JP2009237826A - ストレージシステム及びそのボリューム管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クラスタシステムにおいてデータ格納時に必要だった排他処理を行うために必要な情報を設定する時間及びデータ量を削減する。
【解決手段】複数のボリュームと、その複数のボリュームのうちの少なくとも１以上のボリュームをデータ処理のために利用する複数の仮想サーバとを含む、クラスタシステムを構成するストレージシステムであって、複数の仮想サーバはそれぞれ、複数のボリューム全てにアクセスでき、複数の仮想サーバがデータ処理のために利用するボリュームは、その仮想サーバに対応していることを示す情報を格納する格納部を有する。
【選択図】図１９

Description

本発明は、ストレージシステム及びそのボリューム管理方法に関し、特に仮想サーバを動作させるクラスタシステムにおいてボリュームを管理するストレージシステム及びそのボリューム管理方法に適用しても好適なものである。

クラスタを構成するノード間ではクラスタベースの同期処理を行っている。従来では、あるサービスの設定を変更するときに全てのクラスタを構成するノード間のデータベースを同期する処理が必要となる。

つまり、仮想ファイルサーバ機能を使用するクラスタ環境では、仮想ファイルサーバが起動するために必要な設定情報は、クラスタ管理機能がもつＣＤＢ（Cluster Data Base）や全てのノードが参照可能な共有ＬＵ（Logical Unit）に保存しておく必要があった。このようにＣＤＢや共有ＬＵを同期させることにより、ノード間で処理を衝突させないための排他処理を行なうことが可能となっている。

なお設定情報には、例えば、仮想ファイルサーバが起動するために必要なＯＳ（Operating System）が格納されたシステムＬＵ、各仮想ファイルサーバが使用可能なＬＵ、ネットワークインタフェース、ＩＰ（Internet Protocol）アドレスなどが含まれる。
Linux Failsafe Administrator's Guide. Figure 1-4(P.30) ( HYPERLINK "http://oss.sqi.com/projects/failsafe/docs/LnxFailsafe" http://oss.sqi.com/projects/failsafe/docs/LnxFailsafe AG/pdf/LnxFailsafe AG.pdf)

上記従来技術では、ＣＤＢは、全てのノードに設け、設定情報の変更があったときは各ＣＤＢに格納された情報の同期をとる必要がある。しかし、このような同期処理を行う必要があるためサービスの変更があったときに、仮想ファイルサーバは、その変更された内容の同期処理が完了するまで他のサービスの変更処理を実行することができない。そのため、クラスタ環境において、ノードの数が増大すればするほどその同期処理に時間がかかり、他の処理を実行できるまでの時間が長くなってしまう。また、上記従来技術では、サービスの変更があったときに、そのサービスの変更による設定変更には関連しない他のＣＤＢにも同期処理を行う必要がある。このため、クラスタ環境においては、ノード間で同期する情報を極力削減することが望ましい。

本発明は、以上の点を考慮してなされたもので、クラスタシステムにおいてデータ格納時に必要だった排他処理を行うために必要な情報を設定する時間及びデータ量を削減するストレージシステム及びそのボリューム管理方法を提案しようとするものである。

本発明は、複数のボリュームと、その複数のボリュームのうちの少なくとも１以上のボリュームをデータ処理のために利用する複数の仮想サーバとを含む、クラスタシステムを構成するストレージシステムであって、複数の仮想サーバはそれぞれ、複数のボリューム全てにアクセスでき、複数の仮想サーバがデータ処理のために利用するボリュームは、その仮想サーバに対応していることを示す情報を格納する格納部を有するものである。

本発明によれば、クラスタシステムにおいてデータ格納時に必要だった排他処理を行うために必要な情報を設定する時間及びデータ量を削減するストレージシステム及びそのボリューム管理方法を提案できる。

以下、本発明の各実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態は本発明を限定するものではない。

（第１の実施形態）
図１は、本発明を適用したストレージシステム１の物理的構成を示すブロック図である。図１に示すように、ストレージシステム１は、管理端末１００、複数のＮＡＳクライアント１０、２台のＮＡＳサーバ２００，３００、ストレージ装置４００を含んでいる。また、複数のＮＡＳクライアント１０、管理端末１００、ＮＡＳサーバ２００，３００はネットワーク２を介して接続され、ＮＡＳサーバ２００，３００とストレージ装置４００はネットワーク３を介して接続されている。

なお、説明を簡単にするためにストレージシステム１は２台のＮＡＳサーバ２００，３００を含む場合で説明するが、ストレージシステム１は３台以上のＮＡＳサーバを含むように構成しても良い。また、ストレージシステム１は１台の管理端末１００を含む場合で説明するが、ストレージシステム１は各ＮＡＳサーバ２００，３００をそれぞれ管理する複数の管理端末を含むように構成しても良い。さらに、ストレージシステム１は１台のストレージ装置４００を含む場合で説明するが、ストレージシステム１は２台以上のストレージ装置を含むように構成しても良い。

ＮＡＳクライアント１０は、キーボード等の入力装置やディスプレイ等の表示装置を有している。ユーザは、入力装置を操作して後述する仮想ファイルサーバ（以下では、仮想ＮＡＳ又はＶＮＡＳと称することもある。）と接続し、仮想ファイルサーバに格納されたデータの読込や新たなデータの格納を実行する。表示装置には、ユーザが各種業務を実行する際に必要となる情報が表示される。

管理端末１００は、キーボード等の入力装置やディスプレイ等の表示装置を有しているが、本発明と直接関係ないため図示を省略している。ストレージシステム１の管理者は、管理端末１００の入力装置を用いてストレージシステム１の管理に必要な情報を入力する。また、管理端末１００の表示装置には、管理者がストレージシステム１の管理に必要な情報を入力する際に所定の情報が表示される。

ＮＡＳサーバ２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１０、メモリ２２０、ネットワークインタフェース２３０、ストレージインタフェース２４０を有している。ＣＰＵ２１０は、メモリ２２０に記憶されたプログラムを実行することにより、各種処理を実行する。メモリ２２０には、ＣＰＵ２１０が実行するプログラムやデータが保存される。ネットワークインタフェース２３０は、複数のＮＡＳクライアント１０、管理端末１００とネットワーク２を介したデータ通信を行なうためのインタフェースである。ストレージインタフェース２４０は、ストレージ装置４００とネットワーク３を介したデータ通信を行なうためのインタフェースである。

