JP4402103B2 - データ記憶装置、そのデータ再配置方法、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、情報管理システムにおいて、順次アクセスによりデータを記憶する磁気テープ等の記憶媒体（順次アクセス型記憶媒体）のライブラリ装置を利用した階層型のデータ記憶装置に係り、特に順次アクセス型記憶媒体のデータから有効なデータのみ抽出して順次アクセス型記憶媒体に再配置する手法に関する。

従来の情報管理システムとしては、大容量かつ高速アクセスが可能なハードディスクアレイ装置が主であったが、ハードディスク装置に記憶されたデータの消失に備えるため、データを磁気テープ等にバックアップすることが行われている。これまで、このような磁気テープの規格がいくつか策定されている。例えば、ＬＴＯ（Ｌｉｎｅａｒ Ｔａｐｅ−Ｏｐｅｎ）という規格では、磁気テープを覆うカートリッジが既存の磁気テープのものよりもコンパクトに設計されており、８つのヘッドを使用してデータの読み書きを行うことにより、データへのアクセス速度の高速化を実現している。

情報ライフサイクル管理に基づく階層型ストレージシステムの登場により、磁気テープライブラリ装置をハードディスク装置の一部として仮想的に使用する装置が開発されている。その為、磁気テープ媒体を、従来のバックアップ先の媒体ではなく、論理ボリュームとして複数本組み合わせて使用する手法が出てきている。

磁気テープは順次アクセスによりデータを記憶する記憶媒体であるため、更新されたデータが書き込まれた場合、更新前のデータは無効データとなり無駄な記憶領域が発生する。無効データが増加すると新規にデータを記憶する領域が減少し、その為、磁気テープ使用本数が増加する結果となり、コストが増加する問題があった。

尚、上記磁気テープ等のように順次アクセスによりデータを記憶／読出する大容量記憶媒体を“順次記憶媒体”と呼ぶものとする。一方、上記ハードディスク装置等のようにランダムアクセスでデータ記憶／読出する記憶媒体を“ランダム記憶媒体”と呼ぶものとする。

本問題を解決する手法として、磁気テープに記録されたデータの履歴情報に基づいて、磁気テープに記録されたデータのうち無効なデータを検出し、無効なデータを除いたデータ（有効データ）を新たな磁気テープに記録する“ガーベジコレクション”と呼ばれる手法が提案されている(特許文献１参照)。
特開２００６−３１４４６号公報

上記特許文献１の手法を実施した場合、新たな磁気テープを用意する為、使用中の磁気テープ（構成テープと呼ぶ）の本数が１本増えるにも係わらず、処理対象の磁気テープに記録された有効データの全てが無効データにならないと（有効データが１つでも残っていると）、この磁気テープを未使用扱いにはできないので、使用しているテープ本数を削減することができないという問題が生じる。また、任意の１本の磁気テープに順次記憶されたデータが、ガーベジコレクション実行によって複数の磁気テープに分散して記憶される事態になり得る為（有効データが離散していくため）、論理ボリュームに対するシーケンシャルリード時、性能劣化となる場合があった。

従って、順次アクセスによりデータ記憶する記憶媒体のガーベジコレクションにおいて、データの再配置の最適化機構を実現する必要がある。
本発明の課題は、階層型ストレージシステムにおける磁気テープのデータ再配置の最適化を実現するデータ記憶装置、プログラム等を提供することである。

本発明のデータ記憶装置は、順次アクセスによりデータを記憶する順次記憶媒体に、ランダムアクセスによりデータを記憶するランダム記憶媒体に記憶されているデータを記憶するデータ記憶装置であって、前記順次記憶媒体にデータを記憶する際に、該記憶されたデータの記憶履歴情報を記憶する履歴記憶手段と、任意のときに、前記履歴記憶手段によって記憶された前記記憶履歴情報に基づいて、任意の処理対象の前記順次記憶媒体に記憶された各データから有効データ／無効データを判別し、該判別結果に基づいて該有効データを前記処理対象の順次記憶媒体以外の他の使用中の順次記憶媒体に記憶するデータ再記憶手段とを備える。

上記前記データ再記憶手段は、例えば、前記処理対象の順次記憶媒体以外の他の使用中の順次記憶媒体が複数ある場合、前記処理対象の順次記憶媒体に記憶されている前記無効データに対応する有効データを最も多く記憶している順次記憶媒体に、前記有効データの記憶を行う。

また、前記データ再記憶手段は、例えば、前記処理対象の順次記憶媒体以外の他の使用中の順次記憶媒体が無い場合、又は該他の使用中の順次記憶媒体の何れにも空き領域が無い場合には、新たな順次記憶媒体に、前記有効データの記憶を行う。

また、前記無効データは、前記ランダム記憶媒体に記憶されたデータが更新され、更新されたデータが前記順次記憶媒体に記憶された場合の、更新前のデータであるが、前記他の使用中の順次記憶媒体に記憶した前記処理対象の順次記憶媒体における有効データも、無効データ扱いとなり、前記データ再記憶手段は、前記処理対象の順次記憶媒体に有効データが無くなった場合には、該処理対象の順次記憶媒体を未使用扱いとする。

上述した本発明のデータ記憶装置、プログラム等によれば、階層型ストレージシステムにおける磁気テープのガーベジコレクションの最適化を実現することで、論理ボリュームを構成する磁気テープ本数を削減することが可能となり、コスト削減できる。また、これに加えて更に、有効データの離散を抑止できることで、ボリューム単位のシーケンシャルリード時に、磁気テープのマウント、アンマウント処理回数も削減でき、リード性能を向上させることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
まず、本発明に係るデータ記憶制御処理の概念について説明する。
図１は、本発明に係るデータ記憶装置２０の基本的なデータバックアップ処理を説明する為の図である。

