JP2023176257A - ストレージ装置、ストレージ制御方法およびストレージ制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】仮想ボリュームに割り当てるチャンクのサイズを適正化する。【解決手段】プール領域１１は、第１のサイズを有する第１のチャンクを単位として物理記憶領域を提供し、プール領域１２は、第１のサイズより小さい第２のサイズを有する第２のチャンクを単位として物理記憶領域を提供する。制御部３は、プール領域１１から第１のチャンクが割り当てられた仮想ボリューム２１を第２のサイズごとに分割した複数の分割領域の中から、データが格納されている分割領域の数を示す計数値を計数し、仮想ボリューム２１に割り当てられている第１のチャンクの数に対する計数値の比率または増加量が閾値以下の場合に、仮想ボリューム２１に対して第１のチャンクの代わりにプール領域１２から第２のチャンクを割り当て、割り当てられていた第１のチャンクのデータを新たに割り当てられた第２のチャンクに移動させる。【選択図】図１

Description

本発明は、ストレージ装置、ストレージ制御方法およびストレージ制御プログラムに関する。

シンプロビジョニング（Thin Provisioning）は、ストレージ容量を仮想化することで、物理記憶領域を効率的に利用できるようにする技術である。この技術では、ユーザのアクセス対象として、仮想的な記憶領域である仮想ボリュームが生成される。そして、仮想ボリュームの記憶領域のうち、データが書き込まれた記憶領域にのみ、物理記憶領域が動的に割り当てられる。

仮想ボリュームに関する技術としては、例えば、仮想ボリュームのデータへのアクセス状況を分析し、仮想ボリュームにおける記憶領域の管理単位がアクセス状況に対して最適になるように管理単位を再設定するストレージ装置が提案されている。

特開２００８－２６９３３８号公報

ところで、仮想ボリュームに対しては、チャンクと呼ばれる一定サイズの領域を単位として物理記憶領域が動的に割り当てられる。仮想ボリュームに物理記憶領域を提供するプール領域には、チャンクサイズが固定的に設定される。

チャンクサイズに関しては、基本的に、チャンクサイズが小さい方が物理記憶領域の利用効率が高いという特徴がある。例えば、小さなサイズの書き込み先領域を指定した書き込みが要求された場合に、大きなサイズのチャンクが割り当てられると、そのチャンクの一部の領域にのみデータが書き込まれることになり、有効なデータが含まれない無駄な領域がチャンク内に発生してしまう。チャンクサイズが小さいほど、このような無駄な領域は発生しにくい。

その反面、チャンクサイズが小さいほど、プール領域に用意されるチャンクの数や仮想ボリュームに割り当てられるチャンクの数は多くなる。このため、チャンクを管理するための管理情報を記憶するための記憶領域が大きくなるという問題がある。

このように、仮想ボリュームへのチャンク割当に関しては、物理領域の利用効率が高くなり、かつ管理情報の記憶容量が小さくなるような最適なチャンクサイズのプール領域から、チャンクを割り当てるようにすることが難しいという点に課題がある。

１つの側面では、本発明は、仮想ボリュームに割り当てるチャンクのサイズを適正化できるストレージ装置、ストレージ制御方法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。

１つの案では、次のような記憶部と制御部とを有するストレージ装置が提供される。このストレージ装置において、記憶部には、第１のサイズを有する第１のチャンクを単位として物理記憶領域を提供する第１のプール領域と、第１のサイズより小さい第２のサイズを有する第２のチャンクを単位として物理記憶領域を提供する第２のプール領域とが設定される。制御部は、第１のプール領域から、データが格納された領域にのみ第１のチャンクが割り当てられた仮想ボリュームを第２のサイズごとに分割した複数の第１の分割領域の中から、データが格納されている第１の分割領域の数を示す第１の計数値を計数し、仮想ボリュームに割り当てられている第１のチャンクの数に対する第１の計数値の比率または増加量が第１の閾値以下である場合に、仮想ボリュームに対して第１のチャンクの代わりに第２のプール領域から第２のチャンクを割り当て、仮想ボリュームに割り当てられていた第１のチャンクのデータを仮想ボリュームに割り当てられた第２のチャンクに移動させる。

また、１つの案では、上記のストレージ装置と同様の処理をコンピュータが実行するストレージ制御方法が提供される。
さらに、１つの案では、上記のストレージ装置と同様の処理をコンピュータに実行させるストレージ制御プログラムが提供される。

１つの側面では、仮想ボリュームに割り当てるチャンクのサイズを適正化できる。

第１の実施の形態に係るストレージ装置の構成例および処理例を示す図である。 第２の実施の形態に係るストレージシステムの構成例を示す図である。 ＣＭが備える処理機能の構成例を示す図である。 シンプロビジョニング管理情報のデータ構成例を示す図である。 ＴＰＰからＴＰＶに対するチャンクの割当例を示す図である。 シンプロビジョニング制御部によるマイグレーション処理を説明するための図である。 チャンクサイズを変更した方がよいケースを示す図である。 大きいチャンクサイズのＴＰＰに対するマイグレーション要否の判定処理例を示す図である。 小さいチャンクサイズのＴＰＰに対するマイグレーション要否の判定処理例を示す図である。 マイグレーション制御処理の手順を示すフローチャートの例である。 第１のマイグレーション判定処理の手順を示すフローチャートの例である。 大きいチャンクサイズのＴＰＰに対するマイグレーション処理の手順を示すフローチャートの例である。 第２のマイグレーション判定処理の手順を示すフローチャートの例である。 小さいチャンクサイズのＴＰＰに対するマイグレーション処理の手順を示すフローチャートの例である。 ０レクラメーション処理の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１は、第１の実施の形態に係るストレージ装置の構成例および処理例を示す図である。図１に示すストレージ装置１は、記憶部２と制御部３を有する。記憶部２は、１台または複数台の記憶装置に確保される物理記憶領域である。制御部３は、例えばプロセッサである。

記憶部２には、第１のサイズを有するチャンクを単位として物理記憶領域を提供するプール領域１１と、第１のサイズより小さい第２のサイズを有するチャンクを単位として物理記憶領域を提供するプール領域１２とが設定されている。図１では例として、プール領域１１のチャンクサイズはＬであり、プール領域１２のチャンクサイズはＬ／２であるとする。

また、ストレージ装置１では、仮想ボリュームを設定し、その仮想ボリュームに対してプール領域１１，１２のいずれかからチャンクが動的に割り当てることが可能となっている。仮想ボリュームには、データの書き込みが要求された領域にのみチャンクが割り当てられ、そのチャンクにデータが書き込まれる。図１では例として、仮想ボリューム２１が設定されている。仮想ボリューム２１は、プール領域１１のチャンク５個分の容量を有しているが、プール領域１１から２つのチャンク１１ａ，１１ｂのみが割り当てられているとする。

ところで、チャンクサイズに関しては、基本的に、チャンクサイズが小さい方が物理記憶領域の利用効率が高いという特徴がある。このため、仮想ボリューム２１にチャンクを割り当てる割当元を、プール領域１１からチャンクサイズの小さいプール領域１２に変更した方が、物理記憶領域の利用効率が向上する可能性が高い。その一方で、チャンクサイズが小さいほど、プール領域に用意されるチャンクの数や仮想ボリュームに割り当てられるチャンクの数が多くなるので、チャンクを管理するための管理情報を記憶するための記憶領域が大きくなるという問題がある。

制御部３は、仮想ボリューム２１におけるチャンクの割当状況およびデータの格納状況から、プール領域１１のチャンクサイズよりプール領域１２のチャンクサイズの方が適切であると判定した場合には、チャンクの割当元をプール領域１２に変更する。具体的には、制御部３は以下のような処理を実行する。

制御部３は、仮想ボリューム２１を、プール領域１２のチャンクサイズごとに分割する。制御部３は、分割により生成された複数の分割領域の中から、データが格納されている分割領域の数を示す計数値を計数する。そして、制御部３は、仮想ボリューム２１にプール領域１１から割り当てられているチャンクの数に対する、上記の計数値の比率または増加量を算出する。

上記の計数値は、チャンクの割当元をプール領域１２に変更した場合に、プール領域１２から仮想ボリューム２１に割り当てられるチャンクの数の推定値を示す。このため、算出される比率は、チャンクの割当元をプール領域１２に変更した場合に、仮想ボリューム２１に割り当てられるチャンクの数がどれだけの割合で増加するかを示す。また、算出される増加量は、チャンクの割当元をプール領域１２に変更した場合に、仮想ボリューム２１に割り当てられるチャンクの数がどれだけ増加するかを示す。

このため、制御部３は、算出された比率または増加量が所定の閾値以下である場合に、チャンクの割当元をプール領域１２に変更する。これにより、チャンクの割当数の増加を抑制しつつ、物理記憶領域の利用効率を改善できる。

