JP4053842B2 - Computer system - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管理サーバが、ストレージ装置のデータ領域を仮想データ領域として管理するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ストレージ装置に記憶されるデータ量が著しく増大し、ストレージ装置自体の記憶容量や、ＳＡＮ（Storage Area Network）に接続されるストレージ装置、ファイルサーバ等の台数が増加している。その結果、大容量となった記憶領域等の管理の複雑化、分散した場所に設置されるストレージ装置の管理の複雑化、及びストレージ装置への負荷集中等、様々な問題が現れている。現在、これらの問題を解決することを目的として、バーチャリゼーションと呼ばれる技術が研究、開発されている。
【０００３】
バーチャリゼーション技術は、Evaluator Group社が2000年9月に発行したホワイトペーパー「Virtualization of Disk Storage」（WP-0007-1）に記載されているように、大きく三種類に分類される。
【０００４】
一つ目は、ＳＡＮに接続される各サーバが、ＳＡＮに接続されるストレージ装置の記憶領域を管理する情報を共有しており、各サーバは、各サーバが有するボリュームマネージャを用いてストレージ装置にアクセスするものである。
【０００５】
二つ目は、インバンド型バーチャリゼーションと呼ばれるシステム構成である。本構成では、管理サーバがＳＡＮに接続されたストレージ装置の記憶領域を一括して仮想データ領域（以下「仮想ボリューム」）として管理しており、管理サーバは、各サーバからストレージ装置へのリクエストを受け付け、配下のストレージ装置の記憶領域にアクセスし、その結果をサーバに返信するものである。
【０００６】
三つ目は、アウトバンド型バーチャリゼーションと呼ばれるシステム構成である。本構成も、管理サーバが、ＳＡＮに接続されたストレージ装置の記憶領域を一括して管理する。ただし、管理サーバは、サーバからストレージ装置へのアクセスのリクエストを受けた場合は、実際にデータを記憶している記憶領域の位置情報をサーバに返信する。サーバは、返信された情報を元に、ストレージ装置の記憶領域にアクセスする。
【０００７】
ストレージ装置は、磁気ディスク円盤を記録媒体として用いるのが主流である。磁気ディスク円盤を記録媒体として用いた場合には、磁気ディスク上のデータシーク、及び磁気ディスクからのデータ転送に要する時間が問題となる。
【０００８】
そこで、ストレージ装置内にキャッシュメモリを設け、ホストが要求するデータ、特に連続して読み出されるデータ（シーケンシャルデータ）を予測し、キャッシュメモリ上に予め読み出しておくデータ先読み方式が実現されている。本技術は、ACM SIGMETRICS '98 P182-P191に掲載されている論文「An analytic behavior model for disk drives with readahead caches and request reordering」に記載されている。このデータの先読みにより、磁気ディスク上のデータシーク、及び磁気ディスクからのデータ読み出しに要する時間を隠蔽し、データ読み出しの性能を向上している。本技術を、データの先読み処理と称する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したデータ先読み技術は、ストレージ装置単体において有効な技術である。しかし、バーチャリゼーション環境下では、一又は複数のストレージ装置上のデータ領域が、一括して仮想ボリュームとして管理されている。したがって、読み出されるべきデータが一つのストレージ装置上に記憶されているとは限らない。このような場合、ストレージ装置単体におけるデータ先読み方法と同じ方法でデータの先読みを行うのは困難である。
【００１０】
本発明の目的は、バーチャリゼーション環境下における、データの先読み方法、データの先読みを実施するための装置及びシステムを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明においては、ストレージ装置の物理的な記憶領域を仮想ボリュームとして管理する管理サーバが、各サーバから受け付けたアクセス要求に基づいて、データをディスクからキャッシュ上に読み出すよう該当するストレージ装置へ命令を発行する手段を有する。ストレージ装置は、当該命令にしたがって、データをキャッシュ上に読み出す手段を有する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１３】
図１から図６を用いて、第１の実施形態について説明する。なお、本実施形態は、アウトバンド型のバーチャリゼーション環境を対象とする。
【００１４】
図１は、本発明を適用したシステムの第１の実施形態を示した図である。本システムは、管理サーバ１００、ストレージ装置１１０、サーバ１２０、これらが接続されるネットワーク１３０、管理サーバ１００と各サーバ１２０とを接続する専用のネットワーク１３２、及び管理サーバ１００と各ストレージ装置１１０を接続する専用のネットワーク１３４から構成される。尚、ネットワーク１３０に接続されるサーバ１２０の数は単数でも複数でも構わない。
【００１５】
管理サーバ１００と各サーバ１２０間、管理サーバ１００と各ストレージ装置１１０間の通信は、各々の専用のネットワーク１３２及びネットワーク１３４経由で行われる。又、サーバ１２０と各ストレージ装置１１０間のデータ転送は、ネットワーク１３０経由で行われる。このように構成することで、後に述べる仮想アドレス変換命令４００や物理アドレス情報４２０及びオンキャッシュ命令４５０、はネットワーク１３０を利用することなく、専用ネットワークを利用して送受信されるので、ネットワーク１３０上のトラフィックが軽減される。
【００１６】
管理サーバ１００は、専用ネットワーク１３２と接続するＩ/F（A）1０1、ネットワーク１３０と接続するＩ/F(C)１０３、制御装置１０５、メモリ１０８、及び専用ネットワーク１３４と接続するＩ/F（B）１０７を有する。メモリ１０８には、管理プログラム１０２、マッピング情報１０４及びアクセス履歴情報１０６が格納されている。管理サーバ１００の制御装置１０５は、ネットワーク１３０に接続されるストレージ装置１１０の物理記憶領域を仮想的な記憶領域である仮想ボリュームとして管理するために、管理プログラム１０２を実行する。
【００１７】
ストレージ装置１１０は、ネットワーク１３０と接続するＩ/Ｆ（A）１１３、制御装置１１２、キャッシュ１１４、ディスク装置１１６、専用ネットワーク１３４に接続するI/F（B）１１５、メモリ１１７を有する。制御装置１１２は、キャッシュ１１４及びディスク装置１１６を制御し、サーバ１２０からのリクエストにより、指定された物理記憶領域に対してデータ書き込み、データ読み出しの制御を行う。
【００１８】
尚、本図においては、ディスク装置１１６を単体として示しているが、ＲＡＩＤ等のように、ディスク装置１１６は複数であっても良い。後者の場合、制御装置１１２は、ストレージ装置１１０内の複数のディスク装置１１６と物理記憶領域との対応関係を管理する。また、ストレージ装置１１０が提供する物理記憶領域は、ディスク装置１１６と一対一に対応していても、複数のディスク装置１１６が一つの物理記憶領域に対応しても良い。 図１における矢印１５０、１５２、１５４、１５６、１５８は、サーバ１２０がストレージ装置１１０上のデータにアクセスする際の処理を視覚的に示したものである。尚、以降、仮想ボリュームＩＤと仮想ブロックアドレスで特定できる仮想的なデータ領域を仮想ブロック、そのアドレスを仮想アドレス、ストレージ装置のアドレスと論理ユニット番号と論理ブロックアドレスで特定できる物理的なデータ領域を物理ブロック、そのアドレスを物理アドレスと呼ぶことにする。
【００１９】
サーバ１２０は、ストレージ装置１１０上のデータにアクセスする際、まず、アクセス対象のデータの物理アドレスを取得するため、仮想アドレス変換命令４００を管理サーバ１００に送信する（矢印１５０）。
【００２０】
管理サーバ１００のＩ/Ｆ（A）１０１はサーバ１２０から仮想アドレス変換命令４００を受信する。そして、制御装置１０５が管理プログラム１０２を実行してマッピング情報１０４を参照し、当該命令で指定された仮想アドレスに対応する物理アドレスを取得する。そして、管理サーバ１００は、取得した物理アドレスに関する情報である物理アドレス情報４２０をI/F（A）１０１を介して要求元のサーバ１２０に返信する（矢印１５４）。管理サーバ１００から物理アドレス情報４２０を受信したサーバ１２０は、当該情報に含まれる物理アドレスを用いて、ストレージ装置１１０上のデータにアクセスする（矢印１５８）。
【００２１】
管理サーバ１００の制御装置１０５は更に管理プログラムを実行して、受信した上記仮想アドレス変換命令４００が有する情報にもとづき今回のデータアクセスがデータ読み出しであるかを判定する。データ読み出しである場合、管理サーバ１００は読み出されるデータを格納しているストレージ装置１１０に対して、I/F(B)１０７からオンキャッシュ命令４５０を発行する（矢印１５２）。また管理サーバ１００の制御装置１０５は、アクセス履歴情報１０６を参照して今回のデータアクセスが連続したデータの読み出しの一部であるかを判定する。連続したデータの読み出しであると判定した場合、管理サーバ１００の制御装置１０５は、今回読み出されるデータに続く一定量のデータが存在する仮想ブロックに対応する物理アドレスを取得し、該当する全てのストレージ装置１１０に対して、I/F（B）１０７からオンキャッシュ命令４５０を発行する（矢印１５２）。
【００２２】
ストレージ装置１１０のI/F（B）１１５は、管理サーバ１００からオンキャッシュ命令４５０を受信し、制御装置１１２はディスク１１６とキャッシュ１１４を制御して、当該オンキャッシュ命令４５０により指定されたデータ２１０をディスク装置１１６からキャッシュ１１４に読み出す（矢印１５６）。
【００２３】
図２は、管理装置１００のメモリ１０８に格納されているマッピング情報１０４の構成例を示した図である。マッピング情報１０４は、管理サーバ１００が管理するストレージ装置１１０の情報であるストレージ装置情報２００、仮想ブロックと物理ブロックを関連付ける仮想ボリューム情報２１０を有する。尚、本実施形態では、仮想的な領域、物理的な領域とも、ブロックという単位で管理することにしているが、他の単位、例えば幾つかのブロックをまとめて１つの管理単位として管理しても良い。
【００２４】
ストレージ装置情報２００は、管理サーバ１００が管理するストレージ装置１１０を識別するストレージ装置ＩＤ２０２、当ストレージ装置１１０のネットワーク１３０上での装置アドレスを示すストレージ装置アドレス２０４、当ストレージ装置１１０が有するキャッシュ１１４の容量を示すキャッシュサイズ２０６で構成される。
【００２５】
仮想ボリューム情報２１０は、仮想ボリュームを識別する仮想ボリュームＩＤ２１２、当仮想ボリューム内の仮想ブロックの位置を示す仮想ブロックアドレス２１４、当仮想ブロックに対応する物理ブロックを有するストレージ装置１１０を示すストレージ装置ID２１６、当物理ブロックを示す論理ユニット番号２１８、論理ブロックアドレス２２０で構成される。尚図２においては、ストレージ装置S01が仮想ボリュームVVOL1内の仮想ブロックに対応する物理ブロックを有し、ストレージ装置S02が仮想ボリュームVVOL2内の仮想ブロックに対応する物理ブロックを有する例が表されている。しかし、１のストレージ装置が、複数の仮想ボリュームに対応する物理ブロックを有していても良い。
【００２６】
図３は、管理サーバ１００のメモリ１０８に格納されているアクセス履歴情報１０６の構成例を示した図である。
【００２７】
アクセス履歴情報１０６は、データの読み出しを目的として発行された仮想アドレス変換命令４００の履歴情報である読み出し履歴情報３００、近々読み出しが行われる記憶領域を予測し先読みを指示する場合の、当該先読み指示の履歴情報である先読み履歴情報３２０を有する。
【００２８】
読み出し履歴情報３００は、仮想アドレス変換命令４００を発行したサーバ１２０を識別するためのサーバＩＤ３０２、当命令を発行したサーバ１２０内のプロセスを示すプロセスＩＤ３０４、読み出し対象のデータが属する仮想ボリュームを示す仮想ボリュームＩＤ３０６、読み出し対象のデータの先頭仮想ブロックを示す先頭仮想ブロックアドレス３０８、読み出し対象のデータの末尾仮想ブロックを示す末尾仮想ブロックアドレス３１０、当該命令を受け付けた時間の情報である時間情報３１２で構成される。
【００２９】
先読み履歴情報３２０は、先読みしたデータが属する仮想ボリュームを示す仮想ボリュームＩＤ３２２、当データの先頭の仮想ブロックを示す仮想ブロックアドレス３２４、当データの末尾の仮想ブロックを示す仮想ブロックアドレス３２６、先読みのために発行したオンキャッシュ命令４５０の発行時間を示す時間情報３２８で構成される。
【００３０】
図４は、サーバ１２０が管理サーバ１００に発行する仮想アドレス変換命令４００、管理サーバ１００がサーバ１２０に送信する物理アドレス情報４２０、管理サーバ１００が記憶装置１１０に発行するオンキャッシュ命令４５０の構成例を示した図である。
