JP2021174087A - ストレージ制御装置およびバックアップ制御プログラム - Google Patents

ストレージ制御装置およびバックアップ制御プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】バックアップ対象データの格納先の記憶装置を効率的に使用する。【解決手段】ストレージ制御装置２の正常動作時に、記憶装置３０の書込性能を診断し、記憶装置３０における、書込データサイズと環境温度と書込負荷との関係を示す関係情報を作成する診断処理部１０１と、記憶装置３０にバックアップ対象データを格納する際に、関係情報を参照して、書込負荷を決定する決定部１０２とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、ストレージ制御装置およびバックアップ制御プログラムに関する。
ＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）システム等のストレージ装置は、ＣＭ（Controller Module）を備える。ＣＭにはバックアップ可能なＳＳＤ（Solid State Drive）が採用されている。以下、ＣＭにおいてメモリデータのバックアップ先として搭載されるＳＳＤをＢＵＤ（Back Up Device）という場合がある。ＣＭは、ストレージ装置における種々の制御を行なうものであり、例えば、図示しないホスト装置からのＩ／Ｏ（Input／Output）処理要求に従って、記憶装置へのアクセス制御等の各種制御を行なう。
ＣＭはプロセッサやメモリを備える情報処理装置として構成される。ＣＭにおいて停電が検出された場合には、メモリのキャッシュデータ等が不揮発性記憶デバイス等にバックアップされる。
従来においては、ＣＭのメモリデータのバックアップ先に用いられる不揮発性記憶デバイスとしてＨＤＤ（Hard Disk Drive）が採用されていた。
ＢＵＤには、停電時において、ＣＭの動作ＦＷ（firmware），システムの動作ログおよびメモリのバックアップデータが格納される。また、ＣＭにおいては、複数のＢＵＤを搭載する構成も知られている。
停電等によりストレージ装置の動作中に外部電源が喪失した場合に、ＣＭは、バッテリから給電されながら停電検出時点のメモリに格納されたデータをＢＵＤに書込んだ後、その動作を停止する。また、ＣＭは、定期／不定期に、検出した事象をログイベントとしてＢＵＤに記録する。
また、一般に、ストレージ装置は各部を冷却するための冷却ファンを備える。冷却ファンの制御においては、外気温や局所温度、複数点の測定結果からシステム全領域の温度を算出し、各部位の温度が規格値（閾値）を超えないように制御を行なう。
特開平９−３３０２７７号公報 特開２０１７−１１７０５４号公報
近年、ＳＳＤにおいては、その性能向上にともない消費電力および発熱量が増加している。ＳＳＤに搭載されるＮＡＮＤ ＦＬＡＳＨは、高温環境下でデータ保持能力が低下する特性を有する。そのため、ＳＳＤにおいては、一般的にサーマルスロットリングと呼ばれる保護機能が備えられるものがある。サーマルスロットリングは、一定の高温条件下でＩ／Ｏ処理を自己制限して発熱を抑止する。
ＳＳＤのサーマルスロットリングの動作をＲＡＩＤシステムから直接制御することは出来ない。また、システムの設計後に開発される未知のＳＳＤのサーマルスロットリング発動条件は、当然の如く未知である。
サーマルスロットリングを回避し、ＳＳＤを所望性能で動作させるためには、ＳＳＤを冷却する他なく、従来においては、ＳＳＤの最大発熱量を想定した冷却制御を行なっている。このような、ＳＳＤの最大発熱量を想定した冷却制御においては、冷却ファンによる消費電力が最大となる他、停電時においても冷却ファンによる冷却が行なわれる。このため、ＳＳＤに対して過剰なファン冷却を行なうことにより電力消費が増加し、非効率的であるという課題がある。
１つの側面では、本発明は、バックアップ対象データの格納先の記憶装置を効率的に使用することを目的とする。
このため、このストレージ制御装置は、ストレージ装置の制御を行なうストレージ制御装置であって、バックアップ対象データの格納先の記憶装置と、当該ストレージ制御装置の正常動作時に、前記記憶装置の書込性能を診断し、前記記憶装置における、書込データサイズと環境温度と書込負荷との関係を示す関係情報を作成する診断処理部と、前記記憶装置に前記バックアップ対象データを格納する際に、前記関係情報を参照して、前記書込負荷を決定する決定部とを備える。
一実施形態によれば、バックアップ対象データの格納先の記憶装置を効率的に使用することができる。
実施形態の一例としてのストレージ装置のハードウェア構成を模式的に示す図である。 実施形態の一例としてのストレージ装置の機能構成を例示する図である。 実施形態の一例としてのストレージ装置におけるＢＵＤの記憶部のデータ構成例を示す図である。 実施形態の一例としてのストレージ装置の診断処理部が取得した情報を表すグラフである。 実施形態の一例としてのストレージ装置におけるＩ／Ｏコマンド数参照情報を例示する図である。 実施形態の一例としてのストレージ装置の診断処理部による処理を説明するためのフローチャートである。 実施形態の一例としてのストレージ装置におけるメモリバックアップ処理を説明するためのフローチャートである。
以下、図面を参照して本ストレージ制御装置およびバックアップ制御プログラムにかかる実施の形態を説明する。ただし、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、実施形態で明示しない種々の変形例や技術の適用を排除する意図はない。すなわち、本実施形態を、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、各図は、図中に示す構成要素のみを備えるという趣旨ではなく、他の機能等を含むことができる。
（Ａ）構成
図１は実施形態の一例としてのストレージ装置１のハードウェア構成を模式的に示す図、図２は実施形態の一例としてのストレージ装置１の機能構成を例示する図である。
