JP2002140169A - Disc array control unit and disc array control method - Google Patents

Disc array control unit and disc array control method

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JP2002140169A
JP2002140169A JP2000336979A JP2000336979A JP2002140169A JP 2002140169 A JP2002140169 A JP 2002140169A JP 2000336979 A JP2000336979 A JP 2000336979A JP 2000336979 A JP2000336979 A JP 2000336979A JP 2002140169 A JP2002140169 A JP 2002140169A
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JP
Japan
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disk array
cache
disk
response time
array control
Prior art date
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Application number
JP2000336979A
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Japanese (ja)
Inventor
Naotaka Nakamura
尚貴 中村
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a disc array control unit and disc array control method capable of enhancing the response time of input and output to a disc having a performance difference to improve the response time of the whole RAID. SOLUTION: This control unit comprises a means for assigning, according to the response time of each device connected to a disc array device, part of a cache capacity on a disc array exclusively to the device.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスクアレイ制
御技術に係り、特に性能差の見られるディスクに対する
入出力の応答時間を早め、RAID全体の応答時間の改
善を図るディスクアレイ制御装置及びディスクアレイ制
御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a disk array control technique, and more particularly, to a disk array control device and a disk array for improving the response time of an entire RAID by accelerating the input / output response time for disks having performance differences. It relates to a control method.

【0002】[0002]

【従来の技術】アレイ形式の記憶装置システムとして
は、ディスクアレイ・システムが一般的である。ディス
クアレイ・システムは、計算機システムにおいて、複数
の磁気ディスク装置を並列に入出力動作させることによ
り、処理装置と外部記憶装置間での高速なデータ転送速
度と高信頼性の実現を図るシステムである。
2. Description of the Related Art As an array type storage system, a disk array system is generally used. A disk array system is a computer system that achieves high data transfer speed and high reliability between a processing device and an external storage device by operating a plurality of magnetic disk devices in parallel in a computer system. .

【0003】ディスクアレイ・システムの構成の例とし
ては、Paterson等の論文(D.Paterso
n,G.Gibson,R.Katz,“A Case
for Redundant Arrays of
Inexpensive Disks(RAID)”,
ACM SIGMOD conference pro
ceedings, 1988,pp.109−11
6)に記載がある。前記の論文ではRAID(Redu
ndant Array of Inexpensiv
e Disks)(レイド)と呼ぶディスクアレイの形
態を提示している。
As an example of the configuration of a disk array system, a paper by Paterson et al.
n, G. Gibson, R .; Katz, "A Case
for Redundant Arrays of
Inexpensive Disks (RAID) ",
ACM SIGMOD conference pro
ceedings, 1988, pp. 109-11
6). In the above paper, RAID (Redu
ndant Array of Inexpensive
e Disks) (Raid).

【0004】RAIDは、通常の入出力データを複数の
ドライブに分散記憶するとともに、冗長データを記憶す
る。この冗長データの設置は、前記データに欠落が生じ
た場合に、データ復元機能とともに用いることにより、
欠落した前記データを復元可能とする目的を持つ。
In the RAID, ordinary input / output data is distributed and stored in a plurality of drives, and redundant data is stored. This redundant data installation can be used together with a data restoration function when data is lost,
The purpose is to allow the missing data to be restored.

【0005】ディスク制御装置におけるキャッシュメモ
リは、処理装置と記憶装置の性能ギャップの改善を目的
として導入された。キャッシュメモリの導入により、処
理装置からの書き込み要求の処理時間は、データを記憶
装置の媒体に記録する迄の時間からキャッシュメモリに
書き込む迄の時間になり、大幅に短縮できた。また、読
み出し要求の処理時間は、キャッシュメモリでのヒット
処理や先読み処理により短縮を図ることができた。
[0005] Cache memories in disk controllers have been introduced to improve the performance gap between processing and storage devices. With the introduction of the cache memory, the processing time of the write request from the processing device is reduced from the time required for recording data to the medium of the storage device to the time required for writing the data to the cache memory, which has been greatly reduced. Further, the processing time of the read request can be reduced by hit processing or pre-read processing in the cache memory.

【0006】キャッシュメモリの利用形態は、統合利用
と分割利用に大きく分けられる。
[0006] The use form of the cache memory is broadly divided into integrated use and divided use.

【0007】統合利用の形式は、制御装置内に一つのキ
ャッシュメモリを配置し、このキャッシュメモリにより
当該制御装置配下の全てのデータを扱う。この形式は、
一括して大容量のメモリを利用でき、メモリ利用率の観
点から有効である。
In the form of integrated use, one cache memory is arranged in a control device, and this cache memory handles all data under the control device. This format is
A large-capacity memory can be used collectively, which is effective from the viewpoint of memory utilization.

