JP2001312372A - ディスク制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】特定のディスク装置への負荷の集中を適応的に
回避してパフォーマンスを改善させることを可能とする
ディスク制御装置を提供する。 【解決手段】ホストバスアダプタ（ＨＢＡ）１５は、こ
のコンピュータシステムの外部記憶となる複数のディス
ク装置１６ａ〜１６ｎを制御する、いわゆるディスク制
御装置であり、ＳＣＳＩバス２を介してデータを授受す
る。そして、このホストバスアダプタ（ＨＢＡ）１５
は、複数のディスク装置１６ａ〜１６ｎのすべてのディ
スクブロックに対するアクセス統計情報を記録し、たと
えば特定のディスク装置にアクセスが集中している等の
アクセスの偏りが認められた際、このアクセス頻度の偏
りを是正すべく、アクセス頻度の高いディスク装置のデ
ィスクブロックの内容とアクセス頻度の低いディスク装
置のディスクブロックの内容とを上位システムに意識さ
せることなく動的に入れ替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、特定のディスク
装置への負荷の集中を適応的に回避してパフォーマンス
を改善させることを可能とするディスク制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ディスクアクセスの高速化の
ためにデータを複数のディスクに分散する方法として、
ディスクのストライピングなどの技術が知られている。

【０００３】これは、複数のディスク装置でアレイを構
成することにより、アレイ全体を仮想的に１つのディス
ク装置とみなし、この仮想ディスク装置内のアドレッシ
ングによってデータをアレイ全体に分散させる方法であ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな手法では、特定のディスク装置にアクセスが集中し
た場合には、その負荷を分散することができないといっ
た問題があった。

【０００５】さらに、計算機システムを実際に運用した
際、どのディスク装置に負荷が集中するかは運用環境に
影響されるものであり、システム設計時点でディスク装
置ごとの負荷状況を予測することは難しく、ディスク負
荷をすべてのディスクに平均的に分散することはほぼ不
可能であった。

【０００６】この発明はこのような事情を考慮してなさ
れたものであり、特定のディスク装置への負荷の集中を
適応的に回避してパフォーマンスを改善させることを可
能とするディスク制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、この発明のディスク制御装置は、複数のディス
ク装置間のアクセス頻度の偏りを是正すべく、アクセス
頻度の高いディスク装置のデータとアクセス頻度の低い
ディスク装置のデータとを上位システムに意識させるこ
となく動的に入れ替えるようにしたものであり、そのた
めに、複数のディスク装置それぞれに対するアクセス頻
度を適応的にほぼ均等に分散させるためのディスク制御
装置であって、各ディスク装置のアクセス回数に関する
頻度情報をディスクブロックごとに管理するアクセス頻
度管理手段と、前記アクセス頻度管理手段により管理さ
れる頻度情報に基づき、前記複数のディスク装置間のア
クセス頻度の偏りが予め定められた許容範囲を越えてい
ないかどうかを監視し、予め定められた許容範囲を越え
るアクセス頻度の偏りを検出したときに、予め定められ
た規則で選定されるアクセス頻度の高いディスク装置の
ディスクブロック上のデータとアクセス頻度の低いディ
スク装置のディスクブロック上のデータとを交換するデ
ィスク制御手段と、前記ディスク制御手段によりデータ
が交換されたディスクブロックのアドレスとそのデータ
を実際に格納するディスクブロックのアドレスとを対応
づけるマッピングテーブルを管理するマッピング管理手
段と、いずれかのディスクブロックに対するアクセスが
要求されたときに、前記マッピング管理手段により管理
されるマッピングテーブルを参照し、必要に応じてアド
レス変換を行った後に前記複数のディスク装置に対する
アクセスを実行するアクセス制御手段とを具備すること
を特徴とする。

【０００８】この発明のディスク装置においては、各デ
ィスク装置に対するアクセス頻度が動的に分散されてい
くため、システムを稼働させていくにしたがってパフォ
ーマンスが改善され、また、上位システムに意識させる
ことがないため、既存のシステムの修正を何ら伴うこと
がない。