また、ＮＡＳサーバ３００は、ＣＰＵ３１０、メモリ３２０、ネットワークインタフェース３３０、ストレージインタフェース３４０を有している。このＮＡＳサーバ３００に含まれる構成は、ＮＡＳサーバ２００の有する構成と符号が異なるだけで同様であるため、説明を省略する。

ストレージ装置４００は、ＣＰＵ４１０、メモリ４２０、ストレージインタフェース４３０、複数のディスクドライブ４４０を有している。ＣＰＵ４１０は、メモリ４２０に保存されたプログラムを実行することにより、複数のディスクドライブ４４０の所定の位置にデータを書き込み、また、所定の位置からデータを読み出す。メモリ４２０には、ＣＰＵ４１０が実行するプログラムやデータが保存される。ストレージインタフェース４３０は、ＮＡＳサーバ２００，３００とネットワーク３を介したデータ通信を行なうためのインタフェースである。複数のディスクドライブ４４０には、各種データが保存される。

このストレージシステム１においては、ストレージ装置４００とＮＡＳサーバ２００，３００をネットワーク３を介して接続し、各ＮＡＳサーバ２００，３００からストレージ装置４００の複数のディスクドライブ４４０にアクセス可能な構成となっている。また、ＮＡＳサーバ２００，３００は、互いにネットワーク２を介して通信可能となっている。つまり、ＮＡＳクライアント１０のユーザに提供するサービスが実行されるときに、使用されるディスクドライブ４４０へのアクセスは、ＮＡＳサーバ２００，３００間で排他処理を行うように調整して実行する必要がある。

図２は、ストレージシステム１の論理構成を示す図である。図２に示すように、ＮＡＳサーバ２００は、仮想ファイルサーバＶＮＡＳ１、仮想ファイルサーバＶＮＡＳ２を有している。また、ＮＡＳサーバ３００は仮想ファイルサーバＶＮＡＳ３，仮想ファイルサーバＶＮＡＳ４を有している。さらに、ＮＡＳサーバ２００とＮＡＳサーバ３００とは、ポート２３３、ポート３３３とを利用して通信可能となっている。ストレージ装置４００内には、ボリュームａ〜ｈが設けられている。このボリュームａ〜ｈは、複数のディスクドライブ４４０から構成されるボリュームである。

仮想ファイルサーバＶＮＡＳ１は、ポート２３１を介して所定のＮＡＳクライアント１０と接続し、ポート２４１を介してボリュームａ〜ｈへアクセス可能となっている。また、仮想ファイルサーバＶＮＡＳ１は、仮想ボリュームａ，ｂを有している。したがって、所定のＮＡＳクライアント１０からのデータライト、そのＮＡＳクライアント１０のデータリードはボリュームａ，ｂに対して行なわれる。

仮想ファイルサーバＶＮＡＳ２は、ポート２３２を介して所定のＮＡＳクライアント１０と接続し、ポート２４１を介してボリュームａ〜ｈへアクセス可能となっている。また、仮想ファイルサーバＶＮＡＳ２は、仮想ボリュームｃ，ｄを有している。したがって、所定のＮＡＳクライアント１０からのデータライト、そのＮＡＳクライアント１０のデータリードはボリュームｃ，ｄに対して行なわれる。

仮想ファイルサーバＶＮＡＳ３は、ポート３３１を介して所定のＮＡＳクライアント１０と接続し、ポート３４１を介してボリュームａ〜ｈへアクセス可能となっている。また、仮想ファイルサーバＶＮＡＳ３は、仮想ボリュームｅ，ｆを有している。したがって、所定のＮＡＳクライアント１０からのデータリード、そのＮＡＳクライアント１０のデータリードはボリュームｅ，ｆに対して行なわれる。

仮想ファイルサーバＶＮＡＳ４は、ポート３３２を介して所定のＮＡＳクライアント１０と接続し、ポート３４１を介してボリュームａ〜ｈへアクセス可能となっている。また、仮想ファイルサーバＶＮＡＳ３は、仮想ボリュームｇ，ｈを有している。したがって、所定のＮＡＳクライアント１０からのデータライト、そのＮＡＳクライアント１０のデータリードはボリュームｇ，ｈに対して行なわれる。

このようにＮＡＳサーバ２００，３００上では、それぞれ複数の仮想ファイルサーバＶＮＡＳ１，２、仮想ファイルサーバＶＮＡＳ３，４を実行することができる。この仮想ファイルサーバＶＮＡＳ１〜４は、それぞれが異なる設定を持つＯＳ（Operating System）環境である。これら仮想ファイルサーバＶＮＡＳ１〜ＶＮＡＳ４は、それぞれ他の仮想ファイルサーバから独立して動作する。

次に、ＮＡＳサーバ２００，３００のメモリ２２０，３２０に保存される共通のモジュール及びテーブルについて図３から図６を参照して説明する。

図３は、ＮＡＳサーバソフトウェアモジュールの構成を示すブロック図である。このＮＡＳサーバソフトウェアモジュール５００には、クラスタ管理モジュール５７０、ネットワークインタフェースアクセスモジュール５１０、ストレージインタフェースアクセスモジュール５２０、仮想ＮＡＳ実行モジュール５３０、ディスクアクセスモジュール５４０、ファイルシステムモジュール５５０、ファイル共有モジュール５６０が含まれている。

ネットワークインタフェースアクセスモジュール５１０は、複数のＮＡＳクライアント１０、他のＮＡＳサーバと通信を行なうためのモジュールである。ストレージインタフェースアクセスモジュール５２０は、ストレージ装置４００内のディスクドライブ４４０にアクセスするためのモジュールである。仮想ＮＡＳ実行モジュール５３０は、仮想ファイルサーバを実行するためのモジュールである。ディスクアクセスモジュール５４０はディスクドライブ４４０にアクセスするためのモジュールである。ファイルシステムモジュール５５０は、どのディスクドライブのどのファイルかを特定するためのモジュールである。ファイル共有モジュール５６０は、ＮＡＳクライアント１０からファイル単位での要求を受けるためのモジュールである。