【0008】一方、分割利用の形式は、制御装置内に複
数のキャッシュメモリを配置し、それぞれのキャッシュ
メモリは別々の記憶装置を担当する。この形式は、個々
のデータのアクセスパターンに適用されやすいという利
点がある。反面、キャッシュを細分化して利用するた
め、無駄なメモリが発生し、メモリの利用効率が悪く、
また、アクセスパターンの違いに対応するためにデータ
の配置をキャッシュの配置に合わせる必要があるなどの
問題点もある。
On the other hand, in the form of divisional use, a plurality of cache memories are arranged in a control device, and each cache memory is in charge of a separate storage device. This format has the advantage that it is easily applied to individual data access patterns. On the other hand, since the cache is subdivided and used, wasteful memory is generated, and the memory utilization efficiency is poor.
Further, there is another problem that it is necessary to adjust the data arrangement to the cache arrangement in order to cope with the difference in the access pattern.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術において、RAID(Redundant Ar
rays of Inexpensive Disk
s)を構成する各ディスクには、同じ回転数として設計
されているものの間でも多少ではあるが個体差がある。
この影響はRead/Write時の応答時間として表
れ、高負荷になるほど大きくなり、平均応答時間に数ミ
リ秒の差が出てくる場合もある。
However, in the above prior art, RAID (Redundant Ar) is used.
rays of Inexpensive Disk
Each of the disks constituting s) has some individual difference even if it is designed to have the same rotation speed.
This effect appears as a response time at the time of Read / Write, and increases as the load increases, and a difference of several milliseconds may occur in the average response time in some cases.

【0010】特に、RAID0などにおいては、構成デ
ィスク中の最も遅いディスクの性能が、そのRAID全
体としての性能の決定に大きく影響するため、異なった
回転数のディスクを用いた場合は当然のことながら、同
じ回転数のディスクを用いた場合でも、質の良くないデ
バイスが含まれている場合には、全体としての性能の劣
化が生じることがあるという問題点があった。
In particular, in RAID0 and the like, the performance of the slowest disk among the constituent disks greatly affects the determination of the performance of the RAID as a whole. Even when disks with the same rotation speed are used, there is a problem that overall performance may be deteriorated when devices of poor quality are included.

