CN101042632A - 控制物理链接分配的计算机系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种控制物理链接分配的计算机系统及方法，即使对多个SAS目标装置中的特定SAS目标装置的访问集中，也尽量使计算机系统的吞吐量不下降。该计算机系统具备：多个SAS目标装置(141)；SAS启动器装置(200)；以及交换机部(130a、130b)，所述交换机部通过作为物理线路的物理链接与各SAS目标装置相连，且通过由多个物理链接而构成的宽链接与SAS启动器装置相连。SAS启动器装置对将宽链接中的哪个物理链接分配给哪个SAS目标装置进行控制，由此，经由分配给该SAS目标装置的物理链接进行从SAS启动器装置向SAS目标装置的访问，而不经由未分配给该SAS目标装置的物理链接进行该访问。

Description

控制物理链接分配的计算机系统及方法
技术领域
本发明涉及具备物理链接的计算机系统，具体而言，涉及例如在后端(back-end)具有用于进行遵从SAS(Serial Attached SCSI)的通信的物理链接的计算机系统。
背景技术
作为计算机系统的一种，已知具备多个存储装置(例如硬盘驱动器或DVD(Digital Versatile Disk)驱动器等盘驱动器)的存储系统。存储系统可以从访问源装置(例如主机或其他存储系统)接收I/O命令(作为写命令或读命令的输入/输出命令)，将遵从所接收到的I/O命令的数据写入存储装置，或者将其从存储装置读出并发送至访问源装置。
作为这种存储系统，已知例如特开2005-149173号公报中公开的盘装置。该盘装置中，在光纤通道仲裁环路(Fiber Channel-Arbitrated Loup(FC-AL))上连接了多个盘驱动器。
【专利文献1】特开2005-149173号公报
发明内容
作为通信I/F，已知有SAS(Serial Attached SCSI)。SAS是可以用相同物理线路来连接不同协议种类(例如SCSI和ATA)的盘驱动器的I/F技术。作为可以在后端进行遵从SAS的通信的计算机系统，考虑到具备多个盘驱动器和控制对各盘驱动器的访问的控制器的存储系统。在这种情况下，在该存储系统中，考虑到作为用于扩展连接盘驱动器的交换机而配备SAS扩展器(expander)，该SAS扩展器具备多个物理通信端口(以下称为物理端口)。可以具有多个SAS扩展器，当控制器位于最上层时，可以从最上层至下层将多个SAS扩展器级联(cascade)连接(例如，以串联或树形结构连接)。但控制器未必是最上层，在SAS扩展器的任何位置都可以连接SAS启动器(initiator)。可以在各SAS扩展器的任意物理端口连接控制器、上层SAS扩展器、下层SAS扩展器或盘驱动器。
在该存储系统中，在后端，在控制器与SAS扩展器之间、SAS扩展器间、以及SAS扩展器与盘驱动器之间设有物理线路(以下称为物理链接)。控制器(SAS启动器)，当访问盘驱动器(SAS目标)时可以从控制器至盘驱动器经过各物理链接来访问盘驱动器。具体而言，例如当控制器访问与控制器下方的第一SAS扩展器相连的盘驱动器时，可以经过连接控制器与第一SAS扩展器的第一物理链接、第一SAS扩展器、以及连接第一SAS扩展器与盘驱动器的第二物理链接来访问盘驱动器。
在SAS中存在可以将一个装置间并列的多个物理链接汇集为一个逻辑的链接(以下称为逻辑链接)的、被称为“宽链接”的技术。即宽链接可以由例如在SAS扩展器～SAS扩展器间、以及SAS启动器～SAS扩展器间连接一个装置与另一装置的并列的多个物理链接形成。另外，也可以没有SAS启动器的指示，在SAS扩展器～SAS扩展器间、或SAS启动器～SAS扩展器间自动形成宽链接。
另外，SAS中有如下技术：可以通过将一个物理链接分时来形成多个虚拟物理链接(以后称为逻辑链接)。从而可以在形成宽链接的各个物理链接中构成多个逻辑链接。例如，当以转发速度为6Gbps的两条物理链接形成一条宽链接时，由于可以在一个物理链接中形成转发速度为其1/4即1.5Gbps的逻辑链接，因此可以在该宽链接中形成共计8个逻辑链接。在这种情况下，SAS启动器装置可以同时与8个SAS目标装置确立连接，同时对帧的收发进行转发。
控制器经由构成宽链接的多个物理链接可同时与多个装置确立连接。当控制器与SAS扩展器间通过宽链接相连、且在该SAS扩展器上连接有多个盘驱动器时，控制器能够以构成宽链接的物理链接数同时对多个盘驱动器确立连接。1个控制器通过宽链接可以同时对多个盘驱动器执行帧转发。
在该存储系统中，在例如以下第一和第二种情况中，分别会产生该情况特有的问题。
所谓第一种情况，是在SAS扩展器上连接了通信I/F不同的盘驱动器的情况。例如，是在一个或多个SAS扩展器上连接了具有SAS I/F的盘驱动器(以下称为SAS驱动器)和具有SATA(Serial ATA)I/F的盘驱动器(以下称为SATA驱动器)的情况。通过使用相同物理链接转发STP(Serial ATATunneled Protocol)帧可以实现该情况，所述STP帧将用于访问SAS驱动器或SAS装置的SSP(Serial SCSI Protocol)帧与用于访问SATA驱动器的SATA协议隧通(tunnelling)。在此，SATA与SAS中的转发效率不同(具体而言，SATA的转发效率比SAS的转发效率低，物理链接的占有时间长)。因此，当SATA帧的I/O转发请求较多时，可能给针对SAS驱动器的吞吐量(throughput)造成不良影响。此类问题不仅限于这两种I/F，也存在于其他种类的I/F间。
所谓第二种情况，是使两个以上盘驱动器成为遵从RAID(RedundantArray of Independent(or Inexpensive)Disks)规则的一个组(以下称为RAID组)，将RAID组与SAS扩展器相连的情况。由于多个SAS扩展器级联连接，因此有时从控制器至某个RAID组的路径中的宽链接、和从控制器至其他RAID组的路径中的宽链接在后端内的上层相同。所以，当对特定RAID组的访问增加时，可能会给针对其他RAID组的吞吐量造成不良影响。
以上问题不限于存储系统，也会存在于其他种类的计算机系统中。例如，在计算机系统中存在多个SAS目标装置的情况下，当对特定SAS目标装置的访问集中时，该计算机系统的吞吐量可能会下降。
另外，由于SAS协议的制约，无法由SAS启动器装置控制从构成宽链接的多个物理链接中选择执行帧转发的物理链接的步骤。
因此，本发明的目的在于，即使对多个SAS目标装置中的特定SAS目标装置的访问集中，也尽量使计算机系统的吞吐量不下降。理想的是不违反后端的通信协议地实现该目的。
从后述说明中可以了解本发明的其他目的。
按照本发明的计算机系统具备：多个SAS目标装置，是遵从SAS协议的目标；SAS启动器装置，是遵从SAS协议的启动器；交换机部，其通过作为物理线路的物理链接与各SAS目标装置相连，且通过由多个物理链接构成的宽链接与所述SAS启动器装置相连。所述交换机部是一个或多个交换机装置，当该交换机部为多个交换机装置时，以与所述SAS启动器装置相连的交换机装置为起始级联连接，一交换机装置与另一交换机装置通过宽链接互相连接。所述计算机系统还具备物理链接分配控制部。所述物理链接分配控制部，控制将所述交换机部与所述SAS启动器装置之间的宽链接以及所述交换机部内的宽链接中至少一个宽链接中的哪个物理链接分配给哪个SAS目标装置。从所述SAS启动器装置向SAS目标装置的I/O，经由分配给该SAS目标装置的物理链接来进行，无法经由未分配给该物理目标装置的物理链接进行。
在第一实施方式中可以进一步具有监视部，其关于各SAS目标装置，监视作为SAS目标装置所请求的I/O性能的I/O请求性能。所述物理链接分配控制部可以根据对应于各SAS目标装置的I/O请求性能，控制分配给各SAS目标装置的物理链接数。
在第二实施方式中，第一实施方式中，所述物理链接分配控制部，可以使分配给I/O请求性能高的SAS目标装置的物理链路数多于分配给I/O请求性能低的SAS目标装置的物理链接数。
在第三实施方式中，所述多个SAS目标装置中并存有通信协议不同的SAS目标装置。所述物理链接分配控制部可以根据SAS目标装置的通信协议种类，控制分配给各SAS目标装置的物理链接数。
在第四实施方式中，所述第三实施方式中，所述物理链接分配控制部，可以使分配给以转发效率低的通信协议通信的SAS目标装置的物理链接数多于分配给以转发效率高的通信协议通信的SAS目标装置的物理链接数。反之，可以使分配给以转发效率高的通信协议通信的SAS目标装置的物理链接数多于分配给以转发效率低的通信协议通信的SAS目标装置的物理链接数。
在第五实施方式中，各SAS目标装置为存储装置。可以通过将两个以上存储装置按照RAID规则分组而成为RAID组。所述物理链接分配控制部可以以RAID组单位来控制分配物理链接数。
在第六实施方式中可以进一步具有区域(zone)设定部，其进行区域设定，将从所述SAS启动器装置至所述多个SAS目标装置的访问路径分配到多个逻辑区域。所述物理链接分配控制部可以根据所述设定的多个区域来控制分配给各SAS目标装置的物理链接数。