【０００９】また、この発明のディスク制御装置は、各
ディスク装置のトラックサイズの倍数の大きさのデータ
を交換することが好ましい。

【００１０】この発明のディスク制御装置においては、
データの交換を行っても、トラック上のデータの連続性
が確保されるため、データ分散によるパフォーマンスへ
の悪影響はほとんどない。

【００１１】また、この発明のディスク制御装置は、前
記アクセス頻度管理手段が、定期的に頻度情報を初期化
することが好ましい。

【００１２】この発明のディスク制御装置においては、
最新のディスク負荷状況の変動に動的に追従することが
できるため、過去の実績に囚われない適切なデータ分散
が実現されることになる。

【００１３】また、この発明のディスク制御装置は、前
記アクセス頻度管理手段が、頻度情報に含まれる所定期
間以上過去のアクセス回数を破棄することが好ましい。

【００１４】この発明のディスク制御装置においては、
前述と同様、最新のディスク負荷状況の変動に動的に追
従することができるため、過去の実績に囚われない適切
なデータ分散が実現されることになり、また、一時的な
変動をある程度吸収して必要以上のデータ交換を発生さ
せることを防止する。

【００１５】また、この発明のディスク制御装置は、前
記マッピング管理手段により管理されるマッピングテー
ブルに基づき、ディスクブロックすべてを交換前の状態
に復元するディスク復元手段をさらに具備することを特
徴とする。

【００１６】この発明のディスク制御装置においては、
たとえばデータ交換がすでに行われているディスク装置
を他のディスク装置と切り離して他のシステムに移動さ
せる必要が生じたとしても、そのディスク装置を本来の
状態に容易に復元することが可能となる。

【００１７】また、この発明のディスク制御装置は、前
記マッピング管理手段が、システム停止時にマッピング
テーブルを前記複数のディスク装置の中のいずれかの記
憶領域に退避させ、システム起動時にその退避させたマ
ッピングテーブルを復元する手段を有することが好まし
い。

【００１８】この発明のディスク制御装置においては、
シャットダウン後の再起動時にシャットダウン時の状態
を引き継ぐことができるようになるため、シャットダウ
ン時にすべてのディスク装置の状態を本来の状態に復元
するような後処理を行う必要がなく、また、このディス
ク制御装置そのものを他のディスク制御装置と交換して
シャットダウン後の再起動を行っても、何ら問題なくシ
ャットダウン時の状態を引き継ぐことができることにな
る。

【００１９】また、この発明のディスク制御装置は、前
記マッピング管理手段が、マッピングテーブルの更新時
にその差分または全体を前記複数のディスク装置の中の
いずれかの記憶領域に保存する手段を有することが好ま
しい。

【００２０】この発明のディスク制御装置においては、
たとえば不慮の電源断などが発生したとしても、データ
の交換状況に関わる最新の情報を失うことがなく、電源
回復後もディスク装置に対するアクセスを継続すること
が可能となる。

【００２１】また、この発明は、前述した目的を達成す
るために、複数のディスク装置それぞれに対するアクセ
ス頻度を適応的にほぼ均等に分散させるためのディスク
制御装置であって、新たにディスク装置を検出したとき
に、このディスク装置を含むすべてのディスク装置のア
クセス頻度が偏らないよう分散させてストライピングを
行うべくディスクブロックの再配置を行うディスク制御
手段と、前記ディスク制御手段により再配置されたディ
スクブロックの仮想アドレスと物理アドレスとを対応づ
けるマッピングテーブルを管理するマッピング管理手段
と、いずれかのディスクブロックに対するアクセスが要
求されたときに、前記マッピング管理手段により管理さ
れるマッピングテーブルを参照し、必要に応じてアドレ
ス変換を行った後に前記複数のディスク装置に対するア
クセスを実行するアクセス制御手段とを具備することを
特徴とする。

【００２２】この発明のディスク制御装置においては、
たとえばディスク装置の台数を増設する際、データの再
配置などをユーザ自らが行わなくとも、パフォーマンス
改善のためのデータ分散が自動的に実行されることにな
る。

