JP2016051425A - ストレージ制御装置およびストレージ制御プログラム - Google Patents

ストレージ制御装置およびストレージ制御プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】ストレージ制御装置において、リビルド時間を精度よく算出できる。
【解決手段】記憶部2は、論理ボリューム6ごとの負荷情報(2a,…,2n)を記憶する。制御部3は、記憶装置5に設定された複数の論理ボリューム6のうちからリビルドの対象となるリビルド対象ボリュームを決定し、リビルドのボリューム単位所要時間8の見積対象の論理ボリューム6を選択し、選択した論理ボリューム6においてリビルドを開始するボリューム毎開始時間7を決定し、ボリューム毎開始時間7と、選択した論理ボリューム6に対する負荷情報(2a,…,2n)とを用いて選択した論理ボリューム6におけるボリューム単位所要時間8を見積もり、見積もった論理ボリューム6のボリューム単位所要時間8を積算することでリビルドに要する全体所要時間9を算出する。
【選択図】図1

Description

本発明は、ストレージ制御装置およびストレージ制御プログラムに関する。
ストレージ装置において、RAID(Redundant Arrays of Independent Disks)グループに含まれるディスク故障が発生する場合がある。このような場合、ストレージ装置が備えるコントローラモジュール(ストレージ制御装置)は、RAIDグループの冗長性の回復を目的として、予備ディスクに対しデータを復元するリビルド処理をおこなう。
ストレージ制御装置は、ディスク故障に対応する保守作業時間を決定するため、リビルド処理に要する時間(リビルド時間)を算出する。
リビルド時間を算出する方法として、ディスクのドライブ負荷情報を用いて算出する方法などがある。
特開2013−149209号公報 特開2004−295860号公報 特開平5−53893号公報 特開2010−267037号公報 特開2009−266106号公報
近年のストレージ装置は、データの運用管理作業に応じて、ストレージ装置内の記憶装置に論理ボリュームを設定している。ストレージ制御装置は、論理ボリュームごとのリビルド時間がホストI/O(Input/Output)の負荷に応じて変動するため、リビルド時間の算出精度が十分でない。
一側面では、本発明は、リビルド時間を精度よく算出できるストレージ制御装置およびストレージ制御プログラム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を提供する。ストレージ制御装置は、複数の論理ボリュームが設定された記憶装置を有するストレージ装置を制御対象とする。ストレージ制御装置は、記憶部と、制御部と、を備える。記憶部は、複数の論理ボリュームに対するアクセス履歴にもとづいて生成される、論理ボリュームごとの負荷情報を記憶する。制御部は、複数の論理ボリュームのうちからリビルドの対象となるリビルド対象ボリュームを決定し、リビルド対象ボリュームのうちから、リビルドのボリューム単位所要時間の見積対象の論理ボリュームを選択し、選択した論理ボリュームにおいてリビルドを開始するボリューム毎開始時間を決定し、ボリューム毎開始時間と、選択した論理ボリュームに対する負荷情報とを用いて選択した論理ボリュームにおけるボリューム単位所要時間を見積もり、見積もった論理ボリュームのボリューム単位所要時間を積算することでリビルドに要する全体所要時間を算出する。
一態様によれば、ストレージ制御装置およびストレージ制御プログラムにおいて、リビルド時間を精度よく算出できる。
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の一例を示す図である。 第2の実施形態のRAID装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 第2の実施形態の論理ボリューム設定情報の一例を示す図である。 第2の実施形態の負荷分析処理のフローチャートを示す図である。 第2の実施形態の履歴情報の一例を示す図である。 第2の実施形態の負荷分析情報の一例を示す図である。 第2の実施形態のリビルド時間予測処理のフローチャートを示す図である。 第2の実施形態の全体所要時間算出処理のフローチャートを示す図である。 第2の実施形態のリビルド順序決定処理のフローチャートを示す図である。 第2の実施形態のリビルド時間算出処理のフローチャートを示す図である。 第2の実施形態の論理ボリュームの負荷とリビルドスケジュールの関係の一例を示す図である。 第3の実施形態の全体所要時間算出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を制御対象とする。ストレージ装置4は、複数の論理ボリューム6(6a,6b,…,6n)が設定された記憶装置5を有する。ストレージ制御装置1は、情報処理装置の1つであり、たとえばRAID(Redundant Arrays of Independent Disks)装置のコントローラモジュールなどである。
ストレージ制御装置1は、記憶部2と制御部3とを備える。記憶部2は、論理ボリューム6ごとの負荷情報(2a,2b,…,2n)を記憶可能であり、たとえば、HDD(Hard Disk Drive)や各種メモリなどの記憶装置である。負荷情報(2a,2b,…,2n)は、論理ボリューム6の負荷に関する情報である。負荷情報(2a,2b,…,2n)は、たとえば、論理ボリューム6に対するアクセスに関する情報(リード/ライト回数、応答時間など)を収集した情報や、負荷の情報を分析した情報である。負荷情報(2a,2b,…,2n)は、複数の論理ボリューム6に対するアクセス履歴にもとづいて生成され、たとえば負荷情報A(2a)は論理ボリュームAに対する負荷情報である。
