接続されており、直接ストレージにアクセスするための S C S I (Small Computer System Interface) プロトコルが使用されている。一方、 NASでは、サーバは LANを介して NASサーバと接続され、 NASサーバがストレージにアクセスする構成をとるため、通信プロトコルとして NF S (Network File System)プロトコルが使用されている。このように、 SANと NASでは、基本的にまったく異なる通信プロトコルが使用されているため、両者が混在するストレージシステムの構築は不可能となっている。

従って、この発明は、 SANと NASの混在を許し、運用負担が少なく、信頼性の高いストレージシステムの構築を可能とするネットワークストレージ管理装置、ネットワークストレージ管理プログラムおよびネットワークストレージ管理方法を提供することを目的としている。発明の開示

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、ネットワークにストレ一ジを接続してデータを統合管理するストレージシステムに用いるネットヮークストレージ管理装置であって、前記ストレ一ジを部分領域の集まりとして管理し、各部分領域を識別する識別子のうち空き部分領域の識別子を集めて空き部分領域情報として記憶した空き部分領域情報記憶手段と、前記空き部分領域情報記憶手段により記憶された空き部分領域情報を用いて空き領域を確保し、該空き領域を構成する部分領域の識別子を前記空き部分領域情報から取り除いて該空き領域を使用領域とする領域割当手段と、不要となった使用領域を構成する部分領域の識別子を前記空き部分領域情報に加え、該使用領域を空き領域として開放する領域開放手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、ネットワークにストレージを接続してデータを統合管理するストレージシステムに用いるネットワークストレージ管理プログラムであって、前記ストレージを部分領域の集まりとして管理し、各部分領域を識別する識別子のうち空き部分領域の識別子を集めて空き部分領域情報として管理する空き部分領域情報管理手順と、前記空き部分領域情報管理手順により管理された空き部分領域情報を用いて空き領域を確保し、該空き領域を構成する部分領域の識別子を前記空き部分領域情報から取り除いて該空き領域を使用領域とする領域割当手順と、不要となった使用領域を構成する部分領域の識別子を前記空き部分領域情報に加え、該使用領域を空き領域として開放する領域開放手順と、をコンピュータで実行することを特徴とする。

また、本発明は、ネットワークにストレージを接続してデータを統合管理するストレージシステムに用いるネットワークストレージ管理方法であって、前記ストレージを部分領域の集まりとして管理し、各部分領域を識別する識別子のうち空き部分領域の識別子を集めて空き部分領域情報として管理する空き部分領域情報管理工程と、前記空き部分領域情報管理工程により管理された空き部分領域情報を用いて空き領域を確保し、該空き領域を構成する部分領域の識別子を前記空き部分領域情報から取り除いて該空き領域を使用領域とする領域割当工程と、不要となった使用領域を構成する部分領域の識別子を前記空き部分領域情報に加え、該使用領域を空き領域として開放する領域開放工程と、を含んだことを特徴とする。力かる発明によれば、ストレージを部分領域の集まりとして管理し、各部分領域を識別する識別子のうち空き部分領域の識別子を集めて空き部分領域情報として記憶し、記憶した空き部分領域情報を用いて空き領域を確保し、空き領域を構成する部分領域の識別子を空き部分領域情報から取り除いて空き領域を使用領域とし、不要となった使用領域を構成する部分領域の識別子を空き部分領域情報に加え、使用領域を空き領域として開放することとしたので、異なるァーキテクチャの混在を許し、運用負担が少なく、信頼性の高いストレージシステムの構築を可能とすることができる。

図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の実施の形態に係るストレージシステムのシステム構成を示す図であり、第 2図は、プール領域のデータ構造の一例を示す図であり、第 3図は、ファイルスペースのデータ構造の一例を示す図であり、第 4図は、第 1図に示した領域割当部の処理手順を示すフローチャートであり、第 5図は、第 1図に示した領域開放部の処理手順を示すフローチャートであり、第 6図は、本実施の形態に係るネットワークストレージ管理プログラムを実行するコンピュータシステムを示す図であり、第 7図は、第 6図に示した本体部の機能構成を示す機能ブ口ック図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、添付図面を参照して、この発明に係るネットワークストレージ管理装置

