JP2021103460A - パス診断装置、ストレージ装置、パス診断方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ＷＡＮ回線の帯域を必要以上に消費しないＲＤＲパスの診断方法を提供する。【解決手段】パス診断装置は、第１のストレージ装置と第２のストレージ装置の間で診断コマンドを送受信して、診断コマンドの到達状況に基づいて、第１のストレージ装置と第２のストレージ装置の間のパスの診断を行う診断手段を備え、診断手段は、パスが使用中で、且つ、正常状態である通常運用時において、診断コマンドとして、ペイロードデータ無しの診断コマンドと、ペイロードデータ付きの診断コマンドと、を所定の比率で混在させて送信する通常運用時パス診断を実行する。【選択図】図１

Description

本発明は、パス診断装置、ストレージ装置、パス診断方法及びプログラムに関する。

ＲＤＲ（Remote Data Replication）は、ＦＣＩＰ（Fibre Channel over IP）を用いて遠隔地にあるストレージ装置を接続し、これらのストレージ装置の間でデータレプリケーションを行う技術である。ＲＤＲを実行するシステムでは、ストレージ装置の間にＩＰネットワークが存在し、それぞれのストレージ装置とＩＰネットワークの間にはＦＣＩＰ変換装置が設けられる。ＦＣＩＰ変換装置は、例えば、ストレージから出力されたデータをＦＣフレームからＩＰパケットへ変換し、変換後のデータを、ＩＰネットワークを介して送信する。他方のＦＣＩＰ変換装置は、ＩＰネットワークからデータを受信し、このデータをＩＰパケットからＦＣフレームに変換してレプリケーション先のストレージ装置へ出力する。

近年、ＦＣＩＰ変換装置の高性能化、多機能化に伴い、ＦＣＩＰ変換装置の内部設計が複雑化している。その為、ＦＣＩＰ変換装置には、これまでには無い故障が出現している。例えば、ＲＤＲ診断コマンドなど、データ転送を行わないデータは正常に処理されるが、データ転送を伴うＲＤＲデータの処理は異常となり、著しい遅延や不達が生じることがある。結果として、ＲＤＲ診断コマンドで故障を検出できないにもかかわらず、データのレプリケーションが失敗するという故障が発生する。

特許文献１には、地震などの災害が発生した時に災害の影響が及ぶ範囲外に中継装置を設け、ストレージ１からストレージ２へのデータのレプリケーションを、この中継装置を経由して行うシステムが開示されている。

特開２００４−０８６７２１号公報

データ転送を行わないＲＤＲパス診断では検出できない故障を検出しようとして、ＲＤＲパス診断でデータ転送を実際に行ったり、診断頻度を上げたりすると、帯域が小さく貴重なＷＡＮ（Wide Area Network）回線の帯域を消費してしまう。この課題を解決する技術は特許文献１には開示されていない。

そこでこの発明は、上述の課題を解決するパス診断装置、ストレージ装置、パス診断方法及びプログラムを提供することを目的としている。

本発明の一態様によれば、パス診断装置は、第１のストレージ装置と第２のストレージ装置の間で診断コマンドを送受信して、前記診断コマンドの到達状況に基づいて、前記第１のストレージ装置と前記第２のストレージ装置の間のパスの診断を行う診断手段、を備え、前記診断手段は、前記パスが使用中で、且つ、正常状態である通常運用時において、前記診断コマンドとして、ペイロードデータ無しの前記診断コマンドと、ペイロードデータ付きの前記診断コマンドと、を所定の比率で混在させて送信する通常運用時パス診断を実行する。

本発明の一態様によれば、パス診断装置は、第１のストレージ装置と第２のストレージ装置の間で診断コマンドを送受信して、前記診断コマンドの到達状況に基づいて、前記第１のストレージ装置と前記第２のストレージ装置の間のパスの診断を行う診断手段、を備え、前記診断手段は、前記パスの使用開始から所定時間が経過するまでの時間と、該時間に異常が検出されなかった場合であって該時間が経過した後とでは、圧縮率の異なるペイロードデータを付加した前記診断コマンドを送信する。

また、本発明の他の一態様によれば、ストレージ装置は、ＲＤＲ（Remote Data Replication）機能を有し、上記のパス診断装置を備える。

また、本発明の他の一態様によれば、パス診断方法は、第１のストレージ装置と第２のストレージ装置の間で診断コマンドを送受信して、前記診断コマンドの到達状況に基づいて、前記第１のストレージ装置と前記第２のストレージ装置の間のパスの診断を行うステップ、を有し、前記診断を行うステップでは、前記パスが使用中で、且つ、正常状態である通常運用時において、前記診断コマンドとして、ペイロードデータ無しの前記診断コマンドと、ペイロードデータ付きの前記診断コマンドと、を所定の比率で混在させて送信する。

また、本発明の他の一態様によれば、プログラムは、コンピュータに、第１のストレージ装置と第２のストレージ装置の間で診断コマンドを送受信して、前記診断コマンドの到達状況に基づいて、前記第１のストレージ装置と前記第２のストレージ装置の間のパスの診断を行うにあたり、前記パスが使用中で、且つ、正常状態であることを示す通常運用時において、前記診断コマンドとして、ペイロードデータ無しの前記診断コマンドと、ペイロードデータ付きの前記診断コマンドと、を所定の比率で混在させて送信する処理を実行させる。

