JP2006011803A - 情報処理システムおよびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ユーザが、データセットが存在する論理ボリュームを意識することなく、キャッシュメモリへの常駐を実施でき、またキャッシュメモリの未使用の常駐領域を自動的に削除できるキャッシュメモリへの情報の常駐または常駐解除の制御技術を提供する。
【解決手段】 情報処理システムにおいて、ホストシステム４００は、論理ボリュームに格納されているデータセットを管理するカタログ情報４１１を参照して、ユーザから指定されたデータセット名から論理ボリューム名を自動的に取得して、該当する論理ボリューム名の論理ボリューム上のデータセットを常駐指示する常駐管理プログラム４２２を有する。また、ディスクアレイ装置１００は、常駐管理プログラム４２２からの常駐指示を受けて、該当する論理ボリューム名の論理ボリューム上のデータセットをキャッシュメモリ２３０に常駐するマイクロプログラム２１１を有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、キャッシュメモリを有する外部記憶装置のキャッシュメモリ制御技術に関し、特に、キャッシュメモリへの情報の常駐または常駐解除の制御に適用して有効な技術に関する。

本発明者が検討したところによれば、従来のキャッシュメモリを有する外部記憶装置のキャッシュメモリ制御技術に関しては、以下のような技術が考えられる。

たとえば、外部記憶装置などを含む情報処理システムでは、近年、高性能・大規模化に伴い、外部記憶装置においても、より一層の高性能が求められている。特に、外部記憶装置においては、大容量なキャッシュメモリの効率の良い制御方法が重要になってきている。このため、このような大容量なキャッシュメモリの制御に関する方式が、以下のように提案されている。

特許文献１には、キャッシュメモリ上に常駐および常駐解除する際の指定の単位が、データセット名だけに限定されず、物理的な位置の指定またはボリューム目録のみの指定、ボリューム名、またはデータセット指定が可能な情報処理システムが開示されている。この情報処理システムでは、常駐管理プログラムが、常駐解除に必要である物理的な位置の情報をディスクアレイ装置に発行することにより常駐を可能とする。ボリューム目録／ボリューム指定は、常駐管理プログラムがディスク駆動装置内のボリューム中にあるボリューム目録情報から、常駐解除に必要である物理的な情報を得る。また、常駐管理プログラムが、常駐管理情報とボリューム目録の情報とを比較することにより、常駐解除に必要である物理的な位置を取得し、キャッシュメモリ上に残留する領域を削除する。
特開２００２−１３２５５２号公報

ところで、前記のような本発明者が検討した従来のキャッシュメモリを有する外部記憶装置のキャッシュメモリ制御技術に関して、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。

たとえば、従来の外部記憶装置を含む情報処理システムにおいては、常駐管理プログラムがデータセット単位のキャッシュメモリへの常駐機能を提供している。これは、ユーザ指定のボリューム名からボリューム目録の情報を取得して、ユーザ指定のデータセット名を検索し、当該データセットの位置情報を解析する。その位置情報でキャッシュメモリへの常駐を行っている。

しかし、このような情報処理システムの環境では、ロードバランスを図るため、データセットを使用頻度の低いボリュームへ移動が行われている。このため、ユーザは、一度、データセットをキャッシュメモリに常駐しても、再度、常駐指定する必要がある。この時、ユーザは、対象のデータセットがどこのボリュームに移動したかを判断する必要がある。たとえば、前記特許文献１の技術では、ユーザからのボリューム名の指定が必須であるために、ユーザは、常駐指定を行う際に、対象のデータセットが存在するボリュームを捜し出すことが必要となる。

そこで、本発明の目的は、ユーザが、データセットが存在する論理ボリュームを意識することなく、キャッシュメモリへの常駐を実施することができ、またキャッシュメモリの未使用の常駐領域を自動的に削除することができるキャッシュメモリへの情報の常駐または常駐解除の制御技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

本発明は、データセットを格納する複数の物理ディスクからなる論理ボリュームと、この論理ボリュームに対する書き込みおよび読み出しのデータセットを一時的に格納するキャッシュメモリとを有する外部記憶装置と、この外部記憶装置に接続され、外部記憶装置に対するデータセットの書き込みおよび読み出しを行うホストシステムとを備えた情報処理システム、およびその制御方法に適用され、以下のような特徴を有するものである。

すなわち、本発明の情報処理システムにおいて、ホストシステムは、論理ボリュームに格納するデータセットを論理ボリュームに分散する負荷管理手段と、論理ボリュームに格納されているデータセットを管理する管理情報と、管理情報を参照して、ユーザから指定されたデータセット名から論理ボリューム名を自動的に取得して、該当する論理ボリューム名の論理ボリューム上のデータセットを常駐指示する常駐管理手段とを有する。また、外部記憶装置は、常駐管理手段からの常駐指示を受けて、該当する論理ボリューム名の論理ボリューム上のデータセットをキャッシュメモリに常駐する制御手段を有するものである。また、管理情報は、データセット名と論理ボリューム名とが関連付けされてデータセット毎に管理テーブルで用意されているものである。

具体的に、常駐管理手段は、該当する論理ボリューム名の論理ボリューム上のデータセットを常駐指示する際に、論理ボリューム上のボリューム目録情報からデータセットに関する位置情報を取得してコマンドに付与する機能を有するものである。さらに、データセットに関する位置情報は、シリンダアドレスとトラックアドレスとの２次元で表される開始アドレスおよび終了アドレスとするものである。また、負荷管理手段は、キャッシュメモリに常駐したデータセットを使用頻度の高い論理ボリュームから使用頻度の低い論理ボリュームへ移動する機能を有するものである。