、ネットワークストレージ管理プログラムおよびネットワークストレージ管理方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。

まず、本実施の形態に係るストレージシステムについて説明する。第 1図は、本発明の実施の形態に係るストレージシステムのシステム構成を示す図である。同図に示すように、このストレージシステムは、ネットワークストレージ管理装置 2 0 0および 3 0 0を、ストレージネットワーク 4 0 0を介してストレージ 5 0 0〜7 0 0と接続し、また、これらネットワークストレージ管理装置 2 0 0および 3 0 0を、 L AN 4 0およびストレージネットワーク 5 0を介してクライアント 1 0〜3 0と接続したものである。なお、ここでは説明の便宜上、 3台のクライアント 1 0〜 3 0と、 2台のネットワークストレージ管理装置 2 0 0および 3 0 0と、 3台のストレージ 5 0 0〜 7 0 0のみを示したが、これらの装置の台数は任意の数とすることができる。

クライアント 1 0〜3 0は、ネットワークストレージ管理装置 2 0 0および 3 0 0にデータの管理を依頼する装置であり、 L AN 4 0またはストレージネットワーク 5 0を介してネットヮーグストレージ管理装置 2 0 0および 3 0 0に接続される。また、ストレージ 5 0 0〜7 0 0は、大規模な容量のハードディスクであり、クライアント 1 0〜 3 0が使用するデータを格納する。

ネットワークストレージ管理装置 2 0 0および 3 0 0は、クライアント 1 0〜 3 0からの依頼を受けてデータの管理をおこなう装置であり、ストレージ 5 0 0 〜7 0 0にデータを格納する。なお、ネットワークストレ一ジ管理装置 2 0 0および 3 0 0は同様の構成を有するので、ここではネットヮ一クストレージ管理装置 2 0 0を例にとって説明する。

ネットワークストレージ管理装置 2 0 0は、制御部 2 1 0と記憶部 2 2 0とを有する。制御部 2 1 0は、クライアント 1 0〜 3 0からの要求を受け付け、ストレージ 5 0 0〜7 0 0のデータを管理する処理部であり、ネットワークドライバ 2 1 1と、ストレージネットワークドライバ 2 1 2と、プロトコル変換部 2 1 3 と、ファイル管理部 2 1 4と、領域割当部 2 1 5と、領域開放部 2 1 6と、ストレージインタフェース部 2 1 7とを有する。また、記憶部 2 2 0は、ストレ一ジ 5 0 0〜 7 0 0を管理するためのデータを記憶した記憶部であり、プール領域 2 2 1とファイルスペース 2 2 2とを有する。

ネットワークドライバ 2 1 1は、 L A N 4 0を介してクライアント 1 0および 3 0と N F Sプロトコルを用いて通信する処理部であり、また、ストレ一ジネットワークドライバ 2 1 2は、ストレージネットワーク 5 0を介してクライアント 2 0と S C S Iプロトコルを用いて通信する処理部である。

プロトコノレ変換部 2 1 3は、ネットワークドライバ 2 1 1が使用する N F Sプ口トコルおょぴストレージネットワークドライバ 2 1 2が使用する S C S Iプロトコノレと、このネットワークストレ一ジ管理装置 2 0 0が内部で使用する内部プロトコルとを変換する処理部であり、このプロトコル変換部 2 1 3のプロトコル変^!能によって、ストレージシステム内に NA Sと S ANの両方のァ一キテクチヤを混在することができる。

NA Sの場合には、ネットワークストレ一ジ管理装置 2 0 0は、ファイルを単位としてアクセスされる。また、ネットワークストレージ管理装置 2 0 0も、フアイルを単位としてデータを管理している。したがって、プロトコル変換部 2 1

