JP4083404B2 - データ処理システム及びこれに用いる記憶制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、上位処理装置と、これに通信手段を介して接続し上位処理装置から送られてくるデータを記憶管理する記憶制御装置とを備えて構成されるデータ処理システムおよびこれを用いた記憶制御装置に関し、とくに上位処理装置がある論理デバイス（以下、「ベースデバイス」と称する）に対するＩ／Ｏ処理に際しその論理デバイスに割り当てられている制御ブロック（以下、「ベース制御ブロック」と称する）が使用中である場合に、他の論理デバイス（以下、「エイリアスデバイス」と称する）に割り当てられている制御ブロック（以下、「エイリアス制御ブロック」と称する）によりその処理を実行させる仕組みにおいて、当該データ処理システム全体の処理から見てエイリアスデバイスの効用が最大限に発揮されるように、ベースデバイスにエイリアスデバイスを割り当てられるようにする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
メインフレームなどの上位処理装置と、ディスクアレイ装置などの記憶制御装置とが接続する構成のデータ処理システムにおいて、上位処理装置から記憶制御装置にＩ／Ｏ要求が行なわれる場合、上位処理装置は、その処理対象となる実記憶領域をこれに対応づけて定義された論理デバイスにより指定し、その論理デバイスに１対１に割り当てた制御ブロック（以下、「ベース制御ブロック」と称する）によりその処理を実行する。
【０００３】
ここで一般的な従来のデータ処理システムにおいては、ある論理デバイスのＩ／Ｏ処理に１つのベース制御ブロックのみしか割り当てられなかったため、例えば、ある論理デバイスに対して連続してＩ／Ｏ要求が発生した場合には、前のＩ／Ｏ要求についての処理が完了するまで次のＩ／Ｏ要求についての処理ができず、これが上位処理装置側での待ち時間を生じさせる要因となっていた。
【０００４】
そこで、このような不都合を解消するため、例えば、『U.S.Patent #5,530,897』には、ある論理デバイス（以下、「ベースデバイス」と称する）のベース制御ブロック（前記文献では「ＵＣＢ（Unit Control Blocks）」が制御ブロックに相当）が使用中である場合に、当該論理デバイスに割り当てた他の論理デバイス（以下、「エイリアスデバイス」と称する）に対応づけられている制御ブロック（以下、「エイリアス制御ブロック」）によりそのＩ／Ｏ要求を処理させる仕組みが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上位処理装置と記憶制御装置間で定義されているエイリアスデバイスの数は限られるから、エイリアスデバイスはその効用が最大限に発揮されるようにベースデバイスに割り当てるのが理想的である。そのため、従来はユーザが各ベース制御ブロックの処理負荷を予測して固定的にエイリアスデバイスを割り当てたり（静的方式）、上位処理装置がベース制御ブロックの処理負荷に応じて自動的にエイリアスデバイスを割り当てる（動的方式）、といった方法でエイリアスデバイスの効用ができるだけ大きくなるよう工夫していた。
【０００６】
しかしながら、これら静的方式や動的方式によるエイリアス制御ブロックの割り当ては、専らベース制御ブロックの負荷状態など上位処理装置側の事情に基づくものであるため、上位処理装置と記憶制御装置とからなるデータ処理システム全体の処理効率という観点からみた場合、必ずしもエイリアス制御ブロックの割当が最適化されていないことも多い。例えば、処理負荷の高いベースデバイスに多数のエイリアスデバイスを割り当てて上位処理装置側での待ちを減少させたとしても、記憶制御装置側での物理デバイスに対するＩ／Ｏ処理負荷が大きい場合には、データ処理システム全体からみたエイリアス制御ブロックの効用は減殺されてしまうことになる。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、データ処理システム全体の処理効率の向上という観点からその効用が最大限に発揮されるようにエイリアスデバイスを割り当てることができるデータ処理システムおよびこれを用いた記憶制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明の主たる発明は、上位処理装置と、通信手段を介して前記上位処理装置に接続され前記上位処理装置から送られてくるデータを記憶装置に記憶する記憶制御装置と、を含み、
前記上位処理装置および前記記憶制御装置は、前記記憶装置の実記憶領域に対するデータのＩ／Ｏ処理に際し、前記実記憶領域に対応づけた論理デバイスにより前記処理対象となる実記憶領域を特定し、
前記論理デバイスには当該論理デバイス上に定義された記憶領域である複数のエクステントが含まれており、
前記上位処理装置が、
前記記憶制御装置に対するＩ／Ｏ要求を処理する複数の制御ブロックと、
ある前記論理デバイスの一つであるベースデバイスと、他の前記論理デバイスの一つであるエイリアスデバイスとの対応づけを記憶する手段と、
あるベースデバイスに対するＩ／Ｏ要求が発生した場合、当該ベースデバイスを制御するベース制御ブロックに前記Ｉ／Ｏ要求についての処理を実行させ、前記ベース制御ブロックが使用中である場合は、当該ベースデバイスに割り当てられているエイリアスデバイスを制御するエイリアス制御ブロックにその処理を実行させる手段と
を備えるデータ処理システムであって、
前記記憶制御装置は、
あるベースデバイスについてのＩ／Ｏ要求の処理に際し、そのベースデバイス上に定義されている全てのエクステントに対するアクセス頻度の平均値が一定値よりも高い場合に、当該ベースデバイスに新たに前記エイリアスデバイスを割り当て、当該ベースデバイスと新たに割り当てた前記エイリアスデバイスとの対応を前記上位装置に通知する手段を備えること