【００３１】
仮想アドレス変換命令４００は、当命令を識別する制御コード４０２、当命令によるデータアクセス要求がデータの読み出し要求かデータの書き込み要求かを示すアクセスフラグ４０４、当命令を発行したサーバ１２０を識別するためのサーバＩＤ４０６、当命令を発行したサーバ１２０内のプロセスを示すプロセスＩＤ４０８、アクセス対象となるデータの仮想アドレスを示す仮想アドレス情報４１０を有する。
【００３２】
仮想アドレス情報４１０は、アクセス対象のデータが属する仮想ボリュームを示す仮想ボリュームＩＤ４１２、アクセス対象のデータの先頭仮想ブロックを示す先頭仮想ブロックアドレス４１４、アクセス対象のデータの末尾仮想ブロックを示す末尾仮想ブロックアドレス４１６で構成される。
【００３３】
物理アドレス情報４２０は、当情報を識別する制御コード４２２、仮想アドレス変換命令４００で指定された仮想アドレスに対応する物理アドレスのリストである物理アドレスリスト４３０を有する。
【００３４】
物理アドレスリスト４３０は、各々仮想アドレス変換命令４００で指定された仮想ボリュームＩＤ４３２と仮想ブロックアドレス４３４、及び当該仮想アドレスに対応する物理アドレスであるストレージ装置アドレス４３６、論理ユニット番号４３８、論理ユニットアドレス４４０で構成される。
【００３５】
オンキャッシュ命令４５０は、当命令を識別する制御コード４５２、キャッシュ１１４に読み出すデータを特定するデータアドレスリスト４６０を有する。
【００３６】
データアドレスリスト４６０は、読み出し対象のデータを記憶している論理ユニット番号４６２、読み出し対象のデータの先頭物理ブロックを示す先頭論理ブロックアドレス４６４、読み出し対象のデータの末尾物理ブロックを示す末尾論理ブロックアドレス４６６で構成される。
【００３７】
図５、図６は、第１の実施形態におけるデータアクセスの処理の流れを示した図である。以下、サーバ１２０が、ストレージ装置１１０からデータを読み出す、又はデータを書き込む際の動作について説明する。ここで管理サーバ１００が実行する処理は、制御装置１０５がメモリ１０８に格納されている管理プログラム１０２を実行することによって行われる処理である。尚、図５、図６には、仮想アドレス変換命令４００内のアクセスフラグ４０４がデータの読み出しを示す場合、即ちサーバ１２０からの要求がデータの読み出しである場合、及びサーバ１２０からのデータの読み出し要求が連続したデータの読み出し要求の一部であると予測した場合の双方において先読みの処理を行う例を示している。しかし、先読み処理はどちらか一方の場合にのみ行われることとしても良い。
【００３８】
サーバ１２０は、仮想アドレス変換命令４００に必要な情報をセットし、管理サーバ１００に送信する（ステップ５００）。ここで、セットする情報とは、当該命令が仮想アドレス変換命令であることを示す制御コード４０２、データアクセスが読み出しか書き込みかを示すアクセスフラグ４０４、当命令を発行するサーバを示すサーバＩＤ４０６、当命令を発行するプロセスを示すプロセスＩＤ４０８、アクセス対象のデータが属する仮想ボリュームＩＤ４１２、当データの先頭仮想ブロックアドレス４１４、末尾仮想ブロックアドレス４１６である。
【００３９】
仮想アドレス変換命令４００を受け付けた管理サーバ１００は、仮想ボリューム情報２１０を検索し、当該命令内の仮想アドレス情報４１０で指定された仮想ブロックアドレスに対応するストレージ装置ＩＤ２１６、論理ユニット番号２１８、論理ブロックアドレス２２０割り出す。また、管理サーバ１００は、上述の検索で割り出したストレージ装置ＩＤ２１６をキーとしてストレージ装置情報２００を検索し、ネットワーク１３０上でのストレージ装置の装置アドレス２０４を取得する（ステップ５０２）。
【００４０】
管理サーバ１００は、上記仮想アドレス変換命令４００内のアクセスフラグ４０４を参照し、リクエストがデータの読み出しか書き込みかを判定する。データ読み出しの場合はステップ５０６から、データ書き込みの場合はステップ５１８から、管理装置１００は処理を継続する（ステップ５０４）。
【００４１】
管理サーバ１００は、読み出し履歴情報３００に新規エントリを追加し、上記仮想アドレス変換命令４００内のサーバＩＤ４０６、プロセスＩＤ４０８、仮想ボリュームＩＤ４１２、先頭仮想ブロックアドレス４１４、末尾仮想ブロックアドレス４１６を、それぞれ追加した新規エントリのサーバＩＤ３０２、プロセスＩＤ３０４、仮想ボリュームＩＤ３０６、先頭仮想ブロックアドレス３０８、末尾仮想アドレス３１０にコピーし、上記命令を受け付けた時間を時間情報３１２にセットする（ステップ５０６）。
【００４２】
管理サーバ１００は、現時点から所定期間前までの先読み履歴情報３２０を検索し、今回読み出し対象となるデータが以前の処理により、既にストレージ装置１１０のキャッシュ１１４上に読み出されているか調査する（ステップ５０８）。
【００４３】
今回の読み出し対象となるデータが既にキャッシュ１１４上に読み出されている場合はステップ５１８から、読み出されていない場合はステップ５１２から、管理サーバ１００は処理を継続する（ステップ５１０）。
【００４４】
管理サーバ１００は、ステップ５０２で割り出したストレージ装置１１０各々についてオンキャッシュ命令４５０に必要な情報をセットし、該当するストレージ装置１１０毎に当該オンキャッシュ命令４５０を発行する（ステップ５１２）。ここで、セットする情報とは、当該命令がオンキャッシュ命令であることを示す制御コード４５２、読み出し対象のデータが実際に記憶されている物理位置を特定するためのデータアドレスリスト４６０内の情報である。尚、データアドレスリスト４６０内の論理ユニット番号４６２、当論理ユニット内の先頭ブロックアドレス４６４、末尾ブロックアドレス４６６には、ステップ５０２で割り出した論理ユニット番号と論理ブロックアドレスがセットされる。読み出し対象のデータが複数の論理ユニットに分かれて記憶されている場合は、該当する全ての論理ユニットと物理ブロックの情報をデータアドレスリスト４６０にセットする。又管理サーバ１００は、専用ネットワーク１３４を利用して当該専用ネットワーク１３４に接続されるストレージ装置１１０全てに対し、オンキャッシュ命令４５０をブロードキャストしても良いし、専用ネットワーク１３４上におけるストレージ装置１１０のアドレスを指定して、ストレージ装置１１０毎にオンキャッシュ命令４５０を送信しても良い。
【００４５】
オンキャッシュ命令４５０を受け付けたストレージ装置１１０は、データアドレスリスト４６０で指定された全ての物理ブロックのデータをキャッシュ１１４上に読み出す（ステップ５１４）。
【００４６】
管理サーバ１００は、該当する全てのストレージ装置１１０に対しオンキャッシュ命令４５０を発行したか判定し、発行した場合はステップ５１８から、発行していない場合はステップ５１２から処理を継続する（ステップ５１６）。
【００４７】
管理サーバ１００は、ステップ５０２で割り出した物理アドレスを物理アドレス情報４２０にセットし、アドレス変換命令４００の発行元のサーバ１２０に送信し、ステップ６００から処理を継続する（ステップ５１８）。
【００４８】
物理アドレス情報４２０を受信したサーバ１２０は、物理アドレスリスト４３０から、アクセス対象のデータを記憶している全てのストレージ装置１１０のアドレスと物理ブロックアドレスを取得する（ステップ５２０）。
【００４９】
サーバ１２０は、ステップ５２０で取得した情報を元に、アクセス対象のデータを記憶するストレージ装置１１０にアクセスする（ステップ５２２）。
【００５０】
管理サーバ１００は、受信した仮想アドレス変換命令４００内のアクセスフラグ４０４を参照し、リクエストの目的がデータの読み出しか書き込みかを判定する。データ読み出しの場合は管理サーバ１００はステップ６０２から処理を継続し、データ書き込みの場合は管理サーバ１００は処理を終了する（ステップ６００）。
【００５１】
管理サーバ１００は、読み出し履歴情報３００を検索し、今回の読み出し要求が連続したデータの読み出し要求の一部か調査する（ステップ６０２）。ここで、連続したデータの読み出し要求であるか否かの判定は、例えば次のように行う。読み出し履歴情報３００には、サーバ１２０が過去にストレージ装置１１０から行ったデータ読み出しに関する履歴情報が格納されている。管理サーバ１００は、読み出し履歴情報３００に格納されているサーバＩＤ３０２、プロセスＩＤ３０４、時間情報３１２を参照し、今回受けつけたデータ読み出し要求と同じサーバ、かつ同じプロセスが所定期間内（例えば数秒前、数分前）に、同じ仮想ボリューム内の仮想ブロックのデータを読み出しており、更に連続して当該仮想ブロックに続く仮想ブロックも読み出していれば、今回のデータ読み出し要求も一連の連続したデータ読み出し要求の一部であると判定する。
【００５２】
今回の読み出し要求が連続したデータ読み出し要求の一部であると判定した場合は、管理サーバ１００はステップ６０６から処理を継続し、そうでないと判定した場合は処理を終了する（ステップ６０４）。
【００５３】
管理サーバ１００は、今回読み出し対象となったデータの末尾仮想ブロックの次の仮想ブロックから一定量分（例えば、連続するデータを読み出す場合において、１回の読み出しで読み出されるブロック数）の仮想ブロックを先読み対象のデータと認定する（ステップ６０６）。
【００５４】
管理サーバ１００は、仮想ボリューム情報２１０を検索し、上記先読み対象の仮想ブロック一つ一つに対応する物理ブロックを全て割り出し、当該物理ブロックを有するストレージ装置のＩＤ２１６、論理ユニット番号２１８、及び当該物理ブロックの論理ブロックアドレス２２０を取得する。また、管理サーバ１００は取得したストレージ装置ＩＤ２１６をキーとして、ストレージ装置情報２００を検索し、該当する物理ブロックを有するストレージ装置の装置アドレスを取得する（ステップ６０８）。
【００５５】
管理サーバ１００は、ステップ６０８で割り出した物理ブロックを有するストレージ装置１１０各々について、オンキャッシュ命令４５０に必要な情報をセットし、ストレージ装置１１０毎に当該オンキャッシュ命令４５０を発行する（ステップ６１０）。ここで、セットされる情報は、ステップ５１２においてセットされる情報と同様である。
【００５６】
オンキャッシュ命令４５０を受け付けた記憶装置１１０は、データアドレスリスト４６０で指定された全ての物理ブロックのデータをキャッシュ１１４上に読み出す（ステップ６１２）。
【００５７】
管理サーバ１００は、該当する全ての記憶装置１１０に対しオンキャッシュ命令４５０を発行したか判定し、発行した場合はステップ６１６から、発行していない場合はステップ６１０から処理を継続する（ステップ６１４）。
【００５８】
管理サーバ１００は、先読み履歴情報３２０に新規エントリを追加し、今回先読み対象としたデータの仮想ボリュームＩＤ、先頭仮想ブロックアドレス、末尾仮想ブロックアドレス、オンキャッシュ命令４５０を発行した時間情報をセットし、処理を終了する（ステップ６１６）。
【００５９】
尚、本実施形態において、管理サーバ１００はサーバ１２０への物理アドレス情報４２０を送信する前に、オンキャッシュ命令４５０をストレージ装置１１０に発行している。しかし、サーバ１２０への物理アドレス情報４２０の送信とストレージ装置１１０へのオンキャッシュ命令４５０の発行の順番は逆でも良く、同時でも良い。
【００６０】
第１の実施形態によれば、アウトバンド型バーチャリゼーション環境下において、管理サーバ１００が、各サーバ１２０から受け付けたデータアクセスに関する問い合わせに基づいて、該当するデータをディスク１１６からキャッシュ１１４上に読み出すようストレージ装置１１０に指示することができる。従って各ストレージ装置１１０は効率よくデータの読み出し処理を行うことが出来る。
【００６１】
また第１の実施形態によれば、管理サーバ１００が、上記問い合わせを受け付けた際、過去のデータ読み出しに関する履歴情報を基に今後データ読み出しが行われる記憶領域を予測し、該当する記憶領域を有するストレージ装置１１０に先読みを指示することができる。即ち、未だ各サーバ１２０からの仮想アドレス変換命令４００を受け付けていない記憶領域についても、データの先読みを指示することができる。従ってアウトバンド型バーチャリゼーション環境下においても各ストレージ装置１１０は効率よくデータの先読み処理を行うことが出来、連続した一連のデータ読み出しに要する時間を短縮することが出来る。
【００６２】
この結果、バーチャリゼーション環境において、ディスク装置におけるデータシーク、並びにディスク装置からのデータ転送に要する時間を隠蔽し、データ読み出し処理を高速化することができる。
【００６３】
図７は、本発明を適用したシステムの第２の実施形態を示した図である。第１の実施形態との相違は、管理サーバ１００と各サーバ１２０を接続する専用線１３２、及び管理サーバ１００と各ストレージ装置１１０とを接続する専用線１３４が第２の実施形態には存在しない点である。従って、管理サーバ１００と各ストレージ装置１１０間、管理サーバ１００と各サーバ１２０間、各サーバ１２０と各ストレージ装置１１０間の通信は全てネットワーク１３０経由で行われる。このため、第１の実施形態に比べ、ネットワーク１３０上のトラフィックは増加するが、第１の実施形態における専用のネットワーク１３２、及び１３４を用意する必要がない。尚、サーバ１２０がストレージ装置１１０からデータを読み出す場合、又はサーバ１２０がストレージ装置１１０へデータを書き込む場合の処理は、第１の実施形態と同様、図５、図６に示す処理フローに従って実行される。但し、第２の実施形態においては、管理サーバ１００がネットワーク１３０を利用してストレージ装置１１０に対し、オンキャッシュ命令４５０を発行することとなる。従って、管理サーバ１００は、ネットワーク１３０上におけるストレージ装置１１０のアドレスを指定して、ストレージ装置１１０毎にオンキャッシュ命令４５０を送信する点が第１の実施形態とは異なる。