【0011】本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、性能差の見られる
ディスクに対する入出力の応答時間を早め、RAID全
体の応答時間の改善を図るディスクアレイ制御装置及び
ディスクアレイ制御方法を提供する点にある。
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to speed up the response time of input / output to / from a disk having a difference in performance and improve the response time of the entire RAID. It is to provide a disk array control device and a disk array control method.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に記
載の発明の要旨は、ディスクアレイ装置に接続された各
デバイスの応答時間に応じて、ディスクアレイ上のキャ
ッシュ容量の一部をデバイス専用に割り当てる手段を有
することを特徴とするディスクアレイ制御装置に存す
る。また、この発明の請求項2に記載の発明の要旨は、
ディスクアレイに接続されたデバイスに対して、実動作
中の一定時間内の各デバイスの応答時間の平均値を求
め、その比較を行うことにより、各デバイス間の性能差
を判定する手段を有することを特徴とする請求項1に記
載のディスクアレイ制御装置に存する。また、この発明
の請求項3に記載の発明の要旨は、所定の性能差の見ら
れるディスクに対しては、その個体性能差を基に、任意
のキャッシュ容量をそのディスク専用に割り当てる手段
を有することを特徴とする請求項2に記載のディスクア
レイ制御装置に存する。また、この発明の請求項4に記
載の発明の要旨は、所定の性能の劣化が見られるディス
クに対しては、その個体性能差を基に、任意のキャッシ
ュ容量をそのディスク専用に割り当てる手段を有するこ
とを特徴とする請求項2に記載のディスクアレイ制御装
置に存する。また、この発明の請求項5に記載の発明の
要旨は、各ドライブのエラー発生率を記録し、当該記録
したエラー発生率に基づいてドライブを選択する手段を
有することを特徴とする請求項3または4に記載のディ
スクアレイ制御装置に存する。また、この発明の請求項
6に記載の発明の要旨は、キャッシュの専用領域を割り
当てる手段を有することを特徴とする請求項3乃至5の
いずれか一項に記載のディスクアレイ制御装置に存す
る。また、この発明の請求項7に記載の発明の要旨は、
ディスクアレイに含まれる縮小論理ボリューム数を基に
ディスクキャッシュを制御する手段を有することを特徴
とする請求項3乃至6のいずれか一項に記載のディスク
アレイ制御装置に存する。また、この発明の請求項8に
記載の発明の要旨は、制御部、応答時間測定部、キャッ
シュ制御部、キャッシュからなり、複数のディスクとC
PUの間にインタフェースを介して接続され、前記CP
UからのRead/Write命令を当該インタフェー
スを介して受け取るディスクアレイコントローラと、I
/OインタフェースとI/Oバスを介して前記ディスク
アレイコントローラに接続され、Read/Write
命令を発行する上位装置であるCPUを有し、前記応答
時間測定部は、カウンタ、平均値算出部、デバイステー
ブル、応答時間バッファ、キャッシュ判定部を備え、前
記制御部からのRead/Write命令の発行を受け
て、前記カウンタでは各デバイスに対する命令発行から
応答までの時間を計算し、その命令の応答時間を前記応
答時間バッファに入力し、前記デバイステーブルには各
デバイスに対する1回前の命令までの応答時間の平均値
とその命令数が保持されており、前記平均値算出部で
は、前記デバイステーブルに保持されている{m−1}
回目までの応答時間の平均値、命令数m−1、前記応答
時間バッファに保持されているm回目の命令の応答時間
から、m回目の命令までの応答時間の平均値を求め、前
記デバイステーブルの情報の更新を行い、前記キャッシ
ュ判定部では、前記デバイステーブルの情報を基に各デ
バイスへのキャッシュ割り当ての判定を行い、割り当て
対象のデバイスを前記デバイステーブルに登録し、前記
キャッシュ制御部では、前記デバイステーブルに含まれ
るキャッシュ割り当て情報に即して前記キャッシュの制
御を行うことを特徴とする請求項3乃至7のいずれか一
項に記載のディスクアレイ制御装置に存する。また、こ
の発明の請求項9に記載の発明の要旨は、ディスクアレ
イ装置に接続された各デバイスの応答時間に応じて、デ
ィスクアレイ上のキャッシュ容量の一部をデバイス専用
に割り当てる工程を有することを特徴とするディスクア
レイ制御方法に存する。また、この発明の請求項10に
記載の発明の要旨は、ディスクアレイに接続されたデバ
イスに対して、実動作中の一定時間内の各デバイスの応
答時間の平均値を求め、その比較を行うことにより、各
デバイス間の性能差を判定する工程を有することを特徴
とする請求項9に記載のディスクアレイ制御方法に存す
る。また、この発明の請求項11に記載の発明の要旨
は、所定の性能差の見られるディスクに対しては、その
個体性能差を基に、任意のキャッシュ容量をそのディス
ク専用に割り当てる工程を有することを特徴とする請求
項10に記載のディスクアレイ制御方法に存する。ま
た、この発明の請求項12に記載の発明の要旨は、所定
の性能の劣化が見られるディスクに対しては、その個体
性能差を基に、任意のキャッシュ容量をそのディスク専
用に割り当てる工程を有することを特徴とする請求項1
0に記載のディスクアレイ制御方法に存する。また、こ
の発明の請求項13に記載の発明の要旨は、各ドライブ
のエラー発生率を記録し、当該記録したエラー発生率に
基づいてドライブを選択する工程を有することを特徴と
する請求項11または12に記載のディスクアレイ制御
方法に存する。また、この発明の請求項14に記載の発
明の要旨は、キャッシュの専用領域を割り当てる工程を
有することを特徴とする請求項11乃至13のいずれか
一項に記載のディスクアレイ制御方法に存する。また、
この発明の請求項15に記載の発明の要旨は、ディスク
アレイに含まれる縮小論理ボリューム数を基にディスク
キャッシュを制御する工程を有することを特徴とする請
求項11乃至14のいずれか一項に記載のディスクアレ
イ制御方法に存する。
According to a first aspect of the present invention, a part of a cache capacity on a disk array is assigned to a device according to a response time of each device connected to the disk array device. A disk array control device characterized by having means for exclusive assignment. The gist of the invention described in claim 2 of the present invention is as follows.
Means for determining the performance difference between devices by calculating the average value of the response times of the devices connected to the disk array within a certain period of time during actual operation and comparing the response times 2. The disk array control device according to claim 1, wherein The gist of the invention described in claim 3 of the present invention is that, for a disk having a predetermined performance difference, means for allocating an arbitrary cache capacity exclusively to the disk based on the individual performance difference is provided. 3. The disk array control device according to claim 2, wherein Further, the gist of the invention described in claim 4 of the present invention is that, for a disk having a predetermined performance degradation, means for allocating an arbitrary cache capacity exclusively to the disk based on the individual performance difference is provided. 3. The disk array controller according to claim 2, wherein: The gist of the invention described in claim 5 of the present invention is characterized in that there is provided means for recording an error occurrence rate of each drive and selecting a drive based on the recorded error occurrence rate. Or the disk array control device described in 4. The gist of the invention described in claim 6 of the present invention resides in the disk array control device according to any one of claims 3 to 5, further comprising means for allocating a dedicated area for a cache. The gist of the invention described in claim 7 of the present invention is as follows.
The disk array control device according to any one of claims 3 to 6, further comprising means for controlling a disk cache based on the number of reduced logical volumes included in the disk array. The gist of the invention described in claim 8 of the present invention consists of a control unit, a response time measuring unit, a cache control unit, and a cache.
Connected through an interface between the PUs and the CP