を特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の一実施例として説明する、データ処理システムの概略構成を示している。上位処理装置１０は、例えば、メインフレームやパソコンなどで構成される。この上位処理装置１０にＬＡＮやＳＡＮなどの通信手段５０を介して記憶制御装置２０が接続する。記憶制御装置２０としては、例えば、ディスクアレイ装置のほか、記録媒体として半導体ディスクを用いるものなどがあるが、この実施例では記憶制御装置２０はディスクアレイ装置であるものとし、またディスクアレイ装置に実装されているディスクユニットは、いわゆるＲＡＩＤ（Redundant Array for Inexpensive Disks）を構成するものとする。
【００１０】
上位処理装置１０は、ＣＰＵ１０１とメモリ１０２、記憶制御装置２０に対するＩ／Ｏ処理を実行する複数の制御ブロック１０３、データ転送等の入出力制御を行うチャネルインタフェース１０４などを備える。一方、記憶制御装置２０は、当該装置２０内の各種制御を行うＣＰＵ２０１、通信手段５０を介して上位処理装置１０のチャネルインタフェース１０４との間で通信を行う入出力制御装置２０２、上位処理装置１０から送られてくるデータを記憶管理するための実記憶領域を提供するディスクユニットにより構成される物理デバイス２０３、物理デバイス２０３へのデータの読み出し・書き込み時に利用されるキャッシュメモリ２０４、各種データやテーブル等の管理に用いられるメモリ２０５などを備える。
【００１１】
上位処理装置１０および記憶制御装置２０は、記憶制御装置２０の物理デバイス２０３に対するＩ／Ｏ処理に際し、単数もしくは複数の物理デバイス２０３により提供される実記憶領域に対応させて定義された論理デバイスによりＩ／Ｏ処理の対象となる実記憶領域を指定する。図２に論理デバイスの概念を示す。この論理デバイスと物理デバイス２０３上の実記憶領域との対応づけは、ユーザやオペレータなどにより上位処理装置１０に登録され、その登録内容は上位処理装置１０のメモリなどに記憶管理されている。
【００１２】
上位処理装置１０は、ある論理デバイスに対するＩ／Ｏ要求が発生した場合、その論理デバイス（ベースデバイス）に対応づけられている制御ブロック（ベース制御ブロック）によりそのＩ／Ｏ要求についての処理を実行させ、他方、前記ベース制御ブロックが他のＩ／Ｏ要求の処理のために使用中である場合には、当該論理デバイスに割り当てられた他の論理デバイス（エイリアスデバイス）に対応づけられている制御ブロック（エイリアス制御ブロック）によりその処理を実行させる。
【００１３】
記憶制御装置２０において、各論理デバイスがどのように使用されているかは、メモリ２０５上に存在する図３のベース−エイリアス管理テーブル３００に管理されている。このテーブル３００には、論理デバイス番号３０２とベース制御ブロック番号３０３の対応関係、論理デバイスがベースデバイスであるかエイリアスデバイスであるかを示す識別コード３０１などが記載されている。なお、識別コードには、その論理デバイスがベース制御ブロックである場合は「８０」が、エイリアス制御ブロックである場合は「４０」が、それ以外の場合は「００」がセットされる。このベース−エイリアス管理テーブル３００は、上位処理装置１０のメモリ１０２上にも存在し、上位処理装置１０は、自身のベース−エイリアス管理テーブル３００の内容が変更されると、その変更の内容を適宜通信手段５０を介して記憶制御装置２０に通知し、その通知に基づいて記憶制御装置２０は自身のベースエイリアス管理テーブル３００の内容を更新する。
【００１４】
また、図４に示すテーブルは、記憶制御装置２０のメモリ２０５に記憶管理されている論理デバイス管理テーブル４１０および物理デバイス管理テーブル４２０である。論理デバイス管理テーブル４１０には、各論理デバイスのエクステント情報４１２およびそのタイムスタンプ４１３、アクセス回数４１４と、エイリアスデバイスのタイムスタンプ４１５およびアクセスカウンタ４１６が記憶管理されている。ここでエクステントとは、図２に示すように、上位処理装置１０が記憶制御装置２０に対して行うＩ／Ｏ処理に際し、実記憶領域上の開始アドレスと終端アドレス（もしくは、ヘッド番号、シリンダ番号、トラック番号を用いて指定される場合もある）で指定される記憶領域であり、前述のエクステント情報４１２には、前記の開始アドレスと終端アドレス（もしくは、ヘッド番号、シリンダ番号、トラック番号など）が記載されている。また、物理デバイス管理テーブル４２０には、各物理デバイス１０３についてのタイムスタンプ４２２とアクセス回数４２３が記憶管理されている。
【００１５】
つぎに、ある論理デバイスに対するＩ／Ｏ要求の処理に際し、記憶制御装置２０において行われる、エイリアスデバイスの割り当てに関連した処理について、図５、図６のフローチャートを用いて説明する。なお、この処理は、▲１▼ある論理デバイスに対するＩ／Ｏ処理において、その論理デバイスの全エクステントに対するアクセス頻度の平均値が一定値よりも高いかどうかを調べ、高い場合にそのベースデバイスに新たにエイリアスデバイスを割り当てる必要が有ると判断する処理、▲２▼ＲＡＩＤグループ内の各物理デバイスの使用率の平均値が一定値よりも小さい場合に、そのベースデバイスに新たにエイリアスデバイスを割り当てる必要があると判断する処理、▲３▼以上▲１▼および▲２▼によりベースデバイスに新たにエイリアスデバイスを割り当てる必要が有ると判断した場合に、既存のエイリアスデバイスのうち使用率が最小のものを選出し、そのエイリアスデバイスの特定情報を前記通信手段を介して上位処理装置１０に通知する処理などからなる。
