JP5159353B2 - 記憶システム、解除方法及び副側のストレージ装置 - Google Patents

Description

本発明は、記憶システム、解除方法及び副側のストレージ装置に関し、特に複数の仮想ボリュームをペア設定するストレージ装置を備えた記憶システムについて適用する。

従来、ストレージ装置を用いてデータを格納する記憶システムにおいては、複数のハードディスクをＲＡＩＤ（Redundant Array of Independent/Inexpensive Disks）方式で管理する方法がある。そして、多数のハードディスクが提供する物理的な記憶領域上には、少なくとも1つ以上の論理的なボリューム（以下、これを論理ボリュームという）が形成される。

近年では、特許文献１に記載されるように、ハードディスクの記憶領域から固定容量の論理ボリュームを作成せず、複数の論理ボリュームによってホスト装置に仮想的なボリューム（以下、これを仮想ボリュームという）を提供する技術が開示されている。この仮想ボリュームには、論理ボリュームの記憶領域が動的に割り当てられる。これにより、実際には複数のストレージ装置に分散する記憶領域を、ホスト装置には単一のボリュームとして提供することができる。

このような仮想ボリュームを、正側の仮想ボリュームと副側の仮想ボリュームとしてペア設定し、正側の仮想ボリュームから副側の仮想ボリュームにデータをコピーしてデータの信頼性を図っている。
特開２００３−０１５９１５号公報

既に使用されている副側の仮想ボリュームに対して改めてペア設定を行う場合には、副側の仮想ボリュームの使用容量と同じ容量の全データ（ゼロデータを含むデータ）を正側の仮想ボリュームから副側の仮想ボリュームにコピーして両仮想ボリューム間の内容を一致させる方法か、副側の仮想ボリュームの使用領域を初期化した後に正側の仮想ボリュームとペア設定し、正側の仮想ボリュームにあるデータの格納領域のみを副側の仮想ボリュームにコピーして仮想ボリュームの内容を一致する方法か、が行われていた。

しかし、前者の方法では転送量が多いため、転送時間が大幅にかかってしまう、という問題が生じる。また、後者の方法では転送量は少なくなるが、副側の仮想ボリュームの状態を正側の仮想ボリュームが把握する必要があり、正側の仮想ボリュームにあるデータの格納領域に対応した副側の仮想ボリュームの格納領域にデータのコピーを格納しなければならない。

加えて、ユーザがペア設定された両仮想ボリュームの購入容量に比例した購入金額を支払う場合に、前者の方法ではコピーに必要な容量分に加え、予め使用された副側の仮想ボリュームの容量分も購入しなければならない。また、後者の方法では、コピーする容量分だけを購入すればよいが、改めてペア設定を行う直前にユーザ自身がコピー以外の用途で既に使用されていた副側の仮想ボリュームを初期化して再構築する必要があり、ユーザに無駄な費用や無駄な操作が生じてしまう。

そこで、本発明は、ユーザの無駄な費用や無駄な操作を回避し、かつ、不要となる副側の仮想ボリュームの使用容量を有効に活用することを可能とする記憶システム、解除方法及び副側のストレージ装置を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため、本発明は、複数のディスクの記憶領域から形成される実ボリュームと、実ボリュームの記憶領域を動的に提供することで形成される仮想ボリュームと、を提供するストレージ装置を有する記憶システムであって、実ボリュームの記憶領域を所定の記憶領域に区切ったページ領域と、仮想ボリュームの記憶領域を所定の記憶領域に区切ったページ領域と、を対応付けるページ領域対応情報と、ホスト装置からのデータを格納する正側の仮想ボリュームのコピーデータを格納するために副側の仮想ボリュームとしてペア設定するペア設定部と、副側の仮想ボリュームのページ領域と予め対応付けられている副側の実ボリュームのページ領域と、の対応付けを解除するページ解除部と、を備えることを特徴とする。

その結果、ペア設定時に副側の仮想ボリューム内の記憶領域が使用されていても、実際のデータが保存されている副側の実ボリュームと副側の仮想ボリュームとの対応付けを解除することで、副側の仮想ボリューム内を初期化することができる。

また、本発明においては、複数のディスクの記憶領域から形成される実ボリュームと、実ボリュームの記憶領域を動的に提供することで形成される仮想ボリュームと、を提供するストレージ装置を有する記憶システムの解除方法であって、実ボリュームの記憶領域を所定の記憶領域に区切ったページ領域と、仮想ボリュームの記憶領域を所定の記憶領域に区切ったページ領域と、をページ領域対応情報として対応付ける対応付けステップと、ホスト装置からのデータを格納する正側の仮想ボリュームのコピーデータを格納するために副側の仮想ボリュームとしてペア設定するペア設定ステップと、副側の仮想ボリュームのページ領域と予め対応付けられている副側の実ボリュームのページ領域と、の対応付けを解除するページ解除ステップと、を備えることを特徴とする。

その結果、ペア設定時に副側の仮想ボリューム内の記憶領域が使用されていても、実際のデータが保存されている副側の実ボリュームと副側の仮想ボリュームとの対応付けを解除することで、副側の仮想ボリューム内を初期化することができる。

さらに、本発明においては、ホスト装置からのデータを格納する正側の仮想ボリュームを有する正側のストレージ装置と接続し、かつ、複数のディスクの記憶領域から形成される副側の実ボリュームと副側の実ボリュームの記憶領域を動的に提供することで形成される副側の仮想ボリュームとを提供する副側のストレージ装置であって、副側の実ボリュームの記憶領域を所定の記憶領域に区切ったページ領域と、副側の仮想ボリュームの記憶領域を所定の記憶領域に区切ったページ領域と、を対応付けるページ領域対応情報と、正側の仮想ボリュームのコピーデータを格納するために副側の仮想ボリュームをペア設定するペア設定部と、副側の仮想ボリュームのページ領域と予め対応付けられている副側の実ボリュームのページ領域と、の対応付けを解除するページ解除部と、を備えることを特徴とする。