したがって、ＮＡＳクライアント１０から要求があると、ファイル共有モジュール５６０、ファイルシステムモジュール５５０、ディスクアクセスモジュール５４０、仮想ＮＡＳ実行モジュール５３０、ストレージインタフェースアクセスモジュール５２０が実行され、ストレージ装置４００内のボリュームａ〜ｈのいずれかとのデータ通信が行なわれる。

クラスタ管理モジュール５７０は、仮想ファイルサーバに関する処理を行うモジュールである。クラスタ管理モジュール５７０は、仮想ＮＡＳ起動プログラム５７１、仮想ＮＡＳ停止プログラム５７２、仮想ＮＡＳ作成プログラム５７３、仮想ＮＡＳ削除プログラム５７４、仮想ＮＡＳ設定プログラム５７５、仮想ＮＡＳ稼動ノード変更プログラム５７６、ディスク設定解析プログラム５７７、ディスク設定反映プログラム５７８、ノード起動プログラム５７９、ノード停止プログラム５８０、他ノードリクエスト実行プログラム５８１が含まれる。

仮想ＮＡＳ起動プログラム５７１は、仮想ファイルサーバを起動するためのプログラムである。仮想ＮＡＳ停止プログラム５７２は、仮想ファイルサーバを停止するためのプログラムである。仮想ＮＡＳ作成プログラム５７３は、仮想ファイルサーバを作成するためのプログラムである。仮想ＮＡＳ削除プログラム５７４は、仮想ファイルサーバを削除するためのプログラムである。仮想ＮＡＳ設定プログラム５７５は、仮想ファイルサーバを設定するためのプログラムである。仮想ＮＡＳ稼動ノード変更プログラム５７６は、仮想ＮＡＳの稼動ノードを変更するためのプログラムである。ディスク設定解析プログラム５７７は、ディスク設定を解析するためのプログラムである。ディスク設定反映プログラム５７８は、ディスク設定を反映するためのプログラムである。ノード起動プログラム５７９は、ノードを起動するためのプログラムである。ノード停止プログラム５８０は、ノードを停止するためのプログラムである。他ノードリクエスト実行プログラム５８１は、他ノードへのリクエストを実行するためのプログラムである。これらのプログラムがＣＰＵ２１０に実行されたときの処理の詳細については後述する。

図４は、クラスタ構成ノードテーブル６００を示す図である。クラスタ構成ノードテーブル６００は、仮想ファイルサーバのＩＤと、その仮想ファイルサーバが実行中のノードが保持するＩＰアドレスを保存するテーブルである。

クラスタ構成ノードテーブル６００は、ノード識別子欄６１０、ＩＰアドレス欄６２０を有している。ノード識別子欄６１０は、仮想ファイルサーバのＩＤを保存する。ＩＰアドレス欄６１０は、ノードが保持するＩＰアドレスが保存される。

クラスタ構成ノードテーブル６００には、例えば、ノード識別子として“ＮＡＳ１”，ＩＰアドレスとして“192.168.10.1”が保存される。

図５は、ディスクドライブテーブル７００を示す図である。ディスクドライブテーブル７００は、ＮＡＳサーバ２００，３００がストレージ装置４００のアクセス可能なディスクドライブ４４０の一覧を、そのディスクドライブ４４０のディスク識別子と利用可否によって保存するテーブルである。

ディスクドライブテーブル７００は、ディスク識別子欄７１０、利用可否欄７２０を有している。ディスク識別子欄７１０はディスク識別子を保存する。利用可否欄７２０は、ディスク識別子欄７１０に保存されたディスク識別子が示すディスク（ボリューム）が利用できるか否かの情報を保存する。この第１の実施形態では、利用可否欄７２０に“×”が保存された場合はディスク（ボリューム）が利用できず、“○”が保存された場合はディスク（ボリューム）が利用できる状態を示すこととする。

ディスクドライブテーブル７００には、例えば、ディスク識別子として“ａ”、この“ａ”の利用可否として“×”が保存される。すなわち、ボリュームａは利用できない、という情報が保存される。

図６は、仮想ＮＡＳ情報テーブル８００を示す図である。仮想ＮＡＳ情報テーブル８００は、仮想ファイルサーバに関する情報を保存するテーブルである。仮想ＮＡＳ情報テーブル８００は、仮想ＮＡＳ識別子欄８１０、システムディスク識別子欄８２０、データディスク識別子欄８３０、ネットワークポート欄８４０、ＩＰアドレス欄８５０、状態欄８６０及び作成ノード識別子欄８７０を有している。

仮想ＮＡＳ識別子欄８１０は、仮想ファイルサーバの識別子である仮想ＮＡＳ識別子（以下では、仮想ＮＡＳＩＤと称することもある。）を保存する欄である。システムディスク識別子欄８２０は、システムディスクとなるディスク（ボリューム）の識別子を保存する欄である。データディスク識別子欄８３０は、データディスクとなるディスク（ボリューム）の識別子を保存する欄である。ネットワークポート欄８４０は、ネットワークポートを保存する欄である。ＩＰアドレス欄８５０は、ＩＰアドレスを保存する欄である。状態欄８６０は、仮想ファイルサーバが稼動しているか停止しているかの情報を保存する欄である。作成ノード識別子欄８７０は、仮想ファイルサーバが作成されたノードの識別子を保存する欄である。

仮想ＮＡＳ情報テーブル８００には、例えば、図６に示すように、仮想ファイルサーバの識別子として“ＶＮＡＳ１”、システムディスク識別子として“ａ”、データディスク識別子として“ｂ”、ネットワークポートとして、“ｅｔｈ１”、ＩＰアドレスとして“192.168.11.1”、状態として“稼動”、作成ノード識別子として“ＮＡＳ１”がそれぞれ１つの列に保存される。なお、作成ノード識別子欄８７０の“ＮＡＳ１”はＮＡＳサーバ２００を示す識別子であり、“ＮＡＳ２”はＮＡＳサーバ３００を示す識別子である。

