JP2011128895A - ストレージ装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
寿命が短く、データ書き換えに時間のかかるフラッシュメモリの欠点を補いながら、省電力運転を行い得るストレージ装置及びその制御方法を提案する。
【解決手段】
ストレージ装置は、複数の不揮発性メモリがそれぞれ提供する記憶領域をプールとして管理すると共に、ホスト装置に仮想的なボリュームを提供し、ホスト装置からのデータの書込み要求に応じて仮想プールから仮想的なボリュームに記憶領域を動的に割り当て、割り当てた記憶領域に前記データを配置する。そしてホスト装置からのデータの配置先を一部の不揮発性メモリが提供する記憶領域に集中させて、未使用の前記不揮発性メモリに対する電源供給を停止させ、起動中の不揮発性メモリが提供する記憶領域に対するデータの書換え回数及び又はアクセス頻度を監視し、データの書換え回数が増大した場合には他の記憶領域にデータを移動させ、アクセス頻度が過多になった場合にはデータの配置先を分散させる。
【選択図】 図13
Description
(ステップ2)無効領域(現在使われていないデータが格納されている領域)のデータを消去する。
(ステップ3)未使用領域(データを消去した領域)に、新たなデータを書き込む。
(ステップ2)WDEV内の複数のPDEVの論理ページアドレスをまとめて仮想ページアドレスにマッピングする。
(ステップ3)複数のWDEVを組み合わせてRAID(Redundant Arrays of Independent Disks)グループ(冗長化グループ)を構成する。
(ステップ4)1つのRAIDグループ内の領域を組み合わせて、又は、複数のRAIDグループで論理ボリュームを構成する。
(ステップ5)ストレージコントローラが、論理ページアドレス空間内の所定領域ごとの延べ書き込み容量を計数管理し、論理ページアドレス間のデータ移動と論理対仮想ページアドレス・マッピング変更により消去回数平準化を実行する。
図1において、1は全体として本実施の形態による計算機システムを示す。この計算機システム1は、複数の業務ホスト2、管理サーバ3及びストレージ装置4を備えて構成される。各業務ホスト2は、ネットワーク5を介してストレージ装置4と接続されると共に、管理用ネットワーク6を介して管理サーバ3と接続されている。また管理サーバ3は、管理用ネットワーク6を介してストレージ装置4と接続されている。
次に、ストレージ装置4に搭載された各種機能について説明する。これに際して、まず、ストレージ装置4における記憶領域の管理方法について説明する。
次に、上述のようなデータ配置先管理機能、スケジュール処理機能及び仮想プール稼働状況レポート機能に関連して管理サーバ3において実行される各種処理の処理内容について説明する。なお、以下においては、各種処理の処理主体を「プログラム」として説明するが、実際には、そのプログラムに基づいて管理サーバ3のCPU20がその処理を実行することは言うまでもない。
(3−1−1)論理デバイス情報収集処理
図12は、データ配置先管理プログラム60(図7)により定期的(例えば1時間毎)に実行される論理デバイス情報更新処理の処理手順を示す。データ配置先管理プログラム60は、この図12に示す論理デバイス情報更新処理を定期的に実行することにより、RAIDグループ管理テーブル63(図8)及び論理デバイス管理テーブル64(図9)に登録されている各論理デバイスLDEVに関する情報を更新する。
一方、図13は、管理サーバ3のデータ配置先管理プログラム60により定期的(例えば1時間毎)に実行されるデータ配置先管理処理の処理手順を示す。データ配置先管理プログラム60は、この図13に示す処理手順に従って複数の論理デバイスLDEVに分散されているデータを一部の論理デバイスLDEVに集中させ、又は一部の論理デバイスLDEVに集中しているデータを複数の論理デバイスLDEVに分散させる。
により算出される値である。また重付け変数iは、RAIDグループRGごとに、当該RAIDグループRGを構成するすべてのフラッシュメモリ・モジュール35のデータ消去回数が(1)式を超えたときにインクリメント(1だけ増加)される。
図14は、上述したデータ配置先管理処理(図13)のステップSP22においてデータ配置先管理プログラム60により実行されるデータ配置先分散処理の処理手順を示す。データ配置先管理プログラム60は、この図14に示す処理手順に従って、一部の論理デバイスLDEVに集中しているデータを複数の論理デバイスLDEVに分散させる。
