JP2002182859A - ストレージシステムおよびその利用方法 - Google Patents

ストレージシステムおよびその利用方法

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JP2002182859A JP2000383118A JP2000383118A JP2002182859A JP 2002182859 A JP2002182859 A JP 2002182859A JP 2000383118 A JP2000383118 A JP 2000383118A JP 2000383118 A JP2000383118 A JP 2000383118A JP 2002182859 A JP2002182859 A JP 2002182859A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】電子化されたデータのアウトソーシングサービ
スを行うデータセンタにおいて、ある記憶領域に対する
アクセスの急増によりストレージシステム全体、または
特定のデバイスについてのストレージ性能が低下すると
いう問題がある。 【解決手段】サービスレベル保証契約により、個々の顧
客に対して、顧客が選択した一定のサービスレベルを保
証する。ストレージ性能が低下しそうな場合は、アクセ
スが集中している記憶領域に格納されているデータのデ
ータ移動などを行なってアクセスを分散する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、データを記憶する
ストレージシステム、およびストレージシステムの利用
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】産業のあらゆる分野でIT化が推進される
昨今、これまでデータが電子管理されていなかったよう
な業種においても、サーバやストレージシステムの導入
によるデータの電子管理が必要となってきている。ある
いは、従前よりストレージシステムを活用してデータを
電子管理している業種であっても、管理すべきデータは
急増している。このようなデータの急増に伴い、業務遂
行上必要となるストレージ容量は増加の一途を辿ってい
る。
【０００３】上記のような場合において、自社内に新し
くサーバやストレージシステムを導入して管理したり、
データの急増に対して業務に支障が生じない的確なタイ
ミングでストレージ容量を増設することは企業にとって
負担が大きい。かかる事情に鑑み、データ管理のアウト
ソーシングを受託し、サーバやストレージをレンタルし
て利用料を徴収するビジネスが普及しつつある（データ
センタ業務）。
【０００４】このようなデータ管理のアウトソーシング
ビジネスにおける運用方法の例として、ストレージ容量
を貸し出し、利用料を徴収する特表2000−501528では、
データ記憶装置へのアクセス速度を基に、データ記憶装
置を高速、中速、低速に分類して階層化したものが開示
されている。本従来技術のストレージの課金方法は、デ
ータ記憶装置へのアクセス速度が速い装置ほど単位記憶
容量あたりの利用料を高額とするもの、すなわち利用し
ている記憶容量だけでなく、利用しているデータ記憶装
置の種類をも利用料金を決定するための要素とするもの
である。そして、ストレージ利用料の徴収にあたって、
課金要素に関するデータをストレージから出力し、高速
記憶装置、中速記憶装置、低速記憶装置のそれぞれの利
用料を合計して、単位期間ごとの利用料を徴収する方法
が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本従来技術によれば、
契約により顧客毎にデータ記憶装置は固定的に割り当て
られ、一旦データの格納先であるデータ記憶装置が割り
当てられると、データはそのデータ記憶装置に留まる。
【０００６】ところが、ストレージシステムを利用する
にあたり、定期的あるいは急激にトラフィックが増加す
ると、当該ストレージシステム全体又は特定の論理デバ
イスに対するストレージ性能が低下するという問題があ
る。ストレージ性能低下は割当てられている記憶媒体の
容量の大小とは無関係に起こる。たとえば、空き容量が
十分に確保されていても、特定のデータにアクセスが集
中すれば、データアクセスが長時間待たされるケースが
発生し得る。
【０００７】本発明の目的は、ストレージシステムの利
用中に、ストレージシステムの性能をある一定水準に維
持するストレージシステムの運用方法を提供することに
ある。
【０００８】また、本発明の目的は、ストレージシステ
ムの性能を設定するのに用いる入力手段を提供すること
にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、サービスレベル保証契約により、顧客ごとにストレ
ージ性能に関する一定のサービスレベルを保証する。本
発明においては、ストレージシステムに、ストレージシ
ステムの稼動状況を監視するための性能監視機構と、デ
ータ移動手段を導入する。
【００１０】性能監視機構は、デバイスの利用率、デー
タ転送速度等の各種パラメータの閾値を設定する機構
と、ストレージシステムの運用状況に伴って推移する当
該パラメータのモニタリング機構から成る。パラメータ
をモニタリングした結果、ストレージシステム全体又は
特定の論理デバイスにおいてストレージ性能の低下が検
出された場合は、データ移動手段によりデータを移動す
ることで、負荷分散を図る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】図2は、本発明の一実施形態によるデータ
センタ（240）と、データセンタ（240）にアクセスして
くるクライアントPCにより構成されるネットワークシス
テムの構成図である。この図において、LAN/WAN(ローカ
ルエリアネットワーク／ワイドエリアネットワーク・20
4)よりも下に描かれている構成要素がデータセンタ（24
0）を構成している。クライアントPC（201〜203）はLAN
/WAN(204)を経由して、データセンタ（240）にアクセス
することにより、データセンタ（240）と契約している
プロバイダA〜C（233〜235）の提供する種々のサービス
を受けることができる。データセンタ（240）はサーバ
（205〜207）とその配下のストレージ（209）より構成
される。なお、サーバ（205〜207）とストレージ（20