次に、各ボリュームａ〜ｈに保存されるＬＵ格納情報テーブル９００について説明する。図７は、ＬＵ格納情報テーブル９００を示す図である。

ＬＵ格納情報テーブル９００は、ボリュームに格納されるデータに関する情報を保存するテーブルである。ＬＵ格納情報テーブル９００は、項目名欄９１０と、情報欄９２０とを有している。項目欄９１０は、仮想ＮＡＳ識別子欄、作成識別子ノード欄、ディスク種別欄、ネットワークポート情報欄、ＩＰアドレス欄を有している。情報欄９２０には、項目名欄９１０に設定された項目と対応する情報が保存される。

仮想ＮＡＳ識別子欄は、仮想ＮＡＳを識別するための仮想ＮＡＳ識別子を保存する。作成識別子ノード欄は作成された識別子のノードを保存する。ディスク種別欄は、システムディスクか、データディスクかを示すディスク種別を保存する。ネットワークポート情報欄はネットワークポートを示す情報を保存する。ＩＰアドレス欄は、ＩＰアドレスを保存する。

ＬＵ格納情報テーブル９００には、例えば、仮想ＮＡＳ識別子として“ＶＮＡＳ１”、作成識別ノードとして“ＮＡＳ１”、ディスク種別として“システム”、ネットワークポート情報として“ポート１”、ＩＰアドレスとして“192.768.10.11”が保存される。

次に図８から図１８のフローチャートを用いて、クラスタ管理モジュール５７０に保存される各種プログラム５７１〜５８１について説明する。これらの処理は、ＮＡＳサーバのＣＰＵ（なお、以下ではＮＡＳサーバ２００のＣＰＵ２１０の実行する処理として説明する。）によって実行される処理である。

先ず、ノード起動プログラム５７９について説明する。図８は、ＣＰＵ２１０がノード起動プログラム５７９を実行したときの処理を示すフローチャートである。

図８に示すように、ステップＳ１０１において、ＣＰＵ２１０は、クラスタ構成ノードテーブル６００にクラスタを構成する全ノードのノード識別子とＩＰアドレスを設定する。ステップＳ１０２において、ＣＰＵ２１０は、ストレージインタフェースアクセスモジュール５２０を経由してディスクドライブ４４０を認識する。ステップＳ１０３において、ＣＰＵ２１０は、ディスク設定解析プログラム５７７を呼びだす。これにより、ディスク設定解析処理が実行される。このディスク設定解析処理については図１１を用いて後述する。

そして、ステップＳ１０４において、ＣＰＵ２１０は、仮想ＮＡＳ情報テーブル８００から作成ノード識別子が自ノードと一致する仮想ＮＡＳを選択する。ステップＳ１０５において、ＣＰＵ２１０は、選択した仮想ＮＡＳを指定して仮想ＮＡＳ起動プログラム５７１を呼び出す。これにより、仮想ＮＡＳ起動処理が実行される。この仮想ＮＡＳ起動処理については、図１４を参照して後述する。

そして、ステップＳ１０６において、ＣＰＵ２１０は仮想ＮＡＳ情報テーブル８００の全エントリをチェックしたか否かを判定する。全エントリのチェックがされていないと判定した場合は（Ｓ１０６：ＮＯ）、ＣＰＵ２１０はステップＳ１０４，Ｓ１０５の処理を繰り返す。一方、ＣＰＵ２１０は、全エントリのチェックがされていると判定した場合は（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、この処理を終了する。

次に、ノード停止プログラム５８０について説明する。図９は、ＣＰＵ２１０がノード停止プログラム５８０を実行したときの処理を示すフローチャートである。

図９に示すように、ステップＳ２０１において、ＣＰＵ２１０は、仮想ＮＡＳ情報テーブル８００から自ノードで稼動状態の仮想ＮＡＳを選択する。そして、ＣＰＵ２１０は、ステップＳ２０１において、その選択した仮想ＮＡＳを指定して仮想ＮＡＳ停止プログラム５７２を呼び出す。これにより仮想ＮＡＳ停止処理が実行される。この仮想ＮＡＳ停止処理については、図１５を参照して後述する。

ステップＳ２０３において、ＣＰＵ２１０は、仮想ＮＡＳテーブル８００の全エントリをチェックしたか否かを判定する。全エントリのチェックがされていないと判定した場合は（Ｓ２０３：ＮＯ）、ＣＰＵ２１０は、ステップＳ２０１，Ｓ２０２の処理を繰り返す。一方、全円鳥のチェックがされていると判定した場合は（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１０は、この処理を終了する。

次に、ディスク設定反映プログラム５７８について説明する。図１０は、ＣＰＵ２１０がディスク設定反映プログラム５７８を実行したときの処理を示すフローチャートである。

ステップＳ３０１において、ＣＰＵ２１０は、受け取ったデータがディスクへの格納指示か否かを判定する。ディスクへの格納指示であると判定した場合は（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１０は、ステップＳ３０２において、指定されたディスクに仮想ＮＡＳＩＤ，作成識別子ノード、ディスク種別を示す情報をＬＵ格納情報テーブル９００に格納する。ステップＳ３０３において、ＣＰＵ２１０は、ディスクドライブテーブル７００の該当ディスクの利用可否を“×”に変更する。ステップＳ３０４において、ＣＰＵ２１０は、ディスクアクセスモジュール５４０に指定されたディスクには、ＬＵ格納情報テーブル９００があることを設定する。そして処理は、終了する。

一方、ディスクへの格納指示でないと判定した場合は（Ｓ３０１：ＮＯ）、ステップＳ３０５において、ＣＰＵ２１０は、指定されたディスクのＬＵ格納情報テーブル９００を削除する。ステップＳ３０６において、ＣＰＵ２１０は、ディスクドライブテーブル７００の該当ディスクの利用可否を“○”に変更する。ステップＳ３０７において、ＣＰＵ２１０は、ディスクアクセスモジュール５４０に指定されたディスクには、ＬＵ格納情報テーブルがないことを設定する。そして処理は、終了する。