【００６４】
第２の実施形態によれば、サーバ１２０がストレージ装置１１０からデータを読み出す際、管理サーバ１００はネットワーク１３０を介してストレージ装置１１０に対しデータをキャッシュ１１４に読み出しておくように指示することができる。従って、低コストで効率の良い先読み処理を行うことが可能となる。
【００６５】
図８は、本発明を適用したシステムの第３の実施形態を示した図である。本実施形態は、インバンド型のバーチャリゼーション環境を対象とする。本実施形態は、第１の実施形態とはデータアクセスの方法が異なる。第３の実施形態においては、サーバ１２０は管理サーバ１００にデータアクセスを要求し、管理サーバ１００がその要求に沿ってストレージ装置１１０上のデータにアクセスする。尚、本実施形態においては、管理サーバ１００は、ストレージ装置１１０やサーバ１２０との間のデータの送受信に使用するためのキャッシュ８００を有する。
【００６６】
図８における矢印８１０、８１２、８１４、８１６は、第３の実施形態におけるデータアクセス方法を視覚的に示したものである。
【００６７】
サーバ１２０は、ストレージ装置１１０上のデータにアクセスする際、管理サーバ１００にデータアクセス命令９００を送信する（矢印８１０）。サーバ１２０からデータアクセス命令９００を受信した管理サーバ１００は、マッピング情報１０４を参照し、当命令で指定された仮想アドレスに対応する物理アドレスを取得する。また管理サーバ１００は、当命令に付随する情報から今回のアクセス要求がデータ書き込みかデータ読み出しか判定し、前者の場合は書き込み対象のデータをサーバ１２０からキャッシュ８００上に転送し（矢印８１６）、取得した物理アドレスが指す物理ブロックに書き込む（矢印８１４）。後者の場合は、管理サーバ１００は読み出し対象のデータを記憶している全てのストレージ装置１１０に対し、オンキャッシュ命令４５０を発行する（矢印８１２）。そして、管理サーバ１００は読み出し対象のデータを該当するストレージ装置１１０からキャッシュ８００上に読み出し（矢印８１４）、要求元のサーバ１２０に送信する（矢印８１６）。
【００６８】
図９は、サーバ１２０が管理サーバ１００に発行するデータアクセス命令９００の構成を示した図である。データアクセス命令９００は、当命令を識別する制御コード９０２、当命令によるデータアクセスがデータの読み出しかデータの書き込みかを示すアクセスフラグ９０４、当命令を発行したサーバ１２０を識別するためのサーバＩＤ９０６、当命令を発行したサーバ１２０内のプロセスを示すプロセスＩＤ９０８、アクセス対象となるデータの仮想アドレスを示す仮想アドレス情報９１０、アクセス対象のデータの転送先、もしくは転送元となるサーバ１２０上のバッファのアドレスを示すバッファアドレス９２０を有する。
【００６９】
仮想アドレス情報９１０は、アクセス対象のデータが属する仮想ボリュームを示す仮想ボリュームＩＤ９１２、アクセス対象のデータの先頭仮想ブロックを示す先頭仮想ブロックアドレス９１４、アクセス対象のデータの末尾仮想ブロックを示す末尾仮想ブロックアドレス９１６で構成される。
【００７０】
図１０、１１は、第３の実施形態におけるデータアクセスの処理の流れを示した図である。以下、サーバ１２０が管理サーバ１００を通してストレージ装置１１０に記憶されているデータを読み出す、又はストレージ装置１１０上の記憶領域にデータを書き込む際の動作について説明する。尚、管理サーバ１００が行う処理は、管理サーバ１００の制御装置１０５がメモリ１０８に記憶されている管理プログラム１０２を実行することによって行われる。
【００７１】
サーバ１２０は、データアクセス命令９００に必要な情報をセットし、管理サーバ１００に送信する（ステップ１０００）。ここで、セットされる情報とは、当該命令がデータアクセス命令であることを示す制御コード９０２、データアクセスが読み出しか書き込みかを示すアクセスフラグ９０４、当命令を発行するサーバを示すサーバＩＤ９０６、当命令を発行するプロセスを示すプロセスＩＤ９０８、アクセス対象のデータが属する仮想ボリュームＩＤ９１２、当データの先頭仮想ブロックアドレス９１４、当末尾仮想ブロックアドレス９１６、アクセス対象のデータの転送先、もしくは転送元となるサーバ１２０上のバッファのアドレスを示すバッファアドレス９２０である。
【００７２】
データアクセス命令９００を受け付けた管理サーバ１００は、仮想ボリューム情報２１０を検索し、当該命令内の仮想アドレス情報９１０で指定された仮想ブロック一つ一つに対応する物理ブロックを全て割り出し、当該物理ブロックを有するストレージ装置のＩＤ２１６、論理ユニット番号２１８、論理ブロックアドレス２２０を取得する。また、管理サーバ１００は取得したストレージ装置ＩＤ２１６をキーとしてストレージ装置情報２００を検索し、当該物理ブロックを有するストレージ装置の装置アドレスを取得する（ステップ１００２）。
【００７３】
管理サーバ１００は、上記データアクセス命令９００内のアクセスフラグ９０４を参照し、リクエストがデータの読み出しか書き込みかを判定する。データ読み出しの場合はステップ１１００から、データ書き込みの場合はステップ１００６から、管理サーバ１００は処理を継続する（ステップ１００４）。
【００７４】
管理サーバ１００は、上記データアクセス命令９００内のバッファアドレス９２０が示すサーバ１２０上のバッファからキャッシュ８００上にデータを転送する（ステップ１００６）。
【００７５】
管理サーバ１００は、ステップ１００２で割り出した物理ブロックにステップ１００６で転送したデータを書き込む（ステップ１００８）。
【００７６】
管理サーバ１００は、書き込みの対象となる全てのデータをストレージ装置１１０に書き込んだか判定し、書き込んだ場合は処理を終了し、書き込んでいない場合はステップ１００８から処理を継続する（ステップ１０１０）。
【００７７】
管理サーバ１００は、読み出し履歴情報３００に新規エントリを追加し、上記データアクセス命令９００内のサーバＩＤ４０６、プロセスＩＤ４０８、仮想ボリュームＩＤ４１２、先頭仮想ブロックアドレス４１４、末尾仮想ブロックアドレス４１６をそれぞれサーバＩＤ３０２、プロセスＩＤ３０４、仮想ボリュームＩＤ３０６、先頭仮想ブロックアドレス３０８、末尾仮想アドレス３１０にコピーし、上記命令を受け付けた時間を時間情報３１２にセットする（ステップ１１００）。
【００７８】
管理サーバ１００は、現時点から任意期間内の先読み履歴情報３２０を検索し、今回の読み出し対象となるデータが先読み処理により、既にストレージ装置１１０のキャッシュ１１４上に読み出されているか調査する（ステップ１１０２）。
【００７９】
今回の読み出し対象となるデータが既にキャッシュ１１４上に読み出されている場合はステップ１１１２から、読み出されていない場合はステップ１１０６から、管理サーバ１００は処理を継続する（ステップ１１０４）。
【００８０】
管理サーバ１００は、ステップ１００２で割り出した物理ブロックを有するストレージ装置１１０各々についてオンキャッシュ命令４５０に必要な情報をセットし、該当するストレージ装置１１０毎にオンキャッシュ命令を発行する（ステップ１１０６）。ここで、セットされる情報は、図５に示すステップ５１２においてセットされる情報と同様である。 オンキャッシュ命令４５０を受け付けたストレージ装置１１０は、データアドレスリスト４６０で指定された物理ブロックのデータをキャッシュ１１４上に読み出す（ステップ１１０８）。
【００８１】
管理サーバ１００は、該当する全てのストレージ装置１１０に対しオンキャッシュ命令４５０を発行したか判定し、発行した場合はステップ１１１２から、発行していない場合はステップ１１０６から処理を継続する（ステップ１１１０）。
【００８２】
管理サーバ１００は、今回の読み出し対象となったデータを該当するストレージ装置１１０から管理サーバ上のキャッシュ８００上に読み出す（ステップ１１１２）。
【００８３】
管理サーバ１００は今回の読み出し対象となったデータを全てキャッシュ８００上に読み出したか判定し、読み出した場合はステップ１１１６、読み出していない場合はステップ１１１２から処理を継続する（ステップ１１１４）。
【００８４】
管理サーバ１００は、今回受け付けたデータアクセス命令９００内のバッファアドレスが示すサーバ１２０上のデータ領域に、ストレージ装置１１０からキャッシュ８００に読み出したデータを転送し（ステップ１１１６）、図６のステップ６０２から図６に示す処理を実行する。
【００８５】
第３の実施形態によれば、インバンド型バーチャリゼーション環境下において、管理サーバ１００が、各サーバ１２０から受け付けたデータアクセス命令に基づいて、アクセスするデータをディスク１１６からキャッシュ１１４上に読み出すようストレージ装置１１０に指示することができる。従って効率よくデータの読み出し処理を行うことが出来る。
【００８６】
また、上記データアクセス命令を受け付けた際、管理サーバ１００が過去のデータ読み出しに関する履歴情報を基に、今後読み出しが行われるデータが記憶されている記憶領域を予測し、該当する記憶領域を有するストレージ装置１１０にデータの先読みを指示する。即ち、管理サーバ１００は、未だ各サーバ１２０からのデータアクセス命令を受け付けていない記憶領域についても、データの先読みを指示することができる。従って、インバンド型バーチャリゼーション環境下においても、ストレージ装置１１０は効率よくデータの先読み処理を行うことが出来、連続した一連のデータ読み出しに要する時間を短縮出来る。
【００８７】
【発明の効果】
本発明によれば、バーチャリゼーション環境においも、データの先読みを実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したシステムの第１の実施形態を示した図である。
【図２】管理サーバが有するマッピング情報の構成例を示した図である。
【図３】管理サーバが有するアクセス履歴情報の構成例を示した図である。
【図４】サーバが管理サーバに発行する仮想アドレス変換命令、管理サーバがサーバに送信する物理アドレス情報、管理サーバが記憶装置に発行するオンキャッシュ命令の構成例を示した図である。
【図５】データアクセス処理の一例を示した図である。
【図６】データアクセスの処理の一例を示した図である。
【図７】本発明を適用したシステムの第２の実施形態を示した図である。
【図８】本発明を適用したシステムの第３の実施形態を示した図である。
【図９】サーバが管理サーバに発行するデータアクセス命令の構成例を示した図である。
【図１０】第３の実施形態におけるデータアクセス処理の一例を示した図である。
【図１１】第３の実施形態におけるデータアクセス処理の一例を示した図である。
【符号の説明】
１００…管理サーバ
１０２…管理プログラム
１０４…マッピング情報
１０６…アクセス履歴情報
１１０…ストレージ装置
１１４…キャッシュ
１１６…ディスク装置
１２０…サーバ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a system in which a management server manages a data area of a storage device as a virtual data area.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the amount of data stored in storage devices has increased significantly, and the storage capacity of the storage devices themselves, the number of storage devices, file servers, etc. connected to a SAN (Storage Area Network) have increased. As a result, various problems such as complicated management of a storage area or the like having a large capacity, complicated management of storage apparatuses installed in dispersed locations, and load concentration on the storage apparatuses have appeared. Currently, a technique called virtualization is being researched and developed for the purpose of solving these problems.
