JP2018173786A - Storage system, storage management device, storage management method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、種類の異なる記憶装置を備えた、ストレージシステム、これに用いられるストレージ管理装置及びストレージ管理方法に関し、更には、これらを実現するためのプログラムに関する。 The present invention relates to a storage system provided with different types of storage devices, a storage management device and a storage management method used therefor, and a program for realizing them.
従来から、コンピュータの記憶装置としては、磁気ディスクを用いたハードディスクドライブ(HDD: Hard Disk Drive)が利用されている。HDDは、磁気によって情報が記憶されたディスクを高速で回転させながら、情報を読み出す構造となっているため、その構造上、物理的な動作が必要となる。このため、HDDにおいては、読み出し速度に限界がある。 Conventionally, a hard disk drive (HDD: Hard Disk Drive) using a magnetic disk has been used as a storage device of a computer. The HDD has a structure in which information is read while rotating a disk storing information by magnetism at a high speed. Therefore, a physical operation is required for the structure. For this reason, there is a limit to the reading speed in the HDD.
これに対して、ソリッドステートドライブ(SDD: Solid State Drive)は、記憶領域が半導体デバイスのみで構成され、動作部分を有しないため、高速なデータの読み書きが可能となっている。このため、SSDの利用が広がっているが、SSDはHDDと比較してデータ容量当たりの単価が高いという問題がある。また、SSDであっても読み書きが集中すれば、性能に限界が来て、データの読み書きに対する応答性能は低下する。 On the other hand, a solid state drive (SDD) has a storage area composed only of semiconductor devices and does not have an operation part, so that data can be read and written at high speed. For this reason, the use of SSD is spreading, but SSD has a problem that the unit price per data capacity is higher than HDD. Even if it is an SSD, if read / write is concentrated, the performance will be limited, and the response performance for data read / write will decrease.
このようなHDD及びSDDの問題を解消するため、例えば、特許文献1は、SSDとHDDとを組み合わせて構成したハイブリッドストレージシステムを提案している。特許文献1に開示されたハイブリッドストレージシステムでは、頻繁に読みだされるデータはSSDに保存され、その他のデータはHDDに保存されるので、性能の向上を図りつつ、コストの上昇を抑制することが可能となっている。 In order to solve such problems of HDD and SDD, for example, Patent Document 1 proposes a hybrid storage system configured by combining an SSD and an HDD. In the hybrid storage system disclosed in Patent Document 1, frequently read data is stored in the SSD, and other data is stored in the HDD, so that an increase in cost is suppressed while improving performance. Is possible.
しかしながら、特許文献1に開示されたハイブリッドストレージシステムでは、頻繁に読み出されないデータはHDDに保存されるが、このようなデータであっても、保存された後に、頻繁に読み出されるようになる可能性がある。このような場合、HDDに保存されているデータをSSDに保存し直す必要があり、却って、データ読み書きの性能が低下するおそれがある。 However, in the hybrid storage system disclosed in Patent Document 1, data that is not read frequently is stored in the HDD, but even such data may be read frequently after being stored. There is sex. In such a case, it is necessary to re-save the data stored in the HDD to the SSD, and there is a risk that the data read / write performance may be reduced.
一方、頻繁に読み出されるデータも、頻繁に読み出されないデータも、全てSDDに保存するオールフラッシュストレージも提案されているが、このようなストレージシステムでは、コストが高くなり過ぎてしまう。また、オールフラッシュストレージであっても、その性能には限界があり、非常に多数の要求が発生している場合は、性能が劣化してしまう。性能劣化を防ぐには、大量のデータを保持できるようにする必要があるが、この場合、いっそうコストが上昇してしまう。 On the other hand, all-flash storage in which data that is frequently read and data that is not frequently read is all stored in the SDD has been proposed, but such a storage system is too expensive. Even with all-flash storage, its performance is limited, and if a large number of requests are generated, the performance deteriorates. In order to prevent performance degradation, it is necessary to be able to hold a large amount of data, but in this case, the cost further increases.
本発明の目的の一例は、上記問題を解消し、読み出し頻度の変化による性能低下とコストの上昇とを抑制し得る、ストレージシステム、ストレージ管理装置、ストレージ管理方法、及びプログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a storage system, a storage management device, a storage management method, and a program that can solve the above-described problems and suppress a decrease in performance and an increase in cost due to a change in read frequency. .
上記目的を達成するため、本発明の一側面におけるストレージシステムは、
第1の記憶装置と、
前記第1の記憶装置よりもランダムリード時の読出速度が遅い第2の記憶装置と、
前記第1の記憶装置及び前記第2の記憶装置を管理する、ストレージ管理装置と、
を備え、
前記ストレージ管理装置は、
外部からデータの読み出しが要求された場合に、前記要求がシーケンシャルリードであるかどうかを判定する、要求パターン判定部と、
前記要求パターン判定部の判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、前記第2の記憶装置から、要求された前記データを読み出し、前記要求パターン判定部の判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードでない場合に、前記第1の記憶装置から、要求された前記データを読み出す、データアクセス部と、
を備えている、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a storage system according to one aspect of the present invention provides:
A first storage device;
A second storage device having a slower reading speed during random reading than the first storage device;
A storage management device for managing the first storage device and the second storage device;
With
The storage management device
A request pattern determination unit that determines whether or not the request is a sequential read when data reading is requested from the outside;
When the request pattern determination unit determines that the request is sequential read, the requested data is read from the second storage device, and the request pattern determination unit determines that the request is sequential. A data access unit that reads the requested data from the first storage device when it is not a read;
It is characterized by having.