【００１６】
図５に従って説明する。記憶制御装置２０は、上位処理装置１０からある論理デバイスに対するＩ／Ｏ要求が送られてくると、そのＩ／Ｏ要求で指定されたエクステントが存在するかどうかを、論理デバイス管理テーブル４１０のエクステント情報４１２から調べる（５０１）。ここで前記エクステントが存在する場合には、論理デバイス管理テーブル４１０の前記エクステントについてのアクセスカウンタ４１４をカウントアップする（５０２）。
【００１７】
つぎに、そのエクステントについてのアクセス頻度が高いかどうかの判断を行う。ここでこの判断は、当該エクステントに対する単位時間あたりのアクセス数が一定値よりも大きいかどうかにより行い、一定値より大きい場合にはアクセス頻度が高いことを示すフラグ「１」をメモリ２０５上に記憶管理されているアクセス状態フラグ６０にセットする（５０３）（５０４）。他方、前記アクセス数が前記の一定値以下であった場合には、アクセス状態フラグ６０に「０」をセットする。
【００１８】
ここでエクステントへの単位時間当たりのアクセス数は、次式（ａ）に基づいて算出する。
エクステントへの単位時間当たりのアクセス数＝（１÷（現在時刻−そのエクステントのタイムスタンプ４１３））×アクセスカウンタ４１４ ・・・・（ａ）
【００１９】
つぎに、現在時刻と当該エクステントのタイムスタンプ４１３との差が一定期間より長いかどうかを比較し（５０５）、短い場合には、（５０６）の処理に進む。一方、大きい場合には前記タイムスタンプ４１３に現在時刻をセットして（５１２）、当該エクステントのタイムスタンプ４１３を初期化し、さらに、アクセス状態フラグ６０を調べてこれが「１」のとき、すなわち、当該エクステントのアクセス頻度が高い場合は、当該エクステントのアクセスカウンタ４１４に「１」をセットし（５１３）、他方、低い場合は「０」をセット（５１５）する。
【００２０】
一方、（５０１）の判断処理でエクステントが存在しなかった場合には、当該エクステントに対応するエクステント情報とタイムスタンプ４１３、アクセスカウンタ４１４を、論理デバイス管理テーブル４１０に新規登録し（５１１）、さらに、（５１２）の処理に進む。
【００２１】
（５０６）の処理では、当該論理デバイスが、ベースデバイスであるかエイリアスデバイスであるかを、ベース−エイリアス関係テーブル３００のベースエイリアス識別子３０１から調べている。ここで論理デバイスがベースデバイスであった場合には、さらに当該エクステントについてのアクセス状態フラグ６０を調べ（５０８）、これが「１」、すなわち、アクセス頻度が高いエクステントであった場合には、さらにこのエクステントが所属する論理デバイス上の各エクステントについて（５０３）と同様の方法でアクセス頻度が高いかどうかを調べ（５１０）、その結果、全てのエクステントについてアクセス頻度が高いと判断した場合には、図６の処理に進む。また、それ以外の場合には当該Ｉ／Ｏ要求についての処理を終了する。他方、（５０８）の処理においてアクセス状態フラグ６０が「０」であった場合には、当該Ｉ／Ｏ要求についての処理を終了する。
【００２２】
一方、（５０６）の処理で、当該論理デバイスがエイリアスデバイスであった場合には、このエイリアスデバイスのアクセスカウンタ４０６をカウントアップ（５１６）する。また、現在時刻とエイリアスデバイスのタイムスタンプ４１３との差が一定値以下であるかどうかを比較して（５１７）、一定値以下であった場合には（５０８）の処理に移行する。他方、一定値よりも大きい場合には、エイリアスデバイスのタイムスタンプ４１３に現在時刻をセットするとともに当該エイリアスのアクセスカウンタ４１４に「０」をセットした後、（５０８）の処理に移行する。
【００２３】
つぎに図６の処理について説明する。
まず、記憶制御装置２０は、つぎの計算式（ｂ）、（ｃ）に基づいて算出される当該論理デバイスが所属するＲＡＩＤグループ内の物理デバイス１０３の使用率を一定値と比較する（６０６）（６０７）。
当該論理デバイスが所属するＲＡＩＤグループ内の物理デバイスの使用率 ＝ ＲＡＩＤグループを構成する物理デバイスの使用率の平均・・・・（ｂ）
物理デバイスの使用率 ＝（１÷（現在時刻−該当物理デバイスのタイムスタンプ４２２））×アクセスカウンタ４２３ ・・・・（ｃ）
【００２４】
なお、前記のＲＡＩＤグループを構成する各物理デバイスの使用率は、図６の（６００）〜（６０５）の処理により把握される。すなわち、ある論理デバイスに対するＩ／Ｏ要求が発生した場合、現在時刻と物理デバイス管理テーブル４２０内のタイムスタンプ４２２との差と一定値とを比較して（６０１）、一定値よりも小さい場合には、物理デバイス管理テーブル４２０のアクセスカウンタ４２３の値をカウントアップする。
【００２５】
一方、前記の差が一定値以上であった場合には（６０１）、物理デバイス管理テーブル４２０内のタイムスタンプ４２２を現在時刻で更新し（６０４）、アクセスカウンタ４２３の値をゼロクリアする（６０５）。以上のようにして物理デバイス１０３の使用率が求められる。
【００２６】
（６０７）の比較の結果、物理デバイス１０３の使用率が一定値よりも小さい場合には、当該論理デバイスにエイリアスデバイスを新たに割り当てる必要有と判断し、（６０８）からの処理に進む。一方、物理デバイス１０３の使用率が一定値以上であった場合には、処理を終了する。
【００２７】
エイリアスデバイスを新たに割り当てる必要有と判断した場合には、つぎにエイリアスデバイスの割り当て候補を選出する（６０８）。
まず、下記の式（ｄ）に基づいて、使用率が最小であるエイリアスデバイスがどれであるかを調べる（６０８）。
