DE60315102T2

DE60315102T2 - Speichersystem

Info

Publication number: DE60315102T2
Application number: DE60315102T
Authority: DE
Inventors: Masataka Innan; Akinobu Shimada; Hideo Tabuchi; Toshio Nakano
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-09-18
Filing date: 2003-09-05
Publication date: 2008-04-03
Anticipated expiration: 2023-09-06
Also published as: DE60315102D1; CN1495619A; CN100461085C; EP1400893B1; EP1400893A2; CN1790250A; CN100476711C; US7231465B2; EP1400893A3; US20060036777A1; EP1760577B1; JP2004110367A; DE60326663D1; US20080091899A1; CN1881169A; US7380032B2; EP1760577A1; US20050102479A1; CN1273900C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Sachgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Speichersystem.
Beschreibung des Stands der Technik
Die Umgebung um die Informationssysteme herum ändert sich schnell, wie beispielsweise der Fortschritt der IT-Technologie und Veränderungen zu einem Breitband hin. Im Zusammenhang hiermit sind Maßnahmen gegen die schnelle Erhöhung der Datenmenge, die gehandhabt wird, ernsthaft erforderlich. Deshalb unterliegen die Speichersysteme, die in Datenzentren arbeiten, einer unmittelbaren Veränderung zu großen Kapazitäten und höheren Leistungen der Speicher-Controller bzw. Speichersteuerungen, wie beispielsweise Disk-Array-Geräten, hin.
Um den Speicherbereich zu erhöhen, kann zum Beispiel ein Disk-Array-Gerät zusätzlich vorgesehen werden. Allerdings wird die Belastung einer Verwaltung auf der Seite des Hostcomputers unvermeidbar erhöht, und zwar entsprechend so, wie sich die Zahl der Disk-Array-Geräte, die installiert sind, was den Ablauf von Anwendungen auf der Seite des Hostcomputers beeinflussen kann. Weiterhin wird in neuerer Zeit eine so genannte "Virtualisierung" durchgeführt, die eine Technologie ist, um einen großen Speicherbereich effizient zu verwalten, ohne dass Benutzern die Hardwarekonfiguration so weit wie möglich bewusst gemacht wird. Allerdings kann die Virtualisierung eine Erhöhung der Belastung beim Verarbeiten auf der Seite des Hostcomputers verursachen.
Ein Speichersystem mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen ist aus US 2002/087751 A1 bekannt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Im Hinblick auf die Umstände, die vorstehend beschrieben sind, wird erwartet, dass das Erfordernis nach der Technologie zum Verringern der Belastung beim Verarbeiten auf der Seite des Hostcomputers größer und größer werden wird. Es ist demzufolge eine Aufgabe der Erfindung, ein Speichersystem mit einer größeren Kapazität und einer höheren Leistung zu schaffen, ohne die Verarbeitungsbelastung auf der Seite des Hostcomputers zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird durch das Speichersystem, das in Anspruch 1 definiert ist, gelöst.
Merkmale und Aufgaben der vorliegenden Erfindung, andere als solche, die vorstehend angegeben sind, werden durch Lesen der Beschreibung der vorliegenden Unterlagen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen klarer werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und der Vorteile davon wird nun Bezug auf die nachfolgende Beschreibung genommen, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird.
1 stellt den Aufbau eines Speichersystems entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
2 stellt den Aufbau eines Datenrahmens eines Fiber-Channel entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
3 stellt den Aufbau eines Frame-Header entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
4 stellt den Aufbau von FCP_CMND entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
5 zeigt ein Flussdiagramm, das die Betriebsweise eines Speichersystems entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, wenn ein Datenrahmen von einem Hostcomputer zu einer ersten Speichersteuerung gesendet wird;
6 stellt eine LUN-Verwaltungstabelle entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
7 stellt eine Zugriffsbeschränkungs-Verwaltungtabelle entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
8 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Zugriffsbeschränkungsfunktion entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
9 stellt eine Prioritätsverwaltungstabelle entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
10 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Prioritätssteuerfunktion entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
11 stellt eine Paar-Verwaltungstabelle entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar; und
12 zeigt ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung des Speichersystems entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, wenn ein Datenrahmen übertragen wird, in dem eine Datenschreibanforderung für ein logisches Hauptvolumen beschrieben ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Zumindest werden die nachfolgenden Punkte durch die Erläuterung in der vorliegenden Spezifikation und der Beschreibung der beigefügten Zeichnungen deutlich gemacht.
[Zusammenfassung der Offenbarung]
Verfahren zum Steuern eines Speichersystems, wobei das Speichersystem aufweist: einen Hostcomputer; eine erste Speichersteuerung, die für eine Datenübertragung mit dem Hostcomputer verbunden ist, um einen Datenrahmen aufzunehmen, der von dem Hostcomputer gesendet ist, und um eine Dateneingabe zu einer ersten Speichervorrichtung in Abhängigkeit einer Daten-Ein/Ausgabeanforderung, die in dem Datenrahmen beschrieben ist, sowie eine Datenausgabe auszuführen; und eine zweite Speichersteuerung, die für eine Datenübertragung mit der ersten Speichersteuerung verbunden ist, um einen Datenrahmen aufzunehmen, der von dem Hostcomputer zu der ersten Speichersteuerung gesendet ist und durch die erste Speichersteuerung weitergeleitet ist, und zum Ausführen einer Dateneingabe zu einer zweiten Speichersteuerung in Abhängigkeit einer Daten-Ein/Ausgabeanforderung, die im Datenrahmen beschrieben ist, und einer Datenausgabe davon, wobei dann, wenn die erste Speichersteuerung den Datenrahmen, der von dem Hostcomputer gesendet ist, empfängt, die erste Speichersteuerung den Datenrahmen zu der zweiten Speichersteuerung in Abhängigkeit von Informationen, die in dem Datenrahmen beschrieben sind, weiterleitet.
Bei diesem Verfahren ist die zweite Speichersteuerung mit der ersten Speichersteuerung so verbunden, dass der Datenrahmen, der von dem Hostcomputer gesendet ist, temporär durch die erste Speichersteuerung empfangen wird und durch die erste Speichersteuerung zu der zweiten Speichersteuerung in Abhängigkeit von Informationen, die in dem Datenrahmen beschrieben sind, gesendet wird. Bei diesem Aufbau sendet der Hostcomputer wahllos den Datenrahmen zu der ersten Speichersteuerung ungeachtet davon, ob der Datenrahmen, den der Hostcomputer gerade sendet, an die erste Speichersteuerung oder die zweite Speichersteuerung gerichtet ist. Deshalb muss der Hostcomputer nicht direkt mit der zweiten Speichersteuerung dann kommunizieren, wenn der Datenrahmen gesendet wird, und die Verarbeitungsbelastung an dem Hostcomputer kann um die Menge, die durch die direkte Kommunikation erzeugt ist, verglichen mit dem Schema, bei dem ein Hostcomputer direkte Kommunikationen bzw. Datenübertragungen mit der zweiten Speichersteuerung ausführt.
Eine Funktion zum Weiterleiten des Datenrahmens zu der zweiten Speichersteuerung in Abhängigkeit von Informationen, die in dem Datenrahmen beschrieben sind, kann, wenn der Datenrahmen, der von dem Hostcomputer gesendet ist, empfangen worden ist, zum Beispiel durch ein Programm realisiert werden, das auf der ersten Speichersteuerung läuft.
Der Datenrahmen ist zum Beispiel ein Datenrahmen, der mit dem Fiber Channel Protocol übereinstimmt. Die Weiterleitung wird durch einen Fiber-Channel-Schalter ausgeführt, der in der ersten Speichersteuerung enthalten ist.
Die Informationen sind zumindest entweder Informationen zum Spezifizieren eines Fiber-Channel-Anschlusses der Quelle des Datenrahmens, Informationen zum Spezifizieren eines Fiber-Channel-Anschlusses der Bestimmung des Datenrahmens oder Informationen zur Spezifizierung einer Speichervorrichtung. Unter diesen sind die Informationen zum Spezifizieren eines Fiber-Channel-Anschlusses der Quelle beispielsweise Source_ID, was später beschrieben wird. Die Informationen zum Spezifizieren eines Fiber-Channel-Anschlusses für die Bestimmung ist zum Beispiel Destination_ID, was später beschrieben wird. Die Informationen zum Spezifizieren einer Speichervorrichtung sind zum Beispiel FCP_LUN, was später beschrieben wird.
Die Speichervorrichtung ist zum Beispiel ein logisches Dateiverzeichnis, das in Zonen auf einem Speicherbereich, bereitgestellt durch ein Plattenlaufwerk, oder einem physikalischen Speicherbereich, bereitgestellt durch ein Plattenlaufwerk, organisiert ist.
