JP2015111334A - ストレージ制御装置、ストレージ制御プログラム、およびストレージ制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ソリッドステートドライブの過負荷によるストレージ装置の性能低下を抑制できる。【解決手段】ストレージ制御装置１は、ストレージ装置４と通信可能に接続する。ストレージ装置４は、複数のＳＳＤ６を備える。ストレージ制御装置１は、処理要求制御部２ａと、デバイス負荷検出部２ｂとを備える。デバイス負荷検出部２ｂは、ＳＳＤ６の処理遅延の検出によりＳＳＤ６の過負荷を検出する。処理要求制御部２ａは、デバイス負荷検出部２ｂがＳＳＤ６ｄの過負荷を検出した場合、ライトバック８ａの発行にウエイトをかけてグループ５に対するライトバック８ａの処理要求の発行を抑制する。【選択図】図１

Description

本発明は、ストレージ制御装置、ストレージ制御プログラム、およびストレージ制御方法に関する。

ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）を代替可能な記憶装置の１つとしてソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：Solid State Drive）がある。ソリッドステートドライブは、不要となったデータを削除するガベージコレクション機能を備える。ソリッドステートドライブは、ガベージコレクション機能が起動するとＩ／Ｏ（Input／Output）処理速度が低下する。

特開２０１２−１４１９４４号公報 特開２０１２−８６５１号公報 特開２０１１−１９２２４０号公報

ガベージコレクション機能の起動タイミングは、ソリッドステートドライブ内に搭載されたファームウェアに依存し、ソリッドステートドライブを搭載するディスクアレイ装置（ストレージ装置）のファームウェアから制御することができない。

たとえば、ディスクアレイ装置は、ＲＡＩＤ（Redundant Array of Independent Disk）グループに対するＩ／Ｏ要求をホストから受け付けて、ライトバックをスケジュールする制御をおこなう。ＲＡＩＤグループを構成するソリッドステートドライブの１つのＩ／Ｏ処理速度の低下、すなわち過負荷の状態は、ＲＡＩＤグループの処理遅延となる。

このようなＲＡＩＤグループの処理遅延は、ライトバックのスケジュールに支障をきたし、ストレージ装置の性能を低下させる。
１つの側面では、本発明は、ソリッドステートドライブの過負荷によるストレージ装置の性能低下を抑制できるストレージ制御装置、ストレージ制御プログラム、およびストレージ制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、以下に示すような、ストレージ制御装置が提供される。ストレージ制御装置は、複数のソリッドステートドライブを含むグループに対してライトバックキャッシュに記憶されたデータのライトバック制御をおこなう。ストレージ制御装置は、処理要求制御部と、デバイス負荷検出部とを備える。処理要求制御部は、グループおよび複数のソリッドステートドライブに対するライトバックの処理要求の発行を制御する。デバイス負荷検出部は、複数のソリッドステートドライブのそれぞれの負荷を検出する。処理要求制御部は、所定の負荷を検出したソリッドステートドライブが属するグループ内の１または複数のソリッドステートドライブに対するライトバックの処理要求の発行を抑制する。

１態様によれば、ストレージ制御装置、ストレージ制御プログラム、およびストレージ制御方法において、ソリッドステートドライブの過負荷によるストレージ装置の性能低下を抑制できる。

第１の実施形態のストレージ制御装置の構成の一例を示す図である。 第２の実施形態のストレージシステムの構成例と、ディスクアレイ装置のハードウェア構成例を示す図である。 第２の実施形態のディスクエンクロージャの一例を示す図である。 第２の実施形態のコントローラモジュールの機能構成の一例を示す図である。 第２の実施形態のライトバックスケジュールの一例を示す図である。 第２の実施形態のＳＣＳＩコマンド発行プロセスの一例を示す図である。 第２の実施形態のライトバックスケジュール処理のフローチャートを示す図である。 第２の実施形態のフロントエンド負荷検出処理のフローチャートを示す図である。 第２の実施形態の過負荷ディスク検出処理のフローチャートを示す図である。 第２の実施形態のライトバックデキュー処理のフローチャートを示す図である。 第２の実施形態の流量制御処理のフローチャートを示す図である。 第３の実施形態のＲＡＩＤ毎統計情報生成処理のフローチャートを示す図である。 第３の実施形態のＲＡＩＤ毎統計情報テーブルの一例を示す図である。 第３の実施形態の同時実行数閾値更新処理のフローチャートを示す図である。 第３の実施形態の統計情報閾値対応テーブルの一例を示す図である。 第４の実施形態のＣＭ毎統計情報生成処理のフローチャートを示す図である。 第４の実施形態のＣＭ毎統計情報テーブルの一例を示す図である。 第４の実施形態のＣＭ毎同時実行数閾値更新処理のフローチャートを示す図である。

以下、図面を参照して実施の形態を詳細に説明する。
［第１の実施形態］
まず、第１の実施形態のストレージ制御装置について図１を用いて説明する。図１は、第１の実施形態のストレージ制御装置の構成の一例を示す図である。

ストレージ制御装置１は、ストレージ装置４と通信可能に接続する。ストレージ装置４は、ストレージ制御装置１の制御対象である。図示するストレージ装置４は、ストレージ制御装置１と別体であるが一体であっても構わない。

ストレージ装置４は、複数のＳＳＤ６を備える。ストレージ装置４は、たとえば、ディスクアレイ装置である。グループ５は、ホスト３からのアクセス単位であり、複数のＳＳＤ６を含んで構成される。たとえば、グループ５は、ＳＳＤ６ａ、ＳＳＤ６ｂ、ＳＳＤ６ｃ、およびＳＳＤ６ｄから構成されるＲＡＩＤグループである。なお、図示するストレージ装置４は、４つのＳＳＤ６を備えるが、２以上のＳＳＤ６を備えるものであればよい。また、図示するグループ５は、４つのＳＳＤ６から構成されるが、２以上のＳＳＤ６で構成されるものであればよく、ストレージ装置４が備えるＳＳＤ６のすべてを構成要素とするものに限らない。

ストレージ制御装置１は、ホスト３と通信可能に接続する。ストレージ制御装置１は、ホスト３が発行するコマンド９を受けて、ストレージ装置４を制御する。コマンド９は、グループ５に対するＩ／Ｏ要求であり、たとえば、ライトコマンド、リードコマンドがある。

ストレージ制御装置１は、ホスト３からライトコマンドを受け付けるとライトデータをライトバックキャッシュ７に保存し、ホスト３に対して直ちに確認応答をおこなう。ストレージ制御装置１は、ライトバックキャッシュ７に保存したライトデータに対応するライトバック８を順次に発行する。すなわち、ストレージ制御装置１は、複数のＳＳＤ６を含むグループ５に対してライトバックキャッシュ７に記憶されたデータのライトバック制御をおこなう。

ストレージ制御装置１は、処理要求制御部２ａと、デバイス負荷検出部２ｂとを備える。処理要求制御部２ａは、グループ５および複数のＳＳＤ６に対するライトバック８の処理要求の発行を制御（ライトバック制御）する。

デバイス負荷検出部２ｂは、複数のＳＳＤ６のそれぞれの負荷を検出する。すなわち、複数のＳＳＤ６のそれぞれは、デバイス負荷検出部２ｂが負荷の検出対象とするデバイスに相当する。たとえば、デバイス負荷検出部２ｂは、ＳＳＤ６の処理遅延の検出によりＳＳＤ６の所定の負荷（たとえば、過負荷）を検出することができる。より具体的には、デバイス負荷検出部２ｂは、ＳＳＤ６のコマンドキューにあるコマンド数と過負荷閾値との比較によりＳＳＤ６の過負荷を検出することができる。

ＳＳＤ６ｄが過負荷である状態は、グループ５がライトバック８ａの処理要求の発行を受け付けても、ＳＳＤ６ｄのＩ／Ｏ処理の遅延によりライトバック８ａの完了が遅延するおそれのある状態である。このような状態は、ＳＳＤ６ａ、ＳＳＤ６ｂ、およびＳＳＤ６ｃにＩ／Ｏ処理の余裕があるにもかかわらず、ＳＳＤ６ａ、ＳＳＤ６ｂ、およびＳＳＤ６ｃがアイドル状態であり、ストレージ装置４の性能が十分に発揮されない状態である。

処理要求制御部２ａは、デバイス負荷検出部２ｂが所定の負荷を検出したＳＳＤ６が属するグループ５内の１または複数のＳＳＤ６に対するライトバック８の処理要求の発行を抑制する。

処理要求制御部２ａは、デバイス負荷検出部２ｂにより所定の負荷を検出したＳＳＤ６が属するグループ５に対してライトバック８の処理要求の発行を抑制する。たとえば、デバイス負荷検出部２ｂがＳＳＤ６ｄの過負荷を検出した場合、処理要求制御部２ａは、ライトバック８ａの処理要求の発行にウエイトをかけてグループ５に対するライトバック８ａの処理要求の発行を抑制する。

