JP2014002639A - ストレージシステム及びストレージシステムの消費電力制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】予備的なストレージユニットに対する消費電力制御を自動的に行うストレージシステムを提供する。
【解決手段】ストレージシステムは、複数のＤＥ２０に対する論理ボリュームの割当状況を示す割当状況情報を記憶する記憶部１５を有し、ホストからの、各論理ボリュームに対するアクセス要求に、少なくとも１つのＤＥ２０を制御することにより応答し、割当状況情報に基づき、いずれの論理ボリュームにも割り当てられていない未利用ＤＥ２０を特定し、特定した未利用ＤＥ２０に対する省電力制御を行うＣＭ１１を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、ストレージシステムと、ストレージシステムの消費電力制御方法とに関する。

ストレージ装置として、図１に示した構成を有するものが存在している。このストレージ装置の基本装置１１０は、ホストとファイバーチャネル等で接続される、単体でも（増設装置１２０を接続しなくても）ストレージとして機能する装置である。増設装置１２０は、大容量のストレージシステムを実現するために、基本装置１１０にデイジーチェーン接続される装置（複数のディスクドライブを内蔵した装置）である。

要するに、このストレージ装置は、増設装置１２０を追加することにより、総記憶容量を増やせるものとなっている。ただし、このストレージ装置の大規模なデータセンター等への設置時には、増設装置１２０の追加作業を不要とするために、ストレージ装置に増設装置１２０を最大数まで初めから組み込んでおく場合がある。

そのような場合、将来の記憶容量拡張のためにストレージ装置に組み込まれている、全く使用されない増設装置１２０（以下、予備の増設装置１２０と表記する）でも電力が消費されることになる。そのため、予備の増設装置１２０の電力消費を抑えることが望まれるのであるが、従来のストレージ装置は、予備の増設装置１２０の電力消費を抑えるためには、当該増設装置１２０の電源スイッチを手動でＯＦＦするしか術がないものとなっている。

尚、ストレージ装置（システム）の消費電力制御に関する文献としては、以下の特許文献１、２が存在している。

特開２００８−９０３５２号公報 特開２００８−２７６３４１号公報

開示の技術の課題は、自システム内の予備的なストレージユニットに対する消費電力制御が自動的に行われるストレージシステム、及び、ストレージシステム内の予備的なストレージユニットに対する消費電力制御を自動的に行えるストレージシステムの消費電力制御方法を提供することにある。

開示の技術の一態様のストレージシステムは、１つ以上の論理ボリュームとして機能するストレージシステムであって、
制御ユニットと、前記制御ユニットに接続された複数のストレージユニットとを、含み、
前記制御ユニットは、
前記複数のストレージユニットに対する論理ボリュームの割当状況を示す割当状況情報を記憶する記憶部と、
上位装置からの、各論理ボリュームに対するアクセス要求に、前記複数のストレージユ
ニットの中の少なくとも１つのストレージユニットを制御することにより応答するアクセス要求応答部と、
前記割当状況情報に基づき、前記複数のストレージユニットの中からいずれの論理ボリュームにも割り当てられていない未利用ストレージユニットを特定し、特定した未利用ストレージユニットに対する省電力制御を行う省電力制御部と
を備える。

また、開示の技術の一態様の、制御ユニットと前記制御ユニットに接続された複数のストレージユニットとを含む、１つ以上の論理ボリュームとして機能するストレージシステムの消費電力制御方法は、
前記制御ユニットが、
前記複数のストレージユニットに対する論理ボリュームの割当状況に基づき、前記複数のストレージユニットの中からいずれの論理ボリュームにも割り当てられていない未利用ストレージユニットを特定し、
特定した未利用ストレージユニットに対する省電力制御を行う。

開示の技術によれば、自システム内の予備的なストレージユニットに対する消費電力制御が自動的に行われるストレージシステム、ストレージシステム内の予備的なストレージユニットに対する消費電力制御を自動的に行えるストレージシステムの消費電力制御方法を提供できる。

既存のストレージシステムの概略構成図 第１実施形態に係るストレージシステムの概略構成図 論理ボリューム設定状況情報の説明図 第１実施形態に係るストレージシステム内のＣＭが実行する省電力制御処理の流れ図 第１実施形態に係るストレージシステム内のＣＭが実行する追加ＤＥ用省電力制御処理の流れ図 第１実施形態に係るストレージシステム内のＣＭが実行する第１状態制御処理の流れ図 第１実施形態に係るストレージシステム内のＣＭが実行する第２状態制御処理の流れ図 第２実施形態に係るストレージシステムの概略構成図 第３実施形態に係るストレージシステムの概略構成図 第４実施形態に係るストレージシステムの概略構成図

以下、本発明の、幾つかの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

《第１実施形態》
図２に、第１実施形態に係るストレージシステムの構成を示す。まず、この図２を用いて、本実施形態に係るストレージシステムの概要（主として、ハードウェア構成）を説明する。

