JP4871546B2 - ストレージシステム - Google Patents

Description

本発明はストレージシステムに関し、特に、ファイル管理に好適なストレージシステムに関する。

特開２００３−２０８３６２号広報には、ブロックＩ／ＯインターフェースとファイルＩ／Ｏインターフェースとを備えたＳＡＮ／ＮＡＳ統合ストレージシステムが開示されている。ブロックＩ／Ｏインターフェースは、ディスクブロック単位のＩ／Ｏリクエスト（ブロックアクセス要求）を処理する。ＦＣ（Fibre Channel）、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）、ｉＳＣＳＩ（internet SCSI）、ＥＳＣＯＮ（Enterprise System Connection：登録商標）等は、ブロックＩ／Ｏインターフェースに属する。複数のホストシステムと複数のストレージシステムがファイバチャネル等のブロックＩ／Ｏインターフェースを介して相互に接続されたシステムは、ＳＡＮ（Storage Area Network）と呼ばれる。

一方、ファイルＩ／Ｏインターフェースは、ファイル転送プロトコルに基づくファイル単位のＩ／Ｏリクエスト（ファイルアクセス要求）を処理する。ファイルサーバとクライアントとの間のファイル転送プロトコルとして、ＮＦＳ（Network File System）、ＣＩＦＳ（Common Interface File System）等が知られている。ファイルＩ／Ｏインターフェースを介して、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク等のネットワークに接続できるストレージシステムは、ＮＡＳ（Network Attached Storage）と呼ばれる。

ＳＡＮ／ＮＡＳ統合ストレージシステムは、ＳＡＮやＩＰネットワーク等を介して複数のホストシステムからＩ／Ｏリクエストを受け付ける。

従来では、ストレージシステム内のディスクドライブのウェイルスチェックやデータバックアップ等のフィル単位でのバッチ処理をホストシステムが行っていた。
特開２００３−２０８３６２号広報

しかし、ホストシステムがこのようなフィル単位のバッチ処理を行うには、ディスクドライブ内のファイルを全て読み出す必要があるので、ホストシステムの負荷は非常に重くなる。ホストシステムがこのような負荷の重い処理をしながらメール等のアプリケーションサービスを提供すると、アプリケーションサービスの処理性能が低下する。

また、ＳＡＮやＩＰネットワーク等を介して複数のホストシステムに接続するＳＡＮ／ＮＡＳ統合ストレージシステムでは、上述したファイル単位のバッチ処理が複数のホストシステムによって、同じ時間帯に行われる場合があり、ストレージシステムへの負荷が集中する。ストレージシステムに負荷が集中すると、ストレージシステム自身の処理性能も低下する。

そこで、本発明は、このような問題を解決し、ホストシステムに高負荷を掛けることなく、ファイル単位でのバッチ処理を行うことができ、しかも、ストレージシステムの負荷を分散させることのできるストレージシステムを提案することを課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明のストレージシステムは、複数の論理ユニットと、各々の論理ユニットに格納されている複数のファイルをファイル単位でファイル管理するファイル管理アプリケーションソフトウェアと、ストレージシステムのリソースの負荷を監視する負荷監視モジュールと、負荷監視モジュールが監視する負荷に応じてファイル管理アプリケーションソフトウェアを制御するファイル管理制御モジュールと、を備える。ファイル管理制御モジュールは、ストレージシステムのリソースの負荷に応じてファイル管理アプリケーションソフトウェアを制御するので、ストレージシステムの負荷を分散させることができる。

ファイル管理アプリケーションソフトウェアとして、ストレージシステムのリソースの負荷が重くなる処理、例えば、複数のファイルを一括してファイル管理するものが好適である。このような負荷の重い処理をホストシステムに替わってストレージシステムが実行することで、ホストシステムの負荷を低減できる。

リソースの負荷として、例えば、各々の論理ユニットのＩ／Ｏ負荷を用いることができる。

本発明の好適な形態として、ストレージシステムは、各々の論理ユニットのファイル管理の優先順位と、各々の論理ユニットのＩ／Ｏ負荷と、各々の論理ユニットのファイル管理の実行順番とを管理するファイル管理テーブルを更に備える。ファイル管理制御モジュールは、Ｉ／Ｏ負荷が所定の閾値以下の論理ユニットのファイル管理の優先順位を繰り上げて、実行順番を決定する。ファイル管理の優先順位は、例えば、管理者が予め設定しておくことができる。ファイル管理の優先順位と論理ユニットのＩ／Ｏ負荷に応じて、ファイル管理の実行順番を決定することで、リソースの負荷を分散させることができる。

ファイル管理制御モジュールは、ファイル管理アプリケーションソフトウェアの起動／停止制御、ファイル管理の対象となる論理ユニットのマウント／アンマウント制御、及びファイル管理のレジューム制御を行う。

ファイル管理制御モジュールは、プロセッサ使用率が所定の閾値以上になると、論理ユニットをアンマウントし、論理ユニットのファイル管理を一時中断する。これにより、高負荷の論理ユニットのファイル管理を後回しにすることで、リソースの負荷を分散させることができる。

ファイル管理制御モジュールは、プロセッサ使用率が所定の閾値未満になると、アンマウントされた論理ユニットを再びマウントし、論理ユニットのファイル管理を再開する。

ファイル管理制御モジュールは、論理ユニットのファイル管理を中断した回数が所定の閾値以上になると、論理ユニットのファイル管理を中止し、他の論理ユニットのファイル管理を行うようにしてもよい。ファイル管理を中断した回数が所定の閾値以上になるということは、その論理ユニットは恒常的に高負荷状態と考えられるので、他の論理ユニットのファイル管理を優先するのが好ましい。

本発明の好適な形態として、ストレージシステムは、単一又は複数のブロックＩ／Ｏインターフェースと、単一又は複数のファイルＩ／Ｏインターフェースとを更に備える。複数の論理ユニットのうち何れかの論理ユニットは、ブロックＩ／Ｏインターフェースを介して、ＦＣ−ＳＡＮクライアントやｉＳＣＳＩクライアント等のＳＡＮクライアントに提供され、複数の論理ユニットのうち他の論理ユニットは、ファイルＩ／Ｏインターフェースを介してＮＡＳクライアントに提供される。

