JP4975399B2 - 論理パーティション分割ストレージシステムに於けるリソース管理方法 - Google Patents

論理パーティション分割ストレージシステムに於けるリソース管理方法 Download PDF

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Description

0001 本発明は一般にストレージシステムを管理する方法に関し、より具体的には、論理パーティションに分割したストレージシステムに於けるリソース管理方法に関する。
0002 Shimada他による「サブシステム論理をパーティション分割し管理する装置及び方法」という名称の米国特許出願公開第2005/0050085号は、ストレージ容量、ホストコンピュータとの交信のためのポート、及びキャッシュメモリのようなストレージシステムのリソースを論理パーティション(LPR:logical partition)に分割し得るストレージシステムを開示しており、その内容全体を参考のために本明細書に引用する。ホストコンピュータから一つのLPRのボリュームへの入出力(I/O:input / output)は、他のLPRに割り当てられたリソースを消費したり共有したりすることはない。結果として、一つのLPRのI/O負荷の変動は他のLPRのI/O性能に影響を及ぼすことはない。更に、一つのLPRはあたかもそれが小さなストレージシステムであるかのように管理することができる。一つのLPRの管理者(LPR管理者)はそのLPRのすべてのリソースを管理することができる。例えば、LPR管理者はホストコンピュータに特定のボリュームを供給することができる。ストレージシステム全体の管理者(ストレージシステム管理者)はLPRを生成したり削除したり、又LPRにリソースを追加したりLPRからリソースを戻すことができる。
米国特許出願公開第2005/0050085号
0003 もし一つのLPRに於いて、ストレージ容量、使用可能なポート数、及び(又は)キャッシュメモリが不足したら、LPR管理者はストレージシステム管理者に、そのLPRに対してより多くのリソースを追加するように要求する。ストレージシステム管理者はどのLPRにも割り当てられていないリソースを探して、リソース不足を訴えるLPRにそれらを割り当てる。ストレージシステムに於いて、このLPRに必要なすべてのリソースが他のLPRに既に割り当てられている場合は、ストレージシステム管理者は割り当てられてはいるがLPRによって使用されていないリソースを探して、それらをそのLPRから戻して、要求LPRに対して再割り当てしなければならない。しかしながら、ストレージシステムのサイズが増大し大量のリソースを有するにつれ、この種の手動操作は時間を消費し、時間遅れと操作コストの増大に加えて誤操作を招き易くする。
0004 本発明の目的の一つは、LPR管理プロセスに於いて、LPRに対するリソースの提供及び戻しを自動的に行い、手動操作の大部分を排除する方法とシステムを提供することである。
0005 本発明の一態様によれば、論理パーティション分割ストレージシステムに於いて、ストレージ容量、ポート、及びキャッシュメモリのようなストレージリソースはストレージ管理操作結果、I/O統計、及びユーザ定義ポリシーに基づいて論理パーティションに割り当てられ或いは論理パーティションから戻される。このことは、ストレージシステム管理者を、リソースを管理して振り分けるための大量の手動操作から解放し、それによって時間も節約でき、誤りをひき起こす機会を低減できる。
0036 以下の本発明の詳細な説明に於いて、添付図面が参照され、これらは本発明の開示の一部を構成するが、その中で本発明が実施される具体的実施例は説明として示されるものであって、それに限定されるものでない。図面の中で複数の図面を通して同様な数字は実質的に同様な要素を表わしている。

システム構成
0037 図1は本発明の方法及び装置が適用されるコンピュータストレージシステムを示す。ホストコンピュータ11000と11001、ファイバチャネル(FC:Fibre Channel)スイッチ11002、及びストレージシステム10000はFCポート10009に結合したFCケーブル10026によって接続される。ホストコンピュータ11000と11001はFCスイッチ11002とFCポート10009を含むFCネットワークを通してストレージシステム10000との間でデータの読み出し/書き込みを行う。
0038 管理コンソール11003はLAN(Local Area Network)ポート10012を介してLAN10027によってストレージシステム10000と接続される。管理コンソール11003は管理者がストレージシステム10000と交信することを可能にする管理インタフェース(MGMT I/F)11004を有する。管理インタフェース11004を用いることにより、管理者はストレージシステム10000の管理情報を閲覧して、LAN10027を通してストレージシステム10000を管理する命令を送信することが可能になる。
0039 ストレージシステム10000は、それぞれ個々のストレージシステムとして動作可能な一つ以上の論理パーティション(LPR)を備える。図2で参照番号20000と21000はそれぞれ第一及び第二の論理パーティション(LPR1、LPR2)を表わし、参照番号22000は現時点でどのLPRにも割り当てられていないリソースのプールを表わす。第一のLPR(LPR1)20000に割り振られたリソースにはFCポート20001、キャッシュメモリ(CM)20003、及び論理ボリューム20004が含まれる。同様に第二のLPR(LPR2)21000に割り振られたリソースにはFCポート21001、キャッシュメモリ21003、及び論理ボリューム21004が含まれる。リソースプール22000に残存するリソースにはFCポート22001、キャッシュメモリ22003、及び論理ボリューム22004が含まれる。更に、二つのLPRのみが図示されているが、使用可能なリソース、LPRのサイズ、等に応じて多数のLPRを生成できることはこの分野の技術者には明らかであろう。
0040 図示の例では、各LPR20000、21000はLPR内の任意のリソースを管理できるLPR管理者を持つ。LPRにアクセスする権限を与えられたホストコンピュータから(第一のLPR20000のボリューム20004のような)ディスクボリュームに送信されたI/O要求は同じLPR内にあるFCポート20001のようなFCポート、及びキャッシュメモリ20003のようなキャッシュメモリを用いて処理される。
