JP4564721B2 - ディスクアレイシステム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスクアレイシステムに関し、特に、運用ボリューム用のディスクアレイ装置とレプリケーションボリューム用のディスクアレイ装置とを有するディスクアレイシステムにおいて、レプリケーションボリューム用のディスクアレイ装置の消費電力を削減したディスクアレイシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、情報処理システムで扱うデータ量の増大に伴い、ディスクアレイ装置を構成するディスクドライブの台数も増加しており、従って、ディスクアレイ装置の消費電力が増大する傾向にある。
【0003】
そこで、ディスクアレイ装置の消費電力を抑制するため、複数のデータ格納用ディスクと、記憶データ補完用のパリティ格納用ディスクとが並列に配置され、上位装置からの要求に基付きこれらのディスクへの書き込み及び読み出しを制御する制御部を備えたディスクアレイ装置において、制御部が上位装置からデータ読み出し命令を受信した際、全てのデータ格納用ディスクが読み出し可能な状態である場合において、データの読み出しを実行するときにパリティ格納用ディスクの電源をオフするように制御するものがある(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
また、ディスクコントローラに負荷監視部を設け、データの書き込み及び読み出し要求に基付いた負荷情報をCPUに送信し、これを受信したCPUが負荷が閾値以下になったことを検出すると、ディスクアレイ装置を省エネモードへと移行させ、省エネモードでは、常時通電を受けるハードディスクドライブ以外のハードディスクドライブへの給電を停止することにより、ディスクアレイ装置の性能を低下させることなく消費電力の効率化を実現するものもある(例えば、特許文献2参照。)。
【0005】
【特許文献1】
特開平11ー203057
【特許文献2】
特開2002ー297320
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述の特許文献1記載のディスクアレイ装置は、上位装置からデータ読み出し命令を受信した際、全てのデータ格納用ディスクが読み出し可能な状態である場合において、データの読み出しを実行するときにパリティ格納用ディスクの電源をオフしているが、データの読み出し命令以外の書き込み命令などを受信時には、全てのディスクの電源をオンすることになり、また、データの読み出し命令を受信時にもパリティ格納用ディスク以外の複数のデータ格納用ディスクの電源をオンするため、消費電力の低減効果が少ないという課題がある。
【0007】
また、特許文献2記載のディスクアレイ装置は、データの書き込み及び読み出し要求の負荷情報を負荷監視部からCPUに送信し、負荷が閾値以下になったことをCPUで検出したとき、ディスクアレイ装置を省エネモードへと移行させ、常時通電を受けるハードディスクドライブ以外のハードディスクドライブへの給電を停止しているが、負荷が閾値を超えたときは、全てのハードディスクドライブへ給電を行うため、消費電力の低減効果が少ないという課題がある。
【0008】
本発明の目的は、運用ボリューム用のディスクアレイ装置とレプリケーションボリューム用のディスクアレイ装置とを有するディスクアレイシステムにおいて、通常運用時は、レプリケーション用のディスクアレイ装置の全てのディスクドライブの電源をオフとし、ホストコンピュータからリストアコマンドを受信したとき、第二ディスクアレイ装置の中のアクセスされるディスクドライブの電源をオンにし、リストア処理を実行し、ホストコンピュータからアクセスがないとき、第二ディスクアレイ装置のディスクドライブの電源を一定時間間隔でオンにし、ディスクドライブのパトロールシークを行い、パトロールシーク終了後、レプリケーション処理を実行することにより、ディスクアレイシステムの消費電力を低減したディスクアレイシステムを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明のディスクアレイシステムは、ホストコンピュータと、ホストコンピュータと接続されるディスクアレイコントローラと、ディスクアレイコントローラに接続される複数のディスクアレイ装置とを有し、ディスクアレイ装置は、運用ボリューム用の第一ディスクアレイ装置と、レプリケーションボリューム用の第二ディスクアレイ装置とを有し、ディスクアレイコントローラは、ホストコンピュータとの間でコマンドを送受信するホストインターフェイス制御部と、第一ディスクアレイ装置と第二ディスクアレイ装置とのライトデータの差分を管理する差分マップテーブルと、差分マップテーブルに登録された情報を用いて第一ディスクアレイ装置のデータを第二ディスクアレイ装置へ複写するレプリケーション処理を行うレプリケーション制御部と、ディスクアレイ装置との間でコマンドの送受信を行うディスクインターフェイス制御部とを有し、ディスクインターフェイス制御部は、第二ディスクアレイ装置を構成する各々のディスクドライブの電源のオン/オフを制御する電源制御部と、第二ディスクアレイ装置のディスクドライブに対して定期的にパトロールシーク動作を実行させるパトロールシーク制御部とを有し、レプリケーション制御部は、パトロールシーク動作終了後、レプリケーション処理を実行することを特徴とする。