ファイル管理アプリケーションソフトウェア、負荷監視モジュール、ファイル管理制御モジュールは、例えば、ファイルＩ／Ｏインターフェースに実装されるのが好ましい。

ファイルＩ／Ｏインターフェースは、ファイルＩ／Ｏインターフェースの負荷が所定の閾値以上になると、他のファイルＩ／Ｏインターフェース又はブロックＩ／Ｏインターフェースを介して論理ユニットをマウントし、ファイル管理を制御する。これにより、ストレージシステムの負荷を分散させることができる。

ストレージシステムは、ＳＡＮクライアント又はＮＡＳクライアントからの要求に応答してＩ／Ｏ処理を行い、そのバックグランドでファイル管理を行う。上述の如く、ストレージシステムのリソースの負荷を分散させておくことで、ホストシステムからの通常業務に基づくＩ／Ｏリクエストに応答しつつ、ファイル管理も同時に無理なく行うことができる。

ファイル管理制御モジュールは、ファイル管理の処理結果を管理者にメール通知するのが好ましい。例えば、論理ユニットが高負荷のためファイル管理を中断した旨の報告や、ウィルスチェックの結果、ウィルスを発見した旨の報告等である。

ファイル管理アプリケーションソフトウェアとして、例えば、ウィルスチェックソフトウェア、又はバックアップソフトウェア等を用いることができる。

本発明によれば、ホストシステムに高負荷を掛けることなく、ファイル単位でのバッチ処理を行うことができ、しかも、ストレージシステムの負荷を分散させることができる。

以下、各図を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係るストレージシステム１０のシステム構成を示す。ストレージシステム１０は、ＦＣ−ＳＡＮ（Fibre Channel Storage Area Network）５００を介してホストシステム７００に接続するとともに、ＩＰネットワーク６００を介してホストシステム８００及びメールサーバ９００に接続するＳＡＮ／ＮＡＳ統合ストレージシステムである。

ホストシステム７００は、ファイバチャネルプロトコル等に基づいて、ストレージシステム１０にブロックアクセス要求を行うＳＡＮクライアントである。ホストシステム８００は、ＮＦＳ又はＣＩＦＳ等のファイル転送プロトコルに基づいて、ストレージシステム１０にファイルアクセス要求を行うＮＡＳクライアントである。ホストシステム７００，８００には、例えば、Ｗｅｂアプリケーションソフトウェア、ストリーミングアプリケーションソフトウェア、Ｅビジネスアプリケーションソフトウェア等が実装されている。ホストシステム７００，８００は、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、メインフレームコンピュータ等である。ホストシステム７００，８００には、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）系のシステムとＵＮＩＸ（登録商標）系のシステムとが混在していてもよい。メールサーバ９００は、ストレージシステム１０のファイル管理の処理結果を管理者に知らせる。

ストレージシステム１０は、記憶制御装置７０と記憶装置８０とを備える。記憶制御装置７０は、複数のチャネルアダプタ２０，３０，４０、相互結合網５０、キャッシュメモリ５１、共有メモリ５２、及び複数のディスクアダプタ６０を備える。記憶装置８０は、複数の記憶デバイス８１を備える。

チャネルアダプタ（ＣＨＡ）２０は、ＦＣ−ＳＡＮ５００に接続する複数のポート２１を備えており、ファイバチャネルプロトコルに基づくブロックＩ／Ｏインターフェース（ＳＡＮインターフェース）をホストシステム７００に提供する。チャネルアダプタ（ＣＨＩ）３０は、ＩＰネットワーク６００に接続する複数のポート３１を備えており、ｉＳＣＳＩ（internet Small Computer System Interface）プロトコルに基づくブロックＩ／Ｏインターフェース（ｉＳＣＳＩインターフェース）をホストシステム８００に提供する。チャネルアダプタ（ＣＨＮ）４０は、ＦＣ−ＳＡＮ５００又はＩＰネットワーク６００に接続する複数のポート４１を備えており、ファイル転送プロトコルに基づくファイルＩ／Ｏインターフェース（ＮＡＳインターフェース）をホストシステム７００，８００に提供する。

チャネルアダプタ４０は、更にＮＡＳプロセッサ４２と、ストレージコントローラ４３とを備える。ＮＡＳプロセッサ４２は、ホストシステム７００，８００からのファイルアクセス要求に応答して、ファイルアクセス処理を行うための専用プロセッサである。ＮＡＳプロセッサ４２によるファイルアクセス処理により、チャネルアダプタ４０は、ファイルサーバとして機能する。ストレージコントローラ４３は、ファイルアクセス要求に対する応答として、記憶デバイス８１にＩ／Ｏ要求を行う。ストレージコントローラ４３は、キャッシュメモリ５１、共有メモリ５２、及びディスクアダプタ６０との間でデータやコマンドの送受信を行う。

チャネルアダプタ２０，３０，４０は、ＣＰＵやメモリを搭載した一枚又は複数の回路基板を一体化したコンピュータシステム（アダプタボード）として構成されている。

本明細書において、説明の便宜上、チャネルアダプタ２０，３０，４０をそれぞれＣＨＡ，ＣＨＩ，ＣＨＮと別称する場合がある。

ディスクアダプタ（ＤＫＡ）６０は、記憶デバイス８１へのデータの読み書きを制御する。ディスクアダプタ６０は、ホストシステム７００，８００からのライトコマンドに応答してライトデータを所定の記憶デバイス８１の所定のアドレスに書き込む。また、ディスクアダプタ６０は、ホストシステム７００，８００からのリードコマンドに応答して所定の記憶デバイス８１からデータを読み取る。ディスクアダプタ６０は、記憶デバイス８１へデータを読み書きする際に、論理アドレスを物理アドレスに変換する。記憶デバイス８１がＲＡＩＤ構成に従って管理されている場合には、ディスクアダプタ６０は、ＲＡＩＤレベルに対応したデータアクセスを行う。