エイリアスデバイスの使用率 ＝（１÷（現在時刻−エイリアスデバイスのタイムスタンプ４１３））× エイリアスデバイスのアクセスカウンタ４１４ ・・・・（ｄ）
【００２８】
これにより使用率が最小のエイリアスデバイスが選出されると、記憶制御装置は、ベース−エイリアス関係テーブル３００のそのエイリアスデバイスのべースエイリアス識別子３０１に「００」をセットして、そのエイリアスデバイスとベースデバイスの関係を無効化し（６０９）、そのエイリアスデバイスのベースデバイス番号３０３にエイリアスデバイスを新たに割り当てる必要有とされた論理デバイスのベースデバイス番号をセットし、さらにそのベース−エイリアス識別子３０１に「４０」をセットする。
【００２９】
つぎに、記憶制御装置２０は、以上のベース−エイリアス関係テーブルの更新内容を上位処理装置１０に対し通知する。これにより上位処理装置１０は、該当のベースデバイスに対してエイリアスデバイスの追加が必要である旨を認知し、前記更新内容が通知されると上位処理装置１０内で記憶管理しているベース−エイリアス関係テーブル３００の内容を更新する。これにより該当の論理デバイスについて、新たにエイリアスデバイスが割り当てられることになる。そして、このように使用率が最小のエイリアスデバイスを新たなエイリアスデバイスとして使い回すことで、上位処理装置１０と記憶制御装置２０間で定義しておくエイリアスデバイスの数は少数で済み、記憶制御装置２０の製品コストを低減することができる。
【００３０】
なお、以上の説明では、物理デバイス２０３が記憶制御装置２０内に一体的に組み込まれている場合についての説明であったが、物理デバイス２０３が記憶制御装置２０とは別体に構成されていてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明のデータ処理システムによれば、データ処理システム全体の処理効率の向上という観点からその効用が最大限に発揮されるようにエイリアスデバイスを割り当てることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による、データ処理システムの概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施例による、論理デバイスおよびエクステントの概念を説明する図である。
【図３】本発明の一実施例による、ベース−エイリアス管理テーブルを示す図である。
【図４】本発明の一実施例による、論理デバイス管理テーブルおよび物理デバイス管理テーブルを示す図である。
【図５】本発明の一実施例による、記憶制御装置において行われる、エイリアスデバイスの割り当て要否を判断する処理を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の一実施例による、記憶制御装置において行われる、エイリアスデバイスの割り当て要否を判断する処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 上位処理装置
２０ 記憶制御装置
５０ 通信手段
１０３ ベース制御ブロックもしくはエイリアス制御ブロック
２０３ 物理デバイス
【発明の属する技術分野】
この発明は、上位処理装置と、これに通信手段を介して接続し上位処理装置から送られてくるデータを記憶管理する記憶制御装置とを備えて構成されるデータ処理システムおよびこれを用いた記憶制御装置に関し、とくに上位処理装置がある論理デバイス（以下、「ベースデバイス」と称する）に対するＩ／Ｏ処理に際しその論理デバイスに割り当てられている制御ブロック（以下、「ベース制御ブロック」と称する）が使用中である場合に、他の論理デバイス（以下、「エイリアスデバイス」と称する）に割り当てられている制御ブロック（以下、「エイリアス制御ブロック」と称する）によりその処理を実行させる仕組みにおいて、当該データ処理システム全体の処理から見てエイリアスデバイスの効用が最大限に発揮されるように、ベースデバイスにエイリアスデバイスを割り当てられるようにする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
メインフレームなどの上位処理装置と、ディスクアレイ装置などの記憶制御装置とが接続する構成のデータ処理システムにおいて、上位処理装置から記憶制御装置にＩ／Ｏ要求が行なわれる場合、上位処理装置は、その処理対象となる実記憶領域をこれに対応づけて定義された論理デバイスにより指定し、その論理デバイスに１対１に割り当てた制御ブロック（以下、「ベース制御ブロック」と称する）によりその処理を実行する。
【０００３】
ここで一般的な従来のデータ処理システムにおいては、ある論理デバイスのＩ／Ｏ処理に１つのベース制御ブロックのみしか割り当てられなかったため、例えば、ある論理デバイスに対して連続してＩ／Ｏ要求が発生した場合には、前のＩ／Ｏ要求についての処理が完了するまで次のＩ／Ｏ要求についての処理ができず、これが上位処理装置側での待ち時間を生じさせる要因となっていた。
【０００４】
そこで、このような不都合を解消するため、例えば、『U.S.Patent #5,530,897』には、ある論理デバイス（以下、「ベースデバイス」と称する）のベース制御ブロック（前記文献では「ＵＣＢ（Unit Control Blocks）」が制御ブロックに相当）が使用中である場合に、当該論理デバイスに割り当てた他の論理デバイス（以下、「エイリアスデバイス」と称する）に対応づけられている制御ブロック（以下、「エイリアス制御ブロック」）によりそのＩ／Ｏ要求を処理させる仕組みが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上位処理装置と記憶制御装置間で定義されているエイリアスデバイスの数は限られるから、エイリアスデバイスはその効用が最大限に発揮されるようにベースデバイスに割り当てるのが理想的である。そのため、従来はユーザが各ベース制御ブロックの処理負荷を予測して固定的にエイリアスデバイスを割り当てたり（静的方式）、上位処理装置がベース制御ブロックの処理負荷に応じて自動的にエイリアスデバイスを割り当てる（動的方式）、といった方法でエイリアスデバイスの効用ができるだけ大きくなるよう工夫していた。
