JP4893682B2 - ディスクアレイ装置、ディスクアレイ装置の制御方法、およびプログラム - Google Patents

ディスクアレイ装置、ディスクアレイ装置の制御方法、およびプログラム Download PDF

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本発明は、性能の異なる複数のディスク装置を有するディスクアレイ装置に関する。
ディスクアレイ装置は、スーパーコンピュータやサーバ装置などのホスト装置に接続されている。そして、ディスクアレイ装置は、ホスト装置の指示に従って、ディスクアレイ装置内部の記憶装置へデータを記憶させ、またはホスト装置から要求されたデータを記憶装置から読み出してホスト装置に送信する。
一般的にディスクアレイ装置は、記憶装置の故障に対応するために、複数の記憶装置を内部に備え、例えば、ある記憶装置を主として稼動させ、バックアップデータをその他の記憶装置に記憶させる。
このように、複数の記憶装置を常に稼働させておくと、消費電力が増大してしまう。この問題を解決しうる制御方法が特許文献1に開示されている。
特開2007−164738号公報
特許文献1に開示されている方法は、画像データ等の容量の大きなデータを第一のハードディスク装置に記憶させ、システムデータなどの容量の小さなデータを第二のハードディスク装置に記憶させて効率化し、通常時は、両ハードディスクを、省エネルギーモードに設定する。そして、ディスク装置への書き込みまたは読み込み指示があると、第二のハードディスク装置が起動して、データの種別を判別し、画像データであればさらに第一のハードディスク装置を起動して、データを書き込みまたは読み出す。
この方法では、画像データを書き込みまたは読み込みする指示が連続した場合には、常に利用されない第二のハードディスク装置が稼働していることになり、消費電力の観点から効率的な動作制御とはいえない。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、消費電力をさらに抑制することのできるディスクアレイ装置を提供する。
また、本発明は、処理効率を維持しつつ、消費電力を抑制することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の第一の観点に係るディスクアレイ装置は、
ホスト装置に接続され、互いに性能が異なる複数台のディスク装置を有するディスクアレイ装置であって、
計時手段と、
前記複数台のディスク装置にそれぞれ割り当てられた時間帯を定義する情報を記憶する時間帯記憶手段と、
前記計時手段が計時した時刻が、前記時間帯記憶手段が記憶する情報が定義するいずれかの時間帯の範囲になったか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段がいずれかの時間帯になったと判別したときに、該時間帯に対応するディスク装置を稼働させ、稼働中であったディスク装置の記憶データを新たに稼働させたディスク装置に転送させ、転送終了後、前記稼働中であったディスク装置を停止させる制御手段と、
前記ホスト装置からの要求に従って、稼働中のディスク装置にアクセスするアクセス手段と、
を備えることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の第二の観点に係るディスクアレイ装置の制御方法は、
複数台のディスク装置にそれぞれ割り当てられた時間帯を定義する情報を記憶する時間帯記憶ステップと、
時刻が、前記時間帯記憶ステップが記憶する情報が定義するいずれかの時間帯の範囲になったか否かを判別する判別ステップと、
前記判別ステップで、いずれかの時間帯になったと判別したときに、該時間帯に対応するディスク装置を稼働させ、稼働中であったディスク装置の記憶データを新たに稼働させたディスク装置に転送させ、転送終了後、前記稼働中であったディスク装置を停止させる制御ステップと、
を有することを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の第三の観点に係るプログラムは、
ンピュータに、
計時機能と、
数台のディスク装置にそれぞれ割り当てられた時間帯を定義する情報を記憶する時間帯記憶機能と、
