JP2009043016A - ストレージシステム及びストレージシステムのアクセス均等化方法 - Google Patents

Abstract

【解決課題】アクセス回数の均等化を最適な単位で行いシストレージステム全体の最適化を図る。
【解決手段】データアクセスの均等化を行うためにプールボリューム内のデータを移動させるときに、ページ単位のデータ移動とボリューム単位のデータ移動といずれのデータ移動が最適かを、ディスクドライブに記憶されるデータに対するアクセス回数を示すアクセス情報を記憶するアクセス情報テーブルに記憶される情報に基づいて判定し、この判定結果に基づいて、ページ単位又はボリューム単位のデータ移動を実行してグループ内のデータアクセスの均等化を行なうことをデータアクセスの均等化が図られるまで繰り返し実行する。
【選択図】図１１

Description

本発明は、ストレージシステム及びストレージシステムの均等化方法に関し、例えば、パリティグループの中で利用率の高いグループから利用率の低いグループへデータ移動を行なう機能を有するストレージシステム及びストレージシステムの均等化方法に適用しても好適なものである。

ユーザは、急激に変化するデータ量の増加により、表定義、データ規模定義等のデータベース再設計及びシステム定義等のストレージシステムの構成に関して、定期的に見直しが必要となっている。しかし、システム再構成等の見直しを行なった結果、データのアクセス回数に偏りが生じてしまうことがある。

そこで、そのデータのアクセス回数の偏りを解消するために、データのアクセス回数を均等化して、ストレージシステムの最適化を行なう“ボリュームマイグレーション”と称される機能がある（例えば、特許文献１参照）。仮想ボリュームを使用するボリュームマイグレーション機能により、ストレージシステムの管理者は、パリティグループの中から利用率の高いデータを、ボリューム（論理デバイス）移動か、ページ移動のどちらか一方の単位で、利用率の低いパリティグループへ移動することが可能となる。
特開２００１−６７１８７号公報

しかしながら、上記ボリュームマイグレーション機能は、パリティグループの中から利用率の高いデータを利用率の低いパリティグループへ、ボリュームか、ページのどちらか一方の単位でデータを移動することができるが、どちらの単位でのデータ移動が適しているかを提示することができなかった。このため、管理者は自らが選択するデータ移動によりボリュームマイグレーション機能をストレージシステムに実行させることはできるが、最適なボリュームマイグレーション機能をストレージシステムに実行させているか否かがわからなかった。

本発明は、以上の点を考慮してなされたもので、ストレージシステムのアクセス回数の均等化を最適な単位で行いストレージシステム全体の最適化を図ることができるストレージシステム及びストレージシステムのアクセス均等化方法を提案しようとするものである。

本発明は、上位ホストと、この上位ホストからネットワークを介して送信されたデータを記憶する複数のディスクドライブと、前記複数のディスクドライブから構成されるデータの信頼性を保持するためのグループを複数有し、各グループ内のプールボリュームをこのプールボリュームと対応する論理ボリューム及び仮想ボリュームを用いて管理する記憶装置とを含むストレージシステムであって、前記ディスクドライブに記憶されるデータに対するアクセス回数を示すアクセス情報を記憶するアクセス情報テーブルと、データアクセスの均等化を行うために前記プールボリューム内のデータを移動させるときに、ページ単位のデータ移動とボリューム単位のデータ移動といずれのデータ移動が最適かを前記アクセス情報テーブルに記憶される情報に基づいて判定する判定部と、この判定部の判定結果に基づいて、ページ単位又はボリューム単位のデータ移動を実行して前記グループ内のデータアクセスの均等化を行なうデータ移動部と、データアクセスが均等化されるまで前記判定部の判定及び前記データ移動部のデータ移動を繰り返し実行する制御部とを備えることを特徴とするストレージシステムである。

この構成によると、データアクセスの均等化を行うためにプールボリューム内のデータを移動させるときに、ページ単位のデータ移動とボリューム単位のデータ移動といずれのデータ移動が最適かを、ディスクドライブに記憶されるデータに対するアクセス回数を示すアクセス情報を記憶するアクセス情報テーブルに記憶される情報に基づいて判定し、この判定結果に基づいて、ページ単位又はボリューム単位のデータ移動を実行してグループ内のデータアクセスの均等化を行なうことをデータアクセスの均等化が図られるまで繰り返し実行する。

したがって、ページ単位のアクセス回数均等化が行なわれると、論理ボリューム単位の均等化にもなり、さらに、例えばパリティグループであるグループの均等化を図ることができる。このようにデータアクセスの均等化を最適な単位で実行することにより、ディスクドライブの使用効率が上がり、ストレージシステム全体の最適化を図ることができる。

本発明によれば、ストレージシステムのアクセス回数の均等化を最適な単位で行いストレージステム全体の最適化を図ることができるストレージシステム及びストレージシステムの均等化方法を提供できる。

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明のストレージシステム１の構成を示す図である。図１に示すようにストレージシステム１は、上位ホスト１０，２０，３０，…、と記憶装置１００，２００，…、とがネットワーク１１を介して接続されている。

上位ホスト１０，２０，３０，…，は、ネットワーク１１を介して記憶装置１００，２００，…、へデータを書き込み、又はネットワーク１１を介して記憶装置１００，２００，…、からデータを読取る。これらの上位ホスト１０，２０，３０，…、は、メインフレーム系又はオープン系ＯＳ（例えば、Windows（登録商標）、UNIX（登録商標）等）のいずれでも良い。

記憶装置１００は、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａ，…，１０１Ｎ、接続部１０２、キャッシュメモリ（ＣＭ）１０３、共有メモリ（ＳＭ）１０４、ＳＶＰ１０５、ファイバースイッチ（ＦＳＷ）１０６及びボリューム群１０７を有している。Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａ，…，１０１Ｎは、ネットワーク１１を介して上位ホスト１０，２０，３０，…、とデータ通信可能に接続されるとともに、接続部１０２及びファイバースイッチ１０６と接続されている。また、接続部１０２は、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａ，…１０１Ｎのほかに、キャッシュメモリ１０３、共有メモリ１０４及びＳＶＰ１０５と接続されている。さらに、ファイバースイッチ１０６は、ボリューム群１０７と接続されている。

Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａ，…，１０１Ｎは、入出力用処理機器である。Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａ，…，１０１Ｎは、それぞれ複数のポート及びマイクロプロセッサを有している。ポートは、上位ホスト１０，２０，３０，…、とデータ通信を行なうためのケーブルの接続先である。また、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａ，…，１０１Ｎ内のマイクロプロセッサは、後述する均等化処理を行う機能が組み込まれるとともに各種テーブルを有するプロセッサである。

接続部１０２は、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａ，…，１０１Ｎとキャッシュメモリ１０３、共有メモリ１０４、ＳＶＰ１０５を接続させる機器である。キャッシュメモリ１０３は、上位ホスト１０，２０，３０，…、からネットワーク１１を介して送信されたデータを一時的に記憶等するメモリである。共有メモリ１０４は、各種テーブル等が記憶されるメモリである。ＳＶＰ１０５は、記憶装置１００，２００，…、を制御するためのコンソールＰＣ（パーソナルコンピュータ）である。ファイバースイッチ１０６は、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａ，…，１０１Ｎとボリューム群１０７を接続するスイッチである。

ボリューム群１０７は、４つのハードディスクドライブから構成されるパリティグループであるＥＣＣ（Error Correcting Code）グループ１−１，１−２，…を複数有している。このＥＣＣグループ１−１，１−２，…は、４つのハードディスクドライブによりデータに冗長性を持たせた単位である。

他の記憶装置２００，…は、記憶装置１００と符合が異なるが、同様な構成をしているため、説明を省略する。

図２から図５は、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａ，…，１０１Ｎに含まれる各マイクロプロセッサが管理するテーブルを示している。図２は仮想ボリューム管理テーブル５０を示す図であり、図３はプールボリューム管理テーブル６０であり、図４は負荷情報テーブル７０を示す図であり、図５はアクセス情報テーブル８０を示す図である。

先ず、図２に示す仮想ボリューム管理テーブル５０について説明する。仮想ボリューム管理テーブル５０は、前記マイクロプロセッサがボリューム群１０７内の仮想ボリュームを管理するために用いられるテーブルである。図２に示すように、仮想ボリューム管理テーブル５０には、仮想ボリュームのアドレス欄５１、ＬＤＥＶ（論理デバイス）番号欄（ＬＤＥＶ♯）５２及びプールボリュームのページアドレス欄５３が設けられている。

仮想ボリュームのアドレス欄５１は、仮想ボリュームのアドレスを格納する欄である。ＬＤＥＶ番号欄５２は、ＬＤＥＶ番号を格納する欄である。なお、ＬＤＥＶは、ＥＣＣグループ１−１，１−２，…内のデータ単位である。プールボリュームのページアドレス欄５３は、プールボリュームのページアドレスを格納する欄である。なお、プールボリュームは仮想ボリュームとリンクする実ボリュームであり、ページはＬＤＥＶ内のデータ単位である。

例えば、仮想ボリューム管理テーブル５０には、仮想ボリュームのアドレス欄５１に“００”、ＬＤＥＶ番号欄５２に“００：００：００”及びプールボリュームのページアドレス欄５３に“００”のようにデータが対応して格納される。

次に、図３に示すプールボリューム管理テーブル６０について説明する。プールボリューム管理テーブル６０は、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａ，…，１０１Ｎ内のマイクロプロセッサがプールボリュームを管理するために用いるテーブルである。このプールボリューム管理テーブル６０は、ボリューム群１０７に設けられるＥＣＣグループ１−１，１−２，…に対応してテーブル６０Ａ，テーブル６０Ｂ，…のように複数のテーブルにより構成される。図３に示すように、例えば、テーブル６０Ａには、プールボリュームのページアドレス欄６１Ａ、ＬＤＥＶ番号欄６２Ａ及びＬＢＡ（Logical Blocked Address）欄６３Ａが設けられている。

プールボリュームのページアドレス欄６１Ａは、プールボリュームのアドレスを格納する欄である。ＬＤＥＶ番号欄６２Ａは、ＬＤＥＶ番号を格納する欄である。ＬＢＡ欄６３Ａは、ＬＢＡを格納する欄である。

例えば、プールボリューム管理テーブル６０のテーブル６０Ａには、プールボリュームのページアドレス欄６１Ａに“００”、ＬＤＥＶ番号欄６２Ａに“００：００：００”及びＬＢＡ欄６３Ａに“０Ｋから８３Ｋ”のようにデータが対応して格納される。

次に、図４に示す負荷情報テーブル７０について説明する。負荷情報テーブル７０は、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａ，…，１０１Ｎ内のマイクロプロセッサにより負荷を算出するために用いるテーブルである。なお、負荷情報テーブル７０は、プールボリューム毎に作成される。図４に示すように、負荷情報テーブル７０は、時間の欄７１と曜日の欄７２〜７８とで構成されている。時間の欄７１は、２４時間を１分毎に分けており、曜日の欄は、月曜日から日曜日までの欄７２〜７８が設けられている。

例えば、図４に示すように、負荷情報テーブル７０には、時間の欄７１の“００：００から００：０１”、に対応する月曜日の欄７２に“３０”、火曜日の欄７３に“２０”，…，日曜日の欄７８に“０”というデータが格納される。