これにより、処理要求制御部２ａは、たとえば、ライトバック８ａの処理要求の発行に優先してライトバック８ｂの処理要求の発行をおこなうことができる。したがって、ストレージ制御装置１は、過負荷状態にあるＳＳＤ６ｄを原因とするストレージ装置４の性能低下を抑制することができる。

なお、処理要求制御部２ａは、デバイス負荷検出部２ｂにより過負荷を検出したＳＳＤ６ｄについてライトバック８の処理要求の発行を抑制し、ＳＳＤ６ａ、ＳＳＤ６ｂ、およびＳＳＤ６ｃについてライトバック８の処理要求の発行をおこなうものであってもよい。たとえば、処理要求制御部２ａは、ＳＳＤ６ｄについてのライトバック８の処理要求の発行の抑制対象をＳＳＤ６ｄにかかるページ（データ領域）に限ることで、ライトバック８の範囲すべてを抑制対象としなくてもよい。

このように、ライトバック８の範囲の一部を抑制対象としても、ストレージ制御装置１は、抑制対象のデータがキャッシュメモリ上にあるため、グループ５に対する読出し等があっても応答可能である。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態のストレージシステムと、ディスクアレイ装置のハードウェア構成について図２を用いて説明する。図２は、第２の実施形態のストレージシステムの構成例と、ディスクアレイ装置のハードウェア構成例を示す図である。

ストレージシステム１０は、ディスクアレイ装置１２とホスト１１とを含んで構成される。ディスクアレイ装置１２は、コントローラエンクロージャ（以下、ＣＥ）２０と、１以上のディスクエンクロージャ（以下、ＤＥ）３０を含んで構成される。ＤＥ３０は、複数のＳＳＤを収容するストレージ装置である。ＣＥ２０は、ＤＥ３０を制御対象とするストレージ制御装置である。なお、ＤＥ３０は、ディスクアレイ装置１２が内蔵するものであってもよいし、ディスクアレイ装置１２に外付けされるものであってもよい。また、図示するディスクアレイ装置１２は、２つのＤＥ３０ａ，３０ｂと接続するが、１または３以上のＤＥ３０と接続してもよい。

ＣＥ２０は、１以上のコントローラモジュール（以下、ＣＭ）２１を含む。図示するＣＥ２０は、２つのＣＭ２１ａ，２１ｂを備える。ディスクアレイ装置１２は、ＣＭ２１ａとＣＭ２１ｂとにより冗長構成を有する。２つ以上のＣＭ２１は、ライトバックの発行を分担する分担制御装置として機能する。

ＣＭ２１は、ディスクアレイ装置１２を統括的に制御する制御モジュールである。ＣＭ２１は、ストレージ制御装置の一形態であり、ホスト１１からのＩ／Ｏ要求（たとえば、ライトコマンド、リードコマンドなど）を受け付けて、ＳＳＤを制御する。ＣＭ２１ａは、プロセッサ２２、メモリ２３、ＤＡ（Disk Adaptor：ディスクアダプタ）２４と、ＣＡ（Channel Adaptor：チャネルアダプタ）２５とを備え、図示しないバスを介して接続されている。ＣＭ２１ａは、ＤＡ２４を介してＤＥ３０が収容するＳＳＤと接続し、ＣＡ２５を介してホスト１１と接続する。

プロセッサ２２は、ＣＭ２１ａ全体を制御する。プロセッサ２２は、マルチプロセッサであってもよい。プロセッサ２２は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、またはＰＬＤ（Programmable Logic Device）である。またプロセッサ２２は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＰＬＤのうちの２以上の要素の組合せであってもよい。

メモリ２３は、たとえば、ＲＡＭ（Random Access Memory）や不揮発性メモリを含む。メモリ２３は、ワークメモリおよびキャッシュメモリとしての機能を有する。メモリ２３は、ＳＳＤからデータを読み出したときにデータを保持するほか、Ｉ／Ｏ要求を一時的に蓄積するキューやＳＳＤにデータを書き込むときのバッファとなる。また、メモリ２３は、ユーザデータや制御情報を格納する。たとえば、ＲＡＭは、ＣＭ２１ａの主記憶装置として使用される。ＲＡＭには、プロセッサ２２に実行させるオペレーティングシステム（Operating System）のプログラムやファームウェア、アプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、ＲＡＭには、プロセッサ２２による処理に必要な各種データが格納される。また、ＲＡＭは、各種データの格納に用いるメモリと別体にキャッシュメモリを含むものであってもよい。

不揮発性メモリは、ディスクアレイ装置１２の電源遮断時においても記憶内容を保持する。不揮発性メモリは、たとえば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）やフラッシュメモリなどの半導体記憶装置や、ＨＤＤなどである。不揮発性メモリには、オペレーティングシステムのプログラムやファームウェア、アプリケーションプログラム、および各種データが格納される。

ＤＡ２４は、ＳＳＤとのインタフェース制御（アクセス制御）をおこなう。ＣＭ２１ａは、ＤＥ３０ａとのインタフェース制御をおこなうＤＡ２４ａと、ＤＥ３０ｂとのインタフェース制御をおこなうＤＡ２４ｂとを備える。なお、図示するＤＡ２４は、ＤＡ２４ａとＤＡ２４ｂの２つであるが、１つであってもよいし３つ以上であってもよい。

ＣＡ２５は、ホスト１１とのインタフェース制御をおこなう。ＣＭ２１ａは、ホスト１１ａとのインタフェース制御をおこなうＣＡ２５ａと、ホスト１１ｂとのインタフェース制御をおこなうＣＡ２５ｂとを備える。なお、図示するＣＡ２５は、ＣＡ２５ａとＣＡ２５ｂの２つであるが、１つであってもよいし３つ以上であってもよい。

なお、ＣＭ２１ｂについては、ＣＭ２１ａと同様のため説明を省略する。
以上のようなハードウェア構成によって、第２の実施形態のＣＭ２１（ディスクアレイ装置１２）の処理機能を実現することができる。なお、第１の実施形態に示したストレージ制御装置１も、図示したＣＭ２１と同様のハードウェア構成により実現することができる。

ＣＭ２１（ディスクアレイ装置１２）は、たとえばコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムを実行することにより、第２の実施形態の処理機能を実現する。ＣＭ２１に実行させる処理内容を記述したプログラムは、様々な記録媒体に記録しておくことができる。たとえば、ＣＭ２１に実行させるプログラムを不揮発性メモリに格納しておくことができる。プロセッサ２２は、不揮発性メモリ内のプログラムの少なくとも一部をメモリ２３にロードし、プログラムを実行する。またＣＭ２１に実行させるプログラムを、図示しない光ディスク、メモリ装置、メモリカードなどの可搬型記録媒体に記録しておくこともできる。光ディスクには、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）などがある。メモリ装置は、図示しない入出力インタフェースあるいは機器接続インタフェースとの通信機能を搭載した記録媒体である。たとえば、メモリ装置は、メモリリーダライタによりメモリカードへのデータの書き込み、またはメモリカードからのデータの読み出しをおこなうことができる。メモリカードは、カード型の記録媒体である。

可搬型記録媒体に格納されたプログラムは、たとえばプロセッサ２２からの制御により、不揮発性メモリにインストールされた後、実行可能となる。またプロセッサ２２が、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み出して実行することもできる。

次に、第２の実施形態のディスクエンクロージャについて図３を用いて説明する。図３は、第２の実施形態のディスクエンクロージャの一例を示す図である。
ＤＥ３０は、複数のＳＳＤ３１を含む。たとえば、図示するＤＥ３０は、ＳＳＤ３１１，３１２，３１３，・・・，３１９，・・・を含む。複数のＳＳＤ３１は、グループを構成する。たとえば、グループ５０，５１，５２は、それぞれＲＡＩＤ５を構成する。グループ５０は、ＳＳＤ３１１，３１２，３１５，３１６を含む。グループ５１は、ＳＳＤ３１３，３１４，３１７，３１８を含む。グループ５２は、ＳＳＤ３１５，３１６，３１７，３１８を含む。ＳＳＤ３１は、ＳＳＤ３１１，３１２，３１３，３１４のようにただ１つのグループに属するものであってもよいし、ＳＳＤ３１５，３１６，３１７，３１８のように２以上のグループに属するものであってもよい。また、ＳＳＤ３１は、ＳＳＤ３１９のようにいずれのグループに属さないものがあってもよい。

次に、第２の実施形態のコントローラモジュールの機能構成について図４を用いて説明する。図４は、第２の実施形態のコントローラモジュールの機能構成の一例を示す図である。

ＣＭ２１は、キャッシュ制御部６０と、ＲＡＩＤ制御部７０と、デバイス制御部８０を含む。キャッシュ制御部６０は、キャッシュ制御をおこなう。ＲＡＩＤ制御部７０は、ＲＡＩＤ制御をおこなう。デバイス制御部８０は、ＳＳＤ３１のアクセス制御をおこなう。

