JP5121427B2 - ユニファイドストレージシステムのための方法および装置 - Google Patents
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Description
[0002] 本発明は、主として、ユニファイドストレージシステムのようなストレージシステムに関する。
[0004] ユニファイドストレージは、複数の異なるタイプのストレージ技術を、単一ハードウェアプラットフォームを用いて実装することを可能にするための概念である。ストレージシステムのハードウェアコンポーネントは、たとえば、標準的なCPUや標準的なメモリモジュールなどを使用することなどにより、ますます標準化されつつあるため、異なるタイプのストレージ制御ソフトウェアを、同一ストレージハードウェアプラットフォーム上で実行することが可能である。ユニファイドストレージシステムの主な利点は、ハードウェア要件が減ることにより、単一のハードウェアシステムを様々なストレージ用途に使用できることである。ユニファイドストレージシステムは、最低でも、ファイルタイプのデータのストレージと、エンタープライズアプリケーションプログラムによって生成される、ブロックベースの入出力(I/O)操作のストレージとを、同時に可能にしなければならない。ファイルベースのストレージ用にネットワーク接続ストレージ(NAS)システムを与え、ブロックベースのストレージ用にRAIDディスクアレイを与える、というように、別々のストレージプラットフォームを用意しなければならない代わりに、ユニファイドストレージシステムは、どの機能にも独立に使用されることが可能でありながら、同時に、両方の機能を結合して同時使用することも可能であるように、あらねばならない。さらに、ユニファイドストレージシステムは、より先進的なストレージ技術(CAS(コンテンツアドレス指定可能ストレージ)、VTL(仮想テープライブラリ)、VDL(仮想ディスクライブラリ)、OOS(オブジェクト指向ストレージ)など)も組み込んで実施することが可能でなければならない。
[0028] 図1は、本発明の方法および装置を適用することが可能なハードウェア構成の例を示す。本発明の情報システムは、1つまたは複数のストレージシステム2000、1つまたは複数の管理コンピュータ1100、および1つまたは複数のホストコンピュータ1000を含むことが可能である。
[0058] このセクションでは、ストレージ制御ソフトウェアをストレージ制御モジュールにインストールする手順、ストレージ制御ソフトウェアをストレージ制御モジュールからアンインストールする手順、およびストレージ制御ソフトウェアをストレージ制御モジュールに再インストールする手順を説明する。本発明のストレージシステムより前は、ストレージ制御ソフトウェアは固定され、各ストレージ制御モジュールに関連付けられるので、上述の手順は、一般に必要ではなかった。
[0079] 管理者は、ストレージ制御モジュールの計算能力をより効率的に利用するために、1つまたは複数のストレージ制御モジュール2200のロールを切り替えたい場合がある。たとえば、夜間にバックアップ操作を実施するために、より高い計算能力が必要になる場合がある。そのような状況では、そのときに、VTLストレージ制御ソフトウェアを実行しているストレージ制御モジュールがより多くあることが望ましい。同様に、このときは、ストレージ制御モジュールが、ブロックベースのストレージ制御ソフトウェアまたはNASストレージ制御ソフトウェアを実行している必要性は少ないと考えられる。これは、それらが、日中の間によりアクティブであろう生産用途に使用されるのが普通であるためである。
[0092] 前述のように、管理者は、前の手順で割り当て解除されたストレージ制御モジュールをオリジナルの構成(たとえば、午前中の構成、ストレージ制御モジュールの置き換え中の構成など)に戻したい場合がある。この手順は、図9で示された、ストレージ制御ソフトウェアをストレージ制御モジュールにインストールする手順と異なる。後述されるように、この状況では、保存されたボリュームが、割り当て済みストレージ制御モジュールに割り当てられる。