本発明によれば、ＲＤＲ診断コマンドによるＷＡＮ回線の帯域の消費を低減することができる。

本発明の一実施形態に係るＲＤＲシステムの概略図である。 本発明の一実施形態に係るＲＤＲパス正常性診断部の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るＲＤＲパス診断の概要を説明する図である。 本発明の一実施形態に係るＲＤＲパス診断処理の一例を示す第１のフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るＲＤＲデータの一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るＲＤＲパス診断処理の一例を示す第２のフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る位置通知装置の最小構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係るストレージ装置のコントローラのハードウェア構成の一例を示す図である。

＜実施形態＞
以下、本発明の一実施形態に係るＲＤＲのパス診断方法について図面を参照して説明する。以下の説明に用いる図面において本発明に関係ない部分の構成については、記載を省略し、図示しない場合がある。

（構成）
図１は、本発明の一実施形態に係るＲＤＲシステムの概略図である。
図１に示すように、ＲＤＲシステム１００は、ストレージ装置１と、ＦＣＩＰ変換装置２と、ＷＡＮ回線３と、ＦＣＩＰ変換装置４と、ストレージ装置５と、を有している。

ＲＤＲシステムは、遠隔地等に存在する異なるストレージ装置１とストレージ装置５の間でストレージ内のデータ複製を行うシステムである。例えば、ストレージ装置１のデータをストレージ装置５へ送信し、ストレージ装置５にバックアップデータとして記録する。ＦＣＩＰ変換装置２およびＦＣＩＰ変換装置４の故障の内容によってはペイロードデータ無しのＲＤＲ診断コマンドは正常に伝送されるが、ペイロードデータ付きのＲＤＲデータ（例えば、複製対象のデータを伴うＲＤＲコマンド）が遅延・不達となる場合がある。このような故障を検出するため、一般的なＲＤＲシステムでは、ＲＤＲ診断コマンドはペイロードデータ付きのコマンドを用いて行っている。そのため、正常時でも、診断のためにＷＡＮ回線３の帯域を余計に消費している。通常、ストレージ装置１とＦＣＩＰ変換装置２の間のデータパスおよびストレージ装置５とＦＣＩＰ変換装置４の間のデータパスに比べて、ＦＣＩＰ変換装置２とＦＣＩＰ変換装置４の間のＷＡＮ回線３の帯域は狭く高価である。そのため、ＷＡＮ回線３の帯域の消費はなるべく抑制することが好ましい。

本実施形態に係るＲＤＲシステム１００では、ストレージ装置１とストレージ装置５の間でデータレプリケーションを行うにあたって、ＷＡＮ回線３の帯域を必要以上に損なうことなく、且つ、データレプリケーション用のパスの故障および復旧を漏れなく検出できるようにパスの診断を実行する。例えば、通常運用時には、ＷＡＮ回線３の帯域を圧迫しないよう、ペイロード無し、または、圧縮の容易な（圧縮率の高い）ペイロードデータを用いてＲＤＲパスの診断を行う。一方、ＲＤＲシステム１００の起動時や復旧時には、ＷＡＮ回線３の帯域およびＦＣＩＰ変換装置２，４が高負荷、広帯域に耐えられるかどうかを確認するため圧縮しにくいペイロードデータを用いてＲＤＲパスの診断を行う。

以下、データレプリケーション用のパスを、ＲＤＲパスと呼ぶ。ＲＤＲパスには、ストレージ装置１と、ストレージ装置１とＦＣＩＰ変換装置２を接続するＦＣケーブルと、ＦＣＩＰ変換装置２と、ＦＣＩＰ変換装置２とＷＡＮ回線３を接続するケーブルと、ＷＡＮ回線３と、ＷＡＮ回線３とＦＣＩＰ変換装置４を接続するケーブルと、ＦＣＩＰ変換装置４と、ＦＣＩＰ変換装置４とストレージ装置５を接続するＦＣケーブルと、ストレージ装置５とが含まれる。

ストレージ装置１は、ＲＤＲ機能を備えたストレージである。ストレージ装置１は、ＲＤＲデータ送受信部１１と、ＲＤＲパス正常性診断部１２と、を備える。

ＲＤＲデータ送受信部１１は、複製を行う対象のデータを含んだＲＤＲデータの送受信をストレージ装置５との間で行う。ＲＤＲデータの送受信により、データの複製が実行される。

ＲＤＲパス正常性診断部１２は、対向するストレージ装置５から受信したデータからＲＤＲ診断コマンドを抽出し、ＲＤＲパスの正常性の診断を行う。例えば、ＲＤＲ診断コマンドが所定の正常範囲の時間内に到達した場合、ＲＤＲパス正常性診断部１２は、ＲＤＲパスが正常であると診断する。ＲＤＲ診断コマンドが不達の場合や、所定の正常範囲時間を超えて遅延して到達した場合、ＲＤＲパス正常性診断部１２は、ＲＤＲパスが異常であると診断する。ＲＤＲパス正常性診断部１２は、診断に用いるペイロードデータ１２１と、ＲＤＲ診断コマンド差込み部１２２とを備える。

診断用のペイロードデータ１２１は、診断状況に合わせた様々なペイロードデータを備えている。診断状況とは、通常運用か、非通常運用かである。通常運用とは、ＲＤＲパスの使用が開始されてからしばらく経ち、正常にデータレプリケーションが行われているような状況である。非通常運用とは、ＲＤＲパスを使用した運転を開始する場合や異常等から復旧する状況のことである。ここで、図２を参照する。

