JP2000187559A - ディスクシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスク台数増加に伴うコントローラ負荷増
大によるスループット性能の低下を回避するディスクシ
ステムを提供する。 【解決手段】 ファイバチャネルのループ８０，８１に
複数台のディスクアレイ８６，９１，９６を接続し、各
ディスクアレイに対してシーケンシャルコマンドを優先
的に処理するかランダムコマンドを優先的に処理するか
を機能分担させ、ホストコンピュータ７０からのコマン
ドがシーケンシャルコマンドかランダムコマンドかをネ
ットワーク管理部９７で区分し、その区分に応じたディ
スクアレイに該コマンドを処理させる。 【効果】 コマンドの特性に応じてディスクアレイのデ
ィスク装置を構成する可能となり、低コストで高スルー
プット性能を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスクシステム
に関し、さらに詳しくは、ファイバチャネル・インタフ
ェースを有するハードディスク、光ディスク、ＤＶＤ、
半導体ディスクなどのディスク装置及びそれらで構成さ
れたディスクアレイをホストコンピュータと相互にネッ
トワークで接続したディスクシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンピュータと磁気ディスク装置
等の記憶媒体を接続するインタフェースとしてＳＣＳＩ
（Small Computer System Interface）に替わり、より
大容量データを高速に転送可能とするインタフェースと
して、ファイバチャネルが注目されている。ファイバチ
ャネルは、ホストコンピュータと周辺機器との間で大容
量のデータを入出力するインタフェースであるチャネル
というプロトコルと、ホストコンピュータや周辺機器が
いつでも通信できる環境を提供するネットワークという
プロトコルの２つの基本的なプロトコルから成り立って
いる。

【０００３】ファイバチャネルを使用した機器をノード
と呼ぶ。ノードは、他のノードのポートにアクセスする
ために１つ以上のポートを持っている。ＡＮＳＩ（Amer
icanNational Standards Institute）で規格化されてい
るＦＣ−ＡＬ（Fibre Channel Arbitrated Loop）で
は、各ノードが２つのポートを持ち、それぞれのポート
が独立のループを構成する。

【０００４】図１８に、２つのループで各ノード間をＦ
Ｃ−ＡＬで相互接続したディスクアレイのシステム概念
図を示す。ホスト７０とディスクアレイコントローラ７
３とがループ７１，７２に接続されている。また、ディ
スクアレイコントローラ７３の配下に、単体のディスク
装置７４〜７８が接続されている。ホスト７０から送信
されるリード／ライトコマンド要求に対して、ディスク
アレイコントローラ７３が、コマンド解釈，論理物理変
換を行い、各ディスク装置７４〜７８に対して、データ
のリード／ライトアクセスを行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のディスクシステ
ムでは、次の問題点がある。 （１）システム全体を高性能化するために高速アクセ
ス，大容量のディスク装置を揃えてディスクアレイを構
成すると、高速アクセス，大容量のディスク装置は高価
であるため、ディスク台数増加に伴ってディスクシステ
ム全体のコストが上昇する。 （２）データ量の増加に対応させてディスク装置の台数
を増加させると、ディスクアレイコントローラの負荷が
上昇し、システム全体のスループット性能の低下を招
く。そこで、本発明の目的は、低コストで高スループッ
ト性能を実現するディスクシステムを提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の観点では、本発明
は、１台以上のホストコンピュータと、２台以上のディ
スクアレイとをファイバチャネルのループで接続したデ
ィスクシステムであって、シーケンシャルコマンドを優
先的に処理するディスクアレイかランダムコマンドを優
先的に処理するディスクアレイかを識別しうる識別ＩＤ
を前記ディスクアレイの少なくとも２台に対して決定す
る識別ＩＤ決定手段と、前記ホストコンピュータから前
記ディスクアレイに対して送信したコマンドがシーケン
シャルコマンドかランダムコマンドかを区分するコマン
ド区分手段と、シーケンシャルコマンドにはシーケンシ
ャルコマンドを優先的に処理するディスクアレイを割り
当てると共にランダムコマンドにはランダムコマンドを
優先的に処理するディスクアレイを割り当てるためにコ
マンドに対して前記識別ＩＤを付加する識別ＩＤ付加手
段とを具備したことを特徴とするディスクシステムを提
供する。上記第１の観点のディスクシステムでは、ファ
イバチャネルのループに複数台のディスクアレイを接続
し、各ディスクアレイに対してシーケンシャルコマンド
を優先的に処理するかランダムコマンドを優先的に処理
するかを機能分担させる。そして、ホストコンピュータ
からのコマンドがシーケンシャルコマンドかランダムコ
マンドかを区分し、その区分に応じたディスクアレイに
該コマンドを処理させる。これにより、コマンドの特性
に応じてディスクアレイのディスク装置を構成する（例
えば、ランダムコマンドを優先的に処理するディスクア
レイは高価な高速アクセスのディスク装置で構成する
が、シーケンシャルコマンドを優先的に処理するディス
クアレイは低コストの低速アクセス・大容量のディスク
装置で構成する）ことが可能となり、低コストで高スル
ープット性能を実現することが出来る。

