JPH0954658A - Parallel secondary storage device and its access method - Google Patents

Parallel secondary storage device and its access method

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JPH0954658A
JPH0954658A JP33531495A JP33531495A JPH0954658A JP H0954658 A JPH0954658 A JP H0954658A JP 33531495 A JP33531495 A JP 33531495A JP 33531495 A JP33531495 A JP 33531495A JP H0954658 A JPH0954658 A JP H0954658A
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JP
Japan
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data
storage device
secondary storage
access
storage medium
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Application number
JP33531495A
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Japanese (ja)
Inventor
Toru Kitamura
徹 北村
Yasuhiro Ogami
靖弘 大上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GIJUTSU KENKYU KUMIAI SHINJOHO
GIJUTSU KENKYU KUMIAI SHINJOHO SHIYORI KAIHATSU KIKO
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
GIJUTSU KENKYU KUMIAI SHINJOHO
GIJUTSU KENKYU KUMIAI SHINJOHO SHIYORI KAIHATSU KIKO
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by GIJUTSU KENKYU KUMIAI SHINJOHO, GIJUTSU KENKYU KUMIAI SHINJOHO SHIYORI KAIHATSU KIKO, Sanyo Electric Co Ltd filed Critical GIJUTSU KENKYU KUMIAI SHINJOHO
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To speed up the data input and output of the parallel secondary storage device without any partiality of an access load quantity. SOLUTION: When a processor 14 makes a request to write, a data position determining device 20 calculates the ratio of the load quantity of an original storage device and a secondary storage device 16 with a minimum load quantity according to information on the load quantities of the respective secondary storage devices 16 of an access load management device 26 and determines the secondary storage device 16 with the minimum load quantity as a write destination data position '2', the data are written to the original secondary storage device 16. When there is no free area at the physical location of the secondary storage device 16 with the minimum load quantity corresponding to the logical position of the data, the secondary storage device 16 with the small load quantity is selected next.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は並列二次記憶装置およ
びそのアクセス方法に関し、特にたとえば、複数のプロ
セサ上で処理されるデータを複数の磁気ディスク装置な
どの二次記憶装置に蓄え、プロセサからの要求に応じ
て、所望のデータを二次記憶装置から読み出したり、プ
ロセサで処理したデータを二次記憶装置に書き込む、並
列二次記憶装置、およびそのアクセス方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a parallel secondary storage device and an access method thereof, and more particularly, for example, data processed by a plurality of processors is stored in a secondary storage device such as a plurality of magnetic disk devices, The present invention relates to a parallel secondary storage device for reading desired data from a secondary storage device or writing data processed by a processor to the secondary storage device and an access method thereof in accordance with the above request.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体技術の進歩等に伴うプロセ
サの高速化や並列処理技術の向上により、計算機の高速
化が急速に進んでいる。これに伴い、計算機上で大量デ
ータの処理が可能になり、大量のデータを扱うアプリケ
ーションも増加している。したがって、データ処理を高
速に行うためには、プロセサの処理スピードの高速化だ
けでは不十分であり、それに見合うデータ入出力性能を
実現することが重要である。
2. Description of the Related Art In recent years, the speeding up of computers has been rapidly advanced due to the speeding up of processors and the improvement of parallel processing technology accompanying the progress of semiconductor technology. Along with this, it has become possible to process large amounts of data on computers, and the number of applications that handle large amounts of data are also increasing. Therefore, in order to perform the data processing at high speed, it is not enough to increase the processing speed of the processor, and it is important to realize the data input / output performance corresponding to it.

【0003】二次記憶装置に対するデータ入出力の高速
化手法としては、従来、次のような方法が知られてい
る。第1は、二次記憶装置自体のアクセス速度を高速に
する方法である。二次記憶装置、特に磁気ディスク装置
のアクセス速度は、主に、ヘッドの移動のための時間
(シーク時間)と所望のデータ位置までディスクが回転
する時間(回転待ち時間)で決定される。そこで従来、
ディスクの回転速度の向上が図られてきた。最近の高速
磁気ディスク装置の回転速度はたとえば7200rpm 以
上に達する。
The following methods are conventionally known as methods for speeding up data input / output to / from the secondary storage device. The first is a method of increasing the access speed of the secondary storage device itself. The access speed of the secondary storage device, particularly the magnetic disk device, is mainly determined by the time for moving the head (seek time) and the time for the disk to rotate to a desired data position (rotation waiting time). So conventionally,
The rotation speed of the disc has been improved. The rotation speed of recent high-speed magnetic disk devices reaches, for example, 7200 rpm or more.

【0004】第2は、アクセス手法の改良により、二次
記憶装置のアクセス速度を高速にする方法である。たと
えば、文献「Proceedings of the 13th ACM Symposium
on Operating Systems Principles 」の「The Design a
nd Implementation of a Log-Structured File System
(pp.1-pp.15) 」に示されているLFSと呼ばれるファ
イルシステムにおいて、二次記憶装置上のデータを更新
する際も、図1に示すように、変更後のデータを元の位
置に書き込むのではなく、一連のデータの末尾の後に追
加して書き込み、変更前のデータを無効にする。つま
り、全ての書き込みが追加の形態で行われるので、書き
込みに関しては、ヘッドを一連のデータの末尾から後ろ
に移動するだけで、ヘッドの無駄な移動が行われないた
め、シーク時間が大幅に短縮され、アクセス速度が大幅
に改善される。
The second method is to improve the access speed of the secondary storage device by improving the access method. For example, the document "Proceedings of the 13th ACM Symposium
on Operating Systems Principles `` The Design a
nd Implementation of a Log-Structured File System
In the file system called LFS shown in (pp.1-pp.15) ”, when the data on the secondary storage device is updated, as shown in FIG. Instead of writing to, append and write after the end of the series of data to invalidate the old data. In other words, since all writing is done in an additional form, as for writing, the head is moved backward from the end of the series of data, no unnecessary movement of the head is performed, and the seek time is greatly shortened. And the access speed is greatly improved.