なお、キャッシュ制御部６０とＲＡＩＤ制御部７０は、ホスト１１とディスクアレイ装置１２との橋渡しをおこなうインタフェースとして機能し、フロントエンドに相当する。また、デバイス制御部８０は、キャッシュメモリとＳＳＤ３１との橋渡しをおこなうインタフェースとして機能し、バックエンドに相当する。

次に、第２の実施形態のキャッシュ制御部６０がおこなうライトバックスケジュールの概要について図５を用いて説明する。図５は、第２の実施形態のライトバックスケジュールの一例を示す図である。

キャッシュ制御部６０は、ホスト１１からのライトコマンドを受け付けてキャッシュメモリ上にデータを書き込み、ホスト１１に対して完了応答をおこなう。キャッシュ制御部６０は、キャッシュメモリ上のダーティデータを所定単位（たとえば、ブロック単位）でまとめたライトバックを、ＲＡＩＤグループを構成するＳＳＤ３１に対して発行する。たとえば、キャッシュ制御部６０は、ライトバックＣ１１から順に、ライトバックＣ１２、・・・、ライトバックＣ２１、ライトバックＣ２２、ライトバックＣ２３を発行する。

キャッシュ制御部６０は、原則として、発行したライトバックをライトバックキュー６１にエンキューする。ただし、ＲＡＩＤグループを構成するＳＳＤ３１のうちに過負荷状態のＳＳＤ３１がある場合において、キャッシュ制御部６０は、発行したライトバックをウエイトキュー６２にエンキューする。たとえば、キャッシュ制御部６０は、ライトバックＣ１１から順に、ライトバックＣ１２、・・・、ライトバックＣ２１、ライトバックＣ２２をライトバックキュー６１にエンキューする。ここで、キャッシュ制御部６０は、ライトバックＣ２３に対応するＲＡＩＤグループを構成するＳＳＤ３１のうちの少なくとも１つの過負荷状態の検出にしたがい、ライトバックＣ２３をウエイトキュー６２にエンキューする。

キャッシュ制御部６０は、ウエイトキュー６２に優先してライトバックキュー６１からデキューをおこなう。したがって、ウエイトキュー６２にエンキューされたライトバックは、ライトバックキュー６１にエンキューされたライトバックより発行優先順位が低くなる。すなわち、キャッシュ制御部６０は、過負荷状態が検出されたＳＳＤ３１が属するＲＡＩＤグループに対してライトバックの発行を抑制する抑制制御をおこなう。

なお、キャッシュ制御部６０がおこなう抑制制御の一例として、ライトバックキュー６１またはウエイトキュー６２への振分制御を開示するものである。たとえば、キャッシュ制御部６０は、抑制対象のライトバックにフラグを付したり、発行時間を管理するなどしたりしても、抑制制御をおこなうことができる。

次に、第２の実施形態のスケジュールされたライトバックにもとづくＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）コマンド発行プロセスについて図６を用いて説明する。図６は、第２の実施形態のＳＣＳＩコマンド発行プロセスの一例を示す図である。

キャッシュ制御部６０がライトバックキュー６１またはウエイトキュー６２からデキューしたライトバックは、ＲＡＩＤ制御部７０が管理するＲＡＩＤキュー７１にエンキューされる。ＲＡＩＤ制御部７０は、ＲＡＩＤキュー７１からライトバックをデキューして、ＲＡＩＤグループを構成するＳＳＤ３１毎にＳＣＳＩコマンドを発行する。たとえば、キャッシュ制御部６０は、グループ５０（図３）に対するライトバックから、グループ５０を構成するＳＳＤ３１１、ＳＳＤ３１２、ＳＳＤ３１５、およびＳＳＤ３１６にＳＣＳＩコマンドを発行する。

ＲＡＩＤ制御部７０は、ＳＣＳＩコマンドを発行したすべてのＳＳＤ３１からの処理完了通知を受けて、発行したライトバックの完了とみなす。ＲＡＩＤ制御部７０は、ＲＡＩＤキュー７１にデータがある場合、先に発行したライトバックの完了を待たずに、順次にライトバックをデキューしてＳＣＳＩコマンドを発行する。ＲＡＩＤ制御部７０は、ＳＣＳＩコマンドを発行してから処理完了通知を受けるまでのライトバックを実行中として、その数を同時実行数として管理する。ＲＡＩＤ制御部７０は、同時実行数が別に定める同時実行数閾値の範囲内にあるように、ＲＡＩＤキュー７１からのライトバックの発行制御をおこなう。

デバイス制御部８０は、ＳＳＤ３１毎のＳＣＳＩコマンドキュー８１を管理する。デバイス制御部８０は、ＳＳＤ３１にＳＣＳＩコマンドが発行された場合、対応するＳＣＳＩコマンドキュー８１（８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ）にＳＣＳＩコマンドをエンキューする。ＳＳＤ３１は、対応するＳＣＳＩコマンドキュー８１から順次にＳＣＳＩコマンドをデキューして処理する。

このとき、ＳＳＤ３１においてガベージコレクションが実行中である場合など、ＳＳＤ３１が過負荷状態であるとき、対応するＳＣＳＩコマンドキュー８１にキューイングされているＳＣＳＩコマンド数が増大する。すなわち、ＳＣＳＩコマンドキュー８１にキューイングされているＳＣＳＩコマンド数は、ＳＳＤ３１の負荷状態を表すとみなすことができる。したがって、ＳＣＳＩコマンドキュー８１にキューイングされているＳＣＳＩコマンド数が所定の閾値を超える場合に、対応するＳＳＤ３１は、過負荷状態であるとすることができる。

ＳＳＤ３１の過負荷状態は、ＳＣＳＩコマンドの完了の通知を遅延させる。ＳＣＳＩコマンドの完了の通知の遅延は、ライトバックの完了の遅延となり、同時実行数が大きくなる原因となる。同時実行数が同時実行数閾値を超えると、ＲＡＩＤ制御部７０は、新たなライトバックの実行ができなくなる。したがって、ディスクアレイ装置１２は、過負荷状態のＳＳＤ３１に対してＳＣＳＩコマンドを発行すると、ディスクアレイ装置１２の性能低下を惹起することが起こり得る。そのため、ディスクアレイ装置１２は、過負荷状態のＳＳＤ３１を検出して、過負荷状態のＳＳＤ３１が属するＲＡＩＤグループへのライトバックを抑制する。これにより、ディスクアレイ装置１２は、ＳＳＤ３１の過負荷によるディスクアレイ装置１２の性能低下を抑制している。

次に、第２の実施形態のライトバックスケジュール処理について図７を用いて説明する。図７は、第２の実施形態のライトバックスケジュール処理のフローチャートを示す図である。

ライトバックスケジュール処理は、ライトバックのスケジューリングをおこなう処理である。ライトバックスケジュール処理は、キャッシュメモリ（ライトバックキャッシュ）上のダーティデータにもとづいて発行するライトバックを、ライトバックキュー６１またはウエイトキュー６２にエンキューする処理である。すなわち、ライトバックスケジュール処理は、キャッシュメモリ上にライトバックを発行可能なダーティデータがある場合に、ＣＭ２１（キャッシュ制御部６０、およびＲＡＩＤ制御部７０）によって実行される。

［ステップＳ１１］キャッシュ制御部６０は、フロントエンド負荷検出処理を実行する。フロントエンド負荷検出処理は、フロントエンドの過負荷を検出する処理である。フロントエンド負荷検出処理の詳細は、図８を用いて後で説明する。フロントエンド負荷検出処理を実行するキャッシュ制御部６０は、フロントエンド負荷検出部（制御部負荷検出部）として機能する。

［ステップＳ１２］キャッシュ制御部６０は、フロントエンドの過負荷を検出したか否かを判定する。キャッシュ制御部６０は、フロントエンドの過負荷を検出した場合にステップＳ１３にすすみ、フロントエンドの過負荷を検出しない場合にステップＳ１６にすすむ。

［ステップＳ１３］ＲＡＩＤ制御部７０は、過負荷ディスク検出処理を実行する。過負荷ディスク検出処理は、ライトバックに対応するＲＡＩＤグループを構成するＳＳＤ３１の過負荷状態を検出する処理である。過負荷ディスク検出処理の詳細は、図９を用いて後で説明する。

［ステップＳ１４］キャッシュ制御部６０は、過負荷ディスク（過負荷状態のＳＳＤ３１）を検出したか否かを判定する。キャッシュ制御部６０は、過負荷ディスクを検出した場合にステップＳ１５にすすみ、過負荷ディスクを検出しない場合にステップＳ１６にすすむ。