在第七实施方式中，所述第六实施方式中，当多个SAS目标装置属于一个区域时，所述物理链接分配控制部可以在所述一个区域的范围内控制分配给所述多个SAS目标装置的每个的物理链接数。
在第八实施方式中可以进一步具有资源监视部，其定期发送资源监视命令，该资源监视命令用于定期监视连接了多个SAS目标装置的机架的资源(例如SAS目标装置)。在这种情况下，所述区域设定部可以设定I/O专用区域和资源监视专用区域，在所述资源监视命令的发送中不使用、而在对SAS目标装置的I/O中使用所述I/O专用区域，在所述I/O中不使用、而在所述资源监视命令的发送中使用所述资源监视专用区域。
在第九实施方式中，所述第一实施方式中，所述SAS启动器装置可以从存在于所述计算机系统外部的访问源接收I/O请求，对遵从该I/O请求的第一SAS目标装置进行第一I/O，且与来自所述访问源的I/O请求无关地、在后端对第二SAS目标装置进行第二I/O。所述物理链接分配控制部根据所述第一I/O的I/O请求性能和所述第二I/O的I/O请求性能，控制分配给所述第一SAS目标装置的物理链接数和分配给所述第二SAS目标装置的物理链接数。
在第十实施方式中，所述第九实施方式中，当所述第一I/O的I/O请求性能高于所述第二I/O的I/O请求性能时，所述物理链接分配控制部可以使分配给所述第一SAS目标装置的物理链接数多于分配给所述第二SAS目标装置的物理链接数。
在第十一实施方式中，所述SAS启动器装置从存在于所述计算机系统外部的多个访问源分别接收I/O请求，对遵从该I/O请求的SAS目标装置进行I/O。所述物理链接分配控制部可以根据所述多个访问源各自的优先度，使分配给遵从来自优先度高的访问源的I/O请求的SAS目标装置的物理链接数，多于分配给遵从来自优先度低的访问源的I/O请求的SAS目标装置的物理链接数。
在第十二实施方式中，所述物理链接分配控制部，在所述交换机部与所述SAS启动器装置之间的宽链接以及所述交换机部内的宽链接中至少一个宽链接中，使分配给某个SAS目标装置的物理链接数为零，或者解除连接所述SAS目标装置和所述交换机部的物理链接的分配，由此可以防止对所述某个SAS目标装置的I/O。
在第十三实施方式中，所述一个或多个交换机装置各自可以具备：分别与多个物理链接相连的多个通信端口、以及存储了交换机控制信息的存储区。在所述交换机控制信息中，关于所述多个通信端口的每个，记录有表示不通过其他通信端口而直接连接的装置的直接装置数据、以及表示通过其他通信端口间接连接的SAS目标装置的间接装置数据。当关于通信端口的所述直接装置数据是表示SAS目标装置的数据时，该SAS目标装置可以是分配了与该通信端口连接的物理链接的SAS目标装置。关于通信端口的所述间接装置数据可以是表示分配了与该通信端口相连的物理链接的SAS目标装置的数据。所述物理链接分配控制部，通过对所述一个或多个交换机装置中至少一个交换机装置的所述交换机控制信息进行更新，控制分配给SAS目标装置的物理链接。
在第十四实施方式中，所述第十三实施方式中，所述一个或多个交换机的每个，若经过未分配给某SAS目标装置的物理链接接收到用于确立与所述某SAS目标装置的连接的连接打开(Connection Open)指示，则可以经过该物理链接向该连接打开指示的发送源返回错误，不经过该物理链接确立连接。
在第十五实施方式中，在所述计算机系统上也可以可通信地连接用于管理所述计算机系统的管理终端。所述物理链接分配控制部，可以按照来自所述管理终端的指示，控制将哪个物理链接分配给哪个SAS目标装置。
在第十六实施方式中，所述计算机系统可以是具有多个存储装置的存储系统。所述多个SAS目标装置可以是所述多个存储装置。所述SAS启动器装置可以是控制向各存储装置的I/O的控制器。所述交换机部可以是多个交换机装置。所述多个交换机装置各自可以具有与多个物理链接分别连接的多个通信端口、以及存储了交换机控制信息的存储区。在所述交换机控制信息中，关于所述多个通信端口的每个，可以记录有表示不经过其他通信端口而直接连接的装置的直接装置数据、以及表示经过其他通信端口间接连接的存储装置的间接装置数据。当关于通信端口的所述直接装置数据是表示存储装置的数据时，该存储装置可以是分配了与该通信端口相连的物理链接的存储装置。关于通信端口的所述间接装置数据，可以是表示分配了与该通信端口相连的物理链接的存储装置的数据。所述存储系统可以进一步具有监视部，该监视部关于各存储装置，监视作为存储装置所请求的I/O性能的I/O请求性能。所述物理链接分配控制部，根据对应于各存储装置的I/O请求性能，更新所述多个交换机装置中至少一个交换机装置的所述交换机控制信息，由此可以控制分配给各存储装置的物理链接数。
在第十七实施方式中，所述第十六实施方式中，两个以上存储装置通过遵从RAID规则分组而成为RAID组，所述物理链接分配控制部可以以RAID组单位来控制分配的物理链接数。
在第十八实施方式中，所述计算机系统可以是具备多个存储装置的存储系统。所述多个SAS目标装置可以是所述多个存储装置。所述多个存储装置中，作为进行遵从SCSI协议的通信的存储装置的SCSI存储装置、作为进行遵从ATA协议的通信的存储装置的ATA存储装置可以并存。所述交换机部可以是多个交换机装置。所述多个交换机装置各自可以具有：与多个物理链接分别连接的多个通信端口、以及存储了交换机控制信息的存储区。所述交换机控制信息中，关于所述多个通信端口的每个，可以记录有表示不经过其他通信端口而直接连接的装置的直接装置数据、以及表示经过其他通信端口间接连接的存储装置的间接装置数据。当关于通信端口的所述直接装置数据是表示存储装置的数据时，该存储装置可以是分配了与该通信端口相连的物理链接的存储装置。关于通信端口的所述间接装置数据可以是表示分配了与该通信端口相连的物理链接的存储装置的数据。所述物理链接分配控制部，根据各存储装置的通信协议是SCSI还是ATA，来更新所述多个交换机装置中至少一个交换机装置的所述交换机控制信息，由此可以控制分配给各存储装置的物理链接数。
在第十九实施方式中，所述被分配控制的物理链接可以是虚拟物理链接。所述虚拟物理链接是通过对一个物理链接进行分时而形成的逻辑链接。从所述SAS启动器装置向SAS目标装置的I/O，经由分配给该SAS目标装置的逻辑链接进行，而无法经由未分配给该SAS目标装置的逻辑链接进行。所述SAS启动器装置，在一个物理链接中的逻辑链接中可以同时与多个所述SAS目标装置确立连接。
上述各部也可以称为各单元。可以通过硬件(例如电路)、计算机程序、或它们的组合(例如，读取并执行计算机程序的一个或多个CPU)来实现各部。可以从计算机系统所具备的存储资源(例如存储器)读入各计算机程序。在该存储资源中，可以通过CD-ROM或DVD(Digital Versatile Disk)等记录介质进行安装，也可以通过因特网或LAN等通信网络进行下载。
另外，上述物理链接分配控制部和监视部等中的至少一个，可以安装在SAS启动器装置上。
根据本发明，即使向多个SAS目标装置中的特定SAS目标装置的访问集中，也可以尽量使计算机系统的吞吐量不下降。
附图说明
图1是表示本发明的一种实施方式的存储系统的结构例的框图。
图2是表示存储控制控制器200的结构例的框图。
图3表示控制程序300的结构例。
图4表示SAS扩展器130a内的直接装置表(direct device table)195a的结构例以及在该表195a中登录的信息。
图5表示SAS扩展器130b内的直接装置表195b的结构例以及在该表195b中登录的信息。
图6表示SAS扩展器130a内的扩展器路由表196a的结构例以及在该表196a中登录的信息。
图7表示SAS扩展器130b内的扩展器路由表196b的结构例以及在该表196b中登录的信息。
图8表示存储系统启动时进行的处理流程的一例。
图9表示变更分配给区域150的物理链接108的数量的处理流程的一例。
图10表示在图9的步骤600中进行的处理流程的一例。
图11表示区域状态管理表700的结构例。
图12A表示进行物理链接的分配变更的第一情况中的分配变更前的物理链接的分配。
图12B表示该分配变更后的物理链接的分配。
图13表示进行物理链接的分配变更的第二情况中的分配变更前的物理链接的分配。
图14表示该分配变更后的物理链接的分配。
图15A表示进行物理链接的分配变更的第三情况中的分配变更前的物理链接的分配。
图15B表示该分配变更后的物理链接的分配。
图16是本发明的一种实施方式的第一变形例的说明图。
图17是本发明的一种实施方式的第二变形例的说明图。
图18是本发明的一种实施方式的第三变形例的说明图。
图19是本发明的一种实施方式的第四变形例的说明图。
图20是本发明的一种实施方式的第五变形例的说明图。
图21表示用于在SAS目标装置与SAS启动器装置之间确立连接的处理流程的一例。
图22表示在一个宽链接中并存有物理链接和逻辑链接的例子。
符号说明
100：存储系统、101：主机、102：SAN(存储区网络(storage area network))、103：接口、104：管理终端、105：存储系统管理程序、106：管理用网络、108：物理链接、114：盘驱动器、120：宽链接、130：SAS扩展器、140：RAID组、150区域、190：区域设定程序、195：直接装置表、196：扩展器路由表、200：存储控制控制器、210：主机I/F控制器、211：管理终端I/F、212：RAID控制控制器、213：存储器、214：SAS控制器、250：宽端口、300：控制程序、320：SAS扩展器控制程序、330：RG/LU设定程序、340：区域构成控制程序、350：性能监视程序、360：后台控制程序、370：故障处理程序