前記計時機能が計時した時刻が、前記時間帯記憶機能が記憶するいずれかの時間帯の範囲になったか否かを判別する判別機能と、
前記判別機能がいずれかの時間帯になったと判別したときに、該時間帯に対応するディスク装置を稼働させ、稼働中であったディスク装置の記憶データを新たに稼働させたディスク装置に転送させ、転送終了後、前記稼働中であったディスク装置を停止させる制御機能と、
前記ホスト装置からの要求に従って、稼働中のディスク装置にアクセスするアクセス機能と、
を実現させる。
本発明によれば、ディスクアレイ装置の消費電力を従来よりも低減できる。
発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
(第一の実施形態)
図1に示すように、本発明の第一の実施形態に係るディスクアレイ装置10は、制御部11と、判別部12と、計時部13と、時間帯情報記憶部14と、アクセス制御部15と、第一記憶装置20と、第二記憶装置30と、を備える。
第一記憶装置20および第二記憶装置30は、データを記憶することができるHDD(Hard Disc Drive)装置などである。第一記憶装置20と、第二記憶装置30と、は互いに性能が異なり、第一記憶装置20は第二記憶装置30よりも処理性能が高く消費電力が大きい
計時部13は、現在時刻を計時して、「年」、「月」、「日」、「時」、「分」、「秒」をデータとして出力する。
時間帯情報記憶部14は、第一記憶装置20または第二記憶装置30が稼働する時間帯を定義する情報を記憶する。とりわけ、時間帯情報記憶部14に記憶される情報は、ディスクアレイ装置10の負荷が1日の中で相対的に大きい時間帯を特定する情報である。すなわち、ディスクアレイ装置10の負荷が大きい時間帯に、処理性能の高い第一記憶装置20が稼働する時間帯を定義する情報が、時間帯情報記憶部14に記憶される。
例えば、時間帯情報記憶部14には、図2に示すように、第一記憶装置20が稼働する時間帯Aおよび第二記憶装置30が稼働する時間帯Bが、それぞれ対応付けて記憶される。
判別部12は、計時部13が計時した時刻が、時間帯記憶部14が記憶する情報で特定される時間帯のいずれかの範囲になったか否かを判別する。
アクセス制御部15は、ホスト装置50と、第一記憶装置20と、第二記憶装置30と、に接続されている。アクセス制御部15は、ホスト装置50からの書き込み指示を受信した制御部11の指示に従って、ホスト装置50から提供された書き込みデータを、第一記憶装置20または第二記憶装置30に書き込む。また、ホスト装置50からの読み出し指示を受信した制御部11の指示に従って、第一記憶装置20または第二記憶装置30からデータを読み出し、ホスト装置50に送信する。
制御部11は、判別部12がいずれかの時間帯になったと判別したときに、時間帯記憶部14に記憶されている情報で特定される時間帯に対応する第一または第二記憶装置を稼働させる。そして、制御部11は、稼働中の記憶装置が記憶する記憶データを新たに稼働させた記憶装置に転送させ、転送終了後、前記稼働中の記憶装置を停止させる。
次に、上記構成を備えるディスクアレイ装置10が、第一または第二記憶装置の稼働を切り替える動作について、図3を用いて説明する。
図3に示すディスク切替処理が開始すると、判別部12は、計時部13が計時する時刻が時間帯情報記憶部14に記憶されている情報で特定されるいずれかの時間帯になっているか否かの判別をする(ステップS101)。そして、判別部12は、時刻がいずれかの時間帯になったことを判別するまで、これを繰り返す。
判別部12が、時刻が時間帯情報記憶部14に記憶されている情報で特定されるいずれかの時間帯になったことを判別すると(ステップS101のYes)、
制御部11は、その時間帯に対応する記憶装置を稼働する(ステップS102)。
そして、制御部11は、稼働中のディスク装置の記憶データを新たに稼働させた記憶装置に転送させる(ステップS103)。転送終了後、制御部11は、データ移動元である稼働中の記憶装置を停止する(ステップS104)。
この記憶装置が停止させられた後、再びステップS101まで戻り、判別部12による、時刻が新たな時間帯に切り替わるか否かの判別が繰り返される。
