JP2005331999A - Method for control of input/output from/to external storage device - Google Patents

Method for control of input/output from/to external storage device Download PDF

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Yuichiro Hisama
裕一郎 久間
Akio Tatsumi
彰男 立見
Hidetomo Sanpei
英智 三瓶
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for control of input/output from/to an external storage device that shortens an input/output response time to several seconds at a timeout error in contrast to conventional methods for control of input/output from/to an external storage device, whose input/output response time is normally less than one second but is several tens to several hundreds of seconds at a timeout error. <P>SOLUTION: When a computer accepting an input/output issued from an input/output issuer requests the input/output from an external storage device via a path in vain to receive no response even after a fixed time, means provided requests the same input/output from the external storage device via another path, returns the result of the path with the earlier response to the input/output issuer, and cancels the input/output requested via the other path, to shorten time for the input/output instruction. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、外部記憶装置への入出力制御方法に関する。   The present invention relates to an input / output control method for an external storage device.

従来の外部記憶装置への入出力制御方法では、入出力を行うパスに障害が発生した場合
などに入出力要求の応答が永久に戻ってこないことがあるため、タイムアウト時間を設定
している。ある入出力要求の応答がタイムアウト時間を経過しても戻ってこない場合に、
その入出力要求に対してタイムアウトエラーとして応答を戻している。 In a conventional input / output control method for an external storage device, a timeout time is set because a response to an input / output request may not return indefinitely when a failure occurs in an input / output path. If the response of a certain I / O request does not return even after the timeout period has elapsed,
A response is returned as a timeout error for the I / O request.

また、高可用性が求められるシステムでは、外部記憶装置へのパスを複数準備し、ある
パスで入出力を行い、そのパスに障害が発生した場合には、別のパスを使用して入出力を
続行する。 Also, in a system that requires high availability, prepare multiple paths to an external storage device, perform input / output on one path, and if a failure occurs on that path, use another path for input / output. continue.

なお、特許文献１に記載された外部記憶装置への入出力制御方法では、複数の計算機と外部記憶装置が接続されているシステムにおいて、入出力要求が失敗した情報を蓄積し、その情報から障害を分析することにより、タイムアウト時間を短縮している。   Note that in the input / output control method for an external storage device described in Patent Document 1, in a system in which a plurality of computers and an external storage device are connected, information indicating that an input / output request has failed is accumulated, and a failure is detected from the information. By analyzing the time-out time is shortened.

特開２０００−１３２４１３号公報JP 2000-132413 A

従来の入出力制御方法では、正常時の入出力の応答時間は１秒未満であるのに対し、タ
イムアウトエラーの場合は数十秒から数百秒である。特開２０００−１２２３１３号公報
に記載された外部記憶装置への入出力制御方法によりタイムアウト時間の短縮を試みても
、外部記憶装置が要求する一般的には数十秒の値よりもタイムアウト時間を短縮すること
はできない。したがって、タイムアウトエラー発生時には数十秒間、システムが停止する
ことになる。 In the conventional input / output control method, the response time of input / output in a normal state is less than 1 second, whereas in the case of a timeout error, it is several tens to several hundreds seconds. Even if an attempt is made to shorten the timeout time by the input / output control method for the external storage device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-122313, the timeout time is generally longer than the tens of seconds required by the external storage device. It cannot be shortened. Therefore, when a timeout error occurs, the system is stopped for several tens of seconds.

本発明の目的は、タイムアウトエラー発生時の入出力の応答時間を数秒に高速化する外
部記憶装置への入出力制御方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an input / output control method for an external storage device that speeds up an input / output response time when a timeout error occurs to several seconds.

