JP5175483B2 - ストレージ装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ストレージシステムおよびその制御方法に関し、特に、データを格納する複数の記憶装置の処理性能を最適化させるための技術に関連する。

コンピューターシステムの一種として、複数の記憶装置を備えるストレージ装置が知られている。ストレージ装置は、アクセス元装置であるホスト計算機や他のストレージ装置から、入出力コマンドを受領する。ストレージ装置は、前述の入出力コマンドに従って、記憶装置に保持するデータをアクセス元装置に送信、または、アクセス元装置からのデータをストレージ装置に備える1つ以上の記憶装置に格納する。

このようなストレージ装置としては、特許文献１にて開示されているストレージ装置が知られている。このストレージ装置は、複数の記憶装置（ディスクドライブ、テープ装置など）と、接続インターフェースとしてファイバーチャネル・アービトレイテッド・ループ（FC_AL： Fibre Channel Arbitrated Loop）を用いて接続している。

また、特許文献２にて開示されている、記憶装置の接続インターフェースとして、新たにＳＡＳ（Serial Attached SCSI）を適用したストレージ装置が知られている。さらに、特許文献３及び非特許文献１にて開示されているＳＡＳエクスパンダ（SAS Expander）は、エクスパンダを木構造に多段数に接続することで、大規模なネットワークを形成できる。また、複数のＳＡＳエクスパンダから構成するＳＡＳのネットワークの接続形態（トポロジ）には、ファイバーチャネル・アービトレイテッド・ループと比較して多数の記憶装置を単一のトポロジにて安価に接続できる利点がある。特許文献４及び非特許文献１にて開示されている、ＳＡＳの制御コントローラ（イニシエータ）がＳＡＳエクスパンダを用いた木構造のスイッチネットワークの接続形態を探索するプロセスとして、トポロジ探索プロセス（Discover Process）が知られている。

また、非特許文献２にて開示されている、ＳＡＳの物理リンク（Physical Link）に複数の論理リンク（Logical Link）を時分割に多重化して同時に複数のデータを転送する、多重化転送技術（Multiplexing）が知られている。この技術は、ＳＡＳイニシエータの最大物理転送速度が記憶装置の最大物理リンク速度（転送速度）より高速である場合に、ＳＡＳイニシエータ側の1つの高速な物理リンクを2つに分割することにより、同時に2つの低速な記憶装置とデータの入出力を制御する。
特開２００５−１４９１７３号公報 米国特許第７０３５９５２号明細書 米国特許出願公開第２００６／１０１１７１号明細書 米国特許第６８８６０５１号明細書 Rob Elliott, ANSI INCITS T10 1760-D Serial Attached SCSI-2 (Draft) Revision8, 26 January 2007, http://www.t10.org/ftp/t10/drafts/sas2/sas2r08.pdf （２００７年３月現在） Rob Elliott, SAS-2 Multiplexing (Draft) Revison7, 6 November 2006, http://www.t10.org/ftp/t10/document.05/05-381r7.pdf （２００７年３月現在）

複数の記憶装置（ディスクドライブ等）を接続するインターフェースとして、ＳＡＳを適用したストレージ装置において、最先端のＳＡＳインターフェース技術を適用した高速な記憶装置やエクスパンダと、従来のＳＡＳインターフェース技術を適用した中速・低速な記憶装置やエクスパンダが混在して接続する構成が考えられる。この接続構成では、ストレージ装置のバックエンドのネットワークに、最大物理リンク速度の異なる記憶装置やエクスパンダ、ＳＡＳイニシエータが混在することとなる。

非特許文献２にて開示されている多重化転送技術を適用することで、ＳＡＳイニシエータの最大物理リンク速度が、記憶装置の最大物理リンク速度より高速である場合に、ＳＡＳイニシエータ側の1つの高速な物理リンクを2つ以上に分割することにより、同時に2つ以上の低速な記憶装置と、データの入出力を制御できる。記憶装置等の最大物理リンク速度がすべて同一の値で揃っている場合は、すべての論理リンクの最大論理リンク速度を、記憶装置の最大物理リンク速度に合わせて設定することにより、バックエンド全体のシステム性能を最大限に利用することができる。

