JP2007115232A - 低消費電力記憶装置とその制御方法 - Google Patents
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Abstract
性能に特化した階層制御や消費電力は落ちるが性能も落ちるデバイス制御はあったが、今日のデータセンタでの消費電力問題の答える低消費電力でかつ性能低下の少ないストレージシステムが必要となっている。
【解決手段】
消費電力は少ないが書込み性能やデバイス寿命に不利のある記憶デバイスを混在させそれら複数の記憶階層を好適に制御し、データの属性やボリュームに指定されるポリシーに対応した記憶階層を割り当てることで、課題を解決する。その際に、これまで、管理されなかった、デバイスへの書込み回数や消去回数などの寿命に影響あるパラメータと装置内の消費電力を管理し、記憶階層の移行を好適に制御する。
【効果】
本発明に従って、ユーザの要求する低消費電力でかつ性能低下の無いストレージシステムが利用可能。
【選択図】 図6
Description
また、周辺処理部203は、制御系バス215を介して、チャネルプロトコル処理部204および内部ネットワークインタフェース部205にも接続される。
そして、管理端末601は、情報収集のための手段として一般的な通信用のネットワーク602を介し、各ストレージ制御装置101にある管理部603を通じて、ストレージ制御装置101内に格納されている情報、たとえば制御情報格納領域117に格納される装置内部情報604(図8の使用状況管理テーブル800など)にアクセスしたり、その装置内部情報604を管理部603を通じて得ることができる。そして、管理端末601は、それぞれのストレージ制御装置101から集めた装置内部情報604に基いて、情報608(たとえば、図14の全体情報テーブル1400)を作成する。
第2の実施形態では、管理端末601内もしくは管理部603を通じて行われる機能のうち、データ格納位置のアロケーションについて説明する。特に、ユーザからデータの属性や利用要件を指定された場合のデータ格納位置選択の動作や処理について述べる。
(1)現時点での使用状態や履歴に応じて、書き換え寿命やデバイス寿命が他記憶デバイスに比較して短かい記憶デバイスについて、寿命管理を考慮したアロケーション制御を行う。
(2)あらかじめユーザや管理者の設定する、書込み頻度や読み出し頻度、電力消費量、性能などのポリシーに応じて、適切なデバイスを格納領域としてアロケーションする。
(3)消費電力を低減する記憶デバイスにアロケーションする。例えば、図10のように、装置内電力消費と各コンポーネントの稼働状況から低消費電力デバイスを選択し、該低消費電力デバイス(フラッシュメモリやMAID技術で制御されるHDD)上の格納領域を優先的にアロケーションする。さらに、図14に示すような、装置全体の利用状況を把握するテーブルを利用すれば、装置全体について低電力化が可能なアロケーション制御を実現することができる。
102 ホストコンピュータ
104 チャネル制御部
105 ディスク制御部
106 FM制御部
113 キャッシュメモリ
117 制御情報格納領域
110 HDD
220 MP部
306 フラッシュメモリ
Claims (25)
- ホストコンピュータ、および、データを記憶する記憶媒体としての1または複数のハードディスク、と接続される接続部と、前記ホストコンピュータからライト要求のあったデータを記憶し前記ハードディスクとは異なる種類の記憶媒体である1または複数の不揮発記憶媒体と、前記ホストコンピュータからのライト要求およびリード要求を前記ハードディスクまたは前記不揮発記憶媒体を使用して処理する処理部と、前記処理部が使用する制御情報を記憶するメモリ部と、を備えたストレージ制御装置であって、
前記1または複数のハードディスクは、単体、あるいは、制御部を有するディスクアレイ装置の一部として設けられ、
前記メモリ部に記憶された前記制御情報は、個々の前記記憶媒体ごとの識別子とそれぞれの前記記憶媒体の使用状況に関する情報を関連付けた使用状況管理テーブルであり、
前記メモリ部は、さらに、前記使用状況に関する情報に対する各閾値を記憶し、