また、本発明の情報処理システムにおいて、常駐管理手段は、管理情報を参照して、ユーザから指定されたデータセット名の論理ボリューム名を自動的に取得して、該当する論理ボリューム名の論理ボリュームに対して未使用となった常駐領域を常駐解除指示する機能を有する。また、制御手段は、常駐管理手段からの常駐解除指示を受けて、該当する論理ボリューム名の論理ボリュームに対して未使用となった常駐領域をキャッシュメモリから削除する機能を有するものである。

具体的に、常駐管理手段は、該当する論理ボリューム名の論理ボリュームに対して未使用となった常駐領域を常駐解除指示する際に、論理ボリューム上のボリューム目録情報と論理ボリュームの常駐領域情報とを取得して、ボリューム目録情報と常駐領域情報との論理演算によりデータセットが存在しない常駐領域を判定する機能を有するものである。さらに、常駐管理手段は、該当する論理ボリューム名を認識する際に、実施した操作ログを専用データセットに格納して、専用データセットから対象の論理ボリュームを判別する機能を有するものである。あるいは、常駐管理手段は、該当する論理ボリューム名を認識する際に、あらかじめ、ユーザから指定された論理ボリュームの全てを対象の論理ボリュームとして判別する機能を有するものである。

さらに、本発明の情報処理システムにおいて、常駐管理手段は、該当する論理ボリューム名の論理ボリュームに対して未使用となった常駐領域を常駐解除指示した後に、該当する論理ボリューム名の論理ボリューム上のデータセットを常駐指示する機能を有する。また、制御手段は、該当する論理ボリューム名の論理ボリュームに対して未使用となった常駐領域をキャッシュメモリから削除した後に、該当する論理ボリューム名の論理ボリューム上のデータセットをキャッシュメモリに常駐する機能を有するものである。

本願において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を簡単に説明すれば以下のとおりである。

本発明によれば、ユーザは、データセットが存在する論理ボリュームを意識することなく、キャッシュメモリへの常駐を実施することができる。

また、本発明によれば、キャッシュメモリの未使用の常駐領域を自動的に削除することができる。

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。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

＜本発明の概念＞
本発明は、データセットを格納する複数の物理ディスクからなる論理ボリュームと、この論理ボリュームに対する書き込みおよび読み出しのデータセットを一時的に格納するキャッシュメモリとを有するディスクアレイ装置（外部記憶装置）と、このディスクアレイ装置に接続され、ディスクアレイ装置に対するデータセットの書き込みおよび読み出しを行うホストシステムとを備えた情報処理システムに適用される。

このような情報処理システムの構成において、ホストシステムは、論理ボリュームに格納するデータセットを論理ボリュームに分散する負荷管理プログラム（負荷管理手段）と、論理ボリュームに格納されているデータセットを管理するカタログ情報（管理情報）と、カタログ情報を参照して、ユーザから指定されたデータセット名から論理ボリューム名を自動的に取得して、該当する論理ボリューム名の論理ボリューム上のデータセットを常駐指示する常駐管理プログラム（常駐管理手段）とを有する。また、ディスクアレイ装置は、常駐管理プログラムからの常駐指示を受けて、該当する論理ボリューム名の論理ボリューム上のデータセットをキャッシュメモリに常駐するマイクロプログラム（制御手段）を有する。これによって、指定されたデータセット名から、常駐管理プログラムがカタログ情報を使用して論理ボリューム名を自動的に解析して、当該データセット名のみでキャッシュメモリへの常駐を可能とするものである。

また、常駐管理プログラムは、カタログ情報を参照して、ユーザから指定されたデータセット名の論理ボリューム名を自動的に取得して、該当する論理ボリューム名の論理ボリュームに対して未使用となった常駐領域を常駐解除指示する機能を有する。また、マイクロプログラムは、常駐管理プログラムからの常駐解除指示を受けて、該当する論理ボリューム名の論理ボリュームに対して未使用となった常駐領域をキャッシュメモリから削除する機能を有する。これによって、常駐管理プログラムは、操作ログまたは構成情報を専用データセットに格納して、起動時に、専用データセットから前回の操作内容を取得して、データセットが移動している場合、該当データセットの常駐領域を削除してから指定されたデータセットを常駐するものである。

＜情報処理システムの全体構成＞
図１により、本発明の一実施の形態に係る情報処理システムの全体構成の一例を説明する。図１は、本実施の形態に係る情報処理システムの全体構成を示す図である。

本実施の形態に係る情報処理システムは、ディスクアレイ装置１００と、ホストシステム４００とから構成される。

ディスクアレイ装置１００は、ディスク制御装置２００とディスク駆動装置３００とを備える。ディスク制御装置２００は、たとえばホストシステム４００から受信したコマンドに従ってディスク駆動装置３００に対する制御を行う。たとえば、ホストシステム４００からデータ入出力要求を受信して、ディスク駆動装置３００が備える物理ディスク３１０に記憶されるデータの読み書きを行う。また、ディスク制御装置２００は、図示しないが、たとえば管理クライアントシステムからディスクアレイ装置１００を管理するための各種コマンドを受信して、ディスクアレイ装置１００の様々な設定を行うことができる。

ホストシステム４００は、ＣＰＵやメモリを備えたコンピュータなどの情報機器である。ホストシステム４００が備えるＣＰＵによって各種プログラムが実行されることにより、様々な機能が実現される。このホストシステム４００は、たとえばメインフレームコンピュータであり、オペレーティングシステム４１０、アプリケーションプログラム４２０が備えられている。なお、ホストシステム４００としては、メインフレームコンピュータの他に、たとえばワークステーションやパーソナルコンピュータなどを接続することも可能である。

ホストシステム４００は、ネットワークを介さずに直接にディスク制御装置２００と通信可能に接続されている。ホストシステム４００とディスク制御装置２００との間の通信は、たとえばＦＩＣＯＮ（Ｆｉｂｒｅ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）（登録商標）やＥＳＣＯＮ（Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）（登録商標）、ＡＣＯＮＡＲＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）（登録商標）、ＦＩＢＡＲＣ（Ｆｉｂｒｅ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）（登録商標）などの通信プロトコルに従って行われる。ホストシステム４００からは、ディスクアレイ装置１００に対して、これらの通信プロトコルに従ってブロック単位のデータアクセス要求が送信される。