尚、本手法では、階層型のストレージシステムにおいて、記憶履歴情報を含むテープライブラリ情報はデータベースに記録されている。また、専用ソフトウェアにより、上位層のストレージ装置（ハードディスク装置）と下位層のストレージ装置（テープライブラリ装置）のデータの移動を行い、利用者の全情報がテープライブラリ装置側に格納されているものとする。

また、尚、図１、図２に示す構成は、上記先願（特許文献１）に記載の構成とほぼ同じであり、異なる点は、有効データ記憶部５４の処理機能である。
図１に示すように、データ管理サーバ装置１０は、データ記憶装置２０にアクセスし、データをブロック単位で読み書き（ｒｅａｄ／ｗｒｉｔｅ）する。データ管理サーバ装置１０は、文書や画像、あるいは、研究の実験データ等を管理するサーバ装置である。データ記憶装置２０は、データ管理サーバ装置１０からデータの読み書き要求を受け付けて、データの読み込み処理又は書き込み処理を行う。

このデータ記憶装置２０は、ハードディスク装置を一次ストレージ３０として用い、磁気テープ記憶装置を二次ストレージ４０として用いている。一次ストレージ３０は、複数のハードディスク装置をまとめて１台のハードディスク装置として管理するＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙｓ ｏｆ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｄｉｓｋｓ）技術を採用している。尚、上記従来技術で述べたように、磁気テープ等のように順次アクセスによりデータを記憶／読出する大容量記憶媒体（二次ストレージ）を“順次記憶媒体”と呼ぶものとする。一方、上記ハードディスク装置等のようにランダムアクセスでデータ記憶／読出する記憶媒体（一次ストレージ）を“ランダム記憶媒体”と呼ぶものとする。

そして、各ハードディスク装置は、それぞれ仮想論理ユニット（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｌｏｇｉｃａｌ Ｕｎｉｔ；ＶＬＵ）としてボリューム管理がなされる。さらに、各仮想論理ユニットは、二次ストレージ４０にデータを読み書きする単位であるブロック（Ｍｉｇｒａｔｉｏｎ／Ｒｅｃａｌｌ Ｂｌｏｃｋ；ＭＲＢ）に分割されている。通常、このＭＲＢの大きさは、数十メガバイトから数百メガバイトである。

この一次ストレージ３０は、データ管理サーバ装置１０により書き込み要求を受け付けたデータを、ランダムアクセスにより記憶する（ｗｒｉｔｅ）。そして、一次ストレージ３０に記憶されたデータは、所定のタイミングで二次ストレージ４０の磁気テープに、順次アクセスによりバックアップされる（Ｍｉｇｒａｔｉｏｎ；Ｍｉｇ．）。

また、二次ストレージ４０にバックアップされたデータのうち、データ管理サーバ装置１０により参照されるデータが、必要に応じて一次ストレージ３０に読み込まれ（Ｒｅｃａｌｌ）、さらに、そのデータがデータ管理サーバ装置１０により読み出される（ｒｅａｄ）。

一次ストレージ３０は、二次ストレージ４０よりもデータのアクセス速度が速く、二次ストレージ４０は、一次ストレージ３０に比べて記憶容量が大きいという特徴がある。そのため、上述したように一次ストレージ３０と二次ストレージ４０とを組み合わせることにより、それぞれの利点を生かした記憶装置を構成することができる。

尚、一次ストレージ３０と二次ストレージ４０との間のデータの読み書き処理の制御は、後述するデータ記憶管理サーバ５０により行なわれ、データ管理サーバ装置１０は、一次ストレージ３０との間でのみデータの読み書きを行う。この為、データ管理サーバ装置１０は、一次ストレージ３０を、見かけ上、大容量の記憶装置として使用することができる。

次に、本例のデータ記憶装置の機能的構成について説明する。
図２は、本例のデータ記憶装置２０の機能的構成を示す図である。
図２に示すように、データ記憶装置２０は、データ管理サーバ装置１０ａ〜１０ｃとネットワークを介して接続されている。ここで、データ管理サーバ装置１０ａ〜１０ｃは、図１で説明したデータ管理サーバ装置１０に該当するものである。

そして、データ記憶装置２０は、一次ストレージ３０、データ記憶管理サーバ５０ａ，５０ｂ、及び、二次ストレージ４０ａ〜４０ｃが接続された構成となっている。一次ストレージ３０は、図１で説明したハードディスク装置に該当し、二次ストレージ４０ａ〜４０ｂは、図１で説明した二次ストレージ４０である磁気テープ記憶装置に該当するものである。

データ記憶管理サーバ５０ａ，５０ｂは、一次ストレージ３０に記憶されたデータを二次ストレージ４０ａ〜４０ｃの磁気テープにバックアップし、また必要に応じて、二次ストレージ４０ａ〜４０ｃの磁気テープにバックアップされたデータを一次ストレージ３０に復帰させる。

また、データ記憶管理サーバ５０ａ，５０ｂは、上記先願（特許文献１）記載のガーベジコレクション処理と同様の処理も実行する。但し、先願ではガーベジコレクション先（有効データのコピー先）として新たな（未使用の；構成テープではない）磁気テープを構成テープとして追加したが、本手法では既存の構成テープ（使用中のテープ）を有効利用する。詳しくは後述する。尚、図２では、データ記憶管理サーバ５０ａ、５０ｂは２台あるが、これは故障などに備えて冗長化を行っている為である。

図２に示す通り、データ記憶管理サーバ５０ａは、バックアップ処理部５１、設定管理部５２、記憶部５３、有効データ記憶部５４、制御部５５、及びデータ送受信部５６を有する。尚、データ記憶管理サーバ５０ｂは、データ記憶管理サーバ５０ａと同様の構成であるので、図２では上記各機能部の図示を省略している。

データ送受信部５６は、一次ストレージ３０及び二次ストレージ４０ａ〜４０ｃとの間でデータの授受を行う。バックアップ処理部５１は、一次ストレージ３０に記憶されたデータを二次ストレージ４０ａ〜４０ｃの磁気テープに順次アクセスによりバックアップする処理を行う。また、バックアップ処理部５１は、二次ストレージ４０ａ〜４０ｃの磁気テープに記憶されたデータを、一次ストレージ３０に読み込む処理も行う。

