JP2008243177A - ストレージ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】
従来の、ストレージ装置における省電力化のための磁気ディスク装置の回転状態制御方法では、アプリケーションの運用に合わせた制御が不十分であり、より省電力効果を図る余地があった。
【解決手段】
本願発明により、ストレージ装置の節電制御をストレージ装置の管理装置から適宜設定可能となる。また、ストレージ装置で、管理者からの指示とストレージ装置内の磁気ディスク装置の運用状態との整合性を取った上で、磁気ディスク装置へ節電制御を実行する。
【選択図】 図5
従来の、ストレージ装置における省電力化のための磁気ディスク装置の回転状態制御方法では、アプリケーションの運用に合わせた制御が不十分であり、より省電力効果を図る余地があった。
【解決手段】
本願発明により、ストレージ装置の節電制御をストレージ装置の管理装置から適宜設定可能となる。また、ストレージ装置で、管理者からの指示とストレージ装置内の磁気ディスク装置の運用状態との整合性を取った上で、磁気ディスク装置へ節電制御を実行する。
【選択図】 図5
Description
本発明はストレージ装置に関する。
磁気ディスク装置は、一般に、アクセスを受信したときに電源をオンとし、磁気記憶媒体の回転を行い、ホストコンピュータからのアクセスに応答し、その終了後に、磁気記憶媒体の回転のためのモータの電源を段階的にオフとする制御方法がある。つまり、磁気ディスク装置は、種々の節電モードを内蔵しており、主として受信するアクセスに応じて、所定の節電モードを選択して、そのモードに自動的に移行する機能を有している。
ストレージ装置は、複数の磁気ディスク装置をアレイ状に接続した記憶部を備えており、サーバ等のホストコンピュータに、複数の磁気ディスク装置からなる論理的な記憶領域(以下、LUという)を提供する。信頼性等を高めるために、ストレージ装置では、RAID(Redundant Array of Independent Disks)に基づく冗長化されたLUをホストコンピュータに提供する。このようなストレージ装置では、ホストコンピュータからのアクセスが少ない場合に、すべての磁気ディスク装置を動作中としておく必要はない。しかし、磁気ディスク装置は一旦回転を止めてしまうと、ホストコンピュータからのアクセスに即座に応答することが出来ない。磁気ディスク装置に一般的に用いられている上述の制御方法を用いたのでは、アクセス受領を契機に磁気ディスク装置を動作中とするための時間が必要となり、ストレージ装置の全体としての性能は著しく低下する。
そこで、特許文献1に記載の技術では、LUを構成する磁気ディスク装置の位置と、ホストコンピュータから論理ボリュームへのアクセス状況を管理し、磁気ディスク装置内の論理ボリュームに所定時間(以下、期間Aという)アクセスがない場合に、複数の節電モードの1つを選択して、磁気ディスク装置を選択した節電モードに移行する技術が開示されている(特許文献1 参照)。
特許文献1に記載の技術では、たとえば、ストレージ装置が、間欠的にアクセスが発生するようなアプリケーションにLUを提供するような場合、アプリケーションからアクセスがないと判断する期間である期間Aを、そのアプリケーションのアクセス周期によっては数時間に設定する必要が生じることがある。
しかし、このようなアクセスが間欠的に発生するアプリケーションであっても、夜間の計画停止のように長期間ストレージ装置に対してアクセスが発生しないよう運用される場合がある。このような運用の場合、消費電力の低減のためには、計画停止にはいった時点で磁気ディスク装置を種々の節電モードに移行することが望ましい。
しかし、特許文献1に記載の技術では、ストレージ装置に対してアクセスが発生しなくなってから数時間が経過しなければ、磁気ディスク装置を種々の節電モードに移行する処理は実行されない。つまり、数時間もの間アプリケーションからのアクセスがないとわかっている磁気ディスク装置について、余分な電力を消費することになる。
そこで、本願発明では、磁気ディスク装置の節電制御をストレージ装置の管理装置から適宜設定可能なストレージ装置を提供する。
一方、ストレージ装置がアプリケーションに提供するLUは、複数の磁気ディスク装置に分散して配置されている。また、ストレージ装置は複数のアプリケーションや複数の管理者により共有されている場合も多い。そのため、各アプリケーションの運用上の都合に基づいた各管理者の指示のとおりに磁気ディスク装置の節電制御をおこなったのでは、他のアプリケーションの運用状態や他の管理者の指示と不整合が生じる場合がある。すなわち、計画停止中のアプリケーションAが用いるLU-Aと、運用中のアプリケーションBが用いるLU-Bとが、同じ磁気ディスク装置に配置されていた場合、ストレージ装置が、アプリケーションAの管理者からの指示に従い、LU-Aに対応する磁気ディスク装置の節電モードに移行したのでは、アプリケーションBからのLU-Bへのアクセスに応答できなくなってしまう。
そこで、本願発明では、管理者からの指示とストレージ装置内の磁気ディスク装置の運用状態との整合性を取った上で、節電制御を実行する方法を提供する。
さらに、管理者からの指示とストレージ装置内の磁気ディスク装置の運用状態との整合がとれなかったとしても、その後、各アプリケーションの運用状態の変更などにより、整合性が取れるようになることがある。すなわち、計画停止中のアプリケーションAの管理者から磁気ディスク装置への節電モードするように指示があった時点では、アプリケーションBが運用中であったとしても、その後、アプリケーションBが運用されなくなる場合がある。そこで、本願発明では、管理者からの指示とストレージ装置内の磁気ディスク装置の運用状態との整合性が取れなかった場合でも、ストレージ装置は、管理者からの指示を受付、整合性がとれるまで他のLUの利用状態を監視し、整合性が取れるまで待機し、アプリケーションBでのその磁気ディスク装置の運用が一定期間なくなった時点で、磁気ディスク装置の消費電力を低減するような制御を実行する方法を提供する。
本願発明のストレージ装置は、複数の磁気ディスク装置と、磁気ディスク装置に電源を供給する電源部と、磁気ディスク装置のモータの回転状態を制御する信号を前記磁気ディスク装置に送信する回転状態制御部と、複数の前記磁気ディスク装置の記憶領域からなる論理記憶領域をホストコンピュータに提供するディスク制御部とを有する。そして、ストレージ装置は、磁気ディスク装置の回転状態を移行する指示を、ホストコンピュータからのアクセス単位であるLU毎に管理装置から受信する。