このようにして、第一記憶装置および第二記憶装置に割り当てられた時間に応じて各記憶装置が稼働する。そして、ホスト装置20からの要求に従って、アクセス制御部15は稼働している記憶装置にアクセスする。
次に、第一の実施形態を具体的に実施するための例として、第二の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
(第二の実施形態)
図4に示すように、本発明の第一の実施形態に係るディスクアレイ装置100は、アダプタ部110と、第一記憶装置120と、第二記憶装置130と、を有している。
アダプタ部110は、制御部111と、インターフェイス部112と、RTC113と、RAM114と、を有している。
制御部111は、CPU(Central Processing Unit)、記憶部などから構成され、記憶部に記憶されているプログラムを実行することにより、このディスクアレイ装置100の全体の動作を制御する。
インターフェイス部112は、ホスト装置200と、第一記憶装置120と、第二記憶装置130と、に接続されている。インターフェイス部112は、ホスト装置200からの書き込み指示を受信した制御部111の指示に従って、ホスト装置200から提供された書き込みデータを、第一記憶装置120または第二記憶装置130に書き込む。また、ホスト装置200からの読み出し指示を受信した制御部111の指示に従って、第一記憶装置120または第二記憶装置130からデータを読み出し、ホスト装置200に送信する。
RTC(Real Time Clock)113は、現在時刻を計時して、「年」、「月」、「日」、「時」、「分」、「秒」をデータとして出力する。
RAM(Rondom Access Memory)114は、各種のデータ、例えば、図2に示す時間帯情報115を記憶する。
時間帯情報115は、ディスクアレイ装置100の負荷が1日の中で相対的に大きい時間帯を特定する情報であり、具体的には、第一記憶装置120を稼働させる時間帯を示す情報である。時間帯情報115は、複数の時間帯を指定したり、特定の日時を特定するものでも良い。時間帯情報115で指定されている時間帯以外の時間帯には、第二記憶装置130を稼働する。例えば、図5に示すように、時間帯情報115として、10:00−17:00および18:30−19:00という2つの時間帯を指定する情報が設定されている場合には、10:00−17:00と18:30−19:00の2つの時間帯には、第一記憶装置120を稼働し(第二記憶装置130は停止)、それ以外の、17:00−18:30と19:00−10:00には、第二記憶装置130(第一記憶装置120は停止)を稼働することを指定している。
時間帯情報115は、操作部116を介してユーザにより適宜設定される。
操作部116は、キーボード、マウス等を備え、ユーザの操作に従って、種々の情報を入力し、入力した情報を制御部111へ送信する。
第一記憶装置120および第二記憶装置130は、HDD(Hard Disc Drive)装置からなり、各種のデータを記憶する。
第一記憶装置120は、データ処理性能(単位時間当たりのアクセス量)が相対的に高いが消費電力の大きいディスク装置、例えば、FC(Fibre Channel)記憶装置またはSAS(Serial Attached SCSI)装置などから構成される。第二記憶装置130は、データ処理能力が相対的に低いが消費電力の小さいディスク装置、例えば、SATA(Serial ATA)記憶装置などから構成される。
ホスト装置200は、例えば、スーパーコンピュータ、メインフレーム、サーバ装置、またはPC(Personal Computer)等の情報処理装置から構成される。ホスト装置200はディスクアレイ装置100のアダプタ部110に接続されており、ディスクアレイ装置100に対して、書込指示、書込対象データ、書込位置の先頭アドレスなどを指示し、また、読出指示、読出位置の先頭アドレス、データ量などを指示する。
次に、上記構成を備えるディスクアレイ装置100の動作について説明する。
なお、理解を容易にするため、初期状態では、データは第一記憶装置120に記憶されているものとする。
ディスクアレイ装置100の電源が投入されると、図6に示すディスク切替処理が開始する。
