JP2006270303A

JP2006270303A - 通信制御方法、通信制御装置および通信制御プログラムを記録した記憶媒体

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Publication number: JP2006270303A
Application number: JP2005083167A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Shirogane; 哲也白銀
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2006-10-05
Also published as: US20060215656A1

Abstract

【課題】多様なネットワークの通信条件に基づく複数の通信セッションの各々に対応したネットワーク設定を可能とするＩＰストレージを提供する。
【解決手段】ストレージシステム１０は、物理ポート毎やアプリケーション毎でなく、個々のセッション毎にネットワークパラメータやプロトコルオプションを一元管理・制御する。そして、各セッションを異なるネットワークパラメータに従う複数の仮想的なポートのグループで論理的に分割して管理し、各セッションについて応答遅延時間およびパケットエラー率など通信状況を監視して、セッション毎ネットワーク情報管理テーブル１３５に情報を記録する。これに基づき、セッション毎ネットワーク設定テーブル１３４のネットワーク設定のネットワークパラメータや選択的に利用するプロトコルオプションを動的に変更し、各セッションに最適なネットワーク設定により通信を行なう。
【選択図】図２

Description

本発明は、ストレージへのアクセスにおける通信制御方法、通信制御装置および通信制御プログラムを記録した記憶媒体に関する。

従来、サーバ装置（ホストとも呼ばれる。以下、サーバと記述）とストレージ装置（以下、ストレージまたはストレージシステムと記述）との間の通信は、ファイバチャネル（Fibre Channel、以下、ＦＣと記述）が用いられ、それら装置間を専用ネットワークで接続することが主流だった。このストレージ接続専用のネットワークをストレージエリアネットワーク（Storage Area Network、以下、ＳＡＮと記述）と呼ぶ。ネットワーク制御プロトコルとしてＦＣを用いるＳＡＮは、特にＦＣ−ＳＡＮと呼ぶ。ＦＣ−ＳＡＮでは、ＦＣの上位プロトコルであるストレージを制御するプロトコルとして、ＳＣＳＩ（Small Computer Systems Interface）やＳＢＣＣＳ（Single Byte Command Code Set）などが用いられる。

一方、最近では、ＦＣの代わりにネットワーク技術であるＴＣＰ／ＩＰ上を利用する技術が普及しつつある。特にＴＣＰ／ＩＰの上位プロトコルとなる形でＳＣＳＩを用いるためのプロトコル技術としてｉＳＣＳＩ（internet SCSI）がある。ＴＣＰ／ＩＰおよびｉＳＣＳＩは、ＩＥＴＦ（the Internet Engineering Task Force）で規格化が行われた。ＴＣＰ／ＩＰは更にＴＣＰ（Transmission Control Protocol）とＩＰ（Internet Protocol）として定義される。一般に、ネットワークでは階層に分けて通信制御（プロトコル処理）を行なう。たとえば、ＴＣＰを処理するプロトコル層をＴＣＰ層、ＩＰを処理するプロトコル層をＩＰ層と呼ぶ。ＩＰ層では、パケット単位で通信が行われるが、通信を確実に行なうための機能をＩＰ層は持たず、ＴＣＰ層がその機能を担当する。たとえば、ＴＣＰ層は、送信したデータのエラー検出や受信確認処理（ＡＣＫと呼ぶ受信確認パケットの応答処理）を行う機能、および、前記送信したデータについて送信相手から所定の時間以内に対応するＡＣＫを受信できなかった場合に前記送信したデータを再送信（以下再送）する機能を持つ。

ＦＣ−ＳＡＮに対し、ＩＰを用いるＳＡＮをＩＰ−ＳＡＮと呼ぶ。ＩＰは、家庭やオフィスで普及が進んでいるＬＡＮ（Local Area Network）など一般のネットワークで広く利用されている。ＦＣと比べると、ＩＰではネットワークスイッチやネットワークインタフェースカードやケーブルなどの機器が低価格であり、ＩＰ−ＳＡＮは低価格で実現できる利点がある。また、ＩＰ−ＳＡＮは、導入時に新たに機器を用意して専用のネットワークを構築せずに、既存のネットワークに接続して、サーバとストレージ間の通信を行なえる。さらに、ＷＡＮ（Wide Area Network）やインターネットを経由することによってＩＰ−ＳＡＮで長距離の通信も可能である。しかし、ＩＰでは、ＦＣと比べ、通信中にパケット喪失が発生する確率が高く、データを確実に送受信するためはＴＣＰ層の再送が必要である。そうした再送処理を行なうと、ＩＰ−ＳＡＮにおける入出力性能は大きく低下する。また、ＩＰでは、多数の装置を経由して通信する場合が多く、そのような場合、パケットを送信してから対応するＡＣＫを受信するまでの時間である応答遅延時間が大きくなる。たとえば、ＬＡＮでの応答遅延時間は１ｍｓ以下だが、インターネット経由の通信では数十ｍｓから数百ｍｓ以上になる場合がある。

図２５に、ｉＳＣＳＩ通信を行なう装置のプロトコル層と送受信データの関係を示す。ｉＳＣＳＩ通信を行なう装置のプロトコルの階層は、ＳＣＳＩ層３０００、ｉＳＣＳＩ層３０１０、ＴＣＰ層３０２０、ＩＰ層３０３０およびＭＡＣ層３０４０から構成される。ＭＡＣ層は、Media Access Control層とも呼ばれ、通常イーサネット（登録商標）やギガビットイーサネット（登録商標）が用いられる。各プロトコル層では扱うデータ長が異なり、また、ヘッダ情報などが追加される。プロトコルの階層は、上位から順にＳＣＳＩ層、ｉＳＣＳＩ層、ＴＣＰ層、ＩＰ層、ＭＡＣ層として位置づける。

各プロトコル層でのプロトコル処理は、それぞれＳＣＳＩＣＤＢ（Command Descriptor Block）３１００、ｉＳＣＳＩＰＤＵ（Protocol Data Unit）３１１０、ＴＣＰパケット３１２０、ＩＰパケット３１３０およびＭＡＣフレーム（ＭＡＣ層がイーサネット（登録商標）の場合、イーサネット（登録商標）フレーム）３１４０の形式で行なわれる。ＳＣＳＩＣＤＢ３１００は、たとえば、リード命令、ライト命令、命令に対する応答、リードデータまたはライトデータなどである。

ＳＣＳＩＣＤＢ３１００を送信する場合、ｉＳＣＳＩ層３０１０は、ＳＣＳＩ層３０００から受け取ったＳＣＳＩＣＤＢ３１００をｉＳＣＳＩデータセグメント３１１４として扱い、ｉＳＣＳＩヘッダ３１１２を付加してｉＳＣＳＩＰＤＵ３１１０の形式でＴＣＰ層３０２０へ渡す。ＴＣＰ層３０２０は、ｉＳＣＳＩＰＤＵ３１１０を必要に応じて幾つかのＴＣＰセグメント３１２４に分割し、それぞれにＴＣＰヘッダ３１２２を付加してＴＣＰパケット３１２０の形式でＩＰ層３０３０へ渡す。ＴＣＰ層３０２０での分割については後述する。ＩＰ層３０３０は、ＴＣＰ層から受け取ったＴＣＰパケットをＩＰデータ３１３４として扱い、それぞれにＩＰヘッダ３１３２を付加してＩＰパケット３１３０の形式でＭＡＣ層３０４０へ渡す。ＭＡＣ層３０４０は、ＩＰ層３０３０から受け取ったＩＰパケット３１３０をフレームデータ３１４４として扱い、それぞれにＭＡＣヘッダ３１４２とＭＡＣトレイラ３１４６を付加してＭＡＣフレーム３１４０の形式にし、ネットワーク３０を通じて通信相手に送信する。受信時は、前記と逆の順にＭＡＣ層３０４０から始まって各プロトコル層でヘッダ情報に従ってプロトコル処理を行なう。

ｉＳＣＳＩでは、ホスト（イニシエータ）とストレージ（ターゲット）の通信は、コネクションを確立して行なう。コネクションの集合をセッションと呼ぶ。コネクション、セッションの概念は、ＴＣＰ層とｉＳＣＳＩ層にある。

通常、ＴＣＰパケット３１２０の最大長（MSS, Maximum Segment Size）は、ＭＡＣ層３０４０で定義されるＭＡＣフレーム最大長に依存する。ＭＡＣ層がギガビットイーサネット（登録商標）の場合、ＭＡＣフレーム最大長はＭＴＵ（Maximum Segment Size）と呼ぶが、たとえば、（１）ＭＴＵが１５００バイトであり、（２）ＩＰヘッダ３１３２、ＴＣＰヘッダ３１２２が各々２０バイトである場合、ＭＳＳは、１４６０バイトである（１５００バイト−２０バイト−２０バイト＝１４６０バイト）。この条件でＳＣＳＩのリードまたはライト命令に従い４ＫＢ（４０９６バイト）のデータを送信する場合、対応するｉＳＣＳＩＰＤＵ３１１０は４ＫＢデータ３１００へｉＳＣＳＩヘッダ３１１２が４８バイト追加され４１４４バイトの長さになる。これは、ＴＣＰ層で１４６０バイト、１４６０バイトおよび１２２４バイトの３つのＴＣＰセグメント３１２４に分割される。