9）は、ストレージエリアネットワーク（SAN・208）で
接続されている。
【００１３】ストレージ（209）の内部構成の一部を、
図3に詳細に示した。ストレージ（209）内部には複数種
類の記憶媒体が格納されている。（この図では、便宜的
にタイプA、タイプB、タイプCの3種類に分かれるとして
いるが、記憶媒体の種類は３種に限定されない。）各階
層の記憶媒体は、ディスクコントローラ（327・図2では
227に相当）によって制御され、ディスクコントローラ3
27はDKA（ディスクアダプタ・317〜319）及びバス／ス
イッチ（320）、サーバ（205〜207）とのインタフェー
スであるチャネルコントローラ（321）、及びサーバ（2
05〜207）からの入出力に関連するデータを一時的に保
持するキャッシュ（322）を有している。その他のスト
レージの構成要素については、本図では省略する。
【００１４】ストレージは、上記各構成要素の性能を監
視したり、ストレージの各種動作の条件設定や起動を制
御するプロセッサであるサービスプロセッサＳＶＰ(32
5)を有し、性能監視用PC（323）が接続されている。
【００１５】本発明は、このSVP（325）上で動作するプ
ログラムである性能監視機構（324）を利用すること
で、前述した性能保証を実現する。具体的には、この性
能監視機構（324）は、各構成要素の性能を定量的に示
すパラメータを収集し、この収集したパラメータの値
と、閾値（326）を比較する。閾値（326）は、ストレー
ジのSVP（325）内に設定される。閾値との比較の結果に
よっては、性能維持のための処理を開始する。これにつ
いては、後で、サービスレベル協定の説明と共に詳細に
説明する。なお、閾値との比較は、単純に数値同士の比
較のみならず、関数との比較など、フレキシブルな条件
比較を含む。
【００１６】ところで、SVP（325）はストレージ内部に
設置される端末であるため、保守員しか利用することが
できない。従って、ストレージ外部から性能監視機構
（324）と同様の機能を利用したい場合は、性能監視用P
Cから用いることができる。言いかえれば、本発明を実
現するのに性能監視機構の場所は問題ではなく、ストレ
ージの性能を監視し、それを閾値と比較し、その結果に
基づいてストレージを制御できれば、本発明を実現でき
る。
【００１７】以下、具体的に説明する。まず、性能監視
機構（324）により監視するパラメータの例を以下に列
挙する。パラメータは例えば、ディスク空き容量率、デ
ィスク利用率、I/Oアクセス可能回数、データ転送量、
データ転送速度等がある。それぞれの定義は、ディスク
空き容量率…（空き容量÷契約容量）、ディスク利用率
…単位時間あたり、記憶媒体（物理ディスクドライブ）
がアクセスされて動いている時間の割合、I/Oアクセス
可能回数…単位時間あたりのread/write 完了数、デー
タ転送量…１I/Oあたりに転送できるデータ量、データ
転送速度…単位時間あたりに転送できるデータ量であ
る。
【００１８】ストレージの利用中、特定のデバイスに、
あるいは特定の時間帯にアクセスが集中したり、アクセ
ス急増が起こる結果、ストレージ性能が低下することが
ある。ストレージ性能の低下は、上記のパラメータ量が
閾値を超えたことにより検出できる。この場合は、必要
とされているストレージ性能を維持すべく、特定のデバ
イスに集中している負荷を分散する。
【００１９】局所的にアクセスが集中した結果生じる、
ストレージ性能の低下に際しては、アクセスの分散を行
ってストレージ性能を維持する必要がある。
【００２０】本発明では、ストレージにおいてデータの
格納場所を分散する方法について述べる。
【００２１】図2に示されるネットワークシステムにお
いては、ストレージ（209）やサーバ（205〜207）を所
有するデータセンタ（240）はプロバイダ（233〜235）
と、ストレージの記憶容量および特定のサーバを提供す
ることを契約する。プロバイダ（233〜235）は自社の契
約範囲内の記憶容量を活用して、種々のサービスをエン
ドユーザのクライアントPC（201〜203）に対してLAN/WA
N経由で提供する。つまり、本ネットワークシステムは3
者の契約（データセンタ⇔プロバイダの契約、およびプ
ロバイダ⇔エンドユーザの契約の計2契約）により成り
立っている。
【００２２】図２はまた、ストレージ、サーバを所有す
るデータセンタ（240）と、プロバイダ（233〜235）、
クライアントPC（201〜203）の関係の概念図をも示して
いる。エンドユーザは、クライアントPC（201〜203）を
利用してネットワーク経由でデータセンタ（240）にア
クセスする。データセンタ（240）には、エンドユーザ
が契約しているプロバイダ（233〜235）の業務データが
格納されており、プロバイダ（233〜235）は業務データ
の管理をデータセンタ（240）に委託し、データセンタ
（240）はプロバイダ（233〜235）から利用料を回収す
る。プロバイダが提供するサービスを利用するクライア
ントは、そのサービスに対する対価を支払う。
【００２３】上記のように、プロバイダは、その設備利
用に関してデータセンタと契約する。データセンタから
提供されるハード設備の性能（ストレージ、サーバ等の
性能）はプロバイダがクライアントに提供できるサービ
スの性能に直接関係する。そのため、ストレージ性能の
維持がデータセンタ⇔プロバイダ間の契約の中で保証さ
れれば、プロバイダはエンドユーザに対して性能的に安
定したサービスを提供できることになる。本発明はこの
性能的に安定したサービスを可能とするものである。
【００２４】本ネットワークシステムを用いたデータセ
ンタ業務において、ストレージ（209）が提供できるス
トレージ性能を定量化し、提供可能なサービスの内容を
透明化するため、サービスレベル協定（SLA）という概
念を導入する。
【００２５】ここでサービスレベル協定（SLA）につい
て簡単に述べる。サービス契約においては、提供される
サービスを定量化し、サービスの質について上限あるい
は下限を示して明確にすることが望ましい。これは、サ
ービスの提供を受ける側にとっては、他社のサービスと
の比較を容易にするメリットがある。また、自らの希望
に適合した適正なサービス内容を適正な価格で受けられ
るというメリットもある。サービスを提供する側にとっ
ても、提供できるサービスの上限と下限を示すこと、お