ディスクアダプタ６０は、ＣＰＵやメモリを搭載した一枚又は複数の回路基板を一体化したコンピュータシステム（アダプタボード）として構成されている。

キャッシュメモリ５１は、ホストシステム７００，８００から受信したデータを一時的に格納したり、或いは記憶デバイス８１から読み出されたデータを一時的に格納したりする。

共有メモリ５２は、ストレージシステム１０の構成情報や負荷情報を格納したり、或いはチャネルアダプタ２０，３０，４０とディスクアダプタ６０との間で送受信される各種のコマンドを格納したりする。

例えば、チャネルアダプタ２０，３０，４０は、ホストシステム７００，８００からライトコマンドを受信すると、そのライトコマンドを共有メモリ５２に書き込むと共に、ホストシステム７００，８００から受信したライトデータをキャッシュメモリ５１に書き込む。一方、ディスクアダプタ６０は、共有メモリ５２を常時監視しており、共有メモリ５２にライトコマンドが書き込まれたことを検出すると、そのライトコマンドに従って、キャッシュメモリ５１からダーティデータを読み出して、これを記憶デバイス８１にデステージする。

また、チャネルアダプタ２０，３０，４０は、ホストシステム７００，８００からリードコマンドを受信すると、リードデータがキャッシュメモリ５１に存在するか否かをチェックする。ここで、リードデータがキャッシュメモリ５１に存在すれば、チャネルアダプタ２０，３０，４０は、そのリードデータをキャッシュメモリ５１から読み取って、ホストシステム７００，８００に送信する。一方、リードデータがキャッシュメモリ５１に存在しない場合には、チャネルアダプタ２０，３０，４０は、リードコマンドを共有メモリ５２に書き込む。ディスクアダプタ６０は、共有メモリ５２を常時監視しており、リードコマンドが共有メモリ５２に書き込まれたことを検出すると、ディスクアダプタ６０は、リードデータを記憶デバイス８１から読み出して、これをキャッシュメモリ５１に書き込むと共に、リードデータをキャッシュメモリ５１に書き込んだ旨を共有メモリ５２に書き込む。すると、チャネルアダプタ２０，３０，４０は、読みだし対象となるデータがキャッシュメモリ５１に書き込まれたことを検出し、そのリードデータをキャッシュメモリ５１から読み出して、ホストシステム７００，８００に送信する。

相互結合網５０は、チャネルアダプタ２０，３０，４０、キャッシュメモリ５１、共有メモリ５２、及びディスクアダプタ６０を相互に接続する。相互結合網１６０は、例えば、高速スイッチング動作によってデータ伝送を行う超高速クロスバスイッチ等のような高速バスである。

記憶デバイス８１は、例えば、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスクドライブ、磁気テープドライブ、半導体メモリドライブ、光ディスクドライブ等のような物理デバイスである。記憶装置８０には、ＦＣディスクやＳＡＴＡ（Serial AT Attachment）ディスク等のように、異種類のディスクを混在させてもよい。

図２はストレージシステム１０の記憶階層を示している。図１に示した符号と同一符号のデバイス等は同一のデバイス等を示すものとして、その詳細な説明を省略する。

パリティグループ１００は、例えば、４つの記憶デバイス８１を一組としてグループ化することにより（３Ｄ＋１Ｐ）、或いは８つの記憶デバイス８１を一組としてグループ化することにより（７Ｄ＋１Ｐ）、構成される。即ち、複数の記憶デバイス８１のそれぞれが提供する記憶領域が集合して一つのパリティグループ１００が構成される。パリティグループ１００は、ＲＡＩＤグループ或いはＥＣＣグループと別称することもできる。

一つのパリティグループ１００を複数に分割することにより、複数の論理デバイス（ＬＤＥＶ）１１０を形成することもできるし、或いは複数のパリティグループ１００を集めて一つの論理デバイス１１０を形成することもできる。

各々のポート２１，３１，４１には、それぞれ論理ユニット（ＬＵ）１２０，１３０，１４０がマッピングされる。論理ユニット１２０，１３０，１４０は、ホストシステム７００，８００が認識する論理的な記憶単位である。例えば、ホストシステム７００，８００がＵＮＩＸ（登録商標）系のシステムである場合には、論理ユニット１２０，１３０，１４０は、デバイスファイル（Device File）に対応付けられる。或いは、ホストシステム７００，８００がＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）系のシステムである場合には、論理ユニット１２０，１３０，１４０は、ドライブレター（ドライブ名）に対応付けられる。各々の論理ユニット１２０，１３０，１４０には、固有のＬＵＮ（Logical Unit Number）がアサインされる。

各々の論理ユニット１２０，１３０，１４０には、単一又は複数の論理デバイス１１０がマッピングされる。ホストシステム７００，８００がオープン系システムの場合、ホストシステム７００，８００は、論理デバイス１１０を一つの物理的なデバイスとして認識し、ＬＵＮや論理ブロックアドレスを指定することにより、所望の論理デバイス１１０にアクセスする。ホストシステム７００，８００がメインフレーム系システムの場合、ホストシステム７００，８００は、論理デバイス１１０を直接認識する。

図３はストレージシステム１０のファイル管理機能を中心とする機能ブロックを示している。図１に示した符号と同一符号のデバイス等は同一のデバイス等を示すものとして、その詳細な説明を省略する。

ＮＡＳプロセッサ４２は、ＮＡＳオペレーティングシステム３２０上でファイル管理制御モジュール３００と負荷監視モジュール３１０とを動作させて、ファイル管理アプリケーションソフトウェア２００を制御する。ファイル管理アプリケーションソフトウェア２００は、各々の論理ユニット１２０，１３０，１４０に格納される複数のファイルをファイル単位でファイル管理する。ファイル管理アプリケーションソフトウェアとして、例えば、ファイル単位でウィルスチェックを行うウィルスチェックソフトウェア２１０、或いはファイル単位でデータバックアップを行うバックアップソフトウェア２２０等がある。