0041 再び図1のストレージシステム10000を参照する。CPU10001は管理メモリ10013、又は他のコンピュータ読み取り可能な媒体に記憶されているストレージコントロールプログラム10014を実行する。ストレージコントロールプログラム10014はホストコンピュータ11000と11001から送信されたI/O要求を処理し、ストレージシステム内の論理パーティション(LPR)及びリソースをストレージ管理者によって定義されたポリシーに基づいて管理し、管理コンソール11003と交信する。FCディスクコントローラ10003は、高価でありホストコンピュータの高性能化を可能にするFCディスクドライブ10004との入出力を制御する。シリアルATA(SATA)ディスクコントローラ10006は、安価であり大容量を可能にするSATAディスクドライブ10007との入出力を制御する。ホストコンピュータ又はディスクドライブからのデータは応答時間を短縮し、スループットを増大させるためにキャッシュメモリ10002に記憶される。タイマー10025は、ストレージコントロールプログラム10014が現在時刻を読み取り、計画されたプロセスを遂行することを可能にする。本発明の一実施例によれば、メモリ10013はLPR及びストレージリソースを管理するためにストレージコントロールプログラム10014によって使用される10個のテーブルを有することができる。これらのテーブルの各々については以下に図3〜図12との関連で説明される。更に、管理メモリ10013とキャッシュメモリ10002は、別個のものとして図示されているが、それらは単一のメモリでも良いし、多くの異なったメモリでも良い、ことに注意願いたい。
0042 図3は主ボリュームテーブル10015を示しており、ここにはストレージシステムのすべてのディスクボリュームに関する情報が含まれている。主ボリュームテーブル10015の各行は固有の番号のボリュームID30001、ボリューム容量30002、ボリュームを構成するディスクドライブのタイプ30003、RAIDレベル30004、ディスクドライブのドライブID30005、ボリュームに発行されたI/O回数30006、ディスクドライブにアクセスせずにキャッシュメモリに記憶されたデータにアクセスしたI/O要求数30007、及びボリュームが割り当てられているLPRのID30008を含んでいる。
0043 図4は主ポートテーブル10016を示しており、ここにはストレージシステムのすべてのFCポートに関する情報が含まれている。主ポートテーブル10016は、ポートID40001、ポートバンド幅40002、ポートを通して転送されたデータ量40003、及びポートが割り当てられているLPRのID40004を含んでいる。
0044 図5は主キャッシュメモリテーブル10017を示しており、ここにはストレージシステムのキャッシュメモリに関する情報が含まれている。列50001と50002はそれぞれ全キャッシュメモリサイズと、どのLPRにも割り当てられていないキャッシュメモリのサイズを表わす。
0045 図6はアクセスコントロールテーブル10018を示しており、ここには管理者のすべてのアカウントに関する情報が含まれている。アクセスコントロールテーブル10018は管理者が管理することを認められたLPR ID60001、ならびに管理者を認証するために用いられるユーザ名60002及びパスワード60003を含んでいる。
0046 図7はLPRボリュームテーブル10019を示しており、ここには各LPRに割り当てられているボリュームに関する情報が含まれている。LPRボリュームテーブル10019はLPR ID70001、LPRに割り当てられているボリュームID70002、ボリュームが一つ以上のポートにマップされているか否か(即ち「供給済み」であるか否か)を表わすボリューム状態70003、当該LPRに割り当てられている全てのボリュームの全容量70004、及び現時点では供給されていないボリュームの容量70005を含んでいる。ボリューム状態70003に於いて、Yは、当該ボリュームが既に一つ以上のポートにマップ済みであることを意味する。Nは、当該ボリュームがまだどのボリュームにもマップされていない(供給されていない)ことを意味する。以下にボリュームポリシーテーブル10022を示す図10に関連して説明するように、LPRの下方閾値が「オンデマンド」の場合は、利用可能容量70005はストレージシステムのどのLPRにも割り当てられていないボリュームの全容量を示している。
0047 図8はLPRポートテーブル10020を示しており、ここには各LPRに割り当てられているポートに関する情報が含まれている。LPRポートテーブル10020はLPR ID80001、当該LPRに割り当てられているポートの全数80002、ポートのポートID80003、ポートにマップされているボリュームID80004、及びバンド幅の使用率80005を含んでいる。
0048 図9はLPRキャッシュメモリテーブル10021を示しており、ここには各LPRに割り当てられているキャッシュメモリに関する情報が含まれている。LPRキャッシュメモリテーブル10021はLPR ID90001、当該LPRに割り当てられているキャッシュメモリサイズ90002、及びLPRのディスクボリュームにアクセスするI/O要求に対するキャッシュヒット率90003を含んでいる。
0049 図10はボリュームポリシーテーブル10022を示しており、ここには各LPRのボリューム割り当てポリシーに関する情報が含まれている。ボリュームポリシーテーブル10022はLPR ID100001、使用可能容量下方閾値100002、全容量上限100003、使用可能容量上方閾値100004、全容量下限100005及び好適なディスクボリュームの種類100006を含んでいる。下方閾値100002、上限100003、及び好適フィールド100006はディスクボリュームをLPRに追加するポリシーを定める。基本的に、ストレージコントロールプログラム10014は使用可能容量下方閾値100002以上で使用可能容量上方閾値100004以下の値にLPRの使用可能容量を維持することができる。ストレージコントロールプログラム10014は、更に、全容量上限100003以下で下限100005以上の値にLPRの全容量を維持する。