JP2019148977A - Disk array apparatus and disk pool capacity expanding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ディスクアレイ装置およびディスクプール容量拡張方法に関し、特に、仮想ボリュームを提供するディスクアレイ装置においてディスクプール容量不足時に容量拡張を行うディスクアレイ装置およびディスクプール容量拡張方法に関する。 The present invention relates to a disk array device and a disk pool capacity expansion method, and more particularly to a disk array device and a disk pool capacity expansion method that perform capacity expansion when a disk pool capacity is insufficient in a disk array apparatus that provides a virtual volume.
ディスクアレイ装置は、多数の物理ディスクを搭載し、該物理ディスクを制御するコントローラによって構成されており、RAID(Redundant Arrays of Independent Disks)を構成して、信頼性および性能の向上を図った上で、サーバ等の外部装置に論理ボリュームを提供している。 A disk array device is configured with a controller that controls a number of physical disks and is configured with RAID (Redundant Arrays of Independent Disks) to improve reliability and performance. A logical volume is provided to an external device such as a server.
ディスクアレイ装置では、シンプロビジョニング(Thin Provisioning)技術により、効率的にボリュームを使用することができる。シンプロビジョニング技術を適用されたディスクアレイ装置においては、1つ以上存在するRAID構成のボリュームをディスクプールにまとめることができる。このようなディスクアレイ装置では、RAID構成のボリュームをディスクプールにまとめることにより、サーバ等の外部装置に提供する論理ボリュームの総容量を、ディスクプールの実容量よりも大きい容量に設定することが可能な仮想ボリュームとして、サーバ等の外部装置に割り当てて使用することもできる。仮想ボリュームの採用により、1つのサーバに1つ以上の仮想ボリュームを割り当てることや、別の複数のサーバへ1つ以上の仮想ボリュームを割り当てることができる。 In a disk array device, a volume can be efficiently used by a thin provisioning technology. In a disk array device to which the thin provisioning technology is applied, one or more existing RAID-configured volumes can be collected in a disk pool. In such a disk array device, it is possible to set the total capacity of logical volumes provided to external devices such as servers to a capacity larger than the actual capacity of the disk pool by collecting RAID-configured volumes in a disk pool. As a virtual volume, it can be assigned to an external device such as a server. By employing virtual volumes, one or more virtual volumes can be assigned to one server, or one or more virtual volumes can be assigned to a plurality of other servers.
導入初期においては、仮想ボリュームの実際の使用容量は少ないので、使用状況に合わせて、仮想ボリューム毎の使用容量の偏りが出たとしても、使用している総容量は、ディスクプールの実容量以内に効率的にディスクを割り当てて使用することができる。しかし、仮想ボリュームの使用している総容量がディスクプールの実容量を上回り、ディスクプールの容量が不足すると、サーバ等の外部装置における書き込みが失敗し、該仮想ボリュームを使用している業務の継続が難しくなる。そのため、ディスクプールの容量不足を防ぐために、計画的に物理ディスクを追加して、ディスクプールを拡張することが必要である。 Since the actual used capacity of the virtual volume is small at the initial stage of installation, the total used capacity is within the actual capacity of the disk pool even if the used capacity varies for each virtual volume according to the usage status. The disk can be allocated and used efficiently. However, if the total capacity used by the virtual volume exceeds the actual capacity of the disk pool and the capacity of the disk pool is insufficient, writing in an external device such as a server will fail, and continuation of operations that use the virtual volume will continue. Becomes difficult. For this reason, in order to prevent the disk pool from having insufficient capacity, it is necessary to expand the disk pool by systematically adding physical disks.
ディスクプールの容量不足を防ぐ技術の例として、例えば、特許文献1の特開2007−193573号公報「記憶装置システムおよび記憶制御方法」が開示されている。この特許文献1は、複数のディスクプールを備え、容量不足が生じる仮想ボリュームを他のディスクプールに移行し、ディスクプールの容量不足を解消するという方法を提案している。 As an example of a technique for preventing a disk pool capacity shortage, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2007-193573, “Storage device system and storage control method” of Patent Document 1, is disclosed. This patent document 1 proposes a method of eliminating a disk pool capacity shortage by transferring a virtual volume having a plurality of disk pools and causing a shortage of capacity to another disk pool.
なお、物理ディスクについては、ベンダなどの製品の違いにより、同容量の表記であっても、実際に使用可能な容量には差が存在しており、RAID構成を組む際に、容量の小さい物理ディスク側の容量を考慮した容量で使用されることになる。RAIDを構成する際には、実際に使用可能な容量を同じに設定するという観点からは、同時期の生産で、かつ、同じベンダで、かつ、同じ型番で、かつ、同じファームウェアバージョンである物理ディスクの使用が望ましく思えるが、物理ディスクの製造ロット不良を考慮すると、むしろ、物理ディスクを同じものに揃えない方が良いという考えもある。 For physical disks, there is a difference in the actual usable capacity even if the same capacity is indicated due to differences in products such as vendors. It is used with a capacity that takes into account the capacity on the disk side. When configuring the RAID, from the viewpoint of setting the actually usable capacity to the same, the physical that is the same production, the same vendor, the same model number, and the same firmware version Although the use of disks seems desirable, there is also the idea that it is better not to have the same physical disks in consideration of the physical disk production lot defect.
また、RAID構成においては、故障した物理ディスクを入れ替えていくことから、補修部品の物理ディスクとして、導入時にRAID構成されている物理ディスクとすべて同じものを用意することが難しい場合もある。そこで、RAID構成としては、容量差を生じることを考慮して、物理ディスクの容量よりも少なめに容量設定がなされることもある。 In addition, in a RAID configuration, since a failed physical disk is replaced, it may be difficult to prepare all the same physical disks that are RAID configured at the time of introduction as physical disks for repair parts. Therefore, in the RAID configuration, the capacity may be set to be smaller than the capacity of the physical disk in consideration of causing a capacity difference.