負荷監視モジュール３１０は、ストレージシステム１０のリソースの負荷を監視する。リソース負荷情報として、例えば、ＮＡＳプロセッサ４２のプロセッサ使用率、ストレージコントローラ４３のプロセッサ使用率、チャネルアダプタ２０，３０，４０のプロセッサ使用率、ディスクアダプタ６０のプロセッサ使用率、パリティグループ１００のＩ／Ｏ負荷、論理デバイス１１０のＩ／Ｏ負荷、論理ユニット１２０，１３０，１４０のＩ／Ｏ負荷、ポート２１，３１，４１のＩ／Ｏ負荷、キャッシュメモリ５１の利用率又はキャッシュヒット率、相互結合網５０の使用率などがある。Ｉ／Ｏ負荷として、例えば、Ｉ／Ｏレート（単位時間あたりのＩ／Ｏ数）又は入出力データのデータサイズ等を挙げることができる。これらのリソース負荷情報は、共有メモリ５２に格納される。負荷監視モジュール３１０は、共有メモリ５２からリソース負荷情報を取得することができる。

ファイル管理制御モジュール３００は、ファイル管理テーブル４００、閾値管理テーブル４１０、ＬＵ管理テーブル４２０、ルール管理テーブル４３０、及びウィルス検出リスト４４０を参照して、ファイル管理アプリケーションソフトウェア２００を制御する。ファイル管理制御モジュール３００は、負荷監視モジュール３１０からリソース負荷情報を取得し、ストレージシステム１０の各リソースの負荷が均等に分散されるように、ファイル管理アプリケーションソフトウェア２００の起動／停止を制御したり、或いはＮＡＳプロセッサ４２にマウントされる論理ユニットを変更したりする。ファイル管理制御モジュール３００は、ファイル管理の対象となる論理ユニットのＩ／Ｏ負荷が高くなったり、或いはＮＡＳプロセッサ４２の負荷が高くなったりすると、ファイル管理の途中経過をファイル管理テーブル４００に記録しておき、ファイル管理を一時的に停止する。その後、論理ユニットのＩ／Ｏ負荷が低くなったり、或いはＮＡＳプロセッサ４２の負荷が低くなったりした時点で、ファイル管理を再開する（レジューム機能）。

尚、ストレージシステム１０は、ホストシステム７００，８００からの通常業務のＩ／Ｏリクエストに応答しつつ、そのバックグランドでファイル管理制御モジュール３００を動作させ、各論理ユニット１２０，１３０，１４０のファイル管理を制御する。

図４はファイル管理テーブル４００を示す。ファイル管理テーブル４００は、論理ユニット毎にファイル管理の実行順番を管理するとともに、レジューム機能によりファイル管理を再開するためのマーカー情報などを管理するためのテーブルである。ファイル管理テーブル４００の各レコードには、管理番号４０１、ＬＵＮ４０２、優先順位４０３、負荷状態４０４、実行順番４０５、実行結果４０６、再開マーク４０７、スキップ数４０８、及びＬＵ種別４０９を格納する欄が設けられている。

管理番号４０１は、ファイル管理テーブル４００の各レコードを管理するための番号である。ＬＵＮ４０２は、ファイル管理の対象となる論理ユニットのＬＵＮを示す。優先順位４０３は、ユーザが指定するファイル管理の優先順位である。ユーザは、論理ユニット単位でファイル管理の優先順位を指定することができる。負荷状態４０４は、論理ユニットの負荷状態を示し、この欄には、論理ユニットのＩ／Ｏ負荷が閾値以上のときに「１」が記録され、論理ユニットのＩ／Ｏ負荷が閾値未満のときに「０」が記録される。論理ユニットの負荷状態を判定する閾値は、閾値管理テーブル４１０の閾値４１４又は４１５が用いられる。

実行順番４０５は、ファイル管理の実行順番を示す。実行順番４０５はユーザが指定した優先順位４０３に論理ユニットの負荷状態４０４を加味した上で決定される。例えば、負荷状態が「０」と「１」の論理ユニットが混在する場合には、負荷状態が「１」の論理ユニットよりも負荷状態が「０」の論理ユニットの順位が優先的に繰り上げられる。これにより、負荷の軽い論理ユニットを優先して、ファイル管理を行い、リソースの負荷を適度に分散させることができる。実行結果４０６は、ファイル管理の完了割合を示す。この欄には、論理ユニット内の全てのファイル管理が完了すると、１００％の値が記録され、ファイル管理が未完了の場合に０％の値が記録される。初期値は０％である。再開マーク４０７は、レジューム機能によりファイル管理を再開するためのマーカー情報である。スキップ数４０８は、ファイル管理を途中で中断した回数を示す。ファイル管理の実行途中で論理ユニットのＩ／Ｏ負荷が高くなると、ファイル管理は一時中断される。ＬＵ種別４０９は、論理ユニットに接続するインターフェースの種別（ＣＨＡ，ＣＨＩ，ＣＨＮ）を示す。

図５は閾値管理テーブル４１０を示す。閾値管理テーブル４１０は、各リソースの負荷状態を判定する閾値４１１〜４１５を格納する。閾値４１１は、ＮＡＳプロセッサ４２の負荷状態が高負荷であるか否かを判断する基準となるＣＰＵ使用率の閾値である。閾値４１２は、ストレージコントローラ４３の負荷状態が高負荷であるか否かを判断する基準となるプロセッサ使用率の閾値である。閾値４１３は、ＣＨＡ，ＣＨＩの負荷状態が高負荷であるか否かを判断する基準となるプロセッサ使用率の閾値である。閾値４１４は、各パリティグループ１００の負荷状態が高負荷であるか否かを判断する基準となるＩ／Ｏレートの閾値である。閾値４１５は、各論理ユニット１２０，１３０，１４０の負荷状態が高負荷であるか否かを判断する基準となるＩ／Ｏレートの閾値である。

