JP4080975B2

JP4080975B2 - 記憶領域自動調整システム及び自動調整方法

Info

Publication number: JP4080975B2
Application number: JP2003311867A
Authority: JP
Inventors: 健二海老原; 愛治久松
Original assignee: 株式会社日立情報システムズ
Priority date: 2003-09-03
Filing date: 2003-09-03
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2023-09-03
Also published as: JP2005078604A

Description

本発明は、コンピュータ装置の記憶領域の割当てを行う記憶領域自動調整システム及び自動調整方法に係り、特に記憶装置の利用効率を向上した記憶領域自動調整システム及び自動調整方法に関する。

一般にコンピュータ装置は、例えば接続された記憶装置を複数の記憶領域に分割し、この記憶領域毎に多種のデータを記憶する様に構成され、前記記憶装置の容量に制限があることから、記憶装置の空き容量が減少した際には何等かの手段により不必要なデータの消去を行うことが必要である。尚、前記記憶領域は、例えば磁気ディスク装置の場合、スピンドル単位／プラッタ単位／シリンダ単位／セクタ単位／ユーザはテイのクラスタ単位／前記単位の組合せであっても良い。

このデータの消去処理を自動的に行う技術が記載された文献としては、例えば下記特許文献１及び２が挙げられる。この特許文献１に記載された技術は、記憶装置の空き容量の値をデータの消去処理の起動条件として設定し、この起動条件により既に記憶されている保存の優先度が低い古いデータから順に自動的に消去することにより、記憶装置の空き容量の調整を行うものである。

この特許文献１記載の技術は、データ保存の優先度および優先度の低いデータの消去処理の起動条件がオペレータによって設定され、データ保存の優先度はデータの記憶される古さと設定していることにより、記憶装置の空き領域が不足している時に古いデータファイルを自動的に削除できると共に、オペレータのデータ管理に係わる負担を軽減でき、更にオペレータの意に沿ったデータ管理を行うことができる。

前記特許文献２記載の技術は、データベースを記憶するために割当てられた記憶領域の使用状況を監視し、この監視結果が前記記憶領域の空き領域が予め設定された閾値より小さいことを検出した場合、予め設定されたデータ単位の記憶領域の割当て操作を実行することにより、新たな記憶領域が自動的に割当てられるのでデータベース領域の最適化を図ることができる。
特開平８−３０５６１４号公報特開平７−１２１４１１号公報

前述の特許文献１記載の従来技術は、古いデータから消去処理を行うため、古いデータで有っても消去不可なものもあり、単純な時間をファクターとしたデータ消去処理では効果が期待することができないと言う不具合があり、前記特許文献２記載の技術は、記憶領域の空き領域が予め設定された閾値に対応する領域より小さい場合には、予め設定されたデータ単位の記憶領域を新たに自動的に割当て、ある一時点での記憶領域の使用状態の監視であるために、一時的或いは瞬間的に記憶領域を多く使用する状態が生じ、その後、何らかの理由によりその使用領域が開放される場合であっても、新たな記憶領域の割当てが行なわれてしまい、記憶領域をどんどん増やさなければならず、物理的に用意された記憶領域を使い切ってしまい、実際には空き領域が残っているのに、新たな記憶領域の割当てができなくなってしまうという不具合があった。

本発明の目的は、前述の従来技術による不具合を除去することであり、複数記憶領域から構成される記憶装置において、互いの記憶領域の利用状況に応じて記憶領域の空き領域の再調整を行うことにより、記憶装置の利用効率を向上することができる記憶領域自動調整システム及び自動調整方法を提供することである。

前記目的を達成するため本発明は、複数の記憶領域を含む記憶装置を備えるコンピュータの記憶領域自動調整システムにおいて、前記複数の記憶領域毎の時系列の使用容量をサンプリング単位毎に収集する記憶領域容量情報収集手段と、該記憶領域容量情報収集手段が収集した複数の記憶領域毎のサンプリングの最初及び最後の値の差異である変化量及び容量の変化傾向とを分析する記憶領域分析手段と、前記記憶領域分析手段により分析した変化量と容量変化の傾向とを基に記憶領域の割り当てを行う記憶領域再割当手段とを備え、前記記憶領域分析手段が、前記収集した隣接するサンプリング値間の容量差分の絶対値を合計した値をサンプリング数で除算した平均値Ｋを算出し、該算出した平均値Ｋが予め規定した複数の数値範囲のうち、いずれの範囲に含まれるかを判定し、該平均値Ｋが含まれる範囲に基づいて容量変化の傾向を判定することを第１の特徴とする。