【０００６】
しかしながら、これら静的方式や動的方式によるエイリアス制御ブロックの割り当ては、専らベース制御ブロックの負荷状態など上位処理装置側の事情に基づくものであるため、上位処理装置と記憶制御装置とからなるデータ処理システム全体の処理効率という観点からみた場合、必ずしもエイリアス制御ブロックの割当が最適化されていないことも多い。例えば、処理負荷の高いベースデバイスに多数のエイリアスデバイスを割り当てて上位処理装置側での待ちを減少させたとしても、記憶制御装置側での物理デバイスに対するＩ／Ｏ処理負荷が大きい場合には、データ処理システム全体からみたエイリアス制御ブロックの効用は減殺されてしまうことになる。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、データ処理システム全体の処理効率の向上という観点からその効用が最大限に発揮されるようにエイリアスデバイスを割り当てることができるデータ処理システムおよびこれを用いた記憶制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明の主たる発明は、上位処理装置と、通信手段を介して前記上位処理装置に接続され前記上位処理装置から送られてくるデータを記憶装置に記憶する記憶制御装置と、を含み、
前記上位処理装置および前記記憶制御装置は、前記記憶装置の実記憶領域に対するデータのＩ／Ｏ処理に際し、前記実記憶領域に対応づけた論理デバイスにより前記処理対象となる実記憶領域を特定し、
前記論理デバイスには当該論理デバイス上に定義された記憶領域である複数のエクステントが含まれており、
前記上位処理装置が、
前記記憶制御装置に対するＩ／Ｏ要求を処理する複数の制御ブロックと、
ある前記論理デバイスの一つであるベースデバイスと、他の前記論理デバイスの一つであるエイリアスデバイスとの対応づけを記憶する手段と、
あるベースデバイスに対するＩ／Ｏ要求が発生した場合、当該ベースデバイスを制御するベース制御ブロックに前記Ｉ／Ｏ要求についての処理を実行させ、前記ベース制御ブロックが使用中である場合は、当該ベースデバイスに割り当てられているエイリアスデバイスを制御するエイリアス制御ブロックにその処理を実行させる手段と
を備えるデータ処理システムであって、
前記記憶制御装置は、
あるベースデバイスについてのＩ／Ｏ要求の処理に際し、そのベースデバイス上に定義されている全てのエクステントに対するアクセス頻度の平均値が一定値よりも高い場合に、当該ベースデバイスに新たに前記エイリアスデバイスを割り当て、当該ベースデバイスと新たに割り当てた前記エイリアスデバイスとの対応を前記上位装置に通知する手段を備えること
を特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の一実施例として説明する、データ処理システムの概略構成を示している。上位処理装置１０は、例えば、メインフレームやパソコンなどで構成される。この上位処理装置１０にＬＡＮやＳＡＮなどの通信手段５０を介して記憶制御装置２０が接続する。記憶制御装置２０としては、例えば、ディスクアレイ装置のほか、記録媒体として半導体ディスクを用いるものなどがあるが、この実施例では記憶制御装置２０はディスクアレイ装置であるものとし、またディスクアレイ装置に実装されているディスクユニットは、いわゆるＲＡＩＤ（Redundant Array for Inexpensive Disks）を構成するものとする。
【００１０】
上位処理装置１０は、ＣＰＵ１０１とメモリ１０２、記憶制御装置２０に対するＩ／Ｏ処理を実行する複数の制御ブロック１０３、データ転送等の入出力制御を行うチャネルインタフェース１０４などを備える。一方、記憶制御装置２０は、当該装置２０内の各種制御を行うＣＰＵ２０１、通信手段５０を介して上位処理装置１０のチャネルインタフェース１０４との間で通信を行う入出力制御装置２０２、上位処理装置１０から送られてくるデータを記憶管理するための実記憶領域を提供するディスクユニットにより構成される物理デバイス２０３、物理デバイス２０３へのデータの読み出し・書き込み時に利用されるキャッシュメモリ２０４、各種データやテーブル等の管理に用いられるメモリ２０５などを備える。
【００１１】
上位処理装置１０および記憶制御装置２０は、記憶制御装置２０の物理デバイス２０３に対するＩ／Ｏ処理に際し、単数もしくは複数の物理デバイス２０３により提供される実記憶領域に対応させて定義された論理デバイスによりＩ／Ｏ処理の対象となる実記憶領域を指定する。図２に論理デバイスの概念を示す。この論理デバイスと物理デバイス２０３上の実記憶領域との対応づけは、ユーザやオペレータなどにより上位処理装置１０に登録され、その登録内容は上位処理装置１０のメモリなどに記憶管理されている。
【００１２】
上位処理装置１０は、ある論理デバイスに対するＩ／Ｏ要求が発生した場合、その論理デバイス（ベースデバイス）に対応づけられている制御ブロック（ベース制御ブロック）によりそのＩ／Ｏ要求についての処理を実行させ、他方、前記ベース制御ブロックが他のＩ／Ｏ要求の処理のために使用中である場合には、当該論理デバイスに割り当てられた他の論理デバイス（エイリアスデバイス）に対応づけられている制御ブロック（エイリアス制御ブロック）によりその処理を実行させる。