図２に示してあるように、本実施形態に係るストレージシステムは、電源ユニット（ＰＳＵ）１８とコントローラモジュール（ＣＭ）１１と複数のディスクドライブ３０とを含むコントローラエンクロージャ（ＣＥ）１０を備える。また、ストレージシステムは、電源ユニット（ＰＳＵ）２８とエクスパンダモジュール（ＥＭ）２１と複数のディスクドラ
イブ３０とをそれぞれ含むＮ個のドライブエンクロージャ（ＤＥ）２０も備える。

ＤＥ２０内のＰＳＵ２８は、ＡＣ電力をＤＣ電力に変換してＤＥ２０内の各部に供給するユニットである。このＰＳＵ２８は、ＤＥ２０内のディスクドライブ３０（以下、ディスク３０とも表記する）等を冷却するためのファンを内蔵している。また、ＰＳＵ２８は、ＤＣ電力を出力する複数の出力端子（ディスク３０群に電力を供給するための出力端子、ＥＸＰチップ２４に電力を供給するための出力端子、ＥＭ２１のＥＸＰチップ２４以外の部分に電力を供給するための出力端子等）を備えている。さらに、ＰＳＵ２８は、ファンのＯＮ／ＯＦＦや各出力端子からの出力のＯＮ／ＯＦＦを外部から制御できるユニットとなっている。

ＥＭ２１は、基本的には、ＣＭ１１からのコマンドが自装置宛のものであった場合には、そのコマンドに応じた制御を自装置内のディスク３０に対して行い、そうでなかった場合には、ＣＭ１１からのコマンドを後段のＤＥ２０に送信するモジュールである。

図２に示してあるように、ＥＭ２１は、電源制御モジュール２３とエクスパンダチップ（ＥＸＰチップ）２４とリピータ２５とシグナルモニタ２６とを備えている。

電源制御モジュール２３は、ＰＳＵ２８を制御することにより、ＤＥ２０に、以下の３状態を取らせることが出来るユニット（本実施形態では、ＦＰＧＡ（Field-Programmable
Gate Array））である。

・ＤＥ２０内の全ての部分に電力が供給されている通常状態
・ＥＭ２１の各部には電力が供給されているが、ディスク３０群への電力供給が停止されており、ＰＳＵ２８のファンが停止している第１節電状態
・電源制御モジュール２３、リピータ２５及びシグナルモニタ２６には電力が供給されているが、ＥＸＰチップ２４及びディスク３０群への電力供給が停止されており、ＰＳＵ２８のファンが停止している第２節電状態

より具体的には、電源制御モジュール２３は、以下のように動作するユニットとなっている。

電源制御モジュール２３は、ストレージシステムの起動時には、ＤＥ２０の状態が第２節電状態となるように、ＰＳＵ２８を制御する。電源制御モジュール２３は、所定内容の通常状態遷移要求がシグナルモニタ２６から送信されてきた場合にも、ＤＥ２０の状態が通常状態となるように、ＰＳＵ２８を制御する。また、電源制御モジュール２３は、所定内容の第１節電状態遷移要求がＥＸＰチップ２４から送信されてきた場合には、ＤＥ２０の状態が第１節電状態となるように、ＰＳＵ２８を制御する。さらに、電源制御モジュール２３は、所定内容の第２節電状態遷移要求がＥＸＰチップ２４から送信されてきた場合には、ＤＥ２０の状態が第２節電状態となるように、ＰＳＵ２８を制御する。

リピータ２５は、自ＥＭ２１内のＥＸＰチップ２４と、前段のエンクロージャー（ＣＥ１０又はＤＥ２０）内のＥＸＰチップ１４又は２４との間で授受される信号を中継するユニット（増幅機能を有するチップ）である。

シグナルモニタ２６は、リピータ２５が前段のエンクロージャーから受信した信号から、ＣＯＭＩＮＩＴ及びＣＯＭＷＡＫＥを検知し、いずれかの信号を検知した際に上記した通常状態復帰要求を電源制御モジュール２３へ送信するユニット（本実施形態では、ＦＰＧＡ）である。尚、ＣＯＭＩＮＩＴ、ＣＯＭＷＡＫＥとは、いずれも、ＯＯＢ(Out Of Band)シーケンスに用いられている信号のことである。

ＥＸＰチップ２４は、前段のエンクロージャー内のＥＸＰチップ１４又は２４と、後段のＤＥ２０内のＥＸＰチップ２４又は自ＤＥ２０内の各ドライブ３０との間を接続するＳＡＳエクスパンダチップである。

このＥＸＰチップ２４は、ＰＳＵ２８からの電力供給開始により起動されると、シグナルモニタ２６にＣＯＭＩＮＩＴ、ＣＯＭＷＡＫＥのいずれを受信したため通常状態復帰要求を送信したかを問い合わせる。そして、ＥＸＰチップ２４は、シグナルモニタ２６がＣＯＭＩＮＩＴの受信により通常状態復帰要求を送信していた場合には、後段のＤＥ２０（ＥＭ２１）に対するＯＯＢシーケンスを開始する。