その結果、ペア設定時に副側の仮想ボリューム内の記憶領域が使用されていても、実際のデータが保存されている副側の実ボリュームと副側の仮想ボリュームとの対応付けを解除することで、副側の仮想ボリューム内を初期化することができる。

本発明によれば、ユーザの無駄な費用や無駄な操作を回避し、かつ、不要となる副側の仮想ボリュームの使用容量を有効に活用することができる。

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）記憶システムの構成
図１において、１は全体として本実施の形態による記憶システムを示している。この記憶システム１は、ホスト装置２がネットワーク３を介して正側のストレージ装置５Ａと接続され、正側のストレージ装置５Ａがコピー用ネットワーク４を介して副側のストレージ装置５Ｂと接続され、それぞれのストレージ装置がネットワーク３を介してストレージナビゲータ８と接続されることにより構成されている。

本実施の形態では、ホスト装置２からのデータの入出力を直接行うストレージ装置を正側のストレージ装置５Ａと呼ぶ。

ホスト装置２は、ＣＰＵやメモリ等の情報処理資源を備えたコンピュータ装置であり、例えばパーソナルコンピュータ、ワークステーション、メインフレームなどから構成される。またホスト装置２は、キーボード、スイッチ等の情報入力装置（図示せず）と、モニタディスプレイやスピーカ等の情報出力装置（図示せず）とを備える。

ネットワーク３及びコピー用ネットワーク４は、例えばＳＡＮ（Storage Area Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）、インターネット、公衆回線又は専用回線などから構成される。例えばネットワーク３がＳＡＮの場合には、ファイバチャネルプロトコルに従って行われ、ネットワーク３がＬＡＮの場合には、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルに従って行われる。本実施の形態では、ホスト装置２と正側のストレージ装置５Ａとを接続するネットワーク３にＳＡＮを使用し、その他のネットワーク３及びコピー用ネットワーク４にＬＡＮを使用する。

ストレージ装置５は、複数のハードディスク６０（ＨＤＤ）からなるディスク部６と、複数のハードディスク６０をＲＡＩＤ方式で管理するコントローラ部７と、を備えて構成される。なお、特に区別する場合を除いて、Ａ，Ｂの記載はしない。

ハードディスク６０は、例えばＳＣＳＩディスク等のアクセス性能の高い高価なディスクや、ＳＡＴＡディスクや光ディスク等のアクセス性能の低い安価なディスク等から構成される。

コントローラ部７は、複数のチャネルアダプタ（ＣＨＡ）、スイッチ７１、共有メモリ７２、キャッシュメモリ７３、複数のディスクアダプタ７４（ＤＫＡ）及びサービスプロセッサ７５（ＳＶＰ）を備えて構成される。

チャネルアダプタ７０は、マイクロプロセッサ７００、メモリ（図示せず）及び通信インタフェース等を備えたマイクロコンピュータシステムとして構成されており、ネットワークに接続するためのポートＰを備える。チャネルアダプタ７０は、ホスト装置２から送信される各種コマンドを解釈して、必要な処理を実行する。チャネルアダプタ７０のポートＰには、複数のチャネルアダプタ７０を識別するためのネットワークアドレス（例えば、ＩＰアドレスやＷＷＮ）が割り当てられており、これによりチャネルアダプタ７０は夫々個別にＮＡＳ（Network Attached Storage）として振舞うことができる。

スイッチ７１は、チャネルアダプタ７０、共有メモリ７２、キャッシュメモリ７３及びディスクアダプタ７４と接続されている。チャネルアダプタ７０、共有メモリ７２、キャッシュメモリ７３及びディスクアダプタ７４間のデータやコマンドの授受は、このスイッチ７１を介して行われる。

共有メモリ７２は、チャネルアダプタ７０及びディスクアダプタ７４により共有される記憶メモリである。共有メモリ７２は、主にシステム構成情報及び各種制御プログラムや、ホスト装置２からのコマンドなどを記憶するために利用される。なお、共有メモリ７２内に記憶される各種テーブルやプログラムについては、後述で説明する。

キャッシュメモリ７３も、チャネルアダプタ７０及びディスクアダプタ７４により共有される記憶メモリである。キャッシュメモリ７３は、主にストレージ装置に入出力されるデータを一時的に記憶するために利用される。

ディスクアダプタ７４は、マイクロプロセッサ７００（図示せず）やメモリ（図示せず）等を備えたマイクロコンピュータシステムとして構成され、ディスク部６との通信時におけるプロトコル制御を行うインタフェースとして機能する。ディスクアダプタ７４は、例えばファイバチャネルケーブルを介して対応するディスク部６と接続されており、ファイバチャネルプロトコルに従ってディスク部６との間のデータの授受を行う。

サービスプロセッサ７５は、ストレージ装置４の保守のために操作されるコンピュータ装置であり、例えばノート型のパーソナルコンピュータから構成される。サービスプロセッサ７５は、ネットワーク３を介してホスト装置２が接続されており、ホスト装置２からデータ或いは命令を受信することができる。

ストレージナビゲータ８は、ストレージ装置４の管理のために操作されるコンピュータ装置であり、例えばパーソナルコンピュータから構成される。ストレージナビゲータ８は、複数のストレージ装置からペアとなるストレージ装置を設定、後述する仮想ボリュームＶのペア設定、又は、後述する仮想ボリュームＶと論理ボリュームとの関連づけの管理等を行う。ストレージナビゲータ８は、このような設定処理や管理処理を管理画面８０に表示できる。