【００１３】
記憶制御装置２０において、各論理デバイスがどのように使用されているかは、メモリ２０５上に存在する図３のベース−エイリアス管理テーブル３００に管理されている。このテーブル３００には、論理デバイス番号３０２とベース制御ブロック番号３０３の対応関係、論理デバイスがベースデバイスであるかエイリアスデバイスであるかを示す識別コード３０１などが記載されている。なお、識別コードには、その論理デバイスがベース制御ブロックである場合は「８０」が、エイリアス制御ブロックである場合は「４０」が、それ以外の場合は「００」がセットされる。このベース−エイリアス管理テーブル３００は、上位処理装置１０のメモリ１０２上にも存在し、上位処理装置１０は、自身のベース−エイリアス管理テーブル３００の内容が変更されると、その変更の内容を適宜通信手段５０を介して記憶制御装置２０に通知し、その通知に基づいて記憶制御装置２０は自身のベースエイリアス管理テーブル３００の内容を更新する。
【００１４】
また、図４に示すテーブルは、記憶制御装置２０のメモリ２０５に記憶管理されている論理デバイス管理テーブル４１０および物理デバイス管理テーブル４２０である。論理デバイス管理テーブル４１０には、各論理デバイスのエクステント情報４１２およびそのタイムスタンプ４１３、アクセス回数４１４と、エイリアスデバイスのタイムスタンプ４１５およびアクセスカウンタ４１６が記憶管理されている。ここでエクステントとは、図２に示すように、上位処理装置１０が記憶制御装置２０に対して行うＩ／Ｏ処理に際し、実記憶領域上の開始アドレスと終端アドレス（もしくは、ヘッド番号、シリンダ番号、トラック番号を用いて指定される場合もある）で指定される記憶領域であり、前述のエクステント情報４１２には、前記の開始アドレスと終端アドレス（もしくは、ヘッド番号、シリンダ番号、トラック番号など）が記載されている。また、物理デバイス管理テーブル４２０には、各物理デバイス１０３についてのタイムスタンプ４２２とアクセス回数４２３が記憶管理されている。
【００１５】
つぎに、ある論理デバイスに対するＩ／Ｏ要求の処理に際し、記憶制御装置２０において行われる、エイリアスデバイスの割り当てに関連した処理について、図５、図６のフローチャートを用いて説明する。なお、この処理は、▲１▼ある論理デバイスに対するＩ／Ｏ処理において、その論理デバイスの全エクステントに対するアクセス頻度の平均値が一定値よりも高いかどうかを調べ、高い場合にそのベースデバイスに新たにエイリアスデバイスを割り当てる必要が有ると判断する処理、▲２▼ＲＡＩＤグループ内の各物理デバイスの使用率の平均値が一定値よりも小さい場合に、そのベースデバイスに新たにエイリアスデバイスを割り当てる必要があると判断する処理、▲３▼以上▲１▼および▲２▼によりベースデバイスに新たにエイリアスデバイスを割り当てる必要が有ると判断した場合に、既存のエイリアスデバイスのうち使用率が最小のものを選出し、そのエイリアスデバイスの特定情報を前記通信手段を介して上位処理装置１０に通知する処理などからなる。
【００１６】
図５に従って説明する。記憶制御装置２０は、上位処理装置１０からある論理デバイスに対するＩ／Ｏ要求が送られてくると、そのＩ／Ｏ要求で指定されたエクステントが存在するかどうかを、論理デバイス管理テーブル４１０のエクステント情報４１２から調べる（５０１）。ここで前記エクステントが存在する場合には、論理デバイス管理テーブル４１０の前記エクステントについてのアクセスカウンタ４１４をカウントアップする（５０２）。
【００１７】
つぎに、そのエクステントについてのアクセス頻度が高いかどうかの判断を行う。ここでこの判断は、当該エクステントに対する単位時間あたりのアクセス数が一定値よりも大きいかどうかにより行い、一定値より大きい場合にはアクセス頻度が高いことを示すフラグ「１」をメモリ２０５上に記憶管理されているアクセス状態フラグ６０にセットする（５０３）（５０４）。他方、前記アクセス数が前記の一定値以下であった場合には、アクセス状態フラグ６０に「０」をセットする。
【００１８】
ここでエクステントへの単位時間当たりのアクセス数は、次式（ａ）に基づいて算出する。
エクステントへの単位時間当たりのアクセス数＝（１÷（現在時刻−そのエクステントのタイムスタンプ４１３））×アクセスカウンタ４１４ ・・・・（ａ）
【００１９】
つぎに、現在時刻と当該エクステントのタイムスタンプ４１３との差が一定期間より長いかどうかを比較し（５０５）、短い場合には、（５０６）の処理に進む。一方、大きい場合には前記タイムスタンプ４１３に現在時刻をセットして（５１２）、当該エクステントのタイムスタンプ４１３を初期化し、さらに、アクセス状態フラグ６０を調べてこれが「１」のとき、すなわち、当該エクステントのアクセス頻度が高い場合は、当該エクステントのアクセスカウンタ４１４に「１」をセットし（５１３）、他方、低い場合は「０」をセット（５１５）する。
【００２０】
一方、（５０１）の判断処理でエクステントが存在しなかった場合には、当該エクステントに対応するエクステント情報とタイムスタンプ４１３、アクセスカウンタ４１４を、論理デバイス管理テーブル４１０に新規登録し（５１１）、さらに、（５１２）の処理に進む。
【００２１】
