JP2021174463A - Raid制御装置、raid制御方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
始めに、第1の実施形態について説明する。
ストレージ装置100a(RAID制御装置とも称する)は、インタフェース制御部110と、マイクロプロセッサ120a(処理部とも称する)と、制御用メモリ130aと、RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)制御部140と、物理ディスク15−1〜15−M(Mは自然数)により構成されている。ストレージ装置100aは、インタフェース制御部110を介してホストコンピュータ160と接続される。
マイクロプロセッサ120aは、更新管理部121aおよびコピー部122aを備える。更新管理部121aは、RAIDへのデータ更新が発生した際に、後述する更新管理テーブル131とコピーマップ132の更新を行う。また、更新管理部121aは、定期的に更新管理テーブル131の確認を行い、コピーマップ132の更新を行う。
コピー部122aは、コピーマップ132を定期的にチェックし、必要に応じてRAIDからスペアディスクへのコピーを行う。また、コピー部122aは、RAID修復時にもコピーマップ132をチェックしながら、RAIDからスペアディスクへのコピーを行う。
また、コピーステート値“1”は、「RAIDからスペアディスクへのコピーが必要な領域」であることを意味している。
また、コピーステート値“2”は、「RAIDとスペアディスクでデータが一致している領域」であることを意味している。
更新管理部121aは、更新管理テーブル131、コピーマップ132を制御する。また、コピー部122aは、RAID400、物理ディスク15−3、コピーマップ132を制御する。
第1の実施形態では、RAID400に対し、物理ディスク15−3をスペアディスクとして用いる。物理ディスク15−3は、コピーマップ132(図2B参照)およびRAID対応テーブル133(図2C参照)におけるPD#2に対応する。
図4において物理ディスク15−1および物理ディスク15−2に記憶されていたデータ“C0”が、図5では、データ“C1”に更新される。
ここでは、ユニークIDが、“1200”、“1800”、“2400”、“3000”、“3600”の時に、“B1”、“E1”、“A1”、“D1”、“F1”のデータ更新が発生する場合について説明する。また、ユニークIDが“4000”の時に、更新管理部121aの定期チェックが行われる場合について説明する。
始めに、更新管理部121aは、インタフェース制御部110を介してホストコンピュータ160から、データ更新要求を受信したか否かについて判定する(ステップS901)。データ更新要求を受信していない場合には(ステップS901でNo)、更新管理部121aは、所定時間の経過後に、再度、ステップS901の処理を行う。
一方、データ更新要求を受信した場合には(ステップS901でYes)、更新管理部121aは、RAID制御部140を介して、RAID400を構成する物理ディスク15−1および物理ディスク15−2のデータの更新を行う(ステップS902)。
次に、更新管理部121aは、コピーマップ132のコピーステート値を“0”に更新し(ステップS904)、図9のフローチャートによる処理を終了する。
始めに、更新管理部121aは、どの領域に対して更新管理テーブル131のチェックを行うか決定する(ステップS1001)。例えば、更新管理部121aは、RAID400の若いアドレスから順に検索しながら、チェックを行う領域を決定する。
次に、更新管理部121aは、ステップS1002で計算した差分が、更新管理部121aが記憶している閾値を越えているか否かを判定する(ステップS1003)。計算した差分が閾値を越えていると判定した場合には(ステップS1003でYes)、更新管理部121aは、コピーマップ132のコピーステート値を、“0”から“1”に更新し(ステップS1004)、ステップS1005の処理を行う。
一方、計算した差分が閾値を越えていないと判定した場合にも(ステップS1003でNo)、更新管理部121aは、ステップS1005の処理を行う。
一方、更新管理テーブル131の全領域のチェックが終了していないと判定した場合には(ステップS1005でNo)、更新管理部121aは、ステップS1001の処理を再度行うことにより、更新管理テーブル131の次の領域のチェックを行う。
始めに、コピー部122aは、コピーマップ132のどの領域に対してチェックを行うか決定する(ステップS1101)。例えば、コピー部122aは、図2Bのコピーマップ132において、Strip#PのPの数字が小さい順に、チェックを行う。
つまり、コピー部122aは、コピーマップ132の全領域のチェックが終了したか否かについて判定する(ステップS1105)。コピーマップ132の全領域のチェックが終了したと判定した場合には(ステップS1105でYes)、コピー部122aは、図11に示すフローチャートの処理を終了する。
一方、コピーマップ132の全領域のチェックが終了していないと判定した場合には(ステップS1105でNo)、コピー部122aは、ステップS1101の処理を再度行うことにより、コピーマップ132の次の領域のチェックを行う。
始めに、コピー部122aは、コピーマップ132のどの領域に対してチェックを行うかを決定する(ステップS1201)。例えば、コピー部122aは、図2Bのコピーマップ132において、Strip#PのPの数字が小さい順に、チェックを行う。
