JP4319925B2 - ストレージネットワークシステムの制御方法及びストレージネットワークシステム - Google Patents

Description

本発明は、ストレージネットワークシステムの制御方法及びストレージネットワークシステムに係り、特に、ネットワークに接続されたストレージ装置とホストとの間でのデータ転送における通信サービス品質（Quality of Service:QoS）を保証するためのネットワーク制御を行うストレージネットワークシステムの制御方法及びストレージネットワークシステムに関する。

一般に、様々な業務サーバ、ストレージ装置相互間を接続するストレージエリアネットワーク（ＳＡＮ）を用いるサーバ、ストレージ装置相互間のデータ転送は、高速性、高スループットが要求される。従来、ストレージネットワークで使用されてきたファイバチャネルは、転送速度が速く、ブロック転送により、高速大容量のデータ転送を実現することができるものであり、転送品質については特に問題とならなかった。近年、インターネットプロトコル（ＩＰ）で構築されるＳＡＮの普及が進んでいるが、ＩＰネットワークの場合、転送速度の向上には限界がある。そのため、転送帯域を確保し、通信速度を保証するための通信品質制御が必要となる。

ネットワークの通信品質の制御に関する従来技術として、エンドユーザが通信を確実に行うため、通信帯域を確保した伝送路を確保するように、通信路上のルータに対して逐次的に要求を行うＲＳＶＰ(Resource Reservation Protocol）の技術や、ルータにおいて送信元、宛先アドレス、アプリケーション等により通信をクラス分けし、通信品質を差別化するDifferentiated Services(以下、Diff Serv という）の技術（非特許文献１）等が標準化団体ＩＥＴＦ(Internet Engineering Task Force）で策定されている。例えば、ＲＳＶＰに従って、ホスト、ストレージ装置相互間の通信速度と、ストレージ装置内での通信速度とを考慮してアクセス速度の保証を行うようにしたストレージシステムに関する技術が特許文献１等に記載されて知られている。

また、他の従来技術として、ネットワーク機器の品質制御の設定を１箇所で統合的に管理するポリシーサーバを用いて、ネットワーク全体に矛盾なくトラフィック種別に応じた各端末間（エンド・ツー・エンド）でのＱｏＳ制御を行う方法が知られている。

一方、ストレージシステムは、セキュリティの観点から、サーバがアクセス可能なストレージ装置、さらに、ストレージ装置内の論理ユニットが限定される場合がある。この場合、セションを確立するために、サーバは、アクセス可能なストレージ装置を検出する必要がある。ＩＰによるストレージネットワークには、このような場合に使用されるInternet Storage Name Service(ｉＳＮＳ）と呼ばれるものがある。これはアクセス可能な範囲のサーバとストレージ装置とをディスカバリドメインというグループで定義し、この定義をネームサーバが管理するものである（非特許文献２）。そして、ストレージデバイスの可視性を制限するため、ネームサーバは、ホストからのディスカバリ要求に対して、そのホストと同一のディスカバリドメインに属するストレージデバイスの情報のみを応答として返す。業務サーバやストレージ装置等のデバイスは、アドレス、ポート番号、ノードネーム等によって識別され、いずれかのディスカバリドメインに属する必要がある。ディスカバリドメインの定義方法としては、業務ＡＰを提供するサーバと、そのＡＰで使用するデータを保持するストレージ装置とを１つのドメインとして、業務ＡＰ毎に定義するという方法が考えられる。
米国特許公報２００２／０１１２０３０ Ａ１ ＲＦＣ２４７５ http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-ips-isns-21.txt

前述したように、様々な業務ＡＰのデータが混在して転送される大規模なストレージネットワークは、業務ＡＰ毎に要求される通信品質も異なり、業務ＡＰ毎に通信品質の制御を行うことが望ましい。

従来技術によるストレージネットワークは、転送品質を制御することが考慮されていなかったため、ネットワークがＩＰにより構築される場合にも、ストレージネットワークにおける通信品質の制御をどのような単位で行うのがよいのか、その方法が確立されていないという問題点を有している。ストレージシステムには、業務ＡＰを提供するグループとみることができるディスカバリドメインがあるが、従来技術では、これをどのようにネットワーク制御の情報にマッピングし、通信品質の制御を行うかという技術が確立されていないという問題がある。

さらに、ストレージ装置は、複数の論理ユニットから構成され、論理ユニット毎にアクセス元が限定される。このため、論理ユニット毎に、アクセス元サーバの業務や、データの重要度が決まる可能性があるが、従来技術では、論理ユニットを考慮したネットワーク制御を行うことについて配慮されていないという課題がある。

本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を解決し、ストレージデータの転送において効果的な通信品質が制御された通信を実現することのできるストレージネットワークシステムの制御方法及びストレージネットワークシステムを提供することにある。

本発明によれば前記目的は、複数の情報処理装置とストレージ装置とが接続されるストレージネットワークシステムの制御方法において、前記ストレージネットワークシステムにネーム管理サーバと、ネットワーク設定サーバとが接続されており、前記ネーム管理サーバは、前記情報処理装置がアクセス可能なストレージ装置を検索するための優先度が付与されているドメイン情報を管理し、前記ネットワーク設定サーバは、前記ネーム管理サーバが管理するドメイン情報を取得し、前記ネーム管理サーバに登録されている優先度と、自ネットワーク設定サーバが管理するサービスクラスとの対応付けを行い、ドメイン単位でのネットワーク制御情報をネットワークを構成する機器に対して設定することにより達成される。