また、本実施の形態による記憶システムでは、複数のハードディスク６０のうち、４台のハードディスク６０ごとに１つのレイドグループを構成する。そしてこの１つのレイドグループが提供する記憶領域上に、１又は複数の論理ボリュームＬＵが定義される。

論理ボリュームＬＵは、固有の識別子ＬＵＮ（Logical Unit Number）が割り当てられる。データの入出力は、この識別子及び論理ボリューム内を論理的に分割したブロックに割り当てられる固有の番号ＬＢＡ（Logical Block Addressing）を組み合わせたアドレスを、指定して行われる。

（２）ハードディスクの論理的な構成
図２は、記憶システム１における複数のハードディスク６０の論理的な構成を示した概念図である。

論理ボリュームＬＵの属性としては、ホスト装置２がアクセスする論理ボリュームである仮想ボリュームＶと、この仮想ボリュームＶと関連づけられる実ボリュームＲとに大別される。実ボリュームＲの記憶領域は、ハードディスク６０の実際の記憶領域と対応付けられている。そして、複数の実ボリュームＲによってプール領域ＰＯＯＬが形成される。

仮想ボリュームＶはプール領域ＰＯＯＬの実ボリュームＲと関連づけられるハードディスク６０の記憶領域が動的に割り当てられることにより、記憶領域が提供される。仮想ボリュームＶは、ボリュームの容量を仮想的に作成することで、物理容量に依存しない任意容量のボリュームをホスト装置２に提供することができる。

また、仮想ボリュームＶは、ボリューム内の記憶領域をスロットＳと呼ばれる記憶領域で区切られている。スロットＳは、上述したデータが格納される最小の記憶領域であり、上述したブロックに相当する。図２には、仮想ボリュームＶの記憶領域内の状況を反映させたビットマップＭを示している。ビットマップＭの目はスロット単位で区切られている。

また、仮想ボリュームＶと実ボリュームＲとは、ページＰと呼ばれる最小の記憶領域で関連づけられている。１つのページＰは複数のスロットＳで形成され、記憶領域を区切っている。

そして、本実施の形態では、ホスト装置２が認識する仮想ボリュームＶにペア設定ができる構成である。ホスト装置２が直接アクセスする仮想ボリュームＶを正側の仮想ボリュームＶ（以下、正側仮想ボリュームＰＶ）と呼び、正側仮想ボリュームＰＶに格納されるデータ（実際には、正側仮想ボリュームＰＶに割り当てられるハードディスク６０ドライブの記憶領域に格納されるデータ）をコピーするコピー先の仮想ボリュームＶを副側の仮想ボリュームＳＶ（以下、副側仮想ボリュームＳＶ）と呼ぶ。

さらに、正側仮想ボリュームＰＶと対応付けられる実ボリュームを正側実ボリュームＰＲと呼び、副側仮想ボリュームＳＶと対応付けられる実ボリュームを副側実ボリュームＳＲと呼ぶ。

また、正側、副側を特に区別する場合を除いて、仮想ボリュームＶ、実ボリュームＲとして説明する。

（３）テーブル構成
図３は、共有メモリ７２に格納されている各種テーブル及びプログラムの一例を示している。

共有メモリ７２には、仮想ボリュームテーブル７２０、ボリューム管理テーブル７２１、ページ初期化テーブル７２２、ページ使用可能テーブル７２３、ペア設定プログラム７２４、ページ解除プログラム７２５、ページ解除実行プログラム７２６、及び、コピープログラム７２７が格納される。

（３−１）仮想ボリュームテーブル
仮想ボリュームテーブル７２０は、ポート番号ごとに保持されるテーブルであって、ストレージ装置５が認識できる全ての仮想ボリュームＶの情報を管理するテーブルである。このテーブルは、仮想ボリュームＶのペアを設定する際に使用される。

図４に示すように、仮想ボリュームテーブル７２０は、「ポート番号」欄７２００、正側仮想ボリュームＰＶの番号を示す「仮想ボリューム番号」欄７２０１、その正側仮想ボリュームＰＶがペア状態か否かを示す「ペア状態」欄７２０２、副側仮想ボリュームＳＶのページＰを解除するか否かを示す「ページ解除」欄７２０３、副側のストレージ装置５Ｂの番号を示す「副側ストレージ装置番号」欄７２０４、副側のポート番号を示す「副側ポート番号」欄７２０５、副側仮想ボリュームＳＶの番号を示す「副側仮想ボリューム番号」欄７２０６、ペアを設定した仮想ボリュームＰＶ、ＳＶ間でのコピーが同期又は非同期かを示す「タイプ」欄７２０７、及び、ペアを設定した仮想ボリュームＰＶ、ＳＶ間でのデータの一致率を示す「一致率」欄７２０８、から主に構成されている。

例えば、ペア状態が「ＳＮＰＬ」の場合には、ペア設定したのみでデータのコピーがいまだ実行されていない状態を示し、ペア状態が「ＣＯＰＹ」の場合には、データのコピーが実行中である状態を示し、ペア状態が「ＰＡＩＲ」の場合には、データのコピーが完了している状態を示している。

また「ページ解除」欄７２０３にチェックがある場合には、データのコピー時に副側仮想ボリュームＳＶのページＰが自動的に解除されることを示している。なお、ページＰ解除とは、仮想ボリュームＶと実ボリュームＲとに対応付けられるページ（記憶領域）を解除して仮想ボリュームＶを削除することをいい、具体的には実ボリュームＲ内のページ（記憶領域）に記憶されているデータを消去し、当該ページ（記憶領域）が新たなデータを格納できるように使用可能な状態にすることをいう。

（３−２）ボリューム管理テーブル
ボリューム管理テーブル７２１は、夫々のストレージ装置５ごとに保持されるテーブルであって、仮想ボリュームＶと実ボリュームＲとの対応付けを管理するテーブルである。