【０００７】第２の観点では、本発明は、１台以上のホ
ストコンピュータと、１台以上のディスクアレイとをフ
ァイバチャネルのループで接続したディスクシステムで
あって、前記ディスクアレイの少なくとも１台は、２台
以上のディスクアレイコントローラおよび２台以上のデ
ィスク装置を含み、前記ディスクアレイコントローラお
よび前記ディスク装置をグループ化するディスクグルー
プ構成手段と、シーケンシャルコマンドを優先的に処理
するグループかランダムコマンドを優先的に処理するグ
ループかを識別しうる識別ＩＤを前記グループに対して
決定する識別ＩＤ決定手段と、前記ホストコンピュータ
から前記ディスクアレイに対して送信したコマンドがシ
ーケンシャルコマンドかランダムコマンドかを区分する
コマンド区分手段と、シーケンシャルコマンドにはシー
ケンシャルコマンドを優先的に処理するグループを割り
当てると共にランダムコマンドにはランダムコマンドを
優先的に処理するグループを割り当てるためにコマンド
に対して前記識別ＩＤを付加する識別ＩＤ付加手段とを
具備したことを特徴とするディスクシステムを提供す
る。上記第２の観点のディスクシステムでは、ファイバ
チャネルのループに複数台のディスクアレイコントロー
ラをもつディスクアレイを接続し、各ディスクアレイコ
ントローラに対応させてディスク装置をグループ分け
し、各グループに対してシーケンシャルコマンドを優先
的に処理するかランダムコマンドを優先的に処理するか
を機能分担させる。そして、ホストコンピュータからの
コマンドがシーケンシャルコマンドかランダムコマンド
かを区分し、その区分に応じたグループに該コマンドを
処理させる。これにより、コマンドの特性に応じてグル
ープのディスク装置を構成する（例えば、ランダムコマ
ンドを優先的に処理するグループは基本的に高価な高速
アクセスのディスク装置で構成するが、シーケンシャル
コマンドを優先的に処理するディスクアレイは基本的に
低コストの低速アクセス・大容量のディスク装置で構成
する）ことが可能となり、低コストで高スループット性
能を実現することが出来る。さらに、データ量に応じて
グループ分けを動的に変更でき、性能スケーラビリティ
を実現することが出来る。

【０００８】第３の観点では、本発明は、上記第１また
は第２の観点のディスクシステムにおいて、前記コマン
ド区分手段および前記識別ＩＤ付加手段を複数有し、前
記コマンド区分処理および前記識別ＩＤ付加処理を多重
実行可能としたことを特徴とするディスクシステムを提
供する。上記第３の観点のディスクシステムでは、コマ
ンド区分処理および識別ＩＤ付加処理を多重実行可能と
したため、これらの処理がシステム性能に対してボトル
ネックになることを回避できる。したがって、ファイバ
チャネルのバンド幅を有効に利用した高スループットの
運用が実現可能となる。

【０００９】第４の観点では、本発明は、１台以上のホ
ストコンピュータと１台以上の高速アクセスのディスク
アレイと１台以上の高信頼性のディスクアレイおよびＤ
ＶＤやＭＯなどの低速アクセス・大容量のライブラリイ
の少なくとも一方とをファイバチャネルのループで接続
したディスクシステムであって、アクセス頻度に従って
データを前記高速アクセスのディスクアレイから前記高
信頼のディスクアレイまたは前記低速アクセス・大容量
のライブラリに移行するデータ移行手段と、移行後のデ
ータのアドレスを管理するデータベース手段とを具備し
たことを特徴とするディスクシステムを提供する。上記
第４の観点のディスクシステムでは、記憶媒体の種類に
注目し、アクセス頻度の違いによってデータを他の種類
の記憶媒体に移動するため、各種類の記憶媒体が得意と
するデータ提供方法でコマンド処理を行うことが出来
る。したがって、低コストで高スループットの実現が実
現可能となる。

【００１０】第５の観点では、本発明は、上記第１から
第４の観点のディスクシステムにおいて、複数本のファ
イバチャネルのループの利用率を検出し利用率の低いル
ープを優先的に用いてコマンドを送信するループ選択手
段をさらに具備したことを特徴とするディスクシステム
を提供する。上記第５の観点のディスクシステムでは、
ネットワークトラフィックの集中を回避することが出来
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を説明する。なお、これにより本発明が限定され
るものではない。

【００１２】−第一実施形態− 第一実施形態は、ディスクアレイを複数化し、各ディス
クアレイがシーケンシャル／ランダムに分類されたコマ
ンドタイプに従ってコマンド処理を行う例である。図１
は、本発明の第一実施形態にかかるディスクシステムの
構成図である。このディスクシステム１は、ホストコン
ピュータ７０と、ディスクアレイ８６，９１，９６と、
ネットワーク管理部９７とを、ループ８０，８１で接続
し、Storage Area Networkを構成したものである。前記
ディスクアレイＡ８６は、ディスクアレイコントローラ
Ａ８２と複数のディスク装置８３〜８５とからなってい
る。前記ディスクアレイＢ９１は、ディスクアレイコン
トローラＢ８７と複数のディスク装置８８〜９０とから
なっている。前記ディスクシステムＣ９６は、ディスク
アレイコントローラＣ９２と複数のディスク装置９３〜
９５とからなっている。