続いて、負荷情報テーブル７０に格納される負荷の算出方法について説明する。負荷は、ＬＤＥＶの平均スループット（単位は、ｍｉｎ）で算出される。図９は、スループットの算出方法を説明するための図である。図９に示すように、１秒間に上位ホスト１０，２０，３０，…からキャッシュメモリ１０３にアクセスがあった回数をＹ回、ボリューム群１０７内のページにアクセスのあった回数がＸ回であったときに、１アクセスが４２ＭＢ（８２Ｋ ＬＢＡ）／ページとして計算すると、
（Ｘ−Ｙ）＊４２／ｓｅｃ
により、１ページのスループットを算出することができる。このようにして、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａ，…，１０１Ｎ内のマイクロプロセッサは、負荷情報テーブル７０に格納される負荷を算出する。

次に、図５に示すアクセス情報テーブル８０について説明する。Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａ，…，１０１Ｎ内のマイクロプロセッサは、各ＬＤＥＶ、ページ及びキャッシュメモリのアクセス情報テーブル８０をもつ。アクセス情報テーブル８０は、平均アクセス回数／ｍｉｎの欄８１、平均アクセス回数／ｈｏｕｒの欄８２、平均アクセス回数０Ｋから８３Ｋの欄８３、平均アクセス回数８４Ｋから１６７Ｋの欄８４、総アクセス回数の欄８５、キャッシュメモリの平均アクセス回数／ｓｅｃの欄８６などの各欄及びこれらの各欄に対応して算出されたアクセス回数を格納するアクセス回数欄８７が設けられている。

例えば、図５に示すように、アクセス情報テーブル８０には、平均アクセス回数／ｍｉｎの欄８１に、“５０”、平均アクセス回数／ｈｏｕｒの欄８２に“１０００”、平均アクセス回数／０Ｋから８３Ｋの欄８３に“５”、平均アクセス回数／８４Ｋから１６７Ｋの欄８４に“３”、総アクセス回数の欄８５に“１０００００”及びキャッシュメモリ１０３の平均アクセス回数／ｓｅｃ欄８６に“２０”がそれぞれアクセス回数の欄８７に格納される。

次に、後述する均等化処理を記憶装置１００，２００，…、に実行させるタイミングには、自動で実行させる自動移動の場合と、手動で実行させる手動移動の場合とがあるため、これらの設定について説明する。図６は、均等化処理の設定を行う際の表示画面の一例を示す図である。なお、この表示画面５００は、記憶装置１００，２００，…内のＳＶＰ１０５の表示画面としても良いし、ネットワーク１１に接続された情報処理装置（図示せず。）の表示画面としても良い。

表示画面５００には、自動移動を設定する欄５１０と、手動移動を設定する欄５２０とをチェックできるようになっており、チェックされた移動方法でＩ／Ｏ処理プロセッサ１０１は均等化処理を行う。図６においては、手動移動を行なうように手動移動を設定する欄５０２にチェックがされている。

手動移動を設定する欄５２０には、回数指定欄５２１、時間指定欄５２２が設けられている。回数指定欄５２１は、ユーザが均等化処理を実行する回数を指定する欄であり、時間指定欄５２２はユーザが均等化処理を実行する時間を指定する欄である

回数指定欄５２１は、均等化処理を開始する年月日及び時間をプルダウンメニューから選択できるようになっている。また、ボリューム単位移動回数欄及びページ単位移動回数欄が設けられている。ボリューム単位移動回数欄及びページ単位移動回数欄には、ユーザが所望の回数を入力できるようになっている。

時間指定欄５２２は、均等化処理を行う時間を設定できるようになっている。さらに、時間指定欄５２２には、ボリューム単位移動欄５２２Ａ及びページ単位移動欄５２２Ｂが設けられている。これらボリューム単位移動欄５２２Ａ及びページ単位移動欄５２２Ｂは、開始の年月日及び時間と終了の年月日及び時間をプルダウンメニューから選択できるようになっている。

また、表示画面５００右下には、適用（apply）ボタン５３０と、キャンセルボタン５４０が表示されている。適用ボタン５３０は、自動移動の設定の欄５１０又は手動移動の設定の欄５２０に設定した内容がＯＫである場合にユーザに押下される。キャンセルボタン５４０は、自動移動の設定の欄５１０又は手動移動の設定の欄５２０に設定した内容をキャンセルしたい場合にユーザに押下される。したがって、ユーザは、自動移動の設定の欄５１０又は手動移動の設定の欄５２０に所望の設定をした後、適用ボタン５３０を押下することにより、ストレージシステム１に当該設定を反映させることができる。

次に、ページのアクセス回数の分布図のタイプについて説明する。分布図のタイプとしては、タイプＸと、タイプＹの２種類のタイプが存在する。図７は、タイプＸのＥＣＣグループクセス分布図の一例を示す図である。タイプＸの分布図の縦軸は、ＥＣＣグループの個数、横軸は、指定ＥＣＣグループへのアクセス回数である。図７に示すように、タイプＸは、アクセス回数が小さいものから大きいものまでの偏差が大きい分布となっている。

一方、図８は、タイプＹのＥＣＣグループアクセス分布図の一例を示す図である。タイプＹの分布図の縦軸は、ＥＣＣグループの個数、横軸は、指定ＥＣＣグループへのアクセス回数であり、タイプＸと同様である。図８に示すように、タイプＹは、アクセス回数の偏差が少ない分布となっている。

なお、いずれの横軸も、アクセス回数／１時間、アクセス回数／１日、アクセス回数／１週、アクセス回数／１ヶ月及びアクセス回数／１年が選択可能となっている。また、１時間おき、１日おき、１週間おき、１ヶ月おき及び１年おきの時間間隔も指定可能となっている。

ＥＣＣグループのアクセス分布図がタイプＸである場合は、ボリューム移動やページ移動を行い、最終的にタイプＹとなるようにアクセス回数の均等化を図る必要がある。これに対して、ＥＣＣグループのアクセス分布図がタイプＹである場合は、既に均等化状態であるため、アクセス回数の均等化は不要となる。