[0003]
Virtualization technology is roughly classified into three types as described in the white paper “Virtualization of Disk Storage” (WP-0007-1) issued in September 2000 by Evaluator Group.
[0004]
The first is that each server connected to the SAN shares information for managing the storage area of the storage device connected to the SAN, and each server uses the volume manager of each server as a storage device. To access.
[0005]
The second is a system configuration called in-band virtualization. In this configuration, the management server collectively manages the storage areas of the storage devices connected to the SAN as virtual data areas (hereinafter referred to as “virtual volumes”), and the management server sends requests from each server to the storage apparatus. It receives and accesses the storage area of the subordinate storage device and returns the result to the server.
[0006]
The third is a system configuration called out-band virtualization. Also in this configuration, the management server collectively manages the storage areas of the storage devices connected to the SAN. However, when the management server receives a request for access to the storage device from the server, the management server returns the location information of the storage area that actually stores the data to the server. The server accesses the storage area of the storage device based on the returned information.
[0007]
Most storage devices use magnetic disk disks as recording media. When a magnetic disk disk is used as a recording medium, the time required for data seek on the magnetic disk and data transfer from the magnetic disk becomes a problem.
[0008]
Therefore, a cache memory is provided in the storage apparatus, and a data prefetching method is realized in which data requested by the host, particularly data that is continuously read (sequential data) is predicted and read in advance on the cache memory. This technology is described in the paper “An analytic behavior model for disk drives with readahead caches and request reordering” published in ACM SIGMETRICS '98 P182-P191. This prefetching of data conceals the time required for data seek on the magnetic disk and data read from the magnetic disk, thereby improving the data read performance. This technique is referred to as data prefetching processing.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The above-mentioned data prefetching technique is an effective technique for a single storage apparatus. However, under a virtualization environment, data areas on one or a plurality of storage devices are collectively managed as virtual volumes. Therefore, the data to be read is not always stored on one storage device. In such a case, it is difficult to perform data prefetching by the same method as the data prefetching method in the storage device alone.
[0010]
An object of the present invention is to provide a data prefetching method, an apparatus and a system for performing data prefetching in a virtualization environment.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, a management server that manages a physical storage area of a storage device as a virtual volume reads data from a disk onto a cache based on an access request received from each server. Means for issuing an instruction to the storage device. The storage device has means for reading data onto the cache according to the instruction.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below. Note that the present invention is not limited thereby.
[0013]
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6. Note that this embodiment is intended for an out-of-band virtualization environment.
[0014]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a system to which the present invention is applied. This system includes a management server 100, a storage device 110, a server 120, a network 130 to which these servers are connected, a dedicated network 132 for connecting the management server 100 and each server 120, and a connection between the management server 100 and each storage device 110. And a dedicated network 134. It is connected to the network 130 Ru The number of servers 120 may be singular or plural.
[0015]
Communication between the management server 100 and each of the servers 120 and between the management server 100 and each of the storage devices 110 are performed via the dedicated networks 132 and 134, respectively. Data transfer between the server 120 and each storage device 110 is performed via the network 130. With this configuration, a virtual address conversion command 400, physical address information 420, and on-cache command 450, which will be described later, are transmitted and received using a dedicated network without using the network 130. Traffic is reduced.
[0016]
The management server 100 has an I / F (A) 10 1 connected to the dedicated network 132, an I / F (C) 103 connected to the network 130, the control device 105, the memory 108, and an I / F (connected to the dedicated network 134 ( B) 107 is included. The memory 108 stores a management program 102, mapping information 104, and access history information 106. The control device 105 of the management server 100 executes the management program 102 in order to manage the physical storage area of the storage apparatus 110 connected to the network 130 as a virtual volume that is a virtual storage area.
[0017]
The storage device 110 includes an I / F (A) 113 connected to the network 130, a control device 112, a cache 114, a disk device 116, an I / F (B) 115 connected to the dedicated network 134, and a memory 117. The control device 112 controls the cache 114 and the disk device 116, and controls data writing and data reading with respect to a specified physical storage area in response to a request from the server 120.
[0018]
In this figure, the disk device 116 is shown as a single unit, but there may be a plurality of disk devices 116 such as RAID. In the latter case, the control device 112 manages the correspondence between the plurality of disk devices 116 in the storage device 110 and the physical storage area. The physical storage area provided by the storage device 110 may correspond to the disk device 116 on a one-to-one basis, or a plurality of disk devices 116 may correspond to one physical storage region. Arrows 150, 152, 154, 156, and 158 in FIG. 1 visually indicate processing when the server 120 accesses data on the storage apparatus 110. In the following, the virtual data area that can be specified by the virtual volume ID and the virtual block address is the virtual block, the address is the virtual address, the physical data area that can be specified by the storage device address, the logical unit number, and the logical block address. A physical block and its address are called physical addresses.
[0019]
When accessing data on the storage device 110, the server 120 first transmits a virtual address translation command 400 to the management server 100 in order to obtain the physical address of the data to be accessed (arrow 150).
[0020]
The I / F (A) 101 of the management server 100 receives the virtual address translation command 400 from the server 120. Then, the control device 105 executes the management program 102, refers to the mapping information 104, and acquires a physical address corresponding to the virtual address specified by the instruction. Then, the management server 100 returns physical address information 420, which is information regarding the acquired physical address, to the requesting server 120 via the I / F (A) 101 (arrow 154). The server 120 that has received the physical address information 420 from the management server 100 accesses the data on the storage device 110 using the physical address included in the information (arrow 158).
[0021]
The control device 105 of the management server 100 further executes a management program to determine whether or not the current data access is data read based on the information included in the received virtual address translation command 400. In the case of data reading, the management server 100 issues an on-cache command 450 from the I / F (B) 107 to the storage apparatus 110 storing the data to be read (arrow 152). Also, the control device 105 of the management server 100 refers to the access history information 106 to determine whether the current data access is a part of continuous data reading. When it is determined that the data is read continuously, the control device 105 of the management server 100 acquires a physical address corresponding to a virtual block in which a certain amount of data following the data read this time exists, and all the corresponding storages An on-cache instruction 450 is issued from the I / F (B) 107 to the device 110 (arrow 152).
[0022]
The I / F (B) 115 of the storage device 110 receives the on-cache command 450 from the management server 100, and the control device 112 controls the disk 116 and the cache 114, and the data 210 specified by the on-cache command 450. Is read from the disk device 116 to the cache 114 (arrow 156).
[0023]
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the mapping information 104 stored in the memory 108 of the management apparatus 100. The mapping information 104 includes storage device information 200 that is information on the storage device 110 managed by the management server 100, and virtual volume information 210 that associates virtual blocks with physical blocks. In this embodiment, the virtual area and the physical area are managed in units of blocks. However, other units, for example, several blocks are managed together as one management unit. Also good.
[0024]
The storage device information 200 includes a storage device ID 202 that identifies the storage device 110 managed by the management server 100, a storage device address 204 that indicates a device address of the storage device 110 on the network 130, and a cache 114 that the storage device 110 has. The cache size 206 indicates the capacity.
[0025]
The virtual volume information 210 includes a virtual volume ID 212 for identifying the virtual volume, a virtual block address 214 indicating the position of the virtual block in the virtual volume, a storage device ID 216 indicating the storage device 110 having a physical block corresponding to the virtual block, It consists of a logical unit number 218 indicating this physical block and a logical block address 220. 2 shows an example in which the storage apparatus S01 has a physical block corresponding to the virtual block in the virtual volume VVOL1, and the storage apparatus S02 has a physical block corresponding to the virtual block in the virtual volume VVOL2. . However, one storage device may have physical blocks corresponding to a plurality of virtual volumes.
[0026]
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the access history information 106 stored in the memory 108 of the management server 100.
[0027]
The access history information 106 includes the read history information 300 that is the history information of the virtual address translation instruction 400 issued for the purpose of reading data, and the prefetch instruction when predicting the storage area to be read soon and instructing the prefetch. Read-ahead history information 320 which is the history information.
[0028]
The read history information 300 includes a server ID 302 for identifying the server 120 that has issued the virtual address translation command 400, a process ID 304 that indicates a process in the server 120 that has issued the command, and a virtual volume that indicates the virtual volume to which the data to be read belongs. The volume ID 306 is composed of a head virtual block address 308 indicating the head virtual block of the data to be read, a tail virtual block address 310 indicating the tail virtual block of the data to be read, and time information 312 which is information on the time when the instruction is received Is done.