図１の例では、仮想ボリューム２１における分割領域３１，３２の範囲にチャンク１１ａが割り当てられ、分割領域３３，３４の範囲にチャンク１１ｂが割り当てられている。ただし、チャンク１１ａにおける分割領域３１の範囲にはデータが格納されているが、分割領域３２の範囲にはデータが格納されていない。また、チャンク１１ｂにおける分割領域３４の範囲にはデータが格納されているが、分割領域３３の範囲にはデータが格納されていない。このように２つの分割領域３１，３４にデータが格納されていることから、制御部３は、上記の計数値を「２」と計数する。

また、仮想ボリューム２１に対してプール領域１１から割り当てられているチャンクの数は「２」である。このため、制御部３は、比率を１００％と算出し、増加量を「０」と算出する。チャンクの割当数の増加を抑制するという目的から、比率に対する閾値は１００％より大きく設定され、増加量に対する閾値は「１」以上に設定される。したがって、図１の例では比率と増加量のどちらが算出されても閾値以下となるので、制御部３は、仮想ボリューム２１へのチャンクの割当元をプール領域１１からプール領域１２に変更する。

この場合、制御部３は、仮想ボリューム２１に対してプール領域１１のチャンクの代わりにプール領域１２のチャンクを割り当てる。そして、制御部３は、仮想ボリューム２１にプール領域１１から割り当てられていたチャンクのデータを、プール領域１２から割り当てられたチャンクに移動させる。図１の例では、制御部３は、プール領域１２のチャンク１２ａ，１２ｂを仮想ボリューム２１に割り当てる。そして、制御部３は、チャンク１１ａにおける分割領域３１の範囲のデータをチャンク１２ａに移動させ、チャンク１１ｂにおける分割領域３４の範囲のデータをチャンク１２ｂに移動させる。

このように、制御部３は、チャンクの割当数の増加を抑制しつつ、物理記憶領域の利用効率を改善できると推定される場合に、仮想ボリュームへのチャンクの割当元を、より小さいチャンクサイズのプール領域に変更することができる。したがって、仮想ボリュームに割り当てるチャンクのサイズを適正化できる。

〔第２の実施の形態〕
図２は、第２の実施の形態に係るストレージシステムの構成例を示す図である。図２に示すストレージシステムは、ストレージ装置１００とホストサーバ２００を含む。ストレージ装置１００は、ＣＭ（Controller Module）１１０とドライブ部１２０を備える。

ＣＭ１１０は、例えばファイバチャネル（ＦＣ：Fibre Channel）やｉＳＣＳＩ（Internet Small Computer System Interface）などを用いたＳＡＮ（Storage Area Network）を介して、ホストサーバ２００と接続されている。ＣＭ１１０は、ホストサーバ２００からの要求に応じて、ドライブ部１２０に搭載された記憶装置へのアクセスを制御するストレージ制御装置である。なお、ＣＭ１１０は、図１に示したストレージ制御装置１０の一例である。

ドライブ部１２０には、ホストサーバ２００からのアクセス対象となる記憶装置が複数台搭載されている。本実施の形態では例として、ドライブ部１２０は、記憶装置としてＨＤＤ（Hard Disk Drive）１２１，１２２，１２３，・・・が搭載されたディスクアレイ装置である。なお、記憶装置としては、ＳＳＤ（Solid State Drive）などの他の種類の不揮発性記憶装置が用いられてもよい。

ホストサーバ２００は、例えば業務処理などの各種の処理を実行するサーバ装置である。ホストサーバ２００は、このような処理の実行に伴い、ストレージ装置１００によって提供される記憶領域に対してアクセスする。具体的には、ＣＭ１１０により、ドライブ部１２０内のＨＤＤを用いた論理ボリューム（論理記憶領域）が生成され、ホストサーバ２１０は、その論理ボリュームに対するアクセスをＣＭ１１０に要求することでドライブ部１２０内のＨＤＤにアクセスする。後述するように、このような論理ボリュームは、シンプロビジョニングを用いた仮想ボリュームとして生成される。なお、ＣＭ１１０にはホストサーバ２００が複数台接続されていてもよい。

ここで、図２を用いてＣＭ１１０のハードウェア構成例を説明する。ＣＭ１１０は、プロセッサ１１１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１２、ＳＳＤ１１３、ホストインタフェース（Ｉ／Ｆ）１１４およびドライブインタフェース（Ｉ／Ｆ）１１５を備える。

プロセッサ１１１は、ＣＭ１１０全体を統括的に制御する。プロセッサ１１１は、マルチプロセッサであってもよい。プロセッサ１１１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、またはＰＬＤ（Programmable Logic Device）である。また、プロセッサ１１１は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＰＬＤのうちの２以上の要素の組み合わせであってもよい。

ＲＡＭ１１２は、ＣＭ１１０の主記憶装置として使用される。ＲＡＭ１１２には、プロセッサ１１１に実行させるＯＳ（Operating System）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的に格納される。ＳＳＤ１１３は、ＣＭ１１０の補助記憶装置として使用される。ＳＳＤ１１３には、ＯＳ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。

ホストインタフェース１１４は、ホストサーバ２００と通信するための通信インタフェースである。ドライブインタフェース１１５は、ドライブ部１２０と通信するための通信インタフェースである。ドライブインタフェース１１５は、例えば、ＳＡＳ（Serial Attached SCSI）インタフェースである。

以上のハードウェア構成によってＣＭ１１０の処理機能が実現される。
図３は、ＣＭが備える処理機能の構成例を示す図である。図３に示すように、ＣＭ１１０は、記憶部１３０、Ｉ／Ｏ（Input／Output）制御部１４１およびシンプロビジョニング制御部１４２を備える。

記憶部１３０は、ＲＡＭ１１２、ＳＳＤ１１３など、ＣＭ１１０が備える記憶装置に確保される記憶領域である。記憶部１３０には、プール構成情報１３１、ボリューム構成情報１３２およびシンプロビジョニング管理情報１３３が記憶される。

ＣＭ１１０では、ホストサーバ２００からのアクセス対象となる仮想ボリュームが生成される。仮想ボリュームにおいては、ホストサーバ２００からの要求に応じてデータが書き込まれた領域に対してのみ、ストレージプールから物理領域が割り当てられる。ストレージプールは、ドライブ部１２０に搭載された複数のＨＤＤを用いて実現され、１以上の仮想ボリュームによって共用される物理記憶領域である。

以下の説明では、仮想ボリュームをＴＰＶ（Thin Provisioning Volume）と記載し、ストレージプールをＴＰＰ（Thin Provisioning Pool）と記載する。
プール構成情報１３１は、ＴＰＰの構成を示す情報である。例えば、プール構成情報１３１には、ＴＰＰの識別情報、ＴＰＰに属するＨＤＤの識別情報、ＴＰＰの容量、ＴＰＰにおけるチャンクのサイズなどの情報が含まれる。なお、チャンクとは、ＴＰＶに対する割当単位となる一定サイズの物理領域である。

ボリューム構成情報１３２は、ＴＰＶの構成を示す情報である。例えば、ボリューム構成情報１３２には、ＴＰＶの識別情報、ＴＰＶのサイズなどの情報が含まれる。
シンプロビジョニング管理情報１３３は、ＴＰＶの記憶領域と、ＴＰＰからＴＰＶの記憶領域に割り当てられたチャンクとの対応関係を示す情報である。

Ｉ／Ｏ制御部１４１およびシンプロビジョニング制御部１４２の処理は、例えば、プロセッサ１１１が所定のアプリケーションプログラムを実行することで実現される。
Ｉ／Ｏ制御部１４１は、ホストサーバ２００からの要求に応じてＴＰＶに対するＩ／Ｏ処理を制御する。シンプロビジョニング制御部１４２は、ＴＰＰからのＴＰＶに対するチャンクの割り当て処理を制御する。

例えば、Ｉ／Ｏ制御部１４１は、ホストサーバ２００からＴＰＶ内のあるライト先領域に対するデータのライトＩ／Ｏ要求を受信すると、シンプロビジョニング管理情報１３３に基づいて、ライト先領域にチャンクが割り当てられているかを判定する。チャンクが割り当てられている場合、Ｉ／Ｏ制御部１４１は、割り当て済みのチャンクにライトデータを書き込み、ホストサーバ２００に完了応答を送信する。一方、チャンクが割り当てられていない場合、シンプロビジョニング制御部１４２は、ＴＰＰから未割り当てのチャンクを選択し、そのチャンクをライト先領域に割り当てる。Ｉ／Ｏ制御部１４１は、割り当てられたチャンクにライトデータを書き込み、ホストサーバ２００に完了応答を送信する。なお、実際には、ライトデータがキャッシュに書き込まれた時点で完了応答が送信され、その後の非同期のタイミングでチャンクに対するライトデータの書き込みが行われてもよい。

また、シンプロビジョニング制御部１４２は、他のＴＰＰに対するＴＰＶのマイグレーション処理を制御する。本実施の形態において、「マイグレーション」とは、ＴＰＶに対するチャンクの割当元ＴＰＰを他のＴＰＰに変更して、ＴＰＶのデータをＴＰＰ間で再配置する処理を指す。