［ステップＳ１５］キャッシュ制御部６０は、キャッシュメモリ上のダーティデータにもとづいて発行するライトバックをウエイトキュー６２にエンキューする。すなわち、ウエイトキュー６２にエンキューされるライトバックの発行は、ライトバックキュー６１にエンキューされた場合と比較して抑制される。キャッシュ制御部６０は、ライトバックをウエイトキュー６２にエンキューした後、ライトバックスケジュール処理を終了する。

［ステップＳ１６］キャッシュ制御部６０は、キャッシュメモリ上のダーティデータにもとづいて発行するライトバックをライトバックキュー６１にエンキューする。すなわち、ライトバックキュー６１にエンキューされるライトバックの発行は、ウエイトキュー６２にエンキューされた場合と比較して優先される。キャッシュ制御部６０は、ライトバックをライトバックキュー６１にエンキューした後、ライトバックスケジュール処理を終了する。

このように、キャッシュ制御部６０は、フロントエンドの過負荷を検出していない場合には、ライトバックをウエイトキュー６２にエンキューすることなく、ライトバックキュー６１にエンキューする。これは、フロントエンドの負荷が軽い状態において、ライトバックの発行を抑制して得られる性能低下の抑制効果が、ライトバックの発行の抑制にかかるオーバヘッドと比較して十分でないことによる。言い換えれば、フロントエンドの負荷が過大な状態において、ディスクアレイ装置１２は、ライトバックの発行の抑制にかかるオーバヘッドがあっても、ライトバックの発行を抑制することにより十分な性能低下の抑制効果を得ることができる。なお、ディスクアレイ装置１２は、ライトバックの発行の抑制にかかるオーバヘッドを無視してもよい。その場合、キャッシュ制御部６０は、フロントエンドの負荷状態にかかわらず、過負荷ディスクの検出状態によって、ライトバックキュー６１またはウエイトキュー６２にライトバックをエンキューすればよい。

また、キャッシュ制御部６０は、過負荷ディスクの検出状態によって、ライトバックキュー６１またはウエイトキュー６２にライトバックをエンキューするので、過負荷状態のＳＳＤ３１が属するＲＡＩＤグループに対してライトバックの発行を抑制できる。したがって、ディスクアレイ装置１２は、過負荷状態のＳＳＤ３１が属するＲＡＩＤグループのライトバック完了通知が遅延する状態を抑制することができる。これにより、ディスクアレイ装置１２は、ライトバックの同時実行数が過負荷ディスクによって制限される状態を抑制できる。すなわち、ディスクアレイ装置１２は、過負荷ディスクによるディスクアレイ装置１２の性能低下を抑制することができる。

次に、第２の実施形態のフロントエンド負荷検出処理について図８を用いて説明する。図８は、第２の実施形態のフロントエンド負荷検出処理のフローチャートを示す図である。

フロントエンド負荷検出処理は、フロントエンドの過負荷を検出する処理である。フロントエンド負荷検出処理は、ライトバックスケジュール処理のステップＳ１１でキャッシュ制御部６０およびＲＡＩＤ制御部７０により実行される。

［ステップＳ２１］キャッシュ制御部６０は、対象ＣＭのライトバックの同時実行数を取得する。対象ＣＭは、キャッシュ制御部６０が動作するＣＭ２１である。
［ステップＳ２２］キャッシュ制御部６０は、取得した対象ＣＭのライトバックの同時実行数とＣＭ閾値とを比較し、同時実行数がＣＭ閾値を超えるか否かを判定する。ＣＭ閾値は、ＣＭ単位の過負荷をフロントエンドの過負荷として検出するための閾値である。ＣＭ閾値は、あらかじめ設定されるものであってもよいし、システム環境に応じて、あるいは運用や時間に応じて設定変更されるものであってもよい。キャッシュ制御部６０は、同時実行数がＣＭ閾値を超えない場合にステップＳ２３にすすむ。一方、キャッシュ制御部６０は、同時実行数がＣＭ閾値を超える場合に、フロントエンドの過負荷を検出したとしてステップＳ２５にすすむ。

［ステップＳ２３］ＲＡＩＤ制御部７０は、対象ＲＡＩＤのライトバックの同時実行数を取得する。対象ＲＡＩＤは、ライトバックの対象となるＲＡＩＤグループである。対象ＲＡＩＤは、複数のＣＭ２１において同時に実行されている場合があるので、取得する同時実行数は、複数のＣＭ２１における対象ＲＡＩＤの同時実行数が合算された値である。

［ステップＳ２４］ＲＡＩＤ制御部７０は、取得した対象ＲＡＩＤのライトバックの同時実行数とＲＡＩＤ閾値とを比較し、同時実行数がＲＡＩＤ閾値を超えるか否かを判定する。ＲＡＩＤ閾値は、ＲＡＩＤグループ単位の過負荷をフロントエンドの過負荷として検出するための閾値である。ＲＡＩＤ閾値は、あらかじめ設定されるものであってもよいし、システム環境に応じて、あるいは運用や時間に応じて設定変更されるものであってもよい。キャッシュ制御部６０は、ＲＡＩＤ制御部７０の判定結果を受けて、同時実行数がＲＡＩＤ閾値を超える場合に、フロントエンドの過負荷を検出したとしてステップＳ２５にすすむ。一方、キャッシュ制御部６０は、ＲＡＩＤ制御部７０の判定結果を受けて、同時実行数がＲＡＩＤ閾値を超えない場合にステップＳ２６にすすむ。

［ステップＳ２５］キャッシュ制御部６０は、フロントエンドの負荷状態を過負荷状態に設定して、フロントエンド負荷検出処理を終了する。
［ステップＳ２６］キャッシュ制御部６０は、フロントエンドの負荷状態を通常状態に設定して、フロントエンド負荷検出処理を終了する。

これにより、ディスクアレイ装置１２は、ＲＡＩＤグループ内部で、処理可能なＳＳＤ３１の資源を有効に活用することができ、ＳＳＤ３１にかかる負荷の均等化を図ることができる。したがって、ディスクアレイ装置１２は、ＲＡＩＤグループに対するスループット性能の低下を緩和することができる。

また、ディスクアレイ装置１２は、フロントエンドのＣＭ２１が過負荷の状態で、ＲＡＩＤグループに対するスループット性能の低下を緩和することができる。すなわち、ディスクアレイ装置１２は、過負荷状態のＳＳＤ３１があるＲＡＩＤグループに対するライトバックの発行の抑制により、ＣＭ２１毎のライトバックの同時発行数に余裕を持たせることができる。

なお、ディスクアレイ装置１２は、フロントエンドの負荷検出を、ＣＭ単位とＲＡＩＤグループ単位でおこなうようにしたが、これに限らない。たとえば、ディスクアレイ装置１２は、キャッシュメモリの使用状況、ホスト１１からのコマンド受信状況、ＳＳＤ３１の動作状況などを用いてフロントエンドの負荷検出をおこなうようにしてもよい。また、ディスクアレイ装置１２は、１つのパラメータ毎の閾値判定（ＯＲ条件）に限らず、２以上のパラメータの閾値判定（ＡＮＤ条件）によってフロントエンドの過負荷を検出するようにしてもよい。

次に、第２の実施形態の過負荷ディスク検出処理について図９を用いて説明する。図９は、第２の実施形態の過負荷ディスク検出処理のフローチャートを示す図である。
過負荷ディスク検出処理は、ライトバックに対応するＲＡＩＤグループを構成するＳＳＤ３１の過負荷状態を検出する処理である。過負荷ディスク検出処理は、ライトバックスケジュール処理のステップＳ１３でＲＡＩＤ制御部７０により実行される。

［ステップＳ３１］ＲＡＩＤ制御部７０は、ライトバックに対応するＲＡＩＤグループを構成するＳＳＤ３１を対象ＳＳＤとして特定する。
［ステップＳ３２］ＲＡＩＤ制御部７０は、ビジー判定閾値を取得する。ビジー判定閾値は、対象ＳＳＤがビジーであるか否かの判定に用いる閾値である。

［ステップＳ３３］ＲＡＩＤ制御部７０は、対象ＳＳＤのキューイング状況、すなわち、ＳＣＳＩコマンドキュー８１にキューイングされているＳＣＳＩコマンド数を取得する。

［ステップＳ３４］ＲＡＩＤ制御部７０は、対象ＳＳＤのＳＣＳＩコマンドキュー８１にキューイングされているＳＣＳＩコマンド数とビジー判定閾値とを比較し、ＳＣＳＩコマンド数がビジー判定閾値を超える場合に対象ＳＳＤがビジーであると判定する。キャッシュ制御部６０は、対象ＳＳＤがビジーでない場合にステップＳ３６にすすむ。一方、ＲＡＩＤ制御部７０は、対象ＳＳＤがビジーである場合に、すなわち対象ＳＳＤのうちの１つについて過負荷状態を検出した場合にステップＳ３５にすすむ。