【００１３】図２は、前記ネットワーク管理部９７の構
成図である。ネットワーク管理部９７は、ループ８０か
らコマンドを送受信するポートＡ１８、ループ８１から
コマンドを送受信するポートＢ１９、コマンドがシーケ
ンシャルかランダムか識別する処理を行うコマンド識別
区分実行部１０、制御対象のディスク装置の属性によっ
てユーザがシーケンシャル／ランダムの分担処理を割り
当てるためのディスクアレイコントローラのコントロー
ラ識別ＩＤを決定するコントローラ識別ＩＤユーザ決定
部１１、前記コマンド識別区分実行部１０で識別したコ
マンドを処理するディスクアレイコントローラ（８２，
８７，９２）を割り当てるためのコントローラ識別ＩＤ
を発行するコントローラ識別ＩＤ発行部１２、そのコン
トローラ識別ＩＤ発行部１２で発行したコントローラ識
別ＩＤを各コマンドに付加するコントローラ識別ＩＤ付
加部１３、ホストコンピュータ７０が持つ仮想アドレス
（ループ８０，８１に接続された複数の記憶媒体を、１
台の記憶媒体として見た場合のアドレス）を、ディスク
アレイ（８６，９１，９６）固有の論理アドレスに変換
するアドレス変換部１４、ループ８０のトラフィックを
検知してその利用率を観るポートＡ利用率検出部１６、
ループ８１のトラフィックを検知してその利用率を観る
ポートＢ利用率検出部１７、および、ポートＡ，Ｂの利
用率を比較してコマンドをポートＡ１８で送信するか又
はポートＢ１９で送信するかを決定するネットワークト
ラフィック比較部１５とを具備して成る。

【００１４】図３は、前記ネットワーク管理部９７内の
コマンド識別区分実行部１０の詳細ブロック図である。
コマンド識別区分実行部１０は、ポートＡ１８またはポ
ートＢ１９から受信したコマンドのアドレスをチェック
するアドレス読み取り部３０、１つ前のコマンドのアド
レスを格納する前のコマンドのアドレス記憶部３１、受
信したコマンドのアドレスが連続か非連続か（等間隔か
否か）を判定するアドレスの連続／非連続判定部３２、
および、連続したアドレスを持つコマンドにシーケンシ
ャル・フラグを付加し非連続なアドレスを持つコマンド
にランダム・フラグを付加するシーケンシャル・フラグ
またはランダム・フラグ付加部３３を具備して成る。

【００１５】図４は、前記ネットワーク管理部９７内の
アドレス変換部１４の詳細ブロック図である。アドレス
変換部１４は、ホストコンピュータ７０がコマンドに割
り当てる仮想アドレスを読み取る仮想アドレス読み取り
／送信部３４、その仮想アドレス読み取り／送信部３４
から受け取った仮想アドレスをディスクアレイ固有の論
理アドレスに対応づける変換マップ３５、および、その
変換マップ３５で変換された論理アドレスを受け取る論
理アドレス受信部３６を具備して成る。

【００１６】図５および図６は、第一実施形態にかかる
ディスクシステム１の動作を示すフローチャートであ
る。図５のステップ２００では、ホストコンピュータ７
０がコマンドを発行する。ステップ２０１では、ホスト
コンピュータ７０から発行されたコマンドがループ８０
またはループ８１を流れる。ステップ２０２では、ルー
プ８０またはループ８１を流れてきたコマンドを、ネッ
トワーク管理部９７のポートＡ１８またはポートＢ１９
で受信する。ステップ２０３では、コマンド識別区分実
行部１０のアドレス読み取り部３０で、受信したコマン
ドからアドレスを読み取り、アドレス連続／非連続判定
部３２で、前のコマンドのアドレス記憶部３１から取り
出したアドレスと前記読み取ったアドレスと基に、コマ
ンドのタイプがシーケンシャルかランダムかを識別し、
シーケンシャル・フラグまたはランダム・フラグ付加部
３３で、シーケンシャルと識別したコマンドにシーケン
シャル・フラグを付加し、ランダムと識別したコマンド
にランダム・フラグを付加する。ステップ２０４〜２０
６では、コントローラ識別ＩＤ発行部１２で、シーケン
シャル・フラグの付加されたコマンドに対してシーケン
シャル・コマンドを処理するディスクアレイコントロー
ラの識別ＩＤを生成し（２０５）、ランダム・フラグの
付加されたコマンドに対してランダム・コマンドを処理
するディスクアレイコントローラの識別ＩＤを生成する
（２０６）。ステップ２０７では、コントローラ識別Ｉ
Ｄ付加部１３で、コマンドにコントローラ識別ＩＤを付
加する。なお、ステップ２０８に示すように、ディスク
システム構成時に、ユーザが、アクセス速度や容量等の
ディスク装置の属性を考慮して、どのディスクアレイコ
ントローラ（８２，８７，９２）をシーケンシャル・コ
マンド処理用とするか及びランダム・コマンド処理用と
するか及び何番のコントローラ識別ＩＤを持たせるか
を、ネットワーク管理部９７において、決定しておく。