ストレージ装置１は、情報処理装置の一例であり、図１に例示するように、１つ以上（図１に示す例では２つ）のＣＭ２−１，２−２およびストレージ３をそなえてよい。
ストレージ３は、ストレージ装置１により図示しないホスト装置等に対して提供される記憶領域を有する。例えば、ストレージ３は、複数のディスク（物理ディスク）をそなえてよい。例えば、ストレージ３は、複数のディスクによりＲＡＩＤ等のディスクアレイを構成してもよい。
ディスクは、ＨＤＤ、ＳＳＤ，ストレージクラスメモリ（Storage Class Memory：ＳＣＭ）等の記憶装置であって、種々のデータを格納するものである。
ＣＭ２−１，２−２は、ストレージ制御装置又は制御装置の一例である。ＣＭ２−１，２−２は、例えば、ストレージ装置１を制御し、ホスト装置に対して、ストレージ３の記憶領域を提供するための種々の制御を行なってよい。ＣＭ２−１とＣＭ２−２とは同様の構成を有する。以下、ＣＭ２−１，２−２を特に区別しない場合には、ＣＭ２と表記する。
ＣＭ２は、例えば、ＲＡＩＤシステムを構成するストレージ装置を制御するＲＡＩＤコントローラであってもよい。
なお、以下の説明において、ホスト装置からストレージ装置１に対して発行されたストレージ３へのアクセス要求に基づき、ＣＭ２が実行するストレージ３へのアクセスに係る処理を、「ホストＩ／Ｏ」と表記する場合がある。
図１に示すように、ＣＭ２は、例示的に、ＣＰＵ１０，メモリ１１，不揮発性記憶媒体１２，ＣＭ間インタフェース（Ｉ／Ｆ）１３，ＤＡ（Device Adapter）１４，ＢＰＳＵ（Backup Power Supply Unit）１５およびＢＵＤ３０を備えてよい。
メモリ１１は、ＣＭ２の動作に用いられる種々の情報を記憶する揮発性メモリの一例である。一実施形態において、メモリ１１は、ストレージ装置１（ＣＭ２）の停電が発生した際に実行されるバックアップの対象（バックアップ元）である。
メモリ１１は、例えば、ストレージ装置１（ＣＭ２）の停電後、再起動された際に、ストレージ装置１（ＣＭ２）の動作を再開するために使用される動作再開情報を記憶してよい。動作再開情報としては、例えば、ＣＭ２が停電発生の直前に実行していた処理の制御情報や、ホストＩ／Ｏに係るキャッシュの情報等が挙げられる。
ＣＭ間インタフェース１３は、ＣＭ間情報通信により、他のＣＭ２との間でデータ通信を行なう。例えば、ＣＭ間インタフェース１３は、他のＣＭ２との間で装置の構成情報等の同期を取ったり、他のＣＭ２への処理の依頼等を行なうことができる。なお、ＣＭ間情報通信は、例えばDirect Memory Access（ＤＭＡ）転送の技術を用いた通信機能により実現されてもよい。ＣＭ間インタフェース１３は、例えば、ＰＣＩｅ（Peripheral Component Interconnect Express）インタフェース，光通信インタフェース，ネットワークインタフェース等、適宜変更して実施することができる。
ＤＡ１４は、ストレージ３と通信可能に接続するためのインタフェースである。ＤＡ１４にはストレージ３のディスクが接続され、ＣＭ２は、ホスト装置から受信したＩ／Ｏコマンドに基づき、これらのディスクに対するアクセス制御を行なう。
ＢＰＳＵ１５は、ストレージ装置１において、図示しない電源装置からの電力供給が停止した場合に、ＣＭ２の少なくとも一部の部位に電力を供給する電力供給装置である。なお、電源装置からの電力供給が停止した状態を単に停電という場合がある。
ＢＰＳＵ１５は、ストレージ装置１の停電時に、例えば、ＣＭ２の、ＣＰＵ１０，メモリ１１，ＢＵＤ３０や図示しないメモリコントローラ等に対して電力を供給する。
このＢＰＳＵ１５は、図示しないバッテリを備える。バッテリは、例えば、鉛蓄電池やニッケル水素電池（Ni-H），リチウムイオン（Li-ION）電池等の二次電池である。なお、バッテリに代えて、電気二重層コンデンサ（電気二重層キャパシタ）等のキャパシタを備えてもよい。
ＢＵＤ３０は、ＣＭ２の動作に用いられる種々の情報を記憶する記憶装置であり、一実施形態においては記憶媒体としてＳＳＤが用いられる。
以下、ＢＵＤ３０をＳＳＤ３０と表す場合がある。一実施形態において、ＢＵＤ３０は、ストレージ装置１（ＣＭ２）の停電が発生した際に実行されるバックアップの格納（退避）先（バックアップ先）である。すなわち、本ストレージ装置１の停電時において、ＢＵＤ３０には、ＣＭの動作ＦＷ，システムの動作ログおよびメモリのバックアップデータが格納される。ＢＵＤ３０は、データを記憶する記憶部をそなえる。
図３は実施形態の一例としてのストレージ装置１におけるＢＵＤ３０の記憶部のデータ構成例を示す図である。
ＢＵＤ３０の記憶部は、ＢＵＤ３０の記憶領域であって、図２に例示するように、論理ブロックとして、ＦＷ（ファームウェア）格納領域３２ａ、ログ書込領域３２ｂ、バックアップ領域３２ｃおよび空き領域３２ｄを有してよい。なお、これらの領域３２ａ〜３２ｄは、それぞれ、図３にアドレス例として示すように、連続した論理アドレスによる論理アドレス範囲として表されてもよい。
ＦＷ格納領域３２ａは、ＣＭ２の動作を実現するファームウェアを格納する記憶領域である。ログ書込領域３２ｂは、システムの動作ログ等を格納する記憶領域である。空き領域３２ｄは、データが未書き込みの記憶領域である。
バックアップ領域３２ｃは、本ストレージ装置１（ＣＭ２）の停電が発生した場合にＢＰＳＵ１５から供給される電力を利用して実行されるメモリ１１内のデータのバックアップの書き込み先の記憶領域である。バックアップ領域３２ｃには、特に、メモリ１１のキャッシュメモリ領域のデータ（キャッシュデータ）が格納される。以下、本ストレージ装置１の停電時に、メモリ１１のキャッシュデータをＢＵＤ３０のバックアップ領域３２ｃにライトすることをメモリバックアップという場合がある。
また、ＣＭ２において、ＳＳＤ２０の近傍には１つ以上の温度センサ３０１が備えられており、この温度センサ３０１を用いてＳＳＤ２０近傍の温度が測定される。以下、ＳＳＤ２０近傍の温度をデバイス周辺温度という場合がある。温度センサ３０１は、ＳＳＤ２０の近傍以外の場所にも配置してもよく、例えば、ＣＰＵ１０の近傍に備えてもよい。