本発明は上記目的を達成するために、入出力発行元から発行された入出力を受けた計算
機があるパスを使って外部記憶装置に対してその入出力を要求し一定時間を経過しても応
答がない場合に、別のパスを使って外部記憶装置に対して同じ入出力を要求し、最初に応
答のあったパスの結果を入出力発行元に返し、他のパスで要求中の入出力を取り消すこと
で、入出力命令が成功するまでの時間を短縮する手段を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention requires a computer that has received input / output issued by an input / output issuer to use a certain path to request the input / output to an external storage device, and after a certain period of time has elapsed. If there is no response, the same input / output is requested to the external storage device using another path, the result of the path that responded first is returned to the I / O issuer, and the input requested by the other path is requested. By canceling the output, a means for shortening the time until the input / output instruction succeeds is provided.

本発明によれば、タイムアウトエラー発生時の入出力の応答時間を高速化できるという
効果がある。 According to the present invention, there is an effect that the input / output response time when a timeout error occurs can be increased.

次に本発明について図面を参照して説明する。   Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本発明の外部記憶装置への入出力制御方法の実施例を実行する構成例を示すブロ
ック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example for executing an embodiment of an input / output control method for an external storage device of the present invention.

図１において、本実施例は計算機１と、計算機１で使用される外部記憶装置２と、計算
機１と外部記憶装置２を接続するＦＣ（Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ）ケーブル群３によ
って構成される。計算機１はＦＣアダプタ群４を有する。ＦＣアダプタ群４は複数のＦＣ
アダプタから構成される。ＦＣケーブル群３は少なくとも１つのＦＣスイッチを有する。
これはＦＣケーブル群４の全ＦＣアダプタが外部記憶装置の同一ポートへのパスを持つた
めに必要である。計算機１は、入出力命令を発行する入出力発行元７と、その入出力命令
を処理するインタフェース的役割を果たす入出力Ｉ／Ｆ（ＩｎｔｅｒＦａｃｅ）部６と、
ＦＣアダプタ群４のそれぞれのＦＣアダプタを使って入出力を行う入出力制御部群５とか
ら構成される。入出力制御部群５の各入出力制御部は、ＦＣアダプタ群４の各ＦＣアダプ
タに１対１で存在する。ここで、入出力制御部１はＦＣアダプタ１を、入出力制御部２は
ＦＣアダプタ２を、入出力制御部ｎはＦＣアダプタｎをそれぞれ使用して入出力を行う。
入出力制御部群５は外部記憶装置２に対して、入出力を要求する他に外部記憶装置が現在
要求されている入出力を全てキャンセルすることができる。また、入出力Ｉ／Ｆ部６はパ
ス管理表８と入出力管理表９を有する。 In FIG. 1, the present embodiment includes a computer 1, an external storage device 2 used in the computer 1, and an FC (Fibre Channel) cable group 3 that connects the computer 1 and the external storage device 2. The computer 1 has an FC adapter group 4. FC adapter group 4 consists of multiple FCs
Consists of adapters. The FC cable group 3 has at least one FC switch.
This is necessary because all the FC adapters in the FC cable group 4 have paths to the same port of the external storage device. The computer 1 includes an input / output issuer 7 that issues an input / output command, an input / output I / F (Interface) unit 6 that plays an interface role for processing the input / output command,
It comprises an input / output control unit group 5 that performs input / output using each FC adapter of the FC adapter group 4. Each input / output control unit of the input / output control unit group 5 exists one-to-one in each FC adapter of the FC adapter group 4. Here, the input / output control unit 1 uses the FC adapter 1, the input / output control unit 2 uses the FC adapter 2, and the input / output control unit n uses the FC adapter n to perform input / output.
In addition to requesting input / output to the external storage device 2, the input / output control unit group 5 can cancel all input / output currently requested by the external storage device. The input / output I / F unit 6 includes a path management table 8 and an input / output management table 9.