ＣＥ１０内のＰＳＵ１８は、ＰＳＵ２８と同様に、ディスクドライブ３０等を冷却するためのファン、及び、ＤＣ電力を出力する複数の出力端子を有し、ファンのＯＮ／ＯＦＦや各出力端子からの出力のＯＮ／ＯＦＦを外部から制御できるユニットである。

ＣＭ１１は、各論理ボリュームに対するアクセス要求をホスト（図示略）から受信し、受信したアクセス要求に応じた内容の制御（リード／ライトアクセス）を各論理ボリュームに対して行うモジュールである。

ここで、論理ボリュームとは、ストレージシステム内のディスク３０群の中の、ホストが１台の記憶装置として取り扱える部分のことである。ストレージシステムに対する論理ボリュームの設定（登録、登録解除）は、通常、ＣＥ１０にＬＡＮ（Local Area Network）接続したコンピュータを操作することにより行われる。尚、本ストレージシステムは、システム内のディスク３０群が、幾つかのＲＡＩＤグループとして取り扱われるシステムであると共に、各ＲＡＩＤグループに幾つかの論理ボリュームを設定できるシステムとなっている。

図２に示してあるように、ＣＭ１１は、制御チップ１２と、電源制御モジュール１３と、エクスパンダチップ（ＥＸＰチップ）１４とを備えている。また、ＣＭ１１は、ファームウェアを記憶したフラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）とＲＡＭ（Random Access Memory）とを含む記憶部１５、ファイバーチャネル等によりホストを接続するためのインタフェース回路（図示略）、ＬＡＮポート（図示略）等も備えている。

ＣＭ１１内の制御チップ１２は、記憶部１５に記憶されているファームウェアや、ＣＥ１０内の特定のディスク３０（システムディスクとして使用されているディスク３０）に記憶されているプログラムを実行するプロセッサである。この制御チップ１２（制御チップ１２が実行するプログラム）は、起動されると、後段のＤＥ２０に対するＯＯＢシーケンスを開始する（ＥＸＰチップ１４を利用してＯＯＢシーケンス用の信号を授受する処理を開始する）ものとなっている。

ＥＸＰチップ１４は、制御チップ１２と他ユニット（ＣＥ１１内の電源制御モジュール１３や各ドライブ３０、後段のＤＥ２０）との間を接続するＳＡＳエクスパンダチップである。

電源制御モジュール１３は、制御チップ１２から指示された内容の制御（ファンのＯＮ／ＯＦＦ制御、各出力端子からの出力のＯＮ／ＯＦＦ制御）をＰＳＵ１８に対して行うモジュール（本実施形態では、ＦＰＧＡ）である。この電源制御モジュール１３は、ストレージシステムの起動時には、ＣＥ１０の状態が、各部に電力が供給されている状態となるように、ＰＳＵ２８を制御する。

ここで、ここまで説明した事項を纏めておくことにする。尚、以下の説明において、ＤＥ＃Ｍとは、Ｍ−１個のＤＥ２０を介してＣＥ１０と接続されているＤＥ２０のことである。

上記した各部の機能から明らかなように、本ストレージシステムは、起動されると、各部が以下のように動作するものとなっている。

ストレージシステムが起動されると、ＣＥ１０内のＰＳＵ１８から、ＣＥ１０内の各部への電力供給が開始される。また、各ＤＥ２０内のＰＳＵ２８から、各ＤＥ２０内の電源制御モジュール２３、リピータ２５及びシグナルモニタ２６への電力供給が開始され、各ＤＥ２０は、第２節電状態となる。

電力が供給されることにより動作を開始したＣＥ１０内の制御チップ１２は、ＯＯＢシーケンスを開始する。従って、ＤＥ＃１内のリピータ２５にＣＯＭＩＮＩＴが入力される。そして、当該ＣＯＭＩＮＩＴを検知したＤＥ＃１内のシグナルモニタ２６が、電源制御モジュール２３に対して通常状態遷移要求を出力するため、ＤＥ＃１の状態が通常状態に遷移することになる。

また、ＤＥ＃１内のＥＸＰチップ２４は、ＰＳＵ２８からの電力供給開始により起動されると、シグナルモニタ２６にＣＯＭＩＮＩＴ、ＣＯＭＷＡＫＥのいずれを受信したため通常状態復帰要求を送信したかを問い合わせる。この場合、シグナルモニタ２６はＣＯＭＩＮＩＴの受信により通常状態復帰要求を送信しているので、ＥＸＰチップ２４は、後段のＤＥ＃２に対するＯＯＢシーケンスを開始する。

そして、ＤＥ＃３以降の各ＤＥ２０内でも同様の処理が行われるため、結局、ストレージシステムが起動されると、全ＤＥ２０が通常状態にある状態（以下、初期状態と表記する）が形成されることになる。