【0005】第3は、複数の二次記憶装置を並列に接続
し、複数のアクセス要求を同時に処理することにより、
二次記憶装置全体としてアクセス速度の高速化を図る手
法である。たとえば、文献「情報処理(Vol.34 No.5) 」
の「最近の二次記憶装置:ディスクアレイ(pp.642-pp.6
51) 」に示されているRAIDと呼ばれるディスクアレ
イにおいては、一連のデータを一定単位(ブロック)に
分割し、図2に示すように、データを複数のディスクに
巡回的に分散して蓄える。これにより、図2においてた
とえばプロセサから第1ブロックから第8ブロックまで
のデータのアクセス要求があった場合、第1ブロックか
ら第4ブロックまでのデータ、あるいは第5ブロックか
ら第8ブロックまでのデータを並列に二次記憶装置から
読み出したり、二次記憶装置に書き込んだりすることが
可能なため、二次記憶装置に対するデータ入出力の速度
が大幅に改善される。
Third, by connecting a plurality of secondary storage devices in parallel and processing a plurality of access requests at the same time,
This is a method for increasing the access speed of the entire secondary storage device. For example, the document “Information Processing (Vol.34 No.5)”
"Recent Secondary Storage: Disk Array (pp.642-pp.6
In the disk array called RAID shown in (51)), a series of data is divided into fixed units (blocks), and the data is cyclically distributed and stored in a plurality of disks as shown in FIG. As a result, in FIG. 2, for example, when there is an access request from the processor for the data from the first block to the eighth block, the data from the first block to the fourth block or the data from the fifth block to the eighth block is transferred. Since data can be read from the secondary storage device or written to the secondary storage device in parallel, the speed of data input / output to / from the secondary storage device is significantly improved.

【0006】上述のように、二次記憶装置の高速化のた
めの手法として従来種々のものが存在するが、上記手法
は並立するものではなく、3つの手法を合わせて用いる
ことも可能である。
As described above, there are various conventional methods for increasing the speed of the secondary storage device, but the above methods are not parallel, and it is possible to use the three methods together. .

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】たとえば、並列計算機
においては複数のアクセス要求が同時に発生することが
多いため、特に、第3の手法である複数の二次記憶装置
を並列に接続するディスクアレイが主に利用されてい
る。第3の手法において、連続したブロックのアクセス
が行われる場合には、ディスクアレイ中の各二次記憶装
置(たとえば磁気ディスク)に対するアクセス負荷は同
程度となることが多く、二次記憶装置全てに対してアク
セスが同時に実行され、二次記憶装置の台数に見合う効
果がある。しかし、データ要求がディスクアレイ中の一
部の二次記憶装置へのアクセス負荷量の偏りを生じる場
合には、アクセス要求が集中した二次記憶装置のアクセ
ス時間がボトルネックとなる。また、並列性を向上する
ために接続する二次記憶装置の台数を増やすと、比較的
アクセスサイズが大きい場合でも、全ての二次記憶装置
のアクセスを同程度とすることが困難になることがあ
り、アクセス要求が一部の二次記憶装置に集中し易くな
る。
For example, in a parallel computer, a plurality of access requests often occur at the same time. Therefore, in particular, a disk array for connecting a plurality of secondary storage devices in parallel, which is the third technique, is used. It is mainly used. In the third method, when consecutive blocks are accessed, the access loads on the respective secondary storage devices (for example, magnetic disks) in the disk array are often the same, and all secondary storage devices are accessed. On the other hand, the accesses are simultaneously executed, which has the effect of matching the number of secondary storage devices. However, when the data requests cause uneven distribution of access loads to some of the secondary storage devices in the disk array, the access time of the secondary storage device in which the access requests are concentrated becomes a bottleneck. Further, if the number of secondary storage devices to be connected is increased in order to improve parallelism, it may be difficult to make all secondary storage devices have the same level of access even if the access size is relatively large. Therefore, it becomes easy for access requests to concentrate on some secondary storage devices.

【0008】つまり、従来の第3の手法においては、プ
ロセサからのアクセス負荷量にアンバランスが生じた場
合、一部の二次記憶装置のアクセス時間が長くなり、結
果的にデータ入出力速度の改善が十分に達成できないと
いう問題点があった。それゆえに、この発明の主たる目
的は、データ入出力速度を向上できる、並列二次記憶装
置およびそのアクセス方法を提供することである。
That is, in the third conventional method, when the access load from the processor is unbalanced, the access time of some secondary storage devices becomes long, resulting in a data input / output speed increase. There was a problem that improvement could not be achieved sufficiently. Therefore, a main object of the present invention is to provide a parallel secondary storage device and its access method that can improve the data input / output speed.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】第1発明は、複数のプロ
セサで処理するデータを蓄える複数の記憶媒体、記憶媒
体に接続されかつ各記憶媒体に対するプロセサからのア
クセス負荷量を管理するアクセス負荷管理手段、記憶媒
体に接続されて記憶媒体上のデータ位置を管理するデー
タ位置管理手段、およびプロセサからのアクセス要求に
応じてアクセス負荷管理手段から通知される各記憶媒体
に対する負荷量に関する情報に基づいてデータを書き込
む記憶媒体を決定するデータ位置決定手段を備える、並
列二次記憶装置である。
SUMMARY OF THE INVENTION A first invention is a plurality of storage media for storing data to be processed by a plurality of processors, and an access load management which is connected to the storage media and manages an access load amount from the processor to each storage medium. Means, a data position management means connected to the storage medium for managing the data position on the storage medium, and information on the load amount for each storage medium notified from the access load management means in response to an access request from the processor. A parallel secondary storage device comprising data position determining means for determining a storage medium for writing data.