3は、 NA Sのファイルをネットヮ一クストレージ管理装置 2 0 0のファイルにそのまま対応させることによって、容易にプロトコルの変換をおこなうことがでさる。

一方、 S ANの場合には、ネットワークストレージ管理装置 2 0 0は、フアイノレではなく、デバイスを識別するためのデバイス I D、デバイス内のデータ格納開始アドレスおよびデータサイズを用いてアクセスされる。したがって、プロトコル変換部 2 1 3は、 S ANのデバイスを内部のファイルに対応させ、デバイス内のデータ格納開始ァドレスをファイルの先頭からのァドレスに対応させることによって、 S A Nのプロトコルと内部プロトコルの変換をおこなう。

ファイル管理部 2 1 4は、ストレージ 5 0 0〜7 0 0にデータが格納されるフアイルを管理する処理部であり、クライアント 1 0〜 3 0からの要求に基づいて、ファイルの作成、読み込み、更新、削除などの処理をおこなう。

領域割当部 2 1 5は、ファイル管理部 2 1 4からの空き領域割当要求に基づいて、ストレージ 5 0 0〜7 0 0から必要な大きさの空き領域を確保する処理部であり、プール領域 2 2 1に記憶されたデータを用いて空き領域を探し出す。また、この領域割当部 2 1 5は、確保した領域に基づいてファイルスペース 2 2を更新する。領域開放部 2 1 6は、ファイル管理部 2 1 4からの使用領域開放要求に基づいて、ストレージ 5 0 0〜7 0 0の使用領域を開放する処理部であり、ファイルスペース 2 2 2に記憶されたデータを用いて開放する領域の管理情報を取得し、取得した管理情報を用いて開放した領域を空き領域として再利用できるようにブール領域 2 2 1を更新する。また、領域開放部 2 1 6は、開放した領域に基づいてファイルスペース 2 2を更新する。

ストレージインタフェース部 2 1 7は、ストレ一ジ 5 0 0〜7 0 0へのフアイノレデータの書き込みおよぴストレ一ジ 5 0 0〜 7 0 0からのファイルデータの読み出しをおこなう処理部であり、ファイル管理部 2 1 4によって指定されたァドレスに基づいてデータの書き込みおよび読み出しをおこなう。

プール領域 2 2 1は、の空き領域を管理するためのデータを記憶した記憶部であり、ファイルスペース 2 2 2は、ストレ一ジ 5 0 0〜 7 0 0の使用領域を管理するためのデータを記憶した記憶部である。

まず、プール領域 2 2 1について詳細に説明する。第 2図は、ブーノレ領域 2 2 1のデータ構造の一例を示す図である。同図に示すように、このプール領域 2 2 1は、エタステン卜をノードとする B - Tree (Balanced multiway search Tree) を用いて、空き領域を管理するデータを記憶している。ここで、エクステントとは、ストレージ 5 0 0〜7 0 0の部^!域の先頭ァドレスを示すオフセットと部分領域の大きさを示すサイズを対としたデータである。すなわち、このネットヮークストレージ管理装置 2 0 0は、各ストレージを複数の可変長部分領域の集合として管理し、各可変長部分領域を、エクステントを用いて管理している。図 2において、エクステント 2 0 1は、各ストレージの空き領域を管理する B-Treeの最上位ノードであり、このエクステント 2 0 1によって識別される空き領域は、オフセットが 0x1500であり、サイズが 1 0であることを示している。ここで、 Oxは 1 6進数を示し、サイズは 8 K Bを単位としている。すなわち、サイズが 1 0であることは、空き領域の大きさが 8 0 K Bであることを示している。このェクステント 2 0 1は、子供のノードとして左側にオフセットの値が自分より小さいェクステント 2 0 2および 2 0 3を有し、右側にオフセッ卜の値が自分より大きなエクステント 2 0 4および 2 0 5を有する。すなわち、ェクステント 2 0 2および 2 0 3のオフセットは、それぞれ 0x0100および 0x1000であり、エクステント 2 0 1のオフセット 0x1500より小さレ、。また、エクステント 2 0 4および 2 0 5のオフセットは、それぞれ 0x2000および 0x3000であり、ェクステント 2 0 1のオフセット 0x1500より大きい。