一次ストレージ３０に記憶されたデータをバックアップする際には、バックアップ処理部５１は、二次ストレージ４０ａ〜４０ｃの磁気テープにデータを記憶した記憶履歴の情報５３ｂを記憶部５３に記憶する。

設定管理部５２は、バックアップ処理やガーベジコレクション処理を行う日時などの設定に係る情報を受け付けて、その情報を記憶部５３に設定データ５３ａとして記憶する。この設定は、各データ管理サーバ装置１０ａ〜１０ｃから行うことができ、一次ストレージ３０は、データ管理サーバ装置１０ａ〜１０ｃから送信された設定に係る情報を設定管理部５２に送信する。

記憶部５３は、ハードディスク装置、メモリ等の記憶デバイスである。この記憶部５３は、上記の通り設定データ５３ａ及び記憶履歴データ５３ｂを記憶している。上述した通り、設定データ５３ａは、バックアップ処理やガーベジコレクション処理を行う日時等の設定に係るデータである。記憶履歴データ５３ｂは、一次ストレージ３０に記憶されたデータを二次ストレージ４０ａ〜４０ｃの磁気テープにバックアップした処理の履歴に係るデータである。

制御部５５は、データ記憶管理サーバ５０ａを全体制御する制御部であり、各機能部間のデータの授受などを司る。
図３は、各記憶履歴データ５３ｂを格納する記憶履歴データ・テーブル６０の一例を示す図である。記憶履歴データ・テーブル６０は１レコード毎に１つの記憶履歴データ５３
ｂを格納するものであり、１レコードは、図３に示すように、ボリューム番号６１、ＭＲＢ番号６２、磁気テープＩＤ６３、データ位置番号６４、および記憶日時６５の各データ項目より成る。

尚、記憶履歴データ・テーブル６０には、有効データ（最新の更新データ）に関する記憶履歴だけでなく、無効データ（旧データ）に関する記憶履歴も削除されずに残されている。

ボリューム番号６１は、一次ストレージ３０の各仮想論理ユニットに割り当てられた番号であり、バックアップされたデータが記憶されていた仮想論理ユニットを示す識別番号である。

ＭＲＢ番号６２は、各仮想論理ユニットにおける各ＭＲＢに割り当てられた番号であり、バックアップされたデータが記憶されていたＭＲＢを示す識別番号である。磁気テープＩＤ６３は、データがバックアップされた磁気テープに割り当てられた識別番号である。記憶日時６５は、データが磁気テープにバックアップされた日時のデータである。

データ位置番号６４は、磁気テープＩＤ６３で識別される磁気テープにおいて、データを記憶した記憶位置を示す番号である。このデータ位置番号６４は、データを読み書きする単位であるブロック（ＭＲＢ）に記憶領域が分割された磁気テープにおいて、先頭のブロックから各ブロックに順に割り当てられた番号である。

図２の説明に戻ると、有効データ記憶部５４は、ガーベジコレクション処理の実行要求を受け付けた場合に、処理対象の磁気テープに記憶された有効なデータを検出し、検出した有効データを別の磁気テープに記憶するように、二次ストレージ４０ａ〜４０ｃを制御する処理を行う。あるいは、その逆に、磁気テープに記憶された無効なデータを検出し、検出した無効なデータ以外のデータを有効なデータとして、別の磁気テープに記憶するように二次ストレージ４０ａ〜４０ｃを制御する処理を行うようにしてもよい。

本発明の特徴は、この有効データ記憶部５４にある。すなわち、上記「別の磁気テープ」は、上記従来の特許文献１の手法では、新たな磁気テープを用いていたが、本手法では、使用中のテープ（構成テープと呼ぶ）を利用可能な状況であれば、構成テープを利用する。あるいは、更に、上記無効データを利用してコピー先の構成テープを判定することで、有効データの離散を抑止する。詳しくは以下に説明する。

すなわち、本手法における上記有効データ記憶部５４は、上記特許文献１の手法のように有効データを新規テープにコピーするのではなく、既に使用中の他の磁気テープ（構成テープ）にコピーするようにしている（但し、空き領域があることが前提となる）。これによって構成テープ数が安易に増える事態を抑止できる。尚、上記使用中の他の磁気テープとは、処理対象の磁気テープと同一の論理ボリューム（仮想論理ユニット）に係わる磁気テープである。更に、コピー先の磁気テープは任意としてもよいし、例えば空き領域が最も大きい磁気テープ等としてもよいが、本例では更に「ボリューム単位のシーケンシャルリード時に、磁気テープのマウント、アンマウント処理回数も削減でき、リード性能を向上させる」という効果が得られるようにする為に、処理対象テープの無効データに対する有効データが最も多く記録されている磁気テープを、コピー先テープとする（但し、当然、空き領域が無ければ、別の構成テープをコピー先とする。また、全ての構成テープに空き領域が無い状態となったら、新たな磁気テープを用いる）。この様な処理の一例を図４に示す。

図４は、本例のガーベジコレクション処理の処理手順を示すフローチャートである。
図４の処理は上記有効データ記憶部５４によって実行される。
図４の処理において、まず、予めメモリ等に記憶されているガーベジコレクション処理実行条件（例えば上記設定データ５３ａ）を読み出して（ステップＳ１１）、この実行条件を満足しているか否かを判定する（ステップＳ１２）。この実行条件は様々であってよく、例えば一例としては、実行日時であり、現在日時がこの実行日時になっていれば、ステップＳ１２の判定はＹＥＳとなる。この例では、全構成テープが処理対象となり、１本ずつ順次処理対象テープとしてステップＳ１３以降の処理を繰り返し実行する。