よびサービス提供者の責任範囲を明確にすることで、サ
ービスを受ける顧客から過度な期待を受ける可能性を低
減し、トラブル発生時の無用な争いを避けることができ
るというメリットがある。
【００２６】本発明のサービスレベル協定（SLA）は、
上記のデータセンタ、プロバイダ、エンドユーザの3者
の契約のうち、データセンタとプロバイダ（233〜235）
が締結する契約に関する。サービスレベル協定は、上述
した性能監視機構（324）により監視する複数のパラメ
ータと、プロバイダが希望する記憶装置の契約容量（デ
ィスク容量）に基づいて決定する。
【００２７】これらのパラメータを用いてデータセンタ
とプロバイダがサービスレベル協定を締結する際のフロ
ーを説明する。
【００２８】まずデータセンタがプロバイダに保証する
保証内容（目標性能）を決めるフローを図４を用いて説
明する（サービスレベル協定締結時のフロー：ステップ
４０１〜ステップ４０７）。
【００２９】図４において、プロバイダは、データセン
タに保証して貰いたいストレージに関する保証項目、例
えば、ＲＡＩＤグループ単位に保証されるディスク利用
率（単位時間あたり、記憶媒体がアクセスされて動いて
いる時間の割合）や、ストレージ容量の空き容量率（空
き容量÷契約容量）、等の項目から一つを選択する（ス
テップ４０２）。この項目の設定に関しては、図５を用
いて後で説明する。
【００３０】次に、プロバイダは、この選択した保証項
目のそれぞれに対して、保証内容およびそのための値
（性能値）を設定する（ステップ４０３）。例えば、ス
テップ４０２で選択した保証項目がドライブのビジー率
だったら、「ＲＡＩＤグループあたりのディスク利用率
を平均６０％以下に押さえること」、または、「ＲＡＩ
Ｄグループあたりのディスク利用率を平均８０％以下に
押さえること」等、ディスク利用率の値を指定する。ス
テップ４０２で選択した保証項目がストレージの空き容
量率だったら、「ストレージの空き容量率は常に２０％
が確保されるよう増設すること（すなわち、全契約容量
に対しての空き容量が２０％を切ったら、増設して空き
容量を増やすということである。あるプロバイダの契約
容量が５０ギガバイトであるなら、常に１０ギガバイト
は未使用の領域として確保されていなければならな
い。）」、等である。ここで、この「６０％」や「８０
％」が目標性能（保証内容）である。
【００３１】保証項目、及び保証内容が決まると、デー
タセンタは、この内容に関した料金をプロバイダへ提示
する。プロバイダは、この提示された料金に対して合意
するか、否かを判断する（ステップ４０４）。このステ
ップは、保証内容が含む保証値により、データセンタが
これら保証内容を実現するのに必要なハードウェア資源
の使用量がことなり、結果としてプロバイダへ提示する
料金が変わるので、この料金の変動をプロバイダに認証
させるものである。また、料金に満足できないプロバイ
ダは、この合意に否と回答を返すことで、再度、保証内
容を再設定できるステップへもどることができるので、
プロバイダは予算の管理も容易になる。ステップ４０３
及びステップ４０４に関しては、図６を用いて後で更に
説明する。次に、全保証項目に対して保証内容が設定さ
れたかを確認する（ステップ４０５）。この確認が終了
すると、データセンタは、契約した内容の項目を再度出
力し、プロバイダに保証項目、保証内容（性能値）、料
金等を確認させる（ステップ４０６）。この際、料金は
全保証内容の合計金額も合わせて確認させるほうが望ま
しい。
【００３２】図５は、図４のステップ４０２を詳細に説
明する図である。図５に示すように、保証内容は、例え
ば、パソコン画面上にリストの形で表示させることにし
ておき、これをデータセンタの顧客であるプロバイダ
に、画面上で選択させることによって実現させる。これ
により、プロバイダは保証内容を容易に選択することが
可能となる。なお、プロバイダが既に必要な項目を選択
済みの場合は、例えば、図には示さないが、図４のステ
ップ４０２からステップ４０６へのフローがあると望ま
しい。
【００３３】図６は、図４のステップ４０３、ステップ
４０４の一手段を示す図である。図６では、画面上に、
プロバイダの業務内容対応にその推奨値および料金が示
される。例えば、プロバイダ業務をタイプＡ（オンライ
ン業務が主で遅延時間に比較的制約が大きい業務）、タ
イプＢ（バッチ処理中心で、遅延時間に対する制約が小
さい業務）、タイプＣ（大量データを扱う業務）、等に
区分し、それに対するドライブのビジー率の推奨値が例
示される。従って、プロバイダは、エンドユーザに対し
て提供するサービスがどのタイプにあたるかを判断し、
そのタイプを選択すれば良い。ここで、この値はあくま
でも推奨値であり、その後、プロバイダは、データセン
タから報告されるストレージの性能統計データをベース
に、これらの値を再設定できるものとする。なお、図６
に示す方法は、一例であり、ステップ４０３、ステップ
４０４に関し、単純に保証レベルである数値を直接入力
し、それに対応する料金を確認する方式でも良い。
【００３４】以上、図４から図６を用いて、サービス保
証項目およびその内容の決定方法を示した。これら決定
されたサービス保証項目およびその内容は、ＳＶＰが有
する入力手段を介して、ＳＶＰが有するメモリ等の記憶
手段に記憶され、別途収集される性能測定値と比較され
る。そして、その結果に応じてストレージを制御され
る。なお、ＳＶＰへの前記サービス項目やその内容性能
目標値の入力は、図４のステップをサポートするパソコ
ンから通信回線を介して入力するようにすれば、ＳＶＰ
の入力手段を使用した入力は不要となる。
【００３５】図4にサービスレベル協定締結時のフロー
を、図5、図6にサービスレベル選択時にプロバイダが操
作する画面を示した。図５の項目選択画面は、図４のス
テップ402に対応し、図６の閾値設定画面は図４のステ
ップ403に対応している。
【００３６】サービスレベル協定設定は、以下のステッ
プにより実行される。データセンタとの契約を希望する
プロバイダは、図５に示した項目選択画面から、設定項
目の中から１を選択してチェックボックスをオンにする
（ステップ402）。選択した項目の閾値設定画面（図
６）が表示され、プロバイダは自己の業務規模、データ
の種類、予算等に応じて、最適な選択肢を選ぶ。閾値の
設定は、図６のチェックボックスをオンにすることで行
う（ステップ403）。
【００３７】次に、上記のプロセスで締結されたサービ