次に、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａが２つのページのアクセス分布図を比較して、データ移動を行なうか否かを決定するためのデータ移動決定テーブル９０について説明する。図１０は、このデータ移動決定テーブル９０を示す図である。データ移動決定テーブル９０は、分布図のタイプとスループットとの関係において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａが均等化を行なうためにデータの移動を行なうか否かを決定するために用いられるものである。なお、均等化処理は、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａ，…，１０１Ｎが行なうことができるが、説明の都合上、以下では、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａが均等化処理を行うこととして説明する。

２つのページのアクセス分布図のタイプが、ともにタイプＸである場合、ともにタイプＹである場合、タイプが異なる場合の３つにわけ、これらをスループットが大きい場合、中程度の場合、小さい場合の３つの場合に対応させている。なお、スループットの大、中、小の値は、例えば、負荷情報テーブル７０からスループットが大きいときの値、小さいときの値を取得するとともにこれら値の平均を中程度の値として取得して、これらの値をスループットの大、中及び小として設定することとするが、これに限られるものではない。

図１０に示すデータ移動決定テーブル９０においては、データ移動の設定は次のようになっている。すなわち、２つのページのアクセス分布図がともにタイプＸである場合は、スループットの値が大、中、小のいずれの場合であってもページ単位移動を行う。また、２つのページアドレスのアクセス分布図がともにタイプＹである場合は、スループットの値が大、中のいずれかであるときはデータ移動を行なわず、値が小であるときはボリューム単位移動を行なう。２つのページアドレスのタイプが互いに異なる場合には、データ移動は行なわない。

次にＩ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａが実行する均等化処理の自動移動の手順について説明する。図１１は、この自動移動の処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１からＳ１０６では、ＥＣＣグループレベルを算出する。ステップＳ１０１において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、負荷情報テーブル７０より、負荷の小さい日時でデータ移動を行なう。ステップＳ１０２において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、アクセス情報テーブル８０より、各ＥＣＣグループ１−１，１−２，…のアクセス回数の順位付けを行なう。

このアクセス回数の順位付けを行なったＥＣＣグループ１−１，１−２，…は、例えば、図１３に示す順位付けの一例Ｑ１０となる。アクセス回数は、アクセス情報テーブル８０を用いてＬＤＥＶへのアクセス回数を合計することにより求めることができる。図１３においては、アクセス回数が多い順で上側から各ＥＣＣグループが順位付けされている。

ステップＳ１０３において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、ＥＣＣグループのアクセス回数の分布図を作成する。これにより、図７，図８を用いて説明したように、タイプＹ又はタイプＸのいずれかの分布図が作成される。

ステップＳ１０４において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、分布図のタイプと、アクセス回数の均等化対象のＥＣＣグループが存在するかをチェックする。分布図がタイプＹ以外でありかつ、アクセス回数の均等化対象のＥＣＣグループ（未処理）が存在する場合は処理を実行する。分布図がタイプＹである、又はアクセス回数の均等化対象のＥＣＣグループが存在しないならば処理を終了する。タイプＹは既に均等化状態であるので、アクセス回数の均等化は不要であるためである。

ステップＳ１０５において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、アクセス回数の大きいＥＣＣグループとアクセス回数の少ないＥＣＣグループを抽出する。図１３に示した例では、アクセス回数の大きいＥＣＣグループは、ＥＣＣＧ１−１（アクセス回が１００回）、アクセス回数の小さいＥＣＣグループは、ＥＣＣＧ１−４（アクセス回数が２０回）であり、これらがそれぞれ抽出される。

ステップＳ１０６において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、アクセス情報テーブル８０より、各ＥＣＣグループ１−１，１−４内のＬＤＥＶのアクセス回数の順序付けを行なう。図１４は、ＥＣＣグループ１−１内のＬＤＥＶへのアクセス回数の順位付けの一例Ｑ２０を示す図である。この順位付けはアクセス回数の大きいものが上側で、小さいものが下側となって、ＬＤＥＶ毎に並べられる。また、図１８は、ＥＣＣグループ１−４内のＬＤＥＶへのアクセス回数の順位付けの一例Ｑ４０を示す図である。この順位付けもアクセス回数の大きいものが上側で、小さいものが下側となって、ＬＤＥＶ毎に並べられている。

次に、ステップＳ１０７からＳ１０９でＬＤＥＶレベルを算出する。ステップＳ１０７において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、ＬＤＥＶのアクセス回数の分布図を作成する。上述の例では、ＥＣＣグループ１−１、ＥＣＣグループ４−１内のＬＤＥＶのアクセス回数の分布図を作成する。図１５は、ＥＣＣグループ１−１内のＬＤＥＶのアクセス回数の分布図の例である。図１５（ａ）に示すＬＤＥＶのアクセス分布図Ｃはアクセス回数の偏差の大きい場合を示し、図１５（ｂ）に示すＬＤＥＶのアクセス分布図Ｄはアクセス回数の偏差の小さい場合を示している。なお、分布としては図１５（ａ）又は（ｂ）のいずれかの分布となる。また、図１９は、ＥＣＣグループ４−１内のＬＤＥＶアクセス回数の分布図の例である。図１９（ａ）に示すＬＥＤＶのアクセス分布図Ｃ´は、アクセス回数の偏差の大きい場合を示し、図１９（ｂ）に示すＬＤＥＶのアクセス分布図Ｄ´はアクセス回数の偏差の小さい場合を示している。なお、分布としては図１９（ａ）又は（ｂ）のいずれかの分布となる。

次に、ステップＳ１０８において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、アクセス回数の均等化対象のＬＤＥＶが存在するかをチェックする。アクセス回数の均等化対象のＬＤＥＶ（すなわち、未処理のＬＥＤＶ）が存在する場合は（Ｓ１０８：ＹＥＳ）。処理を続行する。なお、アクセス回数の均等化対象のＬＤＥＶが存在しない場合は（Ｓ１０８：ＮＯ）、ステップＳ１０２の処理へ戻る。