ボリューム管理テーブル７２１は、図５に示すように、仮想ボリューム番号を示す「仮想ボリューム番号」欄７２１０、仮想ボリュームＶの記憶領域を示す「仮想ページ番号」欄７２１１、仮想ボリューム番号に対応付けられる「実ボリューム番号」欄７２１２、仮想ボリュームＶのスロット番号に対応付けられる「実ページ番号」欄７２１３、及び、実ボリュームＲに対応付けられる「ハードディスク番号」欄７２１４、とから構成されている。

（３−３）ページ初期化テーブル
ページ初期化テーブル７２２は、実ボリュームＲ内に記憶されているデータの消去を対象とする記憶領域をページ単位で管理するテーブルである。本実施の形態では、ページ解除によって記憶領域が初期化されるのは副側仮想ボリュームＳＶ内の記憶領域のため、このテーブル７２２は、特に副側のストレージ装置５Ｂの共有メモリ７２に格納されている必要がある。

また図６に示すように、ページ初期化テーブル７２２は、初期化を対象とする記憶領域をページ番号で示した「初期化対象のページ番号」欄７２２０から構成される。

（３−４）ページ使用可能テーブル
ページ使用可能テーブル７２３は、実ボリュームＲ内の記憶領域のうち、データを記憶できる記憶領域をページ単位で管理するテーブルである。

また図７に示すように、ページ使用可能テーブル７２３は、データを記憶できる記憶領域をページ番号で示した「使用可能なページ番号」欄７２３０から構成される。

（４）各種の処理
本実施の形態では、図８に示すように、正副仮想ボリュームＰＶ、ＳＶ間において、ペア設定処理Ｐ１、ページ解除処理Ｐ２、コピー処理Ｐ３と順次行うことができる。以下では各処理について説明する。

（４−１）ペア設定処理
上述した各種テーブルを用いて、仮想ボリュームＶのペアを設定する処理について説明する。ペア設定処理は、管理者が正側のストレージ装置５Ａを管理するストレージナビゲータ８Ａの管理画面８０で行う。ペア設定処理Ｐ１は、管理者がストレージナビゲータ８Ａの管理画面から操作すると、ストレージナビゲータ８Ａ内のＣＰＵがペア設定プログラム７２４を呼び出して実行される。

まず、図９に示すように、管理者がペア設定を希望する正側仮想ボリュームＰＶを選択する（Ｓ１）。具体的には、図１０に示すように、ストレージナビゲータ８Ａの管理画面８０Ａに、ペア操作画面Ｓ１が出力される。画面左欄Ｃ１には、正側のストレージ装置５Ａのポート番号がツリー構造で示されている。そのポート番号の１つを選択すると、選択したポート番号と接続される仮想ボリュームリストが仮想ボリュームテーブル７２０として画面右上欄Ｃ２に出力される。管理者は、この仮想ボリュームテーブル７２０から、任意の仮想ボリュームＶを選択する。

このとき、管理者は、選択した任意の仮想ボリュームＶを正側仮想ボリュームＰＶとして設定する場合には、画面右下にある「適用」ボタンＢ１を押す。一方、管理者は、ペア操作自体をキャンセルする場合には「キャンセル」ボタンＢ２を押す。

なお、画面右下欄Ｃ３には、ペア設定として選択した副側仮想ボリュームＳＶに関する情報が出力される。現時点においてはペア設定前なので、画面右下欄Ｃ３は何の情報も出力されていない。また、画面中央欄Ｃ４も副側仮想ボリュームＳＶに関する情報のため、後述する。

管理者が「適用」ボタンＢ１を押すと、図１１に示すような設定画面Ｓ２が管理画面８０Ａに出力されるので、管理者は副側仮想ボリュームＳＶを選択する（Ｓ２）。設定画面Ｓ２には、ステップＳ１で選択した正側仮想ボリュームＰＶの番号及びポート番号が表示されているので、管理者がこの正側仮想ボリュームＰＶとペア設定を希望する副側仮想ボリュームＳＶ番号等、副側仮想ボリュームＳＶに関する情報を画面Ｓ２から選択する。

管理者は、副側仮想ボリュームＳＶ番号欄Ｃ４をプルダウンし、任意の副側仮想ボリュームＳＶを選択できる。同様に、管理者は副側のストレージ装置番号欄Ｃ５から任意の副側のストレージ装置５Ｂを選択できる。また管理者は、副側ポート番号欄Ｃ６から使用する副側のポートＰについて選択できる。そして、管理者は個数欄Ｃ７から作成する副側仮想ボリュームＳＶの個数を選択できる。

また、管理者は、ページ解除欄Ｃ８から副側仮想ボリュームＳＶのページ解除の有無についても選択できる。このページ解除欄Ｃ８をプルダウンすることにより、管理者が、ペア設定する副側仮想ボリュームＳＶに対し、現在副側仮想ボリュームＳＶの記憶領域に割り当てられるページＰの全てを解除するか、否かを選択できる。

例えば、管理者は、副側仮想ボリュームＳＶに関する情報として、副側仮想ボリューム番号「0001」、副側ストレージ装置番号「63507」、副側ポートＰ番号「0001」、個数「02」、及びページＰ「全解除」を選択する。

このように選択した副側の情報を設定する場合には、管理者は、画面Ｓ２の右下にある「設定」ボタンＢ３を押す。一方、副側の情報をキャンセルする場合には、管理者は、画面Ｓ２の右下にある「キャンセル」ボタンＢ４を押す。