本発明によれば、ディスカバリドメインをネットワークの通信品質の制御を行う単位として、自動的に制御条件を生成し、ネットワーク機器に設定することができ、ストレージネットワークシステムでの通信制御に関する設定を省略して、ディスカバリドメイン情報に基づいて、業務サーバ、ストレージ装置相互間のデータ転送の品質を制御することが可能となる。

以下、本発明によるストレージネットワークシステム及びその制御方法の実施形態を図面により詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態によるストレージネットワークシステムの構成を示すブロック図である。図１において、１０１はネーム管理サーバ、１０２はネットワーク設定サーバ、１０３Ａ、１０３Ｂは業務サーバ、１０４Ａ、１０４Ｂはストレージ装置、１０５はコアルータ、１０６はエッジルータ、１０７はネットワーク、１０８Ａ、１０８Ｂはディスカバリドメインのグループである。

図１に示す本発明の一実施形態によるストレージネットワークシステムは、ルータやスイッチ等のネットワーク機器により構成されるネットワーク１０７に、複数台の業務サーバ１０３Ａ、１０３Ｂと複数台のストレージ装置１０４Ａ、１０４Ｂとが接続されると共に、ネーム管理サーバ１０１、ネットワーク設定サーバ１０２が接続されて構成される。ネットワーク１０７は、ネットワークを構成する０または複数のルータ（コアルータと呼ぶ）１０５と、業務サーバやストレージ装置が接続されるネットワーク１０７の出入口のルータ（エッジルータと呼ぶ）１０６とにより構成される。ネットワーク１０７に接続されるネーム管理サーバ１０１は、ストレージ装置やホストの名前とアドレス、グループ情報等を管理し、ネットワーク設定サーバ１０２は、ネットワーク機器の品質制御の設定を１箇所で統合的に管理、設定する。

なお、以下に説明する本発明の実施形態では、説明の便宜上、業務サーバ１０３Ａとストレージ装置１０４Ａとが１つのディスカバリドメインのグループ１０８Ａを構成し、業務サーバ１０３Ｂとストレージ装置１０４Ｂとがもう１つのディスカバリドメインのグループ１０８Ｂを構成しているものとする。

図１に示す例では、業務サーバやストレージ装置が直接ネットワーク１０７に接続されているが、ローカルエリアネットワークを介して業務サーバやストレージ装置をネットワーク１０７に接続してもよい。また、図１に示す例では、業務サーバ、ストレージ装置は、それぞれ同じルータに接続されているが、本発明は、このような構成に限られるものではない。

ホスト、ストレージ装置相互間では、ディスクへの書き込み、読み出しといったデータアクセスに伴うデータが転送される。本発明の実施形態は、ネットワークのプロトコルとしてＩＰを使用するが、本発明は、これに限られるものではない。ＩＰ上でのストレージアクセスには、例えば、ｉＳＣＳＩやｉＦＣＰといったプロトコルが使用される。

図２はストレージ装置の構成を示すブロック図である。ストレージ装置１０４Ａ、１０４Ｂは、図２に示すように、ＣＰＵ２０１、メモリ２０２、複数の論理ユニット２０５から構成される記憶装置群２０４、論理ユニット２０５の制御情報等を格納する記憶装置２０３、及び、ネットワークインタフェース２０６から構成される。メモリ２０２上には、論理ユニット２０５の制御を行うストレージ制御プログラムや通信制御プログラム等がロードされ、これらのプログラムがＣＰＵ２０１により実行される。ネットワークＩ／Ｆ２０６は、アクセスの出入り口として論理的なポート２０７を複数定義することが可能である。このようにすることにより、論理的なポート毎にアクセスできる論理ユニットを区別することが可能となる。

また、業務サーバは、その構成を図示しないが、ＣＰＵ、メモリ、記憶装置、ネットワークＩ／Ｆから構成されるよく知られたホストコンピュータ（以下、ホストという）であり、アプリケーションプログラム（ＡＰ）がメモリ上にロードされ、ＣＰＵにより実行される。ＡＰは、ネットワークＩ／Ｆを介して、ストレージ装置にアクセスし、記憶装置群へのデータの入出力を実現する。

図３はルータの構成を示すブロック図である。ルータ１０５、１０６は、図３に示すように、ＣＰＵ３０１、メインメモリ３０２、２次記憶装置３０３及び複数のネットワークＩ／Ｆ３０４から構成され、ネットワークＩ／Ｆ３０４のそれぞれは、ＣＰＵ３０５、メモリ３０６、パケットバッファ３０７を備えて構成される。メインメモリ３０２には、経路制御とＱｏＳ制御とをを行うプログラムがロードされ、ＣＰＵ３０１により実行される。そして、経路制御プログラムによりパケットの出力先Ｉ／Ｆを判断し、パケットの中継が制御されるる。ここで、アドレス等のヘッダやパケットの特徴で分類したパケット群をフローと呼ぶ。ルータが行うＱｏＳ制御の技術には、例えば、優先制御、キュー廃棄制御、帯域制御等がある。

図４はルータが行うＱｏＳ制御の１つである優先制御について説明する図であり、次に、これについて説明する。図４において、４０１は出力キューである。

ルータは、パケット中継時に優先制御を行う場合、ネットワークへの出力キュー４０１に優先度（レベル１が最高とする）を割り当て、パケットの出力順序を制御する。例えば、あるネットワークへの出力に対して３種類のキューがあり、異なるフローＤ、Ｅ、Ｆを中継するものとする。また、各フローＤ、Ｅ、Ｆには、それぞれ、レベル２、レベル１、レベル３の優先度が与えられているものとする。この場合、フローＥは、レベル１が割り当てられたキュー４０１ａを使用し、フローＤは、レベル２が割り当てられたキュー４０１ｂを使用し、フローＦは、レベル２が割り当てられたキュー４０１ｃを使用して中継される。そして、ルータは、レベル１のキュー４０１ａのパケットの出力が全て終わった後に、レベル２のキュー４０１ｂ、レベル３のキュー４０１ｃの順序でキューのパケットを出力していく。