また本発明は、前記記憶領域自動調整システムにおいて、前記記憶領域再割当手段が、サンプリングの最初及び最後の値の差異の値を基に近似直線又は近似曲線を算出し、該近似直線又は近似曲線上の未サンプリング時点の容量を割当量として求めることを第２の特徴とする。

更に本発明は、複数の記憶領域を含む記憶装置を備えるコンピュータの記憶領域自動調整方法であって、前記コンピュータが、前記複数の記憶領域毎の時系列の使用容量をサンプリング単位毎に収集するステップと、該収集した複数の記憶領域毎のサンプリングの最初及び最後の値の差異である変化量を判定するステップと、前記収集した隣接するサンプリング値間の容量差分の絶対値を合計した値をサンプリング数で除算した平均値Ｋを算出し、該算出した平均値Ｋが予め規定した複数の数値範囲のうち、いずれの範囲に含まれるかを判定し、該平均値Ｋが含まれる範囲に基づいて容量変化の傾向を判定するステップと、前記ステップにより分析した変化量と容量変化の傾向とを基に記憶領域の割り当てを行うステップと、を実行することを第３の特徴とする。

また本発明は、前記記憶領域自動調整方法において、前記記憶領域の割り当てを行うステップが、サンプリングの最初及び最後の値の差異の値を基に近似直線又は近似曲線を算出し、該近似直線又は近似曲線上の未サンプリング時点の容量を割当量として求めることを第４の特徴とする。

本発明による記憶領域自動調整システム及び調整方法は、記憶領域容量情報収集手段が、複数の記憶領域毎の時系列の使用容量をサンプリング単位毎に収集し、記憶領域分析手段が前記サンプリングの最初及び最後の値の差異である変化量、及び容量の変化の傾向とを分析し、記憶領域再割当手段が前記分析した変化量と容量の変化の傾向を基に記憶領域の割り当てを行うことにより、記憶装置の利用効率を向上することができる。

また本発明による記憶領域自動調整システム及び調整方法は、記憶領域毎の記憶容量に対する使用容量又は使用パーセンテージが所定値を越えたとき、容量変化の傾向が大きいと分析すること、隣接するサンプリング間の容量差分の絶対値を合計した値をサンプリング数で除算した平均値Ｋと、サンプリングの最初及び最後の値の差異の値を基に近似直線又は近似曲線を算出し、該近似直線又は近似曲線上の未サンプリング時点の容量を割当量として求める処理を含むことによって、記憶領域の好適な割り当てを行うことができ、しいては記憶装置の利用効率を向上することができる。

以下、本発明による記憶領域自動調整システム及び自動調整方法の一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態による記憶領域自動調整システムのシステム構成図、図２は記憶領域分析手段の分析結果を説明するための図、図３は記憶領域容量情報収集手段の処理手順を示す図、図４は記憶領域使用量ファイルのデータフォーマットを示す図、図５は記憶域使用量推移データ例を示す図、図６は記憶領域分析処理の原理説明図、図７は記憶領域分析結果データを示す図、図８は記憶領域再割当て手段の処理手順の説明図、図９は「割当量」を求める原理説明図、図１０は本実施形態による割当対象の記憶領域を選定する手順を示す図である。

本実施形態による記憶領域自動調整システムは、図１に示す如く、複数の記憶領域２〜５を持つ記憶装置１と、前記記憶領域２〜５毎の使用量の情報を記録する記憶領域使用量ファイル７と、前記記憶領域２〜５毎の使用量の情報を収集し、前記記憶領域使用量ファイル７へ過去の使用量情報と共に記録する記憶領域容量情報収集手段６と、該記憶領域使用量ファイル７から各記憶領域２〜５の使用量情報を読込み、記憶領域２〜５毎の過去一定期間における使用量の傾向を分析処理する記憶領域分析手段８と、該記憶領域分析手段８の分析処理結果データに基づいて、記憶領域の再割当て処理を行う記憶領域再割当手段９とから構成される。

