JP3897049B2 - 計算機システム - Google Patents
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Description
○構成
第一実施形態を説明する。図1は第一実施形態のクライアント計算機システムの構成図である。なお、本実施形態ではクライアント計算機がPC(Personal Computer)であるとし、特にこのPCは内部にハードディスク装置を備えない「ディスクレスPC」であるとして説明する。なお、もちろんPC以外のクライアント計算機システムであっても同様に実施できる。
○動作
次に本実施形態の動作を説明する。
LU(Logical Unit)について説明する。LUはディスクレスPC等の上位計算機から見たときの論理的なボリュームである。上位計算機は1つのLUを1台の論理的なディスク装置として認識する。
(a) LUNは0から順にサーチする
(b) LUNは連続番号で存在することを仮定し、ある番号が存在しない場合以降のサーチは行わない
の2点である。これはサーチ時間を短縮するための工夫である。本発明のディスクレスPCもこのような特性をもつ上位計算機であると仮定すると、内部LUN=0以外をLU割り当てられたディスクレスPCはこのLUを検出できない。そこで、すべてのディスクレスPCに対し、1つ以上のLUを割り当てる際には、0から始まり、かつ連続番号でLUNを割り当てる必要がある。このディスクレスPCから見えるLUを仮想LU、その番号を仮想LUNと呼び、内部LUおよび内部LUNと区別する。これらの内部LUN、仮想LUNとの対応関係はストレージ1の中央制御装置11が備えるLUN管理テーブル14で管理する。
(2)LUN管理テーブル
LUN管理テーブル14の一例を図5に示す。LUN管理テーブル14には所有上位計算機識別子と、ポート番号と、Target IDと仮想LUNと、内部LUNと、属性を格納する。
(3)LUの作成
次に、管理コンソール4からストレージ1を制御してLU17を作成する手順について説明する。
(4) 共用LUの作成
上記では各ディスクレスPC専用のLUの作成について説明したが、同様に各ディスクレスPCによる共用LUを作成することもできる。上記専用LUの作成とはLUの属性を「共用」に設定することが異なる。また、各ディスクレスPCから1つのLUNとして認識できるように同じ内部LUが各ディスクレスPC毎に仮想LUNの定義がなされる。図5の例では、内部LUN=0は共用LUとしてディスクレスPC0用の仮想LUN=1、ディスクレスPC1用の仮想LUN=1、ディスクレスPC2用の仮想LUN=2として3回定義される。なお、ある上位計算機に共有を許さないことも可能である。LUN管理テーブル14で当該上位計算機に対し仮想LUNを定義しないだけで実現できる。
(5) アクセス制御
次にLUのアクセス制御について説明する。ディスクレスPC2が起動すると、次の2つのステップの初期化処理を行う。
(6) 専用LUにOS、APPを格納
次に本発明の最も基本的な使用方法を説明する。図5のLUN管理テーブル14の例に示したとおり、各ディスクレスPC2用にストレージ1に専用LUを作成し、それぞれのOSやアプリケーションやデータをすべて格納する方法である。なお、共用LUの使用方法については第二実施形態以降で説明する。
(7)特権の利用
図5に示したとおり、作成した内部LUには「特権」の属性を与えることができる。特権の属性を設定すると一時的に上位計算機からのアクセスを抑止し管理コンソール4から操作を行うことができる。これを利用しLUの各種メンテナンスを行うことができる。
(8)効果
以上のように、複数のディスクレスPC2が1台のストレージ1を共用し、その内部にそれぞれ専用のLUを作成することでそれぞれ固有のOS、アプリケーションを格納でき、そしてこれらプログラムを直接I/Oロードできる。また、それぞれのデータも同一ストレージに格納できる。
○構成