管理者が「設定」ボタンＢ３を押すと、副側仮想ボリュームＳＶに関する情報を設定する（Ｓ３）。図１２のペア操作画面Ｓ３に示すように、画面Ｓ３の右下欄に、ステップＳ２で選択した副側仮想ボリュームＳＶに関する情報が表形式で出力される。例えば、５番の正側仮想ボリュームＰＶに対応する副側仮想ボリュームＳＶを設定する場合には、ペア設定する予定の副側仮想ボリュームＳＶに関する情報が画面Ｓ３の右下欄Ｃ３に表示される。

このとき、右下欄Ｃ３に表示される副側仮想ボリュームＳＶに関する情報を選択すると、画面中央欄Ｃ４のボリューム使用容量に、現在の副側仮想ボリュームＳＶの使用容量が表示される。ここでは、既に使用済の使用容量Ｘ、全容量Ｙが表示される。

管理者は「適用」ボタンＢ１を押すと、右下欄Ｃ３に出力された副側仮想ボリュームＳＶに関する情報が仮想ボリュームテーブル７２０に登録される（Ｓ４）。図１３のペア操作画面Ｓ４に示すように、画面Ｓ４の右上欄Ｃ２に、登録された内容が反映される。特に、管理者がステップＳ２で「ページ全解除」の設定をした場合には、「ページ解除」欄７２０３にチェック表示がなされる。

内容が反映されると、ペア設定処理Ｐ１は終了する。

（４−２）ページ解除処理
次に、ペア設定をした正副仮想ボリュームＰＶ、ＳＶ間でコピーを実行する前に、副側仮想ボリュームＳＶに対して行うページ解除処理Ｐ２について説明する。この処理は、正副ストレージ装置５のチャネルアダプタ７０内のマイクロプロセッサ７００（図示せず）が、それぞれのページ解除プログラム７２５に基づいて実行する。またこの処理は、特に副側仮想ボリュームＳＶの記憶領域が既に管理者やユーザによって使用されている場合に有効である。さらにこの処理は、ペアを設定するタイミング又は管理者やユーザが指示するタイミングで副側のストレージ装置５Ｂが実行する。

まず、管理者が正側のストレージナビゲータ８Ａの管理画面８０Ａからページ解除の指示を行い、正側のストレージ装置５Ａがその指示を受信すると、このページ解除処理Ｐ２が開始する。

次に、図１４に示すように、正側のストレージ装置５Ａは、ページ解除の指示を副側のストレージ装置５Ｂに送信する（Ｓ１０）。

副側のストレージ装置５Ｂは、ページ解除の指示を受信すると（Ｓ１１）、解除指示を受けた副側仮想ボリュームＳＶのページ番号を確認し、このページ番号に対応する副側実ボリュームＳＲのページ番号を、ボリューム管理テーブル７２１で確認する。

副側のストレージ装置５Ｂは、副側仮想ボリュームＳＶと副側実ボリュームＳＲとが対応付けされているページを解除する（Ｓ１２）。その後、副側のストレージ装置５Ｂは、ページ初期化テーブル７２２に対応付けを解除した副側実ボリュームＳＲのページ番号を登録する（Ｓ１３）。

例えば、図８に示すように、１６個分のスロットＳに分割される副側仮想ボリュームＳＶの記憶領域が使用済みの領域であるとする。そして、４個分のスロットＳで１個分のページＰが形成されるとする。この場合、副側仮想ボリュームＳＶと実際の副側実ボリュームＳＲとはページ単位により４箇所の対応付けがなされていることになる。

図１５にページ解除の概念図を示す。このページ解除処理Ｐ２を実行することで、副側仮想ボリュームＳＶと実際の副側実ボリュームＳＲとの対応付けが解除される。副側実ボリュームＳＲの記憶領域である４箇所のページ番号を５、８、１０、１１とすると、これらのページ番号をページ初期化テーブル７２２に登録する。

その後、副側のストレージ装置５Ｂは、副側実ボリュームＲに対してページ解除実行処理を行って、副側実ボリュームＲ内の記憶領域を使用可能な領域にする（Ｓ１４）。

副側のストレージ装置５Ｂは、副側仮想ボリュームＳＶに対して副側仮想ボリュームＳＶのページＰと対応付けられる副側実ボリュームＳＲのページＰを解除し、全てのページ解除が終了するまで繰り返しページ解除実行処理を実行する（Ｓ１５：ＮＯ）。

こうして全てのページ解除が終了すると（Ｓ１５：ＹＥＳ）、副側のストレージ装置５ＢはページＰ解除の完了報告とコピー開始の指示とを正側のストレージ装置５Ａに送信し（Ｓ１６）、副側のストレージ装置５Ｂでのページ解除処理は終了する（Ｓ１７）。

正側のストレージ装置５Ａは、ページ解除の完了報告とコピー開始の指示とを受信すると（Ｓ１８）、ページ解除処理Ｐ３を終了する（Ｓ１９）。

以上のように、ペア設定した時点で副側仮想ボリュームＳＶの記憶領域が使用済である場合にも、ページ解除処理により、副側仮想ボリュームＳＶの記憶領域をすべて初期化することができる。

（４−３）ページ解除実行処理
では、ステップＳ１２において、副側のストレージ装置５Ｂ側で副側仮想ボリュームＳＶ内のページ解除を実行する処理について説明する。ページ解除実行処理は、副側のストレージ装置５Ｂのチャネルアダプタ７０Ｂ内のマイクロプロセッサ７００Ｂが、ページ解除実行プログラム７２６に基づいて実行する。

図１６に示すように、マイクロプロセッサ７００Ｂは、ページ解除の指示を受信すると、ページ解除実行処理を開始する（Ｓ２０）。

そして、マイクロプロセッサ７００Ｂは、共有メモリ７２Ｂ内にあるページ初期化テーブル７２２を参照し、ページ番号がページ初期化テーブル７２２に登録されている場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、登録されたページ番号の記憶領域を初期化して、データを消去する（Ｓ２２）。