前記記憶領域容量情報収集手段６による各記憶領域の使用量の情報収集は、図３に示す如く、記憶領域容量情報収集手段６が、全ての記憶領域について、ＯＳ（オペレーティング・システム）が管理するデータ領域から各記憶領域の使用量データを取得し（ステップ３１）、その使用量データをデータ取得日時と共に、記憶領域使用量ファイル７に記録する（ステップ３２）。また記憶領域容量情報収集手段６は、前記工程で全ての記憶領域の使用量及び時刻を取得した後、この取得した各記憶領域の空き容量が一定の値より少ないか否かを判定し、空き容量が一定の値より少ないと判定した場合、例えば、記録領域２で空き容量が少ないことを検知した場合、記憶領域再割当手段９へ記憶領域再割当て要求を行う様に動作する。

記憶領域使用量ファイル７は、各記憶領域の使用量の情報を記録するものであって、そのデータフォーマットは、図４に示す如く、記憶領域の種類を識別するための「記憶領域」欄と、ある時点における記憶領域の使用量を容量（例えばＭＢ）を格納するための「記憶領域使用量」欄と、その使用量を取得した日時を格納するための「取得日時」欄とから構成され、図示の例では、平成３年４月１日の９時に取得した記憶領域２〜５の使用量と、同日１８時に取得した記憶領域２〜５の使用量と、平成３年４月２日の９時に取得した記憶領域２〜３の使用量等を前記各欄に格納した例を示している。

前記記憶領域分析手段８は、記憶領域使用量ファイル７から各記憶領域の使用量情報を読込み、図５（ａ）〜（ｄ）に示す如く、各記憶領域毎にデータ取得日時順（時系列）に、各記憶領域の過去一定期間における使用量データを取得し、この各記憶領域毎の時間的経緯に基づく記憶領域使用量の「変化量」を算出する。

この「変化量」は、例えば図６に示す如く、データ取得時点Ａからデータ取得時点Ｂとの記憶領域使用量の遂移グラフとして表される。

この遂移グラフの例としては、図２に示す如く、例えば、符号１０で示す例では、「空き容量が小」且つ「容量が増大する傾向」且つ「変化が大」のもの（Ａタイプ）や、符号１１の如く、「空き容量が大」且つ「容量変化が少ない傾向」且つ「変化が小」のもの（Ｂタイプ）や、符号１２の如く、「空き容量が小」且つ「容量変化が少ない傾向」且つ「変化が小」のもの（Ｃタイプ）や、符号１３の如く、「空き容量が大」且つ「容量変化の傾向がない（又は容量変化が大きい傾向）」且つ「変化が大」のもの（Ｄタイプ）が考えられ。前記タイプＢ（符号１２）は、空き容量の変動が小さいものの、空き容量が少ないため再割当てには不向きであり、タイプＤ（符号１３）は、空き容量が大きいものの、容量の変動が大きく再割当てには不向きであることが判る。

前記「容量変化の傾向」の判定は、例えば各記憶領域の容量を１００ＭＢ、前記遂移グラフが３０日で１日毎の容量をａ_１，ａ_２，ａ_３・・ａ_３０とした場合、当日と前日の差分の絶対値の平均値Ｋ（［｜ａ_２−ａ_１｜＋｜ａ_３−ａ_２｜＋｜ａ_４−ａ_３｜＋・・・＋｜ａ_３０−ａ_２９｜］／３０）を算出し、例えば該平均値Ｋが０〜２０のときに「変化が少ない傾向」、２１〜３０のときに「変化が中の傾向」、３１〜１００のときに「容量変化が大きい傾向」と判定する。即ち、隣接するサンプリング単位間の容量差分の絶対値を合計した値をサンプリング数で除算した平均値Ｋの値に基づき、該平均値Ｋの所定の範囲に応じて「容量変化が少ない傾向」又は「容量変化が中の傾向」又は「容量変化が大きい傾向」を判定することができる。