次に、ストレージシステムの、初期状態となった後の動作を説明する。

ＣＭ１１（ＣＭ１１内の制御チップ１２）は、ＯＯＢシーケンスが完了した際には、規定時間（例えば、３０分）が経過するのを待機する。ＣＭ１１は、規定時間が経過するのを待機している間に、論理モジュールやホットスペアの設定作業が行われた場合には、設定内容を、例えば、図３に示したような、各ＤＥ２０に関する論理モジュール等の設定状況をＤＥ２０の並び順通りに並べた論理モジュール設定状況情報として記憶部１５に記憶する。尚、ホットスペア（図３における“ＨＳ”）とは、故障したディスクの代わりに使用するものとして、通電状態で待機させておくディスクのことである。

そして、ＣＭ１１は、規定時間が経過した場合には、図４に示した手順の省電力制御処理を実行する。

すなわち、規定時間が経過したため、この省電力制御処理を開始したＣＭ１１は、まず、変数Ｍに、現在の自システム内のＤＥ２０の数（以下、ＤＥ数と表記する）を設定する（ステップＳ１０１）。

次いで、ＣＭ１１は、論理モジュール設定状況情報（図３）に基づき、ＤＥ＃Ｍが利用中であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。より具体的には、このステップＳ１０２にて、ＣＭ１１は、ＤＥ＃Ｍ内のいずれのディスク３０も、論理ボリュームの要素又はホットスペア（以下、論理ボリューム等と表記する）となっていなかった場合に、ＤＥ＃Ｍが利用中でないと判断する。また、ＣＭ１１は、ＤＥ＃Ｍ内のいずれかのディスク３０
が論理ボリューム等となっていた場合に、ＤＥ＃Ｍが利用中であると判断する。

ＤＥ＃Ｍが利用中ではなかった場合（ステップＳ１０２；ＮＯ）、ＣＭ１１は、ＤＥ＃Ｍよりも後方のＤＥ（以下、後続ＤＥと表記する）の中に、利用中ＤＥ（ステップＳ１０２で利用中であると判断されたＤＥ）があるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。すなわち、ＣＭ１１は、ステップＳ１０２の判断を既に行っている後続ＤＥの中に、利用中ＤＥがあったか否かを判断する。

後続ＤＥの中に利用中ＤＥがなかった場合（ステップＳ１０３；ＮＯ）、ＣＭ１１は、ＤＥ＃Ｍに対して第２節電状態への遷移を指示することにより、ＤＥ＃Ｍの状態を第２節電状態に変更する（ステップＳ１０５）。また、ＣＭ１１は、後続ＤＥの中に利用中ＤＥがあった場合（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）には、ＤＥ＃Ｍに対して第１節電状態への遷移を指示することにより、ＤＥ＃Ｍの状態を第１節電状態に変更する（ステップＳ１０４）。尚、“ＤＥ＃Ｍに対して第Ｉ（Ｉ＝１、２）節電状態への遷移を指示する”とは、“ＤＥ＃Ｍ内のＥＸＰチップ２４が第Ｉ節電状態遷移要求を電源制御モジュール２３に対して送信することになる要求をＤＥ＃Ｍに送信する”ということである。

要するに、第２節電状態の方が第１節電状態よりも消費電力が少ない状態である。そのため、消費電力の観点からは、ディスク３０を通電状態にしておく必要がないＤＥ３０は第２節電状態としておくことが望ましいことになる。ただし、本ストレージシステムは、或るＤＥ＃ＸとＣＥ１０との間のいずれかのＤＥ３０内のＥＸＰチップ２４が動作していない場合、ＤＥ＃ＸとＣＥ１０との間の通信が行えないシステムとなっている。そのため、後続ＤＥの中に利用中ＤＥ（ＣＥ１０が通信を行う場合があるＤＥ２０）があった場合には、ＤＥ＃Ｍを、第２節電状態ではなく第１節電状態に遷移させているのである。

ステップＳ１０４又はＳ１０５の処理を終えたＣＭ１１は、Ｍ値を“１”デクリメントする（ステップＳ１０６）。また、ＣＭ１１は、ＤＥ＃Ｍが利用中ＤＥであった場合（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）には、ステップＳ１０３等の処理を行うことなく、Ｍ値を“１”デクリメントする（ステップＳ１０６）。

そして、ＣＭ１１は、デクリメント後のＭ値が“０”でなかった場合（ステップＳ１０７；ＮＯ）には、ステップＳ１０２からの処理を再び実行する。

ＣＭ１１は、ステップＳ１０２〜Ｓ１０６の処理をＭ値が“０”となるまで繰り返し、Ｍ値が“０”となったときに（ステップＳ１０７；ＹＥＳ）、この省電力制御処理を終了する。

省電力制御処理を終えたＣＭ１１は、ホストからアクセス要求が送信されてくること、ＤＥ２０が追加される（最後段のＤＥ２０に新ＤＥ２０が接続される）こと、論理ボリュームやホットスペアに関する設定が変更されること等を監視する状態となる。