【００２３】また、この発明のディスク制御装置は、前
記マッピング管理手段により管理されるマッピングテー
ブルに基づき、ディスクブロックすべてを再配置前の状
態に復元するディスク復元手段をさらに具備することが
好ましい。

【００２４】この発明のディスク制御装置においては、
いずれかのディスク装置を他のディスク装置と切り離し
て他のシステムに移動させる必要が生じたとしても、そ
のディスク装置を本来の状態に容易に復元することが可
能となる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施形態を説明する。図１は、この発明の実施形態に係
るディスク制御装置を適用するコンピュータシステムの
構成図である。

【００２６】図１に示すように、このコンピュータシス
テムでは、システムバスとしてＰＣＩバス１が敷設され
ており、このＰＣＩバス１に、ＣＰＵ１１、システムメ
モリ１２、ディスプレイコントローラ１３、キーボード
コントローラ１４およびホストバスアダプタ（ＨＢＡ）
１５が接続されている。

【００２７】ＣＰＵ１１は、このコンピュータシステム
全体の制御を司るものであり、システムメモリ１２に格
納されたオペレーティングシステムやユーティリティを
含むアプリケーションプログラム等の記述に基づいて動
作する。

【００２８】システムメモリ１２は、このコンピュータ
システムの主記憶となるメモリデバイスであり、ＣＰＵ
１１の動作を記述したオペレーティングシステムやユー
ティリティを含むアプリケーションプログラム等と、こ
れらの実行に用いられる各種処理データとを格納する。

【００２９】ディスプレイコントローラ１３は、このコ
ンピュータシステムのユーザインタフェースのアウトプ
ットを司るものであり、ＣＰＵ１１により描画されたビ
デオＲＡＭ１３１内の表示データをＣＲＴ１３２やＬＣ
Ｄ１３３等の表示装置に表示制御する。

【００３０】キーボードコントローラ１４は、このコン
ピュータシステムのユーザインタフェースのインプット
を司るものであり、キーボード１４１やマウス１４２等
の入力装置の操作をデータ化してＣＰＵ１１に引き渡
す。

【００３１】ホストバスアダプタ（ＨＢＡ）１５は、こ
のコンピュータシステムの外部記憶となる複数のディス
ク装置１６ａ〜１６ｎを制御する、いわゆるディスク制
御装置であり、ＳＣＳＩバス２を介して複数のディスク
装置１６ａ〜１６ｎとの間のデータ授受を実行する。な
お、このホストバスアダプタ（ＨＢＡ）１５により制御
される複数のディスク装置１６ａ〜１６ｎは、あくまで
上位システムからそれぞれが認識される互いに独立した
ドライブであり、上位システムに対して論理的に単一の
ディスクに見せかけるべくアレイを構成するものではな
い。

【００３２】そして、この実施形態のホストバスアダプ
タ（ＨＢＡ）１５は、複数のディスク装置１６ａ〜１６
ｎ間のアクセス頻度の偏りを是正すべく、アクセス頻度
の高いディスク装置のデータとアクセス頻度の低いディ
スク装置のデータとを上位システムに意識させることな
く動的に入れ替える点を特徴としており、以下、この点
について詳述する。

【００３３】図２は、この実施形態に係るホストバスア
ダプタ（ＨＢＡ）１５の構成を示す図である。

【００３４】図２に示すように、このホストバスアダプ
タ（ＨＢＡ）１５は、ＳＣＳＩ制御機構１５１に加え
て、マッピングテーブル１５２およびアクセス頻度管理
機構１５３を備えている。

【００３５】ＳＣＳＩ制御機構１５１は、このホストバ
スアダプタ（ＨＢＡ）１５の中核をなすものであり、Ｐ
ＣＩバス１を介して上位システムから要求されるディス
ク装置１６ａ〜１６ｎに対するアクセスを、ＳＣＳＩバ
ス２で定められたプロトコルにしたがって実行する。ま
た、このＳＣＳＩ制御機構１５１は、マッピングテーブ
ル１５２に基づき、後述するこの発明に特有のアクセス
制御を実行する。