【0010】
第一ディスクアレイ装置と第二ディスクアレイ装置とは、ミラー構成を有することを特徴とする。
【0011】
電源制御部は、第二ディスクアレイ装置のディスクドライブに対応してタイマを有することを特徴とする。
【0012】
ホストコンピュータは、通常運用時には第一ディスクアレイ装置との間でデータ転送を行い、第二ディスクアレイ装置との間ではデータ転送を行わないことを特徴とする。
【0013】
電源制御部は、通常運用時には第二ディスクアレイ装置のディスクドライブの全ての電源をオフにしておくことを特徴とする。
【0014】
ホストコンピュータからリストア命令が送信されたとき、電源制御部は、第二ディスクアレイ装置の中のアクセスされるディスクドライブの電源をオンにし、レプリケーション制御部は、第二ディスクアレイ装置から第一ディスクアレイ装置へデータをリストアすることを特徴とする。
【0015】
電源制御部は、電源がオン状態の第二ディスクアレイ装置のディスクドライブに対して一定時間アクセスがない場合、ディスクドライブの電源をオフにすることを特徴とする。
【0016】
電源制御部は、ホストコンピュータからアクセスがないとき、第二ディスクアレイ装置のディスクドライブの電源を一定時間間隔でオンにし、パトロールシーク制御部は、ディスクドライブのパトロールシーク動作を実行させることを特徴とする。
【0017】
電源制御部は、パトロールシーク動作終了後、差分マップテーブルを参照して、第二ディスクアレイ装置の中のアクセスされるディスクドライブの電源以外の電源をオフにすることを特徴とする。
【0018】
レプリケーション制御部は、ホストコンピュータからライトコマンドを受信すると、差分管理情報を差分マップテーブルへ登録し、レプリケーション処理の完了後、差分マップテーブルから差分管理情報を削除することを特徴とする。
【0019】
差分マップテーブルは、第二ディスクアレイ装置のディスクドライブ番号とディスクドライブに対応するブロック番号とを有し、第一ディスクアレイ装置を構成するディスクドライブのブロック番号と第二ディスクアレイ装置のディスクドライブのブロック番号との間でライトデータに差分があるか否かを示す差分フラグを有することを特徴とする。
【0020】
差分フラグは、ライトデータに差分があるとき1、差分がないとき0を有することを特徴とする。
【0021】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のディスクアレイシステムの一実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0022】
図1は、ディスクアレイシステム30の一実施の形態を示す概略構成ブロック図、図2は、図1中の差分マップテーブル6を説明するための図である。
【0023】
図1、図2を参照すると、ディスクアレイシステム30は、ホストコンピュータ1と、ホストコンピュータ1と接続されるディスクアレイコントローラ2と、ディスクアレイコントローラ2に接続される運用ボリューム用の第一ディスクアレイ装置9およびレプリケーション用の第二ディスクアレイ装置10とで構成され、ディスクアレイコントローラ2は、ホストコンピュータ1との間でコマンドを送受信するホストインタフェース制御部3と、第一ディスクアレイ装置9と第二ディスクアレイ装置10とのライトデータの差分を管理する差分マップテーブル6と、差分マップテーブル6に登録されたデータを第一ディスクアレイ装置9から第二ディスクアレイ装置10へ複写するレプリケーション処理を行うレプリケーション制御部5と、第一ディスクアレイ装置9および第二ディスクアレイ装置10との間でコマンドの送受信を行うディスクインタフェース制御部8とで構成され、ディスクインタフェース制御部8は、第一ディスクアレイ装置9を構成するディスクドライブ9ー1〜9ーnの電源11と第二ディスクアレイ装置10を構成するディスクドライブ10ー1〜10ーnの電源12とのオン/オフを制御し、ディスクドライブ10ー1〜10ーnに対応して設けられたタイマ82ー1〜82ーnを制御するタイマ制御部82を有する電源制御部81と、第二ディスクアレイ装置10のディスクドライブ10ー1〜10ーnに対して定期的にパトロールシーク動作を実行させるパトロールシーク制御部83とから構成される。