図６はＬＵ管理テーブル４２０を示す。ＬＵ管理テーブル４２０は、各論理ユニットを管理するためのテーブルである。ＬＵ管理テーブル４２０の各レコードには、ＬＵＮ４２１、接続ホスト名４２２、管理者メールアドレス４２３、接続Ｉ／Ｆ４２４、パリティグループ４２５，４２６，４２７を格納する欄が設けられている。ＬＵＮ４２１は、ファイル管理の対象となる論理ユニットのＬＵＮを示す。接続ホスト名４２２は、管理対象の論理ユニットに接続しているホストシステム７００，８００の名称を示す。管理者メールアドレス４２３は、論理ユニットを管理する管理者のメールアドレスである。接続Ｉ／Ｆ４２４は、論理ユニットに接続するインターフェースの種別（ＣＨＡ，ＣＨＩ，ＣＨＮ）を示す。パリティグループ４２５，４２６，４２７は、管理対象の論理ユニットにマッピングされているパリティグループを示す。

図７はルール管理テーブル４３０を示す。ルール管理テーブル４３０は、ファイル管理のルールを定めるためのテーブルである。ファイル管理テーブル４３０には、待ち時間４３１、待ち時間４３２、閾値４３３、及びファイル数４３４を格納する欄が設けられている。待ち時間４３１,４３２は、ＮＡＳプロセッサ４２の負荷チェックサブルーチン（図１３、図１４）を実行する上で、ＮＡＳプロセッサ４２の負荷を再チェックするためのインターバルを規定する。ＮＡＳプロセッサ４２の負荷チェックサブルーチンについては、後述する。閾値４３３は、ファイル管理を中断した回数の閾値を示す。ファイル管理を中断した回数がこの閾値４３３を超えると、例えば、ファイル管理が未完了である旨が管理者にメール通知される。ファイル数４３４は、一度にファイル管理するファイル数を示す。

図８はウィルス検出リスト４４０を示す。ウィルス検出リスト４４０は、ウィルス情報を管理するためのリストである。ウィルス検出リスト４４０には、フィルパス４４１、及びウィルス名４４２を格納する欄が設けられている。ファイルパス４４１は、ウィルスに感染しているファイルのファイルパスを示す。ウィルス名４４２は、検出したウィルスの名称を示す。

次に、図９乃至図１５を参照しながら、ファイル管理制御モジュール３００によって実行されるファイル管理方法について説明する。ここでは、ファイル管理の一例として、ウィルスチェックを例示するが、本発明はこれに限られるものではなく、複数のファイルをファイル単位でバッチ処理するファイル管理（例えば、ファイル単位のデータバックアップ）に適用できる。図９乃至図１２はウィルスチェックのメインルーチンを示し、図１３乃至図１５はウィルスチェックのサブルーチンを示す。

まず、図９を参照する。ファイル管理制御モジュール３００は、ウィルスチェックのメインルーチンを呼び出し、ＮＡＳプロセッサ４２の負荷チェックを行う（Ｓ１０１）。この負荷チェックでは、図１３のサブルーチンが呼び出され、ＮＡＳプロセッサのＣＰＵ使用率がチェックされる（Ｓ２０１）。次に、このＣＰＵ使用率と閾値テーブル４１０の閾値４１１とが比較される（Ｓ２０２）。ＣＰＵ使用率が閾値４１１以上の場合には（Ｓ２０２；ＹＥＳ）、ルール管理テーブル４３０の待ち時間４３１が経過するのを待ち（Ｓ２０３）、Ｓ２０１に戻る。一方、ＣＰＵ使用率が閾値未満の場合には（Ｓ２０２；ＮＯ）、このサブルーチンを抜ける。

次に、ファイル管理制御モジュール３００は、ファイル管理テーブル４００を読み込む（Ｓ１０２）。ここで読み込まれるファイル管理テーブル４００は、図１６（Ａ）に示すように初期状態のテーブルであり、ファイル管理の優先順位４０３は確定しているものの、負荷状態４０４や実行順番４０５が未確定の状態にある。

次に、ファイル管理制御モジュール３００は、全ての論理ユニットのＩ／Ｏ負荷をチェックし、ファイル管理テーブル４００の負荷状態４０４の欄に「０」又は「１」を記録する（Ｓ１０３）。論理ユニットのＩ／Ｏ負荷として、パリティグループ１００のＩ／Ｏレートを用いる場合は、ファイル管理制御モジュール３００は、パリティグループ１００のＩ／Ｏレートと閾値管理テーブル４１０の閾値４１４とを比較して、前者が後者より小さい場合に、負荷状態４０４の欄に「０」を記録し、前者が後者と同じか或いはそれ以上の場合に、負荷状態４０４の欄に「１」を記録する。論理ユニットのＩ／Ｏ負荷として、各論理ユニット１２０、１３０、１４０のＩ／Ｏレートを用いる場合は、ファイル管理制御モジュール３００は、各論理ユニット１２０、１３０、１４０のＩ／Ｏレートと閾値管理テーブル４１０の閾値４１５とを比較して、前者が後者より小さい場合に、負荷状態４０４の欄に「０」を記録し、前者が後者と同じか或いはそれ以上の場合に、負荷状態４０４の欄に「１」を記録する。

尚、複数のパリティグループ１００を集めて単一の論理ユニット１２０、１３０、１４０が形成される場合には、パリティグループ１００のＩ／Ｏ負荷をチェックすることにより、より精度の高い負荷チェックを行うことができる。

次に、ファイル管理制御モジュール３００は、ファイル管理の実行順番を決定する（Ｓ１０４）。ファイル管理の実行順番は、ユーザが指定した優先順位４０３と論理ユニット１２０、１３０、１４０の負荷状態４０４とを基に決定することができる。原則として、優先順位４０３通りに実行順番４０６が決定されるが、負荷状態が「０」の論理ユニットと負荷状態が「１」の論理ユニットが混在する場合には、負荷状態が「０」の論理ユニットの順位が優先的に繰り上げられる。図１６（Ｂ）は、実行順番４０５が確定した後のファイル管理テーブル４００を示している。

次に、ファイル管理制御モジュール３００は、ファイル管理テーブル４００の中から実行順番４０５が「１」のレコードを読み込み（Ｓ１０５）、実行結果４０６が１００％未満であるか否かをチェックする（Ｓ１０６）。