図２は、本発明の一実施形態に係るＲＤＲパス正常性診断部の一例を示す図である。
図示するように診断用のペイロードデータ１２１は、複数のペイロードデータ、つまり、“ペイロード無し”、“圧縮容易データ１”、“圧縮容易データ２”、“圧縮困難データ”の各ペイロードデータを備える。

“ペイロード無し”は、例えば、長さ０のペイロードデータである。

“圧縮容易データ１”は、例えば、１６進数表記“５Ａ５Ａ５Ａ５Ａ・・・”などの繰り返しデータである。“圧縮容易データ１”は、ＬＺ法やｄｅｆｌａｔｅなどの圧縮アルゴリズムによって、元のサイズの５％以下まで圧縮される。

“圧縮容易データ２”は、“圧縮容易データ１”と同様に、１６進数表記“Ａ５Ａ５Ａ５Ａ５・・・”などの繰り返しデータである。“圧縮容易データ２”は、ＬＺ法やｄｅｆｌａｔｅなどの圧縮アルゴリズムによって、元のサイズの５％以下まで圧縮される。

“圧縮困難データ”は、既にＬＺ法やｄｅｆｌａｔｅなどの圧縮アルゴリズムによって圧縮済みのデータや、繰り返しや周期性のないデータ、次に出現するデータが予測困難なデータなどである。

“ペイロード無し”と、圧縮率の高い“圧縮容易データ１”および“圧縮容易データ２”は、通常運用時のＲＤＲパス診断に用いられるペイロードデータである。なお、上記例の“圧縮容易データ１”の“５Ａ５Ａ５Ａ５Ａ・・・”と“圧縮容易データ２”の“Ａ５Ａ５Ａ５Ａ５・・・”について、１６進数表記の“５Ａ”と“Ａ５”は、二進法ではそれぞれ“０１０１１０１０”、“１０１００１０１”となり、１と０が逆になる関係となる。これらを混在させることにより、圧縮／復元部２２，４２では、特定の位置のｂｉｔが処理できない故障を検出することができる。圧縮率の低い“圧縮困難データ”は、故障からの復旧時や運転の開始時におけるＲＤＲパス診断に用いられるペイロードデータである。

ＲＤＲ診断コマンド差込み部１２２は、ＲＤＲデータ送受信部１１から送信されたＲＤＲデータの間にＲＤＲ診断コマンドの差し込みを行う。このとき、ＲＤＲ診断コマンド差込み部１２２は、ペイロードデータ１２１の中から適切なペイロードデータを選択してＲＤＲ診断コマンドを作成し、作成したＲＤＲ診断コマンドを差し込む。また、ＲＤＲ診断コマンド差込み部１２２は、対向するストレージ装置５から受信したデータからＲＤＲ診断コマンドの抽出を行う。

図１に戻る。ストレージ装置１とＦＣＩＰ変換装置２は、ＦＣインタフェースで接続される。

ＦＣＩＰ変換装置２は、ＦＣのフレームをＩＰ（Internet Protocol）のパケットに変換して送受信を行う装置である。一般に、ストレージルータ、ＳＡＮ（Storage Area Network）ルータ、ＳＡＮスイッチ、エクステンションスイッチ（Extension Switch）、ＳＡＮエクステンションスイッチなどと呼ばれる。ＦＣＩＰ変換装置２は、ＦＣ−ＩＰ変換部２１と、圧縮／復元部２２と、を備える。

ＦＣ−ＩＰ変換部２１は、ＦＣのフレームをＩＰのパケットに変換する。また、ＦＣ−ＩＰ変換部２１は、ＩＰのパケットをＦＣのフレームに変換する。
圧縮／復元部２２は、ＷＡＮ回線３と送受信を行うデータを、ＬＺ法やｄｅｆｌａｔｅなどの圧縮アルゴリズムを用いて圧縮または復元する。

なお、図１に例示する構成では、ＦＣ−ＩＰ変換部２１と圧縮／復元部２２は独立したものとなっているが、これらは一体的に構成されていてもよい。一体的に構成されている場合、ＦＣＩＰ変換装置２は、ＦＣフレームとＩＰパケットの変換の途中で圧縮又は復元を行ってもよい。

ＦＣＩＰ変換装置２とＦＣＩＰ変換装置４とは、ＷＡＮ回線３を介してＩＰで接続される。

ＦＣＩＰ変換装置４は、ＦＣＩＰ変換装置２と同様の機能・構成を備えている。つまり、ＦＣＩＰ変換装置４は、ＦＣ−ＩＰ変換部４１と、圧縮／復元部４２と、を備える。
ＦＣ−ＩＰ変換部４１は、ＦＣのフレームとＩＰのパケットの変換を行う。
圧縮／復元部４２は、ＷＡＮ回線３と送受信を行うデータを、所定の圧縮アルゴリズムを用いて圧縮または復元する。

ストレージ装置５とＦＣＩＰ変換装置４は、ＦＣインタフェースで接続される。

ストレージ装置５は、ストレージ装置１と同様の機能・構成を有している。つまり、ストレージ装置５は、ＲＤＲデータ送受信部５１と、ＲＤＲパス正常性診断部５２と、を備え、ＲＤＲパスの正常性の診断を行う。また、ＲＤＲパス正常性診断部５２は、診断用のペイロードデータ５２１と、ＲＤＲ診断コマンド差込み部５２２とを備える。ペイロードデータ５２１は、“ペイロード無し”、“圧縮容易データ１”、“圧縮容易データ２”、“圧縮困難データ”を有している。ＲＤＲ診断コマンド差込み部５２２は、ＲＤＲ診断コマンドの差し込み、対向するストレージ装置１から受信したデータからＲＤＲ診断コマンドの抽出を行う。

