JP4775846B2 - 物理リンクの割当てを制御するコンピュータシステム及び方法 - Google Patents

物理リンクの割当てを制御するコンピュータシステム及び方法 Download PDF

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Description

本発明は、物理的なリンクを備えるコンピュータシステムに関し、具体的には、例えば、SAS（Serial Attached SCSI）に従う通信のための物理リンクをバックエンドに備えたコンピュータシステムに関する。
コンピュータシステムの一種として、複数の記憶装置（例えばハードディスクドライブやＤＶＤ（Digital Versatile Disk）ドライブ等のディスクドライブ）を備えるストレージシステムが知られている。ストレージシステムは、アクセス元装置（例えばホスト計算機或いは別のストレージシステム）からI/Oコマンド（ライトコマンド又はリードコマンドである入力/出力コマンド）を受信し、受信したI/Oコマンドに従うデータを、記憶装置に書きこむ、又は、記憶装置から読み出してアクセス元装置に送信することができる。
この種のストレージシステムとして、例えば、特開２００５−１４９１７３号公報に開示のディスク装置が知られている。このディスク装置では、ファイバチャネル・アービトレイテッド・ループ（ＦＣ−ＡＬ）に、複数のディスクドライブが接続されている。
特開２００５−１４９１７３号公報
ところで、通信I/Fとして、SAS（Serial Attached SCSI）が知られている。SASは、異なるプロトコル種類（例えばSCSIとATA）のディスクドライブを同一の物理的な配線で接続することが可能なI/F技術である。SASに従う通信をバックエンドで行うことのできるコンピュータシステムとして、複数のディスクドライブと、各ディスクドライブへのアクセスを制御するコントローラとを備えたストレージシステムが考えられる。その場合、そのストレージシステムには、ディスクドライブを拡張接続するためのスイッチであり、複数の物理的な通信ポート（以下、物理ポート）を備えたSASエクスパンダを備えることが考えられる。SASエクスパンダは、複数個備えることができ、コントローラを最上流とした場合、最上流から下流にかけて、複数のSASエクスパンダをカスケード接続する（例えば直列に或いは木構造に接続する）ことができる。ただし、コントローラ側が最上流である必要はなく、SASエクスパンダのどの場所にもSASイニシエータは接続できる。各SASエクスパンダの任意の物理ポートには、コントローラ、上流のSASエクスパンダ、下流のSASエクスパンダ、又はディスクドライブを接続することができる。
このストレージシステムでは、バックエンドにおいて、コントローラとSASエクスパンダとの間、SASエクスパンダ間、及びSASエクスパンダとディスクドライブと間に、物理的な配線（以下、物理リンク）が施されている。コントローラ（SASイニシエータ）は、ディスクドライブ（SASターゲット）にアクセスする場合、コントローラからディスクドライブにかけて各物理リンクを介してディスクドライブにアクセスすることができる。具体的には、例えば、コントローラは、コントローラの直下の第一のSASエクスパンダに接続されているディスクドライブにアクセスする場合、コントローラと第一のSASエクスパンダとを結ぶ第一の物理リンク、第一のSASエクスパンダ、及び、第一のSASエクスパンダとディスクドライブとを結ぶ第二の物理リンクを介して、ディスクドライブにアクセスすることができる。
SASには、一つのデバイス間で並列になった複数の物理リンクを１つの論理的なリンク（以下、論理リンク）として集約することができる「ワイドリンク」と呼ばれる技術がある。すなわち、ワイドリンクは、SASエクスパンダ〜SASエクスパンダ間、および、SASイニシエータ〜SASエクスパンダ間のように、一方のデバイスと他方のデバイスとを接続する並列になった複数の物理リンクで形成することができる。また、ワイドリンクは、SASイニシエータの指示なしに、SASエクスパンダ〜SASエクスパンダ間、又は、SASイニシエータ〜SASエクスパンダ間で自動的に形成することもできる。
また、SASには、一つの物理リンクを時分割することにより複数の仮想的な物理リンク（以降、論理リンク）を形成できる技術がある。従って、ワイドリンクを形成する個々の物理リンクに、複数の論理リンクを構成できる。例えば、転送速度が6Gbpsの２本の物理リンクで１本のワイドリンクを形成している場合において、転送速度を1/4にした1.5Gbpsの論理リンクを、１本の物理リンクに形成できるため、合計8本の論理リンクをそのワイドリンク内に形成することができる。この場合において、SASイニシエータ装置は、同時に8つのSASターゲット装置とコネクションを確立してフレームの送受信を同時に転送できる。
コントローラは、ワイドリンクを構成する複数の物理リンクを経由して、複数のデバイスとコネクション確立を同時に行うことができる。コントローラとSASエクスパンダ間がワイドリンクで接続され、かつ、そのSASエクスパンダに複数のディスクドライブが接続されている場合、コントローラは、複数のディスクドライブに対して、ワイドリンクを構成する物理リンク数だけのコネクション確立を同時に行うことができる。１つのコントローラは、ワイドリンクにより、複数のディスクドライブに対して同時にフレーム転送を実行できる。
このストレージシステムにおいて、例えば以下の第一と第二のケースの各々において、そのケースに特有の問題が起こり得る。
第一のケースとは、SASエクスパンダに、通信I/Fが異なるディスクドライブを接続したケースである。例えば、一又は複数のSASエクスパンダに、SAS I/Fを有するディスクドライブ（以下、SASドライブ）と、SATA（Serial ATA）I/Fを有するディスクドライブ（以下、SATAドライブ）とを接続したケースである。このケースは、SASドライブまたはSASデバイスにアクセスするためのSSP（Serial SCSI Protocol）のフレームと、SATAドライブとアクセスするためのSATAプロトコルをトンネリングする、STP（Serial ATA Tunneled Protocol）のフレームを、同一の物理リンクを用いて転送することにより、実現することができる。ここで、SATAとSASとでは、転送効率が異なる（具体的には、SATAの転送効率はSASの転送効率より劣り、物理リンクの占有時間が長い）。このため、SATAフレームのI/O転送要求が多いと、SASドライブに対するスループットに悪影響を及ぼす可能性がある。この種の問題点は、これらの２種のI/Fに限らず他種のI/F間でも存在し得る問題点である。
第二のケースとは、二以上のディスクドライブを、RAID（Redundant Array of Independent (or Inexpensive) Disks）の法則に従う一つのグループ（以下、RAIDグループ）とし、RAIDグループをSASエクスパンダに接続したケースである。複数のSASエクスパンダはカスケード接続されているため、コントローラから或るRAIDグループへの経路におけるワイドリンクと、コントローラから別のRAIDグループへの経路におけるワイドリンクとが、バックエンド内の上流側において共通することがある。そのため、特定のRAIDグループへのアクセスが増加すると、他のRAIDグループに対するスループットに悪影響を及ぼす可能性がある。
以上のような問題点は、ストレージシステムに限らず、他種のコンピュータシステムにも存在し得る。例えば、コンピュータシステムに複数のSASターゲット装置が存在する場合において、特定のSASターゲット装置へのアクセスが集中すると、そのコンピュータシステムのスループットが落ちる可能性が考えられる。
また、SASというプロトコルの制約上、ワイドリンクを構成する複数の物理リンクから、フレーム転送を実行する物理リンクを選択する手順は、SASイニシエータ装置が制御することはできない。
従って、本発明の目的は、複数のSASターゲット装置のうちの特定のSASターゲット装置へのアクセスが集中してもコンピュータシステムのスループットがなるべく落ちないようにすることにある。好ましくは、その目的を、バックエンドでの通信プロトコルの制約を破ることなく実現することにある。
本発明の他の目的は、後述の説明から明らかになるであろう。
本発明に従うコンピュータシステムは、SASプロトコルに従うターゲットである複数のSASターゲット装置と、SASプロトコルに従うイニシエータであるSASイニシエータ装置と、物理的な配線である物理リンクで各SASターゲット装置に接続され、且つ、複数の物理リンクにより構成されたワイドリンクで前記SASイニシエータ装置に接続されたスイッチ部とを備える。前記スイッチ部は、一又は複数のスイッチ装置であり、該スイッチ部が複数のスイッチ装置である場合には、前記SASイニシエータ装置に接続されたスイッチ装置を先頭としてカスケード接続されており、一方のスイッチ装置と他方のスイッチ装置とが互いにワイドリンクで接続されている。前記コンピュータシステムが、物理リンク割当て制御部を更に備える。前記物理リンク割当て制御部が、前記スイッチ部と前記SASイニシエータ装置との間のワイドリンク及び前記スイッチ部内のワイドリンクのうちの少なくとも一つのワイドリンクのうちの何本の物理リンクをどのSASターゲット装置に割り当てるかを制御する。前記SASイニシエータ装置からSASターゲット装置へのI/Oは、該SASターゲット装置に割り当てられた物理リンクを経由して行われ、該SASターゲット装置に割り当てられていない物理リンクを経由できないようになっている。
第一の実施態様では、SASターゲット装置に要求されるI/O性能であるI/O要求性能を各SASターゲット装置について監視する監視部が更に備えられてもよい。前記物理リンク割当て制御部が、各SASターゲット装置に対するI/O要求性能に基づいて、各SASターゲット装置に割り当てる物理リンクの数を制御することができる。
第二の実施態様では、第一の実施態様において、前記物理リンク割当て制御部が、I/O要求性能の高いSASターゲット装置には、I/O要求性能の低いSASターゲット装置よりも多くの数の物理リンクを割り当てることができる。
第三の実施態様では、前記複数のSASターゲット装置には、通信プロトコルの異なるSASターゲット装置が混在している。前記物理リンク割当て制御部が、SASターゲット装置の通信プロトコルの種類に基づいて、各SASターゲット装置に割り当てる物理リンクの数を制御することができる。
第四の実施態様では、前記第三の実施態様において、前記物理リンク割当て制御部が、転送効率の悪い通信プロトコルで通信するSASターゲット装置には、転送効率の良い通信プロトコルで通信するSASターゲット装置よりも多くの数の物理リンクを割り当てることができる。逆に、転送効率の良い通信プロトコルで通信するSASターゲット装置には、転送効率の悪い通信プロトコルで通信するSASターゲット装置よりも多くの数の物理リンクを割り当てることもできる。
第五の実施態様では、各SASターゲット装置は、記憶装置である。二以上の記憶装置が、RAIDの法則に従ってグループ化されることによりRAIDグループとされていてもよい。前記物理リンク割当て制御部が、RAIDグループ単位で、割り当てる物理リンクの数を制御することができる。
第六の実施態様では、前記SASイニシエータ装置から前記複数のSASターゲット装置へのアクセス経路を論理的な複数のゾーンに分割したゾーン設定を行うゾーン設定部が更に備えられても良い。前記物理リンク割当て制御部が、前記設定された複数のゾーンに基づいて、各SASターゲット装置に割り当てる物理リンクの数を制御することができる。
第七の実施態様では、前記第六の実施態様において、前記物理リンク割当て制御部が、一つのゾーンに複数のSASターゲット装置が属する場合、それら複数のSASターゲット装置の各々に割り当てる物理リンクの数の制御を、前記一つのゾーンの範囲内で行うことができる。
第八の実施態様では、複数のSASターゲット装置を接続している筐体の資源（例えばSASターゲット装置）を定期的に監視するための資源監視コマンドを定期的に発行する資源監視部が更に備えられても良い。この場合、前記ゾーン設定部が、前記資源監視コマンドの発行には利用されずSASターゲット装置へのI/Oに利用されるI/O専用ゾーンと、前記I/Oには利用されず前記資源監視コマンドの発行に利用される資源監視専用ゾーンとを設定することができる。
