特許 7625658 ストレージシステム及びストレージシステムのデータ処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-24

(45)【発行日】2025-02-03

(54)【発明の名称】ストレージシステム及びストレージシステムのデータ処理方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/06 20060101AFI20250127BHJP

   G06F 13/10 20060101ALI20250127BHJP

   G06F 11/20 20060101ALI20250127BHJP

【ＦＩ】

G06F3/06 301W

G06F3/06 301X

G06F3/06 301Y

G06F3/06 304F

G06F13/10 340A

G06F11/20 666

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2023126956

(22)【出願日】2023-08-03

(62)【分割の表示】P 2021117972の分割

【原出願日】2021-07-16

(65)【公開番号】P2023145704

(43)【公開日】2023-10-11

【審査請求日】2023-08-03

(73)【特許権者】

【識別番号】524132520

【氏名又は名称】日立ヴァンタラ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002365

【氏名又は名称】弁理士法人サンネクスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】細木 浩二

(72)【発明者】

【氏名】出口 彰

(72)【発明者】

【氏名】松下 貴記

【審査官】田名網 忠雄

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－２００６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／０２１４１１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１７３９１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３／０６ ー ３／０８

Ｇ０６Ｆ １３／１０ ー １３／１４

Ｇ０６Ｆ １１／２０

Ｇ０６Ｆ １６／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プロセッサを有し、他のストレージシステムとネットワークを介して通信可能に接続されたストレージシステムにおいて、
前記ストレージシステムは、第１の圧縮方式によりデータを圧縮して第１の物理ボリュームに格納し、
前記ストレージシステムと前記他のストレージシステムとは、前記ストレージシステムの前記第１の物理ボリュームに格納したデータを圧縮した状態で前記他のストレージシステムに前記ネットワークを介して転送して前記他のストレージシステムが有する第２の物理ボリュームに格納するレプリケーションを構成しており、
前記レプリケーションの設定時に、前記ストレージシステムは、前記ストレージシステムが実行可能な圧縮方式と前記他のストレージシステムが実行可能な圧縮方式とに基づいて、転送対象のデータの圧縮方式を、前記第１の物理ボリューム内のデータを圧縮している前記第１の圧縮方式か前記第１の圧縮方式とは異なる第２の圧縮方式か決定し、
前記ストレージシステムの前記第１の物理ボリュームに格納したデータを前記レプリケーションにより前記他のストレージシステムに転送する場合に、
前記ストレージシステムは、前記レプリケーションにおいて前記圧縮方式を前記第１の圧縮方式に決定した場合には前記データの伸長及び圧縮を行わずに転送し、前記圧縮方式を前記第２の圧縮方式に決定した場合には、前記転送対象の圧縮されたデータを前記第１の物理ボリュームから読み出して伸長処理を行い、伸長したデータを前記第２の圧縮方式で圧縮して前記転送対象のデータを転送する
ことを特徴とするストレージシステム。

【請求項2】

前記他のストレージシステムは、前記圧縮されたデータを受信して前記他のストレージシステムが有する第２の物理ボリュームに格納し、当該データに対する読み書きが必要になった場合に、前記第２の物理ボリュームから読み出して伸長処理を行う
ことを特徴とする請求項１に記載のストレージシステム。

【請求項3】

前記ストレージシステムは、読み書きを処理するプロセッサと、圧縮及び伸長を処理する処理部とを個別に備え
前記他のストレージシステムは、複数のサーバで構成されたソフトウェア型ストレージシステムであることを特徴とする請求項１に記載のストレージシステム。