不揮発性記憶媒体１２は、ＣＰＵ１０が実行するプログラムや種々のデータ等を格納する記憶装置であり、例えば、ＯＳやＦＷ、アプリケーション等のプログラム、及び各種データを格納する。不揮発性記憶媒体１２は、後述する診断処理部１０１がＳＳＤ３０にライトするダミーデータを格納してもよい。
不揮発性記憶媒体１２は、例えば、ＳＳＤである。なお、不揮発性記憶媒体１２にＳＣＭやＨＤＤを用いてもよく、適宜変更して実施することができる。
メモリ１１のＲＯＭや不揮発性記憶媒体１２の少なくとも一方には、ＣＭ２の各種機能の全部若しくは一部を実現するプログラム（バックアップ制御プログラム）が格納されてもよい。例えば、ＣＭ２のＣＰＵ１０は、ＲＯＭに格納されたＦＷとしてのプログラムを読み出し、メモリ１１に展開して実行することにより、ＣＭ２としての機能を実現してよい。或いは、ＣＰＵ１０は、不揮発性記憶媒体１２に格納されたＦＷとしてのプログラムを読み出し、メモリ１１に展開して実行することにより、ＣＭ２としての機能を実現してもよい。ＣＭ２としての機能には、後述する診断処理部１０１，Ｉ／Ｏコマンド数決定部１０２およびバックアップ処理部１０３の機能が含まれてよい。
ＣＰＵ１０は、種々の制御や演算を行なう処理装置である。ＣＰＵ１０は、例えばマルチコアプロセッサ（マルチコアＣＰＵ）であってもよい。ＣＰＵ１０は、メモリ１１や不揮発性記憶媒体１２等に格納されたＯＳやプログラムを実行することにより、種々の機能を実現する。
特に、本実施形態において、ＣＰＵ１０は、バックアップ制御プログラム（図示省略）を実行することで、図２に示す、診断処理部１０１，Ｉ／Ｏコマンド数決定部１０２およびバックアップ処理部１０３としての機能を果たす。
なお、これらの診断処理部１０１，Ｉ／Ｏコマンド数決定部１０２およびバックアップ処理部１０３としての機能を実現するためのプログラム（バックアップ制御プログラム）は、例えばフレキシブルディスク，ＣＤ（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ等），ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ＋Ｒ，ＤＶＤ−ＲＷ，ＤＶＤ＋ＲＷ，ＨＤ ＤＶＤ等），ブルーレイディスク，磁気ディスク，光ディスク，光磁気ディスク等の、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録された形態で提供される。そして、コンピュータストレージ制御装置，記憶装置管理プログラムおよび記憶装置管理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体（ＣＭ２，ＣＰＵ１０）はその記録媒体からプログラムを読み取って内部記憶装置または外部記憶装置に転送し格納して用いる。また、そのプログラムを、例えば磁気ディスク，光ディスク，光磁気ディスク等の記憶装置（記録媒体）に記録しておき、その記憶装置から通信経路を介してコンピュータに提供するようにしてもよい。
診断処理部１０１，Ｉ／Ｏコマンド数決定部１０２およびバックアップ処理部１０３としての機能を実現する際には、内部記憶装置（本実施形態ではメモリ１１のＲＡＭやＲＯＭ）に格納されたプログラムがコンピュータのマイクロプロセッサ（本実施形態ではＣＰＵ１０）によって実行される。このとき、記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータが読み取って実行するようにしてもよい。
――診断処理部１０１――
診断処理部１０１は、ＳＳＤ３０に搭載された不揮発性メモリを診断して、ＳＳＤ３０に関する性能低下発生条件や低下特性を取得する。
診断処理部１０１は、例えば、本ストレージ装置１の電源投入時および電源切断時に、ＳＳＤ３０から累積書込データ量および稼働時間の情報を取得する。診断処理部１０１は、これらの累積書込データ量や稼働時間が所定量（閾値）を超える毎に診断処理を行なう。診断処理は、ＣＭ２が外部電源から電力を供給された正常動作中（正常動作時）に行なわれる。
診断処理部１０１は、ＳＳＤ３０に対するデータのライトに関して、単位時間当たりのＩ／Ｏコマンドの発行数を設定する。以下、Ｉ／Ｏコマンドの発行数をＩ／Ｏコマンド数という場合がある。単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数は、ＳＳＤ３０のＩ／Ｏパフォーマンスを表す指標であり、ＳＳＤ３０における書込負荷を表す。単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数をトランザクション負荷もしくはトランザクション性能といってもよい。
例えば、診断処理部１０１は、ＣＰＵ１０からのコマンド入力に対して完了を通知するまでの時間を段階的に制限することで、単位時間当たりのＩ／Ｏコマンドの発行数を調整する。また、完了通知を送信するまでの時間（完了通知待機時間）は外部から調節可能であるものとする。なお、単位時間当たりのＩ／Ｏコマンドの発行数を調整方法は、これに限定されるものではなく、種々変形して実施することができる。
本ストレージ装置１においては、単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数として、予め複数種類のＩ／Ｏコマンド数が用意されてもよい。例えば、診断処理部１０１は、単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数を２０，６０，１００（単位：回／ｎｓｅｃ）の３種類の中から選択して切り替える。以下、これらの単位時間当たりのＩ／Ｏコマンドの発行数を負荷条件といってもよい。なお、単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数の単位は、例えば、回／ｓｅｃであってもよく、適宜変更して実施することができる。
診断処理部１０１は、診断対象のＳＳＤ３０のバックアップ領域３２ｃ（図２参照）における連続したアドレスに対してダミーデータを継続して書き込む。ダミーデータは、例えば、ベンチマークテストにおいて用いられるテストデータパターンであってもよく、本ストレージ装置１において格納された実際のデータを用いてもよく、適宜変更して実施することができる。
