JP2002215554A - データ記録システム、データ記録方法およびネットワークシステム - Google Patents
データ記録システム、データ記録方法およびネットワークシステムInfo
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- JP2002215554A JP2002215554A JP2000387497A JP2000387497A JP2002215554A JP 2002215554 A JP2002215554 A JP 2002215554A JP 2000387497 A JP2000387497 A JP 2000387497A JP 2000387497 A JP2000387497 A JP 2000387497A JP 2002215554 A JP2002215554 A JP 2002215554A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ノードのロードを分割する場合において、単
一のアドレスで特定できるネットワークストレージシス
テムを提供し、ネットワークストレージシステム全体の
パフォーマンスおよび信頼性を向上する。 【解決手段】 イーサネット（登録商標）５のフロント
エンドに位置するフロントエンドスイッチ６よりプロト
コル毎にデータを振り分け、同一プロトコルに従うデー
タは同一のノード７に振り分けるようにする。ノード７
のＮＶＳ９間を高速のバス１０で接続し、ピアノードの
ＮＶＳとの間で同じ書込みデータを保持する。
一のアドレスで特定できるネットワークストレージシス
テムを提供し、ネットワークストレージシステム全体の
パフォーマンスおよび信頼性を向上する。 【解決手段】 イーサネット（登録商標）５のフロント
エンドに位置するフロントエンドスイッチ６よりプロト
コル毎にデータを振り分け、同一プロトコルに従うデー
タは同一のノード７に振り分けるようにする。ノード７
のＮＶＳ９間を高速のバス１０で接続し、ピアノードの
ＮＶＳとの間で同じ書込みデータを保持する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ネットワーク環境
におけるデータ記録システムおよびデータ記録方法に関
し、特に複数のプロトコルが混在するネットワーク環境
にアタッチされるデータ記録システムのスループットお
よび信頼性を向上する技術に関する。
におけるデータ記録システムおよびデータ記録方法に関
し、特に複数のプロトコルが混在するネットワーク環境
にアタッチされるデータ記録システムのスループットお
よび信頼性を向上する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】インターネットあるいはＬＡＮ（local
area network）に代表されるコンピュータネットワーク
の一般化およびコンピュータシステムの性能向上を背景
として、より大きな容量のストレージ装置に対するニー
ズが高まっている。たとえばネットワークファイルある
いはウェブキャッシュとして大容量なデータストレージ
システムが利用される。
area network）に代表されるコンピュータネットワーク
の一般化およびコンピュータシステムの性能向上を背景
として、より大きな容量のストレージ装置に対するニー
ズが高まっている。たとえばネットワークファイルある
いはウェブキャッシュとして大容量なデータストレージ
システムが利用される。
【０００３】ネットワークシステムにアタッチされるス
トレージシステムの一つとして、ＲＡＩＤ（redundant
arrays of inexpensive disk）等のディスクアレイが知
られている。ディスクアレイはたとえばＳＣＳＩ（smal
l computer system interface）で接続されるためディ
スクアレイとネットワークとを接続するノードが用いら
れる。
トレージシステムの一つとして、ＲＡＩＤ（redundant
arrays of inexpensive disk）等のディスクアレイが知
られている。ディスクアレイはたとえばＳＣＳＩ（smal
l computer system interface）で接続されるためディ
スクアレイとネットワークとを接続するノードが用いら
れる。
【０００４】また、一般にネットワークに接続される複
数のコンピュータシステムでは異なるネットワークＯＳ
（operating system）やＬＡＮアプリケーションが用い
られる。このため、ネットワークに接続されるノード
は、ネットワークＯＳやＬＡＮアプリケーションごとに
相違するプロトコルに対応するようにしている。たとえ
ば、Ｗｉｎｄｏｗｓ ＮＴ／９８（Ｗｉｎｄｏｗｓ及び
Ｗｉｎｄｏｗｓ ＮＴはマイクロソフトコーポレーショ
ンの米国及びその他の国における商標）クライアントか
らノードにファイルアクセスを行う場合にはたとえばＣ
ＩＦＳ（common internet file system）が用いられ、
ＵＮＩＸ（Ｔｈｅ Ｏｐｅｎ Ｇｒｏｕｐがライセンス
している米国及びその他の国における登録商標）クライ
アントからのファイルアクセスではたとえばＮＦＳ（ne
twork file system）が用いられる。また、ウェブ環境
におけるウェブキャッシュとして使用する場合にはＨＴ
ＴＰ（hyper text transfer protocol）が用いられる。
これら複数のプロトコルに対応できるノードとして前記
したノードが構成される。
数のコンピュータシステムでは異なるネットワークＯＳ
（operating system）やＬＡＮアプリケーションが用い
られる。このため、ネットワークに接続されるノード
は、ネットワークＯＳやＬＡＮアプリケーションごとに
相違するプロトコルに対応するようにしている。たとえ
ば、Ｗｉｎｄｏｗｓ ＮＴ／９８（Ｗｉｎｄｏｗｓ及び
Ｗｉｎｄｏｗｓ ＮＴはマイクロソフトコーポレーショ
ンの米国及びその他の国における商標）クライアントか
らノードにファイルアクセスを行う場合にはたとえばＣ
ＩＦＳ（common internet file system）が用いられ、
ＵＮＩＸ（Ｔｈｅ Ｏｐｅｎ Ｇｒｏｕｐがライセンス
している米国及びその他の国における登録商標）クライ
アントからのファイルアクセスではたとえばＮＦＳ（ne
twork file system）が用いられる。また、ウェブ環境
におけるウェブキャッシュとして使用する場合にはＨＴ
ＴＰ（hyper text transfer protocol）が用いられる。
これら複数のプロトコルに対応できるノードとして前記
したノードが構成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ネットワー
ク上でのファイルアクセス要求が増加し、また、ディス
クアレイの総記録容量が増加するに従い、ノードへのト
ラフィックロードが増加する。単一のノードでは、ＣＰ
Ｕの速度、内部メモリの容量、バスバンド幅などの制限
により処理スピードに限界がある。このためノードを複
数設けてノードあたりの負荷を軽減する方策が採られ
る。
ク上でのファイルアクセス要求が増加し、また、ディス
クアレイの総記録容量が増加するに従い、ノードへのト
ラフィックロードが増加する。単一のノードでは、ＣＰ
Ｕの速度、内部メモリの容量、バスバンド幅などの制限
により処理スピードに限界がある。このためノードを複
数設けてノードあたりの負荷を軽減する方策が採られ
る。
【０００６】ノードを複数設ける方策の一つに、ディス
クアレイをクラスタ化し、各ノード間でこのクラスタ化
されたディスクアレイを共有する方法がある。しかしな
がらこの場合、ノード毎にアドレスを持つことになる。
つまりネットワークに接続されるストレージシステムと
して複数のアドレスを持つことになり、クライアントは
各々アクセスポイントの管理を行う必要が生じる。この
ようなアクセスポイント管理（アドレス管理）はクライ
アントユーザにとって極めて不便であることは明らかで
ある。
クアレイをクラスタ化し、各ノード間でこのクラスタ化
されたディスクアレイを共有する方法がある。しかしな
がらこの場合、ノード毎にアドレスを持つことになる。
つまりネットワークに接続されるストレージシステムと
して複数のアドレスを持つことになり、クライアントは
各々アクセスポイントの管理を行う必要が生じる。この
ようなアクセスポイント管理（アドレス管理）はクライ
アントユーザにとって極めて不便であることは明らかで
ある。
【０００７】ノードを複数設ける他の方策に、各ノード
間を高速バスで相互接続し、それぞれのノードをネット
ワークに接続する方法がある。しかしながらこの場合、
前記した複数アドレス（アクセスポイント）管理の問題
に加えて、キャッシュのヒット率低下の問題が生じる。
つまり、ノードには階層化されたメモリシステムを有
し、書込みあるいは読出しデータが一旦キャッシュに記
録される。既にキャッシュされているデータと相違する
プロトコルに従うデータが受け入れられた場合、アクセ
スパターンの相違等によりキャッシュのヒット率が低下
する。この結果、ストレージシステム全体のパフォーマ
ンスを低下させる原因となる。さらに、本方策の場合、
高速バスでのデータ転送自体がボトルネックになる可能
性もある。
間を高速バスで相互接続し、それぞれのノードをネット
ワークに接続する方法がある。しかしながらこの場合、