なお、ホストシステム４００とディスク制御装置２００との間は、これに限らず、たとえば、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して接続されているようにすることもできる。ＬＡＮを介して接続される場合には、たとえばＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロトコルに従って通信を行うようにすることができる。

＜ディスク駆動装置＞
ディスク駆動装置３００は、多数の物理ディスク３１０を備えている。これにより、ホストシステム４００に対して大容量の記憶領域を提供することができる。物理ディスク３１０は、ハードディスクドライブなどのデータ記憶媒体、あるいはＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙｓ ｏｆ Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ Ｄｉｓｋｓ）を構成する複数のハードディスクドライブにより構成されてなるようにすることができる。また、物理ディスク３１０により提供される物理的な記憶領域には、論理的な記憶領域である論理ボリュームを設定することができる。

ディスク制御装置２００とディスク駆動装置３００との間は、図１のように直接に接続される形態とすることもできるし、ネットワークを介して接続されるようにすることもできる。さらに、ディスク駆動装置３００は、ディスク制御装置２００と一体として構成されることもできる。

＜ディスク制御装置＞
ディスク制御装置２００は、チャネル制御部２１０、制御メモリ２２０、キャッシュメモリ２３０、ディスク制御部２４０、サービスプロセッサ２５０、スイッチ２６０などを備える。ディスク制御装置２００は、チャネル制御部２１０によりホストシステム４００との間の通信を行う。

チャネル制御部２１０は、ホストシステム４００との間で通信を行うための通信インタフェースを備え、ホストシステム４００との間でデータ入出力コマンドなどを授受する機能を備える。

各チャネル制御部２１０は、サービスプロセッサ２５０と共に内部ＬＡＮで接続されている。これにより、チャネル制御部２１０に実行させるマイクロプログラムなどをサービスプロセッサ２５０から送信し、インストールすることが可能となっている。

スイッチ２６０は、チャネル制御部２１０、制御メモリ２２０、キャッシュメモリ２３０、ディスク制御部２４０、サービスプロセッサ２５０を相互に接続する。チャネル制御部２１０、制御メモリ２２０、キャッシュメモリ２３０、ディスク制御部２４０、サービスプロセッサ２５０の間でのデータやコマンドの授受は、スイッチ２６０を介することにより行われる。スイッチ２６０は、たとえばクロスバスイッチで構成される。

制御メモリ２２０およびキャッシュメモリ２３０は、チャネル制御部２１０、ディスク制御部２４０により共有される記憶メモリである。制御メモリ２２０は、主に制御情報やコマンドなどを記憶するために利用されるのに対して、キャッシュメモリ２３０は、主にデータを記憶するために利用される。さらに、キャッシュメモリ２３０には、詳細は後述するが、情報の常駐または常駐解除が可能となっている。

たとえば、あるチャネル制御部２１０がホストシステム４００から受信したデータ入出力要求が書き込みコマンドであった場合には、当該チャネル制御部２１０は書き込みコマンドを制御メモリ２２０に書き込むと共に、ホストシステム４００から受信した書き込みデータをキャッシュメモリ２３０に書き込む。一方、ディスク制御部２４０は、制御メモリ２２０を監視しており、制御メモリ２２０に書き込みコマンドが書き込まれたことを検出すると、当該コマンドに従ってキャッシュメモリ２３０から書き込みデータを読み出してディスク駆動装置３００内の物理ディスク３１０に書き込む。

また、あるチャネル制御部２１０がホストシステム４００から受信したデータ入出力要求が読み出しコマンドであった場合には、読み出し対象となるデータがキャッシュメモリ２３０に存在するかどうかを調べる。ここで、キャッシュメモリ２３０に存在すれば、チャネル制御部２１０はそのデータをホストシステム４００に送信する。一方、読み出し対象となるデータがキャッシュメモリ２３０に存在しない場合には、当該チャネル制御部２１０は読み出しコマンドを制御メモリ２２０に書き込むと共に、制御メモリ２２０を監視する。読み出しコマンドが制御メモリ２２０に書き込まれたことを検出したディスク制御部２４０は、ディスク駆動装置３００内の物理ディスク３１０から読み出し対象となるデータを読み出して、これをキャッシュメモリ２３０に書き込むと共に、その旨を制御メモリ２２０に書き込む。そして、チャネル制御部２１０は、読み出し対象となるデータがキャッシュメモリ２３０に書き込まれたことを検出すると、そのデータをホストシステム４００に送信する。

このように、チャネル制御部２１０およびディスク制御部２４０の間では、キャッシュメモリ２３０を介してデータの授受が行われ、キャッシュメモリ２３０には、物理ディスク３１０に記憶されるデータのうち、チャネル制御部２１０やディスク制御部２４０により読み書きされるデータが一時的に記憶される。

なお、チャネル制御部２１０からディスク制御部２４０に対するデータの書き込みや読み出しの指示を、制御メモリ２２０を介在させて間接的に行う構成の他、たとえばチャネル制御部２１０からディスク制御部２４０に対してデータの書き込みや読み出しの指示を制御メモリ２２０を介さずに直接に行う構成とすることもできる。また、チャネル制御部２１０にディスク制御部２４０の機能を持たせて、データ入出力制御部とすることもできる。

ディスク制御部２４０は、データを記憶する複数の物理ディスク３１０と通信可能に接続され、ディスク駆動装置３００の制御を行う。たとえば、上述のように、チャネル制御部２１０がホストシステム４００から受信したデータ入出力要求に応じて、物理ディスク３１０に対してデータの読み書きを行う。

