JP2009543216A - コンピュータ・ストレージ・システムの制御のための方法およびコンピュータ・プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ストレージ・コントローラへのストレージ・ボリュームの割り振りおよび配置、ならびに、データ可用性目標を達成するために必要なデータ冗長性の程度を決定するために、確率的および決定論的方法が採用される。確率的方法は、コントローラの可用性の過去の観察、およびオペレータの確信、ならびに、将来の可用性の確率的推定を考案する際のストレージ・コントローラ構成の状態を、考慮に入れることが可能である。
【選択図】 図1
Description
2004年3月、カリフォルニア州サンフランシスコでの04年度ネットワーク化システムの設計および実施に関するUSENIX会議の議事録におけるR.Bhagwan等による「Total Recall:System Support for Automated Availability Management」 D.Patterson等による「A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks(RAID)」、ACM SIGMOD議事録、シカゴ、1988年6月 Keller等の「The CHAMPS System: Change Management with Planning and Scheduling」、IBM技術報告書22882、2003年8月25日 2001年8月の分散コンピューティング原理に関する第20回ACMシンポジウム(PODC 2001)議事録におけるS.H.Baek等の「Reliability and Performance of Hierarchical RAID with Multiple Controllers」 A.CrespoおよびH.Garcia−Molinaによる、「Cost−Driven Design for Archival Repositories」、デジタル・ライブラリに関する第1回ACM/IEEE−CS合同会議議事録、バージニア州ロアノーク、2001年 1987年6月の、信頼性および分散データベースに関する第6回国際会議の議事録における、J.Grayによる「Why do Computers Stop and What Can We Do About It?」
決定論的計算では、発明の1つまたは複数の実施形態は、以下のように、時間tiおよび期間Δtiでの将来のダウンタイムに関する正確な情報を使用して、平均保守間隔(MTBM)および平均ダウンタイム(MDT)測定値の推定に基づいて、データセットの動作可用性(記号Adで表される)を計算する。
確率的計算では、発明の1つまたは複数の実施形態は、以下のような情報を組み合わせる。
a.コントローラの過去の動作の統計的特徴付け(すなわち、コントローラの過去のアップタイムを今後予測されるアップタイムの指示として使用すること)。この推定は、以下では記号μαによって表される。
b.ストレージ・コントローラの可用性特徴付け。しかしながらこの特徴付けは、(i)いくつかの障害を維持するためのストレージ・コントローラの現在の構成の能力(たとえば、どれだけの予備DASDが現在適所に配置されており、アクティブDASD障害をマスキングするために使用可能あるいはテストされている、またはその両方であるか)、(ii)コントローラ・ソフトウェアの可用性動作(たとえば、フェイルオーバ・アクションを処理する場合に、コントローラの機能を低下させる性能動作)、(iii)コントローラ内の動作冗長データ・パスの数、(iv)コントローラと、そのコントローラ上のデータにアクセスしているホストとの間の動作冗長データ・パスの数などの、様々な要素を含むことができる。発明の1つまたは複数の実施形態では、コントローラの可用性における確信を、ベイズの確率としてそのオペレーティング構成に応じてカプセル化する。この推定は、以下では記号μβによって表される。
c.それに従って、コントローラがソフトウェアのアップグレード直後の期間に特に障害の攻撃を受けやすい、「幼児死亡率」効果などの経験則を考慮に入れる、コントローラの今後の可用性に関するオペレータの確信。(b)と同様に、これもベイズの確率である。この推定は、以下では記号μγによって表される。当業者であれば、たとえば、1987年6月の、信頼性および分散データベースに関する第6回国際会議の議事録における、J.Grayによる「Why do Computers Stop and What Can We Do About It?」からの幼児死亡率の概念に精通している。
以下では、ある種の可用性目標を達成するために、ストレージ・コントローラのセット上にストレージ・ボリュームのセットを配置するための例示的発明技法が、ボリューム・レベル複製(すなわち、各ボリュームが、ゼロまたはそれ以上の他のストレージ・コントローラ上の1つまたは複数の他のストレージ・ボリュームに、潜在的に継続して複製またはミラーリングされている)に基づいて、提示される。この実施形態によれば、ボリューム・セットVG(すなわち、1次ボリュームのセット)を備えるデータセット内の各ボリュームviについて、viは、複製セットVG’のメンバである、ボリュームvi1、vi2、などに1回または複数回複製することができる。
第1の(初期配置)段階は、単に容量および性能の考慮に基づき、周知および前述のIBM Volume Performance Advisorなどの、既知の方法を使用して、実行することができる。しかしながら、こうしたストレージ・コントローラへのボリュームの配置では、データセットに関する可用性目標を完全に満たすことができない場合があり、これが、第2の(データ複製)段階が必要となる可能性がある理由である。
初期配置段階に続き、データ複製を使用して、可用性目標を達成することができる。この実施形態では、可用性目標ならびに配置を達成するために必要なデータ複製の程度(たとえば、いくつのボリュームの複製が必要であるか)、ならびに配置(たとえば、どのストレージ・コントローラがボリューム複製を配置するか)を決定する。加えて、これらの変更を実行するための実施プランが提示される。
Claims (20)
- コンピュータ・ストレージ・システムを制御するための方法であって、
システムに関連する決定論的構成要素の可用性情報を取得するステップと、