まず、制御部111は、第一記憶装置120と第二記憶装置130との電源を投入し、データを記憶している方の記憶装置を判別し、データを記憶していない方の記憶装置を停止させる(ステップS301)。
次に、制御部111は、RTC113から現在の時刻情報を入手する(ステップS302)。
そして、制御部111は、RAM114に記憶されている時間帯情報115を参照して、現在時刻が時間帯情報115で設定されている時間帯の範囲内であるか否かを判別する(ステップS303)。
現在時刻が時間帯情報115で設定されている時間帯の範囲内であれば(ステップS303のYes)、現在時刻がこの時間帯の範囲外になるまで、制御部111は、RTC113から現時時刻の取得(ステップS302)と時間帯の判別(ステップS303)とを繰り返す。
制御部111は、取得した現在時刻が、時間帯情報115に設定されている時間帯の範囲外になったことを判別すると(ステップS303のNo)、第一記憶装置120に記憶されている全データを読み出して、第二記憶装置130にこれを記憶させる(ステップS304)。
そして、制御部111は第一記憶装置120を停止させる(ステップS305)。
次に、制御部111はRTC113から現在時刻を取得して(ステップS306)、この現在時刻が時間帯情報115に設定されている時間帯の範囲内であるか否かを判別する(ステップS307)。
現在時刻が時間帯情報115で設定されている時間帯の範囲外であれば(ステップS307のNo)、現在時刻がこの時間帯の範囲内になるまで、制御部111はRTC113から現時時刻の取得(ステップS306)と時間帯の判別(ステップS307)とを繰り返す。
制御部111は、取得した現在時刻が、時間帯情報115に設定されている時間帯の範囲内になったことを判別すると(ステップS307のYes)、第二記憶装置130に記憶されている全データを読み出して、第一記憶装置120にこれを記憶させる(ステップS308)。
そして、制御部111は第二記憶装置130を停止させ(ステップS309)、
再びステップS302の現在時刻を取得するステップに戻る。
以上説明したように、制御部111は、第一記憶装置120と第二記憶装置130のうち、時間帯情報115が規定する時間帯に対応するディスク装置を稼働させ、稼働中のディスク装置の記憶データを新たに稼働させたディスク装置に転送させ、転送終了後、前記稼働中のディスク装置を停止させる。
一方、制御部111は、ディスク切り替え処理と並行して、一般的なディスクアクセス処理を実行しており、稼働中フラグにより指示される稼働中の記憶装置120又は130にアクセスし、データを読み出してホスト装置200に提供し、或いは、ホスト装置200から供給されたデータを書き込む。
上記実施例のように、本発明は、ホスト装置200からディスクアレイ装置100へのアクセスが少ない時間帯においては、低性能だが消費電力の少ない第二記憶装置のみが稼働して、消費電力を抑える。アクセスが少ない時間帯は第二記憶装置へのアクセス自体が多くないので、トータルの時間帯でみればアクセス性能を維持することができる。
(第三の実施形態)
次に、ディスクアレイ装置内の記憶装置の数を増やして3つにした場合の第三の実施形態について説明する。
上記実施の形態では、1日を高負荷の時間帯と低負荷の時間帯に分割したが、負荷に応じて、1日を任意の数に分割可能である。
以下、1日を負荷が大中小の3つの時間帯に分割する例を実施の形態を説明する。
本実施の形態においては、図7に示すように、ディスク装置100内のアダプタ部110のインターフェイス部(不図示)に、ホスト装置200と、第一記憶装置120と、第二記憶装置130と、第三記憶装置140と、が接続されている。
3つの記憶装置のうち、第一記憶装置120は処理性能が最も高いが、消費電力を最も多く消費する。第三記憶装置140は、処理性能が最も低いが、消費電力は最も少ない。第二記憶装置130は、処理性能も消費電力も中位である。
時間帯情報115は、図8に示すように、負荷に応じた複数の時間帯を規定し、各時間帯で駆動すべき記憶装置を指定する。
図8に示す記憶装置の項目には、第一〜第三記憶装置に対応する設定時間帯に駆動させる記憶装置の種類が格納される。以下、第一記憶装置120を駆動させる時間帯を第一時間帯、第二記憶装置130を駆動させる時間帯を第二時間帯、第三記憶装置130を駆動させる時間帯を第三時間帯とする。