スレベル協定が実際に遵守されるための、データセンタ
の運用方法について説明する。
【００３８】図７に例として、利用率の監視画面を示し
た。利用率は、ＲＡＩＤグループ（後述）単位で保証さ
れている。利用率の監視画面は、SVP（325）、もしくは
性能監視用PC（323）から参照することができ、各ボリ
ュームの利用状況を数値で表示する。利用率監視画面
は、論理ボリューム番号（701）、当該論理ボリューム
の平均利用率（702）、当該論理ボリュームの最大利用
率（703）、いくつかの論理ボリュームを分割して格納
している複数の物理ディスクドライブの組からなるＲＡ
ＩＤグループの番号、ＲＡＩＤグループ全体の利用率の
平均値と最大値（706）、およびＲＡＩＤグループの使
用状況を表す情報（704、705）から成る。なお、具体的
な定義については、図11を用いて後述する。
【００３９】ＲＡＩＤグループの使用状況を表す情報
（704、705）について詳説する。ＲＡＩＤグループは、
当該ボリュームを含む複数の論理ボリュームを分割して
格納している複数の物理ディスクドライブの組で構成さ
れている。図１に、３つのデータディスクで構成される
例でＲＡＩＤグループの概念図を示した。（構成ディス
ク数はこれらに限定されない。）本図においては、4つ
の論理ボリュームV0〜V3を格納している3つの物理ディ
スクドライブD1〜D3が、ＲＡＩＤグループAを形成して
いる。ＲＡＩＤグループAから、論理ボリュームV0を除
いた論理ボリュームV1〜V3で新しいＲＡＩＤグループA'
を再構成することを考える。
【００４０】論理ボリュームV0に関するＲＡＩＤグルー
プの使用状況を表す情報（704、705）は、ＲＡＩＤグル
ープAから論理ボリュームV0を除いてＲＡＩＤグループ
A'を再構成した場合の新しいＲＡＩＤグループ全体の利
用率を示す情報である。数値は利用率の平均値（704）
と最大値（705）がそれぞれ示される。すなわち、論理
ボリュームV0を他へ移動した場合に残りの論理ボリュー
ムによる平均ドライブ利用率を示している。
【００４１】サービスレベル協定締結後の運用において
は、設定したサービスレベル協定に基づいて、閾値を設
定し、実際のストレージの利用率（702〜705）と閾値の
関係を図7の監視画面で常時モニターする。ストレージ
の利用率を示す数値が設定した閾値を超えることによ
り、サービスレベル協定で保証されている「平均XX％」
等の値を超えそうになった場合は自動、あるいは保守員
により手動でデータを移動する。（通常はサービスレベ
ル協定で保証した「平均XX％」を閾値として性能監視機
構（324）に設定し、パラメータが閾値を超えた契機で
データを移動することにより、平均値をサービスレベル
協定で保証したXX％以下に抑える。）以下、ドライブの
利用率をプロバイダに保証する方法を具体的に説明す
る。
【００４２】まず、図１を用いて、サーバがストレージ
をアクセスする単位である論理ボリューム（論理デバイ
ス）と実際にデータを記録する物理ドライブの関係を説
明する。今、ストレージをＲＡＩＤ（Redundant Array
of inexpensive disk）のレベル５構成だと考えると、
複数の論理ボリュームは、図１に示すように、複数の物
理ドライブ（ＲＡＩＤグループ）に割り付けられ、この
際、それぞれの論理ボリュームが複数の物理ドライブに
分散するように割り付けられる。ストレージには、この
ような複数の物理ドライブから構成されるＲＡＩＤグル
ープが多数設けられ、これにサーバからのデータを記録
する際の管理単位である論理ボリュームが割り付けられ
る。なお、ＲＡＩＤおよびそのレベルに関しては、パタ
ーソンの論文『D. Patterson, G. Gibson, and R. Kat
z, "A Case for Redundant Arraysof Inexpensive Disk
s (RAID)," Report No. UCB/CSD 87/391 (Berkeley: Un
iversity of California, December 1987)』に記載があ
る。また、図１はＲＡＩＤグループを物理ドライブD３
個により構成しているが、この数は３個に限定されな
い。
【００４３】上記のように、複数の物理ドライブに複数
の論理ボリュームが割り付けられている場合、或る特定
の論理ボリュームにサーバからのアクセスが集中する
と、当該特定論理ボリュームが割り付けられているＲＡ
ＩＤグループに属する他の論理ボリュームへのアクセス
を圧迫することになる。また、ＲＡＩＤグループに属す
る複数の論理ボリュームへのアクセスが全体的に増加す
ると、ＲＡＩＤグループに属する物理ドライブのビジー
率が高くなり、その結果、各論理ボリュームに対するア
クセス遅延時間が急激に増加する。そこで、これら各論
理ボリュームへのアクセスを監視し、ドライブへのアク
セス状況に関する統計データを収集し、ある論理ボリュ
ームを利用率が低い他のＲＡＩＤグループへ移動するこ
とで、当該ＲＡＩＤグループのビジー率をある特定値以
下に保証できる。
【００４４】即ち、プロバイダは、論理ボリュームを使
用する際、ＲＡＩＤグループに属する物理ドライブの利
用率を一定値以下にする契約をデータセンタとの間に結
んだ場合、データセンタは、ストレージ内のＲＡＩＤグ
ループのアクセス状況を監視し、必要に応じてＲＡＩＤ
グループ上の論理ボリュームを他のＲＡＩＤグループへ
移動することで、その性能値をプロバイダに対して保証
することができる。
【００４５】図１１は、ＲＡＩＤグループ１の性能を管
理する性能管理テーブルの一例を示す。この性能管理テ
ーブルは、ストレージ内のＲＡＩＤグループ対応に設け
られ、ＳＶＰ内の性能監視機構で管理される。本テーブ
ルには、まず、本ＲＡＩＤグループ１に属する各ドライ
ブ（Ｄ１，Ｄ２、Ｄ３）対応に、各ドライブに割り付け
られた各論理ボリューム（V0、V1、V2、、、）毎に、各
ドライブに対する単位時間あたりのアクセス時間とし
て、利用率が示される。例えば、図１１のドライブD１
に対しては、論理ボリュームV０の利用率が１５％（単
位時間である１００秒の間に１５秒のアクセスがドライ
ブD１の論理ボリュームV０へあるということ）、論理ボ
リュームV１の利用率が３０％（単位時間である１００
秒の間に３０秒のアクセスがドライブD１の論理ボリュ
ームV１へあるということ）、論理ボリュームV２の利用