[0029]
The prefetch history information 320 includes a virtual volume ID 322 indicating a virtual volume to which prefetched data belongs, a virtual block address 324 indicating the first virtual block of the data, a virtual block address 326 indicating the last virtual block of the data, and for prefetching Is composed of time information 328 indicating the issue time of the on-cache instruction 450 issued.
[0030]
4 shows a configuration example of a virtual address translation command 400 issued by the server 120 to the management server 100, physical address information 420 sent from the management server 100 to the server 120, and an on-cache command 450 issued by the management server 100 to the storage device 110. FIG.
[0031]
The virtual address translation instruction 400 identifies a control code 402 for identifying the instruction, an access flag 404 indicating whether the data access request by the instruction is a data read request or a data write request, and the server 120 that issued the instruction. Server ID 406, process ID 408 indicating the process in the server 120 that issued this command, and virtual address information 410 indicating the virtual address of the data to be accessed.
[0032]
The virtual address information 410 includes a virtual volume ID 412 indicating the virtual volume to which the access target data belongs, a start virtual block address 414 indicating the start virtual block of the access target data, and a tail virtual block address indicating the end virtual block of the access target data. 416.
[0033]
The physical address information 420 includes a control code 422 for identifying the information, and a physical address list 430 that is a list of physical addresses corresponding to the virtual address specified by the virtual address conversion instruction 400.
[0034]
The physical address list 430 includes a virtual volume ID 432 and a virtual block address 434 specified by the virtual address conversion instruction 400, a storage device address 436 that is a physical address corresponding to the virtual address, a logical unit number 438, and a logical unit address 440. Consists of.
[0035]
The on-cache instruction 450 has a control code 452 for identifying the instruction and a data address list 460 for specifying data to be read to the cache 114.
[0036]
The data address list 460 includes a logical unit number 462 storing data to be read, a head logical block address 464 indicating the top physical block of the data to be read, and a tail logical block address indicating the end physical block of the data to be read. 466.
[0037]
5 and 6 are diagrams showing the flow of data access processing in the first embodiment. Hereinafter, an operation when the server 120 reads data from the storage apparatus 110 or writes data will be described. Here, the processing executed by the management server 100 is processing performed by the control device 105 executing the management program 102 stored in the memory 108. 5 and 6, when the access flag 404 in the virtual address translation instruction 400 indicates reading of data, that is, when the request from the server 120 is reading of data, and reading of data from the server 120. An example is shown in which prefetch processing is performed in both cases where the request is predicted to be part of a continuous data read request. However, the prefetching process may be performed only in either case.
[0038]
The server 120 sets necessary information in the virtual address translation command 400 and transmits it to the management server 100 (step 500). Here, the information to be set includes a control code 402 indicating that the instruction is a virtual address translation instruction, an access flag 404 indicating whether data access is read or write, a server ID 406 indicating a server issuing the instruction, A process ID 408 indicating a process issuing an instruction, a virtual volume ID 412 to which data to be accessed belongs, a head virtual block address 414 of the data, and a tail virtual block address 416 are included.
[0039]
The management server 100 that has received the virtual address conversion command 400 searches the virtual volume information 210, and stores the storage device ID 216, logical unit number 218, logical block corresponding to the virtual block address specified by the virtual address information 410 in the command. Address 220 is determined. Further, the management server 100 searches the storage device information 200 using the storage device ID 216 determined in the above search as a key, and acquires the device address 204 of the storage device on the network 130 (step 502).
[0040]
The management server 100 refers to the access flag 404 in the virtual address translation instruction 400 to determine whether the request is data reading or writing. The management apparatus 100 continues the processing from step 506 in the case of data reading and from step 518 in the case of data writing (step 504).
[0041]
The management server 100 adds a new entry to the read history information 300, and adds a server ID 406, a process ID 408, a virtual volume ID 412, a head virtual block address 414, and a tail virtual block address 416 in the virtual address conversion instruction 400, respectively. The server ID 302, the process ID 304, the virtual volume ID 306, the head virtual block address 308, and the tail virtual address 310 of the new entry are copied to the time information 312 (step 506).
[0042]
The management server 100 searches the prefetch history information 320 from the present time to a predetermined period before, and investigates whether or not the data to be read this time has already been read on the cache 114 of the storage apparatus 110 by the previous processing (step). 508).
[0043]
The management server 100 continues the processing from step 518 if the data to be read this time has already been read on the cache 114, and from step 512 if it has not been read (step 510).
[0044]
The management server 100 sets necessary information in the on-cache command 450 for each storage device 110 determined in step 502, and issues the on-cache command 450 for each corresponding storage device 110 (step 512). Here, the information to be set is a control code 452 indicating that the instruction is an on-cache instruction, and information in the data address list 460 for specifying a physical location where data to be read is actually stored. is there. The logical unit number and logical block address determined in step 502 are set in the logical unit number 462 in the data address list 460, the head block address 464 and the tail block address 466 in the logical unit. When the data to be read is divided and stored in a plurality of logical units, information on all corresponding logical units and physical blocks is set in the data address list 460. Further, the management server 100 may broadcast the on-cache command 450 to all the storage apparatuses 110 connected to the dedicated network 134 using the dedicated network 134, or the address of the storage apparatus 110 on the dedicated network 134. And the on-cache command 450 may be transmitted for each storage device 110.
[0045]
The storage apparatus 110 that has received the on-cache instruction 450 reads the data of all physical blocks specified in the data address list 460 onto the cache 114 (step 514).
[0046]
The management server 100 determines whether or not the on-cache command 450 has been issued to all the corresponding storage apparatuses 110. If issued, the process continues from step 518, and if not issued, the process continues from step 512 (step 516). .
[0047]
The management server 100 sets the physical address determined in step 502 in the physical address information 420 and transmits it to the server 120 that issued the address conversion command 400, and continues the processing from step 600 (step 518).
[0048]
The server 120 that has received the physical address information 420 acquires the addresses and physical block addresses of all the storage apparatuses 110 that store the access target data from the physical address list 430 (step 520).
[0049]
The server 120 accesses the storage apparatus 110 that stores the data to be accessed based on the information acquired in Step 520 (Step 522).
[0050]
The management server 100 refers to the access flag 404 in the received virtual address translation instruction 400 and determines whether the purpose of the request is to read or write data. In the case of data reading, the management server 100 continues the processing from step 602, and in the case of data writing, the management server 100 ends the processing (step 600).
[0051]
The management server 100 searches the read history information 300 and checks whether the current read request is a part of the continuous data read request (step 602). Here, the determination as to whether or not it is a continuous data read request is performed as follows, for example. The read history information 300 stores history information related to data read performed by the server 120 from the storage apparatus 110 in the past. The management server 100 refers to the server ID 302, process ID 304, and time information 312 stored in the read history information 300, and the same server and the same process as the data read request received this time are within a predetermined period (for example, several seconds ago, Minutes ago), if the data of the virtual block in the same virtual volume is read and the virtual block following the virtual block is read continuously, the current data read request is also a series of continuous data read requests. Judge that it is a part.
[0052]
If it is determined that the current read request is part of a continuous data read request, the management server 100 continues the process from step 606, and if not, the process ends (step 604).
[0053]
The management server 100 stores virtual blocks of a certain amount (for example, the number of blocks read by one reading when reading continuous data) from the virtual block next to the last virtual block of the data to be read this time. The data is recognized as prefetched data (step 606).
[0054]
The management server 100 searches the virtual volume information 210, finds all the physical blocks corresponding to each of the prefetched virtual blocks, identifies the storage device ID 216, logical unit number 218, and physical Get the logical block address 220 of the block. Further, the management server 100 searches the storage device information 200 using the acquired storage device ID 216 as a key, and acquires the device address of the storage device having the corresponding physical block (step 608).
[0055]
The management server 100 sets necessary information in the on-cache command 450 for each storage device 110 having the physical block determined in step 608, and issues the on-cache command 450 for each storage device 110 (step 610). Here, the information set is the same as the information set in step 512.
[0056]
The storage device 110 that has received the on-cache instruction 450 reads the data of all physical blocks specified in the data address list 460 onto the cache 114 (step 612).
[0057]
The management server 100 determines whether or not the on-cache instruction 450 has been issued to all the corresponding storage devices 110, and if issued, the process continues from step 616, and if not issued, the process continues from step 610 (step 614). .
[0058]
The management server 100 adds a new entry to the prefetch history information 320, sets the virtual volume ID, the head virtual block address, the tail virtual block address, and the time information when the on-cache instruction 450 is issued for the data that is the prefetch target this time, The process ends (step 616).
[0059]
In this embodiment, the management server 100 issues an on-cache command 450 to the storage device 110 before transmitting the physical address information 420 to the server 120. However, the order in which the physical address information 420 is transmitted to the server 120 and the on-cache instruction 450 is issued to the storage device 110 may be reversed or simultaneous.
[0060]
According to the first embodiment, in an out-of-band virtualization environment, the management server 100 is configured to read out the corresponding data from the disk 116 onto the cache 114 based on an inquiry regarding data access received from each server 120. The device 110 can be instructed. Accordingly, each storage device 110 can efficiently perform data read processing.
[0061]
Further, according to the first embodiment, when the management server 100 accepts the inquiry, the management server 100 predicts a storage area from which data will be read in the future based on history information regarding past data reading, and has a corresponding storage area. A prefetch can be instructed to the storage apparatus 110. That is, it is possible to instruct data prefetching even for a storage area that has not yet received the virtual address translation command 400 from each server 120. Accordingly, each storage apparatus 110 can efficiently perform data prefetching processing even in an out-of-band virtualization environment, and can shorten the time required for continuous series of data reading.
[0062]
As a result, in the virtualization environment, the time required for data seek in the disk device and data transfer from the disk device can be concealed, and the data reading process can be speeded up.
[0063]
FIG. 7 is a diagram showing a second embodiment of the system to which the present invention is applied. The difference from the first embodiment is that the dedicated line 132 that connects the management server 100 and each server 120 and the dedicated line 134 that connects the management server 100 and each storage device 110 do not exist in the second embodiment. Is a point. Accordingly, communication between the management server 100 and each storage device 110, between the management server 100 and each server 120, and between each server 120 and each storage device 110 is all performed via the network 130. For this reason, although the traffic on the network 130 increases compared with the first embodiment, it is not necessary to prepare the dedicated networks 132 and 134 in the first embodiment. The processing when the server 120 reads data from the storage device 110 or the server 120 writes data to the storage device 110 is executed according to the processing flow shown in FIGS. 5 and 6 as in the first embodiment. The However, in the second embodiment, the management server 100 issues an on-cache command 450 to the storage apparatus 110 using the network 130. Therefore, the management server 100 is different from the first embodiment in that the management server 100 designates the address of the storage device 110 on the network 130 and transmits the on-cache command 450 for each storage device 110.
[0064]
According to the second embodiment, when the server 120 reads data from the storage device 110, the management server 100 can instruct the storage device 110 to read data to the cache 114 via the network 130. . Therefore, efficient prefetching processing can be performed at low cost.
[0065]
FIG. 8 is a diagram showing a third embodiment of the system to which the present invention is applied. The present embodiment is intended for an in-band virtualization environment. This embodiment differs from the first embodiment in the data access method. In the third embodiment, the server 120 requests data access from the management server 100, and the management server 100 accesses data on the storage device 110 in accordance with the request. In the present embodiment, the management server 100 has a cache 800 for use in data transmission / reception with the storage apparatus 110 and the server 120.
[0066]
Arrows 810, 812, 814, and 816 in FIG. 8 visually indicate the data access method in the third embodiment.