その後、マイクロプロセッサ７００Ｂは、初期化したページ番号をページ使用可能テーブル７２３に登録する（Ｓ２３）。

例えば図１５に示すように、副側実ボリュームＳＲについて初期化したページ番号が「５」番であるとすると、マイクロプロセッサ７００Ｂは、初期化した５番のページＰをページ使用可能テーブル７２３に登録する。

そうして、マイクロプロセッサ７００Ｂは、ページ初期化テーブル７２３に登録されたページ番号がなくなるまでステップＳ２１からＳ２３の処理を実行すると（Ｓ２１：ＮＯ）、ページ解除実行処理を終了する（Ｓ２４）。

このように、副側仮想ボリュームＳＶと副側実ボリュームＳＲとのページの対応付けが解除されると、実際のデータが記憶される副側実ボリュームＳＲ内の記憶領域を初期化し、使用可能な記憶領域とすることができる。

（４−４）コピー処理
ステップＳ１８において、正側のストレージ装置５Ａ側でページ解除完了報告とコピー開始指示とを受信した場合に、正副仮想ボリュームＰＶ、ＳＶ間でデータのコピーをする処理ついて説明する。コピー処理Ｐ３は、管理者からの指示を管理画面８０Ａを介して受信した正副ストレージ装置５のチャネルアダプタ７０内のマイクロプロセッサ７００が、それぞれのコピープログラム７２７に基づいて実行する。

まず、正側のストレージ装置５Ａは、ページ解除完了報告とコピー開始指示とを受信した場合に、コピー処理Ｐ３を開始する。

次に、正側のストレージ装置５Ａは、正側仮想ボリュームＰＶ内の全てのページＰが副側仮想ボリュームＳＶにコピー済が否かをチェックする（Ｓ３０）。正側のストレージ装置５Ａは、正側仮想ボリュームＰＶ内の全てのページＰについてコピーが完了していないと判断すると（Ｓ３０：ＮＯ）、チェック対象のページＰにデータが格納されているか否かをチェックする（Ｓ３１）。

そして、正側のストレージ装置５Ａは、チェック対象のページＰにデータが格納されている場合には（Ｓ３１：ＹＥＳ）、当該ページＰ内のデータを、対応付けられている副側仮想ボリュームＳＶのページＰに送信する（Ｓ３２）。

正側のストレージ装置５Ａは、ページ単位でデータが格納されているか否かを繰り返しチェックし（Ｓ３１：ＮＯ）、データが格納されている場合には（Ｓ３１：ＹＥＳ）、その都度、対応付けられている副側仮想ボリュームＳＶのページＰに送信する（Ｓ３２）。

副側のストレージ装置５Ｂは、ステップＳ１６において、正側のストレージ装置５ＡにページＰ解除完了報告とコピー開始指示とを送信した時点で、コピー処理Ｐ３を開始している。このため、副側のストレージ装置５Ｂは、ページ単位で送信されるデータを受信すると、対応する副側仮想ボリュームＳＶのページＰに当該データが格納される（Ｓ３３）。すなわち、副側仮想ボリュームＳＶのページＰに対応付けられる副側実ボリュームＳＲのページＰにデータが随時格納されることとなる。全ての副側仮想ボリュームＳＶ内の対応する全てのページＰへのコピーが終了すると、コピー処理を終了する（Ｓ３４）。

一方、正側のストレージ装置５Ａは、全てのページＰが副側仮想ボリュームＳＶにコピー済であることをチェックすると（Ｓ３０：ＹＥＳ）、コピー処理Ｐ３を終了する（Ｓ３５）。

例えば、図８に示すように、正側仮想ボリュームＰＶのスロットＳ１〜１６のうち、スロットＳ１〜８にデータが格納されているとする。このコピー処理Ｐ３を実行することで、スロットＳ１〜８に格納されるデータのみを、対応する副側仮想ボリュームＳＶのスロットＳ１〜８にページ単位でコピーすることができる。したがって、副側仮想ボリュームＳＶのスロットＳ９〜１６は、有効に当該記憶領域を使用することができる。

図１８は、任意の時刻での副側仮想ボリュームＳＶのページ使用容量及びその履歴を出力した画面Ｓ５である。画面左の棒グラフＧ１は、任意の時刻での副側仮想ボリュームＳＶのページ使用容量を示している。また画面右のグラフＧ２は、任意の時刻での副側仮想ボリュームＳＶのページ使用容量の履歴を示している。ページ使用容量が多いということは、それだけ副側実ボリュームＳＲと対応付けられるページ（記憶領域）が多いということである。グラフＧ２は、ポイントＰＯ１時点でページ解除が始まり、ポイントＰＯ２時点で徐々に副側仮想ボリュームＳＶのページ使用容量が減少し、ポイントＰＯ３時点で再び副側仮想ボリュームＳＶのページ使用容量が増加していることがわかる。これにより、一旦ポイントＰＯ２〜ＰＯ３までの間でページ解除処理Ｐ３により、副側仮想ボリュームＳＶを有効に使用できる記憶領域が増えたことがわかる。

このように、従来では、図１９に示すように、ペア設定のみをした時点で副側仮想ボリュームＳＶが５ＴＢ使用されていた場合に、正側仮想ボリュームＰＶからは１ＴＢのデータをコピーするのみであっても、ゼロデータを含む５ＴＢのデータを転送して、初めて正副仮想ボリュームＰＶ、ＳＶ間が一致していた。そのため、正側仮想ボリュームＰＶの使用容量が１ＴＢにも関わらず、副側仮想ボリュームＳＶでは５ＴＢの使用容量となっていた。特に使用容量に応じて課金するシステムでは、費用を支払うユーザにとって多大な負担となっていた。