各プロトコル層にとって、一度に扱うデータの単位が大きいほどプロトコル処理のオーバヘッドが少ない。すなわち、（１）実際に送受信されるデータ部に対するヘッダ部の比率が小さくなり、帯域の大部分をデータ送受信に利用でき、（２）ヘッダ部の処理回数が減少し処理効率が向上する。

しかし、前記の通り、ＩＰネットワークではパケット喪失や遅延時間が大きい場合もあり、それらの場合では、一度に扱うデータの単位が小さいほうが全体としてよい転送性能に結びつく場合もある。たとえば、受信側の装置では、あるｉＳＣＳＩＰＤＵについて当該ｉＳＣＳＩＰＤＵを構成する全てのＴＣＰパケットを受信するまでプロトコル処理を開始することができない。パケット喪失や遅延時間が大きいネットワークでは、それら全てのＴＣＰパケットを受信するまでの時間が大きく、ｉＳＣＳＩＰＤＵの処理開始が遅れる。遅れが大きい場合は、異常が発生したと見なされる場合もある。たとえば、ＳＣＳＩ層では、コマンド送信から所定の時間内にレスポンスを受信できなければ異常が発生したと見なされタイムアウト処理される。また、ｉＳＣＳＩ層では、定期的にＮＯＰと呼ぶ種類のｉＳＣＳＩＰＤＵを送信し、それに対する応答を確認することで通信相手の生存監視を行なう。該ＮＯＰを送信する時間間隔は、ＫｅｅｐＡｌｉｖｅＴｉｍｅｒと呼ぶ値で設定する。

ネットワークのパケットエラー率や遅延時間は、静的または動的な通信状況、たとえば、ネットワークの構成やその時の混雑の度合いに依存する。それらネットワークの静的または動的な通信条件に応じて、プロトコル処理の効率化を図る設定を各プロトコル層で実施する必要がある。各プロトコル層では、処理するデータ単位の大きさや、送受信処理に割り当てるバッファの量、複数のデータを送信する場合の送信間隔、選択的に実行する特殊な通信制御がある。設定可能な項目（以下、ネットワークパラメータと記述）や、選択可能なアルゴリズム（以下、プロトコルオプションと記述）に依存する。本明細書では、ネットワークパラメータとプロトコルオプションを併せてネットワーク設定と呼ぶ。

ＩＰ−ＳＡＮにおけるサーバとストレージ間の性能は、ネットワークの形態や接続機器の種類などの条件がＦＣ−ＳＡＮに比べて多岐に渡り、ｉＳＣＳＩのプロトコル層だけで最適な解が決定できる問題ではなく、個々の通信状況に依存する。サーバも、性能が低いサーバが用いられる場合や、アプリケーションを利用するエンドユーザが直接サーバとしてストレージに接続される場合が考えられる。ここで、サーバの性能が低いとは、ＣＰＵ動作クロックが低いこと、搭載メモリ量が少ないこと、および、内部データバス処理性能が低いことを示す。こうした性能の低いサーバはデータ送受信性能が低いため、通信相手のストレージのデータ送受信性能が高い場合でも、データ送受信性能が低いままである。ここでデータ送受信性能は、単位時間あたりの入出力要求処理数（I/O per second, ＩＯＰＳ）やスループット（Megabyte per second, ＭＢ／Ｓ）などを示す。

ｉＳＣＳＩストレージは、当初、ＦＣストレージの置き換えとして、他のネットワークとは独立したネットワークとして導入され、その後、ＬＡＮとの混在、インターネットなどを経由した広域運用、のように段階を踏んで適用範囲が広がると考えられる。接続ホスト数が増加（または直接ユーザと通信）したときおよび運用するネットワークが多様になったときに、個々の通信（セッション）について通信を最適化する必要が高まると考えられるが、従来は、充分に対応できていなかった。

特許文献１には、転送データの性質や相手方の通信装置の状況等に応じた最適なデータ転送を実現するために、一対の通信装置間でコネクションを確立するに際して、パラメータ設定要求により相手方の通信装置に転送条件を定めるコネクションパラメータを問い合わせ、当該相手方の通信装置から送られてきたパラメータ設定要求応答に基づいて、自己のコネクションパラメータを設定し、この設定結果に基づいて当該相手方の通信装置とネットワークを介してデータ転送を行なう技術が開示されている。
また、特許文献２には、一つの物理ポートに所属する端末からの各々の通信優先度に応じて、複数の論理チャンネルを使用する技術が開示されている。
特開平８−１８６６０１号公報（請求項など）特開２００４−２９７３５１号公報（請求項など）

しかしながら、従来技術では、それぞれ通信条件の異なる複数の相手との通信を同時にサポートする場合に、個々の通信の最適化を図る技術は開示されていない。すなわち、従来技術では、それぞれ通信条件の異なる複数の相手とのセッションを同時に処理する場合に、それぞれのセッションについて通信の最適化を図る技術は開示されていない。ＩＰネットワークは、通信品質や遅延時間の条件が様々である。多様なネットワークの通信条件に基づく複数の通信セッションの各々に対応したネットワーク設定を可能とするＩＰストレージの通信制御技術が必要であるため、各セッションについて最適なネットワーク設定が異なること、最適なネットワーク設定が動的に変化する可能性があることが問題になる。さらに、ＩＰストレージは、ＦＣストレージより低価格で実現され、ネットワークに接続されるポート数が比較的少ない装置で実現される場合があり、少数のポートで複数のセッションを同時に処理しなければならない場合が多くなる。

本発明は、前記した課題を踏まえ、近距離から遠距離、高品質から低品質までの様々な条件での複数のホスト接続に対応するＩＰストレージのための通信制御方法、それを実現する装置およびプログラムを記録した記憶媒体を提供することを課題とする。

前記の課題を解決するため、本発明の通信制御技術は、物理ポート毎やアプリケーション毎でなく、個々のセッション毎にネットワークパラメータやプロトコルオプションを一元管理・制御する。そして、各セッションを別のネットワークパラメータに従う複数の仮想的なポートのグループで論理的に分割して利用し、各セッションについて応答遅延時間およびパケットエラー率などの通信状況を監視して、ネットワークパラメータや選択的に利用するプロトコルオプションに動的に反映する。

これにより、近距離から遠距離、高品質から低品質まで、性質の異なるネットワーク経路が混在する条件で、個々の通信それぞれに対し最適なネットワーク設定を行なうことができる。

ＩＰネットワークにおいて、様々な性質の異なるネットワークを経由する場合でも、ネットワークの条件に左右されず安定した通信性能を実現するＩＰストレージを提供できる。そして、ＩＰネットワークを利用することで安価にＩＰストレージを提供することも可能となる。

<<第１の実施形態>>
本発明にかかる第１の実施形態は、１つのネットワークポートを備えて、このネットワークポートにおいて、セッションごとの通信管理を行なう実施形態である。

［システムの構成］
図１は、第１の実施形態における電子計算機システム１（１Ａ）のハードウェア（以下、Ｈ／Ｗと記述）構成を示す説明図である。本実施形態における電子計算機システム１（１Ａ）において、ネットワーク３０にはストレージシステム１０、サーバ２０（サーバ２０Ａ、サーバ２０Ｂ、サーバ２０Ｃおよびサーバ２０Ｄ）ならびにネームサーバ４０が接続されている。このシステムにおいて、ネットワーク３０を介してストレージシステム１０およびサーバ２０との間でパケット形式のデータの送受信が行われる。サーバ２０は、ストレージに対しデータの書き込み指示や読み出し指示を行なう。これは、ｉＳＣＳＩの上位プロトコルであるＳＣＳＩコマンドのライト命令やリード命令を用いて行なわれる。

ストレージシステム１０は、ストレージコントローラ１００、記憶装置２００、管理端末（ＳｅｒｖｉｃｅＰｒｏｃｅｓｓｏｒ，ＳＶＰ）３００から構成される。記憶装置２００は、通常、複数のディスクドライブ装置であり、ホストから書き込み指示されたデータが最終的に記録される。

ストレージコントローラ１００は、ネットワークポート１１０Ｉ，１１０Ｊ，１１０Ｋおよび１１０Ｌを持つ。これらのネットワークポートは、ネットワーク３０に対し、通常、ギガビットイーサネット（登録商標）のような高速ＩＰインタフェースを介して接続される物理ポートを持つ。また、図示していないが、これらのネットワークポートは、送信データを一時格納しておくための送信バッファ、受信データを一時格納しておくための受信バッファを備えていてもよい。

また、ストレージコントローラ１００は、プロセッサ１２０、各種制御情報を格納する制御メモリ１３０、キャッシュメモリ１５０、記憶装置２００に接続されデータの入出力を行なうバックエンドインタフェース１６０を備える。そして、ストレージコントローラ１００は、ストレージコントローラ１００上のデータ転送制御を行なうデータコントローラ１４０を備える。尚、図示していないが、サーバ２０、ネームサーバ４０、およびＳＶＰ３００は、それぞれプロセッサ、記憶装置、入出力装置を備える計算機である。