ストレージ装置は、ホストコンピュータからのアクセスを前記論理記憶領域毎に示すアクセス情報と、LUの磁気ディスク装置上の配置を示す管理情報とを有している。管理装置から、磁気ディスク装置の回転状態を移行するように指示があった場合には、指示のあったLUと対応する磁気ディスク装置内の、すべてのLUへ所定時間アクセスが発生していない場合に、指示のあったLUと対応する磁気ディスク装置の回転状態を移行する制御を実行する。
本願発明により、ストレージ装置の節電制御をストレージ装置の管理装置から適宜設定可能となる。また、管理者からの指示とストレージ装置内の磁気ディスク装置の運用状態との整合性を取った上で、節電制御を実行することが可能になる。
以下、図面に基づき本発明の実施形態を説明する。図1は、本実施形態に係るストレージシステム100の構成図である。
ストレージシステム100は、ホストコンピュータ101と管理装置102とストレージ装置103を有する。ストレージ装置103は、複数の磁気ディスク装置104と、磁気ディスク装置104へ電力を供給する電源部105と、電力供給の切り替えを行う電源制御回路106と、ディスク制御装置107を有する。ホストコンピュータ101および管理装置102は、ディスク制御装置107を介して複数の磁気ディスク装置104に接続されている。
ホストコンピュータ101は、例えばCPU(Central Processing Unit)やメモリなどの情報処理資源を備えたコンピュータであり、具体的にはパーソナルコンピュータ、ワークステーション又はメインフレームなどから構成される。ホストコンピュータ101は、ディスク制御装置107により提供される論理的な記憶領域(以下、LUという)をターゲットとして、データの入出力要求コマンドをディスク制御装置107に送信する。ディスク制御装置107は、複数の磁気ディスク装置104に分散して配置される記憶領域を、1つのLUとして、ホストコンピュータ101に提供する。ディスク制御装置107は、複数のLUをホストコンピュータ101に提供する。磁気ディスク装置104に格納されているデータは、RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)に基づいて、冗長化されている。RAID構成をとる複数の磁気ディスク装置104の組をRAIDグループという。各LUは、RAIDグループ内の磁気ディスク装置の記憶領域にまたがって配置されている。また、ストレージ装置は、複数のRAIDグループを有する。
管理装置102は、インターフェース108を介して、ストレージ装置と接続されており、ストレージ装置103の構成情報の設定変更、たとえばRAIDグループの設定の変更や後述するLU管理情報の設定変更などの指示をストレージ装置103へ送信する。
ディスク制御装置107は、2つのコントローラ1071A、1071Bと、これらコントローラ1071A、1071B間を通信可能な状態に接続するコントローラ間接続経路109から構成される。コントローラ1071A、1071Bを冗長化することにより、一方のコントローラの障害発生時に、もう一方のコントローラを運用することが出来る。また、一方のコントローラに負荷が偏った場合に、もう一方のコントローラを運用することで負荷を分散することが出来る。
各コントローラ1071A、1071Bは、ホストコンピュータ101の要求に応じて磁気ディスク装置104に対するデータの読書きを制御するもので、ホストインターフェース1072A、1072B、データ転送制御部1073A、1073B、キャッシュメモリ1074A、1074B、ブリッジ1075A、1075B、ローカルメモリ1076A、1076B、プロセッサ1077A、1077B、ディスクインターフェース1078A、1078Bなどを備える。コントローラ内の各要素は、データ転送線110および制御コマンド転送線111で接続されている。
このうちホストインターフェース1072A、1072Bは、ホストコンピュータ101との通信制御を行うインターフェースである。
データ転送制御部1073A、1073Bは、2つのコントローラ1071A、1071B間のデータ転送と、コントローラ1071A、1071B内の各要素間でのデータ転送を制御する機能を備える。
ブリッジ1075A、1075Bは、プロセッサ1077A、1077B及びローカルメモリ1076A、1076Bをそれぞれ自系のデータ転送制御部1073A、1073Bに接続する中継装置である。ここでいう自系と同一コントローラ内の各構成要素のことをいう。一方、他方のコントローラ内の各構成要素を他系とよぶ。
ローカルメモリ1076A、1076Bは、ホストコンピュータ101から与えられるリードコマンドやライトコマンド等の各種コマンドを一時的に保持するために用いられる。プロセッサ1077A、1077Bは、このローカルメモリ1076A、1076Bに格納されたリードコマンドやライトコマンドを処理する。また、ローカルメモリ1076A、1076Bは、後述するように、各種制御プログラムを有し、これらのプログラムは、プロセッサ1077A、1077Bにより実行処理される。
プロセッサ1077A、1077Bは、それぞれ自系のコントローラ1071A、1071B全体の動作制御を司る機能を有する。これらプロセッサ1077A、1077Bは、ローカルメモリ1076A、1076Bに格納されたLUに対するライトコマンドやリードコマンドに応じて、磁気ディスク装置104へデータの読書き等の処理を行う。各プロセッサ1077A、1077Bは、予め自身のプロセッサに対して排他的に割り当てられたLU(以下、「担当LU」と呼ぶ。)に対するデータの読書き等の処理を行う。
各プロセッサ1077A、1077Bに対する担当LUの割り当ては、各プロセッサ1077A、1077Bの負荷状況や、ホストコンピュータ101から与えられるLUごとの担当プロセッサを指定する担当プロセッサ指定コマンドの受信、もしくは管理装置102からの指示によって動的に変更することが可能である。また、各プロセッサ1077A、1077Bに対する担当LUの割り当ては、ディスク制御装置107及びホストコンピュータ101間の接続経路や、ディスク制御装置107及び磁気ディスク装置104間の接続経路等における障害発生の有無によっても動的に変更することができる。
また、ローカルメモリ1076A、1076Bに、それぞれのプロセッサと担当LUの対応関係と自系、他系のローカルメモリのアドレス情報を示す、アドレス対応情報205を格納し、ホストコンピュータから送信されコマンドを受信したときに、対象とするLUが自系および他系のいずれのプロセッサと対応付けられているかアドレス対応情報205に基づいて判断し、当該LUが他系のプロセッサと対応付けられているときには、アドレス対応情報205に基づいて、コマンドを他系のローカルメモリに転送する、とういう制御を加えてもよい。