また、診断処理部１０１は、このようなダミーデータの継続的な書き込みと並行して、ダミーデータの累積書込データ量，デバイス周辺温度および書込性能（単位時間当たりの書込サイズ速度，転送速度）を計測する。すなわち、診断処理部１０１は、ＣＭ２の正常動作時に、ＳＳＤ３０の書込性能を診断する。
診断処理部１０１は、書込性能が所定の閾値より低下したことを検知すると、ダミーデータの書き込を中止し、上記の計測を終了する。書込性能の閾値は、例えば、平均データ転送速度が書き込み開始からの定常速度の所定割合（例えば、９０%）の値であってもよく、また、予め設定した所定値であってもよい。この閾値は適宜変更して実施することができる。
ＳＳＤ３０の書込性能が所定の閾値より低下した場合に、サーマルスロットリングが発動したと考えられる。診断処理部１０１は、このように書込性能が所定の閾値より低下したことを検知すると、ダミーデータの書込みを中止した時点の累積書込データ量（Mmax）およびデバイス周辺温度（Tmax） をメモリ１１や不揮発性記憶媒体１２等の所定の記憶領域に保存させる。
診断処理部１０１は、上述の如きＳＳＤ３０のバックアップ領域３２ｃへのダミーデータの書込みと、ダミーデータの累積書込データ量，デバイス周辺温度および書込性能の測定と、累積書込データ量（Mmax）およびデバイス周辺温度（Tmax）の記憶とを、単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数を複数切り替えて、それぞれ行なう。
すなわち、診断処理部１０１は、複数種類の単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数（負荷条件）のそれぞれについて、上述したＳＳＤ３０へのダミーデータのライトおよび各種測定を行なう。
例えば、診断処理部１０１は、単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数２０，６０，１００のそれぞれについて、ＳＳＤ３０のバックアップ領域３２ｃへのダミーデータの書込みと、ダミーデータの累積書込データ量，デバイス周辺温度および書込性能の測定と、累積書込データ量（Mmax）およびデバイス周辺温度（Tmax）を記憶させる記憶制御とを行なう。
図４は実施形態の一例としてのストレージ装置１の診断処理部１０１が取得した情報を表すグラフである。
この図４においては、横軸が累計書込データ量を表し、縦軸がデータ転送速度および温度を表す。
すなわち、図４には、累積書込データ量とデバイス周辺温度との関係を示すグラフＧ０１〜Ｇ０３（図４中の破線参照）と、累積書込データ量とデータ転送速度（書込性能）との関係を示すグラフＧ１１〜Ｇ１３（図４中の実線グラフ参照）とを示す。
ここで、グラフＧ０１は単位時間当たりのＩ／Ｏコマンドの発行数が１００のデータ転送における累積書込データ量とデバイス周辺温度との関係を表す。また、グラフＧ０２は単位時間当たりのＩ／Ｏコマンドの発行数が６０のデータ転送における累積書込データ量とデバイス周辺温度との関係を表す。グラフＧ０３は単位時間当たりのＩ／Ｏコマンドの発行数が２０のデータ転送における累積書込データ量とデバイス周辺温度との関係を表す。
これらのグラフＧ０１〜Ｇ０３においては、いずれもＳＳＤ３０にデータの書き込みを行ない累積書込データ量が増加するに従って、デバイス周辺温度が上昇することを示している。
そして、例えば、単位時間当たりのＩ／Ｏコマンドの発行数が多いほど、ＳＳＤ３０に書き込めるデータの量（累積書込データ量）が少なくなることがわかる（グラフＧ０１参照）。一方、単位間当たりのＩ／Ｏコマンドの発行数が少ないほど、ＳＳＤ３０に書き込めるデータの量（累積書込データ量）が多くなることがわかる（グラフＧ０３参照）。
グラフＧ１１は単位時間当たりのＩ／Ｏコマンドの発行数が１００の場合における累積書込データ量とデータ転送速度との関係を表す。また、グラフＧ１２は単位時間当たりのＩ／Ｏコマンドの発行数が６０の場合における累積書込データ量とデータ転送速度との関係を表す。さらに、グラフＧ１３は単位時間当たりのＩ／Ｏコマンドの発行数が２０の場合における累積書込データ量とデータ転送速度との関係を表す。
これらのグラフＧ１１〜Ｇ１３においては、いずれも、ＳＳＤ３０に対して一定のデータ転送速度（定常速度）でデータの書き込みが行なわれ、このデータの書き込みに応じて累積書込データ量が増加することや、定常速度で推移していたデータ転送速度が急激に低下することを示している。このデータ転送速度の急激な低下は、サーマルスロットリングの発生を示す。
例えば、単位時間当たりのＩ／Ｏコマンドの発行数が多いほど、データ転送速度が速く、且つ、サーマルスロットリングが早いタイミングで生じ、その結果、累積書込データ量が少ないことがわかる（グラフＧ１１参照）。一方、単位間当たりのＩ／Ｏコマンドの発行数が少ないほど、データ転送速度が遅く、且つ、サーマルスロットリングが遅いタイミングで生じ、累積書込データ量が多いことがわかる（グラフＧ１３参照）。
また、各グラフＧ０１〜Ｇ０３には、サーマルスロットリングの発生を検出するための閾値Ｐ１〜Ｐ３がそれぞれ設定されている（図４中の一点鎖線参照）。すなわち、グラフＧ１１には閾値Ｐ１が、グラフＧ１２には閾値Ｐ２が、グラフＧ１３には閾値Ｐ３が、それぞれ設定されている。閾値Ｐ１〜Ｐ３は、それぞれ、例えば、各グラフＧ１１〜Ｇ１３の定常速度の９０％値である。なお、閾値は、これに限定されるものではなく適宜変更して実施することができる。
診断処理部１０１は、各負荷条件下でのダミーデータのライト中において、データ転送速度が、グラフＧ１１〜Ｇ１３における閾値以下となったことを検知した場合に、サーマルスロットリングが発生したと判断し、累積書込データ量，デバイス周辺温度および書込性能の計測を終了する。
診断処理部１０１は、サーマルスロットリング検出時点における、累積書込データ量の最大値（Mmax）とデバイス周辺温度の最大値（Tmax）とをメモリ１１の所定の記憶領域等に保存する。
このように、診断処理部１０１は、ＳＳＤ３０の記憶領域における連続アドレスにデータをライトさせると共に、温度センサ３０１を用いて測定した温度をメモリ１１の所定の記憶領域に記録する情報収集機能を備える。