もし使用可能容量下方閾値100002が指定され、使用可能容量すなわちLPRのどのポートにもマップされていないボリューム容量が指定された下方閾値100002よりも小ならば、ストレージコントロールプログラム10014はLPRにより多くのディスクボリュームを追加しようと試みる。ストレージコントロールプログラム10014は、可能ならば「好適」フィールド100006に指定された条件を満たすボリュームから追加するボリュームを選択する。しかしながらストレージコントロールプログラム10014は更に、LPRに於ける全容量を、上限が指定されているならば全容量上限100003以下の値に維持する。使用可能容量上方閾値100004及び全容量下限100005はLPRからディスクボリュームを戻すポリシーを定める。もし使用可能容量上方閾値100004が指定され、使用可能容量がこの指定された容量より大ならば、ストレージコントロールプログラム10014は他のLPRに追加することができるようにLPRからディスクボリュームを戻そうと試みる。しかしながら、ストレージコントロールプログラム10014は更に、もし全容量下限100005が指定されているならLPRの全容量をその全容量下限100005以上の値に維持する。更に、使用可能容量下方閾値100002は、本表示が「オンデマンド」の場合は、LPRボリュームテーブル10019が当該LPRに割り当てられているボリュームに加えて、どのLPRにも割り当てられていない全てのディスクボリュームも含む、特別のポリシーを示す。当該LPRのLPR管理者は他のLPRに割り当てられていない全てのディスクボリュームを管理することができる。「オンデマンド」にセットされた下方閾値を持つLPRの管理者に対しては、フリーのディスクボリュームが共有される。もしフリーのディスクボリュームが一つのLPRの管理者により当該LPRのポートにマップされたら、ストレージコントロールプログラム10014は当該LPRにそのボリュームを割り当てる。「オンデマンド」にセットされた使用可能容量下方閾値100002を持つLPRに於いては、使用可能容量上方閾値と全容量下限は使用されず、LPRボリュームテーブル10019の使用可能容量はどのLPRにも割り当てられていないボリュームの全容量を含んでいる。LPRに割り当てられ、どのポートにもマップされていないディスクボリュームはストレージコントロールプログラム10014によりLPRから自動的に戻される。
0050 図11はポートポリシーテーブル10023を示しており、ここには各LPRのポート割り当てポリシーに関する情報が含まれている。ポートポリシーテーブル10023はLPR ID110001、ポート使用率上方閾値110002、全ポート上限110003、ポート使用率下方閾値110004、全ポート下限110005、及びストレージコントロールプログラム10014により一度にLPRに割り当てられ、又はLPRから戻されるポートの数(ユニット)110006を含んでいる。基本的に、ストレージコントロールプログラム10014はポート使用率下方閾値110004以上でポート使用率上方閾値110002以下の値にLPRの平均ポート使用率を維持しようと努める。ストレージコントロールプログラム10014は更に、LPR内の全ポート数を全ポート上限110003以下で全ポート下限110005以上の値に維持する。ポート使用率上方閾値110002と全ポート上限110003はLPRにポートを追加するポリシーを定める。もしポート使用率上方閾値110002が指定されていて、LPRに割り当てられた全てのポート平均使用率がこの指定比率より大であれば、ストレージコントロールプログラム10014は、LPRの管理者が新たなポートにI/O負荷を分散するためにボリュームとポートのマッピングを修正できるように、LPRにポートを追加しようと試みる。全ポート上限110003はLPRに割り当てられるポートの最大数である。ポート使用率下方閾値110004と全ポート下限110005はLPRからポートを戻すポリシーを定める。もしポート使用率下方閾値110004が指定されていてLPRの全ポートの平均使用率がこの指定された比率より小ならば、ストレージコントロールプログラム10014はボリュームがマッピングされていないポートを戻そうと試みる。全ポート下限110005はLPRのポートの最小数である。
0051 図12はキャッシュメモリポリシーテーブル10024を示しており、ここには各LPRのキャッシュメモリ割り当てポリシーに関する情報が含まれている。キャッシュメモリポリシーテーブル10024はLPR ID120001、ヒット率下方閾値120002、キャッシュサイズ上限120003、ヒット率上方閾値120004、キャッシュサイズ下限120005、及びストレージコントロールプログラム10014により一度にLPRに割り当てられ、又はLPRから戻されるキャッシュメモリのサイズ(ユニット)120006を含んでいる。基本的にストレージコントロールプログラム10014はLPRのキャッシュヒット率をヒット率下方閾値120002以上で、ヒット率上方閾値120004以下の値に維持しようと努める。ストレージコントロールプログラム10014は更に、LPRのキャッシュメモリサイズをキャッシュサイズ上限120003以下でキャッシュサイズ下限120004以上の値に維持する。ヒット率下方閾値120002とキャッシュサイズ上限120003はLPRにキャッシュメモリを追加するポリシーを定める。もしヒット率下方閾値120002が指定されていて、LPRのディスクボリュームにアクセスするI/Oのキャッシュヒット率がこの指定された比率より小の場合、ストレージコントロールプログラム100014はLPRにキャッシュメモリを追加しようと試みる。キャッシュサイズ上限120003はLPRのキャッシュメモリの最大サイズである。ヒット率上方閾値120004とキャッシュサイズ下限120005はLPRからキャッシュメモリを戻すポリシーを定める。もしヒット率上方閾値120004が指定されていて、キャッシュヒット率がこの指定された比率より大の場合には、ストレージコントロールプログラム10014はLPRからキャッシュメモリを戻そうと試みる。キャッシュサイズ下限120005はLPRのキャッシュメモリの最小サイズである。
(1)I/Oプロセス