前記した複数アドレス（アクセスポイント）管理の問題
に加えて、キャッシュのヒット率低下の問題が生じる。
つまり、ノードには階層化されたメモリシステムを有
し、書込みあるいは読出しデータが一旦キャッシュに記
録される。既にキャッシュされているデータと相違する
プロトコルに従うデータが受け入れられた場合、アクセ
スパターンの相違等によりキャッシュのヒット率が低下
する。この結果、ストレージシステム全体のパフォーマ
ンスを低下させる原因となる。さらに、本方策の場合、
高速バスでのデータ転送自体がボトルネックになる可能
性もある。
【０００８】本発明の目的は、ノードのロードを分割す
る場合においても、単一のアドレスで特定できるネット
ワークストレージシステムを提供することにある。
る場合においても、単一のアドレスで特定できるネット
ワークストレージシステムを提供することにある。
【０００９】また、本発明の目的は、ノードのキャッシ
ュヒット率を向上し、ネットワークストレージシステム
全体のパフォーマンスを向上することにある。
ュヒット率を向上し、ネットワークストレージシステム
全体のパフォーマンスを向上することにある。
【００１０】また、本発明の目的は、ネットワークスト
レージシステム全体の信頼性を向上することにある。
レージシステム全体の信頼性を向上することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本願の発明の概略を説明
すれば、以下の通りである。すなわち、本発明のデータ
記録システムでは、ネットワークのフロントエンドに位
置するイーサネットスイッチによりプロトコル毎にデー
タを振り分け、同一プロトコルに従うデータは同一のサ
ービスノードに振り分けるようにする。このようにサー
ビスノードを特定プロトコルの処理に特化することによ
り、ノード内でのキャッシュのヒット率を高め、スルー
プットとスケイラビリティを同時に実現する。また、ネ
ットワークストレージは単一のフロントエンドスイッチ
でネットワークに接続されるため、クライアントは単一
のアドレスを管理するだけで本ネットワークストレージ
システムを利用することができ、ユーザのアドレス管理
（ポート管理）を不要にして、ユーザの利便性を向上で
きる。
すれば、以下の通りである。すなわち、本発明のデータ
記録システムでは、ネットワークのフロントエンドに位
置するイーサネットスイッチによりプロトコル毎にデー
タを振り分け、同一プロトコルに従うデータは同一のサ
ービスノードに振り分けるようにする。このようにサー
ビスノードを特定プロトコルの処理に特化することによ
り、ノード内でのキャッシュのヒット率を高め、スルー
プットとスケイラビリティを同時に実現する。また、ネ
ットワークストレージは単一のフロントエンドスイッチ
でネットワークに接続されるため、クライアントは単一
のアドレスを管理するだけで本ネットワークストレージ
システムを利用することができ、ユーザのアドレス管理
（ポート管理）を不要にして、ユーザの利便性を向上で
きる。
【００１２】また、本データ記録システムでは、ノード
間を高速バスで接続したクラスタ構造を実現する。そし
てピアノードの不揮発性ストレージ間で同じ書込みデー
タを保持（ミラーリング）することにより、障害発生時
のノードのリスタートを信頼性良く行う。これにより、
システムの信頼性を向上できる。
間を高速バスで接続したクラスタ構造を実現する。そし
てピアノードの不揮発性ストレージ間で同じ書込みデー
タを保持（ミラーリング）することにより、障害発生時
のノードのリスタートを信頼性良く行う。これにより、
システムの信頼性を向上できる。
【００１３】なお、本発明を具体的に列記すれば以下の
通りである。本発明のデータ記録システムは、異なる複
数のプロトコルに従うデータを受け取り、プロトコル毎
にデータの伝送先を切り換えるフロントエンドスイッチ
と、フロントエンドスイッチに接続され、複数のプロト
コルのうち少なくとも一種類のプロトコルに適合する複
数のノードと、ノードを介してデータの読み書きを行う
データストレージ装置とを有する。このとき、前記デー
タのヘッダにはプロトコルの各々に対応付けられたポー
トＩＤを含み、ポートＩＤによりデータの伝送先を切り
換えることができる。また、複数のノードの各々に不揮
発性ストレージ領域を含み、不揮発性ストレージ領域が
他のノードの不揮発性ストレージ領域と接続され、不揮
発性ストレージ領域には、ノードへの書込みデータと他
のノードへの書込みデータとが記録することができる。
通りである。本発明のデータ記録システムは、異なる複
数のプロトコルに従うデータを受け取り、プロトコル毎
にデータの伝送先を切り換えるフロントエンドスイッチ
と、フロントエンドスイッチに接続され、複数のプロト
コルのうち少なくとも一種類のプロトコルに適合する複
数のノードと、ノードを介してデータの読み書きを行う
データストレージ装置とを有する。このとき、前記デー
タのヘッダにはプロトコルの各々に対応付けられたポー
トＩＤを含み、ポートＩＤによりデータの伝送先を切り
換えることができる。また、複数のノードの各々に不揮
発性ストレージ領域を含み、不揮発性ストレージ領域が
他のノードの不揮発性ストレージ領域と接続され、不揮
発性ストレージ領域には、ノードへの書込みデータと他
のノードへの書込みデータとが記録することができる。
【００１４】また、本発明のデータ記録方法は、特定の
プロトコルに関連付けられた識別情報を含むデータを受
け取るステップと、識別情報を参照して、データが送付
されるノードを切り換えるステップと、ノードを介して
データをデータストレージ装置に記録するステップと、
を含む。このとき、識別情報は、プロトコル毎に関連付
けられているポートＩＤとすることができる。また、デ
ータが書込みデータであるかを判断するステップと、判
断が真の場合にはノードの不揮発性ストレージ領域、お
よび、不揮発性ストレージ領域に接続された他のノード
の不揮発性ストレージ領域にデータを書き込むステップ
と、データストレージ装置への書込みデータの書込み処
理が終了した時には、不揮発性ストレージ領域、およ
び、他のノードの不揮発性ストレージ領域に記録された
書込みデータのデータ領域を開放するステップと、をさ
らに含むことができる。また、書込みデータの処理中に
エラーが検出された時には、エラーが検出されたノード
以外の不揮発性ストレージ領域に記録された書込みデー
タを、その不揮発性ストレージ領域を含むノードを経由
してデータストレージ装置に記録することができる。
プロトコルに関連付けられた識別情報を含むデータを受
け取るステップと、識別情報を参照して、データが送付
されるノードを切り換えるステップと、ノードを介して
データをデータストレージ装置に記録するステップと、
を含む。このとき、識別情報は、プロトコル毎に関連付
けられているポートＩＤとすることができる。また、デ
ータが書込みデータであるかを判断するステップと、判
断が真の場合にはノードの不揮発性ストレージ領域、お
よび、不揮発性ストレージ領域に接続された他のノード
の不揮発性ストレージ領域にデータを書き込むステップ
と、データストレージ装置への書込みデータの書込み処
理が終了した時には、不揮発性ストレージ領域、およ
び、他のノードの不揮発性ストレージ領域に記録された
書込みデータのデータ領域を開放するステップと、をさ
らに含むことができる。また、書込みデータの処理中に
エラーが検出された時には、エラーが検出されたノード
以外の不揮発性ストレージ領域に記録された書込みデー
タを、その不揮発性ストレージ領域を含むノードを経由
してデータストレージ装置に記録することができる。
【００１５】なお、前記データ記録システムを構成要素
とするネットワークシステムとして本発明を把握するこ
とができるのは勿論である。
とするネットワークシステムとして本発明を把握するこ
とができるのは勿論である。
【００１６】
【発明の実施の形態】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。ただし、本発明は多くの異
なる態様で実施することが可能であり、本実施の形態の
記載内容に限定して解釈すべきではない。なお、実施の
形態の全体を通して同じ要素には同じ番号を付するもの
とする。
に基づいて詳細に説明する。ただし、本発明は多くの異
なる態様で実施することが可能であり、本実施の形態の
記載内容に限定して解釈すべきではない。なお、実施の
形態の全体を通して同じ要素には同じ番号を付するもの
とする。
【００１７】図１は、本発明の一実施の形態であるデー
タストレージシステムとデータストレージシステムが接
続されたネットワークシステムの一例を示した全体構成
図である。本実施の形態のネットワークシステムは、コ
ンピュータシステム１〜３とデータストレージシステム
４とがイーサネット５でネットワーク接続された構成を
有する。
タストレージシステムとデータストレージシステムが接
続されたネットワークシステムの一例を示した全体構成
図である。本実施の形態のネットワークシステムは、コ
ンピュータシステム１〜３とデータストレージシステム
４とがイーサネット５でネットワーク接続された構成を
有する。
【００１８】コンピュータシステム１〜３は、中央演算
処理装置（ＣＰＵ）、主記憶装置（メインメモリ：ＲＡ
Ｍ(Random Access Memory)）、不揮発性記憶装置（ＲＯ