制御部3は、複数の論理ボリューム6のうちからリビルドの対象となるリビルド対象ボリュームを決定する。制御部3は、たとえば、論理ボリュームA(6a),論理ボリュームB(6b),…,論理ボリュームN(6n)を、リビルド対象ボリュームとして決定する。なお、リビルド対象ボリュームは、記憶装置5に設定された論理ボリューム6(6a,6b,…,6n)の全部であってもよいし、一部であってもよい。
制御部3は、リビルド対象ボリュームのうちから、ボリューム単位所要時間8の見積対象の論理ボリューム6を選択する。ボリューム単位所要時間8は、対象となる論理ボリューム6について、制御部3がリビルドの実行に要すると予測する時間である。見積もりとは、制御部3がリビルドの実行に要すると予測する時間を算出することである。制御部3は、たとえば、リビルド対象ボリューム6(6a,6b,…,6n)のうちから、ボリューム単位所要時間8を見積もっていない論理ボリュームA(6a)を選択する。なお、制御部3は、所定の条件にしたがって論理ボリューム6をリビルド対象ボリュームとして選択してもよいし、負荷情報(2a,2b,…,2n)にもとづいて論理ボリューム6をリビルド対象ボリュームとして選択してもよいし、その他の方法で論理ボリューム6をリビルド対象ボリュームとして選択してもよい。なお、所定の条件は、論理ボリューム6の記憶容量や、論理ボリューム6の使用に関する情報や、論理ボリューム6に付与された識別情報の順序などである。
制御部3は、選択した論理ボリューム6においてリビルドを開始するボリューム毎開始時間7を決定する。ボリューム毎開始時間7(7a,…,7n)は、選択した論理ボリューム6のリビルドを開始する時間である。なお、制御部3は、選択した論理ボリューム6が設定されている記憶装置5の状態に応じて、ボリューム毎開始時間7を決定することができる。たとえば、記憶装置5の状態は、異常状態や使用状態がある。制御部3は、異常状態を検知した場合に、現在時刻をボリューム毎開始時間7に決定できる。また、制御部3は、使用状態に応じた複数の候補時間をボリューム毎開始時間7に決定できる。
制御部3は、ボリューム毎開始時間7と負荷情報(2a,2b,…,2n)とを用いることで、負荷変動に対応したボリューム単位所要時間8を見積もる。制御部3は、リビルド対象ボリュームについてボリューム単位所要時間8を見積もった後、見積もったボリューム単位所要時間8を積算して全体所要時間9を算出する。全体所要時間9は、リビルド対象ボリュームに含まれる所定の論理ボリューム6のボリューム単位所要時間8(8a,…,8n)を積算した値である。所定の論理ボリューム6は、通常、リビルド対象ボリュームに含まれるすべての論理ボリューム6とすることができるが、無視できる、あるいは固定値で近似できるような一部の論理ボリューム6を除外することもできる。
これにより、ストレージ制御装置1は、リビルドの処理に要する時間を精度よく算出できる。
ここで、全体所要時間9の算出について、一例をあげて説明する。制御部3は、リビルド対象ボリュームのうちから論理ボリュームA(6a)を選択する。制御部3は、ボリューム毎開始時間7aと負荷情報A(2a)とを用いてボリューム単位所要時間8aを見積もる。ボリューム毎開始時間7aは、たとえば現在時刻である。
次に、制御部3は、論理ボリュームAを除いたリビルド対象ボリュームのうちから論理ボリュームN(6n)を選択する。制御部3は、ボリューム毎開始時間7aとボリューム単位所要時間8aからボリューム毎開始時間7nを決定する。制御部3は、ボリューム毎開始時間7nと負荷情報N(2n)とを用いてボリューム単位所要時間8nを見積もる。
このように、制御部3は、リビルド対象ボリュームについて順次に、ボリューム毎開始時間7を決定し、ボリューム単位所要時間8を見積もる。最後の1つに論理ボリュームB(6b)が残る場合、制御部3は、論理ボリュームB(6b)を選択する。制御部3は、論理ボリュームN(6n)と同様に、ボリューム毎開始時間7を決定し、ボリューム単位所要時間8を見積もる。リビルド終了時間は、論理ボリュームB(6b)のボリューム毎開始時間7に、ボリューム単位所要時間8を加えた時間になる。
このように、制御部3は、リビルド対象ボリュームのボリューム単位所要時間8を積算して全体所要時間9を算出することができる。
[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の一例を示す図である。
ストレージシステム10は、ホスト11と、ネットワーク12を介してホスト11と接続するRAID装置13を備える。ストレージシステム10は、ホスト11が要求するI/O要求(入出力要求)に応じて、RAID装置13にデータを書き込み、あるいはRAID装置13からデータを読み出す。なお、ストレージシステム10は、複数のホスト11と複数のRAID装置13を備えてもよい。
次に、RAID装置13のハードウェア構成について図3を用いて説明する。図3は、第2の実施形態のRAID装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
RAID装置13は、コントローラモジュール21と、DE(Disk Enclosure)20を含む。なお、RAID装置13は、複数のコントローラモジュール21と複数のDE20を備えてもよい。
コントローラモジュール21は、ホストインタフェース14と、プロセッサ15と、RAM(Random Access Memory)16と、HDD17と、機器接続インタフェース18と、ディスクインタフェース19を含む。
コントローラモジュール21は、プロセッサ15によって装置全体が制御されている。プロセッサ15には、バスを介してRAM16と複数の周辺機器が接続されている。プロセッサ15は、2以上のプロセッサからなるマルチコアプロセッサであってもよい。なお、コントローラモジュール21が複数ある場合、コントローラモジュール21は主従関係を定め、主となるコントローラモジュール21のプロセッサ15が従となるコントローラモジュール21およびRAID装置13全体を制御してもよい。
プロセッサ15は、たとえばCPU、MPU(Micro Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、またはPLD(Programmable Logic Device)である。