また、複数のRAIDを構成している場合、RAID単位で容量の異なる物理ディスクを用いて構成される場合もある。例えば、1TBの表記の物理ディスクで構成されるRAID構成と2TBの表記の物理ディスクで構成されるRAID構成との混在もある。かかる構成の場合には、RAID構成される物理ディスクが故障した場合、予備の物理ディスクであるホットスペアディスクが、故障した物理ディスクの代わりに、RAID構成に組み入れられる。このとき、RAIDを構成する物理ディスクは、容量が大きいものを容量の小さいものの代わりに利用することは可能であるので、ホットスペアディスクは、容量の大きい物理ディスクで構成することがある。例えば、1TBと2TBとのRAID構成の混在の場合には、ホットスペアディスクとしては2TBのディスクを用いて構成することがある。 Further, when a plurality of RAIDs are configured, there may be a case where physical disks having different capacities in RAID units are used. For example, there is a mixture of a RAID configuration composed of physical disks with 1 TB notation and a RAID configuration composed of physical disks with 2 TB notation. In such a configuration, when a physical disk configured as RAID fails, a hot spare disk that is a spare physical disk is incorporated into the RAID configuration instead of the failed physical disk. At this time, since a physical disk constituting a RAID can use a large capacity disk instead of a small capacity disk, the hot spare disk may be composed of a large capacity physical disk. For example, in the case of a mixed RAID configuration of 1 TB and 2 TB, a hot spare disk may be configured using a 2 TB disk.
前述したような現状の技術においては、次のような問題を解決することができない。すなわち、ディスクアレイ装置においてシンプロビジョニング機能によりサーバ等に割り当てる仮想ボリュームの論理容量を実容量よりも多く割り当てる場合は、ディスクプールの容量が不足しないように、容量の監視と予測とにより事前に計画的な物理ディスクの追加と、ディスクプールの拡張を行うことが必要になる。 In the current technology as described above, the following problems cannot be solved. In other words, when assigning more than the actual capacity of the virtual volume to be allocated to the server, etc., with the thin provisioning function in the disk array device, plan and monitor the capacity in advance so that the capacity of the disk pool will not be insufficient. It is necessary to add a new physical disk and expand the disk pool.
ここで、かかる場合の問題点としては、次の点がある。すなわち、初期導入時には、予算等を抑えるために、最低限の物理容量のディスクアレイ装置によって構成した仮想ボリュームの導入を行うことが増えてきている。そのため、該仮想ボリュームの使用を継続していくには、物理ディスクの追加とディスクプールの拡張とを定期的に実施されることが前提となる。しかし、突発的に想定を上回って仮想ボリュームの使用容量が増大した場合には、物理ディスクの追加が、予算、手配等の準備も含め、間に合わない場合がある。このような場合には、ディスクプールの容量不足により、仮想ボリュームへの書き込みができなくなる状況が発生してしまい、サーバ側の業務の継続ができなくなる。また、サーバ側のOS(Operating System)やソフトの種類によっては、障害が発生し、業務継続に大きな支障が生じる場合もある。 Here, there are the following points as problems in such a case. That is, at the time of initial installation, in order to reduce the budget and the like, the introduction of a virtual volume configured by a disk array device having a minimum physical capacity is increasing. Therefore, in order to continue using the virtual volume, it is premised that the addition of the physical disk and the expansion of the disk pool are periodically performed. However, if the virtual volume usage capacity suddenly exceeds the assumption, the addition of the physical disk may not be in time, including preparations such as budget and arrangement. In such a case, a situation in which writing to the virtual volume cannot be performed due to insufficient capacity of the disk pool occurs, and the server side business cannot be continued. Further, depending on the type of OS (Operating System) and software on the server side, a failure may occur, which may cause a significant hindrance to business continuity.
また、前記特許文献1のように、複数のディスクプール間で容量を効率良く融通し合う技術においても、全体的に容量にゆとりが無い導入時の構成においては、突発的な容量増大に対してディスクプールの容量拡張が可能な容量にも限りがある。したがって、対応することができず、矢張り、ディスクプールの容量不足により書き込みができなくなって、サーバ側の業務の継続ができなくなる。また、同様に、サーバ側のOSやソフトの種類によっては、障害が発生し、業務継続に大きな支障が出る場合もある。 In addition, even in the technique of efficiently accommodating capacity between a plurality of disk pools as in Patent Document 1, in the configuration at the time of introduction where there is no room for capacity as a whole, sudden increase in capacity is prevented. The capacity that can expand the capacity of the disk pool is also limited. Therefore, it is impossible to cope with the situation, and writing cannot be performed due to the lack of capacity of the disk pool or the disk pool, and the server side business cannot be continued. Similarly, depending on the type of OS or software on the server side, a failure may occur, resulting in a significant hindrance to business continuity.
すなわち、特許文献1記載の技術等を含め、本発明に関連する現状の技術のディスクアレイ装置においては、ディスクプールの容量不足にして、サーバ等の外部装置側でディスク書き込みができなくなり、障害が発生して、業務が停止するという事態が発生することを防ぐことができなくなる。さらに、サーバ側のOSやソフトの種類によっては、障害が発生し、業務継続に大きな支障が生じてしまう。このように本発明に関連する現状の技術には、解決するべき課題がある。 That is, in the disk array device of the current technology related to the present invention including the technology described in Patent Document 1, the disk pool capacity is insufficient, and the disk writing cannot be performed on the external device side such as a server. It will not be possible to prevent the occurrence of a situation where the business is stopped. Furthermore, depending on the type of OS and software on the server side, a failure may occur, resulting in a significant hindrance to business continuity. Thus, the current technology related to the present invention has a problem to be solved.
(本発明の目的)
本開示の目的は、上述した課題に鑑み、ディスクプールの容量不足によって引き起こされる業務停止を回避することが可能なディスクアレイ装置およびディスクプール容量拡張方法の提供にある。
(Object of the present invention)
In view of the above-described problems, an object of the present disclosure is to provide a disk array device and a disk pool capacity expansion method capable of avoiding a business stop caused by a disk pool capacity shortage.
前述の課題を解決するため、本発明によるディスクアレイ装置およびディスクプール容量拡張方法は、主に、次のような特徴的な構成を採用している。 In order to solve the above-mentioned problems, the disk array device and the disk pool capacity expansion method according to the present invention mainly adopt the following characteristic configuration.