各ディスク制御部２４０は、サービスプロセッサ２５０と共に内部ＬＡＮで接続されており、相互に通信を行うことが可能である。これにより、ディスク制御部２４０に実行させるマイクロプログラムなどをサービスプロセッサ２５０から送信し、インストールすることが可能となっている。

本実施の形態においては、制御メモリ２２０およびキャッシュメモリ２３０がチャネル制御部２１０およびディスク制御部２４０に対して独立に設けられていることについて記載したが、これに限られるものではなく、制御メモリ２２０またはキャッシュメモリ２３０がチャネル制御部２１０およびディスク制御部２４０の各々に分散されて設けられることも好ましい。この場合、スイッチ２６０は、分散された制御メモリ２２０またはキャッシュメモリ２３０を有するチャネル制御部２１０およびディスク制御部２４０を相互に接続させることになる。

また、チャネル制御部２１０、ディスク制御部２４０、スイッチ２６０、制御メモリ２２０、キャッシュメモリ２３０の少なくともいずれかが一体として構成されているようにすることもできる。

サービスプロセッサ２５０は、ディスクアレイ装置１００を保守・管理するためのコンピュータである。オペレータは、サービスプロセッサ２５０を操作することにより、たとえばディスク駆動装置３００内の物理ディスク３１０の構成の設定や、ホストシステム４００、管理クライアントシステムとチャネル制御部２１０との間の通信路であるパスの設定、論理ボリュームの設定、チャネル制御部２１０やディスク制御部２４０において実行されるマイクロプログラムのインストールなどを行うことができる。ここで、ディスク駆動装置３００内の物理ディスク３１０の構成の設定としては、たとえば物理ディスク３１０の増設や減設、ＲＡＩＤ構成の変更（ＲＡＩＤ１からＲＡＩＤ５への変更など）などとすることができる。

さらに、サービスプロセッサ２５０からは、ディスクアレイ装置１００の動作状態の確認や故障部位の特定、チャネル制御部２１０で実行されるオペレーティングシステムのインストールなどの作業を行うことができる。これらの設定や制御は、サービスプロセッサ２５０が備えるユーザインタフェース、あるいはサービスプロセッサ２５０で動作するＷｅｂサーバにより提供されるＷｅｂページを表示する管理クライアントシステムのユーザインタフェースからオペレータなどにより行うようにすることができる。オペレータなどは、サービスプロセッサ２５０を操作して障害監視する対象や内容の設定、障害通知先の設定などを行うこともできる。

サービスプロセッサ２５０は、ディスク制御装置２００に内蔵されている形態とすることもできるし、外付けされている形態とすることもできる。また、サービスプロセッサ２５０は、ディスク制御装置２００およびディスク駆動装置３００の保守・管理を専用に行うコンピュータとすることもできるし、汎用のコンピュータに保守・管理機能を持たせたものとすることもできる。

＜キャッシュメモリへの常駐とロードバランスとの連携構成＞
図２により、本実施の形態に係る情報処理システムにおいて、キャッシュメモリへの常駐とロードバランスとの連携構成の一例を説明する。図２は、キャッシュメモリへの常駐とロードバランスとの連携構成を示す図である。

本実施の形態に係る情報処理システムは、全体構成および構成要素の各機能は前記図１に基づいて詳述した通りであるが、本発明において特徴となる、キャッシュメモリへの常駐とロードバランスとの連携構成は、以下の通りである。

すなわち、ホストシステム４００は、物理ディスク３１０に格納するデータセットを論理ボリュームに分散する負荷管理プログラム４２１と、論理ボリュームに格納されているデータセットを管理するカタログ情報４１１と、このカタログ情報４１１を参照して、ユーザから指定されたデータセット名から論理ボリューム名を自動的に取得して、該当する論理ボリューム名の論理ボリューム上のデータセットを常駐指示し、またカタログ情報４１１を参照して、ユーザから指定されたデータセット名の論理ボリューム名を自動的に取得して、該当する論理ボリューム名の論理ボリュームに対して未使用となった常駐領域を常駐解除指示する常駐管理プログラム４２２を備えている。この負荷管理プログラム４２１および常駐管理プログラム４２２は、アプリケーションプログラム４２０として設けられている。また、カタログ情報４１１は、オペレーティングシステム４１０内に管理テーブルとして設けられている。

また、ディスクアレイ装置１００は、データセットを格納する複数の論理ボリュームからなる物理ディスク３１０と、この物理ディスク３１０に対する書き込みおよび読み出しのデータセットを一時的に格納するキャッシュメモリ２３０と、常駐管理プログラム４２２からの常駐指示を受けて、該当する論理ボリューム名の論理ボリューム上のデータセットをキャッシュメモリ２３０に常駐し、また常駐管理プログラム４２２からの常駐解除指示を受けて、該当する論理ボリューム名の論理ボリュームに対して未使用となった常駐領域をキャッシュメモリ２３０から削除するマイクロプログラム２１１を備えている。このマイクロプログラム２１１は、チャネル制御部２１０内に設けられている。

このような構成において、キャッシュメモリ２３０への情報の常駐の制御においては、カタログ情報４１１を参照して、ユーザから指定されたデータセット名から論理ボリューム名を自動的に取得して、該当する論理ボリューム名の論理ボリューム上のデータセットをキャッシュメモリ２３０に常駐することができる。また、キャッシュメモリ２３０への情報の常駐解除の制御においては、カタログ情報４１１を参照して、ユーザから指定されたデータセット名の論理ボリューム名を自動的に取得して、該当する論理ボリューム名の論理ボリュームに対して未使用となった常駐領域をキャッシュメモリ２３０から削除することができる。

＜カタログ情報の構成＞
図３により、本実施の形態に係る情報処理システムにおいて、カタログ情報の構成の一例を説明する。図３は、カタログ情報の構成を示す図である。

図３に示すように、カタログ情報４１１は、１つのデータセット毎に管理テーブルとして用意されており、各データセットの名称であるデータセット名と、各論理ボリュームの名称である論理ボリューム名と、各データセットの種別であるデータセットタイプの情報が格納されている。データセットとは、複数のデータからなるファイルである。論理ボリュームとは、論理的な記憶領域である。