図２は、第１の実施形態の電子計算機システム１（１Ａ）のモジュール構成を示す説明図である。
各サーバ２０は、ネットワークポート２４を持ち、図では省略しているプロセッサ上にてｉＳＣＳＩイニシエータ機能を実現するｉＳＣＳＩイニシエータ処理プロセス２２が動作する。

ストレージシステム１０内のプロセッサ１２０上では、下位プロトコル層制御部１２２と、通信管理部１２４と、上位プロトコル層制御部１２６が動作する。下位プロトコル層制御部１２２は、ＭＡＣ層、ＴＣＰ層およびＩＰ層のプロトコル処理を行なう。上位プロトコル層制御部１２６は、ｉＳＣＳＩ層およびＳＣＳＩ層のプロトコル処理を行なう。ここで特徴的なことは、ネットワーク３０からネットワークポート１１０を経由して受信したフレームは、通信管理部１２４がチェック・管理を行なうことである。

通信管理部１２４は、また、タイマ割り込みなどで定期的に通信中の各セッションの統計情報をネットワークポート１１０から獲得しセッション毎ネットワーク情報テーブル１３５およびセッション毎ネットワーク設定テーブル１３４に反映する。すなわち、通信管理部１２４は、そのセッションにおけるネットワークの応答遅延時間を測定し、現在そのセッションで使用しているバッファの量を測定し、また、パケットエラー率を測定し、それらによりセッション毎ネットワーク情報テーブル１３５の情報を更新する。また、更新されたセッション毎ネットワーク情報テーブル１３５から、セッション毎ネットワーク設定テーブル１３４の内容を決定する。詳細は後記する。

図３は、第１の実施形態におけるセッション毎ネットワーク設定テーブル１３４の構成の一例を示す説明図である。セッション毎ネットワーク設定テーブル１３４は、各セッションについてネットワーク設定と内部的な処理で利用するインデックスを格納するテーブルであり、図２で示したように、制御メモリ１３０上に格納される。ここで、ネットワーク設定は、各プロトコル層における設定パラメータやオプション機能のオン／オフに関する情報であり、以下の３つを示す。
（１）ＭＡＣ層の設定であるイーサネット（登録商標）のフレーム長（ＭＴＵ）や送受信バッファ量。
（２）ＴＣＰ／ＩＰ層の設定であるＩＰパケット長やＴＣＰタイムアウト値の設定、各種オプションアルゴリズムの使用・不使用。
（３）ｉＳＣＳＩ層やＳＣＳＩ層の設定である、ログインパラメータ（エラーリカバリレベルやｉＳＣＳＩＫｅｅｐＡｌｉｖｅＴｉｍｅｒ、ｉＳＣＳＩＰＤＵの長さなど）。

なお、各種オプションアルゴリズムとしては、ＴＣＰ層のＡＣＫ返信間隔を平均化するＤｅｌａｙｅｄＡＣＫ、データ送信を平均化するＳｌｏｗＳｔａｒｔなどがある。また、ＱｏＳ（Quality of Service）を利用して、一定の割合でのデータ送信を保証することもできる。

これらのネットワーク設定は、セッション毎ネットワーク設定テーブル１３４にセッションごとに格納され、定期的に更新・管理される。従来、これらのネットワーク設定は、ストレージ装置で共通か、または、個々のポート単位で管理されていたが、本発明ではセッション毎にネットワーク設定を変更できるように管理する。図３に示す例では、４つのセッションが通信中であり、セッション毎ネットワーク設定テーブル１３４に各々登録されている。符号１３４０ＡのエントリはセッションＡに、符号１３４０ＢのエントリはセッションＢに、符号１３４０ＣのエントリはセッションＣに、符号１３４０ＤのエントリはセッションＤにそれぞれ対応する。また、セッション毎ネットワーク設定テーブル１３４の内容すなわち各セッションでのネットワーク設定状況はＳＶＰ３００経由でログを記録したり、管理者に視覚的に表示してもよい。

図４は、第１の実施形態におけるセッション毎ネットワーク情報テーブル１３５の構成の一例を示す説明図である。セッション毎ネットワーク情報テーブル１３５は、各セッションについて、ネットワークの通信状況を示すネットワーク情報を格納するテーブルであり、図２で示したように、制御メモリ１３０上に格納され、通信管理部１２４によってセッションの生成にしたがって内容が追加され、定期的に更新・管理される。セッション毎ネットワーク情報テーブル１３５には、セッション識別情報とネットワーク情報が格納される。セッション識別情報は、内部的な処理で利用するインデックス、ＩＰアドレス、ｉＳＣＳＩネームおよびセッションＩＤから構成される。ネットワーク情報は、ネットワークでの応答遅延時間を示す応答遅延時間（ＲｏｕｎｄＴｒｉｐＴｉｍｅ，ＲＴＴ）と、パケットエラー率から構成される。パケットエラー率は、さらに送信パケットエラー率と受信パケットエラー率から構成される。送信パケットエラー率は、送信したパケットのうち、対応するＡＣＫを所定の時間以内に受信できなかった、すなわち喪失したと考えられるパケット数を送信したパケット総数で割った数である。受信パケットエラー率は、受信したパケットのうち、エラーにより正常でないと判定したエラーパケット数を、受信したパケット総数で割った数である。詳細は後記する。

図４に示す例でも、図３と同様に、４つのセッションが通信中でありセッション毎ネットワーク情報テーブルに各々登録されている。符号１３５０ＡのエントリはセッションＡに、符号１３５０ＢのエントリはセッションＢに、符号１３５０ＣのエントリはセッションＣに、符号１３５０ＤのエントリはセッションＤにそれぞれ対応する。セッション毎ネットワーク設定テーブル１３４とセッション毎ネットワーク情報テーブル１３５において同じインデックスを持つ項は、同じセッションの設定または情報を格納する。また、セッション毎ネットワーク情報テーブルの内容、すなわち、各セッションでのネットワークの通信状態は、ＳＶＰ３００経由でログを記録したり、管理者に視覚的に表示してもよい。

[通信処理の動作]
図５から図１２は、第１の実施形態におけるストレージシステム１０の通信処理を示すフローチャートである。これらの処理は、プロセッサ１２０が、制御メモリ１３０に記憶された下位プロトコル層制御部１２２と、通信管理部１２４と、上位プロトコル層制御部１２６とを実行することにより行われる。図５から図８は、第１の実施形態における受信処理を示すフローチャートである。以下、順に説明する。

図５は、第１の実施形態における受信処理のうち、下位プロトコル層の処理を示すフローチャートである。
ストレージシステム１０は、ネットワーク３０からＭＡＣフレーム３１４０を受信すると受信処理を開始する（Ｓ１０００）。すなわち、下位プロトコル層制御部１２２を用いて、まず、ＭＡＣ層受信処理を行ない（Ｓ１０１０）、続いて、ＩＰ層受信処理（Ｓ１０２０）を行なう。次に、ＩＰヘッダ３１３２に格納されている（図２５）、宛先を示すＩＰアドレスが、既にセッション毎ネットワーク設定テーブル１３４に登録されているか否かを判定する（Ｓ１０３０）。前記ＩＰアドレスがセッション毎ネットワーク設定テーブル１３４に登録されている場合は（Ｓ１０３０のＹｅｓ）、セッション毎ネットワーク設定テーブル１３４から前記ＩＰアドレスを元にそのセッションのネットワーク設定を読み出して（Ｓ１０４０）各プロトコル層の処理に反映し、その後、ステップＳ１０５０へ進む。他方、前記ＩＰアドレスがセッション毎ネットワーク設定テーブル１３４に登録されていない場合は（Ｓ１０３０のＮｏ）、新規のセッション確立と考えられるので、当該セッションには、予め定められたセッション開始用のネットワーク設定を各プロトコル層の処理に適用し（Ｓ１１１０）、その後、ステップＳ１０５０へ進む。ここで、セッション開始用のネットワーク設定は、たとえばＴＣＰ層やＳＣＳＩ層のタイムアウト値を比較的大きな値とし、各プロトコル層のプロトコルオプションを最低限にして、通信路の状態がある程度悪くて応答遅延時間が大きいまたはパケットエラー率が高い場合でも対応できるようなネットワーク設定とする。

ステップＳ１０５０では、ＴＣＰ層受信処理を行なう。その後、エラーを検出したか否かの判定（Ｓ１０６０）を行ない、エラーが無かった場合は（Ｓ１０６０のＮｏ）、ステップＳ１０７０へ進む。他方、エラーがあって受信フレームの処理を続けられない場合は（Ｓ１０６０のＹｅｓ）、ステップＳ１１２０へ進み、受信パケット喪失に対応してセッション毎ネットワーク情報テーブル１３５のエラー率を更新する（Ｓ１１２０）。ステップＳ１１２０における更新では、当該セッションの受信パケットエラー率に関し、エラーパケット数と受信パケット総数を共に加算し、エラー率を更新する。

ステップＳ１０７０では、受信フレームが、既にストレージシステム１０が送信したデータに対するＡＣＫであるか否かの判定を行なう。ステップＳ１０７０の判定でＡＣＫだった場合は（Ｓ１０７０のＹｅｓ）、ステップＳ１１４０へ進み、セッション毎ネットワーク情報テーブル１３５の更新を行なう。ここでは、ＡＣＫに対応する前記送信したデータからの応答遅延時間をネットワーク情報テーブルの当該セッションの応答遅延時間として格納する。その後、後処理として前記送信したデータのＡＣＫ待ちを解除し（Ｓ１１５０）、受信処理を終了する。