A disk array controller that receives a Read / Write command from the U via the interface;
Read / write connected to the disk array controller via an I / O interface and an I / O bus.
A response time measuring unit including a counter, an average value calculating unit, a device table, a response time buffer, and a cache judging unit; and a response / read instruction from the control unit. Upon receiving the issuance, the counter calculates the time from the issuance of an instruction to each device to the response, inputs the response time of the instruction to the response time buffer, and stores in the device table up to the immediately preceding instruction for each device. The average value of the response time and the number of instructions are stored, and the average value calculation unit stores the {m-1} stored in the device table.
The average value of the response time up to the m-th instruction is obtained from the average value of the response time up to the m-th instruction and the response time of the m-th instruction held in the response time buffer. The cache determination unit performs a cache allocation determination for each device based on the information in the device table, registers the device to be allocated in the device table, and the cache control unit 8. The disk array control device according to claim 3, wherein the cache is controlled in accordance with cache allocation information included in the device table. The gist of the invention described in claim 9 of the present invention is to have a step of allocating a part of the cache capacity on the disk array exclusively to the device according to the response time of each device connected to the disk array device. The disk array control method is characterized in that: The gist of the invention described in claim 10 of the present invention is that, for a device connected to a disk array, an average value of response times of respective devices within a certain period of time during actual operation is obtained and the comparison is performed. 10. The method according to claim 9, further comprising the step of determining a performance difference between the devices. Further, the gist of the present invention described in claim 11 of the present invention has a step of, for a disk having a predetermined performance difference, allocating an arbitrary cache capacity exclusively to the disk based on the individual performance difference. A disk array control method according to claim 10, wherein: The gist of the invention described in claim 12 of the present invention is that, for a disk having a predetermined performance deterioration, a step of allocating an arbitrary cache capacity exclusively to the disk based on the individual performance difference. 2. The method according to claim 1, wherein
0 in the disk array control method. The gist of the invention described in claim 13 of the present invention is characterized in that it has a step of recording an error occurrence rate of each drive and selecting a drive based on the recorded error occurrence rate. Or the disk array control method described in 12. The gist of the invention described in claim 14 of the present invention resides in a disk array control method according to any one of claims 11 to 13, further comprising a step of allocating a dedicated area for a cache. Also,
The gist of the present invention described in claim 15 of the present invention is that the method further comprises a step of controlling the disk cache based on the number of reduced logical volumes included in the disk array. In the disk array control method described above.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明は、ディスクアレイ装置に
接続された各デバイスの応答時間に応じて、ディスクア
レイ上のキャッシュ容量の一部をデバイス専用に割り当
てることにより、キャッシュ容量を大きく取れ、各デバ
イスへの入出力の差を少なくすることにより、ディスク
アレイ全体の応答時間を向上させることができる。以
下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS According to the present invention, a large cache capacity can be obtained by allocating a part of the cache capacity on a disk array exclusively to a device according to the response time of each device connected to the disk array device. The response time of the entire disk array can be improved by reducing the difference between input and output to each device. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0014】(第1の実施の形態)以下、本発明の第1
の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1
は、本発明の第1の実施の形態に係るディスクアレイ制
御装置20を説明するための機能ブロック図である。図
1において、1はCPU、2はインタフェース、3は制
御部、4はカウンタ、5は平均値算出部、6はキャッシ
ュ制御部、7はデバイステーブル、8は応答時間バッフ
ァ、9はディスクアレイコントローラ(図中DACと表
示)、10はキャッシュ、11は応答時間測定部、12
はI/Oインタフェース、13はI/Oバス、14はキ
ャッシュ判定部、20は本実施の形態のディスクアレイ
制御装置を示している。
(First Embodiment) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG.
FIG. 2 is a functional block diagram for explaining the disk array control device 20 according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a CPU, 2 is an interface, 3 is a controller, 4 is a counter, 5 is an average calculator, 6 is a cache controller, 7 is a device table, 8 is a response time buffer, and 9 is a disk array controller. (Indicated as DAC in the figure) 10 is a cache, 11 is a response time measuring unit, 12
Denotes an I / O interface, 13 denotes an I / O bus, 14 denotes a cache determination unit, and 20 denotes a disk array control device according to the present embodiment.