次に、ディスク設定解析プログラム５７７について説明する。図１１は、ＣＰＵ２１０がディスク設定解析プログラム５７７を実行したときの処理を示すフローチャートである。

ステップＳ４０１において、ＣＰＵ２１０は、指定のディスクにＬＵ格納情報テーブル９００が存在するか否かを判定する。存在すると判定した場合は（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１０は、ステップＳ４０２において、仮想ＮＡＳ情報テーブル８００に該当ＮＡＳの行があるか否かを判定する。該当ＮＡＳの行があると判定した場合（Ｓ４０２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１０は、ステップＳ４０３において、仮想ＮＡＳ情報テーブル８００に仮想ＮＡＳＩＤの行を作成する。

該当仮想ＮＡＳの行がないと判定した場合（Ｓ４０２：ＮＯ）、又は、ステップＳ４０３において仮想ＮＡＳＩＤの行を作成した場合、ステップＳ４０４において、ＣＰＵ２１０は、仮想ＮＡ情報テーブル８００に、ディスク識別子、ネットワークポート、ＩＰアドレス、状態、作成ノード識別子を登録する。そして、ステップＳ４０５において、ＣＰＵ２１０は、ディスクドライブテーブル７００の該当ディスクの行を作成して、利用可否を“×”に設定する。そして、この処理は終了する。

一方、指定のディスクにＬＵ格納情報テーブル９００が存在しないと判定した場合は（Ｓ４０１：ＮＯ）、ステップＳ４０６において、ＣＰＵ２１０は、ディスクドライブテーブル７００の該当ディスクの行を作成して、利用可否を“○”に設定する。そして、この処理は終了する。

次に、仮想ＮＡＳ作成プログラム５７３について説明する。図１２は、ＣＰＵ２１０が仮想ＮＡＳ作成プログラム５７３を実行したときの処理を示すフローチャートである。

ステップＳ５０１において、ＣＰＵ２１０は、指定仮想ＮＡＳＩＤが仮想ＮＡＳ情報テーブル８００の既存のＩＤ（識別子）と異なるか否かを判定する。異なると判定した場合（Ｓ５０１：ＹＥＳ）、ステップＳ５０２において、ＣＰＵ２１０は、指定ディスクＩＤがディスクドライブテーブル７００で利用可能となっているか否かを判定する。

利用可能となっていると判定した場合（Ｓ５０２：ＮＯ）、ステップＳ５０３において、ＣＰＵ２１０は、指定ディスクに対して仮想ＮＡＳＩＤ及びシステムとして使用するようにディスク設定反映プログラム５７８を呼び出す。これにより、既述のディスク設定反映処理が実行される。そして、ステップＳ５０４において、ＣＰＵ２１０は、指定ディスクに対して仮想ＮＡＳのシステム設定を行なう。ステップＳ５０５において、ＣＰＵ２１０は、仮想ＮＡＳ情報テーブル８００に情報を登録する。そして、処理は終了する。

一方、ＣＰＵ２１０が既存のＩＤ（識別子）と異ならないと判定した場合（Ｓ５０１：ＮＯ）、又は、ディスクドライブテーブル７００で利用可能となっていると判定した場合（Ｓ５０２：ＮＯ）は、そのままこの処理は終了する。

次に、仮想ＮＡＳ削除プログラム５７４について説明する。図１３は、仮想ＮＡＳ削除プログラム５７４をＣＰＵ２１０が実行したときの処理を示すフローチャートである。

ステップＳ６０１において、ＣＰＵ２１０は、仮想ＮＡＳ情報テーブル８００から削除対象の仮想ＮＡＳで使用するディスクを選択する。そして、ステップＳ６０２において、ＣＰＵ２１０は、選択したディスクに対してＬＵ格納情報テーブル９００を削除するようにディスク設定反映プログラム５７７を呼び出す。これにより、既述のディスク設定反映処理が実行される。

そして、ステップＳ６０３において、ＣＰＵ２１０は、仮想ＮＡＳ情報テーブル８００の全ディスクの削除処理をしたか否かを判定する。全ディスクの削除処理を行っていないと判定した場合は（Ｓ６０３：ＮＯ）、ステップＳ６０１，Ｓ６０２の処理を繰り返す。全ディスクの削除処理を行っていると判定した場合は（Ｓ６０３：ＹＥＳ）、ステップＳ６０４において、ＣＰＵ２１０は、仮想ＮＡＳ情報テーブル８００から削除対象の仮想ＮＡＳの行を削除する。そして、処理は終了する。

次に、仮想ＮＡＳ起動プログラム５７１について説明する。図１４は、仮想ＮＡＳ起動プログラム５７１をＣＰＵ２１０が実行したときの処理を示すフローチャートである。

ステップＳ７０１において、ＣＰＵ２１０は、仮想ＮＡＳ情報テーブル８００から使用ディスク情報を読み出す。ステップＳ７０２において、ＣＰＵ２１０は、読み出した使用ディスク情報に基づいて、クラスタ構成ノード全てに対して該当仮想ＮＡＳが停止状態か否かを判定する。

停止状態と判定した場合は（Ｓ７０２：ＹＥＳ）、ステップＳ７０３において、ＣＰＵ２１０は、仮想ＮＡＳＩＤと使用ディスク情報を仮想ＮＡＳ実行モジュール５３０に設定するとともに、仮想ＮＡＳの起動を指示する。そして、ステップＳ７０４において、ＣＰＵ２１０は、仮想ＮＡＳ情報テーブル８００の状態を“稼動”に変更する。

このようにステップＳ７０４の処理が終了したとき、又は、停止状態でないと判定したときは（Ｓ７０２：ＮＯ）、この処理は終了する。

次に、仮想ＮＡＳ停止プログラム５７２について説明する。図１５は、仮想ＮＡＳ停止プログラム５７２をＣＰＵ２１０が実行したときの処理を示すフローチャートである。

ステップＳ８０１において、ＣＰＵ２１０は、仮想ＮＡＳ実行モジュール５３０に停止及び設定解除を指示する。そして、ステップＳ８０２において、ＣＰＵ２１０は、仮想ＮＡＳ情報テーブル８００の状態を“停止”に変更する。そして、処理は、終了する。