そして、ＣＭ１１は、ホストからアクセス要求が送信されてきた場合には、自システム内の幾つかのディスク３０を制御することにより、そのアクセス要求に応答する。

また、ＣＭ１１は、ＤＥ２０が追加された場合には、図５に示した手順の追加ＤＥ用省電力制御処理を開始する。すなわち、ＤＥ２０（以下、追加ＤＥと表記する）が追加された場合、ＣＭ１１は、まず、省エネ制御カウンタに初期値（例えば、“１８００”）をセットする（ステップＳ２０１）。ここで、省エネ制御カウンタとは、記憶部１５のＲＡＭにその値が記憶される変数のことである。

次いで、ＣＭ１１は、一定時間の間、追加ＤＥ内のいずれかのディスク３０が論理ボリューム等として設定されるのを監視する処理（ステップＳ２０２〜Ｓ２０５）を行う。より具体的には、ＣＭ１１は、『論理モジュール設定状況情報に基づき、追加ＤＥ内のいずれかのディスク３０が論理ボリューム等として設定されたか否かを判断し、いずれかのディスク３０が論理ボリューム等として設定されていない場合には、省エネ制御カウンタを“１”デクリメントしてからカウンタ値が“０”となったか否かを判断する処理』を所定秒（例えば、１秒）毎に行う。

ＣＭ１１は、一定時間（省エネ制御カウンタの初期値等に応じた時間）が経過する前に、追加ＤＥ内のいずれかのディスク３０が論理ボリューム等として設定された場合（ステップＳ２０２；ＮＯ／ステップＳ２０３；ＹＥＳ）には、追加ＤＥの状態を変更することなく、この追加ＤＥ用省電力制御処理を終了する。また、ＣＭ１１は、追加ＤＥ内のいずれかのディスク３０も論理ボリューム等として設定されることなく、一定時間が経過した場合（ステップＳ２０５；ＹＥＳ）には、追加ＤＥに第２節電状態への遷移を指示することにより、追加ＤＥの状態を第２節電状態に変更する（ステップＳ２０６）。そして、ＣＭ１１は、この追加ＤＥ用省電力制御処理を終了する。

以下、論理モジュールやホットスペアの設定変更作業（登録作業又は登録解除作業）が行われた場合のＣＭ１１の動作を説明する。

ＣＭ１１は、論理モジュールやホットスペアの登録作業が行われた場合には、図６に示した手順の第１状態制御処理を実行する。

すなわち、論理モジュール等の登録作業が行われた場合、ＣＭ１１は、まず、論理モジュール等の登録作業が行われたＤＥ２０の前段ＤＥ中に、第２節電状態にあるＤＥ２０（以下、第２種ＤＥと表記する）が存在しているか否かを判断する（ステップＳ３０１）。

そして、ＣＭ１１は、前段ＤＥ中に第２種ＤＥが存在していた場合（ステップＳ３０１；ＹＥＳ）、各第２種ＤＥの状態を前段側から順に第１節電状態に変更する処理（ステップＳ３０２）を行う。尚、このステップＳ３０２でＣＭ１１が実際に実行する処理は、第２種ＤＥのそれぞれについて、前段側から順々に、その第２種ＤＥの前段のＤＥ２０に、次段のＤＥ２０へのＣＯＭＷＡＫＥの送信を指示していく処理である。

ステップＳ３０２の処理を終えたＣＭ１１は、論理モジュール等の登録作業が行われた結果として利用中ＤＥとなったＤＥ２０（以下、処理対象ＤＥと表記する）の状態を通常状態に変更する処理（ステップＳ３０３）を行う。また、前段ＤＥ中に第２種ＤＥが存在していなかった場合（ステップＳ３０１；ＮＯ）、ステップＳ３０２の処理を行うことなく、ステップＳ３０３の処理を行う。

ステップ３０３にて、ＣＭ１１は、処理対象ＤＥの状態に応じた内容の処理を行う。具体的には、ＣＭ１１は、処理対象ＤＥの状態が第１節電状態であった場合には、処理対象ＤＥに、通常状態への移行を指示する処理を行う。また、ＣＭ１１は、処理対象ＤＥの状態が第２節電状態であった場合には、処理対象ＤＥの前段のＤＥ２０に、次段のＤＥ２０（つまり、処理対象ＤＥ）へのＣＯＭＷＡＫＥの送信を指示する処理を行う。

そして、ステップＳ３０３の処理を終えたＣＭ１１は、この第１状態制御処理を終了する。

また、ＣＭ１１は、論理モジュールやホットスペアの登録解除作業が行われた場合には、図７に示した手順の第２状態制御処理を実行する。

すなわち、第２状態制御処理を開始したＣＭ１１は、まず、変数Ｍに“１”をセットする（ステップＳ４０１）。次いで、ＣＭ１１は、ＤＥ＃Ｍの現在の状態が、通常状態、第１節電状態、第２節電状態のいずれであるかを判断する（ステップＳ４０２）。