しかしながら、非特許文献２によると、多重化転送の設定を行うには、物理リンクを確立する初期化手順の一連の動作（Link Reset Sequence）にて、物理リンク内の論理リンク数を固定に決定する必要がある。多重化転送の設定は、初期化の時点で固定に設定するため、物理リンク内に構成される論理リンク数を動的に変更できない。

前述の通り、多重化転送の設定が動的に設定できない制約により、記憶装置等の最大物理リンク速度が、例えば、１．５[Gbps]、３[Gbps]、６[Gbps]と混在している場合に、１．５[Gbps]の遅い記憶装置に論理リンクの最大論理リンク速度に合わせて多重化転送の設定をすると、最大物理リンク速度が３[Gbps]や６[Gbps]の記憶装置が実際に入出力できる論理リンク速度は、多重化転送の設定にて設定した最大論理リンク速度の１．５[Gbps]に制限される。前述と同一の混在条件の場合に、６[Gbps]の高速な記憶装置に、論理リンクの最大論理リンク速度に合わせて多重化転送の設定をすると、１．５[Gbps]や３[Gbps]の低速な最大物理リンク速度の記憶装置は、多重転送できず、６[Gbps]の高速な物理リンクの帯域を利用できず、１．５[Gbps]の論理リンク速度で設定された4つの論理リンクで同時に4つの記憶装置から入出力を行うことができない制限が生じる。

従って、多重化転送の設定が固定的であるため、複数の記憶装置が接続されたストレージ装置において、記憶装置の最大物理リンク速度が複数混在して接続している場合に、ストレージ装置のバックエンドのネットワークを最適なシステム性能として設定することができない。このため、ストレージ装置のバックエンドがもつ最大スループット性能と記憶装置がもつ最大物理リンク速度を両立して活用できないという課題が生じる。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、異なる最大の物理的な転送速度の記憶装置又は制御部を混載するストレージ装置のシステム性能を最適化させ得るストレージシステム及びその制御方法を提案するものである。

かかる課題を解決するために本発明においては、複数の物理リンクで構成されるワイドリンクが接続された第１のワイドポート、各々第１の最大リンク速度を有する第１の物理リンクが接続される複数の第１のナローポート、及び、各々第２の最大リンク速度を有する第２の物理リンクが接続された複数の第２のナローポートとを有するスイッチングデバイスと、各々が前記第１の物理リンクを介して前記複数の第１のナローポートの１つに接続された複数の第３の最大リンク速度の第１のストレージ装置と、各々が前記第２の物理リンクを介して前記複数の第２のナローポートの１つに接続された複数の第４の最大リンク速度の第２のストレージ装置と、前記複数の第１のストレージ装置と前記複数の第２のストレージ装置とを制御し、前記ワイドリンクが接続された第２のワイドポートを有するインターフェースコントローラと、前記ワイドリンクを、前記複数の第１のストレージ装置とのデータ通信に用いられ、前記ワイドリンクを構成する前記複数の物理リンクのうちの一又は複数の物理リンクを含む第１のゾーンと、前記複数の第２のストレージ装置とのデータ通信に用いられ、前記ワイドリンクを構成する前記複数の物理リンクのうち一又は複数の物理リンクを含む第２のゾーンとを含む複数のゾーンに論理分割するよう設定し、前記第１のゾーンの前記物理リンクと、前記第２のゾーンの前記物理リンクとについて、それぞれ異なる多重化転送を設定することが可能な制御部と、を備えるようにした。