他にも例えば「その磁気テープに空き領域なし」、「その磁気テープに記憶されている無効データ量が所定量以上」、「その磁気テープのガーベジ率５０％以上」等がように、各磁気テープ毎に条件に合致するか否かを判定させ、条件に該当する構成テープ(対象テープ)が１本以上あれば、ステップＳ１２の判定がＹＥＳとなるようにしてもよい。この場合、条件に該当した構成テープを処理対象テープとして、ステップＳ１３以降の処理を実行する。尚、ガーベジ率とは、そのテープに記憶されている全データに対する無効データの割合である。尚、条件が上記「その磁気テープに記憶されている無効データ量が所定量以上」、「その磁気テープのガーベジ率５０％以上」等である場合には、記憶履歴データ・テーブル６０を参照して、後述するステップＳ１４と同様にして有効／無効データを判別する必要がある。

上記の通り、ガーベジコレクション処理実行開始条件は様々であってよいが、ガーベジコレクション処理は、無効データの増加によって無駄が生じている状態を改善する為のものであるので、上記無効データ量（又は割合；率）に係わる条件を用いることが望ましい（これによって、より適切な時期に、ガーベジコレクション処理が実行されるようになる）。

ステップＳ１２の判定がＹＥＳとなった場合、処理対象テープが係わる論理ボリュームの全構成テープの履歴情報を、記憶履歴データ・テーブル６０から取得する（ステップＳ１３）。例えば、図３に示す磁気テープＩＤ＝‘１２３’のテープが処理対象テープとなった場合、その論理ボリュームの番号は‘３’であるので、ボリューム番号６１が‘３’であるレコードを全て抽出する（図示の例では、少なくとも磁気テープＩＤ＝‘１２３’‘１２４’の３つのレコードが抽出される）。

そして、取得した履歴情報を元に、上記ステップＳ１３で取得した全レコードのデータを、有効データ又は無効データに分類する（ステップＳ１４）。すなわち、処理対象テープに記憶されている各データ、及び上記処理対象テープと同一の論理ボリュームに係わる他の構成テープに記録されている各データが、それぞれ、有効データ／無効データの何れであるかを判別する。尚、ステップＳ１４の処理の前にステップＳ１５の処理を行い、ステップＳ１５の判定がＹＥＳであれば上記ステップＳ１４の処理を行い、ＮＯであれば対象テープに記録されているデータについてのみ、有効／無効を判別するようにしてもよい。

上記ステップＳ１４の有効／無効判別処理は、例えば、以下のように行う。
すなわち、有効データ記憶部５４は、例えば、まず、上記ステップＳ１３で取得した全レコードの中から、順次、任意のレコードを対象として、このレコードのＭＲＢ番号６２と同一のＭＲＢ番号６２を有するレコードを、上記ステップＳ１３で取得した全レコードの中から求める。尚、既に、ボリューム番号６１が対象テープと同一のレコードが抽出されていることから、この処理は、換言すれば、対象レコードとボリューム番号６１及びＭＲＢ番号６２が同一であるレコードを、記憶履歴データ・テーブル６０を検索して求める処理であるとも言える。

例えば、図３に示す例では、ボリューム番号６１＝‘３’且つＭＲＢ番号６２＝‘１’のレコードが２つあるので、どちらか一方が対象レコードとなった場合、他方が検索により求められることになる。

そして、上記対象レコードと上記検索した求めたレコードの記憶日時６５をそれぞれ現在日時と比較して、記憶日時６５が現在日時に最も近いレコード（履歴）に対応するデータを、有効データと判定し、それ以外のデータを無効データと判定する。あるいは、その逆に、記憶日時が現時点に最も近いもの以外を抽出し、抽出された記憶履歴データに対応するデータを無効なデータと判定し、当該無効データ以外のデータを有効データと判定するようにしてもよい。そして、当該有効データ／無効データの判定結果を、メモリ等に一時的に記憶しておく。そして、次の対象レコードについて同様の処理を行っていくが、当然、上記検索したレコードは、対象レコードにはしない（既に有効／無効の判定は終わっているので）。このようにして、ステップＳ１３で取得した全レコード（履歴）毎に、対応するデータが有効／無効であるかを判定して、判定結果を一時的に記憶しておき、ステップＳ１６以降、又はステップＳ２０以降の処理では、適宜、この一時記憶内容を参照して処理を実行する。

そして、ステップＳ１５の処理では、上記処理対象テープと同一の論理ボリュームに係わる他の構成テープが１本以上あるか否かを判定する。図３の例では、例えば、ボリューム番号６１の論理ボリュームに係わる磁気テープ（構成テープ）は、磁気テープＩＤ＝‘１５９’の１本のみであり、この磁気テープが処理対象となった場合にはステップＳ１５の判定はＮＯとなる。この様に、構成テープ本数が1本の場合には(ステップＳ１５，ＮＯ)、コピー先とすべき他の使用中の構成テープが無いのであるから、上記特許文献１の手法と同様の処理を行う。すなわち、新規テープをガーベジコレクション先（コピー先）テープとして割り当てて、このコピー先テープに処理対象テープに記憶されている有効データのコピーを行うと共に、記憶履歴データ・テーブル６０を更新する（ステップＳ１６）。

この記憶履歴データ・テーブル６０の更新とは、コピー先テープに記録したデータの記録履歴を、記憶履歴データ・テーブル６０に追加する処理である。これによって、処理対象テープに記録されていたデータ（コピー元のデータ）は、無効データ扱いとなる（以後、ステップＳ１４と同様の判定処理を行えば、無効データと判定されるようになる。

そして、処理対象テープに記録されている全ての有効データのコピーが完了した時点で、新規テープを当該論理ボリュームの構成テープとして設定する（ステップＳ１７）。これについては特に図示しないが、各論理ボリューム毎に、その論理ボリュームのデータをバックアップしている使用中の磁気テープの磁気テープＩＤがメモリ等に記憶されているものであり、ステップＳ１７の処理は、ここに新規テープの磁気テープＩＤを追加記憶するものである。