このように、各ストレ一ジの空き領域を、オフセットをキーとする B- Treeで管理することによって、各ストレージを柔軟に管理することが可能となる。また、各ストレージは、最初に全体が一つの空き領域として管理され、たとえば、 1 0 G Bのハードディスクはオフセッ卜が 0x0であり、サイズが 1 0 G B / 8 K B = 1 2 8 0である一つのエクステントで管理される。そして、領域割当部 2 1 5 は、各ストレージの先頭から必要な大きさの空き領域を割り当てていき、途中で領域開放部 2 1 6によって開放された不連続な空き領域が発生すると、部分空き領域に対応してエクステントを作成し、各部分空き領域のオフセットをキーとして B-Treeを形成していく。

次に、ファイルスペース 2 2 2について詳細に説明する。第 3図は、フアイノレスペース 2 2 2のデータ構造の一例を示す図である。同図（a ) は、ファイルスペース全体の構造を示し、同図（b ) は、各ノードの構成を示す。同図（a ) に示すように、このファイルスペース 2 2 2は、ディレクトリおよびファイルをノ一ドとする Treeを用いてファイルを管理するデータを記憶している。

また、同図（b ) に示すように、各ノードは、ノードがディレクトリであるかファイルであるかの区別を示す def、名前を示す name、種類を示す kind、更新時刻を示す time、大きさを示す size、ポリシ属性を示す policy、 RAID属性を示す RAID、ノードがファイルである場合にデータの格納場所を示す pointerを有する。

ここで、ポリシ属性とは、ディレクトリまたはファイルを特定のストレージに記憶するなどのポリシ制御に用いるデータであり、ディレクトリにポリシ属性が定義された場合には、そのポリシ属性が下位のディレクトリおよびファイルに引き継がれる。また、 RAID属性とは、ファイルシステムの信頼性を向上するために用いるデータである。具体的には、 RAID属性が RAID0である場合には、データを複数のストレージに分割して格納し、 RAID属性が RAID 1である場合には、データの複製を作成して別のストレージに格納し、 RAID属性が RAID5である場合には、データを複数のストレージに分割して格納し、さらに分割したデータ同士の排他的論理和をとり、その結果を別のストレージに格納する。

また、ポリシ属性と RAID属性を組み合わせることによって、データのバックアップ機能を容易に実現することができる。すなわち、ポリシ属性を IDIとし、二つのストレージの片方を常に特定のストレージとすることにより、そのストレ一ジをバックアップ用に用いることができる。また、バックアップ用ストレージに空き領域がなくなった場合には、新たにストレージを追加することによって、既存のデータ格納部分には影響を与えることなく容易に空き領域を確保することが可能となる。

pointerは、このノードがファイルである場合に、そのデータを格納するストレージの場所を示すポインタである。ファイルのデータ領域は、空き領域と同じように、データを格納した複数の部分領域から構成され、各部分領域を識別するエクステントをノードとする B-Treeによって管理される。そして、 pointerはこの B-Treeの先頭のエクステントを指定している。

次に、第 1図に示した領域割当部 2 1 5の処理手順について説明する。第 4図は、領域割当部 2 1 5の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、この領域割当部 2 1 5は、まず、直前の領域割当要求が同じファイルに対する要求であるか否かを調べ（ステップ S 4 0 1 ) 、同じファイルに対する要求である場合には、できるだけ連続した領域を割り当てるために、直前に割り当てた領域に連続する領域の有無を、エクステントを用いて調べる（ステップ S 4 0 2 ) 。その結果、連続する領域がある場合には、その領域を割り当てる（ステップ S 4 0 8 ) 。