ステップＳ１０７０の判定で受信フレームがＡＣＫでなかった場合は（Ｓ１０７０のＮｏ）、ステップＳ１０８０へ進み、当該データの送信元へＡＣＫ返信する処理を行なう（Ｓ１０８０）。その後、正常パケット受信に対応してセッション毎ネットワーク情報テーブル１３５のエラー率を更新する（Ｓ１０９０）。ステップＳ１０９０では、受信パケットエラー率に関し、受信パケット総数のみ加算し、エラー率を更新する。その後、図６の「Ｒ０」で示されたステップＳ１１００から処理を継続する。

図６は、図５の続きの処理であり、第１の実施形態における受信処理のうち、上位プロトコル層の処理を示すフローチャートである。「Ｒ０」で示されたステップＳ１１００の後、受信したフレームにｉＳＣＳＩＰＤＵが含まれていたか否かの判定を行なう（Ｓ１２００）。ステップＳ１２００の判定で、ｉＳＣＳＩＰＤＵが含まれていなかった場合は（Ｓ１２００のＮｏ）、ステップＳ１２７０に進み、ＴＣＰ制御パケットの処理をして（Ｓ１２７０）、受信処理を終了する。他方、ステップＳ１２００の判定で、ｉＳＣＳＩＰＤＵが含まれていた場合は（Ｓ１２００のＹｅｓ）、ステップＳ１２１０へ進み、受信したフレームでｉＳＣＳＩＰＤＵが完結しているか否かの判定を行なう。

ステップＳ１２１０の判定の結果、ｉＳＣＳＩＰＤＵが完結していない場合は（Ｓ１２１０のＮｏ）、後続のフレーム受信時にｉＳＣＳＩＰＤＵが完結すると考えられるので、ここでの受信処理を終了する。他方、Ｓ１２１０の判定の結果、ｉＳＣＳＩＰＤＵが完結している場合は（Ｓ１２１０のＹｅｓ）、ステップＳ１２２０に進み、ｉＳＣＳＩ層の受信処理を行なう。その後、ｉＳＣＳＩＰＤＵにＳＣＳＩＣＤＢが含まれているかの判定を行なう（Ｓ１２３０）。

ステップＳ１２３０の判定の結果、ＳＣＳＩＣＤＢが含まれていない場合は（Ｓ１２３０のＮｏ）、ｉＳＣＳＩの制御ＰＤＵの受信処理を行ない（Ｓ１２８０）、処理を終了する。なお、ｉＳＣＳＩの制御ＰＤＵの受信処理の詳細は、図７を用いて後記する。

他方、ステップＳ１２３０の判定の結果、ＳＣＳＩＣＤＢが含まれている場合は（Ｓ１２３０のＹｅｓ）、ステップＳ１２４０へ進み、前記のＳＣＳＩＣＤＢによって受信したＳＣＳＩＣＤＢが完結しているか否かの判定を行なう。たとえば、ライトデータは複数の受信フレームにまたがって受信する場合があるので、このステップでライトデータが完結しているかどうかを調べる。ステップＳ１２４０の判定の結果、ＳＣＳＩＣＤＢが完結していない場合は（Ｓ１２４０のＮｏ）、後続のフレーム受信時にＳＣＳＩＣＤＢが完結すると考えられるので、ここでの受信処理を終了する。他方、ステップＳ１２４０の判定の結果、ＳＣＳＩＣＤＢが完結している場合は（Ｓ１２４０のＹｅｓ）、ステップＳ１２５０へ進み、ＳＣＳＩ層受信処理を行ない（Ｓ１２５０）、ＳＣＳＩＣＤＢを格納していたバッファを開放するなどの後処理（Ｓ１２６０）をした後に、受信処理を終了する。

図７は、第１の実施形態における受信処理のうち、ｉＳＣＳＩ制御ＰＤＵの処理を示すフローチャートである。ここでは、図６におけるステップＳ１２８０の処理の詳細を説明する。図７の処理は、完結したｉＳＣＳＩ制御ＰＤＵに対して行われるものとする。

まず、前記完結したｉＳＣＳＩＰＤＵがログイン要求ＰＤＵか否かの判定を行ない（Ｓ１３００）、ログイン要求ＰＤＵである場合は（Ｓ１３００のＹｅｓ）、ステップＳ１３７０のｉＳＣＳＩログイン処理を行ない、処理を終了する。なお、ｉＳＣＳＩログイン処理の詳細は、図８を用いて後記する。

他方、前記完結したｉＳＣＳＩＰＤＵがログイン要求ＰＤＵではない場合は（Ｓ１３００のＮｏ）、ステップＳ１３１０へ進み、ｉＳＣＳＩＰＤＵの処理を行なう（Ｓ１３１０）。ステップＳ１３１０の処理においては、たとえば、前記のｉＳＣＳＩＰＤＵがログアウト要求ＰＤＵであった場合は、ログアウト要求処理を行なう。なお、ログアウトが成立する場合は、当該ｉＳＣＳＩＰＤＵが送信されたコネクションも終了する。

ステップＳ１３１０の処理の後、当該ｉＳＣＳＩＰＤＵが送信されたコネクションが終了か否かの判定を行ない（Ｓ１３２０）、当該コネクションが終了しない場合は（Ｓ１３２０のＮｏ）、後続のフレーム受信時にコネクションが終了するので、ここでの受信処理を終了する。他方、当該コネクションが終了する場合は（Ｓ１３２０のＹｅｓ）、ステップＳ１３３０へ進む。

ステップＳ１３３０では、コネクション終了処理を行ない、その後のステップＳ１３４０で当該コネクションが含まれるセッションが終了か否かの判定を行なう。当該コネクションが含まれるセッションが終了か否かを調べるには、当該コネクションがセッションの唯一のコネクションか否かを調べればよい。当該コネクションが唯一であった場合には、当該セッションも終了となるので、このような当該セッションが終了となる場合には（Ｓ１３４０のＹｅｓ）、ステップＳ１３５０へ進み、セッション終了処理を行なう。その後、ステップＳ１３６０へ進み、セッション毎ネットワーク設定テーブルおよびセッション毎ネットワーク情報テーブルから当該セッションを削除し、受信処理を終了する。ステップＳ１３４０の判定で、当該セッションが終了にならない場合は（Ｓ１３４０のＮｏ）、受信処理を終了する。

図８は、第１の実施形態における受信処理のうち、ｉＳＣＳＩログイン要求ＰＤＵの処理を示すフローチャートである。ここでは、図７におけるステップＳ１３７０のｉＳＣＳＩログイン処理の詳細を示す。

ステップＳ１４１０では、処理中のｉＳＣＳＩＰＤＵが成立中のセッションに属するコネクションで送信されたものか否かの判定を行なう。ステップＳ１４１０の判定で、処理中のｉＳＣＳＩＰＤＵが成立中のセッションに属するコネクションで送信されたものであると判定された場合は（Ｓ１４１０のＹｅｓ）、ステップＳ１４４０へ進む。

他方、Ｓ１４１０の判定で、処理中のｉＳＣＳＩＰＤＵが成立中のセッションに属するコネクションで送信されたものではないと判定された場合は（Ｓ１４１０のＮｏ）、ステップＳ１４２０へ進む。すなわち、ここで受けつけたｉＳＣＳＩログイン要求ＰＤＵは、そのセッションの最初のコネクションを確立するためのｉＳＣＳＩログイン要求ＰＤＵであるため、ステップＳ１４２０でセッション開始処理を行なう。その後、ステップＳ１４３０でセッション毎ネットワーク設定テーブル、セッション毎ネットワーク情報テーブルに当該セッションを追加し、ステップＳ１４４０へ進む。ステップＳ１４４０ではコネクション開始処理を行ない、その後、受信処理を終了する。

図９は、第１の実施形態における送信処理を示すフローチャートである。ストレージシステム１０は、ネットワーク３０経由でサーバ２０に向けてＳＣＳＩＣＤＢ３１００を送信するために送信処理を開始する（Ｓ１５００）。まず、ＳＣＳＩ層でＣＤＢを形成する送信処理を行ない（Ｓ１５１０）、次に、セッション毎ネットワーク設定テーブル１３４から、送信先のサーバ２０を示すｉＳＣＳＩＮａｍｅを元に、ネットワーク設定を読み出す（Ｓ１５２０）。読み出した設定は、ステップＳ１５３０以降の送信処理に適用する。

その次に、送信しようとするＳＣＳＩＣＤＢ３１００がＳＣＳＩコマンドＣＤＢであるか否かの判定を行なう（Ｓ１５３０）。送信しようとするＳＣＳＩＣＤＢ３１００がＳＣＳＩコマンドＣＤＢである場合は（Ｓ１５３０のＹｅｓ）、ステップＳ１５４０へ進み、ＳＣＳＩコマンドタイムアウトを監視するＳＣＳＩ層のコマンド毎タイマを初期化して、Ｓ１５５０へ進む。送信しようとするＳＣＳＩＣＤＢ３１００がＳＣＳＩコマンドＣＤＢではない場合は（Ｓ１５３０のＮｏ）、そのままステップＳ１５５０へ進む。