［ステップＳ３５］ＲＡＩＤ制御部７０は、ライトバックに対応するＲＡＩＤグループを構成するＳＳＤの負荷状態を過負荷状態に設定し、過負荷ディスク検出処理を終了する。

［ステップＳ３６］ＲＡＩＤ制御部７０は、すべての対象ＳＳＤについてビジー判定をおこなったか否かを判定する。ＲＡＩＤ制御部７０は、すべての対象ＳＳＤについてビジー判定をおこなっていない場合にステップＳ３３にすすみ、ＲＡＩＤグループを構成する他のＳＳＤ３１についてのキューイング状況の取得をおこなう。一方、ＲＡＩＤ制御部７０は、すべての対象ＳＳＤについてビジー判定をおこなっている場合、すなわちすべての対象ＳＳＤについて過負荷状態を検出できなかった場合にステップＳ３７にすすむ。

［ステップＳ３７］ＲＡＩＤ制御部７０は、ライトバックに対応するＲＡＩＤグループを構成するＳＳＤの負荷状態を通常状態に設定し、過負荷ディスク検出処理を終了する。
このようにして、ディスクアレイ装置１２は、ライトバックに対応するＲＡＩＤグループを構成するＳＳＤ３１の過負荷状態を検出することができる。

次に、第２の実施形態のライトバックデキュー処理について図１０を用いて説明する。図１０は、第２の実施形態のライトバックデキュー処理のフローチャートを示す図である。

ライトバックデキュー処理は、ライトバックキュー６１またはウエイトキュー６２にライトバックをデキューして、ＲＡＩＤキュー７１にエンキューする処理である。ライトバックデキュー処理は、ＲＡＩＤ制御部７０により実行される。

［ステップＳ４１］ＲＡＩＤ制御部７０は、ライトバックキュー６１にデータ（ライトバック）があるか否かを判定する。ＲＡＩＤ制御部７０は、ライトバックキュー６１にデータがある場合にステップＳ４２にすすみ、ライトバックキュー６１にデータがない場合にステップＳ４３にすすむ。

［ステップＳ４２］ＲＡＩＤ制御部７０は、ライトバックキュー６１からデータをデキューする。したがって、ＲＡＩＤ制御部７０は、ライトバックキュー６１にデータがある場合に、ウエイトキュー６２に優先してデータをデキューする。

［ステップＳ４３］ＲＡＩＤ制御部７０は、ウエイトキュー６２にデータ（ライトバック）があるか否かを判定する。ＲＡＩＤ制御部７０は、ウエイトキュー６２にデータがある場合にステップＳ４４にすすみ、ウエイトキュー６２にデータがない場合にライトバックデキュー処理を終了する。

［ステップＳ４４］ＲＡＩＤ制御部７０は、ウエイトキュー６２からデータをデキューする。
［ステップＳ４５］ＲＡＩＤ制御部７０は、ライトバックキュー６１またはウエイトキュー６２からデキューしたデータをＲＡＩＤキュー７１にエンキューして、ライトバックデキュー処理を終了する。

次に、第２の実施形態の流量制御処理について図１１を用いて説明する。図１１は、第２の実施形態の流量制御処理のフローチャートを示す図である。
流量制御処理は、ライトバックの同時実行数（流量）を制御する処理である。流量制御処理は、ＲＡＩＤ制御部７０により実行される。

［ステップＳ５１］ＲＡＩＤ制御部７０は、ＲＡＩＤキュー７１にデータ（ライトバック）があるか否かを判定する。ＲＡＩＤ制御部７０は、ＲＡＩＤキュー７１にデータがある場合にステップＳ５２にすすみ、ＲＡＩＤキュー７１にデータがない場合にステップＳ６２にすすむ。

［ステップＳ５２］ＲＡＩＤ制御部７０は、同時実行数閾値を取得する。同時実行数閾値は、ライトバックの同時実行数の制御に用いる閾値である。
［ステップＳ５３］ＲＡＩＤ制御部７０は、ライトバックの同時実行数と、同時実行数閾値とを比較し、同時実行数が同時実行数閾値より小さい場合にステップＳ５４にすすみ、同時実行数が同時実行数閾値より小さくない場合にステップＳ６２にすすむ。

［ステップＳ５４］ＲＡＩＤ制御部７０は、対象ＳＳＤのキューイング状況、すなわち、ＳＣＳＩコマンドキュー８１にキューイングされているＳＣＳＩコマンド数を取得する。

［ステップＳ５５］ＲＡＩＤ制御部７０は、対象ＳＳＤのＳＣＳＩコマンドキュー８１にキューイングされているＳＣＳＩコマンド数とＳＳＤ同時実行数閾値とを比較する。ＲＡＩＤ制御部７０は、ＳＣＳＩコマンド数がＳＳＤ同時実行数閾値を超える対象ＳＳＤがある場合にステップＳ６２にすすみ、ＳＣＳＩコマンド数がＳＳＤ同時実行数閾値を超える対象ＳＳＤがない場合にステップＳ５６にすすむ。なお、ＳＳＤ同時実行数閾値は、対象ＳＳＤのキューイング状況に応じてライトバックの同時実行数を抑制するための閾値である。ＳＳＤ同時実行数閾値は、あらかじめ設定されるものであってもよいし、システム環境に応じて、あるいは運用や時間に応じて設定変更されるものであってもよい。

［ステップＳ５６］ＲＡＩＤ制御部７０は、ＲＡＩＤキュー７１からデータ（ライトバック）をデキューする。
［ステップＳ５７］ＲＡＩＤ制御部７０は、ライトバックの同時実行数をインクリメントする。

［ステップＳ５８］ＲＡＩＤ制御部７０は、ライトバックに対応するＲＡＩＤグループを構成するディスク（ＳＳＤ３１）を指定する。
［ステップＳ５９］ＲＡＩＤ制御部７０は、ライトバックに対応する書込データのパリティデータを生成する。

［ステップＳ６０］ＲＡＩＤ制御部７０は、ライトバックに対応する書込データのＳＣＳＩコマンドを生成する。
［ステップＳ６１］ＲＡＩＤ制御部７０は、ＲＡＩＤグループを構成するディスクのそれぞれに対して、書込データまたはパリティデータの書き込みを指示するＳＣＳＩコマンドを発行する。発行されたＳＣＳＩコマンドは、デバイス制御部８０によって対応するＳＣＳＩコマンドキュー８１にキューイングされる。

［ステップＳ６２］ＲＡＩＤ制御部７０は、ライトバックの処理完了通知を受信したか否かを判定する。ＲＡＩＤ制御部７０は、ライトバックの処理完了通知を受信した場合にステップＳ６３にすすみ、ライトバックの処理完了通知を受信しない場合にステップＳ５１にすすむ。

［ステップＳ６３］ＲＡＩＤ制御部７０は、ライトバックの同時実行数をデクリメントしてステップＳ５１にすすむ。
このように、ＲＡＩＤ制御部７０は、ライトバックの発行により同時実行数をインクリメントし、ライトバックの処理完了通知の受信により同時実行数をデクリメントすることでライトバックの同時実行数を管理する。

また、ＲＡＩＤ制御部７０は、対象ＳＳＤのキューイング状況に応じてライトバックの同時実行数を抑制することで、ＳＣＳＩコマンドキュー８１にデータ（ＳＣＳＩコマンド）が溜まりやすい状況を生成できる。対象ＳＳＤのキューイング状況に応じたライトバックの同時実行数の抑制は、同時実行数閾値よりもＳＳＤ同時実行数閾値を小さくすればよい。ディスクアレイ装置１２は、ＳＣＳＩコマンドキュー８１にデータを溜まりやすくすることで、対象ＳＳＤの早期の過負荷（たとえば、ガベージコレクションの実行による処理遅延）を検出することができる。これにより、ディスクアレイ装置１２は、過負荷ディスクによるディスクアレイ装置１２の性能低下を抑制することができる。

［第３の実施形態］
次に、同時実行数閾値の更新をおこなう第３の実施形態について説明する。第３の実施形態のディスクアレイ装置１２は、ＲＡＩＤ毎の統計情報にもとづいて同時実行数閾値の更新をおこなう。

まず、第３の実施形態のＲＡＩＤ毎統計情報生成処理について図１２および図１３を用いて説明する。図１２は、第３の実施形態のＲＡＩＤ毎統計情報生成処理のフローチャートを示す図である。ＲＡＩＤ毎統計情報生成処理は、ＲＡＩＤ毎の統計情報を生成する処理である。ＲＡＩＤ毎統計情報生成処理は、ＣＭ２１が実行する処理である。ＣＭ２１は、統計情報を生成する統計情報生成部として機能する。

［ステップＳ７１］ＣＭ２１は、単位時間の経過を判定する。ＣＭ２１は、単位時間が経過している場合にステップＳ７２にすすみ、単位時間が経過していない場合に単位時間の経過を待つ。単位時間は、統計情報の集計単位となる時間（たとえば、１０分）であり、あらかじめ任意の時間が設定される。