【請求項4】

プロセッサを有し、他のストレージシステムとネットワークを介して通信可能に接続されたストレージシステムのデータ処理方法であって、
前記ストレージシステムが、第１の圧縮方式によりデータを圧縮して第１の物理ボリュームに格納し、
前記ストレージシステムと前記他のストレージシステムとは、前記ストレージシステムの前記第１の物理ボリュームに格納したデータを圧縮した状態で前記他のストレージシステムに前記ネットワークを介して転送して前記他のストレージシステムが有する第２の物理ボリュームに格納するレプリケーションを構成しており、
前記レプリケーションの設定時に、前記ストレージシステムは、前記ストレージシステムが実行可能な圧縮方式と前記他のストレージシステムが実行可能な圧縮方式とに基づいて、転送対象のデータの圧縮方式を、前記第１の物理ボリューム内のデータを圧縮している前記第１の圧縮方式か前記第１の圧縮方式とは異なる第２の圧縮方式か決定し、
前記ストレージシステムの前記第１の物理ボリュームに格納したデータを前記レプリケーションにより前記他のストレージシステムに転送する場合に、前記ストレージシステムが、前記レプリケーションにおいて前記圧縮方式を前記第１の圧縮方式に決定した場合には前記データの伸長及び圧縮を行わずに転送し、前記圧縮方式を前記第２の圧縮方式に決定した場合には、前記転送対象の圧縮されたデータを前記第１の物理ボリュームから読み出して伸長処理を行い、伸長したデータを前記第２の圧縮方式で圧縮して前記転送対象のデータを転送する
ことを特徴とするストレージシステムのデータ処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ストレージシステム及びストレージシステムのデータ処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ストレージシステムのデータ処理に関し、特表２０１４－５２４６０１号公報（特許文献１）に記載の技術がある。この公報には、「第１ストレージシステムは、第１論理ボリュームの基になる複数の第１記憶デバイスで構成された第１ＲＡＩＤグループを有する。第２ストレージシステムは、第２論理ボリュームの基になる複数の第２記憶デバイスで構成された第２ＲＡＩＤグループを有する。第１ＲＡＩＤグループのＲＡＩＤ構成と第２ＲＡＩＤグループのＲＡＩＤ構成は同じであり、各第１記憶デバイスが有する圧縮／伸長機能の種類と各第２記憶デバイスが有する圧縮／伸長機能の種類は同じである。第１論理ボリューム内のデータについて、第１記憶デバイスから、圧縮済みデータが伸長されることなく読み出され、読み出された圧縮済みデータが、その第１記憶デバイスと第２ＲＡＩＤグループにおいて同じ位置にある第２記憶デバイスに、書き込まれる。」という記載がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特表２０１４－５２４６０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１によれば、ストレージシステム間で送受信されるデータの量を削減できる。しかし、この技術は、第１のストレージシステムと第２のストレージシステムとで圧縮方式が異なる場合には適用することができない。また、第２のストレージシステムは、第１のストレージシステムに比して処理性能を抑えて構成することが望まれる。これらのことから、ストレージシステム間に圧縮方式や性能の差がある場合にも適用できる汎用性の高さを持ち、通信量を抑制可能なレプリケーションの実現が課題となっていた。

【0005】

そこで、本発明では、汎用性が高く、通信量を抑制可能なレプリケーションの実現を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、代表的な本発明のデータレプリケーションシステムの一つは、プロセッサを有し、正サイトを提供する第１のストレージシステムと、プロセッサを有し、副サイトを提供する第２のストレージシステムとを備え、前記第１のストレージシステムは、前記正サイトによる読み書きに係るデータを圧縮して第１の物理ボリュームに格納し、前記第２のストレージシステムは、前記副サイトによる読み書きに係るデータを圧縮して第２の物理ボリュームに格納し、前記第１のストレージシステムと前記第２のストレージシステムとは、前記第１のストレージシステムの前記第１の物理ボリュームに格納したデータを前記第２のストレージシステムに転送して前記第２の物理ボリュームに格納するレプリケーションを行う場合に、前記第１のストレージシステムが実行可能な圧縮方式と前記第２のストレージシステムが実行可能な圧縮方式とに基づいて、転送対象のデータに適用する圧縮方式を決定し、決定した圧縮方式で圧縮した前記転送対象のデータを転送することを特徴とする。

【0007】

また、代表的な本発明のデータレプリケーション方法の一つは、プロセッサを有し、正サイトによる読み書きに係るデータを圧縮して第１の物理ボリュームに格納する第１のストレージシステムと、プロセッサを有し、副サイトによる読み書きに係るデータを圧縮して第２の物理ボリュームに格納する第２のストレージシステムとを備えるデータレプリケーションシステムが行うデータレプリケーション方法において、前記第１のストレージシステムが、前記正サイトによる読み書きに係るデータを、前記第１の圧縮方式で圧縮して前記第１の物理ボリュームに格納するステップと、前記第１のストレージシステムと前記第２のストレージシステムとが、前記第１のストレージシステムの前記第１の物理ボリュームに格納したデータを前記第２のストレージシステムに転送して前記第２の物理ボリュームに格納するレプリケーションを行う場合に、前記第１のストレージシステムが実行可能な圧縮方式と前記第２のストレージシステムが実行可能な圧縮方式とに基づいて、転送対象のデータに適用する圧縮方式を決定するステップと、決定した圧縮方式で圧縮した前記転送対象のデータを転送するステップとを含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、汎用性が高く、通信量を抑制可能なレプリケーションを実現することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は以下の実施の形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施例１に係るデータレプリケーションシステムの構成図。

【図2】実施例１における正ストレージの説明図。

【図3】実施例１における副ストレージの説明図。

【図4】正ストレージにおける圧縮とデータの格納についての説明図。

【図5】正ストレージにおける伸長と再圧縮についての説明図。

【図6】副ストレージにおける圧縮とデータの格納についての説明図。

【図7】実施例１におけるレプリケーションの処理動作を説明するシーケンス図。

【図8】実施例２における正ストレージの説明図。

【図9】実施例２における副ストレージの説明図。

【図10】実施例２におけるレプリケーションの処理動作を説明するシーケンス図。

【図11】実施例２における論理物理アドレス管理部の動作の説明図。

【図12】システム構成の第１の変形例。

【図13】システム構成の第２の変形例。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

【実施例1】

【0011】

図１は、実施例１に係るデータレプリケーションシステムの構成図である。図１に示すデータレプリケーションシステムは、正サイトを提供する第１のストレージシステムと、副サイトを提供する第２のストレージシステムとを備える。