本実施の形態では、副側仮想ボリュームＳＶのページＰを解除することで、使用容量も解除されるので、正側仮想ボリュームＰＶからは本来のデータ分である１ＴＢを転送するだけでよいため、副側仮想ボリュームＳＶの使用容量も１ＴＢですむ。このため、図２０に示すように、副側仮想ボリュームＳＶの使用容量を有効に活用することができる。

なお、本実施の形態では、ページ単位で管理やコピーを実施したが、スロット単位で管理やコピーを実施してもよい。

また、ペア設定処理、ページ解除処理、コピー処理は、ストレージナビゲータ８Ａの管理画面８０Ａから管理者が操作することを記載したが、ストレージナビゲータ８Ｂの管理画面８０Ｂやホスト装置２から操作してもよい。

本実施の形態では、副側仮想ボリュームと副側実ボリュームとのページ解除について説明をしたが、正側仮想ボリュームと正側実ボリュームとのページ解除についても適用される処理である。

（５）本実施の形態の効果
以上のように、本実施の形態では、ペア設定する際に副側仮想ボリュームの記憶領域が使用済であっても、副側仮想ボリューム内のデータが実際に格納される実ボリュームの記憶領域を初期化して、副側仮想ボリューム内の記憶領域を使用できる状態にするので、ユーザの無駄な費用や無駄な操作を回避し、かつ、不要となる副側の仮想ボリュームの使用容量を有効に活用することができる。

本発明は、１又は複数のストレージ装置を有する記憶システムや、その他の形態の記憶システムに広く適用することができる。

本実施の形態における記憶システムのハードウェア構成を示すブロック図である。 本実施の形態における論理ボリュームを説明する概念図である。 本実施の形態における共有メモリの内容を示すブロック図である。 本実施の形態における仮想ボリュームテーブルを示す図表である。 本実施の形態におけるボリューム管理テーブルを示す図表である。 本実施の形態におけるページ初期化テーブルを示す図表である。 本実施の形態におけるページ使用可能テーブルを示す図表である。 本実施の形態における各種処理を説明する説明図である。 本実施の形態におけるペア設定処理を示すフローチャートである。 本実施の形態におけるペア設定画面を示す画面図である。 本実施の形態におけるペア設定画面を示す画面図である。 本実施の形態におけるペア設定画面を示す画面図である。 本実施の形態におけるペア設定画面を示す画面図である。 本実施の形態におけるページ解除処理を示すフローチャートである。 本実施の形態におけるページ解除処理を示す説明図である。 本実施の形態におけるページ解除実行処理を示すフローチャートである。 本実施の形態におけるコピー処理を示すフローチャートである。 本実施の形態における副側仮想ボリュームのページ使用容量及びページ使用容量の履歴を出力した画面図である。 従来の仮想ボリュームの使用容量を説明する説明図である。 本実施の形態における仮想ボリュームの使用容量を説明するグラフである。

符号の説明

１……記憶システム、２……ホスト装置、３……ネットワーク、４……コピー用のネットワーク、５Ａ……正側のストレージ装置、５Ｂ……副側のストレージ装置、６０Ａ、６０Ｂ……ハードディスク、７０……チャネルアダプタ、７００……マイクロプロセッサ、７１……スイッチ、７２……共有メモリ、７３……キャッシュメモリ、７４……ディスクアダプタ、８……ストレージナビゲータ、８０……管理画面、７２０……仮想ボリュームテーブル、７２１……ボリューム管理テーブル、７２２……ページ初期化テーブル、７２３……ページ使用可能テーブル、７２４……ペア設定プログラム、７２５……ページ解除プログラム、７２６……ページ解除実行プログラム、７２７……コピープログラム。

Claims (14)