この「容量変化の傾向」の判定は、記憶領域毎の記憶容量をＭとしたとき、該記憶容量Ｍに対して平均値Ｋが、０％〜２０％で「変化が少ない傾向」、２１％〜３０％で「変化が中の傾向」、３１％〜１００％で「容量変化が大きい傾向」と判定するが、これに限られるものではない。例えば、１記憶領域の記憶容量が数ＧＢ単位で且つ取り扱う１データ量が数ＭＢ程度の場合は、平均値Ｋが、０％〜６０％で「変化が少ない傾向」、６１％〜８０％で「変化が中の傾向」、８１％〜１００％で「容量変化が大きい傾向」と判定しても良い。記憶領域分析手段８は、記憶領域毎の記憶容量に対する使用容量又は使用パーセンテージが所定値を越えたとき、容量変化の傾向が大きいと分析するものである。

前記記憶領域再割当手段９は、記憶領域の再割当てを実施するために記憶領域分析手段８へ前記記憶領域使用量の遂移に基づく分析要求を行う。

前記記憶領域分析手段８は、記憶領域使用量ファイル７から各記憶領域２〜５毎の使用量情報を読込み、図５(ａ)〜(ｄ)に示すように、記憶領域２〜５毎にデータ取得日時順（時系列）に、各記憶領域の過去一定期間における使用量データを取得し、そのデータから、図６に示すようにデータ取得時点Ａから、データ取得時点Ｂとの記憶領域使用量の「変化量」を求める。

この「変化量」は、例えば図７に示す如く、現在と過去特定日数の間の（例：現在から過去３０日前）記憶領域使用量の差分（MB）を表し、「割当量」は、現時点から今後（例えば、現在から１０日後）必要と予測される記憶領域の差分（MB）を表すものである。

さて、前記記憶領域分析手段８は、記憶領域使用量ファイル７に格納された記憶領域毎のデータから使用量データの変化傾向の分析処理を行うものであって、前述した「変化量」に加え、後述する「割当量」等をファクターとして、割当を行う記憶領域の選定を行う。

前記「割当量」を求める処理内容は、図９に示すごとく、Ａ時点における容量と３０日後のＢ時点における容量の差分ａを基に、近似直線を算出し、将来、例えばＢ時点から１０日後に必要と思われる容量２ａを求める。即ち「割当量」は、「変化量」から傾き（近似直線）を求めて今後に必要となる記憶領域の現在の容量との差分値を算出することにより求める。但し、この「割当量」の算出は、前例のものに限られるものではなく、例えばサンプリング単位の使用容量を抽出して二次曲線に近似し、この二次曲線の延長線上にある将来の未サンプリング地点の値を「割当量」としても良い。

さて、記憶領域分析手段８は、前述した各領域毎の過去の「使用量」のデータに基づいて、前述の「変化量」「空容量」「差分」等を基に、記憶領域の再割当処理を実行する。

この再割当処理は、例えば各記憶領域の容量が１００ＭＢの場合、図１０に示す如く、各記憶領域の変化量が大きい、例えば５０ＭＢ以上の変化量があるか否かの判定（ステップ１１１）と、最後のサイプリング時の空き容量が小さい、例えば２０ＢＭより小さいか否かの判定（ステップ１１２）と、例えば１日毎の差分が所定値、例えば６０ＭＢより大きいか否かの判定（ステップ１１３）、前記した容量変化の傾向が大きいか否かの判定（ステップ１１４）を行い、該ステップ１１１〜１１４による判定結果が全てＮＯのものを割当対象の記憶領域の候補として選択し（ステップ１１５）、この候補中の最も空容量が大きく且つ最も変化量が少ない記憶領域を割当対象として選定（ステップ１１６）する。前記ステップ１１１〜１１４においてＹＥＳ及びステップ１１６においてＮＯと判定された記憶領域は、割当対象外として選択される。

次いで本システムは、記憶領域再割当手段９が図８に示す如く、前述した記憶領域分析手段８が求めた各記憶域の「割当量」を読みだし（ステップ８１）、その「割当量」に「現在の容量」を加算した値を、ＯＳの各記憶領域調整機能へのパラメータ値として設定し（ステップ８２）、この処理ステップを全記憶領域に対して実行し、この全記憶領域に対する処理が終了したか否かを判定して（ステップ８３）処理を終了する。

本システムは、記憶領域容量情報収集手段６が、全ての記憶領域の使用量及び時刻を取得したとき、この取得した各記憶領域の空き容量が一定の値より少ないか否かを判定し、空き容量が一定の値より少ないと判定した場合、記憶領域再割当手段９へ記憶領域再割当て要求を行い、記憶領域再割当手段９が前記判定結果に基づいて、例えば記憶領域３の空き容量を変動量分残し、残りの記憶領域を記憶領域２へ割当てる等の割当処理を実行する。