【0012】

具体的には、データレプリケーションシステムは、正サーバ１００と正ストレージ２００がネットワーク５１０に接続され、副サーバ３００と副ストレージ４００がネットワーク５２０に接続され、さらにネットワーク５１０とネットワーク５２０が接続された構成を有する。

【0013】

なお、正サーバ１００とネットワーク５１０とは通信回線５００によって接続される。正ストレージ２００とネットワーク５１０とは通信回線５０１によって接続される。副サーバ３００とネットワーク５２０とは通信回線５０２によって接続される。副ストレージ４００とネットワーク５２０とは通信回線５０３によって接続される。

【0014】

正サーバ１００は、正サイト側のＩ／Ｏを発行するサーバである。
正ストレージ２００は、正サイト側のデータ格納用ストレージであり、正ボリューム１０を有する。正ストレージ２００は、データレプリケーションシステムにおいて、マスタデータを保持するストレージとして動作する。

【0015】

副サーバ３００は、副サイト側のＩ／Ｏを発行するサーバである。
副ストレージ４００は、副サイト側のデータ格納用ストレージであり、副ボリューム１１を有する。副ストレージ４００は、データレプリケーションシステムにおいて、複製データを保持するストレージとして動作する。

【0016】

図２は、実施例１における正ストレージ２００の説明図である。図２に示すように、正ストレージ２００は、ネットワーク・インタフェース２０１、論理ボリューム２１０、物理ボリューム２１１、第１の圧縮部２２０、伸長部２３０、第２の圧縮部２３１、論理物理アドレス管理部２４０、圧縮方式管理部２５０を有する。

【0017】

正サイトによる書き込みを処理する場合には、ネットワーク・インタフェース２０１が通信回線５０１を介して書き込み要求を受け付け、論理ボリューム２１０に書き込みを行う。論理ボリューム２１０に書き込まれたデータは、第１の圧縮部２２０により圧縮され、圧縮データとして物理ボリューム２１１に書き込まれる。

【0018】

正サイトによる読み出しを処理する場合には、ネットワーク・インタフェース２０１が通信回線５０１を介して読み出し要求を受け付け、物理ボリューム２１１から圧縮データ２１２の読み出しが行われる。読み出された圧縮データは、伸長部２３０により伸長されて伸長データ２３５となり、論理ボリューム２１０に書き込まれることで、読み出し応答が可能となる。

【0019】

物理ボリューム２１１のデータを副ストレージ４００に送信してレプリケーションを行う場合には、対象の圧縮データが物理ボリューム２１１から読み出され、伸長部２３０により伸長されて伸長データ２３５となった後、第２の圧縮部２３１により圧縮され、圧縮データ２３２として副ストレージ４００に送信される。

【0020】

論理物理アドレス管理部２４０は、論理ボリューム２１０の論理アドレスと物理ボリューム２１１に格納する物理アドレスとをマッピングした管理テーブルを有する。物理ボリューム２１１に書き込みを行う際には、その度に物理アドレス２４１が生成され、物理ボリューム２１１に渡される。

【0021】

圧縮方式管理部２５０は、正ストレージ２００における圧縮伸長処理を管理する。第１の圧縮部２２０が用いる圧縮アルゴリズム、すなわち、物理ボリューム２１１に格納する圧縮データを生成する際に用いる主なアルゴリズムを、便宜上、第１の圧縮アルゴリズムとする。一方、レプリケーション先である副ストレージ４００が、副サイトによる読み書きに係るデータを物理ボリュームに格納する際に用いる主なアルゴリズムを、便宜上、第２の圧縮アルゴリズムとする。なお、第１及び第２の圧縮アルゴリズムは、それを使用するストレージで定義されるわけではなく、例えば後述のように正ストレージ２００で第２の圧縮アルゴリズムを用いることがある。また、第１の圧縮アルゴリズムに複数の圧縮アルゴリズムが存在したり、第１の圧縮アルゴリズムと第２の圧縮アルゴリズムとに同じ圧縮アルゴリズムが含まれていたりする。

【0022】

圧縮方式管理部２５０は、第１の圧縮アルゴリズムを指定する圧縮方式指定信号２５１と、第２の圧縮アルゴリズムを指定する圧縮方式指定信号２５２を出力することで、使用する圧縮アルゴリズムを制御する。具体的には、第１の圧縮部２２０には圧縮方式指定信号２５１を与え、第２の圧縮部２３１には、圧縮方式指定信号２５２を与える。
ここで、第２の圧縮部２３１が使用可能なアルゴリズムは、複数あってもよい。この場合には、レプリケーション先に合わせて第２の圧縮アルゴリズムを選択することになる。

【0023】

図３は、実施例１における副ストレージ４００の説明図である。図３に示すように、副ストレージ４００は、ネットワーク・インタフェース４０１、論理ボリューム４１０、物理ボリューム４１１、圧縮部４２０、伸長部４３０、選択部４５３、論理物理アドレス管理部４４０、圧縮方式管理部４５０を有する。

