JP2007102607A - ディスクアレイ装置、データスワップ方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】RAIDグループA(3)とRAIDグループB(4)を制御するディスクアレイ装置(2)において、それぞれのRAIDグループ内のデータブロック単位にそのデータブロックに対するアクセス回数のカウントを行い、更にRAIDグループ全体のアクセス回数を集計する手段(22)と、RAIDグループA(3)とRAIDグループB(4)の全体のアクセス頻度の差が予め設定した割合よりも大きい場合、アクセス回数が多いRAIDグループのデータブロックとアクセス回数が少ないRAIDグループのデータブロックをスワップし、RAIDグループAとBのアクセスが平均化されるまで、データブロックのスワップを行う手段(24)を有する。
【選択図】図1
Description
このディスクアレイ装置は、記録媒体からRAIDグループを構成し、前記RAIDグループを1つ又は複数のロジカルユニットに分割してアクセスすることができる。
また、前記RAIDグループを前記ロジカルユニットに分割する時に、前記RAIDグループに属する記録媒体の中に、自動的にスワップ領域を生成し、前記ロジカルユニットを任意の大きさからなるブロックに分割する。そして、上位装置のアクセスを前記ブロック単位に計測して、前記ブロックのアクセス頻度が所定の回数を超えた時には、そのブロックを、そのブロックを含むロジカルユニットの属するRAIDグループの別のRAIDグループのスワップ領域にコピーして、前記上位装置のそのブロックのアクセスを、前記スワップ領域の中のコピーしたブロックにより行うように制御することを特徴とする。
この従来技術では、スワップ領域を必要に応じて増やさなければならない点、及び、別のRAIDグループの負荷が大きい場合にもスワップしてしまう点が問題となる。
このストレージの負荷分散方法は、入出力に対する処理が排他となる複数の論理ボリュームを備えた複数のボリューム群を有するストレージにおいて用いられる。そして、該ボリュームに関する負荷の偏りを監視する負荷監視部を有し,該負荷監視部により負荷の偏りを検知した場合,あるボリューム群内の論理ボリュームの内容を別のボリューム群に備えられたある論理ボリュームへコピーして、ある論理ボリュームを別の論理ボリューム群内の論理ボリュームへ移動することを特徴とする。
この従来技術では、予備のボリュームを余計に用意しなければならないという問題がある。
この動的負荷分散方法は、ファイルを格納するためのディスクと、ファイルをディレクトリツリー形式で管理するファイルシステム機能を備えた計算機システムにおける負荷分散方法である。そして、ディスクへのI/O要求に関する性能情報を取得し、その要求が発生したディレクトリの名称を取得し、ディスク装置上の負荷の高い局所を含むディレクトリとディレクトリ下のすべての情報を別のディスクに移動し、移動元と移動先のディレクトリを関連付ける。
この従来技術では、移動先のディスクの容量が小さい場合、負荷分散ができないという問題がある。
このディスクアレイ装置は、複数のディスク装置と、該ディスク装置群を制御するアレイ制御部とから構成される。前記アレイ制御部は、前記上位装置との接続を目的とする上位インタフェース制御部と、前記ディスク装置との接続を目的とするディスクインタフェース制御部と、ディスクアレイ装置の統括制御を行うメイン制御部と、上位装置とディスク装置間での転送データを一時バッファリングするバッファ部とから構成される。更に、前記メイン制御部において、前記ディスクアレイ装置を構成する個々のディスク装置仕様情報を管理する構成ディスク仕様管理部と、この構成ディスク仕様管理情報に基づき個々のディスク装置に対するアクセス負荷を制御する負荷分散制御部とを具備する。
この従来技術は、容量と性能が異なるディスクを使用した場合にデータの配置の最適化を行うことにより性能向上を図ることを目的としたものであり、同一ディスクを使用した場合の負荷分散については明記されていない。また、実施例ではデータストライプ単位でアクセス回数をカウントしているが、どの時点でカウント開始や最適化を行うか等が明記されておらず、構成が明確でない。
本発明の他の目的は、複数のRAIDグループの中でアクセス頻度が高いRAIDグループと、アクセス頻度が低いRAIDグループの間で、それぞれのデータブロックをスワップし、それぞれのRAIDグループのアクセス頻度が平均化されるまでデータブロックのスワップを行うことにより、ディスクアクセスの負荷を分散させるディスクアレイ装置、データスワップ方法、及びプログラムを提供することである。
本ディスクアレイ装置(2)は、各々のRAIDグループ内のデータブロック毎に、前記データブロックに対するアクセス回数のカウントを行い、且つ、RAIDグループ毎に、前記RAIDグループ内の全てのデータブロックに渡ってアクセス回数(総アクセス回数)を集計するアクセス監視部(2)と、前記RAIDグループ間の総アクセス回数の差が予め設定した割合よりも大きい場合、前記総アクセス回数が多いRAIDグループ内のデータブロックと前記総アクセス回数が少ないRAIDグループ内のデータブロックをスワップするデータスワップ制御部(24)とを具備する。