たとえば、図３の例では、データセットＡは論理ボリュームＢに格納され、そのタイプは順構成データセット／ファイル（ＮＯＮＶＳＡＭ）であり、また、データセットＢは論理ボリュームＢに格納され、そのタイプは順構成データセット／ファイル（ＮＯＮＶＳＡＭ）である。

＜論理ボリュームの構成＞
図４および図５により、本実施の形態に係る情報処理システムにおいて、論理ボリュームの構成の一例を説明する。図４は、論理ボリュームの位置情報の構成を示す図である。図５は、ボリューム目録情報の構成を示す図である。

図４に示すように、論理ボリュームには、ボリューム目録（ＶＴＯＣ：Ｖｏｌｕｍｅ Ｔａｂｌｅ Ｏｆ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ）情報と、データセットの情報が格納されている。この論理ボリュームの位置情報は、シリンダアドレス（ＣＣ）とトラックアドレス（ＨＨ）との２次元で表され、ＶＴＯＣ情報、データセットの各情報の位置がＣＣＨＨで管理されている。

たとえば、図４の例では、ＶＴＯＣ情報はＣＣＨＨ：０００１−００１４の位置に格納され、また、データセットＡはＣＣＨＨ：０２００−０２１４の位置、データセットＢはＣＣＨＨ：０４０１−０４１４の位置、にそれぞれ格納されている。

図５に示すように、ＶＴＯＣ情報は、１つのデータセット毎に管理テーブルとして用意されており、各データセットの名称であるデータセット名と、このデータセットが格納されている論理ボリュームの位置の開始アドレス（ＣＣＨＨ）および終了アドレス（ＣＣＨＨ）の情報が格納されている。

たとえば、図５の例では、データセットＡはＣＣＨＨ：０２００の開始アドレスからＣＣＨＨ：０２１４の終了アドレスまでの位置に格納され、また、データセットＢはＣＣＨＨ：０４０１の開始アドレスからＣＣＨＨ：０４１４の終了アドレスまでの位置に格納されている。

＜キャッシュメモリへの常駐および常駐解除の動作＞
前述した図２により、本実施の形態に係る情報処理システムにおいて、キャッシュメモリへの情報の常駐および常駐解除の動作の一例を説明する。なお、図２において、この動作説明と対応する動作経路には同じ番号を付している。

（１）まず、ホストシステム４００内の負荷管理プログラム４２１は、カタログ情報４１１を参照して、データセットＡを論理ボリュームＡから論理ボリュームＢへ移動する。この負荷管理プログラム４２１による動作は、入出力の性能向上のためのロードバランスを図るために、データセットＡを、使用頻度の高い論理ボリュームＡから使用頻度の低い論理ボリュームＢへ移動するための動作である。

具体的に、このデータセットＡの移動は、負荷管理プログラム４２１からの指示に基づき、ディスクアレイ装置１００内のマイクロプログラム２１１により実行される。まず、負荷管理プログラム４２１は、論理ボリュームＢにデータセットＡを格納するための領域を確保し、その後、データセットＡを論理ボリュームＡから読み出し、そして、確保した論理ボリュームＢの領域にデータセットＡを書き込むことで、論理ボリュームＡから論理ボリュームＢへの移動が実現される。

（２）この後、ホストシステム４００内の常駐管理プログラム４２２は、データセットＡのキャッシュメモリ２３０への常駐を行う。この時、常駐管理プログラム４２２は、ユーザから、データセット名（データセットＡ）の常駐指示を受ける。この際に、論理ボリューム名の指定は不要である。

ここで、負荷管理プログラム４２１がデータセットＡを移動する時間帯は不定期である。このため、常駐管理プログラム４２２を実行するタイミングが明確にならない。これを解決するためには、常駐管理プログラム４２２をホストシステム４００上のプログラム実行スケジュール管理機構４２３に登録をして、定期的（たとえば１日１回起動）に起動する方法と、負荷管理プログラム４２１が実行された後に出力するメッセージをプログラム実行スケジュール管理機構４２３が監視をして、特定メッセージを検出したならば常駐管理プログラム４２２を実行するように登録をしておく方法がある。データセットＡが移動してから、キャッシュに常駐されるまでに時間差はあるが、いずれの方法でもデータセットＡが移動後、キャッシュ常駐されることになる。

（３）これを受けて、常駐管理プログラム４２２は、カタログ情報４１１から、データセットＡの格納されている論理ボリュームＢを取得する。さらに、取得した論理ボリュームＢ上のＶＴＯＣ情報から、データセットＡに関する位置情報（ＣＣＨＨ）を取得する。前記図４では、データセットＡの位置情報は、開始アドレス：ＣＣ＝０２，ＨＨ＝００、終了アドレス：ＣＣ＝０２，ＨＨ＝１４となる。

そして、常駐管理プログラム４２２は、ディスクアレイ装置１００内の論理ボリュームＢに対して、キャッシュメモリ２３０への常駐指示コマンドにパラメタとしてデータセットＡの位置情報を付与して発行する。具体的に、この常駐指示コマンドは、ディスクアレイ装置１００内のマイクロプログラム２１１へ発行される。

（４）続いて、キャッシュメモリ２３０への常駐指示コマンドを受領したディスクアレイ装置１００内のマイクロプログラム２１１は、コマンドのパラメタから、論理ボリュームＢ上の指定された位置情報のデータセットＡをキャッシュメモリ２３０に常駐する。

（５）また、この時、以前データセットＡが常駐していた論理ボリュームＡ上の常駐領域が存在する場合には、キャッシュメモリ２３０への常駐指示を出す前に、常駐管理プログラム４２２は、論理ボリュームＡに対して、未使用となった常駐領域を削除するコマンドを発行する。