また、シンプロビジョニング制御部１４２は、データ漏洩の防止を目的として、ＴＰＰのチャンクのうちＴＰＶから解放されたチャンクに対して値「０」のデータ（０データ）を書き込む。例えば、シンプロビジョニング制御部１４２は、ホストサーバ２００からＴＰＶの削除が要求され、さらにそのＴＰＶの解放（アンマップ）が要求された場合や、マイグレーションの実行により元のＴＰＶが解放された場合に、ＴＰＶに割り当てられていたチャンクに０データを書き込む。

図４は、シンプロビジョニング管理情報のデータ構成例を示す図である。図４に示すように、シンプロビジョニング管理情報１３３は、マッピングテーブル１３３ａと割当情報テーブル１３３ｂを含む。

マッピングテーブル１３３ａは、ＴＰＰのチャンクと、そのチャンクの割当先であるＴＰＶの分割領域との対応関係を管理するための管理テーブルである。マッピングテーブル１３３ａには、あるＴＰＰのチャンクがＴＰＶの分割領域に対して新たに割り当てられると、新たなレコードが追加される。分割領域とは、ＴＰＶをチャンクサイズごとに分割した領域である。

各レコードには、チャンクの識別情報と、そのチャンクの割当先であるＴＰＶ内の分割領域の識別情報とが対応付けて登録される。チャンクの識別情報は、ＴＰＰを識別するＴＰＰ＿Ｎｏと、ＴＰＰにおけるチャンクの先頭位置をＴＰＰの先頭からのオフセット量（Logical Block Address：ＬＢＡ）で表したＴＰＰ＿ｏｆｆｓｅｔとによって表される。ＴＰＶ内の分割領域の識別情報は、ＴＰＶを識別するＴＰＶ＿Ｎｏと、ＴＰＶにおける分割領域の先頭位置をＴＰＶの先頭からのオフセット量（ＬＢＡ）で表したＴＰＶ＿ｏｆｆｓｅｔとによって表される。

割当情報テーブル１３３ｂには、ＴＰＶが新たに生成されると、そのＴＰＶに含まれる各分割領域に対応するレコードが追加される。各レコードには、分割領域の識別情報と、マッピングテーブル１３３ａのレコードのアドレスを示すテーブルアドレスとが対応付けて登録される。分割領域の識別情報は、ＴＰＶを識別するＴＰＶ＿Ｎｏと、ＴＰＶにおける分割領域の先頭位置をＴＰＶの先頭からのオフセット量（ＬＢＡ）で表したＴＰＶ＿ｏｆｆｓｅｔとによって表される。このような分割領域の識別情報にマッピングテーブル１３３ａのテーブルアドレスが対応付けられることで、分割領域に割り当てられたチャンクの情報を参照可能になる。

なお、分割領域にチャンクが割り当てられていない場合、テーブルアドレスとしては無効値（図４の例では「０ｘｆｆｆｆｆｆｆｆ」）が登録される。したがって、新たなＴＰＶが生成された時点では、そのＴＰＶの各分割領域に対応するレコードにはテーブルアドレスの初期値として無効値が登録される。

図５は、ＴＰＰからＴＰＶに対するチャンクの割当例を示す図である。本実施の形態のストレージ装置１００では、ＴＰＰに対してチャンクサイズが固定的に設定されるとともに、チャンクサイズの異なる複数のＴＰＰを生成可能になっている。図５では、互いにチャンクサイズの異なるＴＰＰ＃０とＴＰＰ＃１とが例示されている。ＴＰＰ＃０は、容量が２１ＧＢ、チャンクサイズが２１ＭＢ、チャンク数が１０２４個のストレージプールである。一方、ＴＰＰ＃１は、容量が２１ＧＢ、チャンクサイズが８４ＭＢ、チャンク数が２５６個のストレージプールである。

また、図５では、ＴＰＰ＃０をチャンクの割当元とするＴＰＶ＃０と、ＴＰＰ＃１をチャンクの割当元とするＴＰＶ＃１とが例示されている。チャンクはＴＰＶに対する物理領域の割当単位であるので、ＴＰＰのチャンクサイズが異なる場合、チャンクの割当先となるＴＰＶの分割領域のサイズも異なる。

例えば、ＴＰＰ＃０におけるチャンクの割当単位となる分割領域のサイズは、ＴＰＰ＃０のチャンクサイズと同じ２１ＭＢとなる。したがって、例えば、ＴＰＶ＃０におけるあるライト先領域（ここでは分割領域のサイズ以下とする）に対するライトＩ／Ｏがホストサーバ２００から要求された場合、このライト先領域に対してＴＰＰ＃０から２１ＭＢのチャンクが割り当てられ、そのチャンクにライトデータが書き込まれる。

同様に、ＴＰＰ＃１におけるチャンクの割当単位となる分割領域のサイズは、ＴＰＰ＃１のチャンクサイズと同じ８４ＭＢとなる。したがって、例えば、ＴＰＶ＃１におけるあるライト先領域（ここでは分割領域のサイズ以下とする）に対するライトＩ／Ｏがホストサーバ２００から要求された場合、このライト先領域に対してＴＰＰ＃１から８４ＭＢのチャンクが割り当てられ、そのチャンクにライトデータが書き込まれる。

ここで、チャンクサイズに関しては、基本的に、チャンクサイズが小さい方が容量効率（物理領域の利用効率）が高いという特徴がある。例えば、チャンクサイズより小さいライト先領域を指定したライトＩ／Ｏが要求された場合、割り当てられたチャンクの一部にのみライトデータが書き込まれ、チャンクの残りの領域が未利用状態となる。このようなケースはチャンクサイズが大きいほど発生しやすいので、チャンクサイズが小さい方が容量効率は高いといえる。

一方、ＴＰＰの容量が同じであれば、チャンクサイズが小さいほどチャンク数が多くなる。また、図４に例示したように、シンプロビジョニング管理情報１３３内の管理テーブルにはチャンクや分割領域ごとのレコードが登録される。すなわち、割当情報テーブル１３３ｂにはＴＰＶの各分割領域に対応するレコードが登録され、マッピングテーブル１３３ａには、分割領域に割り当てられた各チャンクに対応するレコードが登録される。このため、チャンクサイズが小さい方が登録されるレコード数が大きくなり、管理テーブルの容量が大きくなるという特徴がある。

管理テーブルの容量が大きくなると、必要な記憶領域の容量も大きくなり、装置コストが高まる。例えば、アクセス速度の向上のために管理テーブルがＲＡＭに記憶される場合、必要なＲＡＭの容量が大きくなる。また、ＲＡＭがＩ／Ｏ処理用のキャッシュとしても使用されている場合、管理テーブルの容量が大きいほどキャッシュとして使用できる容量が小さくなり、Ｉ／Ｏ応答性能が低下してしまう。

このように、チャンクサイズの大小によってメリット、デメリットが存在する。ＴＰＶに割り当てるチャンクのサイズとして、ＴＰＶのＩ／Ｏ環境に応じた適切なチャンクサイズを選択することで、上記のメリットを最大限享受しつつ、デメリットを最小化することが望まれる。

図６は、シンプロビジョニング制御部によるマイグレーション処理を説明するための図である。本実施の形態において、シンプロビジョニング制御部１４２は、ＴＰＶを、現在そのＴＰＶにチャンクを割り当てている割当元ＴＰＰよりチャンクサイズの大きい他のＴＰＰ、またはチャンクサイズの小さい他のＴＰＰに対して適応的にマイグレーションする。

図６では例として、チャンクサイズが４２ＭＢのＴＰＰ＃１０が、ＴＰＶ＃１０に対する割当元ＴＰＰとなっている。また、ＴＰＰ＃１０の他に、チャンクサイズが８４ＭＢのＴＰＰ＃１１と、チャンクサイズが２１ＭＢのＴＰＰ＃１２とが生成されているとする。この状況において、シンプロビジョニング制御部１４２は、ＴＰＶ＃１０に対するチャンクの割当元ＴＰＰを、チャンクサイズがより大きいＴＰＰに変更した方がよいか、またはより小さいＴＰＰに変更した方がよいかを判定する。

前者の場合、シンプロビジョニング制御部１４２は、ＴＰＶ＃１０におけるデータ格納領域に対してＴＰＰ＃１１から新たにチャンクを割り当て、ＴＰＶ＃１０に割り当てられていた元のチャンクのデータを新たなチャンクに移動させる。一方、後者の場合、シンプロビジョニング制御部１４２は、ＴＰＶ＃１０におけるデータ格納領域に対してＴＰＰ＃１２から新たにチャンクを割り当て、ＴＰＶ＃１０に割り当てられていた元のチャンクのデータを新たなチャンクに移動させる。

ここで、次の図７に示すように、ライトＩ／Ｏの発生状況に応じて、大きいチャンクサイズを利用した方がよいケースと、小さいチャンクサイズを利用した方がよいケースとが考えられる。