また、本発明においては、スイッチングデバイスの第１のワイドポートに、複数の物理リンクで構成されるワイドリンクを接続し、前記スイッチングデバイスが有する複数の第１のナローポートの各々において、第１の最大リンク速度を有する第１の物理リンクを接続し、前記スイッチングデバイスが有する複数の第２のナローポートの各々において、第２の最大リンク速度を有する第２の物理リンクを接続し、複数の第３の最大リンク速度の第１のストレージ装置の各々と前記複数の第１のナローポートの１つとを、前記第１の物理リンクを介して接続し、複数の第４の最大リンク速度の第２のストレージ装置の各々と前記複数の第２のナローポートの１つとを、前記第２の物理リンクを介して接続し、前記ワイドリンクが接続される第２のワイドポートを有するインターフェースコントローラによって、前記複数の第１のストレージ装置及び前記複数の第２のストレージ装置を制御し、前記ワイドリンクを、前記複数の第１のストレージ装置とのデータ通信に用いられ、前記ワイドリンクを構成する前記複数の物理リンクのうちの一又は複数の物理リンクを含む第１のゾーンと、前記複数の第２のストレージ装置とのデータ通信に用いられ、前記ワイドリンクを構成する前記複数の物理リンクのうちの一又は複数の物理リンクを含む第２のゾーンとを含む複数のゾーンに論理分割し、前記第１のゾーンの前記物理リンク及び前記第２のゾーンの前記物理リンクについて、それぞれ異なる多重化転送を設定するようにした。

従って、１つのネットワーク上で、異なる最大リンク速度の複数の接続部・ストレージ装置が混在するストレージシステムにおいて、各ストレージ装置の最大リンク速度のデータ転送を維持しつつ、かつ、データ入出力部及び複数のストレージ装置間の最大リンク速度を利用して、データの入出力を制御することができるため、ネットワークの性能が、ストレージ装置の最大スループット性能で、データの入出力をすることができ、かつ、最大の転送速度が高速なストレージ装置が、最大のスループット性能で、データの入出力をすることができる。

本発明によれば、異なる最大の物理的な転送速度のストレージ装置又は制御部が混載するストレージシステムのシステム性能を最適化させ得るストレージシステム及びその制御方法を実現できる。

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１の構成
図１は、記憶システム１の構成図である。この記憶システム１は、ホスト装置（Host）２がネットワーク（Network）３を介してストレージ装置（Disk Array Subsystem）４と接続することにより構成されている。また、ストレージ装置４は、所定の通信路を介して管理端末（Management Client）５と接続する。

ホスト装置２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）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や、ワークステーション、メインフレームなどから構成する。またホスト装置２は、キーボード、スイッチやポインティングデバイス、マイクロフォン等の情報入力装置（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する。このネットワーク３を介したホスト装置２及びストレージ装置４間の通信は、例えばネットワーク３がＳＡＮである場合にはファイバーチャネルプロトコルに従って行い、ネットワーク３がＬＡＮである場合にはＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）プロトコルに従って行う。

ストレージ装置４は、ホストパッケージ（Host PK）１１と、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）パッケージ（MPU PK）１２、キャッシュパッケージ（Cache PK）１３、バックエンド部１４を備え、それぞれスイッチパッケージ（Switch PK）１５に接続する。ストレージ装置４は、冗長構成を取っている。

ホストパッケージ１１は、ホスト装置２とのインタフェース（I/F）として、ファイバーチャネル（Fiber Channel）やｉＳＣＳＩ（internet Small Computer System Interface）等のインタフェースコントローラを含むパッケージである。ホストパッケージ１１は、ネットワーク３を介して複数のホスト装置２と接続する。また、ホストパッケージ１１は、管理端末５と接続し、管理端末５にて、ＲＡＩＤグループ（Redundant Array of Independent/Inexpensive Disks Group）の作成などの制御を行う。