率が１０％（単位時間である１００秒の間に１０秒のア
クセスがドライブD１の論理ボリュームV２へあるという
こと）となる。従って、ドライブD１の利用率（単位時
間あたりの各論理ボリュームへの合計値）は、５５％と
なる。同様に、ドライブD２での利用率は、論理ボリュ
ームV０は１０％、論理ボリュームV１は２０％、論理ボ
リュームV３は１０％、ドライブD２の利用率は４０％と
なる。同様に、ドライブD３での利用率は、論理ボリュ
ームV０は７％、論理ボリュームV１は３５％、論理ボリ
ュームV２は１５％、ドライブD２の利用率は５７％とな
る。従って、ＲＡＩＤグループに属するドライブの平均
利用率は、３つのドライブの利用率の平均であり、５
０．７％となる。また、ＲＡＩＤグループ内のドライブ
の最高利用率はドライブD３の５７％となる。
【００４６】図１２は、他のＲＡＩＤグループ２に論理
ボリュームV３と論理ボリュームV４が割りつけられてい
る場合を示す。この場合、ドライブD１の利用率は１５
％、ドライブD２の利用率は１５％、ドライブD３の利用
率は１０％、ＲＡＩＤグループに属するドライブの平均
利用率は１３．３％となる。
【００４７】なお、これらドライブの利用率はディスク
制御装置ＤＫＣのＤＫＡが、ドライブをアクセスしてか
ら応答を受けるまでの時間をドライブアクセス時間とし
て求め、性能監視機構に報告することができるが、ディ
スクドライブ自体が各論理ボリュームへのアクセスを区
別することができれば、ディスクドライブ自体がこれら
のアクセス時間を計り、これを性能監視機構へ報告する
ようにしても良い。なお、このドライブ利用率の計測
は、そのシステムでの定義に従って矛盾無く計測されれ
ば良いものであり、ドライブの利用状態を客観的に一定
の条件で表現できるものであれば、その定義は自由であ
る。
【００４８】今、データセンタがプロバイダに保証して
いるドライブの利用率をＲＡＩＤグループに属するドラ
イブの平均利用率が６０％以下を保証するとしたとす
る。一般に、システムがある動作するには遅延が発生す
るので、あるＲＡＩＤグループのドライブの平均利用率
を６０％以下とした場合、それより低い値の利用率（閾
値）で動作を開始する必要がある。本実施例では、契約
での利用率の保証値を６０％以下とし、その性能を保証
するための動作を開始する利用率（閾値）を５０％とす
る。
【００４９】先に説明した図１１では、ＲＡＩＤグルー
プのドライブの平均の平均利用率が５０％を越えてお
り、このままでは、ＲＡＩＤグループ１のドライブの平
均利用率が６０％を越える可能性がある。そこで、ＳＶ
Ｐは性能監視機構は、ＲＡＩＤグループ１から論理ボリ
ュームの一つを他のＲＡＩＤグループへ移動すること
で、当該ＲＡＩＤグループのドライブの平均利用率を５
０％以下へ下げる動作を開始する。
【００５０】この際、この動作を開始するに当たり２つ
のことを決定する必要が有る。一つは、ＲＡＩＤグルー
プ１からどの論理ボリュームを他のＲＡＩＤグループへ
移動するか、もう一つはどのＲＡＩＤグループへ移動す
るかである。
【００５１】ＲＡＩＤグループ１からどの論理ボリュー
ムを移動させるかを決定するのに、移動元であるＲＡＩ
Ｄグループ１の平均利用率が５０％以下となるような論
理ボリュームを選ぶことが必須である。図１１では、当
該ボリュームを他へ移動した後のＲＡＩＤグループ１の
ドライブの平均利用率も併せて示す。この場合、論理ボ
リュームV０を他へ移動した場合にその残りの論理ボリ
ュームによる平均ドライブ利用率は４０％、（図１のRA
IDグループAからA'への再構成に相当）論理ボリュームV
１を他へ移動した場合にその残りの論理ボリュームによ
る平均ドライブ使用率は２２．３％、論理ボリュームV
２を他へ移動した場合にその残りの論理ボリュームによ
る平均ドライブ使用率は３９．０％であり、何れも５０
％以下を満足する。従って、どの論理ボリュームを選ん
でも良い。本実施例では、ＲＡＩＤグループ１の平均利
用率が最も小さくなる論理ボリュームV２を移動するも
のとして説明をする。なお、論理ボリュームを選択する
際、平均利用率が５０％以下という条件のほかに、移動
する論理ボリュームへのアクセスが少ない論理ボリュー
ムを選択する方がそのアクセスに影響を与えないことか
ら、例えば、図１１の場合、論理ボリュームへの平均利
用率がもっとも少ない論理ボリュームV０を選んでも良
い。また、図には示さないが、論理ボリュームに含まれ
る実際のデータ量が少ないほど論理ボリュームを移動す
るための時間が少なくてすむわけであるから、論理ボリ
ューム毎のデータ量を管理しておき、最もデータ量の少
ない論理ボリュームを選択するようにしても良い。
【００５２】次に選択した論理ボリュームをどこへ移動
するかを決定する必要がある。これを決定するには、現
在の平均ドライブ利用率が５０％以下であること、か
つ、選択した論理ボリュームを移動した先のＲＡＩＤグ
ループが、選択した論理ボリュームを移動された後でも
平均ドライブの利用率が５０％（閾値）以下であること
が、プロバイダとの契約を守るため必要である。図１３
は、ＲＡＩＤグループ２にＲＡＩＤグループ１の論理ボ
リュームV１を移動する場合の予測表を示している。Ｒ
ＡＩＤグループ２はドライブの平均利用率が現状１３．
３％であり、他ＲＡＩＤグループから論ボリュームを受
け入れる余裕がある。この状態で、論理ボリュームV１
を受け入れた状態が予測として示される（図１３の下
部）。図示されるように、移動を受け入れた後のドライ
ブの平均利用率の予測値は４１．７％であり、閾値より
小さく、受け入れ可能と判断することができる。この
後、論理ボリュームV１のＲＡＩＤグループ１から２へ
の移動を正式に決定する。このように、性能を保証する
ためには、移動元のＲＡＩＤグループの利用率を保証す
るほか、移動先のＲＡＩＤグループの利用率を計算、予
測し、利用率を保証できることを確認してから移動する
ことが必要である。予測値が利用率５０％を越えた場合
には、他のＲＡＩＤグループのテーブルを参照し、前述
と同様の処理を行う。
【００５３】以上説明したように、論理ボリュームの移
動元と移動先の両ＲＡＩＤグループにおいて、データセ
ンタはプロバイダに約束した保証値を提供することがで
きる。
【００５４】なお、上記例では、移動の判定条件として
閾値５０％、また受け入れの条件として閾値５０％を用
いたが、移動判定条件と受け入れ判定条件が同じ値であ
ると移動に続く移動が発生するおそれがあるため、移動