第九の実施態様では、前記第一の実施態様において、前記SASイニシエータ装置が、前記コンピュータシステムの外部に存在するアクセス元からI/O要求を受信し、該I/O要求に従う第一のSASターゲット装置に対して第一のI/Oを行い、且つ、前記アクセス元からのI/O要求に関わらずにバックエンドで第二のSASターゲット装置に対して第二のI/Oを行うことができる。前記物理リンク割当て制御部が、前記第一のI/OのI/O要求性能と、前記第二のI/OのI/O要求性能とに基づいて、前記第一のSASターゲット装置に割り当てる物理リンクの数と前記第二のSASターゲット装置に割り当てる物理リンクの数を制御することができる。
第十の実施態様では、前記第九の実施態様において、前記物理リンク割当て制御部が、前記第一のI/OのI/O要求性能の方が前記第二のI/OのI/O要求性能よりも高い場合には、前記第一のSASターゲット装置に割り当てる物理リンクの数を前記第二のSASターゲット装置に割り当てる物理リンクの数よりも多くすることができる。
第十一の実施態様では、前記SASイニシエータ装置が、前記コンピュータシステムの外部に存在する複数のアクセス元からそれぞれI/O要求を受信し、該I/O要求に従うSASターゲット装置に対してI/Oを行うことができる。前記物理リンク割当て制御部が、前記複数のアクセス元の各々の優先度に基づき、優先度の高いアクセス元からのI/O要求に従うSASターゲット装置に割り当てる物理リンクの数を、優先度の低いアクセス元からのI/O要求に従うSASターゲット装置に割り当てる物理リンクの数よりも多くすることができる。
第十二の実施態様では、前記物理リンク割当て制御部が、前記スイッチ部と前記SASイニシエータ装置との間のワイドリンク及び前記スイッチ部内のワイドリンクのうちの少なくとも一つのワイドリンクにおいて、或るSASターゲット装置に割り当てる物理リンクの数をゼロとする、又は、前記或るSASターゲット装置と前記スイッチ部とを接続する物理リンクの割当てを解除することにより、前記或るSASターゲット装置へのI/Oを防ぐことができる。
第十三の実施態様では、前記一又は複数のスイッチ装置の各々が、複数の物理リンクにそれぞれ接続される複数の通信ポートと、スイッチ制御情報を記憶した記憶域とを備えることができる。前記スイッチ制御情報には、前記複数の通信ポートの各々について、他の通信ポートを介することなく直接接続された装置を表す直接装置データと、他の通信ポートを介して間接的に接続されたSASターゲット装置を表す間接装置データとが記録される。通信ポートについての前記直接装置データが、SASターゲット装置を表すデータである場合、該SASターゲット装置は、該通信ポートに接続されている物理リンクが割り当てられたSASターゲット装置であるとすることができる。通信ポートについての前記間接装置データは、該通信ポートに接続されている物理リンクが割り当てられたSASターゲット装置を表すデータであるとすることができる。前記物理リンク割当て制御部は、前記一又は複数のスイッチ装置のうちの少なくとも一つのスイッチ装置の前記スイッチ制御情報を更新することで、SASターゲット装置に割り当てる物理リンクを制御する。
第十四の実施態様では、前記第十三の実施態様において、前記一又は複数のスイッチの各々が、或るSASターゲット装置とのコネクションを確立するためのコネクションオープン指示を、前記或るSASターゲット装置に割り当てられていない物理リンクを介して受けたならば、該物理リンクを介して、該コネクションオープン指示の発行元にエラーを返し、該物理リンクを介してコネクションが確立しないようにすることができる。
第十五の実施態様では、前記コンピュータシステムには、前記コンピュータシステムを管理するための管理端末が通信可能に接続されていてもよい。前記物理リンク割当て制御部が、前記管理端末からの指示に従って、何本の物理リンクをどのSASターゲット装置に割り当てるかを制御することができる。
第十六の実施態様では、前記コンピュータシステムは、複数の記憶装置を備えるストレージシステムであってもよい。前記複数のSASターゲット装置が、前記複数の記憶装置であってもよい。前記SASイニシエータ装置が、各記憶装置へのI/Oを制御するコントローラであってもよい。前記スイッチ部が、複数のスイッチ装置であってもよい。前記複数のスイッチ装置の各々が、複数の物理リンクにそれぞれ接続される複数の通信ポートと、スイッチ制御情報を記憶した記憶域とを有することができる。前記スイッチ制御情報には、前記複数の通信ポートの各々について、他の通信ポートを介することなく直接接続された装置を表す直接装置データと、他の通信ポートを介して間接的に接続された記憶装置を表す間接装置データとが記録されてもよい。通信ポートについての前記直接装置データが、記憶装置を表すデータである場合、該記憶装置は、該通信ポートに接続されている物理リンクが割り当てられた記憶装置であるとすることができる。通信ポートについての前記間接装置データは、該通信ポートに接続されている物理リンクが割り当てられた記憶装置を表すデータであるとすることができる。前記ストレージシステムが、記憶装置に要求されるI/O性能であるI/O要求性能を各記憶装置について監視する監視部を更に備えてもよい。前記物理リンク割当て制御部が、各記憶装置に対するI/O要求性能に基づいて、前記複数のスイッチ装置のうちの少なくとも一つのスイッチ装置の前記スイッチ制御情報を更新することで、各記憶装置に割り当てる物理リンクの数を制御することができる。
第十七の実施態様では、前記第十六の実施態様において、二以上の記憶装置が、RAIDの法則に従ってグループ化されることによりRAIDグループとされていて、前記物理リンク割当て制御部が、RAIDグループ単位で、割り当てる物理リンクの数を制御することができる。
第十八の実施態様では、前記コンピュータシステムは、複数の記憶装置を備えるストレージシステムであってもよい。前記複数のSASターゲット装置が、前記複数の記憶装置であってもよい。前記複数の記憶装置には、SCSIプロトコルに従う通信を行う記憶装置であるSCSI記憶装置と、ATAプロトコルに従う通信を行う記憶装置であるATA記憶装置とが混在していてもよい。前記SASイニシエータ装置が、各記憶装置へのI/Oを制御するコントローラであってもよい。前記スイッチ部が、複数のスイッチ装置であってもよい。前記複数のスイッチ装置の各々が、複数の物理リンクにそれぞれ接続される複数の通信ポートと、スイッチ制御情報を記憶した記憶域とを有することができる。前記スイッチ制御情報には、前記複数の通信ポートの各々について、他の通信ポートを介することなく直接接続された装置を表す直接装置データと、他の通信ポートを介して間接的に接続された記憶装置を表す間接装置データとが記録されてもよい。通信ポートについての前記直接装置データが、記憶装置を表すデータである場合、該記憶装置は、該通信ポートに接続されている物理リンクが割り当てられた記憶装置であってもよい。通信ポートについての前記間接装置データは、該通信ポートに接続されている物理リンクが割り当てられた記憶装置を表すデータであってもよい。前記物理リンク割当て制御部が、各記憶装置の通信プロトコルがSCSIであるかATAであるかに基づいて、前記複数のスイッチ装置のうちの少なくとも一つのスイッチ装置の前記スイッチ制御情報を更新することで、各記憶装置に割り当てる物理リンクの数を制御することができる。
第十九の実施態様では、前記割当て制御される物理リンクは、仮想的な物理リンクであってもよい。前記仮想的な物理リンクは、一つの物理リンクを時分割することにより形成された論理リンクである。前記SASイニシエータ装置からSASターゲット装置へのI/Oは、該SASターゲット装置に割り当てられた論理リンクを経由して行われ、該SASターゲット装置に割り当てられていない論理リンクを経由できないようになっている。前記SASイニシエータ装置は、1つの物理リンクにおける論理リンクにて、複数の前記SASターゲット装置と同時にコネクションを確立することができる。
上述した各部は、各手段と言い換えてもよい。各部は、ハードウェア（例えば回路）、コンピュータプログラム、或いはそれらの組み合わせ（例えば、コンピュータプログラムを読み込んで実行する一又は複数のＣＰＵ）によって実現することもできる。各コンピュータプログラムは、コンピュータマシンに備えられる記憶資源（例えばメモリ）から読み込むことができる。その記憶資源には、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の記録媒体を介してインストールすることもできるし、インターネットやＬＡＮ等の通信ネットワークを介してダウンロードすることもできる。
また、上述した物理リンク割当て制御部や監視部等のうちの少なくとも一つが、SASイニシエータ装置に搭載されていても良い。
本発明により、複数のSASターゲット装置のうちの特定のSASターゲット装置へのアクセスが集中しても、コンピュータシステムのスループットがなるべく落ちないようにすることができる。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係るコンピュータシステムが適用されたストレージシステムを例に採り説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るストレージシステムの構成例を示すブロック図である。以下、同種の要素には、同一の親番号を付し、同種の要素を個々に説明する場合には、親番号に子符号を付して説明する。
ストレージシステム１００は、一又は複数（例えば２台）のホスト計算機１０１ａ、１０ｂが接続されたSAN（ストレージエリアネットワーク）１０２に対し、FC（Fiber Channel）、SCSI（Small Computer System Interface）、SAS（Serial Attached SCSI）、IP（Internet Protocol）などのインタフェース１０３で接続することができる。また、ストレージシステム１００は、例えば、管理端末１０４が接続された管理用ネットワーク１０６にも接続することができる。管理用ネットワーク１０６として、種々のネットワーク（例えばＬＡＮ（Local Area Network））を採用することができる。SAN１０２に代えて、他種のネットワークであってもよい。また、管理用ネットワーク１０６とSAN１０２は、一つの通信ネットワークであっても良い。
各ホスト計算機１０１ａ、１０１ｂは、例えば、CPU、メモリ、及び、ストレージシステム１００との通信に用いるI/Oポートなどのハードウェア資源を備える計算機である。各ホスト計算機１０１ａ、１０１ｂは、SAN１０２を経由して、ストレージシステム１００内のデータにアクセスすることができる。
管理端末１０４は、CPU、入出力装置、メモリ及びインタフェースなどのハードウェア資源を備える計算機である。管理端末１０４のCPUが、ストレージシステム管理プログラム１０５を実行することにより、ストレージシステム１００を制御（例えば、構成情報取得等の操作指示）することができる。
ストレージシステム１００は、データを記憶することができる複数のディスクドライブ１１４と、ディスクドライブ１１４を拡張接続するためのスイッチである一又は複数のSASエクスパンダ１３０と、ストレージシステム１００を制御する一又は複数のストレージ制御コントローラ２００とを備える。ディスクドライブ１１４は、ハードディスクドライブであるが、DVD（Digital Versatile Disk）ドライブ、CD（Compact Disk）ドライブなど他種のディスクドライブが採用されてもよい。SASエクスパンダ１３０に接続された物理リンク１０８には、異なるプロトコルを用いるディスクドライブ１１４を、同一の物理リンク１０８に接続できる。物理リンク１０８は、ドライブ１１４がサポートしているプロトコルのフレームを転送することができる。SASエクスパンダ１３０は、ハードウェア回路基盤で構成することができる。
図１には、三台のディスクドライブ１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃと、２つのSASエクスパンダ１３０ａ、１３０ｂと、一つのストレージ制御コントローラ２００とを例に採り示している。以下の説明では、その例を適宜に用いて説明する。また、以下の説明では、ストレージ制御コントローラ２００を最上流とする。
２つのSASエクスパンダ１３０ａ、１３０ｂは、上流から下流にかけてカスケード接続されている。この例では、SASエクスパンダの数が２つなので、直列の接続となっているが、SASエクスパンダの数が３以上の場合には、SASエクスパンダ１３０ａを先頭にして木構造となってもよい。