【００３６】また、アクセス頻度管理機構１５３は、複
数のディスク装置１６ａ〜１６ｎのすべてのディスクブ
ロックに対するアクセス統計情報を記録するものであ
り、定期的に統計情報のリセットを行うが、そのリセッ
ト前に統計情報を集計し、たとえば特定のディスク装置
にアクセスが集中している、あるいは、特定のディスク
装置に対するアクセスのみが発生していない、等のアク
セスの偏りが認められた場合に、以下の処理を実行し
て、その是正を図っている。

【００３７】まず、アクセス頻度の高いディスクブロッ
クの内容を、アクセス頻度の低いディスク装置のいずれ
かのディスクブロックの内容と交換する。次に、このデ
ィスクブロックを交換したことをマッピングテーブル１
５２に登録する。図３は、このディスクブロックの交換
の様子を示す概念図である。なお、この交換処理対象と
なるディスクブロックの大きさは、各ディスク装置のト
ラックサイズの倍数となるように考慮されている。これ
は、その交換後もトラック上のデータの連続性を確保
し、データ分散によるパフォーマンスへの悪影響を抑え
るためである。

【００３８】また、このマッピングテーブル１５２は、
ホストバスアダプタ（ＨＢＡ）１５のメモリ領域に確保
されるものであり、アクセス頻度管理機構１５３は、シ
ステム停止時にこのマッピングテーブル１５２を複数の
ディスク装置１６ａ〜１６ｎの中のいずれかに退避さ
せ、システム起動時にその退避させたマッピングテーブ
ル１５２をロードする。

【００３９】一方、ＳＣＳＩ制御機構１５１は、上位シ
ステムからディスクアクセスを要求された場合、まず、
そのリクエストで指定されたディスクブロックが、アク
セス頻度管理機構１５３によって他のディスク装置に移
動されていないかどうかをマッピングテーブル１５２を
参照して判定する。

【００４０】もし、指定されたディスクブロックがマッ
ピングテーブル１５２に登録されていたとすると、ＳＣ
ＳＩ制御機構１５１は、このディスクブロックの移動先
をマッピングテーブル１５２から特定し、このリクエス
トを移動先ブロックへのアクセスに変換する。

【００４１】ここで、図４を参照して、このホストバス
アダプタ（ＨＢＡ）１５のディスクアクセス時における
動作手順を説明する。

【００４２】上位システムからディスクアクセスが要求
されると、ＳＣＳＩ制御機構１５１は、そのターゲット
がマッピングテーブル１５２に登録されているかどうか
を判定する（ステップＡ１）。ここで、マッピングテー
ブル１５２に登録されていた場合（ステップＡ１のＹＥ
Ｓ）、ＳＣＳＩ制御機構１５１は、このマッピングテー
ブル１５２に基づいたアドレス交換を実行する（ステッ
プＡ２）。

【００４３】その後、ＳＣＳＩ制御機構１５１は、ディ
スクに対するアクセスを実行し（ステップＡ３）、ま
た、アクセス頻度管理機構１５３は、このアクセスに伴
ってアクセス頻度情報を更新する（ステップＡ４）。

【００４４】次に、アクセス頻度管理機構１５３が定期
的に統計情報のリセットを行う際に実行される、このホ
ストバスアダプタ（ＨＢＡ）１５のデータ置き換えアル
ゴリズムについて説明する。

【００４５】いま、アクセス頻度差の許容範囲が５０％
で、アクセス回数が図５（ａ）に示す頻度であった場合
を考える。

【００４６】図５（ａ）に示すように、アクセス回数の
総数は４０回、ディスクドライブ数は２であるため、１
つのディスクあたりの平均アクセス数は２０回となる。
これに対してアクセス頻度差の許容範囲が５０％である
ため、それぞれのディスクへのアクセス回数が１０回〜
３０回になるように、ディスクブロックの置き換えを行
なう。