Ｍ(Read Only Memory)）等がバスで相互に接続された一
般的なコンピュータシステムである。前記バスにはコプ
ロセッサ、画像アクセラレータ、キャッシュメモリ、デ
ータ入出力のためのインタフェイス等が接続され、イン
タフェイスにはハードディスクドライブ等の外部記憶装
置、キーボード、マウス等の入出力装置、液晶表示装
置、ＣＲＴ（cathode ray tube）等の表示装置、通信制
御装置等が接続される。通信制御装置は、たとえば以下
に説明するイーサネット規格に適合し、データを高速に
通信することができる。その他一般的なコンピュータシ
ステムに備えられるハードウェア資源を備えることがで
きることは勿論である。なお、本実施の形態のコンピュ
ータシステム１〜３は、適当な通信回線あるいは前記イ
ーサネット５を介してインターネットあるいはイントラ
ネットに接続することが可能である。通信回線には、無
線、有線、専用線、公衆回線等あらゆる通信手段が含ま
れる。
処理装置（ＣＰＵ）、主記憶装置（メインメモリ：ＲＡ
Ｍ(Random Access Memory)）、不揮発性記憶装置（ＲＯ
Ｍ(Read Only Memory)）等がバスで相互に接続された一
般的なコンピュータシステムである。前記バスにはコプ
ロセッサ、画像アクセラレータ、キャッシュメモリ、デ
ータ入出力のためのインタフェイス等が接続され、イン
タフェイスにはハードディスクドライブ等の外部記憶装
置、キーボード、マウス等の入出力装置、液晶表示装
置、ＣＲＴ（cathode ray tube）等の表示装置、通信制
御装置等が接続される。通信制御装置は、たとえば以下
に説明するイーサネット規格に適合し、データを高速に
通信することができる。その他一般的なコンピュータシ
ステムに備えられるハードウェア資源を備えることがで
きることは勿論である。なお、本実施の形態のコンピュ
ータシステム１〜３は、適当な通信回線あるいは前記イ
ーサネット５を介してインターネットあるいはイントラ
ネットに接続することが可能である。通信回線には、無
線、有線、専用線、公衆回線等あらゆる通信手段が含ま
れる。
【００１９】また、本実施の形態のコンピュータシステ
ム１〜３は各々異なるＯＳで動作し、各々のＯＳでサポ
ートする通信プロトコルが相違する。たとえばコンピュ
ータシステム１ではＯＳとしてＷｉｎｄｏｗｓ ＮＴ／
９８で動作し、データストレージシステム４に対してク
ライアントとして機能する際にはＣＩＦＳプロトコルが
適用される。また、コンピュータシステム２ではＯＳと
してＵＮＩＸが動作し、データストレージシステム４に
対して共有データアクセスを行う際にはＮＦＳプロトコ
ルが適用される。また、コンピュータシステム３の適当
なＯＳ上でウェブ（ＷＷＷ）に対するＨＴＴＰリクエス
トが生じた時には、データストレージシステム４に対し
てネットワークからリクエストがルーティングされる。
この時通信プロトコルにはＨＴＴＰが適用される。すな
わち、コンピュータシステム１〜３では異なる通信プロ
トコルをサポートし、イーサネット５上では複数の通信
プロトコルが混在する。
ム１〜３は各々異なるＯＳで動作し、各々のＯＳでサポ
ートする通信プロトコルが相違する。たとえばコンピュ
ータシステム１ではＯＳとしてＷｉｎｄｏｗｓ ＮＴ／
９８で動作し、データストレージシステム４に対してク
ライアントとして機能する際にはＣＩＦＳプロトコルが
適用される。また、コンピュータシステム２ではＯＳと
してＵＮＩＸが動作し、データストレージシステム４に
対して共有データアクセスを行う際にはＮＦＳプロトコ
ルが適用される。また、コンピュータシステム３の適当
なＯＳ上でウェブ（ＷＷＷ）に対するＨＴＴＰリクエス
トが生じた時には、データストレージシステム４に対し
てネットワークからリクエストがルーティングされる。
この時通信プロトコルにはＨＴＴＰが適用される。すな
わち、コンピュータシステム１〜３では異なる通信プロ
トコルをサポートし、イーサネット５上では複数の通信
プロトコルが混在する。
【００２０】イーサネット５は、ＩＥＥＥ８０２．３で
規定された伝送規格であり、ＯＳＩ（open system inte
rconnection）参照モデルでは物理層（第１層）および
データリンク層（第２層）に相当する。なお、本実施の
形態ではイーサネットを例示するが、トークンリング
（ＩＥＥＥ８０２．５）、ＦＤＤＩ（fiber distribute
d data interface）、ＴＰＤＤＩ（twisted pair distr
ibuted data interface）、ローカルトーク（ＲＳ−４
２２）等ＯＳＩ参照モデルで物理層およびデータリンク
層に相当する他の伝送規格を用いることも可能である。
規定された伝送規格であり、ＯＳＩ（open system inte
rconnection）参照モデルでは物理層（第１層）および
データリンク層（第２層）に相当する。なお、本実施の
形態ではイーサネットを例示するが、トークンリング
（ＩＥＥＥ８０２．５）、ＦＤＤＩ（fiber distribute
d data interface）、ＴＰＤＤＩ（twisted pair distr
ibuted data interface）、ローカルトーク（ＲＳ−４
２２）等ＯＳＩ参照モデルで物理層およびデータリンク
層に相当する他の伝送規格を用いることも可能である。
【００２１】データストレージシステム４には、フロン
トエンドスイッチ６、複数のノード７、ＲＡＩＤ装置８
が含まれる。
トエンドスイッチ６、複数のノード７、ＲＡＩＤ装置８
が含まれる。
【００２２】フロントエンドスイッチ６は、イーサネッ
ト５およびノード７に接続され、イーサネット５から伝
送されたデータをプロトコル毎に割当てられたノード７
に振り分ける機能を持つ。フロントエンドスイッチの詳
細については後述する。
ト５およびノード７に接続され、イーサネット５から伝
送されたデータをプロトコル毎に割当てられたノード７
に振り分ける機能を持つ。フロントエンドスイッチの詳
細については後述する。
【００２３】ノード７は、フロントエンドスイッチ６に
よって割り振られたデータを受け取り、ＲＡＩＤ装置８
にデータをインタフェイスする。ノード７は、複数プロ
トコルに適応可能なようにプロトコル毎の処理手段を有
する。但し、ネットワークで使用される全てのプロトコ
ルをサポートする必要はなく、単一のプロトコルを処理
するものであっても良い。ノード７にはたとえばバッテ
リでバックアップされた不揮発性のメモリ領域であるＮ
ＶＳ（Non Volatile Storage）９を有し、各ノード７の
ＮＶＳ９は高速バス１０で相互に接続される。高速バス
にはＳＣＩ（Scalable Coherent Interface）を例示で
きる。なお、図１では３つのノード７を例示するがそれ
以上のノードが設けられても良い。ノード７の詳細につ
いては後に説明する。
よって割り振られたデータを受け取り、ＲＡＩＤ装置８
にデータをインタフェイスする。ノード７は、複数プロ
トコルに適応可能なようにプロトコル毎の処理手段を有
する。但し、ネットワークで使用される全てのプロトコ
ルをサポートする必要はなく、単一のプロトコルを処理
するものであっても良い。ノード７にはたとえばバッテ
リでバックアップされた不揮発性のメモリ領域であるＮ
ＶＳ（Non Volatile Storage）９を有し、各ノード７の
ＮＶＳ９は高速バス１０で相互に接続される。高速バス
にはＳＣＩ（Scalable Coherent Interface）を例示で
きる。なお、図１では３つのノード７を例示するがそれ
以上のノードが設けられても良い。ノード７の詳細につ
いては後に説明する。
【００２４】ＲＡＩＤ装置８は、たとえばハードディス
クアレイ１１で構成された記録装置であり、ノード７と
ファイバーチャネル１２でリング状に接続される。ＲＡ
ＩＤ装置８にはハードディスクアレイ１１を制御するＲ
ＡＩＤコントローラ１３が含まれる。なお、図１では複
数のＲＡＩＤ装置８を例示するが、ＲＡＩＤ装置８は１
台でも構わない。
クアレイ１１で構成された記録装置であり、ノード７と
ファイバーチャネル１２でリング状に接続される。ＲＡ
ＩＤ装置８にはハードディスクアレイ１１を制御するＲ
ＡＩＤコントローラ１３が含まれる。なお、図１では複
数のＲＡＩＤ装置８を例示するが、ＲＡＩＤ装置８は１
台でも構わない。
【００２５】図２は、フロントエンドスイッチの詳細を
示したブロック図である。本実施の形態のフロントエン
ドスイッチには、ポート１〜ｎを持つイーサネットイン
タフェイス１４、ＭＡＣ（media access control）イン
タフェイス１５、入力キュー１６、出力キュー１７、フ
ァブリックインタフェイス１８、スイッチファブリック
１９を有し、ポートルックアップテーブル２０、フレー
ム転送エンジン２１、データバッファ２２を備える。
示したブロック図である。本実施の形態のフロントエン
ドスイッチには、ポート１〜ｎを持つイーサネットイン
タフェイス１４、ＭＡＣ（media access control）イン
タフェイス１５、入力キュー１６、出力キュー１７、フ
ァブリックインタフェイス１８、スイッチファブリック
１９を有し、ポートルックアップテーブル２０、フレー
ム転送エンジン２１、データバッファ２２を備える。
【００２６】ポート１〜ｎは、図１におけるイーサネッ