【００１７】図６のステップ３００では、アドレス変換
部１４の仮想アドレス読み取り／送信部３４で、コマン
ドの仮想アドレスを読み取り、変換マップ３５で、各コ
ントローラ識別ＩＤに対応したディスクアレイ（８６，
９１，９６）の論理アドレスに変換する。ステップ３０
１〜３０７では、ネットワーク管理部９７のポートＡ利
用率検出部１６およびポートＢ利用率検出部１７でルー
プ８０及びループ８１の利用率を検出し（３０２，３０
３）、ネットワークトラフィック比較部１５でループ８
０，８１の利用率を比較し（３０１）、利用率がポート
Ａ＜ポートＢまたはポートＡ＝ポートＢならポートＡ１
８からコマンドを送信し（３０５）、利用率がポートＡ
＞ポートＢならポートＢ１９からコマンドを送信する
（３０７）。ステップ３０８では、ループ８０または８
１を介して送信されたコマンドを、該コマンドが持つコ
ントローラ識別ＩＤに対応するディスクアレイコントロ
ーラ（８２，８７，９２）が受信する。ステップ３０９
では、コマンドを受信したディスクアレイコントローラ
（８２，８７，９２）が、論理アドレスをディスク装置
の物理アドレスに変換する等のコマンドの解釈を行う。
ステップ３１０では、コマンドがリードならステップ３
１１へ進み、ライトならステップ３１５へ進む。ステッ
プ３１１では、キャッシュヒットの有無を判定し、キャ
ッシュヒットならステップ３１２へ進み、キャッシュミ
スならステップ３１３へ進む。ステップ３１２では、要
求データをキャッシュからリードする。そして、ステッ
プ３１４へ進む。ステップ３１３では、要求データをデ
ィスク装置からリードする。ステップ３１４では、リー
ドしたデータを、ループ８０またはループ８１を介して
送信し、ホストコンピュータ７０が受信する。ステップ
３１５では、データをディスク装置にライトする。

【００１８】例えば、ユーザがコントローラ識別ＩＤユ
ーザ決定部１１においてディスクアレイコントローラＡ
８２をシーケンシャルコマンド処理用とし、ディスクア
レイコントローラＢ８７をランダムコマンド処理用と
し、ディスクアレイコントローラＣ９２をシーケンシャ
ルコマンド処理用（ディスクアレイＡ８６の容量を超え
てライトコマンドを受信するような場合に用いる）と
し、コントローラ識別ＩＤを決定した場合、ディスクア
レイＡ８６のディスク装置８３〜８５およびディスクア
レイＣ９６のディスク装置９３〜９５に対してはシーケ
ンシャル処理のみを行うため、アクセス性能に依存しな
いディスク装置の利用が可能となる。一方、ディスクア
レイＢ９１のディスク装置８８〜９０に対してはランダ
ム処理のみを行うため、アクセス性能とキャッシュ性能
に特化したディスク装置の利用が可能となる。

【００１９】上記第一実施形態のディスクシステム１に
よれば、より高性能なディスク装置はランダム専用に用
い、平凡な安価なディスク装置はシーケンシャル用に用
いることで、高性能かつ低コストなディスクシステムを
実現できる。

【００２０】−第二実施形態− 第二実施形態は、１台のディスクアレイに複数のディス
クアレイコントローラを増設する例である。図７は、本
発明の第二実施形態にかかるディスクシステムの構成図
である。このディスクシステム２は、ホストコンピュー
タ７０と、コントローラ増設ディスクアレイ９８と、ネ
ットワーク管理部９９とを、ループ８０，８１で接続
し、Storage Area Networkを構成したものである。前記
コントローラ増設ディスクアレイ９８は、複数のディス
クアレイコントローラ８２，８７，９２と複数のディス
ク装置８３〜９５とからなっている。複数のディスク装
置８３〜９５は、複数のディスクアレイコントローラ８
２，８７，９２に対応したディスクグループＡ，Ｂ，Ｃ
にグループ分けされている。

【００２１】図８は、前記ネットワーク管理部９９のブ
ロック図である。ネットワーク管理部９９は、ループか
らコマンドを送受信するポートＡ１８、ポートＢ１９、
コマンドがシーケンシャルかランダムかを識別するコマ
ンド識別区分実行部１０、識別したシーケンシャル・コ
マンドを一時保持するシーケンシャル用コマンドキュー
４２、識別したランダム・コマンドを一時保持するラン
ダム用コマンドキュー４３、前記コマンドキュー４２，
４３に溜まったコマンドの数を比較してディスク装置８
３〜９５をシーケンシャルコマンド用グループ、ランダ
ムコマンド用グループにグループ分けするディスクグル
ープ構成部４１、ディスク装置の属性によってシーケン
シャル／ランダムの分担処理を割り当てるためのディス
クアレイコントローラ（８２，８７，９２）のコントロ
ーラ識別ＩＤをユーザが決定するコントローラ識別ＩＤ
ユーザ決定部１１、識別したコマンドを処理するディス
クアレイコントローラ（８２，８７，９２）を割り当て
るためのコントローラ識別ＩＤを発行するコントローラ
識別ＩＤ発行部４５、そのコントローラ識別ＩＤ発行部
４５で発行したコントローラ識別ＩＤを各コマンドに付
加するコントローラ識別ＩＤ付加部１３、前記ディスク
グループを考慮してホストコンピュータ７０が持つ仮想
アドレスをディスクアレイ固有の論理アドレスに変換す
るアドレス変換部４４、ループ８０のトラフィックを検
知してその利用率を観るポートＡ利用率検出部１６、ル
ープ８１のトラフィックを検知してその利用率を観るポ
ートＢ利用率検出部１７、検出したループ８０，８１の
利用率の結果を比較してコマンドをポートＡ１８で送信
するかポートＢ１９で送信するかを決定するネットワー
クトラフィック比較部１５、および、ループ初期化処理
でループ８０，８１に接続されたデバイスを認証するた
めのループ初期化に伴うデバイスチェック部４０を具備
して成る。