【0010】第2発明は、複数のプロセサで処理するデ
ータを蓄える複数の記憶媒体を備える並列二次記憶装置
において、プロセサからのデータの書き込み要求に対し
て、書き込み要求以前にデータが存在した記憶媒体のア
クセス負荷量と他の記憶媒体に対するアクセス負荷量と
を比較し、その比が所定以上のとき、アクセス負荷量の
小さい記憶媒体にデータを書き込む、並列二次記憶装置
のアクセス方法である。
According to a second aspect of the present invention, in a parallel secondary storage device provided with a plurality of storage media for storing data to be processed by a plurality of processors, in response to a data write request from the processor, the storage in which the data existed before the write request. This is an access method for a parallel secondary storage device, which compares an access load amount of a medium with an access load amount for another storage medium and, when the ratio is equal to or more than a predetermined value, writes data to a storage medium having a small access load amount.

【0011】[0011]

【作用】第1発明において、データ位置決定手段が、書
き込む記憶媒体として負荷量の少ない記憶媒体を選択す
ることにより、アクセス負荷が一部の記憶媒体に偏るの
を防ぎ、並列二次記憶装置全体に平均的にアクセス負荷
を与えることが可能となる。
In the first aspect of the present invention, the data position determining means selects a storage medium having a small load as the storage medium to be written, thereby preventing the access load from being biased to a part of the storage medium, and thus the parallel secondary storage device as a whole. It is possible to give an access load on average.

【0012】第2発明では、データの書き込み要求があ
ったとき、そのデータが書き込み要求以前に存在した記
憶媒体のアクセス負荷量と他の記憶媒体に対するアクセ
ス負荷量との比較に基づいて、負荷量の比が所定以上の
とき、アクセス負荷量の小さい記憶媒体にデータを書き
込む。また、アクセス負荷量が所定以下のときに、書き
込み要求以前に存在した記憶媒体と、それ以外の記憶媒
体とにデータを書き込み、データの読み出し要求があっ
たときに、アクセス負荷量の小さい方の記憶媒体を選択
して読み出しを行う。よってアクセス性能はさらに改善
される。
According to the second aspect of the present invention, when a data write request is issued, the load amount is compared based on a comparison between the access load amount of the storage medium existing before the write request and the access load amount to another storage medium. When the ratio is greater than or equal to a predetermined value, the data is written to the storage medium having a small access load. Further, when the access load amount is less than or equal to a predetermined value, data is written to the storage medium existing before the write request and the other storage medium, and when there is a data read request, the one with the smaller access load amount is selected. A storage medium is selected and reading is performed. Therefore, the access performance is further improved.

【0013】なお、データが書き込み前に蓄えられてい
た記憶媒体とは異なる記憶媒体が書き込み先として選択
される可能性があるため、論理的に連続したデータの順
序と物理的なデータの存在位置すなわち物理的なデータ
の順序との違いがデータアクセスの実行に伴って大きく
なり、アクセス性能の劣化をきたすことがあるが、これ
らの発明では、たとえば、書き込むデータとその前後の
データの論理的な順序と記憶媒体上の物理的な順序との
関係を損なわないように、書き込むデータの位置を決定
することもできる。
Since there is a possibility that a storage medium different from the storage medium in which the data was stored before writing is selected as the write destination, the order of the logically continuous data and the physical location of the data are present. That is, the difference in the order of the physical data may increase with the execution of the data access, which may deteriorate the access performance. However, in these inventions, for example, the logical order of the data to be written and the data before and after the data is written. The position of the data to be written can also be determined so as not to impair the relationship between the order and the physical order on the storage medium.

【0014】[0014]

【発明の効果】この発明によれば、アクセス負荷が一部
の記憶媒体に偏ることを防ぐことができるので、入出力
の並列性を向上することができ、アクセス性能をさらに
改善することができる。また、データの論理的な順序と
物理的な順序との関係を維持することが可能であるの
で、種々のサイズのアクセス要求に対しても性能の劣化
を抑えることが可能である。
According to the present invention, since the access load can be prevented from being biased to a part of the storage medium, the parallelism of input / output can be improved and the access performance can be further improved. . In addition, since it is possible to maintain the relationship between the logical order and the physical order of data, it is possible to suppress the performance deterioration even with respect to access requests of various sizes.

【0015】この発明の上述の目的,その他の目的,特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the accompanying drawings.

【0016】[0016]

【実施例】図3はこの発明の実施例を示す機能ブロック
図であり、この実施例の並列二次記憶装置10は、並列
プロセサ12によってアクセスされる。並列プロセサ1
2は、複数のプロセサ14を含む。また、並列二次記憶
装置10は、複数の二次記憶装置16およびこの二次記
憶装置16のデータの書き込みおよび読み出しを制御す
る制御装置18を含む。二次記憶装置16はたとえば磁
気ディスクであり、制御装置18はたとえばディスクコ
ントローラである。
FIG. 3 is a functional block diagram showing an embodiment of the present invention. A parallel secondary storage device 10 of this embodiment is accessed by a parallel processor 12. Parallel processor 1
2 includes a plurality of processors 14. Further, the parallel secondary storage device 10 includes a plurality of secondary storage devices 16 and a control device 18 that controls writing and reading of data in the secondary storage device 16. The secondary storage device 16 is, for example, a magnetic disk, and the control device 18 is, for example, a disk controller.