【0024】

ネットワーク・インタフェース４０１が正ストレージ２００から圧縮データ２３２を受信した場合には、圧縮データ２３２は、選択部４５３を介して、そのまま物理ボリューム４１１に格納される。圧縮データ２３２は、副ストレージ４００が用いる第２の圧縮アルゴリズムで圧縮されているため、伸長して再圧縮する必要がないからである。

【0025】

また、例えば正ストレージ２００に異常が発生し、副ストレージ４００が副サイトによる書き込みを処理する場合には、ネットワーク・インタフェース４０１が通信回線５０３を介して書き込み要求を受け付け、論理ボリューム４１０に書き込みを行う。論理ボリューム４１０に書き込まれたデータは、圧縮部４２０により圧縮される。このとき、圧縮部４２０は、第２の圧縮アルゴリズムを用いる。圧縮されたデータは、選択部４５３を介して物理ボリューム４１１に書き込まれる。

【0026】

副サイトによる読み出しを処理する場合には、ネットワーク・インタフェース４０１が通信回線５０３を介して読み出し要求を受け付け、物理ボリューム４１１から圧縮データ２３２の読み出しが行われる。読み出された圧縮データは、伸長部４３０により伸長されて伸長データとなり、論理ボリューム４１０に書き込まれることで、読み出し応答が可能となる。

【0027】

論理物理アドレス管理部４４０は、論理ボリューム４１０の論理アドレスと物理ボリューム４１１に格納する物理アドレスとをマッピングした管理テーブルを有する。物理ボリューム４１１に書き込みを行う際には、その度に物理アドレス４４１が生成され、物理ボリューム４１１に渡される。

【0028】

圧縮方式管理部４５０は、副ストレージ４００における圧縮伸長処理を管理する。副ストレージ４００では、レプリケーションの際には圧縮処理が不要であり、フェイルオーバ中に副サイトのＩ／Ｏによる書き込みを行う際には圧縮処理を行う。圧縮方式管理部４５０は、選択部４５３に制御信号４５２を与えることで、レプリケーション時の処理とＩ／Ｏによる書き込み時の処理とを切り替えている。

【0029】

図４は、正ストレージ２００における圧縮とデータの格納についての説明図である。図４では、まず、論理アドレスＡのデータと論理アドレスＢのデータが論理ボリューム２１０に格納されている。論理ボリューム２１０において、論理アドレスＡのデータと論理アドレスＢのデータは、ともに１６ＫＢ長である。

【0030】

第１の圧縮部２２０は、第１の圧縮アルゴリズムＬ１で論理アドレスＡのデータを圧縮し、圧縮データＡを生成する。圧縮により、圧縮データＡのサイズは４ＫＢ長となっている。

【0031】

同様に、第１の圧縮部２２０は、第１の圧縮アルゴリズムＬ１で論理アドレスＢのデータを圧縮し、圧縮データＢを生成する。圧縮により、圧縮データＢのサイズは８ＫＢ長となっている。

【0032】

圧縮データＡと圧縮データＢは、物理ボリューム２１１の連続したアドレスに書き込まれる。このように、論理ボリューム２１０上のデータを圧縮し、連続したアドレスに書き込むことで、物理ボリューム２１１のデータ容量を効率的に使用することができる。

【0033】

図５は、正ストレージ２００における伸長と再圧縮についての説明図である。レプリケーションの際には、まず物理ボリューム２１１から圧縮データＡ及び圧縮データＢが読み出される。ここで、物理ボリューム２１１から読み出した圧縮データＡ及び圧縮データＢは、第１の圧縮アルゴリズムＬ１で圧縮された状態であるので、第１の圧縮データＡ及び第１の圧縮データＢという。第１の圧縮データＡ及び第１の圧縮データＢが、図２に示した圧縮データ２１２の具体例となる。

【0034】

伸長部２３０は、第１の圧縮アルゴリズムＬ１に基づいて第１の圧縮データＡを伸長処理する。この伸長により得られた伸長データが、論理アドレスＡのデータである。
同様に、伸長部２３０は、第１の圧縮アルゴリズムＬ１に基づいて第１の圧縮データＢを伸長処理する。この伸長により得られた伸長データが、論理アドレスＢのデータである。

【0035】

第２の圧縮部２３１は、伸長データを再圧縮する。第２の圧縮部２３１は、複数の第２の圧縮アルゴリズムに対応している。図５では、第２の圧縮アルゴリズムＬ２ａ、Ｌ２ｂを例示した。第２の圧縮部２３１は、レプリケーション先の副ストレージに合わせて、第２の圧縮アルゴリズムを選択する。ここでは、レプリケーション先の副ストレージ４００が第２の圧縮アルゴリズムＬ２ａを用いるものとして説明を行う。