また、診断処理部１０１は、計測結果に基づき、メモリバックアップ時のＩ／Ｏコマンド数を選択するために用いられるＩ／Ｏコマンド数参照情報を作成する。
累積書込サイズ（M）と周辺温度（T）との関係を以下の数式（１）によって表すことができる。ただし、診断開始時（M = 0の時）のデバイス周辺温度（T0）とする。

T = {(Tmax - T0) / Mmax }M + T0 ・・・（１）
ダミーデータ書込み開始時の温度Tに対して、性能劣化なく書込可能なメモリサイズの上限（Mmax - M）を以下の式（２）で表すことができる。この式（２）は、上記式（１）をダミーデータ書込開始時の温度(T)に対し、性能劣化なく書込可能なメモリサイズの上限閾値（Mmax - M）について変換したものである。

Mmax - M = -(Mmax T + Tmax) / (Tmax - T0) ・・・（２）
図５は実施形態の一例としてのストレージ装置１におけるＩ／Ｏコマンド数参照情報を例示する図である。この図５においては、単位時間当たりのＩ／Ｏコマンドの発行数が２０，４０，６０，８０，１００である例をそれぞれ示している。
この図５においては、横軸が書込開始時デバイス周辺温度（T）を表し、縦軸が書込メモリサイズ（Mmax - M）を表す。
すなわち、図５には、書込開始時デバイス周辺温度と書込メモリサイズとの関係を示すグラフＧ２１〜Ｇ２５を示す。これらのグラフＧ２１〜Ｇ２５は、それぞれ上記式（２）を表す。
ここで、グラフＧ２５は単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数が２０のデータ転送における書込開始時のデバイス周辺温度とＳＳＤ３０に書込可能なデータ量（書込メモリサイズ）との関係を表す。単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数が２０のデータ転送を行なう場合にＳＳＤ３０に書込可能なデータ量は、このグラフＧ２１の下方の領域として示される。
グラフＧ２４は単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数が４０のデータ転送における書込開始時のデバイス周辺温度とＳＳＤ３０に書込可能なデータ量（書込メモリサイズ）との関係を表す。単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数が４０のデータ転送を行なう場合にＳＳＤ３０に書込可能なデータ量は、このグラフＧ４２の下方の領域として示される。
グラフＧ２３は単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数が６０のデータ転送における書込開始時のデバイス周辺温度とＳＳＤ３０に書込可能なデータ量（書込メモリサイズ）との関係を表す。単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数が６０のデータ転送を行なう場合にＳＳＤ３０に書込可能なデータ量は、このグラフＧ２３の下方の領域として示される。
グラフＧ２２は単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数が８０のデータ転送における書込開始時のデバイス周辺温度とＳＳＤ３０に書込可能なデータ量（書込メモリサイズ）との関係を表す。単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数が８０のデータ転送を行なう場合にＳＳＤ３０に書込可能なデータ量は、このグラフＧ２２の下方の領域として示される。
グラフＧ２１は単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数が１００のデータ転送における書込開始時のデバイス周辺温度とＳＳＤ３０に書込可能なデータ量（書込メモリサイズ）との関係を表す。単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数が１００のデータ転送を行なう場合にＳＳＤ３０に書込可能なデータ量は、このグラフＧ２１の下方の領域として示される。
また、この図５に示すＩ／Ｏコマンド数参照情報においては、複数のグラフＧ２１〜Ｇ２５の各下方の領域が重複する部分については、単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数が多い方が優先して適用される。これにより、図５に例示するＩ／Ｏコマンド数参照情報においては、書込開始時デバイス周辺温度（T）と書込メモリサイズ（Mmax - M）とによって表される座標空間が、単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数２０，４０，６０，８０，１００の各負荷条件で区画されている。
Ｉ／Ｏコマンド数参照情報における、これらの単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数を示す領域は、書込開始時デバイス周辺温度（T）と書込メモリサイズ（Mmax - M）との組み合わせに対して、サーマルスロットリングの発生を起こさずに短時間でメモリバックアップを実現するための単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数を示す。Ｉ／Ｏコマンド数参照情報は、書込データサイズ（書込メモリサイズ）と環境温度（書込開始時のデバイス周辺温度）と書込負荷（単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数）との関係を示す関係情報に相当する。
診断処理部１０１は、複数種類の単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数（書込負荷）でそれぞれダミーデータをＳＳＤ３０に書き込み、ダミーデータの書き込み中における累積書込データ量，環境温度および書込性能を収集する。診断処理部１０１は、複数種類の書込負荷（Ｉ／Ｏコマンド数）毎に書込データサイズ（書込メモリサイズ）と環境温度（書込開始時のデバイス周辺温度）との関係を表す関係式を作成することで、Ｉ／Ｏコマンド数参照情報（関係情報）を作成する。