【００２２】図９は、前記ループ初期化に伴うデバイス
チェック部４０の詳細図である。ループ初期化に伴うデ
バイスチェック部４０は、ポートＡ１８，ポートＢ１９
から初期化シーケンスのフレームを読み取るＬＩＰ（Lo
op Initialization Procedure）における初期化シーケ
ンスのフレーム読み取り部５０、読み取ったフレームか
ら新旧デバイスのポートアドレスを比較するポートアド
レス比較部５１、すでにループを構成しているデバイス
のポートアドレスを保持する既存ポートアドレス格納部
５２、および、新たにループに接続したデバイスのポー
トアドレスを保持する新規ポートアドレス格納部５３を
具備して成る。

【００２３】図１０は、前記ディスクグループ構成部４
１の詳細図である。ディスクグループ構成部４１は、前
記シーケンシャル用コマンドキュー４２に溜まったコマ
ンドの数をカウントするシーケンシャル用キューカウン
タ５４、前記ランダム用コマンドキュー４３に溜まった
コマンドの数をカウントするランダム用キューカウンタ
５５、前記キューカウンタ５４，５５のカウント値を比
較するカウンタ比較部５６、比較結果からディスク装置
８３〜９５のどれをシーケンシャルグループに割り当て
るか決定するシーケンシャルグループ決定部５７、およ
び、どれをランダムグループに割り当てるか決定するラ
ンダムグループ決定部５８を具備して成る。

【００２４】図１１〜図１３は、第二実施形態にかかる
ディスクシステム２の動作を示すフローチャートであ
る。ステップ４００では、ネットワーク管理部９９のル
ープ初期化に伴うデバイスチェック部４０で、初期化シ
ーケンスのフレームを読み取る。ステップ４０１では、
コントローラ増設による新規ポートアドレスが検出され
た場合はステップ４０２へ進み、そうでない場合はステ
ップ４０２をスキップする。ステップ４０２では、新規
ポートアドレスをコントローラ識別ＩＤ発行部４５に通
知する。以上の前置き処理の後、ホストコンピュータ７
０がコマンドを発行するのを待つ。

【００２５】ステップ４０３では、ホストコンピュータ
７０がコマンドを発行する。ステップ４０４では、発行
されたコマンドがループ８０またはループ８１を流れ
る。ステップ４０５では、流れてきたコマンドをネット
ワーク管理部９９のポートＡ１８またはポートＢ１９で
受信する。ステップ４０６では、コマンド識別区分実行
部１０で、受信したコマンドからコマンドのアドレスの
連続／非連続性を判定し、コマンドのタイプを識別し、
シーケンシャルと識別したコマンドにシーケンシャル・
フラグを付加し、ランダムと識別したコマンドにランダ
ム・フラグを付加する。ステップ４０７では、シーケン
シャル・フラグを付加したならステップ４０８へ進み、
ランダム・フラグを付加したならステップ４１２へ進
む。ステップ４０８では、シーケンシャル用コマンドキ
ュー４２にコマンドを格納する。ステップ４０９では、
コントローラ識別ＩＤ発行部４５で、シーケンシャル用
コマンドキュー４２の先頭のコマンドに対して、シーケ
ンシャル・コマンドを処理するディスクアレイコントロ
ーラ（８２，８７，９２）のコントローラ識別ＩＤを生
成する。ステップ４１０では、コントローラ識別ＩＤ付
加部１３で、生成されたコントローラ識別ＩＤをコマン
ドに付加する。そして、図１２のステップ５０２へ進
む。

【００２６】ステップ４１２では、ランダム用コマンド
キュー４３にコマンドを格納する。ステップ４１３で
は、コントローラ識別ＩＤ発行部４５でランダム用コマ
ンドキュー４３の先頭のコマンドに対して、ランダム・
コマンドを処理するディスクアレイコントローラのコン
トローラ識別ＩＤを生成する。そして、前記ステップ４
１０へ進む。なお、ステップ４１５に示すように、ディ
スクシステム構成時に、ユーザが、アクセス速度や容量
等のディスク装置の属性を考慮して、どのディスクアレ
イコントローラ（８２，８７，９２）をシーケンシャル
・コマンド処理用とするか及びランダム・コマンド処理
用とするか及び何番のコントローラ識別ＩＤを持たせる
かを、ネットワーク管理部９７において、決定してお
く。

【００２７】図１２のステップ５００，５０１は、前記
ステップ４０７，４１２でコマンドをキュー４２，４３
に格納した後、実行される。ステップ５００では、ディ
スクグループ構成部４１のシーケンシャル用キューカウ
ンタ５４とランダム用キューカウンタ５５の値をカウン
タ比較部５６で比較する。ステップ５０１では、シーケ
ンシャルグループ決定部５７でシーケンシャルグループ
に用いるディスク装置をグループ化し、ランダムグルー
プ決定部５８でランダムグループに用いるディスク装置
をグループ化する。以上のステップ５００，５０１で、
ステップ５０２が実行される準備ができる。