（５０６）の処理では、当該論理デバイスが、ベースデバイスであるかエイリアスデバイスであるかを、ベース−エイリアス関係テーブル３００のベースエイリアス識別子３０１から調べている。ここで論理デバイスがベースデバイスであった場合には、さらに当該エクステントについてのアクセス状態フラグ６０を調べ（５０８）、これが「１」、すなわち、アクセス頻度が高いエクステントであった場合には、さらにこのエクステントが所属する論理デバイス上の各エクステントについて（５０３）と同様の方法でアクセス頻度が高いかどうかを調べ（５１０）、その結果、全てのエクステントについてアクセス頻度が高いと判断した場合には、図６の処理に進む。また、それ以外の場合には当該Ｉ／Ｏ要求についての処理を終了する。他方、（５０８）の処理においてアクセス状態フラグ６０が「０」であった場合には、当該Ｉ／Ｏ要求についての処理を終了する。
【００２２】
一方、（５０６）の処理で、当該論理デバイスがエイリアスデバイスであった場合には、このエイリアスデバイスのアクセスカウンタ４０６をカウントアップ（５１６）する。また、現在時刻とエイリアスデバイスのタイムスタンプ４１３との差が一定値以下であるかどうかを比較して（５１７）、一定値以下であった場合には（５０８）の処理に移行する。他方、一定値よりも大きい場合には、エイリアスデバイスのタイムスタンプ４１３に現在時刻をセットするとともに当該エイリアスのアクセスカウンタ４１４に「０」をセットした後、（５０８）の処理に移行する。
【００２３】
つぎに図６の処理について説明する。
まず、記憶制御装置２０は、つぎの計算式（ｂ）、（ｃ）に基づいて算出される当該論理デバイスが所属するＲＡＩＤグループ内の物理デバイス１０３の使用率を一定値と比較する（６０６）（６０７）。
当該論理デバイスが所属するＲＡＩＤグループ内の物理デバイスの使用率 ＝ ＲＡＩＤグループを構成する物理デバイスの使用率の平均・・・・（ｂ）
物理デバイスの使用率 ＝（１÷（現在時刻−該当物理デバイスのタイムスタンプ４２２））×アクセスカウンタ４２３ ・・・・（ｃ）
【００２４】
なお、前記のＲＡＩＤグループを構成する各物理デバイスの使用率は、図６の（６００）〜（６０５）の処理により把握される。すなわち、ある論理デバイスに対するＩ／Ｏ要求が発生した場合、現在時刻と物理デバイス管理テーブル４２０内のタイムスタンプ４２２との差と一定値とを比較して（６０１）、一定値よりも小さい場合には、物理デバイス管理テーブル４２０のアクセスカウンタ４２３の値をカウントアップする。
【００２５】
一方、前記の差が一定値以上であった場合には（６０１）、物理デバイス管理テーブル４２０内のタイムスタンプ４２２を現在時刻で更新し（６０４）、アクセスカウンタ４２３の値をゼロクリアする（６０５）。以上のようにして物理デバイス１０３の使用率が求められる。
【００２６】
（６０７）の比較の結果、物理デバイス１０３の使用率が一定値よりも小さい場合には、当該論理デバイスにエイリアスデバイスを新たに割り当てる必要有と判断し、（６０８）からの処理に進む。一方、物理デバイス１０３の使用率が一定値以上であった場合には、処理を終了する。
【００２７】
エイリアスデバイスを新たに割り当てる必要有と判断した場合には、つぎにエイリアスデバイスの割り当て候補を選出する（６０８）。
まず、下記の式（ｄ）に基づいて、使用率が最小であるエイリアスデバイスがどれであるかを調べる（６０８）。
エイリアスデバイスの使用率 ＝（１÷（現在時刻−エイリアスデバイスのタイムスタンプ４１３））× エイリアスデバイスのアクセスカウンタ４１４ ・・・・（ｄ）
【００２８】
これにより使用率が最小のエイリアスデバイスが選出されると、記憶制御装置は、ベース−エイリアス関係テーブル３００のそのエイリアスデバイスのべースエイリアス識別子３０１に「００」をセットして、そのエイリアスデバイスとベースデバイスの関係を無効化し（６０９）、そのエイリアスデバイスのベースデバイス番号３０３にエイリアスデバイスを新たに割り当てる必要有とされた論理デバイスのベースデバイス番号をセットし、さらにそのベース−エイリアス識別子３０１に「４０」をセットする。
【００２９】
つぎに、記憶制御装置２０は、以上のベース−エイリアス関係テーブルの更新内容を上位処理装置１０に対し通知する。これにより上位処理装置１０は、該当のベースデバイスに対してエイリアスデバイスの追加が必要である旨を認知し、前記更新内容が通知されると上位処理装置１０内で記憶管理しているベース−エイリアス関係テーブル３００の内容を更新する。これにより該当の論理デバイスについて、新たにエイリアスデバイスが割り当てられることになる。そして、このように使用率が最小のエイリアスデバイスを新たなエイリアスデバイスとして使い回すことで、上位処理装置１０と記憶制御装置２０間で定義しておくエイリアスデバイスの数は少数で済み、記憶制御装置２０の製品コストを低減することができる。
【００３０】
なお、以上の説明では、物理デバイス２０３が記憶制御装置２０内に一体的に組み込まれている場合についての説明であったが、物理デバイス２０３が記憶制御装置２０とは別体に構成されていてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明のデータ処理システムによれば、データ処理システム全体の処理効率の向上という観点からその効用が最大限に発揮されるようにエイリアスデバイスを割り当てることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による、データ処理システムの概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施例による、論理デバイスおよびエクステントの概念を説明する図である。
【図３】本発明の一実施例による、ベース−エイリアス管理テーブルを示す図である。
【図４】本発明の一実施例による、論理デバイス管理テーブルおよび物理デバイス管理テーブルを示す図である。