ステップＳ１５５０では、ｉＳＣＳＩ層での送信処理を行なう。すなわち、ＳＣＳＩＣＤＢ３１００をｉＳＣＳＩＰＤＵ３１１０へ整形する。その後、ＴＣＰ層の送信処理を行なう（Ｓ１５６０）。すなわち、ｉＳＣＳＩＰＤＵ３１１０をＴＣＰパケット３１２０へ整形する。

さらに、その後、ＴＣＰ層の再送タイマの初期化を行なう（Ｓ１５７０）。そして、セッション毎ネットワーク情報テーブル１３５内の送信データ量について更新する（Ｓ１５８０）。具体的には、送信データ量を送信するＴＣＰパケット数の分、増加する。そして、ＩＰ層の送信処理を行なう（Ｓ１５９０）。すなわち、ＴＣＰパケット３１２０をＩＰパケット３１３０へ整形してＩＰ層に適合させる。その後、ＭＡＣ層の送信処理を行なう（Ｓ１６００）。すなわち、ＩＰパケット３１３０をＭＡＣフレーム３１４０へ整形し、ネットワーク３０へ送信し、送信処理を終了する。

図１０は、第１の実施形態におけるＳＣＳＩ層のタイマ割り込み処理を示すフローチャートである。ストレージシステム１０は、所定の間隔で、ＳＣＳＩ層のタイマ割り込み処理を開始する（Ｓ１７００）。ＳＣＳＩ層のタイマ割り込み処理では、処理中のＳＣＳＩコマンドＣＤＢのうち、タイムアウトが発生したＳＣＳＩコマンドＣＤＢがあるか否かを判定する（Ｓ１７１０）。タイムアウトが発生したＳＣＳＩコマンドＣＤＢがない場合は（Ｓ１７１０のＮｏ）、タイマ割り込み処理を終了する。Ｓ１７１０の判定で、タイムアウトが発生したＳＣＳＩコマンドＣＤＢがある場合は（Ｓ１７１０のＹｅｓ）、該ＳＣＳＩコマンドＣＤＢについて、処理中断のための後処理を実施する（Ｓ１７２０）。具体的には、該ＳＣＳＩコマンドＣＤＢのタイムアウト監視の対象から外す。その後、タイマ割り込み処理を終了する。

図１１は、第１の実施形態におけるＴＣＰ層のタイマ割り込み処理を示すフローチャートである。ストレージシステム１０は、あらかじめ定められた間隔で、ＴＣＰ層のタイマ割り込みを発生し（Ｓ１８００）、処理を開始する。ＴＣＰ層のタイマ割り込み処理では、送信済で、かつ、対応するＡＣＫ応答を受信していないＴＣＰパケットのうち、タイムアウトが発生したＴＣＰパケットがあるか否かを判定する（Ｓ１８１０）。タイムアウトが発生したＴＣＰパケットがない場合は（Ｓ１８１０のＮｏ）、タイマ割り込み処理を終了する。Ｓ１８１０の判定でタイムアウトが発生したＴＣＰパケットがある場合は（Ｓ１８１０のＹｅｓ）、セッション毎ネットワーク情報テーブルの送信データ喪失量を更新する（Ｓ１８２０）。その後、該ＴＣＰパケットを再送処理するために、ステップＳ１５６０のＴＣＰ層の送信処理以降の処理を行なうが、これ以降の処理は、図９における送信処理のステップと同じ処理なので、同じ符号を付して説明を省略する。

図１２は、第１の実施形態におけるセッション毎ネットワーク設定テーブル更新を行なうためのタイマ割り込み処理を示すフローチャートである。ストレージシステム１０は、所定の間隔のタイマ割り込みを発生させて（Ｓ２０００）、セッション毎ネットワーク設定テーブル更新処理を開始する。そして、セッション毎ネットワーク情報テーブルから、成立中の各セッションについてネットワーク情報を採取する（Ｓ２０１０）。その後、採取したネットワーク情報を元に、該セッションのネットワーク設定を変更する（Ｓ２０２０）。

具体的には、当該セッションに関し、所定の値α１よりもパケットエラー率が大きい場合、または、所定の値β２よりも応答遅延時間時間が大きい場合に、（１）当該セッションへの送信バッファ割当量を増加し、（２）当該セッションのＳＣＳＩタイムアウト値およびＴＣＰタイムアウト値を増加し、かつ、（３）当該セッションに関しＴＣＰ層のプロトコルオプションを適用する。また、当該セッションに関し、所定の値α２よりもパケットエラー率が小さい場合、または、所定の値β２よりも応答遅延時間時間が小さい場合に、（１）当該セッションへの送信バッファ割当量を減少し、（２）当該セッションのＳＣＳＩタイムアウト値およびＴＣＰタイムアウト値を減少し、かつ、（３）当該セッションに関しＴＣＰのオプション制御プロトコルを除外する。

その後、セッション毎ネットワーク設定テーブルへＳ２０２０で決定したネットワーク設定を反映し（Ｓ２０３０）、該割り込み処理を終了する。

図１３は、セッション毎ネットワーク設定テーブル１３４へのアクセスと更新について示す説明図である。前記のセッション毎ネットワーク設定テーブル１３４は、必要に応じて通信管理部１２４が読み出し、下位プロトコル層制御部１２２または上位プロトコル層制御部１２６へ処理中のセッションのネットワーク設定を伝える。設定の変更は、通信管理部１２４がセッション毎ネットワーク設定テーブル１３４の内容から行なうが、管理者が変更できるようにしてもよい。すなわち、管理者が使用中のセッション毎ネットワーク設定テーブル１３４とは別に変更準備用のセッション毎ネットワーク設定テーブル１３４Ｎを用意し、ＳＶＰ３００の入力手段を経由して管理者が変更内容を変更準備用のセッション毎ネットワーク設定テーブル１３４Ｎに入力し、その後、全ての変更内容の入力が終了したことを伝える指示により、変更準備用のセッション毎ネットワーク設定テーブル１３４Ｎの内容を使用中のセッション毎ネットワーク設定テーブル１３４にコピーし、短時間で一斉に設定を変更する方式としてもよい。ＳＶＰ３００との通信は、プロセッサ１２０内で動作するＳＶＰ管理部１２８が行なう。

以上説明した第１の実施形態によれば、近距離から遠距離、高品質から低品質まで、性質の異なるネットワーク経路が混在する条件で、個々のセッションそれぞれに対しネットワーク情報を別個に採取してそれに基づいた最適なネットワーク設定を行なうことで、ネットワークの条件に左右されず安定した通信性能を実現するＩＰストレージを提供できる。

<<第２の実施形態>>
図１４は、第２の実施形態における電子計算機システム１（１Ｂ）のモジュール構成を示す説明図である。本実施形態は、第１の実施形態と同じシステム構成を前提とし、制御メモリ１３０上にグループ毎ネットワーク設定テーブル１３６およびセッション毎ネットワーク情報テーブル１３７を持つ。他の構成要素に関しては第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。

［システムの構成］
第１の実施形態では、セッション毎にネットワーク設定を個別に管理していたが、本実施形態では、あらかじめネットワーク設定を管理する単位としてセッションのグループを複数定義しておき、グループ内の各セッションに同じネットワーク設定を適用する。そして、異なるグループには異なるネットワーク設定が対応する（詳細は後記する）。

あるセッションがどのグループに属するのが適当であるかの判断は、各グループがカバーする応答遅延時間とエラー発生率の範囲を予めＳＶＰなどから管理者が設定しておく。そして、各セッションの応答遅延時間とエラー発生率（パケット喪失の割合）を監視して、個々のセッションがどのグループに属するかを設定管理プロセスが所定の時間ごとに決定する。この制御に用いるテーブルは、図１５に示すグループ毎ネットワーク設定テーブル１３６と、図１６に示すセッション毎ネットワーク情報テーブル１３７である。これらはいずれも制御メモリ１３０上に配置される。

図１５は、第２の実施形態におけるグループ毎ネットワーク設定テーブル１３６の構成の一例を示す説明図である。グループ毎ネットワーク設定テーブル１３６は、第１の実施形態のセッション毎ネットワーク設定テーブル１３４と類似し、各グループについてネットワーク設定と内部的な処理で利用するインデックスを格納するが、第１の実施形態とは異なり、さらに各グループがカバーするネットワークの状態の範囲も格納する。これらの内容は、あらかじめストレージ管理者がＳＶＰを経由して設定しておく。図１５では、グループＸ、ＹおよびＺが設定されており、それぞれがグループ毎ネットワーク設定テーブル１３６における１３６０Ｘ、１３６０Ｙおよび１３６０Ｚとして格納されている。

本実施形態で各グループがカバーするネットワーク状態の範囲の例としては、グループＸは応答遅延時間時間が２ｍｓ以下かつパケットエラー率が０．０１％以下をカバーし、グループＹは応答遅延時間時間が１０ｍｓ以下かつパケットエラー率が０．１％以下をカバーし、グループＺは応答遅延時間時間が５００ｍｓ以下かつパケットエラー率が１．０％以下をカバーするとしている。なお、このネットワーク状態の範囲は、ネットワーク状態に応じて、範囲を変えることも、より詳細に分割することも可能である。