図５はDiff Serv のフレームワークに基づくネットワーク全体でのＱｏＳ制御を説明する図である。図５に示す例は、ＬＡＮ１〜３とＬＡＮ４〜６とをエッジルータ５０１、５０３、コアルータ５０２により構成されるネットワークにより接続するものとして示している。そして、各ルータ内の出力キュー５０４は、優先キューａと非優先キューｂとに分けられているものとする。

いま、ＬＡＮ１からＬＡＮ４への通信を行おうとする場合、ネットワークの入口のエッジルータ５０１は、入力されたパケットのフローを識別し、対応するサービスクラスを決定し、サービスクラスに対応する値をパケットヘッダ部に書き込む。この値をＤＳＣＰ（Diff Serv Code Point）と呼ぶ。図５に示す例では、ＬＡＮ１からＬＡＮ４へのパケットを「１→４ ２４」として示しており、「１→４」がＬＡＮ１からＬＡＮ４へのパケットであることを示し、「２４」がＤＳＣＰである。コアルータ５０２及び出口のエッジルータ５０３は、受信したパケット毎に、ヘッダのＤＳＣＰを見て、転送ルールに基づいて、出力キューを決定する。このようにすることにより、他のＬＡＮ間の通信に影響されずに、ＬＡＮ１とＬＡＮ４との間での通信品質の保証を行うことができる。なお、ルータは、サービスクラスに応じた優先制御の他、帯域制御、パケットの廃棄制御等を行うことが可能である。処理ルールは、ネットワーク設定サーバから設定される。

なお、ルータの処理は、前述したようなものに限るものでなく、ＤＳＣＰを利用したＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）技術による転送であってもよい。

図６はネーム管理サーバのハードウェア構成を示すブロック図である。図６において、６０１はＣＰＵ、６０２はメモリ、６０３は記憶装置、６０４はネットワークＩ／Ｆ、６０５は入出力Ｉ／Ｆ、６０６はネーム管理プログラム、６０７はネーム管理情報である。

ネーム管理サーバ１０１は、図６に示すように、ＣＰＵ６０１、メモリ６０２、記憶装置６０３、ネットワークＩ／Ｆ６０４、入出力Ｉ／Ｆ６０５を含んで構成される。ネーム管理プログラム６０６は、ハードディスク等の記憶装置に格納され、メモリ６０２上にロードされてＣＰＵ６０１により実行される。また、記憶装置６０３には、ネーム管理情報６０７が格納される。入出力Ｉ／Ｆ６０５には、図示しないオペレータ用のキーボード、マウス、ディスプレイ等の入出力装置が接続される。

図１に示したストレージネットワークシステムでは、ネーム管理サーバ１０１は、独立のハードウェアとして示しているが、ネーム管理プログラム６０６を図６に示したものと同様のハードウェア構成要素を持つ情報処理装置や、スイッチ等のネットワーク機器で他のプログラムと一緒に実行するように構成してもよい。

ここでのネーム管理プログラム６０６は、ｉＳＮＳを実現するもので、通信にはｉＳＮＳプロトコルを使用するものとするが、本発明は、それに限るものではない。ホストとストレージ装置とは、アクセス権限を限定するためにグループ化することができ、ディスカバリドメインに属するものとしてネーム管理サーバ１０１に登録される。ネーム管理サーバ１０１は、装置の管理をノードと、ノードのネットワークへのアクセス口であるポータルとにより行う。１台の装置に複数のノードとポータルとが存在してもよく、ノードとポータルとは、それぞれ独立して登録され、ノードとポータルとの関連付けのため、ノードで一意であるポータルグループタグを付けて設定される。

図７はネーム管理サーバが保持するネーム管理情報のテーブルの構成を示す図であり、次に、これについて説明する。

ネーム管理情報６０７のテーブルは、ディスカバリドメイン識別子（ＤＤ ＩＤ）のフィールド７０１、ディスカバリドメインに属するノードの情報として、タイプ（イニシエータまたはターゲット）やネームを設定するノードのフィールド７０２、ディスカバリドメインに属するネットワークポータルの情報としてアドレス、ポート番号を設定するポータルのフィールド７０３、ポータルグループタグのフィールド７０４から構成される。なお、図７には、優先度のフィールド７０５が示されているが、これについては後述することとし、ここで説明している例では使用しない。

例えば、図１により説明したように、ホスト１（業務サーバ１０３Ａ）のノード（name1)、ポータル１（アドレス a.a.a.a）と、ストレージ装置１（ストレージ装置１０４Ａ）のノード（name2)、ポータル２(アドレス b.b.b.b ポート5001)とがディスカバリドメイン１（１０８Ａ）に設定されているとすると、ディスカバリドメイン１のエントリは、エントリ７０６として示すようになる。また、ホスト２（業務サーバ１０３Ｂ）のノード（name3)、ポータル３（アドレス c.c.c.c）とストレージ装置２（ストレージ装置１０４Ｂ）のノード（name4)、ポータル４と（アドレス d.d.d.d）がディスカバリドメイン２（１０８Ｂ）に設定されているとすると、ディスカバリドメイン２のエントリは、エントリ７０７として示すようになる。