0052 ストレージコントロールプログラム10014はI/O要求の処理時にテーブルを更新する。図13はI/O要求を処理し、テーブルを更新するためにストレージコントロールプログラム10014によって実行されるプロセスフローを示す。ストレージコントロールプログラム10014は、ホストコンピュータからI/Oコマンドを受信する(ステップ130000)と、ターゲットディスクボリューム、ボリューム内のアクセスされるデータの位置(LBA:論理ブロックアドレス)、及びデータサイズをコマンドから抽出する(ステップ130001)。プログラム10014は主ボリュームテーブル10015のターゲットボリュームに送信されるI/O回数を加算する(ステップ130002)。ストレージコントロールプログラム10014は、データを記憶するためのキャッシュメモリ領域を取得しようとする際、アクセスしようとするデータが既にキャッシュメモリ10002に存在しているか否か調べる(ステップ130003)。もしデータがキャッシュメモリ10002に存在していれば(ステップ130004)、ストレージコントロールプログラム10014は主ボリュームテーブル10015のターゲットボリュームのキャッシュヒットI/O回数30007を加算する(ステップ130005)。ストレージコントロールプログラム10014は更に主ポートテーブル10016の使用されたポートの転送データ量フィールド40003にデータのサイズを加算する(ステップ130007)。
(2)管理セッション
0053 管理者は管理インタフェース11004を用いて個々のLPR又はストレージシステム全体を管理することができる。図14は管理セッションのプロセスフローの例を示す。初めに、管理者はストレージシステムにログインするためにユーザ名とパスワードを入力する(ステップ140000)。もしアクセスコントロールテーブル10018内に当該ユーザ名とパスワードを持つアカウントが存在すれば(ステップ140001)、管理者はユーザ名がアクセスコントロールテーブル10018に記録されているLPRを管理することが認められる(ステップ140002)。管理インタフェースで操作を選択することにより(ステップ140003)、管理者は一つ以上の各種操作を遂行することができる(ステップ140005)。もし選択された操作がログアウトであれば(ステップ140004)、セッションは終了する。ステップ140005で示される三つの操作は、ボリューム供給、ボリューム戻し、及びポリシー管理である。これらの操作は以下に図15〜図17に関連して説明される。
0054 図15はLPRでのボリューム供給のプロセスフローを示す。もし管理者がLPRボリュームテーブル10019から供給対象のボリューム及びLPRポートテーブル10020からボリュームがマップ対象のポートを選択したら(ステップ150000)、ストレージコントロールプログラム10014はLPRボリュームテーブル10019の「供給済み」フィールド70003を調べて当該ボリュームが既に供給済みか否かをチェックする(ステップ150001)。もしボリュームが既に供給済みの場合は、プロセスはステップ150008に進む。そうでない場合、ストレージコントロールプログラム10014は、LPRのボリュームポリシーが「オンデマンド」か否かをチェックする(ステップ150002)。もし「オンデマンド」でないならば、プロセスはステップ150006に続く。「オンデマンド」であるならば、ストレージコントロールプログラム10014はボリュームが別のLPRの管理者によって同時に選択されていないことを確認する(ステップ150003)。ストレージコントロールプログラム10014は更に、選択したボリュームを供給することによって、LPRの全容量が指定された上限を超えないことを確認する(ステップ150004)。もしLPRが「オンデマンド」のボリュームポリシーを持っていれれば、ボリュームはLPRの管理者によって供給される時点でLPRに割り当てられる。その結果、その容量が当該LPRの全容量に追加される。したがって、「オンデマンド」のボリュームポリシーを持つ他の全てのLPRに於いては、それらの使用可能容量は減算され、当該ボリュームに対応する行が削除される(ステップ150005)。ステップ150006に於いて、LPRボリュームテーブル10019のボリューム「供給済み」フィールドは「Y」に変更され、LPRの使用可能容量はボリュームの容量だけ減算される。ボリュームがLPRに割り当てられたことを示すために、LPR IDが主ボリュームテーブル10015の当該ボリュームの行に記録される(ステップ150007)。ボリュームが選択されたポートにマップされたことを示すために、ボリュームIDがLPRポートテーブル10020のポートの行に記録される(ステップ150008)。ステップ150009に於いて、ストレージコントロールプログラム10014は実際にマッピングプロセスを実行する。ボリュームマッピングが変更された後、ストレージコントロールプログラム10014はボリュームポリシーが保持されているかチェックする。もし保持されていないならば、ストレージコントロールプログラムは以下に更に説明するように必要なプロセスを実行する(ステップ150010)。
0055 図16はLPRでのボリューム戻しのプロセスフローを示す。これは基本的には上述のボリューム供給と逆のプロセスである。管理者はLPRボリュームテーブルからボリュームを、更にLPRポートテーブル10020からポートを選択する(ステップ160000)。ストレージコントロールプログラム10014は選択されたボリュームが複数のポートマッピングを有しているか否か(ステップ160001)及び、LPRのボリュームポリシーが「オンデマンド」か否かを(ステップ160002)判定する。もし戻すべきボリュームが唯一のポートのみにマッピングしていて、LPRが「オンデマンド」のボリュームポリシーを有していれば、ボリュームは当該LPRから戻されフリーボリュームとして他のLPRと共有される。この結果、LPRボリュームテーブル10019に於いて、当該ボリュームの容量が全容量から減算され、ボリュームポリシーが「オンデマンド」である他のLPRに対するLPRボリュームテーブルに於いて、選択されたボリュームのために一行が追加され、ボリューム容量が使用可能容量に加算される(ステップ160003)。更に、LPRボリュームテーブル10019の「供給済み」フィールド70003に「N」が記録され、選択されたボリュームの容量が使用可能容量に加算される(ステップ160004)。更に、主ボリュームテーブル10015のLPR IDとして「N/A」が記録される(ステップ160005)。次いで、選択されたボリュームIDがLPRポートテーブル10020内の選択されたポートに対してマップされたボリュームフィールドから除去される(ステップ160006)。選択されたボリュームは選択されたポートからアンマップされ(ステップ160007)、現状のボリュームポリシーを保持すべきか否か判定が行われる(ステップ160008)。更にボリューム戻しプロセスフローに於いて、「オンデマンド」ポリシーを持つLPRからボリュームを戻すために、ボリュームポリシーによって定められる制約は何ら存在しないので、図15のステップ150004に対応するステップは存在しない。