ト５およびノード７に接続するポートである。イーサネ
ットインタフェイス１４はノード内部とイーサネット５
とのインタフェイスを行い、ＭＡＣインタフェイス１５
ではたとえばＩＰアドレスとメディア固有のＭＡＣアド
レスとの対応付けを行う。入力キュー１６および出力キ
ュー１７では、各々データの入力および出力の待ち行列
を制御し、ファブリックインタフェイス１８では入出力
キュー１６，１７とスイッチファブリック１９とのイン
タフェイスを行う。スイッチファブリック１９は、デー
タのルーティングを行う伝送先切り換え手段であり、フ
レーム転送エンジン２１によって制御される。
ト５およびノード７に接続するポートである。イーサネ
ットインタフェイス１４はノード内部とイーサネット５
とのインタフェイスを行い、ＭＡＣインタフェイス１５
ではたとえばＩＰアドレスとメディア固有のＭＡＣアド
レスとの対応付けを行う。入力キュー１６および出力キ
ュー１７では、各々データの入力および出力の待ち行列
を制御し、ファブリックインタフェイス１８では入出力
キュー１６，１７とスイッチファブリック１９とのイン
タフェイスを行う。スイッチファブリック１９は、デー
タのルーティングを行う伝送先切り換え手段であり、フ
レーム転送エンジン２１によって制御される。
【００２７】ポートルックアップテーブル２０は、特定
のプロトコルに関連付けられているポートＩＤと、プロ
トコル毎に割当てられる特定の物理ポートとを対応付け
たテーブルである。図３は、ポートルックアップテーブ
ルの一例を示した表図である。本実施の形態のネットワ
ークストレージシステムの場合、同じデスティネーショ
ンアドレスであっても、第４層（トランスポート層）で
のアプリケーション（プロトコル）が相違する場合に
は、異なる物理ポートにルーティングする。たとえば
「１．２２２．３３３．４４」のデスティネーションア
ドレスでＮＦＳのポートＩＤが指定されて受け入れられ
たデータは物理ポート「０」にルーティングされる。同
様にＣＩＦＳのポートＩＤから受け入れられたデータは
物理ポート「１」にルーティングされる。ＨＴＴＰにつ
いても同様である。なお、ポートルックアップテーブル
２０には他のデスティネーションアドレスが含まれても
良いことは勿論である。
のプロトコルに関連付けられているポートＩＤと、プロ
トコル毎に割当てられる特定の物理ポートとを対応付け
たテーブルである。図３は、ポートルックアップテーブ
ルの一例を示した表図である。本実施の形態のネットワ
ークストレージシステムの場合、同じデスティネーショ
ンアドレスであっても、第４層（トランスポート層）で
のアプリケーション（プロトコル）が相違する場合に
は、異なる物理ポートにルーティングする。たとえば
「１．２２２．３３３．４４」のデスティネーションア
ドレスでＮＦＳのポートＩＤが指定されて受け入れられ
たデータは物理ポート「０」にルーティングされる。同
様にＣＩＦＳのポートＩＤから受け入れられたデータは
物理ポート「１」にルーティングされる。ＨＴＴＰにつ
いても同様である。なお、ポートルックアップテーブル
２０には他のデスティネーションアドレスが含まれても
良いことは勿論である。
【００２８】フレーム転送エンジン２１は、フレーム単
位で受け入れたデータのポートＩＤを識別し、ポートル
ックアップテーブル２０を参照して転送先を決定する手
段である。スイッチファブリック１９と協働してデータ
のルーティングを行う。データバッファ２２にはデータ
がバッファされる。
位で受け入れたデータのポートＩＤを識別し、ポートル
ックアップテーブル２０を参照して転送先を決定する手
段である。スイッチファブリック１９と協働してデータ
のルーティングを行う。データバッファ２２にはデータ
がバッファされる。
【００２９】図４は、ノードの詳細を示したブロック図
である。本実施の形態のノード７は、ＣＰＵ２３、メモ
リバスコントローラ２４、ＣＰＵメモリ・データバッフ
ァ２５、ファームウェア・フラッシュＲＯＭ２６、ＧＰ
ＩＯ（General Purpose Input Output）２７、ネッ
トワークコントローラ２８、ギガビットイーサネットイ
ンタフェイス２９、ストレージデバイスコントローラ３
０、ファイバチャネルインタフェイス３１、フロントエ
ンドスイッチコントローラ３２、ＮＶＳコントローラ３
３、およびＮＶＳ９を含む。
である。本実施の形態のノード７は、ＣＰＵ２３、メモ
リバスコントローラ２４、ＣＰＵメモリ・データバッフ
ァ２５、ファームウェア・フラッシュＲＯＭ２６、ＧＰ
ＩＯ（General Purpose Input Output）２７、ネッ
トワークコントローラ２８、ギガビットイーサネットイ
ンタフェイス２９、ストレージデバイスコントローラ３
０、ファイバチャネルインタフェイス３１、フロントエ
ンドスイッチコントローラ３２、ＮＶＳコントローラ３
３、およびＮＶＳ９を含む。
【００３０】ＣＰＵ２３はノードを制御する計算やメモ
リ間のデータ転送等を制御する中央演算処理装置であ
る。単一のプロセッサあるいは複数プロセッサからな
る。メモリバスコントローラ２４は、各種メモリ間のデ
ータ転送をＣＰＵを介さずに直接行う制御装置である。
高速なデータ転送が実現できる。ＣＰＵメモリ・データ
バッファ２５はたとえばＤＲＡＭ（Dynamic Random Acc
ess Memory）で構成され、ＣＰＵ２３に入力されるプロ
グラムあるいはデータが記録されるほか、データのバッ
ファリングにも利用される。ファームウェア・フラッシ
ュＲＯＭ２６には、ノードを制御するプログラムが記録
される。ＣＰＵ２３からファームウェア・フラッシュＲ
ＯＭ２６に対して直接プログラムを読み出す他、一旦Ｃ
ＰＵメモリ・データバッファ２５にプログラムが転送さ
れ、ＣＰＵからはＣＰＵメモリ・データバッファ２５上
のプログラムを読み出すこともできる。ＧＰＩＯ２７
は、各種構成スイッチの読み取り、および状態表示用Ｌ
ＥＤのインタフェイス機能を持つ。
リ間のデータ転送等を制御する中央演算処理装置であ
る。単一のプロセッサあるいは複数プロセッサからな
る。メモリバスコントローラ２４は、各種メモリ間のデ
ータ転送をＣＰＵを介さずに直接行う制御装置である。
高速なデータ転送が実現できる。ＣＰＵメモリ・データ
バッファ２５はたとえばＤＲＡＭ（Dynamic Random Acc
ess Memory）で構成され、ＣＰＵ２３に入力されるプロ
グラムあるいはデータが記録されるほか、データのバッ
ファリングにも利用される。ファームウェア・フラッシ
ュＲＯＭ２６には、ノードを制御するプログラムが記録
される。ＣＰＵ２３からファームウェア・フラッシュＲ
ＯＭ２６に対して直接プログラムを読み出す他、一旦Ｃ
ＰＵメモリ・データバッファ２５にプログラムが転送さ
れ、ＣＰＵからはＣＰＵメモリ・データバッファ２５上
のプログラムを読み出すこともできる。ＧＰＩＯ２７
は、各種構成スイッチの読み取り、および状態表示用Ｌ
ＥＤのインタフェイス機能を持つ。
【００３１】ネットワークコントローラ２８、ストレー
ジデバイスコントローラ３０、フロントエンドスイッチ
コントローラ３２は、各々ネットワーク（イーサネット
５）、ＲＡＩＤ装置８、フロントエンドスイッチ６を制
御する。ギガビットイーサネットインタフェイス２９
は、ネットワークコントローラ２８とイーサネット５と
をインタフェイスし、ファイバチャネルインタフェイス
３１はストレージデバイスコントローラ３０とＲＡＩＤ
装置８をインタフェイスする。ＮＶＳコントローラ３３
は、ＮＶＳ９を制御し、ピアノードのＮＶＳコントロー
ラに接続される。
ジデバイスコントローラ３０、フロントエンドスイッチ
コントローラ３２は、各々ネットワーク（イーサネット
５）、ＲＡＩＤ装置８、フロントエンドスイッチ６を制
御する。ギガビットイーサネットインタフェイス２９
は、ネットワークコントローラ２８とイーサネット５と
をインタフェイスし、ファイバチャネルインタフェイス
３１はストレージデバイスコントローラ３０とＲＡＩＤ
装置８をインタフェイスする。ＮＶＳコントローラ３３
は、ＮＶＳ９を制御し、ピアノードのＮＶＳコントロー
ラに接続される。
【００３２】次に、前記したネットワークストレージシ
ステムを用いてデータを記録する方法について説明す
る。図５は、フロントエンドスイッチ６での処理の一例
を示したフローチャートである。
ステムを用いてデータを記録する方法について説明す
る。図５は、フロントエンドスイッチ６での処理の一例
を示したフローチャートである。
【００３３】コンピュータシステム１〜３から発せられ
たデータ（フレーム）がイーサネット５を介してフロン
トエンドスイッチ６に伝送され、フロントエンドスイッ
チ６がこのフレームを受取ることにより処理が開始する
（ステップ４０）。フレームは図２に示すフロントエン
ドスイッチのポートから受信され、受信されたフレーム
はイーサネットインタフェイス１４を介してＭＡＣイン
タフェイス１５に送られる。
たデータ（フレーム）がイーサネット５を介してフロン
トエンドスイッチ６に伝送され、フロントエンドスイッ
チ６がこのフレームを受取ることにより処理が開始する
（ステップ４０）。フレームは図２に示すフロントエン
ドスイッチのポートから受信され、受信されたフレーム
はイーサネットインタフェイス１４を介してＭＡＣイン
タフェイス１５に送られる。
【００３４】ＭＡＣインタフェイス１５では、受取った
データのヘッダに含まれるＩＰアドレスから機器固有の