本実施例では、ディスク制御装置107内の各要素を2つずつ設けた冗長構成を示しているが、各要素が1つの構成でもよい。
磁気ディスク装置104は、ディスク制御装置107からの指示に応じて、正常モード、省電力モード、モータ停止モード、の3つの回転状態をそれぞれとることができる。
正常モードでは、ホストコンピュータ101から磁気ディスク装置104の有する記憶領域へのアクセスに対して応答可能な程度に磁気ディスク装置のモータが回転している状態である。
省電力モードは、磁気ディスク装置104に対し、正常モードよりもモータの回転数を少なく(遅く)して待機している状態である。省電力モードであれば、モータが停止している状態よりもホストコンピュータ101からのアクセスに迅速に対応でき、性能への影響を低減できる。
モータ停止モードとは、省電力モードとなった磁気ディスク装置104よりさらに消費電力の低減をはかるために、磁気ディスク装置104に電力を供給しつつ磁気ディスク装置のモータを停止させて待機している状態である。
磁気ディスク装置のモータの回転速度を低くするなど、回転状態を移行することで、磁気ディスク装置が消費する電力量を下げることが出来る。また、磁気ディスク装置の電力消費やモータの回転により熱が発生する。この発熱による記憶システム内の温度上昇を避けるため、制御装置内は、たとえばFANやエアコンなどの冷却装置によって冷却される。磁気ディスク装置のモータの回転速度を低くしたり、回転を停止したり、することで、ストレージ装置103内の発熱を低減し、冷却装置が消費する電力量を低下させることが出来る。一方、磁気ディスク装置に配置されるLUには、ホストコンピュータから任意にアクセスが発生する。つまり、ストレージ装置103全体での消費電力低減のためには、各磁気ディスク装置104に配置されるLUへのアクセス状況に応じて、磁気ディスク装置が最適なモードをとることが必要である。
各磁気ディスク装置104は、プロセッサ1077A、1077Bから、制御コマンド転送線111を介して、指示を受け、回転状態を移行する。
図2には、ローカルメモリ1076A、1076Bが有する情報を示す。ローカルメモリには、節電制御を行うためのディスク制御プログラム201と、各LUのアクセス状態や構成情報を管理するLU管理情報202と、RAIDグループの構成情報を管理するRAIDグループ管理情報203と、アドレス対応情報205が格納されている。なお、本実施例では各種制御プログラムがローカルメモリに格納されている例を示すが、各種制御プログラムは磁気ディスク装置の有する記憶領域のシステム領域に格納されていてもよい。
図3に示すのは、LU管理情報202である。LU管理情報202は、LU毎の構成情報およびLU毎のホストコンピュータ101からのアクセス状態などを管理する。LU管理情報202は、管理装置102からの指示により設定変更等が行われる。LUN(Logical Unit Number)301には、LU毎に付与された識別番号が示される。ディスク番号303には、当該LUの属するRAIDグループのRAID構成が示される。ディスク番号302には、当該LUに対応しているRAIDグループを構成する磁気ディスク装置104の識別番号が示される。
ディスク起動状態304には、当該LUを含む磁気ディスク装置104のモータの実際の状態が示される。ディスク起動状態が「OFF」と示されている場合には、当該LUに対応する磁気ディスク装置104のモータが停止しており、ホストコンピュータ101からのアクセスにすぐに応答できない状態である(磁気ディスク装置のモータを回転させるまでに時間が必要であるため、アクセスに時間を要する)。ディスク状態が「ON」と示されている場合には、当該LUに対応する磁気ディスク装置がホストコンピュータ101からのアクセスに対しすぐに対応できる状態を示す。
ディスク状態305には、当該LUに対応する磁気ディスク装置の障害の有無を表し、ディスク制御プログラム201により障害が検知されている場合には「異常」が示される。
ステート情報306とは、当該LUに対して、管理装置102から指示があった磁気ディスク装置のモードである。ステート情報306は、管理装置103から指示を受ける前の初期状態では、「正常」となっている。
ステート情報306が「正常」の場合は、当該LUに対応する磁気ディスク装置104をアクセス可能な状態、つまり正常モードにするように管理装置102から指示があったことを示す。ステート情報306が「省電力指示」の場合は、当該LUと対応する磁気ディスク装置104のモータの回転数を下げるように、つまり磁気ディスク装置104を省電力モードにするように、管理装置102から指示があったことを示す。たとえば、システム管理者は、一定時間アクセスがないと判断した場合、管理装置102を介して、当該LUと対応する磁気ディスク装置104のモータの回転数を下げるように指示する。ステート情報306が「電源OFF指示」の場合は、当該LUと対応する磁気ディスク装置104のモータを停止するように、つまり磁気ディスク装置104をモータ停止モードにするように、システム管理者から管理装置102を介して指示があったことを示す。
ステート情報306は、管理装置102からの指示状態を示すものである。実際の磁気ディスク装置104の回転状態の移行処理は、管理装置102からの指示の受信を契機に、ステート情報306が変更されたのちに、ディスク制御プログラム201が実行する。つまり、ステート情報306に示される内容は、実際の磁気ディスク装置104の状態を示しているわけではなく、LUに対するアクセスに応じて、LUと対応する磁気ディスク装置の回転状態をどうするべきか、管理装置102を介して指示をした内容が示されている。ディスク制御プログラム201の処理については、後述する。
経過時間307には、ホストコンピュータ101が当該LUに最後にアクセスをした時点から現在の時点までの経過時間が格納されている。
2つのローカルメモリ1076A、1076B内に格納されたLU管理情報202およびRAIDグループ管理情報203は、常に同じとなるように、一方のローカルメモリ1076A内の情報が更新されたときには、他方のローカルメモリ1076B内の情報も同様に更新する。これらの情報の処理は、ディスク制御プログラム201が実行する。