ネーム管理サーバ１０１は、クライアントからの問い合わせに対して、同じディスカバリドメインに属するノード、ポータルの情報を応答する。また、ネーム管理サーバ１０１への管理情報の入力は、オペレータが入出力Ｉ／Ｆ６０５を介して行うことができる。さらに、ネーム管理サーバ１０１は、装置が属するディスカバリドメインのネーム管理情報に変更が発生した場合に、通知を送付する装置の登録を受け付ける。各装置は、通知を受信したい場合、ネーム管理サーバに対して、登録要求を行っておく。

図８はネットワーク設定サーバ１０２のハードウェア構成を示すブロック図である。ネットワーク設定サーバ１０２は、ＣＰＵ８０１、メモリ８０２、記憶装置８０３、ネットワークＩ／Ｆ８０４、入出力Ｉ／Ｆ８０５から構成される。ＱｏＳ設定プログラム８０６は、ハードディスク等の記憶装置に格納され、メモリ８０２上にロードされてＣＰＵにより実行される。また、記憶装置８０３には、ネットワーク構成情報、ＱｏＳ設定情報８０７等が格納される。ネットワーク設定サーバ８０５は、ネットワーク構成情報として、各ルータの位置（エッジまたはコア）、Ｉ／Ｆ構成やアドレス等を把握している。

図９はネットワーク設定サーバ１０２が保持するＱｏＳ設定情報８０７のテーブルの構成を示す図であり、次に、これについて説明する。ＱｏＳ設定情報のテーブルには、図９（ａ）に示すフロー識別条件とサービスクラスとを管理するテーブルと、図９（ｂ）に示す制御方法とそれに応じた制御値とを管理するサービス管理テーブルとがある。

フロー識別条件とサービスクラスとを管理する図９（ａ）に示すテーブルは、設定のポリシーを識別するポリシーＩＤ９０１と、送信元のアドレスやポート番号９０３、宛先のアドレスやポート番号９０４、プロトコル種別９０５を指定するフローの識別条件９０２と、サービスクラス９０６の各フィールドから構成される。

ネットワーク設定サーバ１０２は、フロー識別条件とサービスクラスとをエッジルータに対して設定し、サービスクラスに対する転送ルールを全ルータに対して設定する。そして、ネットワーク設定サーバ１０２は、ネーム管理サーバ１０１から受信したディスカバリドメイン情報を基にこのテーブルのエントリを作成する。ポリシーＩＤ９０１は、ディスカバリドメインを識別できるもの（ディスカバリドメインＩＤと同じ値でもよい）で、エントリ追加時に一意に割り当てられる。例えば、図７に示したエントリ１のディスカバリドメイン情報について、ディスカバリドメインＩＤである“１”をポリシーＩＤとして設定し、属するホスト、ストレージ装置相互間のフローを識別するため、ポータル情報であるアドレス、ポート番号をフロー識別条件として設定する。ルータは、送信元、宛先のアドレスを見て判断するため、方向別にエントリする。さらに、このテーブルには、該フローに対するサービスクラス９０６が設定される。

サービスクラスに基づく転送ルールは、制御方法とそれに応じた制御値であり、管理情報の一例を図９（ｂ）に示しているサービス管理テーブルで管理される。図９（ｂ）に示す管理情報は、サービスクラスフィールド９０７、対応するＤＳＣＰのフィールド９０８、キュー制御方法を示すキュー制御アルゴリズムのフィールド９０９、その制御値である優先度を示す制御値のフィールド９１０から構成される。図９（ｂ）に示すテーブルの例は、サービスクラスに対する制御方法を優先制御とする場合の例であり、サービスクラスとして、Gold、Silver、Bronze、defauit が設定され、これらのサービスクラスのそれぞれに対する制御値として、優先度１〜４が与えられている。

前述した例は、制御方法を優先制御であるとした場合の例であったが、制御方法が帯域制御の場合、サービスクラスに対して帯域割合を、廃棄制御の場合、廃棄制御アルゴリズムとサービスクラスに対してキュー長等をルールとして設定するようにすればよい。また、複数の制御方法を併用してもよく、その場合、それぞれの制御方法と制御値とが管理される。前述の転送ルールは、ネットワーク設定サーバ１０２が各ルータに設定する。設定手段としては、ネットワーク設定サーバ１０２がルータの管理用アドレスに接続、ログインして、ルータのコマンドとして入力する等がある。

ディスカバリドメインに対するサービスクラスの指定は、ディスカバリドメインに属する業務サーバの重要度や、データＩ／Ｏの頻度、データ量等に応じて、ネットワーク設定サーバ１０２に対して管理者が定義する。また、サービスクラスに対する制御方法や制御値は、管理者がその設定を行うか、要求に応じて自動リソース割り当てツール等によりその設定を行うものとする。

図１０はノード（ホストやストレージ装置）の追加時及びディスカバリドメインからの削除のシーケンスを示す図である。まず、図１０（ａ）を参照して、ホストやストレージ装置が追加された場合について説明する。

（１）ホストやストレージ装置は、ネットワークに接続して、アクセスを可能にする場合、まず、ネーム管理サーバ１０１に自身の情報を通知する。このとき、ネーム管理サーバ１０１に登録する情報は、図７に示して説明したノードとポータルとの情報である（シーケンスＳ１００１）。

（２）ネーム管理サーバ１０１は、通知されたノード、ポータルの情報から、どのディスカバリドメインに属するかを判断する。この判断は、予めネーム管理サーバ１０１が持つ定義ファイルに登録されていればそれを使用し、そうでない場合、管理者に問い合わせて行う。そして、ネーム管理サーバ１０１は、ネーム管理情報テーブルへの登録を行うと共に、装置に対して登録許可を通知する（シーケンスＳ１００２）。