そして、実行結果４０６が１００％未満である場合には（Ｓ１０６；ＹＥＳ）、ファイル管理制御モジュール３００は、接続パスチェックを行う（Ｓ１０７）。この接続パスチェックでは、図１４のサブルーチンが呼び出され、ストレージコントローラ４３のプロセッサ使用率がチェックされる（Ｓ３０１）。次に、このプロセッサ使用率と閾値テーブル４１０の閾値４１２とが比較される（Ｓ３０２）。プロセッサ使用率が閾値４１２以上の場合には（Ｓ３０２；ＹＥＳ）、ファイル管理制御モジュール３００は、他のインターフェースＣＨＡ又はＣＨＩのプロセッサ使用率をチェックする（Ｓ３０４）。

そして、他のインターフェースＣＨＡ又はＣＨＩのプロセッサ使用率と閾値テーブル４１０の閾値４１３とが比較される（Ｓ３０５）。他のインターフェースＣＨＡ又はＣＨＩのプロセッサ使用率が閾値４１３以上の場合には（Ｓ３０５；ＹＥＳ）、ファイル管理制御モジュール３００は、ルール管理テーブル４３０の待ち時間４３２が経過するのを待ち（Ｓ３０７）、Ｓ３０１に戻る。

一方、ストレージコントローラ４３のプロセッサ使用率が閾値４１２未満の場合には（Ｓ３０２；ＮＯ）、ＮＡＳプロセッサ４２は、ストレージコントローラ４３経由で論理ユニット１２０、１３０、１４０をマウントし（Ｓ３０３）、このサブルーチンを抜ける。或いは、他のインターフェースＣＨＡ又はＣＨＩのプロセッサ使用率が閾値４１３未満の場合には（Ｓ３０５；ＮＯ）、ＮＡＳプロセッサ４２は、当該他のインターフェースＣＨＡ又はＣＨＩ経由で論理ユニット１２０、１３０、１４０をマウントし（Ｓ３０６）、このサブルーチンを抜ける。

このように、ＮＡＳプロセッサ４２の負荷が高い場合であっても、他のインターフェースＣＨＡ又はＣＨＩの負荷が軽い場合には、ＮＡＳプロセッサ４２が他のインターフェースＣＨＡ又はＣＨＩを経由して論理ユニット１２０、１３０、１４０をマウントすることにより、リソースの負荷を適度に分散させることができる。

次に、ファイル管理制御モジュール３００は、ファイル管理の対象となる論理ユニットの負荷チェックを行う（Ｓ１０８）。この負荷チェックでは、図１５のサブルーチンが呼び出され、ファイル管理の対象となる論理ユニットのＩ／Ｏ負荷がチェックされる（Ｓ４０１）。次に、この論理ユニットのＩ／Ｏ負荷と閾値テーブル４１０の閾値４１５とが比較される（Ｓ４０２）。論理ユニットのＩ／Ｏ負荷が閾値４１５以上の場合には（Ｓ４０２；ＹＥＳ）、ファイル管理テーブル４００の負荷状態４０４の欄に「１」を記録する（Ｓ４０６）。そして、スキップ数４０８を１だけインクリメントし（Ｓ４０７）、このサブルーチンを抜ける。

一方、論理ユニットのＩ／Ｏ負荷が閾値４１５未満の場合には（Ｓ４０２；ＮＯ）、ファイル管理制御モジュール３００は、ファイル管理の対象となる論理ユニットがマッピングされているパリティグループのＩ／Ｏ負荷をチェックする（Ｓ４０３）。次に、パリティグループのＩ／Ｏ負荷と閾値テーブル４１０の閾値４１４とが比較される（Ｓ４０４）。パリティグループのＩ／Ｏ負荷が閾値４１４以上の場合には（Ｓ４０２；ＹＥＳ）、ファイル管理制御モジュール３００は、ファイル管理テーブル４００の負荷状態４０４の欄に「１」を記録する（Ｓ４０６）。

一方、パリティグループのＩ／Ｏ負荷が閾値４１４未満の場合には（Ｓ４０４；ＮＯ）、ファイル管理制御モジュール３００は、ファイル管理テーブル４００の負荷状態４０４の欄に「０」を記録し（Ｓ４０５）、サブルーチンを抜ける。

次に、ファイル管理制御モジュール３００は、ファイル管理の対象となる論理ユニットの負荷状態４０４が「０」であるか否かをチェックする（Ｓ１０９）。負荷状態が「０」であるならば（Ｓ１０９；ＹＥＳ）、ファイル管理制御モジュール３００は、ファイル管理の対象となるファイルパスをリストアップし（Ｓ１１０）、実行結果４０６がどの程度であるかをチェックする（Ｓ１１１）。実行結果４０６が０％であるならば、ファイル管理制御モジュール３００は、ファイルパスの最初から所定数のファイルを抽出し（Ｓ１１２）、Ｓ１１６に進む。ここで抽出するファイル数は、ルール管理テーブル４３０のファイル数４３４と同一である。

一方、実行結果４０６が０％より多く１００％未満であるならば、ファイル管理制御モジュール３００は、ファイル管理テーブル４００の再開マーク４０７を参照して、所定数のファイルを抽出し（Ｓ１１２）、Ｓ１１６に進む。

一方、実行結果４０６が１００％未満の場合（Ｓ１０６；ＮＯ）、或いは負荷状態４０４が「１」の場合には（Ｓ１０９；ＮＯ）、ファイル管理制御モジュール３００は、ファイル管理テーブル４００のレコードが最後のレコードであるか否かをチェックする（Ｓ１１３）。最後のレコードでない場合には（Ｓ１１３；ＮＯ）、ファイル管理制御モジュール３００は、次の実行順番４０５のレコードを読み込み（Ｓ１１４）、Ｓ１０６に進む。一方、最後のレコードである場合には（Ｓ１１３；ＹＥＳ）、Ｓ１３３に進む。

次に、図１０を参照する。ファイル管理制御モジュール３００は、論理ユニットから抽出した所定数のファイルを一括してウィルスチェックし、ウィルスを検出した場合には、ウィルス検出リスト４４０のファイルパス４４１の欄に感染ファイルのファイルパスを記録するとともに、ウィルス名４４２の欄にウィルス名称を記録する（Ｓ１１６）。