の判定条件の閾値より受け入れの閾値を低く設定する方
が望ましい。
【００５５】また、ＲＡＩＤグループ内のドライブの利
用率を示すのに、前述した平均利用率を用いたが、ＲＡ
ＩＤグループへのアクセスは最高利用率のドライブに全
アクセスのレスポンスが影響を受けるため、最高利用率
のドライブに対して、プロバイダとデータセンタとの間
で保証値、およびそれに基づく閾値を決定して、これを
保証するようにしても良い。
【００５６】更に、上記説明では、移動元のＲＡＩＤグ
ループ１に属するドライブの性能と移動先のＲＡＩＤグ
ループ２に属するドライブの性能が同等として図１３を
説明しているが、移動先のＲＡＩＤグループ２に属する
ドライブの性能が移動元のドライブの性能より高い場合
がある。例えば、ドライブに対する読み書きの速度が速
いような場合、ドライブに対する利用時間が短くなるわ
けであり、このような場合、ＲＡＩＤグループ２での論
理ボリューム受け入れ後の利用率を計算する際、その性
能差を反映させる係数をＲＡＩＤグループ１での論理ボ
リュームV１の各ドライブに対する利用率に乗じたもの
を、ＲＡＩＤグループ２の各ドライブの利用率に加える
ようにすると良い。性能が悪いドライブへ移動する場合
は、逆の係数を用いることで対応できる。
【００５７】上記処理は、性能管理機構（ソフトウェ
ア）がスケジューラに従って定期的にチェックし閾値を
越えた場合自動的に実行するようにしても良いが、保守
員が上記性能状況テーブルや、予測値テーブルを参照す
ることで、論理モジュールの移動が必要か判断し、必要
と判断した場合に論理モジュールを移動する指示をスト
レージに対して入力するようにしても良い。
【００５８】なお、上記例ではストレージ内に属するＲ
ＡＩＤグループは同じ保証値を有するとして説明してい
るが、図３に示すようにタイプＡ、タイプＢ、タイプＣ
とわけ、タイプＡは保証値４０％、タイプＢは保証値６
０％、タイプＣは保証値８０％という様に性能で分ける
様にしても良い。この場合、各性能内のＲＡＩＤグルー
プ間で論理ボリュームが移動されることになる。
【００５９】以上、サービスレベル協定による性能保証
内容の決定手順、及び、物理ディスクドライブの利用率
を例にその性能を保証する例を示した。 次に、図８で
は、実際の運用でのサービスレベル協定を実施する上で
の手順を、データ移動により性能を保証する場合を例に
説明する。
【００６０】業務開始時、あるいは、必要に応じて適
宜、サービスレベル協定で保証した閾値に基づいて、性
能監視機構３２４に手動でパラメータの閾値を設定する
（ステップ８０２）。性能監視機構は、監視している実
際の機器の性能測定値（パラメータ）が閾値の上限を上
回るかあるいは下限を下回る判断する（ステップ８０
３、ステップ８０４）。ここでは、閾値を上限値（ＭＡ
Ｘ値）と下限値（ＭＩＮ値）の２つを定義しておき、パ
ラメータが上限値を超えた場合は、その性能を保証でき
なくなりそうだと、パラメータが下限値より下がりそう
だったら、性能に余裕がありすぎてユーザは過剰スペッ
クな使用をしていると判断する（これに関しては後述す
る）。パラメータが、閾値である平均値がＸＸ％を超え
た場合は、データを移動することで解決する問題か否か
を判定する（ステップ８０５）。この判断は、図７、図
１１〜図１４を用いて説明したように、移動元および移
動先でのＲＡＩＤグループに属する物理ドライブの利用
率を予測することで行う。ストレージのパフォーマンス
を維持できる移動先記憶媒体が存在する場合は、データ
を移動する（ステップ８０７）。このデータ移動は、保
守員の判断により手動で行う場合、サーバのソフトウェ
アで行う場合、あるいはストレージのマイクロプログラ
ムで行う場合がある。すでに、ストレージが提供できる
パフォーマンスが最大限発揮されており、その結果、移
動先記憶媒体が存在しない場合は、ＳＶＰ３２５もしく
は性能監視用ＰＣ３２３にその旨をメッセージ表示し、
必要があればプロバイダに通知する。なお、具体的なデ
ータ移動は、例えば、特開平９−２７４５４４に開示さ
れているストレージの内部構成、ソフトウェア等を用い
ることで実現できる。
【００６１】図９は、プロバイダに提出するレポートの
作成フローを示す。このレポートは、ストレージの稼動
状況を含んでおり、定期的にプロバイダに対して報告さ
れる。ストレージの稼動状況は、性能監視機構３２４で
監視している各種パラメータにより知ることができる。
性能監視機構でデータを収集し（ステップ９０２）、サ
ービスレベル協定で保証したパフォーマンス（平均XX％
以下、等）を満足しているかどうかを判定し（ステップ
９０３）、サービスレベル協定（ＳＬＡ）を満足してい
る場合は定期的なレポートを作成し、プロバイダに提出
する（ステップ９０４、９０６）。サービスレベル協定
を満足していない場合は、ペナルティ発生レポートを作
成し、プロバイダに対して料金割引を行う旨を報告する
（ステップ９０５、９０６）。
【００６２】以上、ストレージシステムにおいて、局所
的に（特定の物理ドライブに）アクセスが集中して利用
率が契約で結んだ性能保証値を越えそうになった場合
に、当該物理ドライブに属する論理ボリュームを移動す
ることで、アクセスを分散させることを説明した。上記
述べたストレージの局部的な負荷集中を分散させるため
の他の方法として、負荷が集中しているデータ（図7の
例では、利用率が特に高くなっているデータ）のミラー
ディスクを一時的に作成し、アクセスをそれぞれに振り
分けて分散させる方法をとることで性能保証値を保つこ
とも可能である。この場合は、ミラーディスクを作る元
のドライブにもアクセスが平均的に半分残る形となる点
に注意する必要がある。即ち、当該論理ボリュームの利
用率の半分に相当するアクセスは、そのまま現在の物理
ドライブに続くことを考慮して、保証動作後の利用率を
予測する必要がある。
【００６３】さらに、上記の負荷分散のための（保証性
能値を守るための）データ移動は、同一筐体内の別のＲ
ＡＩＤグループを構成する物理ドライブにデータ（論理
ボリューム）を移動することを前提としているが、図１
０に示すように、同じストレージエリアネットワーク
（ＳＡＮ）に接続されている別の筐体へのデータ移動で
も良い。この場合は、「小容量であるが高速な記憶装置
を搭載した筐体」、「大容量であるが低速な記憶装置を
搭載した筐体」のように筐体ごとに保証するパフォーマ