次に、仮想ＮＡＳ設定プログラム５７５について説明する。図１６は、ＣＰＵ２１０が仮想ＮＡＳ設定プログラム５７５を実行したときの処理を示すフローチャートである。

ステップＳ９０１において、ＣＰＵ２１０は、仮想ＮＡＳへのディスク割り当てか否かを判定する。仮想ＮＡＳへのディスク割り当てであると判定した場合は（Ｓ９０１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１０は、仮想ＮＡＳＩＤと使用ディスク情報を、ディスク設定反映プログラム５７８を呼び出して設定する。ステップＳ９０３において、ＣＰＵ２１０は、ディスクドライブテーブル７００の利用可否を“×”に変更する。

一方、仮想ＮＡＳへのディスク割り当てでないと判定した場合は（Ｓ９０１：ＮＯ）、ステップＳ９０４において、ＣＰＵ２１０は、ディスク設定反映プログラム５７８を呼び出し、ＬＵ格納情報テーブル９００を削除する。そして、ディスクドライブテーブル７００の利用可否を“○”に設定する。ステップＳ９０３，又は、Ｓ９０５の処理を終えると、この処理は終了する。

次に、他ノードリクエスト実行プログラム５８１について説明する。図１７は、ＣＰＵ２１０が他ノードリクエスト実行プログラム５８１を実行したときの処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１００１において、ＣＰＵ２１０は、受け取った要求が仮想ＮＡＳの起動リクエストか否かを判定する。仮想ＮＡＳの起動リクエストであると判定した場合は（Ｓ１００１：ＹＥＳ）、ステップＳ１００２において、ＣＰＵ２１０は、指定された仮想ＮＡＳを起動するために仮想ＮＡＳ起動プログラム５７１を呼び出す。これにより、仮想ＮＡＳ起動処理が実行される。ステップＳ１００３において、ＣＰＵ２１０は、ディスクドライブテーブル７００の利用可否を“×”に設定する。

仮想ＮＡＳの起動リクエストでないと判定した場合は（Ｓ１００１：ＮＯ）、ステップＳ１００４において、ＣＰＵ２１０は、前記受け取った要求が仮想ＮＡＳの停止リクエストか否かを判定する。仮想ＮＡＳの停止リクエストであると判定した場合は（Ｓ１００４：ＹＥＳ）、ステップＳ１００５において、ＣＰＵ２１０は、指定された仮想ＮＡＳを停止するために仮想ＮＡＳ停止プログラム５７２を呼び出す。これにより、仮想ＮＡＳ停止処理が実行される。

また、仮想ＮＡＳの停止リクエストでないと判定した場合は（Ｓ１００４：ＮＯ）、ステップＳ１００６において、ＣＰＵ２１０は、指定された仮想ＮＡＳの状態を返信する。ステップＳ１００３，Ｓ１００５，Ｓ１００６の処理が終了すると、この処理は終了する。

次に、仮想ＮＡＳ稼動ノード変更プログラム５７６について説明する。図１８は、ＣＰＵ２１０が仮想ＮＡＳ稼動ノード変更プログラム５７６を実行したときの処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１１０１において、ＣＰＵ２１０は、指定の仮想ＮＡＳを停止するため仮想ＮＡＳ停止プログラム５７１を呼び出す。そして、ステップＳ１１０２において、ＣＰＵ２１０は、指定の仮想ＮＡＳを稼動させるノードの他ノードリクエスト実行プログラム５８１を呼び出して起動させる。そして、この処理は終了する。

続いて、以上のように構成されたストレージシステム１の作用について説明する。図１９は、その作用を説明するための図である。なお、1つの図でＬＵ格納情報テーブル９００に基づいて仮想ファイルサーバにボリュームを割り当てる作用と、稼動ノード変更時にＬＵ格納情報テーブル９００に基づいて仮想ファイルサーバにボリュームを割り当てる作用を説明する都合上、ストレージシステム１を、ストレージシステム１´とした場合で説明する。

図１９は、ストレージシステム１´の論理構成を示すブロック図である。ストレージシステム１´は、ノード（ＮＡＳサーバ）１〜ノード３を有するとともに、ボリュームａ〜ｌを有している。ノード１には、クラスタ管理モジュール５７０ａ、仮想ファイルサーバＶＮＡＳ１（ボリュームａ，ｂが割り当てられている。）、仮想ファイルサーバＶＮＡＳ２（ボリュームｃ，ｄが割り当てられている。）を有している。

また、ノード２は、クラスタ管理モジュール５７０ｂ、仮想ファイルサーバＶＮＡＳ３（ボリュームｅ，ｆが割り当てられている。）、仮想ファイルサーバＶＮＡＳ４（ボリュームｇ，ｈが割り当てられている。）、仮想ファイルサーバＶＮＡＳ５（ボリュームｉ，ｊが割り当てられている。）を有している。

さらに、ノード３は、クラスタ管理モジュール５７０ｃ、仮想ファイルサーバＶＮＡＳ６（ボリュームｋ，ｌが割り当てられている。）を有している。なお、ノード２の有する仮想ファイルサーバＶＮＡＳ５は、ノード３の仮想ファイルサーバＶＮＡＳ５が、フェイルオーバが実行されることによりノード３からノード２に移動したものである。

また、ボリュームａ〜ｌは、それぞれＬＵ情報格納テーブル９００ａ〜９００ｌを有している。ＬＵ格納情報テーブル９００ａ〜９００ｌには、それぞれのボリュームが利用される仮想ファイルサーバと対応する仮想ＮＡＳ識別子が設定されている。例えば、ＬＵ格納情報テーブル９００ａには、仮想ＮＡＳ識別子として“ＶＮＡＳ１”が設定されている。

ストレージシステム１´では、仮想ファイルサーバＶＮＡＳ１は、クラスタ管理モジュール５７０ａを介して、ボリュームａ，ｂに対してデータライト、データリードを行うこができるようになっている。このボリュームａ，ｂを例えば、仮想ファイルサーバＶＮＡＳ２で利用できるようにクラスタ管理モジュール５７０ｂが設定しようとしても、ＬＵ情報格納テーブル９００ａ，９００ｂに仮想ＮＡＳ識別子として、“ＶＮＡＳ１”が設定されているため、クラスタ管理モジュール５７０ｂは、利用できないことを確認することができる。したがって、ボリュームａ，ｂは、仮想ファイルサーバＶＮＡＳ１で利用されているという情報を全てのノード１〜ノード３で共有する必要がなくなる。