[0112] これまでのセクションでは、日時、ストレージ制御モジュールの置き換え、またはストレージ制御モジュールの追加に応じてロールを変更するために、管理者が、ストレージ制御モジュールに対して、ロールの割り当て、割り当て解除、および再割り当てを指定する。しかしながら、本発明によれば、ストレージシステム自体が、ストレージ制御モジュールのロールを再構成して、負荷均衡化を自動的に実施することが可能である。たとえば、ある数のストレージ制御モジュールが現在ブロックベースの処理に割り当てられていて、ある数のストレージ制御モジュールがNAS処理としての使用に割り当てられていて、ブロックベースのストレージ制御モジュールが過負荷状態でありながら、NASストレージ制御モジュールが低活動状態である場合には、動的な負荷均衡化がふさわしいであろう。本発明の負荷均衡化方法では、空きストレージ制御モジュールがない場合に、NASストレージ制御モジュールの1つを割り当て解除し、それに関連付けられていたボリュームを別のNASストレージ制御モジュールに割り当てることが可能である。その後、割り当て解除されたNASストレージ制御モジュールは、ブロックベースの処理用のストレージ制御SWをインストールして、他のブロックベースのストレージ制御モジュールの負荷を軽減することが可能である。したがって、本発明は、ストレージ制御モジュールを種々の異なるタイプのストレージ制御用途に動的に再割り当てすることを可能にする(上述の内容は、非限定的な例に過ぎない)。
[0138] 本発明の第2の実施形態として、本発明の別のハードウェアおよびソフトウェア構成を説明する。本発明の第2の実施形態のストレージシステムの典型的なハードウェア構成を、図19に示す。第2の実施形態では、第1の実施形態の、複数のストレージ制御モジュール2200を有するストレージシステム2000の代わりに、複数のストレージ制御サーバ6000を採用する。CPUのようなハードウェア要素は標準化されているので、ストレージ制御モジュール2200は、標準化されたハードウェアを使用して開発されることが可能である。したがって、標準化されたハードウェアを有するストレージ制御モジュールは、1つまたは複数の外部ストレージシステム3000に接続された、標準化されたコンピュータまたは機器に置き換えられることが可能である。外部ストレージシステム3000は、本発明のユニファイドストレージシステムではなく従来型のストレージシステムであってよい。
[0145] 前述の実施形態では、ストレージ制御モジュール2200またはストレージ制御サーバ6000のロールを変更する際に、ストレージ制御ソフトウェアの全体が、別のストレージ制御ソフトウェアに置き換えられる。しかしながら、使用されるインターフェースプロトコルだけを置き換えることも可能である。たとえば、インターフェースハードウェアの置き換えに合わせて、FCとiSCSIとを置き換えることが可能である。たとえば、インターフェースプロトコルの置き換えを達成するために用いることが可能な1つの方法は、ストレージ制御ソフトウェアからオリジナルのプロトコルスタックを割り当て解除し、ストレージ管理モジュール2900などから、新しいプロトコルスタックをストレージ制御ソフトウェアにインストールすることである。ホスト側の構成(LUNセキュリティやゾーニングなど)は、パス定義のステップで、プロトコルスタックの置き換えに合わせて変更されることが可能である。しかしながら、他の構成は、必ずしも変更が必要ではない。
Claims (16)
- 少なくとも第1のストレージ制御プロセッサと第2のストレージ制御プロセッサとを有する複数のストレージ制御プロセッサであって、前記各ストレージ制御プロセッサは、通信のために、1つまたは複数のストレージデバイスと接続され、前記1つまたは複数のストレージデバイスは、前記1つまたは複数のストレージ制御プロセッサによって処理される入出力(I/O)操作に関連するデータを格納する、複数のストレージ制御プロセッサと、
前記ストレージ制御プロセッサと通信する管理プロセッサと、
第1のタイプの前記I/O操作を処理するために、前記第1のストレージ制御プロセッサで実行される、第1のタイプのストレージ制御ソフトウェアと、
前記データを格納する1つまたは複数のボリュームであって、前記ボリュームは、前記ストレージデバイスのストレージ容量を論理的に表す、複数のボリュームと
を備え、
前記第1および第2のストレージ制御プロセッサのそれぞれの前記ストレージ制御ソフトウェアは、前記1つまたは複数のストレージデバイス内の前記データを処理するための様々なストレージ制御テクノロジーを実施するために動的に変更可能であり、