ＭＡＣアドレスに従ってフレームを入力キュー１６に転
送する（ステップ４１）。なお、ＭＡＣアドレスとＩＰ
アドレスとの対応は、ＡＲＰテーブルとしてネットワー
ク内のルータ等に記録されており、フロントエンドスイ
ッチ内のデータバッファにも同じテーブルを保持してい
る。また、ネットワーク内のＩＰアドレスにはローカル
アドレスを用いることができる。
データのヘッダに含まれるＩＰアドレスから機器固有の
ＭＡＣアドレスに従ってフレームを入力キュー１６に転
送する（ステップ４１）。なお、ＭＡＣアドレスとＩＰ
アドレスとの対応は、ＡＲＰテーブルとしてネットワー
ク内のルータ等に記録されており、フロントエンドスイ
ッチ内のデータバッファにも同じテーブルを保持してい
る。また、ネットワーク内のＩＰアドレスにはローカル
アドレスを用いることができる。
【００３５】次に、フレーム転送エンジン２１がフレー
ムヘッダからポート番号を抽出する（ステップ４２）。
ポート番号は、アプリケーションに関連付けて通常同じ
プロトコルでは同じポートを開いてデータの送受信を行
うために付される。たとえばＨＴＴＰではポート番号は
８０、ｎｅｔｂｉｏｓ−ｎｓではポート番号１３７のポ
ートが開かれる。
ムヘッダからポート番号を抽出する（ステップ４２）。
ポート番号は、アプリケーションに関連付けて通常同じ
プロトコルでは同じポートを開いてデータの送受信を行
うために付される。たとえばＨＴＴＰではポート番号は
８０、ｎｅｔｂｉｏｓ−ｎｓではポート番号１３７のポ
ートが開かれる。
【００３６】次に、ヘッダから抽出されたポート番号と
ポートルックアップテーブル２０を参照して、フレーム
の転送先物理ポートをサーチする（ステップ４３）。そ
して、フレーム転送テーブル（図示せず）に転送先の物
理ポートを指定し（ステップ４４）、フレームを出力キ
ュー１７に転送する（ステップ４５）。
ポートルックアップテーブル２０を参照して、フレーム
の転送先物理ポートをサーチする（ステップ４３）。そ
して、フレーム転送テーブル（図示せず）に転送先の物
理ポートを指定し（ステップ４４）、フレームを出力キ
ュー１７に転送する（ステップ４５）。
【００３７】その後、フレームは出力キュー１７の処理
に従って物理ポートからノードに転送されることになる
（ステップ４６）。
に従って物理ポートからノードに転送されることになる
（ステップ４６）。
【００３８】前記した通り、フロントエンドスイッチ６
の物理ポートには何れかのノード７が接続されているの
で、特定のノードには特定のプロトコルに従うデータが
転送されることになる。このように特定のノードには、
特定のプロトコルに従うデータ（フレーム）が転送され
るので、後に説明するノードでの処理において、キャッ
シュヒット率が向上する。すなわち、通常プロトコルに
よってディレクトリ構造やアクセスパターンが相違する
が、本実施の形態のシステムによればノードにおいては
結果的に常に同一プロトコルのファイルアクセス処理を
行うことになる。常に同一のアクセスパターンあるいは
ディレクトリ構造のデータ処理をノードにおいて行うこ
ととなり、必然的にキャッシュヒット率が向上すること
になる。これによりノードでの処理のスループットを向
上し、システム全体のパフォーマンスを向上することが
できる。
の物理ポートには何れかのノード７が接続されているの
で、特定のノードには特定のプロトコルに従うデータが
転送されることになる。このように特定のノードには、
特定のプロトコルに従うデータ（フレーム）が転送され
るので、後に説明するノードでの処理において、キャッ
シュヒット率が向上する。すなわち、通常プロトコルに
よってディレクトリ構造やアクセスパターンが相違する
が、本実施の形態のシステムによればノードにおいては
結果的に常に同一プロトコルのファイルアクセス処理を
行うことになる。常に同一のアクセスパターンあるいは
ディレクトリ構造のデータ処理をノードにおいて行うこ
ととなり、必然的にキャッシュヒット率が向上すること
になる。これによりノードでの処理のスループットを向
上し、システム全体のパフォーマンスを向上することが
できる。
【００３９】また、本実施の形態のフロントエンドスイ
ッチ６は単一のＩＰアドレスで指定される。つまりユー
ザは自己の使用するプロトコルを意識することなく、単
一のフロントエンドスイッチ６のアドレスを指定してフ
ァイルシステムを利用できる。これにより、ユーザに煩
雑なアドレス管理を強いることなく、スケーラビリティ
と高いスループットが実現されたファイルシステムを実
現できる。
ッチ６は単一のＩＰアドレスで指定される。つまりユー
ザは自己の使用するプロトコルを意識することなく、単
一のフロントエンドスイッチ６のアドレスを指定してフ
ァイルシステムを利用できる。これにより、ユーザに煩
雑なアドレス管理を強いることなく、スケーラビリティ
と高いスループットが実現されたファイルシステムを実
現できる。
【００４０】次に、ノードでの処理をフローチャートを
用いて説明する。図６は、ノードにおけるデータ記録処
理の一例を示したフローチャートである。
用いて説明する。図６は、ノードにおけるデータ記録処
理の一例を示したフローチャートである。
【００４１】前記したフロントエンドスイッチ６での処
理の後、ノード７にデータ（フレーム）が転送されてく
る（ステップ４７）。その後、フレームを受取ったノー
ド７は、まずＩＰ層（ネットワーク層）の処理を行い
（ステップ４８）、続いてＴＣＰあるいはＵＤＰ層（ト
ランスポート層）での処理を行う（ステップ４９）。Ｉ
Ｐ層での処理は、主に、径路制御、ネットワークコネク
ションの確立、多重化とフロー制御、データパケットの
分割・統合等を行う。ＴＣＰあるいはＵＤＰ層では、主
に、上位層であるセッション層（ＯＳＩ参照モデルにお
ける第５層以上）に透過的なデータを提供し、多重化制
御、フロー制御、再送制御（ＴＣＰの場合）等を行う。
理の後、ノード７にデータ（フレーム）が転送されてく
る（ステップ４７）。その後、フレームを受取ったノー
ド７は、まずＩＰ層（ネットワーク層）の処理を行い
（ステップ４８）、続いてＴＣＰあるいはＵＤＰ層（ト
ランスポート層）での処理を行う（ステップ４９）。Ｉ
Ｐ層での処理は、主に、径路制御、ネットワークコネク
ションの確立、多重化とフロー制御、データパケットの
分割・統合等を行う。ＴＣＰあるいはＵＤＰ層では、主
に、上位層であるセッション層（ＯＳＩ参照モデルにお
ける第５層以上）に透過的なデータを提供し、多重化制
御、フロー制御、再送制御（ＴＣＰの場合）等を行う。
【００４２】次に、上位プロトコルの識別を行い（ステ
ップ５０）、プロトコルに従った処理を行う（ステップ
５１〜５３）。たとえばＣＩＦＳの場合にはＣＩＦＳに
応じた処理を行い（ステップ５１）、ＨＴＴＰの場合は
ＨＴＴＰに応じた処理を行う（ステップ５２）。ＩＰ層
の処理の場合はそれに応じた処理を行う（ステップ５
３）。なお、本実施の形態では、複数のプロトコルに対
応可能なノードを例示しているが、たとえばＣＩＦＳに
のみ対応するノードであっても良い。この場合、ステッ
プ５０をパスしてステップ５１を実行する。
ップ５０）、プロトコルに従った処理を行う（ステップ
５１〜５３）。たとえばＣＩＦＳの場合にはＣＩＦＳに
応じた処理を行い（ステップ５１）、ＨＴＴＰの場合は
ＨＴＴＰに応じた処理を行う（ステップ５２）。ＩＰ層
の処理の場合はそれに応じた処理を行う（ステップ５
３）。なお、本実施の形態では、複数のプロトコルに対
応可能なノードを例示しているが、たとえばＣＩＦＳに
のみ対応するノードであっても良い。この場合、ステッ
プ５０をパスしてステップ５１を実行する。
【００４３】次に、ファイルシステムの処理を行う（ス
テップ５４）。ファイルシステム処理では、ＲＡＩＤ装
置８へのデータ転送のための各種の計算等を行う。
テップ５４）。ファイルシステム処理では、ＲＡＩＤ装
置８へのデータ転送のための各種の計算等を行う。
【００４４】次に、現在処理しているデータが書込みデ
ータであるかを判断する（ステップ５５）。書込みデー
タである場合（ステップ５５の判断がＹｅｓの時）には
ＮＶＳ９へのデータ転送を行う（ステップ５６）。その
後データバッファ２５等のキャッシュにデータを転送し
（ステップ５７）、さらにキャッシュからストレージデ
バイスコントローラ３０を介してファイバチャネルにデ
ータを転送する（ステップ５８）。なお、書込みデータ
である際の処理は後に詳しく説明する。
ータであるかを判断する（ステップ５５）。書込みデー
タである場合（ステップ５５の判断がＹｅｓの時）には
ＮＶＳ９へのデータ転送を行う（ステップ５６）。その
後データバッファ２５等のキャッシュにデータを転送し
（ステップ５７）、さらにキャッシュからストレージデ
バイスコントローラ３０を介してファイバチャネルにデ
ータを転送する（ステップ５８）。なお、書込みデータ
である際の処理は後に詳しく説明する。
【００４５】一方、ファイルシステム処理が読込みデー
タを必要とする場合（ステップ５５の判断がＮｏの
時）、キャッシュ内部の有効データを検索し（ステップ
５９）、キャッシュヒットか否かの判断を行う（ステッ
プ６０）。キャッシュヒットの場合はこのデータをネッ
トワークコントローラを経由してネットワークにデータ
転送を行う（ステップ６２）。キャッシュミスの場合は
ファイバチャネルからストレージデバイスコントローラ