ＲＤＲシステム１００では、診断用のペイロードデータ１２１、５２１において複数のペイロードデータを有し、診断状況に応じてＲＤＲ診断コマンドに適用するペイロードデータの種類を変更する点で一般的なＲＤＲシステムとは異なる。

（動作）
次にＲＤＲパス診断の動作の大まかな流れについて説明する。
図３は、本発明の一実施形態に係るＲＤＲパス診断の概要を説明する図である。
図の矢印は、ストレージ装置１からストレージ装置５へＲＤＲパス診断コマンドを送信したときのデータの流れを示している。図示するようにストレージ装置１からストレージ装置５へＲＤＲパス診断コマンドを送信すると、ストレージ装置５から応答が返信される。
また、データレプリケーションが開始されると、ＲＤＲデータ送受信部１１が、複製対象のデータを含んだＲＤＲデータを送信する。ＲＤＲデータは、ＦＣＩＰ変換装置２のＦＣ−ＩＰ変換部２１でＩＰパケットへ変換され、圧縮／復元部２２で圧縮される。圧縮されたＲＤＲデータは、ＷＡＮ回線３を通ってＦＣＩＰ変換装置４へ到達する。ＦＣＩＰ変換装置４ではＦＣ−ＩＰ変換部４１でＩＰパケットからＦＣフレームへ変換され、圧縮／復元部４２で復元される。復元後のＲＤＲデータは、ストレージ装置５へと送られ、複製対象のデータがストレージ装置５に記録される。

このようにして複製対象データが、ストレージ装置１からストレージ装置５へレプリケーションされる動作と並行して、ＲＤＲパス診断が所定の時間間隔で実行される。つまり、ＲＤＲ診断コマンド差込み部１２２は、ＲＤＲデータ送受信部１１から送信されるＲＤＲデータとＲＤＲデータの間にＲＤＲ診断コマンドを差し込む。ＲＤＲ診断コマンドは、ＦＣＩＰ変換装置２のＦＣ−ＩＰ変換部２１でＩＰパケットへ変換され、圧縮／復元部２２で圧縮される。圧縮後のＲＤＲ診断コマンドは、ＷＡＮ回線３を通ってＦＣＩＰ変換装置４へ到達する。ＦＣＩＰ変換装置４では復元とＩＰパケットからＦＣフレームへの変換が実行され、ストレージ装置５へ送られる。ストレージ装置５では、ＲＤＲ診断コマンド差込み部５２２が、ＲＤＲデータ群の中からＲＤＲ診断コマンドを抽出する。ＲＤＲ診断コマンドを抽出すると、ＲＤＲ診断コマンド差込み部５２２は、ＲＤＲ診断コマンドを受信したことを示す返信コマンドをストレージ装置１へ向けて送信する。送信された返信コマンドは、ＦＣＩＰ変換装置４にてＦＣフレームからＩＰパケットへ変換されて圧縮される。圧縮後の返信コマンドは、ＷＡＮ回線３を介してＦＣＩＰ変換装置２へ到達する。返信コマンドは、ＦＣＩＰ変換装置２で復元され、ＩＰパケットからＦＣフレームへ変換されてストレージ装置１へと送られる。ストレージ装置１では、ＲＤＲ診断コマンド差込み部１２２が、返信コマンドを抽出して、返信コマンド受信までの時間に基づいて、ＲＤＲパスの正常性の診断を行う。

同様にストレージ装置５もストレージ装置１へ向けて、例えば、所定の時間間隔でＲＤＲ診断コマンドを送信する。ＲＤＲ診断コマンド差込み部１２２は、ＲＤＲ診断コマンドを抽出して、ストレージ装置５から送信されるＲＤＲ診断コマンドの到達具合に基づいて、ＲＤＲパスの正常性の診断を行う。また、ストレージ装置５においても、ＲＤＲパス正常性診断部５２が、ストレージ装置１から送信されるＲＤＲ診断コマンド、ストレージ装置５が送信したＲＤＲ診断コマンドに対する返信コマンドに基づいて、ＲＤＲパスの診断を行う。次に診断状況別の動作説明を行う。

（通常運用時のＲＤＲパス診断処理）
まず、通常運用時のＲＤＲパス診断の動作について説明する。通常運用時とは、ＲＤＲパスを使用中で、且つ、正常状態のことをいう。
図４は、本発明の一実施形態に係るＲＤＲパス診断処理の一例を示す第１のフローチャートである。
まず、ＲＤＲパス正常性診断部１２は、ＲＤＲ診断コマンド差込み部１２２を用いて、通常運用時のペイロードデータを用いたＲＤＲ診断コマンドの差し込みを行う（ステップＳ１）。ＲＤＲパス正常性診断部１２は、例えば、２秒に１回程度の頻度で、ＲＤＲデータ送受信部１１が次々と送信する複製対象データを含んだＲＤＲデータの間にＲＤＲ診断コマンドを差し込む。ここで、図５を参照する。