これに対して、連続する領域がなレ、場合および直前の領域割当要求が同じファィルに対する要求でない場合には、ポリシの有無を調べ（ステップ S 4 0 3 ) 、ポリシがあれば、そのポリシで指定されたストレージの空きの有無を調べ（ステップ S 4 0 4 ) 、ストレージに空きがあれば、その空き領域を割り当てる（ステップ S 4 0 8 ) 。一方、ポリシで指定されたストレージに空きがない場合およびポリシがない場合には、空き領域の最も多いストレ一ジを検索し（ステップ S 4 0 5 ) 、空きがあれば、その空き領域を割り当てる（ステップ S 4 0 8 ) 。また、どのストレージにも空き領域がない場合には、領域割当の要求元にエラー通知をおこなう（ステップ S 4 0 7 ) 。

次に、第 1図に示した領域開放部 2 1 6の処理手順について説明する。第 5図は、第 1図に示した領域開 ¾t部 2 1 6の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、この領域開放部 2 1 6は、開放された領域を管理する B- Treeから順にエクステントを取り出す（ステップ S 5 0 1 ) 。そして、プール領域 2 2 1を検索し（ステップ S 5 0 2 ) 、プール領域のエクステントおよび開放されたエクステントのオフセットと長さを用いて、開放された領域と連続する空き領域の有無を調べ（ステップ S 5 0 3 ) 、連続する領域がある場合には、二つのエクステントを一つに融合する（ステップ S 5 0 4 ) 。

そして、エクステントをプール領域の B-Treeに繋ぎ直し（ステップ S 5 0 5 ) 、開放された領域の全てのエクステントの処理が終了したか否かを調べ（ステップ S 5 0 6 ) 、終了していない場合にはステップ S 5 0 1に戻り、次のェクステントを処理する。また、全てのエクステントの処理が終了した場合には、領域開放の処理を終了する。

上述したように、本実施の形態では、ストレ一ジ 5 0 0〜7 0 0の空き領域を管理するためのデータを B- Treeを用いてプーノレ領域 2 2 1に記憶し、ストレージ 5 0 0〜7 0 0の使用領域を管理するためのデータを B- Treeを用いてフアイルスペース 2 2 2に記憶し、領域割当部 2 1 5がプール領域 2 2 1を用いて空き領域の割当をおこない、領域開放部 21 6が開放された領域を、

ス 222を用いて空き領域とすることとしたので、 NASおよび S ANのデータを一元的に管理するとともに、拡張が容易で運用負担が少ないストレージシステムを構築することができる。

また、本実施の形態では、ネットワークドライバ 21 1が N ASの通信プロトコルを用いてクライアント 10および 30と通信し、ストレージネットワークドライバ 212が SANの通信プロトコルを用いてクライアント 20と通信し、プ口トコル変換部 213が N ASおよび S ANの通信プロトコルと内部プロトコルの変換をおこない、ファイル管理部 214が內部プロトコルに変換されたクライアン卜からの要求に基づいてファイルを管理することとしたので、 NASと SA Nが混在するストレージシステムを構築することができる。

また、本実施の形態では、ファイルスペース 222にファイルのポリシ属性および R A I D属性を記憶することとしたので、バックァップが容易で信頼性の高ぃストレージシステムを構築することができる。

なお、本実施の形態では、ネットワークストレージ管理装置について説明した、このネットワークストレージ管理装置が有する構成をソフトウエアによって実現することで、同様の機能を有するネットワークストレージ管理プログラムを得ることができる。そこで、このネットワークストレージ管理プログラムを実行するコンピュータシステムについて説明する。