【0015】図1を参照すると、ディスクアレイ制御装
置20においては、CPU1はI/Oインタフェース1
2とI/Oバス13を介してディスクアレイコントロー
ラ9(DAC)に接続され、ディスクアレイコントロー
ラ9(DAC)に対してRead/Write命令を発
行する上位装置である。当該ディスクアレイコントロー
ラ9(DAC)は主に制御部3、応答時間測定部11、
キャッシュ制御部6、キャッシュ10からなり、複数の
ディスク(具体的には、図1に示す第1ディスク、第2
ディスク、第3ディスク、…、第Nディスク)とCPU
1の間にインタフェース2を介して接続されている。
Referring to FIG. 1, in a disk array control device 20, a CPU 1 includes an I / O interface 1
2 is a higher-level device that is connected to the disk array controller 9 (DAC) via the I / O bus 13 and issues a Read / Write command to the disk array controller 9 (DAC). The disk array controller 9 (DAC) mainly includes the control unit 3, the response time measurement unit 11,
A plurality of disks (specifically, a first disk and a second disk shown in FIG.
Disk, 3rd disk, ..., Nth disk) and CPU
1 are connected via an interface 2.

【0016】応答時間測定部11は、カウンタ4、平均
値算出部5、デバイステーブル7、応答時間バッファ
8、キャッシュ判定部14で構成される。制御部3から
のRead/Write命令の発行を受けて、カウンタ
4では各デバイスに対する命令発行から応答までの時間
を計算し、その命令の応答時間が応答時間バッファ8に
入力される。
The response time measuring section 11 comprises a counter 4, an average value calculating section 5, a device table 7, a response time buffer 8, and a cache determining section 14. In response to the issuance of the Read / Write command from the control unit 3, the counter 4 calculates the time from the command issuance to each device to the response.