【0024】
なお、電源11、電源12は、各々、ディスクドライブ9ー1〜9ーn、ディスクドライブ10ー1〜10ーnの台数に対応する数(n個)の個別電源を内部に格納してもよいし、一つの電源から2台、或いは、4台のディスクドライブに電源を供給する構成としてもよい(図1では、電源11、電源12は、内部に格納される個別電源を省略して表示している)。
【0025】
また、第一ディスクアレイ装置9と第二ディスクアレイ装置10とは、ミラー構成を有しており、ディスクドライブ9ー1とディスクドライブ10ー1、ディスクドライブ9ー2とディスクドライブ10ー2、ディスクドライブ9ーnとディスクドライブ10ーnというように、1対1対応で同一データが記録される構成である。
【0026】
図2を参照すると、差分マップテーブル6は、ディスクドライブ10ー1〜10ーnと各ディスクドライブ10ー1〜10ーnに対応するブッロク番号63とを有し、ディスクドライブ9ー1〜9ーnとディスクドライブ10ー1〜10ーnとの間でライトデータに差分のあるディスクドライブ10ー1〜10ーnのブロック番号63に対応して差分フラグ61(ライトデータに差があるとき、差分フラグ61は、1がたち、差がないときは、差分フラグ61は、0になるとする)を有して構成される。
【0027】
次に、上述のように構成されたディスクアレイシステム30の動作について、図面を参照して説明する。
【0028】
図3は、ディスクアレイシステム30の動作を示すフローチャートである。
【0029】
ホストコンピュータ1は、通常運用時には第一ディスクアレイ装置9との間でデータ転送を行い、第二ディスクアレイ装置10との間ではデータ転送を行わず、電源制御部81は、第二ディスクアレイ装置10のディスクドライブ10ー1〜10ーnの全ての電源12をオフにしておく。
【0030】
なお、通常運用時には、第一ディスクアレイ装置9のディスクドライブ9ー1〜9ーnの全ての電源11は、電源制御部81により、オン状態になるよう制御される。
【0031】
図3を参照すると、ディスクドライブ10ー1〜10ーnの全ての電源12がオフのとき(S1)、ホストコンピュータ1からアクセスがあり(S2)、リストア命令であるとき(S3)、電源制御部81は、リストアすべきデータがあるディスクドライブ10ー1〜10ーnの電源12をオンにし(S4)、レプリケーション制御部5により、第二ディスクアレイ装置10のデータを第一ディスクアレイ装置9へ書き込むリストア処理を実行する(S5)。
【0032】
リストア処理後、電源12をオンにしたディスクドライブ10ー1〜10ーnに対してアクセスがない場合(S6)、タイマ制御部82は、電源12がオンのディスクドライブ10ー1〜10ーnに対応するタイマ82ー1〜82nをセットしてカウントを開始し(S7)、カウント中にディスクドライブ10ー1〜10ーnにアクセスがあるとき(S8)、タイマ制御部82は、タイマ82ー1〜82nをリセットし(S9)、上述の(S6)に戻り、一方、カウント中にディスクドライブ10ー1〜10ーnにアクセスがなく(S8)、タイマ82ー1〜82nのカウント値が規定値を超えたとき(S10)、電源制御部81は、ディスクドライブ10ー1〜10ーnの電源12をオフにし(S11)、上記(S2)に戻る。
【0033】
なお、規定値は、通常のリストア処理に要する時間を基準にして、リストア処理中に電源12がオフしないようマージンを持たせた値に設定する。
【0034】
上記(S2)において、ホストコンピュータ1からアクセスがないとき、電源制御部81は、第二ディスクアレイ装置10のディスクドライブ10ー1〜10ーnの電源12を一定時間間隔でオンにし(S12)、パトロールシーク制御部83は、ディスクドライブ10ー1〜10ーnのパトロールシークを実行させ(S13)、パトロールシークが終了してないときは、(S13)に戻る。
【0035】
ここで、パトロールシークは、スピンドルモータ(図示せず)が停止した状態で、磁気ディスク(図示せず)に対して磁気ヘッド(図示せず)が、長時間同一個所にコンタクトしていることにより発生する不具合を回避するため、磁気ヘッドのシーク動作を実行させるものであり、シークさせる時間間隔を、例えば、スピンドルモータが停止して8時間経過後に、5分間のシーク動作を実行させることで、磁気ディスクと磁気ヘッドとの長時間コンタクトによる不具合発生を防止する(なお、パトロールシークは、スピンドルモータが回転中でディスクドライブがレディ状態において、上位装置からアクセスがないとき、一定時間間隔で磁気ヘッドのシーク動作を実行させることで、塵埃などの磁気ヘッドへの付着現象を排除して、磁気ヘッドの浮上特性を安定化させるケースもある)。
【0036】