ＭＰＵパッケージ１２は、ストレージ装置４を制御するためのパッケージである（詳しくは図２にて後述する）。

キャッシュパッケージ１３は、ストレージ装置４に格納するユーザーデータの一次記憶領域であるキャッシュメモリ、キャッシュメモリ及びスイッチパッケージ１５を接続するキャッシュコントローラ等を含むパッケージである。

バックエンド部１４は、ストレージ装置４内の複数の記憶装置２３を制御するインタフェースコントローラを含むパッケージである。バックエンド部１４は、インタフェースコントローラとして、複数のＳＡＳコントローラ（SAS Controller）２１を備え、スイッチパッケージ１５と接続する。ＳＡＳコントローラ２１は、ＳＡＳエクスパンダ２２を介して複数の記憶装置（HDD：Hard Disk Drive）２３と接続する（詳しくは図４にて後述する）。

（２）ＭＰＵパッケージ１２の構成
次に、図２を用いて、ＭＰＵパッケージ１２の構成を説明する。図２は、ＭＰＵパッケージ１２の内部構成を示すブロック図である。ＭＰＵパッケージ１２は、ＭＰＵ３１がメモリブリッジ（Bridge）３２と接続する。メモリブリッジ３２は、同様に、メモリ（Memory）３３及びスイッチパッケージ１５と接続する。

メモリ３３には、ストレージ装置４を制御する制御プログラム４１、バックエンド管理情報４２が格納されている。バックエンド管理情報４２は、バックエンド部１４に含まれているＳＡＳエクスパンダ２２を管理するＳＡＳコントローラのリスト５１、ＳＡＳエクスパンダ２２のリストの情報を格納する複数のＳＡＳエクスパンダのリスト５２、ＳＡＳエクスパンダ２２に接続されている記憶装置２３及びＳＡＳエクスパンダ２２の情報を格納するディスカバー（Discover）テーブル５３及びディスカバー（Discover）情報５４、バックエンド部１４を論理分割する情報を格納するゾーン割当てテーブル５５及びゾーンを割り当てる際の仮登録のためのゾーン仮登録テーブル５６を格納する。

（３）バックエンド管理情報４２
次に、図３を用いて、バックエンド管理情報４２の詳細を説明する。図３は、バックエンド管理情報４２を構成する各種テーブルのエントリを説明した図である。

ＳＡＳコントローラのリスト５１は、バックエンド部１４のあるＳＡＳコントローラ２１が管理する、バックエンド部１４を構成するＳＡＳエクスパンダ２２の数を格納するＳＡＳエクスパンダの数欄５１Ａ及び後述するエクスパンダのリスト５２へのポインタを格納するエクスパンダのリストへのポインタ欄５１Ｂを備える。

ＳＡＳエクスパンダのリスト５２は、ＳＡＳコントローラ２１が接続されているＳＡＳエクスパンダ２２とその配下に接続しているＳＡＳエクスパンダ２２の情報を格納する。ＳＡＳエクスパンダのリスト５２は、後述するゾーン割当てテーブル５５へのポインタを格納するゾーン割当てテーブルへのポインタ欄５２Ａ、ＳＡＳエクスパンダ２２の接続総数を格納するＳＡＳエクスパンダの接続総数欄５２Ｂを備える。また、ＳＡＳエクスパンダのリスト５２は、接続されている各ＳＡＳエクスパンダ２２に対して、当該ＳＡＳエクスパンダ２２の基本情報であるレポートジェネラルコマンド（Report General Command）のレスポンス情報を格納するレポートジェネラル情報欄５２Ｃ及び後述するディスカバーテーブル５３へのポインタを格納するディスカバーテーブルへのポインタ欄５２Ｄを備える。