そして、処理対象テープの全有効データをコピー完了したならば、処理対象テープを未使用テープとして設定し、当該論理ボリュームの構成テープから除外する（当該論理ボリュームに関して上記メモリ等に記憶されていた上記処理対象テープの磁気テープＩＤを消去する）（ステップＳ１８）。

尚、他の構成テープが存在する場合であっても（ステップＳ１５、ＹＥＳ）、当該他の構成テープの何れにも空き領域がない場合は（ステップＳ２１，ＮＯ）、処理対象テープの有効データを他の既存の構成テープにコピーできないのであるから、上記ステップＳ１６、Ｓ１７の処理を実行することになる。

一方、処理対象テープが係わる論理ボリュームに関して、処理対象テープ以外の他の構成テープが１本以上ある場合には（ステップＳ１５，ＹＥＳ）、処理対象テープの無効データに対する有効データが最も多く記録されており、且つ、空き領域がある構成テープをガーベジコレクション先テープとして決定する（ステップＳ２０）。但し、この条件を満たす構成テープが無い場合、すなわち他の構成テープの何れにも空き領域がない場合は（ステップＳ２１，ＮＯ）上記の通りステップＳ１６に進む。

上記条件を満たす他の構成テープがある場合（ステップＳ２１）、上記決定したガーベジコレクション先テープに対して、処理対象テープの有効データのコピーを開始する（ステップＳ２２）。その際、処理対象テープを巻き戻して、テープの最初から順に有効データをコピーする。どれが有効データであるかは上記処理により判明している。また、データ位置番号６４により、処理対象テープにおける有効データの記憶位置は分かる。そして、コピーが完了したデータから順に、記憶履歴データ・テーブル６０を更新する（ステップＳ２３）。この処理は、ステップＳ１６の処理と同様であり、これによって、ガーベジコレクション元のテープ（処理対象テープ）の有効データは、コピー完了後は無効データ扱いになる。

尚、ここで、上記の通り、記憶日時６５に基づく判定を行えば、どのデータが有効／無効なのかを判定できる。但し、この例に限らず、逐一有効／無効を判定しなくても済むようにしてもよい。例えば図３に示すテーブル６０に更に有効／無効を示すフラグのフィールドを追加し、例えばフラグ＝１が有効、０が無効であるものとし、新規追加したレコードのフラグは必ず１にすると共に、対応する旧レコードのフラグを０にする。対応する旧レコードとは、上記ガーベジコレクション処理においては、上記コピー元テープにおけるコピー完了した有効データに関するレコードである。

以上、ステップＳ２０〜Ｓ２３の処理を繰り返し実行し、処理対象テープの全有効データのコピーが完了したら（ステップＳ２４，ＹＥＳ）、上記ステップＳ１８の処理に移る。但し、途中で、上記ステップＳ２３で決定したコピー先テープの空き領域が無くなった為に当該コピー先テープに処理対象テープの有効データを全てコピーできなかった場合には、ステップＳ２３において、当該コピー先テープの次に処理対象テープの無効データに対する有効データが多く記録されている構成テープを、ガーベジコレクション先テープとして新たに決定し、コピー処理を継続する。また、処理対象テープの有効データを全てコピーする前に、全ての他の構成テープの空き領域が無くなった場合には、ステップＳ２１の判定がＮＯになることから、ステップＳ１６の処理に進み、新規テープを用いて、コピー処理を継続する。

上記ステップＳ１８の処理後は、予め設定される所定時間待機後（ステップＳ１９）、ステップＳ１１の処理に戻る。
以上説明したように、本手法では、磁気テープのガーベジコレクション処理時の再配置にて、処理対象テープ以外の他の構成テープの空き領域を優先的に利用することで、各論理ボリュームを構成するテープ本数（構成テープ本数）を削減すること（あるいは増加することを抑制すること）が可能である。また、有効データのコピー先テープの決定時に、処理対象テープの無効データに対する有効データの記録先情報を利用することで、連続したデータを同一テープ内に記録され易くすることが可能である。

図５（ａ）〜（ｄ）に、上述したガーベジコレクション処理によるデータの再配置の一例を示す。
図５（ａ）、（ｂ）には処理対象テープに係わる論理ボリュームが論理ボリュームａであった場合のガーベジコレクション処理の処理前、処理後のデータ配置を示す。図５（ｃ）、（ｄ）には処理対象テープに係わる論理ボリュームが論理ボリュームｂであった場合
のガーベジコレクション処理の処理前、処理後のデータ配置を示す。図５（ａ）、（ｂ）では処理対象テープは磁気テープＡ、図５（ｃ）、（ｄ）では処理対象テープは磁気テープＦであるものとする。

図示の各データ１，２，３、・・のうち、網掛けで示すデータが無効データ、それ以外が有効データである。例えば図５（ａ）において磁気テープＡに記憶されているデータのうち、データ１，２，４は無効データであり、データ３，５が有効データである。

まず、図５（ａ）、（ｂ）に関して説明する。
図５（ａ）に示す例では、ガーベジコレクション処理前には、バックアップ処理部５１によるバックアップ処理等によって、論理ボリュームａのデータは、磁気テープＡ〜磁気テープＥの５本の磁気テープにバックアップされている。つまり、論理ボリュームａに係わる構成テープ本数は５本であった。この状態に至る過程は、最初は磁気テープＡのみを使用しており、バックアップ処理部５１は、図示のデータ１，２，３，４，５の順に論理ボリュームａのデータをＭＲＢ単位で磁気テープＡに記憶しておき、その後、再びデータ１を記憶する。この再び記憶されるデータ１は、最初に記憶されたデータ１と同一の仮想論理ユニット及び同一のブロックの更新データである（図３においてはボリューム番号６１及びＭＲＢ番号６２が同一である）。このとき、最初に記憶されたデータ１は無効データ扱いとなる。そして、次のデータ６をバックアップする際には新たな磁気テープＢが構成テープとして用意されて記憶される。この様にして順次構成テープが増やされ、本例では図５（ａ）に示す状態となっているものとする。