第二実施形態を説明する。本実施形態の構成は第一実施形態と同一である。ただし、本実施形態では第一実施形態で説明しなかった共用LUについて説明する。図5に従い、内部LU=0が共用LUであるとして以下説明する。
○動作
(1) アプリケーションの共用
第一実施形態では、各ディスクレスPC2がそれぞれ専用のLUを確保し、OS、アプリケーション、データのすべてを格納するとして説明した。本実施形態では、アプリケーションを共用LUに格納する例を説明する。
(2) 共用アプリケーション設定情報
図7にディスクレスPC2と内部LUの関係を表す模式図を示す。共用LU170はディスクレスPC#0(2a)、ディスクレスPC#1(2b)から仮想LUN=1として、ディスクレスPC#2(2c)から仮想LUN=2として見える。
アプリケーションプログラムはディスクレスPC2のメモリにロードして実行し、また、プログラム自体を変更することがないので、複数ディスクレスPC2間での排他制御は不要であり、各ディスクレスPC2 # 0〜2(2a〜2c)は内部LU0を共用していることも認識しない。このような共用するアプリケーションのことを共用アプリケーションと呼ぶ。
第一実施形態のようにアプリケーションをそれぞれの専用LUに格納すると、インストールやバージョンアップ等のメンテナンスをすべてのLUに対して実施しなくてはならず、管理コストが上昇するが、本実施形態の共用アプリケーションを共用LUに格納する方法によれば、メンテナンスを一カ所に集約でき、メンテナンスに要する運用管理コストを低減できるという効果がある。
○構成
第三実施形態を説明する。本実施形態も第二実施形態と同様、構成は第一実施形態と同じである。
ことである。第二実施形態と同様、図5に従い、内部LU=0が共用LUであるとし
て以下説明する。
(1) OSの共用
一般にクライアント計算機システムでは、同一のOSを用いることが多い。そこで、このOSも共用LU170に格納し、複数のディスクレスPC2で共用することを考える。このようなOSを共用OSと呼ぶ。
図8に本実施形態のディスクレスPC2と内部LUの関係を表す模式図を示す。共用LU170はディスクレスPC#0(2a)、ディスクレスPC#1(2b)から仮想LUN=0として、ディスクレスPC#2(2c)から仮想LUN=0として見える。
第二実施形態の共用アプリケーション用設定情報と同様、各ディスクレスPC2それぞれの設定情報が必要になる。設定情報としては、使用ライセンス情報、個人情報、各種環境情報等がある。これらは、共用アプリケーションと同様、各ディスクレスPC2毎に、対応する専用LUに共用OS設定情報として格納する。このように共用OSを構成することで、複数ユーザで共用しながらも各ユーザ毎に異なるOS環境を構築でき、また、不正使用の防止等にも配慮できる。
第一、第二実施形態のようにOSをそれぞれの専用LUに格納すると、インストールやバージョンアップ等のメンテナンスをすべてのLUに対して実施しなくてはならず、管理コストが上昇するが、本実施形態の共用OSを共用LUに格納する方法によれば、メンテナンスを一カ所に集約でき、メンテナンスに要する運用管理コストをさらに低減できるという効果がある。
○構成
次に第四実施形態を説明する。本発明は図9に示すとおり第一実施形態のストレージ1の構成にキャッシュ18とLUキャッシュ常駐制御部19を設けたものである。
(1)共用LUの課題
動作を説明する。上記第二、第三実施形態で説明したとおり、共用LUに共用アプリケーションや共用OSを格納することで、管理コストを低減することができる。一方、ディスクレスPC2からのアクセスが同一LUに集中することになり、性能低下が発生するという新たな課題が発生する。そこで、この性能低下を解決する方法を提供する。