ディスカバーテーブル５３は、ＳＡＳエクスパンダ２２の各物理ＰＨＹ（ＰＨＹ）６１（後述）の番号（PHY ID）を格納する物理ＰＨＹ番号欄５３Ａに格納されている各物理ＰＨＹ６１に接続する、相手の物理ＰＨＹ６１の情報であるディスカバー情報５４を格納する。また、ディスカバーテーブル５３は、各物理ＰＨＹ番号欄５３Ａの各物理ＰＨＹ６１に対応して、接続先のＳＡＳエクスパンダ２２のＩＤを格納する接続先エクスパンダのＩＤ欄５３Ｂ、未探索ビット（Bit）を格納する未探索ビット欄５３Ｃ及び当該各物理ＰＨＹ番号欄５３Ａの各物理ＰＨＹ６１に接続する、相手の物理ＰＨＹ６１のディスクカバー情報５４を備える。接続先エクスパンダのＩＤ欄５３Ｂは、該当する物理ＰＨＹ６１の接続先にＳＡＳエクスパンダ２２が接続されている場合に有効となるフィールドであり、次に接続されているＳＡＳエクスパンダ２２のレポートジェネラル情報欄５２Ｃ及びディスカバーテーブルへのポインタ欄５２Ｄを指す。物理ＰＨＹ６１が記憶装置２３の場合は、接続先エクスパンダのＩＤ欄５３Ｂが無効である。未探索ビット欄５３Ｃは、後述するディスカバープロセス（Discover Process）と呼ばれる、接続形態（トポロジ）解決シーケンスにて用いられる。

ディスカバー情報５４は、ＳＡＳ規格にて規定されている情報を格納する。ディスカバー情報５４は、ＳＡＳエクスパンダ２２か記憶装置２３かを区別する情報を格納するデバイス種別欄５４Ａ、後述する最大物理リンク速度（転送速度）を格納する最大物理リンク速度欄５４Ｂ、後述する論理リンク速度を格納する論理リンク速度欄５４Ｃ、プロトコルの種別を格納するプロトコル種別欄５４Ｄ、接続先のＳＡＳのアドレス（WWN：World Wide Name）を格納する接続先のＳＡＳアドレス欄５４Ｅ、接続先の物理ＰＨＹ番号（PHY ID）を格納する物理ＰＨＹ番号欄５４Ｆ、後述するゾーングループを格納するゾーングループ欄５４Ｇ、後述する多重化転送の設定可否を格納する多重化転送設定可否欄５４Ｈを備える。

ゾーン割当てテーブル５５は、後述するトポロジ全体を論理分割するにあたり、後述する物理リンクに対応する論理リンクの対応関係と、ゾーン分割を関連づけるためのテーブルである。ゾーン割当てテーブル５５は、ゾーングループＩＤを格納するゾーングループＩＤ欄５５Ａ、多重化転送の設定の種類を格納する多重化転送の設定の種類欄５５Ｂ、最大物理リンク速度欄５５Ｃ、物理リンクの数を格納する物理リンク数欄５５Ｄ、論理リンク速度欄５５Ｅ、論理リンクの数を格納する論理リンク数欄５５Ｆ、同一のゾーングループに含まれる記憶装置２３の総数を格納する同一ゾーン記憶装置総数欄５５Ｇ、各ゾーングループの性能情報を格納する各ゾーンの性能情報欄５５Ｈを備える。

ゾーン仮登録テーブル５６は、後述するディスカバープロセスを実行中に、ゾーン割当てテーブル５５を構築する情報を収集するために、仮に情報を保持するためのテーブルである。ゾーン仮登録テーブル５６は、ＳＡＳコントローラ２１及びＳＡＳエクスパンダ２２それぞれに定義されるテーブルである。また、制御プログラム４１は、後述するディスカバープロセス実行時に、新たなＳＡＳエクスパンダ２２を探索する度に、ゾーン仮登録テーブル５６を新たに作成する。ゾーン仮登録テーブル５６は、物理リンク速度欄５６Ａ、物理リンク数欄５６Ｂ、論理リンク速度欄５６Ｃ、論理リンク数欄５６Ｄ、同一ゾーン記憶装置総数欄５６Ｅ、ゾーン仮登録テーブル５６内での必要帯域の比率を格納する必要帯域の比率欄５６Ｆを備える。