前記管理プロセッサは、前記第1のストレージ制御プロセッサによって実行される前記ストレージ制御ソフトウェアを変更させるように、前記第1のタイプのストレージ制御ソフトウェアを、前記第1のタイプのストレージ制御ソフトウェアと異なる、第2のタイプのストレージ制御ソフトウェアに置き換えるよう構成され、
前記第2のタイプのストレージ制御ソフトウェアが前記第1のストレージ制御プロセッサによって実行される際に、前記第1のストレージ制御プロセッサは、前記第1のタイプのI/O操作と異なる、第2のタイプのI/O操作を処理し、
第1の前記ボリュームが前記第1のストレージ制御プロセッサを介して最初にアクセスされるように、前記第1のボリュームと前記第1のストレージ制御プロセッサとの間に第1のパスが最初に定義され、
前記第1のストレージ制御プロセッサにおいて、前記第1のタイプのストレージ制御ソフトウェアに取って代わる前記第2のタイプのストレージ制御ソフトウェアがインストールされ実行される場合に、前記第1のボリュームと第2の前記ストレージ制御プロセッサとの間に第2のパスが定義され、前記第2のストレージ制御プロセッサは、前記第1のタイプのストレージ制御ソフトウェアを実行するように構成され、それによって、前記第1のボリュームが、前記第1のタイプのストレージ制御ソフトウェアを実行する前記第2のストレージ制御プロセッサを介してアクセス可能になる、ストレージシステム。 - 前記第1および第2のタイプのストレージ制御ソフトウェアは、
ブロックベースのI/O操作を処理する、ブロックベースのストレージ制御ソフトウェア、
ファイルベースのI/O操作を処理する、ネットワーク接続ストレージ(NAS)システムストレージ制御ソフトウェア、
コンテンツベースの識別子を使用してI/O操作を処理する、コンテンツアドレス指定可能ストレージ制御ソフトウェア、
ディスクストレージデバイスがテープストレージデバイスとして表されるI/O操作を処理する、仮想テープライブラリストレージ制御ソフトウェア、
テープストレージデバイスがディスクストレージデバイスとして表されるI/O操作を処理する、仮想ディスクライブラリストレージ制御ソフトウェア、および
オブジェクトベースのプロトコルを使用してI/O操作を処理する、オブジェクト指向ストレージ制御ソフトウェアの各タイプから選択される、請求項1に記載のストレージシステム。 - 少なくとも3つの前記ストレージ制御プロセッサをさらに備え、前記第1のタイプのストレージ制御ソフトウェアは、前記第1のストレージ制御プロセッサと、第2の前記ストレージ制御プロセッサとによって、最初に実行され、前記第2のタイプのストレージ制御ソフトウェアは、第3の前記ストレージ制御プロセッサによって実行され、
前記管理プロセッサは、前記各ストレージ制御プロセッサの負荷を測定して、前記負荷のうちで所定のしきい値を通過したものがあるかどうかを調べるよう構成され、
前記管理プロセッサは、前記第3のストレージ制御プロセッサの負荷が前記所定のしきい値を通過した場合に、前記第1のストレージ制御プロセッサにおいて実行されている前記第1のタイプのストレージ制御ソフトウェアを、前記第3のストレージ制御プロセッサにおいて実行されている前記第2のタイプのストレージ制御ソフトウェアに置き換え、前記第3のストレージ制御プロセッサの負荷の一部を前記第1のストレージ制御プロセッサに移すことによって、前記第3のストレージ制御プロセッサの負荷を軽減するように構成された、請求項1に記載のストレージシステム。 - 前記各ストレージ制御プロセッサの前記負荷は、少なくとも部分的には、前記ストレージ制御プロセッサの処理能力の利用率に基づいて決定される、請求項3に記載のストレージシステム。
- 前記データを格納する複数のボリュームをさらに含み、前記ボリュームは、前記ストレージデバイスのストレージ容量を論理的に表し、
第1の前記ボリュームが前記第3のストレージ制御プロセッサを介して最初にアクセスされるように、前記第1のボリュームと前記第3のストレージ制御プロセッサとの間に第1のパスが最初に定義され、
前記第1のストレージ制御プロセッサによる実行のために、前記第2のタイプのストレージ制御ソフトウェアがインストールされたときに、前記第1のボリュームと前記第1のストレージ制御プロセッサとの間に第2のパスが定義され、それによって、前記第3のストレージ制御プロセッサの負荷の一部が前記第1のストレージ制御プロセッサに移される、請求項3に記載のストレージシステム。 - 複数のストレージ制御モジュールをさらに含み、前記各ストレージ制御モジュールは、前記複数のストレージ制御プロセッサのうちの1つと、ストレージ制御メモリとを含み、