第 6図に示すコンピュータシステム 100は、本体部 101、本体部 101力らの指示により表示画面 102 aに画像等の情報を表示するディスプレイ 102 、このコンピュータシステム 100に種々の情報を入力するためのキーボード 1 03、ディスプレイ 102の表示画面 102 a上の任意の位置を指定するマウス 104、ローカルエリアネットワーク（LAN) 106または広域エリアネットワーク（WAN) に接続する LANインタフェース、インターネットなどの公衆回線 107に接続するモデム 105が備えられている。ここで、 LAN 106は、ほかのコンピュータシステム（PC) 1 1 1、サーバ 1 12、プリンタ 1 13 等とコンピュータシステム 100とを接続している。また、第 7図に示すように、本体部 101は、 CPU1 21、 RAM 122、 ROM 123、ノヽードディスクドライブ（HDD) 1 24、 CD— ROMドライブ 1 25、 FDドライブ 12 6、 I Ζθインタフェース 127および LANインタフェース 128を備えている。

このコンピュータシステム 100においてネットワークストレージ管理プログラムを実行する場合、フロッピィディスク（FD) 108、 CD-ROM109 、 DVDディスク、光磁気ディスク、 I Cカード等の可搬型記憶媒体、モデム 1 05および LANインタフェースを利用し回線を介して接続されたサーバ 1 12 のデータベース、あるいは、ほかのコンピュータシステム（PC) 1 1 1のデータベースに格納等の記憶媒体に記憶されたネットワークストレージ管理プロダラムをコンピュータシステム 100にインストーノレする。インストールされたネットワークストレージ管理プログラムは、 HDD 124に記憶され、 RAMI 22 、 ROM123などを利用して CPU 121により実行される。ここで、記憶媒体とは、 CD— ROM109、フロッピィディスク 108、 DVDディスク、光磁気ディスク、 I Cカード等の可搬型記憶媒体やコンピュータシステム 100の内外に備えられたハードディスク 124等の記憶装置のほか、 LAN 106を介して接続されたインストール元のネットワークストレージ管理プログラムを保持するサーバ 1 12のデータベース、あるいは、ほかのコンピュータシステム 1 1 1並びにそのデータベースや、さらに公衆回線 107上の伝送媒体をも含むものである。

以上説明したように、本発明によれば、ストレージを部分領域の集まりとして管理し、各部分領域を識別する識別子のうち空き部分領域の識別子を集めて空き部分領域情報として記憶し、記憶した空き部分領域情報を用いて空き領域を確保し、空き領域を構成する部分領域の識別子を空き部分領域情報から取り除いて空き領域を使用領域とし、不要となった使用領域を構成する部分領域の識別子を空き部分領域情報に加え、使用領域を空き領域として開放する構成としたので、異なるアーキテクチャの混在を許し、運用負担が少なく、信頼性の高いストレージシステムの構築を可能とすることができるという効果を奏する。産業上の利用可能性

以上のように、本発明に係るネットワークストレージ管理装置、ネットワークストレージ管理プログラムおよびネットワークストレージ管理方法は、大規模なデータをサーバから独立して効率良く統合管理する必要があるストレージシステムに適している。

Claims

請求の範囲

1 . ネットワークにストレージを接続してデ一タを統合管理するストレージシステムに用いるネットワークストレ一ジ管理装置であって、

前記ストレージを部分領域の集まりとして管理し、各部分領域を識別する識別子のうち空き部分領域の識別子を集めて空き部分領域情報として記憶した空き部分領域情報記憶手段と、

前記空き部分領域情報記憶手段により記憶された空き部分領域情報を用いて空き領域を確保し、該空き領域を構成する部分領域の識別子を前記空き部分領域情報から取り除いて該空き領域を使用領域とする領域割当手段と、

不要となった使用領域を構成する部分領域の識別子を前記空き部分領域情報に加え、該使用領域を空き領域として開放する領域開放手段と、

を備えたことを特徴とするネットワークストレージ管理装置。

2 . 前記ストレージをファイルの記憶領域とし、該ファイルのデータ格納領域を構成する部分領域の識別子を集めて使用部分領域情報としてファイル情報とともに記憶した使用部分領域情報記憶手段をさらに備え、前記領域割当手段は、フアイルのデータ格納領域を確保し、前記領域開放手段は、不要となったファイルのデータ格納領域を空き領域として開放することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のネットワークストレージ管理装置。