第2の効果は、負荷の多いRAIDグループのデータブロックと、負荷の少ないRAIDグループのデータブロックをアクセス頻度の順番に応じて自動でデータブロックのスワップを行うので、人手を介さず短時間でRAIDグループ間の負荷の分散ができることである。
図1は、本発明のディスクアレイ装置のブロック図である。
本発明は、ホストコンピュータ1、ディスクアレイコントローラ2、RAIDグループA;3、RAIDグループB;4を含む構成となっている。
ディスクアレイコントローラ2は、RAIDグループA;3とRAIDグループB;4の2つのRAIDグループを制御する。
監視時間制御部21は、アクセス監視の開始時間と終了時間を保持し、それらの時間に達した時にアクセス監視の開始、及び終了を制御する。
アクセス監視部22は、各RAIDグループ内の各データブロック単位とRAIDグループ全体のアクセス回数をカウントしてその結果を管理テーブル23に保持する。
管理テーブル23は、アクセス監視部22がデータを格納するためのデータテーブルである。
データスワップ制御部24は、RIADグループA;3、RIADグループB;4のそれぞれのアクセス回数が均一(差が予め設定された割合以内)になる様、アクセス回数の多い方のRAIDグループのデータブロックと、アクセス回数の少ない方のRAIDグループのデータブロックについてスワップを行う。
退避メモリ25は、データスワップ制御部24が一時的なデータの退避を行うためのメモリである。
RAIDグループB;4は、データブロックB#0(40)、B#1(41)、B#2(42)、B#3(43)、B#4(44)を有する。
(1)ステップS101
監視時間制御部21は、アクセス監視時間の開始時刻を検知した場合、それぞれアクセス監視部22に対して開始を通知する。この開始の通知はホストコンピュータ1等のディスクアレイコントローラ2の外部からも可能とする。
(2)ステップS102
アクセス監視部22は、監視時間制御部21からの開始通知により、RAIDグループA;3、及びRAIDグループB;4の各データブロック単位にアクセス回数のカウントを開始する。カウントは、データブロックのアクセス毎に管理テーブル上の対象となるデータブロックのアクセス回数欄の値をインクリメント(整数型の変数の値を1増やす処理)することにより行う。但し、実際には、インクリメントによる値の増加量は1に限らない。例えば、インクリメント1回につき、アクセス回数欄の値を10増加するようにしても良い。
(3)ステップS103
監視時間制御部21は、アクセス監視時間の終了時刻を検知した場合、それぞれアクセス監視部22に対して終了を通知する。開始の通知の場合と同様、この終了の通知はホストコンピュータ1等のディスクアレイコントローラ2の外部からも可能とする。
(4)ステップS104
監視時間制御部21から終了が通知された場合、アクセス監視部22は、RAIDグループ内のすべてのデータブロックのアクセス回数を集計してそのTOTAL(合計)数を管理テーブル23に記録する。
(5)ステップS105
また、アクセス監視部22は、データスワップ制御部24にデータスワップ処理の開始を通知する。
(6)ステップS106
データスワップ制御部24では、管理テーブル23上のデータを元にRAIDグループA;3、及びRAIDグループB;4間のTOTALのアクセス回数が平均化される様、退避メモリ25を利用してデータブロックのスワップを行う。具体的には、総アクセス回数がRAIDグループB;4よりもRIADグループA;3の方が多い場合、RAIDグループA;3で最もアクセス回数が多いデータブロックと、RAIDグループB;4で最もアクセス回数の少ないデータブロックから順番にデータスワップを行い、その総アクセスの差が予め指定された割合以内になるまでデータスワップを行う。同時にデータスワップを行ったデータブロックについてはスワップ先のRAIDグループとデータブロック位置をアクセス監視部22に通知し、管理テーブル23に記録する。
(7)ステップS107
データスワップの処理が完了したら、すべてのアクセス回数を初期化し、次のアクセス監視処理に備える。
データブロックを元に戻す必要が生じた場合、管理テーブル23の記録を参照して、データブロックを元のデータブロック位置に戻す(スワップする)。同時に、管理テーブル23において、データブロックの移動先のRAIDグループ番号とデータブロック番号は“無し”の状態に更新する。
スワップ前は、図1の様に、RAIDグループA;3のデータブロックは、A#0(30)、A#1(31)、A#2(32)、A#3(33)、A#4(34)の構成となり、RAIDグループB;4のデータブロックは、B#0(40)、B#1(41)、B#2(42)、B#3(43)、B#4(44)の構成となっている。スワップの結果、RAIDグループA;3のデータブロックA#0(30)と、RAIDグループB;4のデータブロックB#4(44)がスワップされ、また、RAIDグループA;3のデータブロックA#2(32)と、RAIDグループB;4のデータブロックB#2(42)がスワップされる。図5はその結果のRAIDグループの構成を示す。