図５は、本発明の一実施形態に係るＲＤＲデータの一例を示す図である。
通常運用時には、ＲＤＲ診断用コマンドに付加するペイロードデータには“ペイロード無し”、“圧縮容易データ１”、“圧縮容易データ２”の何れかを用いる。図５に示すように、例えば、ＲＤＲ診断コマンドの送信数全体の９０％については“ペイロード無し”を付加し、５％については“圧縮容易データ１”を付加し、５％については“圧縮容易データ２”を付加する。また、ＲＤＲ診断コマンドが通信全体に占める割合は、例えば、２０％程度、残りはＲＤＲデータ（複製対象データ）である。

差し込まれたＲＤＲ診断コマンドは、ＦＣフレームとしてＦＣインタフェースでＦＣＩＰ変換装置２へ送信される。ＦＣＩＰ変換装置２では、ＦＣ−ＩＰ変換部２１および圧縮／復元部２２によって、圧縮されてＩＰパケットとしてＷＡＮ回線３を通じてストレージ装置５へ向けて送信される（ステップＳ２）。

ＲＤＲ診断コマンドは、その大半（例えば９０％）は“ペイロードデータ無し”であり、ペイロードデータ付きのＲＤＲ診断コマンドも圧縮／復元部２２によって、元データの５％以下まで圧縮される。一般的なＲＤＲ診断コマンドにおいて付加されているペイロードデータと比較すると、本実施形態の通常運用時のＲＤＲ診断コマンドが消費するＷＡＮ回線３の帯域は極めて小さくなる。

ＦＣＩＰ変換装置４は、ＲＤＲ診断コマンドをストレージ装置５へ送信する。ストレージ装置５では、ＲＤＲ診断コマンド差込み部５２２が、ＲＤＲ診断コマンドを検出し、返信コマンドをストレージ装置１へ向けて送信する（ステップＳ３）。
また、ストレージ装置５もストレージ装置１と同様の処理を行って、所定の時間間隔でＲＤＲ診断コマンドを送信する（ステップＳ４）。

ＦＣＩＰ変換装置４は、これらをＩＰパケットに変換する。ＦＣＩＰ変換装置４から送信されたＩＰパケットは、ＷＡＮ回線３を通してＦＣＩＰ変換装置２で受信される。ＦＣＩＰ変換装置２では、圧縮／復元部２２によって復元され、ＦＣ−ＩＰ変換部２１によってＦＣフレームに変換され、ストレージ装置１へ送信される。

ストレージ装置１では、ＲＤＲ診断コマンド差込み部１２２にて、ＦＣＩＰ変換装置２から受信したＦＣフレームからＲＤＲ診断コマンドを抽出する。このとき、ＲＤＲ診断コマンドを正常に受信できた場合は、対向するストレージ装置５に対して、ＲＤＲ診断コマンドが正常に受信できたことを示す返信コマンドを直ちに送信する（ステップＳ５）。

同様に、ストレージ装置１から送信したＲＤＲ診断コマンドに対する返信コマンドもストレージ装置５から送信される（ステップＳ３）ので、ＲＤＲ診断コマンド差込み部１２２は、ＲＤＲ診断用コマンドと同様に返信コマンドもＦＣフレームから抽出する。

ＲＤＲパス正常性診断部１２は、ＲＤＲパスの診断を行う（ステップＳ６）。例えば、ストレージ装置５からのＲＤＲ診断コマンドが一定期間(例えば、数十秒)以上受信できない場合や、送信したＲＤＲ診断用コマンドに対する返信コマンドを、通常より極端に遅延（例えば、通常１０ミリ秒のところを、２秒を超過）して受信した場合、ＲＤＲパス正常性診断部１２は、ＲＤＲパスが異常である判定する。反対に、ストレージ装置５からのＲＤＲ診断コマンドを正常な範囲の時間間隔で取得し、返信コマンドの受信も遅延しない場合には、ＲＤＲパス正常性診断部１２は、ＲＤＲパスに異常なしと判定する。

ＲＤＲシステム１００は、通常運用中、上記の処理を繰り返し行う。これにより、通常運用時には、ＷＡＮ回線３に負荷をかけることなく、ＲＤＲパスの正常性の診断ができる。また、ペイロード付きのＲＤＲ診断コマンドも混在させることで、ペイロード付きＲＤＲデータの送受信が異常となるような故障も見落とさず検出することができる。

（非通常運用時のＲＤＲパス診断処理）
次に非通常運用時のＲＤＲパス診断の動作について説明する。非通常運用時とは、ＲＤＲパスを使用していない状態からＲＤＲパスを通常状態で使用し始めるまでを指す。例えば、非通常運用時とは、ＲＤＲパスの初回の使用開始時や、異常状態から復旧時のことである。
図４で説明した処理だけでは、ＷＡＮ回線３への負荷が小さく、ＲＤＲパスとしての使用を開始する前のＷＡＮ回線３の使用帯域の診断が適切に行えない。そこで、非通常運用時のパス診断では、圧縮率が低い圧縮困難なペイロードデータを付加したＲＤＲ診断コマンドを高頻度で送受信することで、ＲＤＲパスに負荷をかけ、ＲＤＲパスの異常検出に加え、ＷＡＮ回線３等の使用帯域についても診断を行う。

なお、非通常運用時では、ストレージ装置１にてＲＤＲデータ送受信部１１は使用されておらず、ストレージ装置５にてＲＤＲデータ送受信部５１は使用されていない状態である。