（３）バックエンド部１４の構成
次に、図４を用いて、バックエンド部１４の構成を説明する。バックエンド部１４は、ＳＡＳコントローラ２１、複数のＳＡＳエクスパンダ２２、複数の記憶装置２３から構成する。ＳＡＳコントローラ２１は、１つであってもよいし、複数であってもよい。

ＳＡＳエクスパンダ２２には、複数の種類があり、高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａは、高速で、かつ多重化転送の設定が可能であり、低速ＳＡＳエクスパンダ２２Ｂは、低速で、かつ多重化転送の設定が可能である。ＳＡＳコントローラ２１から直接接続されている高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａは、ストレージ装置４のＭＰＵパッケージ１２を起点として木構造の根本に相当するため、以下、特に、ルート（ROOT）の高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａと呼ぶこともある。

本実施の形態では、ルートの高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａには、記憶装置２３を接続しているが、記憶装置２３を接続しなくても良い。他のＳＡＳエクスパンダ２２には、複数の記憶装置２３が接続されており、最大物理ランク速度が高速な記憶装置（ＨＤＤ（高速））２３Ａ（高速記憶装置２３Ａ）、及び最大物理リンク速度が低速な記憶装置（ＨＤＤ（低速））２３Ｂ（低速記憶装置２３Ｂ）が接続されている。ＳＡＳエクスパンダ２２は、木構造で接続可能である。異なる複数のＳＡＳエクスパンダ２２を経由して一つのＳＡＳエクスパンダ２２に到達できる、「ループ」と呼ばれる接続構成は、ＳＡＳ規格では認められていない。

図４の実施の形態では、高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａには、それぞれ、高速記憶装置２３Ａが３０台、低速記憶装置２３Ｂが１０台接続されており、さらに、低速ＳＡＳエクスパンダ２２Ｂが接続されている。低速ＳＡＳエクスパンダ２２Ｂには、低速記憶装置２３Ｂが１０台接続されている。低速ＳＡＳエクスパンダ２２Ｂの下流には、ＳＡＳエクスパンダ２２が接続されていない。

（４）Serial Attached SCSI
次に、ＳＡＳの物理ＰＨＹ、物理リンク、ポート、論理リンクの関係を、図５を用いて説明する。ＳＡＳコントローラ２１、ＳＡＳエクスパンダ２２及び記憶装置２３は、1つ以上の物理ＰＨＹ６１を備える。物理ＰＨＹ６１は、ＳｅｒＤｅｓ（Serializer／DeSerializer：シリアルパラレル変換回路）６２、及びＰＨＹ層−ＬＩＮＫ層６３を備える。２つの物理ＰＨＹ６１を双方向の差分信号線（Differential Signal）７１にて接続したものを物理リンク７２と呼ぶ。図５の記憶装置２３とＳＡＳエクスパンダ２２を接続する物理リンク７２は、1つの物理リンク７２にて接続しているため、ナローリンク（Narrow Link）と呼ぶ。また、ナローリンクにて構成するポートを、ナローポート（Narrow Port）６４と呼ぶ。

ＳＡＳエクスパンダ２２は、２つ以上の物理ＰＨＹ６１、ＥＣＲ（Expander Connection Router）８１、ＥＣＭ（Expander Connection Manager）８２、ＳＭＰターゲットデバイス（Serial Management Protocol Target Device）８３、ＢＰＰ（Broadcast Primitive Processor）８４を備える。ＥＣＲ８１は、ノンブロッキングスイッチ等にて構成される、物理ＰＨＹ６１から別の物理ＰＨＹ６１を経由するスイッチ機構である。ＥＣＭ８２は、ＥＣＲ８１を制御するルーティングテーブル、及び後述する論理分割（ゾーニング）を制御する機構を備える。ＳＭＰターゲットデバイス８３は、ＳＡＳコントローラ２１からＥＣＭ８２を制御するための、ＳＡＳエクスパンダ２２に内蔵するデバイスである。ＢＰＰ８４は、当該ＳＡＳエクスパンダ２２の物理ＰＨＹ６１を監視し、物理ＰＨＹ６１に接続されている物理ＰＨＹ６１の挿入・抜去、物理リンク７２のリンクアップ／リンクダウン（Link UP／Link Down）等を検出し、ＳＡＳコントローラ２１に対してブロードキャスト（Broadcast）信号にて通知する機構である。