図１６は、第２の実施形態におけるセッション毎ネットワーク情報テーブル１３７の構成の一例を示す説明図である。セッション毎ネットワーク情報テーブル１３７は、そのセッションの応答遅延時間（ＲＴＴ）とエラー発生率（パケット喪失の割合）を格納し、前記のどのグループに所属するかを示すグループＩＤも格納する。本実施形態では、グループＸ、ＹおよびＺのグループＩＤはそれぞれＸ、ＹおよびＺとする。セッション毎ネットワーク情報テーブル１３７の行１３７０Ａ、１３７０Ｂ、１３７０Ｃおよび１３７０Ｄは、それぞれセッションＡ、セッションＢ、セッションＣ、セッションＤのネットワーク設定の情報を含んでいる。セッションＡ、Ｂ、ＣおよびＤは、それぞれグループＸ、Ｙ、ＺおよびＺに属している。

［通信処理の動作］
本実施形態において、ストレージシステム１０は、送信処理および受信処理はそれぞれ第１の実施形態の送信処理および受信処理と同様であるので、説明を省略する。

図１７は、第２の実施形態におけるセッション毎ネットワーク情報テーブル１３７の更新を行なうためのタイマ割り込み処理を示すフローチャートである。ストレージシステム１０は、所定の間隔で割り込みを発生し（Ｓ２１００）、セッション毎ネットワーク設定テーブル更新処理を開始する。その後、セッション毎ネットワーク情報テーブル１３７から、成立中の各セッションについてネットワーク情報を採取する（Ｓ２１１０）。さらに、採取したネットワーク情報を元に、当該セッションの応答遅延時間、パケットエラー率が所属セッション・グループのカバー範囲内か否かを判定し（Ｓ２１２０）、カバー範囲内であった場合は（Ｓ２１２０のＹｅｓ）、該割り込み処理を終了する。

他方、当該セッションの応答遅延時間、パケットエラー率が所属セッション・グループのカバー範囲内ではない場合は（Ｓ２１２０のＮｏ）、当該セッションの条件に最適な所属グループを選択し（Ｓ２１３０）、セッション毎ネットワーク情報テーブル１３７を更新して（Ｓ２１４０）、該割り込み処理を終了する。

以上説明した第２の実施形態によれば、近距離から遠距離、高品質から低品質まで、性質の異なるネットワーク経路が混在する条件で、個々のセッションそれぞれに対し、最適なネットワーク設定のグループに属するよう制御を行なうことで、各セッションがネットワークの条件に左右されず安定した通信性能を実現するＩＰストレージを提供できる。

<<第３の実施形態>>
第３の実施形態では、ストレージシステム１０が複数のネットワークポートを持ち、ｉＳＣＳＩネームサーバの機能が利用できることを前提とするが、その他のシステム構成や通信処理については、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。

[システム構成]
図１８は、第３の実施形態における電子計算機システム１（１Ｃ）のモジュール構成を示す説明図である。
本実施形態に限らず、一般にストレージシステムは物理的に異なる複数のポートを持つが、本実施形態ではそうした各ポートにそれぞれ異なるネットワークパラメータを設定する。どの物理ポートからも同じｉＳＣＳＩターゲットへログイン可能とし、セッション確立後は、そのセッションの応答遅延時間やパケットエラー率を監視し、そのセッションに適した設定が適用されている物理ポートへコネクションを張り替える。この監視およびコネクション張替えは、通信管理部１２４が行なう。コネクションの張替えをリダイレクションと呼ぶが、リダイレクションはｉＳＮＳのネームサーバ４０が提供するｉＳＣＳＩネームサーバ機能を利用する。これについては、図２２および図２３を用いて後記する。

図１９は、第３の実施形態におけるポート毎ネットワーク設定テーブルの構成の一例を示す説明図であり、図２０は、第３の実施形態におけるセッション毎ネットワーク情報テーブルの構成の一例を示す説明図である。
第３の実施形態においては、セッションの応答遅延時間やパケットエラー率を監視し、そのセッションに適した設定が適用されている物理ポートへリダイレクションする制御については、図１９のポート毎ネットワーク設定テーブル１３８と、図２０のセッション毎ネットワーク情報テーブル１３９を用いて管理する。第２の実施形態が、ネットワーク設定を同じくするセッションをグループに分けていたのに対し、第３の実施形態では物理的なポート（物理ポート）毎にネットワーク設定を管理する点が異なる。その他は、第１の実施形態や第２の実施形態と同じなので、説明を省略する。

[通信処理の動作]
図２１は、第３の実施形態におけるセッション毎ネットワーク情報テーブル１３７の更新を行なうためのタイマ割り込み処理を示すフローチャートである。ストレージシステム１０は、所定の間隔で割り込みを発生し（Ｓ２２００）、セッション毎ネットワーク設定テーブル更新処理を開始する。その後、セッション毎ネットワーク情報テーブル１３７から、成立中の各セッションについてネットワーク情報を採取する（Ｓ２２１０）。さらに、採取したネットワーク情報を元に、当該セッションの応答遅延時間、パケットエラー率が所属ポートの範囲内か否かを判定し（Ｓ２２２０）、カバー範囲内であった場合は（Ｓ２２２０のＹｅｓ）、そのまま該割り込み処理を終了する。

他方、当該セッションの応答遅延時間、パケットエラー率が所属ポートのカバー範囲内ではない場合は（Ｓ２２２０のＮｏ）、当該セッションの条件に最適な所属ポートを選択し（Ｓ２２３０）、セッション毎ネットワーク情報テーブル１３７を更新する（Ｓ２２４０）。そして、当該セッションのコネクションをリダイレクト処理して（Ｓ２２５０）、該割り込み処理を終了する。

図２２は、ｉＳＮＳネームサーバの登録処理の一動作例を示す説明図である。ネームサーバ４０は、ｉＳＣＳＩではｉＳＮＳ（internet Storage Naming Service）と呼ぶネームサーバ機能を利用する。ｉＳＮＳは、それ自身がクライアントーサーバ型のサービスであり、ネームサーバであるｉＳＮＳがサーバの機能を持ち、ｉＳＣＳＩイニシエータ及びターゲットはｉＳＮＳクライアント機能を持つ。ｉＳＮＳのネームサーバ４０は、ＩＰ−ＳＡＮ上の機器の情報をｉＳＮＳ内のデータベース（図では省略している）へ格納し、ｉＳＮＳクライアントからの要求に従ってｉＳＮＳデータベースの問い合わせを行なうネーミングサービスを提供する。

ＩＰ−ＳＡＮの場合、ｉＳＣＳＩターゲットからのターゲット情報Ｔ１０を受け取り、それに対するレスポンスＴ２０を返信すると共に、ＩＰアドレスとｉＳＣＳＩＮａｍｅの関係をデータベースへ登録する。登録されているデータベースのターゲット情報に変更があった場合、ｉＳＮＳは、そのターゲットに影響する範囲（ディスカバリ・ドメインと呼ぶ。詳細は後記する。）のｉＳＮＳクライアントにＳＣＮ（State Change Notification）Ｔ３０を送信する。ＳＣＮを受け取ったｉＳＮＳクライアントは、ｉＳＮＳに対しどのような変更があったか問い合わせるクエリＴ４０を発行し、レスポンスＴ５０として更新されたターゲット情報を入手する。以上が、ｉＳＮＳネームサーバの基本的動作である。

前記ディスカバリ・ドメイン（Discovery Domain、以下、ＤＤと記述）は、ｉＳＣＳＩノード（イニシエタとターゲット）の集合として定義される。図２１では省略しているが、ＤＤは、あらかじめｉＳＮＳに登録された管理装置から通常管理者が手動で登録する。ｉＳＣＳＩイニシエータは、ｉＳＣＳＩのディスカバリと呼ぶ機能で利用可能なｉＳＣＳＩターゲットの情報を獲得するが、ｉＳＮＳにディスカバリ要求を発行し、ｉＳＮＳがＤＤで定義されたターゲットの情報のみ応答することで、そのイニシエータがアクセス可能なターゲットの情報のみ通知される。

なお、本実施形態では、このターゲット情報を含んだレスポンスＴ５０の入手後に、ログアウトの命令Ｔ６０をターゲットに送り、これに応じてターゲットからログアウト完了のレスポンスＴ７０がイニシエータに返され、イニシエータから別のターゲットに対してログインの命令Ｔ８０が送られて、これに対してログイン完了のレスポンスＴ９０がイニシエータに返されることで、リダイレクトを実現する。そして、このリダイレクトの仕組みを用いて、より適切なネットワーク設定のポートにリダイレクトを行なうのである。

図２３は、第３の実施形態におけるｉＳＮＳネームサーバの登録内容変更の一例を示す説明図である。
この例では、ストレージシステム１０起動直後、ＤＤは、符号２０００で示されているＤＤの１つのみが登録されていて、この状態から、ホストＡ〜Ｄ（図１８に符号２０Ａから２０Ｄで示されるサーバ２０）それぞれと通信を開始して、イニシエータＡ、イニシエータＢとの通信（図示していないが、セッションＡ、セッションＢに対応）は、比較的低遅延でパケットエラー率が低いが、イニシエータＣ、イニシエータＤとの通信（同セッションＣ、セッションＤに対応）は、高遅延でパケットエラー率が高いことが判明したという前提で説明する。