上記目的を達成するため、本発明の一側面におけるストレージ管理装置は、
第1の記憶装置と、前記第1の記憶装置よりもランダムリード時の読出速度が遅い第2の記憶装置とを管理するための装置であって、
外部からデータの読み出しが要求された場合に、前記要求がシーケンシャルリードであるかどうかを判定する、要求パターン判定部と、
前記要求パターン判定部の判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、前記第2の記憶装置から、要求された前記データを読み出し、前記要求パターン判定部の判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードでない場合に、前記第1の記憶装置から、要求された前記データを読み出す、データアクセス部と、
を備えている、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a storage management device according to one aspect of the present invention provides:
An apparatus for managing a first storage device and a second storage device having a slower reading speed at the time of random reading than the first storage device,
A request pattern determination unit that determines whether or not the request is a sequential read when data reading is requested from the outside;
When the request pattern determination unit determines that the request is sequential read, the requested data is read from the second storage device, and the request pattern determination unit determines that the request is sequential. A data access unit that reads the requested data from the first storage device when it is not a read;
It is characterized by having.
上記目的を達成するため、本発明の一側面におけるストレージ管理方法は、
第1の記憶装置と、前記第1の記憶装置よりもランダムリード時の読出速度が遅い第2の記憶装置とを管理するための方法であって、
(a)外部からデータの読み出しが要求された場合に、前記要求がシーケンシャルリードであるかどうかを判定する、ステップと、
(b)前記(a)のステップでの判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、前記第2の記憶装置から、要求された前記データを読み出し、前記(a)のステップでの判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードでない場合に、前記第1の記憶装置から、要求された前記データを読み出す、ステップと、
を有する、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a storage management method according to an aspect of the present invention includes:
A method for managing a first storage device and a second storage device that has a slower reading speed during random reading than the first storage device,
(A) determining whether the request is a sequential read when data reading is requested from the outside; and
(B) As a result of the determination in the step (a), when the request is a sequential read, the requested data is read from the second storage device, and the determination in the step (a) As a result, when the request is not sequential read, the requested data is read from the first storage device; and
It is characterized by having.
上記目的を達成するため、本発明の一側面におけるプログラムは、
コンピュータによって、第1の記憶装置と、前記第1の記憶装置よりもランダムリード時の読出速度が遅い第2の記憶装置とを管理するためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
(a)外部からデータの読み出しが要求された場合に、前記要求がシーケンシャルリードであるかどうかを判定する、ステップと、
(b)前記(a)のステップでの判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、前記第2の記憶装置から、要求された前記データを読み出し、前記(a)のステップでの判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードでない場合に、前記第1の記憶装置から、要求された前記データを読み出す、ステップと、
を実行させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a program according to one aspect of the present invention includes:
A program for managing, by a computer, a first storage device and a second storage device having a slower reading speed during random reading than the first storage device,
In the computer,
(A) determining whether the request is a sequential read when data reading is requested from the outside; and
(B) As a result of the determination in the step (a), when the request is a sequential read, the requested data is read from the second storage device, and the determination in the step (a) As a result, when the request is not sequential read, the requested data is read from the first storage device; and
Is executed.
以上のように、本発明によれば、読み出し頻度の変化による性能低下とコストの上昇とを抑制することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to suppress a decrease in performance and an increase in cost due to a change in reading frequency.
(発明の概要)
本発明では、キャッシュとして安価なハードディスクドライブ(以下「HDD」と表記する)を利用する。HDDは、ソリッドステートドライブ(以下「SSD」と表記する)と比較してデータの読み書きに対する応答性能は低いが、データの読み書きのパターンによって、その応答性能は大きく変わる。即ち、連続的に保存されたデータを読み出す(シーケンシャルリード)場合、及び連続的な領域にデータを書き込む(シーケンシャルライト)場合では、HDDの応答性能はSSDと比較しても性能差は小さい。しかしながら、記憶領域に離散して格納されているデータを読み出す(ランダムリード)場合、及び離散した領域にデータを書き込む(ランダムライト)場合は、HDDの応答性能はSSDと比較して大きく低下する。
(Summary of Invention)
In the present invention, an inexpensive hard disk drive (hereinafter referred to as “HDD”) is used as the cache. HDD has lower response performance for data read / write compared to solid state drives (hereinafter referred to as “SSD”), but the response performance varies greatly depending on the data read / write pattern. That is, when reading continuously stored data (sequential read) and when writing data to a continuous area (sequential write), the HDD response performance is small compared to SSD. However, when data stored discretely in the storage area is read (random read) and when data is written to the discrete area (random write), the response performance of the HDD is greatly reduced as compared with the SSD.
本発明では、HDDのこのような特性を利用し、SSDに対するデータの読み出し要求が発生した時に、この読み出しがシーケンシャルリードであるか、ランダムリードであるか判別し、シーケンシャルリードであった場合に、HDDからデータを読み出す。また、本発明では、読み出しがシーケンシャルリードである場合に、読み出し要求のデータが保存されているSSDの読み出しの集中度合いから、SSDの応答性能とHDDの応答性能とを予測することもできる。そして、予測の結果、HDDから読み出した方が、応答性能が高いと判断できる場合に、HDDからデータを読み出すようにすることもできる。 In the present invention, using such characteristics of the HDD, when a data read request to the SSD occurs, it is determined whether this read is a sequential read or a random read, and if it is a sequential read, Read data from HDD. Further, in the present invention, when the read is a sequential read, the SSD response performance and the HDD response performance can be predicted from the concentration of reading of the SSD in which the read request data is stored. As a result of prediction, when it can be determined that the response performance is higher when read from the HDD, data can be read from the HDD.
このような構成により、本発明では、読み出し頻度の変化による性能低下とコストの上昇とを抑制することができる。また、本発明によれば、SSDを用いた高速なストレージ装置へのアクセス集中により性能が低下することが、安価に抑制される。 With such a configuration, according to the present invention, it is possible to suppress a decrease in performance and an increase in cost due to a change in reading frequency. In addition, according to the present invention, it is possible to suppress the deterioration in performance due to concentration of access to a high-speed storage device using an SSD at low cost.