図２はパス管理表８の使用法について説明するものであり、図２（ａ）でそのテーブル
構造について説明する。パス管理表８は、パス欄２１と入出力制御部欄２２と優先度欄２
３を持つ。パス欄２１には、パスＩＤが入る。パスＩＤとは入出力を行うパスを識別する
ための識別子である。入出力制御部欄２２には、入出力制御部ＩＤが入る。入出力制御部
ＩＤは、入出力制御部群５の入出力制御部１、入出力制御部２、入出力制御部ｎの“１、
２、ｎ”の部分である。パスＩＤと入出力制御部ＩＤを照合することで、どのパスでどの
入出力制御部が入出力を行うかが判断できる。優先度欄２３には、優先順位が入る。優先
順位は小さいほど優先度が高いと判断できる。優先順位が同じパスは存在しない。入出力
Ｉ／Ｆ部６はパス管理表８を利用し、優先度が高いパスを使って入出力を行う。パス欄２
１と入出力制御部欄２２の値は固定であり、優先度欄２３の値は、状況によって変化する
。図２（ｂ）はその使用例である。この例ではパスＩＤ“１”のパスが最も優先度が高く
、パスＩＤ“ｎ”のパスが最も優先度が低いことを表す。 FIG. 2 explains how to use the path management table 8, and FIG. 2A explains the table structure. The path management table 8 includes a path column 21, an input / output control unit column 22, and a priority column 2.
Have three. A path ID is entered in the path field 21. The path ID is an identifier for identifying a path for input / output. An input / output control unit ID is entered in the input / output control unit column 22. The input / output control unit ID is “1” of the input / output control unit 1, the input / output control unit 2, and the input / output control unit n of the input / output control unit group 5.
2 and n ″. By comparing the path ID and the input / output control unit ID, it is possible to determine which input / output control unit performs input / output in which path. It can be determined that the lower the priority is, the higher the priority is.There are no paths with the same priority. Output: Path field 2
1 and the value in the input / output control section 22 are fixed, and the value in the priority field 23 changes depending on the situation. FIG. 2B shows an example of its use. In this example, the path with the path ID “1” has the highest priority, and the path with the path ID “n” has the lowest priority.

図３は入出力管理表９の使用法について説明するものであり、図３（ａ）でそのテーブ
ル構造について説明する。入出力管理表９は、入出力欄３１とパス欄３２と時間欄３３を
持つ。入出力欄３１には、入出力ＩＤが入る。入出力ＩＤとは入出力命令を識別するため
の識別子である。パス欄３２には、パスＩＤが入る。このパスＩＤは、パス管理表８のパ
スＩＤと同じものである。入出力ＩＤとパスＩＤを照合することで、どの入出力命令がど
のパスで入出力を行っているかが判断できる。またパス欄３２には、パスＩＤを複数入れ
ることもできる。時間欄３３には、入出力命令を受け取ってからの経過時間がミリ秒単位
で入る。または経過時間を計算しないことを表す“−”を入れることもできる。図３（ｂ
）はその使用例である。入出力ＩＤ“１”の入出力は、パスＩＤ“１”と“２”のパスで
同時に行われていて、経過時間を計算していないことを表す。入出力ＩＤ“２”の入出力
は、パスＩＤ“１”のパスで行われていて、経過時間が１５ミリ秒であることを表す。 FIG. 3 explains how to use the input / output management table 9. FIG. 3A explains the table structure. The input / output management table 9 has an input / output column 31, a path column 32, and a time column 33. An input / output ID is entered in the input / output column 31. The input / output ID is an identifier for identifying an input / output command. A path ID is entered in the path field 32. This path ID is the same as the path ID in the path management table 8. By collating the input / output ID and the path ID, it is possible to determine which input / output instruction is performing input / output in which path. In the path field 32, a plurality of path IDs can be entered. In the time column 33, an elapsed time after receiving the input / output command is entered in milliseconds. Alternatively, “-” indicating that the elapsed time is not calculated can be inserted. FIG.
) Is an example of its use. The input / output with the input / output ID “1” is performed simultaneously on the paths with the path IDs “1” and “2”, indicating that the elapsed time is not calculated. The input / output with the input / output ID “2” is performed in the path with the path ID “1”, and the elapsed time is 15 milliseconds.