［ステップＳ７２］ＣＭ２１は、統計情報の生成対象となるＲＡＩＤグループ（対象ＲＡＩＤ）を特定する。
ここで、ＲＡＩＤ毎統計情報テーブルについて図１３を用いて説明する。図１３は、第３の実施形態のＲＡＩＤ毎統計情報テーブルの一例を示す図である。

統計情報テーブルは、統計情報の生成対象となるＲＡＩＤグループ毎に用意される。ＲＡＩＤ毎統計情報テーブル２００は、ＲＡＩＤグループ毎に用意される統計情報テーブルの１つである。ＲＡＩＤ毎統計情報テーブル２００は、ＲＡＩＤグループ「＃１」の単位時間毎の統計情報を記録する。なお、「＃１」は、ＲＡＩＤグループを一意に識別可能な識別情報である。

ＲＡＩＤ毎統計情報テーブル２００は、単位時間毎の統計情報として、ライトバック数、時間積算値、平均値を記録する。ライトバック数は、対象ＲＡＩＤに対して単位時間に発行したライトバック数である。時間積算値は、単位時間から所定時間の範囲におけるライトバック数の積算値（合計値）である。所定時間は、単位時間に積算数（積算に用いる単位時間数）を乗じた時間であり、たとえば、単位時間の１０倍である。平均値は、時間積算値を積算数で除した値である。

たとえば、単位時間「ｔｎ１」は、ライトバック数「ｎｎ１」であり、時間積算値「ｓｎ１」であり、平均値「ａｎ１」である。時間積算値「ｓｎ１」は、単位時間「ｔｎ１」のライトバック数「ｎｎ１」を含む過去１０単位時間分のライトバック数の積算値である。平均値「ａｎ１」は、単位時間「ｔｎ１」のライトバック数「ｎｎ１」を含む過去１０単位時間分のライトバック数の平均値である。

なお、統計情報は、これに限らない。あらかじめ設定した時間帯毎の統計情報を収集するようにしてもよい。ディスクアレイ装置１２にかかる負荷は、日中に高く夜間に下がるなど、用途によって負荷が高くなる時間帯が異なる場合があり、ディスクアレイ装置１２にかかる負荷の内容や性質を把握可能な項目の収集、および収集方法を採用することができる。たとえば、ディスクアレイ装置１２は、１日を３つの時間帯（０時から８時、８時から１６時、１６時から２４時など）に分割し、時間帯毎の統計情報を取得してもよい。また、統計情報の取得単位は、１日の時間帯に限らず、曜日、月、季節などの区分帯とすることもできる。

再び、ＲＡＩＤ毎統計情報生成処理の説明に戻る。
［ステップＳ７３］ＣＭ２１は、対象ＲＡＩＤの統計情報テーブルに単位時間毎のライトバック数を記録する。たとえば、ＣＭ２１は、単位時間「ｔｎ１」においてＲＡＩＤグループ「＃１」のライトバック数「ｎｎ１」をＲＡＩＤ毎統計情報テーブル２００に記録する。

［ステップＳ７４］ＣＭ２１は、対象ＲＡＩＤの統計情報を算出する。たとえば、ＣＭ２１は、単位時間「ｔｎ１」においてＲＡＩＤグループ「＃１」の統計情報として、単位時間「ｔｎ１」時点の時間積算値「ｓｎ１」および平均値「ａｎ１」を算出する。

［ステップＳ７５］ＣＭ２１は、対象ＲＡＩＤの統計情報テーブルに統計情報を記録する。たとえば、ＣＭ２１は、単位時間「ｔｎ１」におけるＲＡＩＤグループ「＃１」の統計情報として、時間積算値「ｓｎ１」および平均値「ａｎ１」を記録する。

［ステップＳ７６］ＣＭ２１は、対象ＲＡＩＤのすべてを特定したか否かを判定する。ＣＭ２１は、対象ＲＡＩＤのすべてを特定していない場合にステップＳ７２にすすむ。一方、ＣＭ２１は、対象ＲＡＩＤのすべてを特定している場合、すなわち、統計情報の生成対象となっているすべてのＲＡＩＤグループについて統計情報テーブルの更新（統計情報の生成と記録）をおこなっている場合に、ＲＡＩＤ毎統計情報生成処理を終了する。

次に、第３の実施形態の同時実行数閾値更新処理について図１４を用いて説明する。図１４は、第３の実施形態の同時実行数閾値更新処理のフローチャートを示す図である。
同時実行数閾値更新処理は、ＲＡＩＤ毎統計情報生成処理が生成した統計情報にもとづいて、同時実行数閾値およびＳＳＤ同時実行数閾値を更新する処理である。同時実行数閾値更新処理は、ＣＭ２１が実行する処理である。ＣＭ２１は、同時実行数閾値およびＳＳＤ同時実行数閾値を更新する閾値更新部として機能する。

［ステップＳ８１］ＣＭ２１は、同時実行数閾値およびＳＳＤ同時実行数閾値の更新条件の成立を判定する。ＣＭ２１は、同時実行数閾値およびＳＳＤ同時実行数閾値の更新条件が成立している場合にステップＳ８２にすすみ、更新条件が不成立の場合に更新条件の成立を待つ。更新条件は、任意の条件を設定可能である。たとえば、更新条件は、所定の時間、あるいは所定時間の経過、統計情報の変動などとすることができる。

［ステップＳ８２］ＣＭ２１は、同時実行数閾値およびＳＳＤ同時実行数閾値の更新対象となるＲＡＩＤグループ（対象ＲＡＩＤ）を特定する。
［ステップＳ８３］ＣＭ２１は、対象ＲＡＩＤの統計情報テーブルから統計情報を取得する。

［ステップＳ８４］ＣＭ２１は、統計情報閾値対応テーブルを参照して、対象ＲＡＩＤの統計情報テーブルから同時実行数閾値を取得し、取得した同時実行数閾値で同時実行数閾値を更新する。ここで、統計情報閾値対応テーブルについて図１５を用いて説明する。図１５は、第３の実施形態の統計情報閾値対応テーブルの一例を示す図である。

統計情報閾値対応テーブル２１０は、対象ＲＡＩＤの統計情報に対応する同時実行数閾値およびＳＳＤ同時実行数閾値を定義するテーブルデータである。
統計情報閾値対応テーブル２１０は、統計情報として時間積算値と平均値を見出しにして、統計情報にもとづいて適切とされる同時実行数閾値およびＳＳＤ同時実行数閾値を定義する。たとえば、時間積算値「ＶＳ１」以下、あるいは平均値「ＶＡ１」以下のとき、同時実行数閾値「ＥＴ１」、およびＳＳＤ同時実行数閾値「ＳＥＴ１１」であることを示す。したがって、ＣＭ２１は、統計情報にもとづいて、同時実行数閾値およびＳＳＤ同時実行数閾値を適切とされる値に更新することができる。

なお、統計情報閾値対応テーブル２１０は、共通のものを用いてもよいし、ＲＡＩＤグループ毎に異なるものを用いてもよい。ＲＡＩＤグループ毎に異なる統計情報閾値対応テーブル２１０を用いることにより、ディスクアレイ装置１２は、ＲＡＩＤグループのＳＳＤ３１の構成や利用環境に応じた同時実行数閾値およびＳＳＤ同時実行数閾値を用いることができる。これにより、ディスクアレイ装置１２は、過負荷状態にあるＳＳＤ３１を原因とするディスクアレイ装置１２の性能低下をより好適に抑制することができる。

再び、ＲＡＩＤ毎統計情報生成処理の説明に戻る。
［ステップＳ８５］ＣＭ２１は、統計情報閾値対応テーブル２１０を参照して、対象ＲＡＩＤの統計情報テーブルから同時実行数閾値を取得し、取得したＳＳＤ同時実行数閾値でＳＳＤ同時実行数閾値を更新する。

［ステップＳ８６］ＣＭ２１は、対象ＲＡＩＤのすべてを特定したか否かを判定する。ＣＭ２１は、対象ＲＡＩＤのすべてを特定していない場合にステップＳ８２にすすむ。一方、ＣＭ２１は、対象ＲＡＩＤのすべてを特定している場合、すなわち、同時実行数閾値で同時実行数閾値の更新対象となっているすべてのＲＡＩＤグループについて同時実行数閾値およびＳＳＤ同時実行数閾値の更新をおこなっている場合に、同時実行数閾値更新処理を終了する。

なお、ＣＭ２１は、ＲＡＩＤグループについて同時実行数閾値およびＳＳＤ同時実行数閾値の更新をおこなうようにしたが、いずれか一方について更新をおこなうようにしてもよい。

［第４の実施形態］
次に、同時実行数閾値およびＳＳＤ同時実行数閾値の更新をおこなう第４の実施形態について説明する。第４の実施形態のディスクアレイ装置１２は、ＣＭ毎の統計情報にもとづいて同時実行数閾値の更新をおこなう。