(1)本発明によるディスクアレイ装置は、
1ないし複数のRAIDを構成している各物理ディスクの容量をまとめて管理するディスクプールを形成して仮想ボリュームを提供し、
前記ディスクプールの使用容量が閾値に達したか否かの監視をするディスクプール監視手段と、
それぞれの前記物理ディスク内で生じている未使用領域を緊急時のディスクプール拡張用の容量として確保して管理する未使用領域管理手段と、
前記監視の結果に基づき、前記ディスクプールの使用容量が前記閾値に達した場合、前記未使用領域を前記ディスクプールの容量拡張用のボリュームとして一時的に割り当てる緊急容量確保手段と
を有することを特徴とする。
(1) A disk array device according to the present invention includes:
Providing a virtual volume by forming a disk pool that collectively manages the capacity of each physical disk constituting one or more RAIDs;
Disk pool monitoring means for monitoring whether the used capacity of the disk pool has reached a threshold;
Unused area management means for securing and managing an unused area generated in each of the physical disks as a capacity for expanding an emergency disk pool;
And an emergency capacity securing unit that temporarily allocates the unused area as a capacity expansion volume of the disk pool when the used capacity of the disk pool reaches the threshold based on the monitoring result. And
(2)本発明によるディスクプール容量拡張方法は、
1ないし複数のRAIDを構成している各物理ディスクの容量をまとめて管理するディスクプールを形成して仮想ボリュームを提供するディスクアレイ装置の前記ディスクプールの容量を拡張し、
前記ディスクプールの使用容量が閾値に達したか否かを監視するディスクプール監視ステップと、
それぞれの前記物理ディスク内で生じている未使用領域を緊急時のディスクプール拡張用の容量として確保して管理する未使用領域管理ステップと、
前記監視の結果に基づき、前記ディスクプールの使用容量が前記閾値に達した場合、前記未使用領域を前記ディスクプールの容量拡張用のボリュームとして一時的に割り当てる緊急容量確保ステップと
を有していることを特徴とする。
(2) A disk pool capacity expansion method according to the present invention includes:
Extending the capacity of the disk pool of a disk array device that provides a virtual volume by forming a disk pool that collectively manages the capacity of each physical disk constituting one or more RAIDs;
A disk pool monitoring step for monitoring whether the used capacity of the disk pool has reached a threshold;
An unused area management step for securing and managing an unused area generated in each of the physical disks as a capacity for expanding an emergency disk pool;
An emergency capacity securing step for temporarily allocating the unused area as a capacity expansion volume of the disk pool when the used capacity of the disk pool reaches the threshold based on the monitoring result. It is characterized by that.
本発明のディスクアレイ装置およびディスクプール容量拡張方法によれば、主に、以下のような効果を奏することができる。 According to the disk array device and the disk pool capacity expansion method of the present invention, the following effects can be mainly achieved.
つまり、本発明においては、ディスクプールの容量不足によって引き起こされる業務停止を回避することができ、業務を継続することが可能になることである。その理由は、RAID構成を形成する物理ディスク内で容量差を考慮して生じている未使用領域の容量を使用することによって、緊急時に、一時的に、ディスクプールを拡張して、容量不足を回避することを可能にしているからである。 In other words, in the present invention, it is possible to avoid a business stop caused by a lack of disk pool capacity and to continue the business. The reason for this is that by using the capacity of the unused area that occurs in consideration of the capacity difference in the physical disks that form the RAID configuration, the disk pool can be temporarily expanded in an emergency to reduce the capacity shortage. This is because it is possible to avoid it.
以下、本発明によるディスクアレイ装置およびディスクプール容量拡張方法の好適な実施形態について添付図を参照して説明する。なお、以下の各図面に付した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではないことは言うまでもない。 Preferred embodiments of a disk array device and a disk pool capacity expansion method according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the reference numerals attached to the following drawings are added for convenience to each element as an example for facilitating understanding, and it is needless to say that the present invention is not intended to be limited to the illustrated embodiment. Yes.
(本発明の特徴)
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明ディスクアレイ装置は、1ないし複数のRAIDを構成している各物理ディスクの容量をまとめて管理するディスクプールを形成して仮想ボリュームを提供する。このディスクアレイ装置は、前記ディスクプールの使用容量が閾値に達したか否かの監視をするディスクプール監視手段と、それぞれの前記物理ディスク内で生じている未使用領域を緊急時のディスクプール拡張用の容量として確保して管理する未使用領域管理手段と、を有している。さらに、前記監視の結果に基づき、前記ディスクプールの使用容量が前記閾値に達した場合、緊急拡張状態が発生したものと判定して、前記未使用領域を前記ディスクプールの容量拡張用のボリュームとして一時的に割り当てる緊急容量確保手段をさらに有していることを主要な特徴としている。そして、該ディスクアレイ装置を、論理ボリュームとして、実容量よりも大きい仮想ボリュームをサーバ等の外部装置に割り当てることができるシンプロビジョニング機能を有するディスクアレイ装置として構成することができることも、主要な特徴の一つである。
(Features of the present invention)
Prior to the description of the embodiments of the present invention, an outline of the features of the present invention will be described first. The disk array device of the present invention provides a virtual volume by forming a disk pool that collectively manages the capacities of physical disks constituting one or more RAIDs. This disk array device comprises a disk pool monitoring means for monitoring whether or not the used capacity of the disk pool has reached a threshold value, and an unused area generated in each physical disk for expanding an emergency disk pool Unused area management means for securing and managing the capacity as a storage capacity. Further, based on the monitoring result, when the used capacity of the disk pool reaches the threshold, it is determined that an emergency expansion state has occurred, and the unused area is used as a capacity expansion volume of the disk pool. The main feature is that it further has an emergency capacity securing means to be temporarily allocated. The main feature is that the disk array device can be configured as a logical volume and a disk array device having a thin provisioning function capable of allocating a virtual volume larger than the actual capacity to an external device such as a server. One.