図4に示すのは、RAIDグループ管理情報203であり、RAIDグループとLUの対応関係を示している。RAIDグループ管理情報は、管理装置102を介して、システム管理者により設定変更等が行われる。RG番号401にはRAIDグループの識別番号が示されており、LUN402には当該RAIDグループに含まれるLUの識別番号が示される。
図5に示すのは、ディスク制御プログラム201による処理の流れである。ディスク制御プログラム201は、プロセッサ1077A、1077Bにより実行される。ディスク制御プログラム201による処理は、システム管理者が管理装置102を介して、LU毎にLUと対応する磁気ディスク装置104の回転状態を移行する指示をしたことをディスク制御プログラム201が検知したことを契機に開始される。
LU管理情報202のステート情報306は、LU毎に管理されているが、管理装置102はストレージ装置103のRAID構成を把握することができる。したがって、管理装置102からのステート情報306変更の指示はRAIDグループ毎に行っても、LU毎に行っても、複数のLU毎に行ってもよい。
ディスク制御プログラム201は、ホストコンピュータ101からのアクセス状況と管理装置102からの指示をもとに、磁気ディスク装置104の回転状態を制御する。ホストコンピュータ101からのアクセスは、LU単位で行われる。ディスク制御プログラム201は、後述するように、LU毎のホストコンピュータ101からのアクセス状態を示すLU管理情報202の経過時間307を定期的に確認することで、ホストコンピュータ101からのアクセス状態に応じたきめ細かい磁気ディスク装置104の回転状態の制御を可能にする。
以下に、管理装置102からLU毎にLUと対応する磁気ディスク装置104の回転状態を移行する指示を、ストレージ装置が受信したことを、ディスク制御プログラム201が検知した場合、ディスク制御プログラム201が行う処理の例について、図5を用いて説明する。
管理装置102から磁気ディスク装置104の回転状態を移行する指示を受信すると、ディスク制御プログラム201は、まず管理装置102からの指示のとおりにステート情報を変更してよいか、指示のあったLUへのホストコンピュータ101からのアクセス状態と照らし合わせて判定する(501)。指示のあったLUへのホストコンピュータ101からのアクセス状態は、経過時間307を参照することで確認する。たとえば、ホストコンピュータ101からのアクセスが継続中のLUに対して、管理装置102から「省電力指示」、「電源OFF指示」があった場合には、制御プログラム201はステート情報を変更しはならないと判定する。
アクセス継続中のLUを含む磁気ディスク装置104の回転状態の変更は、致命的な障害を引き起こすからである。ディスク制御プログラム201は、このように磁気ディスク装置104へのアクセス状態と、管理装置102からの指示とに矛盾があった場合には、管理装置102に対しエラーを通知し、処理を終了させる(502)。
また、ホストコンピュータ101からアクセスのないLUであっても、ステート情報306が「正常」のLUに対して、管理装置(102)から、「電源OFF指示」があった場合、ディスク制御プログラム201は、「電源OFF指示」を「省電力指示」に変更して処理を進める。ステート情報306が「正常」のLUは、ホストコンピュータ101からすぐにアクセスを受ける可能性が高い。よって、管理装置102からの指示を「電源OFF指示」から「省電力指示」に変更することで、磁気ディスク装置のモータを低速回転のまま待機させ、ホストコンピュータ101のアクセスに迅速に対応できるようにする。そして、ディスク制御プログラム201は、指示のあったLUのステート情報306を「省電力指示」に変更する。
上述以外の場合には、ディスク制御プログラム201は、管理装置102から指示のとおりに、指示のあったLUのステート情報206を変更する(503)。
ディスク制御プログラム201により、指示のあったLUのステート情報306が「正常」に変更された場合(505)、LU管理情報202のディスク番号(302)を参照し、指示のあったLUと対応する磁気ディスク装置104を確認し、磁気ディスク装置104の回転状態をホストコンピュータ101からアクセスに応答可能な正常モードとするように、制御コマンド転送線111を介して磁気ディスク装置104に指示する(506)。
ディスク制御プログラム201によって、ステート情報306が「省電力指示」に変更された場合(507)、LU管理情報202の経過時間307を参照し、指示のあったLUに所定時間アクセスがないか確認する(508)。所定時間アクセスがない場合、つまり指示のあったLUの経過時間307が所定時間を超えている場合は、ステート情報306を「省電力指示」から、さらに「電源OFF指示」に変更する(509)。ここでいう所定時間(以下、所定時間Aとよぶ)とは、ホストコンピュータからLUに対してアクセスが発生しないと判断する基準となる時間であり、管理装置から適宜設定可能である。本実施例のように管理装置102からのステート情報の変更指示を契機に行われる磁気ディスク装置104の回転状態移行の制御の場合以外にも、ストレージ装置103のディスク制御装置107のみの判断で所定時間(以下所定時間Bとよぶ)アクセスのなかった磁気ディスク装置104に対して回転状態移行の制御をする場合もある。所定時間Aは、所定時間Bと比較し、短い時間に設定できる。これは、ホストコンピュータの運用状況を把握したシステム管理者などが管理装置102を介して、ストレージ装置103へ指示をおこなっているため、ストレージ装置103のみによる判断の場合である所定時間Bよりも、アクセスがないと判断するまでに要する時間が短くてすむからである。
指示のあったLUに最後にアクセスがあってから所定時間A経過していない場合、つまり指示のあったLUの経過時間307が所定時間Aを越えていない場合は、ステート情報を「省電力指示」のままとして、処理を進める。
指示のあったLUのステート情報306が「省電力指示」のままとされた場合、ディスク制御プログラム201は次に、指示のあったLUと同じRAIDグループに属する他のLUのステート情報306を確認する(510)。そして、同じRAIDグループ内にステート情報306「正常」のLUがあった場合には、そのRAIDグループに対応する磁気ディスク装置を正常モードのままとし、一定時間毎に繰り返し、指示のあったLUと同じRAIDグループに属するLUのステート情報306を確認する。指示のあったLUと同じRAIDグループに属するLUのステート情報306が、すべて「省電力指示」か「電源OFF指示」のいずれかであった場合、そのRAIDグループに対応する磁気ディスク装置をすべて省電力モードにするように、制御コマンド転送線111を介して磁気ディスク装置104に指示する(511)。