を経由してデータバッファ内のキャッシュにデータを転
送し（ステップ６１）、キャッシュからネットワークコ
ントローラを経由してネットワークにデータ転送を行う
（ステップ６２）。
タを必要とする場合（ステップ５５の判断がＮｏの
時）、キャッシュ内部の有効データを検索し（ステップ
５９）、キャッシュヒットか否かの判断を行う（ステッ
プ６０）。キャッシュヒットの場合はこのデータをネッ
トワークコントローラを経由してネットワークにデータ
転送を行う（ステップ６２）。キャッシュミスの場合は
ファイバチャネルからストレージデバイスコントローラ
を経由してデータバッファ内のキャッシュにデータを転
送し（ステップ６１）、キャッシュからネットワークコ
ントローラを経由してネットワークにデータ転送を行う
（ステップ６２）。
【００４６】以上ノードにおける処理はフラッシュＲＯ
Ｍ２６に記録されたファームウェアに従ってＣＰＵ２３
の制御のもとに行われる。上記処理において、あるノー
ド７に受け入れられるデータのプロトコルは前記した通
りフロントエンドスイッチ６によって同じプロトコルに
振り分けられている。このため、ファイルシステム層で
の処理において、キャッシュされたデータの利用率つま
りキャッシュヒット率が高くなる。このため複数ノード
を用いてファイルシステムの処理負担を軽減しつつ、各
ファイルシステムでの処理効率（スループット）を向上
できる。
Ｍ２６に記録されたファームウェアに従ってＣＰＵ２３
の制御のもとに行われる。上記処理において、あるノー
ド７に受け入れられるデータのプロトコルは前記した通
りフロントエンドスイッチ６によって同じプロトコルに
振り分けられている。このため、ファイルシステム層で
の処理において、キャッシュされたデータの利用率つま
りキャッシュヒット率が高くなる。このため複数ノード
を用いてファイルシステムの処理負担を軽減しつつ、各
ファイルシステムでの処理効率（スループット）を向上
できる。
【００４７】図７は、ノードにおいて書込み処理が行わ
れる時の処理の一例を示したフローチャートである。ま
ず、ネットワークコントローラ２８からデータバッファ
２５にデータが転送される（ステップ６３）。次にネッ
トワークコントローラ２８からＮＶＳ９にデータが転送
される（ステップ６４）とともに、ピアノードのＮＶＳ
にデータが転送される（ステップ６５）。つまり、書込
み操作時に、書込み操作を行っているノードのＮＶＳと
ピアノードのＮＶＳとに同一データが書込まれ、ある書
込み操作における書込みデータは常にコピーを持つこと
になる。
れる時の処理の一例を示したフローチャートである。ま
ず、ネットワークコントローラ２８からデータバッファ
２５にデータが転送される（ステップ６３）。次にネッ
トワークコントローラ２８からＮＶＳ９にデータが転送
される（ステップ６４）とともに、ピアノードのＮＶＳ
にデータが転送される（ステップ６５）。つまり、書込
み操作時に、書込み操作を行っているノードのＮＶＳと
ピアノードのＮＶＳとに同一データが書込まれ、ある書
込み操作における書込みデータは常にコピーを持つこと
になる。
【００４８】図８は、書込み動作時のノード間でのＮＶ
Ｓデータをコピーする操作について説明した図である。
ノードＡのＮＶＳコントローラ３３−１によってノード
Ａが処理する書込みデータをノードＡのＮＶＳ９−１に
書き込むとともに、ノードＡのＮＶＳコントローラ３３
−１からノードＢのＮＶＳコントローラ３３−２に同じ
書込みデータが転送され、ノードＢのＮＶＳコントロー
ラ３３−２を介してノードＢのＮＶＳ９−２にノードＡ
が処理する書込みデータを書き込む。つまり、ノードＡ
とノードＢとはピアノードを構成し、ノードＡの書込み
データは、ノードＡのＮＶＳ９−１に書込まれるととも
に、ノードＢのＮＶＳ９−２にもコピーが保持される。
同様に、ノードＢの書込みデータはノードＣのＮＶＳに
コピーが保持され、順次サイクリックにピアノード間で
書込みデータのコピーが保持され、最後はノードｎの書
込みデータがノードＡのＮＶＳ９−１に保持される。
Ｓデータをコピーする操作について説明した図である。
ノードＡのＮＶＳコントローラ３３−１によってノード
Ａが処理する書込みデータをノードＡのＮＶＳ９−１に
書き込むとともに、ノードＡのＮＶＳコントローラ３３
−１からノードＢのＮＶＳコントローラ３３−２に同じ
書込みデータが転送され、ノードＢのＮＶＳコントロー
ラ３３−２を介してノードＢのＮＶＳ９−２にノードＡ
が処理する書込みデータを書き込む。つまり、ノードＡ
とノードＢとはピアノードを構成し、ノードＡの書込み
データは、ノードＡのＮＶＳ９−１に書込まれるととも
に、ノードＢのＮＶＳ９−２にもコピーが保持される。
同様に、ノードＢの書込みデータはノードＣのＮＶＳに
コピーが保持され、順次サイクリックにピアノード間で
書込みデータのコピーが保持され、最後はノードｎの書
込みデータがノードＡのＮＶＳ９−１に保持される。
【００４９】このように、書込みデータを自己のノード
ＮＶＳだけでなく、ピアノードのＮＶＳにもコピーを保
持することにより、後に説明するようにノードに障害を
生じた時の復帰がしやすくなる。すなわち、安定したノ
ードのリスタートを実現でき、システム全体の信頼性を
向上することができる。
ＮＶＳだけでなく、ピアノードのＮＶＳにもコピーを保
持することにより、後に説明するようにノードに障害を
生じた時の復帰がしやすくなる。すなわち、安定したノ
ードのリスタートを実現でき、システム全体の信頼性を
向上することができる。
【００５０】上記のようにＮＶＳへのデータ転送を行っ
た後、ノードはファイルシステム層での書込み処理を完
了する（ステップ６６）。
た後、ノードはファイルシステム層での書込み処理を完
了する（ステップ６６）。
【００５１】次に、データバッファ２５からストレージ
デバイスコントローラ３０にデータが転送され、ファイ
バチャネルインタフェイス３１を介してストレージ（Ｒ
ＡＩＤ装置８）にデータが送出される（ステップ６
７）。ストレージからのライトコンプリートの信号を受
信すればストレージでの書込み処理の完了を確認する
（ステップ６８）。
デバイスコントローラ３０にデータが転送され、ファイ
バチャネルインタフェイス３１を介してストレージ（Ｒ
ＡＩＤ装置８）にデータが送出される（ステップ６
７）。ストレージからのライトコンプリートの信号を受
信すればストレージでの書込み処理の完了を確認する
（ステップ６８）。
【００５２】書込み処理の完了後、自己ノードのＮＶＳ
およびピアノードのＮＶＳに記録されたデータの記憶領
域を開放（あるいはデータを消去）する（ステップ６
９）。以上のようにして書込み処理が完了する。
およびピアノードのＮＶＳに記録されたデータの記憶領
域を開放（あるいはデータを消去）する（ステップ６
９）。以上のようにして書込み処理が完了する。
【００５３】次に、ノードで障害が発生した時の処理に
ついて説明する。図９はノードエラーを生じた時の処理
の一例を示したフローチャートである。
ついて説明する。図９はノードエラーを生じた時の処理
の一例を示したフローチャートである。
【００５４】エラー時の復帰処理は、ノードでのエラー
検出で開始する（ステップ７０）。エラーが検出された
時、ピアノードがあるかを判断する（ステップ７１）。
検出で開始する（ステップ７０）。エラーが検出された
時、ピアノードがあるかを判断する（ステップ７１）。
【００５５】ピアノードがある場合には、ピアノードの
ＮＶＳにコミットされていないデータがあるかをチェッ
クする（ステップ７２）。コミットされていないデータ
がある場合、このデータをピアノードを経由してストレ
ージにステージング（書き込み）処理を行う（ステップ
７３）。なお、ステージング処理については前記の通り
である。ストレージからの書込み完了信号の受信により
書込み処理が完了し（ステップ７４）、書込み処理の完
了後、障害の発生したノードのリスタート処理を行う
（ステップ７５）。その後通常の処理に復帰する（ステ
ップ７６）。
ＮＶＳにコミットされていないデータがあるかをチェッ
クする（ステップ７２）。コミットされていないデータ
がある場合、このデータをピアノードを経由してストレ
ージにステージング（書き込み）処理を行う（ステップ
７３）。なお、ステージング処理については前記の通り
である。ストレージからの書込み完了信号の受信により
書込み処理が完了し（ステップ７４）、書込み処理の完
了後、障害の発生したノードのリスタート処理を行う
（ステップ７５）。その後通常の処理に復帰する（ステ
ップ７６）。
【００５６】一方、ピアノードがない場合、ノードのリ
スタート処理および通常の処理を停止し（ステップ７
７）、ＮＶＳ上にコミットされていないデータがあるか
をチェックする（ステップ７８）。その後、コミットさ
れていないデータについて、ＮＶＳからそのノードのス
トレージデバイスコントローラ３０にデータを転送し
（ステップ７９）、ストレージでの書込み処理の完了を
確認する（ステップ８０）。そして通常動作に復帰する
（ステップ７６）。
スタート処理および通常の処理を停止し（ステップ７
７）、ＮＶＳ上にコミットされていないデータがあるか
をチェックする（ステップ７８）。その後、コミットさ
れていないデータについて、ＮＶＳからそのノードのス
トレージデバイスコントローラ３０にデータを転送し
（ステップ７９）、ストレージでの書込み処理の完了を