ストレージ制御コントローラ２００と、その直下のSASエクスパンダ１３０ａとは、複数の物理リンク１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃで接続され、それら複数の物理リンク１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃにより、一つのワイドリンク１２０ａが形成されている。同様に、SASエクスパンダ１３０ａと、SASエクスパンダ１３０ｂも、複数の物理リンク１０８ｄ、１０８ｅ、１０８ｆで接続されており、それら複数の物理リンク１０８ｄ、１０８ｅ、１０８ｆにより、ワイドリンク１２０ｂが形成されている。
各SASエクスパンダ１３０ａ、１３０ｂには、物理リンクが接続されるポート（以下、物理ポート）を識別するためにIDが割り当てられている。本実施形態では、SASエクスパンダ１３０ａの物理ポート番号0は物理リンク１０８ａ、
SASエクスパンダ１３０ａの物理ポート番号１は物理リンク１０８ｂ、
SASエクスパンダ１３０ａの物理ポート番号2は物理リンク１０８ｃ、
SASエクスパンダ１３０ａの物理ポート番号3は物理リンク１０８ｇ、
SASエクスパンダ１３０ａの物理ポート番号４は物理リンク１０８ｄ、
SASエクスパンダ１３０ａの物理ポート番号5は物理リンク１０８ｅ、
SASエクスパンダ１３０ａの物理ポート番号６は物理リンク１０８ｆ、
にそれぞれ対応する。同様に、
SASエクスパンダ１３０ｂの物理ポート番号１は物理リンク１０８ｄ、
SASエクスパンダ１３０ｂの物理ポート番号２は物理リンク１０８ｅ、
SASエクスパンダ１３０ｂの物理ポート番号３は物理リンク１０８ｆ、
SASエクスパンダ１３０ｂの物理ポート番号４は物理リンク１０８ｈ、
SASエクスパンダ１３０ｂの物理ポート番号５は物理リンク１０８ｉ、
にそれぞれ対応する。
SASエクスパンダ１３０ａの物理ポート番号４〜６は、下流の物理ポートとして設定されており、SASエクスパンダ１３０ｂの物理ポート番号１〜３は、上流の物理ポートとして設定されている。SASエクスパンダ１３０ｂから見て、SASエクスパンダ１３０ａは、上流のデバイスである。
複数のディスクドライブ１１４は、同種のプロトコルでの通信を行う（換言すれば同種のI/Fを有する）ディスクドライブのみで構成されていても良いし、異なるプロトコルのディスクドライブが混在していてもよい。後者の例としては、例えば、SCSI I/Fを有するディスクドライブ（以下、SCSIドライブ）と、ATA I/Fを有するディスクドライブ（以下、ATAドライブ）とが混在してもよい。SCSIドライブとしては、SAS I/Fを有するディスクドライブを採用することができる。ATAドライブとしては、SATA I/F（或いはPATA（Parallel ATA） I/F）を有するディスクドライブを採用することができる。なお、PATA I/Fのドライブが採用された場合、そのドライブとSASエクスパンダ１３０との通信では、シリアル伝送をパラレル伝送に変換する処理（PATAとSATAとの物理層変換）が行われる。
ディスクドライブ１１４は、ストレージシステム１００内の冗長化を目的に、複数の物理ポートをもつこともある。例えば、ディスクドライブ１１４がSATAドライブの場合、冗長化を目的としてポート数を増やすために、SATAポートセレクタを、SASエクスパンダ１３０とSATAドライブと間に介在させる場合もある（なお、図１にはSATAポートセレクタを示していない）。
ディスクドライブ１１４ａは、物理リンク１０８ｇを経由してSASエクスパンダ１３０ａの物理ポート番号3に接続されている。ディスクドライブ１１４ｂは、物理リンク１０８ｈを経由してSASエクスパンダ１３０ｂの物理ポート番号４に接続されている。ディスクドライブ１１４ｃは、物理リンク１０８ｉを経由してSASエクスパンダ１３０ｂの物理ポート番号５に接続されている。
ディスクドライブ１１４ｂ及び１１４ｃは、RAIDの法則に従うグループ（以下、RAIDグループ）１４０を構成している。一つのRAIDグループ１４０は、複数のディスクドライブ１１４で構成することができるが、それら複数のディスクドライブ１１４の各々は、一つのストレージ制御コントローラ２００の配下において、一つのSASエクスパンダ１３０に接続されていても良いし、異なるSASエクスパンダ１３０に接続されていても良いし、或いは、異なるストレージ制御コントローラ２００の配下にあっても良い。すなわち、RAIDグループ１４０は、複数のSASエクスパンダ１３０を跨いで構成することもできるし、複数のストレージ制御コントローラ２００を跨いで構成することもできる。
SASエクスパンダ１３０は、記憶域（例えばメモリ）を備える。その記憶域には、ゾーン設定プログラム１９０、ダイレクトデバイステーブル１９５及びエクスパンダルートテーブル１９６が記憶される。ダイレクトデバイステーブル１９５には、そのテーブル１９５を有するSASエクスパンダ１３０に直接接続されているデバイスの情報が記録される。一方、エクスパンダルートテーブル１９６には、そのテーブル１９６を有するSASエクスパンダ１３０に間接接続されているデバイスの情報が記録される。テーブル１９５、１９６は、一体になっていてもよい。
ゾーン設定プログラム１９０は、ストレージ制御コントローラ２００にあるSASエクスパンダ制御プログラム３２０（図３）からの指示により、ダイレクトデバイステーブル１９５及び／又はエクスパンダルートテーブル１９６の内容を変更し、それにより、ゾーン１５０の設定を変更することができる。ダイレクトデバイステーブル１９５、エクスパンダルートテーブル１９６及びゾーン１５０の詳細については後述する。
ストレージシステム１００には、仮想的な一又は複数のゾーン１５０を設定することができる。ストレージシステム１００は、ゾーン１５０の設定に基づいて、物理リンクの割当てを制御することができる。ゾーン１５０は、種々の条件に基づいて設定することができる。具体的には、例えば、ディスクドライブ１１４のプロトコル種類に基づいて、或いは、RAIDグループ１４０単位で、ゾーン１５０を設定することができる。
図１に例示するゾーン１５０ａは、物理リンク１０８ａ及び１０８ｂ、物理リンク１０８ｄ及び１０８ｅ、及び、物理リンク１０８ｈ及び１０８ｉを含む。この場合、ストレージ制御コントローラ２００がRAIDグループ１４０にアクセスする場合には、ワイドリンク１２０ａでは、物理リンク１０８ａと１０８ｂの何れかが用いられ、ゾーン１５０ａに含まれない物理リンク１０８ｃは用いられない。
一方、図１に例示するゾーン１５０ｂは、物理リンク１０８ｃ及び１０８ｇを含む。このため、ストレージ制御コントローラ２００がディスクドライブ１１４ａにアクセスする場合には、ワイドリンク１２０ａでは、物理リンク１０８ｃのみが用いられ、ゾーン１５０ａに含まれない物理リンク１０８ａ及び１０８ｂは用いられない。
図２は、ストレージ制御コントローラ２００の構成例を示すブロック図である。
ストレージ制御コントローラ２００は、ホストI/Fコントローラ２１０、管理端末I/F２１１、RAID制御コントローラ２１２、メモリ２１３、およびSASコントローラ２１４を備える。ホストI/Fコントローラ２１０、SASコントローラ２１４、RAID制御コントローラ２１２及びメモリ２１３の少なくとも一つは、一つに限らず複数個あっても良い。
ホストI/Fコントローラ２１０は、図１のインタフェース１０３にてSAN１０２を経由してホスト１０１と通信可能に接続される。ホストI/Fコントローラ２１０は、ホスト計算機１０１とRAID制御コントローラ２１２との間の通信のプロトコル変換を制御することができる。
管理端末I/F２１１は、図１の管理用ネットワーク１０６を経由して管理端末１０４と通信可能に接続される。管理端末I/F２１１は、管理端末１０４とRAID制御コントローラ２１２との間の通信のプロトコル変換を制御することができる。
ホストI/Fコントローラ２１０、管理端末I/F２１１、メモリ２１３、およびSASコントローラ２１４は、それぞれ、バス２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄにて、RAID制御コントローラ２１２と接続している。バス２２０は、例えば、PCIやPCI-Express等である。
メモリ２１３は、制御プログラム３００を格納しており、RAID制御コントローラ２１２に読み込まれて実行される。制御プログラム３００の詳細については後述する。
SASコントローラ２１４は、SASエクスパンダ１３０とRAID制御コントローラ２１２との間の通信のプロトコル変換を制御することができる。SASコントローラ２１４は、ワイドポート２５０を有している。ワイドポート２５０は、２以上の物理ポートから構成されるポートであり、ワイドリンク１２０ａを経由して、SASエクスパンダ１３０ａに接続される。SASコントローラ２１４は、複数のワイドポート２５０を有していても良い。換言すれば、SASコントローラ２１４に複数のSASエクスパンダ１３０が接続される場合、SASコントローラ２１４は、ワイドポート２５０を複数個有することとなる。
RAID制御コントローラ２１２は、例えば、マイクロプロセッサ、データ転送を行うブリッジ（例えばLSI（Large Scale Integration））、及びRAID制御論理回路（例えば排他的論理和X-orエンジン）等を備えることができる。RAID制御コントローラ２１２内の、プロセッサやブリッジ、RAID制御論理回路等は、複数のチップに分割していてもよい。
ストレージ制御コントローラ２００は、ホスト計算機１０１からライトコマンドを受けた場合、そのライトコマンドに従うデータをメモリ２１３に一旦記憶させ、メモリ２１３に記憶させたデータを、ディスクドライブ１１４に書くことができる。一方、ストレージ制御コントローラ２００は、ホスト計算機１０１からリードコマンドを受けた場合、そのリードコマンドに従うデータをディスクドライブ１１４から読み出し、読み出したデータを一旦メモリ２１３に記憶させ、メモリ２１３に記憶させたデータを、ホスト計算機１０１に送信することができる。
図３は、制御プログラム３００の構成例を示す。
制御プログラム３００は、例えば、SASエクスパンダ制御プログラム３２０、RG/LU設定プログラム３３０、ゾーン構成制御プログラム３４０、性能監視プログラム３５０、バックグラウンド制御プログラム３６０及び障害処理プログラム３７０を有する。
SASエクスパンダ制御プログラム３２０は、SASエクスパンダ１３０内にあるダイレクトデバイステーブル１９５に対する問い合わせを発行し、それにより、ディスクドライブ１１４およびSASエクスパンダ１３０の物理的な実装位置を取得することができる。
また、SASエクスパンダ制御プログラム３２０は、下流の間接接続デバイスのアドレスを登録し、経路情報をエクスパンダルートテーブル１９６に設定することができる。間接接続デバイスとは、SASエクスパンダ１３０ａのエクスパンダルートテーブル１９６ａの場合、そのSASエクスパンダ１３０ａの各物理ポートについて、その物理ポートに直接接続されているのではなく、その物理ポートから、少なくとも一つの他の物理ポートを介してアクセスすることのできるデバイスである。具体的には、図１の例で言えば、物理ポート番号０、１にとっての間接接続デバイスは、ディスクドライブ１１４ｂ及び１１４ｃであり、物理ポート番号２にとっての間接接続デバイスは、ディスクドライブ１１４ａである。従って、例えば、ディスクドライブ１１４ｂ及び１１４ｃとのコネクションを確立するためには、SASエクスパンダ１３０ａのエクスパンダルートテーブル１９６ａに、ディスクドライブ１１４ｂ及び１１４ｃに到達するための経路情報を登録する必要がある。
SASエクスパンダ制御プログラム３２０は、ワイドリンク１２０を構成する複数の物理リンク１０８の数、および、各物理リンクを識別するためのID（SASエクスパンダの物理ポート番号でも可）も取得し、ダイレクトデバイステーブル１９５に登録することができる。換言すれば、SASエクスパンダ１３０は、ワイドリンク１２０、および、ワイドリンク１２０を構成する物理リンク１０８の数および物理リンクを識別するためのIDを、SASエクスパンダのダイレクトデバイステーブル１９５に保持することができる。