そして、図５（ａ）に示す状態において、磁気テープＡが処理対象テープに決定されたものとする。この場合、磁気テープＡにおいてはデータ１，２，４が無効データとなっており、これらに対応する有効データは、磁気テープＣにデータ２，４の有効データ、磁気テープＤにデータ１の有効データが記憶されており、且つ磁気テープＣには空き領域があるので、磁気テープＣがコピー先テープとして決定される。これより、磁気テープＣに、磁気テープＡに記憶されている有効データであるデータ３，５がコピーされると共に、これによって磁気テープＡに記憶されているデータは全て無効データとなることから、磁気テープＡは構成テープから除外する（未使用テープ扱いとする）。

これによって、図５（ｂ）に示す通り、構成テープは磁気テープＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅの４本となり、構成テープ本数が削減される（従来（特許文献１）の手法であれば、新たなテープが用意され、一時的にせよ構成テープ数は６本になり、処理後に磁気テープＡを除外しても、構成テープ本数は５本となる）。

また、図５（ｃ）、（ｄ）に示す例では、磁気テープＦが処理対象テープに決定されたものとする。この例では、他の構成テープＧ，Ｈ，ＩのうちテープＨ以外は空き領域が無い為、テープＨがコピー先となる。そして、磁気テープＦに記憶された有効データであるデータ３，５，１のうち、データ３，５をコピーした時点でテープＨの空き領域が無くなった為、新たなテープＪを構成テープとして追加して、データ１はテープＪに記憶した例を示してある。この例では、結果的に、構成テープ本数は減らないが、既存の構成テープは使いきっており、既存の構成テープを有効利用できている。

このように、本手法によるガーベジコレクション処理によれば、ガーベジコレクション処理に伴って論理ボリュームを構成する磁気テープ本数が増加することを防止すること（又は本数削減すること）が可能となり、コスト削減できる。また、これに加えて更に、有効データの離散を抑止できることで、ボリューム単位のシーケンシャルリード時に、磁気テープのマウント、アンマウント処理回数も削減でき、リード性能を向上させることができる。

図６は、上記データ記憶処理を実現するコンピュータ（データ記憶管理サーバ等）のハードウェア構成の一例を示す図である。
同図に示すコンピュータ１００は、ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、入力装置１０３、出力装置１０４、外部記憶装置１０５、媒体駆動装置１０６等を有し、これらがバス１０８に接続された構成となっている。また、更に、ネットワーク接続装置１０７を有する構成であってもよい。同図に示す構成は一例であり、これに限るものではない。

ＣＰＵ１０１は、当該コンピュータ１００全体を制御する中央処理装置である。
メモリ１０２は、プログラム実行、データ更新等の際に、外部記憶装置１０５（あるいは可搬型記録媒体１０９）に記憶されているプログラムあるいはデータを一時的に格納するＲＡＭ等のメモリである。ＣＰＵ１０１は、メモリ１０２に読み出したプログラム／データを用いて、上述してある各種処理（特に図４に示すフローチャートの処理）を実行する。

外部記憶装置１０５は、例えば磁気ディスク装置、光ディスク装置、光磁気ディスク装置等であり、上記各種機能を実現させる為のプログラム／データ等が格納されている。すなわち、図４の処理をＣＰＵ１０１に実行させる為のアプリケーションプログラムや図３のデータ等が記憶されている。尚、これらプログラム／データは、可搬型記録媒体１０９に記録されていてもよい。

媒体駆動装置１０６は、可搬型記録媒体１０９に記憶されているプログラム／データ等を読み出す。可搬型記録媒体１０９は、例えば、ＦＤ（フレキシブルディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ、その他、ＤＶＤ、光磁気ディスク等である。

ネットワーク接続装置１０７は、ネットワークに接続して、外部の情報処理装置とプログラム／データ等の送受信を可能にする構成である。尚、入力装置１０３は例えばキーボート、マウス等、出力装置１０４は例えばディスプレイ等であるが、これらは無くてもよい。

図７は、上記プログラム等を記録した記録媒体、ダウンロードの一例を示す図である。
図示のように、上記各種機能を実現するプログラム／データが記憶されている可搬型記録媒体１０９から情報処理装置（コンピュータ）１００側に読み出して、メモリ１０２に格納し実行するものであってもよいし、また、上記プログラム／データは、ネットワーク接続装置１０７により接続しているネットワーク２１０（インターネット等）を介して、外部のサーバ２２０の記憶部２２１に記憶されているプログラム／データをダウンロードするものであってもよい。

また、本発明は、装置／方法に限らず、上記プログラム／データを格納した記録媒体（可搬型記録媒体１０９等）自体として構成することもできるし、上記プログラム自体として構成することもできる。

（付記１） 順次アクセスによりデータを記憶する順次記憶媒体に、ランダムアクセスによりデータを記憶するランダム記憶媒体に記憶されているデータを記憶するデータ記憶装置であって、
前記順次記憶媒体にデータを記憶する際に、該記憶されたデータの記憶履歴情報を記憶する履歴記憶手段と、
任意のときに、前記履歴記憶手段によって記憶された前記記憶履歴情報に基づいて、任意の処理対象の前記順次記憶媒体に記憶された各データから有効データ／無効データを判別し、該判別結果に基づいて該有効データを前記処理対象の順次記憶媒体以外の他の使用
中の順次記憶媒体に記憶するデータ再記憶手段と、
を備えたことを特徴とするデータ記憶装置。

(付記２) 前記データ再記憶手段は、前記処理対象の順次記憶媒体以外の他の使用中の順次記憶媒体が複数ある場合、前記処理対象の順次記憶媒体に記憶されている前記無効データに対応する有効データを最も多く記憶している順次記憶媒体に、前記有効データの記憶を行うことを特徴とする付記１記載のデータ記憶装置。