ンスを変えておくという運用方法もある。なお、移動先
（別筐体）を決定するには、別筐体ということで、他筐
体のＲＡＩＤグループを構成する複数の物理ドライブの
平均利用率等を入手しておき、これを用いて論理ボリュ
ーム移動後の移動先での利用率を予測することで行う。
これら他筐体の複数の物理ドライブの平均利用率等は、
定期的にＳＡＮ上でメッセージを交換することで入手し
たり、必要に応じて問い合わせることで知ることができ
る。
【００６４】また、プロバイダとデータセンタ間で締結
したサービスレベル協定は適宜見直しを行い、初期設定
時のサービスレベルではパフォーマンス過剰／もしくは
不足が起こっている場合は、サービスレベルを設定しな
おして契約更改する。たとえば、図６で、「 ＸＸ ＞
ＹＹ ＞ ＺＺ 」とし、あるデータが格納され
る物理ドライブの利用率をタイプＢの利用率平均ＹＹ％
で契約したとする。この場合に、長期間にわたってこの
データの利用率平均がＺＺ％を下回っているような場合
は、パフォーマンスが過剰となっているので、サービス
レベルをタイプＣの利用率平均ＺＺ％に設定し直し、契
約を更改する。これにより、データセンタにとっては高
パフォーマンスを提供できるストレージ領域を開放して
新たな顧客を掴むチャンスが得られ、またプロバイダに
とってはコストを削減するというメリットが得られる。
【００６５】また、サービスレベル協定の一例として、
特定のデータについて、特定の期間だけ契約タイプを変
更するという運用方法もある。たとえば、平常時は大容
量低速の記憶装置に格納してあるデータを、当該コンテ
ンツの新聞広告掲載に合わせて、１ヶ月間だけ少容量高
速の記憶装置に移動し、その期間だけ追加利用料を支払
う等の利用形態が考えられる。この場合は、データセン
タはあらかじめプロバイダから、対象データ、対象期間
の連絡を受け、この連絡内容に含まれる目標性能値を用
いてその性能を保証する動作を行うようにする。
【００６６】上記では、ＲＡＩＤグループを構成する物
理ドライブの利用率を保証することを説明したが、他の
性能保証項目、たとえばディスク空き容量率、I/Oアク
セス可能回数、データ転送量、データ転送速度等に関し
ても、その定義された性能を満足するように、ストレー
ジシステムを動作させることで、サービスレベル協定に
従ったサービスを提供することができる。
【００６７】例えば、全契約容量に対するディスク空き
容量の割合を常に20％確保するというサービスレベル協
定を結んだとすれば、ストレージシステムをプロバイダ
へ貸し出しているデータセンタは、プロバイダが契約し
ているディスク容量と、実際に使用しているディスク容
量とを比較し、空き容量が20％を切ったら、前記プロバ
イダに対する容量を新たに割り付け、常時空き容量が20
％確保されるようにする。等の方法で、この項目に関す
るサービスレベル保証がなされる。
【００６８】ところで、上記実施例および図3において
はサーバとストレージシステム間はストレージエリアネ
ットワークで接続されているとしているが、本発明のサ
ーバ⇔ストレージ間の接続はネットワーク接続に限定さ
れない。
【００６９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ストレージシステムの稼動状況に応じてデータの格納先
を最適化し、局所的に過剰となっている負荷を分散する
ことができる。これにより、急激なトラフィックの増加
が起こっても、ストレージシステムの性能を、契約で保
証されている一定基準に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】RAIDグループの概念図である。
【図２】データセンタ、プロバイダ、クライアントＰＣ
（エンドユーザ端末）の関係を表す概念図である。
【図３】性能監視機構を搭載したストレージシステムの
詳細図である。
【図４】サービスレベル協定（ＳＬＡ）設定のフロー図
である。
【図５】ＳＬＡ設定時のユーザインタフェースの一部で
あるＳＬＡ項目選択画面である。
【図６】ＳＬＡ設定時のユーザインタフェースの一部で
ある閾値設定画面である。
【図７】ディスク利用率監視画面の一例である。
【図８】データ移動判定フローである。
【図９】ストレージの稼動状況レポート作成フローであ
る。
【図１０】筐体外へのデータ移動の概念図である。
【図１１】性能監視画面の一例である。
【図１２】性能管理テーブルの一例である。
【図１３】移動後の予測値を含む、性能管理テーブルの
一例である。
【符号の説明】
１１０１〜４‥‥論理ボリューム １１０５〜７‥‥物理ディスクドライブ ３０８‥‥ストレージエリアネットワーク ３０９‥‥ストレージ ３２３‥‥性能監視用ＰＣ ３２４‥‥性能監視機構 ３２５‥‥サービスプロセッサ（ＳＶＰ） ３２６‥‥閾値 ３２７‥‥ディスクコントローラ ６０１〜３‥‥サービスレベルタイプ ７０１‥‥論理ボリューム番号 ７０２‥‥平均ドライブ利用率 ７０４‥‥当該ボリューム移動後の平均ドライブ利用率
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 築山 徳広 神奈川県小田原市中里322番地２号 株式 会社日立製作所ＳＡＮソリューション事業 部内 Ｆターム(参考） 5B065 BA01 CA04 CC03 CE14 CH13 CH18 EK02 EK05 EK07 5B082 AA01 DE05 FA16

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ストレージシステムの記憶領域ごとに、ス
    トレージ性能に関する要求値の設定を受けつける設定手
    段と、 前記ストレージシステムの稼動状況に関する値と、設定
    した前記要求値とを比較する比較手段と、 前記比較手段の出力に基づき、前記稼動状況に関する値
    が前記要求値を満足しない前記記憶領域を特定する特定
    手段と、 前記特定手段により特定された記憶領域内に格納されて
    いるデータの全部または一部を、他の記憶領域に移動す
    る移動手段とを備えたストレージシステム。
  2. 【請求項２】請求項１記載のストレージシステムであっ
    てさらに、 前記ストレージシステムの稼動状況に関する値の、単位
    期間の平均値を算出する算出手段と、 算出された前記平均値と、前記要求値とを比較する第２
    の比較手段と、 前記第２の比較手段による比較の結果に基づき、前記単