RG/LU設定プログラム３３０は、RAIDグループ１４０を設定し、且つ、RAIDグループ１４０にLU（論理ユニット）を設定するためのプログラムである。LUは、論理ボリュームとも呼ばれる。ホスト計算機１０１は、LUを識別するためのIDであるLUN（論理ユニット番号）を指定したI/Oコマンドを発行する。ストレージ制御コントローラ２００は、ホスト計算機１０１から指定されたLUNを用いて、そのLUNに対応するRAIDグループ１４０を特定し、特定したRAIDグループ１４０にアクセスすることができる。
ゾーン構成制御プログラム３４０は、ゾーン１５０の設定を変更するためのプログラムである。ゾーン構成制御プログラム３４０は、ワイドリンク１２０を構成する物理リンク１０８を、ディスクドライブ１１４又はRAIDグループ１４０に論理的に割り当てる設定を決定し、SASエクスパンダ１３０のゾーン設定プログラム１９０にゾーン変更を要求することができる。また、ゾーン構成制御プログラム３４０は、管理者によって操作されたストレージシステム管理プログラム１０５と協働することにより、ゾーン１５０の設定を管理者の手動により変更することもできる。
性能監視プログラム３５０は、ホスト計算機１０１又はバックグラウンド制御プログラム３６０のI/O要求を測定し、性能の統計情報を生成するためのプログラムである。性能監視プログラム３５０は、過去のI/O特性の履歴や測定した性能より、性能の統計情報を生成することができる。
バックグラウンド制御プログラム３６０は、バックエンドで実行されるコンピュータプログラムである。バックグラウンド制御プログラム３６０は、例えば、RAIDグループ１４０のコレクションコピーや、ディスクドライブ１１４間のデータの移動やコピー等、を実行するプログラムである。バックグラウンド制御プログラム３６０は、ストレージ内部にて実行するI/O処理に関するプログラムの総称である。以降、バックグラウンド制御プログラム３６０が実行するI/Oは、ホスト計算機１０１からのI/O要求に従って行われるI/Oではないため、内部I/Oと呼ぶこととする。また、データのコピー或いは移動は、ストレージシステム１００内でのコピー或いは移動に限らず、例えば、外部のストレージシステム内のディスクドライブへのコピー（いわゆるリモートコピー）或いは移動であっても良い。
障害処理プログラム３７０は、ストレージシステム１００の各種障害を検出するプログラムである。具体的には、例えば、障害処理プログラム３７０は、ワイドリンク１２０を構成する物理リンク１０８に障害が発生した場合にはそれを検出し、その障害に対応した処理を実行できるように構成されている。
次に、ダイレクトデバイステーブル１９５及びエクスパンダルートテーブル１９６について説明し、その際に、ゾーンの制御について説明する。
図４は、SASエクスパンダ１３０ａ内のダイレクトデバイステーブル１９５ａの構成例及びそのテーブル１９５ａに登録される情報を示す。図５は、SASエクスパンダ１３０ｂ内のダイレクトデバイステーブル１９５ｂの構成例及びそのテーブル１９５ｂに登録される情報を示す。図６は、SASエクスパンダ１３０ａ内のエクスパンダルートテーブル１９６ａの構成例及びそのテーブル１９６ａに登録される情報を示す。図７は、SASエクスパンダ１３０ｂ内のエクスパンダルートテーブル１９６ｂの構成例及びそのテーブル１９６ｂに登録される情報を示す。
ダイレクトデバイステーブル１９５は、SASエクスパンダ１３０に直接接続されているデバイス（ドライブ、SASコントローラ等）と、SASエクスパンダ１３０の物理ポート番号とを関連付けるためのテーブルである。また、ダイレクトデバイステーブル１９５には、ゾーン設定を管理するための情報も保持する。
図４について説明する。ダイレクトデバイステーブル１９５ａのフィールド４１０には、SASエクスパンダ１３０ａの複数の物理ポートにそれぞれ対応した複数の物理ポート番号が記録される。フィールド４２０には、SASエクスパンダ１３０ａの各物理ポート毎に、その物理ポートに直接接続されているデバイスのSASに従うアドレス（以下、SASアドレス）が記録される。フィールド４３０には、SASエクスパンダ１３０ａの各物理ポート毎に、通過が許可されているデバイス（以下、許可デバイス）のSASアドレスが記録される。許可デバイスは、ストレージシステム１００のバックエンドにおけるアクセス元である。アクセス元は、上流から下流にかけてデータが送られるのか、或いは、下流から上流にかけてデータが送られるのかによって異なり、前者の場合はSASコントローラ２１４となり、後者の場合にはディスクドライブ１１４となる。故に、本実施形態では、許可デバイスは、SASコントローラ２１４かディスクドライブ１１４のいずれかとなる。
図１に例示した接続構成の場合、SASエクスパンダ１３０ａの物理ポート番号０の物理ポートに直接接続されているデバイスは、SASコントローラ２１４である。よって、SASエクスパンダ１３０ａは、フィールド４２０において、物理ポート番号０に対応する欄に、SASコントローラ２１４のSASアドレスを登録する。SASエクスパンダ１３０は、他の物理ポート番号についても同様に、図１に例示した接続構成を表す情報を登録する。
また、図１のゾーン１５０ａの場合、SASエクスパンダ１３０ａの物理ポート番号０を使用するデバイスは、ディスクドライブ１４４ｂ及び１４４ｃのいずれかである。よって、ゾーン構成制御プログラム３４０は、物理ポート番号０に対応する許可デバイスとして、フィールド４３０に、ディスクドライブ１４４ｂ及び１４４ｃのSASアドレスを登録する。ゾーン構成制御プログラム３４０は、他の物理ポート番号につても同様に、図１のゾーン１５０ａおよびゾーン１５０ｂの通りに、各物理ポート番号に対応する許可デバイスのSASアドレスを登録する。なお、フィールド４３０におけるNULLは、許可デバイスが無いことを意味する。従って、SASエクスパンダ１３０ａの物理ポート番号６のように、許可デバイスが全く存在しない場合には（図１参照）、許可デバイスの欄（フィールド４３０における欄）には、全てNULLが記録される。
また、ダイレクトデバイステーブル１９５ａには、ワイドリンクとそのワイドリンクを構成する複数の物理リンクとを関連付けることができる。その際、そのワイドリンクが、このテーブル１９５ａを有するSASエクスパンダ１３０ａにとって上流側か否かを現す情報を設定することができる。これにより、SASエクスパンダ１３０ａは、ディスクドライブ１４０からのデータをどのワイドリンクを介してより上流へと流せば良いのかを判別することができる。このテーブル１９５ａによれば、ディスクドライブ１４４ａへのI/Oを上流側の物理ポート番号２の物理ポートから受けた場合、SASエクスパンダ１３０ａは、テーブル１９５ａから、ディスクドライブ１４４ａが物理ポート番号３の物理ポートに直接接続されていることがわかるので、物理ポート番号３の物理ポートからI/Oを出すことができる。
図５について説明する（その際、図４の説明との共通点については説明を省略或いは簡略する）。
図５のテーブル１９５ｂにも、図１に例示した接続構成を表す情報が登録される。すなわち、例えば、SASエクスパンダ１３０ｂの物理ポート番号０の物理ポートに直接接続されているのはSASエクスパンダ１３０ａなので、その物理ポート番号０に対応する、フィールド４１０における欄には、SASエクスパンダ１３０ａのSASアドレスが登録される。また、例えば、例えば、SASエクスパンダ１３０ｂの物理ポート番号５，６の物理ポートに直接接続されているデバイスは存在しないので、その物理ポート番号５，６にそれぞれ対応する、フィールド４１０における欄には、NULLが登録される。このテーブル１９５ａによれば、ディスクドライブ１４４ｂへのI/Oを上流側の物理ポート番号１の物理ポートから受けた場合、SASエクスパンダ１３０ｂは、テーブル１９５ｂから、ディスクドライブ１４４ｂが物理ポート番号３の物理ポートに直接接続されていることがわかるので、物理ポート番号３の物理ポートからI/Oを出すことができる。
以上の通り、本実施形態では、ダイレクトデバイステーブル１９５には、そのテーブル１９５を有するSASエクスパンダ１３０の各物理ポート毎に、物理ポート番号（他種のIDであっても良い）と、その物理ポートに直接接続されているデバイスを表すSASアドレス（他種の情報であっても良い）と、その物理ポートを経由することが許可されたアクセス元デバイスを表すSASアドレス（他種の情報であっても良い）とが記録される。
次に、エクスパンダルートテーブル１９６について説明する。エクスパンダルートテーブル１９６は、そのテーブル１９６を有するSASエクスパンダ１３０の下流側に間接接続されている（少なくとも一つの物理ポートを隔てて接続されている）デバイスの情報を保持するテーブルである。SAS規格におけるSubtractive属性を指定したSASエクスパンダ１３０のワイドポート２５０（Logical port）を、以降「下流ワイドポート」と呼び、また、SAS規格におけるTable属性を指定したSASエクスパンダ１３０のワイドポートを、以降「上流ワイドポート」と呼ぶこととする。エクスパンダルートテーブル１９６の登録内容については、SAS規格のエクスパンダルートテーブルの通り、或るSASエクスパンダ１３０の下流ワイドポートに別のSASエクスパンダ１３０が接続され、間接接続デバイスがその別のSASエクスパンダ１３０に接続されている場合に、SASエクスパンダ制御プログラム３２０は、上流のSASエクスパンダ１３０のエクスパンダルートテーブル１９６に、間接接続デバイスのSASアドレスを登録する必要がある。
図６について説明する。図１において、SASエクスパンダ１３０ａは、SASエクスパンダ１３０ａの下流ワイドポートにSASエクスパンダ１３０ｂが接続されているため、SASエクスパンダ制御プログラム３２０は、エクスパンダルートテーブル１９６ａの、ワイドリンク１２０ａを構成する各物理ポートの番号に対応するフィールド５１０に、図１のワイドリンク１２０ａを経由してアクセスする間接接続デバイス（ディスクドライブ１４４ｂ、１４４ｃ）のSASアドレスを登録する（なお、図６において「Physical Phy」とは、物理ポートを表す）。このテーブル１９６ａによれば、ディスクドライブ１４４ｂへのI/Oを上流から受けた場合、SASエクスパンダ１３０ａは、テーブル１９５ａ及び１９６ａから、ディスクドライブ１４４ｂは間接接続デバイスであり、下流側の物理ポート番号４又は５に割り当てられていることがわかるので、物理ポート番号４又は５の物理ポートからI/Oを出すことができる。
図７について説明する。図１において、SASエクスパンダ１３０ｂは、SASエクスパンダ１３０ｂの下流ワイドポートに他のSASエクスパンダ１３０が接続されていない。そのため、エクスパンダルートテーブル１９６ｂのフィールド５１０は、全て未登録となる。
以上、図４〜図７に例示した各テーブル構成により、例えば、ストレージ制御コントローラ２００から各ディスクドライブ１１４へのアクセスの制御を行うことができる。以下、それについて、図２１を参照し、適宜に、図１、図２及び図４〜図７を更に参照して説明する。
ストレージ制御コントローラ２００が、所望のディスクドライブ１１４にアクセスする場合、コネクション確立のための所定のフレーム（以下、オープンアドレスフレーム）を発行し、その後、コネクション確立を表す応答を受けた場合に、その所望のディスクドライブ１１４にアクセスすることができるようになる。
具体的には、例えば、ストレージ制御コントローラ２００が、ディスクドライブ（以下、ここではSASターゲット装置）１１４ｂにデータを書く場合、まず、制御プログラム３００が、フレーム（書込み要求及び書込み対象データを含んだフレーム）を送信することの要求を、SASコントローラ（以下、ここではSASイニシエータ装置）２１４に送信する（Ｓ０）。SASイニシエータ装置２１４は、その要求を受け、ワイドポート２５０の任意の物理ポート番号の物理ポートから、SASターゲット装置１１４ｂに対するオープンアドレスフレームを発行することにより、コネクション確立を試みる（Ｓ１）。この段階において、SASイニシエータ装置２１４は、所定の規則に従って物理ポート番号を指定するようになっており、SASプロトコルの制約上、その規則に従わない方法で物理ポート番号を選択することはできない。例えば、その規則が、物理ポート番号を若い順に指定することになっていれば、SASイニシエータ装置２１４は、まず、物理ポート番号０の物理ポートからオープンアドレスフレームを発行するようになっており、その規則を無視して、初回から、例えば物理ポート0, 1がコネクション確立していない状態で物理ポート番号２の物理ポートからオープンアドレスフレームを発行することはできない。