(本発明の実施形態の構成例)
次に、本発明に係るディスクアレイ装置の実施形態の構成例について図面を参照して詳細に説明する。 図1は、本発明に係るディスクアレイ装置のシステム構成の一例を示すシステム構成図であり、ディスクアレイ装置の内部構成の他に、該ディスクアレイ装置と接続される装置の一例についても示している。
(Configuration example of embodiment of the present invention)
Next, a configuration example of an embodiment of a disk array device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a system configuration diagram showing an example of the system configuration of a disk array device according to the present invention. In addition to the internal configuration of the disk array device, an example of a device connected to the disk array device is also shown. .
図1に示すように、本発明の一例を示すディスクアレイ装置10は、当該ディスクアレイ装置10から仮想ボリュームが提供される外部装置であるサーバ21、サーバ22、…等のサーバ群と、当該ディスクアレイ装置10を管理し、設定やステータス監視を行う管理端末30とが接続されて構成されている。
As shown in FIG. 1, a
また、ディスクアレイ装置10の内部には、当該ディスクアレイ装置10の動作の制御を行う制御部100と当該ディスクアレイ装置10に設置された複数の物理ディスク210〜214、…、複数の物理ディスク220〜224、複数の物理ディスク230,231等の多数の物理ディスクを纏めているディスク部200とを、少なくとも備えている。なお、図1に示すように、物理ディスク210〜213、物理ディスク214および物理ディスク220〜224、物理ディスク230,231それぞれの1台当たりの容量は、例えば、1TB、2TB、2TBである。
Further, inside the
また、制御部100により、物理ディスク210〜214、…、物理ディスク220〜224、物理ディスク230,231それぞれに対して、RAID311、…、RAID312、ホットスペア320として割り当てる設定動作処理を行うことや、制御部100の仮想ボリューム機能の処理としてRAID構成の容量をまとめたディスクプール300を形成して論理的に制御することが可能である。なお、仮想ボリュームをディスクプール300の実容量よりも大きい容量としてサーバ21,22等の外部装置に対して割り当てることが可能なシンプロビジョニング機能を付与することも可能である。
Further, the
図1に示すサーバ21、サーバ22、…等のサーバ群は、ディスクアレイ装置10に対して、データの書き込みやデータの読み込みを行うものであり、図1には2台のサーバを記載しているが、1つ以上の任意の台数のサーバを接続するように構成しても良い。また、図1に示す管理端末30は、前述したように、ディスクアレイ装置10の各種ステータス情報の受信やディスクアレイ装置10の設定を行うものであり、場合によっては、サーバ21やサーバ22によって該管理端末30の機能を兼用するように構成しても良い。
The server group such as the
ディスクアレイ装置10は、前述したように、内部に、制御部100と多数の物理ディスクを備えているディスク部200とによって構成されている。制御部100は、図1に示すように、ホスト管理部111、RAID・ホットスペア管理部112、ディスクプール管理部113、ディスクプール拡張部114、物理ディスク管理部115、ディスクプール監視部121、未使用領域管理部122、緊急容量確保部123、緊急状態復帰部124を少なくとも含んで構成されている。
As described above, the
また、ディスク部200は、前述したように、複数の物理ディスク210〜214によって構成されたRAID311、複数の物理ディスク220〜224によって構成されたRAID312、複数の物理ディスク230,231によって構成されたホットスペア320、さらには、RAID311とRAID312とによって構成されたディスクプール300が含まれて構成されている。
Further, as described above, the
制御部100は、ホスト管理部111によって、サーバ21、サーバ22、…のサーバ群との間で、仮想ボリュームの容量を提供する処理を行っている。仮想ボリュームは、1つのサーバ例えばサーバ21に対して1つ以上の仮想ボリュームの容量を割り当てても良いし、また、1つ以上のサーバ例えばサーバ21およびサーバ22の2つのサーバに対して1つ以上の仮想ボリュームの容量を割り当てても良い。
The
また、制御部100は、物理ディスク管理部115により、ディスク部200の複数の物理ディスク210〜214、複数の物理ディスク220〜224、複数の物理ディスク230,231との間の接続処理を行っている。
Further, the
また、制御部100は、RAID・ホットスペア管理部112により、ディスク部200にある複数の物理ディスク210〜214によるRAID311のRAID構成と、複数ディスクの物理ディスク220〜224によるRAID312のRAID構成と、を形成するための処理を行い、また、複数の物理ディスク230,231によるホットスペア320を構成する処理を行っている。
Also, the
また、制御部100は、ディスクプール管理部113により、仮想ボリューム機能(シンプロビジョニング機能も含めて良い)の処理を行い、ディスク部200のRAID311とRAID312との2つのRAID構成の物理容量をまとめたディスクプール300を構成する処理を行っている。なお、図1には、RAID311とRAID312との2つのRAID構成を1つのディスクプールでまとめているが、1つ以上の任意の個数のRAID構成によって1つのディスクプールを構成しても良いし、また、複数のディスクプールを構成するようにしても良い。
Further, the
また、制御部100は、ディスクプール拡張部114により、ディスクプール300へ容量追加の拡張処理を行う。
In addition, the
また、制御部100は、ディスクプール監視部121により、ディスクプール300の容量に関する閾値監視を行い、ディスクプール300の物理ディスクの総容量とサーバ(サーバ21、サーバ22、…のサーバ群)へ割り当てた仮想ボリュームにおいて実際に使用している総容量の使用率とを監視する。
Further, the
また、制御部100は、未使用領域管理部122により、RAID構成している物理ディスク(複数の物理ディスク210〜214、複数の物理ディスク220〜224)の容量差を考慮して生じる、RAID構成で使用していない未使用領域を確保して管理している。該未使用領域については、後述する図2のディスクプール300のRAID構成の説明において詳細を説明する。
The
また、制御部100は、緊急容量確保部123により、未使用領域管理部122において管理されている未使用領域をまとめて容量確保し、ディスクプール300の容量拡張用のボリュームとして一時的に割り当てる処理を行う。
In addition, the
また、制御部100は、物理ディスク追加によるディスクプール300の容量拡張を行った後に、緊急状態復帰部124により、未使用領域に書き込まれたデータを、未使用領域からディスクプール300の容量拡張したボリューム(追加した物理ディスク)に対して移動させ、元の未使用領域に戻す処理を行う。
In addition, after expanding the capacity of the
ディスク部200は、複数の物理ディスク210〜214、複数の物理ディスク220〜224、複数の物理ディスク230,231とそれぞれ接続し、RAID311とRAID312とのRAID構成と、ホットスペア320とによって構成されている。図1には、2つのRAID構成と、2つの物理ディスクからなるホットスペア構成の例を示しているが、1つ以上のRAID構成と0個以上のホットスペアの構成であっても良い。
The