(実施の形態)
以下、本発明の実施の形態における、ストレージシステム、ストレージ管理装置、ストレージ管理方法、及びプログラムについて、図1〜図4を参照しながら説明する。
(Embodiment)
Hereinafter, a storage system, a storage management device, a storage management method, and a program according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[システム構成]
最初に、本実施の形態におけるストレージシステム及びストレージ管理装置の構成について説明する。図1は、本発明の実施の形態におけるストレージシステムの概略構成を示すブロック図である。
[System configuration]
First, the configuration of the storage system and the storage management device in this embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a storage system according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施の形態におけるストレージシステム10は、第1の記憶装置160と、第1の記憶装置160よりもランダムリード時の読出速度が遅い第2の記憶装置170と、これらを管理するストレージ管理装置100とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
また、図1に示すように、本実施の形態におけるストレージ管理装置100は、要求パターン判定部110と、データアクセス部140とを備えている。要求パターン判定部110は、外部からデータの読み出しが要求された場合に、要求がシーケンシャルリードであるかどうかを判定する。
As shown in FIG. 1, the
データアクセス部140は、要求パターン判定部110の判定の結果、要求がシーケンシャルリードである場合は、第2の記憶装置170から、要求されたデータを読み出す。一方、データアクセス部140は、要求パターン判定部110の判定の結果、要求がシーケンシャルリードでない場合は、第2の記憶装置170から、要求されたデータを読み出す。
If the request is determined to be sequential read as a result of determination by the request
このように、ストレージシステム10においては、シーケンシャルリードが要求された場合にのみ、読み出し速度が遅い第2の記憶装置からデータが読み出される。また、第2の記憶装置としては、読み出し速度が遅い記憶装置、例えば、安価なHDDを用いることができる。このため、ストレージシステム10によれば、読み出し頻度の変化による性能低下とコストの上昇とを抑制することができる。
As described above, in the
続いて、図2を用いて、本実施の形態におけるストレージシステム10及びストレージ管理装置100の構成についてより具体的に説明する。図2は、本発明の実施の形態におけるストレージシステムの構成を具体的に示すブロック図である。
Next, the configuration of the
図2に示すように、本実施の形態では、第1の記憶装置160はSSDであり、以下、SSD160と表記する。また、第2の記憶装置170はHDDであり、以下、HDD170と表記する。
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the
SSD160は、データの書き込み要求を受けると、要求されたデータを保存し、データの読み出し要求を受けると、要求されたデータを読み出して、これを返却する。また、データの書き込み要求及び読み出し要求は、それぞれアドレス情報を有している。アドレス情報は、SSD160の記憶領域上の読み込み又は書き込みが行なわれるアドレスを示す情報である。
When receiving a data write request, the
HDD170も、SSD160と同様に、データ書き込み要求を受けると、要求されたデータを保存し、データの読み出し要求を受けると、要求されたデータを読み出して、これを返却する。また、HDD170が受けるデータの書き込み要求及び読み出し要求も、それぞれアドレス情報を有している。ここでのアドレス情報は、HDD170の記憶領域上の読み込み又は書き込みが行なわれるアドレスを示す情報である。また、HDD170は、SSD160と比較してシーケンシャルリードに対する応答性能の差は小さいが、ランダムリードに対する応答性能は大きく劣るという特徴を有している。
Similarly to the
また、図2に示すように、ストレージ管理装置100は、上述した要求パターン判定部110及びデータアクセス部140に加えて、データ要求受付部120と、リード性能判定部130と、キャッシュ管理テーブル150とを備えている。また、ストレージ管理装置100は、サーバ200に、ネットワークを介して接続されている。サーバ200は、処理に応じて、データの読み出し要求及びデータの書き込み要求を発行する。
As shown in FIG. 2, in addition to the request
ストレージ管理装置100において、データ要求受付部120は、サーバ200からデータの読み出し要求又は書き込み要求が発行されると、これらの要求を受け付ける。
In the
要求パターン判定部110は、本実施の形態では、データ要求受付部120がサーバ200からの要求を受け付けると、受け付けられた要求を取得し、取得した要求を分析する。具体的には、要求パターン判定部110は、サーバ200からの要求が、シーケンシャルリード、ランダムリード、シーケンシャルライト、及びランダムライトのいずれであるかを判定する。
In the present embodiment, when the data
リード性能判定部130は、要求パターン判定部110の判定の結果、要求がシーケンシャルリードである場合に、SSD160から、要求されたデータを読み出す際の時間(以下「SSDシーケンシャルリードタイム」と表記する)と、HDD170から、要求されたデータを読み出す際の時間(以下「HDDシーケンシャルリードタイム」と表記する)とを予測する。そして、リード性能判定部130は、HDDシーケンシャルリードタイムがSSDシーケンシャルリードタイムよりも短いかどうかを判定する。
When the request
具体的には、リード性能判定部130は、要求がシーケンシャルリードであり、これに対応して、後述するようにデータアクセス部140による指示があった場合に次の処理を実行する。まず、リード性能判定部130は、データが保存されているSSD160の応答性能の予測値を、SSD160へのデータの読み書きの要求状況に基づいて算出する。更に、リード性能判定部130は、同じデータがキャッシュされているHDD170の応答性能の予測値を、HDD170へのデータの読み書きの要求状況に基づいて算出する。そして、リード性能判定部130は、SSD160の応答性能の予測値と、HDD170の応答性能の予測値とを比較し、応答性能の高い方がいずれであるかを判定する。
Specifically, the read
データアクセス部140は、本実施の形態では、SSD160、HDD170に対して、データの読み出し、又は書き込みを指示し、読み出し処理又は書き込み処理を実行させる。また、データアクセス部140は、要求パターン判定部110の判定の結果、要求がシーケンシャルリードである場合は、キャッシュ管理テーブル150を参照して、HDD170に、SSD160に保存されているデータと同一のキャッシュデータが保存されているかどうかを判定する。
In this embodiment, the
判定の結果、HDD170に同一のキャッシュデータが保存されている場合は、データアクセス部140は、上述したように、リード性能判定部130に、SSD160及びHDD170の応答性能の予測値を算出させ、応答性能の判定を行なわせる。そして、リード性能判定部130が、HDDシーケンシャルリードタイムがSDDシーケンシャルリードタイムよりも短いと判定したことを条件に、データアクセス部140は、HDD170から、要求されたデータを読み出す。
As a result of the determination, if the same cache data is stored in the
また、判定の結果、HDD170に同一のキャッシュデータが保存されていない場合は、データアクセス部140は、要求のあったデータをHDD170に書き込ませる。キャッシュ管理テーブル150は、HDD170に保持されているキャッシュデータのHDD170上での位置を特定する、キャッシュ情報を格納している。キャッシュデータは、SSD160に保存されているデータと同一のデータである。
If the same cache data is not stored in the
[システム動作]