【００２８】ステップ５０２では、コマンドの仮想アド
レスをアドレス変換部４４で読み取り、ディスク装置の
グループ化を反映して、各コントローラ識別ＩＤに対応
したディスクアレイの論理アドレスに変換する。ステッ
プ５０３〜５０９では、ネットワーク管理部９９のポー
トＡ利用率検出部１６およびポートＢ利用率検出部１７
でループ８０及びループ８１の利用率を検出し（５０
４，５０５）、ネットワークトラフィック比較部１５で
ループ８０，８１の利用率を比較し（５０３）、利用率
がポートＡ＜ポートＢまたはポートＡ＝ポートＢならポ
ートＡ１８からコマンドを送信し（５０７）、利用率が
ポートＡ＞ポートＢならポートＢ１９からコマンドを送
信する（５０９）。そして、図１３のステップ６００へ
進む。

【００２９】図１３のステップ６００では、ループ８０
またはループ８１を介して送信されたコマンドを、該コ
マンドが持つコントローラ識別ＩＤに対応するディスク
アレイコントローラ（８２，８７，９２）が受信する。
ステップ６０１では、コマンドを受信したディスクアレ
イコントローラ（８２，８７，９２）が、論理アドレス
をディスク装置の物理アドレスに変換する等のコマンド
の解釈を行う。ステップ６０２では、コマンドがリード
ならステップ６０３へ進み、ライトならステップ６０７
へ進む。ステップ６０３では、キャッシュヒットの有無
を判定し、キャッシュヒットならステップ６０４へ進
み、キャッシュミスならステップ６０５へ進む。ステッ
プ６０４では、要求データをキャッシュからリードす
る。そして、ステップ６０６へ進む。ステップ６０５で
は、要求データをディスク装置からリードする。ステッ
プ６０６では、リードしたデータを、ループ８０または
ループ８１を介して送信し、ホストコンピュータ７０が
受信する。ステップ６０７では、データをディスク装置
にライトする。

【００３０】上記第二実施形態のディスクシステム２に
よれば、より高性能なディスク装置はランダム専用に用
い、平凡な安価なディスク装置はシーケンシャル用に用
いることで、高性能かつ低コストなディスクシステムを
実現できる。

【００３１】−第三実施形態− 第三実施形態は、複数のネットワーク管理部を持つ例で
ある。図１４は、本発明の第三実施形態にかかるディス
クシステムの構成図である。このディスクシステム３
は、ホストコンピュータ７０と、ディスクアレイ８６，
９１，９６と、ネットワーク管理部９７，１００，１０
１とを、ループ８０，８１で接続し、Storage Area Net
workを構成したものである。前記ディスクアレイＡ８６
は、ディスクアレイコントローラＡ８２と複数のディス
ク装置８３〜８５とからなっている。前記ディスクアレ
イＢ９１は、ディスクアレイコントローラＢ８７と複数
のディスク装置８８〜９０とからなっている。前記ディ
スクシステムＣ９６は、ディスクアレイコントローラＣ
９２と複数のディスク装置９３〜９５とからなってい
る。

【００３２】上記第三実施形態のディスクシステム３に
よれば、複数のネットワーク管理部９７，１００，１０
１で処理を分担することで、シーケンシャル／ランダム
のコマンド区分に要する処理を同一時間内に多重実行可
能となり、コマンドの区分等の処理がシステム性能に対
してボトルネックになることを回避できる。したがっ
て、ファイバチャネルのバンド幅を有効に利用した高ス
ループットの運用が実現可能となる。

【００３３】−第四実施形態− 第四実施形態は、異なる特性の記憶媒体にデータを移行
するディスクシステムの例である。図１５は、本発明の
第四実施形態のディスクシステムの構成図である。この
ディスクシステム４は、ホストコンピュータ７０と、高
速アクセスのＲＡＩＤ１（ミラー）の構成を持つディス
クアレイ１０４と、高信頼性だがパリティ処理のために
ややアクセス速度が落ちるＲＡＩＤ５（パリティースト
ライピング）の構成を持つディスクアレイ１０５と、大
容量であるが低速アクセスのＤＶＤやＭＯで実現される
ライブラリ１０６と、ネットワーク管理部１０２とを、
ループ８０，８１で接続し、Storage Area Networkを構
成したものである。前記ネットワーク管理部１０２は、
ある記憶媒体のデータを他の記憶媒体に移行するための
マッピングデータを保持するデータベース１０３を有し
ている。

【００３４】図１６は、前記データベース１０３の例示
図である。このデータベース１０３は、データ名と、移
動先アドレスと、元アドレスと、データサイズと、移動
先とを管理している。

【００３５】図１７は、第四実施形態にかかるディスク
システム４の動作を示すフローチャートである。ステッ
プ７００では、ホストコンピュータ７０が、ＲＡＩＤ１
のディスクアレイ１０４にコマンドを発行する。ステッ
プ７０１では、ＲＡＩＤ１のディスクアレイ１０４でコ
マンドの処理を行う。ステップ７０２では、ＲＡＩＤ１
のディスクアレイ１０４に対するアクセス頻度が低いう
ちは前記ステップ７００に戻る（ＲＡＩＤ１のディスク
アレイ１０４で引き続き運用を行う）が、アクセス頻度
が高くなったら、ステップ７０３へ進む。