前記処理部は、前記メモリ部に記憶された前記使用状況管理テーブルおよび前記各閾値を参照し、前記使用状況に関する情報のいずれかが前記閾値を超えた場合に、その閾値を超えたいずれかの種類の前記記憶媒体のデータを他方の種類の前記記憶媒体に移行する
ことを特徴とするストレージ制御装置。 - 前記不揮発記憶媒体は、フラッシュメモリであることを特徴とする請求項1に記載のストレージ制御装置。
- 前記不揮発記憶媒体は、強誘電体メモリであることを特徴とする請求項1に記載のストレージ制御装置。
- 前記不揮発記憶媒体は、相変化メモリであることを特徴とする請求項1に記載のストレージ制御装置。
- 前記処理部は、直接または前記ディスクアレイ装置の制御部を介して、MAID(Massive Array of Idle Disks)技術によって前記ハードディスクを回転および停止させることを特徴とする請求項1に記載のストレージ制御装置。
- 前記ハードディスクは、SCSI(Small Computer System Interface)ディスクおよびATA(AT Attachment)ディスクのうち少なくとも一方から構成されていることを特徴とする請求項5に記載のストレージ制御装置。
- 請求項1に記載のストレージ制御装置であって、
前記不揮発記憶媒体は、前記ハードディスクよりも書換え可能回数が少なく、
前記使用状況管理テーブルは、それぞれの前記記憶媒体の使用状況に関する情報として書換え回数を含んでおり、
前記メモリ部は、前記閾値として前記書換え回数に関する閾値を記憶し、
前記処理部は、前記メモリ部に記憶された前記使用状況管理テーブルおよび前記書換え回数に関する閾値を参照し、前記書換え回数に関する閾値を超えた前記不揮発記憶媒体のデータを前記ハードディスクに移行する
ことを特徴とするストレージ制御装置。 - 請求項1に記載のストレージ制御装置であって、
前記ハードディスクは、前記不揮発記憶媒体よりもデータのリードあるいはライトの応答速度が遅く、
前記使用状況管理テーブルは、それぞれの前記記憶媒体の使用状況に関する情報として
データのリードあるいはライトの使用回数を含んでおり、
前記メモリ部は、前記閾値として前記使用回数に関する閾値を記憶し、
前記処理部は、前記メモリ部に記憶された前記使用状況管理テーブルおよび前記使用回数に関する閾値を参照し、その閾値を超えたいずれかの種類の前記記憶媒体のデータを他方の種類の前記記憶媒体に移行する
ことを特徴とするストレージ制御装置。 - 請求項1に記載のストレージ制御装置であって、
前記使用状況管理テーブルは、それぞれの前記記憶媒体の使用状況に関する情報として不良領域数を含んでおり、
前記メモリ部は、前記閾値として前記不良領域数に関する閾値を記憶し、
前記処理部は、前記メモリ部に記憶された前記使用状況管理テーブルおよび前記不良領域数に関する閾値を参照し、前記不良領域数に関する閾値を超えたいずれかの種類の前記記憶媒体のデータを他方の種類の前記記憶媒体に移行する
ことを特徴とするストレージ制御装置。 - 請求項1に記載のストレージ制御装置であって、
前記処理部は、データを移行する先の他方の種類の前記記憶媒体が前記不揮発記憶媒体である場合、前記ハードディスクにおけるある領域を一時記憶領域として確保して、移行するデータを前記一時記憶領域に一部ずつ順次コピーし、そのデータの移行処理中に前記ホストコンピュータからそのデータの一部に関するリード要求を受けたとき、移行元の前記記憶媒体の該当データを前記ホストコンピュータに返送し、移行先の前記記憶媒体へのデータ移行を非同期で一部ずつ順次処理する
ことを特徴とするストレージ制御装置。 - 請求項1に記載のストレージ制御装置であって、
前記処理部は、データを移行する先の他方の種類の前記記憶媒体が前記不揮発記憶媒体である場合、前記ハードディスクにおけるある領域を一時記憶領域として確保して、移行するデータを前記一時記憶領域に一部ずつ順次コピーし、そのデータの移行処理中に、前記ホストコンピュータからそのデータの一部に関するリード要求を受け、前記不揮発記憶媒体においてそのデータの一部に対応する新データが前記ホストコンピュータからのライト要求によってすでに書込まれていたとき、その新データをホストコンピュータに返送する
ことを特徴とするストレージ制御装置。 - 請求項1に記載のストレージ制御装置であって、