図７は、チャンクサイズを変更した方がよいケースを示す図である。図７（Ａ）は、大きいチャンクサイズを利用した方がよいケースを示し、図７（Ｂ）は、小さいチャンクサイズを利用した方がよいケースを示す。なお、図７では例として、２１ＭＢのチャンクを割り当てる場合、８４ＭＢのチャンクを割り当てる場合とで比較する。

図７（Ａ）は、比較的サイズが大きいライトデータによるシーケンシャルなライトＩ／Ｏが多く発生しているケースを示す。このケースでは、ＴＰＶ上の比較的大きな連続領域にデータが書き込まれる。この場合、ＴＰＶに対してサイズの大きいチャンクを割り当てても、チャンク上においてデータが書き込まれない無駄な領域が発生しにくい。逆に、ＴＰＶに対してサイズの小さいチャンクを割り当てると、割り当てられるチャンク数が多くなり、管理テーブルのレコード数が増大する。

図７（Ａ）の例では、２回のライトＩ／Ｏに対して、８４ＭＢのチャンクは１つだけ割り当てられるが、２１ＭＢのチャンクは４つ割り当てられる。どちらの場合でも、チャンク上でデータが書き込まれない領域のサイズは同じであり、容量効率に差はない。しかし、２１ＭＢのチャンクを用いた場合の方がチャンクの割当数が多くなり、それによって管理テーブルのレコード数も多くなるので、管理テーブルのためのより大きな記憶領域が必要となる。したがって、このようなケースでは大きいチャンクサイズを利用した方がよいと考えられる。

一方、図７（Ｂ）は、比較的サイズが小さいライトデータによるランダムなライトＩ／Ｏが多く発生しているケースを示す。このケースでは、ＴＰＶ上の離散的な位置に小さなサイズのデータが書き込まれる。この場合、ＴＰＶに対してサイズの大きいチャンクを割り当てると、チャンク上にデータが書き込まれない大きな領域が発生しやすくなる。このため、サイズの小さいチャンクを割り当てる場合より容量効率が低下する。

図７（Ｂ）の例では、４回のライトＩ／Ｏに対して、２１ＭＢのチャンクを利用した場合と、８４ＭＢのチャンクを利用した場合のいずれにおいても４つのチャンクが割り当てられる。このため、管理テーブルのレコード数に差はない。しかし、８４ＭＢのいずれのチャンクでもライトデータは一部の領域にしか書き込まれないので、容量効率が低い。したがって、このようなケースでは小さいチャンクサイズを利用した方がよいと考えられる。

このようなライトＩ／Ｏの発生状況の違いは、例えば、ＴＰＶの利用用途の違いによって発生し得る。一例として、データベース用途であれば小さいライトデータのランダムライトが発生しやすく、マルチメディア系のデータ格納用途であれば大きいライトデータのシーケンシャルライトが発生しやすい。

しかし、このようなＴＰＶの利用用途をＣＭ１１０側が認識することは難しい。また、例えば、上記のようなライトＩ／Ｏの発生状況をＣＭ１１０が解析する場合、ＣＭ１１０の処理負荷が増大するという問題がある。ＣＭ１１０の処理負荷が増大すると、Ｉ／Ｏ要求に対する応答性能が低下する可能性がある。また、Ｉ／Ｏ要求に対する応答性能を維持しようとすると、ＣＭ１１０の処理性能を高める必要が生じ、装置コストが上がってしまう。

そこで、本実施の形態において、シンプロビジョニング制御部１４２は、ＴＰＶに対するチャンクの割当状況やデータの書き込み状況を定期的に監視する。シンプロビジョニング制御部１４２は、それらの監視結果に基づいて、より大きいチャンクサイズのＴＰＰ、またはより小さいチャンクサイズのＴＰＰへのマイグレーションの要否を判定し、必要と判定した場合にマイグレーションを実行する。時間的に連続した期間におけるライトＩ／Ｏの発生状況を解析するのではなく、判定時刻におけるチャンクの割当状況やデータの書き込み状況からマイグレーションの要否を判定することで、判定処理負荷を軽減できる。

以下の説明では、判定対象のＴＰＶに対する変更前のチャンク割当元のＴＰＰ（現状のチャンク割当元のＴＰＰ）を「移行元ＴＰＰ」と記載し、変更後のチャンク割当元のＴＰＰを「移行先ＴＰＰ」と記載する。

図８は、大きいチャンクサイズのＴＰＰに対するマイグレーション要否の判定処理例を示す図である。シンプロビジョニング制御部１４２は、以下のような手順で、判定対象のＴＰＶをより大きいチャンクサイズのＴＰＰにマイグレーションするかを判定する。

まず、シンプロビジョニング制御部１４２は、判定対象のＴＰＶの移行元ＴＰＰの他に、次の判定条件（１－１）～（１－４）をすべて満たすＴＰＰが存在するかを判定する。
判定条件（１－１）：チャンクサイズが移行元ＴＰＰのチャンクサイズより大きい。

判定条件（１－２）：チャンクサイズが移行元ＴＰＰのチャンクサイズの倍数である。
判定条件（１－３）：空き容量（未割当チャンクの数）が十分にある。
判定条件（１－４）：マイグレーション先として判定対象のＴＰＶのユーザが事前に許容している。

判定条件（１－２）は、後述する全割当カウンタ１３４ａおよび部分割当カウンタ１３４ｂを用いてマイグレーションの要否を判定できるようにするための条件である。判定条件（１－３）は、マイグレーションしても移行先ＴＰＰの容量が枯渇しないことを示す条件であり、例えば、移行先ＴＰＰの空き容量が判定対象のＴＰＶの容量以上ある場合に満たされる。判定条件（１－４）は、例えば、事前に設定された情報に基づいて判定される。

シンプロビジョニング制御部１４２は、上記の判定条件（１－１）～（１－４）をすべて満たす他のＴＰＰが存在する場合に、その中からチャンクサイズが移行元ＴＰＰのチャンクサイズに最も近い（すなわちチャンクサイズが最小の）ＴＰＰを、移行先候補ＴＰＰとして選択する。

次に、シンプロビジョニング制御部１４２は、全割当カウンタ１３４ａおよび部分割当カウンタ１３４ｂを用いて、判定対象のＴＰＶに対するチャンクの割当状況およびデータの書き込み状況を判定する。

この処理では、まず、シンプロビジョニング制御部１４２は、判定対象のＴＰＶの論理記憶領域を、移行先候補ＴＰＰのチャンクサイズごとに分割する。以下、分割された領域を「チャンク区画」と記載する。例えば、移行先候補ＴＰＰのチャンクサイズが移行元ＴＰＰのチャンクサイズの３倍である場合、各チャンク区画は移行元ＴＰＰのチャンク３つ分の長さとなる。

図８では例として、判定対象のＴＰＶ＃１０に対して、チャンクサイズが４２ＭＢのＴＰＰ＃１０からチャンクが割り当てられている。また、このような移行元のＴＰＰ＃１０に対し、チャンクサイズが８４ＭＢのＴＰＰ＃１１が移行先候補ＴＰＰとして選択されたとする。移行先候補のＴＰＰ＃１１のチャンクサイズは移行元のＴＰＰ＃１０のチャンクサイズの２倍であるので、ＴＰＶ＃１０上のチャンク区画は移行元のＴＰＰ＃１０のチャンク２つ分の長さとなる。

次に、シンプロビジョニング制御部１４２は、判定対象のＴＰＶの各チャンク区画について、全割当カウンタ１３４ａおよび部分割当カウンタ１３４ｂをカウントアップするか否かを判定する。

具体的には、シンプロビジョニング制御部１４２は、チャンク区画の全体に移行元ＴＰＰからチャンクが割り当てられている場合に、全割当カウンタ１３４ａをカウントアップする。例えば図８のように、移行先候補ＴＰＰのチャンクサイズが移行元ＴＰＰのチャンクサイズの２倍であるとすると、チャンク区画に２つのチャンクが割り当てられている場合に全割当カウンタ１３４ａがカウントアップされる。図８の例では、チャンク区画１５２に対して２つのチャンクが割当済みであるので、チャンク区画１５２において全割当カウンタ１３４ａがカウントアップされる。

また、シンプロビジョニング制御部１４２は、チャンク区画の一部にのみ移行元ＴＰＰからチャンクが割り当てられている場合に、部分割当カウンタ１３４ｂをカウントアップする。例えば図８のように、移行先候補ＴＰＰのチャンクサイズが移行元ＴＰＰのチャンクサイズの２倍であるとすると、チャンク区画に１つのチャンクが割り当てられている場合に部分割当カウンタ１３４ｂがカウントアップされる。図８の例では、チャンク区画１５１，１５３に対してチャンクが１つずつ割当済みであるので、チャンク区画１５１，１５３において部分割当カウンタ１３４ｂがカウントアップされる。