【0036】

第２の圧縮部２３１は、論理アドレスＡのデータを第２の圧縮アルゴリズムＬ２ａで再圧縮して圧縮データを生成する。この圧縮データを第２の圧縮データＡという。
同様に、第２の圧縮部２３１は、論理アドレスＢのデータを第２の圧縮アルゴリズムＬ２ａで再圧縮して圧縮データを生成する。この圧縮データを第２の圧縮データＢという。
第２の圧縮データＡと第２の圧縮データＢは、結合され、図２に示した圧縮データ２３２の具体例となる。

【0037】

図６は、副ストレージ４００における圧縮とデータの格納についての説明図である。図６では、まず、論理アドレスＡのデータと論理アドレスＢのデータが論理ボリューム４１０に格納されている。論理ボリューム４１０において、論理アドレスＡのデータと論理アドレスＢのデータは、ともに１６ＫＢ長である。

【0038】

第２の圧縮部４２０は、第２の圧縮アルゴリズムＬ２ａで論理アドレスＡのデータを圧縮し、第２の圧縮データＡを生成する。圧縮により、第２の圧縮データＡのサイズは８ＫＢ長となっている。

【0039】

同様に、第２の圧縮部４２０は、第２の圧縮アルゴリズムＬ２ａで論理アドレスＢのデータを圧縮し、第２の圧縮データＢを生成する。圧縮により、第２の圧縮データＢのサイズは８ＫＢ長となっている。

【0040】

第２の圧縮データＡと第２の圧縮データＢは、結合され、選択部４５３を介して物理ボリューム４１１に書き込まれる。

【0041】

一方、レプリケーション時に正ストレージ２００から受信した圧縮データ２３２は、既に第２の圧縮アルゴリズムＬ２ａで圧縮された状態であるので、伸長と再圧縮を行うことなく、選択部４５３を介してそのまま物理ボリューム４１１に書き込まれる。

【0042】

図７は、実施例１におけるレプリケーションの処理動作を説明するシーケンス図である。まず、正ストレージ２００は、副ストレージ４００に対し、副ストレージ格納方法取得コマンドを送信する（１０００）。副ストレージ４００は、正ストレージ２００に副ストレージ格納方法、すなわち、副ストレージ４００が使用する圧縮アルゴリズムを通知する（１００１）。そして、正ストレージ２００は、正ストレージ２００と副ストレージ４００とが共通して使用可能な圧縮アルゴリズムを、転送するデータの圧縮アルゴリズムとして決定する。それが転送するデータが正ストレージ格納時に用いられた圧縮アルゴリズムである場合には、後述の伸長及び再圧縮（ステップＳ１０３、Ｓ１０４）は省略できるが、そうではない場合には副ストレージ４００で圧縮伸長できるように後述の伸長再圧縮を行う。共通して使用可能な圧縮アルゴリズムが無い場合には、正ストレージ２００では伸長のみ（ステップＳ１０３）行って、再圧縮（ステップＳ１０４）は副ストレージ４００が使用可能な圧縮アルゴリズムを用いて副ストレージ４００が行う。これらの処理は、例えばシステム構築時やレプリケーション設定時に行われ、通知された副ストレージ４００の圧縮アルゴリズムは、正ストレージ２００で管理される。その後、定期的に以降のレプリケーション処理が実行される。

【0043】

レプリケーション処理では、まず、正ストレージ２００がレプリケーションの対象となるデータを選定する（ステップＳ１０１）。例えば、前回のレプリケーションからの差分を対象として選定すればよい。

【0044】

ステップＳ１０１の後、正ストレージ２００は、対象として選定したデータを物理ボリューム２１１から読み出し（ステップＳ１０２）、第１の圧縮アルゴリズムに基づいて伸長し（ステップＳ１０３）、第２の圧縮アルゴリズムで再圧縮する（ステップＳ１０４）。
そして、再圧縮で生成した圧縮データを副ストレージ４００に転送する（１００２）。

【0045】

副ストレージ４００は、正ストレージ２００から受信した圧縮データに対して物理アドレスを割り当て（ステップＳ２０１）、物理ボリューム４１１に格納して（ステップＳ２０２）、正ストレージ２００にコピー終了を通知する（１００４）。
なお、ここでは物理ボリューム４１１に格納した後でコピー終了を通知する処理を例示したが、正ストレージ２００から受信した圧縮データをキャッシュに格納して正ストレージ２００にコピー終了を通知し、その後に物理ボリューム４１１への格納を行うよう構成してもよい。

【実施例2】

【0046】

図８は、実施例２における正ストレージ２００の説明図である。図２に示すように、正ストレージ２００は、ネットワーク・インタフェース２０１、論理ボリューム２１０、物理ボリューム２１１、第１の圧縮部２２０、伸長部２３０、論理物理アドレス管理部２４０、圧縮方式管理部２５０を有するが、第２の圧縮部２３１は有さない。