ここで、登録されているＤＤの内容を変更し、ＤＤ＃１（符号２１００で示されているＤＤ）とＤＤ＃２（符号２１１０で示されているＤＤ）として設定する。これにより、ポートＪとポートＨのネットワーク設定が、高遅延かつパケットエラー率が高いセッションに適した設定になる。

なお、ネットワーク設定のその他の変更の例としては、個々のセッションに割り振るバッファの量を増大する、各プロトコル層での通信単位を短くする、ＴＣＰの各種オプションアルゴリズムをオンにしてプロトコル処理にかかるオーバヘッドは増大するがパケットエラー率を低減する、などが挙げられる。これらの変更により、ポート毎にネットワーク設定を変えて、より多彩なネットワーク状況に対応できる。

この状態で、セッションＡおよびセッションＢは、ポートＩまたはポートＫ経由でターゲットＥと通信し、セッションＣおよびセッションＤは、ポートＪまたはポートＨ経由でターゲットＥと通信している。

さらに、この状態から、とＤＤ＃２（符号２１１０で示されているＤＤ）の高遅延かつパケットエラー率が高いセッションの設定を２つに分けて、符号２２１０のＤＤ＃２と符号２２２０のＤＤ＃３に割り当てる。これにより、低遅延でパケットエラー率が低いセッションから高遅延でパケットエラー率が高いセッションまでそれぞれに適したネットワーク設定のポートで通信を行なうことができるようになる。

なお、本実施形態では物理的に異なるポートごとにネットワーク設定を管理し、それらのポート間でリダイレクトを行なったが、物理的に異なるポートの代わりに論理的に異なるポート、たとえばＴＣＰポートごとにネットワーク設定を管理し、それらの間でリダイレクトを行なう形態としてもよい。

以上説明した第３の実施形態によれば、近距離から遠距離、高品質から低品質まで、性質の異なるネットワーク経路が混在する条件で、個々のセッションそれぞれに対し、最適なネットワーク設定のネットワークポートに属するよう通信をリダイレクトして制御を行なうことで、各セッションがネットワークの条件に左右されず安定した通信性能を実現するＩＰストレージを提供できる。

<<第４の実施形態>>
図２４は、第４の実施形態におけるログイン時のネゴシエーション（交渉）処理の一例を示す説明図である。第４の実施形態は、ネゴシエーション（交渉）を行なう以外の点は、システム構成および通信処理について、第１の実施形態と同じである。なお、基本とするシステム構成や通信処理を第２の実施形態、第３の実施形態またはその変形例と同じとしてもよい。第１の実施形態においては、新規コネクション確立時のネットワーク設定については、図５のステップＳ１１１０で述べたように予め用意された所定の設定を用いたが、本実施形態ではログイン要求処理時にｉＳＣＳＩ層以外のネットワークパラメータの交渉を通信相手と行ない、デフォルト値の代わりにセッション毎ネットワーク設定テーブル１３４へ格納する。

この交渉によって変更できるのは、たとえば、ＭＡＣ層やＨ／Ｗのレベルでは、フレームサイズやバッファサイズがあり、ＴＣＰ／ＩＰ層では、ＩＰパケットサイズやオプショナルアルゴリズムやタイムアウトの値がある。この他に、より上位のプロトコル層では、ｉＳＣＳＩ層やＳＣＳＩ層において、タイムアウトの値やエラー回復レベルなどのログインパラメータと前記したＫｅｅｐＡｌｉｖｅＴｉｍｅｒの値があるが、本実施形態においては、下位プロトコル層のパラメータなどを交渉して変更できることがより重要である。

ｉＳＣＳＩは、Text Commandと呼ぶ方式でイニシエータとターゲットの間でｉＳＣＳＩ以外のパラメータの交換が可能であり、ログイン時にｉＳＣＳＩ層以外のネットワーク設定のパラメータのネゴシエーションを実行できる。図２４の例では、ＴＣＰオプションのひとつであるDelayed ACKのオン／オフのネゴシエーションを示した。

まず、イニシエータはｉＳＣＳＩログイン要求Ｔ１００をターゲットに対して送る。これを受け取ったとき、ターゲットは、たとえば、x-key.hitachi.TCP-option-Delayed-ACK=yesという情報を伴うｉＳＣＳＩログインレスポンスＴ１１０を返して、イニシエータに交渉によって設定が可能なオプションを知らせる。そして、イニシエータは、x-key.hitachi.TCP-option-Delayed-ACK=yesという情報を伴うログイン要求Ｔ１２０をターゲットに送ることにより、このオプションを利用することを要求する。それに対して、ターゲットはｉＳＣＳＩログインレスポンスＴ１３０を返して交渉が成立する。

第４の実施形態によれば、通常のｉＳＣＳＩ層やＳＣＳＩ層では、交渉できない下位プロトコル層のパラメータなども交渉することができるので、より柔軟にネットワーク設定を変更することで、各セッションがネットワークの条件に左右されず安定した通信性能を実現するＩＰストレージを提供できる。

<<その他の実施形態>>
本発明の実施形態は、さらに様々な変形例をもつ。たとえば、電子計算機システム１を構成する各装置間の通信は、ｉＳＣＳＩによる接続に限るものではなく、ＩＰの上位プロトコルとしてＴＣＰの代わりにＵＤＰ（User Datagram Protocol）を用いてもよいし、ｉＳＣＳＩやＳＣＳＩの代わりにＮＦＳ（Network File System）やＣＩＦＳ（Common Internet File System）による接続であってもよい。本発明は、本質的に、階層状のプロトコル処理と、遅延やデータ喪失に対する考慮が必要なネットワークに対する適用が有効である。また、第１の実施形態は、図１で示したＳＡＮの接続形態に限るものではなく、種々の接続形態に適用することが可能である。

また、前記の第３の実施形態では、ネームサーバ４０は、サーバでもストレージでもない別の装置として説明したが、いずれかのサーバまたはストレージの一機能の処理として行なってもよい。
また、ストレージシステム１０は、ストレージコントローラ１００やキャッシュメモリ１５０などを二重に持ちＨ／Ｗ故障に対して耐性が高い構成としてもよい。
また、記憶装置２００は、前記したようなハードディスク装置に限るものでなく、半導体メモリストレージシステム、磁気テープストレージシステム、光ディスクストレージシステム、または、それらの組み合わせなど種々の記憶装置を採用することができる。
また、前記の実施形態では、ネットワーク情報およびネットワーク設定を制御メモリ上のテーブルとして格納・管理するとして説明したが、テーブル以外の手段、たとえばポインタを用いたリスト構造として格納・管理してもよい。

また、前記の実施形態では、ネットワーク情報およびネットワーク設定の管理をセッション、または、セッションのグループ毎に行なっていたが、これをコネクション毎にネットワーク設定の管理を行なってもよい。セッションは１つ以上のコネクションから形成されるため、前記の実施形態と比べて管理に用いるテーブルが大きくなるが、よりネットワーク経路に適したネットワーク設定を行なうことができるようになる。
また、前記の実施形態において、プロトコル処理はソフトウェア処理として説明したが、一部また全部をＨ／Ｗで処理するよう実装してもよい。この場合、ＴＣＰオフロードエンジンやｉＳＣＳＩプロトコルチップと呼ばれる制御ＬＳＩを利用できる。
また、前記の記実施形態においてストレージ装置はｉＳＣＳＩターゲット機能について示したが、ｉＳＣＳＩイニシエータ機能を具備していてもよい。ネットワーク設定に関する処理は、ｉＳＣＳＩイニシエータまたはｉＳＣＳＩイニシエータ・ターゲット機能が同時に存在する場合でも、セッション毎に制御する方法は、前記実施形態と同等である。
また、ネットワーク設定テーブル、ネットワーク情報テーブルの管理は定期的でなくともよい。たとえば、予め決められた数以上のパケット受信のたびに受信処理を行なうとしてもよい。

また、前記実施形態では、ネットワーク情報をストレージシステム１０が送信したデータに関する応答遅延時間時間やパケットエラー率（損失率）として説明したが、パケットエラー率ではなく、正常に送受信できたパケットの割合を示すパケット到達率を元に適切な制御を行なっても同様の効果が得られる。

また、別のネットワーク情報の採取としては、定期的にＴＣＰのｐｉｎｇやｉＳＣＳＩの生存監視機能であるＥＣＨＯコマンドを送信し、対応する応答を受信するまでの時間からそのセッションにおけるネットワークの応答遅延時間を測定してもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得る。また、本発明のすべての実施形態は、演算手段を用いて、計算機のプログラムを読み込んで実行することで実現される。