次に、ファイル管理制御モジュール３００は、ＮＡＳプロセッサ４２の負荷チェックを行う（Ｓ１１７）。この負荷チェックでは、図１３のサブルーチンが呼び出されて、Ｓ２０１〜Ｓ２０３の処理が実行される。

次に、ファイル管理制御モジュール３００は、ファイル管理の対象となる論理ユニットの負荷チェックを行う（Ｓ１１８）。この負荷チェックでは、図１５のサブルーチンが呼び出されて、Ｓ４０１〜Ｓ４０７の処理が実行される。

次に、ファイル管理制御モジュール３００は、ファイル管理の対象となる論理ユニットの負荷状態４０４が「０」であるか否かをチェックする（Ｓ１１９）。負荷状態が「０」であるならば（Ｓ１１９；ＹＥＳ）、ファイル管理制御モジュール３００は、論理ユニット内の全てのファイル管理が完了したか否かをチェックする（Ｓ１２０）。

ファイル管理制御モジュール３００は、論理ユニット内の一部のファイル管理が完了している場合には（Ｓ１２０；ＮＯ）、ファイル管理が行われているファイルパスの残り先頭から所定数のファイルを抽出し（Ｓ１２７）、Ｓ１１６に進む。

ファイル管理制御モジュール３００は、論理ユニット内のファイル管理が全て完了した場合には（Ｓ１２０；ＹＥＳ）、ウィルスを検出したか否かをチェックする（Ｓ１２１）。ファイル管理制御モジュール３００は、ウィルスを検出しない場合には（Ｓ１２１；ＮＯ）、Ｓ１２９に進む。

ファイル管理制御モジュール３００は、ウィルスを検出した場合には（Ｓ１２１；ＹＥＳ）、ＬＵ管理テーブル４２０の管理者メールアドレス４２３に登録されているメールアドレスに処理結果（例えば、ウィルスを検出した旨のアラーム）を通知し（Ｓ１２８）、Ｓ１２９に進む。

一方、負荷状態が「１」であるならば（Ｓ１１９；ＹＥＳ）、ファイル管理制御モジュール３００は、ファイル管理テーブル４００の再開マーク４０７の欄にマーカー情報を記録するとともに実行結果４０６の欄に完了割合を記録する（Ｓ１２２）。

次に、ファイル管理制御モジュール３００は、ウィルスを検出したか否かをチェックする（Ｓ１２３）。ファイル管理制御モジュール３００は、ウィルスを検出すると、ＬＵ管理テーブル４２０の管理者メールアドレス４２３に登録されているメールアドレスに処理結果（例えば、ウィルスを検出した旨のアラーム）を通知する（Ｓ１２６）。

ファイル管理制御モジュール３００は、ウィルスを検出しない場合（Ｓ１２３；ＮＯ）、又はウィルス発見のメール通知を行った場合には（Ｓ１２６）、ファイル管理テーブル４００のレコードが最後のレコードであるか否かをチェックする（Ｓ１２４）。

最後のレコードである場合には（Ｓ１２４；ＹＥＳ）、Ｓ１３３に進む。最後のレコードでない場合には（Ｓ１２４；ＮＯ）、ファイル管理制御モジュール３００は、次の実行順番のレコードを読み込み（Ｓ１２５）、Ｓ１０６に進む。

次に、図１１を参照する。ファイル管理制御モジュール３００は、ファイル管理が行われている論理ユニットをアンマウントし（Ｓ１２９）、ファイル管理テーブル４００の実行結果４０６に完了割合１００％を記録する（Ｓ１３０）。

次に、ファイル管理制御モジュール３００は、ファイル管理テーブル４００のレコードが最後のレコードであるか否かをチェックする（Ｓ１３１）。最後のレコードである場合には（Ｓ１３１；ＹＥＳ）、メインルーチンを終了する。最後のレコードでない場合には（Ｓ１３１；ＮＯ）、次の実行順番のレコードを読み込み（Ｓ１３２）、Ｓ１０６に進む。

次に、図１２を参照する。ファイル管理制御モジュール３００は、所定時間経過するのを待ち（Ｓ１３３）、ＮＡＳプロセッサ４２の負荷チェックを行う（Ｓ１３４）。この負荷チェックでは、図１３のサブルーチンが呼び出されて、Ｓ２０１〜Ｓ２０３の処理が実行される。

次に、ファイル管理制御モジュール３００は、ファイル管理テーブル４００の中から実行順番４０５が「１」のレコードを読み込み（Ｓ１３５）、ファイル管理テーブル４００のスキップ数４０８がルール管理テーブル４３０の閾値４３３より少ないか否かをチェックする（Ｓ１３６）。スキップ数４０８が閾値４３３より少ない場合には（Ｓ１３６；ＹＥＳ）、Ｓ１０６に進む。

一方、スキップ数４０８が閾値４３３と同じか或いはそれ以上の場合には（Ｓ１３６；ＮＯ）、ファイル管理制御モジュール３００は、ＬＵ管理テーブル４２０の管理者メールアドレス４２３に登録されているメールアドレスに処理結果（例えば、論理ユニットが高負荷のためウィルスチェックできなかった旨のアラーム）を通知する（Ｓ１３７）。

次に、ファイル管理制御モジュール３００は、ファイル管理テーブル４００の実行結果４０６に完了割合１００％を記録し（Ｓ１３８）、次の実行順番のレコードを読み込んで（Ｓ１３９）、Ｓ１０６に進む。

以上の処理を経て、ファイル単位のウィルスチェックが行われる。図１６（Ｃ）は、ウィルスチェックの途中経過を示す。ここに示す例は、ＬＵＮ「０１．００」の論理ユニットの実行結果が５０％のまま途中終了し、ＬＵＮ「０１．０３」，「０１．０４」の論理ユニットのウィルスチェックが未完了の状態を示す。

本実施形態によれば、負荷の軽い論理ユニットを優先してファイル管理を行うので、ストレージシステム１０のリソースが局所的に高負荷にならないように負荷を分散させることができる。