次に、ステップＳ１０９において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、アクセス回数の大きいＥＣＣグループ１−１からは最もアクセス回数が大きいＬＥＤＶを抽出し、アクセス回数の小さいＥＣＣグループ４−１から最もアクセス回数の少ないＬＤＥＶを抽出する。

ステップＳ１１０は、ページレベルの算出が行なわれる。すなわち、ステップＳ１１０においてＩ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、アクセス情報テーブル８０より、ステップＳ１０９で抽出した各ＬＤＥＶ内のページのアクセス回数の順序付けを行なう。図１６は、アクセス回数の大きいＥＣＣグループ１−１から抽出されたＬＥＤＶ内のページのアクセス回数の順序付けを行なった一例Ｑ３０を示す図であり、図２０は、アクセス回数の小さいＥＣＣグループ４−１から抽出されたＬＤＥＶ内のページのアクセス回数の順序付けを行なった一例Ｑ５０を示す図である。図１６，図２０ともに、アクセス回数の大きい順に上側から順位付けされている。

ステップＳ１１１において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、ステップＳ１１０で行なった順位付けに基づいてページのアクセス回数の分布図を作成する。図１７は、アクセス回数の大きいＥＣＣグループ１−１から抽出されたＬＥＤＶ内のページのアクセス回数の順序付けに基づいて作成された分布図の一例を示している。図１７（ａ）に示すページのアクセス分布図Ｅはアクセス回数の偏差が大きい場合を示し、図１７（ｂ）に示すページのアクセス分布図Ｆはアクセス回数の偏差が小さい場合を示している。なお、分布としては図１７（ａ）又は（ｂ）のいずれかの分布となる。図２１は、アクセス回数の小さいＥＣＣグループ４−１から抽出されたＬＤＥＶ内のページのアクセス回数の順位付けに基づいて作成された分布図の一例を示している。図２１（ａ）に示すページのアクセス分布図Ｅ´はアクセス回数の偏差が大きい場合を示し、図２１（ｂ）に示すページのアクセス分布図Ｆ´はアクセス回数の偏差が小さい場合を示している。なお、分布としては図２１（ａ）又は（ｂ）のいずれかの分布となる。

ステップＳ１１２において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、ステップＳ１１１で作成した２つの分布図のタイプが、ともにタイプＸであるか、ともにタイプＹであるか、タイプが互いに異なるかをチェックする。

２つの分布図がともにタイプＸならば、ステップＳ１１３において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、ページ単位のデータ移動を行なう。タイプＸは、アクセス回数大から小まで幅広く分散されており、ページのような細かい単位で、移動させたい箇所のみの入れ替えが適しているためである。また、移動単位が小さいページであるため、スループットが大であっても、中であっても、小であっても、データにかかる負荷は小さく、ページ移動を行なっても問題はない。処理後はステップＳ１０２へ戻り、ＥＣＣグループのレベルから処理を繰り返す。

図２２は、ページ単位のデータ移動を説明するための図である。上述のページのアクセス分布図Ｅ、ページのアクセス分布図Ｅ´をページ単位で移動することにより、図２２の上段から中段に示すように、ページのアクセス分布の偏差を小さくする。これを繰り返すことにより、図２２の下段に示すように、アクセス分布の平均化を図ることができる。

２つの分布が互いに異なるならばデータ移動は行なわず、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、ステップＳ１０８へ戻り、ＬＤＥＶのレベルから処理を繰り返す。タイプが異なる場合は、データ移動の単位を特定できず、仮にデータ移動した場合、逆に均等化が崩れる場合があるためデータ移動は行なわない。

２つの分布がともにタイプＹならば、ステップＳ１１４において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、ステップＳ１０７のＬＤＥＶレベルでの分布図が同一タイプかチェックする。

図２３は、ＬＤＥＶ単位のデータ移動を説明するための図である。上述のＬＤＥＶのアクセス分布図Ｄ、ＬＤＥＶのアクセス分布図Ｄ´をボリューム単位で移動することにより、図２３の上段から中段に示すように、ＬＤＥＶへのアクセス分布の偏差を小さくすることができる。これを繰り返すことにより、図２３の下段に示すように、アクセス分布の平均化を図ることができる。

ステップＳ１０７のＬＤＥＶレベルでの分布図が同一タイプならば、ステップＳ１１５において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、現時刻のスループットを取得する。そして、ステップＳ１１６において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、現時刻のスループットをチェックする。

スループットが小ならば、ステップＳ１１７において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、ボリューム単位の移動を行なう。タイプＹはアクセス回数大から小までの種類が少なく、ボリュームのような大きな単位での入れ替えが適しているためである。また、スループットが小のため、データ移動にかかる負荷は小さく、ボリューム移動を行なっても問題はない。処理後は、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、ステップＳ１０２へ戻り、ＥＣＣグループのレベルから処理を繰り返す。

２つの分布図がタイプＹで、かつスループットが大、又は中ならば、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、データ移動は行なわずステップＳ１０８へ戻り、ＬＤＥＶレベルからの処理を繰り返す。タイプＹはアクセス回数大から小までの種類が少なく、ボリュームのような大きな単位での入れ替えが適している。しかし、スループットは小さくないため、大きな単位のボリュームで移動を行なうとさらに負荷がかかり、逆に均等化が崩れる場合があるためデータ移動は行なわれない。

このように、ストレージシステム１は自動でアクセス回数の均等化処理を行うことにより、例えば、ＥＣＣグループであるパリティグループの中で利用率の高いグループから利用率の低いグループへデータ移動を行なうときに、ページ単位又はボリューム単位のいずれでデータ移動を行なうのが最適であるかを自動的に判定してデータ移動を実行する。したがって、ストレージシステム１のアクセス回数の均等化を最適に行いストレージシステム１全体の最適化を図ることができる。