Bei diesem Verfahren arbeitet die erste Speichersteuerung eher als ein Netzwerkschalter, der entweder selbst den Datenrahmen, der von dem Hostcomputer gesendet ist, aufnimmt oder den Datenrahmen zu der zweiten Speichersteuerung weiterleitet. Dann kann, da die erste Speichersteuerung als ein Netzwerkschalter arbeitet, eine angewandte Operation einfach vorgesehen werden, bei der die Informationen und Funktionen, die durch die erste Speichersteuerung verarbeitet werden, mit der Funktion als Netzwerkschalter kombiniert werden. Deshalb können Funktionen, wie zum Beispiel eine Zugriffsbeschränkungsfunktion, eine Prioritätssteuerung, eine doppelte Verwaltung von Daten, was später beschrieben wird, einfach vorgesehen werden. Ohne auf diese Funktionen beschränkt zu sein, können verschiedene Funktionen einfach realisiert werden, die durch Kombinieren der Funktion als Netzwerkschalter und den Funktionen, die die erste Speichersteuerung ursprünglich als eine Speichersteuerung besaß, realisiert werden.
Weiterhin wird, wenn die Virtualisierungstechnologie auf das Speichersystem angewandt wird, eine Mehrzahl Speichervorrichtungen virtuell einheitlich als eine Vorrichtung und/oder eine Verwaltung/Operation von Funktionen, wie beispielsweise ein Fernkopier- und Datenkopier-Verwaltung, konsolidiert. Durch die Ausstattung mit solchen Funktionen wird der Einfluss des Ressourcenverbrauchs und der Verarbeitungsrate auf der Seite des Hostcomputers unvermeidbar. Allerdings ist es dadurch, dass die Bereitstellung der Funktionen, die durch Kombinieren der Funktionen gebildet sind, die die erste Speichersteuerung ursprünglich als eine Speichersteuerung besaß, und der Funktion, wie diejenige eines Netzwerkschalters, in dem die erste Speichersteuerung mit der Funktion wie diejenige eines Netzwerkschalters, wie dies vorstehend beschrieben ist, ausgestattet wird, verfügbar gemacht wird, möglich, die Funktionen, die ursprünglich in dem Hostcomputer vorhanden waren, der Seite der ersten Speichersteuerung bereitzustellen, um den Verbrauch an Ressourcen und die Arbeitsbelastung auf der Seite des Hostcomputers zu minimieren und ein System bereitzustellen, das die Virtualisierung unterstützt.
Weiterhin können dann, wenn ein Schalter für allgemeine Zwecke, wie beispielsweise ein Fiber-Channel-Schalter, als der Netzwerkschalter verwendet wird, die erste Speichersteuerung und die zweite Speichersteuerung einfach verbunden werden, auch wenn diese Speichersteuerungen unterschiedliche Modelle sind oder von unterschiedlichen Herstellern stammen. Deshalb kann das Speichersystem einfach konfiguriert werden und eine vollständige Ausnutzung von Ressourcen, wie beispielsweise existierende oder veraltete Speichersteuerungen, können verbessert werden. Zusätzlich kann in den Ausführungsformen von (i) Basisoperationen, (ii) einer Zugriffsbeschränkungsfunktion, (iii) einer Prioritätssteuerung und (iv) einer Datenkopierverwaltung ein vollständiger Gebrauch einer Mehrzahl von Speichersteuerungen durch Verbinden einer Speichersteuerung, die mit diesen Funktionen ausgestattet ist, mit einer Vielzahl von Speichersteuerungen, die nicht mit diesen Funktionen ausgestattet sind, verbessert werden.
In dem Datenrahmen werden, als die Informationen, zumindest entweder die Informationen zum Spezifizieren eines Fiber-Channel-Anschlusses der Quelle des Datenrahmens, Informationen zum Spezifizieren eines Fiber-Channel-Anschlusses der Bestimmungsstelle für den Datenrahmen oder Informationen zum Spezifizieren einer Speichervorrichtung beschrieben. Die erste Speichersteuerung speichert Zugriffsbeschränkungs-Informationen, die anzeigen, ob ein Zugang eines Fiber-Channel-Anschlusses der Quelle zu einem Fiber-Channel-Anschluss oder einem Speichervorrichtung der Bestimmungsstelle zugelassen ist oder nicht zugelassen ist. Deshalb kann ein Aufbau derart erfolgen, dass dann, wenn die erste Speichersteuerung den Datenrahmen von dem Hostcomputer empfängt, die erste Speichersteuerung auf die Zugriffsbeschränkungs-Informationen Bezug nimmt, um zu prüfen, ob ein Zugang eines Fiber-Channel-Anschlusses der Quelle des Datenrahmens zu einem Fiber-Channel-Anschluss der Bestimmungsstelle oder einer Speichervorrichtung der Bestimmungsstelle zugelassen ist, und leitet den Datenrahmen zu der zweiten Speichersteuerung nur dann weiter, wenn der Zugang zugelassen wird.
Auf diese Art und Weise beurteilt die erste Speichersteuerung basierend auf den Zugriffsbeschränkungs-Informationen, ob die erste Speichersteuerung den Datenrahmen zu der zweiten Speichersteuerung übertragen sollte, und demzufolge führt die erste Speichersteuerung einen Ersatz der Rolle der zweiten Speichersteuerung in Bezug auf den Vorgang, der sich auf die Zugriffsbeschränkung des Datenrahmens bezieht, der an die zweite Speichersteuerung gerichtet ist, aus. Deshalb ist es ausreichend, dass die Funktion zum Verarbeiten einer Zugriffsbeschränkung nur an der ersten Speichersteuerung ausgeführt wird, und die Belastung einer Wartung wird in dem Umfang verringert, der dadurch hervorgerufen wird, dass ein solcher Mechanismus bei der zweiten Speichersteuerung vorgesehen wird. Die Funktion der ersten Speichersteuerung, die sich auf die Zugriffsbeschränkung bezieht, wird zum Beispiel durch ein Programm realisiert, das auf der ersten Speichersteuerung läuft.
Da für die zweite Speichersteuerung kein Erfordernis vorhanden ist, dass sie mit einer Zugriffsbeschränkungsfunktion ausgestattet ist, kann eine Speichersteuerung, die eine geringere Leistung als diejenige der ersten Speichersteuerung besitzt, als die zweite Speichersteuerung verwendet werden, und deshalb können die Einführungskosten und die Betriebskosten verringert werden. Weiterhin können alte Typen von Speichersteuerungen, die eine geringere Leistung, verglichen mit den neu eingeführten Speichersteuerungen haben, vollständig als zweite Speichersteuerungen verwendet werden. Darüber hinaus ist es ausreichend, dass die Zugriffsbeschränkungs-Verwaltungstabelle nur in der ersten Speichersteuerung gespeichert ist, und deshalb wird eine Verringerung der Belastung für eine Aktualisierung, erhalten durch die vereinheitlichte Verwaltung, verbessert.
Eine Anordnung kann wie folgt sein: in dem Datenrahmen werden, als die Informationen, solche Informationen zum Spezifizieren eines Fiber-Channel-Anschlusses der Quelle des Datenrahmens und Informationen zum Spezifizieren eines Fiber-Channel-Anschlusses der Bestimmungsstelle des Datenrahmens beschrieben; die erste Speichersteuerung speichert Informationen, die die Priorität einer Daten-Ein/Ausgangsverarbeitung entsprechend zu dem Datenrahmen anzeigen, indem sie auf Kombinationen eines Fiber-Channel-Anschlusses der Quelle und eines Fiber-Channel-Anschlusses der Bestimmungsstelle beruhen; die Vorrichtung führt, wenn die erste Speichersteuerung den Datenrahmen von dem Hostcomputer empfängt, eine Dateneingabe zu der Speichervorrichtung und eine Datenausgabe davon, die mit einem Anschluss der Bestimmungsstelle des Datenrahmens verbunden ist, entsprechend zu Informationen, die die Priorität anzeigen, aus. Die Informationen, die die Priorität anzeigen, sind zum Beispiel Informationen, die den Zeitpunkt zum Ausführen der Dateneingabe zu der Speichervorrichtung und der Datenausgabe davon anzeigen, genauer gesagt eine Verzögerungszeit, die später beschrieben wird.
Bei diesem Mechanismus kann vorgesehen werden, dass die erste Speichersteuerung die Prioritätssteuerfunktion ausführt, die somit die Rolle der zweiten Speichersteuerung ersetzt. Das bedeutet, dass, nur durch Ausführen der Prioritätssteuerfunktion an der ersten Speichersteuerung, eine Prioritätssteuerung auch in Bezug auf den Datenrahmen ausgeführt werden kann, der an die zweite Speichersteuerung gerichtet ist, und die Belastung eines Betriebs, die der zweiten Speichersteuerung auferlegt wird, kann um den Umfang verringert werden, der durch Vorsehen eines solchen Mechanismus erhalten wird.
Die Funktion der ersten Speichersteuerung, die sich auf die Prioritätssteuerung bezieht, wird zum Beispiel durch ein Programm realisiert, das auf der ersten Speichersteuerung läuft.