具体实施方式
以下，参照附图以应用了本发明的一种实施方式的计算机系统的存储系统为例进行说明。
图1是表示本发明的一种实施方式中的存储系统结构例的框图。以下，对同种要素标记相同的主号码，在对同种要素分别进行说明时在主号码上标记子符号来说明。
存储系统100能够通过FC(Fiber Channel)、SCSI(Small Computer SystemInterface)、SAS(Serial Attached SCSI)、IP(Internet Protocol)等接口103与连接有一台或多台(例如两台)主机101a、101b的SAN(存储区网络)102相连。另外，存储系统100也可以与例如连接有管理终端104的管理用网络106相连。管理用网络106可以采用各种网络(例如LAN(Local AreaNetwork))。也可以采用其他种类的网络代替SAN102。另外，管理用网络106和SAN102可以是一个通信网络。
各主机101a、101b是例如具备CPU、存储器以及与存储系统100间的通信所使用的I/O端口等硬件资源的计算机。各主机101a、101b可以经由SAN102访问存储系统100内的数据。
管理终端104是具备CPU、输入输出装置、存储器以及接口等硬件资源的计算机。管理终端104的CPU可以通过执行存储系统管理程序105来控制存储系统100(例如，进行取得构成信息等操作指示)。
存储系统100具有：多个可以存储数据的盘驱动器114；一个或多个SAS扩展器130，该SAS扩展器130是用于扩展连接盘驱动器114的交换机；控制存储系统100的一个或多个存储控制控制器200。盘驱动器114是硬盘驱动器，但也可以采用DVD(Digital Versatile Disk)驱动器、CD(Compact Disk)驱动器等其他种类的盘驱动器。在与SAS扩展器130相连的物理链接108中，可以将使用不同协议的盘驱动器114与相同物理链接108相连。物理链接108可以转发驱动器114所支持的协议的帧。SAS扩展器130可以由硬件电路板构成。
在图1中举例表示了三台盘驱动器114a、114b、114c，两个SAS扩展器130a、130b以及一个存储控制控制器200。在以下的说明中适当采用此例进行说明。另外，在以下的说明中将存储控制控制器200作为最上层。
两个SAS扩展器130a、130b被从上层至下层级联连接。在此例中，由于SAS扩展器的数量为两个，所以为串联连接，但在SAS扩展器的数量为三个以上时，也可以成为以SAS扩展器103a为起始的树形结构。
存储控制控制器200与位于其下方的SAS扩展器103a通过多个物理链接108a、108b、108c相连，由这些物理链接108a、108b、108c形成了一个宽链接120a。同样地，SAS扩展器130a与SAS扩展器130b也通过多个物理链接108d、108e、108f相连，由这些物理链接108d、108e、108f形成宽链接120b。
为了识别连接物理链接的端口(以下称为物理端口)，在各SAS扩展器130a、130b中分配了ID。在本实施方式中，SAS扩展器130a的物理端口号码0对应于物理链接108a，SAS扩展器130a的物理端口号码1对应于物理链接108b，SAS扩展器130a的物理端口号码2对应于物理链接108c，SAS扩展器130a的物理端口号码3对应于物理链接108g，SAS扩展器130a的物理端口号码4对应于物理链接108d，SAS扩展器130a的物理端口号码5对应于物理链接108e，SAS扩展器130a的物理端口号码6对应于物理链接108f。同样地，SAS扩展器130b物理端口号码1对应于物理链接108d，SAS扩展器130b物理端口号码2对应于物理链接108e，SAS扩展器130b物理端口号码3对应于物理链接108f，SAS扩展器130b物理端口号码4对应于物理链接108h，SAS扩展器130b物理端口号码5对应于物理链接108i。
SAS扩展器130a的物理端口号码4～6被设定为下层物理端口，SAS扩展器130b的物理端口号码1～3被设定为上层物理端口。从SAS扩展器130b来看，SAS扩展器130a是上层装置。
多个盘驱动器114可以仅由进行同种协议的通信(换言之，具有同种I/F)的盘驱动器构成，也可以由不同协议的盘驱动器并存而构成。作为后者的例子，具有SCSI I/F的盘驱动器(以下称为SCSI驱动器)和具有ATAI/F的盘驱动器(以下称为ATA驱动器)可以并存。作为SCSI驱动器可以采用具有SAS I/F的盘驱动器。作为ATA驱动器可以采用具有SATA I/F(或PATA(Parallel ATA)I/F)的盘驱动器。此外，在采用了PATAI/F的驱动器时，在该驱动器与SAS扩展器130之间的通信中进行将串行传输变换为并行传输的处理(PATA与SATA的物理层变换)。
出于存储系统100内的冗余化目的，盘驱动器114有时具有多个物理端口。例如，当盘驱动器114为SATA驱动器时，为了出于冗余化目的而增加端口数，有时使SATA端口选择器介于SAS扩展器130和SATA驱动器之间(在图1中未表示SATA端口选择器)。
盘驱动器114a经由物理链接108g与SAS扩展器130a的3号物理端口相连。盘驱动器114b经由物理链接108h与SAS扩展器130b的4号物理端口相连。盘驱动器114c经由物理链接108i与SAS扩展器130b的5号物理端口相连。
盘驱动器114b和114c构成遵从RAID规则的组(以下称为RAID组)140。一个RAID组140可以由多个盘驱动器114构成，但这些盘驱动器114各自可以从属于一个存储控制控制器200，与一个SAS扩展器130相连，也可以与不同SAS扩展器130相连，或者也可以从属于不同存储控制控制器200。即，RAID组140可以跨越多个SAS扩展器130而构成，也可以跨越多个存储控制控制器200而构成。
SAS扩展器130具有存储区(例如存储器)。在该存储区内存储有区域设定程序190、直接装置表(direct device table)195以及扩展器路由表196。在直接装置表195中记录与具有该表195的SAS扩展器130直接连接的装置的信息。另一方面，在扩展器路由表196中记录与具有该表196的SAS扩展器130间接连接的装置的信息。表195、196可以为一体。
区域设定程序190根据来自存储控制控制器200中SAS扩展器控制程序320(图3)的指示，变更直接装置表195和/或扩展器路由表196的内容，由此可以变更区域150的设定。关于直接装置表195、扩展器路由表196以及区域150的详细情况，在后面进行叙述。
在存储系统100中可以设定一个或多个虚拟区域150。存储系统100可以根据区域150的设定来控制物理链接的分配。区域150可以根据各种条件进行设定。具体而言，例如可以根据盘驱动器114的协议种类、或以RAID组140为单位来设定区域150。
图1中举例表示的区域150a包含物理链接108a及108b、物理链接108d及108e、和物理链接108h及108i。这种情况下，当存储控制控制器200访问RAID组140时，在宽链接120a中使用物理链接108a和108b中的某个，而不使用区域150a中不包含的物理链接108c。
另一方面，图1中举例表示的区域150b包含物理链接108c及108g。因此，当存储控制控制器200访问盘驱动器114a时，在宽链接120a中仅使用物理链接108c，而不使用区域150中不包含的物理链接108a及108b。
图2是表示存储控制控制器200的结构例的框图。
存储控制控制器200具备：主机I/F控制器210、管理终端I/F211、RAID控制控制器212、存储器213以及SAS控制器214。主机I/F控制器210、SAS控制器214、RAID控制控制器212以及存储器213中的至少一个，不限于一个而可以为多个。
主机I/F控制器210通过图1的接口103经由SAN102与主机101可通信地连接。主机I/F控制器210可以控制主机101与RAID控制控制器212之间通信的协议变换。
管理终端I/F211经由图1的管理用网络106与管理终端104可通信地连接。管理终端I/F211可以控制管理终端104与RAID控制控制器212之间通信的协议变换。
主机I/F控制器210、管理终端I/F211、存储器213以及SAS控制器214分别通过总线220a、220b、220c、220d与RAID控制控制器212相连。总线220为例如PCI或PCI-Express等。
存储器213存储有控制程序300，将其读入RAID控制控制器212并执行。关于控制程序300的详细情况在后面进行叙述。
SAS控制器214可以控制SAS扩展器130与RAID控制控制器212之间通信的协议变换。SAS控制器214具有宽端口250。宽端口250是由两个以上物理端口构成的端口，经由宽链接120a与SAS扩展器130a相连。SAS控制器214可以具有多个宽端口250。换言之，当在SAS控制器214上连接多个SAS扩展器130时，SAS控制器214具有多个宽端口250。