で与えられる状態が一定時間継続した場合に、そのRAIDグループRGに対するI/Oアクセスの頻度が高い状態にあると判定する。従って、データ配置先管理プログラム60は、ステップSP33において、RAIDグループRGごとに(2)式を満たすか否かを判断することになる。なお、このアクセス過多判定パラメータの値は更新可能な値であり、0.7に限られない。
で与えられる状態が一定時間継続した場合に、そのRAIDグループRGに対するI/Oアクセスの頻度が低い状態にあると判断する。なお、このアクセス低下判定パラメータの値は更新可能な値であり、0.4に限られない。
図15は、データ配置先分散処理のステップSP35においてデータ配置先管理プログラム60により実行されるデータ配置先集中処理の処理手順を示す。データ配置先管理プログラム60は、この図15に示す処理手順に従って、複数の論理デバイスLDEVに分散されたデータを一部の論理デバイスLDEVに集中させる。
他方、図16は、図12〜図15について上述した各種処理と並行してスケジュール管理プログラム61(図7)により実行されるスケジュール処理の処理手順を示す。このスケジュール処理は、上述のようにユーザにより設定されたスケジュールに従って、その開始時間から終了時間までの間、データを複数の論理デバイスLDEVに分散させる処理を実行し、終了時間が経過すると、データを再度一部の論理デバイスLDEVに集中させる処理である。従って、スケジュールは、予めアクセスが増加していることが分かっている時間帯に合わせて開始時間及び終了時間が設定される。
(3−3−1)新規仮想プール登録処理
他方、図17は、図12〜図15について上述した各種処理と並行して仮想プール稼働状況レポートプログラム62(図7)により実行される新規仮想プール登録処理の処理手順を示す。
一方、図18は、新規仮想プール登録処理の実行後に仮想プール稼働状況レポートプログラム62により実行されるテーブル更新処理の処理手順を示す。仮想プール稼働状況レポートプログラム62は、上述したデータ配置先管理処理等によりいずれかのフラッシュメモリ・モジュール35に対して電源供給が開始若しくは停止され、又は、ユーザにより指示され若しくは予め定められた監視タイミングとなると、この図18に示す処理手順に従って仮想プール稼働情報管理テーブル66(図11)を更新する。
図19は、図12〜図15について上述した各種処理と並行して仮想プール稼働状況レポートプログラム62により実行されるレポート出力処理の処理手順を示す。仮想プール稼働状況レポートプログラム62は、この図19に示す処理手順に従って仮想プールDPP(図4)の稼働状況をレポート出力する。
により求められた数値である。
以上のように本実施の形態によるストレージ装置4においては、通常時にはデータの配置先を一部の論理デバイスLDEVに集中させることで未使用のフラッシュメモリ・モジュール35数を最大化し、これら未使用のフラッシュメモリ・モジュール35の電源を落とす一方、起動中の各論理デバイスLDEVのデータ書換え回数及びアクセス頻度を監視し、データ書換え回数が増大した論理デバイスLDEVに格納されているデータを書換え回数の少ない論理デバイスLDEVに移動させたり、アクセス頻度が過大になった論理デバイスLDEVに格納されているデータを他の論理デバイスに分散させるため、データの配置先を適宜変更することができ、かくしてフラッシュメモリ41の寿命を平準化しながら、通常時にはストレージ装置4全体として省電力運転を行うことができる。
なお上述の実施の形態においては、本発明を図のように構成された計算機システムのストレージ装置に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成の計算機システムに広く適用することができる。
Claims (10)
- 計算機システムにおいて、
ホスト装置がデータを読み書きするための記憶領域を提供するストレージ装置と、
前記ストレージ装置を管理する管理装置と
を備え、
前記ストレージ装置は、
前記記憶領域を提供する複数の不揮発性メモリと、
前記不揮発性メモリに対する前記ホスト装置からのデータの読み書きを制御するコントローラとを有し、
前記コントローラは、
前記複数の不揮発性メモリがそれぞれ提供する前記記憶領域をプールとしてまとめて管理すると共に、前記ホスト装置に対して仮想的なボリュームを提供し、当該仮想的なボリュームに対する前記ホスト装置からのデータの書込み要求に応じて前記仮想プールから前記仮想的なボリュームに前記記憶領域を動的に割り当て、割り当てた前記記憶領域に前記データを配置し、
前記管理装置は、
前記ホスト装置からのデータの配置先を一部の前記不揮発性メモリが提供する記憶領域に集中させて、未使用の前記不揮発性メモリに対する電源供給を停止させるように前記ストレージ装置を制御し、
起動中の前記不揮発性メモリが提供する記憶領域に対するデータの書換え回数及び又はアクセス頻度を監視し、