前記処理部は、データを移行する先の他方の種類の前記記憶媒体が前記不揮発記憶媒体である場合、前記ハードディスクにおけるある領域を一時記憶領域として確保して、データの移行処理中に、前記ホストコンピュータから移行中のデータの一部に関するライト要求を受けたとき、そのライト要求のあった新データを前記一時記憶領域に格納し、前記したデータの移行処理の終了後に、前記一時記憶領域の新データを前記不揮発記憶媒体に反映する
ことを特徴とするストレージ制御装置。 - 請求項1に記載のストレージ制御装置であって、
前記使用状況管理テーブルは、それぞれの前記記憶媒体の使用状況に関する情報として消去処理エラー回数を含んでおり、
前記メモリ部は、前記閾値として前記消去処理エラー回数に関する閾値を記憶し、
前記処理部は、前記メモリ部に記憶された前記使用状況管理テーブルおよび前記消去処理エラー回数に関する閾値を参照し、前記消去処理エラー回数に関する閾値を超えた前記記憶媒体のデータを他の前記記憶媒体に移行する
ことを特徴とするストレージ制御装置。 - 請求項1に記載のストレージ制御装置であって、
前記使用状況管理テーブルは、それぞれの記憶媒体の使用状況に関する情報として平均消去時間を含んでおり、
前記メモリ部は、前記閾値として前記平均消去時間に関する閾値を記憶し、
前記処理部は、前記メモリ部に記憶された前記使用状況管理テーブルおよび前記平均消去時間に関する閾値を参照し、前記平均消去時間に関する閾値を超えたいずれかの種類の前記記憶媒体のデータを他方の種類の前記記憶媒体に移行する
ことを特徴とするストレージ制御装置。 - 複数の請求項1に記載のストレージ制御装置と、その複数のストレージ制御装置と接続された管理端末と、を備えたデータ管理システムであって、
前記管理端末は、管理端末処理部と管理端末記憶部を有し、
前記管理端末記憶部は、前記ストレージ制御装置ごとの一定時間あたりの電力消費量を含んだ全体情報テーブルと、複数の前記ストレージ制御装置の全体の一定時間あたりの電力消費量の閾値と、を記憶し、
前記管理端末処理部は、前記全体情報テーブルを参照して前記複数のストレージ制御装置の全体の一定時間あたりの電力消費量を算出し、その算出した電力消費量が前記全体の一定時間あたりの電力消費量の閾値を超えた場合には、複数の前記ストレージ制御装置の全体の一定時間あたりの電力消費量が低減するように、前記ストレージ制御装置の内部、
あるいは、複数の前記ストレージ制御装置の間で記憶媒体間のデータ移行を行う
ことを特徴とするデータ管理システム。 - 前記全体情報テーブルは、それぞれの前記ストレージ制御装置における低消費電力の記憶媒体の空き容量を含んでいることを特徴とする請求項15に記載のデータ管理システム。
- ホストコンピュータ、および、データを記憶する記憶媒体としての1または複数のハードディスク、と接続され、前記ホストコンピュータからライト要求のあったデータを記憶し前記ハードディスクとは異なる種類の記憶媒体である1または複数の不揮発記憶媒体と、前記ホストコンピュータからのライト要求およびリード要求を前記ハードディスクまたは前記不揮発記憶媒体を使用して処理する処理部と、前記処理部が使用する制御情報を記憶するメモリ部と、を備えたストレージ制御装置によるデータ管理方法であって、
前記1または複数のハードディスクは、単体、あるいは、制御部を有するディスクアレイ装置の一部として設けられ、
前記メモリ部に記憶された前記制御情報は、個々の前記記憶媒体ごとの識別子とそれぞれの前記記憶媒体の使用状況に関する情報を関連付けた使用状況管理テーブルであり、
前記メモリ部は、さらに、前記使用状況に関する情報に対する各閾値を記憶し、
前記処理部は、前記メモリ部に記憶された前記使用状況管理テーブルおよび前記各閾値を参照し、前記使用状況に関する情報のいずれかが前記閾値を超えた場合に、その閾値を超えたいずれかの種類の前記記憶媒体のデータを他方の種類の前記記憶媒体に移行する
ことを特徴とするデータ管理方法。 - 前記不揮発記憶媒体は、フラッシュメモリであることを特徴とする請求項17に記載のデータ管理方法。
- 前記不揮発記憶媒体は、前記ハードディスクよりも書換え可能回数が少なく、
前記使用状況管理テーブルは、それぞれの前記記憶媒体の使用状況に関する情報として書換え回数を含んでおり、