この未使用となった領域を知るためには、論理ボリュームＡのＶＴＯＣ情報と論理ボリュームＡのキャッシュメモリ２３０への常駐領域の情報を取得して、双方の情報の排他論理積をとり、データセットが存在しない常駐領域を判定して、その領域に対する常駐解除を指示する。

また、論理ボリュームＡを認識するためには、常駐管理プログラム４２２が実施した操作ログを専用のデータセットに格納して、そこから対象となる論理ボリュームを判別する方法か、または、あらかじめ常駐管理プログラム４２２に対してユーザから対象とする論理ボリュームを全て指定してもらう方法がある。

以上のようにして、ユーザは、データセットが存在する論理ボリュームを意識することなく、キャッシュメモリ２３０への常駐を実施することができる。また、キャッシュメモリ２３０の未使用の常駐領域を自動的に削除することができる。

＜キャッシュメモリへの常駐指示のコマンド処理シーケンス＞
図６により、本実施の形態に係る情報処理システムにおいて、キャッシュメモリへの常駐指示のコマンド処理シーケンスの一例を説明する。図６は、キャッシュメモリへの常駐指示のコマンド処理シーケンスを示す図である。

まず、ホストシステム４００において、常駐管理プログラム４２２は、オペレーティングシステム４１０に対して、データセットＡのカタログ情報４１１を要求する（Ｓ１）。この要求を受けて、オペレーティングシステム４１０は、常駐管理プログラム４２２に対して、論理ボリュームの情報を含むデータセットＡのカタログ情報４１１を応答する（Ｓ２）。

続いて、常駐管理プログラム４２２は、オペレーティングシステム４１０に対して、取得した論理ボリュームの情報から、当該論理ボリュームのＶＴＯＣ情報を要求する（Ｓ３）。この要求を受けて、オペレーティングシステム４１０は、ディスクアレイ装置１００に対して、要求された論理ボリュームのＶＴＯＣ情報を要求する（Ｓ４）。

さらに、論理ボリュームのＶＴＯＣ情報の要求を受けて、ディスクアレイ装置１００は、オペレーティングシステム４１０に対して、ＶＴＯＣ情報を応答する（Ｓ５）。この応答を受けて、オペレーティングシステム４１０は、常駐管理プログラム４２２に対して、応答されたＶＴＯＣ情報を応答する（Ｓ６）。

続いて、常駐管理プログラム４２２は、ＶＴＯＣ情報からデータセットＡの位置情報を判断し、オペレーティングシステム４１０に対して、その位置情報を付加してキャッシュメモリ２３０への常駐指示コマンドを発行する（Ｓ７）。このコマンドを受けて、オペレーティングシステム４１０は、ディスクアレイ装置１００に対して、受領したコマンドを発行する（Ｓ８）。

そして、コマンドの発行を受けて、ディスクアレイ装置１００は、オペレーティングシステム４１０に対して、コマンド要求の処理完了後、この処理の終了を報告する（Ｓ９）。この報告を受けて、オペレーティングシステム４１０は、常駐管理プログラム４２２に対して、終了を報告する（Ｓ１０）。

以上のようにして、キャッシュメモリ２３０へのデータセットの常駐指示のコマンドを発行することができる。なお、常駐解除指示のコマンド処理シーケンスについても同様である。

＜ユーザからの常駐および常駐解除の指示形式＞
図７および図８により、本実施の形態に係る情報処理システムにおいて、ユーザからの常駐および常駐解除の指示形式の一例を説明する。図７は、コマンド形式を示す図である。図８は、常駐および常駐解除の指示形式を示す図であり、（ａ）は本発明の例、（ｂ）は従来技術（特許文献１）の例である。

図７に示すように、ユーザからのコマンド形式は、コマンドコード、要求コード、開始アドレス、終了アドレスの情報からなり、要求コードで常駐指示または常駐解除指示が区別される。

図８（ａ）に示すように、本発明による常駐および常駐解除の指示形式は、ＢＩＮＤのコマンドコードにおいて、要求コードとして、常駐指示の場合にはＥＮＡＢＬＥ、常駐解除指示の場合にはＤＩＳＡＢＬＥをそれぞれ指定し、そして、常駐または常駐解除の対象となるデータセット名のＤＡＴＡＳＥＴ（データセットＡ）を指定する。

これに対して、図８（ｂ）に示すように、従来技術による常駐および常駐解除の指示形式は、常駐または常駐解除の対象となるデータセット名と、このデータセットが格納されている論理ボリューム名のＶＯＬＵＭＥ（論理ボリュームＡ）とを指定する必要があった。

このように、従来技術においては、データセット名に加えて論理ボリューム名を指定する必要があったが、本発明では、データセット名のみを指定するだけで、常駐指示、常駐解除指示を行うことができる。

なお、従来技術のように、本発明のカタログ情報４１１と連携せずに、ユーザから常駐および常駐解除を指示する場合には、まず、キャッシュメモリ２３０に常駐させるべきデータセットの論理ボリューム名を自動で検索する論理ボリューム検索用アプリケーションプログラムを実行して、当該データセットが存在する論理ボリュームを見つけ出し、その後、常駐および常駐解除指示機能を持つアプリケーションプログラムを実行して、見つけ出した論理ボリューム名と、データセット名を指定して、常駐および常駐解除を行うことが必要である。

＜常駐解除による残骸領域の削除＞
図９により、本実施の形態に係る情報処理システムにおいて、常駐解除による残骸領域の削除の一例を説明する。図９は、来歴を蓄積したデータセットの形式（第１の方法）を示す図である。

第１の方法において、来歴を蓄積したデータセットの形式は、時間（年／月／日）、コマンド、論理ボリューム、データセット、開始アドレス、終了アドレスの情報からなり、常駐管理プログラム４２２により、常駐指示が実行される度に蓄積される。