RAM16は、コントローラモジュール21の主記憶装置として使用される。RAM16には、プロセッサ15に実行させるOS(Operating System)のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時格納される。また、RAM16には、プロセッサ15による処理に必要な各種データが格納される。また、RAM16は、プロセッサ15のキャッシュメモリとして機能する。
バスに接続されている周辺機器としては、ホストインタフェース14、HDD17、機器接続インタフェース18、およびディスクインタフェース19がある。ホストインタフェース14は、ネットワーク12を介してホスト11との間でデータの送受信をおこなう。
HDD17は、内蔵したディスクに対して、磁気的にデータの書き込みおよび読み出しをおこなう。HDD17は、RAID装置13の補助記憶装置として使用される。HDD17には、OSのプログラム、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。なお、補助記憶装置としては、フラッシュメモリなどの半導体記憶装置を使用することができる。
機器接続インタフェース18は、コントローラモジュール21に周辺機器を接続するための通信インタフェースである。たとえば機器接続インタフェース18には、図示しないメモリ装置やメモリリーダライタを接続することができる。メモリ装置は、機器接続インタフェース18との通信機能を搭載した記録媒体である。メモリリーダライタは、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装置である。メモリカードは、たとえば、カード型の記録媒体である。
また、機器接続インタフェース18には、図示しない表示部を接続してもよい。その場合、機器接続インタフェース18は、プロセッサ15からの命令にしたがって、情報を表示部に表示させる機能を有する。
また、機器接続インタフェース18は、図示しないキーボードやマウスを接続してもよい。その場合、機器接続インタフェース18は、キーボードやマウスから送られてくる信号をプロセッサ15に送信する。なお、マウスは、ポインティングデバイスの一例であり、他のポインティングデバイスを使用することができる。他のポインティングデバイスとしては、タッチパネル、タブレット、タッチパッド、トラックボールなどがある。
また、機器接続インタフェース18は、図示しない光学ドライブ装置を接続してもよい。光学ドライブ装置は、レーザ光などを利用して、光ディスクに記録されたデータの読み取りをおこなう。光ディスクは、光の反射によって読み取り可能なようにデータが記録された可搬型の記録媒体である。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。ディスクインタフェース19は、DE20との間でデータの送受信をおこなう。コントローラモジュール21は、ディスクインタフェース19を介してDE20と接続する。
DE20は、1以上のディスク30(30a,…,30n)を備え、コントローラモジュール21からの指示にもとづきデータを格納する。ディスク30は、記憶装置であり、たとえば、HDDやSSD(Solid State Drive)である。ディスク30は、1以上の論理ボリューム(Logical Volume)22(22a,…,22n)が設定される。なお、論理ボリューム22は、複数のディスク30に跨って設定されてもよい。
以上のようなハードウェア構成によって、RAID装置13の処理機能を実現することができる。
RAID装置13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、RAID装置13の処理機能を実現する。RAID装置13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、RAID装置13に実行させるプログラムをHDD17に格納しておくことができる。プロセッサ15は、HDD17内のプログラムの少なくとも一部をRAM16にロードし、プログラムを実行する。また、RAID装置13に実行させるプログラムを、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ができる。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15からの制御により、HDD17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15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ができる。
次に、論理ボリューム設定情報について図4を用いて説明する。図4は、第2の実施形態の論理ボリューム設定情報の一例を示す図である。
論理ボリューム設定情報201は、ディスク30に設定された論理ボリューム22を特定可能な情報である。
論理ボリューム設定情報201は、ディスク30の識別情報と、論理ボリューム22の識別情報とを含む。ディスク30の識別情報は、たとえば、ディスク30に設定されたボリュームグループ(Volume Group)である。論理ボリューム22の識別情報は、ディスク30に設定された論理ボリューム22を一意に特定可能な情報であり、たとえばLUN(Logical Unit Number)がある。論理ボリューム設定情報201は、ボリュームグループ「HDD1」に対して、論理ボリューム22としてボリュームA,ボリュームB,ボリュームCが設定されていることを示す。論理ボリューム設定情報201は、たとえば、保守作業員によってあらかじめ設定される情報であり、HDD17に格納される。
図5から図7を用いて、RAID装置13における負荷分析の処理について説明する。まず、第2の実施形態の負荷分析処理について図5を用いて説明する。図5は、第2の実施形態の負荷分析処理のフローチャートを示す図である。