パトロールシーク動作終了後(S14)、第一ディスクアレイ装置9のデータを第二ディスクアレイ装置10へ複写するレプリケーション処理が実行可能となるが(S15)、レプリケーション処理を実行しないときは、(S7)に戻り、レプリケーション処理を実行するときは、差分マップテーブル6を参照して、第二ディスクアレイ装置10の中のアクセスされるディスクドライブ10ー1〜10ーnの電源12以外の電源12をオフにして(S16)、レプリケーション処理を実行する(S17)。
【0037】
差分マップテーブル6が、例えば、図2に示すようなとき、差分フラグ61が1であるのは、ディスクドライブ10ーkのブロック番号2である故、ディスクドライブ10ーkの電源12以外の電源12をオフにして、レプリケーション処理を実行する。
【0038】
レプリケーション処理が終了後(S18)、差分マップテーブル6から差分管理情報を削除(差分フラグ61を0にする)し(S19)、上記(S7)に戻る。
【0039】
上記(S3)において、ホストコンピュータ1からのコマンドがリストアコマンドでなく、ライトコマンドのときは、レプリケーション制御部5により、差分情報を差分マップテーブル6へ登録しておき(S20)、アレイ制御部(図示せず)の制御により、第一ディスクアレイ装置9のディスクドライブ9ー1〜9ーnに要求のあったデータを書き込み(S21)、パトロールシーク動作終了(S14)を待って、レプリケーション処理が実行可能となる(S15)。
【0040】
なお、図3では省略しているが、ホストコンピュータ1からのコマンドがリードコマンドのときは、アレイ制御部の制御により、第一ディスクアレイ装置9のディスクドライブ9ー1〜9ーnから要求のあったデータを読み出す。
【0041】
上述のように、運用ボリューム用の第一ディスクアレイ装置9とレプリケーションボリューム用の第二ディスクアレイ装置10とを有するディスクアレイシステム30において、通常運用時は、レプリケーション用の第二ディスクアレイ装置10の全てのディスクドライブ10ー1〜10ーnの電源12をオフとし、ホストコンピュータ1からリストアコマンドを受信したとき、第二ディスクアレイ装置10の中のアクセスされるディスクドライブ10ー1〜10ーnの電源12をオンにし、リストア処理を実行し、ホストコンピュータ1からアクセスがないとき、第二ディスクアレイ装置10のディスクドライブ10ー1〜10ーnの電源12を一定時間間隔でオンにし、ディスクドライブ10ー1〜10ーnのパトロールシークを行い、パトロールシーク終了後、レプリケーション処理を実行することにより、ディスクアレイシステム30の消費電力を低減することができる。
【0042】
なお、以上の説明では、ディスクインターフェイス制御部8にレプリケーションボリューム用の第二ディスクアレイ装置10のディスクドライブ10ー1〜10ーnの電源12を制御する電源制御部8を設けているが、ディスクインターフェイス制御部8に第一ディスクアレイ装置9のディスクドライブ9ー1〜9ーnの電源11を制御する電源制御部を付加して設けることにより、ディスクアレイシステム30の消費電力を更に削減することができ、この構成も本発明に含まれることは云うまでも無いが、詳細な説明は、省略する。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように、レプリケーション用の第二ディスクアレイ装置は、ホストコンピュータと直接データ転送を行わないため、通常運用時は、レプリケーション用のディスクアレイ装置の全てのディスクドライブの電源をオフとし、ホストコンピュータからリストアコマンドを受信したとき、第二ディスクアレイ装置の中のアクセスされるディスクドライブの電源をオンにし、リストア処理を実行し、ホストコンピュータからアクセスがないとき、第二ディスクアレイ装置のディスクドライブの電源を一定時間間隔でオンにし、ディスクドライブのパトロールシークを行い、パトロールシーク終了後、レプリケーション処理を実行することにより、ディスクアレイシステムの消費電力を低減できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のディスクアレイシステムの一実施の形態を示す概略構成ブロック図である。
【図2】図1中の差分マップテーブルを説明するための図である。
【図3】本発明のディスクアレイシステムの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 ホストコンピュータ
2 ディスクアレイコントローラ
3 ホストインタフェース制御部
5 レプリケーション制御部
6 差分マップテーブル
61 差分フラグ
63 ブロック番号
8 ディスクインタフェース制御部
81 電源制御部
82 タイマ制御部
82ー1〜82ーn タイマ
83 パトロールシーク制御部