（３）ディスカバリドメインへの追加を行った後、ネーム管理サーバ１０１は、その情報をネットワーク設定サーバ１０２に通知する（シーケンスＳ１００３）。

（４）ネットワーク設定サーバ１０２は、通知された情報のディスカバリドメインＩＤをポリシーＩＤとして、図９に示して説明したテーブルを参照する。ネットワーク設定サーバ１０２は、ポリシーＩＤが登録されていた場合、そのフロー識別条件に方向別に追加ノードを送信元、宛先とするフロー条件を追加し、同じサービスクラスを割り当て、エッジルータに対して新しいフロー条件を設定する。また、ネットワーク設定サーバ１０２は、通知されたディスカバリドメインＩＤに対応するポリシーＩＤがテーブルに存在しなかった場合、新しいディスカバリドメインが追加されたものとして、新たなポリシーＩＤのエントリを作成し、フロー識別条件を設定して、サービスクラスを割り当て、新たなサービスクラスを割り当てる場合、サービスクラスに対する転送ルールを定義する。そして、ネットワーク設定サーバ１０２は、変更されたフロー識別条件をエッジルータへ設定し、新しい転送ルールをコアルータも含めた全ルータに設定する（シーケンスＳ１００４）。

次に、図１０（ｂ）を参照して、ホストやストレージ装置のディスカバリドメインからの削除について説明する。

（１）ネーム管理サーバ１０１は、定期的にポーリングにより状態確認要求を行い、応答が得られることにより、ホストやストレージ装置の可用性を確認する（シーケンスＳ１０１１、Ｓ１０１２）。

（２）ネーム管理サーバ１０１は、状態確認要求に対して装置からの応答がない場合、何回か要求を繰り返して確認要求を送信し、いずれも応答がないと、可用性が確認できないとして装置のダウンと判断する。そして、その装置について、テーブルの登録情報を削除する（シーケンスＳ１０１３、Ｓ１０１４）。

（３）その後、ネーム管理サーバ１０１は、登録を削除した装置について、属していたディスカバリドメインＩＤ、ノード、ポータルの情報を、ネットワーク設定サーバ１０２に通知する（シーケンスＳ１０１５）。

（４）ネットワーク設定サーバ１０２は、ＱｏＳ設定テーブルの該当するエントリを検索し、フロー識別条件で対応するノードのアドレスが含まれる条件をテーブルから削除すると共に、エッジルータ１０５のフロー識別条件の設定を変更（この場合、削除）する（シーケンスＳ１０１６）。

管理者からの要求によりディスカバリドメインと属するノード情報とを削除する場合、管理者が管理用の入出力装置を使用して削除するディスカバリドメイン情報をネーム管理サーバに入力する。ネーム管理サーバは、入力された情報をネットワーク設定サーバに通知する。また、ネーム管理サーバの保持するテーブルの情報を更新する。ネットワーク設定サーバ１０２は、削除するディスカバリドメインに対応するポリシーＩＤのエントリを削除し、エッジルータに対してフロー識別条件の削除を行う。全ルータに対して設定している転送ルールについては、対応するサービスクラスのルールを削除する。クラス数の関係等から、削除するポリシーと同じサービスクラスを使用している他のポリシーがある場合は特になにもしない。

図１１はネットワーク設定サーバにおけるＱｏＳ設定プログラムの情報取得時の処理動作を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。

ディスカバリドメイン情報の取得方法としては、ネットワーク設定サーバ１０２の初期構築時に、ネーム管理サーバに対して取得要求を送信し、ネーム管理サーバからの応答として、登録されている全ディスカバリドメインの情報を取得するという方法がある。そして、通知登録要求を送信し、ネーム管理情報に変更があった場合に通知を送信してもらうように登録しておく。ネットワーク設定サーバ１０２は、管理用情報として全ディスカバリドメインについて、情報取得、変更通知を要求する。

（１）ネットワーク設定サーバ１０２は、まず、ネーム管理サーバ１０１からディスカバリドメインの情報を取得する。ここで取得する情報は、図７に示して説明したネーム管理サーバが管理している情報のうち、ドメイン識別番号とそのドメインに属するホスト、ストレージ装置のポータル情報であるアドレス、ポート番号である（ステップＳ１１０１）。

（２）ステップＳ１１０１の処理でネーム管理サーバ１０１から通知された情報には、オブジェクトの追加なのか削除なのかの情報を含むので、ネットワーク設定サーバ１０２は、通知された情報が追加なのか、削除なのかを判断する（ステップＳ１１０２）。

（３）ステップＳ１１０２の判断で、追加であった場合、管理するＱｏＳ設定テーブルに通知されたディスカバリドメインＩＤに対応するポリシーＩＤがあるかを検索する（ステップＳ１１０３）。

（４）ステップＳ１１０３の検索で、対応するポリシーＩＤがあった場合、そのエントリのフロー識別条件に、追加されたオブジェクトの条件を追加し、エッジルータに追加を設定して、ここでの処理を終了する（ステップＳ１１０４、Ｓ１１０５）。

（５）ステップＳ１１０３の検索で、対応するポリシーＩＤがなかった場合、新ポリシーとしてフロー識別条件を登録し、サービスクラスを割り当てる（ステップＳ１１０６、Ｓ１１０７）。

（６）そして、エッジルータへフロー識別条件の設定を行い、割り当てたサービスクラスを持つ他のポリシーがあるか否かを確認し、新しいサービスクラスの場合、サービスクラスに対する転送ルールを決定して全ルータに設定してここでの処理を終了し、同一のサービスクラスがあった場合、何もせずにここでの処理を終了する（ステップＳ１１０８〜Ｓ１１１０）。