負荷分析処理は、アクセス履歴にもとづいて論理ボリューム22ごとの負荷分析をおこなう処理である。アクセス履歴は、論理ボリューム22ごとのアクセスに関する履歴情報であり、たとえば、1分ごとなどの時間間隔で収集されて蓄積される情報である。RAID装置13の制御部(プロセッサ15)は、RAID装置13の起動後に負荷分析処理を実行し、所定のタイミングで履歴情報にもとづいて負荷分析をおこなう。
[ステップS11]制御部は、負荷分析をおこなうタイミングか否かを判定する。制御部は、負荷分析をおこなうタイミングであると判定した場合にステップS12にすすみ、負荷分析をおこなうタイミングでないと判定した場合に負荷分析をおこなうタイミングの成立を待つ。たとえば、制御部は、負荷分析をおこなうタイミング成立を、イベントトリガ(保守作業員による指示の受付など)やタイマトリガ(1日、1週間、1か月など)とすることができる。
[ステップS12]制御部は、論理ボリューム22に対する履歴情報を取得する。履歴情報は、論理ボリューム22に対するアクセス履歴を含む。履歴情報については、図6を用いて後で説明する。
[ステップS13]制御部は、取得した履歴情報から論理ボリューム22ごとの負荷を分析する。制御部は、論理ボリューム22における時系列の負荷変動から負荷パターンを抽出することにより負荷分析をおこなう。
たとえば、負荷パターンは、アクセス回数が絶対的にあるいは相対的に多い時間(または少ない時間)や、応答時間が絶対的にあるいは相対的に短い時間(または長い時間)などがある。絶対的にあるいは相対的な変化は、たとえば、平均値や偏差値、分散などの統計値にもとづいて判定されるものであってもよい。
[ステップS14]制御部は、負荷分析の結果にもとづいて負荷分析情報を更新する。負荷分析情報は、論理ボリューム22の負荷分析結果を示す情報である。負荷分析情報は、図7を用いて後で説明する。
次に、履歴情報について図6を用いて説明する。図6は、第2の実施形態の履歴情報の一例を示す図である。
履歴情報202は、履歴情報の一例である。履歴情報は、論理ボリューム22ごとのアクセス履歴に関する情報である。履歴情報202は、HDD17に格納され、負荷分析の対象となる。
履歴情報202は、ホスト11から論理ボリューム22へのアクセスを制御部が監視して記録することにより生成される情報である。履歴情報202は、所定の監視期間を特定可能な日時情報と、論理ボリューム22へのアクセスに関するアクセス情報とを含む。日時情報は、たとえば、監視期間の始期であり、監視期間の始期により監視期間を特定可能にしている。アクセス情報は、アクセスの種別(Read,Write)ごとのアクセス回数、応答時間、アクセス先識別情報を含む。アクセス先識別情報は、アクセス先となったディスク30や論理ボリューム22を識別可能な情報である。
履歴情報202は、日時情報として日時、アクセス情報としてReadIOPS(Input/Output Per Second)、Read平均応答時間(ms)、WriteIOPS、Write平均応答時間(ms)、アクセス先識別情報を含む。たとえば、日時「07/01 10:00」は、監視期間が1分である場合に、7月1日10:00から1分間の監視期間であることを示す。ReadIOPS「30」は、アクセス先識別情報で示されるアクセス先である「ボリュームA」に対して、監視期間に実行されたリードアクセス要求の単位時間当たりの数が30であったことを示す。Read平均応答時間(ms)「1」は、ボリュームAに対して監視期間に実行されたリードアクセス要求に対する平均応答時間が1msであったことを示す。WriteIOPS「60」は、ボリュームAに対して監視期間に実行されたライトアクセス要求の単位時間当たりの数が60であったことを示す。Write平均応答時間(ms)「5」は、ボリュームAに対して監視期間に実行されたライトアクセス要求に対する平均応答時間が5msであったことを示す。アクセス先識別情報「ボリュームA」は、アクセス先の論理ボリューム22がボリュームAであったことを示す。
次に、負荷分析情報について図7を用いて説明する。図7は、第2の実施形態の負荷分析情報の一例を示す図である。
負荷分析情報203は、負荷分析情報の一例である。負荷分析情報は、論理ボリューム22ごとの負荷分析結果を示す情報であり、論理ボリューム22の識別情報と論理ボリューム22の負荷パターンを含む。負荷分析情報203は、HDD17に格納され、論理ボリューム22ごとのリビルド時間の算出に用いられる。
負荷分析情報203は、履歴情報202にもとづき負荷分析処理で生成される。負荷分析情報203は、論理ボリュームAについて検出した負荷パターンA,B,C,Dを含む。各負荷パターンは、変動幅、始期、継続時間、周期によって表される。たとえば、負荷パターンAは、変動幅「μ(負荷平均値)+3σ(負荷標準偏差)以上」、始期「8月25日 9:00」、継続時間「1時間」、周期「30日」によって表される。負荷パターンAは、論理ボリュームAにおいて、8月25日9:00から、μ+3σ以上の変動幅の負荷が、1時間継続する予定を示している。また、負荷パターンAは、論理ボリュームAにおいて、負荷の周期が30日であることを示す。なお、始期や周期は、カレンダー情報またはその他情報にもとづいて調整されるものであってもよい。なお、負荷分析情報203は、論理ボリューム22に対するアクセスが発生すると予測される時間と、アクセスの量に関する情報(アクセス数の絶対量、相対量、平均値、偏差値など)とを対応づけたものであってもよい。
次に、第2の実施形態のリビルド時間予測処理について図8を用いて説明する。図8は、第2の実施形態のリビルド時間予測処理のフローチャートを示す図である。
リビルド時間予測処理は、RAID装置13がリビルド対象ボリュームのリビルド時間を予測する処理である。RAID装置13の制御部(プロセッサ15)は、リビルド時間を求める指示を受け、リビルド時間予測処理を実行する。
[ステップS21]制御部は、リビルド条件を取得する。リビルド条件は、リビルド時間を算出する条件である。制御部は、HDD17に格納されたリビルド条件を取得してもよいし、保守員が入力するリビルド条件を取得してもよい。