3 . 複数種類のネットワークストレージ用プロトコルと内部プロトコルとの変換をおこなうプロトコル変換手段をさらに備え、前記領域割当手段は、前記プロトコル変換手段によりプロトコルが変換された空き領域確保要求に基づいて空き領域を確保し、前記領域開放手段は、前記プロトコル変換手段によりプロトコルが変換された不要領域開放要求に基づいて不要となったデータ格納領域を空き領域として開放することを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項に記載のネットワークストレージ管理装置。

4 . 前記識別子は、部分領域の先頭アドレスと該部分領域の大きさを有し、前記領域割当手段は、前記部分領域の大きさを用いて必要な大きさのデータ格納領域を確保することを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項に記載のネットヮ一タストレージ管理装置。

5 . 前記識別子は、使用部分領域情報に記憶された場合には、ストレージを識別する識別データをさらに有し、該使用部分領域情報は、複数のストレージに分散する部分領域の識別子を集めて記憶することを特徴とする請求の範囲第 2項に記載のネットワークストレージ管理装置。

6 . 前記空き部分領域情報記憶手段により記憶された空き部分領域情報および前記使用部分領域情報記憶手段により記憶された使用部分領域情報は、前記先頭了ドレスをキーとする B - Treeを用いて記憶されたことを特徴とする請求の範囲第 2項に記載のネットワークストレージ管理装置。

7 . 前記ファイル情報は、ファイルに対するポリシ制御情報および R A I D情報を有し、該ポリシ情報および R A I D情報に基づいて前記ストレージにフアイルのバックアツプを作成するバックアツプ作成手段をさらに備えたことを特徴とする請求の範囲第 2項に記載のネットヮ一タストレ一ジ管理装置。

8 . ネットワークにストレージを接続してデータを統合管理するストレージシステムに用いるネットワークストレージ管理プログラムであって、

前記ストレージを部分領域の集まりとして管理し、各部分領域を識別する識別子のうち空き部分領域の識別子を集めて空き部^域情報として管理する空き部分領域情報管理手順と、前記空き部分領域情報管理手順により管理された空き部分領域情報を用いて空き領域を確保し、該空き領域を構成する部分領域の識別子を前記空き部分領域情報から取り除いて該空き領域を使用領域とする領域割当手順と、

不要となつた使用領域を構成する部分領域の識別子を前記空き部分領域情報に加え、該使用領域を空き領域として開放する領域開放手順と、

をコンピュータで実行することを特徴とするネットワークストレージ管理プログラム。

9 . 前記ストレージをファイルの記憶領域とし、該ファイルのデータ格納領域を構成する部分領域の識別子を集めて使用部分領域情報としてファイル情報とともに管理する使用部分領域情報管理手順をさらにコンピュータで実行し、前記領域割当手順は、ファイルのデータ格納領域を確保し、前記領域開放手順は、不要となったファイルのデータ格納領域を空き領域として開放することを特徴とする請求の範囲第 8項に記載のネットヮ一タストレージ管理プログラム。

1 0 . 複数種類のネットワークストレージ用プロトコルと内部プロトコノレとの変換をおこなうプロトコル変換手順をさらに備え、前記領域割当手順は、前記プ口トコル変換手順によりプロトコルが変換された空き領域確保要求に基づいて空き領域を確保し、前記領域開放手順は、前記プロトコル変換手順によりプロトコルが変換された不要領域開放要求に基づいて不要となったデータ格納領域を空き領域として開放することを特徴とする請求の範囲第 8項または第 9項に記載のネッ卜ワークストレージ管理プログラム。

1 1 . 前記識別子は、部分領域の先頭ァドレスと該部^^域の大きさを有し、前記領域割当手順は、前記部分領域の大きさを用いて必要な大きさのデータ格納領域を確保することを特徴とする請求の範囲第 8項または第 9項に記載のネットヮ一クストレージ管理プログラム。