（７）ステップＳ１１０２の判断で、削除であった場合、削除する対象がディスカバリドメインなのか、ドメインに属するノード、ポータルのかを判定する（ステップＳ１１１１）。

（８）ステップＳ１１１１の判定で、削除する対象がディスカバリドメインであった場合、該当するポリシーのエントリをテーブルから削除すると共に、エッジルータに対してフロー識別条件の設定を削除する（ステップＳ１１１２、Ｓ１１１３）。

（９）さらに、同一のサービスクラスを使用しているポリシーがあるか否かを確認し、あった場合、何も行わずにここでの処理を終了し、なかった場合、該当するサービスクラスに対する転送ルールを全ルータから削除してここでの処理を終了する（ステップＳ１１１４、Ｓ１１１５）。

（10）ステップＳ１１１１の判定で、削除する対象がディスカバリドメインではなく、ディスカバリドメインに属するオブジェクトであった場合、そのポリシーのオブジェクトを含むフロー識別条件を特定して、それをテーブルから削除すると共に、エッジルータの設定条件を削除してここでの処理を終了する（ステップＳ１１１６、Ｓ１１１７）。

前述した処理において、ステップ１１０１の処理で、一度に複数のディスカバリドメイン情報を取得した場合、ステップＳ１１０２からの処理を１つのディスカバリドメイン情報毎に繰り返して実行し、処理が終了すると、通知待ち状態に戻る。

前述したネットワーク設定サーバにおけるＱｏＳ設定プログラムの情報取得時の処理動作の別の方法として、ネットワーク設定サーバが定期的にネーム管理サーバに全ディスカバリドメインの情報を問い合わせ、情報を取得することにより、登録されているホストやストレージ装置の追加、削除を検知し、検知した内容について、前述で説明した処理と同様、ディスカバリドメインまたはオブジェクトの追加か削除かを判断してルータへの設定情報の変更を行うようにすることもできる。

また、ノードやポータルの追加、削除がネーム管理サーバから通知される場合においても、定期的な情報取得により、ネーム管理サーバの管理するディスカバリドメイン情報と、ネットワーク設定サーバの管理するＱｏＳ設定情報があっているか、整合性を確認してもよい。

前述までに説明した例は、ストレージ装置毎にＱｏＳ制御を行うものであったが、次に、ストレージ装置の論理ユニット毎にＱｏＳ制御を行う方法について説明する。

本発明の実施形態は、フローをアドレスとポート番号とで区別しているため、ストレージ装置１０４の持つネットワークＩ／Ｆが複数あり、それぞれが論理ユニット毎に使用するように設定されいる場合、ポータル情報のアドレスが異なる。このため、ディスカバリドメインの定義時に、ネットワークＩ／Ｆ毎のポータル情報を異なるディスカバリドメインに登録することにより、前述した本発明の実施形態による方法によって、論理ユニット毎に転送時のフローを識別し、論理ユニット毎のＱｏＳ制御を行うことが可能となる。

ストレージ装置が論理ユニット毎にネットワークＩ／Ｆを持たない場合、論理ポートで区別することができる。この場合、ストレージシステムの管理者は、論理ユニット毎にノードを定義し、別々のポート番号を持つポータルで、ホストからの接続を受け付けるように設定する。ストレージ装置の構成は、図２に示して説明したものと同一であってよい。

そして、論理ユニット２０５は、論理ポート２０７を使用してアクセスを許可する。その対応付けは１対１であるとし、他の論理ポートを使用してのアクセスは受け付けない。このようなアクセス制御情報は記憶装置に格納されている。例えば、論理ユニットが２つあり、それぞれ番号１、２と識別される場合、ネームの異なるノードを２つ定義し、論理ポートは、ポート番号が異なるポータル１、２として定義され、それぞれディスカバリドメイン１、１０としてネーム管理サーバに登録される。ここで、図７に示すネーム管理情報テーブルの登録内容を参照する。ノードとポータルとの関係は、ポータルグループ番号を例えば１００、２００と変えて設定することにより明らかにする。論理ユニット１にアクセスするホストは、ポータル１、論理ユニット２にアクセスするホストはポータル２というように、それぞれ同じディスカバリドメインに属するように登録する必要があり、ここでは、エントリ７０６と７０７とに登録されている。エントリ７０６と７０７とは、前述した本発明の実施形態による方法により、フローとして識別され、ネットワークでＱｏＳ制御が行われる。

前述により、ネットワーク設定サーバは、ネーム管理サーバが管理する情報を自動的に取得し、ディスカバリドメイン毎にＱｏＳ制御情報を設定することができ、同一のディスカバリドメインに属する複数のホスト、ストレージ装置相互間の転送において、共通の条件でＱｏＳ制御が可能になる。

次に、前述で説明した本発明の実施形態において、図１に示すストレージネットワークシステムでのデータ転送の仕組みを説明する。

図１に示すシステムは、すでに説明したように２つのディスカバリドメインとして管理されている。ネットワーク設定サーバ１０２は、ネーム管理サーバ１０１からこれらのディスカバリドメイン情報を取得して、ディスカバリドメイン１の情報をポリシー１、ディスカバリドメイン２の情報をポリシー２として、図９（ａ）に示すようなフロー識別条件を生成し、ポリシー１にはサービスクラスＧｏｌｄ、ポリシー２にはサービスクラスＳｉｌｖｅｒを割り当てる。ルータでのキュー制御は、図９（ｂ）に示すものであるとし、フロー識別条件、転送ルールをルータに設定する。