たとえば、HDD17に格納されたリビルド条件は、論理ボリューム設定情報201や、ディスク30に格納されたデータ量や、内部負荷情報などである。内部負荷情報は、リビルド処理、コピーバック処理、フォーマット処理など、RAID装置13で実行される処理によって発生する負荷情報である。また、保守員が入力するリビルド条件は、リビルド対象ボリュームの識別情報や、リビルド起点時刻などである。リビルド起点時刻は、リビルド開始時刻を生成する起点となる時刻である。
[ステップS22]制御部は、ディスク異常種別を判定する。制御部は、ディスク異常種別を判定した結果、非緊急の場合はステップS23にすすみ、緊急の場合はステップS25にすすむ。
ディスク異常種別は、ディスク30に異常が発生した場合に、制御部が検出するエラー種別である。たとえば、ディスク異常種別は、軽度ディスク異常から重度ディスク異常まで様々な種別がある。重度ディスク異常とは、たとえば、HDDヘッド障害、ディスク30におけるファームウェア不良、ディスク30が認識できないなど、データ復旧が極めて困難な状態である。
制御部は、ディスク異常種別が重度ディスク異常である場合、緊急と判定する。また、制御部は、ディスクに異常が発生していない場合や、重度ディスク異常でない場合は、非緊急と判定する。なお、ディスク異常種別に関する情報は、たとえばHDD17に格納される。
[ステップS23]制御部は、1以上のリビルド開始時刻を生成する。たとえば、制御部は、ステップS21で取得したリビルド起点時刻(たとえば「0時」)を起点として、あらかじめ設定した時間間隔(たとえば「4時間間隔」)で複数のリビルド開始時刻(たとえば「0時、4時、8時、…」)を生成する。制御部は、複数のリビルド開始時刻を生成することで、リビルド開始時刻の選択肢を増やすことができる。
[ステップS24]制御部は、取得したリビルド条件に含まれるリビルド対象ボリュームの識別情報を用いてリビルド対象ボリュームを特定する。
[ステップS25]制御部は、リビルド開始時刻に現在時刻を設定する。
[ステップS26]制御部は、異常ディスクに対応する論理ボリュームを、リビルド対象ボリュームとして特定する。制御部は、ディスク異常種別の情報と対応づけられたディスク30の識別情報と論理ボリューム設定情報201とを用いて論理ボリューム22を特定できる。
[ステップS27]制御部は、リビルド対象ボリュームの負荷分析情報203を取得する。
[ステップS28]制御部は、全体所要時間算出処理を実行する。全体所要時間算出処理は、リビルド条件、リビルド開始時刻、および負荷分析情報203にもとづいて、制御部が全体所要時間を算出する処理である。全体所要時間算出処理は、図9を用いて後で説明する。
[ステップS29]制御部は、全体所要時間を報知し、リビルド時間予測処理を終了する。なお、制御部は、表示部に全体所要時間を表示させることで報知してもよいし、ネットワークを介して全体所要時間を送信することにより報知してもよい。また、制御部は、全体所要時間を報知するとともに、リビルド対象ボリュームのリビルドスケジュールを報知してもよい。
次に、第2の実施形態の全体所要時間算出処理について図9を用いて説明する。図9は、第2の実施形態の全体所要時間算出処理のフローチャートを示す図である。
全体所要時間算出処理は、リビルド条件、リビルド開始時刻、および負荷分析情報203にもとづいて全体所要時間を算出する処理である。
全体所要時間算出処理は、リビルド時間予測処理のステップS28で、RAID装置13の制御部(プロセッサ15)が実行する処理である。
[ステップS31]制御部は、リビルド順序決定処理を実行する。リビルド順序決定処理は、リビルド対象ボリュームのリビルド順序について1以上の組み合わせを決定する処理である。リビルド順序決定処理については、図10を用いて後で説明する。
[ステップS32]制御部は、ステップS23で生成したリビルド開始時刻のうちからリビルド開始時刻を1つ選択して設定する。
[ステップS33]制御部は、リビルド時間算出処理を実行する。リビルド時間算出処理は、リビルド対象ボリュームのリビルド順序の組み合わせの1つについて、リビルド順序とリビルド開始時刻にしたがいリビルド対象ボリュームごとのリビルド時間を積算し、全体所要時間を算出する処理である。リビルド時間算出処理は、図11を用いて後で説明する。
[ステップS34]制御部は、すべてのリビルド順序の組み合わせについて、リビルド順序にしたがったリビルド時間を算出したか否かを判定する。制御部は、すべてのリビルド順序の組み合わせについてリビルド時間を算出した場合にステップS35にすすみ、未だリビルド時間を算出していないリビルド順序の組み合わせがある場合にステップS33にすすむ。
[ステップS35]制御部は、ステップS23で生成したリビルド開始時刻のすべてのリビルド開始時刻でリビルド時間を算出したか否かを判定する。制御部は、すべてのリビルド開始時刻でリビルド時間を算出した場合にステップS37にすすみ、すべてのリビルド開始時刻でリビルド時間を算出していない場合にステップS36にすすむ。
[ステップS36]制御部は、未だ設定していないリビルド開始時刻を1つ選択して更新し、新たなリビルド開始時刻として設定する。
[ステップS37]制御部は、リビルド順序の組み合わせごとの全体所要時間のうちから、報知対象となる全体所要時間を選択し、全体所要時間算出処理を終了する。
なお、制御部は、算出した全体所要時間のうちから、2以上の全体所要時間を報知対象として選択してもよい。たとえば、制御部は、最短のリビルド時間、最長のリビルド時間、およびリビルド時間のうちの中間値のリビルド時間を選択してもよい。また、リビルド開始時刻ごとの最短のリビルド時間、最長のリビルド時間などを選択してもよい。
次に、第2の実施形態のリビルド順序決定処理について図10を用いて説明する。図10は、第2の実施形態のリビルド順序決定処理のフローチャートを示す図である。