0056 図17はストレージシステムでのポリシー管理のプロセスフローを示す。管理者が現状のポリシーを閲覧して(ステップ170000)、それらを修正(ステップ170001)した後、即ち、ボリュームポリシーテーブル10022、ポートポリシーテーブル10023、又はキャッシュメモリポリシーテーブル10024の内容が修正された後、ストレージコントロールプログラム10014は、以下に更に詳細に説明するように、ポリシーが維持されているか否かをチェックし(ステップ170002〜170004)、更にそれらを維持するのに必要なプロセスを実行する。
(3)使用率の頻繁な更新プロセス
0057 ポート使用率とキャッシュヒット率に関する情報は各ポートの転送データ量と各LPRの全キャッシュヒットI/O回数に基づいて頻繁に更新される。図18はストレージコントロールプログラム10014によって実行されるポート使用率更新のプロセスフローを示す。このプロセスは「M」秒毎に実行され(ステップ180000)、ここでMはユーザが定義した値又は固定値である。各ポートに対して(ステップ180001)、前のM秒間の使用率はステップ180002の式(即ち、A=転送データ量、B=バンド幅とすると、使用率=(A/M)/B)によって計算され、LPRポートテーブル10020のポートの行に記録される。次のM秒間に於けるI/Oアクティビティを記録するために、主ポートテーブル10016に於ける転送データ量が0にセットされる(ステップ180003)。ステップ180001〜180003が各ポートに対して繰り返される(ステップ180004)。ポート使用率を更新後、ストレージコントロールプログラム10014は、以下に更に詳細に説明するように、ポートポリシーが維持されているか否かチェックし、更にそれを維持するのに必要なプロセスを実行する(ステップ180005)。
0058 図19はストレージコントロールプログラム10014によって実行されるキャッシュヒット率更新プロセスフローを示す。キャッシュヒット率は「N」秒毎にチェックされる(ステップ190000)。ステップ190001〜190004に於いて、ストレージコントロールプログラム10014はLPR毎にキャッシュヒット回数及び全I/O回数を合計する。各LPRのキャッシュヒット回数と全I/O回数はそれぞれH〔L〕とI〔L〕で表示され、ここでLはLPRのIDである。各ボリュームに対して(ステップ190001)、もしボリュームがLPRに割り当てられていれば、主ボリュームテーブルに記録されているキャッシュヒット回数及び全I/O回数がそれぞれH〔L〕及びI〔L〕に加えられる(ステップ190002)。一旦全てのボリュームが処理されると(ステップ190004)、各LPRに対するキャッシュヒット率がステップ190005の式(即ち、H〔L〕をLPRのキャッシュヒット回数、I〔L〕をLPRの全I/O回数、LをLPRのIDとして、ヒット率=H〔L〕/I〔L〕)で計算され、LPRキャッシュメモリテーブル10021に記憶される。ストレージコントロールプログラム10014はキャッシュメモリポリシーがヒット率の更新後も維持されているか否か判定する(ステップ190006)。ステップ190007に於いて、H〔L〕とI〔L〕は次の時間間隔Nの間のキャッシュヒット率の計算に使用するため0にリセットされる。
(4)ボリューム、ポート及びキャッシュポリシーの維持
0059 図20はボリュームポリシーを維持するプロセスフローを示し、これによりストレージコントロールプログラム10014は各LPRのボリュームポリシーが指定された通りに維持されていることを確実にするために各LPRをチェックする。各選択されたLPRに対して(ステップ200000)、ストレージコントロールプログラム10014は使用可能容量下方閾値が「オンデマンド」にセットされているか否かチェックする(ステップ200001)。もし「オンデマンド」にセットされていれば、プロセスはステップ200008に続く。そうでない場合は、ストレージコントロールプログラム10014は使用可能容量下方閾値が指定されているか否かチェックする(ステップ20002)。指定されていて、更にLPRの使用可能容量が使用可能容量下方閾値より小ならば(ステップ200003)、ストレージコントロールプログラム10014はLPRにディスクボリュームを追加しようと試みる(ステップ200004)。そうでない場合は、ストレージコントロールプログラム10014はLPRの使用可能容量上方閾値が指定されているか否かチェックする(ステップ200005)。指定されていて、更にLPRの使用可能容量が使用可能容量上方閾値より大ならば(ステップ200006)、ストレージコントロールプログラム10014はLPRからボリュームを戻そうと試みる(ステップ200007)。ステップ200000〜200007が各LPRに対して繰り返される(ステップ200008)。
0060 LPRにボリュームを追加する図20のステップ200004のプロセスの詳細は図21に示される。ステップ210000に於いて、ストレージコントロールプログラム10014は、フリーで、ボリュームポリシーテーブル10022でのLPRの行の「好適」フィールドに指定される条件を満たすボリュームを、それらの全容量がLPRの全容量上限と全容量との差分を超えないようにして、できるだけ多く選択する。選択されたボリュームの全容量が指定された使用可能容量下方閾値と現在使用可能容量との差分を満たすのに十分であれば(ステップ210001)、プロセスはステップ210005に進む。そうでない場合は、ストレージコントロールプログラム10014はLPRに対して選択したボリューム全てを割り当て(ステップ210002)、次いでフリーで「好適」フィールドに指定された条件を満たさない全てのボリュームを選択する(ステップ210003)。もし新たに選択したボリュームの全容量が使用可能容量下方閾値と現在使用可能容量の差分を満たすのに十分な場合は(ステップ210004)、ストレージコントロールプログラム10014は、選択したボリュームから使用可能容量下方閾値と現在使用可能容量の差分を満たすのに十分な容量を提供するボリュームを選択する(ステップ210005)。最後に、ストレージコントロールプログラム10014はLPRに選択したボリュームを割り当てる(ステップ210006)。