次に、ディスク制御プログラム201は、指示のあったLUと同じRAIDグループに属するLUの経過時間308を参照し、RAIDグループに属するすべてのLUに対し、ホストコンピュータ101から所定時間Aアクセスが発生していないかを確認する(512)。すべてのLUに対し、ホストコンピュータ101から所定時間アクセスが発生していない場合、つまりRAIDグループに属するすべてのLUの経過時間307が所定時間Aを越えている場合、ディスク制御プログラム201は、RAIDグループに属するすべてのLUのステート情報306を、「省電力指示」から「電源OFF指示」に変更する(513)。
磁気ディスク装置104のモータの回転状態が移行されると、磁気ディスク装置104の記憶領域すべてに影響がある。そのため、磁気ディスク装置104の回転状態の移行には、指示のあったLUへのアクセス状態だけでなく、指示のあったLUと対応する磁気ディスク装置104内の他のLUへのアクセス状態を考慮する必要がある。つまり、LUがRAIDグループ内の複数の磁気ディスク装置104にまたがる記憶領域である場合、磁気ディスク装置の回転状態の移行するために、ディスク制御プログラム201は、指示のあったLUのステート情報306だけでなく、指示のあったLUと同じRAIDグループに属する他のLUのステート情報306が「省電力指示」か「電源OFF指示」のいずれかであることを確認する必要がある。
上記のディスク制御プログラム201の処理514、509、513)により、ステート情報306が「電源OFF指示」に変更された場合、LU管理情報202を参照し、ステート情報306が「電源OFF指示」に変更されたLUと同じRAIDグループ内の他のLUのステート情報306が、すべて「電源OFF指示」であるか確認する(515)。ステート情報306が「正常」もしくは「省電力指示」のLUがあった場合には、一定時間ごとに繰り返し確認を行う。
「電源OFF指示」に変更されたLUと同じRAIDグループ内の他のLUのステート情報306が、すべて「電源OFF指示」の場合、RAIDグループに対応する磁気ディスク装置104のモータを停止してもよいかどうかの判定をするよう、ディスク制御プログラム201は、磁気ディスク装置のシステム領域に格納されたディスク判定プログラム603に対し、指示する(516)。ディスク判定プログラム603の処理については後述する。そして、ディスク制御プログラム201は、ディスク判定プログラム603より、判定結果を受信する(517)。RAIDグループに対応する磁気ディスク装置104のモータを停止することが可能だという判定結果があった場合(518)、ディスク制御プログラム201は、RAIDグループに対応する磁気ディスクのモータを停止する(521)。
また、ディスク判定プログラム603の判定結果が、磁気ディスク装置などのハード要因により、磁気ディスク装置のモータを停止することができないという判定であった場合には(519)、(518、519)管理装置102に対しエラー通知を行う(520)。また、LU管理情報202のディスク状態305を「異常」に変更する。
上述したように、LUはRAIDグループに属する複数の磁気ディスク装置の記憶領域にまたがっている場合があるため、磁気ディスク装置の回転の停止は、RAIDグループ単位で行う必要がある。
以下に、図6、図7および図8を用いて、ディスク判定プログラム603が各磁気ディスク装置のモータを停止させてもよいか否かの判定する処理を示す。
図6には磁気ディスク装置104の記憶領域の概念図を示す。磁気ディスク装置104には、それぞれ番号が付与されている。磁気ディスク装置104の記憶領域は、システム管理者が管理する情報やストレージ装置103の構成情報や制御情報などが格納されているシステム領域601と、ホストコンピュータからの転送されたデータを格納するユーザ領域602とを有する。システム領域601には、ディスク判定プログラム603とディスクON/OFF可否情報604が格納されている。ディスク判定プログラム603は磁気ディスク装置104の有するプロセッサにより実行される。
図7にディスクON/OFF可否情報604を示す。ディスクON/OFF可否情報604は、磁気ディスク装置104を識別する情報と磁気ディスク装置104のモータを停止してよいか否かの情報とを対応付けて示したものである。ディスク番号701は、磁気ディスク装置104の識別番号であり、RAIDグループ番号702は、当該磁気ディスク装置104が属するRAIDグループの識別番号が示される。モータ停止可否703には、ディスク判定プログラム603により判定された結果、当該磁気ディスク装置のモータの回転を停止してもよい状態にあるか否かが示され、ディスク制御プログラム201の指示を受信するまでは「不可」と示される。
図8にディスク判定プログラム603の処理フローを示す。ディスク判定プログラム603の処理は、ディスク制御プログラム201から判定処理の開始の指示(514)をディスク判定プログラム603が検知したことを契機に開始される。ディスク判定プログラム603の処理の開始時点では、判定指示があった当該磁気ディスク装置のディスクON/OFF可否情報604のモータ停止可否703は不可と設定されている。ディスク判定プログラム603は、ディスク制御プログラム201より判定指示があった磁気ディスク装置に対応するモータ停止可否703が可であるか不可であるかを判定する(801)。モータ停止可否703が可であった場合は処理を終了し、その旨をディスク制御プログラム201へ通知する。一方、モータ停止可否703が不可であった場合には、ディスク判定プログラム603は、ディスク制御プログラム201より判定指示があった磁気ディスク装置に対する未書込みデータがキャッシュメモリ上にない場合にはデステージ不要、未書込みデータがキャッシュメモリ上にある場合にはデステージ必要とか判定する(802)。そして、キャッシュメモリ1074A、1074B上磁気ディスク装置に対する未書込みのデータが格納されていない場合、ディスク判定プログラム603は、ディスクOFF可否情報604のモータ停止可否703を可に設定し(804)、判定結果をディスク制御プログラム201に向けて通知する。キャッシュメモリ1074A、1074B上に磁気ディスク装置に対する未書込みデータが格納されていた場合、当該データを磁気ディスク装置の記憶領域に書込み(デステージ)をする(803)。その後ディスクOFF可否情報604のモータ停止可否703を可に設定し(804)、判定結果をディスク制御プログラム201に向けて通知する。