これにより、図５に例示するＩ／Ｏコマンド数参照情報において、ＳＳＤ３０へのデータ書込開始時のデバイス周辺温度と書込メモリサイズの最大値との組み合わせに相当する座標がいずれのＩ／Ｏコマンド数の領域に属するかを判断することで、ＳＳＤ３０に行なうバックアップデータの書込に好適な単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数を決定することができる。
このように、診断処理部１０１は、ＳＳＤ３０の記憶領域における連続アドレスにデータをライトさせると共に、温度センサ３０１を用いて測定した温度をメモリ１１の所定の記憶領域に記録する。診断処理部１０１は、ＳＳＤ３０における、書込データサイズ（書込メモリサイズ）と環境温度（書込開始時のデバイス周辺温度）と書込負荷（単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数）との関係を示すＩ／Ｏコマンド数参照情報（関係情報）を作成する。
――Ｉ／Ｏコマンド数決定部１０２――
Ｉ／Ｏコマンド数決定部１０２は、後述するバックアップ処理部１０３がメモリバックアップを実行する際の単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数を決定する。Ｉ／Ｏコマンド数決定部１０２は、Ｉ／Ｏコマンド数参照情報を参照して、メモリバックアップ中においてサーマルスロットリングが発生しないための単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数を決定する。
バックアップ対象であるメモリ１１のキャッシュデータサイズを書込メモリサイズとし、バックアップ開始時におけるデバイス周辺温度を書込開始時デバイス周辺温度として、この図５に例示するＩ／Ｏコマンド数参照情報を参照する。なお、メモリ１１のキャッシュデータサイズは、例えば、図示しない監視機能により随時監視され、メモリ１１や不揮発性記憶媒体１２の所定の記憶領域に格納されてもよい。メモリ１１のキャッシュデータサイズは、既知の手法で把握することができるものであり、その説明は省略する。
Ｉ／Ｏコマンド数決定部１０２は、Ｉ／Ｏコマンド数参照情報において、これらの書込メモリサイズと書込開始時デバイス周辺温度との組み合わせが、いずれのＩ／Ｏコマンド数の領域に該当するかを判断する。Ｉ／Ｏコマンド数決定部１０２は、Ｉ／Ｏコマンド数参照情報において、書込メモリサイズと書込開始時デバイス周辺温度との組み合わせが属するＩ／Ｏコマンド数を、バックアップ実行時の単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数として決定する。
Ｉ／Ｏコマンド数決定部１０２は、ＳＳＤ３０にキャッシュデータ（バックアップ対象データ）を格納するメモリバックアップ時に、Ｉ／Ｏコマンド数参照情報を参照して、単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数（書込負荷）を決定する決定部に相当する。
Ｉ／Ｏコマンド数決定部１０２は、ＣＭ２における停電検出時の環境温度と、バックアップ対象データのデータサイズとに基づいてＩ／Ｏコマンド数参照情報（関係情報）を参照し、停電検出時の環境温度とデータサイズとの組み合わせに対応する、単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数（書込負荷）を決定する。
――バックアップ処理部１０３――
バックアップ処理部１０３は、本ストレージ装置１の停電時に、バックアップ対象データであるメモリ１１のキャッシュデータをＳＳＤ３０の所定の記憶領域にライトするメモリバックアップを実行する。
バックアップ処理部１０３は、ＣＭ２に電力を供給する電源（外部電源）の喪失をＣＭ２が検出した（停電を検出した）場合に、ＢＰＳＵ１５から供給される予備電力を利用して、ＢＵＤ３０のバックアップ領域３２ｃに対して、メモリ１１のバックアップを行なう。バックアップの対象となるデータは、例えば、停電が検出されたときにメモリ１１が記憶する有効なデータであってよい。
なお、メモリバックアップが完了すると、ＣＭ２は、例えば「停電」等の動作停止要因（電源切断要因）をＢＵＤ３０のログ書込領域３２ｂ、或いは、他の不揮発性メモリ等に格納して、動作を停止してよい。また、外部電源の復旧により、ＣＭ２に外部電力が再投入されると、バックアップ処理部１０３は、前回の動作停止要因を参照し、停電であった場合、ＢＵＤ３０のバックアップ領域３２ｃからデータをメモリ１１に書き戻してよい。これにより、ＣＭ２は、停電が検出されたときのメモリ１１の状態を復元してからシステム動作を再開できる。
このように、バックアップ処理部１０３は、ＣＭ２の停電が発生した場合に、ＢＰＳＵ１５を利用して、バックアップ領域３２ｃに対して、メモリ１１内のデータのメモリバックアップを実行するバックアップ部の一例である。
また、バックアップ処理部１０３は、Ｉ／Ｏコマンド数決定部１０２によって決定された単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数でメモリバックアップを実行する。
バックアップ処理部１０３は、ＣＰＵ１０からのコマンド入力に対し、完了を通知するまでの時間を段階的に制限するＩ／Ｏコマンド分割制御を行なうことで、単位時間当たりのＩ／Ｏコマンドの発行数を調整する。なお、完了通知するまでの時間は調節可能とする。このようなＩ／Ｏコマンド分割制御は既知の手法で実現することができ、その詳細な説明は省略する。
（Ｂ）動作
上述の如く構成された実施形態の一例としてのストレージ装置１の診断処理部１０１による処理を図６に示すフローチャート（ステップＡ１〜Ａ６）に従って説明する。
ステップＡ１において、診断処理部１０１は、予め用意された複数種類の単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数の中から、一の単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数を選択する。