次に、シンプロビジョニング制御部１４２は、判定対象のＴＰＶに含まれる、移行元ＴＰＰから１以上のチャンクが割り当てられているチャンク区画のうち、チャンク区画全体に移行元ＴＰＰからチャンクが割り当てられているチャンク区画の割合Ｒ１を算出する。全割当カウンタ１３４ａのカウント値をall＿alloc＿cntとし、部分割当カウンタ１３４ｂのカウント値をpart＿alloc＿cntすると、割合Ｒ１は次の式（１）を用いて算出される。
Ｒ１［％］＝all＿alloc＿cnt／（part＿alloc＿cnt＋all＿alloc＿cnt）×１００・・・（１）
上記の割合Ｒ１が大きいほど、移行先候補ＴＰＰにマイグレーションした場合に、新たに割り当てられるチャンク内に有効なデータが書かれない無駄な領域が発生しにくく、新たに使用される物理領域の増加容量も抑制される。このため、マイグレーションの実行後における容量効率の低下が抑制される一方、管理テーブルの容量削減効果が得られる。したがって、シンプロビジョニング制御部１４２は、算出された割合Ｒ１が所定の閾値（例えば９０％）以上の場合に、移行先候補ＴＰＰをマイグレーション先として判定対象のＴＰＶのマイグレーションを実行する。

なお、上記の処理では、判定条件（１－１）～（１－４）をすべて満たす他のＴＰＰのうち、その中からチャンクサイズが移行元ＴＰＰのチャンクサイズに最も近いＴＰＰ（チャンクサイズが最小のＴＰＰ）が移行先候補ＴＰＰとして選択された。しかし、よりチャンクサイズが大きい他のＴＰＰが選択されてもよい。ただし、その場合には、全割当カウンタ１３４ａがカウントアップされにくくなり、割合Ｒ１が閾値以上になりにくくなるので、その結果として、判定対象のＴＰＶがより大きなチャンクサイズのＴＰＰにマイグレーションされにくくなる。

一方、チャンクサイズが最小の他のＴＰＰが選択されることで、ＴＰＶをより大きなチャンクサイズのＴＰＰに段階的にマイグレーションさせることが可能となり、ＴＰＶのデータ書き込み状況に合ったサイズのチャンクが割り当てられるようになる。その結果、物理領域の使用率の向上と管理テーブルの記憶容量の削減とのバランスを最適化できる。

図９は、小さいチャンクサイズのＴＰＰに対するマイグレーション要否の判定処理例を示す図である。シンプロビジョニング制御部１４２は、以下のような手順で、判定対象のＴＰＶをより小さいチャンクサイズのＴＰＰにマイグレーションするかを判定する。

まず、シンプロビジョニング制御部１４２は、判定対象のＴＰＶの移行元ＴＰＰの他に、次の判定条件（２－１）～（２－４）をすべて満たすＴＰＰが存在するかを判定する。
判定条件（２－１）：チャンクサイズが移行元ＴＰＰのチャンクサイズより小さい。

判定条件（２－２）：移行元ＴＰＰのチャンクサイズが判定対象のＴＰＰのチャンクサイズの倍数である。
判定条件（２－３）：空き容量（未割当チャンクの数）が十分にある。

判定条件（２－４）：マイグレーション先として判定対象のＴＰＶのユーザが事前に許容している。
判定条件（２－２）は、後述する割当必要カウンタ１３４ｃを用いてマイグレーションの要否を判定できるようにするための条件である。判定条件（２－３）は、マイグレーションしても移行先ＴＰＰの容量が枯渇しないことを示す条件であり、例えば、移行先ＴＰＰの空き容量が判定対象のＴＰＶの容量以上ある場合に満たされる。判定条件（２－４）は、例えば、事前に設定された情報に基づいて判定される。

シンプロビジョニング制御部１４２は、上記の判定条件（２－１）～（２－４）をすべて満たす他のＴＰＰが存在する場合に、その中からチャンクサイズが移行元ＴＰＰのチャンクサイズに最も近い（すなわちチャンクサイズが最大の）ＴＰＰを、移行先候補ＴＰＰとして選択する。

次に、シンプロビジョニング制御部１４２は、割当必要カウンタ１３４ｃを用いて、判定対象のＴＰＶに対するチャンクの割当状況およびデータの書き込み状況を判定する。
この処理では、まず、シンプロビジョニング制御部１４２は、判定対象のＴＰＶの論理記憶領域を、移行先候補ＴＰＰのチャンクサイズごとに分割する。図８の場合とは異なり、分割された領域の長さは移行元ＴＰＰのチャンクサイズより小さくなる。そこで、以下の説明では分割された領域を「部分チャンク区画」と記載する。例えば、移行先候補ＴＰＰのチャンクサイズが移行元ＴＰＰのチャンクサイズの１／３である場合、各部分チャンク区画も移行元ＴＰＰのチャンクサイズの１／３の長さとなる。

図９では例として、判定対象のＴＰＶ＃１０に対して、チャンクサイズが４２ＭＢのＴＰＰ＃１０からチャンクが割り当てられている。また、このような移行元のＴＰＰ＃１０に対し、チャンクサイズが２１ＭＢのＴＰＰ＃１２が移行先候補ＴＰＰとして選択されたとする。移行先候補のＴＰＰ＃１２のチャンクサイズは移行元のＴＰＰ＃１０のチャンクサイズの１／２であるので、ＴＰＶ＃１０上の部分チャンク区画も移行元のＴＰＰ＃１０のチャンクサイズの１／２の長さとなる。

次に、シンプロビジョニング制御部１４２は、判定対象のＴＰＶの各部分チャンク区画について、割当必要カウンタ１３４ｃをカウントアップするか否かを判定する。具体的には、シンプロビジョニング制御部１４２は、部分チャンク区画に対して移行元ＴＰＰからチャンクが割り当てられており、かつ、そのチャンクにおける部分チャンク区画内に有効なデータが含まれる場合に、割当必要カウンタ１３４ｃをカウントアップする。

本実施の形態では、ＴＰＰに含まれる未割当チャンクには、その全体に０データが書き込まれる。そして、未割当チャンクがＴＰＶに割り当てられ、そのチャンクの一部にデータが書き込まれた場合には、そのチャンクの残りの領域には０データが残る。より具体的には、割り当てられたチャンク内のブロックのうち、一部のブロックにのみデータが書き込まれた場合には、残りのブロックのそれぞれは全体に０データが書き込まれたブロック（０データのブロック）となる。ここでいう「ブロック」とは、ホストサーバ２００からＴＰＶに対するライトＩ／Ｏの最小単位の領域である。また、以下の説明では、有効なデータが書き込まれたブロックを「０データでないブロック」と記載する。

そこで、シンプロビジョニング制御部１４２は、部分チャンク区画にチャンクが割り当てられている場合に、そのチャンクにおける部分チャンク区画に０データでないブロックが１つ以上ある場合に、割当必要カウンタ１３４ｃをカウントアップする。

図９の例では、部分チャンク区画１６１，１６２に１つのチャンクが割り当てられているが、このチャンクにおける部分チャンク区画１６１に含まれるブロックは、すべて０データのブロックとなっている。一方、このチャンクにおける部分チャンク区画１６２には、０データでないブロックが含まれている。この場合、部分チャンク区画１６２において割当必要カウンタ１３４ｃがカウントアップされる。

また、部分チャンク区画１６３，１６４に１つのチャンクが割り当てられているが、このチャンクにおける部分チャンク区画１６４に含まれるブロックは、すべて０データのブロックとなっている。一方、このチャンクにおける部分チャンク区画１６３には、０データでないブロックが含まれている。この場合、部分チャンク区画１６３において割当必要カウンタ１３４ｃがカウントアップされる。

また、部分チャンク区画１６５，１６６に１つのチャンクが割り当てられているが、このチャンクにおける部分チャンク区画１６５，１６６のいずれの領域にも、０データのブロックのみが含まれている。この場合、割当必要カウンタ１３４ｃのカウントアップは行われない。

以上の手順によりカウントされた割当必要カウンタ１３４ｃのカウント値は、移行先候補ＴＰＰにマイグレーションした場合に、判定対象のＴＰＶに対して移行先候補ＴＰＰから割り当てられるチャンクの数を示すことになる。

次に、シンプロビジョニング制御部１４２は、判定対象のＴＰＶに移行元ＴＰＰから割り当てられているチャンク数（割当済みチャンク数）と、マイグレーションした場合に移行先候補ＴＰＰから割り当てられるチャンク数、すなわち割当必要カウンタ１３４ｃのカウント値とを比較する。シンプロビジョニング制御部１４２は、前者の割当済みチャンク数に対する後者のチャンク数（カウント値）の比率Ｒ２を算出する。割当済みチャンク数をcurr＿alloc＿cntとし、割当必要カウンタ１３４ｃのカウント値をneed＿alloc＿cntとすると、比率Ｒ２は次の式（２）を用いて算出される。
Ｒ２［％］＝need＿alloc＿cnt／curr＿alloc＿cnt×１００・・・（２）
移行元ＴＰＰのチャンクサイズより移行先候補ＴＰＰのチャンクサイズの方が小さいので、通常、比率Ｒ２は１００％以上の値となる。そして、この比率Ｒ２が低いほど、移行先候補ＴＰＰにマイグレーションした場合に、判定対象のＴＰＶに割り当てられるチャンク数の増加が抑制され、その結果、管理テーブルを記憶する記憶領域の容量増加が抑制される。このため、管理テーブルの容量増加を抑制しつつ、物理領域の利用効率（容量効率）を向上させることができる。