確認する（ステップ８０）。そして通常動作に復帰する
（ステップ７６）。
【００５７】すなわち、ピアノードがある場合には障害
が発生したノードとそのピアノードについてのみ特別の
リスタート処理を行い、ピアノードがない場合には全て
のノードについてリスタート処理を行う。前記の通り、
本実施の形態のストレージシステムでは原則的に何れの
ノードにおいてもピアノードに書込みデータのコピーデ
ータを保持するため、何れのノードに障害を生じた場合
でもそのノードとピアノードの処理を一時停止するのみ
であり、他のノードには障害の影響を及ぼさない。この
結果、ノードに障害を生じてもシステム全体を停止する
ことなく、冗長性が高くつまり信頼性の高いシステムを
構築できる。
が発生したノードとそのピアノードについてのみ特別の
リスタート処理を行い、ピアノードがない場合には全て
のノードについてリスタート処理を行う。前記の通り、
本実施の形態のストレージシステムでは原則的に何れの
ノードにおいてもピアノードに書込みデータのコピーデ
ータを保持するため、何れのノードに障害を生じた場合
でもそのノードとピアノードの処理を一時停止するのみ
であり、他のノードには障害の影響を及ぼさない。この
結果、ノードに障害を生じてもシステム全体を停止する
ことなく、冗長性が高くつまり信頼性の高いシステムを
構築できる。
【００５８】なお、ＮＶＳ上にコミットされていないデ
ータが発見されない場合には、障害の発生以前に全ての
ステージング処理は正常に完了しており、ノードをリス
タートする等の処理のみを行う。
ータが発見されない場合には、障害の発生以前に全ての
ステージング処理は正常に完了しており、ノードをリス
タートする等の処理のみを行う。
【００５９】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでも
ない。
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでも
ない。
【００６０】たとえば、前記実施の形態では、ファイル
システム（ＲＡＩＤ装置８）へのインタフェイスとして
ファイバーチャネルを例示したが、ＦＤＤＩ、ＡＴＭ
（asynchronous transfer mode）であっても良い。
システム（ＲＡＩＤ装置８）へのインタフェイスとして
ファイバーチャネルを例示したが、ＦＤＤＩ、ＡＴＭ
（asynchronous transfer mode）であっても良い。
【００６１】また、前記実施の形態では、アプリケーシ
ョンによるプロトコルの相違をポート番号で識別したが
これに限られず、その他ヘッダに含まれる識別情報を用
いることも可能である。
ョンによるプロトコルの相違をポート番号で識別したが
これに限られず、その他ヘッダに含まれる識別情報を用
いることも可能である。
【００６２】
【発明の効果】本願で開示される発明のうち、代表的な
ものによって得られる効果は、以下の通りである。すな
わち、ノードのロードを分割する場合においても、単一
のアドレスで特定できるネットワークストレージシステ
ムを提供できる。また、ノードのキャッシュヒット率を
向上し、ネットワークストレージシステム全体のパフォ
ーマンスを向上できる。ネットワークストレージシステ
ム全体の信頼性を向上することができる。
ものによって得られる効果は、以下の通りである。すな
わち、ノードのロードを分割する場合においても、単一
のアドレスで特定できるネットワークストレージシステ
ムを提供できる。また、ノードのキャッシュヒット率を
向上し、ネットワークストレージシステム全体のパフォ
ーマンスを向上できる。ネットワークストレージシステ
ム全体の信頼性を向上することができる。
【図１】本発明の一実施の形態であるデータストレージ
システムとデータストレージシステムが接続されたネッ
トワークシステムの一例を示した全体構成図である。
システムとデータストレージシステムが接続されたネッ
トワークシステムの一例を示した全体構成図である。
【図２】フロントエンドスイッチの詳細を示したブロッ
ク図である。
ク図である。
【図３】ポートルックアップテーブルの一例を示した表
図である。
図である。
【図４】ノードの詳細を示したブロック図である。
【図５】フロントエンドスイッチでの処理の一例を示し
たフローチャートである。
たフローチャートである。
【図６】ノードにおけるデータ記録処理の一例を示した
フローチャートである。
フローチャートである。
【図７】ノードにおいて書込み処理が行われる時の処理
の一例を示したフローチャートである。
の一例を示したフローチャートである。
【図８】書込み動作時のノード間でのＮＶＳデータをコ
ピーする操作について説明した図である。
ピーする操作について説明した図である。
【図９】ノードエラーを生じた時の処理の一例を示した
フローチャートである。
フローチャートである。
１〜３…コンピュータシステム、４…データストレージ
システム、５…イーサネット、６…フロントエンドスイ
ッチ、７…ノード、８…ＲＡＩＤ装置、９（９−１〜９
−ｎ）…ＮＶＳ、１０…バス、１１…ハードディスクア
レイ、１２…ファイバーチャネル、１３…ＲＡＩＤコン
トローラ、１４…イーサネットインタフェイス、１５…
ＭＡＣインタフェイス、１６…入力キュー、１７…出力
キュー、１８…ファブリックインタフェイス、１９…ス
イッチファブリック、２０…ポートルックアップテーブ
ル、２１…フレーム転送エンジン、２２…データバッフ
ァ、２３…ＣＰＵ、２４…メモリバスコントローラ、２
５…ＣＰＵメモリ・データバッファ、２６…ファームウ
ェア・フラッシュＲＯＭ、２７…ＧＰＩＯ、２８…ネッ
トワークコントローラ、２９…ギガビットイーサネット
インタフェイス、３０…ストレージデバイスコントロー
ラ、３１…ファイバチャネルインタフェイス、３２…フ
ロントエンドスイッチコントローラ、３３（３３−１〜
３３−ｎ）…ＮＶＳコントローラ。
システム、５…イーサネット、６…フロントエンドスイ
ッチ、７…ノード、８…ＲＡＩＤ装置、９（９−１〜９
−ｎ）…ＮＶＳ、１０…バス、１１…ハードディスクア
レイ、１２…ファイバーチャネル、１３…ＲＡＩＤコン
トローラ、１４…イーサネットインタフェイス、１５…
ＭＡＣインタフェイス、１６…入力キュー、１７…出力
キュー、１８…ファブリックインタフェイス、１９…ス
イッチファブリック、２０…ポートルックアップテーブ
ル、２１…フレーム転送エンジン、２２…データバッフ
ァ、２３…ＣＰＵ、２４…メモリバスコントローラ、２
５…ＣＰＵメモリ・データバッファ、２６…ファームウ
ェア・フラッシュＲＯＭ、２７…ＧＰＩＯ、２８…ネッ
トワークコントローラ、２９…ギガビットイーサネット
インタフェイス、３０…ストレージデバイスコントロー
ラ、３１…ファイバチャネルインタフェイス、３２…フ
ロントエンドスイッチコントローラ、３３（３３−１〜
３３−ｎ）…ＮＶＳコントローラ。
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） Ｈ０４Ｌ 29/04 Ｈ０４Ｌ 13/00 ３０３Ｂ Ｆターム(参考） 5B014 EA02 EB04 FB04 GA13 GA38 GA39 GA43 GE04 HB06 5B065 BA01 CA19 CA30 CC01 CH01 CH13 ZA01 ZA08 5B082 FA02 5B089 GA21 GA32 HA06 KA04 KA06 KB04 KB06 KF06 KG05 LB25 5K034 AA01 AA20 JJ24
Claims (12)
- 【請求項１】 異なる複数のプロトコルに従うデータを
受け取り、前記プロトコル毎に前記データの伝送先を切
り換えるフロントエンドスイッチと、 前記フロントエンドスイッチに接続され、前記複数のプ
ロトコルのうち少なくとも一種類のプロトコルに適合す
る複数のノードと、 前記ノードを介して前記データの読み書きを行うデータ
ストレージ装置と、 を有するデータ記録システム。 - 【請求項２】 前記データのヘッダには前記プロトコル
の各々に対応付けられたポートＩＤを含み、前記ポート
ＩＤにより前記データの伝送先を切り換える請求項１記
載のデータ記録システム。 - 【請求項３】 前記複数のノードの各々に不揮発性スト
レージ領域を含み、前記不揮発性ストレージ領域が他の
ノードの不揮発性ストレージ領域と接続され、 前記不揮発性ストレージ領域には、前記ノードへの書込
みデータと前記他のノードへの書込みデータとが記録さ
れる請求項１または２記載のデータ記録システム。 - 【請求項４】 各々異なるプロトコルに従ってデータを
送受信する複数のコンピュータシステムと、 前記データを受け取り、前記プロトコル毎に前記データ
の伝送先を切り換えるフロントエンドスイッチと、がネ
ットワークに接続され、 前記プロトコルのうち少なくとも一種類のプロトコルに
適合する前記フロントエンドスイッチに接続されたノー
ドと、 前記ノードを介して前記データの読み書きを行うデータ
ストレージ装置と、 を有するネットワークシステム。 - 【請求項５】 前記データのヘッダには前記プロトコル
の各々に対応付けられたポートＩＤを含み、前記ポート
ＩＤにより前記データの伝送先を切り換える請求項４記
載のネットワークシステム。 - 【請求項６】 前記複数のノードの各々に不揮発性スト
レージ領域を含み、前記不揮発性ストレージ領域が他の