前記メモリ部は、前記閾値として前記書換え回数に関する閾値を記憶し、
前記処理部は、前記メモリ部に記憶された前記使用状況管理テーブルおよび前記書換え回数に関する閾値を参照し、前記書換え回数に関する閾値を超えた前記不揮発記憶媒体のデータを前記ハードディスクに移行する
ことを特徴とする請求項17に記載のデータ管理方法。 - 前記ハードディスクは、前記不揮発記憶媒体よりもデータのリードあるいはライトの応答速度が遅く、
前記使用状況管理テーブルは、それぞれの前記記憶媒体の使用状況に関する情報として
データのリードあるいはライトの使用回数を含んでおり、
前記メモリ部は、前記閾値として前記使用回数に関する閾値を記憶し、
前記処理部は、前記メモリ部に記憶された前記使用状況管理テーブルおよび前記使用回数に関する閾値を参照し、その閾値を超えたいずれかの種類の前記記憶媒体のデータを他方の種類の前記記憶媒体に移行する
ことを特徴とする請求項17に記載のデータ管理方法。 - ストレージ制御装置であって、
ホストコンピュータ、および、データを記憶する記憶媒体としての1または複数のディスク装置と接続される接続部と、
前記ホストコンピュータからライト要求のあったデータを記憶する前記ディスク装置とは異なる種類の記憶媒体である不揮発記憶媒体と、
前記ホストコンピュータからのライト要求およびリード要求を前記ディスク装置または前記不揮発記憶媒体を使用して処理する処理部と、
ユーザがあるデータについて指定する記憶媒体の性能に関する識別情報を格納する指定テーブルと、前記記憶媒体の性能と前記記憶媒体とを関連付けた記憶媒体管理テーブルと、前記記憶媒体ごとの識別子とそれぞれの前記記憶媒体の使用状況に関する情報を関連付けた使用状況管理テーブルとを記憶するメモリ部とを有し、
前記処理部は、前記ホストコンピュータから前記あるデータを受信した場合、前記指定テーブルを参照して前記あるデータについての前記ユーザの指定を判定し、前記記憶媒体管理テーブルを参照して前記あるデータについて前記ユーザの指定に適合する性能を有する記憶媒体を選択し、前記使用状況管理テーブルを参照して、前記選択した記憶媒体が使用可能であるか否かを判定し、前記選択した記憶媒体が使用可能なとき、前記あるデータを、前記選択した記憶媒体に格納することを特徴とするストレージ制御装置。 - 請求項21に記載のストレージ制御装置であって、
前記処理部は、前記ユーザから前記あるデータを格納する論理記憶領域を作成する指示を受信した場合、前記指定テーブルおよび前記記憶媒体管理テーブルを参照し、前記あるデータを格納する論理記憶領域について前記ユーザの指定に適した記憶媒体を選択し、前記使用状況管理テーブルを参照して、前期選択した記憶媒体が使用可能であるか否かを判定し、前記選択した記憶媒体が使用可能なとき、前記記憶媒体を用いて前記あるデータを格納する論理記憶領域を作成し、該論理記憶領域に前記あるデータを格納することを特徴とするストレージ制御装置。 - 請求項21に記載のストレージ制御装置であって、
前記不揮発記憶媒体は、フラッシュメモリであることを特徴とするストレージ制御装置。 - 請求項21に記載のストレージ制御装置であって、
前記指定テーブルに格納される前記記憶媒体の性能に関する識別情報は、前記あるデータの容量、リード頻度、ライト頻度、WORM(Write Once Read Many)の有無、のいずれかに関する情報であることを特徴とするストレージ制御装置。 - 請求項21に記載のストレージ制御装置であって、
前記指定テーブルには、前記ユーザにより優先順位が付与された、複数の前記記憶媒体の性能に関する識別情報が格納され、
前記処理部は、前記ホストコンピュータから前記あるデータを受信した場合、前記指定テーブルおよび前記記憶媒体管理テーブルを参照し、前記優先順位の順に、前記あるデータについて前記ユーザが指定に適した記憶媒体を選択し、前記使用状況管理テーブルを参照して、前期選択した記憶媒体が使用可能であるか否かを判定し、前記選択した記憶媒体が使用可能なとき、前記あるデータを、前記選択した記憶媒体に格納することを特徴とするストレージ制御装置。
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