RAID控制控制器212可以具备例如：微处理器、进行数据转发的网桥(bridge)(例如LSI(Large Scale Integration))以及RAID控制逻辑电路(例如异或X-or引擎(engine))等。RAID控制控制器212内的处理器或网桥、RAID控制逻辑电路等也可以划分在多个芯片上。
存储控制控制器200，当从主机101接收写命令时，可以将遵从该写命令的数据暂时存储在存储器213中，将存储在存储器213中的数据写入盘驱动器114。另一方面，存储控制控制器200，当从主机101接收读命令时，可以从盘驱动器114读出遵从该读命令的数据，将读出的数据暂时存储在存储器213中，将存储在存储器213中的数据发送至主机101。
图3表示控制程序300的结构例。
控制程序300具有例如：SAS扩展器控制程序320、RG/LU设定程序330、区域构成控制程序340、性能监视程序350、后台(background)控制程序360以及故障处理程序370。
SAS扩展器控制程序320发出针对SAS扩展器130内的直接装置表195的查询，由此可以获取盘驱动器114以及SAS扩展器130的物理安装位置。
另外，SAS扩展器控制程序320可以登录下层的间接连接装置的地址，在扩展器路由表196中设定路径信息。所谓间接连接装置，在SAS扩展器130a的扩展器路由表196a的情况下，是指可以不与该SAS扩展器130a的各物理端口直接连接，而从该物理端口通过至少一个其他物理端口进行访问的装置。具体而言，以图1的例子来说，0、1号物理端口的间接连接装置是盘驱动器114b和114c，2号物理端口的间接连接装置是盘驱动器114a。因此，例如为了确立与盘驱动器114b以及114c的连接，需要在SAS扩展器130a的扩展器路由表196a中登录用于到达盘驱动器114b以及114c的路径信息。
SAS扩展器控制程序320可以获取构成宽链接120的多个物理链接108的数量、以及用于识别各物理链接的ID(也可以是SAS扩展器的物理端口号码)，并登录在直接装置表195中。换言之，SAS扩展器130可以在SAS扩展器的直接装置表195中保存宽链接120、构成宽链接120的物理链接108的数量、以及用于识别物理链接的ID。
RG/LU设定程序330是用于设定RAID组140且在RAID组140中设定LU(逻辑单元)的程序。LU也被称为逻辑卷。主机101发出指定了LUN(逻辑单元号码)的I/O命令，该LUN是用于识别LU的ID。存储控制控制器200可以使用由主机101指定的LUN，来确定与该LUN对应的RAID组140并访问所确定的RAID组140。
区域构成控制程序340是用于变更区域150的设定的程序。区域构成控制程序340可以决定将构成宽链接120的物理链接108逻辑地分配给盘驱动器114或RAID组140的设定，向SAS扩展器130的区域设定程序190请求区域变更。另外，区域构成控制程序340，通过与由管理员操作的存储系统管理程序105协同工作，也可以由管理员手动变更区域150的设定。
性能监视程序350是用于检测主机101或后台控制程序360的I/O请求、生成性能统计信息的程序。性能监视程序350可以根据过去的I/O特性的履历或检测到的性能来生成性能统计信息。
后台控制程序360是在后端执行的计算机程序。后台控制程序360是执行例如RAID组140的集合复制(collection copy)或、盘驱动器114间的数据转移或复制等操作的程序。后台控制程序360是与存储系统内部执行的I/O处理相关的程序的总称。以后，后台控制程序360所执行的I/O，由于不是根据来自主机101的I/O请求而进行的I/O，因此被称为内部I/O。另外，数据的复制或转移不限于存储系统100内的复制或转移，可以是例如向外部存储系统内的盘驱动器的复制(所谓的远程复制)或转移。
故障处理程序370是检测存储系统100内各种故障的程序。具体而言，例如，故障处理程序370构成为，当构成宽链接120的物理链接108中发生了故障时可以检测出该故障并执行对应于该故障的处理。
接下来说明直接装置表195和扩展器路由表196，此时对区域的控制进行说明。
图4表示SAS扩展器130a内的直接装置表195a的结构例以及在该表195a中登录的信息。图5表示SAS扩展器130b内的直接装置表195b的结构例以及在该表195b中登录的信息。图6表示SAS扩展器130a内的扩展器路由表196a的结构例以及在该表196a中登录的信息。图7表示SAS扩展器130b的扩展器路由表196b的结构例以及在该表196b中登录的信息。
直接装置表195是用于将与SAS扩展器130直接相连的装置(驱动器、SAS控制器等)与SAS扩展器130的物理端口号码相关联的表。另外，直接装置表195中也保存用于管理区域设定的信息。
对图4进行说明。在直接装置表195a的字段(field)410中，记录着与SAS扩展器130a的多个物理端口分别对应的多个物理端口号码。在字段420中，针对SAS扩展器130a的每个物理端口，记录着遵从与该物理端口直接相连的装置的SAS的地址(以下称为SAS地址)。在字段430中，针对SAS扩展器130a的每个物理端口，记录着许可通过的装置(以下称为许可装置)的SAS地址。许可装置是存储系统100的后端的访问源。访问源根据从上层至下层发送数据还是从下层至上层发送数据而不同，在前一种情况下访问源为SAS控制器214，在后一种情况下访问源为盘驱动器114。所以在本实施方式中，许可装置为SAS控制器214或盘驱动器114中的某一种。
在图1中举例表示的连接结构的情况下，与SAS扩展器130a的物理端口号码0的物理端口直接相连的装置是SAS控制器214。从而，SAS扩展器130a在字段420中对应于物理端口号码0的栏中，登录SAS控制器214的SAS地址。SAS扩展器130对于其他物理端口号码也同样地登录图1中举例表示的连接结构的信息。
另外，在图1的区域150a的情况下，使用SAS扩展器130a的物理端口号码0的装置为盘驱动器114b以及114c中的某一个。从而，区域构成控制程序340，作为对应于物理端口号码0的许可装置，在字段430中登录盘驱动器114b以及114c的SAS地址。区域构成控制程序340，对于其他物理端口号码也同样地如图1的区域150a以及150b那样，登录对应于各物理端口号码的许可装置的SAS地址。此外，字段430中的NULL表示没有许可装置。从而，如SAS扩展器130a的物理端口号码6那样，许可装置全部不存在的情况下(参照图1)，在许可装置栏(字段430中的栏)中全部记录NULL。
另外，在直接装置表195a中可以将宽链接与构成该宽链接的多个物理链接关联起来。此时，可以设定表示该宽链接对于具有该表195a的SAS扩展器130a而言是否在上层的信息。由此，SAS扩展器130a可以判断，经过哪个宽链接使来自盘驱动器140的数据向更上层流动较好。根据该表195a，当从上层的物理端口号码2的物理端口接收到向盘驱动器114a的I/O时，SAS扩展器130a根据表195a得知盘驱动器114a与物理端口号码3的物理端口直接相连，因此可以从物理端口号码3的物理端口开始进行I/O。
对图5进行说明(此时，对与图4说明的共同点省略或简化说明。)
在图5的表195b中也登录有表示图1举例所示的连接结构的信息。即，例如与SAS扩展器130b的物理端口号码0的物理端口直接连接的是SAS扩展器130a，因此在与该物理端口号码0相对应的字段410的栏中登录SAS扩展器130a的SAS地址。另外，例如，由于不存在与SAS扩展器130b的物理端口号码5、6的物理端口直接连接的装置，所以在与该物理端口号码5、6分别对应的字段410的栏中登录NULL。根据该表195b，当从上层的物理端口号码1的物理端口接收到向盘驱动器114b的I/O时，SAS扩展器130b根据表195b得知盘驱动器114b与物理端口号码3的物理端口直接连接，因此可以从物理端口号码3的物理端口开始进行I/O。
如上所述，在本实施方式中，在直接装置表195中针对具有该表195的SAS扩展器130的每个物理端口记录有：物理端口号码(也可以是其他种类的ID)、表示与该物理端口直接连接的装置的SAS地址(也可以是其他种类的信息)、表示被许可经过该物理端口的访问源装置的SAS地址(也可以是其他种类的信息)。
接着对扩展器路由表196进行说明。扩展器路由表196保存与具有该表196的SAS扩展器130的下层间接连接(至少间隔一个物理端口来连接)的装置的信息。以下将指定了SAS标准中Subtractive属性的SAS扩展器130的宽端口250(Logical port)称为“下层宽端口”，另外，以下将指定了SAS标准中Table属性的SAS扩展器130的宽端口称为“上层宽端口”。关于扩展器路由表196的登录内容，按照SAS标准的扩展器路由表，在某个SAS扩展器130的下层宽端口上连接其他SAS扩展器130，当间接连接装置与所述其他SAS扩展器130相连时，SAS扩展器控制程序320需要在上层的SAS扩展器130的扩展器路由表196中登录间接连接装置的SAS地址。