まず、第４の実施形態のＣＭ毎統計情報生成処理について図１６および図１７を用いて説明する。図１６は、第４の実施形態のＣＭ毎統計情報生成処理のフローチャートを示す図である。ＣＭ毎統計情報生成処理は、ＣＭ毎の統計情報を生成する処理である。ＣＭ毎統計情報生成処理は、ＣＭ２１が実行する処理である。ＣＭ２１は、統計情報を生成する統計情報生成部として機能する。

［ステップＳ９１］ＣＭ２１は、単位時間の経過を判定する。ＣＭ２１は、単位時間が経過している場合にステップＳ９２にすすみ、単位時間が経過していない場合に単位時間の経過を待つ。単位時間は、統計情報の集計単位となる時間（たとえば、１０分）であり、あらかじめ任意の時間が設定される。

ここで、ＣＭ毎統計情報テーブルについて図１７を用いて説明する。図１７は、第４の実施形態のＣＭ毎統計情報テーブルの一例を示す図である。
統計情報テーブルは、統計情報の生成対象となるＣＭ毎に用意される。ＣＭ毎統計情報テーブル２３０は、ＣＭ毎に用意される統計情報テーブルの１つである。ＣＭ毎統計情報テーブル２３０は、ＣＭ「＃１」の単位時間毎の統計情報を記録する。なお、「＃１」は、ＣＭを一意に識別可能な識別情報である。

ＣＭ毎統計情報テーブル２３０は、単位時間毎の統計情報として、ライトバック数、時間積算値、平均値を記録する。ライトバック数は、対象ＲＡＩＤに対して単位時間に発行したライトバック数である。時間積算値は、単位時間から所定時間の範囲におけるライトバック数の積算値（合計値）である。所定時間は、単位時間に積算数（積算に用いる単位時間数）を乗じた時間であり、たとえば、単位時間の１０倍である。平均値は、時間積算値を積算数で除した値である。

たとえば、単位時間「ｔｎ１」は、ライトバック数「ｎｎ１」であり、時間積算値「ｓｎ１」であり、平均値「ａｎ１」である。時間積算値「ｓｎ１」は、単位時間「ｔｎ１」のライトバック数「ｎｎ１」を含む過去１０単位時間分のライトバック数の積算値である。平均値「ａｎ１」は、単位時間「ｔｎ１」のライトバック数「ｎｎ１」を含む過去１０単位時間分のライトバック数の平均値である。

なお、統計情報はこれに限らない。あらかじめ設定した時間帯毎の統計情報を収集するようにしてもよい。ディスクアレイ装置１２にかかる負荷は、日中に高く夜間に下がるなど、用途によって負荷が高くなる時間帯が異なる場合があり、ディスクアレイ装置１２にかかる負荷の内容や性質を把握可能な項目の収集、および収集方法を採用することができる。たとえば、ディスクアレイ装置１２は、１日を３つの時間帯（０時から８時、８時から１６時、１６時から２４時など）に分割し、時間帯毎の統計情報を取得してもよい。また、統計情報の取得単位は、１日の時間帯に限らず、曜日、月、季節などの区分帯とすることもできる。

再び、ＣＭ毎統計情報生成処理の説明に戻る。
［ステップＳ９２］ＣＭ２１は、対象ＣＭの統計情報テーブルに単位時間毎のライトバック数を記録する。たとえば、ＣＭ２１は、単位時間「ｔｎ１」においてＣＭ「＃１」のライトバック数「ｎｎ１」をＣＭ毎統計情報テーブル２３０に記録する。

［ステップＳ９３］ＣＭ２１は、対象ＣＭの統計情報を算出する。たとえば、ＣＭ２１は、単位時間「ｔｎ１」においてＣＭ「＃１」の統計情報として、単位時間「ｔｎ１」時点の時間積算値「ｓｎ１」および平均値「ａｎ１」を算出する。

［ステップＳ９４］ＣＭ２１は、対象ＣＭの統計情報テーブルに統計情報を記録する。たとえば、ＣＭ２１は、単位時間「ｔｎ１」におけるＣＭ「＃１」の統計情報として、時間積算値「ｓｎ１」および平均値「ａｎ１」を記録してＣＭ毎統計情報生成処理を終了する。

次に、第４の実施形態のＣＭ毎同時実行数閾値更新処理について図１８を用いて説明する。図１８は、第４の実施形態のＣＭ毎同時実行数閾値更新処理のフローチャートを示す図である。

ＣＭ毎同時実行数閾値更新処理は、ＣＭ毎統計情報生成処理が生成した統計情報にもとづいて、同時実行数閾値およびＳＳＤ同時実行数閾値を更新する処理である。ＣＭ毎同時実行数閾値更新処理は、ＣＭ２１が実行する処理である。ＣＭ２１は、同時実行数閾値およびＳＳＤ同時実行数閾値を更新する閾値更新部として機能する。

［ステップＳ１０１］ＣＭ２１は、同時実行数閾値およびＳＳＤ同時実行数閾値の更新条件の成立を判定する。ＣＭ２１は、同時実行数閾値およびＳＳＤ同時実行数閾値の更新条件が成立している場合にステップＳ１０２にすすみ、更新条件が不成立の場合に更新条件の成立を待つ。更新条件は、任意の条件を設定可能である。たとえば、更新条件は、所定の時間、あるいは所定時間の経過、統計情報の変動などとすることができる。

［ステップＳ１０２］ＣＭ２１は、対象ＣＭの統計情報テーブルから統計情報を取得する。
［ステップＳ１０３］ＣＭ２１は、統計情報閾値対応テーブルを参照して、対象ＣＭの統計情報テーブルから同時実行数閾値を取得して、取得した同時実行数閾値で同時実行数閾値を更新する。なお、第４の実施形態の統計情報閾値対応テーブルは、図１５を用いて説明した第３の実施形態の統計情報閾値対応テーブル２１０と同様である。

［ステップＳ１０４］ＣＭ２１は、統計情報閾値対応テーブルを参照して、対象ＣＭの統計情報テーブルからＳＳＤ同時実行数閾値を取得する。ＣＭ２１は、取得したＳＳＤ同時実行数閾値でＳＳＤ同時実行数閾値を更新し、ＣＭ毎同時実行数閾値更新処理を終了する。

なお、ＣＭ２１は、ＲＡＩＤグループについて同時実行数閾値およびＳＳＤ同時実行数閾値の更新をおこなうようにしたが、いずれか一方について更新をおこなうようにしてもよい。

なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、ストレージ制御装置１、ディスクアレイ装置１２（ＣＭ２１）が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記憶装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記憶装置には、ハードディスク装置（ＨＤＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープなどがある。光ディスクには、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ／ＲＷなどがある。光磁気記録媒体には、ＭＯ（Magneto-Optical disk）などがある。

プログラムを流通させる場合には、たとえば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。

プログラムを実行するコンピュータは、たとえば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、ネットワークを介して接続されたサーバコンピュータからプログラムが転送される毎に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。

また、上記の処理機能の少なくとも一部を、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＰＬＤなどの電子回路で実現することもできる。
以上の実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１） 複数のソリッドステートドライブを含むグループに対してライトバックキャッシュに記憶されたデータのライトバック制御をおこなうストレージ制御装置において、
前記グループおよび前記複数のソリッドステートドライブに対するライトバックの処理要求の発行を制御する処理要求制御部と、
前記複数のソリッドステートドライブのそれぞれの負荷を検出するデバイス負荷検出部と、を備え、
前記処理要求制御部は、所定の負荷を検出したソリッドステートドライブが属する前記グループ内の１または複数のソリッドステートドライブに対する前記ライトバックの処理要求の発行を抑制する、
ことを特徴とするストレージ制御装置。

（付記２） 前記処理要求制御部の所定の負荷を検出する制御部負荷検出部を備え、
前記処理要求制御部は、前記所定の負荷を検出した場合に、前記ライトバックの処理要求の発行を抑制することを特徴とする付記１記載のストレージ制御装置。

（付記３） 前記制御部負荷検出部は、前記グループ毎の前記ライトバックの処理要求の同時発行数が第１の閾値を超えた場合に、前記所定の負荷を検出したとすることを特徴とする付記２記載のストレージ制御装置。

（付記４） 前記グループは、ＲＡＩＤグループであることを特徴とする付記３記載のストレージ制御装置。
（付記５） 前記デバイス負荷検出部は、前記ライトバックの処理要求の発行にもとづいて前記ソリッドステートドライブ毎に発行したコマンドの処理遅延の検出にもとづいて、前記ソリッドステートドライブの前記所定の負荷を検出することを特徴とする付記１記載のストレージ制御装置。