ノードの不揮発性ストレージ領域と接続され、 前記不揮発性ストレージ領域には、前記ノードへの書込
みデータと前記他のノードへの書込みデータとが記録さ
れる請求項４または５記載のネットワークシステム。 - 【請求項７】 特定のプロトコルに関連付けられた識別
情報を含むデータを受け取るステップと、 前記識別情報を参照して、前記データが送付されるノー
ドを切り換えるステップと、 前記ノードを介して前記データをデータストレージ装置
に記録するステップと、 を含むデータ記録方法。 - 【請求項８】 前記識別情報は、前記プロトコル毎に関
連付けられているポートＩＤである請求項７記載のデー
タ記録方法。 - 【請求項９】 前記データが書込みデータであるかを判
断するステップと、 前記判断が真の場合には前記ノードの不揮発性ストレー
ジ領域、および、前記不揮発性ストレージ領域に接続さ
れた他のノードの不揮発性ストレージ領域に前記データ
を書き込むステップと、 前記データストレージ装置への前記書込みデータの書込
み処理が終了した時には、前記不揮発性ストレージ領
域、および、前記他のノードの不揮発性ストレージ領域
に記録された前記書込みデータのデータ領域を開放する
ステップと、 をさらに含む請求項７または８記載のデータ記録方法。 - 【請求項１０】 前記書込みデータの処理中にエラーが
検出された時には、 前記エラーが検出されたノード以外の不揮発性ストレー
ジ領域に記録された前記書込みデータを、その不揮発性
ストレージ領域を含むノードを経由して前記データスト
レージ装置に記録する請求項９記載のデータ記録方法。 - 【請求項１１】 前記エラーが検出されたノードと同等
な他のノードがあるかを判断するステップと、 前記判断が真の場合には、 前記同等な他のノードに含まれる不揮発性ストレージ領
域に未処理のデータがあるかを検査するステップと、 前記未処理のデータを前記同等な他のノードを経由して
前記データストレージ装置に記録するステップと、 前記エラーが検出されたノードのリスタート処理を行う
ステップと、 を含む請求項１０記載のデータ記録方法。 - 【請求項１２】 前記エラーが検出されたノードと同等
な他のノードがあるかを判断するステップと、 前記判断が偽の場合には、 前記エラーが検出されたノード以外の他のノードのリス
タート処理および通常処理を停止するステップと、 前記他のノードに含まれる不揮発性ストレージ領域に未
処理のデータがあるかを検査するステップと、 前記未処理のデータを前記他のノードを経由して前記デ
ータストレージ装置に記録するステップと、 を含む請求項１０記載のデータ記録方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000387497A JP4187403B2 (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | データ記録システム、データ記録方法およびネットワークシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000387497A JP4187403B2 (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | データ記録システム、データ記録方法およびネットワークシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002215554A true JP2002215554A (ja) | 2002-08-02 |
| JP4187403B2 JP4187403B2 (ja) | 2008-11-26 |
Family
ID=18854419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000387497A Expired - Fee Related JP4187403B2 (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | データ記録システム、データ記録方法およびネットワークシステム |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4187403B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006507591A (ja) * | 2002-11-26 | 2006-03-02 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 単一システムにおけるマルチプル・ネイティブ・ネットワーク・プロトコル実施の効率的なサポート |
| JP2008282345A (ja) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Fuji Xerox Co Ltd | ストレージシステム及びストレージ装置 |
| JP4750040B2 (ja) * | 2003-11-26 | 2011-08-17 | シマンテック・オペレーティング・コーポレーション | ストレージボリュームに対するクロスプラットフォームアクセスを可能にするオペレーティングシステムメタデータをエミュレートするためのシステム及び方法 |
| JP2012523024A (ja) * | 2009-09-01 | 2012-09-27 | 株式会社日立製作所 | マルチコアプロセッサを有する要求処理システム |
| US9015124B2 (en) | 2012-03-28 | 2015-04-21 | Fujitsu Limited | Replication system and method of rebuilding replication configuration |
Citations (2)
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| WO2000043888A1 (en) * | 1999-01-25 | 2000-07-27 | International Business Machines Corporation | Full cache coherency across multiple raid controllers |
| JP2000242434A (ja) * | 1998-12-22 | 2000-09-08 | Hitachi Ltd | 記憶装置システム |
-
2000
- 2000-12-20 JP JP2000387497A patent/JP4187403B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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|---|
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| 宮嵜 清志: "システム提案者のためのネットワーク攻略法", 日経システムプロバイダ ＮＯ．９０, vol. 第９０号, JPN6008044013, 26 November 1999 (1999-11-26), JP, pages 12 - 18, ISSN: 0001122561 * |
| 宮嵜 清志: "システム提案者のためのネットワーク攻略法", 日経システムプロバイダ ＮＯ．９０, vol. 第９０号, JPNX006048556, 26 November 1999 (1999-11-26), JP, pages 12 - 18, ISSN: 0000783249 * |
| 松岡 功: "いま、普及のときを迎えたストレージ・エリア・ネットワーク", ＳＵＮＷＯＲＬＤ, vol. 第９巻 第５号, CSND200000529001, 1 May 1999 (1999-05-01), JP, pages 36 - 41, ISSN: 0000719969 * |
| 松岡 功: "いま、普及のときを迎えたストレージ・エリア・ネットワーク", ＳＵＮＷＯＲＬＤ, vol. 第９巻 第５号, JPN6008044012, 1 May 1999 (1999-05-01), JP, pages 36 - 41, ISSN: 0001122560 * |
| 松岡 功: "いま、普及のときを迎えたストレージ・エリア・ネットワーク", ＳＵＮＷＯＲＬＤ, vol. 第９巻 第５号, JPNX006048555, 1 May 1999 (1999-05-01), JP, pages 36 - 41, ISSN: 0000783248 * |
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| US9015124B2 (en) | 2012-03-28 | 2015-04-21 | Fujitsu Limited | Replication system and method of rebuilding replication configuration |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4187403B2 (ja) | 2008-11-26 |
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