このような構成において、本実施例の外部記憶装置への入出力制御方法について図４、
図５、図６、図７を用いて説明する。 In such a configuration, the input / output control method for the external storage device of this embodiment is shown in FIG.
This will be described with reference to FIGS.

図４は入出力Ｉ／Ｆ部６が入出力発行元７から入出力命令を取得した時の処理の流れを
表す。入出力発行元７から入出力命令を取得すると（ステップ４１）、その入出力命令に
入出力ＩＤ“Ａ”を割り当て（ステップ４２）、パス管理表８から優先度が１のパスＩＤ
“Ｂ”を取得し（ステップ４３）、パスＩＤ“Ｂ”の入出力制御部に入出力を要求し（ス
テップ４４）、入出力管理表９に入出力ＩＤ“Ａ”、パスＩＤ“Ｂ”、経過時間0ミリ秒
のエントリを追加する（ステップ４５）。 FIG. 4 shows the flow of processing when the input / output I / F unit 6 acquires an input / output command from the input / output issuer 7. When an input / output command is acquired from the input / output issuer 7 (step 41), an input / output ID “A” is assigned to the input / output command (step 42), and a path ID having a priority of 1 from the path management table 8 is assigned.
“B” is acquired (step 43), input / output is requested to the input / output control unit of path ID “B” (step 44), input / output ID “A” and path ID “B” are input to the input / output management table 9. Then, an entry with an elapsed time of 0 milliseconds is added (step 45).

図５は入出力Ｉ／Ｆ部の通常処理の流れを表す。入出力Ｉ／Ｆ部６が外部からデータを
取得していなければ（ステップ５１）、１ミリ秒経過するまで待機し（ステップ５２）、
入出力管理表のエントリが空の間は何もせず、エントリが空でない場合は以下の処理を行
う（ステップ５３）。入出力管理表９の全エントリ中で時間欄３３の値が“−”でないエ
ントリについて1ミリ秒加算し（ステップ５４）、その結果１０００ミリ秒を越えなけれ
ば何もせず１０００ミリ秒を越えればそのエントリ“Ａ”についてさらに以下の処理を行
う（ステップ５５）。パス管理表８からエントリ“Ａ”のパスＩＤ以外で、優先度が最も
低いパスＩＤ“Ｂ”を取得し（ステップ５６）、パスＩＤ“Ｂ”の入出力制御部にエント
リ“Ａ”の入出力を要求し（ステップ５７）、エントリ“Ａ”のパス欄３２にパスＩＤ“
Ｂ”を追加し時間欄３３を“−”に変更する（ステップ５８）。もしステップ５１で外部
からデータを取得していれば以下の処理を行う。取得したデータが入出力発行元からの入
出力命令であるなら図４の処理を行い、取得したデータが入出力制御部からの入出力要求
の結果であるなら、その結果が成功かどうかを判断し（ステップ５９）、成功なら図６の
処理を、失敗なら図７の処理を行う。 FIG. 5 shows the flow of normal processing of the input / output I / F unit. If the input / output I / F unit 6 has not acquired data from the outside (step 51), it waits until 1 millisecond has elapsed (step 52),
If the entry in the input / output management table is empty, nothing is done. If the entry is not empty, the following processing is performed (step 53). For all entries in the input / output management table 9, 1 millisecond is added to the entry whose value in the time column 33 is not “−” (step 54). As a result, if 1000 milliseconds are not exceeded, nothing is done and if 1000 milliseconds is exceeded. The following processing is further performed for the entry “A” (step 55). The path ID “B” having the lowest priority other than the path ID of the entry “A” is acquired from the path management table 8 (step 56), and the entry “A” is input to the input / output control unit of the path ID “B”. Output is requested (step 57), and the path ID “in” is entered in the path field 32 of the entry “A”.
"B" is added and the time column 33 is changed to "-" (step 58) If the data has been acquired from the outside in step 51, the following processing is performed. If it is an output command, the processing of FIG. 4 is performed. If the acquired data is the result of an input / output request from the input / output control unit, it is determined whether or not the result is successful (step 59). If the process is unsuccessful, the process of FIG. 7 is performed.