ストレージ管理モジュールをさらに含み、前記ストレージ管理モジュールは、前記ストレージ管理プロセッサを含み、
前記ストレージ管理モジュールと通信している管理コンピュータが、前記第1のストレージ制御プロセッサを含む第1の前記ストレージ制御モジュールから前記第1のタイプのストレージ制御ソフトウェアをアンインストールするために前記ストレージ管理モジュールによって実行されるプログラムを呼び出すために使用されるよう構成され、
前記ストレージ管理モジュールは、前記第2のタイプのストレージ制御ソフトウェアを前記第1のストレージ制御モジュールにインストールし、前記第2のタイプのストレージ制御ソフトウェアが、前記第1のストレージ制御プロセッサによる実行のために前記ストレージ制御メモリにロードされるようにし、それによって、前記第1のストレージ管理モジュールのロールが、前記第1のタイプのI/O操作を処理することから、前記第2のタイプのI/O操作を処理することに変更されるよう、構成された、請求項1に記載のストレージシステム。 - 複数のストレージ制御サーバをさらに含み、前記各ストレージ制御サーバは、前記複数のストレージ制御プロセッサのうちの1つと、サーバメモリとを含み、
管理コンピュータをさらに含み、前記管理コンピュータは、前記ストレージ管理プロセッサを含み、前記管理コンピュータは、前記複数のストレージ制御サーバとネットワーク経由で通信しており、
前記管理コンピュータは、前記第1のストレージ制御プロセッサを含む第1の前記ストレージ制御モジュールから前記第1のタイプのストレージ制御ソフトウェアをアンインストールするように構成され、
前記管理コンピュータは、前記第2のタイプのストレージ制御ソフトウェアを前記第1のストレージ制御モジュールにインストールし、前記第2のタイプのストレージ制御ソフトウェアが、前記第1のストレージ制御プロセッサによる実行のために前記第1のサーバの前記サーバメモリにロードされるようにし、それによって、前記第1のサーバのロールが、前記第1のタイプのI/O操作を処理することから、前記第2のタイプのI/O操作を処理することに変更されるよう、構成された、請求項1に記載のストレージシステム。 - ストレージシステムを操作する方法であって、
複数のストレージ制御モジュールを設けるステップであって、前記各ストレージ制御モジュールは、前記各ストレージ制御モジュールと通信しているディスクデバイスに格納されたデータに関連するI/O操作を処理することが可能であり、前記各ストレージ制御モジュールによって実行されるストレージ制御ソフトウェアは、前記ディスクデバイス内の前記データを処理するための様々なストレージ制御テクノロジーを実施するために動的に変更可能である、ステップと、
前記第1のストレージ制御モジュールによってインストールおよび実行されることが可能な複数のタイプのストレージ制御ソフトウェアから、前記ストレージ制御モジュールのうちの第1のストレージ制御モジュールにインストールされる第1のタイプのストレージ制御ソフトウェアを指定するステップと、
前記指定された第1のタイプのストレージ制御ソフトウェアを前記第1のストレージ制御モジュールにインストールして、前記第1のストレージ制御モジュールが第1のタイプのI/O操作を処理するために前記第1のタイプのストレージ制御ソフトウェアを実行することを可能にするステップと、
前記第1のストレージ制御モジュールによって実行される前記ストレージ制御ソフトウェアを変更させるように、前記第1のストレージ制御モジュールにある前記第1のタイプのデータ制御ソフトウェアを置き換えるために、第2のタイプのデータ制御ソフトウェアを指定するステップと、
前記指定された第2のタイプのデータ制御ソフトウェアを前記第1のストレージ制御モジュールにインストールして、前記第1のストレージ制御モジュールが前記第1のタイプのI/O操作の代わりに第2のタイプのI/O操作を処理するために前記第2のタイプのストレージ制御ソフトウェアを実行することを可能にするステップと、
前記第1のストレージ制御モジュールに前記第1のタイプのストレージ制御ソフトウェアがインストールされている場合に、前記第1のストレージ制御モジュールに割り当てられている1つまたは複数の第1のボリュームを識別するステップと、