1 2 . 前記識別子は、使用部分領域情報として管理される場合には、ストレージを識別する識別データをさらに有し、該使用部分領域情報は、複数のストレージに分散する部分領域の識別子を集めて管理することを特徴とする請求の範囲第 9項に記載のネットワークストレ一ジ管理プログラム。

1 3 . 前記空き部分領域情報管理手順により管理される空き部分領域情報および前記使用部分領域情報管理手順により管理される使用部分領域情報は、前記先頭ァドレスをキーとする B- Treeを用いて管理されることを特徴とする請求の範 ' 囲第 9項に記載のネットワークストレージ管理プログラム。

1 4 . 前記ファイル情報は、ファイルに対するポリシ制御情報および R A I D 情報を有し、該ポリシ情報および R A I D情報に基づいて前記ストレージにファィルのバックアツプを作成するバックアツプ作成手順をさらにコンピュータで実行することを特徴とする請求の範囲第 9項に記載のネットワークストレージ管理プログラム。

1 5 . ネットワークにストレージを接続してデータを統合管理するストレージシステムに用いるネットワークストレージ管理方法であって、

前記ストレージを部分領域の集まりとして管理し、各部分領域を識別する識別子のうち空き部分領域の識別子を集めて空き部分領域情報として管理する空き部分領域情報管理工程と、

前記空き部分領域情報管理工程により管理された空き部分領域情報を用いて空き領域を確保し、該空き領域を構成する部分領域の識別子を前記空き部分領域情報から取り除いて該空き領域を使用領域とする領域割当工程と、

不要となった使用領域を構成する部分領域の識別子を前記空き部分領域情報に加え、該使用領域を空き領域として開放する領域開放工程と、を含んだことを特徴とするネットワークストレージ管理方法。

1 6 . 前記ストレージをファイルの記憶領域とし、該ファイルのデータ格納領域を構成する部分領域の識別子を集めて使用部分領域情報としてフアイル情報とともに管理する使用部分領域情報管理工程をさらに含み、前記領域割当工程は、ファイルのデータ格納領域を確保し、前記領域開放工程は、不要となったフアイルのデータ格納領域を空き領域として開放することを特徴とする請求の範囲第 1 5項に記載のネットワークストレージ管理方法。

1 7 . 複数種類のネットワークストレージ用プロトコルと内部プロトコルとの変換をおこなうプロトコル変換工程をさらに備え、前記領域割当工程は、前記プ口トコル変換工程によりプロトコルが変換された空き領域確保要求に基づいて空き領域を確保し、前記領域開放工程は、前記プロトコル変換工程によりプロトコルが変換された不要領域開放要求に基づいて不要となったデータ格納領域を空き領域として開放することを特徴とする請求の範囲第 1 5項または第 1 6項に記載のネットワークストレ一ジ管理方法。

1 8 . 前記識別子は、部分領域の先頭ァドレスと該部分領域の大きさを有し、前記領域割当工程は、前記部分領域の大きさを用いて必要な大きさのデータ格納領域を確保する.ことを特¾! [とする請求の範囲第 1 5項または第 1 6項に記載のネットワークストレージ管理方法。

1 9 . 前記識別子は、使用部分領域情報として管理される場合には、ストレージを識別する識別データをさらに有し、該使用部分領域情報は、複数のストレージに分散する部分領域の識別子を集めて管理することを特徴とする請求の範囲第 1 6項に記載のネットワークストレージ管理方法。

2 0 . 前記空き部分領域情報管理工程により管理される空き部分領域情報および前記使用部分領域情報管理工程により管理される使用部分領域情報は、前記先頭ァドレスをキーとする B- Treeを用いて管理されることを特徴とする請求の範囲第 1 6項に記載のネットワークストレ一ジ管理方法。

2 1 . 前記ファイル情報は、ファイルに対するポリシ制御情報および R A I D 情報を有し、該ポリシ情報および R A I D情報に基づいて前記ストレージにファィルのバックアツプを作成するバックアツプ作成工程をさらに含んだことを特徴とする請求の範囲第 1 6項に記載のネットワークストレージ管理方法。