次に、本実施の形態におけるストレージシステム10及びストレージ管理装置100の動作について図3を用いて説明する。図3は、本発明の実施の形態におけるストレージ管理装置の動作を示すフロー図である。以下の説明においては、適宜図1及び図2を参酌する。また、本実施の形態では、ストレージ管理装置100を動作させることによって、ストレージ管理方法が実施される。よって、本実施の形態におけるストレージ管理方法の説明は、以下のストレージ管理装置100の動作説明に代える。
[System operation]
Next, operations of the
図3に示すように、最初に、データ要求受付部120が、サーバ200からデータの読み出し要求を受け付ける(ステップA1)。
As shown in FIG. 3, first, the data
次に、要求パターン判定部110は、ステップA1で受け付けられた要求を分析し、要求がシーケンシャルリードであるかどうかを判定する(ステップA2)。
Next, the request
ステップA2の判定の結果、ステップA1で受け付けられた要求がシーケンシャルリードでなかった場合は、ステップA7が実行される。一方、ステップA2の判定の結果、ステップA1で受け付けられた要求がシーケンシャルリードである場合は、データアクセス部140は、キャッシュ管理テーブル150を参照し、読み出しが要求されたデータのキャッシュ情報を取得する(ステップA3)。
If the result of determination in step A2 is that the request accepted in step A1 is not sequential read, step A7 is executed. On the other hand, as a result of the determination in step A2, if the request accepted in step A1 is sequential read, the
次に、データアクセス部140は、キャッシュ情報に基づいて、読み出しが要求されたデータのキャッシュデータが、HDD170に格納されているかどうかを判定する(ステップA4)。ステップA4の判定の結果、読み出しが要求されたデータのキャッシュデータが、HDD170に格納されていない場合は、データアクセス部140は、ステップA7を実行する。
Next, the
一方、ステップA4の判定の結果、読み出しが要求されたデータのキャッシュデータが、HDD170に格納されている場合は、データアクセス部140は、リード性能判定部130に、応答性能の判定を行なうように指示を行なう。
On the other hand, when the cache data of the data requested to be read is stored in the
これにより、リード性能判定部130は、読み出しが要求されたデータが保存されているSSD160の応答性能の予測値と、同じデータがキャッシュされているHDD170の応答性能の予測値とを算出する(ステップA5)。
As a result, the read
次に、リード性能判定部130は、SSD160の応答性能の予測値と、HDD170の応答性能の予測値とを比較し、SSD160の応答性能の方が高いかどうかを判定する(ステップA6)。
Next, the read
ステップA6の判定の結果、SSD160の応答性能の方が高くない場合は、リード性能判定部130は、そのことをデータアクセス部140に通知する。これにより、データアクセス部140は、読み出しが要求されたデータをHDD170から読み出し、読み出したデータをサーバ200に送信し、処理を完了する(ステップA8)。
As a result of the determination in step A6, when the response performance of the
一方、ステップA6の判定の結果、SSD160の応答性能の方が高い場合も、リード性能判定部130は、そのことをデータアクセス部140に通知する。但し、この場合は、データアクセス部140は、読み出しが要求されたデータをSSD160から読み出し、読み出したデータをサーバ200に送信する(ステップA7)。
On the other hand, even if the response performance of the
次に、データアクセス部140は、ステップA7の実行後、読み出し要求がシーケンシャルリードであるが、キャッシュデータがHDD170に格納されていなかったのかどうかを判定する(ステップA9)。
Next, after executing step A7, the
ステップA9の判定の結果、Noである場合は、データアクセス部140は、処理を完了する。一方、ステップA9の判定の結果、Yesである場合は、データアクセス部140は、ステップA7で読み出したデータを、HDD170に書き込む(ステップA10)。
If the result of determination in step A9 is No, the
次に、データアクセス部140は、ステップA7においてデータを読み出したSSD160の領域と、ステップA10においてデータを書き込んだHDD170の領域とを対応付ける。そして、データアクセス部140は、この対応付を示す情報を、キャッシュ情報としてキャッシュ管理テーブル150に書き込み、処理を終了する(ステップA11)。
Next, the
[実施の形態による効果]
以上のように、本実施の形態では、安価なHDD170を、SSD160のデータキャッシュ領域として利用する。このとき、HDD170は、SSD160と比較して低速であるため、HDDの性能が発揮されるシーケンシャルリードの場合にのみ、HDD170はキャッシュとして利用される。また、シーケンシャルリードの要求があった場合でも、SSD160にリードが集中し、HDD170よりも性能が出ないと判断される場合に、HDD170からのデータの読み出しが行なわれるようになっている。このため、本実施の形態によれば、SSDを用いた高速なストレージ装置へのアクセス集中により性能が低下することを安価に防ぐことができる。
[Effects of the embodiment]
As described above, in this embodiment, an
[プログラム]
本実施の形態におけるプログラムは、コンピュータに、図3に示すステップA1〜A11を実行させるプログラムであれば良い。このプログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施の形態におけるストレージ管理装置100とストレージ管理方法とを実現することができる。この場合、コンピュータのCPU(Central Processing Unit)は、要求パターン判定部110、データ要求受付部120、リード性能判定部130、及びデータアクセス部140として機能し、処理を行なう。
[program]
The program in the present embodiment may be a program that causes a computer to execute steps A1 to A11 shown in FIG. By installing and executing this program on a computer, the
また、本実施の形態におけるプログラムは、複数のコンピュータによって構築されたコンピュータシステムによって実行されても良い。この場合は、例えば、各コンピュータが、それぞれ、要求パターン判定部110、データ要求受付部120、リード性能判定部130、及びデータアクセス部140のいずれかとして機能しても良い。
The program in the present embodiment may be executed by a computer system constructed by a plurality of computers. In this case, for example, each computer may function as any one of the request
ここで、本実施の形態におけるプログラムを実行することによって、ストレージ管理装置100を実現するコンピュータについて図4を用いて説明する。図4は、本発明の実施の形態におけるストレージ管理装置を実現するコンピュータの一例を示すブロック図である。
Here, a computer that realizes the
図4に示すように、コンピュータ310は、CPU311と、メインメモリ312と、記憶装置313と、入力インターフェイス314と、表示コントローラ315と、データリーダ/ライタ316と、通信インターフェイス317とを備える。これらの各部は、バス321を介して、互いにデータ通信可能に接続される。
As shown in FIG. 4, the
CPU311は、記憶装置313に格納された、本実施の形態におけるプログラム(コード)をメインメモリ312に展開し、これらを所定順序で実行することにより、各種の演算を実施する。メインメモリ312は、典型的には、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の揮発性の記憶装置である。また、本実施の形態におけるプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体320に格納された状態で提供される。更に、本実施の形態におけるプログラムは、通信インターフェイス317を介して接続されたインターネット上で流通するものであっても良い。