【００３６】ステップ７０３では、ＲＡＩＤ１のディス
クアレイ１０４のデータの内で特に参照する回数の少な
いデータを、ＲＡＩＤ５のディスクアレイ１０５に移動
する。このとき、データの移動毎に、移動したデータの
アドレスをデータベース１０３に記録して、以降のコマ
ンドアクセスで参照できるようにする。ステップ７０４
では、ＲＡＩＤ１のディスクアレイ１０４及びＲＡＩＤ
５のディスクアレイ１０５でコマンドの処理を行う。ス
テップ７０５では、ＲＡＩＤ５のディスクアレイ１０５
に対するアクセス頻度が低いうちは前記ステップ７０８
に進み、アクセス頻度が高くなったら、ステップ７０６
へ進む。ステップ７０８では、ホストコンピュータ７０
が、ＲＡＩＤ１のディスクアレイ１０４及びＲＡＩＤ５
のディスクアレイ１０５にコマンドを発行する。そし
て、ＲＡＩＤ１のディスクアレイ１０４及びＲＡＩＤ５
のディスクアレイ１０５で引き続き運用を行う。

【００３７】ステップ７０６では、ＲＡＩＤ５のディス
クアレイ１０５のデータの内で特に参照する回数の少な
いデータをライブラリ１０６に移動する。このとき、デ
ータの移動毎に、移動したデータのアドレスをデータベ
ース１０３に記録して、以降のコマンドアクセスで参照
できるようにする。ステップ７０７では、ＲＡＩＤ１の
ディスクアレイ１０４及びＲＡＩＤ５のディスクアレイ
１０５及びライブラリ１０６でコマンドの処理を行う。
ステップ７０９では、ホストコンピュータ７０が、ＲＡ
ＩＤ１のディスクアレイ１０４及びＲＡＩＤ５のディス
クアレイ１０５及びライブラリ１０６にコマンドを発行
する。そして、ＲＡＩＤ１のディスクアレイ１０４及び
ＲＡＩＤ５のディスクアレイ１０５及び及びライブラリ
１０６で引き続き運用を行う。

【００３８】上記第四実施形態のディスクシステム４に
よれば、Storage Area Networkを構成する記憶媒体の種
類に注目し、アクセス頻度の違いによってデータを他の
種類の記憶媒体に移動するため、各種類の記憶媒体が得
意とするデータ提供方法でコマンド処理を行うことが出
来る。

【００３９】

【発明の効果】本発明のディスクシステムによれば、次
の効果が得られる。 （１）リード／ライトコマンドをシーケンシャル／ラン
ダムで区分してターゲットのディスク装置に送信するこ
とで、高価格で高速アクセス、低価格で大容量といった
ディスク装置が固有に持つ属性に適した運用が可能にな
り、低コストで高スループット性能を実現することが出
来る。また、複数のディスクアレイコントローラにより
負荷分散するため、ディスク装置の台数が多い大規模な
ディスクシステムにおいても、コントローラネックのな
い性能スケーラビリティを示す。 （２）複数のディスクアレイコントローラがそれぞれ管
理するディスク装置の構成を動的に変更できる。 （３）コマンド区分処理および識別ＩＤ付加処理がシス
テム性能に対してボトルネックになることを回避でき
る。 （４）データを種類の異なる記憶媒体に移動し、各種類
の記憶媒体が得意とするデータ提供方法でコマンド処理
を行うことが出来る。 （５）ネットワークトラフィックの集中を回避すること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態のディスクシステムの構
成図である。