（付記３） 前記データ再記憶手段は、前記処理対象の順次記憶媒体以外の他の使用中の順次記憶媒体が無い場合、又は該他の使用中の順次記憶媒体の何れにも空き領域が無い場合には、新たな順次記憶媒体に、前記有効データの記憶を行うことを特徴とする付記１又は２記載のデータ記憶装置。

（付記４） 前記無効データは、前記ランダム記憶媒体に記憶されたデータが更新され、更新されたデータが前記順次記憶媒体に記憶された場合の、更新前のデータであるが、前記他の使用中の順次記憶媒体に記憶した前記処理対象の順次記憶媒体における有効データも、無効データ扱いとなり、
前記データ再記憶手段は、前記処理対象の順次記憶媒体に有効データが無くなった場合には、該処理対象の順次記憶媒体を未使用扱いとすることを特徴とする付記１記載のデータ記憶装置。

（付記５） 前記記憶履歴情報は、前記順次記憶媒体に記憶するデータのボリューム番号、ＭＲＢ番号、順次記憶媒体ＩＤ、データ位置番号、記憶日時の情報を有し、
前記データ再記憶手段は、前記処理対象の順次記憶媒体の前記順次記憶媒体ＩＤを有する記憶履歴情報を全て抽出し、該抽出した記憶履歴情報の中に前記ボリューム番号及びＭＲＢ番号が同一である記憶履歴情報がある場合、前記記憶日時が現在日時に最も近い記憶履歴情報に対応するデータを、前記有効データとすることを特徴とする付記１記載のデータ記憶装置。

（付記６） 前記ランダム記憶媒体はハードディスクであり、前記順次記憶媒体は磁気テープであることを特徴とする付記１記載のデータ記憶装置。
（付記７） 前記データ再記憶手段は、前記無効データのデータ量が所定の量又は割合を越えている順次記憶媒体を、前記処理対象の順次記憶媒体とすることを特徴とする付記１記載のデータ記憶装置。

（付記８） 前記ランダム記憶媒体に係わる各論理ボリューム毎に、１又は複数の前記順次記憶媒体が割り当てられ、前記他の使用中の順次記憶媒体は、前記処理対象の順次記憶媒体に係わる論理ボリュームと同一の論理ボリュームに関して割り当てられている順次記憶媒体であることを特徴とする付記１記載のデータ記憶装置。

（付記９） 順次アクセスによりデータを記憶する記憶媒体である順次記憶媒体に、ランダムアクセスによりデータを記憶するランダム記憶媒体に記憶されているデータを記憶するデータ記憶装置において、該順次記憶媒体に記憶されたデータを再配置する方法であって、
前記順次記憶媒体にデータを記憶すると共に、該記憶されたデータの記憶履歴情報を記憶する履歴記憶ステップと、
前記履歴記憶ステップによって記憶された前記記憶履歴情報に基づいて、任意の処理対象の前記順次記憶媒体に記憶された各データから有効データ／無効データを検出し、該検出結果に基づいて該有効データを前記処理対象の順次記憶媒体以外の他の使用中の順次記憶媒体に記憶するデータ再記憶ステップと、
を含むことを特徴とするデータ再配置方法。

（付記１０） 順次アクセスによりデータを記憶する記憶媒体である順次記憶媒体に、ランダムアクセスによりデータを記憶するランダム記憶媒体に記憶されているデータを記憶するコンピュータに、
前記順次記憶媒体にデータを記憶すると共に、該記憶されたデータの記憶履歴情報を記憶する履歴記憶機能と、
前記履歴記憶機能によって記憶された前記記憶履歴情報に基づいて、任意の処理対象の前記順次記憶媒体に記憶された各データから有効データ／無効データを検出し、該検出結果に基づいて該有効データを前記処理対象の順次記憶媒体以外の他の使用中の順次記憶媒体に記憶するデータ再記憶機能と、
を実現させる為のプログラム。

本発明に係るデータ記憶装置の基本的なデータバックアップ処理を説明する為の図である。 本例のデータ記憶装置の機能的構成を示す図である。 記憶履歴データの一例を示す図である。 本例のガーベジコレクション処理の処理手順を示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｄ）は、本例のガーベジコレクション処理によるデータの再配置の一例を示す図である。 コンピュータ・ハードウェア構成図である。 プログラム等を記録した記録媒体、ダウンロードの一例を示す図である。

符号の説明

１０ データ管理サーバ装置
１０ａ〜１０ｃ 各データ管理サーバ装置
２０ データ記憶装置
３０ 一次ストレージ
４０ 二次ストレージ
４０ａ〜４０ｃ 各二次ストレージ
５０ａ、５０ｂ 各データ記憶管理サーバ
５１ バックアップ処理部
５２ 設定管理部
５３ 記憶部
５３ａ 設定データ
５３ｂ 記憶履歴データ
５４ 有効データ記憶部
５５ 制御部
５６ データ送受信部
６１ ボリューム番号
６２ ＭＲＢ番号
６３ 磁気テープＩＤ
６４ データ位置番号
６５ 記憶日時
１００ コンピュータ
１０１ ＣＰＵ
１０２ メモリ
１０３ 入力装置
１０４ 出力装置
１０５ 外部記憶装置
１０６ 媒体駆動装置
１０７ ネットワーク接続装置
１０８ バス
１０９ 可搬型記録媒体
２２０ 外部のサーバ
２２１ 記憶部

Claims (9)