ここで、ディスカバリドメイン１に属する業務サーバ１０３Ａからストレージ装置１０４Ａに対するデータアクセスと、ディスカバリドメイン２に属する業務サーバ１０３Ｂからストレージ装置１０４Ｂに対するデータアクセスがほぼ同じタイミングに行われたものとする。この場合、エッジルータ１０６には、それぞれのデータアクセスに伴うパケットが、それぞれのネットワークインタフェース３０４から入力され、ＱｏＳ制御プログラムがフロー１、フロー２として識別し、パケットヘッダにＤＣＳＰを設定する。そして、これらのフローは、コアルータに接続するネットワークに出力するように出力キューに入れられる。このとき、出力キューは４種類あるので、転送ルールに従ってフロー１が優先度１のキューに、フロー２が優先度２のキューに入れられる。出力処理は、優先度１のキューから行われ、フロー１が先に出力されることになる。コアルータ１０５は、入力されたパケットのＤＣＳＰを見て出力キューを判断し、エッジルータと同様にフロー１を優先度１のキューに、フロー２を優先度２のキューに入れ、優先度１のキューから順番に出力する。

前述したように、ディスカバリドメイン１の装置相互間で転送されるフロー１のデータは、各ルータにおいて、ディスカバリドメイン２の装置相互間で転送されるフロー２のデータよりも優先的に出力されることになり、高速な転送を行うことが可能となる。

次に、本発明の実施形態での他の制御方法の例として、ネーム管理サーバ１０１への登録時にディスカバリドメインに対して優先度を付与する場合について説明する。

ネーム管理サーバ１０１は、入出力Ｉ／Ｆ６０５を介して、管理者からの登録を受け付ける。ストレージネットワークシステムの管理者は、論理ユニットへのアクセス権を制限するために、ネーム管理サーバ１０１に対してディスカバリドメインを定義する際、論理ユニットのアクセス頻度やデータの重要度等を考慮して優先度を割り当てる。この優先度の割り当ては、ユーザＩ／Ｆにより優先度を設定するかどうか、定義できる優先度のクラスを選択することができるようにしておいて行うこともできる。図７に示して説明したネーム管理サーバ１０１が保持するネーム管理情報６０７としてのネーム管理テーブルには、前述した本発明の実施形態で使用しているディスカバリドメインに属するノード、ポータル等の情報に加えて、優先度フィールド７０５が追加される。管理者からの登録に優先度が設定されている場合、テーブルの対応するエントリの優先度フィールド７０５に設定値が登録される。ここで、管理者が設定する優先度のクラス数や識別子は、ネットワークの設定を意識するものでなくてもよい。例えば、優先度クラスを１〜１０（１が最優先とする）までとして、任意に選択できるものとしておくようにすることもできる。図７に示すネーム管理情報テーブルでは、エントリ７０６のディスカバリドメインには優先度１を、エントリ７０７のディスカバリドメインには優先度２を設定している。

ネットワーク設定サーバ１０２は、ネーム管理サーバ１０１からディスカバリドメイン情報を取得する際、前述で説明した実施形態での情報に加えて、ディスカバリドメインに対する優先度も同時に取得する。取得の方法は、前述した実施形態と同様である。そして、ネットワーク設定サーバ１０２は、ディスカバリドメインに属するノードのポータル情報であるアドレスをフロー識別条件として、サービスクラスを割り当てるときに、取得した優先度に従ってサービスクラスとその転送ルールとを決定する。ネットワーク設定サーバが管理するサービスクラスの情報は、前述ですでに説明した図９（ｂ）に示したものと同様とする。ここで、ネットワーク設定サーバ１０２は、ネーム管理サーバ１０１から取得した優先度のクラス数やその指定方法が、図９（ｂ）のクラスの識別子とは異なっている場合、その対応付けを行う。

図１２はネットワーク設定サーバが持つここで説明している例におけるサービスクラスマッピングテーブルを示す図である。このテーブルは、ネットワーク設定に利用するサービスクラスフィールド１２０１、対応するディスカバリドメイン優先度フィールド１２０２を含んで構成される。例えば、前述したように、ネーム管理サーバに登録されるクラスが１〜５であり、ネットワーク設定サーバの使用するサービスクラスがＧｏｌｄ〜デフォルトであるとした場合、サービスクラスＧｏｌｄ〜デフォルトに、それぞれ０または１以上のクラスを対応付けて管理する。図１２に示す例の場合、取得したディスカバリドメイン情報の優先度が１のとき、ネットワーク設定情報としてはサービスクラスをＧｏｌｄと決定することになる。

決定したフロー識別条件や転送ルールは、前述したと同様に、それぞれエッジルータ、コアルータに設定される。取得した情報で、優先度が設定されていないディスカバリドメインについては、デフォルトに設定するか設定なしとしてもよい。

前述により、ストレージシステムの管理者は、ネットワークでのＱｏＳ制御の優先度をディスカバリドメインに対して設定することができ、また、ネットワーク設定サーバで割り当てるサービスクラスがディスカバリドメインに対する要求と一致したものとなり、効率よくこれらの設定を行うことが可能となる。