【００４７】まず、ディスク１の各ブロックのうち、ア
クセス回数の総和が１０以上になるようなディスクブロ
ックの集合を求める。ここでは、ブロックＢのみでこの
条件を満たすことができる。次に、このブロックＢと置
き換えることによって５０％の許容範囲に収まるような
ディスクブロックをディスク２の各ブロックから選択す
る。ここでは、ブロックＦをブロックＢと置き換えるこ
とによって、ディスク１と２のアクセス回数は１５回と
２５回になるため、アクセス頻度差が５０％以内に収め
ることができることがわかる。

【００４８】この結果、ディスクブロックＢとディスク
ブロックＦとを置き換える処理を開始する。図５（ｂ）
は、置き換え後のディスク１，２の状態を示す図であ
る。

【００４９】次に、アクセス頻度差の許容範囲が５０％
で、アクセスが図６（ａ）に示すようにディスク１に偏
ってはいるが各々では平均的に行われているような頻度
であった場合を考える。

【００５０】図６（ａ）に示すように、アクセス回数の
総数は６０回、ディスクドライブ数は２であるため、１
つのディスクあたりの平均アクセス数は３０回となる。
これに対してアクセス頻度差の許容範囲が５０％である
ため、それぞれのディスクへのアクセス回数が１５回〜
４５回になるように、ディスクブロックの置き換えを行
なう。

【００５１】この場合、ディスク１のいずれか１つのデ
ィスクブロックをディスク２のいずれか１つのディスク
ブロックと交換しても、ディスク１と２のアクセス回数
は５０回と１０回になり、許容範囲には収まらない。し
たがって、複数のディスクブロックを交換する必要があ
る。

【００５２】そこで、ディスク１から２つのブロック
Ａ，Ｂを選択して、ディスク２のブロックＦ，Ｇと交換
した場合を考える。このとき、ディスクアクセス回数
は、それぞれ３０回、２０回となり、許容範囲に入るこ
とがわかるため、この置き換え処理を開始する。図６
（ｂ）は、置き換え後のディスク１，２の状態を示す図
である。

【００５３】次に、アクセス頻度差の許容範囲が５０％
で、アクセス回数が図７（ａ）に示す頻度であった場合
を考える。

【００５４】図７（ａ）に示すように、アクセス回数の
総数は２０回、ディスクドライブ数は２であるため、１
つのディスクあたりの平均アクセス数は１０回となる。
これに対してアクセス頻度差の許容範囲が５０％である
ため、それぞれのディスクへのアクセス回数が５回〜１
５回になるように、ディスクブロックの置き換えを行な
う。

【００５５】ディスク１の各ブロックのうち、アクセス
回数の総和が５以上になるようなディスクブロックの集
合を求める。ここでは、ブロックＢのみでこの条件を満
たすことができる。しかし、このブロックＢをディスク
２のブロックＤ，Ｅ，Ｆのいずれと置き換えても、アク
セス頻度差は許容範囲内には収まらない。同様に、アク
セス回数が５以上になるいかなるディスク１のディスク
ブロックの集合についても、ディスク２とのブロック交
換によってはアクセス頻度差が許容範囲に収まらないこ
とがわかる。

【００５６】このような場合には、ディスクブロックの
置き換えによるアクセス頻度の偏り是正を断念する。し
たがって、この置き換えアルゴリズム終了後もディスク
ブロックの配置は変わらない。図７（ｂ）は、置き換え
アルゴリズム終了後のディスク１，２の状態を示す図で
ある。

【００５７】以上を踏まえ、図８を参照して、このホス
トバスアダプタ（ＨＢＡ）１５のデータ置き換えアルゴ
リズムの実行動作手順を説明する。

【００５８】まず、アクセス頻度管理機構１５３は、各
ディスクあたりの平均アクセス回数を求める（ステップ
Ｂ１）。次に、アクセス頻度の高いディスクのブロック
のすべての部分集合を検査したかどうかを調べ（ステッ
プＢ２）、検査し終えていれば（ステップＢ２のＹＥ
Ｓ）、この処理を終了する。