0061 LPRからボリュームを戻す図20のステップ200007のプロセスの詳細が図22に示される。ステップ220000に於いて、指定のLPRに対して、ストレージコントロールプログラム10014はLPRボリュームテーブル10019からどのポートにも供給されていないボリュームを、全容量がLPRの全容量と全容量下限との差分を超えないように、できるだけ多く選択する。もし選択したボリュームの全容量がLPRの使用可能容量とLPRの全容量上限との差分を満たすのには不十分な場合(ステップ220001)、プロセスはステップ220003に進む。そうでない場合は、ストレージコントロールプログラム10014は選択したボリュームからLPRの使用可能容量と全容量上限の差分を満たすのに十分なボリュームを選択する(ステップ220002)。最後に、ストレージコントロールプログラム10014はLPRから選択したボリュームを戻す(ステップ220003)。
0062 図23はLPRに対するポートポリシーを維持するためのプロセスフローを示す。各選択したLPRに対して(ステップ230000)、ストレージコントロールプログラム10014はポート使用率上方及び下方閾値が指定されているか否かチェックする(それぞれステップ230001及びステップ230004)。もしポート使用率上方閾値が指定されていて、ポートの平均使用率がポート使用率上方閾値よりも大の場合(ステップ230002)、ストレージコントロールプログラム10014はポートを追加しようと試みる(ステップ230003)。もしポート使用率下方閾値が指定されており、ポート平均使用率がポート使用率下方閾値より小の場合(ステップ230005)、ストレージコントロールプログラム10014はポートを戻そうと試みる(ステップ230006)。このプロセスは全てのLPRの処理が完了するまで繰り返される(ステップ230007)。
0063 LPRにポートを追加するためのステップ230003のプロセスの詳細が図24に示される。ストレージコントロールプログラム10014は、LPRのポート全数が全ポート上限を超えないのであれば(ステップ240001)、ポートポリシーテーブル10023の「ユニット」フィールド110006に指定されたポート数を一度に追加しようと試みる(ステップ240000)。もしどのLPRにも割り当てられていないポート数が追加されるポート数よりも小であれば(ステップ240003)、ストレージコントロールプログラム10014はそれら全てを割り当てる(ステップ240004〜240006)。そうでない場合は、ストレージコントロールプログラム10014は割り当てられていないポートを選択し(ステップ240005)、各選択したポートに対してLPRポートテーブル10020に新たなエントリーを生成し、主ポートテーブル10016にLPR IDを記録する(ステップ240006)ことによってポートポリシーを維持する必要のあるポート数を割り当てる。
0064 更に、LPRからポートを戻すためのステップ230006のプロセスの詳細が図25に示される。ストレージコントロールプログラム10014は更に、LPRの全ポート数が全ポート下限よりも小にならないならば(ステップ250001)、ポートポリシーテーブルの「ユニット」フィールドの指定されたポート数を一度に戻そうと試みる(ステップ250000)。もしボリュームがポートにマップされていたら、ポートは使用中であり、LPRから戻すことはできない。即ち、戻されるべきポートはマップされたボリュームを持っていてはいけない。もしどのボリュームにもマップされていないポート数が戻されるべきポート数よりも小であれば(ステップ250003)、ストレージコントロールプログラム10014はどのボリュームにもマップされていない全てのポートを戻す(ステップ240004〜240006)。そうでない場合は、ストレージコントロールプログラム10014はどのボリュームにもマップされていない、戻されるべきポートを選択し(ステップ250005)、各選択されたポートに対してLPRポートテーブル10020のエントリーを削除し、主ポートテーブル10016のLPR IDとして「N/A」を入力する。
0065 図26はLPRに対してキャッシュメモリポリシーを維持するためのプロセスフローを示す。このプロセスフローはポートポリシーを維持することに関して図23で説明したものに類似する。各選択したLPRに対して(ステップ260000)、ストレージコントロールプログラム10014はヒット率上方及び下方閾値が指定されているか否かチェックする(それぞれステップ260001及び260004)。もしヒット率下方閾値が指定されていて、キャッシュヒット率がヒット率下方閾値より小であるならば(ステップ26002)、ストレージコントロールプログラム10014はLPRにキャッシュメモリを追加しようと試みる(ステップ260003)。もしヒット率上方閾値が指定されており、キャッシュヒット率がヒット率上方閾値より大ならば(ステップ260004)、ストレージコントロールプログラム10014はLPRからキャッシュメモリを戻そうと試みる(ステップ260006)。このプロセスは全てのLPRの処理が完了するまで繰り返される(ステップ260007)。
0066 LPRにキャッシュメモリを追加するためのステップ260003のプロセスの詳細が図27に示される。ストレージコントロールプログラム10014は、LPRの全キャッシュがキャッシュサイズ上限を超えないならば(ステップ270001)、キャッシュポリシーテーブル10024に従って指定されたキャッシュメモリ量を一度に追加しようと試みる(ステップ270000)。もしどのLPRにも割り当てられていないキャッシュが、追加が求められるキャッシュよりも小ならば(ステップ270003)、ストレージコントロールプログラム10014は使用可能な全てのキャッシュを割り当てる(ステップ270004〜270006)。そうでない場合、ストレージコントロールプログラム10014は使用可能なキャッシュから追加されるキャッシュメモリサイズを減算し(ステップ270005)、そのサイズをLPRキャッシュメモリテーブルのキャッシュメモリサイズに加算する(ステップ270006)ことにより、キャッシュポリシーを維持するのに必要なキャッシュメモリ量を割り当てる。