The
記憶装置313の具体例としては、ハードディスクドライブの他、フラッシュメモリ等の半導体記憶装置が挙げられる。入力インターフェイス314は、CPU311と、キーボード及びマウスといった入力機器318との間のデータ伝送を仲介する。表示コントローラ315は、ディスプレイ装置319と接続され、ディスプレイ装置319での表示を制御する。
Specific examples of the
データリーダ/ライタ316は、CPU311と記録媒体320との間のデータ伝送を仲介し、記録媒体320からのプログラムの読み出し、及びコンピュータ310における処理結果の記録媒体320への書き込みを実行する。通信インターフェイス317は、CPU311と、他のコンピュータとの間のデータ伝送を仲介する。
The data reader /
また、記録媒体320の具体例としては、CF(Compact Flash(登録商標))及びSD(Secure Digital)等の汎用的な半導体記憶デバイス、フレキシブルディスク(Flexible Disk)等の磁気記録媒体、又はCD−ROM(Compact Disk Read Only Memory)などの光学記録媒体が挙げられる。
Specific examples of the
なお、本実施の形態におけるストレージ管理装置100は、プログラムがインストールされたコンピュータではなく、各部に対応したハードウェアを用いることによっても実現可能である。更に、ストレージ管理装置100は、一部がプログラムで実現され、残りの部分がハードウェアで実現されていてもよい。
Note that the
上述した実施の形態の一部又は全部は、以下に記載する(付記1)〜(付記20)によって表現することができるが、以下の記載に限定されるものではない。 Part or all of the above-described embodiment can be expressed by (Appendix 1) to (Appendix 20) described below, but is not limited to the following description.
(付記1)
第1の記憶装置と、
前記第1の記憶装置よりもランダムリード時の読出速度が遅い第2の記憶装置と、
前記第1の記憶装置及び前記第2の記憶装置を管理する、ストレージ管理装置と、
を備え、
前記ストレージ管理装置は、
外部からデータの読み出しが要求された場合に、前記要求がシーケンシャルリードであるかどうかを判定する、要求パターン判定部と、
前記要求パターン判定部の判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、前記第2の記憶装置から、要求された前記データを読み出し、前記要求パターン判定部の判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードでない場合に、前記第1の記憶装置から、要求された前記データを読み出す、データアクセス部と、
を備えている、ことを特徴とするストレージシステム。
(Appendix 1)
A first storage device;
A second storage device having a slower reading speed during random reading than the first storage device;
A storage management device for managing the first storage device and the second storage device;
With
The storage management device
A request pattern determination unit that determines whether or not the request is a sequential read when data reading is requested from the outside;
When the request pattern determination unit determines that the request is sequential read, the requested data is read from the second storage device, and the request pattern determination unit determines that the request is sequential. A data access unit that reads the requested data from the first storage device when it is not a read;
A storage system characterized by comprising:
(付記2)
前記要求パターン判定部の判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、前記第1の記憶装置から、要求された前記データを読み出す際の第1の時間と、前記第2の記憶装置から、要求された前記データを読み出す際の第2の時間とを予測し、予測された前記第2の時間が前記第1の時間よりも短いかどうかを判定する、リード性能判定部を、更に備え、
前記データアクセス部は、前記要求パターン判定部の判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、前記リード性能判定部が、前記第2の時間が前記第1の時間よりも短いと判定したことを条件に、前記第2の記憶装置から、要求された前記データを読み出す、
付記1に記載のストレージシステム。
(Appendix 2)
As a result of the determination by the request pattern determination unit, when the request is sequential read, a first time when reading the requested data from the first storage device, and from the second storage device A read performance determination unit that predicts a second time for reading the requested data and determines whether the predicted second time is shorter than the first time. ,
The data access unit determines that the second time is shorter than the first time when the request is a sequential read as a result of the determination by the request pattern determination unit. The requested data is read from the second storage device on condition that
The storage system according to appendix 1.
(付記3)
前記リード性能判定部は、前記第1の記憶装置と前記第2の記憶装置とに、要求された前記データが格納されていることを条件に、前記第1の時間と前記第2の時間とを予測し、
前記データアクセス部は、前記要求パターン判定部の判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、前記第1の記憶装置と前記第2の記憶装置とに、要求された前記データが格納されていることを条件に、前記第2の記憶装置から、要求された前記データを読み出す、
付記2に記載のストレージシステム。
(Appendix 3)
The read performance determination unit includes the first time and the second time on condition that the requested data is stored in the first storage device and the second storage device. Predict
The data access unit stores the requested data in the first storage device and the second storage device when the request is a sequential read as a result of the determination by the request pattern determination unit. The requested data is read from the second storage device on the condition that
The storage system according to appendix 2.