次にユーザが手動で実行を指示する手動移動による均等化処理の概要について説明する。手動移動の処理が自動移動の処理と異なる点は、ユーザがデータ移動方法のパラメータを指定する点（Ｓ２０１）と、ユーザが指定した日時にてデータ移動を行なう点（Ｓ２０２）と、ユーザにより指定されたデータ移動方法のパラメータがページ単位の移動か、ボリューム単位の移動かをチェックすると（Ｓ２１０）と、ユーザが指定されたパラメータ分の均等化処理を繰り返したか否かをチェックする点（Ｓ２１３）である。従って、その他の処理については自動処理の場合と同様であるため、詳細な説明は省略する。

次に、ユーザが手動で均等化処理を実行する手動移動の処理の流れについて説明する。図１２は、手動移動の処理時にＩ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａが実行する処理を示すフローチャートである。

先ず、ステップＳ２０１において、ユーザがボリューム移動、ページ移動の回数や、又はデータ均等化処理を繰り返す日時を指定する。これらの指定は、上述した図６の表示画面５００上で行なわれる。Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、表示画面５００上で指定されたデータを取得する。そして、ステップＳ２０２において、ユーザが指定した日時にデータ移動を行なう処理を実行する。

ステップＳ２０３において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、各ＥＣＣグループ１−１，１−２，…のアクセス回数の順位付けを行なう。そして、ステップＳ２０４において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、ＥＣＣグループ１−１，１−２，…のアクセス回数の分布図を作成する。次に、ステップＳ２０５において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、アクセス回数均等化対象のアクセス回数の大きいＥＣＣグループと、アクセス回数の小さいＥＣＣグループを抽出する。

次に、ステップＳ２０６において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、各ＥＣＣグループ内の、すなわち抽出されたＬＤＥＶのアクセス回数の順位付けを行なう。ステップＳ２０７において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、アクセス回数均等化対象のＬＤＥＶを抽出する。そして、ステップＳ２０８において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、各ページのアクセス回数の順位付けを行なう。次に、ステップＳ２０９において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、ページのアクセス回数の分布図を作成する。

そして、ステップＳ２１０において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、データ移動方法における、ユーザ指定のパラメータがページ単位であるか、ボリューム単位であるかをチェックする。ユーザ指定のパラメータがページ単位指定ならば、ステップＳ２１１において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、ページ単位のデータ移動を行なう。ユーザパラメータがボリューム単位指定ならば、ステップＳ２１２において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、ボリューム単位のデータ移動を行なう。

ステップＳ２１３において、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、ユーザが指定したパラメータ分の均等化処理を繰り返したかをチェックし、繰り返していないならばステップＳ２０３へ戻り、繰り返したならば終了する。

このように手動処理により均等化処理を行っても自動処理を行う場合と同様に、ページ単位又はボリューム単位が最適な単位のいずれでデータ移動を行なうのが最適であるかを自動的に判定してデータ移動を実行するので、ストレージシステムのアクセス回数の均等化を最適に行いストレージシステム１全体の最適化を図ることができる。

以上のように本発明を、上位ホスト１０，２０，３０，…，と、上位ホスト１０，２０，３０，…，からネットワーク１１を介して送信されたデータを記憶する複数のディスクドライブ（ＨＤＤ）と、複数のディスクドライブ（ＨＤＤ）から構成されるデータの信頼性を保持するためのパリティグループ（ＥＣＣグループ）を複数有し、各パリティグループ内のプールボリュームをこのプールボリュームと対応する論理ボリューム及び仮想ボリュームを用いて管理するストレージシステム１に適用し、ディスクドライブ（ＨＤＤ）に記憶されるデータに対するアクセス回数を示すアクセス情報を記憶するアクセス情報テーブル８０と、データアクセスの均等化を行うためにプールボリューム内のデータを移動させるときに、ページ単位のデータ移動とボリューム単位のデータ移動といずれのデータ移動が最適かをアクセス情報テーブル８０に記憶される情報に基づいてＩ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａが判定し、この判定結果に基づいて、ページ単位のデータ移動（Ｓ１１３）又はボリューム単位のデータ移動（Ｓ１１７）を実行してパリティグループ内のデータアクセスの均等化を行ない、この処理をデータアクセスが均等化されるまで繰り返し実行する場合に適用したがこれに限るものではない。

また、負荷情報テーブル７０には、プールボリュームに記憶されるデータへのアクセスの負荷を示すスループットの値を記憶し、負荷情報テーブル７０に記憶される負荷が小さ日時で均等化処理を行うこととしているが、負荷はスループットの値に限られるものでないし、均等化処理を行う日時は負荷情報テーブル７０に記憶される負荷が小さいときに限られるものではない。

また、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、ＥＣＣグループのアクセス回数の分布をアクセス情報テーブル８０から作成し（Ｓ１０３）、この作成したアクセス回数の分布のタイプに応じて均等化の対象となるＥＣＣグループか否かを判定することとしているが（Ｓ１０４）、分布の作成方法等はこの実施の形態に限定されるものではない。

また、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、均等化の対象となるグループがあると判定した場合に、その判定されたＥＣＣグループ内のアクセス回数が最も大きいＬＤＥＶとアクセス回数が最も小さいＬＤＥＶのアクセス回数の分布をアクセス情報テーブル１０から作成し（Ｓ１０７）、この作成した２つのアクセス回数の分布のタイプに応じて均等化の対象となるＬＤＥＶか否かを判定することとしているが（Ｓ１０８）、分布の作成方法等はこの実施の形態に限定されるものではない。

また、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、均等化の対象となるＬＤＥＶがあると判定した場合に、ＬＤＥＶ内のページのアクセス回数が最も大きいページとアクセス回数が最も小さいページのアクセス回数の分布をアクセス情報テーブル８０から作成しているが（Ｓ１１１）、分布の作成方法等はこの実施の形態に限定されるものではない。