次に、ディスクアレイ装置100が電源投入された後の動作について説明する。
ディスクアレイ装置100の電源が投入されると、図9に示すディスク切替処理が開始する。なお、理解を容易にするため、初期状態では、第一記憶装置120にデータが格納されているものとする。
まず、制御部111は、第一記憶装置120を駆動する(ステップS601)。制御部111は、RTC113から時刻情報を入手して(ステップS602)、時間帯情報115を参照し、第一時間帯であれば(ステップS603のYes)、時刻情報の入手(ステップS602)と第一時間帯であるか否かの判別(ステップS603)とを繰り返す。
現在時刻が第一時間帯でなければ(ステップS603のNo)、制御部111は現在時刻が第二時間帯であるか否かを判別し(ステップS604)、第二時間帯の範囲内であれば(ステップS604のYes)、駆動中のディスク装置のデータを第二記憶装置130へ移動させて(ステップS605)、データ移動元の記憶装置を停止する(ステップS606)。
そして、制御部111は、RTC113から時刻情報を入手して(ステップS607)、現在時刻が第二時間帯の範囲外になるまで、時刻情報の入手(ステップS607)と第二時間帯であるか否かの判別(ステップS608)とを繰り返す。
制御部111が、時刻が第二時間帯の範囲外と判別すると(ステップS608のNo)、その時刻が第三時間帯であるかを判別し(ステップS609)、第三時間帯であれば(ステップS609のYes)、駆動中の記憶装置のデータを第三記憶装置140に移動させて(ステップS610)、データ移動元の記憶装置を停止する(ステップS611)。
そして、制御部111は、RTC113から時刻情報を入手して(ステップS612)、現在時刻が第三時間帯の範囲外になるまで、時刻情報の入手(ステップS612)と第三時間帯であるか否かの判別(ステップS613)とを繰り返す。
制御部111が、時刻が第三時間帯の範囲外と判別すると(ステップS613のNo)、その時刻が第二時間帯であるかを判別し(ステップS614)、第二時間帯の範囲内であれば(ステップS614のYes)、ステップS605に進む。
一方、第二時間帯の範囲内でなければ(ステップS614のNo)、駆動中の記憶装置のデータを第一記憶装置120に移動させて(ステップS615)、データ移動元の記憶装置を停止する(ステップS616)。そして再びステップS602の時刻を入手するステップに戻る。
ホストアダプタ110に格納された制御部は、ディスク切り替え処理と並行して、ディスクアクセス処理を実行しており、稼働中の記憶装置120、130、又は140にアクセスし、データを読み出してホスト装置200に提供し、或いは、ホスト装置200から供給されたデータを書き込む。
以上説明したように、本実施の形態においては、ホストアダプタ110は、1日を処理負荷に応じて3つの時間帯に分割し、処理負荷が大きい時間帯には第一記憶装置を稼働させてこれにアクセスし、処理負荷が中位の時間帯には第一記憶装置を稼働させてこれにアクセスし、処理負荷が小さい時間帯には第三記憶装置を稼働させてこれにアクセスする。これにより、処理負荷に応じた処理の提供と消費電力の抑制を達成できる。
第三実施例のようにして、互いに性能の異なる記憶装置の数を複数個に増やしていくことが可能となる。
なお、時間帯情報115は1日のうちの時間帯をするだけでなく、特定の日の特定の時間帯(例えば、3月20日の13:00−14:00)、月のうちの特定の時間(日時)帯(12月28日から31日)をしている等、任意である。また、時間帯情報115は平日の時間帯だけを設定してもよい。
なお、本実施例では、ディスクアレイ装置に接続されるホスト装置は1台としたが、複数でもよい。
なお、性能の同じ記憶装置を複数台設けて冗長化するようにしてもよい。
また、記録装置の切り替え中は、全ディスクへのアクセスを禁止する等してもよい。
また、理解を容易にするため、初期状態では、第一記憶装置にデータが格納されている設定としたが、一旦、全記憶装置を起動し、データの格納されている記憶装置を特定し、続いて、時間帯に対応した記憶装置にデータを転送するようにしてもよい。