1. 順次アクセスによりデータを記憶する複数の順次記憶媒体に、ランダムアクセスによりデータを記憶するランダム記憶媒体に記憶されているデータを記憶するデータ記憶装置であって、
   前記順次記憶媒体にデータを記憶する際に、該記憶されたデータの記憶履歴情報をデータ読み書き単位であるブロック単位に記憶する履歴記憶手段と、
   前記履歴記憶手段によって記憶された前記記憶履歴情報に基づいて、前記複数の順次記憶媒体のうち、データ再配置処理対象とされた１つの前記順次記憶媒体に記憶された前記各ブロックのデータについて、最新の更新データである有効データであるか、あるいは、前記有効データの更新前データである無効データであるかを判別し、該判別結果に基づいて、前記有効データを、前記データ再配置処理対象の順次記憶媒体に係わる論理ボリュームと同一の論理ボリュームに関して割り当てられている順次記憶媒体のうち、前記データ再配置処理対象の順次記憶媒体以外の順次記憶媒体である、使用中順次記憶媒体にコピーした後、前記データ再配置処理対象の順次記憶媒体に記憶されていたコピー元の前記有効データを無効データ扱いとするデータ再記憶手段と、
   を備え、
   前記データ再記憶手段は、前記使用中順次記憶媒体が複数ある場合、前記データ再配置処理対象の順次記憶媒体に記憶されている前記無効データに対応する有効データを最も多く記憶している順次記憶媒体に、前記有効データの再配置を行うことを特徴とするデータ記憶装置。
2. 前記データ再記憶手段は、前記使用中順次記憶媒体が無い場合、又は該使用中順次記憶媒体の何れにも空き領域が無い場合には、新たな順次記憶媒体に、前記有効データをコピーすることを特徴とする請求項１記載のデータ記憶装置。
3. 前記データ再記憶手段は、前記データ再配置処理対象の順次記憶媒体に有効データが無くなった場合には、該データ再配置処理対象の順次記憶媒体を未使用扱いとすることを特徴とする請求項１記載のデータ記憶装置。
4. 前記記憶履歴情報は、前記順次記憶媒体に記憶するデータのボリューム番号、ＭＲＢ番号、順次記憶媒体ＩＤ、データ位置番号、記憶日時の情報を有し、
   前記データ再記憶手段は、前記データ再配置処理対象の順次記憶媒体の前記順次記憶媒体ＩＤを有する記憶履歴情報を全て抽出し、該抽出した記憶履歴情報の中に前記ボリューム番号及びＭＲＢ番号が同一である記憶履歴情報がある場合、前記記憶日時が現在日時に最も近い記憶履歴情報に対応するデータを、前記有効データとすることを特徴とする請求項１記載のデータ記憶装置。
5. 前記ランダム記憶媒体はハードディスクであり、前記順次記憶媒体は磁気テープであることを特徴とする請求項１記載のデータ記憶装置。
6. 前記データ再記憶手段は、前記無効データのデータ量が所定の量又は割合を越えている順次記憶媒体を、前記データ再配置処理対象の順次記憶媒体とすることを特徴とする請求項１記載のデータ記憶装置。
7. 前記ランダム記憶媒体に係わる各論理ボリューム毎に、１又は複数の前記順次記憶媒体が割り当てられることを特徴とする請求項１記載のデータ記憶装置。
8. 順次アクセスによりデータを記憶する記憶媒体である複数の順次記憶媒体に、ランダムアクセスによりデータを記憶するランダム記憶媒体に記憶されているデータを記憶するデータ記憶装置において、該順次記憶媒体に記憶されたデータを再配置する方法であって、
   前記順次記憶媒体にデータを記憶する際に、該記憶されたデータの記憶履歴情報をデータ読み書き単位であるブロック単位に記憶する履歴記憶ステップと、
   前記履歴記憶ステップによって記憶された前記記憶履歴情報に基づいて、前記複数の順次記憶媒体のうち、データ再配置処理対象とされた１つの前記順次記憶媒体に記憶された前記各ブロックのデータについて、最新の更新データである有効データであるか、あるいは、前記有効データの更新前データである無効データであるかを判別し、該判別結果に基づいて、前記有効データを、前記データ再配置処理対象の順次記憶媒体に係わる論理ボリュームと同一の論理ボリュームに関して割り当てられている順次記憶媒体のうち、前記データ再配置処理対象の順次記憶媒体以外の順次記憶媒体である、使用中順次記憶媒体にコピーした後、前記データ再配置処理対象の順次記憶媒体に記憶されていたコピー元の前記有効データを無効データ扱いとするデータ再記憶ステップと、
   を含み、
   前記データ再記憶ステップは、前記使用中順次記憶媒体が複数ある場合、前記データ再配置処理対象の順次記憶媒体に記憶されている前記無効データに対応する有効データを最も多く記憶している順次記憶媒体に、前記有効データの再配置を行うことを特徴とするデータ再配置方法。
9. 順次アクセスによりデータを記憶する記憶媒体である複数の順次記憶媒体に、ランダムアクセスによりデータを記憶するランダム記憶媒体に記憶されているデータを記憶するコンピュータに、
   前記順次記憶媒体にデータを記憶する際に、該記憶されたデータの記憶履歴情報をデータ読み書き単位であるブロック単位に記憶する履歴記憶機能と、
   前記履歴記憶機能によって記憶された前記記憶履歴情報に基づいて、前記複数の順次記憶媒体のうち、データ再配置処理対象とされた１つの前記順次記憶媒体に記憶された前記各ブロックのデータについて、最新の更新データである有効データであるか、あるいは、前記有効データの更新前データである無効データであるかを判別し、該判別結果に基づいて、前記有効データを、前記データ再配置処理対象の順次記憶媒体に係わる論理ボリュームと同一の論理ボリュームに関して割り当てられている順次記憶媒体のうち、前記データ再配置処理対象の順次記憶媒体以外の順次記憶媒体である、使用中順次記憶媒体にコピーした後、前記データ再配置処理対象の順次記憶媒体に記憶されていたコピー元の前記有効データを無効データ扱いとするデータ再記憶機能と、
   を実現させ、
   前記データ再記憶機能は、前記使用中順次記憶媒体が複数ある場合、前記データ再配置処理対象の順次記憶媒体に記憶されている前記無効データに対応する有効データを最も多く記憶している順次記憶媒体に、前記有効データの再配置を行うことを特徴とするプログラム。