なお、図1には、RAID311とRAID312とは、それぞれ、5個の物理ディスク210〜214と5個の物理ディスク220〜224とからなるRAID構成としている例を示しているが、2個以上の任意の個数の物理ディスクからなるRAID構成であっても良い。また、RAID311を構成する5個の物理ディスク210〜214のうち、4個の物理ディスク210〜213の容量は1TBであるが、物理ディスク214の容量だけ、物理ディスク補修交換結果として偶々2TBと他の物理ディスク210〜213とは異なる容量になっている場合を示している。
FIG. 1 shows an example in which
また、ディスク部200は、RAID311とRAID312との2つのRAID構成の物理容量をまとめたディスクプール300を構成している。図1には、2つのRAID構成を1つのディスクプール300でまとめているが、1つ以上のRAID構成によって1つのディスクプールを構成しても良いし、また、1つ以上のRAID構成によって1つ以上のディスクプールで構成するようにしても良い。
Further, the
次に、図1に示したディスクアレイ装置10のディスクプール300について、図2を用いてさらに説明する。図2は、図1に示したディスクアレイ装置10のディスクプール300の構成を説明するための構成図である。図2のディスクプール300は、図1に示したように、RAID311とRAID312とにRAID構成されているが、RAID311としてRAID構成された各物理ディスク210〜214、RAID312としてRAID構成された各物理ディスク220〜224それぞれの容量差を考慮して、それぞれに未使用領域が存在している一例も併せて示している。
Next, the
つまり、RAID311は、物理ディスク210、物理ディスク211、物理ディスク212、物理ディスク213、物理ディスク214の5個の物理ディスクからなるRAID構成としている。ここで、物理ディスク210、物理ディスク211は、1TBの容量と表記される物理ディスクであり、物理ディスク212、物理ディスク213も、同様に、1TBの容量と表記される物理ディスクであるが、前者の2つの物理ディスク210,211と後者の2つの物理ディスク212,213とは、ベンダと型番とが異なる物理ディスクであり、多少の容量差が生じている例を示している。なお、物理ディスク214は、2TBの容量と表記される物理ディスクである。
That is, the
異なる容量差がある複数の物理ディスクによって構成されたRAID構成は、容量が小さい物理ディスク側に合わせてRAIDの容量が設定されるので、RAID311の場合には、RAID構成に使用されていない未使用領域401が存在していることになる。つまり、図2に示す例においては、物理ディスク210,211の容量が最も小さいので、物理ディスク212,213,214に未使用領域401が存在する例を示している。
In the RAID configuration configured by a plurality of physical disks having different capacity differences, the RAID capacity is set in accordance with the physical disk having the smaller capacity. Therefore, in the case of
また、RAID312は、物理ディスク220、物理ディスク221、物理ディスク222、物理ディスク223、物理ディスク224の5個の物理ディスクからなるRAID構成としている。ここで、物理ディスク220、物理ディスク221、物理ディスク222は、2TBの容量と表記される物理ディスクであり、物理ディスク223、物理ディスク224も、2TBの容量と表記されている物理ディスクであるが、前者の3つ物理ディスク220〜222と後者の2つの物理ディスク223,224とは、ベンダと型番とが違う物理ディスクであり、多少の容量差が生じている例を示している。
The
異なる容量差がある複数の物理ディスクによって構成されたRAID構成は、前述したように、容量が小さい物理ディスク側に合わせてRAIDの容量が設定されることになるが、さらには、将来入れ替わる物理ディスクの容量が少なくなる可能性を考慮して、RAID312の場合には、RAID構成における使用容量を少なく設定しており、RAID構成に使用されていない未使用領域402が存在することになる。つまり、図2に示す例においては、物理ディスク220〜224のすべてに未使用領域402が存在する例を示している。
As described above, in the RAID configuration configured by a plurality of physical disks having different capacity differences, the capacity of the RAID is set in accordance with the physical disk having the smaller capacity. Further, the physical disk to be replaced in the future. In the case of
本実施形態においては、以上のような構成により、RAID311における未使用領域401やRAID312における未使用領域402のように、RAID構成の各物理ディスク間における容量差を考慮して生じている未使用領域を、緊急時に、一時的に、ディスクプール拡張領域として割り当てることにしている。
In the present embodiment, an unused area generated in consideration of a capacity difference between physical disks in a RAID configuration, such as an unused area 401 in
(本発明の実施形態の動作の説明)
次に、本発明に係る一実施形態として図1、図2に示したディスクアレイ装置の動作についてその一例を詳細に説明する。まず、図1に示したディスクアレイ装置10が、緊急時に、一時的に、ディスクプール300を拡張する場合の動作についてその一例を図3のフローチャートを用いて詳細に説明する。図3は、図1に示したディスクアレイ装置10において緊急時に実施されるディスクプール300の容量拡張動作の一例を説明するフローチャートである。
(Description of the operation of the embodiment of the present invention)
Next, an example of the operation of the disk array device shown in FIGS. 1 and 2 as an embodiment according to the present invention will be described in detail. First, an example of the operation when the
図1のディスクアレイ装置10の制御部100においては、ディスクプール監視部121により、ディスクプール300の使用量の監視と、閾値設定、および、使用量が該閾値を超えるか否かの判別監視と、の処理を常にバックグランドで行っている。図3のフローチャートにおいて、まず、ディスクプール300の使用量の監視は、ディスクプール管理部113から仮想ボリューム機能(場合によっては、さらに、シンプロビジョニング機能)の処理情報を取得して、ディスクプール300の物理ディスク210〜214,220〜224の総容量(未使用領域401,402を除く総容量)とサーバ21,22へ割り当てた仮想ボリュームとして実際に使用している総容量とに基づいて、使用率を計算して、該使用率を用いて監視を行っている(ステップa001)。そして、判別監視として、該使用率が容量閾値としてあらかじめ設定されている閾値に達したか否かを監視している。
In the
ディスクプール監視部121による判別監視結果として、前記使用率が前記閾値に達したかの判定を行い(ステップa0002)、前記閾値を超えた場合には(ステップa0002のYES)、ディスクプール300を構成しているRAID311、RAID312内の未使用領域401,402の確認ステップ(ステップa003)に進み、一方、前記閾値を超えてない場合には(ステップa0002のNO)、ステップa001に戻り、ディスクプール300の使用量監視を継続する。
As a result of discrimination monitoring by the disk
ステップa003に進むと、ディスクアレイ装置10の制御部100は、未使用領域管理部122により、複数の物理ディスク210〜214、物理ディスク220〜224のうち、RAID構成に使用していない未使用領域401,402を探して、ボリュームとして、ディスクプール300の容量拡張用に使用する準備処理を行う(ステップa003)。