Da hierbei kein Bedarf vorhanden ist, dass die zweite Speichersteuerung mit einer Prioritätssteuerfunktion versehen wird, kann eine Speichersteuerung, die eine geringere Verarbeitungsleistung als diejenige der ersten Speichersteuerung besitzt, als die zweite Speichersteuerung verwendet werden, und deshalb können die Einführungskosten und die Betriebskosten verringert werden. Weiterhin können alte Typen von Speichersteuerungen, die eine geringere Leistung verglichen mit den neu eingeführten Speichersteuerungen haben, vollständig als zweite Speichersteuerungen verwendet werden. Darüber hinaus ist es ausreichend, dass die Prioritätsverwaltungstabelle nur in der ersten Speichersteuerung gespeichert ist, was demzufolge eine Verringerung der Belastung einer Aktualisierung durch die vereinheitlichte Verwaltung ergibt.
Bei einem Verfahren zum Steuern eines Speichersystems weist das Speichersystem auf: einen Hostcomputer; eine erste Speichersteuerung, die für eine Datenübertragung mit dem Hostcomputer verbunden ist, um einen Datenrahmen, der von dem Hostcomputer aus gesendet ist, zu empfangen und um eine Dateneingabe zu einer ersten Speichervorrichtung aufgrund einer Daten-Ein/Ausgabeanforderung, die in dem Datenrahmen beschrieben ist, und eine Datenausgabe davon auszuführen; und eine zweite Speichersteuerung, die für eine Datenübertragung mit der ersten Speichersteuerung verbunden ist, um einen Datenrahmen, der von dem Hostcomputer zu der ersten Speichersteuerung gesendet ist und durch die erste Speichersteuerung weitergeleitet ist, zu empfangen und eine Dateneingabe zu einer zweiten Speichervorrichtung auf eine Daten-Ein/Ausgabeanforderung hin, die in dem Datenrahmen beschrieben ist, und eine Datenausgabe davon auszuführen, wobei die erste Speichersteuerung eine Kopie von Daten, die in dem ersten Speichervorrichtung gespeichert sind, das das Objekt einer Daten-Ein/Ausgabe ist, die durch die erste Speichersteuerung vorgenommen wird, in die zweite Speichervorrichtung, ebenso wie sie das Objekt einer Daten-Ein/Ausgabe ist, die durch die zweite Speichersteuerung vorgenommen wird, speichert, wobei der Datenrah men darin beschriebene Informationen zum Spezifizieren eines Fiber-Channel-Anschlusses, der mit der ersten Speichervorrichtung oder der zweiten Speichervorrichtung verbunden ist, besitzt, das die Bestimmungsstelle des Datenrahmens und der Informationen zum Spezifizieren der Speichervorrichtungen ist, wobei dann, wenn die erste Speichersteuerung den Datenrahmen empfängt, in dem eine Datenschreibanforderung für die erste Speichervorrichtung beschrieben ist, die erste Speichersteuerung ein Schreiben von Daten an diesem Datenrahmen zu der ersten Speichervorrichtung ausführt, während gleichzeitig die erste Speichersteuerung einen Datenrahmen erzeugt, in dem die Informationen zum Spezifizieren des Fiber-Channel-Anschlusses und die Informationen zum Spezifizieren der Speichervorrichtungen, die in dem ersten Datenrahmen beschrieben sind, umgeschrieben werden, dass das Objekt die zweite Speichervorrichtung ist, wobei die erste Speichersteuerung den erzeugten Datenrahmen zu der zweiten Speichersteuerung sendet, und wobei die zweite Speichersteuerung den Datenrahmen empfängt und ein Schreiben von Daten an diesem Datenrahmen zu der zweiten Speichervorrichtung ausführt, um dadurch eine Kopie der Daten, die in der ersten Speichervorrichtung gespeichert sind, in die zweite Speichervorrichtung zu speichern, ebenso wie dies das Objekt einer Daten-Ein/Ausgabe ist, die durch die zweite Speichersteuerung ausgeführt wird.
Entsprechend diesem Verfahren kann ein Mechanismus für eine Datenkopierverwaltung, bei der Daten, die in der ersten Speichervorrichtung gespeichert sind, in der zweiten Speichervorrichtung gespeichert werden, ebenso einfach nur durch Bereitstellen eines Mechanismus zum Erzeugen eines Datenrahmens, wie dies vorstehend beschrieben ist, in der ersten Speichersteuerung realisiert werden.
Es sollte angemerkt werden, dass die Funktion der ersten Speichersteuerung, die sich auf die Datenkopierverwaltung bezieht, zum Beispiel durch ein Programm realisiert wird, das auf der ersten Speichersteuerung läuft.
[Aufbau des Speichersystems]
Der Aufbau eines Speichervorrichtungssystems (Speichersystem), das als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, ist in 1 dargestellt. Das Speichersystem wird zum Beispiel in einem Datenzentrum betrieben. Ein Hostcomputer 5 und eine erste Speichersteuerung 10 sind über eine erste Datenübertragungseinrichtung 40, die dem Fiber Channel Protocol entspricht, verbunden. Der Hostcomputer 5 ist ein Computer, wie beispielsweise ein Personal Computer, eine Workstation oder ein Computer für allgemeine Zwecke. Die erste Speichersteuerung 10 und eine zweite Speichersteuerung 20 sind über eine zweite Datenübertragungseinrichtung 50, die dem Fiber Channel Protocol entspricht, verbunden.
Die erste Speichersteuerung 10 umfasst eine Schaltsteuereinheit 11 und eine Speichervorrichtungs-Steuereinheit 12. Die Schaltsteuereinheit 11 und die Speichervorrichtungs-Steuereinheit 12 sind über einen internen Datenübertragungspfad 13, wie beispielsweise einen internen Bus, verbunden.
Die Schaltsteuereinheit 11 weist eine Schaltvorrichtung 111, einen Mikroprozessor 112 und einen Steuerspeicher 113, wie beispielsweise einen ROM, einen RAM, usw., auf. Die Schaltvorrichtung 111 ist mit Funktionen, wie beispielsweise einem Fiber-Channel-Schalter (nachfolgend bezeichnet als ein "FC Schalter"), ausgestattet und besitzt eine vorgegebene Zahl von Fiber-Channel-Anschlüssen. Die Schaltvorrichtung 111 nimmt einen Datenrahmen, der von dem Hostcomputer 5 aus gesendet ist, auf und leitet den Datenrahmen zu der Speichervorrichtungs-Steuereinheit 12 oder der zweiten Speichersteuerung 20 weiter. Zusätzlich empfängt die Schaltvorrichtung 111 auch einen Datenrahmen, der von der Speichervorrichtungs-Steuereinheit 12 oder der zweiten Speichersteuerung 20 gesendet ist, und leitet den Datenrahmen zu dem Hostcomputer 5 weiter. Der Mikroprozessor 112 stellt verschiedene Funktionen der Schaltsteuereinheit 11 bereit. Zusätzlich steuert der Mikroprozessor 112 verschiedene Baukomponenten, die in der Schaltsteuereinheit 11 enthalten sind. Weiterhin steuert der Mikroprozessor 112 ein Senden/Empfangen des Datenrahmens, was an der Schaltvorrichtung 111 durchgeführt wird. Der Steuerspeicher 113 wird zum Beispiel als ein Arbeitsspeicher für die Vorgänge, die durch den Mikroprozessor 112 ausgeführt werden, oder als ein Speicherbereich für verschiedene Daten, wie beispielsweise Tabellen und Variablen, verwendet.
Die Speichervorrichtungs-Steuereinheit 12 empfängt einen Datenrahmen, der über den internen Datenübertragungspfad 13 gesendet ist, und führt eine Dateneingabe zu einem Plattenlaufwerk 14 und eine Datenausgabe davon in Abhängigkeit einer Daten-Ein/Ausgabeanforderung, die in dem Datenrahmen beschrieben ist, aus. Die Daten-Ein/Ausgabevorgänge umfassen eine Datenschreibanforderung und eine Datenleseanforderung. Die Dateneingabe und -ausgabe umfasst in der nachfolgenden Beschreibung die Fälle, bei denen sie entweder eine Datenschreibanforderung oder eine Datenleseanforderung umfasst, und wo sie sowohl eine Datenschreibanforderung als auch eine Datenleseanforderung umfasst.