【0017】そして、プロセサ14上での実行アプリケ
ーションの演算処理等に伴い、二次記憶装置16に対す
るデータ読み出しあるいはデータ書き込み(データ変更
を含む)のアクセス要求が発生すると、アクセス要求は
プロセサ14からアクセス要求処理装置20に送信され
る。具体的には、アクセス要求には、読み出し/書き込
みのいずれか、アクセスデータの論理的な位置、アクセ
スサイズ、アクセスを要求したプロセサ番号等が付与さ
れる。アクセス要求処理装置20は、プロセサからのア
クセス要求を受けると、データ位置決定装置22にデー
タをアクセスすることを依頼する。
When an access request for data read or data write (including data change) to the secondary storage device 16 is generated due to the arithmetic processing of the execution application on the processor 14, the access request is accessed from the processor 14. It is transmitted to the request processing device 20. Specifically, the access request is provided with either read / write, a logical position of access data, an access size, a processor number requesting access, or the like. Upon receiving the access request from the processor, the access request processing device 20 requests the data position determining device 22 to access the data.

【0018】データ読み出しの場合は、データ位置決定
装置22は、データ位置管理装置24のデータ位置管理
テーブルの情報をもとに、読み出しが要求されたデータ
の論理的な位置から、二次記憶装置16上の物理的なデ
ータ位置を得る。表1はデータ位置管理テーブルの一例
を示したものである。
In the case of data reading, the data position determination device 22 determines the secondary storage device from the logical position of the data requested to be read, based on the information in the data position management table of the data position management device 24. Get the physical data location on 16. Table 1 shows an example of the data position management table.

【0019】[0019]

【表1】 [Table 1]

【0020】また、物理的なデータ位置の情報には、そ
のデータが存在する二次記憶装置番号とその二次記憶装
置上のデータが蓄えられている位置の情報が含まれる。
そして、データ位置決定装置22は、二次記憶装置番号
に従って、データを読み出す二次記憶装置16を決定
し、対応する制御装置18に対してその二次記憶装置1
6上の物理的なデータ位置とともに、読み出し要求を発
生する。制御装置18は、読み出し要求に応じて、読み
出し要求があったこと、およびアクセスサイズなどをア
クセス負荷管理装置26に通知する。また制御装置18
は、二次記憶装置16に対する直前のアクセス要求に対
する処理が終了したとき、指定された物理的なデータ位
置からアクセスサイズ分だけデータを読み出し、データ
位置決定装置22を介してアクセス要求処理装置20に
読み出したデータを送信する。その後、制御装置18
は、アクセス負荷管理装置26に先のアクセス要求の処
理が終了したことを通知する。一方、アクセス要求処理
装置20は、送信された読み出しデータを、アクセス要
求を行ったプロセサ14に送信する。
The information on the physical data position includes the secondary storage device number in which the data exists and the information on the position where the data on the secondary storage device is stored.
Then, the data position determination device 22 determines the secondary storage device 16 from which the data is read according to the secondary storage device number, and the secondary storage device 1 is determined for the corresponding control device 18.
A read request is issued with the physical data position on 6. In response to the read request, the control device 18 notifies the access load management device 26 of the read request, the access size, and the like. In addition, the control device 18
When the processing for the immediately preceding access request to the secondary storage device 16 is completed, the data is read from the designated physical data position by the access size, and the data is determined by the access request processing device 20 via the data position determining device 22. Send the read data. After that, the control device 18
Notifies the access load management device 26 that the processing of the previous access request has been completed. On the other hand, the access request processing device 20 sends the sent read data to the processor 14 that has made the access request.

【0021】データ書き込みの場合は、データ位置決定
装置22は、データ位置管理装置24のデータ位置管理
テーブルの情報をもとに、書き込みが要求されたデータ
の蓄えられている二次記憶装置番号を得る。データ位置
決定装置22は、さらに、アクセス負荷管理装置26か
ら各二次記憶装置16のその時点の負荷情報(負荷量)
を得て、上記二次記憶装置番号に対する二次記憶装置の
負荷量と、二次記憶装置の中で最も負荷量の小さい二次
記憶装置の負荷量とを比較し、その比がたとえば2倍以
上でなければ、データ位置管理装置24から得られた二
次記憶装置番号に対応する二次記憶装置を書き込み先の
二次記憶装置として決定する。このとき、二次記憶装置
装置上の書き込みデータ位置についてもデータ位置管理
装置24から得られる書き込み要求以前のままの位置と
する。すなわち、元の位置に書き込みを行う。
In the case of data writing, the data position determination device 22 determines the secondary storage device number in which the data requested to be written is stored based on the information in the data position management table of the data position management device 24. obtain. The data position determination device 22 further uses the access load management device 26 to load information (load amount) of each secondary storage device 16 at that time.
Then, the load amount of the secondary storage device for the above-mentioned secondary storage device number is compared with the load amount of the secondary storage device having the smallest load amount among the secondary storage devices, and the ratio is, for example, twice. If not, the secondary storage device corresponding to the secondary storage device number obtained from the data position management device 24 is determined as the write destination secondary storage device. At this time, the write data position on the secondary storage device is also the position before the write request obtained from the data position management device 24. That is, writing is performed at the original position.