SASエクスパンダ１３０ａは、オープンアドレスフレームを受けた場合、エクスパンダルートテーブル１９６ａを参照し、SASターゲット装置１１４ｂとコネクション確立するための経路を調べる（Ｓ２）。ここで、SASエクスパンダ１３０ａは、複数の物理ポートをワイドポートで備えている場合、他のコネクションやゾーン設定によって使用できない物理ポートを除いて、空いている物理ポートのうち若い番号を選択する。
SASエクスパンダ１３０ａは、ダイレクトデバイスルートテーブル１９５ａやエクスパンダルートテーブル１９６ａを参照した結果、経路が見つからない、ターゲットがいない、ゾーン未登録で接続不可のいずれか一つにでも該当した場合、OPEN REJECTエラーをSASイニシエータ装置２１４に返答する。SASイニシエータ装置２１４は、OPEN REJECTエラーを受領した場合（Ｓ４）、そのエラーに含まれている情報、例えば、SASターゲット装置のアドレスエラー、又は、ゾーン未割り当てによるコネクション確立不可を制御プログラム３００に送信し、制御プログラム３００がそれを受領する（Ｓ６）。ゾーン未割り当てによるコネクション確立失敗の場合は、SASのPrimitiveと呼ばれる信号に新たにゾーン未割り当てによるコネクション確立失敗を意味するPrimitiveを定義し、SASエクスパンダが新たに定義した前記Primitiveを発行することにより、ゾーン未割り当てによるコネクション確立不可を識別することもできる。
この段落での一連の処理は、例えば、SASエクスパンダ１３０ａが物理ポート番号２の物理ポートを介してオープンアドレスフレームを受けた場合に行われる。ダイレクトデバイスルートテーブル１９５ａには、物理ポート番号２に対応した欄に、ディスクドライブ１１４ｂのSASアドレスは登録されておらず、且つ、エクスパンダルートテーブル１９６ａにも、物理ポート番号２に対応した欄に、ディスクドライブ１１４ｂのSASアドレスは登録されていないためである。
Ｓ２において、経路が見つからない、ターゲットがいない、ゾーン未登録で接続不可のいずれにも該当しないが、ワイドポートを構成する全物理ポートが他のコネクションにて使用中の場合、SASエクスパンダ１３０ａが、OPEN REJECTをSASイニシエータ装置２１４に返答する。SASイニシエータ装置２１４は、それを受領した場合（Ｓ５）、再度Ｓ１を行う。リトライ回数およびリトライに要する時間は、SASイニシエータ装置２１４が管理しており、閾値に達するとリトライ失敗を制御プログラムに通知する。
Ｓ２において、経路が見つからない、ターゲットがいない、ゾーン未登録で接続不可のいずれかにも該当せず、且つ、見つかった経路に従う空き物理ポートがある場合、SASエクスパンダ１３０ａは、その空き物理ポートを選択し、アドレスフレーム入力側のSASエクスパンダの物理ポートと前記空き物理ポートの経路を確定させて（SASエクスパンダの内部スイッチングが確定）、選択した空き物理ポートを介して、下流のSASエクスパンダ１３０ｂに、アドレスフレームを転送する（Ｓ３）。これにより、SASエクスパンダ１３０ｂでも、SASエクスパンダ１３０ａと同様のＳ２の処理が行われ、SASターゲット装置１１４ｂが見つかった場合に、SASエクスパンダ１３０ｂとSASターゲット装置１１４ｂとの間で通信が行われ、コネクション確立となる（Ｓ７）。SASターゲット装置１１４ｂは、OPEN Acceptを発行し、OPEN Acceptは、SASイニシエータ装置２１４とSASターゲット装置１１４ｂとの間で確立されたコネクション（経路）を通って、SASイニシエータ装置２１４に届く（Ｓ８）。SASイニシエータ装置２１４は、OPEN Acceptの受領に応答して、Ｓ１で受けたフレーム送信要求に従うフレームをSASターゲット装置１１４ｂに転送する（Ｓ９）。SASターゲット装置１１４ｂは、フレームを受領した場合（Ｓ１０）、ＡＣＫを返す。SASイニシエータ装置２１４が、ＡＣＫを受領し（Ｓ１１）、フレーム転送の必要がなくなった場合、コネクション終了シーケンスを実施し（Ｓ１２）、全てのSASエクスパンダの物理ポートを解放することで、コネクションを終了する。
以上が、コネクション確立の際に行われる処理の流れの一例である。SASターゲット装置からSASイニシエータ装置にデータが送られる場合には、上記のSASターゲット装置がSASイニシエータ装置にコネクション要求を出して、フレームをSASターゲット装置からSASイニシエータ装置に転送する。コネクション要求がSASターゲット装置から実施される点をのぞき、図２１のシーケンス図と同様のため、説明を省略する。
さて、以下、本実施形態に係るストレージシステム１００で行われる処理の流れの一例を説明する。
図８は、ストレージシステムの立ち上げ時に行われる処理の流れの一例を示す。なお、図において、「ＲＧ」とは、RAIDグループを意味する。
RG/LU設定プログラム３３０が、設定済みのRAIDグループ１４０の情報を取得する（ステップ４００）。その情報は、例えば、RAIDグループ管理テーブル５０９から取得することができる。RAIDグループ管理テーブル５０９には、各RAIDグループ毎に、そのRAIDグループを表す番号と、そのRAIDグループを構成するディスクドライブ１１４のプロトコル種類とが記録されている。図示しないが、その他に、各RAIDグループ毎に、RAIDグループを構成するディスクドライブを表す番号や、そのRAIDグループ上に設定されたLUのLUNなど、他種の情報も記録されても良い。
ゾーン構成制御プログラム３４０が、全RAIDグループ１４０に対応するゾーン１５０を初期化し（例えば、各RAIDグループ毎に、一つのゾーン１５０を設定する）（ステップ４１０）、各ゾーン１５０に、物理リンクを割り当てる（ステップ４１５）。
なお、この立ち上げ時において、あらかじめ管理端末１０４にて、プロトコルの種別によって使用する物理リンクを分ける指示があった場合は、ステップ４１５において、ゾーン構成制御プログラム３４０は、プロトコルの種別によってゾーン１５０をオーバラップしないように分割する。図１の例では、 ゾーン１５０ａは、ワイドリンク１２０ａを構成する物理リンク１０８ａ、１０８ｂを含み、ゾーン１５０ｂは、ワイドリンク１２０ａを構成する物理リンク１０８ｃを含み、お互いのゾーンで共有する物理リンク１０８はないようにゾーン１５０を設定している。ワイドリンク１２０を構成する物理リンクの数は、種々の条件、例えば、RAIDグループ１４０を構成するドライブ種別、ドライブの性能、ドライブの台数、性能監視プログラム３５０にて監視しているRAIDグループ１４０のI/O要求性能の統計情報などを用いて算出することができる。
図９は、ゾーン１５０に割り当てている物理リンク１０８の数を変更する処理の流れの一例を示す。
管理端末１０４からの指示により、性能監視プログラム３５０が、実行を開始する。性能監視の指示が来た場合は、性能監視プログラム３５０が、各RAIDグループ１４０に対する性能の統計情報取得を実行開始し、ステップ５２０に進む。指示が来ない場合は、ステップ５１０のまま指示を待つ。なお、ここで言う「性能」とは、単位時間当たりに転送されるデータサイズである。
ステップ５２０にて、管理端末１０４から性能監視終了の指示が来たら、性能監視プログラム３５０が、実行を終了し、フローを終了する。終了指示のない場合は、ステップ５３０に進む。
ステップ５３０にて、性能の統計情報により、監視対象の或るRAIDグループ１４０の性能閾値をオーバーした場合は、ステップ６００にすすみ、ステップ６００が終了したら、ステップ５２０に戻る。ステップ５３０にて用いる性能閾値は、例えば、ゾーン１５０に含む物理リンク１０８の数に基づいて定められた値である。
図１０は、図９のステップ６００で行われる処理の流れの一例を示す。
ステップ６１０にて、性能監視プログラム３５０が、必要となる物理リンク１０８の数を、性能統計情報に基づいて算出する。具体的には、例えば、性能閾値をオーバーした性能に適した数、或いは、性能統計情報から推測される今後の最大性能に適した数の物理リンク１０８の数を算出する。
ステップ６３０にて、ゾーン構成制御プログラム３４０は、変更するゾーン１５０に、さらに物理リンク１０８を追加できるか否かを判断する。さらに物理リンクを追加できる場合は、ステップ６４０に進み、追加できない場合は、ステップ６５０に進む。ここで、追加できる場合とは、例えば、どのゾーンにも割り当てられていない物理リンク（或いは、既にゾーンに割当て済みであって、他のゾーンに更に割り当てられても構わない物理リンク）が存在する場合であり、追加できない場合とは、ゾーンに割り当てられていない物理リンク（或いは、ゾーンに割当て済みであって、他のゾーンには割り当てられない物理リンク）が存在しない場合である。
ステップ６４０にて、ゾーン構成制御プログラム３４０は、変更するゾーンのワイドリンク１２０が別のゾーン１５０とシェアしている場合（例えば、図１に例示したように、二つのゾーン１５０ａ、１５０ｂに一つのワイドリンク１２０ａがシェアされている場合）、別のRAIDグループ１４０（或いはディスクドライブ１１４）に関する性能情報を考慮して、別のRAIDグループ１４０（或いはディスクドライブ１１４）の性能に悪影響を与えないように、変更対象のゾーン１５０のワイドリンク１２０に追加できる物理リンク１０８の数を算出する。
ステップ６５０にて、ゾーン構成制御プログラム３４０は、物理リンク１０８を割り当てたいゾーン１５０とは別のゾーン１５０が物理リンク１０８をシェアしているか否かを判断する。シェアしている場合は、ゾーン構成制御プログラム３４０は、別のゾーン１５０の物理リンク１０８の数が最小値（１つの物理リンク１０８のみを含む）であるか否かをチェックする。最小値ではない場合は、ゾーン構成制御プログラム３４０は、別ゾーン１５０の物理リンク１０８数を減少する余地があるため、ステップ６６０に進む。最小値の場合は、すべてのゾーン１５０を変更することができないため、ステップ６８０に進む。
ステップ６６０にて、ゾーン構成制御プログラム３４０は、別のゾーン１５０について削減する物理リンク数を算出し、ステップ６７０に進む。
ステップ６７０にて、ゾーン構成制御プログラム３４０は、ゾーン１５０における物理リンク１０８の数を変更する。
このステップ６７０について、ゾーン１５０に物理リンクを加える場合を例に採り説明する。例えば、ゾーン構成制御プログラム３４０は、図１において、物理リンク１０８ａがRAIDグループ１４０（ディスクドライブ１１４ｂ、１１４ｃの集合）に対して未割り当てになっている場合に、物理リンク１０８ａをRAIDグループ１４０に割り当てるならば、SASエクスパンダ１３０ａに対し、物理リンク追加指示を発行する。その物理リンク追加指示には、SASエクスパンダ１３０ａの物理ポート番号０と、割当て対象のデバイスのアドレス（ディスクドライブ１１４ｂ、１１４ｃのそれぞれのSASアドレス）とが含められる。ゾーン設定プログラム１９０ａが、その物理リンク追加指示に従って、ダイレクトデバイステーブル１９５ａの物理ポート番号０に対応した、フィールド４３０の欄に、割当て対象のデバイスのアドレス（ディスクドライブ１１４ｂ、１１４ｃのそれぞれのSASアドレス）を記録する。さらに、ゾーン設定プログラム１９０ａは、エクスパンダルートテーブル１９６ａの物理ポート番号０に対応した欄に、ディスクドライブ１１４ｂ、１１４ｃのそれぞれのSASアドレスを記録する。
ステップ６７０について、割当て済みの物理リンクをゾーン１５０から削除する場合を例に採り説明する。例えば、ゾーン構成制御プログラム３４０は、図１において、物理リンク１０８ａがRAIDグループ１４０（ディスクドライブ１１４ｂ、１１４ｃの集合）に対して割当て済みになっている場合に、その物理リンク１０８ａの割当てを解除するならば、SASエクスパンダ１３０ａに対し、物理リンク削除指示を発行する。その物理リンク削除指示には、SASエクスパンダ１３０ａの物理ポート番号０と、割当て解除対象のデバイスのアドレス（ディスクドライブ１１４ｂ、１１４ｃのそれぞれのSASアドレス）とが含められる。ゾーン設定プログラム１９０ａが、その物理リンク削除指示に従って、ダイレクトデバイステーブル１９５ａの物理ポート番号０に対応した、フィールド４３０の欄から、ディスクドライブ１１４ｂ、１１４ｃのそれぞれのSASアドレスを削除し、NULLを記録する。さらに、ゾーン設定プログラム１９０ａは、エクスパンダルートテーブル１９６ａの物理ポート番号０に対応した欄から、割当て解除対象のデバイスのアドレス（ディスクドライブ１１４ｂ、１１４ｃのそれぞれのSASアドレス）を削除し、未登録とする。