また、論理ユニットの負荷が高負荷になった場合にはファイル管理を一時的に中断し、論理ユニットの負荷が軽くなった時点でファイル管理を再開するレジューム機能を搭載することにより、ストレージシステム１０の負荷を適度に分散させることができ、処理性能の低下を抑制できる。

また、ＣＨＮの負荷が高い場合には、ＮＡＳプロセッサ４２がＣＨＡ又はＣＨＩを経由して論理ユニットをマウントし、ファイル管理を行うので、ストレージシステム１０の負荷を適度に分散させることができる。

本実施形態に係るストレージシステムのシステム構成図である。 本実施形態に係るストレージシステムの記憶階層の説明図である。 本実施形態に係るストレージシステムのファイル管理機能を中心とする機能ブロック図である。 ファイル管理テーブルの説明図である。 閾値管理テーブルの説明図である。 ＬＵ管理テーブルの説明図である。 ルール管理テーブルの説明図である。 ウィルス検出リストの説明図である。 ウィルスチェックのメインルーチンを示すフローチャートである。 ウィルスチェックのメインルーチンを示すフローチャートである。 ウィルスチェックのメインルーチンを示すフローチャートである。 ウィルスチェックのメインルーチンを示すフローチャートである。 ＮＡＳプロセッサの負荷チェックを行うサブルーチンのフローチャートである。 接続パスチェックを行うサブルーチンのフローチャートである。 ＬＵ負荷チェックを行うサブルーチンのフローチャートである。 ファイル管理テーブルの状態遷移を示す説明図である。

符号の説明

１０…ストレージシステム ２０，３０，４０…チャネルアダプタ ２１，３１，４１…ポート ４２…ＮＡＳプロセッサ ４３…ストレージコントローラ ５０…相互結合網 ５１…キャッシュメモリ ５２…共有メモリ ６０…ディスクアダプタ ７０…記憶制御装置 ８０…記憶装置 ８１…記憶デバイス １００…パリティグループ １１０…論理デバイス １２０，１３０，１４０…論理ユニット ３００…ファイル管理制御モジュール ３１０…負荷監視モジュール ３２０…ＮＡＳオペレーティングシステム ４００…ファイル管理テーブル

Claims (9)

1. 複数の論理ユニットと、
   前記複数の論理ユニットの各々の論理ユニットに格納されている複数のファイルをファイル単位でファイル管理するファイル管理アプリケーションソフトウェアと、
   ストレージシステムのリソースの負荷を監視する負荷監視モジュールと、
   前記負荷監視モジュールが監視する負荷に応じて前記ファイル管理アプリケーションソフトウェアを制御するファイル管理制御モジュールと、
   前記複数の論理ユニットの各々の論理ユニットのファイル管理の優先順位と、前記各々の論理ユニットのＩ／Ｏ負荷と、前記各々の論理ユニットのファイル管理の実行順番とを管理するファイル管理テーブルと
   を備え、
   前記リソースの負荷は、前記各々の論理ユニットのＩ／Ｏ負荷及び前記ストレージシステム内のプロセッサのプロセッサ使用率を含み、
   前記ファイル管理制御モジュールは、前記Ｉ／Ｏ負荷が所定の閾値以下の論理ユニットのファイル管理の優先順位を繰り上げて、前記実行順番を決定する制御及び前記プロセッサ使用率が所定の閾値以上になると、前記論理ユニットをアンマウントして前記論理ユニットのファイル管理を一時中断し、一方で前記プロセッサ使用率が所定の閾値未満になると、前記アンマウントした前記論理ユニットを再びマウントして前記論理ユニットのファイル管理を再開する制御を行う
   ことを特徴とするストレージシステム。
2. 請求項１に記載のストレージシステムであって、
   前記ファイル管理制御モジュールは、前記ファイル管理アプリケーションソフトウェアの起動／停止制御、ファイル管理の対象となる論理ユニットのマウント／アンマウント制御、及び前記ファイル管理のレジューム制御を行う、ストレージシステム。
3. 請求項１に記載のストレージシステムであって、
   前記ファイル管理制御モジュールは、前記論理ユニットのファイル管理を中断した回数が所定の閾値以上になると、前記論理ユニットのファイル管理を中止し、他の論理ユニットのファイル管理を行う、ストレージシステム。
4. 請求項１に記載のストレージシステムであって、
   単一又は複数のブロックＩ／Ｏインターフェースと、単一又は複数のファイルＩ／Ｏインターフェースとを更に備え、
   前記複数の論理ユニットのうち何れかの論理ユニットは、前記ブロックＩ／Ｏインターフェースを介してＳＡＮクライアントに提供され、前記複数の論理ユニットのうち他の論理ユニットは、前記ファイルＩ／Ｏインターフェースを介してＮＡＳクライアントに提供される、ストレージシステム。
5. 請求項４に記載のストレージシステムであって、
   前記ファイル管理アプリケーションソフトウェア、前記負荷監視モジュール、前記ファイル管理制御モジュールは、前記ファイルＩ／Ｏインターフェースに実装されている、ストレージシステム。
6. 請求項４に記載のストレージシステムであって、
   前記ファイルＩ／Ｏインターフェースは、前記ファイルＩ／Ｏインターフェースの負荷が所定の閾値以上になると、他のファイルＩ／Ｏインターフェース又はブロックＩ／Ｏインターフェースを介して前記論理ユニットをマウントし、ファイル管理を制御する、ストレージシステム。
7. 請求項４に記載のストレージシステムであって、
   前記ストレージシステムは、前記ＳＡＮクライアント又は前記ＮＡＳクライアントからの要求に応答してＩ／Ｏ処理を行い、そのバックグランドで前記ファイル管理を行う、ストレージシステム。
8. 請求項１に記載のストレージシステムであって、
   前記ファイル管理制御モジュールは、ファイル管理の処理結果を管理者にメール通知する、ストレージシステム。
9. 請求項１に記載のストレージシステムであって、
   前記ファイル管理アプリケーションソフトウェアは、ウィルスチェックソフトウェア、又はバックアップソフトウェアである、ストレージシステム。

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