对图6进行说明。在图1中，SAS扩展器130a在其下层宽端口上连接有SAS扩展器130b，因此SAS扩展器控制程序320在扩展器路由表196a的、与构成宽链接120a的各物理端口的号码相对应的字段510中，记录经由图1的宽链接120a访问的间接连接装置(盘驱动器114b、114c)的SAS地址(在图6中，“Physical Phy”表示物理端口)。根据该表196a，当从上层接收到对盘驱动器114b的I/O时，SAS扩展器130a根据表195a以及196a得知盘驱动器114b为间接连接装置，并将其分配给下层的物理端口号码4或5，因此可以从物理端口号码4或5的物理端口开始进行I/O。
对图7进行说明。在图1中，SAS扩展器130b不在其下层宽端口上连接其他SAS扩展器130。因此，扩展器路由表196b的字段510为全部未登录。
通过以上在图4～图7中举例所示的各表结构，例如可以控制从存储控制控制器200向各盘驱动器114的访问。以下参照图21并适当地进一步参照图1、图2以及图4～图7来分别进行说明。
存储控制控制器200，当访问希望的盘驱动器114时发送用于确立连接的规定帧(以下称为打开地址帧(Open Address Frame))，然后，当接收到表示连接确立的应答时可以访问该希望的盘驱动器114。
具体而言，例如存储控制控制器200在盘驱动器(以下在此为SAS目标装置)114b中写入数据时，首先将控制程序300发送帧(包含写入请求以及写入对象数据的帧)的请求发送至SAS控制器(以下，在此为SAS启动器装置)214(S0)。SAS启动器装置214接收该请求，通过从宽端口250的任意物理端口号码的物理端口发送针对SAS目标装置114b的打开地址帧，尝试确立连接(S1)。在此阶段，SAS启动器装置214按照规定规则指定物理端口号码，由于SAS协议的制约而无法以不遵从该规则的方法选择物理端口号码。例如，若该规则为按照小号码顺序来指定物理端口号码，则SAS启动器装置214首先从物理端口号码0的物理端口发送打开地址帧，不可以无视该规则地从第一次起例如在物理端口0、1未确立连接的状态下从物理端口号码2的物理端口发送打开地址帧。
当接收到打开地址帧时，SAS扩展器130a参照扩展器路由表196a，查找用于与SAS目标装置114b确立连接的路径(S2)。在此，SAS扩展器130a，当通过宽端口配备有多个物理端口时，除了由于其他连接或区域设定而无法使用的物理端口以外，选择空闲物理端口中的小号码。
SAS扩展器130a，当参照直接装置表195a或扩展器路由表196a而得到的结果为未找到路径、没有目标、因区域未登录而不可连接中的任意一种情况时，向SAS启动器装置214返回OPEN REJECT错误。当接收到OPENREJECT错误时(S4)，SAS启动器装置214将该错误中所包含的信息例如SAS目标装置的地址错误、或区域未分配而导致的不可确立连接发送至控制程序300，控制程序300对其进行接收(S6)。当区域未分配而导致连接确立失败时，在SAS的被称为Primitive的信号中新定义表示因区域未分配而导致的连接确立失败的Primitive，SAS扩展器发送新定义的所述Primitive，由此也可以识别因区域未分配而导致的不可确立连接。
当SAS扩展器130a通过物理端口号码2的物理端口接收到打开地址帧时，进行该段落中的一连串的处理。这是由于在直接装置表195a中，在对应于物理端口号码2的栏中未登录盘驱动器114b的SAS地址，并且在扩展器路由表196a中，在对应于物理端口号码2的栏中也未登录盘驱动器114b的SAS地址。
在S2中，当不是未找到路径、没有目标、因区域未登录而不可连接中的任意一种情况，但构成宽端口的全部物理端口正处于其他连接的使用过程中时，SAS扩展器130a向SAS启动器装置214返回OPEN REJECT。SAS启动器装置214当接收到OPNE REJECT时(S5)再次执行S1。重试(retry)次数以及重试所需时间由SAS启动器装置214管理，当达到阈值时向控制程序通知重试失败。
在S2中，不是未找到路径、没有目标、因未登录区域而不可连接的任意一种情况，且存在遵从所找到的路径的空闲物理端口时，SAS扩展器130a选择该空闲物理端口，确定地址帧输入侧的SAS扩展器的物理端口和所述空闲物理端口的路径(确定SAS扩展器的内部切换)，通过所选择的空闲物理端口，向下层的SAS扩展器130b转发地址帧(S3)。由此，在SAS扩展器130b中也进行与SAS扩展器130a相同的S2处理，当找到SAS目标装置114b时，在SAS扩展器130b与SAS目标装置114b之间进行通信，确立连接(S7)。SAS目标装置114b发出OPEN Accept，OPEN Accept通过在SAS启动器装置214与SAS目标装置114b之间所确立的连接(路径)到达SAS启动器装置214(S8)。SAS启动器装置214对OPEN Accept的接收进行应答，向SAS目标装置114b转发遵从在S1中接收到的帧发送请求的帧(S9)。SAS目标装置114b当接收到帧时(S10)返回ACK。SAS启动器装置214接收ACK(S11)，当不需要转发帧时执行连接结束步骤(S12)，通过释放全部SAS扩展器的物理端口来结束连接。
以上是确立连接时进行的处理流程的一例。当从SAS目标装置向SAS启动器装置发送数据时，上述SAS目标装置对SAS启动器装置发出连接请求，从SAS目标装置向SAS启动器装置转发帧。除了由SAS目标装置执行连接请求这一点以外与图21的步骤图相同，因此省略说明。
以下说明本实施方式的存储系统100中进行的处理流程的一例。
图8表示存储系统启动时所进行的处理流程的一例。此外，图中的“RG”表示RAID组。
RG/LU设定程序330取得已设定好的RAID组140的信息(步骤400)。例如可以从RAID组管理表509取得该信息。RAID组管理表509中，针对每个RAID组记录有表示该RAID组的号码、构成该RAID组的盘驱动器114的协议种类。虽未图示，但除此以外也可以针对每个RAID组记录表示构成RAID组的盘驱动器的号码、或在该RAID组上所设定的LU的LUN等其他种类的信息。
区域构成控制程序340将对应于全部RAID组140的区域150初始化(例如，在每个RAID组中设定一个区域150)(步骤410)，将物理链接分配给各区域150(步骤415)。
此外，在此启动时，当预先在管理终端104中存在根据协议的种类来分配所使用的物理链接的指示时，在步骤415中，区域构成控制程序340根据协议的种类，不重叠地(overlap)划分区域150。在图1的例子中，区域150a包含构成宽链接120a的物理链接108a、108b，区域150b包含构成宽链接120a的物理链接108c，在双方区域中没有共用的物理链接108地设定了区域150。可以使用构成RAID组140的驱动器种类、驱动器的性能、驱动器的台数、以性能监视程序350监视的RAID组140的I/O请求性能的统计信息等各种条件来计算构成宽链接120的物理链接数。
图9表示对分配给区域150的物理链接108的数量进行变更的处理流程的一例。
根据来自管理终端104的指示，开始执行性能监视程序350。当性能监视的指示到来时，性能监视程序350开始执行针对各RAID组140的性能统计信息的获取并前进至步骤520。当指示未到来时，保持在步骤510中等待指示。此外，在此所说的“性能”是每单位时间转发的数据大小。
在步骤520中，若从管理终端104发来性能监视结束的指示，则性能监视程序350结束执行，并结束流程。在没有结束指示的情况下，前进至步骤530。
在步骤530中，根据性能的统计信息，当超过了监视对象RAID组140的性能阈值时前进至步骤600，若步骤600结束则返回步骤520。在步骤530中使用的性能阈值，例如是根据区域150包含的物理链接108的数量而确定的值。
图10表示图9的步骤600中进行的处理流程的一例。
在步骤610中，性能监视程序350根据性能统计信息计算出需要的物理链接108的数量。具体而言，例如，计算出适合于超过性能阈值的性能的数量、或者适合于根据性能统计信息推测出的今后的最大性能的数量。
在步骤630中，区域构成控制程序340判断能否在变更的区域150中再追加物理链接108。当能够再追加物理链接时前进到步骤640，当不能追加时前进到步骤650。在此，所谓可以追加的情况是指例如存在未分配给任何区域的物理链接(或者已经分配给区域，也可以再分配给其他区域的物理链接)的情况，所谓不能追加的情况是指不存在未分配给区域的物理链接(或者已经分配给区域，不分配给其他区域的物理链接)的情况。
在步骤640中，区域构成控制程序340，当变更的区域与其他区域150共享宽链接120时(例如图1所示，两个区域150a、150b共享一个宽链接120a时)，考虑与其他RAID组140(或盘驱动器114)相关的性能信息，计算出可以不对其他RAID组140(或盘驱动器114)的性能造成不良影响地向变更对象区域150的宽链接120追加的物理链接108的数量。