本発明の一実施形態によるストレージネットワークシステムの構成を示すブロック図である。 ストレージ装置の構成を示すブロック図である。 ルータの構成を示すブロック図である。 ルータが行うＱｏＳ制御の１つである優先制御について説明する図である。 Diff Serv のフレームワークに基づくネットワーク全体でのＱｏＳ制御を説明する図である。 ネーム管理サーバのハードウェア構成を示すブロック図である。 ネーム管理サーバが保持するネーム管理情報のテーブルの構成を示す図である。 ネットワーク設定サーバのハードウェア構成を示すブロック図である。 ネットワーク設定サーバが保持するＱｏＳ設定情報のテーブルの構成を示す図である。 ノード（ホストやストレージ装置）の追加時及びディスカバリドメインからの削除のシーケンスを示す図である。 ネットワーク設定サーバにおけるＱｏＳ設定プログラムの情報取得時の処理動作を説明するフローチャートである。 ネットワーク設定サーバが持つサービスクラスマッピングテーブルを示す図である。

符号の説明

１０１ ネーム管理サーバ
１０２ ネットワーク設定サーバ
１０３Ａ、１０３Ｂ 業務サーバ
１０４Ａ、１０４Ｂ ストレージ装置
１０５ コアルータ
１０６ エッジルータ
１０７ ネットワーク
１０８Ａ、１０８Ｂ ディスカバリドメインのグループ
２０１、３０１、３０５、６０１、８０１ ＣＰＵ
２０２、３０６、６０２、８０２ メモリ
２０３、６０３、８０３ 記憶装置
２０４ 記憶装置群
２０５ 論理ユニット
２０６、３０４、６０４、８０４ ネットワークインタフェース（Ｉ／Ｆ）
２０７ 論理的なポート
３０２ メインメモリ
３０３ ２次記憶装置
３０７ パケットバッファ
４０１ 出力キュー
６０５、８０５ 入出力Ｉ／Ｆ
６０６ ネーム管理プログラム
６０７ ネーム管理情報
８０６ ＱｏＳ設定プログラム
８０７ 設定情報

Claims (10)

1. 複数の情報処理装置とストレージ装置とが接続されるストレージネットワークシステムの制御方法において、前記ストレージネットワークシステムにネーム管理サーバと、ネットワーク設定サーバとが接続されており、前記ネーム管理サーバは、前記情報処理装置がアクセス可能なストレージ装置を検索するための優先度が付与されているドメイン情報を管理し、前記ネットワーク設定サーバは、前記ネーム管理サーバが管理するドメイン情報を取得し、前記ネーム管理サーバに登録されている優先度と、自ネットワーク設定サーバが管理するサービスクラスとの対応付けを行い、ドメイン単位でのネットワーク制御情報をネットワークを構成する機器に対して設定することを特徴とするストレージネットワークシステムの制御方法。
2. 前記ネットワーク設定サーバがネットワークを構成する機器に設定するネットワーク制御情報は、サービスクラスの割り当て方と、サービスクラス毎の制御方法とであることを特徴とする請求項１記載のストレージネットワークシステムの制御方法。
3. 前記ネットワーク設定サーバがネットワークを構成する機器に設定するネットワーク制御情報は、サービスクラスに応じた優先制御、帯域制御、パケットの廃棄制御の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１記載のストレージネットワークシステムの制御方法。
4. 前記ネーム管理サーバは、管理するドメイン情報に変更があった場合、その変更を前記ネットワーク設定サーバに通知し、前記ネットワーク設定サーバは、変更されたドメイン情報に基づいてネットワーク制御情報の変更を前記ネットワークを構成する機器に設定することを特徴とする請求項１記載のストレージネットワークシステムの制御方法。
5. 前記ネットワーク設定サーバは、定期的にネーム管理サーバの管理するドメイン情報を取得し、変更があった場合、ネットワーク制御情報の変更を前記ネットワークを構成する機器に設定することを特徴とする請求項１記載のストレージネットワークシステムの制御方法。
6. 複数の情報処理装置とストレージ装置とが接続されるストレージネットワークシステムにおいて、前記ストレージネットワークシステムにネーム管理サーバと、ネットワーク設定サーバとが接続されており、前記ネーム管理サーバは、前記情報処理装置がアクセス可能なストレージ装置を検索するための優先度が付与されているドメイン情報を管理する手段を備え、前記ネットワーク設定サーバは、前記ネーム管理サーバが管理するドメイン情報を取得する手段と、前記ネーム管理サーバに登録されている優先度と、自ネットワーク設定サーバが管理するサービスクラスとの対応付けを行い、ドメイン単位でのネットワーク制御情報をネットワークを構成する機器に対して設定する手段とを備えることを特徴とするストレージネットワークシステム。
7. 前記ネットワーク設定サーバがネットワークを構成する機器に設定するネットワーク制御情報は、サービスクラスの割り当て方と、サービスクラス毎の制御方法とであることを特徴とする請求項６記載のストレージネットワークシステム。
8. 前記ネットワーク設定サーバがネットワークを構成する機器に設定するネットワーク制御情報は、サービスクラスに応じた優先制御、帯域制御、パケットの廃棄制御の少なくとも１つであることを特徴とする請求項６記載のストレージネットワークシステム。
9. 前記ネーム管理サーバは、管理するドメイン情報に変更があった場合に、その変更を前記ネットワーク設定サーバに通知する手段をさらに備え、前記ネットワーク設定サーバのネットワーク制御情報をネットワークを構成する機器に対して設定する手段は、変更されたドメイン情報に基づいてネットワーク制御情報の変更を前記ネットワークを構成する機器に設定することを特徴とする請求項６記載のストレージネットワークシステム。
10. 前記ネットワーク設定サーバは、定期的にネーム管理サーバの管理するドメイン情報を取得する手段を備え、変更があった場合、前記前記ネットワーク設定サーバのネットワーク制御情報をネットワークを構成する機器に対して設定する手段は、ネットワーク制御情報の変更を前記ネットワークを構成する機器に設定することを特徴とする請求項６記載のストレージネットワークシステム。

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