図６は入出力Ｉ／Ｆ部が入出力要求の結果を取得しその結果が成功だった時の処理の流
れである。パスＩＤ“Ａ”の入出力制御部から入出力ＩＤ“Ｂ”の結果を取得しその結果
が成功であった場合に以下の処理を行う（ステップ６１）。入出力管理表９から入出力Ｉ
Ｄ“Ｂ”のエントリ“Ｃ”を取得し（ステップ６２）、エントリ“Ｃ”のパス欄３２にパ
スＩＤ“Ａ”以外のパスＩＤが存在しなければ以下の処理を行う（ステップ６３）。入出
力管理表９からエントリ“Ｃ”を削除し（ステップ６４）、入出力発行元に入出力命令の
結果を返す（ステップ６５）。もしステップ６３でエントリ“Ｃ”のパス欄３２にパスＩ
Ｄ“Ａ”以外のパスＩＤ“Ｄ”が存在すれば以下の処理を行う。パス管理表８の全エント
リ中でパスＩＤ“Ｄ”より優先度欄２３の値が大きいものを１減算した後パスＩＤ“Ｄ”
の優先順位を全エントリ中の最大値にし（ステップ６６）、入出力管理表からエントリ“
Ｃ”を削除し（ステップ６７）、パスＩＤ“Ａ”の入出力制御部に、外部記憶装置が現在
要求されている入出力を全てキャンセルさせ（ステップ６８）、入出力管理表９の全エン
トリの時間欄３３を“０”に変更しパス欄３２にパスＩＤ“Ｄ”があれば“Ｄ”を削除し
“Ａ”を追加し（ステップ６９）、入出力管理表９の全エントリの入出力ＩＤについてパ
ス欄３２のパスＩＤの入出力制御部に入出力を要求する（ステップ７０）。 FIG. 6 shows a processing flow when the input / output I / F unit acquires the result of the input / output request and the result is successful. When the result of the input / output ID “B” is acquired from the input / output control unit of the path ID “A” and the result is successful, the following processing is performed (step 61). Input / output I from input / output management table 9
The entry “C” of D “B” is acquired (step 62), and if there is no path ID other than the path ID “A” in the path column 32 of the entry “C”, the following processing is performed (step 63). The entry “C” is deleted from the input / output management table 9 (step 64), and the result of the input / output command is returned to the input / output issuer (step 65). If in step 63 the path I is entered in the path column 32 of the entry “C”
If a path ID “D” other than D “A” exists, the following processing is performed. After subtracting 1 from all entries in the path management table 8 that have a value in the priority field 23 greater than the path ID “D”, the path ID “D”
Is set to the maximum value of all entries (step 66), and the entry “
C ”is deleted (step 67), and the input / output control unit with the path ID“ A ”cancels all input / output currently requested by the external storage device (step 68), and all entries in the input / output management table 9 are canceled. Time column 33 is changed to “0”, and if there is a path ID “D” in the path column 32, “D” is deleted and “A” is added (step 69), and all entries of the input / output management table 9 are entered. Input / output is requested to the input / output control unit of the path ID in the path column 32 for the output ID (step 70).