(付記4)
前記データアクセス部は、外部から前記データの読み出しが要求され、更に、要求された前記データが前記第1の記憶装置にのみ格納されている場合は、要求された前記データと同一のデータを前記第2の記憶装置に書き込む、
付記3に記載のストレージシステム。
(Appendix 4)
The data access unit is requested to read out the data from the outside, and when the requested data is stored only in the first storage device, the data access unit receives the same data as the requested data. Write to a second storage device,
The storage system according to appendix 3.
(付記5)
前記第1の装置が、ソリッドステートドライブであり、前記第2の装置が、ハードディスクドライブである、
付記1〜4のいずれかに記載のストレージシステム。
(Appendix 5)
The first device is a solid state drive and the second device is a hard disk drive;
The storage system according to any one of appendices 1 to 4.
(付記6)
第1の記憶装置と、前記第1の記憶装置よりもランダムリード時の読出速度が遅い第2の記憶装置とを管理するための装置であって、
外部からデータの読み出しが要求された場合に、前記要求がシーケンシャルリードであるかどうかを判定する、要求パターン判定部と、
前記要求パターン判定部の判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、前記第2の記憶装置から、要求された前記データを読み出し、前記要求パターン判定部の判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードでない場合に、前記第1の記憶装置から、要求された前記データを読み出す、データアクセス部と、
を備えている、ことを特徴とするストレージ管理装置。
(Appendix 6)
An apparatus for managing a first storage device and a second storage device having a slower reading speed at the time of random reading than the first storage device,
A request pattern determination unit that determines whether or not the request is a sequential read when data reading is requested from the outside;
When the request pattern determination unit determines that the request is sequential read, the requested data is read from the second storage device, and the request pattern determination unit determines that the request is sequential. A data access unit that reads the requested data from the first storage device when it is not a read;
A storage management device comprising:
(付記7)
前記要求パターン判定部の判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、前記第1の記憶装置から、要求された前記データを読み出す際の第1の時間と、前記第2の記憶装置から、要求された前記データを読み出す際の第2の時間とを予測し、予測された前記第2の時間が前記第1の時間よりも短いかどうかを判定する、リード性能判定部を、更に備え、
前記データアクセス部は、前記要求パターン判定部の判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、前記リード性能判定部が、前記第2の時間が前記第1の時間よりも短いと判定したことを条件に、前記第2の記憶装置から、要求された前記データを読み出す、
付記6に記載のストレージ管理装置。
(Appendix 7)
As a result of the determination by the request pattern determination unit, when the request is sequential read, a first time when reading the requested data from the first storage device, and from the second storage device A read performance determination unit that predicts a second time for reading the requested data and determines whether the predicted second time is shorter than the first time. ,
The data access unit determines that the second time is shorter than the first time when the request is a sequential read as a result of the determination by the request pattern determination unit. The requested data is read from the second storage device on condition that
The storage management device according to appendix 6.
(付記8)
前記リード性能判定部は、前記第1の記憶装置と前記第2の記憶装置とに、要求された前記データが格納されていることを条件に、前記第1の時間と前記第2の時間とを予測し、
前記データアクセス部は、前記要求パターン判定部の判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、前記第1の記憶装置と前記第2の記憶装置とに、要求された前記データが格納されていることを条件に、前記第2の記憶装置から、要求された前記データを読み出す、
付記7に記載のストレージ管理装置。
(Appendix 8)
The read performance determination unit includes the first time and the second time on condition that the requested data is stored in the first storage device and the second storage device. Predict
The data access unit stores the requested data in the first storage device and the second storage device when the request is a sequential read as a result of the determination by the request pattern determination unit. The requested data is read from the second storage device on the condition that
The storage management device according to appendix 7.
(付記9)
前記データアクセス部は、外部から前記データの読み出しが要求され、更に、要求された前記データが前記第1の記憶装置にのみ格納されている場合は、要求された前記データと同一のデータを前記第2の記憶装置に書き込む、
付記8に記載のストレージ管理装置。
(Appendix 9)
The data access unit is requested to read out the data from the outside, and when the requested data is stored only in the first storage device, the data access unit receives the same data as the requested data. Write to a second storage device,
The storage management device according to appendix 8.
(付記10)
前記第1の装置が、ソリッドステートドライブであり、前記第2の装置が、ハードディスクドライブである、
付記6〜9のいずれかに記載のストレージ管理装置。
(Appendix 10)
The first device is a solid state drive and the second device is a hard disk drive;
The storage management device according to any one of appendices 6 to 9.
(付記11)
第1の記憶装置と、前記第1の記憶装置よりもランダムリード時の読出速度が遅い第2の記憶装置とを管理するための方法であって、
(a)外部からデータの読み出しが要求された場合に、前記要求がシーケンシャルリードであるかどうかを判定する、ステップと、
(b)前記(a)のステップでの判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、前記第2の記憶装置から、要求された前記データを読み出し、前記(a)のステップでの判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードでない場合に、前記第1の記憶装置から、要求された前記データを読み出す、ステップと、
を有する、ことを特徴とするストレージ管理方法。
(Appendix 11)
A method for managing a first storage device and a second storage device that has a slower reading speed during random reading than the first storage device,
(A) determining whether the request is a sequential read when data reading is requested from the outside; and
(B) As a result of the determination in the step (a), when the request is a sequential read, the requested data is read from the second storage device, and the determination in the step (a) As a result, when the request is not sequential read, the requested data is read from the first storage device; and
A storage management method characterized by comprising:
(付記12)
(c)前記(a)のステップでの判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、前記第1の記憶装置から、要求された前記データを読み出す際の第1の時間と、前記第2の記憶装置から、要求された前記データを読み出す際の第2の時間とを予測し、予測された前記第2の時間が前記第1の時間よりも短いかどうかを判定する、ステップを、更に有し、
前記(b)のステップにおいて、前記(a)のステップでの判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、前記(c)のステップで、前記第2の時間が前記第1の時間よりも短いと判定したことを条件に、前記第2の記憶装置から、要求された前記データを読み出す、
付記11に記載のストレージ管理方法。
(Appendix 12)
(C) As a result of the determination in the step (a), when the request is a sequential read, a first time when reading the requested data from the first storage device; Predicting a second time for reading the requested data from two storage devices, and determining whether the predicted second time is shorter than the first time, In addition,
In the step (b), when the request is a sequential read as a result of the determination in the step (a), the second time is greater than the first time in the step (c). The requested data is read from the second storage device on the condition that it is determined that
The storage management method according to attachment 11.