第１の実施形態における電子計算機システム１（１Ａ）のハードウェア構成を示す説明図である。第１の実施形態の電子計算機システム１（１Ａ）のモジュール構成を示す説明図である。第１の実施形態におけるセッション毎ネットワーク設定テーブルの構成の一例を示す説明図である。第１の実施形態におけるセッション毎ネットワーク情報テーブルの構成の一例を示す説明図である。第１の実施形態における受信処理のうち、下位プロトコル層の処理を示すフローチャートである。第１の実施形態における受信処理のうち、上位プロトコル層の処理を示すフローチャートである。第１の実施形態における受信処理のうち、ｉＳＣＳＩ制御ＰＤＵの処理を示すフローチャートである。第１の実施形態における受信処理のうち、ｉＳＣＳＩログイン要求ＰＤＵの処理を示すフローチャートである。第１の実施形態における送信処理を示すフローチャートである。第１の実施形態におけるＳＣＳＩ層のタイマ割り込み処理を示すフローチャートである。第１の実施形態におけるＴＣＰ層のタイマ割り込み処理を示すフローチャートである。第１の実施形態におけるセッション毎ネットワーク設定テーブル更新を行なうためのタイマ割り込み処理を示すフローチャートである。セッション毎ネットワーク設定テーブルへのアクセスと更新について示す説明図である。第２の実施形態における電子計算機システム１（１Ｂ）のモジュール構成を示す説明図である。第２の実施形態におけるグループ毎ネットワーク設定テーブルの構成の一例を示す説明図である。第２の実施形態におけるセッション毎ネットワーク情報テーブルの構成の一例を示す説明図である。第２の実施形態におけるセッション毎ネットワーク設定テーブルの更新を行なうためのタイマ割り込み処理を示すフローチャートである。第３の実施形態における電子計算機システム１（１Ｃ）のモジュール構成を示す説明図である。第３の実施形態におけるポート毎ネットワーク設定テーブルの構成の一例を示す説明図である。第３の実施形態におけるセッション毎ネットワーク情報テーブルの構成の一例を示す説明図である。第３の実施形態におけるセッション毎ネットワーク設定テーブルの更新を行なうためのタイマ割り込み処理を示すフローチャートである。ｉＳＮＳネームサーバの登録処理の一動作例を示す説明図である。第３の実施形態におけるｉＳＮＳネームサーバの登録内容変更の一例を示す説明図である。第４の実施形態のストレージシステムにおけるログイン時のネットワーク設定ネゴシエーション通信を示す説明図である。ｉＳＣＳＩ通信を行なう装置のプロトコル階層と送受信データの関係を示す説明図である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ電子計算機システム
１０ストレージシステム
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄサーバ（ホストコンピュータ）
２４ネットワークポート
３０ネットワーク（ＩＰネットワーク）
１００ストレージコントローラ
１１０，１１０Ｉ，１１０Ｊ，１１０Ｋ，１１０Ｌネットワークポート
１２０プロセッサ
１２２ＭＡＣおよびネットワーク制御部
１２４通信管理部
１２５下位プロトコル層制御部
１２６上位プロトコル層制御部
１２７ｉＳＣＳＩターゲット機能部
１３０制御メモリ
１３４セッション毎ネットワーク設定テーブル
１３５セッション毎ネットワーク情報テーブル
１３６グループ毎ネットワーク設定テーブル
１３７セッション毎ネットワーク情報テーブル
１３８ポート毎ネットワーク設定テーブル
１３９セッション毎ネットワーク情報テーブル

Claims

演算手段と記憶手段とネットワークに接続する手段を少なくとも備える計算機が実行する通信制御方法であって、
前記ネットワークに接続する手段がネットワークからの通信要求を受信するステップと、
前記演算手段が前記通信について所定の指標を計測するステップと、
前記記憶手段が前記所定の指標の計測結果及び所定の閾値を記憶するステップと、
前記演算手段が前記所定の閾値を参照して前記計測結果に対する前記所定の指標による解析を行なうステップと、
前記演算手段が前記解析に基づいて前記通信に用いる所定の通信プロトコルの通信パラメータを決定するステップと、
前記ネットワークに接続する手段が前記通信パラメータを用いて前記通信を行なうステップを含むこと
を特徴とする通信制御方法。
前記通信について所定の指標に応答遅延時間または送受信エラー率を含むこと
を特徴とする請求項１に記載の通信制御方法。
前記演算手段が前記解析に基づいて前記通信に用いる所定の通信プロトコルの通信パラメータを決定するステップにおいて、
セッションごとに通信パラメータを決定すること
を特徴とする請求項２に記載の通信制御方法。
前記演算手段が前記解析に基づいて前記通信に用いる所定の通信プロトコルの通信パラメータを決定するステップにおいて、
前記セッションをグループごとに分類し、該セッションに用いる通信パラメータをグループごとに所定の通信パラメータに決定すること
を特徴とする請求項２に記載の通信制御方法。
前記演算手段が前記解析に基づいて前記通信に用いる所定の通信プロトコルの通信パラメータを決定するステップにおいて、
前記セッションを利用するポートごとに分類し、該セッションに用いる通信パラメータをポートごとに決定すること
を特徴とする請求項２に記載の通信制御方法。
前記所定の通信プロトコルがｉＳＣＳＩであること
を特徴とする請求項２に記載の通信制御方法。
前記通信パラメータが適正でない場合に、前記ｉＳＣＳＩのプロトコルに従って適正な通信パラメータのポートにリダイレクトを行なうこと
を特徴とする請求項６に記載の通信制御方法。
前記ｉＳＣＳＩのプロトコルに従ってログインを行なう場合に、前記ｉＳＣＳＩのプロトコルに規定されている通信パラメータに加えて下位プロトコル層の通信パラメータもネゴシエーションすること
を特徴とする請求項６に記載の通信制御方法。
前記演算手段が前記解析に基づいて前記通信に用いる所定の通信プロトコルの通信パラメータを決定するステップにおいて、
利用するポートごとに前記セッションを分類し、該セッションに用いる通信パラメータをポートごとに決定し、
前記通信パラメータが適正でない場合に、前記ｉＳＣＳＩのプロトコルに従って適正な通信パラメータのポートにリダイレクトを行なうこと
を特徴とする請求項８に記載の通信制御方法。
計算機が演算手段と記憶手段とネットワークに接続する手段を少なくとも備える通信制御装置であって、
前記ネットワークに接続する手段がネットワークからの通信要求を受信し、
前記演算手段が前記通信について所定の指標を計測し、
前記記憶手段が前記所定の指標の計測結果及び所定の閾値を記憶し、
前記演算手段が前記所定の閾値を参照して前記計測結果に対する前記所定の指標による解析を行ない、
前記演算手段が前記解析に基づいて前記通信に用いる所定の通信プロトコルの通信パラメータを決定し、
ネットワークに接続する手段が前記通信パラメータを用いて前記通信を行なうこと
を特徴とする通信制御装置。
前記通信について所定の指標に応答遅延時間または送受信エラー率を含むこと
を特徴とする請求項１０に記載の通信制御装置。
前記演算手段が前記解析に基づいて前記通信に用いる所定の通信プロトコルの通信パラメータをセッションごとに決定すること
を特徴とする請求項１１に記載の通信制御装置。
前記演算手段が前記解析に基づいて前記セッションをグループごとに分類し、該セッションに用いる通信パラメータをグループごとに所定の通信パラメータに決定すること
を特徴とする請求項１１に記載の通信制御装置。
前記演算手段が前記解析に基づいて前記セッションを利用するポートごとに分類し、該セッションに用いる通信パラメータをポートごとに決定すること
を特徴とする請求項１１に記載の通信制御装置。
前記所定の通信プロトコルがｉＳＣＳＩであること
を特徴とする請求項１１に記載の通信制御装置。
前記通信パラメータが適正でない場合に、前記ｉＳＣＳＩのプロトコルに従って適正な通信パラメータのポートにリダイレクトを行なうこと
を特徴とする請求項１５に記載の通信制御装置。
前記ｉＳＣＳＩのプロトコルに従ってログインを行なう場合に、前記ｉＳＣＳＩのプロトコルに規定されている通信パラメータに加えて下位プロトコル層の通信パラメータもネゴシエーションすること
を特徴とする請求項１５に記載の通信制御装置。
前記演算手段が前記解析に基づいて前記セッションを利用するポートごとに分類し、該セッションに用いる通信パラメータをポートごとに決定し、
前記通信パラメータが適正でない場合に、前記ｉＳＣＳＩのプロトコルに従って適正な通信パラメータのポートにリダイレクトを行なうこと
を特徴とする請求項１７に記載の通信制御装置。
演算手段と記憶手段とネットワークに接続する手段を少なくとも備える計算機が実行する通信制御プログラムを記録した記憶媒体であって、
前記ネットワークに接続する手段がネットワークからの通信要求を受信するステップと、
前記演算手段が前記通信について所定の指標を計測するステップと、
前記記憶手段が前記所定の指標の計測結果及び所定の閾値を記憶するステップと、
前記演算手段が前記所定の閾値を参照して前記計測結果に対する前記所定の指標による解析を行なうステップと、
前記演算手段が前記解析に基づいて前記通信に用いる所定の通信プロトコルの通信パラメータを決定するステップと、
ネットワークに接続する手段が前記通信パラメータを用いて前記通信を行なうステップを含むこと
を特徴とする通信制御プログラムを記録した記憶媒体。
前記通信について所定の指標に応答遅延時間または送受信エラー率を含むこと
を特徴とする請求項１９に記載の通信制御プログラムを記録した記憶媒体。