また、クラスタ管理モジュール５７０ｃでファイルオーバが実行され、ノード２に仮想ファイルサーバＶＮＡＳ５が移動され、仮想ファイルサーバＶＮＡＳ５の稼動ノードがノード３からノード２に変更された場合にも、他ノードリクエスト実行プログラム５８１を実行してＬＵ格納情報テーブル９００ｉ，９００ｊの作成ノード識別子を変更することにより、ボリュームｉ，ｊの作成ノード識別子が、ノード３と対応する識別子からノード２と対応する識別子に変更されるため、その変更された構成情報を全てのノード１〜ノード３で共有する必要がなくなる。

このように、ストレージシステム１´では、ボリュームの構成変更時に構成に関する情報の同期処理をノード１〜ノード３の間で行う必要がなくなり、その時間を短縮することができ、また、保存するデータ量も少なくすることができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態のストレージシステムは、ストレージシステム１と物理的な構成は同様であるため、それらの構成についてはストレージシステム１と同様な符号を付すこととし、図示及び説明については省略する。

この第２の実施形態は、ＣＰＵ４１０がボリュームへのデータライト及びボリュームからのデータリードを行なうときに、その要求元の仮想ＮＡＳ識別子がボリューム内に格納されたＬＵ格納情報テーブル９００の仮想ＮＡＳ識別子が一致するか否かを判定し、一致している場合にデータライト又はデータリードの処理を行うように構成するものである。

したがって、この第２の実施形態のストレージシステム１では、仮想ＮＡＳ識別子が一致しない仮想ファイルサーバからはデータライト又はデータリードを行なうことができない。すなわち、同一ＮＡＳサーバ上で動作する他の仮想ファイルサーバからでもボリュームへのアクセスができないように制御している。このため、ストレージシステム１はボリュームと対応する仮想ファイルサーバ以外の仮想ファイルサーバからボリュームを隠蔽するように構成することができる。すなわち、ボリュームと対応する仮想ファイルサーバ以外の仮想ファイルサーバにはボリュームを認識させないようにすることが可能となる。

なお、この第２の実施形態では、仮想ＮＡＳ識別子を用いてボリュームと対応している仮想ファイルサーバか否かを判定するように構成したが、要求元の仮想ＮＡＳ識別子を判定するために仮想ＮＡＳ識別子をストレージ装置４００に通知する方法は複数ある。例えば、仮想ファイルサーバとストレージ装置４００との接続を最初に定義する際に仮想ファイルサーバからストレージ装置４００に通知し、ストレージ装置４００が接続経路を記憶しておく方法がある。あるいは、仮想ファイルサーバがストレージ装置４００にデータライト又はデータリードを行う際に発行するコマンドと同時に仮想ＮＡＳ識別子を通知する方法がある。

（他の実施形態）
上記第１の実施形態では、本発明を、複数のボリュームａ〜ｈと、その複数のボリュームａ〜ｈのうちの少なくとも１以上のボリュームをデータ処理のために利用する複数の仮想ファイルサーバＶＮＡＳ１，ＶＮＡＳ２とを含む、クラスタシステムを構成するストレージシステム１であって、複数の仮想ファイルサーバＶＮＡＳ１，ＶＮＡＳ２はそれぞれ、複数のボリュームａ〜ｈにアクセスでき、複数の仮想ファイルサーバＶＮＡＳ１，ＶＮＡＳ２がデータ処理のために利用するボリュームは、仮想ファイルサーバＶＮＡＳ１，ＶＮＡＳ２に対応していることを示す第１の識別子（ＶＮＡＳ１，ＶＮＡＳ２）を格納するＬＵ格納情報テーブル９００を有する構成に適用した場合で説明したが、本発明はこれに限るものではない。

また、本発明を、ストレージシステム１がＮＡＳサーバ２００，３００はそれぞれ、複数のボリュームａ〜ｈのそれぞれが利用できるか否かの状態を示す情報を保持するディスクドライブテーブル７００を有する構成に適用した場合で説明したが、本発明はこれに限られるものではない。

さらに、本発明を、ＬＵ格納情報テーブル９００が、第２の識別子（ＮＡＳ１，ＮＡＳ２）を含む構成に適用した場合で説明したが、本発明は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そのボリューム管理方法に広く適用することができる。

本発明の第１の実施形態に係わるストレージシステムの物理的構成を示すブロック図である。 同実施形態に係わるストレージシステムの論理構成を示す図である。 同実施形態に係わるＮＡＳサーバソフトウェアモジュールの構成を示すブロック図である。 同実施形態に係わるクラスタ構成ノードテーブルを示す図である。 同実施形態に係わるディスクドライブテーブルを示す図である。 同実施形態に係わる仮想ＮＡＳ情報テーブルを示す図である。 同実施形態に係わるＬＵ格納情報テーブルを示す図である。 同実施形態に係わるノード起動プログラムを実行したときの処理を示すフローチャートである。 同実施形態に係わるノード停止プログラムを実行したときの処理を示すフローチャートである。 同実施形態に係わるディスク設定反映プログラムを実行したときの処理を示すフローチャートである。 同実施形態に係わるディスク設定解析プログラムを実行したときの処理を示すフローチャートである。 同実施形態に係わる仮想ＮＡＳ作成プログラムを実行したときの処理を示すフローチャートである。 同実施形態に係わる仮想ＮＡＳ削除プログラムを実行したときの処理を示すフローチャートである。 同実施形態に係わる仮想ＮＡＳ起動プログラムを実行したときの処理を示すフローチャートである。 同実施形態に係わる仮想ＮＡＳ停止プログラムを実行したときの処理を示すフローチャートである。 同実施形態に係わる仮想ＮＡＳ設定プログラムを実行したときの処理を示すフローチャートである。 同実施形態に係わる他ノードリクエスト実行プログラムを実行したときの処理を示すフローチャートである。 同実施形態に係わる仮想ＮＡＳ稼動ノード変更プログラムを実行したときの処理を示すフローチャートである。 同実施形態に係わるストレージシステムの作用について説明するための図である。