したがって、シンプロビジョニング制御部１４２は、算出された比率Ｒ２が所定の閾値以下の場合に、移行先候補ＴＰＰをマイグレーション先として判定対象のＴＰＶのマイグレーションを実行する。閾値としては、１００％より大きい値（例えば１１０％）が設定されればよい。

なお、上記の処理では、割当済みチャンク数に対する割当必要カウンタ１３４ｃのカウント値の比率Ｒ２を算出したが、他の例として、割当済みチャンク数に対する割当必要カウンタ１３４ｃの増加量（差分）を算出してもよい。この場合、シンプロビジョニング制御部１４２は、増加量が所定の閾値以下の場合にマイグレーションを実行する。通常、増加量は０以上の値となるので、閾値としては１以上の値が設定されればよい。

また、上記の処理では、判定条件（２－１）～（２－４）をすべて満たす他のＴＰＰのうち、その中からチャンクサイズが移行元ＴＰＰのチャンクサイズに最も近いＴＰＰ（チャンクサイズが最大のＴＰＰ）が移行先候補ＴＰＰとして選択された。しかし、よりチャンクサイズが小さい他のＴＰＰが選択されてもよい。ただし、その場合には、部分チャンク区画の数が増大し、それによって割当必要カウンタ１３４ｃがカウントアップされやすくなる。その結果として、判定対象のＴＰＶがより小さなチャンクサイズのＴＰＰにマイグレーションされにくくなる。

一方、チャンクサイズが最大の他のＴＰＰが選択されることで、ＴＰＶをより小さなチャンクサイズのＴＰＰに段階的にマイグレーションさせることが可能となり、ＴＰＶのデータ書き込み状況に合ったサイズのチャンクが割り当てられるようになる。その結果、物理領域の使用率の向上と管理テーブルの記憶容量の削減とのバランスを最適化できる。

次に、シンプロビジョニング制御部１４２によるマイグレーション制御処理について、フローチャートを用いて説明する。
図１０は、マイグレーション制御処理の手順を示すフローチャートの例である。図１０の処理は、例えば一定時間間隔で実行される。

［ステップＳ１１］シンプロビジョニング制御部１４２は、ＣＭ１１０における、ホストサーバ２００からの要求に応じたＩ／Ｏ処理の負荷が低いかを判定する。Ｉ／Ｏ処理負荷は、例えば、プロセッサ１１１の使用率などの指標から判定され、指標が所定の閾値以下の場合にＩ／Ｏ処理負荷が低いと判定される。Ｉ／Ｏ処理負荷が低い場合、処理がステップＳ１２に進められ、Ｉ／Ｏ処理負荷が高い場合、マイグレーション制御処理が終了される。

ステップＳ１１の処理により、ＣＭ１１０のＩ／Ｏ処理負荷が低い状態においてステップＳ１２以降の処理が実行されることになる。ただし、他の例として、ＣＭ１１０のＩ／Ｏ処理負荷が低いと推定されるあらかじめ決められた時刻に、ステップＳ１２以降の処理が実行されるようにしてもよい。

［ステップＳ１２］シンプロビジョニング制御部１４２は、マイグレーション要否の判定を行っていないＴＰＶがあるかを判定する。未判定のＴＰＶがある場合、処理がステップＳ１３に進められ、すべてのＴＰＶについて判定済みの場合、マイグレーション制御処理が終了される。

［ステップＳ１３］シンプロビジョニング制御部１４２は、マイグレーション要否が未判定のＴＰＶの１つを判定対象として選択する。
［ステップＳ１４］シンプロビジョニング制御部１４２は、判定対象のＴＰＶについて第１のマイグレーション判定処理を実行する。この処理では、より大きいチャンクサイズのＴＰＰにマイグレーションするかが判定される。マイグレーションすると判定された場合、移行先ＴＰＰが決定され、処理がステップＳ１６に進められる。一方、マイグレーションしないと判定された場合、処理がステップＳ１５に進められる。

［ステップＳ１５］シンプロビジョニング制御部１４２は、判定対象のＴＰＶについて第２のマイグレーション判定処理を実行する。この処理では、より小さいチャンクサイズのＴＰＰにマイグレーションするかが判定される。マイグレーションすると判定された場合、移行先ＴＰＰが決定され、処理がステップＳ１６に進められる。一方、マイグレーションしないと判定された場合、処理がステップＳ１２に進められる。

［ステップＳ１６］シンプロビジョニング制御部１４２は、判定対象のＴＰＶについて、決定された移行先ＴＰＰに対するマイグレーションを実行する。
［ステップＳ１７］ステップＳ１６でより小さいチャンクサイズのＴＰＰにマイグレーションした場合（ステップＳ１５でＹｅｓと判定された場合）、シンプロビジョニング制御部１４２は、マイグレーション済みのＴＰＰについての０レクラメーション（Reclaimation）処理を実行する。後述するように、０レクラメーション処理は、０データだけを含む割り当て済みチャンクをＴＰＶから解放する処理である。

図１１は、第１のマイグレーション判定処理の手順を示すフローチャートの例である。この図１１の処理は、図１０のステップＳ１４の処理に対応する。
［ステップＳ２１］シンプロビジョニング制御部１４２は、判定対象のＴＰＶに対応する移行元ＴＰＰの他に、前述の判定条件（１－１）～（１－４）をすべて満たすＴＰＰがあるかを判定する。該当するＴＰＰがある場合、処理がステップＳ２２に進められ、該当するＴＰＰがない場合、処理がステップＳ３１に進められる。

［ステップＳ２２］シンプロビジョニング制御部１４２は、ステップＳ２１で判定条件（１－１）～（１－４）をすべて満たすと判定されたＴＰＰの中から、チャンクサイズが移行元ＴＰＰのチャンクサイズに近いＴＰＰ（チャンクサイズが最小のＴＰＰ）を移行先候補ＴＰＰとして決定する。また、シンプロビジョニング制御部１４２は、全割当カウンタ１３４ａおよび部分割当カウンタ１３４ｂの各カウント値を０にリセットする。

［ステップＳ２３］シンプロビジョニング制御部１４２は、判定対象のＴＰＶを移行先候補ＴＰＰのチャンクサイズごとに分割したチャンク区画の中から、先頭側の未選択のチャンク区画を選択する。

［ステップＳ２４］シンプロビジョニング制御部１４２は、選択されたチャンク区画が、チャンク区画の全体に移行元ＴＰＰからチャンクが割り当てられている「全割当区画」であるかを判定する。チャンク区画が全割当区画である場合、処理がステップＳ２５に進められ、チャンク区画が全割当区画でない場合、処理がステップＳ２６に進められる。

［ステップＳ２５］シンプロビジョニング制御部１４２は、全割当カウンタ１３４ａをカウントアップする。
［ステップＳ２６］シンプロビジョニング制御部１４２は、選択されたチャンク区画が、チャンク区画の一部にのみ移行元ＴＰＰからチャンクが割り当てられている「部分割当区画」であるかを判定する。チャンク区画が部分割当区画である場合、処理がステップＳ２７に進められ、チャンク区画が部分割当区画でない場合、処理がステップＳ２８に進められる。

［ステップＳ２７］シンプロビジョニング制御部１４２は、部分割当カウンタ１３４ｂをカウントアップする。
［ステップＳ２８］シンプロビジョニング制御部１４２は、判定対象のＴＰＶにおけるすべてのチャンク区画を選択済みかを判定する。未選択のチャンク区画がある場合、処理がステップＳ２３に進められ、先頭側の未選択のチャンク区画が選択される。一方、すべてのチャンク区画を選択済みの場合、処理がステップＳ２９に進められる。

［ステップＳ２９］シンプロビジョニング制御部１４２は、判定対象のＴＰＶに含まれる、移行元ＴＰＰから１以上のチャンクが割り当てられているチャンク区画のうち、全割当区画の割合Ｒ１が所定の閾値以上かを判定する。割合Ｒ１は、全割当カウンタ１３４ａおよび部分割当カウンタ１３４ｂの各カウンタ値を基に前述の式（１）を用いて算出される。割合Ｒ１が閾値以上の場合、処理がステップＳ３０に進められ、割合Ｒ１が閾値未満の場合、処理がステップＳ３１に進められる。

［ステップＳ３０］シンプロビジョニング制御部１４２は、移行先候補ＴＰＰを移行先ＴＰＰに決定し、移行先ＴＰＰに対して判定対象のＴＰＶをマイグレーションすると判定する。

［ステップＳ３１］シンプロビジョニング制御部１４２は、判定対象のＴＰＶをマイグレーションしないと判定する。
以上の処理では、マイグレーションした場合に、物理領域の容量効率の低下が少なく、かつ管理テーブルの記憶容量を削減できるような他のＴＰＰを、移行先ＴＰＰとして決定できる。