Der Mikroprozessor 121 sieht verschiedene Funktionen der Speichervorrichtungs-Steuereinheit 12 vor und steuert die verschiedenen Komponenten, die in der Speichervorrichtungs-Steuereinheit 12, usw., enthalten sind. Ein Steuerspeicher 123 wird zum Beispiel als ein Arbeitsspeicher für die Vorgänge, die durch den Mikroprozessor 121 ausgeführt werden, und als ein Speicherbereich für verschiedene Daten, wie beispielsweise Tabellen und Variablen, verwendet. Ein Cache-Speicher 124 wird zum Beispiel als eine temporäre Speichereinrichtung für Daten, die zu dem Plattenlaufwerk 14 eingege ben und von diesem ausgegeben werden, verwendet. Eine Laufwerksteuereinheit 125 führt Daten-Ein/Ausgabevorgänge zu und von dem Plattenlaufwerk 14 aus. Die Laufwerksteuerung 125 kann das Plattenlaufwerk 14 in einem RAID-Schema (Redundant Array of Inexpensive Disks) betreiben. Die Laufwerksteuerung 125 verwaltet einen physikalischen Speicherbereich, der durch das Plattenlaufwerk 14 bereitgestellt wird, in dem dieses in logische Volumina aufgeteilt wird, die logische Speicherbereiche sind, die auf dem physikalischen Speicherbereich organisiert sind. Ein spezifischer Identifizierer, der als LUN (Logical Unit Number) bezeichnet ist, wird jeweils zu jedem logischen Hauptvolumen zugeordnet. Wenn ein LUN bezeichnet worden ist, werden ein Plattenlaufwerk 14 oder mehrere Plattenlaufwerke identifiziert. Weiterhin sind zumindest ein oder mehrere logische Volumina zu einem Fiber-Channel-Anschluss in Bezug gesetzt, und, in dem ein Fiber-Channel-Anschluss bezeichnet wird, werden alle logischen Volumina, die sich darauf beziehen, identifiziert. Das Plattenlaufwerk 14 kann in demselben Gehäuse wie dasjenige der ersten Speichersteuerung 10 oder in einem Gehäuse, das gegenüber demjenigen der ersten Speichersteuerung 10 unterschiedlich ist, aufgenommen sein.
Die zweite Speichersteuerung 20 weist eine Schaltvorrichtung 201, einen Mikroprozessor 202, einen Steuerspeicher 203, einen Cache-Speicher 204, eine Laufwerksteuerung 205 und ein Plattenlaufwerk 21 auf. Die Schaltvorrichtung 201 ist mit Funktionen, wie beispielsweise einem Fiber-Channel-Schalter (nachfolgend bezeichnet als ein "FC Schalter"), der eine Vielzahl von Fiber-Channel-Anschlüssen besitzt, versehen und die zweite Datenübertragungseinrichtung 50 ist mit den Fiber-Channel-Anschlüssen verbunden.
Der Mikroprozessor 202 stellt verschiedene Funktionen der Speichersteuerung 20 bereit und steuert die verschiedenen Komponenten, die in der zweiten Speichersteuerung 20, usw., enthalten sind. Der Steuerspeicher 203 wird zum Beispiel als ein Arbeitsspeicher für die Vorgänge, die durch den Mikroprozessor 202 ausgeführt werden, oder als ein Speicherbereich für verschiedene Daten, wie beispielsweise Tabellen und Variablen, verwendet. Der Cache-Speicher 204 wird zum Beispiel als temporäre Speichereinrichtung für eine Dateneingabe zu dem Plattenlaufwerk 21 und einer Datenausgabe davon verwendet. Die Laufwerksteuerung 205 führt Daten-Ein/Ausgabevorgänge zu und von dem Plattenlaufwerk 21 aus.
Die Laufwerksteuerung 205 kann das Plattenlaufwerk 21 in einem RAID-Schema (Redundant Array of Inexpensive Disks) betreiben. Die Laufwerksteuerung 205 verwaltet einen physikalischen Speicherbereich, der durch das Plattenlaufwerk 21 bereitgestellt wird, indem er in logischen Volumina unterteilt ist, die logische Speicherbereiche sind, die auf dem physikalischen Speicherbereich organisiert sind. Ein spezifischer Identifizierer, der als LUN (Logical Unit Number) bezeichnet ist, ist jedem logischen Volumen jeweils zugeordnet. Wenn eine LUN bezeichnet worden ist, werden ein oder mehrere Plattenlaufwerke 21 identifiziert.
Das Plattenlaufwerk 21 kann in demselben Gehäuse wie dasjenige der zweiten Speichersteuerung 20 oder in einem Gehäuse, das unterschiedlich zu demjenigen der zweiten Speichersteuerung 20 ist, aufgenommen sein.
[Datenrahmen]
Als nächstes wird der Aufbau von Datenrahmen, die mit dem Fiber Channel Protocol übereinstimmen, beschrieben, der zwischen dem Hostcomputer 5, der ersten Speichersteuerung 10 und der zweiten Speichersteuerung 20 gesendet und empfangen wird. Die Details des Fiber Channel Protocols und der Datenrahmen, die dazu entsprechen, werden zum Beispiel in "Technical Instruction an Fiber Channel", herausgegeben durch die Fiber Channel Technical Association, Ronso-sha, usw., beschrieben.
Der Aufbau eines Datenrahmens 70 auf einem Fiber-Channel ist in 2 dargestellt. An dem Kopfteil des Datenrahmens 20 ist ein SOF (Start of Frame – Start eines Rahmens) (71) aus vier Bytes angeordnet und dem SOF folgend sind ein Rahmen-Header (72) mit 24 Bytes, ein Datenfeld (73) mit 2112 Bytes und ein CRC (Cyclic Redundancy Check) (74) mit vier Bytes vorgesehen. An dem Ende des Datenrahmens ist ein EOF (75) aus vier Bytes angeordnet.
Der Aufbau des Rahmen-Headers (72) mit 24 Bytes, der in 2 dargestellt ist, ist in 3 gezeigt. Destination_ID (81) ist ein Identifizierer des Fiber-Channel-Anschlusses, der die Bestimmungsstelle des Datenrahmens ist, und N_Port_ID, N_Port_Name, usw., sind darin beschrieben. Source_ID (82) ist ein Identifizierer des Fiber-Channel-Anschlusses der Quelle des Datenrahmens und N_Port_ID, N_Port_Name, oder usw., sind darin beschrieben.
Der Aufbau von FCP_CMND (Fiber Channel Protocol for SCSI Command), der einer der Payloads des Datenfelds, dargestellt in 2, ist, ist in 4 gezeigt. In FCP_LUN (FCP LogicaLUNit Number) (91) ist eine LUN des logischen Volumens, auf das ein SCSI Befehl, der in dem Payload beschrieben ist, angewandt werden soll. In FCP_CNTL (FCP Control) (92) ist ein Befehlssteuerparameter beschrieben. In FCP_CDB (FCP Command Descriptor Block) (93) ist ein SCSI Befehl CDB (Command Data Block) beschrieben. In FCP_DL (FCP Data Length) (94) ist die obere Grenze der Datengröße, die zwischen einem Initiator und einem Ziel bzw. Target umgewandelt werden kann, beschrieben.
[Grundsätzliche Arbeitsweise]
Als nächstes wird die Betriebsweise des Speichersystems, während ein Datenrahmen von dem Hostcomputer 5 zu der ersten Speichersteuerung 10 gesendet wird, unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm, das in 5 dargestellt ist, beschrieben.
Zuerst wird ein Datenrahmen von dem Hostcomputer 5 zu einem Fiber-Channel-Anschluss der Schaltvorrichtung 111 der ersten Speichersteuerung 10 über die erste Datenübertragungseinrichtung 40 gesendet (S511). Wenn die Schaltvorrichtung 111 der ersten Speichersteuerung 10 den Datenrahmen empfängt (S512), sendet die Schaltvorrichtung 111 eine Unterbrechungsanforderung zu dem Mikroprozessor 112 (S513). Wenn der Mikroprozessor 112 eine Unterbrechungsanforderung empfängt, speichert der Mikroprozessor 112 in dem Steuerspeicher 113 die Inhalte von Destination_ID (81), Source_ID (82) und FCP_LUN (91) des empfangenen Datenrahmens (S514).
In dem Steuerspeicher 113 der ersten Speichersteuerung 10 ist eine LUN-Verwaltungstabelle, die in 6 dargestellt ist, in der beschrieben ist, ob FCP_LUN (91) auf ein logisches Volumen der ersten Speichersteuerung 10 oder der zweiten Speichersteuerung 20 gerichtet ist, gespeichert. Der Mikroprozessor 112 prüft, ob der Datenrahmen auf ein logisches Volumen der ersten Speichersteuerung oder der zweiten Speichersteuerung gerichtet ist, indem auf FCP_LUN (91) des Datenrahmens, der in dem Steuerspeicher 113 gespeichert ist, zu der LUN-Verwaltungstabelle, Bezug genommen wird (S615).
Nun sendet die erste Speichersteuerung 10, wenn der Datenrahmen auf ein logisches Volumen der ersten Speichersteuerung 10 gerichtet ist, den Datenrahmen zu der Speichervorrichtungs-Steuereinheit 12 über den internen Datenübertragungspfad 13 (S516). Bei Empfang des Datenrahmens führt die Speichervorrichtungs-Steuereinheit 12 eine Dateneingabe und -ausgabe entsprechend dem in dem Datenrahmen beschriebenen SCSI Befehl zu dem durch die Inhalte von FCP_LUN (91) des Datenrahmens identifizierten logischen Volumen aus (S517). Nach dem Ausführen des Daten-Ein/Ausgabevorgangs sendet die erste Speichersteuerung 10 den Datenrahmen zu der Schaltsteuereinheit 11, in dem das Ergebnis des Vorgangs und die Daten, die von dem logischen Volumen, usw., ausgelesen sind, beschrieben sind, wenn dies notwendig ist (S518). Dann sendet die Schaltvorrichtung 111, wenn sie den Datenrahmen empfängt, den Datenrahmen zu dem Hostcomputer 5 (S519).