図７は入出力Ｉ／Ｆ部が入出力要求の結果を取得しその結果が失敗だった時の処理の流
れである。パスＩＤ“Ａ”の入出力制御部から入出力ＩＤ“Ｂ”の結果を取得しその結果
が失敗であった場合に以下の処理を行う（ステップ７１）。パス管理表８の全エントリ中
でパスＩＤ“Ａ”より優先順位が大きいものを１減算しパスＩＤ“Ａ”の優先順位を全エ
ントリ中の最大値にし（ステップ７２）、入出力管理表９から入出力ＩＤ“Ｂ”のエント
リ“Ｃ”を取得し（ステップ７３）、エントリ“Ｃ”のパス欄３２にパスＩＤ“Ａ”以外
のパスが存在すれば以下の処理を行う（ステップ７４）。エントリ“Ｃ”のパス欄３２か
らパスＩＤ“Ａ”を削除する（ステップ７５）。もしステップ７４でエントリ“Ｃ”のパ
ス欄３２にパスＩＤ以外のパスＩＤ“Ｄ”が存在しなければ以下の処理を行う。入出力管
理表９からエントリ“Ｃ”を削除し（ステップ７６）、入出力発行元に結果を返す（ステ
ップ７７）。 FIG. 7 shows a processing flow when the input / output I / F unit acquires the result of the input / output request and the result is a failure. When the result of the input / output ID “B” is acquired from the input / output control unit of the path ID “A” and the result is unsuccessful, the following processing is performed (step 71). 1 is subtracted from all entries in the path management table 8 that have a higher priority than the path ID “A” to set the priority of the path ID “A” to the maximum value in all entries (step 72). The entry “C” of the input / output ID “B” is acquired from the path (step 73). If there is a path other than the path ID “A” in the path field 32 of the entry “C”, the following processing is performed (step 74). . The path ID “A” is deleted from the path field 32 of the entry “C” (step 75). If there is no path ID “D” other than the path ID in the path field 32 of the entry “C” in step 74, the following processing is performed. The entry “C” is deleted from the input / output management table 9 (step 76), and the result is returned to the input / output issuer (step 77).

実施例の説明図である。It is explanatory drawing of an Example. パス管理表の説明図である。It is explanatory drawing of a path | pass management table. 入出力管理表の説明図である。It is explanatory drawing of an input / output management table. 入出力Ｉ／Ｆ部が入出力命令を取得した時の処理の説明図である。It is explanatory drawing of a process when an input / output I / F part acquires an input / output command. 入出力Ｉ／Ｆ部の通常処理の説明図である。It is explanatory drawing of the normal process of an input / output I / F part. 入出力Ｉ／Ｆ部が入出力の結果を取得しその結果が成功だった時の処理の説明図である。It is explanatory drawing of a process when the input / output I / F part acquires the result of input / output and the result is successful. 入出力Ｉ／Ｆ部が入出力の結果を取得しその結果が失敗だった時の処理の説明図である。It is explanatory drawing of a process when an input / output I / F part acquires the result of input / output and the result is failure.

符号の説明Explanation of symbols

１…計算機、２…外部記憶装置、３…ＦＣケーブル群、４…ＦＣアダプタ群、５…入出
力制御部群、６…入出力Ｉ／Ｆ部、７…入出力発行元、８…パス管理表、９…入出力管理
表。


DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Computer, 2 ... External storage device, 3 ... FC cable group, 4 ... FC adapter group, 5 ... Input / output control part group, 6 ... Input / output I / F part, 7 ... Input / output issuer, 8 ... Path management Table, 9 ... Input / output management table.


Claims (1)

ある計算機が複数のＦＣ（Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌ）アダプタを搭載しており、各
ＦＣアダプタに接続されたＦＣケーブルが、１台以上のＦＣスイッチにより構成されるＦ
Ｃケーブル群を介して、外部記憶装置に接続されたシステムの入出力制御方法において、
あるＦＣアダプタ経由のパスで要求した入出力の応答が一定時間ない場合に、他のＦＣ
アダプタ経由のパスで同様の入出力を要求することを特徴とする入出力制御方法。


A computer is equipped with multiple FC (Fibre Channel) adapters, and the FC cable connected to each FC adapter is composed of one or more FC switches.
In the input / output control method of the system connected to the external storage device via the C cable group,
When there is no response to the input / output requested by a path via an FC adapter for a certain period of time, another FC
An input / output control method that requests similar input / output in a path via an adapter.


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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007249343A (en) * 2006-03-14 2007-09-27 Nec Corp Fault monitoring apparatus, cluster system, and fault monitoring method
US10649936B2 (en) 2016-09-09 2020-05-12 Fujitsu Limited Access control apparatus and access control method

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