以下に、その他の実施例について、説明する。
本実施例は、基本筐体と増設筐体の2種の筐体を有するストレージ装置への電力供給制御に関する技術を説明する。基本筐体には、ストレージ装置全体を制御する制御部と磁気ディスク装置、電源と、上位及び下位との入出力インターフェースを装備しており、増設を目的とした増設筐体には、磁気ディスク装置と、電源、入出力インターフェースを装備している。制御機能を有する基本筐体に、記憶領域を提供する増設筐体を複数個接続させることにより、ユーザの希望に応じた記憶容量を提供することが出来る。
前述の実施例では、一定期間アクセスされない磁気ディスク装置を節電モードに移行することで、電力消費を低減させる技術を説明した。しかし、前述の実施例では、磁気ディスク装置の消費電力量を節減するにとどまる。本実施例のように複数の筐体を有するストレージ装置の場合、更なる改善の余地がある。つまり、磁気ディスク装置だけでなく、筐体内の冷却装置や制御部の電力消費量を低減させる余地がある。本実施例では、ストレージ装置の筐体間の信号伝達の機能を維持し、記憶システムの記憶領域へのアクセス状況を判断しながら、磁気ディスク装置のみならず筐体単位の省電力制御を行うことで、より一層電量消費を低減できる、ストレージ装置への電力供給制御に関する技術を説明する。
図9は、本発明の第2のストレージシステムの構成図である。
ストレージ装置は、基本筐体903と増設筐体905を有し、たとえば、1つの基本筐体と1つ以上の増設筐体を有する。
基本筐体903は、ホストコンピュータ901、管理装置902、とネットワークを介して接続され、増設筐体905とケーブル906を介して接続されており、増設筐体も含めたストレージ装置全体の制御を行う。そのために基本筐体903は、ストレージ装置全体の構成および電力供給状態を管理するためシステム構成情報を保持している。
基本筐体903および増設筐体905の有する磁気ディスク装置の記憶領域に格納されたデータは、RAIDに基づいて冗長化されている。ストレージ装置は、ホストコンピュータ901等の上位装置に対して、磁気ディスク装置の有する記憶領域を、論理的な記憶領域(LU)として提供する。基本筐体903および増設筐体905の有する記憶領域は、1以上のRAIDグループを有する。また、RAIDグループには複数のLUが含まれている。
管理装置902は、たとえばシステム管理者により用いられ、ストレージ装置の構成情報の設定変更たとえばRAIDグループの設定の変更や基本筐体903のメモリ9040に格納されたLU管理情報の設定変更などを行う。ホストコンピュータ901は、ネットワークを介して、ストレージ装置の有する磁気ディスク装置の記憶領域に対しデータの読書きを行うコマンドを発行する。基本筐体903は、ホストコンピュータ901から発行されたコマンドに応じて、増設筐体905もしくは基本筐体903の有する磁気ディスク装置9056、9036にアクセスし、磁気ディスク装置9056,9036の記憶領域に対しデータの読書きを行う。
基本筐体903は、電源部9031、ホストI/F9032、筐体間接続コントローラ9033、記憶媒体パッケージ9034、電源制御回路9037、制御部9038、キャッシュメモリ9041を有する。制御部9038はプロセッサ9039およびメモリ9040を有し、メモリ9040には前述の実施例で述べたディスク制御プログラム201、図3に示すLU管理情報202、図4に示すRAIDグループ管理情報(RG管理情報)203、および後述する筐体管理情報204が格納されている。
記憶媒体パッケージ9034には、不揮発記憶媒体たとえば複数の磁気ディスク装置9036や不揮発記憶媒体を冷却するためのFAN9035などが搭載されている。前述の実施例と同様に、磁気ディスク装置は、上位装置からの指示に応じて、正常モード、省電力モード、モータ停止モード、3つの回転状態をそれぞれとることができる。
基本筐体903へは電源部9031を介して、電力が供給される。本実施例では、各筐体に電源部9031を2つずつ設けた冗長構成を示しているが、電源部9031はいくつでもよい。電源制御回路9037は、制御部9038からの指示を受けて、記憶媒体パッケージ9034への電力供給のON/OFFの切り替えを行う。基本筐体903は、ホストI/F9032、SANなどのネットワークを介して、ホストコンピュータ901と接続され、増設筐体905は、基本筐体903を介してホストコンピュータ901と接続される。増設筐体905は、電源部9051、電源制御回路9057、記憶媒体パッケージ9054、筐体間接続コントローラ9053を有する。増設筐体905は、筐体間接続コントローラ9053を介して基本筐体903と接続される。基本筐体903と増設筐体905同士はカスケード接続されている。つまり、基本筐体903と増設筐体905間および増設筐体905同士での信号やデータの伝達は、隣接する筐体を順番にケーブル906を介して行われる。
ストレージ装置の記憶領域は、複数のRAIDグループを有する。そして、ホストコンピュータ901からストレージ装置へのデータ読出しや書込みは、RAIDグループ内の記憶領域の一部であるLUをターゲットとして行われる。ストレージ装置は複数のRAIDグループを有し、RAIDグループは複数のLUを有している。ホストコンピュータからストレージ装置へ読出しや書込みのコマンドが発行された場合、まず当該コマンドを基本筐体903で受信する。
基本筐体903のディスク制御プログラム201では、アクセスの対象となる記憶領域を含む磁気ディスク装置が基本筐体903もしくは増設筐体905のうちのどの増設筐体905に有する記憶領域なのかをLU管理情報202および筐体管理情報204に基づいて判断し、増設筐体の磁気ディスク装置に含まれる記憶領域であれば筐体間コントローラ9033、9053を介して、当該増設筐体905にコマンドを送信する。
各筐体の有する磁気ディスク装置のシステム領域には、各筐体の有する磁気ディスク装置のモータを停止してよいかを判定するためのディスク判定プログラム603と、ディスク判定プログラム603の判定結果を保持するディスクON/OFF可否情報604が格納されている。
ディスク制御プログラム201およびディスク判定プログラム603は、前述の実施例同様に、管理装置902からの指示を契機に、LU管理情報202およびRAIDグループ管理情報203を参照し、図5のフローに従って、ホストコンピュータ901からストレージ装置へのアクセス状態に応じた磁気ディスク装置の回転状態移行の制御を行う。