図１２は、大きいチャンクサイズのＴＰＰに対するマイグレーション処理の手順を示すフローチャートの例である。この図１２の処理は、図１０のステップＳ１４でＹｅｓと判定された場合（図１１のステップＳ３０でマイグレーションすると判定された場合）のステップＳ１６の処理に対応する。

［ステップＳ４１］シンプロビジョニング制御部１４２は、マイグレーション後のＴＰＶ（移行後ＴＰＶ）に対応する割当情報テーブル１３３ｂを作成する。作成された割当情報テーブル１３３ｂには、新ＴＰＶの論理記憶領域を移行先ＴＰＰのチャンクサイズ単位に分割した分割領域ごとのレコードが登録される。なお、新ＴＰＶの容量は、マイグレーション前のＴＰＶ（移行前ＴＰＶ）の容量と同じである。

［ステップＳ４２］シンプロビジョニング制御部１４２は、移行前ＴＰＶの先頭側から、移行先ＴＰＰに対応する未選択のチャンク区画を１つ選択する。前述のように、チャンク区画とは、移行前ＴＰＶを移行先ＴＰＰのチャンクサイズごとに分割した区画であり、移行元ＴＰＰのチャンクサイズの倍数となる長さを有する。

［ステップＳ４３］シンプロビジョニング制御部１４２は、選択されたチャンク区画に移行元ＴＰＰからチャンクが１つ以上割り当てられているかを判定する。チャンクが１つ以上割り当てられている場合、処理がステップＳ４４に進められ、チャンクが１つも割り当てられていない場合、処理がステップＳ４６に進められる。

［ステップＳ４４］シンプロビジョニング制御部１４２は、移行後ＴＰＶにおけるチャンク区画に対応する領域に対して、移行先ＴＰＰからチャンクを割り当てる。このとき、移行先ＴＰＰに対応するマッピングテーブル１３３ａに、割り当てられたチャンクと移行後ＴＰＶにおける割当先領域との関係を記述したレコードが登録される。また、ステップＳ４１で作成された割当情報テーブル１３３ｂの該当レコードに、マッピングテーブル１３３ａに登録されたレコードを示すテーブルアドレスが登録される。

［ステップＳ４５］シンプロビジョニング制御部１４２は、移行前ＴＰＶにおける選択されたチャンク区画に割り当てられていたチャンクのデータを、ステップＳ４４で移行先ＴＰＰから移行後ＴＰＶに割り当てられたチャンクにコピーする。このとき、コピーの前後でＴＰＶ内の論理アドレスが同じになるようにデータがコピーされる。

［ステップＳ４６］シンプロビジョニング制御部１４２は、移行前ＴＰＶにおけるすべてのチャンク区画を選択済みかを判定する。未選択のチャンク区画がある場合、処理がステップＳ４２に進められ、移行前ＴＰＶの先頭側から未選択のチャンク区画が選択される。一方、すべてのチャンク区画を選択済みの場合、処理がステップＳ４７に進められる。

［ステップＳ４７］シンプロビジョニング制御部１４２は、ホストサーバ２００からのアクセス先を移行前ＴＰＶから移行後ＴＰＶに切り替える。そして、シンプロビジョニング制御部１４２は、移行前ＴＰＶを削除する。具体的には、シンプロビジョニング制御部１４２は、移行前ＴＰＶに移行元ＴＰＰから割り当てられていたチャンクを解放し、移行前ＴＰＶに対応するＴＰＶの構成情報や割当情報テーブル１３３ｂのレコードを削除する。解放されたチャンクには、全体に０データが書き込まれる。

なお、ホストサーバ２００から要求に応じたＴＰＶのＩ／Ｏ処理を継続しながら上記のマイグレーション処理を実行することもできる。例えば、シンプロビジョニング制御部１４２は、ステップＳ４２～Ｓ４５の処理を実行するたびに、ＴＰＶにおける選択されたチャンク区画のアクセス先を移行前ＴＰＶから移行後ＴＰＶに切り替える。この場合、ステップＳ４５でのデータコピーが完了した時点で、移行前ＴＰＶに割り当てられていたチャンクが解放されてもよい。

図１３は、第２のマイグレーション判定処理の手順を示すフローチャートの例である。この図１１の処理は、図１０のステップＳ１５の処理に対応する。
［ステップＳ５１］シンプロビジョニング制御部１４２は、判定対象のＴＰＶに対応する移行元ＴＰＰの他に、前述の判定条件（２－１）～（２－４）をすべて満たすＴＰＰがあるかを判定する。該当するＴＰＰがある場合、処理がステップＳ５２に進められ、該当するＴＰＰがない場合、処理がステップＳ５９に進められる。

［ステップＳ５２］シンプロビジョニング制御部１４２は、ステップＳ５１で判定条件（２－１）～（２－４）をすべて満たすと判定されたＴＰＰの中から、チャンクサイズが移行元ＴＰＰのチャンクサイズに近いＴＰＰ（チャンクサイズが最大のＴＰＰ）を移行先候補ＴＰＰとして決定する。また、シンプロビジョニング制御部１４２は、割当必要カウンタ１３４ｃのカウント値を０にリセットする。

［ステップＳ５３］シンプロビジョニング制御部１４２は、判定対象のＴＰＶを移行先候補ＴＰＰのチャンクサイズごとに分割した部分チャンク区画の中から、先頭側の未選択の部分チャンク区画を選択する。

［ステップＳ５４］シンプロビジョニング制御部１４２は、選択された部分チャンク区画に移行元ＴＰＰからチャンクが割り当てられており、かつ、そのチャンクにおける部分チャンク区画に０データでないブロックが含まれている（有効データが含まれている）かを判定する。部分チャンク区画が上記条件に該当する場合、処理がステップＳ５５に進められ、上記条件に該当しない場合、すなわちチャンク区画の全体が０データのブロックである場合には、処理がステップＳ５６に進められる。

［ステップＳ５５］シンプロビジョニング制御部１４２は、割当必要カウンタ１３４ｃをカウントアップする。
［ステップＳ５６］シンプロビジョニング制御部１４２は、判定対象のＴＰＶにおけるすべての部分チャンク区画を選択済みかを判定する。未選択の部分チャンク区画がある場合、処理がステップＳ５３に進められ、先頭側の未選択の部分チャンク区画が選択される。一方、すべての部分チャンク区画を選択済みの場合、処理がステップＳ５７に進められる。

［ステップＳ５７］シンプロビジョニング制御部１４２は、判定対象のＴＰＶへの割当済みチャンク数に対する、移行先ＴＰＰから割り当てられるチャンク数（割当必要カウンタ１３４ｃのカウント値）の比率Ｒ２を、前述の式（２）を用いて算出する。シンプロビジョニング制御部１４２は、算出された比率Ｒ２が所定の閾値以下かを判定する。比率Ｒ２が閾値以下の場合、処理がステップＳ５８に進められ、比率Ｒ２が閾値より大きい場合、処理がステップＳ５９に進められる。

［ステップＳ５８］シンプロビジョニング制御部１４２は、移行先候補ＴＰＰを移行先ＴＰＰに決定し、移行先ＴＰＰに対して判定対象のＴＰＶをマイグレーションすると判定する。

［ステップＳ５９］シンプロビジョニング制御部１４２は、判定対象のＴＰＶをマイグレーションしないと判定する。
以上の処理では、マイグレーションした場合に、管理テーブルの記憶容量の増加が少なく、かつ物理領域の容量効率を高めることができるような他のＴＰＰを、移行先ＴＰＰとして決定できる。

図１４は、小さいチャンクサイズのＴＰＰに対するマイグレーション処理の手順を示すフローチャートの例である。この図１４の処理は、図１０のステップＳ１５でＹｅｓと判定された場合のステップＳ１６の処理に対応する。

［ステップＳ６１］シンプロビジョニング制御部１４２は、マイグレーション後のＴＰＶ（移行後ＴＰＶ）に対応する割当情報テーブル１３３ｂを作成する。作成された割当情報テーブル１３３ｂには、新ＴＰＶの論理記憶領域を移行先ＴＰＰのチャンクサイズ単位に分割した分割領域ごとのレコードが登録される。なお、新ＴＰＶの容量は、マイグレーション前のＴＰＶ（移行前ＴＰＶ）の容量と同じである。

［ステップＳ６２］シンプロビジョニング制御部１４２は、移行前ＴＰＶの先頭側から、移行先ＴＰＰに対応する未選択の部分チャンク区画を１つ選択する。前述のように、部分チャンク区画とは、移行前ＴＰＶを移行先ＴＰＰのチャンクサイズごとに分割した区画である。移行先ＴＰＰのチャンクサイズが、部分チャンク区画の長さの倍数となる。

［ステップＳ６３］シンプロビジョニング制御部１４２は、選択された部分チャンク区画に移行元ＴＰＰからチャンクが割り当てられているかを判定する。チャンクが割り当てられている場合、処理がステップＳ６４に進められ、チャンクが割り当てられていない場合、処理がステップＳ６６に進められる。