0067 更に、LPRからキャッシュメモリを戻すためのステップ260006のプロセスの詳細が図28に示される。ストレージコントロールプログラム10014は更に、LPRの全キャッシュメモリがキャッシュサイズ下限より小にならない限り(ステップ280001)、指定されたキャッシュメモリ量を一度に戻そうと試みる(ステップ280000)。キャッシュサイズ下限より小になる場合には、下限に等しくなるに足る量のキャッシュのみが戻される(ステップ280002)。全てのキャッシュメモリは常に使用されているが、予めキャッシュメモリのデータをデステージすることによってLPRから戻すことができる。即ち、戻されるべきキャッシュメモリサイズは、ポートの場合とは対照的に、制限されず(ステップ280003)、フローにはデータをデステージするステップが含まれる(ステップ280004)。デステージに続いて、ストレージコントロールプログラム10014はLPRキャッシュメモリテーブルのキャッシュから求められるキャッシュ量を減算し(ステップ280005)、減算したキャッシュ量を主キャッシュメモリテーブル10017の使用可能キャッシュメモリに加算する(ステップ280006)。
0068 上述の手段を用いることにより、各LPRのリソースは指定されたポリシーにしたがって自動的に配分、維持され、管理者は多数の手動操作を遂行する必要がなくなる。典型的な実施例では、ストレージ容量はディスクボリュームとして管理される。しかしながら、ディスクドライブ、RAIDグループ、等のような種々のユニットの容量を管理することも可能である。
0069 このようにして、本発明は、論理パーティションに分割されたストレージシステムのストレージ容量、ポート、キャッシュ容量のようなストレージリソースを、ストレージ管理操作の結果、I/O統計、及び一つ以上の論理パーティションに対する操作条件として予め指定できるユーザが定義したポリシー、に基づいて自動的に管理し、振り分ける方法とシステムを提供する。
0070 特定の実施例がこの明細書で説明されてきたが、ここで開示されたこれらの特定の実施例が同じ目的を達成すると思われる何らかの改編と置換され得ることは、当分野の通常の技術者には理解されるであろう。この開示は本発明の任意の、そして全ての翻案や変形をカバーするように意図されており、前述の説明は説明のためになされたもので、これに限定するものでないことを理解願いたい。従って本発明の範囲は、添付の請求項及びこれら請求項の権利が及ぶのと等価な全範囲を参照して、正当に定められなければならない。
0007 前述の一般的な説明及び以下に述べる好適な実施例の詳細な説明と合わせて、付随する図面は本発明について現在意図している最良の実施例の原理を図示し説明する役目を果たす。
0008 図1は一実施例による本発明のハードウェア構成の例を示す。 0009 図2は論理パーティションの例を示す。 0010 図3は主ボリュームテーブルの例を示す。 0011 図4は主ポートテーブルの例を示す。 0012 図5は主キャッシュメモリテーブルの例を示す。 0013 図6はアクセスコントロールテーブルの例を示す。 0014 図7はLPRボリュームテーブルの例を示す。 0015 図8はLPRポートテーブルの例を示す。 0016 図9はLPRキャッシュメモリテーブルの例を示す。 0017 図10はボリュームポリシーテーブルの例を示す。 0018 図11はポートポリシーテーブルの例を示す。 0019 図12はキャッシュメモリポリシーテーブルの例を示す。 0020 図13はI/Oプロセスとテーブル更新を説明するフローチャートである。 0021 図14は管理セッションを説明するフローチャートである。 0022 図15はLPRでのボリューム供給を説明するフローチャートである。 0023 図16はLPRでのボリューム戻しを説明するフローチャートである。 0024 図17はポリシー管理を説明するフローチャートである。 0025 図18はポート使用率の更新を説明するフローチャートである。 0026 図19はキャッシュヒット率の更新を説明するフローチャートである。 0027 図20はボリュームポリシーの維持を説明するフローチャートである。 0028 図21はLPRへのボリュームの追加を説明するフローチャートである。 0029 図22はLPRからのボリュームの戻しを説明するフローチャートである。 0030 図23はポートポリシーの維持を説明するフローチャートである。 0031 図24はLPRへのポートの追加を説明するフローチャートである。 0032 図25はLPRからのポートの戻しを説明するフローチャートである。 0033 図26はキャッシュメモリポリシーの維持を説明するフローチャートである。 0034 図27はLPRへのキャッシュメモリの追加を説明するフローチャートである。 0035 図28はLPRからのキャッシュメモリの戻しを説明するフローチャートである。

Claims (8)

  1. キャッシュメモリと、
    複数のポートと、
    一つ以上のボリュームを生成するのに使用する複数のストレージデバイスと、
    所定量の前記キャッシュメモリ、少なくとも一つの前記ポート、及び少なくとも一つの前記ボリュームを含むリソースより成る一つ以上の論理パーティションと、
    前記論理パーティションを1つのストレージ装置として動作させ、前記一つ以上の論理パーティションの間で前記リソースの割り当てを調整する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記論理パーティションに対して割り当てられた前記ボリュームの使用可能容量の所定の閾値、前記論理パーティションに対して割り当てられた前記ポートの使用率の所定の閾値、及び、前記論理パーティションに対して割り当てられた前記キャッシュメモリのヒット率の所定の閾値を設定し、
    前記論理パーティションの、前記ボリュームの使用容量、前記ポートの使用率及び前記キャッシュメモリのヒット率をモニタし、
    前記モニタしたボリュームの使用容量と前記設定された前記ボリュームの使用可能容量の所定の閾値との比較結果に基づいて、前記一つ以上の論理パーティション間で割り当てるボリューム容量を調整し、