【0017】デバイステーブル7には各デバイスに対す
る1回前の命令までの応答時間の平均値とその命令数が
保持されている。
The device table 7 holds the average value of the response time up to the previous command for each device and the number of commands.

【0018】平均値算出部5では、デバイステーブル7
に保持されている{m−1}回目までの応答時間の平均
値、命令数m−1、応答時間バッファ8に保持されてい
るm回目の命令の応答時間から、m回目の命令までの応
答時間の平均値を求め、デバイステーブル7の情報の更
新を行う。
In the average value calculation section 5, the device table 7
The response time from the response time of the m-th instruction held in the response time buffer 8 to the average value of the response time up to the {m-1} -th instruction held in The average value of the time is obtained, and the information of the device table 7 is updated.

【0019】キャッシュ判定部14では、デバイステー
ブル7の情報を基に各デバイスへのキャッシュ割り当て
の判定を行い、割り当て対象のデバイスをデバイステー
ブル7に登録する。
The cache determination unit 14 determines cache allocation to each device based on the information in the device table 7 and registers the device to be allocated in the device table 7.

【0020】キャッシュ制御部6では、デバイステーブ
ル7に含まれるキャッシュ割り当て情報に即してキャッ
シュ10の制御を行う。
The cache control unit 6 controls the cache 10 in accordance with the cache assignment information included in the device table 7.

【0021】次にディスクアレイ制御装置20の動作
(ディスクアレイ制御方法)について説明する。図2
は、第1の実施の形態の動作を説明するためのメモリマ
ップ(その1)、図3は、第1の実施の形態の動作を説
明するためのメモリマップ(その2)である。
Next, the operation of the disk array controller 20 (disk array control method) will be described. FIG.
FIG. 3 is a memory map (part 1) for explaining the operation of the first embodiment, and FIG. 3 is a memory map (part 2) for explaining the operation of the first embodiment.

【0022】本実施の形態では、図1に示すように、制
御部3からのRead/Write命令の発行を受けた
際に、命令の発行から応答までの時間がカウントされ、
その命令の応答時間が応答時間バッファ8に保持され
る。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, when a Read / Write command is issued from the control unit 3, the time from the command issuance to the response is counted.
The response time of the instruction is held in the response time buffer 8.

【0023】デバイステーブル7には{m−1}回目ま
での応答時間の平均値、命令数m−1が保持されてお
り、それらのデータと応答時間バッファ8に保持されて
いるm回目の命令の応答時間が平均値算出部5に入力さ
れ、その結果より得られたm回目の命令までの応答時間
の平均値と命令数mが再びデバイステーブル7に保持さ
れる。
The device table 7 holds the average value of the response time up to the {m-1} th time and the number of instructions m-1. The data and the m-th instruction held in the response time buffer 8 are stored. Is input to the average value calculation unit 5, and the average value of the response time up to the m-th instruction and the number m of instructions obtained from the result are held in the device table 7 again.

【0024】キャッシュ判定部14により、ある一定時
間毎にデバイステーブル7に保持されている全デバイス
の応答時間の平均値の比較を行い、著しく応答時間の悪
いデバイスをキャッシュ割り当ての対象として選択し、
デバイステーブル7に登録する。当該デバイステーブル
7に登録されたディスク(具体的には、図1に示す第1
ディスク、第2ディスク、第3ディスク、…、第Nディ
スク)には、図2に示すように、キャッシュ10の一部
をディスクキャッシュとして使用する。
The cache determination unit 14 compares the average values of the response times of all the devices held in the device table 7 at certain time intervals, and selects a device having a remarkably poor response time as a cache allocation target.
Register in the device table 7. The disk registered in the device table 7 (specifically, the first disk shown in FIG. 1)
As shown in FIG. 2, a part of the cache 10 is used as a disk cache for the disks, the second disk, the third disk,..., The Nth disk.

【0025】平均よりも応答時間の悪いデバイスがN
(≧2)台存在する場合は、図3に示すように、ディス
ク用のキャッシュとして割り当てられる総容量(総量の
上限を図3に割り当て上限と表示)をN等分に分割(図
3に示すディスク割り当て部1,…,ディスク割り当て
部N)して、各ディスク(具体的には、図1に示す第1
ディスク、第2ディスク、第3ディスク、…、第Nディ
スク)に割り当てる。なお、該当ディスクに対して割り
当てられるキャッシュ10の総容量は、任意の割り当て
上限を設定されるものとし、それ以上の値にならないよ
うにする。また、各ディスク(具体的には、図1に示す
第1ディスク、第2ディスク、第3ディスク、…、第N
ディスク)に割り当てられるキャッシュ容量は、ディス
ク自体が持つキャッシュ10の容量よりも大きく取られ
るものとし、N等分に分割された容量がそれよりも小さ
くなる場合には、応答時間の遅いものに優先的にキャッ
シュ割り当てを行うものとし、上限以上のキャッシュ割
り当ては行われないものとする。
A device having a response time worse than the average is N
When there are (≧ 2) units, as shown in FIG. 3, the total capacity allocated as a disk cache (the upper limit of the total amount is indicated as the allocation upper limit in FIG. 3) is divided into N equal parts (see FIG. 3). The disk allocating unit 1,..., The disk allocating unit N is used for each disk (specifically, the first disk shown in FIG. 1).
Disk, second disk, third disk,..., Nth disk). The total capacity of the cache 10 allocated to the relevant disk is set to an arbitrary upper limit, and is not set to a value larger than the upper limit. In addition, each disk (specifically, the first disk, the second disk, the third disk,.
The cache capacity allocated to the disk is assumed to be larger than the capacity of the cache 10 of the disk itself, and when the capacity divided into N equal parts is smaller than that, priority is given to the one with slower response time. It is assumed that cache allocation is to be performed on a case-by-case basis, and that cache allocation beyond the upper limit is not performed.