以上のように、物理リンクを割り当てたりその割当てを解除したりする処理は、割当て対象或いは割当て解除対象の物理リンクを有するSASエクスパンダ１３０における、ダイレクトデバイステーブル１９５及びエクスパンダルートテーブル１９６のうちの少なくとも一方に対し、物理リンクの割当て対象となるデバイス（SASターゲット）の情報を追加、或いは、物理リンクの割当て解除対象となるデバイスの情報を削除することである。制御プログラム３００は、ストレージ制御コントローラ２００の下流に存在するSASエクスパンダ１３０や、各SASエクスパンダ１３０の物理ポート番号を把握している（例えば、全てのSASエクスパンダ１３０のSASアドレスや、各SASエクスパンダ１３０の物理ポート番号を保持している）。制御プログラム３００は、割当て対象或いは割当て解除対象の物理リンクを有するSASエクスパンダ１３０に対して、その物理リンクが接続されている物理ポートの物理ポート番号や、その物理ポート番号に新たに対応付ける或いはその物理ポート番号から削除するSASアドレスなどを指定することができる。全てのSASアドレスを削除する場合には、SASアドレスに代えてその旨を指定しても良い。
さて、ステップ６８０にて、ゾーン構成制御プログラム３４０は、性能が必要と判定されたゾーン１５０、および、そのゾーン１５０とシェアしているいかなるゾーン１５０について、物理リンク１０８の変更ができないため、ゾーン１５０の変更ができない旨を管理端末１０４に通知する。
図１１は、ゾーン状態管理テーブル７００の構成例を示す。なお、この図において、「RG」とは、RAIDグループを表し、「WL」とは、ワイドリンクを表し、「phy」とは、物理ポートを表す。
このゾーン状態管理テーブル７００は、例えば、制御プログラム３００が保持するテーブルであり、例えば、以下の情報を含む。各情報について説明する。
RG番号７１０は、RAIDグループ１４０の識別番号である。ドライブ種別７２０は、RAIDグループ１４０を構成するドライブの種別である（例えば、プロトコルの種別や、性能差のあるドライブであるか否かなどの他種の情報を含んでもよい）。LU番号７３０は、RG番号７１０に対応するデータを格納する論理的なユニットの番号のリストである。ゾーン番号７４０は、RAIDグループ１４０に対応するゾーン１５０の識別番号である。性能の統計情報７５０は、性能監視プログラム３５０にて取得した性能の統計情報を保持している。性能の閾値７６０は、オーバーラップしているゾーン１５０の情報７９０に基づいて計算産された値（閾値）である。この値を超えたI/O要求がホストから来る場合は、図９のステップ５３０にて閾値オーバーし、ゾーン１５０変更のフロー６００を実行する。WLを構成する物理ポート番号７７０は、ワイドリンク１２０を構成するSASエクスパンダ１３０の物理ポート番号を格納している。ワイドリンク部分障害発生７８０は、ワイドリンク１２０を構成する物理リンク１０８の一部が障害発生した場合に、どの 物理リンク１０８に障害が発生したかを登録するリストである。正常状態または障害から回復したときには「未発生」として登録する。
制御プログラム３００は、例えば、管理端末１０４のストレージシステム管理プログラム１０５からの要求に応答して、このテーブル７００を管理端末１０４に提供することができる。ストレージシステム管理プログラム１０５は、そのテーブル７００が表す情報を、管理端末１０４の表示装置に表示させることができる。
さて、以下、本実施形態で物理リンクの割当て変更が行われるケースの幾つかの例を説明する。なお、上記の説明から分かるように、一つのワイドリンクを構成する複数の物理リンクを、複数のゾーンに振り分けることができるが、以下、一つのゾーンにおける、一つのワイドリンク内の一以上の物理リンクを、「サブワイドリンク」と呼ぶことにする。
図１２Ａは、物理リンクの割当て変更が行われる第一のケースにおける割当て変更前の物理リンクの割当てを示す図であり、図１２Ｂは、その割当て変更後の物理リンクの割当てを示す図である。
物理リンクの割当て変更前は、図１２Ａに例示するように、一つのRAIDグループ１４０に、一つのゾーン１５０が割り当てられているとする（例えば１４０ａに対して１５０ａが、１４０ｂに対して１５０ｂが割り当てられているとする）。また、RAIDグループ１４０ａと１４０ｂとでは、各々を構成するドライブの種別が異なるものとする（例えば、１４０ａは、SASドライブの集合であり、１４０ｂは、SATAドライブの集合であるとする）。一つのワイドリンク１２０が、４本の物理リンクで構成されているとする。そして、ゾーン１５０ａのサブワイドリンク内の物理リンクも、ゾーン１５０ｂのサブワイドリンク内の物理リンクも、２本であるとする。
この場合において、性能監視プログラム３５０が、ホスト計算機１０１ａからのI/O要求が、ホスト計算機１０１ｂからのI/O要求に比して、サステイン性能を必要としていると判断したとする。その場合、性能監視プログラム３５０は、ゾーン１５０ａに対して、ワイドリンク１２０を構成する物理リンク１０８の数を多く設定する必要があると判断する。
そこで、ゾーン構成制御プログラム３４０は、図１２Ｂに示すように、ゾーン１５０ｂのサブワイドリンク内の物理リンクを１本減らし、その分を、ゾーン１５０ａのサブワイドリンクに追加する。ここでは、ゾーン構成制御プログラム３４０が、ゾーン１５０ａとゾーン１５０ｂがオーバーラップしないように、物理リンクの割当て変更を行っている。RAIDグループ１４０ａとRAIDグループ１４０ｂのドライブ種別の違いをみて、ゾーン１５０ａとゾーン１５０ｂをオーバーラップしないように判断したためである。
これにより、制御プログラム３００が、ワイドリンク１２０を構成する複数の物理リンクを、ドライブまたはRAIDグループに対して割り当てることができる。物理リンクを割り当てる数は、ホストからのI/O要求の要求性能（換言すれば負荷）の増大を監視し、物理リンクの割り当て制御をすることで、ストレージシステム内の帯域保証を実現することができる。また、ドライブの種別の違いによって生じるスループット性能への影響を緩和することができる。
図１３は、物理リンクの割当て変更が行われる第二のケースにおける割当て変更前の物理リンクの割当てを示す図であり、図１４は、その割当て変更後の物理リンクの割当てを示す図である。
物理リンクの割当て変更前は、図１３に例示するように、一つのRAIDグループ１４０に、一つのゾーン１５０が割り当てられているとする。一つのワイドリンク１２０が、５本の物理リンクで構成されているとする。そして、ゾーン１５０ａのサブワイドリンク内の物理リンクが１本であり、ゾーン１５０ｂのサブワイドリンク内の物理リンクが２本であり、ゾーン１５０ｃのサブワイドリンク内の物理リンクが２本であるとする。バックグラウンド制御プログラム３６０により、RAIDグループ１４０ｂからRAIDグループ１４０ｃへのデータコピーが行われているとする（つまり、RAIDグループ１４０ｂからデータを読み、読み出したデータをRAIDグループ１４０ｃに書込む処理が行われているとする）。
この場合において、性能監視プログラム３５０が、図１４に示すように、ホスト計算機１０１からのRAIDグループ１４０ａに対するI/O要求があった（又はそのI/O要求での要求性能が所定閾値をオーバーした）と判断したとする。
そこで、ゾーン構成制御プログラム３４０が、図１４に示すように、ゾーン１５０ｂのサブワイドリンク内の物理リンクを１本減らし、且つ、ゾーン１５０ｃのサブワイドリンク内の物理リンクも１本減らし、それらの分を、ゾーン１５０ａのサブワイドリンクに追加する。
これにより、ホストからのI/O要求での性能をなるべく満足させるための帯域保証をストレージシステム内で実現することができる。なお、ゾーン１５０ｂ及び１５０ｃの両方のサブワイドリンクから物理リンクの数を減らしたが、もし、内部I/Oでも、ホスト計算機１０１からのI/O要求と同程度の性能が要求されている場合には、両方のサブワイドリンクから減らさなくても良い。減らしたり追加したりする物理リンク数は、上述したように、それぞれのI/Oで要求される性能、或いは、ドライブ種別に応じた適切な値にすることができる。
図１５Ａは、物理リンクの割当て変更が行われる第三のケースにおける割当て変更前の物理リンクの割当てを示す図であり、図１５Ｂは、その割当て変更後の物理リンクの割当てを示す図である。
物理リンクの割当て変更前は、図１５Ａに例示するように、一つのRAIDグループ１４０に、一つのゾーン１５０が割り当てられているとする。一つのワイドリンク１２０が、４本の物理リンクで構成されているとする。そして、ゾーン１５０ａのサブワイドリンク内の物理リンクが３本であり、ゾーン１５０ｂのサブワイドリンク内の物理リンクが１本であるとする。これにより、ホスト計算機１０１ａからのRAIDグループ１４０ａに対するI/O要求も、ホスト計算機１０１ｂからのRAIDグループ１４０ｂに対するI/O要求も処理することができるようになっている。
この場合において、障害処理プログラム３７０が、ゾーン１５０ｂのサブワイドリンクを構成する物理リンクに障害が発生したことを検出したとする。このままでは、ストレージ制御コントローラ２００からRAIDグループ１４０ｂにアクセスすることはできず、故に、ホスト計算機１０１ｂからのI/O要求も処理することができない。
そこで、ゾーン構成制御プログラム３４０が、ゾーン１５０ｂのサブワイドリンクを、障害発生前と同じ状態に戻すように、物理リンクの割当て変更を行う。具体的には、図１５Ｂに示すように、ゾーン構成制御プログラム３４０が、ゾーン１５０ａのサブワイドリンク内の物理リンクを１本減らし、その分を、ゾーン１５０ｂのサブワイドリンクに追加する。
これにより、ワイドリンクを構成する物理リンクに障害が発生しても、物理リンク数の割り当てを修正することで、ディスクドライブ又はRAIDグループへのアクセスパスを維持することができる。
ところで、上述した実施形態では、以下のようなことを行っても良い。
例えば、図１６に例示するように、一つのゾーン１５０ａに複数のRAIDグループ１４０ａ、１４０ｂが対応付けられても良い。この場合、ストレージ制御コントローラ２００は、ワイドリンク１２０において、RAIDグループ１４０ａに対する物理リンクの数と、RAIDグループ１４０ｂに対する物理リンクの数は、ゾーン１５０ａのサブワイドリンクの範囲内で、割当て変更し、他のゾーン１５０ｂのサブワイドリンク内の物理リンクをゾーン１５０ａのサブワイドリンクに追加しないようにしてもよい。また、ゾーン１５０ａのサブワイドリンクの範囲内で、割当て変更する際には、そのゾーン１５０ａに属する他のRAIDグループ１４０ｂに悪影響を与えないような範囲で、RAIDグループ１４０ａに割り当てる物理リンクの数を調整することができる。悪影響を与えないような範囲の下限として、例えば、RAIDグループ１４０ｂに対する要求性能を満たさなくならない数を下限とすることができる。
また、前述したかもしれないが、図１７に例示するように、複数のゾーン１５０ａ、１５ｂが、ワイドリンク１２０において重複していてもよい。すなわち、図１７の例によれば、ストレージ制御コントローラ２００は、ワイドリンク１２０から、RAIDグループ１４０ａにも別のRAIDグループ１４０ｂにもアクセスすることができる。
また、図１８に例示するように、ゾーンという概念が無くても良い。図１８の例によれば、ワイドリンク１２０における複数の物理リンクのうちの何本の物理リンクをどのRAIDグループ１４０（或いはディスクドライブ）に対して割り当てるかが制御される。
また、図１９に例示するように、ストレージシステム１００の外部のアクセス元１０００ａ、１０００ｂに優先度を設定しておき、RAIDグループ（或いはディスクドライブ）に対して割当てる物理リンクの数は、アクセス先RAIDグループ（或いはディスクドライブ）の外部アクセス元の優先度の高さに基づいて決定されても良い。具体的には、例えば、優先度として大と小の２種類がある場合には、ストレージ制御コントローラ２００は、ワイドリンク１２０において、優先度が大の外部アクセス元１０００ａからのアクセス先RAIDグループ１４０ａに対し、優先度が小の外部アクセス元１０００ｂからのアクセス先RAIDグループ１４０ｂに比して、２倍の数の物理リンクを割り当てることができる（例えば、１４０ａに対して４本の物理リンクを割当て、１４０ｂに対して２本の物理リンクを割り当てることができる）。なお、この変形例において、外部アクセス元とは、ホスト計算機１０１或いはそのホスト計算機１０１内のアプリケーションプログラム（オペレーティングシステム上で動作するコンピュータプログラム）である。ストレージ制御コントローラ２００は、各外部アクセス元毎に、その外部アクセス元の優先度を表す情報をメモリに記憶しておくことができる。ストレージ制御コントローラ２００は、例えば、外部アクセス元とのコネクションを確立する際、或いはI/O要求を受信した際に、外部アクセス元を特定し、特定された外部アクセス元に対応する優先度をメモリから検出することで、上記のような、特定された外部アクセス元のアクセス先に割り当てる物理リンク数の変更を実行することができる。