【００５９】一方、検査し終えていなければ（ステップ
Ｂ２のＮＯ）、アクセス頻度がもっとも高いディスクに
属するディスクブロックの集合Ａを１つ選択する（ステ
ップＢ３）。ここで、アクセス頻度のもっとも低いディ
スクの部分集合で、要素数が集合Ａと同じすべての組み
合わせを検査したかどうかを調べ（ステップＢ４）、検
査し終えていれば（ステップＢ４のＹＥＳ）、ステップ
Ｂ２からの処理を繰り返す。

【００６０】また、検査し終えていなければ（ステップ
Ｂ４のＮＯ）、アクセス頻度のもっとも低いディスクに
属する、集合Ａと同じ要素数のディスクブロックの集合
Ｂを１つ選択する（ステップＢ５）。

【００６１】そして、この選択した集合Ａと集合Ｂを交
換した場合にアクセス頻度差が許容範囲に収まるかどう
かを判定し（ステップＢ６）、収まらなければ（ステッ
プＢ６のＮＯ）、ステップＢ４からの処理を繰り返し、
収まれば（ステップＢ６のＹＥＳ）、この置き換えを実
行して（ステップＢ７）、この処理を終了する。

【００６２】このように、この実施形態のホストバスア
ダプタ（ＨＢＡ）１５は、ＳＣＳＩバス２上の複数のデ
ィスク装置１６ａ〜１６ｎに対するアクセス頻度を動的
に分散させることを実現する。

【００６３】なお、アクセス頻度管理機構１５３によっ
てディスクブロックが他のディスク装置と交換されたデ
ィスク装置は、通常のディスク装置としてアクセスする
ことはできない。したがって、これらのディスク装置を
取り外して他のシステムに移動させるためには、移動し
たディスクブロックを元に戻す必要がある。

【００６４】そこで、このホストバスアダプタ（ＨＢ
Ａ）１５では、アクセス頻度管理機構１５３に、マッピ
ングテーブル１５２に記録されたディスクブロック移動
の履歴を逆に辿って移動したディスクブロックを書き戻
す機能を設けることにより、通常のディスク装置として
もアクセス可能とする。

【００６５】なお、前述の実施形態では、定期的に統計
情報のリセットを行い、そのリセット前に統計情報を集
計することにより、データ交換を必要に応じて実行して
いるが、これは、過去の実績に囚われずに最新のディス
ク負荷状況の変動に動的に追従した適切なデータ分散を
実現するためである。また、たとえばリセット直後の一
時的な変動をある程度吸収するために、この定期的なリ
セットに代えて、所定期間以上過去のアクセス回数を常
時破棄していくようにし、統計情報の集計およびデータ
交換を定期的に実行するようにすることも有効である。

【００６６】また、前述の実施形態では、アクセス頻度
管理機構１５３が、システム停止時にマッピングテーブ
ル１５２を複数のディスク装置１６ａ〜１６ｎの中のい
ずれかに退避させ、システム起動時にその退避させたマ
ッピングテーブル１５２をロードしているが、これは、
シャットダウン後の再起動時にシャットダウン時の状態
を引き継げるようにすることにより、シャットダウン時
にすべてのディスク装置の状態を本来の状態に復元する
ような後処理を行う必要をなくすとともに、このホスト
バスアダプタ（ＨＢＡ）１５を他のホストバスアダプタ
（ＨＢＡ）１５と交換してシャットダウン後の再起動を
行っても、何ら問題なくシャットダウン時の状態を引き
継げるようにするためである。また、アクセス頻度管理
機構１５３が、このマッピングテーブル１５２の更新時
にその差分または全体を複数のディスク装置１６ａ〜１
６ｎの中のいずれかに保存していくようにすれば、たと
えば不慮の電源断などが発生したとしても、データの交
換状況に関わる最新の情報を失うことがなく、電源回復
後もディスク装置に対するアクセスを継続できるように
なり、有効である。

【００６７】また、仮に、アクセス頻度の偏りを考慮す
る仕組みを持たなくとも、このマッピングテーブル１５
２を用いたデータ交換機能や交換後のアドレス変換機能
を備えれば、たとえばディスク装置の台数を増設する
際、データの再配置などをユーザ自らが行わなくとも、
パフォーマンス改善のためのデータ分散を自動的に実行
させることなどが可能となる。