前記第2のタイプのストレージ制御ソフトウェアが前記第1のストレージ制御モジュールにインストールされている場合に、前記第1のボリュームを、前記第1のストレージ制御モジュールによってアクセスされることから割り当て解除するステップと、
前記第1のボリュームに関連する割り当て解除情報を保存するステップと
を含み、
前記割り当て解除情報は、前記1つまたは複数の第1のボリュームにアクセスするために指定されているタイプのストレージ制御ソフトウェアである、方法。 - 前記第1のタイプのストレージ制御ソフトウェアを前記複数のストレージ制御モジュールのうちの第2のストレージ制御モジュールにインストールするステップと、
前記第1のボリュームを、前記第2のストレージ制御モジュールを介してアクセスされるように割り当てるステップと、
前記第1のボリュームにアクセスすることを許可されているホストコンピュータを決定するステップと、
前記ホストコンピュータからの前記第1のボリュームへのアクセスを許可するために、前記第2のストレージ制御モジュールにおいて前記第1のボリュームおよび前記ホストコンピュータについての論理装置番号セキュリティを定義するステップと、をさらに含む、請求項8に記載の方法。 - 前記各ストレージ制御モジュールの負荷を測定して、前記ストレージ制御モジュールのうちのいずれかの負荷が所定のしきい値を通過したかどうかを調べるステップと、
前記所定のしきい値を通過した負荷を有する、過負荷のストレージ制御モジュールを識別するステップであって、前記過負荷のストレージ制御モジュールは、前記第1のタイプのI/O操作を処理するために前記第1のタイプのストレージ制御ソフトウェアがインストールされている、ステップと、
前記過負荷のストレージ制御モジュールの負荷を軽減するために使用されることが可能なターゲットストレージ制御モジュールを識別するステップであって、前記ターゲットストレージ制御モジュールは、前記第1のタイプのI/O操作と異なる第2のタイプのI/O操作を処理するために第2のタイプのストレージ制御ソフトウェアがインストールされている、ステップと、
前記ターゲットストレージ制御モジュールが前記第1のタイプのI/O操作を処理することが可能であるように、前記第1のタイプのストレージ制御ソフトウェアを前記ターゲットストレージ制御モジュールにインストールするステップと、
前記過負荷のストレージ制御モジュールの負荷の一部を前記ターゲットストレージ制御モジュールに移すステップと、をさらに含む、請求項8に記載の方法。 - 前記負荷の一部を前記ターゲットストレージ制御モジュールに移す前記ステップはさらに、
第1のボリュームと前記過負荷のストレージ制御モジュールとの間に定義された第1のパスを削除するステップであって、前記第1のパスは、前記第1のボリュームが、前記過負荷のストレージ制御モジュールを介してアクセスされることを可能にする、ステップと、
前記第1のボリュームと前記ターゲットストレージ制御モジュールとの間に第2のパスを定義して、前記第1のボリュームが、前記過負荷のストレージ制御モジュールを介してではなく、前記ターゲットストレージ制御モジュールを介してアクセスされることが可能になるようにするステップと、を含む、請求項10に記載の方法。 - 前記第1のタイプのストレージ制御ソフトウェアと前記第2のタイプのストレージ制御ソフトウェアとをストレージ制御ソフトウェアリポジトリから取り出すステップをさらに含み、前記ストレージ制御ソフトウェアリポジトリは、
ブロックベースのI/O操作を処理する、ブロックベースのストレージ制御ソフトウェア、
ファイルベースのI/O操作を処理する、ネットワーク接続ストレージ(NAS)システムストレージ制御ソフトウェア、
コンテンツベースの識別子を使用してI/O操作を処理する、コンテンツアドレス指定可能ストレージ制御ソフトウェア、
ディスクストレージデバイスがテープストレージデバイスとして表されるI/O操作を処理する、仮想テープライブラリストレージ制御ソフトウェア、
テープストレージデバイスがディスクストレージデバイスとして表されるI/O操作を処理する、仮想ディスクライブラリストレージ制御ソフトウェア、および
オブジェクトベースのプロトコルを使用してI/O操作を処理する、オブジェクト指向ストレージ制御ソフトウェアを含む、複数の異なるタイプのストレージ制御ソフトウェアを含む、請求項8に記載の方法。 - 複数のストレージ制御モジュールを含むストレージシステムであって、前記各ストレージ制御モジュールは、I/O操作を独立に処理することが可能である、ストレージシステムと、