リビルド順序決定処理は、リビルド対象ボリュームのリビルド順序について1以上の組み合わせを決定する処理である。リビルド順序決定処理は、RAID装置13の制御部(プロセッサ15)が、全体所要時間算出処理のステップS31で実行する処理である。
[ステップS41]制御部は、リビルド対象ボリュームについて所定の選別条件にしたがい、組み合わせ順序の決定対象となるリビルド対象ボリューム(順序決定対象ボリューム)と組み合わせ順序の決定対象とならないリビルド対象ボリューム(順序決定非対象ボリューム)とに選別する。
たとえば、リビルド対象ボリュームの数が大きい場合、リビルド対象ボリュームのリビルド順序の組み合わせは、膨大な数となり、すべての組み合わせを算出することが困難になる。そのため、制御部は、リビルド対象ボリュームの数が大きい場合、全体所要時間に占める割合が所定以上となるリビルド対象ボリュームを順序決定対象ボリュームとし、全体所要時間に占める割合が所定未満となるリビルド対象ボリュームを順序決定非対象ボリュームとする。これにより、制御部は、リビルド順序決定にかかる処理負担を軽減できる。選別条件は、たとえば、順序決定対象ボリュームのサイズや、順序決定対象ボリュームが設定されたディスク30のデータ量、負荷パターン、ホストI/O負荷、順序決定対象ボリュームの最大数などがある。
[ステップS42]制御部は、順序決定対象ボリュームについて、リビルド順序の組み合わせを決定する。たとえば、順序決定対象ボリュームとして3つの論理ボリューム(論理ボリュームA,論理ボリュームB,論理ボリュームC(以下、A,B,Cと記載))があるとする。制御部は、最初にA、2番目にB、3番目にCについてリビルドを実行する順序(以下、「A→B→C」と記載)を、リビルド順序の組み合わせの1つとして決定する。同様にして、制御部は、「A→C→B」、…、「C→B→A」というように、複数の他のリビルド順序の組み合わせを決定する。
[ステップS43]制御部は、順序決定非対象ボリュームがあるか否かを判定する。制御部は、順序決定非対象ボリュームがある場合にステップS44にすすみ、順序決定非対象ボリュームがない場合にステップS45にすすむ。
[ステップS44]制御部は、順序決定非対象ボリュームを所定の規則で並べてリビルド順序を1つ決定する。たとえば、制御部は、順序決定非対象ボリュームのサイズなどで順序決定非対象ボリュームを並べる。
[ステップS45]制御部は、すべてのリビルド対象ボリュームのリビルド順序を決定する。制御部は、順序決定対象ボリュームの順序を優先してリビルド順序を決定できる。たとえば、制御部は、順序決定対象ボリュームの後に順序決定非対象ボリュームを並べることで、すべてのリビルド対象ボリュームのリビルド順序を決定する。
次に、第2の実施形態のリビルド時間算出処理について図11を用いて説明する。図11は、第2の実施形態のリビルド時間算出処理のフローチャートを示す図である。
リビルド時間算出処理は、リビルド対象ボリュームのリビルド順序の組み合わせの1つについて、リビルド順序とリビルド開始時刻にしたがいリビルド対象ボリュームごとのリビルド時間を積算し、全体所要時間を算出する処理である。リビルド時間算出処理は、RAID装置13の制御部(プロセッサ15)が全体所要時間算出処理のステップS33で実行する処理である。
[ステップS51]制御部は、リビルド順序におけるリビルド時間を算出する対象となるボリューム(算出対象ボリューム)を選択する。
[ステップS52]制御部は、算出対象ボリュームの負荷分析情報203を取得する。
[ステップS53]制御部は、リビルド順序のうち先頭の算出対象ボリュームのリビルド開始時刻をステップS32で設定したリビルド開始時刻とし、以降の算出対象ボリュームのリビルド開始時刻を先に算出した算出対象ボリュームのリビルドが終了した時刻とする。たとえば、リビルド順序が「A→B→C」である場合、制御部は、AをステップS32で設定したリビルド開始時刻とし、Bのリビルド開始時刻を、Aのリビルドが終了した時刻(Aのリビルド開始時刻にAのリビルド時間を加算した時刻)とする。また、制御部は、Cのリビルド開始時刻を、Bのリビルドが終了した時刻とする。
なお、制御部は、リビルド開始時刻を所定のウエイト(待ち時間)を加算した時刻にしてもよい。制御部は、負荷分析情報203にもとづいて待ち時間を定めることで、算出対象ボリュームの負荷が低い時間にリビルドを実行することもできる。
[ステップS54]制御部は、算出対象ボリュームのリビルド時間を算出する。たとえば、制御部は、算出対象ボリュームのサイズと、データ転送レートを用いて算出できるリビルド時間に、負荷(ホストI/Oの負荷、内部負荷など)にもとづく遅延時間を加えて算出対象ボリュームのリビルド時間を算出できる。
[ステップS55]制御部は、リビルド順序におけるすべての算出対象ボリュームについてリビルド時間を算出したか否かを判定する。制御部は、すべての算出対象ボリュームについてリビルド時間を算出した場合にステップS56にすすみ、すべての算出対象ボリュームについてリビルド時間を算出していない場合にステップS51にすすむ。
[ステップS56]制御部は、リビルド順序におけるすべての算出対象ボリュームについて算出したリビルド時間にもとづいて全体所要時間を算出する。たとえば、制御部は、リビルド順序が「A→B→C」である場合、A,B,Cそれぞれのリビルド時間を積算した値を全体所要時間にできる。なお、制御部は、Aのリビルド開始時刻からCのリビルド終了時刻までの時間を全体所要時間とすることもできる。
次に、第2の実施形態の論理ボリュームの負荷とリビルドスケジュールの関係について図12を用いて説明する。図12は、第2の実施形態の論理ボリュームの負荷とリビルドスケジュールの関係の一例を示す図である。
負荷グラフは、3つの論理ボリューム22(論理ボリュームA,論理ボリュームB,論理ボリュームC(以下、A,B,Cと記載))の負荷量と時間の関係を示している。なお、負荷グラフは、負荷分析情報にもとづいて図示した、論理ボリューム22の負荷変動パタンイメージである。スケジュール1は、第2の実施形態におけるリビルドのスケジューリングの一例であり、スケジュール2は、第2の実施形態の変形例におけるリビルドのスケジューリングの一例である。