【0022】一方、データが以前に蓄えられていた二次
記憶装置の負荷量と最も負荷量の小さい二次記憶装置の
負荷量との比がたとえば2倍以上である場合には、負荷
量の最も小さい二次記憶装置を書き込み先の二次記憶装
置として決定する。また、データ位置管理装置24の空
き領域管理テーブルに基づき、書き込むデータの論理的
な位置に対応する空き領域を調べ、要求されたアクセス
サイズより大きい空き領域があれば、対応する空き領域
の物理位置を書き込むデータ位置として決定する。表2
は空き領域管理テーブルの一例を示したものである。
On the other hand, if the ratio of the load amount of the secondary storage device in which the data was previously stored and the load amount of the secondary storage device having the smallest load amount is, for example, twice or more, the load amount The smallest secondary storage device is determined as the write destination secondary storage device. Also, based on the free area management table of the data position management device 24, the free area corresponding to the logical position of the data to be written is checked, and if there is a free area larger than the requested access size, the physical position of the corresponding free area. Is determined as the data position to be written. Table 2
Shows an example of the free area management table.

【0023】[0023]

【表2】 [Table 2]

【0024】なお、空き領域管理テーブルは、各二次記
憶装置16に個別に対応してデータ位置管理装置24内
に用意される。また、空き領域がない場合は、別途新し
い領域をその二次記憶装置上に確保し、その領域を書き
込み先のデータ位置とする。データ位置決定装置22
は、このようにして決定された書き込み先の二次記憶装
置16に対応する制御装置18に対して、その二次記憶
装置上の物理的なデータ位置とともに書き込み要求を発
生する。また、書き込み先が変更された場合には、デー
タ位置管理装置24に新しい書き込み先の二次記憶装置
番号とデータ位置に関する情報とを通知する。したがっ
て、データ位置管理装置24はデータ位置管理テーブル
の対応する論理位置の欄について通知された新しい位置
に書き換えを行う。
The free space management table is prepared in the data position management device 24 for each secondary storage device 16 individually. If there is no free area, a new area is separately secured on the secondary storage device and that area is set as the write destination data position. Data position determination device 22
Issues a write request together with the physical data position on the secondary storage device to the control device 18 corresponding to the write destination secondary storage device 16 thus determined. When the write destination is changed, the data position management device 24 is notified of the new write destination secondary storage device number and information regarding the data position. Therefore, the data position management device 24 rewrites the column of the corresponding logical position in the data position management table to the notified new position.

【0025】そして、制御装置18は、書き込み要求に
応じて、書き込み要求があったことと、およびアクセス
サイズなどをアクセス負荷管理装置26に通知する。制
御装置18は、また、二次記憶装置16に対する直前の
アクセス要求に対する処理が終了したとき、プロセサ1
4からアクセス要求処理装置20およびデータ位置決定
装置22を介して送信された書き込みデータを指定され
た物理的なデータ位置に書き込む。また、そのデータ書
き込みが終了すると、制御装置18は、アクセス負荷管
理装置26に先の書き込み要求の処理が終了したことを
通知する。
In response to the write request, the control device 18 notifies the access load management device 26 of the write request, the access size, and the like. When the processing for the immediately preceding access request to the secondary storage device 16 is completed, the control device 18 also ends the processor 1
4 writes the write data transmitted from the access request processing device 20 and the data position determining device 22 to the designated physical data position. When the data writing is completed, the control device 18 notifies the access load management device 26 that the processing of the previous write request is completed.

【0026】上述の実施例はたとえばゲートアレイ等の
専用回路装置を用いて構成された。しかしながら、この
発明では、図3実施例のアクセス要求処理装置20,デ
ータ位置決定装置22,データ位置管理装置24および
アクセス負荷管理装置26を汎用のCPUないしマイク
ロプロセサで実現することもできる。この場合、図4お
よび図5に示すフロー図に従って動作する。
The above-described embodiment is constructed by using a dedicated circuit device such as a gate array. However, according to the present invention, the access request processing device 20, the data position determination device 22, the data position management device 24, and the access load management device 26 of the embodiment of FIG. 3 can be realized by a general-purpose CPU or microprocessor. In this case, it operates according to the flowcharts shown in FIGS. 4 and 5.

【0027】図4の最初のステップS1では、CPUな
いしマイクロプロセサ(図示せず)は、先に示した 表
1のデータ位置管理テーブルを参照して、書き込みが要
求されたデータの蓄えられている二次記憶装置番号を得
る。次のステップS2では、その時点における、ステッ
プS1で得た番号の二次記憶装置の負荷量を得る。そし
て、ステップS3において、書き込み先二次記憶装置と
して、二次記憶装置の中で最も負荷量の小さい二次記憶
装置を指定ないし設定する。
In the first step S1 of FIG. 4, the CPU or microprocessor (not shown) refers to the data position management table of Table 1 shown above to store the data requested to be written. Get the secondary storage device number. In the next step S2, the load amount of the secondary storage device with the number obtained in step S1 at that time is obtained. Then, in step S3, the secondary storage device having the smallest load amount among the secondary storage devices is designated or set as the write destination secondary storage device.