【0047】

実施例２の正ストレージ２００は、物理ボリューム２１１のデータを副ストレージ４００に送信してレプリケーションを行う場合には、対象の圧縮データ２１２を物理ボリューム２１１から読み出し、そのまま副ストレージ４００に送信する。すなわち、実施例２では、第１の圧縮アルゴリズムで圧縮した状態のまま、レプリケーション用のデータが送信されることになる。
その他の動作については、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

【0048】

図９は、実施例２における副ストレージ４００の説明図である。図９に示すように、副ストレージ４００は、ネットワーク・インタフェース４０１、論理ボリューム４１０、物理ボリューム４１１、圧縮部４２０、伸長部４８２、選択部４７３、論理物理アドレス管理部４８０、圧縮方式管理部４７０を有する。

【0049】

ネットワーク・インタフェース４０１が正ストレージ２００から圧縮データ２１２を受信した場合には、圧縮データ２１２は、選択部４７３を介して、そのまま物理ボリューム４１１に格納される。圧縮データ２１２は、正ストレージ２００が用いる第１の圧縮アルゴリズムで圧縮されている。

【0050】

例えば正ストレージ２００に異常が発生し、副ストレージ４００が副サイトによる書き込みを処理する場合には、ネットワーク・インタフェース４０１が通信回線５０３を介して書き込み要求を受け付け、論理ボリューム４１０に書き込みを行う。論理ボリューム４１０に書き込まれたデータは、圧縮部４２０により圧縮される。このとき、圧縮部４２０は、第２の圧縮アルゴリズムを用いる。圧縮されたデータは、選択部４７３を介して物理ボリューム４１１に書き込まれる。

【0051】

副サイトによる読み出しを処理する場合には、ネットワーク・インタフェース４０１が通信回線５０３を介して読み出し要求を受け付け、物理ボリューム４１１から圧縮データの読み出しが行われる。

【0052】

読み出された圧縮データは、伸長部４８２により伸長されて伸長データとなり、論理ボリューム４１０に書き込まれることで、読み出し応答が可能となる。伸長に用いるアルゴリズムは、読み出された圧縮データによって異なるが、どのアルゴリズムを用いるかは、論理物理アドレス管理部４８０からの制御信号４８１に従えばよい。

【0053】

論理物理アドレス管理部４８０は、論理ボリューム４１０の論理アドレスと物理ボリューム４１１に格納する物理アドレスとをマッピングした管理テーブルを有する。物理ボリューム４１１に書き込みを行う際には、その度に物理アドレス４４１が生成され、物理ボリューム４１１に渡される。

【0054】

さらに、論理物理アドレス管理部４８０は、物理アドレスに対して、圧縮アルゴリズムを特定するフラグを対応付けて管理する。論理物理アドレス管理部４８０は、物理ボリューム４１１からの読み出しに際しては、フラグを参照し、物理アドレスに対応する圧縮アルゴリズムを指定する制御信号４８１を伸長部４８２に通知する。

【0055】

圧縮方式管理部４７０は、副ストレージ４００における圧縮伸長処理を管理する。副ストレージ４００では、レプリケーションの際には圧縮処理が不要であり、フェイルオーバ中に副サイトのＩ／Ｏによる書き込みを行う際には圧縮処理を行う。圧縮方式管理部４５０は、選択部４７３に制御信号４７２を与えることで、レプリケーション時の処理とＩ／Ｏによる書き込み時の処理とを切り替えている。また、物理ボリューム４１１に書き込まれるデータの圧縮方式を論理物理アドレス管理部４８０に通知し、管理テーブルに登録させる。なお、単純にレプリケーションの際に圧縮処理することも可能である。

【0056】

図１０は、実施例２におけるレプリケーションの処理動作を説明するシーケンス図である。まず、副ストレージ４００は、正ストレージ２００に対し、正ストレージ格納方法取得コマンドを送信する（１１００）。正ストレージ２００は、実施例１と同様に転送するデータの圧縮アルゴリズムを決定し、副ストレージ４００に正ストレージ格納方法、すなわち、正ストレージ２００が使用する圧縮アルゴリズムを通知する（１１０１）。本実施例では、通信を追加して副ストレージ４００にて転送するデータの圧縮アルゴリズムを決定してもよい。これらの処理は、例えばシステム構築時やレプリケーション設定時に行われ、通知された正ストレージ２００の圧縮アルゴリズムは、副ストレージ４００で管理される。その後、定期的に以降のレプリケーション処理が実行される。

【0057】

レプリケーション処理では、まず、正ストレージ２００がレプリケーションの対象となるデータを選定する（ステップＳ３０１）。例えば、前回のレプリケーションからの差分を対象として選定すればよい。

【0058】

ステップＳ３０１の後、正ストレージ２００は、対象として選定したデータを物理ボリューム２１１から読み出し（ステップＳ３０２）、副ストレージ４００に転送する（１１０２）。ここで必要な場合には、実施例１と同様に伸長及び再圧縮（ステップＳ１０３、Ｓ１０４）が発生する。