まず、スケジュール1について説明する。スケジュール1は、最初にAのリビルドを実行し、2番目にBのリビルドを実行し、3番目にCのリビルドを実行する場合を示している。
リビルド時間Taは、Aのリビルド時間であり、タイミングt21にリビルドを開始し、タイミングt22にリビルドを終了することを示す。リビルド時間Tb1は、Bのリビルド時間であり、タイミングt22にリビルドを開始し、タイミングt25にリビルドを終了することを示す。リビルド時間Tc1は、Cのリビルド時間であり、タイミングt25にリビルドを開始し、タイミングt27にリビルドを終了することを示す。
たとえば、スケジュール1は、負荷グラフによれば、タイミングt21においてA,B,CのうちAの負荷が小さく、タイミングt22においてB,CのうちBの負荷が小さいことから、A,B,Cの順にスケジューリングをおこなったものである。
全体所要時間T10は、スケジュール1の全体所要時間である。全体所要時間T10は、リビルド時間Taと、リビルド時間Tb1と、リビルド時間Tc1とを積算した値である。全体所要時間T10は、Aのリビルド開始時刻t21から、Cのリビルド終了時刻t27までの時間である。
このように、RAID装置13は、リビルド対象ボリュームのボリューム単位所要時間を積算して全体所要時間を精度よく算出することができる。
次に、スケジュール2について説明する。スケジュール2は、最初にAのリビルドを実行し、ウエイト時間Twを設けて2番目にCのリビルドを実行し、3番目にBのリビルドを実行する場合を示している。
リビルド時間Taは、Aのリビルド時間であり、タイミングt21にリビルドを開始し、タイミングt22にリビルドを終了することを示す。ウエイト時間Twは、タイミングt22からタイミングt23までのアイドル時間を示す。リビルド時間Tc2は、Cのリビルド時間であり、タイミングt23にリビルドを開始し、タイミングt24にリビルドを終了することを示す。リビルド時間Tb2は、Bのリビルド時間であり、タイミングt24にリビルドを開始し、タイミングt26にリビルドを終了することを示す。
たとえば、スケジュール2は、負荷グラフによれば、タイミングt21においてA,B,CのうちAの負荷が小さく、タイミングt23までのウエイトを入れて、タイミングt23においてB,CのうちCの負荷が小さいことから、A,C,Bの順にスケジューリングをおこなったものである。制御部は、リビルド時間算出処理のステップS53においてウエイトを設定することができる。たとえば、制御部は、以降の算出対象ボリュームのリビルド開始時刻を、高負荷なタイミングを避けて遅延(すなわちウエイトの挿入)させることができる。
全体所要時間T11は、スケジュール2の全体所要時間である。全体所要時間T11は、リビルド時間Taと、ウエイト時間Twと、リビルド時間Tc2と、リビルド時間Tb2とを積算した値である。全体所要時間T11は、Aのリビルド開始時刻t21から、Bのリビルド終了時刻t26までの時間である。
このように、RAID装置13は、リビルド対象ボリュームのボリューム単位所要時間を積算して全体所要時間を精度よく算出することができる。スケジュール2は、ウエイトを設けてもスケジュール1の全体所要時間T10より、全体所要時間T11を小さくすることができる場合がある。
Bの負荷パターンは負荷の変動が一定幅であるため、RAID装置13は、どの時間にBのリビルドを実行してもBのリビルド時間に変わりがない。そこで、RAID装置13は、リビルド開始までのウエイト時間Twを設け、Cの負荷量が低い時間にCのリビルドを実行することで、全体としてリビルド時間を短縮することができる。
これにより、RAID装置13は、リビルド時間を精度よく算出できる。
[第3の実施形態]
次に、第3の実施形態の全体所要時間算出処理について図13を用いて説明する。図13は、第3の実施形態の全体所要時間算出処理のフローチャートを示す図である。
全体所要時間算出処理は、リビルド条件、リビルド開始時刻、および負荷分析情報203にもとづいて全体所要時間を算出する処理である。
全体所要時間算出処理は、リビルド時間予測処理のステップS28で、RAID装置13の制御部(プロセッサ15)が実行する処理である。
[ステップS61]制御部は、最初にリビルドを実行するリビルド開始時刻として、ステップS23で生成したリビルド開始時刻を設定する。
[ステップS62]制御部は、リビルド対象ボリュームのうちから、リビルド時間を算出する対象ボリューム(最短時間ボリューム)を選択する。
[ステップS63]制御部は、最短時間ボリュームについてリビルド時間を算出し、算出したリビルド時間のうちから最短のリビルド時間を選択する。なお、リビルド時間を算出する方法は、ステップS54と同様である。
[ステップS64]制御部は、次のリビルド開始時刻を、最短のリビルドが終了した時刻として、リビルド開始時刻を更新する。なお、制御部は、直前のリビルドが終了した時刻以降であって次の最短時間ボリュームの負荷が低い時間を、次のリビルド開始時刻として設定してもよい。
[ステップS65]制御部は、最短時間ボリュームのうちから最短リビルド時間を選択したボリュームを除き、最短時間算出対象を更新する。
[ステップS66]制御部は、最短時間算出対象があるか判定する。制御部は、最短時間算出対象がある場合にステップS62にすすみ、最短時間算出対象がない場合にステップS67にすすむ。
[ステップS67]制御部は、最短リビルド時間を積算し、全体所要時間を算出する。なお、制御部は、最初のリビルド開始時刻から最後のリビルド終了時刻までの時間を、全体所要時間として算出することもできる。制御部は、全体所要時間を算出し、全体所要時間算出処理を終了する。
このようにして、RAID装置13は、論理ボリューム22ごとにリビルド時間を算出することで、全体所要時間を精度よく算出することができる。