キャッシュ18は一般にDRAMで構成した回路であり、中央制御装置11の制御によりLUと上位計算機の中間に位置してアクセス高速化を実現する。リードアクセス要求発生した場合には、LUのデータのコピーがキャッシュ18に存在する場合(キャッシュヒット)にはディスクアクセスを行うことなくキャッシュ18から上位計算機にデータを転送することができる。また、ライトアクセス要求が発生した場合には、ディスクアクセスを行うことなくライトデータを一時保存しアクセスを終了することができる。このライトデータはいずれLUに書き戻す必要がある。この書き戻し処理のことを遅延ライトと呼ぶ。
キャッシュ常駐制御部19は、第二、第三実施形態の共用LUの全部もしくは一部のデータをキャッシュに格納するとともに、ひとたびキャッシュ18に格納したならば、常時キャッシュ上に当該データを保持し続けるようキャッシュ18を制御する。また、アクセス制御部16からアクセスのヒットミス判定要求があった際には、キャッシュを検査し、ヒット、ミスを判定する。
本実施形態によれば、共用LUに格納する一部または全部の内容をキャッシュ常駐することができ、その結果、共用アプリケーションや共用OSをアクセス性能の高速なキャッシュ上に常駐することができるので、1台のディスクレスPC2がひとたび共用アプリケーションや共用OSを使用すると、それ以降には他のディスクレスPCが同一アプリケーションや同一OSを使用した際に非常に速いアクセス性能を得ることができるという効果がある。これにより、アプリケーション、OSの運用管理コストの低減に加え、高性能化をも実現することができるという効果がある。また、ディスク装置に比べ遥かに高速なキャッシュを活用するので、各PCが内蔵ディスク装置にOSやアプリケーションを格納するときのアクセス速度に比べ高速化できるという効果がある。
11…中央制御装置
12…LU定義部
13…通信制御回路
14…LUN管理テーブル
15…ファイバチャネルI/F制御回路
16…アクセス制御部
17...LU
18…キャッシュ
19…LUキャッシュ常駐制御部
2…ディスクレスPC
21…中央制御装置
22…ファイバチャネルI/F制御回路
23…入出力装置
221…ブートアップ制御回路
3…ファイバチャネル接続回路
4…管理コンソール
41…中央制御装置
42…入出力装置
43…通信制御回路
44…LU管理部
45…ファイバチャネルI/F制御回路
46…ローカルディスク
5…ファイバチャネル
6…通信経路
Claims (12)
- 複数の計算機と、
前記複数の計算機に接続されるストレージシステムとを有し、
前記ストレージシステムは、複数の論理ユニットを有しており、
複数の計算機に対して、前記複数の論理ユニットのうち共有となる論理ユニットが設定されており、
各論理ユニットには内部論理ユニット番号及び仮想論理ユニット番号が割り当てられており、
内部論理ユニット番号は、前記ストレージシステム内で論理ユニットを管理するために用いられる番号であり、前記複数の論理ユニットには各々異なる内部論理ユニット番号が割り当てられており、
仮想論理ユニット番号は、計算機からアクセスする論理ユニットを確認するために当該計算機によって使用される番号であり、
各計算機からアクセスされる各計算機ごとの一以上の論理ユニットには、各計算機ごとに0から始まる仮想論理ユニット番号が割り当てられており、仮想論理ユニット番号0は各計算機ごとに複数の計算機に共有となる論理ユニットに割り当てられていることを特徴とするシステム。 - 請求項1記載のシステムであって、
前記ストレージシステムは、内部論理ユニット番号と、仮想論理ユニット番号と、当該仮想論理ユニット番号を使用する計算機との対応関係を記憶していることを特徴とするシステム。 - 請求項2記載のシステムであって、
前記複数の計算機は各々、当該計算機からアクセス可能な論理ユニットをサーチする際に、仮想論理ユニット番号が0である論理ユニットからサーチを始めて、連続する仮想論理ユニット番号の論理ユニットのサーチを行なうことを特徴とするシステム。 - 請求項1記載のシステムであって、
前記複数の計算機は各々、当該計算機からアクセスする論理ユニットをサーチし、検出した論理ユニットに格納されているオペレーティングシステムのブートアップ処理を実行することを特徴とするシステム。 - 請求項1記載のシステムであって、