図10に示すのは、基本筐体のメモリ9040の有する筐体管理情報204であり、筐体毎の電力供給状態を示す。筐体番号1001は各筐体の識別番号であり、筐体状態1002は各筐体の電力供給状態が示される。たとえば、筐体状態1002が「パッケージON」の場合、筐体内の記憶媒体パッケージを含めた全体に電力供給が行われていることを示す。筐体状態1002が「パッケージOFF」の場合、パッケージ部分を除いて電力供給が行われていることを示す。筐体状態1002が「筐体電源OFF」の場合には、当該筐体に電力が供給されていないことを示す。ディスク番号1003には、各筐体の有する磁気ディスク装置の識別情報が示される。筐体管理情報204は、実際に電力供給状態が切替わる際に、ディスク制御プログラムにより更新される。
ディスク制御プログラムが、図5に示すフローに従って処理を進め、磁気ディスク装置のモータの回転を停止した場合に、その後、ディスク制御プログラム201が行う処理にについて、図11を用いて、以下に説明する。
図11、ディスク制御プログラム201による筐体単位での電源OFFの処理のフローを示す。
図11に示す処理は、図5に示したディスク制御プログラム201の処理によりRAIDグループ単位で磁気ディスク装置のモータが停止されたこと(521)を契機に開始される。まず、ディスク制御プログラム201は、筐体管理情報204を参照し、モータが停止された磁気ディスク装置の搭載される筐体を特定する。そして、その筐体内の磁気ディスク装置のモータが全てモータ停止モードになっているか否かを判定する(1101)。筐体内にモータを停止していない磁気ディスク装置があった場合には、ディスク制御プログラム201の処理を終了する。筐体内の磁気ディスク装置のモータが全て停止されている場合は、ディスク制御プログラム201は、筐体の記憶媒体パッケージ9034への電力供給を停止するよう、電源制御回路に指示をする(1102)。さらに、筐体管理情報204を参照し、記憶媒体パッケージ9034への電力供給を停止した筐体よりも、後段の筐体に対応する筐体状態1002がすべて「パッケージOFF」もしくは「筐体電源OFF」になっているか否かを判定する(1103)。そして、筐体よりも後段の筐体に対応する筐体管理情報の筐体状態が、すべて「パッケージOFF」もしくは「筐体電源OFF」の場合、その筐体への電力供給を停止する(1104)。それ以外の場合は処理を終了する。記憶媒体パッケージへの電力供給を停止した筐体よりも後段の筐体とは、記憶媒体パッケージ9034への電力供給を停止した筐体の筐体間コントローラ9033介して基本筐体との信号の伝達する筐体のことである。
本実施例のストレージ装置は、複数の筐体がカスケード接続される構成である。ホストコンピュータ902から各筐体の記憶領域へのアクセスは全て基本筐体903およびアクセスのある筐体よりも前段の筐体の筐体間コントローラ9033介して行われる。そのため、アクセスのある筐体より前段の筐体には電力を供給する必要がある。しかし、筐体内の全ての磁気ディスク装置にアクセスがなければ記憶媒体パッケージ9034に電力を供給する必要はない。各筐体の電源制御回路9037の切り替えにより、筐体の記憶媒体パッケージ9034以外の部分に電力を供給しつつ、記憶媒体パッケージ9034への電力供給を停止することにより、省電力効果を考慮したきめ細かな電源制御が可能となる。
図12には、本実施例による電力供給制御の全体の処理の流れを、概念図で示す。
ディスクアレイ装置は複数の筐体を有しており、さらに各筐体は複数のRAIDグループ(RG)を有している。そして、RAIDグループ(RG)は、複数のLUを有している。まず、RG内のLUのステート情報が全て省電力指示となると、そのRGを構成する磁気ディスク装置のモータを停止する。そして、筐体内の全てのRGがモータ停止となった場合、記憶媒体パッケージへの通電をOFFとする。さらに、記憶媒体パッケージへの通電がOFFとなった筐体より後段の筐体への電源供給がOFFなら、当該筐体への電源供給をOFFとする。このようにして、ホストコンピュータからのアクセス状況に応じた省電力制御を実現する。
図13は、管理装置902等の機器の画面表示の例である。システム管理者などは、図13の画面により、現時点でのシステム全体の電源制御状況を把握することが出来る。この電源制御に関する情報は、基本筐体903のディスク制御プログラム201が、管理装置902で実行される管理プログラム9021へ送信し、当該管理プログラムが管理装置902の画面へ表示させる。尚、管理装置902以外の計算機において情報を表示させてもよい。
筐体01は、基本筐体のLUとRAIDグループを模式的に表した画面表示例である(1301)。筐体08は、増設筐体のLUとRAIDグループを模式的に表した画面表示例である(1302)。画面表示上で斜線で示されている記憶領域は、当該記憶領域に対応する磁気ディスク装置のモ−タ−が停止していることを示す。ストレージ装置の電力供給制御は磁気ディスク装置単位や筐体単位など、物理構成を単位として行われる。これに対し、ホストコンピュータからのアクセスは論理的な記憶領域であるLUを単位に行われる。このように、物理的単位で行われる電源制御の状態と、論理的な記憶領域とを対応させて、視覚的に示すことでシステム管理者の管理を容易にする。また、RAIDグループは同一筐体内の磁気ディスク装置の記憶領域でもよいし、複数の筐体の記憶領域にまたがる記憶領域であってもよい。RAIDグループが複数の筐体の記憶領域にまたがる場合でも、RAID構成や電力供給状態を視覚的に把握することができる。
電源制御履歴情報1303は、現在までにディスク制御プログラム201が電源制御を行った時刻情報、制御対象となった筐体、制御対象となったRAIDグループ、制御対象となったLUの情報などを対応付けて格納したものである。
電源制御状況履歴情報の時刻1305には、電源制御を行った時刻が示される。電源制御対象1306には、電源制御の対象となった記憶領域の筐体識別番号、RAIDグループ識別番号、LUNなどが示される。制御内容1307には、実際に行った電源制御の具体的内容が示される。電源制御履歴情報1303は、ディスク制御プログラム201電源制御を行った際に、その情報をディスク制御プログラム201が管理プログラムに送信することを契機に自動的に更新されるとしてもよい。