    前記モニタしたポートの使用率と前記設定されたポートの使用率の所定の閾値との比較結果に基づいて、前記一つ以上の論理パーティション間で割り当てるポート数を調整し、
    前記モニタしたキャッシュメモリのヒット率と前記設定されたキャッシュメモリのヒット率の所定の閾値との比較結果に基づいて、前記一つ以上の論理パーティション間で割り当てるキャッシュメモリ容量を調整する
    ことを特徴とする、ストレージ装置。
  2. 前記制御部は、
    前記ボリュームの使用可能容量の所定の閾値として、前記ボリュームの使用可能容量の上限値及び下限値を設定し、
    前記モニタした前記論理パーティションの前記ボリュームの使用可能容量が、前記ボリュームの使用可能容量の下限値より小さい場合には、該論理パーティションに対して一つ以上のボリュームを割り当て、
    前記モニタした前記論理パーティションの前記ボリュームの使用可能容量が、前記ボリュームの使用可能容量の上限値より大きい場合には、該論理パーティションから一つ以上のボリュームの割り当てを解除する
    ことを特徴とする、請求項1に記載のストレージ装置。
  3. 前記制御部は、
    前記ポートの使用率の所定の閾値として、前記ポートの使用率の上限値及び下限値を設定し、
    前記モニタした前記論理パーティションの前記ポートの使用率が、前記ポートの使用率の上限値より大きい場合には、該論理パーティションに対して一つ以上の前記ポートを割り当て、
    前記モニタした前記論理パーティションの前記ポートの使用率が、前記ポートの使用率の下限値より大きい場合には、該論理パーティションから一つ以上のボリュームの割り当てを解除する
    ことを特徴とする、請求項1に記載のストレージ装置。
  4. 前記制御部は、
    前記キャッシュメモリのヒット率の所定の閾値として、前記キャッシュメモリのヒット率の上限値及び下限値を設定し、
    前記モニタした前記論理パーティションの前記キャッシュメモリのヒット率が、前記ポートのヒット率の下限値より小さい場合には、該論理パーティションに対してキャッシュメモリを追加し、
    前記モニタした前記論理パーティションの前記キャッシュメモリのヒット率が、前記ポートのヒット率の上限値より大きい場合には、該論理パーティションからキャッシュメモリの割り当てを解除する
    ことを特徴とする、請求項1に記載のストレージ装置。
  5. キャッシュメモリと、複数のポートと、一つ以上のボリュームを生成するのに使用する複数のストレージデバイスと、所定量の前記キャッシュメモリ、少なくとも一つの前記ポート、及び少なくとも一つの前記ボリュームを含むリソースより成る一つ以上の論理パーティションと、前記論理パーティションを1つのストレージ装置として動作させ、前記一つ以上の論理パーティションの間で前記リソースの割り当てを調整する制御部と、を備えるストレージ装置の制御方法であって、
    前記制御部が、前記論理パーティションに対して割り当てられた前記ボリュームの使用可能容量の所定の閾値、前記論理パーティションに対して割り当てられた前記ポートの使用率の所定の閾値、及び、前記論理パーティションに対して割り当てられた前記キャッシュメモリのヒット率の所定の閾値を設定する第1のステップと、
    前記制御部が、前記論理パーティションの、前記ボリュームの使用容量、前記ポートの使用率及び前記キャッシュメモリのヒット率をモニタする第2のステップと、
    前記制御部が、前記モニタしたボリュームの使用容量と前記設定された前記ボリュームの使用可能容量の所定の閾値との比較結果に基づいて、前記一つ以上の論理パーティション間で割り当てるボリューム容量を調整する第3のステップと、
    前記制御部が、前記モニタしたポートの使用率と前記設定されたポートの使用率の所定の閾値との比較結果に基づいて、前記一つ以上の論理パーティション間で割り当てるポート数を調整する第4のステップと、
    前記制御部が、前記モニタしたキャッシュメモリのヒット率と前記設定されたキャッシュメモリのヒット率の所定の閾値との比較結果に基づいて、前記一つ以上の論理パーティション間で割り当てるキャッシュメモリ容量を調整する第5のステップと
    を含むことを特徴とする、ストレージ装置の制御方法。
  6. 前記第1のステップにおいて、前記制御部が、前記ボリュームの使用可能容量の所定の閾値として、前記ボリュームの使用可能容量の上限値及び下限値を設定し、
    前記第3のステップにおいて、前記制御部が、前記モニタした前記論理パーティションの前記ボリュームの使用可能容量が、前記ボリュームの使用可能容量の下限値より小さい場合には、該論理パーティションに対して一つ以上のボリュームを割り当て、前記モニタした前記論理パーティションの前記ボリュームの使用可能容量が、前記ボリュームの使用可能容量の上限値より大きい場合には、該論理パーティションから一つ以上のボリュームの割り当てを解除する
    ことを特徴とする、請求項5に記載のストレージ装置の制御方法。
  7. 前記第1のステップにおいて、前記制御部が、前記ポートの使用率の所定の閾値として、前記ポートの使用率の上限値及び下限値を設定し、
    前記第4のステップにおいて、前記モニタした前記論理パーティションの前記ポートの使用率が、前記ポートの使用率の上限値より大きい場合には、該論理パーティションに対して一つ以上の前記ポートを割り当て、前記モニタした前記論理パーティションの前記ポートの使用率が、前記ポートの使用率の下限値より大きい場合には、該論理パーティションから一つ以上のボリュームの割り当てを解除する
    ことを特徴とする、請求項5に記載のストレージ装置の制御方法。
  8. 前記第1のステップにおいて、前記制御部が、前記キャッシュメモリのヒット率の所定の閾値として、前記キャッシュメモリのヒット率の上限値及び下限値を設定し、
    前記第5のステップにおいて、前記制御部が、前記モニタした前記論理パーティションの前記キャッシュメモリのヒット率が、前記ポートのヒット率の下限値より小さい場合には、該論理パーティションに対してキャッシュメモリを追加し、前記モニタした前記論理パーティションの前記キャッシュメモリのヒット率が、前記ポートのヒット率の上限値より大きい場合には、該論理パーティションからキャッシュメモリの割り当てを解除する
    ことを特徴とする、請求項5に記載のストレージ装置の制御方法。
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