各計算機は、仮想論理ユニット番号が0である複数の計算機に共有の論理ユニットに格納されているオペレーティングシステムのブートアップ処理を行うことを特徴とするシステム。 - 複数の計算機に接続されるストレージシステムであって、
制御装置と、
複数の論理ユニットとを有しており、
複数の計算機に対し、前記複数の論理ユニットのうち、共有となる論理ユニットが設定されており、
各論理ユニットには内部論理ユニット番号及び仮想論理ユニット番号が割り当てられており、
内部論理ユニット番号は、前記ストレージシステム内で論理ユニットを管理するために用いられる番号であり、
仮想論理ユニット番号は、各計算機が当該計算機からアクセスする論理ユニットを確認する際に用いられる番号であり、
各計算機からアクセスされる各計算機ごとの一以上の論理ユニットには、各計算機ごとに0から始まる仮想論理ユニット番号が割り当てられており、仮想論理ユニット番号0は各計算機ごとに複数の計算機に共有となる論理ユニットに割り当てられていることを特徴とするストレージシステム。 - 請求項6記載のストレージシステムであって、
前記制御装置は、内部論理ユニット番号と、仮想論理ユニット番号と、当該仮想論理ユニット番号を用いる計算機との対応関係を記憶していることを特徴とするストレージシステム。 - 請求項6記載のストレージシステムであって、
複数の計算機に共有となる論理ユニットには、複数の計算機によって使用されるオペレーティングシステムが格納されていることを特徴とするストレージシステム。 - 複数の計算機による、複数の論理ユニットを有するストレージシステムの使用方法であって、
前記ストレージシステム内で論理ユニットを管理するために用いられる内部論理ユニット番号を、前記複数の論理ユニットの各々に付与する内部論理ユニット番号付与ステップと、
前記複数の論理ユニット各々について、当該論理ユニットにアクセスする計算機を設定するステップと、
前記複数の計算機各々が当該計算機からアクセスする論理ユニットを検出する際に用いられる仮想論理ユニット番号を、前記複数の論理ユニットのうち当該計算機からアクセスする論理ユニットに対して付与する仮想論理ユニット番号付与ステップと、
前記複数の計算機のそれぞれについて、当該計算機からアクセスする論理ユニットを、前記仮想論理ユニット番号を用いて検出する論理ユニット検出ステップとを有し、
前記仮想論理ユニット番号付与ステップは、各計算機からアクセスする各計算機ごとの一以上の論理ユニットに、各計算機ごとに0から始まる仮想論理ユニット番号を付与するステップと、及び、仮想論理ユニット番号0は複数の計算機に共有となる論理ユニットに付与されるステップを含むことを特徴とする、ストレージシステムの使用方法。 - 請求項9記載のストレージシステムの使用方法であって、
更に、前記ストレージシステムに、内部論理ユニット番号と、仮想論理ユニット番号と、当該仮想論理ユニット番号を使用する計算機との対応関係を記憶させるステップを有することを特徴とするストレージシステムの使用方法。 - 請求項10記載のストレージシステムの使用方法であって、
前記論理ユニット検出ステップは、各計算機が、仮想論理ユニット番号が0の論理ユニットからサーチを始めて、連続する仮想論理ユニット番号の論理ユニットのサーチを行い、ある仮想論理ユニット番号の論理ユニットについて当該論理ユニットが存在しない旨の応答を受信した場合に、論理ユニットのサーチを停止するステップを含むことを特徴とするストレージシステムの使用方法。 - 請求項9記載のストレージシステムの使用方法であって、
更に、前記複数の計算機が各々、当該計算機によって検出された仮想論理ユニット番号が0の論理ユニットに格納されているオペレーティングシステムのブートアップ処理を実行するステップを有することを特徴とするストレージシステムの使用方法。
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