尚、全ての記憶領域で再割当て不能の状態である場合、記憶領域分析手段８から記憶領域再割当手段９を経由し再割当て不能の情報を記憶領域容量情報収集手段６へ通知し、記憶領域容量情報収集手段６から空き容量不足の警告を発生させても良い。

以上述べた如く本実施形態による記憶領域自動調整システム及び自動調整方法は、複数の記憶領域の過去からの使用容量の推移を基に、変化量／空容量／差分／容量変化の傾向をファクターとして、割当に好適な記憶領域を選択することによって、記憶装置の利用効率を向上することができる。即ち本実施形態によれば、各記憶領域の過去から現在までの使用状態に基づいて、最適な記憶領域の割当てを行うことが出来る。

本発明の一実施形態による記憶領域自動調整システムのシステム構成図。本実施形態による記憶領域分析手段の分析結果を説明するための図。本実施形態による記憶領域容量情報収集手段の処理手順を示す図。本実施形態による記憶領域使用量ファイルのデータフォーマットを示す図。本実施形態による各記憶領域使用量の推移データ例を示す図。本実施形態による記憶領域分析処理の原理説明図。本実施形態による記憶領域分析結果データ例を示す図。本実施形態による記憶領域再割当手段による処理手順を示す図。本実施形態による「割当量」を求める原理説明図。本実施形態による割当対象の記憶領域を選定する手順を示す図。

符号の説明

１：記憶装置、２〜５：記憶領域、６：記憶領域容量情報収集手段、７：記憶領域使用量ファイル、８：記憶領域分析手段、９：記憶領域再割当手段。

Claims

複数の記憶領域を含む記憶装置を備えるコンピュータの記憶領域自動調整システムにおいて、前記複数の記憶領域毎の時系列の使用容量をサンプリング単位毎に収集する記憶領域容量情報収集手段と、該記憶領域容量情報収集手段が収集した複数の記憶領域毎のサンプリングの最初及び最後の値の差異である変化量及び容量の変化傾向とを分析する記憶領域分析手段と、前記記憶領域分析手段により分析した変化量と容量変化の傾向とを基に記憶領域の割り当てを行う記憶領域再割当手段とを備え、
前記記憶領域分析手段が、
前記収集した隣接するサンプリング値間の容量差分の絶対値を合計した値をサンプリング数で除算した平均値Ｋを算出し、該算出した平均値Ｋが予め規定した複数の数値範囲のうち、いずれの範囲に含まれるかを判定し、該平均値Ｋが含まれる範囲に基づいて容量変化の傾向を判定することを特徴とする記憶領域自動調整システム。
前記記憶領域再割当手段が、サンプリングの最初及び最後の値の差異の値を基に近似直線又は近似曲線を算出し、該近似直線又は近似曲線上の未サンプリング時点の容量を割当量として求めることを特徴とする請求項１記載の記憶領域自動調整システム。
複数の記憶領域を含む記憶装置を備えるコンピュータの記憶領域自動調整方法であって、
前記コンピュータが、
前記複数の記憶領域毎の時系列の使用容量をサンプリング単位毎に収集するステップと、
該収集した複数の記憶領域毎のサンプリングの最初及び最後の値の差異である変化量を判定するステップと、
前記収集した隣接するサンプリング値間の容量差分の絶対値を合計した値をサンプリング数で除算した平均値Ｋを算出し、該算出した平均値Ｋが予め規定した複数の数値範囲のうち、いずれの範囲に含まれるかを判定し、該平均値Ｋが含まれる範囲に基づいて容量変化の傾向を判定するステップと、
前記ステップにより分析した変化量と容量変化の傾向とを基に記憶領域の割り当てを行うステップと、
を実行することを特徴とする記憶領域自動調整方法。
前記記憶領域の割り当てを行うステップが、サンプリングの最初及び最後の値の差異の値を基に近似直線又は近似曲線を算出し、該近似直線又は近似曲線上の未サンプリング時点の容量を割当量として求めることを特徴とする請求項３記載の記憶領域自動調整方法。