【図２】図１に示されたネットワーク管理部の構成図で
ある。

【図３】図２に示されたコマンド識別区分実行部の構成
図である。

【図４】図２に示されたアドレス変換部の構成図であ
る。

【図５】本発明の第一実施形態の動作を示すフローチャ
ートである。

【図６】図５の続きのフローチャートである。

【図７】本発明の第二実施形態のディスクシステムの構
成図である。

【図８】図７に示されたネットワーク管理部の構成図で
ある。

【図９】図８に示されたループ初期化に伴うデバイスチ
ェック部の構成図である。

【図１０】図８に示されたディスクグループ構成部の構
成図である。

【図１１】本発明の第二実施形態の動作を示すフローチ
ャートである。

【図１２】図１１の続きのフローチャートである。

【図１３】図１２の続きのフローチャートである。

【図１４】本発明の第三実施形態のディスクシステムの
構成図である。

【図１５】本発明の第四実施形態のディスクシステムの
構成図である。

【図１６】図１５に示されたデータベースの構成図であ
る。

【図１７】本発明の第四実施形態の動作を示すフローチ
ャートである。

【図１８】従来のディスクシステムの一例の構成図であ
る。

【符号の説明】

１，２，３，４・・・・・ディスクシステム、 １０・・・・・コマンド識別区分実行部、 １１・・・・・コントローラ識別ＩＤユーザ決定部、 １２・・・・・コントローラ識別ＩＤ発行部、 １３・・・・・コントローラ識別ＩＤ付加部、 １４，４４・・アドレス変換部、 １５・・・・・ネットワークトラフィック比較部、 １６・・・・・ポートＡ利用率検出部、 １７・・・・・ポートＢ利用率検出部、 １８・・・・・ポートＡ、 １９・・・・・ポートＢ、 ３０・・・・・アドレス読み取り部、 ３１・・・・・前のコマンドのアドレス記憶部、 ３２・・・・・アドレス連続／非連続判定部、 ３３・・・・・シーケンシャル・フラグまたはランダム
・フラグ付加部、 ３４・・・・・仮想アドレス読み取り／送信部、 ３５・・・・・変換マップ、 ３６・・・・・論理アドレス受信部、 ４０・・・・・ループ初期化に伴うデバイスチェック
部、 ４１・・・・・ディスクグループ構成部、 ４２・・・・・シーケンシャル用コマンドキュー、 ４３・・・・・ランダム用コマンドキュー、 ５０・・・・・ＬＩＰにおける初期化シーケンスのフレ
ーム読み取り部、 ５１・・・・・ポートアドレス比較部、 ５２・・・・・既存ポートアドレス格納部、 ５３・・・・・新規ポートアドレス格納部、 ５４・・・・・シーケンシャル用キューカウンタ、 ５５・・・・・ランダム用キューカウンタ、 ５６・・・・・カウンタ比較部、 ５７・・・・・シーケンシャルグループ決定部、 ５８・・・・・ランダムグループ決定部、 ７０・・・・・ホストコンピュータ、 ８０，８１・・ループ、 ８２，８７，９２・・・・・ディスクアレイコントロー
ラ、 ８３〜８５，８８〜９０，９３〜９５・・ディスク装
置、 ８６，９１，９６・・・・・ディスクアレイ、 ９７，９９，１００，１０１，１０２・・・ネットワー
ク管理部、 ９８・・・・・コントローラ増設ディスクアレイ、 １０３・・・・・データベース、 １０４・・・・・ＲＡＩＤ１ディスクアレイ、 １０５・・・・・ＲＡＩＤ５ディスクアレイ、 １０６・・・・・ＤＶＤ，ＭＯライブラリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八木沢 育哉 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 山本 政行 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 ▼高▲本 賢一 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 Ｆターム(参考） 5B065 BA01 BA03 BA05 CA15 CA17 CA30

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １台以上のホストコンピュータと、２台
   以上のディスクアレイとをファイバチャネルのループで
   接続したディスクシステムであって、 シーケンシャルコマンドを優先的に処理するディスクア
   レイかランダムコマンドを優先的に処理するディスクア
   レイかを識別しうる識別ＩＤを前記ディスクアレイの少
   なくとも２台に対して決定する識別ＩＤ決定手段と、前
   記ホストコンピュータから前記ディスクアレイに対して
   送信したコマンドがシーケンシャルコマンドかランダム
   コマンドかを区分するコマンド区分手段と、シーケンシ
   ャルコマンドにはシーケンシャルコマンドを優先的に処
   理するディスクアレイを割り当てると共にランダムコマ
   ンドにはランダムコマンドを優先的に処理するディスク
   アレイを割り当てるためにコマンドに対して前記識別Ｉ
   Ｄを付加する識別ＩＤ付加手段とを具備したことを特徴
   とするディスクシステム。
2. 【請求項２】 １台以上のホストコンピュータと、１台
   以上のディスクアレイとをファイバチャネルのループで
   接続したディスクシステムであって、 前記ディスクアレイの少なくとも１台は、２台以上のデ
   ィスクアレイコントローラおよび２台以上のディスク装
   置を含み、 前記ディスクアレイコントローラおよび前記ディスク装
   置をグループ化するディスクグループ構成手段と、シー
   ケンシャルコマンドを優先的に処理するグループかラン
   ダムコマンドを優先的に処理するグループかを識別しう
   る識別ＩＤを前記グループに対して決定する識別ＩＤ決
   定手段と、前記ホストコンピュータから前記ディスクア
   レイに対して送信したコマンドがシーケンシャルコマン
   ドかランダムコマンドかを区分するコマンド区分手段
   と、シーケンシャルコマンドにはシーケンシャルコマン
   ドを優先的に処理するグループを割り当てると共にラン
   ダムコマンドにはランダムコマンドを優先的に処理する
   グループを割り当てるためにコマンドに対して前記識別
   ＩＤを付加する識別ＩＤ付加手段とを具備したことを特
   徴とするディスクシステム。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のディス
   クシステムにおいて、前記コマンド区分手段および前記
   識別ＩＤ付加手段を複数有し、前記コマンド区分処理お
   よび前記識別ＩＤ付加処理を多重実行可能としたことを
   特徴とするディスクシステム。
4. 【請求項４】 １台以上のホストコンピュータと１台以
   上の高速アクセスのディスクアレイと１台以上の高信頼
   性のディスクアレイおよびＤＶＤやＭＯなどの低速アク
   セス・大容量のライブラリイの少なくとも一方とをファ
   イバチャネルのループで接続したディスクシステムであ
   って、 アクセス頻度に従ってデータを前記高速アクセスのディ
   スクアレイから前記高信頼のディスクアレイまたは前記
   低速アクセス・大容量のライブラリに移行するデータ移
   行手段と、移行後のデータのアドレスを管理するデータ
   ベース手段とを具備したことを特徴とするディスクシス
   テム。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４のいずれかに記載
   のディスクシステムにおいて、複数本のファイバチャネ
   ルのループの利用率を検出し利用率の低いループを優先
   的に用いてコマンドを送信するループ選択手段をさらに
   具備したことを特徴とするディスクシステム。