まず、ＲＤＲパス正常性診断部１２は、診断状況が非通常運用時か否かを判定する（ステップＳ１１）。例えば、ＲＤＲパス正常性診断部１２は、ユーザによって非通常運用時のパス診断を行うような信号が入力された場合に非通常運用時と判定してもよいし、ＲＤＲパス正常性診断部１２の動作が開始されたことに基づいて非通常運用時と判定してもよい。あるいは、ＲＤＲパス正常性診断部１２は、ＲＤＲデータ送受信部１１がＲＤＲデータを送信していない状態であると非通常運用時と判定してもよい。通常運用時と判断すると、図４のフローチャートで説明した処理に移る。

非通常運用時と判断すると、ＲＤＲパス正常性診断部１２は、ＲＤＲ診断コマンド差込み部１２２を用いて、非通常運用時のペイロードデータを用いたＲＤＲ診断コマンドの生成を行う（ステップＳ１２）。具体的には、ＲＤＲ診断コマンド差込み部１２２は、診断用のペイロードデータ１２１内の“圧縮困難データ”を使用して、ＲＤＲ診断コマンドを生成する。ＲＤＲ診断コマンド差込み部１２２は、ＲＤＲパスで使用可能なデータ転送帯域を上限まで使用するため、通常運用時の頻度（例えば、２秒に１回）よりも高頻度でＲＤＲ診断コマンドを送信する。通常、ＷＡＮ帯域は高価で狭いため、一般的にはストレージ装置１，５やＦＣＩＰ変換装置２，４には送信時に使用可能な上限帯域が設定されている。ＲＤＲ診断コマンド差込み部１２２は、各装置の帯域が、定められた上限付近となるような頻度でＲＤＲ診断コマンドを送信する。高頻度でＲＤＲ診断コマンドを送信する期間は、一定期間、例えば、２分間である。

送信されたＲＤＲ診断コマンドは、ＦＣフレームとしてＦＣインタフェースでＦＣＩＰ変換装置２へ送信される。ＦＣＩＰ変換装置２では、ＦＣ−ＩＰ変換部２１および圧縮／復元部２２によって、圧縮されてＩＰパケットとしてＷＡＮ回線３を通じてＦＣＩＰ変換装置４へ送信される（ステップＳ１３）。

非通常運用時のパス診断では、ＲＤＲ診断コマンドのペイロードデータに“圧縮困難データ”を用いており、且つ、高頻度にＲＤＲ診断コマンドを送信するため、図４を参照して説明した通常運用時の場合とは異なり、ＷＡＮ回線３の帯域は大幅に消費される。

ＦＣＩＰ変換装置４は、ＲＤＲ診断コマンドをストレージ装置５へ送信する。ストレージ装置５では、ＲＤＲ診断コマンド差込み部５２２が、ＲＤＲ診断コマンドを検出し、返信コマンドをストレージ装置１へ向けて送信する（ステップＳ１４）。
また、ストレージ装置５もストレージ装置１と同様の処理を行って、高頻度に圧縮困難なペイロードデータを付加したＲＤＲ診断コマンドを送信する（ステップＳ１５）。

ＦＣＩＰ変換装置４は、これらをＩＰパケットに変換し、圧縮する。ＦＣＩＰ変換装置４から送信されたＩＰパケットは、ＷＡＮ回線３を通してＦＣＩＰ変換装置２で受信される。ＦＣＩＰ変換装置２では、圧縮／復元部２２によって復元され、ＦＣ−ＩＰ変換部２１によってＦＣフレームに変換され、ストレージ装置１へ送信される。

ストレージ装置１では、ＲＤＲ診断コマンド差込み部１２２にて、ＦＣＩＰ変換装置２から受信したＦＣフレームからＲＤＲ診断コマンドを抽出する。このとき、ＲＤＲ診断コマンドを正常に受信できた場合は、対向するストレージ装置５に対して、ＲＤＲ診断コマンドが正常に受信できたことを示す返信コマンドを直ちに送信する（ステップＳ１６）。

同様に、ストレージ装置１から送信したＲＤＲ診断コマンドに対する返信コマンドもストレージ装置５から送信される（ステップＳ１４）ので、ＲＤＲ診断コマンド差込み部１２２は、ＲＤＲ診断用コマンドと同様に返信コマンドもＦＣフレームから抽出する。

ＲＤＲパス正常性診断部１２は、ＲＤＲパスの診断を行う（ステップＳ１７）。例えば、ＲＤＲ診断コマンドが一定期間(例えば、数十秒)以上受信できない場合や、送信したＲＤＲ診断用コマンドに対する返信コマンドを、通常より極端に遅延（例えば、通常１０ミリ秒のところを、２秒を超過）して受信した場合、ＲＤＲパス正常性診断部１２は、ストレージ装置１とストレージ装置５の間のＲＤＲパスが異常である判定する。反対に、ストレージ装置５からのＲＤＲ診断コマンドを正常な範囲の時間間隔で取得し、返信コマンドの受信も遅延しない場合には、ＲＤＲパス正常性診断部１２は、ＲＤＲパスに異常なし、帯域も十分と判定する。

次に、ＲＤＲパス正常性診断部１２は、通常運用時のＲＤＲパス診断の方法に切り替えるか否かを判定する（ステップＳ１８）。例えば、ＲＤＲパス正常性診断部１２は、高頻度でＲＤＲ診断コマンドを送信する期間（例えば２分間）を経過すると、ＲＤＲパスの使用開始にあたっての問題点はないと判断し、図４の通常運用時の動作に移行する。

これにより、非通常運用時には、ＷＡＮ回線３の帯域を含むＲＤＲパスに十分な負荷をかけて帯域が十分かどうかをチェックしつつ、ストレージ装置１とストレージ装置５の間のＲＤＲパス全体の正常性の診断が可能になる。