また、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、均等化の対象となるＬＤＥＶがあると判定した場合に作成される分布のタイプは、アクセス回数に対するページの個数の偏差が大きいタイプＸと、偏差が小さいタイプＹの２つであり、２つの分布のタイプがともにタイプＸであった場合には（Ｓ１１２：タイプＸ）、ページ単位でのデータ移動を行なうこととしている（Ｓ１１３）。

また、Ｉ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａは、均等化の対象となるＬＤＥＶがあると判定した場合に作成される分布のタイプは、アクセス回数に対するページの個数の偏差が大きいタイプＸと、偏差が小さいタイプＹの２つであり、均等化の対象となるＥＣＣグループがあると判定した場合に作成される分布のタイプは、アクセス回数に対するページの個数の偏差が大きいタイプＸと、偏差が小さいタイプＹの２つであり、均等化の対象となるＬＤＥＶがあると判定した場合に作成される分布のタイプがともに第２のタイプであった場合（Ｓ１１２：タイプＹ）、かつ、均等化の対象となるＥＣＣグループがあると判定した場合に作成される分布のタイプが同タイプであった場合は（Ｓ１１４：ＹＥＳ）、現時点の負荷を算出し（Ｓ１１５）、その算出した負荷が小さいならば（Ｓ１１６：小）、ボリューム単位でのデータ移動を行なうこととしている（Ｓ１１７）。

また、予め設定されたタイミングでＩ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａの処理を実行するか、ユーザにより指定されたタイミングでＩ／Ｏ処理プロセッサ１０１Ａの処理を実行するかを設定するための表示部を、表示画面５００に適用したがこれに限るものではない。

本発明は、ストレージシステム及びストレージシステムのアクセス均等化方法に広く適用することができる。

本発明に係わるストレージシステムの構成を示す図である。 本発明に係わる仮想ボリューム管理テーブルを示す図である。 本発明に係わるプールボリューム管理テーブルを示す図である。 本発明に係わる負荷情報テーブルを示す図である。 本発明に係わるアクセス情報テーブルを示す図である。 本発明に係わる表示画面の一例を示す図である。 本発明に係わるアクセス分布図の一例を示す図である。 本発明に係わるアクセス分布図の他の一例を示す図である。 本発明に係わるスループットの算出方法を説明するための図である。 本発明に係わるデータ移動決定テーブルを示す図である。 本発明に係わる均等化処理の自動処理を示すフローチャートである。 本発明に係わる均等化処理の手動処理を示すフローチャートである。 本発明に係わるアクセス回数の順位付けの一例を示す図である。 本発明に係わるアクセス回数の順位付けの一例を示す図である。 本発明に係わるアクセス回数分布図の一例を示す図である。 本発明に係わるアクセス回数の順位付けの一例を示す図である。 本発明に係わるアクセス回数分布図の一例を示す図である。 本発明に係わるアクセス回数の順位付けの一例を示す図である。 本発明に係わるアクセス回数分布図の一例を示す図である。 本発明に係わるアクセス回数の順位付けの一例を示す図である。 本発明に係わるアクセス回数分布図の一例を示す図である。 本発明に係わるページ単位のデータ移動を示す図である。 本発明に係わるボリューム単位のデータ移動を示す図である。

符号の説明

１…ストレージシステム、１０，２０，３０…上位ホスト、１１…ネットワーク、５０…仮想ボリューム管理テーブル、６０…プールボリューム管理テーブル、７０…付加情報テーブル、８０…アクセス情報テーブル、１００，２００…記憶装置、１０１Ａ〜１０１Ｎ，２０１Ａ〜２０１Ｎ…Ｉ／Ｏ処理プロセッサ、１０７…ボリューム群、１−１，１−２…ＥＣＣグループ、５００…表示画面

Claims (15)