また、図２０に例示するように、ストレージ制御コントローラ２００は、ワイドリンク１２０において、RAIDグループ１４０ｂ（或いはディスクドライブ）に対して割り当てる物理リンクの数をゼロとしてもよい。そうすると、RAIDグループ１４０ｂ（或いはディスクドライブ）にはストレージ制御コントローラ２００からアクセスできなくなるが、これにより、RAIDグループ１４０ｂ内のデータが更新されたりRAIDグループ１４０ａからデータが読まれないようにすることができる。すなわち、RAIDグループ１４０ｂに高いセキュリティレベルが求められる場合には、上記のように物理リンクの数をゼロとすることにより、RAIDグループ１４０ｂ内のデータを保護することができる。なお、この方法に代えて、RAIDグループ１４０ｂとSASエクスパンダ１３０とを接続する物理リンクの割当てを解除しても良いが、上記のように、ワイドリンク１２０における物理リンクをゼロとした方が、その分、他のRAIDグループ（或いはディスクドライブ）に割当て可能な物理リンク数が増えるので、望ましいと考えられる。また、上記の説明では、RAIDグループのセキュリティレベルと言っているが、RAIDグループを構成するディスクドライブ、或いはLUのセキュリティレベルであっても良い。
以上、本発明の好適な実施形態及び幾つかの変形例を説明したが、これらは本発明の説明のための例示であって、本発明の範囲をこれらの実施形態及び変形例にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、他の種々の形態でも実施することが可能である。
例えば、上述したストレージシステムは、サーバシステムにも適用することができる。その際、例えば、ストレージ制御コントローラ２００を、サーバマシン（例えばいわゆるブレードサーバ）とすることができる。
また、例えば、複数のディスクドライブは、筐体に搭載することができ、性能監視プログラム３５０が、その筐体の資源（例えばディスクドライブ）を定期的に監視するための資源監視コマンドを、所定の宛先に定期的に発行することで、その資源を定期的に監視しても良い。その際、その資源監視コマンド専用のゾーンが設けられても良い。それにより、ディスクドライブに対するＩ／Ｏ要求の処理の際に利用される物理リンクと、資源監視コマンドの発行に利用される物理リンクとを分離することができ、以って、ホスト計算機からのＩ／Ｏ要求に影響をなるべく与えないように、資源監視を行うことができる。
また、例えば、本発明の実施形態に係るコンピュータシステム（例えばストレージシステム）は、SAS I/Fを用いていることを前提としているが、SAS ワイドリンクに相当した機能を有する将来のI/Fにも本発明の実施形態を適用することもできる。
また、例えば、上述した説明において、割当て制御される「物理リンク」は、「論理リンク」であっても良い。論理リンクについても、上述の物理リンクと同様に、ダイレクトデバイステーブルやエクスパンダルートテーブルにより、管理することができる。論理リンクとは、一つの物理リンクを時分割することにより形成されたリンクである。具体的には、例えば、遅い転送レート（例えば1.5Gbps）と早い転送レート（例えば3Gbps）が混在しているコネクションにおける転送の場合、速度の速い物理リンク（例えば3Gbps）を時分割して、或る時間を、転送状態とし、他の時間を、本来は転送が可能であるが、無転送状態とすることができる。より具体的には、例えば、図２２に例示するように、物理リンクを２つ、または、４つに時分割し、転送レートの遅い複数の論理リンクを、１つの物理リンクに束ねることで、低速で多台数のディスクドライブが接続されている環境にて、同時に複数の低速なコネクションを同時に確立することで、システム全体の転送速度を稼ぐことが実現することができる。各論理リンクについても、ダイレクトデバイステーブルおよびエクスパンダルートテーブルの物理ポート(phy)を示すインデックスを、論理phyのテーブルにすることにより、前述したゾーニング制御（各ゾーンに論理リンクを割り当てて制御）をすることができる。
図１は、本発明の一実施形態に係るストレージシステムの構成例を示すブロック図である。 図２は、ストレージ制御コントローラ２００の構成例を示すブロック図である。 図３は、制御プログラム３００の構成例を示す。 図４は、SASエクスパンダ１３０ａ内のダイレクトデバイステーブル１９５ａの構成例及びそのテーブル１９５ａに登録される情報を示す。 図５は、SASエクスパンダ１３０ｂ内のダイレクトデバイステーブル１９５ｂの構成例及びそのテーブル１９５ｂに登録される情報を示す。 図６は、SASエクスパンダ１３０ａ内のエクスパンダルートテーブル１９６ａの構成例及びそのテーブル１９６ａに登録される情報を示す。 図７は、SASエクスパンダ１３０ｂ内のエクスパンダルートテーブル１９６ｂの構成例及びそのテーブル１９６ｂに登録される情報を示す。 図８は、ストレージシステムの立ち上げ時に行われる処理の流れの一例を示す。 図９は、ゾーン１５０に割り当てている物理リンク１０８の数を変更する処理の流れの一例を示す。 図１０は、図９のステップ６００で行われる処理の流れの一例を示す。 図１１は、ゾーン状態管理テーブル７００の構成例を示す。 図１２Ａは、物理リンクの割当て変更が行われる第一のケースにおける割当て変更前の物理リンクの割当てを示す図である。図１２Ｂは、その割当て変更後の物理リンクの割当てを示す図である。 図１３は、物理リンクの割当て変更が行われる第二のケースにおける割当て変更前の物理リンクの割当てを示す図である。 図１４は、その割当て変更後の物理リンクの割当てを示す図である。 図１５Ａは、物理リンクの割当て変更が行われる第三のケースにおける割当て変更前の物理リンクの割当てを示す図である。図１５Ｂは、その割当て変更後の物理リンクの割当てを示す図である。 図１６は、本発明の一実施形態の第一の変形例の説明図である。 図１７は、本発明の一実施形態の第二の変形例の説明図である。 図１８は、本発明の一実施形態の第三の変形例の説明図である。 図１９は、本発明の一実施形態の第四の変形例の説明図である。 図２０は、本発明の一実施形態の第五の変形例の説明図である。 図２１は、SASターゲット装置とSASイニシエータ装置との間でコネクション確立のための処理流れの一例を示す。 図２２は、一つのワイドリンクに物理リンクと論理リンクとが混在している例を示す。
符号の説明
１００：ストレージシステム １０１：ホスト計算機 １０２：SAN（ストレージエリアネットワーク） １０３：インタフェース １０４：管理端末 １０５：ストレージシステム管理プログラム １０６：管理用ネットワーク １０８：物理リンク １１４：ディスクドライブ １２０：ワイドリンク １３０：SASエクスパンダ １４０：RAIDグループ １５０：ゾーン １９０：ゾーン設定プログラム １９５：ダイレクトデバイステーブル １９６：エクスパンダルートテーブル ２００：ストレージ制御コントローラ ２１０：ホストI/Fコントローラ ２１１：管理端末I/F ２１２：RAID制御コントローラ ２１３：メモリ ２１４：SASコントローラ ２５０：ワイドポート ３００：制御プログラム ３２０：SASエクスパンダ制御プログラム ３３０：RG/LU設定プログラム ３４０：ゾーン構成制御プログラム ３５０：性能監視プログラム ３６０：バックグラウンド制御プログラム ３７０：障害処理プログラム

Claims (23)

  1. コンピュータシステムにおいて、
    SASプロトコルに従うターゲットである複数のSASターゲット装置と、
    SASプロトコルに従うイニシエータであるSASイニシエータ装置と、
    物理的な配線である物理リンクで各SASターゲット装置に接続され、且つ、複数の物理リンクにより構成されたワイドリンクで前記SASイニシエータ装置に接続されたスイッチ部と
    を備え、
    前記スイッチ部は、一又は複数のスイッチ装置であり、該スイッチ部が複数のスイッチ装置である場合には、前記SASイニシエータ装置に接続されたスイッチ装置を先頭としてカスケード接続されており、一方のスイッチ装置と他方のスイッチ装置とが互いにワイドリンクで接続されており、複数の物理リンクにそれぞれ接続される複数の通信ポートと、スイッチ制御情報を記憶した記憶域とを有し、
    前記スイッチ制御情報は、前記複数の通信ポートの各々について、他の通信ポートを解することなく直接接続された装置を表す直接装置データと、他の通信ポートを解して間接的に接続された記憶装置を表す間接装置データとが記録され、
    前記コンピュータシステムが、物理リンク割当て制御部を更に備え、
    前記物理リンク割当て制御部が、前記スイッチ部と前記SASイニシエータ装置との間のワイドリンク及び前記スイッチ部内のワイドリンクのうちの少なくとも一つのワイドリンクのうちの何本の物理リンクをどのSASターゲット装置に割り当てるかを、前記スイッチ制御情報を参照して制御し、
    前記SASイニシエータ装置からSASターゲット装置へのI/Oは、該SASターゲット装置に割り当てられた物理リンクを経由して行われ、該SASターゲット装置に割り当てられていない物理リンクを経由できないようになっている、
    コンピュータシステム。
  2. SASターゲット装置に要求されるI/O性能であるI/O要求性能を各SASターゲット装置について監視する監視部を更に備え、
    前記物理リンク割当て制御部が、各SASターゲット装置に対するI/O要求性能に基づいて、各SASターゲット装置に割り当てる物理リンクの数を制御する、
    請求項１記載のコンピュータシステム。
  3. 前記物理リンク割当て制御部が、I/O要求性能の高いSASターゲット装置には、I/O要求性能の低いSASターゲット装置よりも多くの数の物理リンクを割り当てる、
    請求項２記載のコンピュータシステム。
  4. 前記複数のSASターゲット装置には、通信プロトコルの異なるSASターゲット装置が混在しており、
    前記物理リンク割当て制御部が、SASターゲット装置の通信プロトコルの種類に基づいて、各SASターゲット装置に割り当てる物理リンクの数を制御する、
    請求項１記載のコンピュータシステム。
  5. 前記物理リンク割当て制御部が、転送効率の悪い通信プロトコルで通信するSASターゲット装置には、転送効率の良い通信プロトコルで通信するSASターゲット装置よりも多くの数の物理リンクを割り当てる、
    請求項４記載のコンピュータシステム。
  6. 前記物理リンク割当て制御部が、転送効率の良い通信プロトコルで通信するSASターゲット装置には、転送効率の悪い通信プロトコルで通信するSASターゲット装置よりも多くの数の物理リンクを割り当てる、
    請求項４記載のコンピュータシステム。
  7. 各SASターゲット装置は、記憶装置であり、
    二以上の記憶装置が、RAIDの法則に従ってグループ化されることによりRAIDグループとされており、
    前記物理リンク割当て制御部が、RAIDグループ単位で、割り当てる物理リンクの数を制御する、
    請求項１記載のコンピュータシステム。
  8. 前記SASイニシエータ装置から前記複数のSASターゲット装置へのアクセス経路を論理的な複数のゾーンに分割したゾーン設定を行うゾーン設定部を更に備え、
    前記物理リンク割当て制御部が、前記設定された複数のゾーンに基づいて、各SASター
    ゲット装置に割り当てる物理リンクの数を制御する、
    請求項１記載のコンピュータシステム。
  9. 前記物理リンク割当て制御部が、一つのゾーンに複数のSASターゲット装置が属する場合、それら複数のSASターゲット装置の各々に割り当てる物理リンクの数の制御を、前記一つのゾーンの範囲内で行う、
    請求項８記載のコンピュータシステム。
  10. 複数のSASターゲット装置を接続している筐体の資源を定期的に監視するための資源監視コマンドを定期的に発行する資源監視部を更に備え、
    前記ゾーン設定部が、前記資源監視コマンドの発行には利用されずSASターゲット装置へのI/Oに利用されるI/O専用ゾーンと、前記I/Oには利用されず前記資源監視コマンドの発行に利用される資源監視専用ゾーンとを設定する、