[0067]
When accessing the data on the storage device 110, the server 120 transmits a data access command 900 to the management server 100 (arrow 810). The management server 100 that has received the data access command 900 from the server 120 refers to the mapping information 104 and acquires a physical address corresponding to the virtual address specified by this command. In addition, the management server 100 determines whether the current access request is data write or data read from the information accompanying this command. In the former case, the management server 100 transfers the write target data from the server 120 to the cache 800 (arrow 816). Write to the physical block pointed to by the acquired physical address (arrow 814). In the latter case, the management server 100 issues an on-cache command 450 to all the storage apparatuses 110 that store the data to be read (arrow 812). Then, the management server 100 reads the data to be read from the corresponding storage device 110 onto the cache 800 (arrow 814), and transmits it to the requesting server 120 (arrow 816).
[0068]
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a data access command 900 issued by the server 120 to the management server 100. The data access instruction 900 includes a control code 902 for identifying the instruction, an access flag 904 indicating whether data access by the instruction is data reading or data writing, a server ID 906 for identifying the server 120 that issued the instruction, Process ID 908 indicating the process in the server 120 that issued this command, virtual address information 910 indicating the virtual address of the data to be accessed, the transfer destination of the data to be accessed, or the address of the buffer on the server 120 that is the transfer source Has a buffer address 920.
[0069]
The virtual address information 910 includes a virtual volume ID 912 indicating a virtual volume to which data to be accessed belongs, a head virtual block address 914 indicating the head virtual block of the data to be accessed, and a tail virtual block address indicating the tail virtual block of the data to be accessed. 916.
[0070]
10 and 11 are diagrams showing the flow of data access processing in the third embodiment. Hereinafter, an operation when the server 120 reads data stored in the storage device 110 through the management server 100 or writes data to a storage area on the storage device 110 will be described. Note that the processing performed by the management server 100 is performed when the control device 105 of the management server 100 executes the management program 102 stored in the memory 108.
[0071]
The server 120 sets necessary information in the data access command 900 and transmits it to the management server 100 (step 1000). Here, the information to be set includes a control code 902 indicating that the instruction is a data access instruction, an access flag 904 indicating whether the data access is read or write, a server ID 906 indicating a server issuing the instruction, Process ID 908 indicating the process issuing the command, virtual volume ID 912 to which the access target data belongs, the start virtual block address 914 of the data, the end virtual block address 916, the transfer destination of the access target data, or the server serving as the transfer source The buffer address 920 indicates the address of the buffer on 120.
[0072]
The management server 100 that has received the data access command 900 searches the virtual volume information 210, calculates all the physical blocks corresponding to each virtual block specified by the virtual address information 910 in the command, and ID 216, logical unit number 218, and logical block address 220 of the storage apparatus having Further, the management server 100 searches the storage device information 200 using the acquired storage device ID 216 as a key, and acquires the device address of the storage device having the physical block (step 1002).
[0073]
The management server 100 refers to the access flag 904 in the data access instruction 900 to determine whether the request is data reading or writing. The management server 100 continues processing from step 1100 in the case of data reading and from step 1006 in the case of data writing (step 1004).
[0074]
The management server 100 transfers data from the buffer on the server 120 indicated by the buffer address 920 in the data access instruction 900 to the cache 800 (step 1006).
[0075]
The management server 100 writes the data transferred in step 1006 to the physical block determined in step 1002 (step 1008).
[0076]
The management server 100 determines whether all the data to be written has been written to the storage device 110. If it has been written, the process ends. If not, the process continues from step 1008 (step 1010).
[0077]
The management server 100 adds a new entry to the read history information 300 and sets the server ID 406, process ID 408, virtual volume ID 412, head virtual block address 414, and tail virtual block address 416 in the data access instruction 900 to the server ID 302 and process ID, respectively. Copying to ID 304, virtual volume ID 306, head virtual block address 308, and tail virtual address 310, the time when the command is received is set in time information 312 (step 1100).
[0078]
The management server 100 searches the prefetch history information 320 within an arbitrary period from the present time, and investigates whether or not the data to be read this time has already been read onto the cache 114 of the storage apparatus 110 by the prefetch process (step 1102). ).
[0079]
The management server 100 continues the processing from step 1112 when the data to be read this time has already been read on the cache 114, and from step 1106 when it has not been read out (step 1104).
[0080]
The management server 100 sets necessary information in the on-cache command 450 for each storage device 110 having the physical block determined in step 1002, and issues an on-cache command for each corresponding storage device 110 (step 1106). Here, the information to be set is the same as the information set in step 512 shown in FIG. The storage apparatus 110 that has received the on-cache instruction 450 reads the data of the physical block specified by the data address list 460 onto the cache 114 (step 1108).
[0081]
The management server 100 determines whether or not the on-cache command 450 has been issued to all the corresponding storage apparatuses 110. If issued, the process continues from step 1112. If not issued, the process continues from step 1106 (step 1110). .
[0082]
The management server 100 reads the data to be read this time from the corresponding storage device 110 onto the cache 800 on the management server (step 1112).
[0083]
The management server 100 determines whether all the data to be read this time has been read onto the cache 800, and if it has been read, the process continues from step 1116, and if not, the process continues from step 1112 (step 1114).
[0084]
The management server 100 transfers the data read from the storage device 110 to the cache 800 to the data area on the server 120 indicated by the buffer address in the data access instruction 900 accepted this time (step 1116), and from step 602 in FIG. The process shown in FIG. 6 is executed.
[0085]
According to the third embodiment, in an in-band virtualization environment, the storage server 100 reads data to be accessed from the disk 116 onto the cache 114 based on a data access command received from each server 120. 110 can be instructed. Therefore, data can be read efficiently.
[0086]
In addition, when the data access command is received, the management server 100 predicts a storage area in which data to be read in the future is stored based on history information regarding past data read, and a storage having the corresponding storage area The apparatus 110 is instructed to prefetch data. That is, the management server 100 can instruct prefetching of data even for a storage area that has not yet received a data access command from each server 120. Therefore, even in an in-band virtualization environment, the storage apparatus 110 can efficiently perform data pre-read processing, and can shorten the time required for continuous data reading.
[0087]
【The invention's effect】
According to the present invention, prefetching of data can be executed even in a virtualization environment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a system to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of mapping information included in a management server.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of access history information included in a management server.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a virtual address conversion command issued by the server to the management server, physical address information transmitted from the management server to the server, and an on-cache command issued by the management server to the storage device.
FIG. 5 is a diagram showing an example of data access processing.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a data access process.
FIG. 7 is a diagram showing a second embodiment of a system to which the present invention is applied.
FIG. 8 is a diagram showing a third embodiment of a system to which the present invention is applied.
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of a data access command issued by a server to a management server.
FIG. 10 is a diagram showing an example of data access processing in the third embodiment.
FIG. 11 is a diagram showing an example of data access processing in the third embodiment.
[Explanation of symbols]
100 ... management server
102 ... Management program
104 ... Mapping information
106 ... access history information
110 ... Storage device
114 ... cache
116: Disk device
120 ... server

Claims (15)

１又は複数のサーバと、データを一時的に格納するキャッシュを各々有する複数のストレージ装置と、前記１又は複数のサーバと前記複数のストレージ装置とに接続される管理サーバと、を備える計算機システムであって、  A computer system comprising one or more servers, a plurality of storage devices each having a cache for temporarily storing data, and a management server connected to the one or more servers and the plurality of storage devices. There,
前記管理サーバは、  The management server
前記複数のストレージ装置の各々が有する物理的な記憶領域と、仮想的な記憶領域である仮想ボリュームとの対応関係を記憶し、  Storing a correspondence relationship between a physical storage area of each of the plurality of storage devices and a virtual volume which is a virtual storage area;
過去のデータの読み出しに関する履歴情報をアクセス履歴情報として記憶し、  Stores history information related to reading of past data as access history information,
前記１又は複数のサーバから、データの読み出しを目的として発行される仮想アドレス変換命令に基づいて、データの読み出し要求と前記仮想ボリュームのアドレスとを受信すると、前記対応関係に基づいて、前記仮想ボリュームのアドレスを前記物理的な記憶領域のアドレスに変換し、  When receiving a data read request and an address of the virtual volume based on a virtual address translation command issued for the purpose of reading data from the one or more servers, the virtual volume based on the correspondence relationship To the address of the physical storage area,
前記アクセス履歴情報から前記物理的な記憶領域のアドレスに格納されるデータがキャッシュ上に読み出されていない場合には、当該データをキャッシュ上に読み出すオンキャッシュ命令を前記物理的な記憶領域のアドレスが属する全てのストレージ装置に送信すると、  When the data stored at the physical storage area address is not read from the access history information on the cache, an on-cache instruction for reading the data onto the cache is sent to the physical storage area address. When sending to all storage devices to which
前記物理的な記憶領域のアドレスが属する全てのストレージ装置は、前記物理的な記憶領域のアドレスに格納されるデータを各々のキャッシュ上に読み出し、  All storage devices to which the address of the physical storage area belongs read the data stored at the address of the physical storage area onto each cache,
前記管理サーバは、  The management server
データの読み出し要求を発行したサーバに前記物理的な記憶領域のアドレスを送信すると、  When sending the address of the physical storage area to the server that issued the data read request,
前記データの読み出し要求を発行したサーバは、  The server that issued the data read request is:
前記物理的な記憶領域のアドレスが属する全てのストレージ装置にアクセスし、  Access all storage devices to which the physical storage area address belongs,
前記管理サーバは、  The management server
前記データの読み出し要求が連続したデータの読み出し要求の一部である場合には、読み出したデータ以降の一定量分のデータを先読み対象のデータとして予測し、前記アクセス履歴情報を参照して、予測した前記先読み対象のデータを格納する仮想ボリュームのアドレスを前記物理的な記憶領域のアドレスに変換し、キャッシュ上に読み出すオンキャッシュ命令を前記物理的な記憶領域のアドレスが属する全てのストレージ装置に送信する  When the data read request is a part of a continuous data read request, a certain amount of data after the read data is predicted as the data to be read ahead, and the prediction is performed by referring to the access history information. The address of the virtual volume that stores the read-ahead target data is converted into the address of the physical storage area, and an on-cache instruction to be read on the cache is transmitted to all the storage apparatuses to which the address of the physical storage area belongs Do
ことを特徴とする計算機システム。  A computer system characterized by that. １又は複数のサーバと、前記１又は複数のサーバに接続しデータを一時的に格納するキャッシュを有する管理サーバと、前記管理サーバとに接続しデータを一時的に格納するキャッシュを有する前記複数のストレージ装置と、を備える計算機システムであって、  One or more servers, a management server having a cache connected to the one or more servers and temporarily storing data, and a plurality of caches connected to the management server and temporarily storing data A computer system comprising a storage device,
前記管理サーバは、  The management server
前記複数のストレージ装置の各々が有する物理的な記憶領域と、仮想的な記憶領域である仮想ボリュームとの対応関係を記憶し、  Storing a correspondence relationship between a physical storage area of each of the plurality of storage devices and a virtual volume which is a virtual storage area;
過去のデータの読み出しに関する履歴情報をアクセス履歴情報として記憶し、  Stores history information related to reading of past data as access history information,
前記１又は複数のサーバからデータの読み出し要求と前記仮想ボリュームのアドレスとを受信すると、前記対応関係に基づいて、前記仮想ボリュームのアドレスを前記物理的な記憶領域のアドレスに変換し、  Upon receiving a data read request and the virtual volume address from the one or more servers, the virtual volume address is converted to the physical storage area address based on the correspondence relationship;
前記アクセス履歴情報から前記物理的な記憶領域のアドレスに格納されるデータがキャッシュ上に読み出されていない場合には、当該データをキャッシュ上に読み出すオンキャッシュ命令を前記物理的な記憶領域のアドレスが属する全てのストレージ装置に送信すると、  When the data stored at the physical storage area address is not read from the access history information on the cache, an on-cache instruction for reading the data onto the cache is sent to the physical storage area address. When sending to all storage devices to which
前記物理的な記憶領域のアドレスが属する全てのストレージ装置は、前記物理的な記憶領域のアドレスに格納されるデータを各々のキャッシュ上に読み出し、  All storage devices to which the address of the physical storage area belongs read the data stored at the address of the physical storage area onto each cache,
前記管理サーバは、  The management server
各々のキャッシュ上に読み出したデータを管理サーバにある１つのキャッシュ上に読み  Data read on each cache is read on one cache in the management server. 出すと、当該データの読み出し要求を発行したサーバに転送し、And then forward it to the server that issued the data read request,
前記データの読み出し要求が連続したデータの読み出し要求の一部である場合には、読み出したデータ以降の一定量分のデータを先読み対象のデータとして予測し、前記アクセス履歴情報を参照して予測した前記先読み対象のデータを格納する仮想ボリュームのアドレスを前記物理的な記憶領域のアドレスに変換し、キャッシュ上に読み出すオンキャッシュ命令を前記物理的な記憶領域のアドレスが属する全てのストレージ装置に送信する  When the data read request is a part of a continuous data read request, a certain amount of data after the read data is predicted as prefetched data, and predicted with reference to the access history information The address of the virtual volume that stores the data to be read ahead is converted into the address of the physical storage area, and an on-cache instruction to be read on the cache is transmitted to all the storage apparatuses to which the address of the physical storage area belongs.