ＤＥ＃Ｍの現在の状態が、第２節電状態であった場合（ステップＳ４０２；第２節電状態）、ＣＭ１１は、ＤＭ＃Ｍ−１にＤＭ＃ＭへのＣＯＭＷＡＫＥの送信を指示する（ステップＳ４０３）。尚、Ｍ＝１である場合、このステップＳ４０３では、ＣＭ１１自身がＤＭ＃１へＣＯＭＷＡＫＥを送信する処理が行われる。

ＤＥ＃Ｍの現在の状態が、第１節電状態であった場合（ステップＳ４０２；第１節電状態）、ＣＭ１１は、ＤＭ＃Ｍへの通常状態への移行を指示する（ステップＳ４０４）。

ステップＳ４０３又はＳ４０４の処理を終えたＣＭ１１は、Ｍ値を“１”インクリメントする（ステップＳ４０５）。また、ＤＥ＃Ｍの現在の状態が、通常状態であった場合（ステップＳ４０２；通常状態）、ＣＭ１１は、ステップＳ４０３又はＳ４０４の処理を行うことなく、Ｍ値を“１”インクリメントする（ステップＳ４０５）。

その後、ＣＭ１１は、インクリメント後のＭ値がＤＥ数と一致しているか否かを判断する（ステップＳ４０６）。そして、ＣＭ１１は、Ｍ値がＤＥ数と一致していなかった場合（ステップＳ４０６；ＮＯ）には、ステップＳ４０２以降の処理を再び開始する。

Ｍ値がＤＥ数と一致していた場合（ステップＳ４０６；ＹＥＳ）、ＣＭ１１は、既に説明した省電力制御処理（図４）をステップＳ４０７にて行ってから、この第２状態制御処理を終了する。

以上、説明したように、本実施形態に係るストレージシステムは、いずれのディスク３０も論理モジュールの要素（又はホットスペア）として使用されていない各ＤＥの状態を消費電力が極めて少ない第２節電状態に自動的に制御する機能を有している。そして、実際に使用するＤＥ内に対しては、幾つかのディスク３０を論理モジュールの要素とするための設定が行われるが、予備的に設けられているＤＥ２０に対しては、論理モジュール関連の設定が行われない。従って、本実施形態に係るストレージシステムは、自システム内の予備的なストレージユニットに対する消費電力制御が自動的に行われるシステムとなっていると言うことが出来る。

《第２実施形態》
以下、図８を用いて、第２実施形態のストレージシステムの構成及び動作を、上記した第１実施形態のストレージシステムと異なっている部分を中心に説明する。

図８に示してあるように、第２実施形態のストレージシステムは、ＣＥ１０と複数のＤＥ２０ｂとを備えたシステムである。

この第２実施形態のストレージシステムが備えるＣＥ１０は、第１実施形態のストレージシステムが備えるＣＥ１０と同じものである。第２実施形態に係るストレージシステムが備える各ＤＥ２０ｂは、第１実施形態に係るストレージシステムが備えるＤＥ２０内のＥＭ２１をＥＭ２１ｂに置換したものである。

ＥＭ２１ｂ内の電源制御モジュール２３ｂは、ＥＭ２１内の電源制御モジュール２３と本質的には同機能のユニットである。ただし、電源制御モジュール２３ｂは、通常状態復帰要求をＥＸＰチップ２４ｂから受け取るものとなっている。

ＥＭ２１ｂ内のＥＸＰチップ２４ｂは、ＥＸＰチップ２４に、リピータ２５及びシグナルモニタ２６としての機能を追加したものに相当するユニットである。また、このＥＸＰチップ２４ｂは、ＥＸＰチップ２４として機能する部分と、リピータ２５及びシグナルモニタ２６として機能する部分とに別々に電源を供給できるユニット（いわゆるパワーゲートを備えたユニット）となっている。

要するに、本実施形態に係るストレージシステムは、ＥＸＰチップ２４、リピータ２５及びシグナルモニタ２６が１チップ化されている点のみが上記した第１実施形態に係るストレージシステムと異なるシステムとなっている。従って、この第２実施形態に係るストレージシステムも、自システム内の予備的なストレージユニットに対する消費電力制御が自動的に行われるシステムとなっていると言うことが出来る。

《第３実施形態》
以下、図９を用いて、第３実施形態のストレージシステムの構成及び動作を、上記した第１実施形態のストレージシステムと異なっている部分を中心に説明する。

図９に示してあるように、第３実施形態のストレージシステムは、ＣＥ１０ｃと複数のＤＥ２０ｃとを備えている。

ＤＥ２０ｃは、ＤＥ２０内のＥＭ２１をＥＭ２１ｃに置換した装置である。ＥＭ２１ｃ内のＥＸＰチップ２４ｃは、ＯＯＢシーケンスを行う機能を有さないＳＡＳエクスパンダチップである。ＥＭ２１ｃ内の電源制御モジュール２３ｃは、ＣＥ１０ｃ内の電源制御モジュール１３ｃからの指示（本実施形態では、専用ハード信号線による指示）に従ってＰＳＵ２８を制御することにより、ＤＥ２０ｃに、以下の３状態のいずれかを取らせるユニットである。