【0026】ストライピングされたRAIDへのアクセ
スが行われるデータのうち、デバイステーブル7を参照
したキャッシュ制御部6により、キャッシュ割り当て対
象ディスクへのアクセスであると判定された部分のデー
タについては、通常のキャッシュ10を介してではな
く、専用に割り当てられたキャッシュ10を介してアク
セスが行われる。
Of the data that is accessed to the striped RAID, data of a portion determined by the cache control unit 6 referring to the device table 7 to be an access to the disk to which the cache is to be allocated is a normal data. The access is performed not through the cache 10 but through the dedicated cache 10.

【0027】以上説明したように第1の実施の形態によ
れば、ディスクアレイに接続されたデバイスに対して、
実動作中の一定時間内の各デバイスの応答時間の平均値
を求め、その比較を行うことにより、各デバイス間の性
能差を判定するとともに、ある程度の性能差(性能の劣
化)の見られるディスクに対しては、その個体性能差を
基に、任意のキャッシュ容量をそのディスク専用に割り
当てる。このように、専用に大きく取られたキャッシュ
10を用いることにより、遅いディスクへのI/Oを減
らし、平均応答時間を短くし、構成されたRAIDの実
応答時間の向上を図る。その結果、性能差(性能の劣
化)の見られるディスクに対する入出力の応答時間を早
め、RAID全体の応答時間を改善できるようになる。
As described above, according to the first embodiment, the device connected to the disk array
The average value of the response time of each device within a certain period of time during actual operation is determined, and the comparison is performed to determine a performance difference between the devices and to determine a disk having a certain level of performance difference (performance degradation). , An arbitrary cache capacity is allocated exclusively to the disk based on the individual performance difference. As described above, by using the cache 10 which is dedicated to a large amount, I / O to a slow disk is reduced, the average response time is shortened, and the actual response time of the configured RAID is improved. As a result, the response time of input / output to / from a disk having a performance difference (deterioration in performance) can be shortened, and the response time of the entire RAID can be improved.

【0028】(第2の実施の形態)以下、本発明の第2
の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図4
は、本発明の第2の実施の形態に係るディスクアレイ制
御装置20を説明するための機能ブロック図である。
(Second Embodiment) Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG.
FIG. 7 is a functional block diagram for explaining a disk array control device 20 according to a second embodiment of the present invention.

【0029】上記第1の実施の形態ではキャッシュ判定
部14を用いて動的にキャッシュ10の割り当てを行っ
ている。一方、本実施の形態では、これを外部からの入
力により、動作中は固定的にキャッシュ10を割り当て
る点に特徴を有している。図4に示すように、本実施の
形態では、デバイステーブル7に格納されている各デバ
イスの平均応答時間は外部から参照できるものとし、そ
の値を参考にして、外部入力により、キャッシュ10の
割り当て対象のデバイスを選択してデバイステーブル7
にキャッシュ割り当ての対象デバイスとして登録する。
キャッシュ制御部6は、登録された設定を参照して、キ
ャッシュ10の制御を行う。これにより、上記第1の実
施の形態と同様の効果を実現できる。
In the first embodiment, the cache 10 is dynamically allocated using the cache determination unit 14. On the other hand, the present embodiment is characterized in that the cache 10 is fixedly assigned during operation by an external input. As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the average response time of each device stored in the device table 7 can be externally referred to, and the value is used as a reference to allocate the cache 10 by the external input. Select the target device and set the device table 7
And register it as a target device for cache allocation.
The cache control unit 6 controls the cache 10 with reference to the registered settings. Thereby, the same effect as that of the first embodiment can be realized.

【0030】なお、本発明が上記各実施の形態に限定さ
れず、本発明の技術思想の範囲内において、上記各実施
の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また上
記構成部材の数、位置、形状等は上記各実施の形態に限
定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状
等にすることができる。また、各図において、同一構成
要素には同一符号を付している。
It is apparent that the present invention is not limited to the above embodiments, and that the above embodiments can be appropriately modified within the scope of the technical idea of the present invention. Further, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above-described embodiments, and can be set to numbers, positions, shapes, and the like suitable for carrying out the present invention. In each drawing, the same components are denoted by the same reference numerals.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明は、ディスクアレイに接続された
デバイスに対して、実動作中の一定時間内の各デバイス
の応答時間の平均値を求め、その比較を行うことによ
り、各デバイス間の性能差を判定するとともに、ある程
度の性能差(性能の劣化)の見られるディスクに対して
は、その個体性能差を基に、任意のキャッシュ容量をそ
のディスク専用に割り当てることにより、性能差(性能
の劣化)の見られるディスクに対する入出力の応答時間
を早め、RAID全体の応答時間を改善できるようにな
るといった効果を奏する。
According to the present invention, the average value of the response times of the devices connected to the disk array within a certain time during the actual operation is obtained, and the average value is compared. In addition to determining the performance difference, for a disk having a certain degree of performance difference (deterioration in performance), an arbitrary cache capacity is allocated exclusively to the disk based on the individual performance difference, and the performance difference (performance (Deterioration of the disk), the response time of input / output to and from the disk where the deterioration of the disk is observed can be shortened, and the response time of the entire RAID can be improved.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態に係るディスクアレ
イ制御装置を説明するための機能ブロック図である。
FIG. 1 is a functional block diagram for explaining a disk array control device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施の形態の動作を説明するためのメモ
リマップ(その1)である。
FIG. 2 is a memory map (part 1) for explaining the operation of the first embodiment;