（付記６） 前記デバイス負荷検出部は、前記ソリッドステートドライブ毎に発行した前記コマンドのうち未だ実行されていないコマンドの数が第２の閾値を超えた場合に、前記ソリッドステートドライブの前記所定の負荷を検出することを特徴とする付記３記載のストレージ制御装置。

（付記７） 前記第２の閾値は、前記第１の閾値より小さいことを特徴とする付記６記載のストレージ制御装置。
（付記８） 前記ライトバックの処理要求の発行に関する統計情報を生成する統計情報生成部と、
前記統計情報にもとづいて前記第１の閾値または前記第２の閾値を更新する閾値更新部と、を備えることを特徴とする付記６記載のストレージ制御装置。

（付記９） 前記ストレージ制御装置は、前記ライトバックの処理要求の発行を分担する２以上の分担制御装置を備え、
前記制御部負荷検出部は、前記分担制御装置毎の前記ライトバックの処理要求の同時発行数が第３の閾値を超えた場合に、前記所定の負荷を検出したとすることを特徴とする付記２記載のストレージ制御装置。

（付記１０） 前記デバイス負荷検出部は、前記ライトバックの処理要求の発行にもとづいて前記ソリッドステートドライブ毎に発行したコマンドの処理遅延の検出にもとづいて、前記ソリッドステートドライブの前記所定の負荷を検出することを特徴とする付記９記載のストレージ制御装置。

（付記１１） 前記デバイス負荷検出部は、前記ソリッドステートドライブ毎に発行した前記コマンドのうち未だ実行されていないコマンドの数が第２の閾値を超えた場合に、前記ソリッドステートドライブの過負荷を検出することを特徴とする付記１０記載のストレージ制御装置。

（付記１２） 前記ライトバックの処理要求の発行に関する統計情報を生成する統計情報生成部と、
前記統計情報にもとづいて前記第１の閾値または前記第２の閾値を更新する閾値更新部と、を備えることを特徴とする付記１１記載のストレージ制御装置。

（付記１３） 複数のソリッドステートドライブを含むグループに対してライトバックキャッシュに記憶されたデータのライトバック制御をおこなうストレージ制御装置のストレージ制御プログラムにおいて、
コンピュータに、
前記複数のソリッドステートドライブのそれぞれの負荷を検出し、
所定の負荷を検出したソリッドステートドライブが属する前記グループ内の１または複数のソリッドステートドライブに対する前記ライトバックの処理要求の発行を抑制して、前記グループおよび前記複数のソリッドステートドライブに対するライトバックの処理要求の発行を制御する、
処理を実行させることを特徴とするストレージ制御プログラム。

（付記１４） 複数のソリッドステートドライブを含むグループに対してライトバックキャッシュに記憶されたデータのライトバック制御をおこなうストレージ制御装置のストレージ制御方法において、
コンピュータが、
前記複数のソリッドステートドライブのそれぞれの負荷を検出し、
所定の負荷を検出したソリッドステートドライブが属する前記グループ内の１または複数のソリッドステートドライブに対する前記ライトバックの処理要求の発行を抑制して、前記グループおよび前記複数のソリッドステートドライブに対するライトバックの処理要求の発行を制御する、
処理を実行することを特徴とするストレージ制御方法。

１ ストレージ制御装置
２ａ 処理要求制御部
２ｂ デバイス負荷検出部
３ ホスト
４ ストレージ装置
５，５０，５１，５２ グループ
６，３１，３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８，３１９ ＳＳＤ
７ ライトバックキャッシュ
８，８ａ，８ｂ ライトバック
９ コマンド
１０ ストレージシステム
１１，１１ａ，１１ｂ ホスト
１２ ディスクアレイ装置
２０ コントローラエンクロージャ（ＣＥ）
２１，２１ａ，２１ｂ コントローラモジュール（ＣＭ）
２２ プロセッサ
２３ メモリ
２４，２４ａ，２４ｂ ディスクアダプタ（ＤＡ）
２５，２５ａ，２５ｂ チャネルアダプタ（ＣＡ）
３０，３０ａ，３０ｂ ディスクエンクロージャ（ＤＥ）
６０ キャッシュ制御部
６１ ライトバックキュー
６２ ウエイトキュー
７０ ＲＡＩＤ制御部
７１ ＲＡＩＤキュー
８０ デバイス制御部
８１，８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ ＳＣＳＩコマンドキュー
２００ ＲＡＩＤ毎統計情報テーブル
２１０ 統計情報閾値対応テーブル
２３０ ＣＭ毎統計情報テーブル

Claims (12)

1. 複数のソリッドステートドライブを含むグループに対してライトバックキャッシュに記憶されたデータのライトバック制御をおこなうストレージ制御装置において、
   前記グループおよび前記複数のソリッドステートドライブに対するライトバックの処理要求の発行を制御する処理要求制御部と、
   前記複数のソリッドステートドライブのそれぞれの負荷を検出するデバイス負荷検出部と、を備え、
   前記処理要求制御部は、所定の負荷を検出したソリッドステートドライブが属する前記グループ内の１または複数のソリッドステートドライブに対する前記ライトバックの処理要求の発行を抑制する、
   ことを特徴とするストレージ制御装置。
2. 前記処理要求制御部の所定の負荷を検出する制御部負荷検出部を備え、
   前記処理要求制御部は、前記所定の負荷を検出した場合に、前記ライトバックの処理要求の発行を抑制することを特徴とする請求項１記載のストレージ制御装置。
3. 前記制御部負荷検出部は、前記グループ毎の前記ライトバックの処理要求の同時発行数が第１の閾値を超えた場合に、前記所定の負荷を検出したとすることを特徴とする請求項２記載のストレージ制御装置。
4. 前記デバイス負荷検出部は、前記ライトバックの処理要求の発行にもとづいて前記ソリッドステートドライブ毎に発行したコマンドの処理遅延の検出にもとづいて、前記ソリッドステートドライブの前記所定の負荷を検出することを特徴とする請求項１記載のストレージ制御装置。
5. 前記デバイス負荷検出部は、前記ソリッドステートドライブ毎に発行した前記コマンドのうち未だ実行されていないコマンドの数が第２の閾値を超えた場合に、前記ソリッドステートドライブの前記所定の負荷を検出することを特徴とする請求項３記載のストレージ制御装置。
6. 前記ライトバックの処理要求の発行に関する統計情報を生成する統計情報生成部と、
   前記統計情報にもとづいて前記第１の閾値または前記第２の閾値を更新する閾値更新部と、を備えることを特徴とする請求項５記載のストレージ制御装置。
7. 前記ストレージ制御装置は、前記ライトバックの処理要求の発行を分担する２以上の分担制御装置を備え、
   前記制御部負荷検出部は、前記分担制御装置毎の前記ライトバックの処理要求の同時発行数が第３の閾値を超えた場合に、前記所定の負荷を検出したとすることを特徴とする請求項２記載のストレージ制御装置。
8. 前記デバイス負荷検出部は、前記ライトバックの処理要求の発行にもとづいて前記ソリッドステートドライブ毎に発行したコマンドの処理遅延の検出にもとづいて、前記ソリッドステートドライブの前記所定の負荷を検出することを特徴とする請求項７記載のストレージ制御装置。
9. 前記デバイス負荷検出部は、前記ソリッドステートドライブ毎に発行した前記コマンドのうち未だ実行されていないコマンドの数が第２の閾値を超えた場合に、前記ソリッドステートドライブの過負荷を検出することを特徴とする請求項８記載のストレージ制御装置。
10. 前記ライトバックの処理要求の発行に関する統計情報を生成する統計情報生成部と、
    前記統計情報にもとづいて前記第１の閾値または前記第２の閾値を更新する閾値更新部と、を備えることを特徴とする請求項９記載のストレージ制御装置。
11. 複数のソリッドステートドライブを含むグループに対してライトバックキャッシュに記憶されたデータのライトバック制御をおこなうストレージ制御装置のストレージ制御プログラムにおいて、
    コンピュータに、
    前記複数のソリッドステートドライブのそれぞれの負荷を検出し、
    所定の負荷を検出したソリッドステートドライブが属する前記グループ内の１または複数のソリッドステートドライブに対する前記ライトバックの処理要求の発行を抑制して、前記グループおよび前記複数のソリッドステートドライブに対するライトバックの処理要求の発行を制御する、
    処理を実行させることを特徴とするストレージ制御プログラム。
12. 複数のソリッドステートドライブを含むグループに対してライトバックキャッシュに記憶されたデータのライトバック制御をおこなうストレージ制御装置のストレージ制御方法において、
    コンピュータが、
    前記複数のソリッドステートドライブのそれぞれの負荷を検出し、
    所定の負荷を検出したソリッドステートドライブが属する前記グループ内の１または複数のソリッドステートドライブに対する前記ライトバックの処理要求の発行を抑制して、前記グループおよび前記複数のソリッドステートドライブに対するライトバックの処理要求の発行を制御する、
    処理を実行することを特徴とするストレージ制御方法。

Images