一方、コピーマップ132のコピーステート値が“2”ではない場合には(ステップS1202でNo)、コピー部122aは、RAID400から、スペアディスクである物理ディスク15−3にデータをコピーし(ステップS1203)、ステップS1204の処理を行う。
一方、コピーマップ132の全領域のチェックが終了していないと判定した場合には(ステップS1204でNo)、コピー部122aは、ステップS1201の処理を再度行うことにより、コピーマップ132の次の領域のチェックを行う。
この時、コピー部122aは、スペアディスクへのコピーを、ホストI/O(Input/Output)とは非同期に実行するため、ホストI/Oへの影響を抑えることができる。
また、コピー部122aは、スペアディスクへのコピーを、RAID400の更新頻度が少ない領域に対してのみ行うことで、RAID400を構成する物理ディスク15−1および15−2や、スペアディスクである物理ディスク15−3へのアクセス負荷を抑えることができる。
次に、第2の実施形態について説明する。
第2の実施形態によるストレージ装置100bが、第1の実施形態によるストレージ装置100a(図1参照)と同様の構成を有する部分については、それらの説明を省略する。
ストレージ装置100bは、複数のRAIDと、スペアディスクを用いる。
制御用メモリ130bは、更新管理テーブル141と、RAID対応コピーマップ142と、RAID対応テーブル143と、スペア対応テーブル144を記憶する。RAID対応コピーマップ142は、第1の実施形態で用いたコピーマップ132(図2B)を拡張したものであり、コピー要否の状態管理に加えて、コピー元のRAID情報も管理する。スペア対応テーブル144は、スペアディスクとRAIDの対応関係を記憶する。
第2の実施形態では、RAIDグループ#0およびRAIDグループ#1が用いられる場合について説明する。
更新管理部121bは、RAID400aを管理する更新管理テーブル141aと、RAID400bを管理する更新管理テーブル141bと、スペアディスクである物理ディスク15−3を管理するRAID対応コピーマップ142を制御する。なお、更新管理テーブル141aおよび141bは、図14Aで説明した更新管理テーブル141と同様のテーブルである。
また、コピー部122bは、RAID400aと、物理ディスク15−3と、RAID対応コピーマップ142を制御する。
また、物理ディスク15−4および物理ディスク15−5を使用し、ミラーリングで作成されたRAID400b(RAIDグループ#1)が構築されている。RAID400bを構成する物理ディスク15−4および15−5には、“G0”、“H0”、“I0”、“J0”、“K0”、“L0”のデータが記憶されている。
RAID400aとRAID400bに対し、物理ディスク15−3をスペアディスクとして用いる。これらの関係性を、RAID対応コピーマップ142と、スペア対応テーブル144とで管理する。
図15において物理ディスク15−1および物理ディスク15−2に記憶されていたデータ“C0”が、図16では、データ“C1”に更新される。
よって、更新管理部121bは、コピー対象のRAIDは、差分が大きいRAID400aであると決定する。閾値を越えた領域を見つけた場合、RAID対応コピーマップ142にコピー対象のRAID番号とコピーステート値である“1”を登録し、RAIDからスペアディスクへのコピーが必要なことを登録する。
始めに、更新管理部121bは、スペア対応テーブル144を参照し、今回チェック対象となっているスペアディスクが、どのRAIDと関連づけられているかを確認する(ステップS2001)。
次に、更新管理部121bは、更新管理テーブル141に記憶されている値と、更新管理部121bが記憶している現在のユニークIDの値の差分の計算を、ステップS2001で見つかったチェック対象のRAIDに対して行う(ステップS2003)。ここで、複数のRAIDが閾値を越えていた場合は、更新管理部121bは、一番差分が大きいRAIDを今回の対象RAIDとする。
一方、更新管理テーブル141の全領域のチェックが終了していないと判定した場合には(ステップS2006でNo)、更新管理部121bは、ステップS2002の処理を再度行うことにより、更新管理テーブル141の次の領域のチェックを行う。
始めに、コピー部122bは、RAID対応コピーマップ142のどの領域に対してチェックを行うか決定する(ステップ2101)。
一方、RAID対応コピーマップ142のコピーステート値が“1”であると判定した場合には(ステップS2102でYes)、コピー部122bは、RAID対応コピーマップ142に登録してあるRAIDのデータを、スペアディスクである物理ディスク15−3にコピーし(ステップS2103)、RAID対応コピーマップ142のコピーステート値を“2”に設定し(ステップS2104)、ステップS2105の処理を行う。
一方、RAID対応コピーマップ142の全領域のチェックが終了していないと判定した場合には(ステップS2105でNo)、コピー部122bは、ステップS2101の処理を再度行うことにより、RAID対応コピーマップ142の次の領域のチェックを行う。
始めに、コピー部122bは、RAID対応コピーマップ142のどの領域に対してチェックを行うかを決定する(ステップS2201)。