【図3】第1の実施の形態の動作を説明するためのメモ
リマップ(その2)である。
FIG. 3 is a memory map (2) for explaining the operation of the first embodiment;

【図4】本発明の第2の実施の形態に係るディスクアレ
イ制御装置を説明するための機能ブロック図である。
FIG. 4 is a functional block diagram for explaining a disk array control device according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…CPU 2…インタフェース 3…制御部 4…カウンタ 5…平均値算出部 6…キャッシュ制御部 7…デバイステーブル 8…応答時間バッファ 9…ディスクアレイコントローラ 10…キャッシュ 11…応答時間測定部 12…I/Oインタフェース 13…I/Oバス 14…キャッシュ判定部 20…ディスクアレイ制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... CPU 2 ... Interface 3 ... Control part 4 ... Counter 5 ... Average value calculation part 6 ... Cache control part 7 ... Device table 8 ... Response time buffer 9 ... Disk array controller 10 ... Cache 11 ... Response time measurement part 12 ... I / O interface 13 I / O bus 14 Cache determination unit 20 Disk array controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G06F 12/08 557 G06F 12/08 557 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G06F 12/08 557 G06F 12/08 557

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ディスクアレイ装置に接続された各デバ
イスの応答時間に応じて、ディスクアレイ上のキャッシ
ュ容量の一部をデバイス専用に割り当てる手段を有する
ことを特徴とするディスクアレイ制御装置。
1. A disk array control device comprising means for allocating a part of cache capacity on a disk array exclusively to a device according to a response time of each device connected to the disk array device.
【請求項2】 ディスクアレイに接続されたデバイスに
対して、実動作中の一定時間内の各デバイスの応答時間
の平均値を求め、その比較を行うことにより、各デバイ
ス間の性能差を判定する手段を有することを特徴とする
請求項1に記載のディスクアレイ制御装置。
2. A device connected to a disk array is averaged in response time of each device within a fixed time during actual operation, and a comparison is made to determine a performance difference between each device. 2. The disk array control device according to claim 1, further comprising means for performing.
【請求項3】 所定の性能差の見られるディスクに対し
ては、その個体性能差を基に、任意のキャッシュ容量を
そのディスク専用に割り当てる手段を有することを特徴
とする請求項2に記載のディスクアレイ制御装置。
3. A disk according to claim 2, further comprising means for allocating an arbitrary cache capacity exclusively to the disk having a predetermined performance difference based on the individual performance difference. Disk array controller.
【請求項4】 所定の性能の劣化が見られるディスクに
対しては、その個体性能差を基に、任意のキャッシュ容
量をそのディスク専用に割り当てる手段を有することを
特徴とする請求項2に記載のディスクアレイ制御装置。
4. The apparatus according to claim 2, further comprising means for allocating an arbitrary cache capacity exclusively to the disk on which a predetermined performance deterioration is observed, based on the individual performance difference. Disk array controller.
【請求項5】 各ドライブのエラー発生率を記録し、当
該記録したエラー発生率に基づいてドライブを選択する
手段を有することを特徴とする請求項3または4に記載
のディスクアレイ制御装置。
5. The disk array control device according to claim 3, further comprising means for recording an error occurrence rate of each drive and selecting a drive based on the recorded error occurrence rate.
【請求項6】 キャッシュの専用領域を割り当てる手段
を有することを特徴とする請求項3乃至5のいずれか一
項に記載のディスクアレイ制御装置。
6. The disk array controller according to claim 3, further comprising means for allocating a dedicated area of the cache.
【請求項7】 ディスクアレイに含まれる縮小論理ボリ
ューム数を基にディスクキャッシュを制御する手段を有
することを特徴とする請求項3乃至6のいずれか一項に
記載のディスクアレイ制御装置。
7. The disk array control device according to claim 3, further comprising means for controlling a disk cache based on the number of reduced logical volumes included in the disk array.
【請求項8】 制御部、応答時間測定部、キャッシュ制
御部、キャッシュからなり、複数のディスクとCPUの
間にインタフェースを介して接続され、前記CPUから
のRead/Write命令を当該インタフェースを介
して受け取るディスクアレイコントローラと、 I/OインタフェースとI/Oバスを介して前記ディス
クアレイコントローラに接続され、Read/Writ
e命令を発行する上位装置であるCPUを有し、 前記応答時間測定部は、カウンタ、平均値算出部、デバ
イステーブル、応答時間バッファ、キャッシュ判定部を
備え、前記制御部からのRead/Write命令の発
行を受けて、前記カウンタでは各デバイスに対する命令
発行から応答までの時間を計算し、その命令の応答時間
を前記応答時間バッファに入力し、 前記デバイステーブルには各デバイスに対する1回前の
命令までの応答時間の平均値とその命令数が保持されて
おり、 前記平均値算出部では、前記デバイステーブルに保持さ
れている{m−1}回目までの応答時間の平均値、命令
数m−1、前記応答時間バッファに保持されているm回
目の命令の応答時間から、m回目の命令までの応答時間
の平均値を求め、前記デバイステーブルの情報の更新を
行い、 前記キャッシュ判定部では、前記デバイステーブルの情
報を基に各デバイスへのキャッシュ割り当ての判定を行
い、割り当て対象のデバイスを前記デバイステーブルに
登録し、 前記キャッシュ制御部では、前記デバイステーブルに含
まれるキャッシュ割り当て情報に即して前記キャッシュ
の制御を行うことを特徴とする請求項3乃至7のいずれ
か一項に記載のディスクアレイ制御装置。
8. A control unit, a response time measuring unit, a cache control unit, and a cache, which are connected between a plurality of disks and a CPU via an interface, and which receives a Read / Write command from the CPU via the interface. A receiving disk array controller; an I / O interface and an I / O bus connected to the disk array controller;
e, a CPU that is a higher-level device that issues an instruction, wherein the response time measurement unit includes a counter, an average value calculation unit, a device table, a response time buffer, and a cache determination unit, and a Read / Write instruction from the control unit. In response to the issuance of the instruction, the counter calculates the time from issuance of an instruction to each device to a response, and inputs the response time of the instruction to the response time buffer. The average value of the response time up to and the number of instructions are stored. The average value calculation unit stores the average value of the response time up to the {m-1} th time and the number of instructions m− 1. From the response time of the m-th instruction held in the response time buffer, calculate the average value of the response time up to the m-th instruction, The cache determination unit determines cache allocation to each device based on the information in the device table, registers the device to be allocated in the device table, and the cache control unit 8. The disk array control device according to claim 3, wherein the control of the cache is performed according to cache allocation information included in the device table.
【請求項9】 ディスクアレイ装置に接続された各デバ
イスの応答時間に応じて、ディスクアレイ上のキャッシ
ュ容量の一部をデバイス専用に割り当てる工程を有する
ことを特徴とするディスクアレイ制御方法。
9. A disk array control method, comprising a step of allocating a part of cache capacity on a disk array exclusively to a device according to a response time of each device connected to the disk array device.
【請求項10】 ディスクアレイに接続されたデバイス
に対して、実動作中の一定時間内の各デバイスの応答時
間の平均値を求め、その比較を行うことにより、各デバ
イス間の性能差を判定する工程を有することを特徴とす
る請求項9に記載のディスクアレイ制御方法。
10. A performance difference between devices is determined by calculating an average value of response times of devices connected to a disk array within a certain time during actual operation, and comparing the average values. 10. The disk array control method according to claim 9, further comprising the step of:
【請求項11】 所定の性能差の見られるディスクに対
しては、その個体性能差を基に、任意のキャッシュ容量
をそのディスク専用に割り当てる工程を有することを特
徴とする請求項10に記載のディスクアレイ制御方法。
11. The method according to claim 10, further comprising the step of allocating an arbitrary cache capacity exclusively to the disk having a predetermined performance difference based on the individual performance difference. Disk array control method.
【請求項12】 所定の性能の劣化が見られるディスク
に対しては、その個体性能差を基に、任意のキャッシュ
容量をそのディスク専用に割り当てる工程を有すること
を特徴とする請求項10に記載のディスクアレイ制御方
法。
12. The method according to claim 10, further comprising the step of allocating an arbitrary cache capacity exclusively to the disk on which a predetermined performance deterioration is observed, based on the individual performance difference. Disk array control method.
【請求項13】 各ドライブのエラー発生率を記録し、
当該記録したエラー発生率に基づいてドライブを選択す
る工程を有することを特徴とする請求項11または12
に記載のディスクアレイ制御方法。
13. An error occurrence rate of each drive is recorded,
13. The method according to claim 11, further comprising a step of selecting a drive based on the recorded error occurrence rate.
3. The disk array control method according to 1.
【請求項14】 キャッシュの専用領域を割り当てる工
程を有することを特徴とする請求項11乃至13のいず
れか一項に記載のディスクアレイ制御方法。
14. The disk array control method according to claim 11, further comprising a step of allocating a dedicated area of the cache.
【請求項15】 ディスクアレイに含まれる縮小論理ボ
リューム数を基にディスクキャッシュを制御する工程を
有することを特徴とする請求項11乃至14のいずれか
一項に記載のディスクアレイ制御方法。
15. The disk array control method according to claim 11, further comprising the step of controlling a disk cache based on the number of reduced logical volumes included in the disk array.
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