In step a003, the
しかる後、緊急容量確保部123によって、未使用領域管理部122において準備した未使用領域401,402に対して、まとめて、ディスクプール300の容量拡張用のボリュームとして使用することが可能な容量確保の処理を行う(ステップa004)。
Thereafter, the emergency
そして、緊急容量確保部123は、ディスクプール拡張部114を介して、実使用量領域から設定したボリュームをディスクプール300に追加拡張する処理を行う(ステップa005)。この処理によって、ディスクプール300が容量拡張され、ディスクプール300の容量不足による業務停止を回避することができる。
Then, the emergency
しかる後、ディスクアレイ装置10の制御部100は、本ディスクアレイ装置10のステータスとして、緊急容量確保部123が未使用領域401,402によるディスクプール300の容量拡張を行った状態を、緊急拡張状態として設定して、本ディスクアレイ装置10を管理する管理端末30やサーバ21,22等の本ディスクアレイ装置10のディスクプール300を仮想ボリュームとして使用している外部装置に対して、緊急拡張状態の発生を示すステータス情報を通知する(ステップa005)。なお、ステータス情報については、管理端末30やサーバ21,22から、ディスクアレイ装置10に対してステータス確認が送信されてきた場合に、緊急拡張状態であることを示すステータス情報を通知するようにしても良い。
Thereafter, the
次に、図1に示したディスクアレイ装置10のステータスが、図3のフローチャートの動作により緊急時に未使用領域401,402を用いてディスクプール300を容量拡張した緊急拡張状態から脱して、通常の状態に復帰する際の動作についてその一例を、図4のフローチャートを用いて詳細に説明する。図4は、図1に示したディスクアレイ装置10において未使用領域401,402を用いた緊急時のディスクプール300の容量拡張による緊急拡張状態から脱して、通常の状態に復帰する動作の一例を説明するフローチャートである。つまり、図4のフローチャートは、物理ディスクを新たに増設してディスクプール300の拡張工事を実施した後、緊急時に一時的に使用していたボリュームを、元の未使用領域401,402に戻して、次に発生する可能性がある緊急拡張状態に対応することが可能になるように、通常の状態に復帰するまでの動作について、その一例を説明している。
Next, the status of the
図4のフローチャートにおいて、まず、図1のディスクアレイ装置10に物理ディスクを新たに増設すると、図1のディスクアレイ装置10の制御部100は、物理ディスク管理部115により、新たに追加された物理ディスクの接続と認識との処理を行った後、RAID・ホットスペア管理部112により、新たに追加された物理ディスクのRAID構成の設定等の処理が行われて、ディスクプール300の拡張が実施される(ステップb001)。
In the flowchart of FIG. 4, first, when a physical disk is newly added to the
次に、ディスクアレイ装置10の制御部100は、ディスクプール拡張部114により、当該ディスクアレイ装置10の現在のステータスを確認して、緊急拡張状態の有無を判定する(ステップb002)。ディスクアレイ装置10の現在のステータスが緊急拡張状態ではなかった場合には(ステップb002のNO)、ステップb006に進み、ディスクプール拡張を正常に完了する。
Next, the
一方、ディスクアレイ装置10の現在のステータスが緊急拡張状態であった場合には(ステップb002のYES)、ステップb003に進み、図3のフローチャートに示したような動作によって、緊急時として一時的に拡張したボリュームを元の状態に戻す処理を行う。すなわち、緊急状態復帰部124により、緊急拡張処理として図3のフローチャートにおいて作成されていたボリューム(RAID内の緊急拡張領域)に対して行われた書き込みデータを、物理ディスクの新たな増設によって拡張されたディスクプール300の新たな領域に移動させた後(ステップb003)、ステップb004以降の処理に進んで、緊急拡張処理として作成されたボリュームを未使用領域401,402に戻す処理に進む。
On the other hand, if the current status of the
まず、ステップb004においては、緊急状態復帰部124により、緊急拡張処理として図3のフローチャートにおいて作成されていたボリューム(RAID内の緊急拡張領域)に対して行われた書き込みデータを削除した後、該ボリューム(RAID内の緊急拡張領域)を開放して、元の未使用領域401,402に戻す(ステップb004)
First, in step b004, the emergency
しかる後、ステップb005において、緊急状態復帰部124によって、本ディスクアレイ装置10のステータスを、緊急拡張状態から通常の状態に復帰させ、さらに、本ディスクアレイ装置10を管理する管理端末30やサーバ21,22等の本ディスクアレイ装置10のディスクプール300を仮想ボリュームとして使用している外部装置に対して、本ディスクアレイ装置10のステータスが緊急拡張状態から通常の状態に復帰した旨を示すステータス情報を通知する(ステップb005)。なお、ステータス情報については、管理端末30やサーバ21,22から、ディスクアレイ装置10に対してステータス確認が送信されてきた場合に、通常の状態であることを示すステータス情報を通知するようにしても良い。
Thereafter, in step b005, the emergency
以上により、ディスクプール拡張処理が完了し(ステップb006)、通常の状態としてディスクアレイ装置10を使用することができる状態に復帰し、次なるディスクプール300の容量不足の事態が発生した際に、緊急時として、未使用領域401,402を用いてディスクプール300の拡張を行うことが可能な状態になる。
As described above, when the disk pool expansion process is completed (step b006), the
なお、RAID構成の物理ディスクにおいて容量差がある物理ディスクによって構成される1例としては、前述したように、物理ディスクに、同容量の表記がある場合であっても、ベンダの違いによって容量差が生じることや、同一のベンダであっても発売時期などで物理ディスク内の内部構成パーツの密度の違いやファームウェアの違いなどによって容量差が生じる。つまり、同容量の表記であっても、実際には容量の差が存在している。また、RAID構成は、故障した物理ディスクを入れ替えていくことから、補修部品の物理ディスクとして、導入時にRAID構成されている物理ディスクとすべて同じものを用意することが難しい場合もある。 In addition, as an example of a physical disk having a capacity difference in a RAID configuration physical disk, as described above, even if the physical disk has the same capacity notation, the capacity difference due to the vendor is different. Even with the same vendor, there is a difference in capacity due to the difference in the density of internal components in the physical disk and the difference in firmware at the time of release. In other words, there is actually a difference in capacity even if the same capacity is indicated. In addition, since the RAID configuration replaces a failed physical disk, it may be difficult to prepare all the same physical disks that are RAID configured at the time of introduction as the physical disks for repair parts.