1. 上位ホストと、
   この上位ホストからネットワークを介して送信されたデータを記憶する複数のディスクドライブと、前記複数のディスクドライブから構成されるデータの信頼性を保持するためのグループを複数有し、各グループ内のプールボリュームをこのプールボリュームと対応する論理ボリューム及び仮想ボリュームを用いて管理する記憶装置とを含むストレージシステムであって、
   前記ディスクドライブに記憶されるデータに対するアクセス回数を示すアクセス情報を記憶するアクセス情報テーブルと、
   データアクセスの均等化を行うために前記プールボリューム内のデータを移動させるときに、ページ単位のデータ移動とボリューム単位のデータ移動といずれのデータ移動が最適かを前記アクセス情報テーブルに記憶される情報に基づいて判定する判定部と、
   この判定部の判定結果に基づいて、ページ単位又はボリューム単位のデータ移動を実行して前記グループ内のデータアクセスの均等化を行なうデータ移動部と、
   データアクセスが均等化されるまで前記判定部の判定及び前記データ移動部のデータ移動を繰り返し実行する制御部とを備える、
   ことを特徴とするストレージシステム。
2. 前記プールボリュームに記憶されるデータへのアクセスの負荷を示す負荷情報を記憶する負荷情報テーブルを備え、
   前記判定部の判定及び前記データ移動部のデータ移動は、前記負荷情報テーブルに記憶される負荷が小さいときに実行される、
   ことを特徴とする請求項１記載のストレージシステム。
3. 前記判定部は、
   前記グループのアクセス回数の分布を前記アクセス情報テーブルから作成する第１の分布作成部と、
   前記第１の分布作成部で作成したアクセス回数の分布のタイプに応じて均等化の対象となるグループか否かを判定する第１の判定部とを含む、
   ことを特徴とする請求項１記載のストレージシステム。
4. 前記判定部は、
   前記第１の判定部で均等化の対象となるグループがあると判定した場合に、その判定されたグループ内のアクセス回数が最も大きい論理ボリュームとアクセス回数が最も小さい論理ボリュームのアクセス回数の分布を前記アクセス情報テーブルから作成する第２の分布作成部と、
   前記２の分布作成部で作成した２つのアクセス回数の分布のタイプに応じて均等化の対象となる論理ボリュームか否かを判定する第２の判定部とを含む、
   ことを特徴とする請求項３に記載のストレージシステム。
5. 前記判定部は、
   前記第２の判定部で均等化の対象となる論理ボリュームがあると判定した場合に、前記論理ボリューム内のページのアクセス回数が最も大きいページとアクセス回数が最も小さいページのアクセス回数の分布を前記アクセス情報テーブルから作成する第３の分布作成を含む、
   ことを特徴とする請求項４に記載のストレージシステム。
6. 前記第３の分布作成部で作成される分布のタイプは、アクセス回数に対するページの個数の偏差が大きい第１のタイプと、偏差が小さい第２のタイプの２つであり、
   前記第３の分布作成部で作成される２つの分布のタイプがともに第１のタイプであった場合には、前記データ移動部は、ページ単位でのデータ移動を行なう、
   ことを特徴とする請求項５に記載のストレージシステム。
7. 前記第３の分布作成部で作成される分布のタイプは、アクセス回数に対するページの個数の偏差が大きい第１のタイプと、偏差が小さい第２のタイプの２つであり、
   前記第２の分布作成部で作成される分布のタイプは、アクセス回数に対するページの個数の偏差が大きい第３のタイプと、偏差が小さい第４のタイプの２つであり、
   前記第３の分布作成部で作成される２つの分布のタイプがともに第２のタイプであった場合、かつ、前記２の作成部で作成される分布のタイプが同タイプであった場合は、現時点の負荷を算出し、その算出した負荷が小さいならば、前記データ移動部は、ボリューム単位でのデータ移動を行なう、
   ことを特徴とする請求項５に記載のストレージシステム。
8. 予め設定されたタイミングで前記制御部の処理を実行するか、ユーザにより指定されたタイミングで前記制御部の処理を実行するかを設定するための表示部を備えること、
   を特徴とする請求項１記載のストレージシステム。
9. ストレージシステムのアクセス均等化方法であって、
   前記ストレージシステムは、上位ホストと、この上位ホストからネットワークを介して送信されたデータを記憶する複数のディスクドライブと、前記複数のディスクドライブから構成されるデータの信頼性を保持するためのグループを複数有し、各グループ内のプールボリュームをこのプールボリュームと対応する論理ボリューム及び仮想ボリュームを用いて管理する記憶装置とを含み、
   データアクセスの均等化を行うために前記プールボリューム内のデータを移動させるときに、ページ単位のデータ移動とボリューム単位のデータ移動といずれのデータ移動が最適かを、前記ディスクドライブに記憶されるデータに対するアクセス回数を示すアクセス情報を記憶するアクセス情報テーブルに記憶される情報に基づいて判定するステップと、
   このステップの判定結果に基づいて、ページ単位又はボリューム単位のデータ移動を実行して前記グループ内のデータアクセスの均等化を行なうステップと、
   データアクセスが均等化されるまで前記判定するステップの判定及び前記データ移動をするステップのデータ移動を繰り返し実行するステップとを備える、
   ことを特徴とするストレージシステムのアクセス均等化方法。
10. 前記判定するステップ及び前記データ移動をするステップは前記プールボリュームに記憶されるデータへのアクセスの負荷が小さいときに実行される、
    ことを特徴とする請求項９記載のストレージシステムのアクセス均等化方法。
11. 前記データ移動が最適かを判定するステップは、
    前記グループのアクセス回数の分布を前記アクセス情報テーブルから作成するステップと、
    このステップで作成したアクセス回数の分布のタイプに応じて均等化の対象となるグループか否かを判定するステップとを含む、
    ことを特徴とする請求項９記載のストレージシステムのアクセス均等化方法。
12. 前記データ移動が最適かを判定するステップは、
    前均等化の対象となるグループがあると判定した場合に、その判定されたグループ内のアクセス回数が最も大きい論理ボリュームとアクセス回数が最も小さい論理ボリュームのアクセス回数の分布を前記アクセス情報テーブルから作成するステップと、
    このステップで作成した２つのアクセス回数の分布のタイプに応じて均等化の対象となる論理ボリュームか否かを判定するステップとを含む、
    ことを特徴とする請求項１１に記載のストレージシステムのアクセス均等化方法。
13. 前記データ移動が最適かを判定するステップは、
    前記均等化の対象となる論理ボリュームがあると判定した場合に、前記論理ボリューム内のページのアクセス回数が最も大きいページとアクセス回数が最も小さいページのアクセス回数の分布を前記アクセス情報テーブルから作成するステップを含む、
    ことを特徴とする請求項１２に記載のストレージシステムのアクセス均等化方法。
14. 前記均等化の対象となる論理ボリュームがあると判定した場合に作成される分布のタイプは、アクセス回数に対するページの個数の偏差が大きい第１のタイプと、偏差が小さい第２のタイプの２つであり、
    前記２つの分布のタイプがともに第１のタイプであった場合に、前記データ移動をするステップは、ページ単位でのデータ移動を行なう、
    ことを特徴とする請求項１３に記載のストレージシステムのアクセス均等化方法。
15. 前記均等化の対象となる論理ボリュームがあると判定した場合に作成される分布のタイプは、アクセス回数に対するページの個数の偏差が大きい第１のタイプと、偏差が小さい第２のタイプの２つであり、
    前記均等化の対象となるグループがあると判定した場合に作成される分布のタイプは、アクセス回数に対するページの個数の偏差が大きい第３のタイプと、偏差が小さい第４のタイプの２つであり、
    前記均等化の対象となる論理ボリュームがあると判定した場合に作成される分布のタイプがともに第２のタイプであった場合、かつ、前記均等化の対象となるグループがあると判定した場合に作成される分布のタイプが同タイプであった場合は、現時点の負荷を算出し、その算出した負荷が小さいならば、前記データ移動をするステップは、ボリューム単位でのデータ移動を行なう、
    ことを特徴とする請求項１３に記載のストレージシステムのアクセス均等化方法。

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