【００６８】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明のディス
ク制御装置によれば、複数のディスク装置間のアクセス
頻度の偏りを是正すべく、アクセス頻度の高いディスク
装置のデータとアクセス頻度の低いディスク装置のデー
タとを上位システムに意識させることなく動的に入れ替
えるようにしたことから、各ディスク装置に対するアク
セス頻度が動的に分散されていき、システムを稼働させ
ていくにしたがってパフォーマンスが改善され、また、
上位システムに意識させることがなく、既存のシステム
の修正を何ら伴うことがない。

【００６９】また、各ディスク装置のトラックサイズの
倍数の大きさのデータを交換することにより、データ交
換後もトラック上のデータの連続性が確保され、データ
分散によるパフォーマンスへの悪影響がほとんどない。

【００７０】また、定期的に頻度情報を初期化すること
により、最新のディスク負荷状況の変動に動的に追従す
ることができ、過去の実績に囚われない適切なデータ分
散が実現されることになり、さらに頻度情報に含まれる
所定期間以上過去のアクセス回数を破棄するようにすれ
ば、一時的な変動をある程度吸収して必要以上のデータ
交換を発生させることを防止する。。

【００７１】また、このマッピングテーブルに基づいて
ディスクブロックすべてを交換前の状態に復元する機能
を備えることにより、たとえばデータ交換がすでに行わ
れているディスク装置を他のディスク装置と切り離して
他のシステムに移動させる必要が生じたとしても、その
ディスク装置を本来の状態に容易に復元することが可能
となる。

【００７２】また、システム停止時にマッピングテーブ
ルを複数のディスク装置の中のいずれかの記憶領域に退
避させ、システム起動時にその退避させたマッピングテ
ーブルを復元することにより、シャットダウン後の再起
動時にシャットダウン時の状態を引き継ぐことができる
ようになり、シャットダウン時にすべてのディスク装置
の状態を本来の状態に復元するような後処理を行う必要
がなく、また、このディスク制御装置そのものを他のデ
ィスク制御装置と交換してシャットダウン後の再起動を
行っても、何ら問題なくシャットダウン時の状態を引き
継ぐことができることになり、さらに、マッピングテー
ブルの更新時にその差分または全体を複数のディスク装
置の中のいずれかの記憶領域に保存するようにすれば、
たとえば不慮の電源断などが発生したとしても、データ
の交換状況に関わる最新の情報を失うことがなく、電源
回復後もディスク装置に対するアクセスを継続すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態に係るディスク制御装置を
適用するコンピュータシステムの構成図。

【図２】同実施形態に係るホストバスアダプタ（ＨＢ
Ａ）の構成を示す図。

【図３】同実施形態のディスクブロックの交換の様子を
示す概念図。

【図４】同実施形態のホストバスアダプタ（ＨＢＡ）の
ディスクアクセス時における動作手順を説明するための
フローチャート。

【図５】同実施形態のホストバスアダプタ（ＨＢＡ）の
データ置き換えアルゴリズムを説明するための第１の
図。

【図６】同実施形態のホストバスアダプタ（ＨＢＡ）の
データ置き換えアルゴリズムを説明するための第２の
図。

【図７】同実施形態のホストバスアダプタ（ＨＢＡ）の
データ置き換えアルゴリズムを説明するための第３の
図。

【図８】同実施形態のホストバスアダプタ（ＨＢＡ）の
データ置き換えアルゴリズムの実行動作手順を説明する
ためのフローチャート。

【符号の説明】

１…ＰＣＩバス ２…ＳＣＳＩバス １１…ＣＰＵ １２…システムメモリ １３…ディスプレイコントローラ １４…キーボードコントローラ １５…ホストバスアダプタ（ＨＢＡ） １６ａ〜ｎ…ディスク装置 １３１…ビデオＲＡＭ １３２…ＣＲＴ １３３…ＬＣＤ １４１…キーボード １４２…マウス １５１…ＳＣＳＩ制御機構 １５２…マッピングテーブル １５３…アクセス頻度管理機構