1. 複数のディスクの記憶領域から形成される実ボリュームと、前記実ボリュームの記憶領域が動的に提供される仮想ボリュームとを提供するストレージ装置を有する記憶システムであって、
   前記実ボリュームの記憶領域を所定の記憶領域に区切ったページ領域と、前記仮想ボリュームの記憶領域を所定の記憶領域に区切ったページ領域とを対応付けるページ領域対応情報と、
   ホスト装置からのデータを格納する正側の仮想ボリュームのコピーデータを格納するために副側の仮想ボリュームとしてペア設定するペア設定部と、
   前記副側の仮想ボリュームのページ領域と予め対応付けられている副側の実ボリュームのページ領域との対応付けを解除するページ解除部とを備え、
   前記ペア設定部は、
   ペア設定の対象として、既に使用されて前記実ボリュームのページ領域が割当て済みの副側の仮想ボリュームが選択された場合、選択された既に使用済みの副側の仮想ボリュームを前記副側の仮想ボリュームとしてペア設定し、
   前記ページ解除部は、
   前記ペア設定部により前記既に使用済みの副側の仮想ボリュームがペア設定されたタイミングで、前記既に使用済みの副側の仮想ボリュームのページ領域と予め対応付けられている副側の実ボリュームのページ領域との対応付けを解除する
   ことを特徴とする記憶システム。
2. 前記正側の仮想ボリュームのページ領域に前記データが格納されている場合には、ページ解除部により前記副側の実ボリュームのページ領域との対応付けを解除した前記副側の仮想ボリュームにコピーデータを格納するコピー処理部をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１記載の記憶システム。
3. 前記副側の仮想ボリュームは、
   前記ホスト装置からのデータを格納する正側のストレージ装置に接続される副側のストレージ装置によって提供される
   ことを特徴とする請求項１記載の記憶システム。
4. 前記副側の仮想ボリュームのページ領域と前記副側の実ボリュームのページ領域との対応付けを解除した前記副側の実ボリュームのページ領域を初期化対象のページ領域として管理するページ初期化情報と、
   初期化した前記副側の実ボリュームのページ領域を使用可能なページ領域として管理するページ使用可能情報とをさらに備える
   ことを特徴とする請求項１記載の記憶システム。
5. 前記ページ解除部は、
   前記ページ初期化情報に基づいて、前記副側の仮想ボリュームのページ領域との対応付けを解除した前記副側の実ボリュームのページ領域を初期化し、
   初期化した前記副側の実ボリュームのページ領域を使用可能なページ領域として前記ページ使用可能情報に登録する
   ことを特徴とする請求項４記載の記憶システム。
6. 複数のディスクの記憶領域から形成される実ボリュームと、前記実ボリュームの記憶領域が動的に提供される仮想ボリュームとを提供するストレージ装置を有する記憶システムの解除方法であって、
   前記実ボリュームの記憶領域を所定の記憶領域に区切ったページ領域と、前記仮想ボリュームの記憶領域を所定の記憶領域に区切ったページ領域とをページ領域対応情報として対応付ける対応付けステップと、
   ホスト装置からのデータを格納する正側の仮想ボリュームのコピーデータを格納するために副側の仮想ボリュームとしてペア設定するペア設定ステップと、
   前記副側の仮想ボリュームのページ領域と予め対応付けられている副側の実ボリュームのページ領域との対応付けを解除するページ解除ステップとを備え、
   前記ペア設定ステップでは、
   ペア設定の対象として、既に使用されて前記実ボリュームのページ領域が割当て済みの副側の仮想ボリュームが選択された場合、選択された既に使用済みの副側の仮想ボリュームを前記副側の仮想ボリュームとしてペア設定し、
   前記ページ解除ステップでは、
   前記ペア設定ステップにおいて前記既に使用済みの副側の仮想ボリュームがペア設定されたタイミングで、前記既に使用済みの副側の仮想ボリュームのページ領域と予め対応付けられている副側の実ボリュームのページ領域との対応付けを解除する
   ことを特徴とする解除方法。
7. 前記正側の仮想ボリュームのページ領域に前記データが格納されている場合には、ページ解除部により前記副側の実ボリュームのページ領域との対応付けを解除した前記副側の仮想ボリュームにコピーデータを格納するコピー処理ステップをさらに備える
   ことを特徴とする請求項６記載の解除方法。
8. 前記副側の仮想ボリュームは、
   前記ホスト装置からのデータを格納する正側のストレージ装置に接続される副側のストレージ装置によって提供される
   ことを特徴とする請求項６記載の解除方法。
9. 前記副側の仮想ボリュームのページ領域と前記副側の実ボリュームのページ領域との対応付けを解除した前記副側の実ボリュームのページ領域を初期化対象のページ領域としてページ初期化情報で管理するステップと、
   初期化した前記副側の実ボリュームのページ領域を使用可能なページ領域としてページ使用可能情報で管理するステップとをさらに備える
   ことを特徴とする請求項６記載の解除方法。
10. 前記ページ解除ステップでは、
    前記ページ初期化情報に基づいて、前記副側の仮想ボリュームのページ領域との対応付けを解除した前記副側の実ボリュームのページ領域を初期化し、
    初期化した前記副側の実ボリュームのページ領域を使用可能なページ領域として前記ページ使用可能情報に登録する
    ことを特徴とする請求項９記載の解除方法。
11. ホスト装置からのデータを格納する正側の仮想ボリュームを有する正側のストレージ装置と接続し、かつ、複数のディスクの記憶領域から形成される副側の実ボリュームと前記副側の実ボリュームの記憶領域が動的に提供される副側の仮想ボリュームとを提供する副側のストレージ装置であって、
    前記副側の実ボリュームの記憶領域を所定の記憶領域に区切ったページ領域と、前記副側の仮想ボリュームの記憶領域を所定の記憶領域に区切ったページ領域とを対応付けるページ領域対応情報と、
    前記正側の仮想ボリュームのコピーデータを格納するために前記副側の仮想ボリュームをペア設定するペア設定部と、
    前記副側の仮想ボリュームのページ領域と予め対応付けられている副側の実ボリュームのページ領域との対応付けを解除するページ解除部とを備え、
    前記ペア設定部は、
    ペア設定の対象として、既に使用されて前記実ボリュームのページ領域が割当て済みの副側の仮想ボリュームが選択された場合、選択された既に使用済みの副側の仮想ボリュームを前記副側の仮想ボリュームとしてペア設定し、
    前記ページ解除部は、
    前記ペア設定部により前記既に使用済みの副側の仮想ボリュームがペア設定されたタイミングで、前記既に使用済みの副側の仮想ボリュームのページ領域と予め対応付けられている副側の実ボリュームのページ領域との対応付けを解除する
    ことを特徴とする副側のストレージ装置。
12. 前記正側の仮想ボリュームのページ領域に前記データが格納されている場合には、ページ解除部により前記副側の実ボリュームのページ領域との対応付けを解除した前記副側の仮想ボリュームにコピーデータを格納するコピー処理部をさらに備える
    ことを特徴とする請求項１１記載の副側のストレージ装置。
13. 前記副側の仮想ボリュームのページ領域と前記副側の実ボリュームのページ領域との対応付けを解除した前記副側の実ボリュームのページ領域を初期化対象のページ領域として管理するページ初期化情報と、
    初期化した前記副側の実ボリュームのページ領域を使用可能なページ領域として管理するページ使用可能情報とをさらに備える
    ことを特徴とする請求項１１記載の副側のストレージ装置。
14. 前記ページ解除部は、
    前記ページ初期化情報に基づいて、前記副側の仮想ボリュームのページ領域との対応付けを解除した前記副側の実ボリュームのページ領域を初期化し、
    初期化した前記副側の実ボリュームのページ領域を使用可能なページ領域として前記ページ使用可能情報に登録する
    ことを特徴とする請求項１３記載の副側のストレージ装置。

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