    位期間の平均値が前記要求値を超えている前記記憶領域
    を特定する第２の特定手段を有するストレージシステ
    ム。
  3. 【請求項３】データセンタにおけるストレージサービス
    提供方法であって、 ストレージ性能に関するサービスレベル保証契約を締結
    するステップと、 前記サービスレベル保証契約にもとづき、ストレージ性
    能に関する要求値を設定するステップと、 前記ストレージシステムの稼動状況を監視するステップ
    と、 前記監視の結果、前記稼動状況に関する値が前記要求値
    を超えた場合に、前記ストレージサブシステム内のデー
    タ配置を変更するステップからなる、ストレージサービ
    ス提供方法。
  4. 【請求項４】請求項３記載のストレージサービス提供方
    法であってさらに、 前記ストレージシステムの稼動状況に関する値の、単位
    期間の平均値を算出するステップと、 前記平均値が、前記要求値を満足していない記憶領域の
    契約者に対して、サービスレベル保証契約にもとづいて
    支払われた利用料の全部または一部を払い戻すステップ
    からなる、ストレージサービス提供方法。
  5. 【請求項５】請求項３または４記載のストレージサービ
    ス提供方法であってさらに、 前記ストレージシステムの稼動状況に関する値を契約者
    に報告するステップからなる、ストレージサービス提供
    方法。
  6. 【請求項６】データセンタにおけるストレージサービス
    提供方法であって、 ストレージシステムの記憶領域ごとに、ストレージ性能
    に関する要求値の設定を受けつけるステップと、 前記ストレージシステムの稼動状況を監視するステップ
    と、 前記ストレージシステムの稼動状況が前記設定された要
    求値を満足しない前記記憶領域に格納されたデータの全
    部または一部を、他の記憶領域に移動するステップから
    なる、ストレージサービス提供方法。
  7. 【請求項７】請求項６記載のストレージサービス提供方
    法であって、 前記要求値は前記記憶領域ごとに異なる値を有し、デー
    タセンタの利用料は、前記要求値にもとづいて決定され
    る、ストレージサービスの提供方法。
  8. 【請求項８】請求項６記載のストレージサービス提供方
    法であってさらに、 前記ストレージシステムの稼動状況に関する値の、単位
    期間の平均値を算出するステップと、 前記平均値が、前記要求値を満足していない記憶領域に
    ついて、利用料払い戻しの対象であることを出力するス
    テップからなる、ストレージサービス提供方法。
  9. 【請求項９】複数の記憶装置と、その制御装置からなる
    ストレージシステムの、前記複数の記憶装置の記憶領域
    を利用者に割り当てる方法であって、前記制御装置は、
    前記割り当てた記憶領域へのアクセス性能に関する要求
    を受け付け、前記割り当てた記憶領域へのアクセス状況
    を監視し、前記アクセス状況が前記要求を満足しない場
    合は前記要求を満足するように前記記憶領域を再割り当
    てする、ストレージシステムの利用方法。
  10. 【請求項１０】請求項９において、前記要求内容に応じ
    て課金し、前記要求を満足しない時間に応じて前記課金
    額を減じる、ストレージシステムの利用方法。
  11. 【請求項１１】請求項１、２に記載のストレージシステ
    ムであって、前記ストレージ性能は、I/Oアクセス可能
    回数、データ転送量、ディスク空き容量率、ディスク利
    用率、データ転送速度、キャッシュ常駐量、のうちひと
    つ以上から決定されるストレージシステム。
  12. 【請求項１２】請求項１における、前記データの他の記
    憶領域への移動は、キャッシュへのステージング、ミラ
    ーディスクの作成、データの冗長度の変更、他の物理ボ
    リュームへのデータ移動のいずれかであるストレージサ
    ブシステム。
  13. 【請求項１３】請求項３において、前記ストレージ性能
    は、I/Oアクセス可能回数、データ転送量、ディスク空
    き容量率、ディスク利用率、データ転送速度、キャッシ
    ュ常駐量、のうちひとつ以上から決定されるストレージ
    サービス提供方法。
  14. 【請求項１４】請求項３において、前記データ配置の変
    更は、キャッシュへのステージング、ミラーディスクの
    作成、データの冗長度の変更、他の物理ボリュームへの
    データ移動のいずれかであるストレージサービス提供方
    法。
  15. 【請求項１５】請求項６において、前記データの他の記
    憶領域への移動は、キャッシュへのステージング、ミラ
    ーディスクの作成、データの冗長度の変更、他の物理ボ
    リュームへのデータ移動のいずれかであるストレージサ
    ービス提供方法。
  16. 【請求項１６】請求項９において、前記アクセス性能
    は、I/Oアクセス可能回数、データ転送量、ディスク空
    き容量率、ディスク利用率、データ転送速度、キャッシ
    ュ常駐量、のうちひとつ以上から決定される、ストレー
    ジシステムの利用方法。
  17. 【請求項１７】請求項９において、前記記憶領域の再割
    り当ては、キャッシュへのステージング、ミラーディス
    クの作成、データの冗長度の変更、他の物理ボリューム
    へのデータ移動のいずれかである、ストレージシステム
    の利用方法。
  18. 【請求項１８】ネットワークに接続されたサーバ、前記
    サーバに接続された記憶装置からなり、前記ネットワー
    クを介したアクセスを受ける記憶システム群の運用方法
    であって、 顧客の希望する記憶装置性能についての要求値を、前記
    記憶装置に接続された記憶装置管理端末が前記記憶装置
    の記憶領域ごとに受け付けるステップと、 前記要求値と、前記記憶装置の稼動状況を表す数値との
    関連性を調べるステップと、 前記稼動状況を示す数値が、前記要求値を満足しない前
    記記憶領域に格納されたデータを、他の記憶領域に移動
    するステップを有する、記憶システム群の運用方法。
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