ステップＡ２において、診断処理部１０１は、ＳＳＤ３０に対して、ステップＡ１において選択した単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数のトランザクション負荷でダミーデータのライトを行なう。
ステップＡ３において、診断処理部１０１は、ＳＳＤ３０へのダミーデータのライト中に、ダミーデータの累積書込データ量，デバイス周辺温度および転送速度（書込性能）の測定を行なう。
ステップＡ４において、診断処理部１０１は、ＳＳＤ３０におけるデータの転送速度を閾値と比較し、転送速度が閾値未満であるかを確認する。確認の結果、転送速度が閾値以上である場合には（ステップＡ４のＮＯルート参照）、ステップＡ２に戻る。
また、確認の結果、転送速度が閾値未満である場合、すなわち、ＳＳＤ３０においてサーマルスロットリングの発生を検知した場合には（ステップＡ４のＹＥＳルート参照）、ステップＡ５に移行する。
ステップＡ５において、診断処理部１０１は、ＳＳＤ３０へのダミーデータのライトを終了させ、累積書込データ量（Mmax）およびデバイス周辺温度（Tmax）をメモリ１１や不揮発性記憶媒体１２等の所定の記憶領域に保存させる。
ステップＡ６において、診断処理部１０１は、全ての単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数について上記ステップＡ２〜Ａ５の処理を行なったかを確認する。全ての単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数に対する処理が完了していない場合には（ステップＡ６のＮＯルート参照）、ステップＡ１に戻り、未選択の単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数を選択し、以下の処理を繰り返し行なう。
全ての単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数に対して処理を行なった場合には（ステップＡ６のＹＥＳルート参照）、Ｉ／Ｏコマンド数の選択が終了したものとして処理を終了する。
次に、実施形態の一例としてのストレージ装置１におけるメモリバックアップ処理を、図７に示すフローチャート（ステップＢ１〜Ｂ３）に従って説明する。
ＣＭ２において停電の発生が検出されると、ステップＢ１において、Ｉ／Ｏコマンド数決定部１０２は、バックアップ容量（メモリ１１のキャッシュデータサイズ）を取得する。また、Ｉ／Ｏコマンド数決定部１０２は、温度センサ３０１を用いて測定されたデバイス周辺温度を取得する。Ｉ／Ｏコマンド数決定部１０２は、取得したこれらのバックアップ容量およびデバイス周辺温度をメモリ１１に記憶してもよい。
ステップＢ２において、Ｉ／Ｏコマンド数決定部１０２は、Ｉ／Ｏコマンド数参照情報を参照して、バックアップ処理部１０３がメモリバックアップを実行する際の単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数を決定する。
具体的には、Ｉ／Ｏコマンド数は、ステップＢ１において取得したバックアップ容量を書込メモリサイズとして、Ｉ／Ｏコマンド数参照情報において、書込メモリサイズと書込開始時デバイス周辺温度との組み合わせが属する単位時間当たりのＩ／Ｏコマンドの発行数を特定（決定）する。
Ｉ／Ｏコマンド数決定部１０２は、決定した単位時間当たりのＩ／Ｏコマンドの発行数をメモリ１１の所定の記憶領域に格納してもよい。
ステップＢ３において、バックアップ処理部１０３が、メモリ１１のキャッシュデータをＳＳＤ３０の所定の記憶領域にライトするメモリバックアップを実行する。バックアップ処理部１０３は、Ｉ／Ｏコマンド数決定部１０２によって決定された単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数でメモリバックアップを実行する。
メモリバックアップが完了すると、ＣＭ２は、例えば「停電」等の動作停止要因（電源切断要因）をＢＵＤ３０のログ書込領域３２ｂ、或いは、他の不揮発性メモリ等に格納して、動作を停止してよい。
（Ｃ）効果
このように、実施形態の一例としてのストレージ装置１によれば、診断処理部１０１が、ＢＵＤ３０の書込性能を診断して、Ｉ／Ｏコマンド数参照情報を作成する。
Ｉ／Ｏコマンド数決定部１０２は、このＩ／Ｏコマンド数参照情報を参照することで、サーマルスロットリングを発生させずに短時間でメモリバックアップを実現するための単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数を決定する。
バックアップ処理部１０３が、この決定された単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数となるようにメモリバックアップ処理を実行することで、サーマルスロットリングの発生を抑止し、短時間でメモリバックアップを行なうことができる。
すなわち、本ストレージ装置１によれば、ＢＵＤ３０に対するメモリバックアップの書込性能を保証し、且つ、サーマルスロットリングの発生を回避することができる。すなわち、ＢＵＤ３０を効率的に使用することができる。
また、サーマルスロットリングを回避するための過冷却を行なう必要がなく、冷却処理のための電力消費を削減することができる。
（Ｄ）その他
開示の技術は上述した実施形態に限定されるものではなく、本実施形態の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成および各処理は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。
例えば、上述した実施形態においては、図１に示すように、各ＣＭ２に１つのＢＵＤ３０が備えられているが、これに限定されるものではない。各ＣＭ２に２つ以上のＢＵＤ３０を備えてもよい。
このようにＣＭ２に複数のＢＵＤ３０を備える場合には、診断処理部１０１は、各ＢＵＤ３０に対して、それぞれダミーデータのライトおよび各種情報の測定を行ない、ＢＵＤ３０毎にＩ／Ｏコマンド数参照情報を作成することが望ましい。