スワップ後は、図5の様に、RAIDグループA;3のデータブロックは、B#4(44)、A#1(31)、B#2(42)、A#3(33)、A#4(34)の構成となり、RAIDグループB;4のデータブロックは、B#0(40)、B#1(41)、A#2(32)、B#3(43)、A#0(30)の構成となっている。
3つのRIADグループのうち、総アクセス回数が最も多いRAIDグループと、最も少ないRAIDグループとの間でスワップを行う。
例えば、RAIDグループA,B,Cの総アクセス回数の割合(実際には総アクセス回数で比較)が10:3:1とした場合、RAIDグループAとCとの間でスワップを行う。スワップを進めていき、総アクセス回数がCよりもBの方が少なくなった場合、AとBとの間でスワップを行うようにする。また、BとCの総アクセス回数が等しい場合、RAIDグループ番号の若番の方(ここではB)とスワップを行う。更に処理を進めていくと、最終的にはA,B,Cの割合がほぼ均等になり、それらが予め設定された割合以内になるまで処理を進める。
2… ディスクアレイコントローラ
3… RAIDグループA
4… RAIDグループB
20… 主制御部
21… 監視時間制御部
22… アクセス監視部
23… 管理テーブル
24… データスワップ制御部
25… 退避メモリ
30… データブロックA#0
31… データブロックA#1
32… データブロックA#2
33… データブロックA#3
34… データブロックA#4
40… データブロックB#0
41… データブロックB#1
42… データブロックB#2
43… データブロックB#3
44… データブロックB#4
Claims (11)
- 複数のRAIDグループを制御するディスクアレイ装置において、
各々のRAIDグループ内のデータブロック毎に、前記データブロックに対するアクセス回数のカウントを行い、且つ、RAIDグループ毎に、前記RAIDグループ内の全てのデータブロックに渡ってアクセス回数(総アクセス回数)を集計するアクセス監視部と、
前記RAIDグループ間の総アクセス回数の差が予め設定した割合よりも大きい場合、前記総アクセス回数が多いRAIDグループ内のデータブロックと前記総アクセス回数が少ないRAIDグループ内のデータブロックをスワップするデータスワップ制御部と
を具備する
ディスクアレイ装置。 - 請求項1に記載のディスクアレイ装置において、
データブロック毎のアクセス回数及びスワップ先が記録される管理テーブルを更に具備し、
前記アクセス監視部は、前記総アクセス回数を前記管理テーブルに記録し、前記データスワップ制御部にスワップの開始を通知する
ディスクアレイ装置。 - 請求項2に記載のディスクアレイ装置において、
前記データスワップ制御部は、前記スワップを行ったデータブロックについて、スワップ先のRAIDグループ及びデータブロックの位置を前記アクセス監視部に通知し、前記管理テーブルに記録する
ディスクアレイ装置。 - 請求項3に記載のディスクアレイ装置において、
前記アクセス監視部は、スワップの処理が完了したら、全てのアクセス回数を初期化し、次のアクセス監視処理に備える
ディスクアレイ装置。 - 請求項3に記載のディスクアレイ装置において、
前記アクセス監視部は、アクセスの度に前記管理テーブルを参照してスワップ先のRAIDグループに対してアクセスを行うようにする
ディスクアレイ装置。 - 請求項1に記載のディスクアレイ装置において、
前記データスワップ制御部は、前記総アクセス回数が多いRAIDグループ内のアクセス回数の多いデータブロックから順に、前記総アクセス回数が少ないRAIDグループ内のアクセス回数の少ないデータブロックから順に、前記総アクセス回数の差が最小になるまでスワップを繰り返す
ディスクアレイ装置。 - 請求項1に記載のディスクアレイ装置において、
前記アクセス監視部は、外部のホストコンピュータからの指示で前記各RAIDグループへのデータアクセスの制御を行う
ディスクアレイ装置。 - (a)RAIDグループ内の各データブロック単位にアクセス回数のカウントを行うステップと、
(b)前記RAIDグループ毎に全てのデータブロックのアクセス回数を集計した総アクセス回数を管理テーブルに記録するステップと、
(c)前記RAIDグループ間の前記総アクセス回数が平均化されるまで前記データブロックのスワップを行うステップと、
(d)前記スワップを行ったデータブロックについて、スワップ先のRAIDグループ及びデータブロックの位置を管理テーブルに記録するステップと
を具備する
データスワップ方法。 - 請求項8に記載のデータスワップ方法において、
(e)スワップの処理が完了したら、全てのアクセス回数を初期化するステップを更に具備する
データスワップ方法。 - 請求項8に記載のデータスワップ方法において、
(f)アクセスの度に前記管理テーブルを参照してスワップ先のRAIDグループに対してアクセスを行うステップを更に具備する
データスワップ方法。 - 請求項8乃至10のいずれか一項に記載のデータスワップ方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム
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