したがって、RAID構成としては、容量差を生じることを考慮しておくことが必要になる。このため、図2に示したようなRAID構成の容量設定において物理ディスクに設定する未使用領域401,402の対象としては、物理ディスクのベンダや型番やファームウェアバージョン等の違いのみならず、後で、故障時に使用する補修用の物理ディスクのことを考慮して、RAID構成において使用する容量を物理ディスク実際の容量よりも少なく設定している場合も含める必要がある。 Therefore, it is necessary to consider that a capacity difference occurs in the RAID configuration. Therefore, the unused areas 401 and 402 set in the physical disk in the capacity setting of the RAID configuration as shown in FIG. 2 are not only the differences in the physical disk vendor, model number, firmware version, etc., but also later. Considering the physical disk for repair used at the time of failure, it is necessary to include the case where the capacity used in the RAID configuration is set smaller than the actual capacity of the physical disk.
また、図1に示したように、ホットスペア320の物理ディスク230,231としてはRAID構成の物理ディスク210〜214、物理ディスク220〜224と同等以上に容量が大きい物理ディスクが使用されている。したがって、RAID構成の物理ディスクにおいて容量差があるディスクによって構成される一例としては、ホットスペア320の物理ディスク230,231同等以下の容量の物理ディスクによってRAID構成されたいずれかのRAIDの物理ディスクの故障が発生した際に、ホットスペア320から容量が同等以上に大きい物理ディスクが組み込まれた後の状態になっている場合がある。
As shown in FIG. 1, as the
そして、ディスクアレイ装置10の動作として、障害を起こして交換した新たな物理ディスクは、再び、元のRAID構成に組み込まれることに限らず、新たなホットスペア320として使用されることも可能である。かかる場合として、例えば、RAID構成として1TBの容量の物理ディスクの代わりに、2TBの物理ディスクがホットスペア320から組み込まれた場合、1TBが未使用領域となる。例えば、図2のディスクアレイ装置10のRAID311における物理ディスク214がこの場合に該当する。
Then, as an operation of the
また、ディスクプール監視部121によるディスクプール300の使用量の監視に用いる容量閾値としてあらかじめ設定されている閾値について、例えば、該閾値を90%に設定している場合、ディスクアレイ装置10の通常の運用形態においては、該閾値に達する前の例えば80%程度に達した際に、物理ディスクの増設の検討とディスクプール300の拡張の手続きを行うことが一般的に実施されている。しかしながら、かくのごとき運用形態であっても、物理ディスクの増設の実施が間に合わずに、前記閾値に達してしまった場合には、前述したように、未使用領域401,402を用いた緊急拡張状態のステータスに移行することになる。
In addition, regarding a threshold value set in advance as a capacity threshold value used for monitoring the usage amount of the
(本実施形態の効果の説明)
以上に詳細に説明したように、本実施形態のディスクアレイ装置10においては、以下のような効果を奏することができる。
(Description of the effect of this embodiment)
As described in detail above, the following effects can be achieved in the
つまり、本実施形態においては、ディスクプール300の容量不足によって引き起こされる業務停止を回避することができ、業務を継続することが可能になることである。その理由は、RAID構成を形成する物理ディスク内で容量差を考慮して生じている未使用領域401,402の容量を使用することによって、緊急時に、一時的に、ディスクプール300を拡張して、容量不足を回避することを可能にしているからである。
That is, in the present embodiment, it is possible to avoid a business stop caused by a lack of capacity of the
なお、本実施形態のディスクアレイ装置10は、シンプロビジョニング機能によりディスクプールの実容量よりも大きい容量の仮想ボリュームをサーバ21,22等の外部装置に対して仮想ボリュームとして提供する機能を有するディスクアレイ装置においては、特に効果的に適応することが可能である。
The
(本発明の他の実施形態)
次に、前述した図1に示すディスクアレイ装置10の実施形態とは異なる本発明の他の実施形態について説明する。前述の図1のディスクアレイ装置10においては、ディスクアレイ装置10から論理ボリュームとして仮想ボリュームを割り当てるサーバ21、サーバ22それぞれとディスクアレイ装置10との間の接続については、例えば、ファイバチャネルやiSCSI(Internet Small Computer Systems Interface)等を使用して直接物理接続して、仮想ボリュームを直接サーバ21、サーバ22が認識することが可能な場合について説明した。しかし、本発明は、係る接続形式に限るものではなく、サーバ21、サーバ22がネットワーク経由でネットワークドライブとして仮想ボリュームを使用するような方式であっても良い。
(Other embodiments of the present invention)
Next, another embodiment of the present invention different from the embodiment of the
以上、本発明の好適な実施形態の構成を説明した。しかし、かかる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。 The configuration of the preferred embodiment of the present invention has been described above. However, it should be noted that such embodiments are merely examples of the present invention and do not limit the present invention in any way. Those skilled in the art will readily understand that various modifications and changes can be made according to a specific application without departing from the gist of the present invention.