電源制御情報1304は、システム管理者などにより選択された記憶領域の単位の電力供給状況が現在どのようになっているかを示すための画面表示例である。ストレージ装置の有するRAIDグループやLUの数は膨大であり、視覚のみで一見で特定のRAIDグループやLUの電力供給状態を把握することは難しい。そこで、システム管理者などが画面上で選択したLUN、筐体識別番号、RAIDグループ識別番号の記憶領域に対応する磁気ディスク装置への電力供給状態を示すことで、システム管理者の管理を容易にする。本実施例では、ストレージ装置の有する記憶媒体は磁気ディスク装置であるとして述べたが、記憶媒体はフラッシュメモリ等の不揮発性記憶媒体でもよいし、他のものでもよいことはいうまでもない。
電源制御履歴情報1303は、現在までにディスク制御プログラム201が電源制御を行った時刻情報、制御対象となった筐体、制御対象となったRAIDグループ、制御対象となったLUの情報などを対応付けて格納したものである。
電源制御状況履歴情報の時刻1305には、電源制御を行った時刻が示される。電源制御対象1306には、電源制御の対象となった記憶領域の筐体識別番号、RAIDグループ識別番号、LUNなどが示される。制御内容1307には、実際に行った電源制御の具体的内容が示される。電源制御履歴情報1303は、ディスク制御プログラム201電源制御を行った際に、その情報をディスク制御プログラム201が管理プログラムに送信することを契機に自動的に更新されるとしてもよい。
電源制御情報1304は、システム管理者などにより選択された記憶領域の単位の電力供給状況が現在どのようになっているかを示すための画面表示例である。ストレージ装置の有するRAIDグループやLUの数は膨大であり、視覚のみで一見で特定のRAIDグループやLUの電力供給状態を把握することは難しい。そこで、システム管理者などが画面上で選択したLUN、筐体識別番号、RAIDグループ識別番号の記憶領域に対応する磁気ディスク装置への電力供給状態を示すことで、システム管理者の管理を容易にする。本実施例では、ストレージ装置の有する記憶媒体は磁気ディスク装置であるとして述べたが、記憶媒体はフラッシュメモリ等の不揮発性記憶媒体でもよいし、他のものでもよいことはいうまでもない。
Claims (7)
- 複数の磁気ディスク装置と、
前記磁気ディスク装置のモータの回転状態を制御する信号を前記磁気ディスク装置に送信する回転状態制御部と、
複数の前記磁気ディスク装置の記憶領域からなる論理記憶領域をホストコンピュータに提供するディスク制御部と、を有するストレージ装置であって、
前記論理記憶領域毎に前記論理記憶領域に対応する前記磁気ディスク装置の回転状態を移行する指示を送信する管理装置と、前記ストレージ装置は接続され、
前記ディスク制御部は、
プロセッサとメモリを有し、
前記メモリは、ディスク制御プログラムと、
前記ホストコンピュータからのアクセスを前記論理記憶領域毎に示すアクセス情報と、
前記管理装置から受信した指示を論理記憶領域毎に示す指示情報と、
前記論理記憶領域の前記磁気ディスク装置上の配置を示す管理情報と、を有し、
前記プロセッサは前記ディスク制御プログラムを実行処理し、
前記ディスク制御プログラムは、
前記指示情報から、前記ストレージ装置が前記管理装置から受信した複数の前記論理記憶領域のうちの第1の論理記憶領域に対応する前記磁気ディスク装置の回転状態を移行する指示を読出し、
前記管理情報から、前記第1の論理記憶領域と、複数の前記磁気ディスク装置のうちの第1の磁気ディスク装置とが対応していることを読出し、
前記管理情報を参照し、前記第1の磁気ディスク装置に、前記第1の論理記憶領域以外の前記論理記憶領域が対応しているか否かの第1の判定し、
前記第1のディスク装置に含まれる第1の論理記憶領域以外の論理記憶領域に対応する前記指示情報に応じて、前記第1の磁気ディスク装置の回転状態を移行するか否かの第2の判定を行う
ことを特徴とするストレージ装置。 - 請求項1に記載のストレージ装置であって、
前記第1の判定の結果、前記第1の磁気ディスク装置に前記第1の論理記憶領域以外の前記論理記憶領域が対応していないと判定された場合、前記第1の磁気ディスク装置の回転状態を移行する指示を前記回転状態制御部へ送信することを
特徴とするストレージ装置。 - 請求項1に記載のストレージ装置であって、
前記第1の判定の結果、前記第1の磁気ディスク装置に、複数の前記論理記憶領域のうちの第2の論理記憶領域が対応していると判定された場合に、
前記第2の論理記憶領域に対応する前記指示情報を参照し、前記第2の論理記憶領域の指示情報が、前記第2の論理記憶領域に対応する前記磁気ディスク装置の回転状態を移行する指示であった場合にのみ、前記第1の磁気ディスク装置の回転状態を移行する指示を前記回転状態制御部へ送信することを
特徴とするストレージ装置。 - 請求項1に記載のストレージ装置であって、
前記ディスク制御プログラムは、
前記アクセス情報に応じて、前記第1の論理記憶領域に対応する指示情報を変更する場合もあることを
特徴とするストレージ装置。 - 上位装置に接続され、該上位装置とデータの送受信を行うストレージ装置であって、
前記ストレージ装置は複数の筐体を有し、
前記複数の筐体のそれぞれは、複数の磁気ディスク装置を有し、
複数の筐体のうちの第1の筐体は、前記上位装置と接続され、
複数の筐体のうちの第2の筐体は、前記第1の筐体を介して前記上位装置と接続され、
複数の筐体のうちの第3の筐体は、前記第1の筐体および前記第2の筐体を介して前記上位装置と接続され、
前記第1の筐体は、前記上位装置から前記記憶装置へアクセスの制御と前記ストレージ装置全体の電力供給制御を行い、
前記上位装置から前記第2の筐体へのアクセスが所定時間なく、前記上位装置から前記第3の筐体にアクセスがある場合、
前記第1の筐体は、前記第1の筐体と前記第2の筐体を接続するインターフェース部分と前記第2の筐体と前記第3の筐体を接続するインターフェース部分とへの電力供給をし、少なくとも前記第2の筐体の有する前記複数の記憶装置への電力供給を停止するように制御すること
を特徴とするストレージ装置。 - 請求項5に記載のストレージ装置であって、
前記複数の記憶装置は、磁気ディスク装置であり、
前記上位装置から前記磁気ディスク装置へ最後にアクセスがあってからの経過時間に応じて、
前記磁気ディスク装置のモータ回転速度の変更、前記磁気ディスク装置への電力供給のON/OFF、および前記筐体毎の電源ON/OFFを制御することを
特徴とするストレージ装置。 - 請求項5に記載のストレージ装置であって、
前記記憶装置への書込みが必要なデータが前記ストレージ装置の有するキャッシュメモリにない場合に、
前記第1の筐体は、前記記憶装置への電力供給を停止することを
特徴とするストレージ装置。
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