［ステップＳ６４］シンプロビジョニング制御部１４２は、移行後ＴＰＶにおける部分チャンク区画に対応する領域に対して、移行先ＴＰＰからチャンクを割り当てる。このとき、移行先ＴＰＰに対応するマッピングテーブル１３３ａに、割り当てられたチャンクと移行後ＴＰＶにおける割当先領域との関係を記述したレコードが登録される。また、ステップＳ６１で作成された割当情報テーブル１３３ｂの該当レコードに、マッピングテーブル１３３ａに登録されたレコードを示すテーブルアドレスが登録される。

［ステップＳ６５］シンプロビジョニング制御部１４２は、移行前ＴＰＶにおける選択された部分チャンク区画に割り当てられていたチャンクの領域のうち、選択された部分チャンク区画に対応する領域のデータを、ステップＳ６４で移行先ＴＰＰから移行後ＴＰＶに割り当てられたチャンクにコピーする。

ここでは例として、処理の簡略化を目的として、該当領域内のデータがすべて０データであった場合にもコピーが実行される。ただし、該当領域内のデータがすべて０データである場合には、ステップＳ６４，Ｓ６５がスキップされて、チャンクの割り当てやデータコピーが実行されないようにしてもよい。この場合、後の図１５に示す０レクラメーション処理は不要になる。

［ステップＳ６６］シンプロビジョニング制御部１４２は、移行前ＴＰＶにおけるすべての部分チャンク区画を選択済みかを判定する。未選択の部分チャンク区画がある場合、処理がステップＳ６２に進められ、移行前ＴＰＶの先頭側から未選択の部分チャンク区画が選択される。一方、すべての部分チャンク区画を選択済みの場合、処理がステップＳ６７に進められる。

［ステップＳ６７］シンプロビジョニング制御部１４２は、ホストサーバ２００からのアクセス先を移行前ＴＰＶから移行後ＴＰＶに切り替える。そして、シンプロビジョニング制御部１４２は、移行前ＴＰＶを削除する。具体的には、シンプロビジョニング制御部１４２は、移行前ＴＰＶに移行元ＴＰＰから割り当てられていたチャンクを解放し、移行前ＴＰＶに対応するＴＰＶの構成情報や割当情報テーブル１３３ｂのレコードを削除する。解放されたチャンクには、全体に０データが書き込まれる。

なお、図１２の場合と同様に、ホストサーバ２００から要求に応じたＴＰＶのＩ／Ｏ処理を継続しながら上記のマイグレーション処理を実行することもできる。例えば、シンプロビジョニング制御部１４２は、ステップＳ６２～Ｓ６５の処理を実行するたびに、ＴＰＶにおける選択されたチャンク区画のアクセス先を移行前ＴＰＶから移行後ＴＰＶに切り替える。この場合、ステップＳ６５でのチャンク内のすべてのデータ（０データを含む）がコピーされた時点で、移行前ＴＰＶに割り当てられていたチャンクが解放されてもよい。

図１５は、０レクラメーション処理の手順を示すフローチャートである。この図１５の処理は、図１０のステップＳ１７の処理に対応する。
図１４のステップＳ６５では、割当済みチャンクの領域のうち、部分チャンク区画に対応する領域のデータがすべて０データであった場合にも、移行元ＴＰＰと移行先ＴＰＰの各チャンク間でデータがそのままコピーされる。このため、図１４のマイグレーション処理が完了した後の所定のタイミングで、移行先ＴＰＰから割り当てられたチャンクのうち、０データだけを含むチャンクを解放するための０レクラメーション処理が実行される。

［ステップＳ７１］シンプロビジョニング制御部１４２は、マイグレーションされたＴＰＶに割り当てられているチャンクを１つ選択する。
［ステップＳ７２］シンプロビジョニング制御部１４２は、選択されたチャンクに記憶されたデータがすべて０データであるかを判定する。すべて０データの場合、処理がステップＳ７３に進められ、０データ以外のデータ（有効データ）が含まれる場合、処理がステップＳ７４に進められる。

［ステップＳ７３］シンプロビジョニング制御部１４２は、割り当てられているチャンクを解放する。このとき、移行先ＴＰＰに対応するマッピングテーブル１３３ａから、解放されたチャンクに対応するレコードが削除され、このレコードを参照する割当情報テーブル１３３ｂのレコードにおいて、テーブルアドレスが無効値に更新される。

なお、上記の各実施の形態に示した装置（例えば、ストレージ装置１、ＣＭ１１０、ホストサーバ２００）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、各装置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、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、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）、磁気テープなどがある。光ディスクには、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ブルーレイディスク（Blu-ray Disc：ＢＤ、登録商標）などがある。

プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ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、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムまた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。

１ ストレージ装置
２ 記憶部
３ 制御部
１１，１２ プール領域
１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ チャンク
２１ 仮想ボリューム
３１～３４ 分割領域

Claims (6)

1. 第１のサイズを有する第１のチャンクを単位として物理記憶領域を提供する第１のプール領域と、前記第１のサイズより小さい第２のサイズを有する第２のチャンクを単位として物理記憶領域を提供する第２のプール領域とが設定された記憶部と、
   前記第１のプール領域から、データが格納された領域にのみ前記第１のチャンクが割り当てられた仮想ボリュームを前記第２のサイズごとに分割した複数の第１の分割領域の中から、データが格納されている第１の分割領域の数を示す第１の計数値を計数し、
   前記仮想ボリュームに割り当てられている前記第１のチャンクの数に対する前記第１の計数値の比率または増加量が第１の閾値以下である場合に、前記仮想ボリュームに対して前記第１のチャンクの代わりに前記第２のプール領域から前記第２のチャンクを割り当て、
   前記仮想ボリュームに割り当てられていた前記第１のチャンクのデータを前記仮想ボリュームに割り当てられた前記第２のチャンクに移動させる、制御部と、
   を有するストレージ装置。
2. 前記第１のサイズは、前記第２のサイズの倍数である、
   請求項１記載のストレージ装置。
3. 前記記憶部には、前記第１のサイズより大きい第３のサイズを有する第３のチャンクを単位として物理記憶領域を提供する第３のプール領域がさらに設定され、
   前記制御部はさらに、
   前記仮想ボリュームを前記第３のサイズごとに分割した複数の第２の分割領域の中から、領域全体に前記第１のチャンクが割り当てられている第２の分割領域の数を示す第２の計数値と、領域の一部にのみ前記第１のチャンクが割り当てられている第２の分割領域の数を示す第３の計数値とを計数し、
   前記第２の計数値と前記第３の計数値との合計値に対する前記第２の計数値の割合が第２の閾値以上である場合に、前記仮想ボリュームに対して前記第１のチャンクの代わりに前記第３のプール領域から前記第３のチャンクを割り当て、
   前記仮想ボリュームに割り当てられていた前記第１のチャンクのデータを前記仮想ボリュームに割り当てられた前記第３のチャンクに移動させる、
   請求項１記載のストレージ装置。
4. 前記第３のサイズは、前記第１のサイズの倍数である、
   請求項３記載のストレージ装置。
5. コンピュータが、
   第１のサイズを有する第１のチャンクを単位として物理記憶領域を提供する第１のプール領域と、前記第１のサイズより小さい第２のサイズを有する第２のチャンクを単位として物理記憶領域を提供する第２のプール領域とが設定されている状態において、前記第１のプール領域から、データが格納された領域にのみ前記第１のチャンクが割り当てられた仮想ボリュームを前記第２のサイズごとに分割した複数の第１の分割領域の中から、データが格納されている第１の分割領域の数を示す第１の計数値を計数し、
   前記仮想ボリュームに割り当てられている前記第１のチャンクの数に対する前記第１の計数値の比率または増加量が第１の閾値以下である場合に、前記仮想ボリュームに対して前記第１のチャンクの代わりに前記第２のプール領域から前記第２のチャンクを割り当て、
   前記仮想ボリュームに割り当てられていた前記第１のチャンクのデータを前記仮想ボリュームに割り当てられた前記第２のチャンクに移動させる、
   ストレージ制御方法。
6. コンピュータに、
   第１のサイズを有する第１のチャンクを単位として物理記憶領域を提供する第１のプール領域と、前記第１のサイズより小さい第２のサイズを有する第２のチャンクを単位として物理記憶領域を提供する第２のプール領域とが設定されている状態において、前記第１のプール領域から、データが格納された領域にのみ前記第１のチャンクが割り当てられた仮想ボリュームを前記第２のサイズごとに分割した複数の第１の分割領域の中から、データが格納されている第１の分割領域の数を示す第１の計数値を計数し、
   前記仮想ボリュームに割り当てられている前記第１のチャンクの数に対する前記第１の計数値の比率または増加量が第１の閾値以下である場合に、前記仮想ボリュームに対して前記第１のチャンクの代わりに前記第２のプール領域から前記第２のチャンクを割り当て、
   前記仮想ボリュームに割り当てられていた前記第１のチャンクのデータを前記仮想ボリュームに割り当てられた前記第２のチャンクに移動させる、
   処理を実行させるストレージ制御プログラム。

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