・ＤＥ２０ｃ内の全ての部分に電力が供給されている通常状態
・ＥＭ２１ｃ内の電源制御モジュール２３ｃとＥＸＰチップ２４ｃには電力が供給されているが、ディスク３０群への電力供給が停止されており、ＰＳＵ２８のファンが停止している第１節電状態
・電源制御モジュール２３ｃには電力が供給されているが、ＥＸＰチップ２４ｃ及びディスク３０群への電力供給が停止されており、ＰＳＵ２８のファンが停止している第２節電状態

尚、電源制御モジュール２３ｃは、ストレージシステムの起動時には、ＤＥ２０ｃの状態が第２節電状態となるように、ＰＳＵ２８を制御するユニットとなっている。

ＣＥ１０ｃは、ＣＥ１０内のＣＭ１１をＣＭ１１ｃに置換した装置である。ＣＭ１１ｃ内の電源制御モジュール１３ｃは、ＥＸＰチップ１４を介して与えられる制御チップ１２からのコマンドを、制御チップ１２が指示したＤＥ２０ｃ内の電源制御モジュール２３ｃに送信するユニットである。

そして、本実施形態に係るストレージシステムは、制御チップ１２が、ＣＭ１１内の制御チップ１２と本質的には同内容の状態制御を電源制御モジュール１３ｃ等を介した各ＤＥ２０ｃ内の電源制御モジュール２３ｃへのコマンド送信により行うようにプログラムされたシステムとなっている。

《第４実施形態》
以下、第４実施形態のストレージシステムの構成及び動作を、上記した第１実施形態の
ストレージシステムと異なっている部分を中心に説明する。

図１０に、第４実施形態のストレージシステムの概略構成を示す。この図１０に示してあるように、本実施形態に係るストレージシステムは、２個の電源ユニット（ＰＳＵ）１８と２個のコントローラモジュール（ＣＭ）１１と複数のディスクドライブ３０とを含むコントローラエンクロージャ（ＣＥ）１０ｄを備える。また、ストレージシステムは、２個のＰＳＵ２８と２個のエクスパンダモジュール（ＥＭ）２１と複数のディスクドライブ３０（以下、ディスク３０とも表記する）とをそれぞれ含むＮ個のドライブエンクロージャ（ＤＥ）２０ｄも備える。

このストレージシステム内の各ユニット（ＰＳＵ１８、リピータ２５等）は、第１実施形態に係るストレージシステム（図３）内の、同符号が付けられているユニットと本質的には同じものである。ただし、各エンクロージャー内に２個設けられている各ユニット（ＣＭ１１、ＰＳＵ２８等）は冗長構成をなしている。すなわち、本ストレージシステムは、２個あるユニット（ＣＭ１１、ＰＳＵ２８等）のうちの一方に障害が発生した場合、障害が発生したユニットが行っていた処理（各部への電力の供給、ディスク３０の制御等）を他方のユニットが引き継ぐシステムとなっている。そのため、図１０への表記は省略してあるが、各ＣＭ１１／ＥＭ２１内の電源制御モジュール１３／２３は、双方のＰＳＵ１８／２８と接続されている。また、各ＰＳＵ１８／２８は、通常は電力を供給していない部分（ＣＭ１１／ＥＭ２１等）にも電力を供給できるように、他の各部と電源線により接続されている。

そして、本実施形態に係るストレージシステムは、各部が正常に機能している場合には、一方の制御チップ１２が各ＤＥ２０ｄに取らせる状態を決定し、その決定結果に基づき、双方の制御チップ１２が、各ＤＥ２０ｄの、自身と接続されているＥＭ２１側の部分の電源供給状態を制御するシステムとなっている。

以上、説明したように、上記した各実施形態に係るストレージシステムは、いずれのディスク３０も論理モジュールの要素（又はホットスペア）として使用されていない各ＤＥの状態を消費電力が極めて少ない第２節電状態に自動的に制御する機能を有している。そして、実際に使用するＤＥ内に対しては、幾つかのディスク３０を論理モジュールの要素とするための設定が行われるが、予備的に設けられているＤＥに対しては、論理モジュール関連の設定が行われない。従って、上記した各実施形態に係るストレージシステムは、自システム内の予備的なストレージユニットに対する消費電力制御が自動的に行われるシステムとなっていると言うことが出来る。

《変形形態》
上記した各実施形態に係るストレージシステムについては、各種の変形を行うことが出来る。例えば、各実施形態に係るストレージシステムは、電源の供給状態の制御が、ＤＥ毎に行われるシステムであったが、各実施形態に係るストレージシステムを、電源の供給状態の制御が、ＤＥ内の幾つかのドライブ３０毎に行われるシステムに変形することが出来る。また、各実施形態に係るストレージシステムで用いられている技術に基づき、ＤＥ、ＣＥという区別がないストレージシステムを実現することも出来る。