前記ストレージ制御モジュールと通信していて、前記I/O操作に関連するデータを格納する、1つまたは複数のストレージデバイスと、
前記各ストレージ制御モジュールの負荷を測定して、前記負荷のうちで所定のしきい値を通過したものがあるかどうかを調べるように構成された、ストレージ管理モジュールと
を備え、
前記各ストレージ制御モジュールは、異なるタイプのストレージ制御ソフトウェアがインストールされており、
前記ストレージ制御モジュールのそれぞれの前記ストレージ制御ソフトウェアは、前記1つまたは複数のストレージデバイス内の前記データを処理するための様々なストレージ制御テクノロジーを実施するために動的に変更可能であり、
第1の前記ストレージ制御モジュールが、第1のタイプのI/O操作を処理するために第1のタイプのストレージ制御ソフトウェアを実行するように構成され、
第2の前記ストレージ制御モジュールが、前記第1のタイプのI/O操作と異なる第2のタイプのI/O操作を処理するために第2のタイプのストレージ制御ソフトウェアを実行するように構成され、
第3の前記ストレージ制御モジュールが、前記第1または第2のタイプのI/O操作と異なる第3のタイプのI/O操作を処理するために第3のタイプのストレージ制御ソフトウェアを実行するように構成され、
前記ストレージ管理モジュールは、前記ストレージ制御モジュールのうちの1つの特定の1つの負荷が所定のしきい値を超えた場合に、前記特定のストレージ制御モジュールの負荷を軽減するために使用されることが可能なターゲットストレージ制御モジュールを識別することにより、前記特定のストレージ制御モジュールの負荷を軽減するように構成され、
前記ストレージ管理モジュールは、前記ターゲットストレージ制御モジュールによって実行される前記ストレージ制御ソフトウェアを変更するように、前記ストレージ制御モジュールにインストールされている、あるタイプのストレージ制御ソフトウェアと一致する、あるタイプのストレージ制御ソフトウェアを、前記ターゲット制御モジュールにインストールするように構成され、それによって、前記ターゲットストレージ制御モジュールが、前記特定のストレージ制御モジュールと同じタイプのI/O操作を処理するように構成され、
前記ストレージ管理モジュールは、前記特定のストレージ制御モジュールの負荷の一部を前記ターゲットストレージ制御モジュールに移すように構成された、情報システム。 - 管理コンピュータをさらに含み、前記管理コンピュータは、前記第1のストレージ制御モジュールから前記第1のタイプのストレージ制御ソフトウェアをアンインストールして第4のタイプのストレージ制御ソフトウェアをインストールするように構成され、それによって、前記第1のストレージ制御モジュールが、前記第1、第2、または第3のタイプのI/O操作と異なる第4のタイプのI/O操作を処理するように構成される、請求項13に記載のシステム。
- 前記第1のタイプのストレージ制御ソフトウェアは、ブロックベースのI/O操作を処理する、ブロックベースのストレージ制御ソフトウェアであり、
前記第2のタイプのストレージ制御ソフトウェアは、ファイルベースのI/O操作を処理する、ネットワーク接続ストレージ(NAS)システムストレージ制御ソフトウェアであり、
前記第3のタイプのストレージ制御ソフトウェアは、
コンテンツベースの識別子を使用してI/O操作を処理する、コンテンツアドレス指定可能ストレージ制御ソフトウェア、
ディスクストレージデバイスがテープストレージデバイスとして表されるI/O操作を処理する、仮想テープライブラリストレージ制御ソフトウェア、
テープストレージデバイスがディスクストレージデバイスとして表されるI/O操作を処理する、仮想ディスクライブラリストレージ制御ソフトウェア、および
オブジェクトベースのプロトコルを使用してI/O操作を処理する、オブジェクト指向ストレージ制御ソフトウェアのうちの1つである、請求項13に記載のシステム。 - 前記特定のストレージ制御モジュールの前記負荷は、少なくとも部分的には、前記特定のストレージ制御モジュールの処理能力の利用率に基づいて決定される、請求項13に記載のシステム。
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