【0028】次のステップS4では、ステップS2およ
びS3で設定された2つの二次記憶装置の負荷量の比を
計算する。そして、ステップS5において、計算した比
が「2」以上であるかどうか判断する。ただし、この判
断の基準値は、二次記憶装置の仕様等によって適宜変更
されてもよい。ステップS5において“NO”が判断さ
れるということは、そのデータが存在していた元の二次
記憶装置のその時点の負荷量が最小負荷量の2倍以上で
はないことを意味し、この場合には、ステップS6にお
いて、CPUないしマイクロプロセサは、当該元の二次
記憶装置のデータ位置を書き込み先データ位置として決
定する。つまり、元の二次記憶装置の負荷量が最小負荷
量の2倍を超えない場合には、二次記憶装置を変更しな
いで、書き込み要求があったデータがそれ以前に存在し
ていた二次記憶装置に書き込むようにした。フラグメン
テーション、すなわちデータが複数の二次記憶装置に離
散的に格納される状況を避けるためである。したがっ
て、次のステップS7では、元の二次記憶装置に対応す
る制御装置18に対して、書き込み先データ位置および
書き込み要求を送る。
In the next step S4, the ratio of the load amounts of the two secondary storage devices set in steps S2 and S3 is calculated. Then, in step S5, it is determined whether the calculated ratio is "2" or more. However, the reference value for this determination may be appropriately changed depending on the specifications of the secondary storage device. If "NO" is determined in step S5, it means that the load amount of the original secondary storage device in which the data existed at that time is not more than twice the minimum load amount. First, in step S6, the CPU or the microprocessor determines the data position of the original secondary storage device as the write destination data position. In other words, if the load amount of the original secondary storage device does not exceed twice the minimum load amount, the secondary storage device is not changed and the data requested to be written exists in the secondary storage device before that. I tried to write to the storage device. This is to avoid fragmentation, that is, a situation in which data is discretely stored in a plurality of secondary storage devices. Therefore, in the next step S7, the write destination data position and the write request are sent to the control device 18 corresponding to the original secondary storage device.

【0029】先のステップS5において“YES”が判
断されたとき、CPUないしマイクロプロセサは、図5
に示すステップS8において、先の表2に示す空き領域
管理テーブルを参照して、ステップS3で設定した最小
負荷量の二次記憶装置の、書き込み要求があったデータ
の論理的位置に対応する物理的位置に、空き領域がある
かどうかを調べる。そして、ステップS9において空き
領域があると判断すると、次のステップS10およびS
11において、そのときの最小負荷量であった二次記憶
装置に書き込み要求のあったデータを書き込む。
When "YES" is determined in the previous step S5, the CPU or the microprocessor operates as shown in FIG.
In step S8 shown in FIG. 3, the physical area corresponding to the logical position of the write-requested data in the secondary storage device with the minimum load set in step S3 is referred to by referring to the free space management table shown in Table 2 above. Check whether there is free space at the target position. If it is determined in step S9 that there is a free area, the next steps S10 and S
At 11, the write-requested data is written to the secondary storage device, which has the minimum load amount at that time.

【0030】ステップS9において“NO”が判断され
たとき、つまり、最も小さい負荷量の二次記憶装置に論
理的に妥当な物理的位置に空き領域がない場合には、次
のステップS12において、CPUないしマイクロプロ
セサは、負荷量が次に小さい二次記憶装置を探す。そし
て、ステップS4と同様にして、ステップS13におい
て、書き込み要求以前にそのデータが存在していた二次
記憶装置のその時点の負荷量と、上述の次に小さい負荷
量との比を計算し、ステップS14において、その比が
「2」以上かどうか判断する。この場合も、「2」の判
断基準値は適宜変更可能である。
When "NO" is determined in the step S9, that is, when there is no free area in the logically valid physical position in the secondary storage device having the smallest load amount, in the next step S12, The CPU or the microprocessor searches for the secondary storage device having the next smallest load. Then, in the same manner as in step S4, in step S13, the ratio between the load amount of the secondary storage device in which the data existed before the write request at that time and the next smallest load amount is calculated, In step S14, it is determined whether the ratio is "2" or more. Also in this case, the judgment reference value of "2" can be appropriately changed.

【0031】ステップS14において“NO”と判断さ
れた場合には、次のステップS15において、負荷量の
最も小さい二次記憶装置に、書き込み要求があったデー
タに必要な書き込み領域を新たに確保し、その新しい領
域を書き込み先データ位置として決定する。したがっ
て、ステップS15において、その二次記憶装置に対応
する制御装置18に対して書き込み先データ位置と書き
込み要求とを送信する。
If "NO" is determined in the step S14, in the next step S15, a write area required for the data requested to be written is newly secured in the secondary storage device having the smallest load amount. , The new area is determined as the write destination data position. Therefore, in step S15, the write destination data position and the write request are transmitted to the control device 18 corresponding to the secondary storage device.

【0032】つまり、最小負荷量の二次記憶装置に空き
領域がない場合には、次に小さい負荷量の二次記憶装置
に空き領域があるかどうかを見る。当該次の二次記憶装
置に空き領域が無い場合には、さらに次に小さい負荷量
の二次記憶装置についてステップS8およびS9を実行
する。そして、負荷量の比が「2」以上でないときに
は、負荷量の最も小さい二次記憶装置(ステップS3で
指定されている)の新たな領域にデータを書き込む。
In other words, when there is no free area in the secondary storage device with the minimum load amount, it is checked whether or not there is a free area in the secondary storage device with the next smallest load amount. If there is no free area in the next secondary storage device, steps S8 and S9 are executed for the secondary storage device with the next smaller load amount. Then, when the ratio of the load amounts is not “2” or more, the data is written in the new area of the secondary storage device (specified in step S3) having the smallest load amount.