そして、ＣＭ２における停電検出時には、Ｉ／Ｏコマンド数決定部１０２は、Ｉ／Ｏコマンド数参照情報を参照して、ＢＵＤ３０毎に単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数を決定することが望ましい。また、バックアップ処理部１０３は、ＢＵＤ３０毎に決定された単位時間当たりのＩ／Ｏコマンド数を用いて、各ＢＵＤ３０に対してメモリバックアップを行なうことが望ましい。
また、上述した実施形態においては、ストレージ装置１に２つのＣＭ２が備えられているが、これに限定されるものではない。ストレージ装置１に１つもしくは３つ以上のＣＭ２を備えてもよく、種々変形して実施することができる。
また、上述した開示により本実施形態を当業者によって実施・製造することが可能である。
（Ｅ）付記
以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
ストレージ装置の制御を行なうストレージ制御装置であって、
バックアップ対象データの格納先の記憶装置と、
当該ストレージ制御装置の正常動作時に、前記記憶装置の書込性能を診断し、前記記憶装置における、書込データサイズと環境温度と書込負荷との関係を示す関係情報を作成する診断処理部と、
前記記憶装置に前記バックアップ対象データを格納する際に、前記関係情報を参照して、前記書込負荷を決定する決定部と
を備える、ストレージ制御装置。
（付記２）
前記診断処理部が、
複数種類の書込負荷でそれぞれダミーデータを前記記憶装置に書き込み、前記ダミーデータの書き込み中における累積書込データ量，環境温度および書込性能を収集し、前記複数種類の書込負荷毎に前記書込データサイズと環境温度との関係を表す関係式を作成することで、前記関係情報を作成する
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）
前記決定部が、
当該ストレージ制御装置における停電検出時の環境温度と、前記バックアップ対象データのデータサイズとに基づいて前記関係情報を参照し、前記停電検出時の環境温度と前記データサイズとの組み合わせに対応する前記書込負荷を決定する
ことを特徴とする、付記１または２記載のストレージ制御装置。
（付記４）
ストレージ装置の制御を行なうストレージ制御装置のプロセッサに、
当該ストレージ制御装置の正常動作時に、バックアップ対象データの格納先の記憶装置の書込性能を診断し、
前記記憶装置における、書込データサイズと環境温度と書込負荷との関係を示す関係情報を作成し、
前記記憶装置に前記バックアップ対象データを格納する際に、前記関係情報を参照して、前記書込負荷を決定する
処理を実行させる、バックアップ制御プログラム。
（付記５）
複数種類の書込負荷でそれぞれダミーデータを前記記憶装置に書き込ませ、前記ダミーデータの書き込み中における累積書込データ量，環境温度および書込性能を収集し、前記複数種類の書込負荷毎に前記書込データサイズと環境温度との関係を表す関係式を作成することで、前記関係情報を作成する
処理を、前記プロセッサに実行させることを特徴とする、付記４記載のバックアップ制御プログラム。
（付記６）
当該ストレージ制御装置における停電検出時の環境温度と、前記バックアップ対象データのデータサイズとに基づいて前記関係情報を参照し、前記停電検出時の環境温度と前記データサイズとの組み合わせに対応する前記書込負荷を決定する
処理を、前記プロセッサに実行させることを特徴とする、付記４または５記載のバックアップ制御プログラム。
１ ストレージ装置
２−１，２−２，２ ＣＭ
３ ストレージ
１０ ＣＰＵ
１１ メモリ
１２ 不揮発性記憶媒体
１３ ＣＭ間インタフェース
１４ ＤＡ
１５ ＢＰＳＵ
３０ ＢＵＤ，ＳＳＤ
３２ａ ＦＷ格納領域
３２ｂ ログ書込領域
３２ｃ バックアップ領域
３２ｄ 空き領域
１０１ 診断処理部
１０２ Ｉ／Ｏコマンド数決定部
１０３ バックアップ処理部
３０１ 温度センサ
Ｇ０１〜Ｇ０３，Ｇ１１〜Ｇ１３，Ｇ２１〜Ｇ２５ グラフ

Claims (4)

  1. ストレージ装置の制御を行なうストレージ制御装置であって、
    バックアップ対象データの格納先の記憶装置と、
    当該ストレージ制御装置の正常動作時に、前記記憶装置の書込性能を診断し、前記記憶装置における、書込データサイズと環境温度と書込負荷との関係を示す関係情報を作成する診断処理部と、
    前記記憶装置に前記バックアップ対象データを格納する際に、前記関係情報を参照して、前記書込負荷を決定する決定部と
    を備える、ストレージ制御装置。
  2. 前記診断処理部が、
    複数種類の書込負荷でそれぞれダミーデータを前記記憶装置に書き込み、前記ダミーデータの書き込み中における累積書込データ量，環境温度および書込性能を収集し、前記複数種類の書込負荷毎に前記書込データサイズと環境温度との関係を表す関係式を作成することで、前記関係情報を作成する
    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. 前記決定部が、
    当該ストレージ制御装置における停電検出時の環境温度と、前記バックアップ対象データのデータサイズとに基づいて前記関係情報を参照し、前記停電検出時の環境温度と前記データサイズとの組み合わせに対応する前記書込負荷を決定する
    ことを特徴とする、請求項１または２記載のストレージ制御装置。
  4. ストレージ装置の制御を行なうストレージ制御装置のプロセッサに、
    当該ストレージ制御装置の正常動作時に、バックアップ対象データの格納先の記憶装置の書込性能を診断し、
    前記記憶装置における、書込データサイズと環境温度と書込負荷との関係を示す関係情報を作成し、
    前記記憶装置に前記バックアップ対象データを格納する際に、前記関係情報を参照して、前記書込負荷を決定する
    処理を実行させる、バックアップ制御プログラム。
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