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、RAID装置13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12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、プログラムにしたが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、そのプログラムにしたが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ごとに、逐次、受け取ったプログラムにしたが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。
1 ストレージ制御装置
2 記憶部
2a,2b,…,2n 負荷情報
3 制御部
4 ストレージ装置
5 記憶装置
6,6a,6b,…,6n,22,22a,…,22n 論理ボリューム
7,7a,…,7n ボリューム毎開始時間
8,8a,…,8n ボリューム単位所要時間
9 全体所要時間
10 ストレージシステム
11 ホスト
12 ネットワーク
13 RAID装置
14 ホストインタフェース
15 プロセッサ
16 RAM
17 HDD
18 機器接続インタフェース
19 ディスクインタフェース
20 DE
21 コントローラモジュール
30,30a,…,30n ディスク

Claims (8)

  1. 複数の論理ボリュームが設定された記憶装置を有するストレージ装置を制御対象とするストレージ制御装置において、
    前記複数の論理ボリュームに対するアクセス履歴にもとづいて生成される、前記論理ボリュームごとの負荷情報を記憶する記憶部と、
    前記複数の論理ボリュームのうちからリビルドの対象となるリビルド対象ボリュームを決定し、
    前記リビルド対象ボリュームのうちから、前記リビルドのボリューム単位所要時間の見積対象の論理ボリュームを選択し、
    前記選択した論理ボリュームにおいてリビルドを開始するボリューム毎開始時間を決定し、
    前記ボリューム毎開始時間と、前記選択した論理ボリュームに対する前記負荷情報とを用いて前記選択した論理ボリュームにおけるボリューム単位所要時間を見積もり、
    見積もった前記論理ボリュームの前記ボリューム単位所要時間を積算することで前記リビルドに要する全体所要時間を算出する制御部と、
    を備えるストレージ制御装置。
  2. 前記制御部は、前記リビルド対象ボリュームの前記負荷情報にもとづき、前記リビルド対象ボリュームに含まれる前記論理ボリュームのリビルドを実行する順序を定め、
    前記順序にしたがって前記論理ボリュームを選択する順序を決定する、
    請求項1記載のストレージ制御装置。
  3. 前記制御部は、前記リビルド対象ボリュームが設定された前記記憶装置が有するデータ量にもとづき、前記リビルド対象ボリュームに含まれる前記論理ボリュームのリビルドを実行する順序を定め、
    前記順序にしたがって前記論理ボリュームを選択する順序を決定する、
    請求項1記載のストレージ制御装置。
  4. 前記制御部は、現在の時刻を、最初に選択した前記論理ボリュームの前記ボリューム毎開始時間として決定し、
    最初に選択した前記論理ボリュームの前記ボリューム毎開始時間に、最初に選択した前記論理ボリュームのボリューム単位所要時間を加えた時間を、次に選択した前記論理ボリュームのボリューム毎開始時間として決定する、
    請求項2または3記載のストレージ制御装置。
  5. 前記制御部は、前記リビルド対象ボリュームのリビルドの実行を開始する候補となる開始候補時間を生成し、
    生成した前記開始候補時間にもとづき、最初に選択した前記論理ボリュームの前記ボリューム毎開始時間を決定し、
    最初に選択した前記論理ボリュームの前記ボリューム毎開始時間に、最初に選択した前記論理ボリュームのボリューム単位所要時間を加えた時間を、次に選択した前記論理ボリュームのボリューム毎開始時間として決定する、
    請求項2または3記載のストレージ制御装置。
  6. 前記制御部は、前記リビルド対象ボリュームのリビルドの実行を開始する候補となる開始候補時間を生成し、
    生成した前記開始候補時間にもとづき、最初に選択した前記論理ボリュームの前記ボリューム毎開始時間を決定し、
    最初に選択した前記論理ボリュームの前記ボリューム毎開始時間に、最初に選択した前記論理ボリュームのボリューム単位所要時間および所定のウエイトを加えた時間を、次に選択した前記論理ボリュームの前記ボリューム毎開始時間として決定する、
    請求項2または3記載のストレージ制御装置。
  7. 前記論理ボリュームごとの負荷情報は、前記論理ボリュームに対するアクセスが発生すると予測される時間と、前記アクセスの量に関する情報と、を対応づけた情報である、
    請求項1記載のストレージ制御装置。
  8. 複数の論理ボリュームが設定された記憶装置を有するストレージ装置を制御対象とする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、
    前記複数の論理ボリュームに対するアクセス履歴にもとづいて生成される、前記論理ボリュームごとの負荷情報を記憶部に記憶し、
    前記複数の論理ボリュームのうちからリビルドの対象となるリビルド対象ボリュームを決定し、
    前記リビルド対象ボリュームのうちから、前記リビルドのボリューム単位所要時間の見積対象の論理ボリュームを選択し、
    前記選択した論理ボリュームにおいてリビルドを開始するボリューム毎開始時間を決定し、
    前記ボリューム毎開始時間と、前記選択した論理ボリュームに対する前記負荷情報とを用いて前記選択した論理ボリュームにおけるボリューム単位所要時間を見積もり、
    見積もった前記論理ボリュームの前記ボリューム単位所要時間を積算することで前記リビルドに要する全体所要時間を算出する、
    処理を実行させるストレージ制御プログラム。
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