在步骤650中，区域构成控制程序340判断与想分配给物理链接108的区域150不同的区域150是否共享着物理链接108。在共享着的情况下，区域构成控制程序340检查其他区域150的物理链接108的数量是否为最小值(仅含有一个物理链接108)。当不是最小值时，由于存在减少其他区域150的物理链接108的数量的余地，因此区域构成控制程序340前进到步骤660。当是最小值时，由于所有区域150均无法变更，因此前进到步骤680。
在步骤660中，区域构成控制程序340关于其他区域150计算削减的物理链接数，前进到步骤670。
在步骤670中，区域构成控制程序340变更区域150中的物理链接108的数量。
关于该步骤670，以在区域150中增加物理链接的情况为例加以说明。例如，区域构成控制程序340，在图1中当未对RAID组140(盘驱动器114b、114c的集合)分配物理链接108a时，若将物理链接108a分配给RAID组140，则对SAS扩展器130a发出物理链接追加指示。在该物理链接追加指示中包含有SAS扩展器130a的物理端口号码0、分配对象装置的地址(盘驱动器114b、114c各自的SAS地址)。区域设定程序190a，根据该物理链接追加指示，在对应于直接装置表195a的物理端口号码0的字段430栏中记录分配对象装置的地址(盘驱动器114b、114c各自的SAS地址)。并且，区域设定程序190a在对应于扩展器路由表196a的物理端口号码0的栏中，记录盘驱动器114b、114c各自的SAS地址。
关于步骤670，以从区域150删除已分配的物理链接的情况为例加以说明。例如，在图1中，区域构成控制程序340在对RAID组140(盘驱动器114b、114c的集合)已分配了物理链接108a的情况下，若解除该物理链接108a的分配，则对SAS扩展器130a发出物理链接删除指示。在该物理链接删除指示中包含SAS扩展器130a的物理端口号码0、分配解除对象装置的地址(盘驱动器114b、114c各自的SAS地址)。区域设定程序190a根据该物理链接删除指示，从对应于直接装置表195a的物理端口号码0的字段430栏中删除盘驱动器114b、114c各自的SAS地址，并记录NULL。并且，区域设定程序190a从对应于扩展器路由表196a的物理端口号码0的栏中删除分配对象装置的地址(盘驱动器114b、114c各自的SAS地址)，成为未登录。
如上所述，分配物理链接或解除该分配的处理，针对SAS扩展器130中的直接装置表195以及扩展器路由表196中的至少一个，追加成为物理链接分配对象的装置(SAS目标)的信息、或者删除成为物理链接分配解除对象的装置的信息，所述SAS扩展器130具有作为分配对象或分配解除对象的物理链接。控制程序300掌握存在于存储控制控制器200的下层的SAS扩展器130、或各SAS扩展器130的物理端口号码(例如，保存全部SAS扩展器130的SAS地址或各SAS扩展器130的物理端口号码)。控制程序300可以对具有分配对象或分配解除对象的物理链接的SAS扩展器130指定该物理链接所连接的物理端口的物理端口号码、或与该物理端口号码新对应的或从该物理端口号码删除的SAS地址等。在删除全部SAS地址的情况下，也可以代替SAS地址而指定该意思。
在步骤680中，区域构成控制程序340，由于无法对判断出性能为必要的区域150以及与该区域150共享的任何区域150变更物理链接108，因此向管理终端104通知表示无法变更区域150的信息。
图11表示区域状态管理表700的结构例。在该图中，“RG”表示RAID组，“WL”表示宽链接，“phy”表示物理端口。
该区域状态管理表700是例如控制程序300所保存的表，包含例如以下信息。对各信息进行说明。
RG号码710是RAID组140的识别号码。驱动器种类720是构成RAID组140的驱动器的种类(例如可以包含协议的种类、是否是存在性能差异的驱动器等其他类型的信息)。LU号码730是存储对应于RG号码710的数据的逻辑单元的号码列表。区域号码740是对应于RAID组140的区域150的识别号码。性能的统计信息750保存由性能监视程序350取得的性能的统计信息。性能的阈值760是根据重叠的区域150的信息790计算出的值(阈值)。当从主机发送来超过该值的I/O请求时，在图9的步骤530中超过阈值，执行变更区域150的流程600。构成WL的物理端口号码770存储有构成宽链接120的SAS扩展器130的物理端口号码。宽链接发生局部故障780是当构成宽链接120的物理链接108的一部分发生了故障时，登录在哪个物理链接108中发生了故障的列表。在正常状态时或从故障恢复后登录“未发生”。
控制程序300，例如可以应答来自管理终端104的存储系统管理程序105的请求，将该表700提供给管理终端104。存储系统管理程序105可以在管理终端104的显示装置上显示该表700所表示的信息。
以下说明本实施方式中进行物理链接的分配变更的情况的若干个例子。此外，由上述说明可知可以将构成一个宽链接的多个物理链接分配给多个区域，但以下将一个区域中一个宽链接内的一个以上物理链接称为“子宽链接”。
图12A表示进行物理链接的分配变更的第一情况中的分配变更前的物理链接的分配。图12B表示该分配变更后的物理链接的分配。
在物理链接的分配变更前，如图12A中举例所示，对一个RAID组140分配一个区域150(例如，对140a分配150a，对140b分配150b)。另外，构成RAID组140a和140b的驱动器的种类不同(例如，140a是SAS驱动器的集合，140b是SATA驱动器的集合)。一个宽链接120由4个物理链接构成。并且，区域150a的子宽链接内的物理链接，和区域150b的子宽链接内的物理链接都是两个。
在这种情况下，性能监视程序350将来自主机101a的I/O请求与来自主机101b的I/O请求进行比较，判断为需要保持(sustain)性能。此时，性能监视程序350判断为针对区域150a需要将构成宽链接120的物理链接108的数量设定得较多。
因此，如图12B所示，区域构成控制程序340将区域150b的子宽链接内的物理链接减少一个，将这部分追加到区域150a的子宽链接上。这里，区域构成控制程序340进行物理链接的分配变更以使区域150a与区域150b不重叠。这是由于考虑到RAID组140a与RAID组140b的驱动器种类的不同，判断为使区域150a与区域150b不重叠。
由此，控制程序300可以将构成宽链接120的多个物理链接分配给驱动器或RAID组。分配物理链接的数量，通过监视来自主机的I/O请求的请求性能(即负荷)的增大，进行物理链接的分配控制，由此可以实现存储系统内的频带保证。另外，可以缓和由于驱动器的种类的不同而产生的对吞吐性能的影响。
图13表示进行物理链接的分配变更的第二情况中的分配变更前的物理链接的分配。图14表示该分配变更后的物理链接的分配。
在物理链接的分配变更前，如图13举例所示，对一个RAID组140分配一个区域150。一个宽链接120由5个物理链接构成。并且区域150a的子宽链接内的物理链接为一个，区域150b的子宽链接内的物理链接为两个，区域150c的子宽链接内的物理链接为两个。通过后台控制程序360进行从RAID组140b向RAID组140c的数据复制(即，进行从RAID组140b读取数据、并将读出的数据写入RAID组140c的处理)。
在这种情况下，如图14所示，性能监视程序350判断为有来自主机101的对RAID组140a的I/O请求(或该I/O请求中的请求性能超过了规定阈值)。
因此，如图14所示，区域构成控制程序340将区域150b的子宽链接内的物理链接减少一个，并且将区域150c的子宽链接内的物理链接也减少一个，将这两部分追加到区域150a的子宽链接中。
由此，在存储系统内可以实现用于尽量满足来自主机的I/O请求中的性能的带宽保证。此外，虽然从区域150b以及150c的双方的子宽链接中减少了物理链接数，但如果内部I/O中也请求了与来自主机101的I/O请求相同程度的性能，也可以不从双方的子宽链接中减少物理连接数。减少或追加的物理链接数，如上所述可以是对应于各个I/O中所请求的性能或驱动器种类的适当值。
图15A表示进行物理链接的分配变更的第三情况中的分配变更前的物理链接的分配，图15B表示该分配变更后的物理链接的分配。
在物理链接的分配变更前，如图15A举例所示，对一个RAID组140分配一个区域150。一个宽链接120由4个物理链接构成。并且区域150a的子宽链接内的物理链接为3个，区域150b的子宽链接内的物理链接为1个。由此可以处理来自主机101a的针对RAID组140a的I/O请求和来自主机101b的针对RAID组140b的I/O请求。
在这种情况下，故障处理程序370检测出在构成区域150b的子宽链接的物理链接中发生了故障。在这种状态下，无法从存储控制控制器200对RAID组140b进行访问，所以也无法处理来自主机101b的I/O请求。
因此，区域构成控制程序340使区域150b的子宽链接恢复到与故障发生前相同的状态地进行物理链接的分配变更。具体而言，如图15B所示，区域构成控制程序340将区域150a的子宽链接内的物理链接减少1个，将该部分追加到区域150b的子宽链接中。
由此，即使在构成宽链接的物理链接中发生故障，通过修改物理链接数的分配，也可以维持向盘驱动器或RAID组的访问路径。
在上述的实施方式中也可以进行以下操作。