ことを特徴とする計算機システム。  A computer system characterized by that. 前記データの読み出し要求が連続したデータの読み出し要求の一部である場合には、前記アクセス履歴情報を参照し、読み出したデータが格納された仮想ボリューム内の末尾仮想ブロックの次の仮想ブロックから一定量分の仮想ブロックに格納されるデータを先読み対象のデータとして予測する  When the data read request is a part of a continuous data read request, the access history information is referred to, and the constant is determined from the virtual block next to the last virtual block in the virtual volume in which the read data is stored. Predict the amount of data stored in a virtual block as prefetched data
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の計算機システム。  The computer system according to claim 1, wherein the computer system is a computer system. 前記アクセス履歴情報は、前記１又は複数のサーバを識別するサーバ  The access history information is a server that identifies the one or more servers. IDID 情報と、データの読み出しを目的として発行される仮想アドレス変換命令を発行したサーバのプロセスを示すプロセスProcess indicating the process of the server that issued the virtual address translation instruction issued for the purpose of reading information and data IDID 情報と、読み出し対象のデータが属する仮想ボリュームVirtual volume to which information and data to be read belong IDID 情報と、読み出し対象のデータが属する仮想ボリューム内の末尾仮想ブロックアドレス情報と、前記仮想アドレス変換命令を前記管理サーバで受け付けた時間情報と、を有し、Information, tail virtual block address information in the virtual volume to which the data to be read belongs, and time information when the management server accepts the virtual address translation command,
前記管理サーバは、  The management server
前記サーバ  The server IDID 情報と、前記プロセスInformation and the process IDID 情報と、前記時間情報とを参照して、前記データの読み出し要求を発行したサーバと同じサーバかつ同じプロセスであって、所定時間内に同じ仮想ボリューム内の仮想ブロックのデータを読み出しており、連続して当該仮想ブロックに続く仮想ブロックも読み出している場合に、前記データの読み出し要求が連続したデータの読み出し要求の一部であると判定するThe same server and the same process as the server that issued the data read request with reference to the information and the time information, and the virtual block data in the same virtual volume is read within a predetermined time, and When the virtual block following the virtual block is also read, it is determined that the data read request is a part of the continuous data read request.
ことを特徴とする請求項３記載の計算機システム。  The computer system according to claim 3. 前記１又は複数のサーバと前記複数のストレージ装置とはネットワークを介して接続され、前記１又は複数のサーバと前記管理サーバとは、前記ネットワークとは別の第１の専用ネットワークを介して接続され、前記複数のストレージ装置と前記管理サーバとは、前記ネットワークとは別の第２の専用ネットワークを介して接続され、
前記管理サーバは、前記仮想アドレス変換命令を第１の専用ネットワークを介して前記１又は複数のサーバから受信し、前記オンキャッシュ命令を第２の専用ネットワークを介して前記物理的な記憶領域のアドレスが属する全てのストレージ装置に送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の計算機システム。 The one or more servers and the plurality of storage apparatuses are connected via a network, and the one or more servers and the management server are connected via a first dedicated network different from the network. The plurality of storage devices and the management server are connected via a second dedicated network different from the network,
The management server receives the virtual address translation command from the one or more servers via a first dedicated network, and receives the on-cache command via the second dedicated network. The computer system according to claim 1, wherein the computer system is transmitted to all storage apparatuses to which the server belongs. １又は複数のサーバと、データを一時的に格納するキャッシュを各々有する複数のストレージ装置と、前記１又は複数のサーバと前記複数のストレージ装置と接続される管理サーバと、を備える計算機システムのデータの読み出し指示方法であって、  Data of a computer system comprising one or more servers, a plurality of storage devices each having a cache for temporarily storing data, and a management server connected to the one or more servers and the plurality of storage devices Read instruction method,
前記管理サーバでは、  In the management server,
前記複数のストレージ装置の各々が有する物理的な記憶領域と、仮想的な記憶領域である仮想ボリュームとの対応関係を記憶するステップと、  Storing a correspondence relationship between a physical storage area of each of the plurality of storage devices and a virtual volume that is a virtual storage area;
過去のデータの読み出しに関する履歴情報をアクセス履歴情報として記憶するステップと、  Storing history information regarding reading of past data as access history information;
前記１又は複数のサーバから、データの読み出しを目的として発行される仮想アドレス変換命令に基づいて、データの読み出し要求と前記仮想ボリュームのアドレスとを受信すると、前記対応関係に基づいて、前記仮想ボリュームのアドレスを前記物理的な記憶領域のアドレスに変換するステップとを有し、  When receiving a data read request and an address of the virtual volume based on a virtual address translation command issued for the purpose of reading data from the one or more servers, the virtual volume based on the correspondence relationship Converting the address of the address to the address of the physical storage area,
前記アクセス履歴情報から前記物理的な記憶領域のアドレスに格納されるデータがキャッシュ上に読み出されていない場合に、前記管理サーバで、当該データをキャッシュ上に読み出すオンキャッシュ命令を前記物理的な記憶領域のアドレスが属する全てのストレー  When the data stored at the physical storage area address is not read from the access history information on the cache, the management server issues an on-cache instruction to read the data onto the cache. All the storages to which the storage area address belongs ジ装置に送信すると、前記物理的な記憶領域のアドレスが属する全てのストレージ装置では、前記物理的な記憶領域のアドレスに格納されるデータを各々のキャッシュ上に読み出すステップを有し、All storage devices to which the physical storage area address belongs have a step of reading the data stored in the physical storage area address onto each cache,
前記管理サーバで、データの読み出し要求を発行したサーバに前記物理的な記憶領域のアドレスを送信すると、前記データの読み出し要求を発行したサーバでは、前記物理的な記憶領域のアドレスが属する全てのストレージ装置にアクセスするステップを有し、  When the management server sends the address of the physical storage area to the server that issued the data read request, all the storages to which the physical storage area address belongs belong to the server that issued the data read request. Having access to the device;
前記管理サーバでは、  In the management server,
前記データの読み出し要求が連続したデータの読み出し要求の一部である場合には、読み出したデータ以降の一定量分のデータを先読み対象のデータとして予測するステップと、  When the data read request is a part of a continuous data read request, predicting a certain amount of data after the read data as prefetched data;
前記アクセス履歴情報を参照して予測した前記先読み対象のデータを格納する仮想ボリュームのアドレスを前記物理的な記憶領域のアドレスに変換するステップと、  Converting an address of a virtual volume that stores the data to be read ahead predicted with reference to the access history information into an address of the physical storage area;
キャッシュ上に読み出すオンキャッシュ命令を前記物理的な記憶領域のアドレスが属する全てのストレージ装置に送信するステップと、を有する  Transmitting an on-cache instruction to be read on the cache to all storage apparatuses to which the address of the physical storage area belongs.
ことを特徴とするデータの読み出し指示方法。  A data reading instruction method characterized by the above. １又は複数のサーバと、前記１又は複数のサーバに接続しデータを一時的に格納するキャッシュを有する管理サーバと、前記管理サーバとに接続しデータを一時的に格納するキャッシュを有する前記複数のストレージ装置と、を備える計算機システムのデータの読み出し指示方法であって、  One or more servers, a management server having a cache connected to the one or more servers and temporarily storing data, and a plurality of caches connected to the management server and temporarily storing data A data read instruction method of a computer system comprising a storage device,
前記管理サーバでは、  In the management server,
前記複数のストレージ装置の各々が有する物理的な記憶領域と、仮想的な記憶領域である仮想ボリュームとの対応関係を記憶するステップと、  Storing a correspondence relationship between a physical storage area of each of the plurality of storage devices and a virtual volume that is a virtual storage area;
過去のデータの読み出しに関する履歴情報をアクセス履歴情報として記憶し、  Stores history information related to reading of past data as access history information,
前記１又は複数のサーバからデータの読み出し要求と前記仮想ボリュームのアドレスとを受信すると、前記対応関係に基づいて、前記仮想ボリュームのアドレスを前記物理的な記憶領域のアドレスに変換するステップと、を有し、  Receiving a data read request and the address of the virtual volume from the one or more servers, and converting the address of the virtual volume into an address of the physical storage area based on the correspondence relationship; Have
前記アクセス履歴情報から前記物理的な記憶領域のアドレスに格納されるデータがキャッシュ上に読み出されていない場合には、前記管理サーバで、当該データをキャッシュ上に読み出すオンキャッシュ命令を前記物理的な記憶領域のアドレスが属する全てのストレージ装置に送信すると、前記物理的な記憶領域のアドレスが属する全てのストレージ装置では、前記物理的な記憶領域のアドレスを格納するデータを各々のキャッシュ上に読み出すステップを有し、  If the data stored at the physical storage area address is not read from the access history information on the cache, the management server issues an on-cache instruction to read the data onto the cache at the physical server. When the data is transmitted to all the storage apparatuses to which the address of the storage area belongs, all the storage apparatuses to which the address of the physical storage area belongs read out the data storing the address of the physical storage area on each cache. Has steps,
前記管理サーバでは、  In the management server,
各々のキャッシュ上に読み出したデータを管理サーバにある１つのキャッシュ上に読み出すと、当該データを読み出し要求を発行したサーバに転送するステップと、  When the data read on each cache is read on one cache in the management server, the data is transferred to the server that issued the read request;
前記データの読み出し要求が連続したデータの読み出し要求の一部である場合には、読み出したデータ以降の一定量分のデータを先読み対象のデータとして予測するステップと、  When the data read request is a part of a continuous data read request, predicting a certain amount of data after the read data as prefetched data;
前記アクセス履歴情報を参照して予測した前記先読み対象のデータを格納する仮想ボリュームのアドレスを前記物理的な記憶領域のアドレスに変換するステップと、  Converting an address of a virtual volume that stores the data to be read ahead predicted with reference to the access history information into an address of the physical storage area;
キャッシュ上に読み出すオンキャッシュ命令を前記物理的な記憶領域のアドレスが属する全てのストレージ装置に送信するステップと、を有する  Transmitting an on-cache instruction to be read on the cache to all storage apparatuses to which the address of the physical storage area belongs.