【0033】また、元の二次記憶装置の負荷量が最小負
荷量の2倍を越えず、なおかつ、負荷量の最小である二
次記憶装置に論理的に妥当な物理的位置に空き領域があ
る場合には、書き込み要求以前にデータが存在した二次
記憶装置と、その記憶装置を除いた二次記憶装置の中で
最も負荷量の少ない二次記憶装置とにデータを書き込
み、データの読み出し時に、負荷の低い側の二次記憶装
置からデータを読みだすようにすれば、負荷分散が容易
となり、更なるアクセス負荷量の平均化が図れる。
Further, the load amount of the original secondary storage device does not exceed twice the minimum load amount, and the secondary storage device having the minimum load amount has an empty area at a physically valid physical position. In some cases, data is written to and read from the secondary storage device in which the data existed before the write request and the secondary storage device with the smallest load among the secondary storage devices excluding the storage device. Sometimes, if the data is read from the secondary storage device with the lower load, the load distribution becomes easier and the access load amount can be further averaged.

【0034】すなわち、図6のステップS17におい
て、アクセス負荷管理装置26によって負荷量が最も小
さいと判断された二次記憶装置16に、書き込むデータ
の論理的位置に対応する空き領域があるかどうかを、デ
ータ位置管理装置24の空き領域管理テーブルを基に調
べる。ステップS18において空き領域がある(“YE
S”)と判断すると、ステップS19でその空き領域
と、データが存在していた元の二次記憶装置のデータ位
置の2箇所を書き込み先データ位置とする。
That is, in step S17 of FIG. 6, it is determined whether or not the secondary storage device 16 determined by the access load management device 26 to have the smallest load amount has a free area corresponding to the logical position of the data to be written. , Based on the free space management table of the data position management device 24. There is a free area in step S18 ("YE
S "), the empty area and the data position of the original secondary storage device where the data existed are set as the write destination data position in step S19.

【0035】ステップS18において“NO”つまり、
最も小さい負荷量の二次記憶装置16に論理的に妥当な
物理的位置に空き領域がないと判断された場合には、ス
テップS6において、先に(図4で)述べたように、元
の二次記憶装置のデータ位置を書き込み先データ位置と
して決定し、次のステップS7で元の二次記憶装置に対
する制御装置18に対して、書き込み先データ位置およ
び書き込み要求を送る。
In step S18, "NO", that is,
If it is determined that the secondary storage device 16 with the smallest load has no free area at the logically valid physical position, in step S6, as described above (in FIG. 4), the original The data position of the secondary storage device is determined as the write destination data position, and in the next step S7, the write destination data position and the write request are sent to the control device 18 for the original secondary storage device.

【0036】プロセサ14からデータの読み出しが要求
された場合には、図7のステップS20において、書き
込み要求時と同様、先に示した表1のデータ位置管理テ
ーブルを参照して、読み出しが要求されたデータを記憶
する二次記憶装置番号を得る。そして、ステップS21
においてその番号が複数(たとえば2つ)あるかどうか
判断する。ステップS21で“NO”と判断された場
合、つまり、読み出そうとするデータが1つの二次記憶
装置に蓄えられている場合には、ステップS23におい
て、その番号に対応した制御装置18に対して、読み出
しデータ位置および読み出し要求を送信する。
When the processor 14 requests the reading of the data, in step S20 of FIG. 7, the reading is requested by referring to the data position management table shown in Table 1 as in the case of the writing request. The secondary storage device number for storing the stored data is obtained. Then, step S21
In, it is determined whether the number is plural (for example, two). If "NO" is determined in the step S21, that is, if the data to be read is stored in one secondary storage device, in the step S23, the control device 18 corresponding to the number is stored. Then, the read data position and the read request are transmitted.

【0037】一方、ステップS21において“YES”
つまり、2つの二次記憶装置16にデータが蓄えられて
いると判断すると、次のステップS22において、その
番号の二次記憶装置から負荷量の最も小さい二次記憶装
置を選択する。そして、ステップS23において、先に
述べたように、選択された二次記憶装置に対応する制御
装置18に対して、読み出しデータ位置および読み出し
要求を送信する。
On the other hand, "YES" in step S21.
That is, when it is determined that the data is stored in the two secondary storage devices 16, in the next step S22, the secondary storage device having the smallest load amount is selected from the secondary storage devices of that number. Then, in step S23, as described above, the read data position and the read request are transmitted to the control device 18 corresponding to the selected secondary storage device.

【0038】さらに、図8に示すように、二次記憶装置
16上に予め空き領域を設定することによって、図5の
ステップS9において、空き領域が“YES”と判断さ
れる確率が大きくなり、データの論理的な順序と物理的
な順序との関係を損なわないようにすることは容易とな
る。
Further, as shown in FIG. 8, by setting an empty area in the secondary storage device 16 in advance, the probability that the empty area is judged as "YES" in step S9 of FIG. 5 increases, It becomes easy not to lose the relationship between the logical order and the physical order of data.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】従来技術であるLFSにおけるデータ書き込み
の方法を示す図解図である。
FIG. 1 is an illustrative view showing a method of writing data in a conventional LFS.

【図2】従来技術であるディスクアレイにおけるデータ
の配置例を示す図解図である。
FIG. 2 is an illustrative view showing an arrangement example of data in a disk array which is a conventional technique.

【図3】この発明の一実施例を示す機能ブロック図であ
る。
FIG. 3 is a functional block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図4】この発明の一実施例の動作を示すフロー図であ
る。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the embodiment of the present invention.

【図5】図4に続く動作を示すフロー図である。FIG. 5 is a flowchart showing an operation following FIG.