如图16举例所示，可以使多个RAID组140a、140b与一个区域150a对应。在这种情况下，存储控制控制器200可以在区域150a的子宽链接的范围内，对宽链接120中针对RAID组140a的物理链接数、和针对RAID组140b的物理链接数进行分配变更，不将其他区域150b的子宽链接内的物理链接追加至区域150a的子宽链接。另外，在区域150a的子宽链接的范围内进行分配变更时，在不对属于该区域150a的其他RAID组140b造成不良影响的范围内，可以调整分配给RAID组140a的物理链接数。可以将满足针对RAID组140b的请求性能的数量作为不造成不良影响的范围下限。
另外，尽管前面进行了叙述，但如图17所示，多个区域150a、150b可以在宽链接120中重复。即根据图17的例子，存储控制控制器200从宽链接120可以访问RAID组140a和另一RAID组140b。
另外，如图18举例所示，可以没有所谓区域的概念。根据图18的例子，对于将宽链接120中的多个物理链接中的哪个物理链接分配给哪个RAID组140(或盘驱动器)进行控制。
另外如图19举例所示，在存储系统100的外部访问源1000a、1000b中设定了优先度，可以根据访问目的地RAID组(或盘驱动器)的外部访问源的优先度的高低来决定分配给RAID组(或盘驱动器)的物理链接的数量。具体而言，例如当存在“大”和“小”两种优先度时，存储控制控制器200在宽链接120中，相对于来自优先度小的外部访问源1000b的访问目的地RAID组140b，可以对来自优先度大的外部访问源1000a的访问目的地RIAD组140a分配两倍数量的物理链接(例如可以对140a分配4个物理链接，对140b分配两个物理链接)。此外，在该变形例中，所谓外部访问源是主机101或该主机101内的应用程序(在操作系统上运行的计算机程序)。存储控制控制器200针对每个外部访问源，可以将表示该外部访问源的优先度的信息预先存储在存储器中。存储控制控制器200，例如当确立与外部访问源的连接时或接收到I/O请求时，确定外部访问源并从存储器中检测对应于所确定的外部访问源的优先度，由此可以如上所述变更分配给所确定的外部访问源的访问目的地的物理链接数。
如图20举例所示，存储控制控制器200在宽链接120中分配给RAID组140b(或盘驱动器)的物理链接数可以为零。这样一来，从存储控制控制器200无法访问RAID组140b(或盘驱动器)，但由此可以更新RAID组140b内的数据，可以不从RAID组140a读取数据。即当RAID组140b中要求高安全等级时，通过如上述那样使物理链接数为零，可以保护RAID组140b内的数据。此外，代替该方法，可以解除将RAID组140b与SAS扩展器130相连的物理链接的分配，但如上所述，较为理想的是使宽链接120中的物理链接为零，因为可分配给其他RAID组(或盘驱动器)的物理链接数可以增加该部分。另外，在上述说明中提到了RAID组的安全等级，但也可以是构成RAID组的盘驱动器或LU的安全等级。
以上说明了本发明的适当的实施方式以及若干变形例，但它们是用于说明本发明的例子，本发明的范围不限于这些实施方式以及变形例。也可以通过其他各种形态实施本发明。
例如，上述的存储系统也可以应用于服务器系统。此时，例如可以将存储控制控制器200作为服务器计算机(例如所谓的刀片服务器(blade server))。
另外，多个盘驱动器可以安装在机架上，性能监视程序350将用于定期监视该机架的资源(例如盘驱动器)的资源监视命令定期发送至规定目的地，由此可以定期监视其资源。此时可以设有该资源监视命令专用的区域。由此，可以将处理针对盘驱动器的I/O请求时所使用的物理链接、与资源监视命令的发送所使用的物理链接分离，从而可以尽量不给来自主机的I/O请求造成影响地进行资源监视。
另外，本发明的实施方式的计算机系统(例如存储系统)以使用SAS I/F为前提，但本发明的实施方式也可以应用于具有相当于SAS宽链接的功能的未来的I/F。
另外，例如在所述说明中，被分配控制的“物理链接”可以是“逻辑链接”。也可以和上述的物理链接相同地，通过直接装置表和扩展器路由表对逻辑链接进行管理。所谓逻辑链接是通过对一个物理链接分时而形成的链接。具体而言，例如，慢转发率(例如1.5Gbps)和快转发率(例如3Gbps)并存的连接中的转发情况下，可以对速度快的物理链接(例如3Gbps)进行分时，使某时间成为转发状态，而使本来可以转发的其他时间成为非转发状态。更具体地讲，如图22举例所示，通过将物理链接分时为2个或4个，将转发率慢的多个逻辑链接聚集在一个物理链接中，在以低速连接有多台盘驱动器的环境中，通过同时确立多个低速连接可以获得系统整体的转发速度。针对各逻辑链接，通过将表示直接装置表以及扩展器路由表的物理端口(phy)的索引(index)制成逻辑phy的表，可以进行所述的区域控制(在各区域中对逻辑链接进行分配控制)。

Claims (23)

1.一种计算机系统，其特征在于，具备：
多个SAS目标装置，所述SAS目标装置是遵从SAS协议的目标；
SAS启动器装置，所述SAS启动器装置是遵从SAS协议的启动器；以及
交换机部，其通过作为物理线路的物理链接与各SAS目标装置相连，并且通过由多个物理链接构成的宽链接与所述SAS启动器装置相连，
所述交换机部是一个或多个交换机装置，当该交换机部为多个交换机装置时，以与所述SAS启动器装置相连的交换机装置为起始级联连接，一个交换机装置与另一交换机装置彼此通过宽链接相连，
所述计算机系统还具备物理链接分配控制部，
所述物理链接分配控制部，控制将所述交换机部和所述SAS启动器装置之间的宽链接以及所述交换机部内的宽链接中至少一个宽链接中的哪条物理链接分配给哪个SAS目标装置，
从所述SAS启动器装置向SAS目标装置的I/O，经由分配给该SAS目标装置的物理链接进行，无法经由未分配给该SAS目标装置的物理链接进行。
2.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，
还具有监视部，其关于各SAS目标装置，对作为SAS目标装置所请求的I/O性能的I/O请求性能进行监视，
所述物理链接分配控制部，根据对各SAS目标装置的I/O请求性能，控制分配给各SAS目标装置的物理链接的数量。
3.根据权利要求2所述的计算机系统，其特征在于，
所述物理链接分配控制部，使分配给I/O请求性能高的SAS目标装置的物理链接数多于分配给I/O请求性能低的SAS目标装置的物理链接数。
4.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，
在所述多个SAS目标装置中，通信协议不同的SAS目标装置并存，
所述物理链接分配控制部，根据SAS目标装置的通信协议的种类，控制分配给各SAS目标装置的物理链接数。
5.根据权利要求4所述的计算机系统，其特征在于，
所述物理链接分配控制部，使分配给以转发效率低的通信协议进行通信的SAS目标装置的物理链接数，多于分配给以转发效率高的通信协议通信的SAS目标装置的物理链接数。
6.根据权利要求4所述的计算机系统，其特征在于，
所述物理链接分配控制部，使分配给以转发效率高的通信协议进行通信的SAS目标装置的物理链接数，多于分配给以转发效率低的通信协议通信的SAS目标装置的物理链接数。
7.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，
各SAS目标装置是存储装置，
两个以上存储装置通过按照RAID规则分组而成为RAID组，
所述物理链接分配控制部以RAID组单位控制分配的物理链接数。
8.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，
还具备区域设定部，其进行将从所述SAS启动器装置至所述多个SAS目标装置的访问路径分配给多个逻辑区域的区域设定，
所述物理链接分配控制部，根据所述被设定的多个区域，控制分配给各SAS目标装置的物理链接数。
9.根据权利要求8所述的计算机系统，其特征在于，
所述物理链接分配控制部，当多个SAS目标装置属于一个区域时，在所述一个区域的范围内控制分配给所述多个SAS目标装置的每一个的物理链接数。
10.根据权利要求8所述的计算机系统，其特征在于，
还具备资源监视部，其定期发送资源监视命令，该资源监视命令用于定期监视连接多个SAS目标装置的机架的资源，
所述区域设定部，设定在所述资源监视命令的发送中不使用而在向SAS目标装置的I/O中使用的I/O专用区域、和在所述I/O中不使用而在所述资源监视命令的发送中使用的资源监视专用区域。
11.根据权利要求2所述的计算机系统，其特征在于，
所述SAS启动器装置，从存在于所述计算机系统外部的访问源接收I/O请求，对遵从该I/O请求的第一SAS目标装置进行第一I/O，并且与来自所述访问源的I/O请求无关地在后端对第二SAS目标装置进行第二I/O，
所述物理链接分配控制部，根据所述第一I/O的I/O请求性能和所述第二I/O的I/O请求性能，控制分配给所述第一SAS目标装置的物理链接数以及分配给所述第二SAS目标装置的物理链接数。
12.根据权利要求11所述的计算机系统，其特征在于，