符号の説明

１，１´…ストレージシステム、１０…ＮＡＳクライアント、１００…管理端末、２００，３００…ＮＡＳサーバ、２１０，３１０…ＣＰＵ、４００…ストレージ装置、５００…ＮＡＳサーバソフトウェアモジュール、５１０…ネットワークインタフェースアクセスモジュール、５２０…ストレージインタフェースアクセスモジュール、５３０…仮想ＮＡＳ実行モジュール、５４０…ディスクアクセスモジュール、５５０…ファイルシステムモジュール、５６０…ファイル共有モジュール、５７０…クラスタ管理モジュール、６００…クラス構成ノードテーブル、７００…ディスクドライブテーブル、８００…仮想ＮＡＳ情報テーブル、９００…ＬＵ格納情報テーブル

Claims (18)

1. 複数のボリュームと、その複数のボリュームのうちの少なくとも１以上のボリュームをデータ処理のために利用する複数の仮想サーバとを含む、クラスタシステムを構成するストレージシステムであって、
   前記複数の仮想サーバはそれぞれ、前記複数のボリューム全てにアクセスでき、
   前記複数の仮想サーバが前記データ処理のために利用するボリュームは、その仮想サーバに対応していることを示す情報を格納する格納部を有することを特徴とするストレージシステム。
2. 前記複数のボリュームは少なくとも１以上のストレージ装置に含まれ、前記複数の仮想サーバは少なくとも１以上のサーバに含ま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. 前記データ処理は、データライト処理又はデータリード処理であることを特徴とする請求項２記載のストレージシステム。
4. 前記１以上のサーバはそれぞれ、前記複数のボリュームのそれぞれが利用できるか否かの状態を示す情報を保持する保持部を有することを特徴とする請求項３記載のストレージシステム。
5. 前記ボリュームの作成は、ストレージシステムを管理する管理端末からの指示に基づいて行われることを特徴とする請求項３記載のストレージシステム。
6. 前記格納部が格納する情報は、その格納部が格納されるボリュームと対応する仮想サーバを特定する第１の識別子に関する情報を含むことを特徴とする請求項３記載のストレージシステム。
7. 前記格納部が格納する情報は、前記第１の識別子により特定される仮想サーバが含まれるサーバを特定する第２の識別子に関する情報を含むことを特徴とする請求項６記載のストレージシステム。
8. 前記複数の仮想サーバのうちの１つに対してフェイルオーバが行なわれ、他のサーバに含まれるように変更されたときに、前記格納部に格納される第２の識別子が前記他のサーバと対応する第２の識別子に変更されることを特徴とする請求項７記載のストレージシステム。
9. 前記ストレージ装置は、前記複数の仮想サーバの１つから前記複数のボリュームの１つに前記データライト処理又はデータリード処理の要求を受けたときに、そのボリュームと対応する仮想サーバであるか否かを前記ボリュームに格納される前記第１の識別子に関する情報に基づいて判定し、前記要求を受けた仮想サーバが対応する仮想サーバである場合は前記データライト処理又は前記データリード処理を行い、前記要求を受けた仮想サーバが対応する仮想サーバでない場合は前記データライト処理又は前記データリード処理を行わない制御を行なう制御部を含むことを特徴とする請求項６記載のストレージシステム。
10. 複数のボリュームと、その複数のボリュームのうちの少なくとも１以上のボリュームをデータ処理のために利用する複数の仮想サーバとを含む、クラスタシステムを構成するストレージシステムのボリューム管理方法であって、
    前記複数の仮想サーバが前記データ処理のために利用するボリュームに、その仮想サーバに対応していることを示す情報を格納するステップと、
    前記複数の仮想サーバが前記複数のボリュームのうちの１つに前記データ処理を行うときに前記格納された情報に基づいてアクセスするステップとを有することを特徴とするストレージシステムのボリューム管理方法。
11. 前記複数のボリュームは少なくとも１以上のストレージ装置に含まれ、前記複数の仮想サーバは少なくとも1以上のサーバに含まれることを特徴とする請求項１０記載のストレージシステムのボリューム管理方法。
12. 前記データ処理は、データライト処理又はデータリード処理であることを特徴とする請求項1１記載のストレージシステムのボリューム管理方法。
13. 前記１以上のサーバは、それぞれ前記複数のボリュームがそれぞれ利用できるか否かの状態を示す情報を保持するステップを有することを特徴とする請求項１２記載のストレージシステムのボリューム管理方法。
14. 前記ボリュームの作成は、ストレージシステムを管理する管理端末からの指示に基づいて行われるステップを有することを特徴とする請求項１２記載のストレージシステムのボリューム管理方法。
15. 前記格納するステップにおける情報は、格納されるボリュームと対応する仮想サーバを特定する第１の識別子に関する情報を含むことを特徴とする請求項１２記載のストレージシステムのボリューム管理方法。
16. 前記格納するステップにおける情報は、前記第１の識別子により特定される仮想サーバが含まれるサーバを特定する第２の識別子に関する情報を含むことを特徴とする請求項１５記載のストレージシステムのボリューム管理方法。
17. 前記複数の仮想サーバのうちの１つに対してフェイルオーバが行なわれ、他のサーバに含まれるように変更されたときに、前記第２の識別子を格納するステップで格納された第２の識別子を前記他のサーバと対応する第２の識別子に変更するステップを有することを特徴とする請求項１６記載のストレージシステムのボリューム管理方法。
18. 前記複数の仮想サーバの１つから前記複数のボリュームの１つに前記データライト処理又はデータリード処理の要求を受けたときに、そのボリュームと対応する仮想サーバであるか否かを前記ボリュームに格納される前記第１の識別子に関する情報に基づいて判定するステップと、
    前記要求を受けた仮想サーバが対応する仮想サーバである場合は前記データライト処理又は前記データリード処理を行うステップと、
    前記要求を受けた仮想サーバが対応する仮想サーバでない場合は前記データライト処理又は前記データリード処理を行わないステップを有することを特徴とする請求項１２記載のストレージシステムのボリューム管理方法。

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