9 第一ディスクアレイ装置
9ー1〜9ーn ディスクドライブ
10 第二ディスクアレイ装置
10ー1〜10ーn ディスクドライブ
11、12 電源
Claims (10)
- ホストコンピュータと、前記ホストコンピュータと接続されるディスクアレイコントローラと、前記ディスクアレイコントローラに接続される複数のディスクアレイ装置とを備え、
前記ディスクアレイ装置は、
運用ボリューム用の第一ディスクアレイ装置と、
レプリケーションボリューム用の第二ディスクアレイ装置と
を有し、
前記ディスクアレイコントローラは、
前記ホストコンピュータとの間でコマンドを送受信するホストインターフェイス制御部と、
前記第一ディスクアレイ装置と前記第二ディスクアレイ装置とのライトデータの差分を管理する差分マップテーブルと、
前記差分マップテーブルに登録された情報を用いて前記第一ディスクアレイ装置のデータを前記第二ディスクアレイ装置へ複写するレプリケーション処理を行うレプリケーション制御部と、
前記ディスクアレイ装置との間でコマンドの送受信を行うディスクインターフェイス制御部と
を有し、
前記ディスクインターフェイス制御部は、
前記第二ディスクアレイ装置を構成する各々のディスクドライブの電源のオン/オフを制御する電源制御部と、
前記第二ディスクアレイ装置の前記ディスクドライブに対して定期的にパトロールシーク動作を実行させるパトロールシーク制御部と
を有し、
前記電源制御部は、前記ホストコンピュータからアクセスがないとき、前記第二ディスクアレイ装置の前記ディスクドライブの前記電源を一定時間間隔でオンにし、
前記パトロールシーク制御部は、前記電源制御部により前記第二ディスクアレイ装置の前記ディスクドライブの前記電源が一定時間間隔でオンにされた際、前記第二ディスクアレイ装置の前記ディスクドライブの前記パトロールシーク動作を実行させ、
前記電源制御部は、前記パトロールシーク動作が終了したことにより、前記差分マップテーブルを参照して、前記第二ディスクアレイ装置の中の前記レプリケーション処理においてアクセスされる前記ディスクドライブの前記電源以外の前記電源をオフにし、
前記レプリケーション制御部は、前記電源制御部により前記レプリケーション処理においてアクセスされる前記ディスクドライブの前記電源以外の前記電源がオフにされたことにより、前記レプリケーション処理を実行する
ことを特徴とするディスクアレイシステム。 - 前記第一ディスクアレイ装置と前記第二ディスクアレイ装置とは、ミラー構成を有することを特徴とする請求項1記載のディスクアレイシステム。
- 前記電源制御部は、前記第二ディスクアレイ装置の前記ディスクドライブに対応してタイマを有することを特徴とする請求項1記載のディスクアレイシステム。
- 前記ホストコンピュータは、通常運用時には前記第一ディスクアレイ装置との間でデータ転送を行い、前記第二ディスクアレイ装置との間ではデータ転送を行わないことを特徴とする請求項1記載のディスクアレイシステム。
- 前記電源制御部は、通常運用時には前記第二ディスクアレイ装置の前記ディスクドライブの全ての前記電源をオフにしておくことを特徴とする請求項1記載のディスクアレイシステム。
- 前記ホストコンピュータからリストア命令が送信されたとき、前記電源制御部は、前記第二ディスクアレイ装置の中のアクセスされる前記ディスクドライブの前記電源をオンにし、前記レプリケーション制御部は、前記第二ディスクアレイ装置から前記第一ディスクアレイ装置へデータをリストアすることを特徴とする請求項1記載のディスクアレイシステム。
- 前記電源制御部は、前記電源がオン状態の前記第二ディスクアレイ装置の前記ディスクドライブに対して一定時間アクセスがない場合、前記ディスクドライブの前記電源をオフにすることを特徴とする請求項1記載のディスクアレイシステム。
- 前記レプリケーション制御部は、前記ホストコンピュータからライトコマンドを受信すると、差分管理情報を前記差分マップテーブルへ登録し、前記レプリケーション処理の完了後、前記差分マップテーブルから前記差分管理情報を削除することを特徴とする請求項1記載のディスクアレイシステム。
- 前記差分マップテーブルは、前記第二ディスクアレイ装置の前記ディスクドライブ番号と前記ディスクドライブに対応するブロック番号とを有し、前記第一ディスクアレイ装置を構成するディスクドライブの前記ブロック番号と前記第二ディスクアレイ装置の前記ディスクドライブの前記ブロック番号との間でライトデータに差分があるか否かを示す差分フラグを有することを特徴とする請求項1記載のディスクアレイシステム。
- 前記差分フラグは、ライトデータに差分があるとき1、差分がないとき0を有することを特徴とする請求項9記載のディスクアレイシステム。
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