Andererseits steuert in (S515) der Mikroprozessor 112, wenn der Datenrahmen, der von dem Hostcomputer 5 empfangen ist, auf ein logisches Volumen der zweiten Speichersteuerung 20 gerichtet ist, die Schaltvorrichtung 111 so, dass die Schaltvorrichtung 111 den Datenrahmen zu der zweiten Speichersteuerung 20 weiterleitet (S520). Wenn die zweite Speichersteuerung 20 den Datenrahmen empfängt (S521), führt sie eine Daten-Ein- und Ausgabe entsprechend zu dem SCSI Befehl, der in dem Datenrahmen beschrieben ist, zu dem logischen Volumen, das von den Inhalten von FCP_LUN (91) des Datenrahmens identifiziert ist, aus (S522).
Nach Ausführung des Daten-Ein/Ausgabevorgangs sendet die zweite Speichersteuerung 20 den Datenrahmen zu der ersten Speichersteuerung 10 über die zweite Datenübertragungseinrichtung, in dem der Bericht über den Abschluss, das Ergebnis des Verfahrens oder Daten, die von dem logischen Volumen ausgelesen sind, beschrieben ist, wenn dies notwendig ist (S523). In der Destination_ID (81) des Datenrahmens sind Informationen, um ein Fiber-Channel-Anschluss des Hostcomputers 5 zu spezifizieren, beschrieben. Wenn die Schaltvorrichtung 111 der ersten Speichersteuerung 10 den Datenrahmen empfängt (S524), leitet sie den Datenrahmen zu dem Hostcomputer 5 (S525) weiter.
Der Datenrahmen, der von dem Hostcomputer 5 aus gesendet ist und der in die Schaltvorrichtung 111 der ersten Speichersteuerung 10 eingegeben ist, wird, wie vorstehend beschrieben ist, an der Schaltsteuereinheit 11 dahingehend beurteilt, ob er zu der ersten Speichersteuerung 10 oder der zweiten Speichersteuerung 20 gerichtet ist, und falls er zu der zweiten Speichersteuerung 20 gerichtet ist, wird der Datenrahmen von der Schaltvorrichtung 111 zu der zweiten Speichersteuerung 20 weitergeleitet. Mit anderen Worten empfängt die Speichersteuerung 10, unter Ersetzen der Rolle der zweiten Speichersteuerung 20, den Datenrahmen, den der Hostcomputer 5 ursprünglich zu der zweiten Speichersteuerung 20 gerichtet hat.
Weiterhin muss der Hostcomputer 5, durch Empfangen des Datenrahmens durch die erste Speichersteuerung 10, die die Rolle der zweiten Speichersteuerung 20 ersetzt, nur mit der ersten Speichersteuerung 10 kommunizieren, und die Verarbeitungsbelastung des Hostcomputers 5 kann durch den Umfang verringert werden, der durch die Datenübertragung zwischen dem Hostcomputer 5 und der zweiten Speichersteuerung 20 hervorgerufen wird.
Weiterhin können auch die logischen Volumina der ersten Speichersteuerung 10 und der zweiten Speichersteuerung 20, durch Verwalten der LUN-Verwaltungstabellen, die an der ersten Speichersteuerung 10 vereint sind, zusammen verwaltet werden, und deshalb kann die Belastung einer Aktualisierung, die durch die Arbeit auferlegt wird, wie beispielsweise Aktualisieren der LUN-Verwaltungstabellen durch Bediener, usw., verringert werden. Insbesondere dann, wenn das Plattenlaufwerk 14 und das Plattenlaufwerk 21 betätigt werden, während virtualisiert wird, trägt ein solches vereinheitlichtes Verwaltungsschema wesentlich zu einer effizienteren Betriebsweise und zu einer Verringerung der Betriebsbelastung bei.
Wenn ein Platten-Array-Gerät dasjenige ist, das mit einer sehr gewöhnlichen Schnittstelle als die Verbindungsschnittstelle mit dem Hostcomputer 5, ähnlich der Schaltvorrichtung 201, wie es vorstehend beschrieben ist, ausgestattet ist, kann das Platten-Array-Gerät als die zweite Speichersteuerung 20 der Ausführungsform verwendet werden, und es kann zum Beispiel in einem Speichersystem, das ein Platten-Array-Gerät verwendet, das eine höhere Leistung als die erste Speichersteuerung 10 besitzt, und ein Platten-Array-Gerät, das eine niedrigere Leistung als die andere eine, wie beispielsweise die zweite Speichersteuerung 20, besitzt, ein Vorteil dahingehend erzielt wird, dass die Funktionen der ersten Speichersteuerung 10 bei der zweiten Speichersteuerung 20 angewandt werden können.
[Zugriffsbeschränkungsfunktion]
Als nächstes wird die Zugriffsbeschränkungsfunktion, die in der ersten Speichersteuerung 10 enthalten ist, beschrieben. Die erste Speichersteuerung 10 speichert die Zugriffsbeschränkungs-Verwaltungstabelle, die beispielhaft in 7 angegeben ist. In der Zugriffsbeschränkungs-Verwaltungstabelle sind Kombinationen von Destination_ID, Source_ID und LUN, die keinen Daten-Ein/Ausgabevorgang zulassen, beschrieben. Die Zugriffsbeschränkungsfunktion ist eine Funktion, die keinen Daten-Ein/Ausgabevorgang entsprechend zu einer Daten-Ein/Ausgabeanforderung, die in dem Datenrahmen beschrieben ist, zulässt, wenn die Kombination von Destination_ID, Source_ID und LUN, die in dem Datenrahmen beschrieben ist, der durch die erste Speichersteuerung 10 von dem Hostcomputer 5 empfangen ist, in der Zugriffsbeschränkungs-Verwaltungstabelle beschrieben ist. Die Inhalte der Zugriffsbeschränkungs-Verwaltungstabelle können automatisch durch eine Funktion der ersten Speichersteuerung 10 oder über einen manuellen Bedienervorgang registriert sein.
Die Zugriffsbeschränkungsfunktion wird im Detail unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm, das in 8 dargestellt ist, beschrieben. Dieses Flussdiagramm beschreibt den Fall, bei dem ein Datenrahmen, in dem eine Daten-Ein/Ausgabeanforderung zu einem b der zweiten Speichersteuerung 20 gerichtet ist, beschrieben ist, von dem Hostcomputer 5 zu der ersten Speichersteuerung 10 übertragen wird.
Wenn die erste Speichersteuerung 10 einen Datenrahmen empfängt (S812), der von dem Hostcomputer 5 gesendet ist (S811), prüft die erste Speichersteuerung 10, ob die Kombination von Destination_ID (81), Source_ID (82) und FCP_LUN (91) in dem Datenrahmen in der Zugriffsbeschränkungs-Verwaltungstabelle beschrieben ist (S813, S814). Wenn die Kombination nicht in der Zugriffsbeschränkungs-Verwaltungstabelle beschrieben ist, leitet die erst Speichersteuerung 10 den Datenrahmen zu der zweiten Speichersteuerung 20 weiter (S815).
Andererseits wird, wenn die Kombination beschrieben ist, der Datenrahmen von der Schaltsteuereinheit 11 zu der Speichervorrichtungs-Steuereinheit 12 gesendet (S816). Wenn die Speichervorrichtungs-Steuereinheit 12 den Datenrahmen empfängt, nimmt die Speichervorrichtungs-Steuereinheit 12 auf die Zugriffsbeschränkungs-Verwaltungstabelle in dem Steuerspeicher 113 Bezug (S817). Die Speichervorrichtungs-Steuereinheit 12 erzeugt, wenn die Kombination von Destination_ID (81), Source_ID (82) und FCP_LUN (91) in dem Datenrahmen eine Kombination ist, die keinen Zugang zulässt, einen Datenrahmen, der zu dem Hostcomputer 5 gerichtet ist, in dem beschrieben ist, dass er nicht für einen Zugang zugelassen ist, und sendet den neu erzeugten Datenrahmen zu der Schaltvorrichtung 111 (S818). Dann werden neu erzeugte Datenrahmen zu dem Hostcomputer 5 über die Schaltvorrichtung 111 gesendet.
Die Speichervorrichtungs-Steuereinheit 12 sendet andererseits, wenn der empfangene Datenrahmen ein Datenrahmen ist, der für einen Zugang zugelassen ist, den Datenrahmen zu der Schaltvorrichtung 111 (S819) und die Schaltvorrichtung 111 leitet den Datenrahmen zu der zweiten Speichersteuerung 20 weiter (S820).