【図５】本発明の一実施例による、記憶制御装置において行われる、エイリアスデバイスの割り当て要否を判断する処理を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の一実施例による、記憶制御装置において行われる、エイリアスデバイスの割り当て要否を判断する処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 上位処理装置
２０ 記憶制御装置
５０ 通信手段
１０３ ベース制御ブロックもしくはエイリアス制御ブロック
２０３ 物理デバイス
Claims (6)
- 上位処理装置と、通信手段を介して前記上位処理装置に接続され前記上位処理装置から送られてくるデータを記憶装置に記憶する記憶制御装置と、を含み、
前記上位処理装置および前記記憶制御装置は、前記記憶装置の実記憶領域に対するデータのＩ／Ｏ処理に際し、前記実記憶領域に対応づけた論理デバイスにより前記処理対象となる実記憶領域を特定し、
前記論理デバイスには当該論理デバイス上に定義された記憶領域である複数のエクステントが含まれており、
前記上位処理装置が、
前記記憶制御装置に対するＩ／Ｏ要求を処理する複数の制御ブロックと、
ある前記論理デバイスの一つであるベースデバイスと、他の前記論理デバイスの一つであるエイリアスデバイスとの対応づけを記憶する手段と、
あるベースデバイスに対するＩ／Ｏ要求が発生した場合、当該ベースデバイスを制御するベース制御ブロックに前記Ｉ／Ｏ要求についての処理を実行させ、前記ベース制御ブロックが使用中である場合は、当該ベースデバイスに割り当てられているエイリアスデバイスを制御するエイリアス制御ブロックにその処理を実行させる手段と
を備えるデータ処理システムであって、
前記記憶制御装置は、
あるベースデバイスについてのＩ／Ｏ要求の処理に際し、そのベースデバイス上に定義されている全てのエクステントでアクセス頻度の平均値が一定値よりも高い場合に、当該ベースデバイスに新たに前記エイリアスデバイスを割り当て、当該ベースデバイスと新たに割り当てた前記エイリアスデバイスとの対応を前記上位装置に通知する手段を備えること
を特徴とするデータ処理システム。 - 請求項１に記載のデータ処理システムであって、
前記実記憶領域はディスクユニットにより提供され、
前記記憶制御装置は、
あるベースデバイスについてのＩ／Ｏ要求の処理に際し、そのベースデバイス上に定義されている全てのエクステントでアクセス頻度の平均値が一定値よりも高く、かつ、前記ベースデバイスの実記憶領域を提供するディスクユニットが所属するＲＡＩＤグループ内の各ディスクユニットに対する使用率の平均値が一定値よりも小さい場合に、当該ベースデバイスに新たに前記エイリアスデバイスを割り当て、当該ベースデバイスと新たに割り当てた前記エイリアスデバイスとの対応を前記上位装置に通知する手段を備えること
を特徴とするデータ処理システム。 - 請求項１または２のいずれか一項に記載のデータ処理システムであって、
前記記憶制御装置は、既存のエイリアスデバイスのうち使用率が最小のエイリアスデバイスを前記ベースデバイスに新たに割り当てる前記エイリアスデバイスとして選出すること
を特徴とするデータ処理システム。 - 上位処理装置と、通信手段を介して前記上位処理装置に接続され前記上位処理装置から送られてくるデータを記憶装置に記憶する記憶制御装置と、を含み、
前記上位処理装置および前記記憶制御装置は、前記記憶装置の実記憶領域に対するデータのＩ／Ｏ処理に際し、前記実記憶領域に対応づけた論理デバイスにより前記処理対象となる実記憶領域を特定し、
前記論理デバイスには当該論理デバイス上に定義された記憶領域である複数のエクステントが含まれており、
前記上位処理装置が、
前記記憶制御装置に対するＩ／Ｏ要求を処理する複数の制御ブロックと、
ある前記論理デバイスの一つであるベースデバイスと、他の前記論理デバイスの一つで あるエイリアスデバイスとの対応づけを記憶する手段と、
あるベースデバイスに対するＩ／Ｏ要求が発生した場合、当該ベースデバイスを制御するベース制御ブロックにより前記Ｉ／Ｏ要求についての処理を実行させ、前記ベース制御ブロックが使用中である場合は、当該ベースデバイスに割り当てられているエイリアスデバイスを制御するエイリアス制御ブロックによりその処理を実行させる手段と
を備えるデータ処理システムにおける前記記憶制御装置であって、
あるベースデバイスについてのＩ／Ｏ要求の処理に際し、そのベースデバイス上に定義されている全てのエクステントでアクセス頻度の平均値が一定値よりも高い場合に、当該ベースデバイスに新たに前記エイリアスデバイスを割り当て、当該ベースデバイスと新たに割り当てた前記エイリアスデバイスとの対応を前記上位装置に通知する手段を備えること
を特徴とする記憶制御装置。 - 請求項４に記載の記憶制御装置であって、
前記実記憶領域はディスクユニットにより提供され、
あるベースデバイスについてのＩ／Ｏ要求の処理に際し、そのベースデバイス上に定義されている全てのエクステントでアクセス頻度の平均値が一定値よりも高く、かつ、前記ベースデバイスの実記憶領域を提供するディスクユニットが所属するＲＡＩＤグループ内の各ディスクユニットに対する使用率の平均値が一定値よりも小さい場合に、当該ベースデバイスに新たに前記エイリアスデバイスを割り当て、当該ベースデバイスと新たに割り当てた前記エイリアスデバイスとの対応を前記上位装置に通知する手段を備えること
を特徴とする記憶制御装置。 - 請求項４または５のいずれか一項に記載の記憶制御装置であって、
既存のエイリアスデバイスのうち使用率が最小のエイリアスデバイスを前記ベースデバイスに新たに割り当てる前記エイリアスデバイスとして選出する手段を備えること
を特徴とする記憶制御装置。
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