なお、図４、図６では、ストレージ装置１からＲＤＲ診断コマンドを送信する視点で説明を行ったが、ストレージ装置５でも同様の処理を行ってもよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、ＲＤＲパスを通常の運用で使用している場合は、ペイロードデータ無しのＲＤＲ診断コマンドや、圧縮容易なペイロードデータを一定の比率で混在させてＲＤＲパス診断を行う。これにより、必要以上にＷＡＮ回線３の帯域が消費されることを避けつつ、ペイロードデータ付きでなければ検出できない故障を検出することができる。

また、ＲＤＲパスを使用していない状態から使用を開始する非通常運用時の場合（故障からの復旧時などＲＤＲパスの使用開始時）、圧縮容易ではないペイロードデータを用いてＲＤＲパスの診断を行う。これは、ＲＤＲパスの故障の検出だけではなく、ＷＡＮ回線３の帯域が使用可能かどうかの確認を行う必要があるためである。圧縮しにくいペイロードデータ付きのＲＤＲ診断コマンドを送信することにより、ＷＡＮ回線３およびＦＣＩＰ変換装置２、４が高負荷・広帯域に耐えられるかの診断を行う。

また、非通常運用時の診断を開始して、一定期間を経過後、異常がない場合は、ＲＤＲパスを通常の運用で使用している場合のＲＤＲパス診断に移行する。これにより、ＲＤＲパスの診断状況に応じて適切な診断を自動的に実行することができる。

なお、実施形態ではＲＤＲパスが１ペアである場合を例に説明を行ったが、２ペア以上であってもよい。また、複数ペアのストレージ装置を１ペアのＦＣＩＰ変換装置へ接続する構成や、１ペアのストレージ装置を複数ペアのＦＣＩＰ変換装置へ接続する構成であってもよい。また、ストレージ装置１、５とＦＣＩＰ変換装置２、４間のインタフェースはＦＣの場合を例に説明を行ったが、ＦＣではなく、ＩｎｆｉｎｉＢａｎｄやＳＡＳ(Serial Attached SCSI)などの他のインタフェースであってもよい。
また、ＲＤＲパス正常性診断部１２をストレージ装置１と一体的に設ける構成としたが、ＲＤＲパス正常性診断部１２をストレージ装置１とは独立した装置として構成してもよい。

図７は、本発明の一実施形態に係る位置通知装置の最小構成を示す図である。
パス診断装置３０は、少なくとも、第１のストレージ装置と第２のストレージ装置の間で診断コマンドを送受信して、前記診断コマンドの到達状況に基づいて、第１のストレージ装置と第２のストレージ装置の間のパスの診断を行う診断部３１を備える。
診断部３１は、前記パスが使用中で、且つ、正常状態である通常運用時において、前記診断コマンドとして、ペイロードデータ無しの前記診断コマンドと、ペイロードデータ付きの前記診断コマンドと、を所定の割合で混在させて送信する。
これにより、ＲＤＲパスを使用中で、かつ、正常状態の動作時に、ＲＤＲ診断コマンドによるＷＡＮ回線の帯域の消費を抑えることができる。

図８は、本発明の一実施形態に係るストレージ装置のコントローラのハードウェア構成の一例を示す図である。
コンピュータ９００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９０１、主記憶装置９０２、補助記憶装置９０３、入出力インタフェース９０４、通信インタフェース９０５を備える。なお、ストレージ装置１，５は図示しないコントローラを備えており、このコントローラは、コンピュータ９００に実装される。そして、上述したＲＤＲデータ送受信部１１，５１およびＲＤＲパス正常性診断部１２，５２の各機能は、プログラムの形式で補助記憶装置９０３に記憶されている。ＣＰＵ９０１は、プログラムを補助記憶装置９０３から読み出して主記憶装置９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、記憶領域を主記憶装置９０２に確保する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、処理中のデータを記憶する記憶領域を補助記憶装置９０３に確保する。

なお、ストレージ装置１，５のコントローラの全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各機能部による処理を行ってもよい。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ＣＤ、ＤＶＤ、ＵＳＢ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９００が当該プログラムを主記憶装置９０２に展開し、上記処理を実行しても良い。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。また、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

１００・・・ＲＤＲシステム
１、５・・・ストレージ装置
１１、５１・・・ＲＤＲデータ送受信部
１２、５２・・・ＲＤＲパス正常性診断部
１２１、５２１・・・ペイロードデータ
１２２、５２２・・・ＲＤＲ診断コマンド差込み部
２、４・・・ＦＣＩＰ変換装置
２１、４１・・・ＦＣ−ＩＰ変換部
２２、４２・・・圧縮／復元部
３・・・ＷＡＮ回線
９００・・・コンピュータ
９０１・・・ＣＰＵ
９０２・・・主記憶装置
９０３・・・補助記憶装置
９０４・・・入出力インタフェース
９０５・・・通信インタフェース

本発明の一態様によれば、パス診断装置は、第１のストレージ装置と第２のストレージ装置でデータレプリケーションを行うときに複製対象のデータが伝送されるパスに対して診断コマンドを送受信して、前記診断コマンドの到達状況に基づいて、前記パスの診断を行う診断手段、を備え、前記診断手段は、前記パスで前記複製対象のデータを伝送していて、且つ、正常状態である通常運用時において、前記診断コマンドとして、ペイロードデータ無しの前記診断コマンドと、ペイロードデータ付きの前記診断コマンドと、を所定の比率で混在させて送信する通常運用時パス診断を実行する。