Die zweite Speichersteuerung 20 führt, wenn die zweite Speichersteuerung 20 den Datenrahmen empfängt (S821), eine Dateneingabe und -ausgabe entsprechend zu dem SCSI Befehl, der in dem FCP_CDB in dem Datenrahmen beschrieben ist, zu dem logischen Volumen, das in dem FCP_LUN in dem Datenrahmen beschrieben ist, aus (S822). Die zweite Speichersteuerung 20 sendet, nach Ausführen des Daten-Ein/Ausgabevorgangs, den Datenrahmen zu der ersten Speichersteuerung 10, in dem das Ergebnis des Vorgangs und das Datenauslesen von dem logischen Volumen, usw., beschrieben sind, und zwar dann, wenn dies notwendig ist (S823).
In dieser Ausführungsform werden Kombinationen von Source_ID, Destination_ID und LUN, die keinen Daten-Ein/Ausgabevorgang zulassen, in der Zugriffsbeschränkungs-Verwaltungstabelle beschrieben, allerdings können, anstelle davon, Kombinationen von Source_ID, Destination_ID und LUN, die Daten-Ein/Ausgabevorgänge zulassen, in der Tabelle beschrieben sein. Die Zugriffsbeschränkung kann in verschiedenen Formen eingestellt werden, einschließlich nicht nur des Falls, bei dem eine Zugriffsbeschränkung für alle Kombinationen von Source_ID, Destination_ID und LUN ausgeführt werden, sondern auch bei dem Fall, wo sie für irgendeine von Source_ID, Destination_ID und LUN, oder für eine Kombination irgendwelcher zwei oder mehr davon, ausgeführt wird.
Die erste Speichersteuerung 10 führt, wie vorstehend beschrieben ist, ein Ersetzen der Rolle der Vorgänge der zweiten Speichersteuerung 20, die sich auf die Zugriffsbeschränkung beziehen, aus. Deshalb ist es ausreichend, dass die Funktion zum Ausführen der Zugriffsbeschränkung an der ersten Speichersteuerung 10 ausgeführt wird. Des halb kann die Belastung einer Aktualisierung, die sich auf die Zugriffsbeschränkungsfunktion bezieht, um die Menge verringert werden, die durch Vorsehen eines solchen Mechanismus zu der zweiten Speichersteuerung 20 vorgesehen ist. Weiterhin kann eine Speichersteuerung, da keine Zugriffsbeschränkungsfunktion in die zweite Speichersteuerung 20 einbezogen werden muss, eine Speichersteuerung, die eine niedrigere Verarbeitungskapazität als die erste Speichersteuerung 10 besitzt, als die zweite Speichersteuerung 20 verwendet werden, und deshalb ist dieser Vorgang beim Verringern der Einführungskosten und der Betriebskosten effektiv.
Weiterhin können alte Typen von Speichersteuerungen, die eine niedrigere Leistung verglichen mit den neu eingeführten Speichersteuerungen haben, in vollem Umfang als zweite Speichersteuerungen 20 verwendet werden. Darüber hinaus ist es ausreichend, dass die Zugriffsbeschränkungs-Verwaltungstabelle nur in der ersten Speichersteuerung 10 gespeichert ist, und deshalb wird eine Verringerung der Belastung bei der Aktualisierung, hervorgerufen durch die vereinheitlichte Verwaltung, gefördert.
[Prioritätssteuerung]
Als nächstes wird die Prioritätssteuerfunktion, die in der ersten Speichersteuerung 10 enthalten ist, beschrieben. Die erste Speichersteuerung 10 speichert die Prioritätsverwaltungstabelle, die in 9 dargestellt ist. In der Prioritätsverwaltungstabelle sind die Beziehungen von Destination_ID, Source_ID und die Verzögerungszeit beschrieben. Die Verzögerungszeit wird zum Beispiel als ein Parameter verwendet, um die Startzeit einer Ausführung eines Vorgangs zu bestimmen, der die Belastung der Verarbeitung des Mikroprozessors 121 erhöhen kann. Die Prioritätssteuerfunktion ist eine Funktion, die die Reihenfolge einer Ausführung der Dateneingabe und -ausgabe entsprechend zu dem Datenrahmen, der durch die erste Speichersteuerung 10 von dem Hostcomputer 5 empfangen ist, und zwar entsprechend der Verzögerungszeit, die in der Prioritätsverwaltungstabelle eingestellt ist, steuert. Die Inhalte der Prioritätsverwaltungstabelle können automatisch durch eine Funktion der ersten Speichersteuerung 10 registriert werden oder können in einem manuellen Vorgang durch einen Bediener registriert werden.
Die Prioritätssteuerfunktion wird im Detail unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm, das in 10 dargestellt ist, beschrieben. Die erste Speichersteuerung 10 prüft, wenn die erste Speichersteuerung 10 einen Datenrahmen A empfängt (S1012), der von dem Hostcomputer 5 aus gesendet ist (S1011), ob die Kombination von Source_ID und Destination_ID in dem Datenrahmen A in der Prioritätsverwaltungstabelle existiert oder nicht (S1013, S1014).
Die erste Speichersteuerung 10 bestimmt, wenn die Kombination existiert, die Kombination als das Objekt für die Zugriffspriorität, wenn keine Verzögerungszeit in der Kombination eingestellt ist (S1015), führt eine Dateneingabe und -ausgabe für den Datenrahmen A aus (S1016) und sendet, nach der Ausführung, den Datenrahmen zu dem Hostcomputer 5, in dem der Bericht eines Abschlusses beschrieben ist (S1017).
Wenn eine Verzögerungszeit in (S1015) eingestellt ist, prüft die erste Speichersteuerung 10, ob ein anderer Datenrahmen B, der darauf wartet, verarbeitet zu werden, in einer Warteschlange existiert, die durch den Steuerspeicher 123 in der Speichervorrichtungs-Steuereinheit 12 verwaltet ist (S1020), und bewirkt, wenn der Datenrahmen B existiert, der wartet, den Start einer Ausführung des Vorgangs für den Datenrahmen A, der für die Periode der Verzögerungszeit, die in der Prioritätsverwaltungstabelle eingestellt ist, entsprechend den Inhalten des Datenrahmens A, bereit steht (S1021). Die Startzeit, für die Vorgänge für den Datenrahmen verzögert werden sollten, ist ausreichend bestimmt, indem die Belastung der Verarbeitung berücksichtigt wird, die dem Mikroprozessor 121 auferlegt wird, so dass der Daten-Ein/Ausgabevorgang in einer adäquaten Reihenfolge entsprechend den Erfordernissen der Benutzer ausgeführt werden wird. Eine Anordnung kann so sein, dass die Steuerung der Reihenfolge zum Ausführen von Vorgängen unter Verwendung der Verzögerungszeit als ein Parameter automatisch durch das Speichersystem bestimmt werden kann, oder dass die Steuerung der Reihenfolge durch einen Benutzer von einem Steuerendgerät, das mit dem Speichersystem verbunden ist, eingestellt werden kann. Nachdem die Verzögerungszeit abgelaufen ist, führt die erste Speichersteuerung 10 eine Dateneingabe und -ausgabe für den Datenrahmen A aus (S1022) und sendet einen Datenrahmen zu dem Hostcomputer 5, in dem der Bericht über einen Abschluss beschrieben ist (S1023).
Andererseits führt die erste Speichersteuerung 10 in (S1020), wenn ein anderer Datenrahmen B nicht existiert, der in der Warteschlange wartet, Vorgänge entsprechend dem gewöhnlichen Ablauf für den Datenrahmen A, der in dem in der Basis-Betriebsweise vorstehend beschrieben ist, aus. Das bedeutet, dass dann, wenn der Datenrahmen A zu dem Plattenlaufwerk 14 in der ersten Speichersteuerung 10 gerichtet ist, der Daten-Ein/Ausgabevorgang für das Plattenlaufwerk 14 in der ersten Speichersteuerung 10 ausgeführt wird, und wenn der Datenrahmen zu dem Plattenlaufwerk 21 in der zweiten Speichersteuerung 20 hin gerichtet ist, sendet die erste Speichersteuerung 10 den Datenrahmen zu der zweiten Speichersteuerung 20, und die zweite Speichersteuerung 20 führt einen Daten-Ein/Ausgabevorgang aus, der auf das Plattenlaufwerk 21 gerichtet ist (S1031). In jedem Fall wird, nachdem der Daten-Ein/Ausgabevorgang abgeschlossen worden ist, ein Bericht über den Abschluss gesendet, falls dies notwendig ist (S1032).
In (S1014) prüft die erste Speichersteuerung 10, wenn die Kombination von Source_ID, Destination_ID des Datenrahmens A nicht in der Prioritätsverwaltungstabelle existiert, entsprechend dem Vorgang, der in der vorstehenden Basis-Betriebsweise beschrieben ist, ob der Datenrahmen A zu dem Plattenlaufwerk 14 in der ersten Spei chersteuerung 10 oder zu der zweiten Speichersteuerung 20 gerichtet ist (S1041). Nun wird der Datenrahmen, wenn der Datenrahmen A zu der ersten Speichersteuerung 10 gerichtet ist, zu der Speichervorrichtungs-Steuereinheit 12 gesendet (S1042) und die Speichervorrichtungs-Steuereinheit 12 führt einen Daten-Ein/Ausgabevorgang für den Datenrahmen A aus (S1043) und sendet einen Datenrahmen zu dem Hostcomputer 5, in clem ein Bericht über den Abschluss beschrieben ist (S1044).