さらに、各実施形態に係るストレージシステムを、ハードウェア構成は同じであるが、具体的な処理手順が上記したものとは異なるシステムや、ホットスペアを設定することができないシステムに変形しても良いことなどは当然のことである。

１０、１０ｃ、１０ｄ ＣＥ（コントローラエンクロージャ）
１１、１１ｃ ＣＭ（コントローラモジュール）
１３、１３ｃ、２３、２３ｂ、２３ｃ 電源制御モジュール
１４、２４、２４ｂ、２４ｃ ＥＸＰチップ（エクスパンダチップ）
１５ 記憶部
１８、２８ 電源ユニット
２０、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ ＤＥ（ドライブエンクロージャ）
２１、２１ｂ、２１ｃ ＥＭ（エクスパンダモジュール）
２５ リピータ
２６ シグナルモニタ
３０ ディスク

Claims (5)

1. １つ以上の論理ボリュームとして機能するストレージシステムであって、
   制御ユニットと、前記制御ユニットに接続された複数のストレージユニットとを、含み、
   前記制御ユニットは、
   前記複数のストレージユニットに対する論理ボリュームの割当状況を示す割当状況情報を記憶する記憶部と、
   上位装置からの、各論理ボリュームに対するアクセス要求に、前記複数のストレージユニットの中の少なくとも１つのストレージユニットを制御することにより応答するアクセス要求応答部と、
   前記割当状況情報に基づき、前記複数のストレージユニットの中からいずれの論理ボリュームにも割り当てられていない未利用ストレージユニットを特定し、特定した未利用ストレージユニットに対する省電力制御を行う省電力制御部と
   を備える
   ことを特徴とするストレージシステム。
2. 前記複数のストレージユニットが、前記制御ユニットにデイジーチェーン接続されており、
   前記複数のストレージユニットのそれぞれは、
   １台以上のストレージ装置と、
   自ユニットの直前に接続されている前段ユニットからの、他ユニット宛の情報を自ユニットの直後に接続されている後段ユニットに中継すると共に、前記後段ユニットからの情報を前記前段ユニットに中継する中継処理部と、
   第１指示情報を受信した場合に、前記１台以上のストレージ装置に対する電力の供給を停止し、第２指示情報を受信した場合に、前記１台以上のストレージ装置及び前記中継処理部に対する電力の供給を停止する電力供給制御部と
   を備え、
   前記制御ユニットの記憶部は、
   前記割当状況情報として、前記複数のストレージユニット内の各ストレージ装置に対する論理ボリュームの割当状況及び各ストレージユニットの接続順を示す情報を保持し、
   前記制御ユニットの前記省電力制御部は、
   前記割当状況情報に基づき、前記複数のストレージユニットの中から、全ストレージ装置がいずれの論理ボリュームにも割り当てられていない未利用ストレージユニットを特定すると共に、特定した各未利用ストレージユニットの後方に、未利用ストレージユニットではない利用中ストレージユニットが接続されているか否かを判別し、
   前記利用中ストレージユニットが接続されている各未利用ストレージユニットに対して前記第２指示情報を送信すると共に、前記利用中ストレージユニットが接続されていない各未利用ストレージユニットに対して前記第１指示情報を送信する
   ことを特徴とする請求項１に記載のストレージシステム。
3. 各ストレージユニットの前記電力供給制御部は、
   第３指示情報を受信した場合、電力の供給を停止している部分に対する電力の供給を開始し、
   前記制御ユニットの省電力制御部は、
   前記割当状況情報が、或る未利用ストレージユニット内の少なくとも１台のストレージ装置が或る論理ボリュームに割り当てられたことを示す情報に変更された場合に、当該未利用ストレージユニットに対して前記第３指示情報を送信する
   ことを特徴とする請求項２に記載のストレージシステム。
4. 第１指示情報及び第２指示情報が、各ストレージユニット内の前記中継処理部により中継される情報であり、
   前記制御ユニットの前記省電力制御部は、
   前記利用中ストレージユニットが接続されている各未利用ストレージユニットに対して自ユニットとの間に存在するストレージユニット数の降順に前記第２指示情報を送信すると共に、前記利用中ストレージユニットが接続されていない各未利用ストレージユニットに対して前記第１指示情報を送信する
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載のストレージシステム。
5. 制御ユニットと前記制御ユニットに接続された複数のストレージユニットとを含む、１つ以上の論理ボリュームとして機能するストレージシステムの消費電力制御方法であって、
   前記制御ユニットが、
   前記複数のストレージユニットに対する論理ボリュームの割当状況に基づき、前記複数のストレージユニットの中からいずれの論理ボリュームにも割り当てられていない未利用ストレージユニットを特定し、
   特定した未利用ストレージユニットに対する省電力制御を行う
   ことを特徴とするストレージシステムの消費電力制御方法。

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