たとえば、図９の例では、２００４／１／３０に論理ボリュームＡ（ＶＯＬＵＭＥＡ）上のデータセットＡ（ＤＡＴＡＳＥＴＡ）が０５００〜０５１４のアドレスに常駐指示され、同様に、２００４／２／１にＶＯＬＵＭＥＡ上のＤＡＴＡＳＥＴＢが０６０１〜０６１０に、２００４／２／２にＶＯＬＵＭＥＢ上のＤＡＴＡＳＥＴＣが０３００〜０３１１に、それぞれ常駐指示されている。

この常駐解除による残骸領域の削除では、常駐管理プログラム４２２において、データセットのキャッシュメモリ２３０への常駐指示を行う際に、この来歴のデータセットを参照して、過去に同一のデータセットが常駐指示されていないかを判断する。もし、同一のデータセットが常駐指示されていたならば、過去のデータセットを常駐解除してから、最新のデータセットを常駐する。これにより、負荷管理プログラム４２１のロードバランス機能により移動されたデータセットのキャッシュメモリ２３０への残骸常駐領域を無駄なく削除することができる。

また、第２の方法として、あらかじめ、常駐管理プログラム４２２に対してユーザから対象とする論理ボリュームを全て指定してもらい、過去のデータセットを常駐解除してから、最新のデータセットを常駐することにより、第１の方法と同様に、キャッシュメモリ２３０への残骸常駐領域を無駄なく削除することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を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いうまでもない。

本発明の一実施の形態に係る情報処理システムの全体構成を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る情報処理システムにおいて、キャッシュメモリへの常駐とロードバランスとの連携構成を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る情報処理システムにおいて、カタログ情報の構成を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る情報処理システムにおいて、論理ボリュームの位置情報の構成を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る情報処理システムにおいて、ボリューム目録情報の構成を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る情報処理システムにおいて、キャッシュメモリへの常駐指示のコマンド処理シーケンスを示す図である。 本発明の一実施の形態に係る情報処理システムにおいて、ユーザからのコマンド形式を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る情報処理システムにおいて、ユーザからの常駐および常駐解除の指示形式を示す図であり、（ａ）は本発明の例、（ｂ）は従来技術の例である。 本発明の一実施の形態に係る情報処理システムにおいて、来歴を蓄積したデータセットの形式を示す図である。

符号の説明

１００…ディスクアレイ装置、２００…ディスク制御装置、２１０…チャネル制御部、２１１…マイクロプログラム、２２０…制御メモリ、２３０…キャッシュメモリ、２４０…ディスク制御部、２５０…サービスプロセッサ、２６０…スイッチ、３００…ディスク駆動装置、３１０…物理ディスク、４００…ホストシステム、４１０…オペレーティングシステム、４１１…カタログ情報、４２０…アプリケーションプログラム、４２１…負荷管理プログラム、４２２…常駐管理プログラム、４２３…プログラム実行スケジュール管理機構。

Claims (20)