(付記13)
前記(c)のステップにおいて、前記第1の記憶装置と前記第2の記憶装置とに、要求された前記データが格納されていることを条件に、前記第1の時間と前記第2の時間とを予測し、
前記(b)のステップにおいて、前記(a)のステップでの判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、更に、前記第1の記憶装置と前記第2の記憶装置とに、要求された前記データが格納されていることを条件に、前記第2の記憶装置から、要求された前記データを読み出す、
付記12に記載のストレージ管理方法。
(Appendix 13)
In the step (c), the first time and the second time on condition that the requested data is stored in the first storage device and the second storage device. And predict
In the step (b), when the request is a sequential read as a result of the determination in the step (a), the request is further requested to the first storage device and the second storage device. The requested data is read from the second storage device on condition that the data is stored.
The storage management method according to attachment 12.
(付記14)
(d)外部から前記データの読み出しが要求され、更に、要求された前記データが前記第1の記憶装置にのみ格納されている場合は、要求された前記データと同一のデータを前記第2の記憶装置に書き込む、ステップを更に有する、
付記13に記載のストレージ管理装置。
(Appendix 14)
(D) When the reading of the data is requested from the outside and the requested data is stored only in the first storage device, the same data as the requested data is stored in the second data Further comprising the step of writing to the storage device;
The storage management device according to attachment 13.
(付記15)
前記第1の装置が、ソリッドステートドライブであり、前記第2の装置が、ハードディスクドライブである、
付記11〜14のいずれかに記載のストレージ管理方法。
(Appendix 15)
The first device is a solid state drive and the second device is a hard disk drive;
The storage management method according to any one of appendices 11 to 14.
(付記16)
コンピュータによって、第1の記憶装置と、前記第1の記憶装置よりもランダムリード時の読出速度が遅い第2の記憶装置とを管理するためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
(a)外部からデータの読み出しが要求された場合に、前記要求がシーケンシャルリードであるかどうかを判定する、ステップと、
(b)前記(a)のステップでの判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、前記第2の記憶装置から、要求された前記データを読み出し、前記(a)のステップでの判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードでない場合に、前記第1の記憶装置から、要求された前記データを読み出す、ステップと、
を実行させるプログラム。
(Appendix 16)
A program for managing, by a computer, a first storage device and a second storage device having a slower reading speed during random reading than the first storage device,
In the computer,
(A) determining whether the request is a sequential read when data reading is requested from the outside; and
(B) As a result of the determination in the step (a), when the request is a sequential read, the requested data is read from the second storage device, and the determination in the step (a) As a result, when the request is not sequential read, the requested data is read from the first storage device; and
A program that executes
(付記17)
前記コンピュータに、
(c)前記(a)のステップでの判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、前記第1の記憶装置から、要求された前記データを読み出す際の第1の時間と、前記第2の記憶装置から、要求された前記データを読み出す際の第2の時間とを予測し、予測された前記第2の時間が前記第1の時間よりも短いかどうかを判定する、ステップを、更に実行させ、
前記(b)のステップにおいて、前記(a)のステップでの判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、前記(c)のステップで、前記第2の時間が前記第1の時間よりも短いと判定したことを条件に、前記第2の記憶装置から、要求された前記データを読み出す、
付記16に記載のプログラム。
(Appendix 17)
In the computer,
(C) As a result of the determination in the step (a), when the request is a sequential read, a first time when reading the requested data from the first storage device; Predicting a second time for reading the requested data from two storage devices, and determining whether the predicted second time is shorter than the first time, Let it run further,
In the step (b), when the request is a sequential read as a result of the determination in the step (a), the second time is greater than the first time in the step (c). The requested data is read from the second storage device on the condition that it is determined that
The program according to appendix 16.
(付記18)
前記(c)のステップにおいて、前記第1の記憶装置と前記第2の記憶装置とに、要求された前記データが格納されていることを条件に、前記第1の時間と前記第2の時間とを予測し、
前記(b)のステップにおいて、前記(a)のステップでの判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、更に、前記第1の記憶装置と前記第2の記憶装置とに、要求された前記データが格納されていることを条件に、前記第1の記憶装置から、要求された前記データを読み出す、
付記17に記載のプログラム。
(Appendix 18)
In the step (c), the first time and the second time on condition that the requested data is stored in the first storage device and the second storage device. And predict
In the step (b), when the request is a sequential read as a result of the determination in the step (a), the request is further requested to the first storage device and the second storage device. The requested data is read from the first storage device on condition that the data is stored.
The program according to appendix 17.
(付記19)
前記コンピュータに、
(d)外部から前記データの読み出しが要求され、更に、要求された前記データが前記第1の記憶装置にのみ格納されている場合は、要求された前記データと同一のデータを前記第2の記憶装置に書き込む、ステップを更に実行させる、
付記18に記載のプログラム。
(Appendix 19)
In the computer,
(D) When the reading of the data is requested from the outside and the requested data is stored only in the first storage device, the same data as the requested data is stored in the second data Write to the storage device, further execute the step,
The program according to appendix 18.
(付記20)
前記第1の装置が、ソリッドステートドライブであり、前記第2の装置が、ハードディスクドライブである、
付記16〜19のいずれかに記載のプログラム。
(Appendix 20)
The first device is a solid state drive and the second device is a hard disk drive;
The program according to any one of supplementary notes 16 to 19.
以上のように、本発明によれば、ストレージシステムにおいて、読み出し頻度の変化による性能低下とコストの上昇とを抑制することができる。本発明は、ストレージシステムに有用である。 As described above, according to the present invention, in the storage system, it is possible to suppress a decrease in performance and an increase in cost due to a change in read frequency. The present invention is useful for a storage system.