一部の前記不揮発性メモリが提供する記憶領域におけるデータの書換え回数が増大した場合には、他の前記不揮発性メモリが提供するデータの書換え回数が少ない記憶領域にデータを移動させるように前記ストレージ装置を制御し、一部の前記不揮発性メモリが提供する記憶領域に対するアクセス頻度が過多になった場合には、電源供給を停止している前記不揮発性メモリを起動することによりデータの配置先を分散させるように前記ストレージ装置を制御する
ことを特徴とする計算機システム。 - 前記不揮発性メモリは、フラッシュメモリである
ことを特徴とする請求項1に記載の計算機システム。 - 前記管理装置は、
未使用の前記不揮発性メモリが最大化するように、前記ホスト装置からのデータの配置先を一部の前記不揮発性メモリが提供する記憶領域に集中させる
ことを特徴とする請求項1に記載の計算機システム。 - 前記管理装置は、
予め設定されたスケジュールを管理し、
いずれかのスケジュールの開始時間から終了時間までの間は、電源供給を停止していた前記不揮発性メモリを起動させることにより複数の前記不揮発性メモリがそれぞれ提供する記憶領域にデータを分散させるように前記ストレージ装置を制御し、
当該スケジュールの終了時間が経過すると、データの配置先を一部の前記不揮発性メモリが提供する記憶領域に集中させて、未使用の前記不揮発性メモリに対する電源供給を停止させるように前記ストレージ装置を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の計算機システム。 - 前記管理装置は、
前記仮想プールの稼働状況に関する情報を前記ストレージ装置から取得し、
ユーザからの指示に応じて又は定期的に前記情報をレポート出力する
ことを特徴とする請求項1に記載の計算機システム。 - ホスト装置がデータを読み書きするための記憶領域をそれぞれ提供する複数の不揮発性メモリを有するストレージ装置の制御方法において、
前記ストレージ装置は、
前記複数の不揮発性メモリがそれぞれ提供する前記記憶領域をプールとしてまとめて管理すると共に、前記ホスト装置に対して仮想的なボリュームを提供し、当該仮想的なボリュームに対する前記ホスト装置からのデータの書込み要求に応じて前記仮想プールから前記仮想的なボリュームに前記記憶領域を動的に割り当て、割り当てた前記記憶領域に前記データを配置し、
前記ホスト装置からのデータの配置先を一部の前記不揮発性メモリが提供する記憶領域に集中させて、未使用の前記不揮発性メモリに対する電源供給を停止させるように前記ストレージ装置を制御する第1のステップと、
起動中の前記不揮発性メモリが提供する記憶領域に対するデータの書換え回数及び又はアクセス頻度を監視する第2のステップと、
一部の前記不揮発性メモリが提供する記憶領域におけるデータの書換え回数が増大した場合には、他の前記不揮発性メモリが提供するデータの書換え回数が少ない記憶領域にデータを移動させるように前記ストレージ装置を制御し、一部の前記不揮発性メモリが提供する記憶領域に対するアクセス頻度が過多になった場合には、電源供給を停止している前記不揮発性メモリを起動することによりデータの配置先を分散させるように前記ストレージ装置を制御する第3のステップと
を備えることを特徴とするストレージ装置の制御方法。 - 前記不揮発性メモリは、フラッシュメモリである
ことを特徴とする請求項6にストレージ装置の制御方法。 - 前記第1のステップでは、
未使用の前記不揮発性メモリが最大化するように、前記ホスト装置からのデータの配置先を一部の前記不揮発性メモリが提供する記憶領域に集中させる
ことを特徴とする請求項6に記載のストレージ装置の制御方法。 - 前記第1乃至第3のステップの処理と並行して、
予め設定されたスケジュールを管理し、
いずれかのスケジュールの開始時間から終了時間までの間は、電源供給を停止していた前記不揮発性メモリを起動させることにより複数の前記不揮発性メモリがそれぞれ提供する記憶領域にデータを分散させるように前記ストレージ装置を制御し、
当該スケジュールの終了時間が経過すると、データの配置先を一部の前記不揮発性メモリが提供する記憶領域に集中させて、未使用の前記不揮発性メモリに対する電源供給を停止させるように前記ストレージ装置を制御する
ことを特徴とする請求項6に記載のストレージ装置の制御方法。 - 前記第1乃至第3のステップの処理と並行して、
前記仮想プールの稼働状況に関する情報を前記ストレージ装置から取得し、
ユーザからの指示に応じて又は定期的に前記情報をレポート出力する
ことを特徴とする請求項6に記載のストレージ装置の制御方法。
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