本発明の第一の実施形態に係るディスクアレイ装置のブロック図である。 本発明の第一の実施形態に係る時間帯情報の具体例を示す図である。 本発明の第一の実施形態に係るディスク切替処理を示すフロー図である。 本発明の第二の実施形態に係るディスクアレイ装置のブロック図である。 本発明の第二の実施形態に係る時間帯情報の具体例を示す図である。 本発明の第二の実施形態に係るディスク切替処理を示すフロー図である。 本発明の第三の実施形態に係るディスクアレイ装置のブロック図である。 本発明の第三の実施形態に係る時間帯情報の具体例を示す図である。 本発明の第三の実施形態に係るディスク切替処理を示すフロー図である。
符号の説明
10 ディスクアレイ装置
11 制御部
12 判別部
13 計時部
14 時間帯情報記憶部
15 アクセス制御部
20 第一記憶装置
30 第二記憶装置
50 ホスト装置
100 ディスクアレイ装置
110 アダプタ部
111 制御部
112 インターフェイス部
113 RTC
114 RAM
115 時間帯情報
116 操作部
120 第一記憶装置
130 第二記憶装置
200 ホスト装置

Claims (5)

  1. ホスト装置に接続され、互いに性能が異なる複数台のディスク装置を有するディスクアレイ装置であって、
    計時手段と、
    前記複数台のディスク装置にそれぞれ割り当てられた時間帯を定義する情報を記憶する時間帯記憶手段と、
    前記計時手段が計時した時刻が、前記時間帯記憶手段が記憶する情報が定義するいずれかの時間帯の範囲になったか否かを判別する判別手段と、
    前記判別手段がいずれかの時間帯になったと判別したときに、該時間帯に対応するディスク装置を稼働させ、稼働中であったディスク装置の記憶データを新たに稼働させたディスク装置に転送させ、転送終了後、前記稼働中であったディスク装置を停止させる制御手段と、
    前記ホスト装置からの要求に従って、稼働中のディスク装置にアクセスするアクセス手段と、
    を備えることを特徴とするディスクアレイ装置。
  2. 前記複数のディスクアレイ装置は、第1のディスク装置と、該第1のディスク装置よりも処理性能が高く消費電力が大きい第2のディスク装置を含み、
    前記時間帯とは、第1の時間帯と、前記第1の時間帯よりも処理負荷の大きい第2の時間帯と、を含み、
    前記第1のディスク装置は前記第1の時間帯に、前記第2のディスク装置は前記第2の時間帯に対応付けられている、
    ことを特徴とする請求項1に記載のディスクアレイ装置。
  3. 特定の日時の時間帯に定義する情報を前記時間帯記憶手段に記憶する時間帯設定手段をさらに備える、ことを特徴とする請求項1または2に記載のディスクアレイ装置。
  4. 複数台のディスク装置にそれぞれ割り当てられた時間帯を定義する情報を記憶する時間帯記憶ステップと、
    時刻が、前記時間帯記憶ステップが記憶する情報が定義するいずれかの時間帯の範囲になったか否かを判別する判別ステップと、
    前記判別ステップで、いずれかの時間帯になったと判別したときに、該時間帯に対応するディスク装置を稼働させ、稼働中であったディスク装置の記憶データを新たに稼働させたディスク装置に転送させ、転送終了後、前記稼働中であったディスク装置を停止させる制御ステップと、
    を有することを特徴とするディスクアレイ装置の制御方法。
  5. コンピュータに、
    計時機能と、
    数台のディスク装置にそれぞれ割り当てられた時間帯を定義する情報を記憶する時間帯記憶機能と、
    前記計時機能が計時した時刻が、前記時間帯記憶機能が記憶するいずれかの時間帯の範囲になったか否かを判別する判別機能と、
    前記判別機能がいずれかの時間帯になったと判別したときに、該時間帯に対応するディスク装置を稼働させ、稼働中であったディスク装置の記憶データを新たに稼働させたディスク装置に転送させ、転送終了後、前記稼働中であったディスク装置を停止させる制御機能と、
    前記ホスト装置からの要求に従って、稼働中のディスク装置にアクセスするアクセス機能と、
    を実現させるプログラム。
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