10 ストレージシステム
100 ストレージ管理装置
110 要求パターン判定部
120 データ要求受付部
130 リード性能判定部
140 データアクセス部
150 キャッシュ管理テーブル
160 第1の記憶装置(SSD)
170 第2の記憶装置(HDD)
200 サーバ
310 コンピュータ
311 CPU
312 メインメモリ
313 記憶装置
314 入力インターフェイス
315 表示コントローラ
316 データリーダ/ライタ
317 通信インターフェイス
318 入力機器
319 ディスプレイ装置
320 記録媒体
321 バス
DESCRIPTION OF
170 Second storage device (HDD)
200
312
Claims (8)
前記第1の記憶装置よりもランダムリード時の読出速度が遅い第2の記憶装置と、
前記第1の記憶装置及び前記第2の記憶装置を管理する、ストレージ管理装置と、
を備え、
前記ストレージ管理装置は、
外部からデータの読み出しが要求された場合に、前記要求がシーケンシャルリードであるかどうかを判定する、要求パターン判定部と、
前記要求パターン判定部の判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、前記第2の記憶装置から、要求された前記データを読み出し、前記要求パターン判定部の判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードでない場合に、前記第1の記憶装置から、要求された前記データを読み出す、データアクセス部と、
を備えている、ことを特徴とするストレージシステム。 A first storage device;
A second storage device having a slower reading speed during random reading than the first storage device;
A storage management device for managing the first storage device and the second storage device;
With
The storage management device
A request pattern determination unit that determines whether or not the request is a sequential read when data reading is requested from the outside;
When the request pattern determination unit determines that the request is sequential read, the requested data is read from the second storage device, and the request pattern determination unit determines that the request is sequential. A data access unit that reads the requested data from the first storage device when it is not a read;
A storage system characterized by comprising:
前記データアクセス部は、前記要求パターン判定部の判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、前記リード性能判定部が、前記第2の時間が前記第1の時間よりも短いと判定したことを条件に、前記第2の記憶装置から、要求された前記データを読み出す、
請求項1に記載のストレージシステム。 As a result of the determination by the request pattern determination unit, when the request is sequential read, a first time when reading the requested data from the first storage device, and from the second storage device A read performance determination unit that predicts a second time for reading the requested data and determines whether the predicted second time is shorter than the first time. ,
The data access unit determines that the second time is shorter than the first time when the request is a sequential read as a result of the determination by the request pattern determination unit. The requested data is read from the second storage device on condition that
The storage system according to claim 1.
前記データアクセス部は、前記要求パターン判定部の判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、前記第1の記憶装置と前記第2の記憶装置とに、要求された前記データが格納されていることを条件に、前記第2の記憶装置から、要求された前記データを読み出す、
請求項2に記載のストレージシステム。 The read performance determination unit includes the first time and the second time on condition that the requested data is stored in the first storage device and the second storage device. Predict
The data access unit stores the requested data in the first storage device and the second storage device when the request is a sequential read as a result of the determination by the request pattern determination unit. The requested data is read from the second storage device on the condition that
The storage system according to claim 2.
請求項3に記載のストレージシステム。 The data access unit is requested to read out the data from the outside, and when the requested data is stored only in the first storage device, the data access unit receives the same data as the requested data. Write to a second storage device,
The storage system according to claim 3.
請求項1〜4のいずれかに記載のストレージシステム。 The first device is a solid state drive and the second device is a hard disk drive;
The storage system according to any one of claims 1 to 4.
外部からデータの読み出しが要求された場合に、前記要求がシーケンシャルリードであるかどうかを判定する、要求パターン判定部と、
前記要求パターン判定部の判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、前記第2の記憶装置から、要求された前記データを読み出し、前記要求パターン判定部の判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードでない場合に、前記第1の記憶装置から、要求された前記データを読み出す、データアクセス部と、
を備えている、ことを特徴とするストレージ管理装置。 An apparatus for managing a first storage device and a second storage device having a slower reading speed at the time of random reading than the first storage device,
A request pattern determination unit that determines whether or not the request is a sequential read when data reading is requested from the outside;
When the request pattern determination unit determines that the request is sequential read, the requested data is read from the second storage device, and the request pattern determination unit determines that the request is sequential. A data access unit that reads the requested data from the first storage device when it is not a read;
A storage management device comprising:
(a)外部からデータの読み出しが要求された場合に、前記要求がシーケンシャルリードであるかどうかを判定する、ステップと、
(b)前記(a)のステップでの判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、前記第2の記憶装置から、要求された前記データを読み出し、前記(a)のステップでの判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードでない場合に、前記第1の記憶装置から、要求された前記データを読み出す、ステップと、
を有する、ことを特徴とするストレージ管理方法。 A method for managing a first storage device and a second storage device that has a slower reading speed during random reading than the first storage device,
(A) determining whether the request is a sequential read when data reading is requested from the outside; and
(B) As a result of the determination in the step (a), when the request is a sequential read, the requested data is read from the second storage device, and the determination in the step (a) As a result, when the request is not sequential read, the requested data is read from the first storage device; and
A storage management method characterized by comprising:
前記コンピュータに、
(a)外部からデータの読み出しが要求された場合に、前記要求がシーケンシャルリードであるかどうかを判定する、ステップと、
(b)前記(a)のステップでの判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードである場合に、前記第2の記憶装置から、要求された前記データを読み出し、前記(a)のステップでの判定の結果、前記要求がシーケンシャルリードでない場合に、前記第1の記憶装置から、要求された前記データを読み出す、ステップと、
を実行させるプログラム。
A program for managing, by a computer, a first storage device and a second storage device having a slower reading speed during random reading than the first storage device,
In the computer,
(A) determining whether the request is a sequential read when data reading is requested from the outside; and
(B) As a result of the determination in the step (a), when the request is a sequential read, the requested data is read from the second storage device, and the determination in the step (a) As a result, when the request is not sequential read, the requested data is read from the first storage device; and
A program that executes
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