1. データセットを格納する複数の物理ディスクからなる論理ボリュームと、前記論理ボリュームに対する書き込みおよび読み出しのデータセットを一時的に格納するキャッシュメモリとを有する外部記憶装置と、
   前記外部記憶装置に接続され、前記外部記憶装置に対するデータセットの書き込みおよび読み出しを行うホストシステムとを備えた情報処理システムであって、
   前記ホストシステムは、前記論理ボリュームに格納するデータセットを前記論理ボリュームに分散する負荷管理手段と、前記論理ボリュームに格納されている前記データセットを管理する管理情報と、前記管理情報を参照して、ユーザから指定されたデータセット名から論理ボリューム名を自動的に取得して、該当する論理ボリューム名の論理ボリューム上のデータセットを常駐指示する常駐管理手段とを有し、
   前記外部記憶装置は、前記常駐管理手段からの常駐指示を受けて、前記該当する論理ボリューム名の論理ボリューム上のデータセットを前記キャッシュメモリに常駐する制御手段を有することを特徴とする情報処理システム。
2. 請求項１記載の情報処理システムにおいて、
   前記管理情報は、前記データセット名と前記論理ボリューム名とが関連付けされてデータセット毎に管理テーブルで用意されていることを特徴とする情報処理システム。
3. 請求項１記載の情報処理システムにおいて、
   前記常駐管理手段は、前記該当する論理ボリューム名の論理ボリューム上のデータセットを常駐指示する際に、前記論理ボリューム上のボリューム目録情報から前記データセットに関する位置情報を取得してコマンドに付与する機能を有することを特徴とする情報処理システム。
4. 請求項３記載の情報処理システムにおいて、
   前記データセットに関する位置情報は、シリンダアドレスとトラックアドレスとの２次元で表される開始アドレスおよび終了アドレスであることを特徴とする情報処理システム。
5. 請求項１記載の情報処理システムにおいて、
   前記負荷管理手段は、前記キャッシュメモリに常駐したデータセットを使用頻度の高い論理ボリュームから使用頻度の低い論理ボリュームへ移動する機能を有することを特徴とする情報処理システム。
6. 請求項１記載の情報処理システムにおいて、
   前記常駐管理手段は、前記管理情報を参照して、ユーザから指定されたデータセット名の論理ボリューム名を自動的に取得して、該当する論理ボリューム名の論理ボリュームに対して未使用となった常駐領域を常駐解除指示する機能を有し、
   前記制御手段は、前記常駐管理手段からの常駐解除指示を受けて、前記該当する論理ボリューム名の論理ボリュームに対して未使用となった常駐領域を前記キャッシュメモリから削除する機能を有することを特徴とする情報処理システム。
7. 請求項６記載の情報処理システムにおいて、
   前記常駐管理手段は、前記該当する論理ボリューム名の論理ボリュームに対して未使用となった常駐領域を常駐解除指示する際に、前記論理ボリューム上のボリューム目録情報と前記論理ボリュームの常駐領域情報とを取得して、前記ボリューム目録情報と前記常駐領域情報との論理演算により前記データセットが存在しない常駐領域を判定する機能を有することを特徴とする情報処理システム。
8. 請求項６記載の情報処理システムにおいて、
   前記常駐管理手段は、前記該当する論理ボリューム名を認識する際に、実施した操作ログを専用データセットに格納して、前記専用データセットから対象の論理ボリュームを判別する機能を有することを特徴とする情報処理システム。
9. 請求項６記載の情報処理システムにおいて、
   前記常駐管理手段は、前記該当する論理ボリューム名を認識する際に、あらかじめ、ユーザから指定された論理ボリュームの全てを対象の論理ボリュームとして判別する機能を有することを特徴とする情報処理システム。
10. 請求項６記載の情報処理システムにおいて、
    前記常駐管理手段は、前記該当する論理ボリューム名の論理ボリュームに対して未使用となった常駐領域を常駐解除指示した後に、前記該当する論理ボリューム名の論理ボリューム上のデータセットを常駐指示する機能を有し、
    前記制御手段は、前記該当する論理ボリューム名の論理ボリュームに対して未使用となった常駐領域を前記キャッシュメモリから削除した後に、前記該当する論理ボリューム名の論理ボリューム上のデータセットを前記キャッシュメモリに常駐する機能を有することを特徴とする情報処理システム。
11. データセットを格納する複数の物理ディスクからなる論理ボリュームと、前記論理ボリュームに対する書き込みおよび読み出しのデータセットを一時的に格納するキャッシュメモリとを有する外部記憶装置と、
    前記外部記憶装置に接続され、前記外部記憶装置に対するデータセットの書き込みおよび読み出しを行うホストシステムとを備えた情報処理システムの制御方法であって、
    前記ホストシステムは、負荷管理手段により前記論理ボリュームに格納するデータセットを前記論理ボリュームに分散し、常駐管理手段により前記論理ボリュームに格納されている前記データセットを管理する管理情報を参照して、ユーザから指定されたデータセット名から論理ボリューム名を自動的に取得して、該当する論理ボリューム名の論理ボリューム上のデータセットを常駐指示し、
    前記外部記憶装置は、制御手段により、前記常駐管理手段からの常駐指示を受けて、前記該当する論理ボリューム名の論理ボリューム上のデータセットを前記キャッシュメモリに常駐することを特徴とする情報処理システムの制御方法。
12. 請求項１１記載の情報処理システムの制御方法において、
    前記管理情報は、前記データセット名と前記論理ボリューム名とが関連付けされてデータセット毎に管理テーブルで用意されていることを特徴とする情報処理システムの制御方法。
13. 請求項１１記載の情報処理システムの制御方法において、
    前記常駐管理手段は、前記該当する論理ボリューム名の論理ボリューム上のデータセットを常駐指示する際に、前記論理ボリューム上のボリューム目録情報から前記データセットに関する位置情報を取得してコマンドに付与することを特徴とする情報処理システムの制御方法。
14. 請求項１３記載の情報処理システムの制御方法において、
    前記データセットに関する位置情報は、シリンダアドレスとトラックアドレスとの２次元で表される開始アドレスおよび終了アドレスであることを特徴とする情報処理システムの制御方法。
15. 請求項１１記載の情報処理システムの制御方法において、
    前記負荷管理手段は、前記キャッシュメモリに常駐したデータセットを使用頻度の高い論理ボリュームから使用頻度の低い論理ボリュームへ移動することを特徴とする情報処理システムの制御方法。
16. 請求項１１記載の情報処理システムの制御方法において、
    前記常駐管理手段は、前記管理情報を参照して、ユーザから指定されたデータセット名の論理ボリューム名を自動的に取得して、該当する論理ボリューム名の論理ボリュームに対して未使用となった常駐領域を常駐解除指示し、
    前記制御手段は、前記常駐管理手段からの常駐解除指示を受けて、前記該当する論理ボリューム名の論理ボリュームに対して未使用となった常駐領域を前記キャッシュメモリから削除することを特徴とする情報処理システムの制御方法。
17. 請求項１６記載の情報処理システムの制御方法において、
    前記常駐管理手段は、前記該当する論理ボリューム名の論理ボリュームに対して未使用となった常駐領域を常駐解除指示する際に、前記論理ボリューム上のボリューム目録情報と前記論理ボリュームの常駐領域情報とを取得して、前記ボリューム目録情報と前記常駐領域情報との論理演算により前記データセットが存在しない常駐領域を判定することを特徴とする情報処理システムの制御方法。
18. 請求項１６記載の情報処理システムの制御方法において、
    前記常駐管理手段は、前記該当する論理ボリューム名を認識する際に、実施した操作ログを専用データセットに格納して、前記専用データセットから対象の論理ボリュームを判別することを特徴とする情報処理システムの制御方法。
19. 請求項１６記載の情報処理システムの制御方法において、
    前記常駐管理手段は、前記該当する論理ボリューム名を認識する際に、あらかじめ、ユーザから指定された論理ボリュームの全てを対象の論理ボリュームとして判別することを特徴とする情報処理システムの制御方法。
20. 請求項１６記載の情報処理システムの制御方法において、
    前記常駐管理手段は、前記該当する論理ボリューム名の論理ボリュームに対して未使用となった常駐領域を常駐解除指示した後に、前記該当する論理ボリューム名の論理ボリューム上のデータセットを常駐指示し、
    前記制御手段は、前記該当する論理ボリューム名の論理ボリュームに対して未使用となった常駐領域を前記キャッシュメモリから削除した後に、前記該当する論理ボリューム名の論理ボリューム上のデータセットを前記キャッシュメモリに常駐することを特徴とする情報処理システムの制御方法。

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