10 ディスクアレイ装置
21 サーバ
22 サーバ
30 管理端末
100 制御部
111 ホスト管理部
112 RAID・ホットスペア管理部
113 ディスクプール管理部
114 ディスクプール拡張部
115 物理ディスク管理部
121 ディスクプール監視部
122 未使用領域管理部
123 緊急容量確保部
124 緊急状態復帰部
200 ディスク部
210〜214 物理ディスク
220〜214 物理ディスク
230,231 物理ディスク
300 ディスクプール
311 RAID
312 RAID
320 ホットスペア
401 未使用領域
402 未使用領域
10
312 RAID
320 Hot spare 401 Unused area 402 Unused area
Claims (10)
前記ディスクプールの使用容量が閾値に達したか否かの監視をするディスクプール監視手段と、
それぞれの前記物理ディスク内で生じている未使用領域を緊急時のディスクプール拡張用の容量として確保して管理する未使用領域管理手段と、
前記監視の結果に基づき、前記ディスクプールの使用容量が前記閾値に達した場合、前記未使用領域を前記ディスクプールの容量拡張用のボリュームとして一時的に割り当てる緊急容量確保手段と
を有することを特徴とするディスクアレイ装置。 Providing a virtual volume by forming a disk pool that collectively manages the capacity of each physical disk constituting one or more RAIDs;
Disk pool monitoring means for monitoring whether the used capacity of the disk pool has reached a threshold;
Unused area management means for securing and managing an unused area generated in each of the physical disks as a capacity for expanding an emergency disk pool;
And an emergency capacity securing unit that temporarily allocates the unused area as a capacity expansion volume of the disk pool when the used capacity of the disk pool reaches the threshold based on the monitoring result. A disk array device.
をさらに有していることを特徴とする請求項1に記載のディスクアレイ装置。 A thin provisioning function capable of allocating a virtual volume having a capacity larger than the actual capacity of the disk pool to an external device as a logical volume;
The disk array device according to claim 1, further comprising:
ことを特徴とする請求項1または2に記載のディスクアレイ装置。 When the unused area is temporarily allocated as a capacity expansion volume of the disk pool by the emergency capacity securing unit, a management terminal that manages the disk array apparatus, and further, the disk pool of the disk array apparatus The disk array device according to claim 1 or 2, wherein when there is the external device used as a virtual volume, the external device is notified.
をさらに有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のディスクアレイ装置。 Based on the result of the monitoring, when the capacity of the disk pool is expanded by a new addition of a physical disk in the emergency expansion state due to the used capacity of the disk pool reaching the threshold value, After the data written to the unused area temporarily allocated as the capacity expansion volume is moved to a new area in the newly added physical disk, the capacity expansion volume is moved. The disk array device according to any one of claims 1 to 3, further comprising emergency state return means for releasing and returning to the original unused area.
ことを特徴とする請求項4に記載のディスクアレイ装置。 When the unused area temporarily allocated as the capacity expansion volume of the disk pool is returned to the original state by the emergency return means, the emergency extension state has returned to the normal state. The management terminal that manages the disk array device, and further, when there is the external device that uses the disk pool of the disk array device as a virtual volume, is notified to the external device. The disk array device according to claim 4.
前記ディスクプールの使用容量が閾値に達したか否かを監視するディスクプール監視ステップと、
それぞれの前記物理ディスク内で生じている未使用領域を緊急時のディスクプール拡張用の容量として確保して管理する未使用領域管理ステップと、
前記監視の結果に基づき、前記ディスクプールの使用容量が前記閾値に達した場合、前記未使用領域を前記ディスクプールの容量拡張用のボリュームとして一時的に割り当てる緊急容量確保ステップと
を有していることを特徴とするディスクプール容量拡張方法。 Extending the capacity of the disk pool of a disk array device that provides a virtual volume by forming a disk pool that collectively manages the capacity of each physical disk constituting one or more RAIDs;
A disk pool monitoring step for monitoring whether the used capacity of the disk pool has reached a threshold;
An unused area management step for securing and managing an unused area generated in each of the physical disks as a capacity for expanding an emergency disk pool;
An emergency capacity securing step for temporarily allocating the unused area as a capacity expansion volume of the disk pool when the used capacity of the disk pool reaches the threshold based on the monitoring result. A disk pool capacity expansion method characterized by the above.
をさらに有していることを特徴とする請求項6に記載のディスクプール容量拡張方法。 A thin provisioning function capable of allocating a virtual volume having a capacity larger than the actual capacity of the disk pool to an external device as a logical volume;
The disk pool capacity expansion method according to claim 6, further comprising:
ことを特徴とする請求項6または7に記載のディスクプール容量拡張方法。 When the unused area is temporarily allocated as a capacity expansion volume of the disk pool in the emergency capacity securing step, the management terminal that manages the disk array device, and further the disk pool of the disk array device The disk pool capacity expansion method according to claim 6 or 7, wherein when there is the external device used as a virtual volume, the external device is notified.
をさらに有していることを特徴とする請求項6ないし8のいずれかに記載のディスクプール容量拡張方法。 Based on the result of the monitoring, when the capacity of the disk pool is expanded by a new addition of a physical disk in the emergency expansion state due to the used capacity of the disk pool reaching the threshold value, After the data written to the unused area temporarily allocated as the capacity expansion volume is moved to a new area in the newly added physical disk, the capacity expansion volume is moved. The disk pool capacity expansion method according to any one of claims 6 to 8, further comprising an emergency state return step of releasing and returning to the original unused area.
ことを特徴とする請求項9に記載のディスクプール容量拡張方法。 When the unused area temporarily allocated as the capacity expansion volume of the disk pool is restored to the original state by the emergency return step, the emergency extension state is restored to the normal state. The management terminal that manages the disk array device, and further, when there is the external device that uses the disk pool of the disk array device as a virtual volume, is notified to the external device. The disk pool capacity expansion method according to claim 9.
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