Andererseits sendet die erste Speichersteuerung 10, wenn der Datenrahmen A zu dem Plattenlaufwerk 21 in der zweiten Speichersteuerung 20 gerichtet ist, den Datenrahmen A zu der zweiten Speichersteuerung 20 (S1051). Wenn die zweite Speichersteuerung 20 den Datenrahmen A empfängt (S1052), führt sie einen Daten-Ein/Ausgabevorgang, der zu dem Plattenlaufwerk 21 gerichtet ist, zu dem Datenrahmen A aus (S1053) und sendet einen Datenrahmen, in dem ein Bericht über den Abschluss beschrieben ist, zu dem Hostcomputer 5 über die erste Speichersteuerung 10 (S1054).
Die Prioritätssteuerung von Datenrahmen in dem Hostcomputer 5 wird, wie anhand der vorstehenden Beschreibung verständlich ist, unter Vorgabe in der ersten Speichersteuerung 10 ausgeführt. Das bedeutet, dass, von einer anderen Sichtweise aus gesehen, die erste Speichersteuerung 10 ein Ersetzen der Rolle der zweiten Speichersteuerung 20 der Prioritätssteuerung der zweiten Speichersteuerung 20 ausführt. Das bedeutet, dass es ausreichend ist, dass eine Prioritätssteuerfunktion an der ersten Speichersteuerung 10 ausgeführt wird, und die zweite Speichersteuerung 20 kann sich einer Funktion entsprechend der Prioritätssteuerfunktion erfreuen, ohne einen Mechanismus für die Funktion haben zu müssen.
Weiterhin kann die Betriebsbelastung der zweiten Speichersteuerung 20 um den Betrag, der durch Vorsehen eines Mechanismus für die Prioritätssteuerung hervorgerufen wird, verringert werden. Darüber hinaus ist es möglich, eine Funktion einer Prioritätssteuerung in den Formen vorzusehen, die in dem Plattenlaufwerk 21 in der zweiten Speichersteuerung 20 enthalten sind, gerade dann, wenn eine Speichersteuerung, die eine niedrigere Verarbeitungskapazität als diejenige der ersten Speichersteuerung 10 besitzt, als die zweite Speichersteuerung 20 verwendet wird, und deshalb können die Einführungs- und die Betriebskosten verringert werden.
Darüber hinaus können alte Typen von Speichersteuerungen, die eine geringere Leistung, verglichen mit den neu eingeführten Speichersteuerungen, haben, in vollem Umfang als zweite Speichersteuerungen verwendet werden, und deshalb werden effektive Nutzungen von Ressourcen und die Verringerung der Betriebskosten gefördert. Zusätzlich ist es ausreichend, dass die Prioritätsverwaltungstabelle nur in der ersten Speichersteuerung 10 gespeichert ist, und deshalb wird eine Verringerung der Belastung einer Aktualisierung, hervorgerufen durch die vereinheitlichte Verwaltung, gefördert.
Obwohl die Prioritätssteuerfunktion für eine LUN vorstehend beschrieben worden ist, kann sie so ausgelegt sein, dass eine Prioritätssteuerung ausgeführt wird, die eine Vielzahl von LUNs und physikalischen Anschlüssen in dem Verfahren, das in einem Datenrahmen beschrieben ist, leitet.
[Datenkopiersteuerung]
In einem Speichersystem der vorliegenden Erfindung wird eine Datenkopierverwaltung in einer Art und Weise ausgeführt, in der eine Kopie der Daten, die in einem logischen Volumen gespeichert ist (nachfolgend als "logisches Hauptvolumen" bezeichnet), zu dem die erste Speichersteuerung 10 Daten-Ein/Ausgabevorgänge durchführt, auch in einem logischen Volumen (nachfolgend als "logisches Teilvolumen" bezeichnet) in der zweiten Speichersteuerung 20 gespeichert. Die Beziehung zwischen der LUN in dem logischen Hauptvolumen und dem LUN in dem logischen Teilvolumen ist in dem Steuerspeicher 113 der ersten Speichersteuerung 10 als ein Paar-Verwaltungstabelle gespeichert. Ein Beispiel der Paar-Verwaltungstabelle ist in 11 dargestellt. Allerdings kann die Beziehung automatisch durch eine Funktion der ersten Speichersteuerung 10 eingestellt werden oder kann in einem manuellen Vorgang durch einen Bediener, usw., eingestellt werden.
Nun wird ein Vorgang des Speichersystems, während ein Datenrahmen, in dem eine Datenschreibanforderung zu dem logischen Hauptvolumen gerichtet ist, beschrieben ist, von dem Hostcomputer 5 zu der ersten Speichersteuerung 10 übertragen, unter Bezugnahme des Flussdiagramms beschrieben, das in 12 gezeigt ist.
Wenn die erste Speichersteuerung 10 den Datenrahmen empfängt (S1262), der von dem Hostcomputer 5 gesendet ist (S1261), prüft sie, ob eine LUN, beschrieben in dem Datenrahmen als FCP_LUN (91), in der Paar-Verwaltungstabelle existiert (S1263, S1264).
Wenn die LUN, die in dem Datenrahmen als FCP_LUN (91) beschrieben ist, nicht in der Paar-Verwaltungstabelle existiert, sendet die erste Speichersteuerung 10 den empfangenen Datenrahmen zu der Speichervorrichtungs-Steuereinheit 12 (S1265). Wenn die Speichervorrichtungs-Steuereinheit 12 den Datenrahmen empfängt (S1266), führt sie einen Datenschreibvorgang zu dem geeigneten logischen Volumen entsprechend zu dem SCSI Befehl, der in dem Datenrahmen beschrieben ist, aus (S1267), und wenn es notwendig ist, sendet sie zu dem Hostcomputer 5 einen Datenrahmen, in dem ein Bericht eines Abschlusses beschrieben ist (S1268). Deshalb sind Daten in dem logischen Hauptvolumen geschrieben worden.
Die erste Speichersteuerung 10 erzeugt, in (S1264), wenn die LUN in der Paar-Verwaltungstabelle existiert, einen neuen Datenrahmen, in dem die Destination_ID (81) und die FCP_LUN (91) des Datenrahmens so geändert wird, dass sie das logische Teil volumen bezeichnen, das die Bestimmung eines Kopierens ist (S1269). Das Erzeugen des neuen Datenrahmens wird in einer Art und Weise ausgeführt, in der, nachdem der empfangene Datenrahmen in dem Steuerspeicher 113 gespeichert worden ist, die Kopie des Datenrahmens in dem Steuerspeicher gespeichert wird, und die Destination_ID (81) und die FCP_LUN (91) in der Kopie des Datenrahmens werden geändert, um einen neuen Datenrahmen zu erzeugen.
Als nächstes sendet die erste Speichersteuerung 10 den erzeugten, neuen Datenrahmen zu der zweiten Speichersteuerung 20, in dem das Schaltgerät 111 so gesteuert wird, um dahingehend zu wirken, dass das Schaltgerät 111 dies so vornimmt (S1270). Wenn die zweite Speichersteuerung 20 den Datenrahmen empfängt (S1271), führt sie einen Datenschreibvorgang entsprechend zu dem SCSI Befehl, der in dem FCP_CDB des Datenrahmens beschrieben ist, zu dem logischen Teilvolumen, das in der FCP_LUN des Datenrahmens beschrieben ist, aus (S1272). Auf diese Art und Weise sind Daten, die eine Kopie der Daten sind, die in dem logischen Hauptvolumen beschrieben sind, auch in dem logischen Teilvolumen beschrieben worden. Nachdem der Datenschreibvorgang ausgeführt worden ist, sendet die zweite Speichersteuerung 20 einen Datenrahmen zu dem Hostcomputer 5, in dem ein Bericht über den Abschluss beschrieben ist, falls dies notwendig ist (S1273). Auf diese Art und Weise sind die Daten in dem logischen Hauptvolumen geschrieben worden und gleichzeitig sind dieselben Daten in dem logischen Teilvolumen geschrieben worden.
Andererseits prüft, in (S1264), wenn die LUN, die in dem Datenrahmen als die FCP_LUN (91) beschrieben ist, nicht in der Paar-Verwaltungstabelle existiert, die erste Speichersteuerung 10, dem Vorgang folgend, der in der vorstehenden Basis-Betriebsweise beschrieben ist, ob der Datenrahmen zu dem Plattenlaufwerk 14 in der ersten Speichersteuerung 10 gerichtet ist oder zu der zweiten Speichersteuerung 20 gerichtet ist (S1281). Wenn der Datenrahmen zu der ersten Speichersteuerung 10 gerichtet ist, wird der Datenrahmen zu der Speichervorrichtungs-Steuereinheit 12 gesendet und der Datenschreibvorgang in Bezug auf den Datenrahmen wird ausgeführt (S1282). Ein Datenrahmen, in dem ein Bericht über einen Abschluss geschrieben ist, wird zu dem Hostcomputer 5 gesendet, falls dies notwendig ist (S1284).