ことを特徴とするデータの読み出し方法。  A data reading method characterized by the above. 前記データの読み出し要求が連続したデータの読み出し要求の一部である場合には、前記アクセス履歴情報を参照し、読み出したデータが格納された仮想ボリューム内の末尾仮想ブロックの次の仮想ブロックから一定量分の仮想ブロックに格納されるデータを先読み対象のデータとして予測するステップを有する  When the data read request is a part of a continuous data read request, the access history information is referred to, and the constant is determined from the virtual block next to the last virtual block in the virtual volume in which the read data is stored. Predicting data stored in a quantity of virtual blocks as prefetched data
ことを特徴とする請求項６又は７に記載のデータの読み出し方法。  The data reading method according to claim 6 or 7, wherein: 前記アクセス履歴情報は、前記１又は複数のサーバを識別するサーバ  The access history information is a server that identifies the one or more servers. IDID 情報と、データの読み出しを目的として発行される仮想アドレス変換命令を発行したサーバのプロセスを示すプロセスProcess indicating the process of the server that issued the virtual address translation instruction issued for the purpose of reading information and data IDID 情報と、読み出し対象のデータが属する仮想ボリュームVirtual volume to which information and data to be read belong IDID 情報と、読み出し対象のデータが属する仮想ボリューム内の末尾仮想ブロックアドレス情報と、前記仮想アドレス変換命令を前記管理サーバで受け付けた時間情報と、を有し、Information, tail virtual block address information in the virtual volume to which the data to be read belongs, and time information when the management server accepts the virtual address translation command,
前記管理サーバでは、  In the management server,
前記サーバ  The server IDID 情報と、前記プロセスInformation and the process IDID 情報と、前記時間情報とを参照して、前記データの読み出し要求を発行したサーバと同じサーバかつ同じプロセスであって、所定時間内に同じ仮想ボリューム内の仮想ブロックのデータを読み出しており、連続して当該仮想ブロックに続く仮想ブロックも読み出している場合に、前記データの読み出し要求が連続したデータの読み出し要求の一部であると判定するステップを有するThe same server and the same process as the server that issued the data read request with reference to the information and the time information, and the virtual block data in the same virtual volume is read within a predetermined time, and And determining that the data read request is a part of a continuous data read request when the virtual block following the virtual block is also read.
ことを特徴とする請求項８記載のデータの読み出し方法。  9. A data reading method according to claim 8, wherein: 前記１又は複数のサーバと前記複数のストレージ装置とはネットワークを介して接続され、前記１又は複数のサーバと前記管理サーバとは、前記ネットワークとは別の第１の専用ネットワークを介して接続され、前記複数のストレージ装置と前記管理サーバとは、前記ネットワークとは別の第２の専用ネットワークを介して接続される計算機システムであり、
前記管理サーバでは、前記仮想アドレス変換命令を第１の専用ネットワークを介して前記１又は複数のサーバから受信し、前記オンキャッシュ命令を第２の専用ネットワークを介して前記物理的な記憶領域のアドレスが属する全てのストレージ装置に送信するステップを有する
ことを特徴とする請求項６に記載のデータの読み出し方法。 The one or more servers and the plurality of storage apparatuses are connected via a network, and the one or more servers and the management server are connected via a first dedicated network different from the network. The plurality of storage devices and the management server are computer systems connected via a second dedicated network different from the network,
In the management server, the virtual address translation command is received from the one or more servers via a first dedicated network, and the on-cache command is addressed to the physical storage area via a second dedicated network. The data reading method according to claim 6, further comprising a step of transmitting to all storage apparatuses to which the data belongs. １又は複数のサーバと、データを一時的に格納するキャッシュを各々有し前記１又は複数のサーバと接続する複数のストレージ装置と、に接続される管理サーバであって、  A management server connected to one or more servers and a plurality of storage devices each having a cache for temporarily storing data and connected to the one or more servers,
前記複数のストレージ装置の各々が有する物理的な記憶領域と、仮想的な記憶領域である仮想ボリュームとの対応関係を記憶し、  Storing a correspondence relationship between a physical storage area of each of the plurality of storage devices and a virtual volume which is a virtual storage area;
過去のデータの読み出しに関する履歴情報をアクセス履歴情報として記憶し、  Stores history information related to reading of past data as access history information,
前記１又は複数のサーバから、データの読み出しを目的として発行される仮想アドレス変換命令に基づいて、データの読み出し要求と前記仮想ボリュームのアドレスとを受信すると、前記対応関係に基づいて、前記仮想ボリュームのアドレスを前記物理的な記憶領域のアドレスに変換し、  When receiving a data read request and an address of the virtual volume based on a virtual address translation command issued for the purpose of reading data from the one or more servers, the virtual volume based on the correspondence relationship To the address of the physical storage area,
前記アクセス履歴情報から前記物理的な記憶領域のアドレスに格納されるデータがキャッシュ上に読み出されていない場合には、当該データをキャッシュ上に読み出すオンキャッシュ命令を前記物理的な記憶領域のアドレスが属する全てのストレージ装置に送信し、  When the data stored at the physical storage area address is not read from the access history information on the cache, an on-cache instruction for reading the data onto the cache is sent to the physical storage area address. To all the storage devices to which
データの読み出し要求を発行したサーバに前記物理的な記憶領域のアドレスを送信し、  Send the address of the physical storage area to the server that issued the data read request,
前記データの読み出し要求が連続したデータの読み出し要求の一部である場合には、読み出したデータ以降の一定量分のデータを先読み対象のデータとして予測し、前記アクセス履歴情報を参照して予測した前記先読み対象のデータを格納する仮想ボリュームのアドレスを前記物理的な記憶領域のアドレスに変換し、キャッシュ上に読み出すオンキャッシュ命令を前記物理的な記憶領域のアドレスが属する全てのストレージ装置に送信する  When the data read request is part of a continuous data read request, a certain amount of data after the read data is predicted as prefetched data, and predicted with reference to the access history information The address of the virtual volume that stores the data to be read ahead is converted to the address of the physical storage area, and an on-cache command to be read on the cache is transmitted to all the storage apparatuses to which the physical storage area address belongs.
ことを特徴とする管理サーバ。  A management server characterized by that. １又は複数のサーバと、データを一時的に格納するキャッシュを各々有する複数のストレージ装置と、に接続される管理サーバであって、  A management server connected to one or more servers and a plurality of storage devices each having a cache for temporarily storing data;
前記複数のストレージ装置の各々が有する物理的な記憶領域と、仮想的な記憶領域である仮想ボリュームとの対応関係を記憶し、  Storing a correspondence relationship between a physical storage area of each of the plurality of storage devices and a virtual volume which is a virtual storage area;
過去のデータの読み出しに関する履歴情報をアクセス履歴情報として記憶し、  Stores history information related to reading of past data as access history information,
前記１又は複数のサーバからデータの読み出し要求と前記仮想ボリュームのアドレスと  A data read request from the one or more servers and an address of the virtual volume; を受信すると、前記対応関係に基づいて、前記仮想ボリュームのアドレスを前記物理的な記憶領域のアドレスに変換し、Is received, the address of the virtual volume is converted to the address of the physical storage area based on the correspondence relationship,
前記アクセス履歴情報から前記物理的な記憶領域のアドレスに格納されるデータがキャッシュ上に読み出されていない場合には、当該データをキャッシュ上に読み出すオンキャッシュ命令を前記物理的な記憶領域のアドレスが属する全てのストレージ装置に送信し、  When the data stored at the physical storage area address is not read from the access history information on the cache, an on-cache instruction for reading the data onto the cache is sent to the physical storage area address. To all the storage devices to which
前記物理的な記憶領域のアドレスに格納される各々のキャッシュ上に読み出したデータを管理サーバにある１つのキャッシュ上に読み出すと、当該データの読み出し要求を発行したサーバに転送し、  When the data read on each cache stored in the address of the physical storage area is read on one cache in the management server, it is transferred to the server that issued the data read request,
前記データの読み出し要求が連続したデータの読み出し要求の一部である場合には、読み出したデータ以降の一定量分のデータを先読み対象のデータとして予測し、前記アクセス履歴情報を参照して予測した前記先読み対象のデータを格納する仮想ボリュームのアドレスを前記物理的な記憶領域のアドレスに変換し、キャッシュ上に読み出すオンキャッシュ命令を前記物理的な記憶領域のアドレスが属する全てのストレージ装置に送信する  When the data read request is part of a continuous data read request, a certain amount of data after the read data is predicted as prefetched data, and predicted with reference to the access history information The address of the virtual volume that stores the data to be read ahead is converted to the address of the physical storage area, and an on-cache command to be read on the cache is transmitted to all the storage apparatuses to which the physical storage area address belongs.
ことを特徴とする管理サーバ。  A management server characterized by that. 前記データの読み出し要求が連続したデータの読み出し要求の一部である場合には、前記アクセス履歴情報を参照し、読み出したデータが格納された仮想ボリューム内の末尾仮想ブロックの次の仮想ブロックから一定量分の仮想ブロックに格納されるデータを先読み対象のデータとして予測する  When the data read request is a part of a continuous data read request, the access history information is referred to, and the constant is determined from the virtual block next to the last virtual block in the virtual volume in which the read data is stored. Predict the amount of data stored in a virtual block as prefetched data
ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の管理サーバ。  The management server according to claim 11 or 12, characterized in that: 前記アクセス履歴情報は、前記１又は複数のサーバを識別するサーバ  The access history information is a server that identifies the one or more servers. IDID 情報と、データの読み出しを目的として発行される仮想アドレス変換命令を発行したサーバのプロセスを示すプロセスProcess indicating the process of the server that issued the virtual address translation command issued for the purpose of reading information and data IDID 情報と、読み出し対象のデータが属する仮想ボリュームVirtual volume to which information and data to be read belong IDID 情報と、読み出し対象のデータが属する仮想ボリューム内の末尾仮想ブロックアドレス情報と、前記仮想アドレス変換命令を前記管理サーバで受け付けた時間情報と、を有し、Information, tail virtual block address information in the virtual volume to which the data to be read belongs, and time information when the management server accepts the virtual address translation command,
前記サーバ  The server IDID 情報と、前記プロセスInformation and the process IDID 情報と、前記時間情報とを参照して、前記データの読み出し要求を発行したサーバと同じサーバかつ同じプロセスであって、所定時間内に同じ仮想ボリューム内の仮想ブロックのデータを読み出しており、連続して当該仮想ブロックに続く仮想ブロックも読み出している場合に、前記データの読み出し要求が連続したデータの読み出し要求の一部であると判定するThe same server and the same process as the server that issued the data read request with reference to the information and the time information, and the virtual block data in the same virtual volume is read within a predetermined time, and When the virtual block following the virtual block is also read, it is determined that the data read request is a part of the continuous data read request.
ことを特徴とする請求項１３記載の管理サーバ。  The management server according to claim 13. 前記１又は複数のサーバと前記複数のストレージ装置とはネットワークを介して接続され、前記１又は複数のサーバと前記管理サーバとは、前記ネットワークとは別の第１の専用ネットワークを介して接続され、前記複数のストレージ装置と前記管理サーバとは、前記ネットワークとは別の第２の専用ネットワークを介して接続され、
前記仮想アドレス変換命令を第１の専用ネットワークを介して前記１又は複数のサーバから受信し、前記オンキャッシュ命令を第２の専用ネットワークを介して前記物理的な記憶領域のアドレスが属する全てのストレージ装置に送信する
ことを特徴とする請求項１１に記載の管理サーバ。 The one or more servers and the plurality of storage apparatuses are connected via a network, and the one or more servers and the management server are connected via a first dedicated network different from the network. The plurality of storage devices and the management server are connected via a second dedicated network different from the network,
All storages to which the virtual address translation command is received from the one or more servers via a first dedicated network and the on-cache command is addressed to the physical storage area via a second dedicated network The management server according to claim 11, wherein the management server transmits the information to a device.
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