当所述第一I/O的I/O请求性能比所述第二I/O的I/O请求性能高时，所述物理链接分配控制部使分配给所述第一SAS目标装置的物理链接数多于分配给所述第二SAS目标装置的物理链接数。
13.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，
所述SAS启动器装置，分别从存在于所述计算机系统外部的多个访问源接收I/O请求，对遵从该I/O请求的SAS目标装置进行I/O，
所述物理链接分配控制部，根据所述多个访问源各自的优先度，使分配给遵从来自优先度高的访问源的I/O请求的SAS目标装置的物理链接数，多于分配给遵从来自优先度低的访问源的I/O请求的SAS目标装置的物理链接数。
14.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，
所述物理链接分配控制部，在所述交换机部与所述SAS启动器装置之间的宽链接以及所述交换机部内的宽链接中的至少一个宽链接中，使分配给某SAS目标装置的物理链接数为零，或者解除将所述某SAS目标装置与所述交换机部相连的物理链接的分配，由此防止对所述某SAS目标装置的I/O。
15.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，
所述一个或多个交换机装置各自具备：与多个物理链接分别相连的多个通信端口；以及
存储交换机控制信息的存储区，
所述交换机控制信息中，关于所述多个通信端口的每一个，记录有表示不经由其他通信端口而直接连接的装置的直接装置数据、和表示经由其他通信端口间接连接的SAS目标装置的间接装置数据，
当关于通信端口的所述直接装置数据是表示SAS目标装置的数据时，该SAS目标装置是分配了与该通信端口相连的物理链接的SAS目标装置，
关于通信端口的所述间接装置数据是表示分配了与该通信端口相连的物理链接的SAS目标装置的数据，
所述物理链接分配控制部，通过更新所述一个或多个交换机装置中的至少一个交换机装置的所述交换机控制信息，控制分配给SAS目标装置的物理链接。
16.根据权利要求15所述的计算机系统，其特征在于，
所述一个或多个交换机的每一个，若经过未分配给某SAS目标装置的物理链接接收到用于确立与所述某SAS目标装置的连接的连接打开指示，则经过该物理链接向该连接打开指示的发送源返回错误，不经过该物理链接确立连接。
17.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，
在所述计算机系统上，可通信地连接有用于管理所述计算机系统的管理终端，
所述物理链接分配控制部，按照来自所述管理终端的指示，控制将哪条物理链接分配给哪个SAS目标装置。
18.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，
所述计算机系统是具备多个存储装置的存储系统，
所述多个SAS目标装置是所述多个存储装置，
所述SAS启动器装置是控制向各存储装置的I/O的控制器，
所述交换机部是多个交换机装置，
所述多个交换机装置各自具有：与多个物理链接分别连接的多个通信端口、以及存储了交换机控制信息的存储区，
在所述交换机控制信息中，关于所述多个通信端口的每一个，记录有：表示不经过其他通信端口而直接连接的装置的直接装置数据、以及表示经过其他通信端口间接连接的存储装置的间接装置数据，
当关于通信端口的所述直接装置数据是表示存储装置的数据时，该存储装置是分配了与该通信端口相连的物理链接的存储装置，
关于通信端口的所述间接装置数据，是表示分配了与该通信端口相连的物理链接的存储装置的数据，
所述存储系统还具备监视部，该监视部关于各存储装置，监视作为存储装置所请求的I/O性能的I/O请求性能，
所述物理链接分配控制部，根据针对各存储装置的I/O请求性能，更新所述多个交换机装置中的至少一个交换机装置的所述交换机控制信息，由此控制分配给各存储装置的物理链接数。
19.根据权利要求18所述的计算机系统，其特征在于，
两个以上的存储装置通过按照RAID规则分组而形成RAID组，
所述物理链接分配控制部以RAID组单位来控制分配的物理链接数。
20.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，
所述计算机系统是具备多个存储装置的存储系统，
所述多个SAS目标装置是所述多个存储装置，
在所述多个存储装置中，作为进行遵从SCSI协议的通信的存储装置的SCSI存储装置、与作为进行遵从ATA协议的通信的存储装置的ATA存储装置并存，
所述SAS启动器装置是控制向各存储装置的I/O的控制器，
所述交换机部是多个交换机装置，
所述多个交换机装置各自具有：与多个物理链接分别相连的多个通信端口、以及存储了交换机控制信息的存储区，
在所述交换机控制信息中，关于所述多个通信端口的每一个，记录有：表示不经过其他通信端口而直接连接的装置的直接装置数据、以及表示经过其他通信端口间接连接的存储装置的间接装置数据，
当关于通信端口的所述直接装置数据是表示存储装置的数据时，该存储装置是分配了与该通信端口相连的物理链接的存储装置，
关于通信端口的所述间接装置数据是表示分配了与该通信端口相连的物理链接的存储装置的数据，
所述物理链接分配控制部，根据各存储装置的通信协议是SCSI还是ATA，更新所述多个交换机装置中至少一个交换机装置的所述交换机控制信息，由此控制分配给各存储装置的物理链接数。
21.一种存储系统，其特征在于，具备：
多个存储装置，所述存储装置是遵从SAS协议的目标；
控制器，所述控制器是遵从SAS协议的启动器，控制向各存储装置的I/O；以及
交换机部，所述交换机部通过作为物理线路的物理链接与各存储装置相连，并且通过作为由多个物理链接构成的逻辑路径的宽链接与所述控制器相连，
两个以上的存储装置，通过遵从RAID规则分组而形成RAID组，
所述交换机部是多个交换机装置，以与所述控制器相连的交换机装置为起始级联连接，一个交换机装置与另一交换机装置互相通过宽链接相连，
所述多个交换机装置各自具有：与多个物理链接分别相连的多个通信端口、以及存储了交换机控制信息的存储区，
在所述交换机控制信息中，关于所述多个通信端口的每一个，记录有：表示不经过其他通信端口而直接连接的装置的直接装置数据、以及表示经过其他通信端口间接连接的存储装置的间接装置数据，
当关于通信端口的所述直接装置数据是表示存储装置的数据时，该存储装置是分配了与该通信端口相连的物理链接的存储装置，
关于通信端口的所述间接装置数据是表示分配与该通信端口相连的物理链接的存储装置的数据，
所述控制器，关于各RAID组监视作为RAID组所请求的I/O性能的I/O请求性能，根据该监视结果，更新所述多个交换机装置中至少一个交换机装置的所述交换机控制信息，由此控制将所述交换机控制部与所述控制器之间的宽链接以及所述交换机部内的宽链接中的至少一个宽链接中的哪条物理链接分配给哪个RAID组，
从所述控制器向存储装置的I/O，经由分配给该存储装置的物理链接进行，而无法经由未分配给该存储装置的物理链接进行。
22.一种存储系统，其特征在于，具备：
多个存储装置，所述存储装置是遵从SAS协议的目标；
控制器，所述控制器是遵从SAS协议的启动器，控制向各存储装置的I/O；以及
交换机部，所述交换机部通过作为物理线路的物理链接与各存储装置相连，并且通过作为由多个物理链接构成的逻辑路径的宽链接与所述控制器相连，
在所述多个存储装置中，作为进行遵从SCSI协议的通信的存储装置的SCSI存储装置、与作为进行遵从ATA协议的通信的存储装置的ATA存储装置并存，
所述交换机部是多个交换机装置，以与所述控制器相连的交换机装置为起始级联连接，一个交换机装置与另一交换机装置通过宽链接互相连接，
所述多个交换机装置各自具有：与多个物理链接分别相连的多个通信端口、以及存储了交换机控制信息的存储区，
在所述交换机控制信息中，关于所述多个通信端口的每一个，记录有：表示不经过其他通信端口而直接连接的装置的直接装置数据、以及表示经过其他通信端口间接连接的存储装置的间接装置数据，
当关于通信端口的所述直接装置数据是表示存储装置的数据时，该存储装置是分配了与该通信端口相连的物理链接的存储装置，
关于通信端口的所述间接装置数据是表示分配与该通信端口相连的物理链接的存储装置的数据，
所述控制器，根据各存储装置的通信协议是SCSI还是ATA，来更新所述多个交换机装置中至少一个交换机装置的所述交换机控制信息，由此控制将所述交换机控制部与所述控制器之间的宽链接以及所述交换机部内的宽链接中的至少一个宽链接中的哪条物理链接分配给哪个存储装置，
从所述控制器向存储装置的I/O，经由分配给该存储装置的物理链接进行，而无法经由未分配给该存储装置的物理链接来进行。
23.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，
所述被分配控制的物理链接是虚拟物理链接，
所述虚拟物理链接是通过对一个物理链接分时而形成的逻辑链接，
从所述SAS启动器装置向SAS目标装置的I/O，经由分配给该SAS目标装置的逻辑链接进行，而无法经由未分配给该SAS目标装置的逻辑链接进行。
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