Die erste Speichersteuerung 10 sendet, wenn der Datenrahmen zu dem Plattenlaufwerk 21 in der zweiten Speichersteuerung 20 gerichtet ist, den Datenrahmen zu der zweiten Speichersteuerung 20 (S1285). Wenn die zweite Speichersteuerung 20 den Datenrahmen empfängt (S1286), führt sie einen Datenschreibvorgang aus, der zu dem Plattenlaufwerk 21 gerichtet ist (S1287). Dann sendet die zweite Speichersteuerung 20 einen Datenrahmen zu dem Hostcomputer 5 über die erste Speichersteuerung 10, in dem ein Bericht über einen Abschluss des Datenschreibvorgang beschrieben ist, falls es notwendig ist (S1288).
In den vorstehenden Vorgängen erzeugt die erste Speichersteuerung 10 bei Empfang eines Datenrahmens, in dem eine an das logische Hauptvolumen gerichtete Datenschreibanforderung beschrieben ist, einen Datenrahmen zum Kopieren der Anforderung und sendet diesen an die zweite Speichersteuerung 20.
Ein Mechanismus einer Datenkopierverwaltung, bei der Daten, gespeichert im Plattenlaufwerk 14 in der ersten Speichersteuerung 10, auch in dem Plattenlaufwerk 21 in der zweiten Speichersteuerung 20 gespeichert sind, kann, entsprechend diesem Verfahren, einfach nun durch Vorsehen eines Mechanismus zum Erzeugen eines Datenrahmens so, wie dies vorstehend beschrieben ist, zu der ersten Speichersteuerung 10 realisiert werden.
Dabei sind zwei Schemata für eine Datenkopierverwaltung vorhanden, bekannt als ein so genanntes "synchronisiertes Schema", in dem die erste Speichersteuerung 10, die den Datenrahmen empfangen hat, den Hostcomputer 5 über einen Bericht des Abschlusses nach Bestätigung des Abschlusses der Schreibvorgänge für sowohl das logische Hauptvolumen als auch das logische Teilvolumen informiert, und ein so genanntes "nicht synchronisiertes Schema", in dem die erste Speichersteuerung 10 den Hostcomputer 5 über den Bericht eines Abschlusses nur dann informiert, wenn der Schreibvorgang zu dem logischen Hauptvolumen abgeschlossen worden ist, ungeachtet davon, ob der Schreibvorgang zu dem logischen Teilvolumen abgeschlossen worden ist oder nicht. Allerdings kann der Mechanismus der vorstehend beschriebenen Ausführungsform auf den Fall angewandt werden, der in entweder dem "synchronisierten Schema" oder in dem "nicht synchronisierten Schema" betrieben wird.
Obwohl das Speichersystem-Steuerverfahren, usw., entsprechend der vorliegenden Erfindung anhand verschiedener Ausführungsformen angegeben worden ist, dienen die vorstehenden Ausführungsformen nur dazu, das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, sind allerdings nicht dazu vorgesehen, die vorliegende Erfindung einzuschränken. Es wird ersichtlich werden, dass die vorliegende Erfindung verschiedenartig geändert oder verbessert werden kann und dass die vorliegende Erfindung Äquivalente davon abdeckt. Nur eine der Funktionen einer Zugriffsbeschränkung, einer Priorität, einer Datenkopiersteuerung, die vorstehend beschrieben sind, kann angewandt werden oder irgendeine Kombination von zwei oder mehr davon kann angewandt werden.
Das Kommunikationsprotokoll, das für die erste Kommunikationseinrichtung oder die zweite Kommunikationseinrichtung verwendet ist, ist nicht auf das Fiber Channel Protocol beschränkt, sondern anstelle davon können andere Protokolle verwendet werden.
In den vorstehenden Ausführungsformen ist ein Platten-Array-Gerät als ein Beispiel der Speichervorrichtung beschrieben worden. Die vorliegende Erfindung ist allerdings auf andere Speichervorrichtungen als das Platten-Array-Gerät anwendbar, wie beispielsweise ein Halbleiterplattengerät.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand der Ausführungsformen beschrieben worden ist, sollte angeführt werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsformen, die hier angegeben sind, beschränkt werden sollte, und dass verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können.

Claims

Speichersystem mit einem ersten Speichergerät (14) und einer ersten Speichersteuerung (10), die zur Nachrichtenübertragung mit einem Hostcomputer (5) verbunden ist, um einen von diesem gesendeten Datenrahmen zu empfangen und entsprechend einer in dem Datenrahmen beschriebenen Daten-Ein/Ausgabe-Aufforderung die Ein- und Ausgabe von Daten an das bzw. aus dem ersten Speichergerät (14) auszuführen, wobei die erste Speichersteuerung (14) eine Weitergabeeinrichtung (111) aufweist, die einen von dem Hostcomputer (5) empfangenen Datenrahmen entsprechend in diesem beschriebenen Informationen an eine zweite Speichersteuerung (20) weitergibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Weitergabeeinrichtung ein Fiber-Channel-Schalter (111) und der Datenrahmen ein dem Fiber-Channel-Protokoll entsprechender Datenrahmen ist, die Informationen eine der folgenden Informationen darstellen: eine einen Fiber-Channel-Anschluss der Datenrahmenquelle angebende Information, eine einen Fiber-Channel-Anschluss des Datenrahmenziels angebende Informationen, und eine das Speichergerät angebende Information, und die erste Speichersteuerung ferner aufweist: eine Einrichtung zum Speichern einer die Priorität eines dem Datenrahmen entsprechenden Daten-Ein/Ausgabe-Vorgangs angebenden Information unter Bezugnahme sich auf eine Kombination aus dem Fiber-Channel-Anschluss der Quelle und dem Fiber-Channel-Anschluss des Ziels, und eine Einrichtung, die bei Empfang des Datenrahmens von dem Hostcomputer (5) einen Daten-Ein/Ausgabe-Vorgang für das mit einem Anschluss des Ziels verbundene Speichergerät entsprechend der die Priorität angebenden Information ausführt.
System nach Anspruch 1, wobei die erste Speichersteuerung (10) einen Prozessor aufweist, der auf Informationen Bezug nimmt, die in dem von dem Hostcomputer (5) gesendeten Datenrahmen beschrieben sind, und beurteilt, ob der von dem Hostcomputer (5) gesendete Datenrahmen ein solcher ist, der an die zweite Speichersteuerung (20) weitergegeben werden darf.
System nach Anspruch 1, wobei die erste Speichersteuerung (10) einen Speicher zur Speicherung von Informationen über Datenrahmen aufweist, die an die zweite Speichersteuerung (20) weitergegeben werden dürfen.
System nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Prozessor bei Beurteilung, ob der Datenrahmen an die zweite Speichersteuerung (20) weitergegeben werden darf, auch auf die in dem Speicher gespeicherten Informationen Bezug nimmt.
System nach Anspruch 2 oder 4, wobei der Prozessor dann, wenn der von dem Hostcomputer (5) gesendete Datenrahmen nicht an die zweite Speichersteuerung (20) weitergegeben werden darf, diesen Datenrahmen an einen weiteren Prozessor in der ersten Speichersteuerung (10) sendet.
System nach Anspruch 2, wobei der Prozessor prüft, ob der von dem Hostcomputer (5) gesendete Datenrahmen auf den Fiber-Channel-Anschluss des Ziels oder ein Speichergerät (14) des Ziels zugreifen darf.
System nach Anspruch 1, wobei die erste Speichersteuerung (10) eine Zugriffsbeschränkungs-Information speichert, die einen Zugriff eines Fiber-Channel-Anschlusses der Quelle auf den Fiber-Channel-Anschluss des Ziels oder das Speichergerät des Ziels gestattet/ablehnt, die erste Speichersteuerung (10) bei Empfang des Datenrahmens von dem Hostcomputer (5) auf die Zugriffsbeschränkungs-Information Bezug nimmt, um zu prüfen, ob der Fiber-Channel-Anschluss der Datenrahmenquelle auf den Fiber-Channel-Anschluss des Ziels oder das Speichergerät des Ziels Zugriff nehmen darf, und die erste Speichersteuerung (10) den Datenrahmen an die zweite Speichersteuerung (20) nur dann weitergibt, wenn dieser Zugriff gestattet ist.
System nach Anspruch 1, wobei die die Priorität angebende Information die Zeit angibt, zu der der Daten-Ein/Ausgabe-Vorgang für das Speichergerät auszuführen ist.
System nach Anspruch 1, wobei die das Speichergerät angebende Information eine einem logischen Speicherbereich zugeteilte Kennung ist und der logische Speicherbereich in Zonen in einem von dem Speichergerät zur Verfügung gestellten Speicherbereich organisiert ist.
System nach Anspruch 9, wobei das Speichergerät ein Plattenlaufwerk ist.