【図6】他の実施例のデータ書き込み時の動作を示すフ
ロー図である。
FIG. 6 is a flowchart showing an operation at the time of writing data according to another embodiment.

【図7】図6実施例のデータ読み出し時の動作を示すフ
ロー図である。
FIG. 7 is a flowchart showing an operation at the time of reading data in the embodiment of FIG.

【図8】さらに他の実施例の2次記憶装置を示す図解図
である。
FIG. 8 is an illustrative view showing a secondary storage device of still another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 …並列二次記憶装置 14 …プロセサ 16 …二次記憶装置 18 …制御装置 22 …データ位置決定装置 24 …データ位置管理装置 26 …アクセス負荷管理装置 10 ... Parallel secondary storage device 14 ... Processor 16 ... Secondary storage device 18 ... Control device 22 ... Data position determination device 24 ... Data position management device 26 ... Access load management device

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数のプロセサで処理するデータを蓄える
複数の記憶媒体、 前記記憶媒体に接続されかつ各記憶媒体に対するプロセ
サからのアクセス負荷量を管理するアクセス負荷管理手
段、 前記記憶媒体に接続されて前記記憶媒体上のデータ位置
を管理するデータ位置管理手段、および前記プロセサか
らのアクセス要求に応じて前記アクセス負荷管理手段か
ら通知される各記憶媒体に対する負荷量に関する情報に
基づいてデータを書き込む記憶媒体を決定するデータ位
置決定手段を備える、並列二次記憶装置。
1. A plurality of storage media for storing data to be processed by a plurality of processors, access load management means connected to the storage media and managing an access load amount from the processor to each storage medium, connected to the storage media. And a data position management unit that manages the data position on the storage medium, and a memory that writes data based on the load amount information for each storage medium notified from the access load management unit in response to an access request from the processor. A parallel secondary storage device comprising data location determining means for determining a medium.
【請求項2】前記データ位置決定手段はさらにデータの
論理的な順序と物理的な順序とに基づいて書き込む記憶
媒体およびその記憶媒体上の書き込み位置を決定する、
請求項1記載の並列二次記憶装置。
2. The data position determining means further determines a storage medium to be written and a write position on the storage medium based on a logical order and a physical order of data.
The parallel secondary storage device according to claim 1.
【請求項3】複数のプロセサで処理するデータを蓄える
複数の記憶媒体を備える並列二次記憶装置において、 プロセサからのデータの書き込み要求に対して、前記書
き込み要求以前に前記データが存在した記憶媒体のアク
セス負荷量と他の記憶媒体に対するアクセス負荷量とを
比較し、その比が所定以上のとき、アクセス負荷量の小
さい記憶媒体に前記データを書き込む、並列二次記憶装
置のアクセス方法。
3. A parallel secondary storage device comprising a plurality of storage media for storing data to be processed by a plurality of processors, the storage medium having the data before the write request in response to a data write request from the processor. The access method of the parallel secondary storage device, comprising: comparing the access load amount of 1) with the access load amount of another storage medium, and writing the data to a storage medium having a small access load amount when the ratio is equal to or more than a predetermined value.
【請求項4】前記データとその前後のデータとの論理的
な順序および記憶媒体上での物理的な順序の関係に基づ
いて記憶媒体上の書き込み位置を決定する、請求項3記
載の並列二次記憶装置のアクセス方法。
4. The parallel storage system according to claim 3, wherein the writing position on the storage medium is determined based on the relationship between the logical order of the data and the data before and after the data and the physical order on the storage medium. Next storage device access method.
【請求項5】各記憶媒体をそれぞれ複数の連続的なセグ
メントに予め分割し、 論理的な順序において前記データと隣接するデータが多
く存在するセグメントに再利用可能な空き領域があれ
ば、優先して前記空き領域に前記データを書き込む、請
求項3または4記載の並列二次記憶装置のアクセス方
法。
5. Each storage medium is divided into a plurality of continuous segments in advance, and if there is a reusable free area in a segment in which a large amount of data is adjacent to the data in a logical order, priority is given to it. 5. The method for accessing a parallel secondary storage device according to claim 3, wherein the data is written in the empty area by writing.
【請求項6】前記プロセサからのデータの書き込み要求
に対して、前記データが存在した記憶媒体とその記録媒
体を除く他の記憶媒体とに前記プロセサからの前記デー
タを書き込み、複数の前記記録媒体のうち前記アクセス
負荷量の小さい前記記録媒体から前記データを読み出
す、請求項3ないし5のいずれかに記載の並列二次記憶
装置のアクセス方法。
6. In response to a data write request from the processor, the data from the processor is written in a storage medium in which the data existed and other storage mediums other than the recording medium, and a plurality of the recording media are written. 6. The access method for a parallel secondary storage device according to claim 3, wherein the data is read from the recording medium having the smaller access load amount.
【請求項7】前記記憶媒体は前記データを書き込むため
の所定の空き領域を含む、請求項3ないし6のいずれか
に記載の並列二次記憶装置のアクセス方法。
7. The access method for a parallel secondary storage device according to claim 3, wherein the storage medium includes a predetermined free area for writing the data.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010146215A (en) * 2008-12-17 2010-07-01 Hitachi Ltd Cluster storage device, cluster storage system, and method for controlling same
JP2019212161A (en) * 2018-06-07 2019-12-12 日本電気株式会社 Controller and data transfer method
US10585622B2 (en) 2017-12-04 2020-03-10 Toyo Corporation Data writing device and method
US11296958B2 (en) 2020-04-24 2022-04-05 Toyo Corporation Packet capture device and packet capture method

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