    請求項８記載のコンピュータシステム。
  11. 前記SASイニシエータ装置が、前記コンピュータシステムの外部に存在するアクセス元からI/O要求を受信し、該I/O要求に従う第一のSASターゲット装置に対して第一のI/Oを行い、且つ、前記アクセス元からのI/O要求に関わらずにバックエンドで第二のSASターゲット装置に対して第二のI/Oを行い、
    前記物理リンク割当て制御部が、前記第一のI/OのI/O要求性能と、前記第二のI/OのI/O要求性能とに基づいて、前記第一のSASターゲット装置に割り当てる物理リンクの数と前記第二のSASターゲット装置に割り当てる物理リンクの数を制御する、
    請求項２記載のコンピュータシステム。
  12. 前記物理リンク割当て制御部が、前記第一のI/OのI/O要求性能の方が前記第二のI/OのI/O要求性能よりも高い場合には、前記第一のSASターゲット装置に割り当てる物理リンクの数を前記第二のSASターゲット装置に割り当てる物理リンクの数よりも多くする、
    請求項１１記載のコンピュータシステム。
  13. 前記SASイニシエータ装置が、前記コンピュータシステムの外部に存在する複数のアクセス元からそれぞれI/O要求を受信し、該I/O要求に従うSASターゲット装置に対してI/Oを行い、
    前記物理リンク割当て制御部が、前記複数のアクセス元の各々の優先度に基づき、優先度の高いアクセス元からのI/O要求に従うSASターゲット装置に割り当てる物理リンクの数を、優先度の低いアクセス元からのI/O要求に従うSASターゲット装置に割り当てる物理リンクの数よりも多くする、
    請求項１記載のコンピュータシステム。
  14. 前記物理リンク割当て制御部が、前記スイッチ部と前記SASイニシエータ装置との間のワイドリンク及び前記スイッチ部内のワイドリンクのうちの少なくとも一つのワイドリンクにおいて、或るSASターゲット装置に割り当てる物理リンクの数をゼロとする、又は、前記或るSASターゲット装置と前記スイッチ部とを接続する物理リンクの割当てを解除することにより、前記或るSASターゲット装置へのI/Oを防ぐ、
    請求項１記載のコンピュータシステム。
  15. 前記一又は複数のスイッチ装置の各々が、
    複数の物理リンクにそれぞれ接続される複数の通信ポートと、
    スイッチ制御情報を記憶した記憶域と
    を備え、
    前記スイッチ制御情報には、前記複数の通信ポートの各々について、他の通信ポートを介することなく直接接続された装置を表す直接装置データと、他の通信ポートを介して間接的に接続されたSASターゲット装置を表す間接装置データとが記録され、
    通信ポートについての前記直接装置データが、SASターゲット装置を表すデータである場合、該SASターゲット装置は、該通信ポートに接続されている物理リンクが割り当てられたSASターゲット装置であり、
    通信ポートについての前記間接装置データは、該通信ポートに接続されている物理リンクが割り当てられたSASターゲット装置を表すデータであり、
    前記物理リンク割当て制御部は、前記一又は複数のスイッチ装置のうちの少なくとも一つのスイッチ装置の前記スイッチ制御情報を更新することで、SASターゲット装置に割り当てる物理リンクを制御する、
    請求項１記載のコンピュータシステム。
  16. 前記一又は複数のスイッチの各々が、或るSASターゲット装置とのコネクションを確立するためのコネクションオープン指示を、前記或るSASターゲット装置に割り当てられていない物理リンクを介して受けたならば、該物理リンクを介して、該コネクションオープン指示の発行元にエラーを返し、該物理リンクを介してコネクションが確立しないようにする、
    請求項１５記載のコンピュータシステム。
  17. 前記コンピュータシステムには、前記コンピュータシステムを管理するための管理端末が通信可能に接続されており、
    前記物理リンク割当て制御部が、前記管理端末からの指示に従って、何本の物理リンクをどのSASターゲット装置に割り当てるかを制御する、
    請求項１記載のコンピュータシステム。
  18. 前記コンピュータシステムは、複数の記憶装置を備えるストレージシステムであり、
    前記複数のSASターゲット装置が、前記複数の記憶装置であり、
    前記SASイニシエータ装置が、各記憶装置へのI/Oを制御するコントローラであり、
    前記スイッチ部が、複数のスイッチ装置であり、
    前記複数のスイッチ装置の各々が、複数の物理リンクにそれぞれ接続される複数の通信ポートと、スイッチ制御情報を記憶した記憶域とを有し、
    前記スイッチ制御情報には、前記複数の通信ポートの各々について、他の通信ポートを介することなく直接接続された装置を表す直接装置データと、他の通信ポートを介して間接的に接続された記憶装置を表す間接装置データとが記録され、
    通信ポートについての前記直接装置データが、記憶装置を表すデータである場合、該記憶装置は、該通信ポートに接続されている物理リンクが割り当てられた記憶装置であり、
    通信ポートについての前記間接装置データは、該通信ポートに接続されている物理リンクが割り当てられた記憶装置を表すデータであり、
    前記ストレージシステムが、記憶装置に要求されるI/O性能であるI/O要求性能を各記憶装置について監視する監視部を更に備え、
    前記物理リンク割当て制御部が、各記憶装置に対するI/O要求性能に基づいて、前記複数のスイッチ装置のうちの少なくとも一つのスイッチ装置の前記スイッチ制御情報を更新することで、各記憶装置に割り当てる物理リンクの数を制御する、
    請求項１記載のコンピュータシステム。
  19. 二以上の記憶装置が、RAIDの法則に従ってグループ化されることによりRAIDグループとされており、
    前記物理リンク割当て制御部が、RAIDグループ単位で、割り当てる物理リンクの数を制御する、
    請求項１８記載のコンピュータシステム。
  20. 前記コンピュータシステムは、複数の記憶装置を備えるストレージシステムであり、
    前記複数のSASターゲット装置が、前記複数の記憶装置であり、
    前記複数の記憶装置には、SCSIプロトコルに従う通信を行う記憶装置であるSCSI記憶装置と、ATAプロトコルに従う通信を行う記憶装置であるATA記憶装置とが混在しており、
    前記SASイニシエータ装置が、各記憶装置へのI/Oを制御するコントローラであり、
    前記スイッチ部が、複数のスイッチ装置であり、
    通信ポートについての前記直接装置データが、記憶装置を表すデータである場合、該記憶装置は、該通信ポートに接続されている物理リンクが割り当てられた記憶装置であり、
    通信ポートについての前記間接装置データは、該通信ポートに接続されている物理リンクが割り当てられた記憶装置を表すデータであり、
    前記物理リンク割当て制御部が、各記憶装置の通信プロトコルがSCSIであるかATAであるかに基づいて、前記複数のスイッチ装置のうちの少なくとも一つのスイッチ装置の前記スイッチ制御情報を更新することで、各記憶装置に割り当てる物理リンクの数を制御する、
    請求項１記載のコンピュータシステム。
  21. SASプロトコルに従うターゲットである複数の記憶装置と、
    SASプロトコルに従うイニシエータであり、各記憶装置へのI/Oを制御するコントローラと
    物理的な配線である物理リンクで各記憶装置に接続され、且つ、複数の物理リンクにより構成された論理的なパスであるワイドリンクで前記コントローラに接続されたスイッチ部と
    を備え、
    二以上の記憶装置が、RAIDの法則に従ってグループ化されることによりRAIDグループとされており、
    前記スイッチ部は、複数のスイッチ装置であり、前記コントローラに接続されたスイッ
    チ装置を先頭としてカスケード接続されており、一方のスイッチ装置と他方のスイッチ装
    置とが互いにワイドリンクで接続されており、
    前記複数のスイッチ装置の各々が、複数の物理リンクにそれぞれ接続される複数の通信
    ポートと、スイッチ制御情報を記憶した記憶域とを有し、
    前記スイッチ制御情報には、前記複数の通信ポートの各々について、他の通信ポートを
    介することなく直接接続された装置を表す直接装置データと、他の通信ポートを介して間
    接的に接続された記憶装置を表す間接装置データとが記録され、
    通信ポートについての前記直接装置データが、記憶装置を表すデータである場合、該記憶装置は、該通信ポートに接続されている物理リンクが割り当てられた記憶装置であり、
    通信ポートについての前記間接装置データは、該通信ポートに接続されている物理リンクが割り当てられた記憶装置を表すデータであり、
    前記コントローラが、RAIDグループに要求されるI/O性能であるI/O要求性能を各RAIDグループについて監視し、該監視の結果に基づいて、前記複数のスイッチ装置のうちの少なくとも一つのスイッチ装置の前記スイッチ制御情報を更新することで、前記スイッチ部と前記コントローラとの間のワイドリンク及び前記スイッチ部内のワイドリンクのうちの少なくとも一つのワイドリンクのうちの何本の物理リンクをどのRAIDグループに割り当てるかを、前記スイッチ制御情報を参照して制御し、
    前記コントローラから記憶装置へのI/Oは、該記憶装置に割り当てられた物理リンクを経由して行われ、該記憶装置に割り当てられていない物理リンクを経由できないようになっている、
    ストレージシステム。
  22. SASプロトコルに従うターゲットである複数の記憶装置と、
    SASプロトコルに従うイニシエータであり、各記憶装置へのI/Oを制御するコントローラと
    物理的な配線である物理リンクで各記憶装置に接続され、且つ、複数の物理リンクにより構成された論理的なパスであるワイドリンクで前記コントローラに接続されたスイッチ部と
    を備え、
    前記複数の記憶装置には、SCSIプロトコルに従う通信を行う記憶装置であるSCSI記憶装置と、ATAプロトコルに従う通信を行う記憶装置であるATA記憶装置とが混在しており、
    前記スイッチ部は、複数のスイッチ装置であり、前記コントローラに接続されたスイッチ装置を先頭としてカスケード接続されており、一方のスイッチ装置と他方のスイッチ装置とが互いにワイドリンクで接続されており、
    前記複数のスイッチ装置の各々が、複数の物理リンクにそれぞれ接続される複数の通信ポートと、スイッチ制御情報を記憶した記憶域とを有し、
    前記スイッチ制御情報には、前記複数の通信ポートの各々について、他の通信ポートを介することなく直接接続された装置を表す直接装置データと、他の通信ポートを介して間接的に接続された記憶装置を表す間接装置データとが記録され、
    通信ポートについての前記直接装置データが、記憶装置を表すデータである場合、該記憶装置は、該通信ポートに接続されている物理リンクが割り当てられた記憶装置であり、
    通信ポートについての前記間接装置データは、該通信ポートに接続されている物理リンクが割り当てられた記憶装置を表すデータであり、
    前記コントローラが、各記憶装置の通信プロトコルがSCSIであるかATAであるかに基づいて、前記複数のスイッチ装置のうちの少なくとも一つのスイッチ装置の前記スイッチ制御情報を更新することで、前記スイッチ部と前記コントローラとの間のワイドリンク及び前記スイッチ部内のワイドリンクのうちの少なくとも一つのワイドリンクのうちの何本の物理リンクをどの記憶装置に割り当てるかを、前記スイッチ制御情報を参照して制御し、
    前記コントローラから記憶装置へのI/Oは、該記憶装置に割り当てられた物理リンクを経由して行われ、該記憶装置に割り当てられていない物理リンクを経由できないようになっている、
    ストレージシステム。
  23. 前記割当て制御される物理リンクは、仮想的な物理リンクであり、
    前記仮想的な物理リンクは、一つの物理リンクを時分割することにより形成された論理リンクであり、
    前記SASイニシエータ装置からSASターゲット装置へのI/Oは、該SASターゲット装置に割り当てられた論理リンクを経由して行われ、該SASターゲット装置に割り当てられていない論理リンクを経由できないようになっている、
    請求項１記載のコンピュータシステム。
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