前記システムに関連する確率的構成要素の可用性情報を取得するステップと、
前記決定論的構成要素の可用性情報および前記確率的構成要素の可用性情報の両方に基づいて、可用性目標の違反をチェックするステップと、
を含む方法。 - 前記可用性目標の違反がないことを示す前記チェックに応答して、現在の状況を維持する追加のステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記可用性目標の違反を示す前記チェックに応答して、複製パラメータを決定する追加のステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複製パラメータは、少なくともどのように複製するかおよびどこに複製するかを含む、請求項3に記載の方法。
- 前記システムに関連する前記決定論的構成要素可用性情報を取得するステップが、変更に関する要求を取得するステップを含み、推定複製時間を取得する追加のステップをさらに含む、請求項3に記載の方法。
- 前記変更に関する要求を評価する際に前記推定複製時間を考慮に入れる追加のステップをさらに含む、請求項5に記載の方法。
- 前記考慮に入れるステップが、
前記変更の要求に対処するために、複製に十分な時間が使用可能であるかどうかを判定するステップと、
前記判定ステップが十分な時間が使用可能でないことを示すことに応答して、前記変更の要求を拒否するステップと、
を含む、請求項6に記載の方法。 - 前記考慮に入れるステップが、
前記変更の要求に対処するために、複製に十分な時間が使用可能であるかどうかを判定するステップと、
前記判定ステップが十分な時間が使用可能でないことを示すことに応答して、前記変更の要求に対処するための代替プランを検索するステップと、
を含む、請求項6に記載の方法。 - 前記考慮に入れるステップが、
前記変更の要求に対処するために、複製に十分な時間が使用可能であるかどうかを判定するステップと、
前記判定ステップが十分な時間が使用可能であることを示すことに応答して、変更プランを作成するステップと、
を含む、請求項6に記載の方法。 - 前記変更プランが、複製の場所、関係、およびタイミングを示す準備情報を含む、請求項9に記載の方法。
- 前記変更プランが、
複製の性能を示す実行情報と、
前記変更の要求に関連付けられたアクションの時間までに、必要なフェイルオーバ・アクションをどのように実行するかを示す、フェイルオーバ検出情報と、
をさらに含む、請求項10に記載の方法。 - 前記変更プランが、
複製関係の保守および破棄を示す完了情報と、
前記変更の要求に関連付けられた他のアクションの時間よりも後に、必要なフェイルバック・アクションをどのように実行するかを示す情報と、
をさらに含む、請求項11に記載の方法。 - コンピュータ・ストレージ・システムを制御するための方法であって、
変更に関する要求を取得するステップと、
前記変更に対処するために複製に関連付けられた推定複製時間を取得するステップと、
前記変更に関する要求を評価する際に前記推定複製時間を考慮に入れるステップと、
を含む方法。 - 前記考慮に入れるステップが、
前記変更の要求に対処するために、複製に十分な時間が使用可能であるかどうかを判定するステップと、
前記判定ステップが十分な時間が使用可能でないことを示すことに応答して、前記変更の要求を拒否するステップと、
を含む、請求項13に記載の方法。 - 前記考慮に入れるステップが、
前記変更の要求に対処するために、複製に十分な時間が使用可能であるかどうかを判定するステップと、
前記判定ステップが十分な時間が使用可能でないことを示すことに応答して、前記変更の要求に対処するための代替プランを検索するステップと、
を含む、請求項13に記載の方法。 - 前記考慮に入れるステップが、
前記変更の要求に対処するために、複製に十分な時間が使用可能であるかどうかを判定するステップと、
前記判定ステップが十分な時間が使用可能であることを示すことに応答して、変更プランを作成するステップと、
を含む、請求項13に記載の方法。 - コンピュータ・ストレージ・システムを制御するためのコンピュータ使用可能プログラム・コードを有するコンピュータ使用可能メディアを備えるコンピュータ・プログラムであって、
前記システムに関連する決定論的構成要素の可用性情報を取得するための、コンピュータ使用可能プログラム・コードと、
前記システムに関連する確率的構成要素の可用性情報を取得するための、コンピュータ使用可能プログラム・コードと、
前記決定論的構成要素の可用性情報および前記確率的構成要素の可用性情報の両方に基づいて、可用性目標の違反をチェックするための、コンピュータ使用可能プログラム・コードと、
を含む、コンピュータ・プログラム。 - 前記システムに関連する決定論的構成要素の可用性情報を取得するための、前記コンピュータ使用可能プログラム・コードが、変更に関する要求を取得するためのコンピュータ使用可能プログラム・コードを含み、
推定複製時間を取得するためのコンピュータ使用可能プログラム・コードと、
前記変更に関する要求を評価する際に前記推定複製時間を考慮に入れるためのコンピュータ使用可能プログラム・コードと、
をさらに含む、請求項17に記載のコンピュータ・プログラム。 - コンピュータ・ストレージ・システムを制御するためのコンピュータ使用可能プログラム・コードを有するコンピュータ使用可能メディアを備えるコンピュータ・プログラムであって、
変更に関する要求を取得するためのコンピュータ使用可能プログラム・コードと、
前記変更に対処するために複製に関連付けられた推定複製時間を取得するためのコンピュータ使用可能プログラム・コードと、
前記変更に関する要求を評価する際に前記推定複製時間を考慮に入れるためのコンピュータ使用可能プログラム・コードと、
を含む、コンピュータ・プログラム。 - 前記推定された複製時間を考慮に入れるためのコンピュータ使用可能プログラム・コードが、
前記変更の要求に対処するために、複製に十分な時間が使用可能であるかどうかを判定するためのコンピュータ使用可能プログラム・コードと、
前記判定するためのコンピュータ使用可能プログラム・コードが十分な時間が使用可能でないことを示すことに応答して、前記変更の要求を拒否するためのコンピュータ使用可能プログラム・コードと、
を含む、請求項19に記載のコンピュータ・プログラム。
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