次に、コピー部122bは、今回復旧対象のRAIDがRAID対応コピーマップ142に登録されているかどうかを判定する(ステップS2202)。今回復旧対象のRAIDがRAID対応コピーマップ142に登録されていないと判定した場合には(ステップS2202でNo)、コピー部122bは、後述するステップS2204の処理を行う。
一方、RAID対応コピーマップ142の値が“2”ではないと判定した場合には(ステップS2203でNo)、コピー部122bは、RAIDのデータをスペアディスクにコピーし(ステップS2204)、ステップS2205の処理を行う。
一方、RAID対応コピーマップ142の全領域のチェックが終了していないと判定した場合には(ステップS2205でNo)、コピー部122bは、ステップS2201の処理を再度行うことにより、RAID対応コピーマップ142の次の領域のチェックを行う。
また、ストレージ装置100bが、複数のRAID(例えば、RAID0およびRAID1)を用いる場合であって、複数のRAIDのいずれかに縮退などの異常が発生した場合であっても、早急に、RAIDを復旧することができるとともに、RAIDからスペアディスクのデータのコピーに要する負荷を低くすることができる。
図23は、最小構成を有するストレージ装置100cの構成を示すブロック図である。このストレージ装置100cは、処理部120cを備える。
始めに、処理部120cは、所定の条件を満たした場合(例えば、図10のステップS1003でYesの場合)に、RAIDを構成する第1の記憶装置(例えば、図1の物理ディスク15−1および15−2)のデータを、スペア用の第2の記憶装置(例えば、図1の物理ディスク15−3)にコピーする(ステップS2401)。
次に、処理部120cは、第1の記憶装置に異常(例えば、縮退)が発生した場合に、第1の記憶装置から第2の記憶装置にコピーされていないデータのみを、第1の記憶装置から第2の記憶装置にコピーする(ステップS2402)。
100a、100b、100c・・・ストレージ装置
110・・・インタフェース制御部
120a、120b・・・マイクロプロセッサ
120c・・・処理部
121a、121b・・・更新管理部
122a、122b・・・コピー部
130a、130b・・・制御用メモリ
140・・・RAID制御部
160・・・ホストコンピュータ
Claims (9)
- 所定の条件を満たした場合に、RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)を構成する第1の記憶装置のデータを、スペア用の第2の記憶装置にコピーし、前記第1の記憶装置に異常が発生した場合に、前記第1の記憶装置から前記第2の記憶装置にコピーされていないデータのみを、前記第1の記憶装置から前記第2の記憶装置にコピーする処理部を備える
RAID制御装置。 - 前記処理部は、
前記第1の記憶装置に異常が発生した場合に、前記第1の記憶装置から前記第2の記憶装置にコピーされているデータについては、前記第1の記憶装置から前記第2の記憶装置にコピーしない
請求項1に記載のRAID制御装置。 - 前記第1の記憶装置の所定の領域に割り当てられる値が、閾値を超えた場合に、前記処理部は、前記所定の条件が満たされたと判定する
請求項1又は2に記載のRAID制御装置。 - 前記処理部は、前記第1の記憶装置の所定の領域に割り当てられる値を、現在時刻を使用してカウントアップする
請求項1から3までのいずれか1項に記載のRAID制御装置。 - 前記処理部は、前記第1の記憶装置の所定の領域に割り当てられる値を、前記RAID制御装置が起動してからの経過時間を使用してカウントアップする
請求項1から3までのいずれか1項に記載のRAID制御装置。 - 更新管理テーブル、コピーマップ、RAID対応テーブルを記憶する記憶部を更に備え、
前記処理部は、前記更新管理テーブル、前記コピーマップ、前記RAID対応テーブルを用いて、前記第1の記憶装置から前記第2の記憶装置にデータをコピーする
請求項1から5までのいずれか1項に記載のRAID制御装置。 - 更新管理テーブル、RAID対応コピーマップ、RAID対応テーブル、スペア対応テーブルを記憶する記憶部を更に備え、
前記処理部は、前記更新管理テーブル、前記RAID対応コピーマップ、前記RAID対応テーブル、前記スペア対応テーブルを用いて、前記第1の記憶装置から前記第2の記憶装置にデータをコピーする
請求項1から5までのいずれか1項に記載のRAID制御装置。 - 所定の条件を満たした場合に、RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)を構成する第1の記憶装置のデータを、スペア用の第2の記憶装置にコピーし、
前記第1の記憶装置に異常が発生した場合に、前記第1の記憶装置から前記第2の記憶装置にコピーされていないデータのみを、前記第1の記憶装置から前記第2の記憶装置にコピーする
RAID制御方法。 - RAID制御装置のコンピュータを、
所定の条件を満たした場合に、RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)を構成する第1の記憶装置のデータを、スペア用の第2の記憶装置にコピーし、前記第1の記憶装置に異常が発生した場合に、前記第1の記憶装置から前記第2の記憶装置にコピーされていないデータのみを、前記第1の記憶装置から前記第2の記憶装置にコピーする処理手段
として機能させるプログラム。
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