【0059】

副ストレージ４００は、正ストレージ２００から受信した圧縮データに対して物理アドレスを割り当る（ステップＳ４０１）。また、論理物理アドレス管理部４８０は、レプリケーションによる書き込みであることから、正ストレージが用いる圧縮方式であることを示すフラグを対応付ける（ステップＳ４０２）。その後、データを物理ボリューム４１１に格納して（ステップＳ４０３）、正ストレージ２００にコピー終了を通知する（１１０４）。
なお、ここでは物理ボリューム４１１に格納した後でコピー終了を通知する処理を例示したが、正ストレージ２００から受信した圧縮データをキャッシュに格納して正ストレージ２００にコピー終了を通知し、その後に物理ボリューム４１１への格納を行うよう構成してもよい。

【0060】

図１１は、実施例２における論理物理アドレス管理部４８０の動作の説明図である。論理物理アドレス管理部４８０は、物理ボリューム４１１への書き込みが発生した場合に、レプリケーションによるものであるか否かを判定する（ステップＳ５０１）。

【0061】

レプリケーションによる書き込みであれば（ステップＳ５０１；Ｙｅｓ）、論理物理アドレス管理部４８０は、正ストレージ格納方式、すなわち、正ストレージ２００が使用する圧縮アルゴリズムを選択する（ステップＳ５０２）。
レプリケーションによる書き込みでなければ（ステップＳ５０１；Ｎｏ）、論理物理アドレス管理部４８０は、副ストレージ格納方式、すなわち、副ストレージ４００が使用する圧縮アルゴリズムを選択する（ステップＳ５０３）。

【0062】

論理物理アドレス管理部４８０は、選択した格納方式を特定するフラグを物理アドレスに対応付けて、論理アドレスと物理アドレスの対応関係を管理する（ステップＳ５０４）。

【0063】

（変形例）
次に、システム構成のバリエーションについて説明する。
図１２は、システム構成の第１の変形例である。図１２に示した構成では、正ストレージ６００は、プロセッサ６０１、圧縮・伸長アクセラレータ６０２、メモリ６０３及び記憶メディア６０４を有する。
一方、図１２に示した構成では、副ストレージ７００は、プロセッサ７０１、メモリ７０２及び記憶メディア７０３を有するが、圧縮・伸長アクセラレータを有さず、プロセッサ７０１がソフトウェア処理で圧縮や伸長を行う。

【0064】

このように、正ストレージ６００は、正サイトによる読み書きを処理するプロセッサ６０１と、圧縮及び伸長を処理する圧縮・伸長アクセラレータ６０２を備えて高い性能を実現するのに対し、副ストレージ７００は圧縮及び伸長をソフトウェア処理する構成としてコストを削減している。
そのため、正ストレージ６００と副ストレージ７００とで構成や性能に差異が生じているが、かかる構成であっても本発明を適用することができる。例えば、実施例１のように正ストレージ６００に圧縮伸長処理が多い場合には、高い性能を活かしてレプリケーション用にデータの伸長及び再圧縮を実行すればよい。また、実施例２にように副ストレージ７００側に圧縮伸長処理が多くなる場合、副ストレージ側が高性能となるようにシステムを構成すればよい。

【0065】

図１３は、システム構成の第２の変形例である。図１３に示した構成では、正ストレージ６００の構成は図１２と同様であるが、副サイト側がクラウド５３０を用いたソフトウェア定義型ストレージで実現されている。このような構成では、副ストレージ側の機能追加が容易であり、正ストレージ６００が対応していない圧縮アルゴリズムを使用可能となることが考えられるが、正ストレージで圧縮したデータを副ストレージ側で必要に応じて伸長することで、圧縮データによるレプリケーションが実現できる。

【0066】

上述してきたように、実施例に開示したデータレプリケーションシステムは、プロセッサを有し、正サイトを提供する第１のストレージシステムと、プロセッサを有し、副サイトを提供する第２のストレージシステムとを備え、前記第１のストレージシステムは、前記正サイトによる読み書きに係るデータを圧縮して第１の物理ボリュームに格納し、前記第２のストレージシステムは、前記副サイトによる読み書きに係るデータを圧縮して第２の物理ボリュームに格納し、前記第１のストレージシステムと前記第２のストレージシステムとは、前記第１のストレージシステムの前記第１の物理ボリュームに格納したデータを前記第２のストレージシステムに転送して前記第２の物理ボリュームに格納するレプリケーションを行う場合に、前記第１のストレージシステムが実行可能な圧縮方式と前記第２のストレージシステムが実行可能な圧縮方式とに基づいて、転送対象のデータに適用する圧縮方式を決定し、決定した圧縮方式で圧縮した前記転送対象のデータを転送する。
かかる構成及び動作により、圧縮方式が異なるストレージシステム間であっても通信量を抑制することができる。また、第２のストレージシステムは、レプリケーションに際して受信したデータを伸長・再圧縮する必要がないため、処理性能の要求を抑えることができる。