本発明の一態様によれば、パス診断装置は、第１のストレージ装置と第２のストレージ装置でデータレプリケーションを行うときに複製対象のデータが伝送されるパスに対して診断コマンドを送受信して、前記診断コマンドの到達状況に基づいて、前記パスの診断を行う診断手段、を備え、前記診断手段は、前記パスで前記複製対象のデータの伝送が開始されてから所定時間が経過するまでの時間と、該時間に異常が検出されなかった場合であって該時間が経過した後とでは、圧縮率の異なるペイロードデータを付加した前記診断コマンドを送信する。

また、本発明の他の一態様によれば、パス診断方法は、第１のストレージ装置と第２のストレージ装置でデータレプリケーションを行うときに複製対象のデータが伝送されるパスに対して診断コマンドを送受信して、前記診断コマンドの到達状況に基づいて、前記パスの診断を行うステップ、を有し、前記診断を行うステップでは、前記パスで前記複製対象のデータを伝送していて、且つ、正常状態である通常運用時において、前記診断コマンドとして、ペイロードデータ無しの前記診断コマンドと、ペイロードデータ付きの前記診断コマンドと、を所定の比率で混在させて送信する。

また、本発明の他の一態様によれば、プログラムは、コンピュータに、第１のストレージ装置と第２のストレージ装置でデータレプリケーションを行うときに複製対象のデータが伝送されるパスに対して診断コマンドを送受信して、前記診断コマンドの到達状況に基づいて、前記パスの診断を行うにあたり、前記パスで前記複製対象のデータを伝送していて、且つ、正常状態であることを示す通常運用時において、前記診断コマンドとして、ペイロードデータ無しの前記診断コマンドと、ペイロードデータ付きの前記診断コマンドと、を所定の比率で混在させて送信する処理を実行させる。

Claims (9)

1. 第１のストレージ装置と第２のストレージ装置の間で診断コマンドを送受信して、前記診断コマンドの到達状況に基づいて、前記第１のストレージ装置と前記第２のストレージ装置の間のパスの診断を行う診断手段、を備え、
   前記診断手段は、前記パスが使用中で、且つ、正常状態である通常運用時において、前記診断コマンドとして、ペイロードデータ無しの前記診断コマンドと、ペイロードデータ付きの前記診断コマンドと、を所定の比率で混在させて送信する通常運用時パス診断を実行する、
   パス診断装置。
2. ペイロードデータ付きの前記診断コマンドを送信する場合、前記診断手段は、前記パスの使用開始から所定時間が経過するまでの間に使用するペイロードデータと比較して、圧縮率が高いペイロードデータを付加する、
   請求項１に記載のパス診断装置。
3. 前記診断手段は、前記パスの使用開始から所定時間が経過するまでの間には、前記通常運用時に使用するペイロードデータよりも圧縮率が低いペイロードデータ付きの前記診断コマンドを送信して前記パスの診断を行う非通常運用時パス診断を実行する、
   請求項１または請求項２に記載のパス診断装置。
4. 前記診断手段は、前記パスの使用が開始されると前記非通常運用時パス診断を実行し、
   前記パスの使用の開始から所定時間が経過し、その間に異常が検出されないと、前記非通常運用時パス診断に代えて前記通常運用時パス診断を実行する、
   請求項３に記載のパス診断装置。
5. 第１のストレージ装置と第２のストレージ装置の間で診断コマンドを送受信して、前記診断コマンドの到達状況に基づいて、前記第１のストレージ装置と前記第２のストレージ装置の間のパスの診断を行う診断手段、
   を備え、
   前記診断手段は、前記パスの使用開始から所定時間が経過するまでの時間と、該時間に異常が検出されなかった場合であって該時間が経過した後とでは、圧縮率の異なるペイロードデータを付加した前記診断コマンドを送信する、
   パス診断装置。
6. 前記診断手段は、前記パスの使用開始から所定時間が経過するまでの時間と、該時間に異常が検出されなかった場合であって該時間が経過した後とでは、異なる頻度で前記診断コマンドを送信する、
   請求項５に記載のパス診断装置。
7. ＲＤＲ（Remote Data Replication）機能を有し、
   請求項１から請求項６の何れか1項に記載のパス診断装置と、
   を備えるストレージ装置。
8. 第１のストレージ装置と第２のストレージ装置の間で診断コマンドを送受信して、前記診断コマンドの到達状況に基づいて、前記第１のストレージ装置と前記第２のストレージ装置の間のパスの診断を行うステップ、を有し、
   前記診断を行うステップでは、前記パスが使用中で、且つ、正常状態である通常運用時において、前記診断コマンドとして、ペイロードデータ無しの前記診断コマンドと、ペイロードデータ付きの前記診断コマンドと、を所定の比率で混在させて送信する、
   パス診断方法。
9. コンピュータに、
   第１のストレージ装置と第２のストレージ装置の間で診断コマンドを送受信して、前記診断コマンドの到達状況に基づいて、前記第１のストレージ装置と前記第２のストレージ装置の間のパスの診断を行うにあたり、
   前記パスが使用中で、且つ、正常状態であることを示す通常運用時において、前記診断コマンドとして、ペイロードデータ無しの前記診断コマンドと、ペイロードデータ付きの前記診断コマンドと、を所定の比率で混在させて送信する処理、
   を実行させるプログラム。

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