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のディスク装置それぞれに対するア
   クセス頻度を適応的にほぼ均等に分散させるためのディ
   スク制御装置であって、 各ディスク装置のアクセス回数に関する頻度情報をディ
   スクブロックごとに管理するアクセス頻度管理手段と、 前記アクセス頻度管理手段により管理される頻度情報に
   基づき、前記複数のディスク装置間のアクセス頻度の偏
   りが予め定められた許容範囲を越えていないかどうかを
   監視し、予め定められた許容範囲を越えるアクセス頻度
   の偏りを検出したときに、予め定められた規則で選定さ
   れるアクセス頻度の高いディスク装置のディスクブロッ
   ク上のデータとアクセス頻度の低いディスク装置のディ
   スクブロック上のデータとを交換するディスク制御手段
   と、 前記ディスク制御手段によりデータが交換されたディス
   クブロックのアドレスとそのデータを実際に格納するデ
   ィスクブロックのアドレスとを対応づけるマッピングテ
   ーブルを管理するマッピング管理手段と、 いずれかのディスクブロックに対するアクセスが要求さ
   れたときに、前記マッピング管理手段により管理される
   マッピングテーブルを参照し、必要に応じてアドレス変
   換を行った後に前記複数のディスク装置に対するアクセ
   スを実行するアクセス制御手段と、 を具備することを特徴とするディスク制御装置。
2. 【請求項２】 前記ディスク制御手段は、各ディスク装
   置のトラックサイズの倍数の大きさのデータを交換する
   ことを特徴とする請求項１記載のディスク制御装置。
3. 【請求項３】 前記アクセス頻度管理手段は、定期的に
   頻度情報を初期化することを特徴とする請求項１記載の
   ディスク制御装置。
4. 【請求項４】 前記アクセス頻度管理手段は、頻度情報
   に含まれる所定期間以上過去のアクセス回数を破棄する
   ことを特徴とする請求項１記載のディスク制御装置。
5. 【請求項５】 前記マッピング管理手段により管理され
   るマッピングテーブルに基づき、ディスクブロックすべ
   てを交換前の状態に復元するディスク復元手段をさらに
   具備することを特徴とする請求項１記載のディスク制御
   装置。
6. 【請求項６】 前記マッピング管理手段は、システム停
   止時にマッピングテーブルを前記複数のディスク装置の
   中のいずれかの記憶領域に退避させ、システム起動時に
   その退避させたマッピングテーブルを復元する手段を有
   することを特徴とする請求項１記載のディスク制御装
   置。
7. 【請求項７】 前記マッピング管理手段は、マッピング
   テーブルの更新時にその差分または全体を前記複数のデ
   ィスク装置の中のいずれかの記憶領域に保存する手段を
   有することを特徴とする請求項６記載のディスク制御装
   置。
8. 【請求項８】 複数のディスク装置それぞれに対するア
   クセス頻度を適応的にほぼ均等に分散させるためのディ
   スク制御装置であって、 新たにディスク装置を検出したときに、このディスク装
   置を含むすべてのディスク装置のアクセス頻度が偏らな
   いよう分散させてストライピングを行うべくディスクブ
   ロックの再配置を行うディスク制御手段と、 前記ディスク制御手段により再配置されたディスクブロ
   ックの仮想アドレスと物理アドレスとを対応づけるマッ
   ピングテーブルを管理するマッピング管理手段と、 いずれかのディスクブロックに対するアクセスが要求さ
   れたときに、前記マッピング管理手段により管理される
   マッピングテーブルを参照し、必要に応じてアドレス変
   換を行った後に前記複数のディスク装置に対するアクセ
   スを実行するアクセス制御手段と、 を具備することを特徴とするディスク制御装置。
9. 【請求項９】 前記マッピング管理手段により管理され
   るマッピングテーブルに基づき、ディスクブロックすべ
   てを再配置前の状態に復元するディスク復元手段をさら
   に具備することを特徴とする請求項８記載のディスク制
   御装置。