【0067】

また、実施例１の構成によれば、前記第１のストレージシステムは、前記転送対象のデータの圧縮方式を決定し、前記転送対象の圧縮されたデータを前記第１の物理ボリュームから読み出して伸長処理を行い、伸長したデータを前記決定した転送対象のデータの圧縮方式で圧縮して前記第２のストレージシステムに転送し、前記第２のストレージシステムは、前記第２の圧縮方式で圧縮されたデータを受信して前記第２の物理ボリュームに格納する。
このため、第２のストレージシステム側の処理負荷を低く抑えることができ、第２のストレージシステム側が第１のストレージシステムで使用する圧縮方式に対応している必要もない。
なお、前記第１のストレージシステムが格納しているデータの圧縮方式が、前記第２のストレージシステムで実施できない場合に、前記伸長及び圧縮を行うこととしてもよい。

【0068】

また、実施例２の構成によれば、前記第１のストレージシステムが前記転送対象のデータを格納している圧縮方式で転送することを決定した場合、前記第１のストレージシステムは、前記転送対象のデータを前記第１の物理ボリュームから読み出し、前記圧縮された状態のまま前記第２のストレージシステムに送信し、前記第２のストレージシステムは、前記圧縮されたデータを受信して前記第２の物理ボリュームに格納し、当該データに対する読み書きが必要になった場合に、前記第１の圧縮方式に対応する伸長処理を行う。
このため、第１のストレージシステム側の処理負荷を低く抑えることができ、第１のストレージシステム側が第２のストレージシステムで使用する圧縮方式に対応している必要もない。
また、レプリケーションに係るデータの伸長は、異常発生等で読み出しが必要になったときに限定される。
なお、前記第２のストレージシステムは、前記受信した圧縮されたデータを伸長し、異なる圧縮方式で圧縮して前記第２の物理ボリュームに格納することも可能である。
さらに、前記第２のストレージシステムは、前記圧縮されたデータを受信して前記第２の物理ボリュームに格納し、当該データに対する書き込みが生じた場合に、前記圧縮されたデータを伸長し、異なる圧縮方式で圧縮して前記第２の物理ボリュームに格納する構成としてもよい。

【0069】

また、実施例１の構成において、前記第１のストレージシステムは、複数の圧縮方式に対応可能であり、レプリケーション先の前記第２のストレージシステムで用いられる圧縮方式を選択し、当該圧縮方式で圧縮したデータを送信する構成とすることもできる。
このため、第２のストレージシステムの構成に合わせた柔軟な処理が可能である。
また、レプリケーション先の前記第２のストレージシステムが複数の圧縮方式に対応可能である場合に、前記転送対象のデータを前記第１の物理ボリュームに格納する際に適用した圧縮方式に基づいて、前記転送対象のデータを前記第２のストレージシステムに送信する際に適用する圧縮方式を決定してもよい。例えば、前記第１の物理ボリュームに格納する際に適用した圧縮方式が第２のストレージシステムでも使用可能であれば、転送対象のデータを第１の圧縮方式で圧縮したまま、送信することができる。

【0070】

また、前記第１のストレージシステムは、前記正サイトによる読み書きを処理するプロセッサと、圧縮及び伸長を処理する処理部とを個別に備えてもよい。
かかる構成では、正サイトでの高い処理性能と、全体としてコスト低減を両立させることができる。

【0071】

また、前記第２のストレージシステムは、複数のサーバで構成されたソフトウェア型ストレージシステムであってもよい。
かかる構成では、第２のストレージシステムを柔軟かつ低コストで運用することができる。

【0072】

なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、かかる構成の削除に限らず、構成の置き換えや追加も可能である。

【符号の説明】

【0073】

１０：正ボリューム、１１：副ボリューム、１００：正サーバ、２００：正ストレージ、２０１：ネットワーク・インタフェース、２１０：論理ボリューム、２１１：物理ボリューム、２１２：圧縮データ、２２０：第１の圧縮部、２３０：伸長部、２３１：第２の圧縮部、２３２：圧縮データ、２３５：伸長データ、２４０：論理物理アドレス管理部、２４１：物理アドレス、２５０：圧縮方式管理部、２５１：圧縮方式指定信号、２５２：圧縮方式指定信号、３００：副サーバ、４００：副ストレージ、４０１：ネットワーク・インタフェース、４１０：論理ボリューム、４１１：物理ボリューム、４２０：第２の圧縮部、４２０：圧縮部、４３０：伸長部、４４０：論理物理アドレス管理部、４４１：物理アドレス、４５０：圧縮方式管理部、４５２：制御信号、４５３：選択部、４７０：圧縮方式管理部、４７２：制御信号、４７３：選択部、４８０：論理物理アドレス管理部、４８１：制御信号、４８２：伸長部、５００：通信回線、５０１：通信回線、５０２：通信回線、５０３：通信回線、５１０：ネットワーク、５２０：ネットワーク、５３０：クラウド、６００：正ストレージ、６０１：プロセッサ、６０２：圧縮・伸長アクセラレータ、６０３：メモリ、６０４：記憶メディア、７００：副ストレージ、７０１：プロセッサ、７０２：メモリ、７０３：記憶メディア

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】