ＳＡＳエクスパンダ２２及びＳＡＳエクスパンダ２２間、又はＳＡＳコントローラ２１及びＳＡＳエクスパンダ２２間で、複数の物理リンク７２を束ねて、ワイドリンク（Wide Link）７３を構成することができる。ワイドリンク７３は、同一のＳＡＳコントローラ２１から複数の記憶装置２３に対して、同時に複数の物理リンク７２を利用して入出力を可能とする技術である。また、ワイドリンク７３にて構成されるポートを、ワイドポート８５と呼ぶ。さらに、ワイドポート８５は、複数の物理ＰＨＹ６１を有するため、複数の物理ＰＨＹ６１と接続されたポート８６を備える。

なお、記憶装置２３は、当該記憶装置２３を制御するための制御装置６５を備える。また、ＳＡＳコントローラ２１のポート８６は、スイッチパッケージ１５と接続される。

（５）ＳＡＳ多重化転送
次に、ＳＡＳの物理リンク７２における多重化転送に関して、図６〜図９を用いて説明する。

まず、図６及び図７を用いて、ＳＡＳのレートマッチング（転送速度を一致するための制御）について説明する。ＳＡＳ規格では、プロトコルの複雑度を避けるため、簡単な手法でレートマッチングを行う。なお、高速記憶装置２３Ａ及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２の最大物理リンク速度は、低速記憶装置２３Ｂ及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２の最大物理リンク速度に比して高速である。

図６は、高速記憶装置２３Ａ及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２の最大物理リンク速度と、ＳＡＳコントローラ２１及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２の最大物理リンク速度が一致している場合を示した図である。以降、データの転送単位を、ＤＷ（Double Word＝32bit）として表記する。

この場合、高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ及び高速記憶装置２３Ａ間では、時間T１で、Ｙ０、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３の４ＤＷのデータＤ１及びＺ０、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３の４ＤＷのデータＤ２が転送されることを表している。また、ＳＡＳコントローラ２１及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間では、ワイドポート８５におけるワイドリンク７３の物理リンク７２のうちの空いている一方を選択して、時間T１で、Ｙ０、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３の４ＤＷのデータＤ１及びＺ０、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３の４ＤＷのデータＤ２が転送されることを表している。

なお、図６では、低速記憶装置２３Ｂとのデータ入出力は行われていないため、高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ及び低速記憶装置２３Ｂ間では、アイドルＤＷ（Idle DW）である２ＤＷのデータＤ３が転送される。

図７は、低速記憶装置２３Ｂ及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２の最大物理リンク速度と、ＳＡＳコントローラ２１及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２の最大物理リンク速度が一致しておらず、ＳＡＳコントローラ２１及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２の最大物理リンク速度の方が高速である場合を示した図である。

この場合、高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ及び低速記憶装置２３Ｂ間のでは、時間T１で、Ｗ０、Ｗ１の２ＤＷのデータＤ４及びＸ０、Ｘ１の２ＤＷのデータＤ５が転送されることを表している。

ここで、ＳＡＳコントローラ２１及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間では、低速記憶装置２３Ｂ及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２の最大物理リンク速度と、ＳＡＳコントローラ２１及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２の最大物理リンク速度とが一致していないため、コネクション速度を最大物理リンク速度が低速な記憶装置２３Ｂの速度に合わせる必要がある。そこで、Ｗ０、Ｗ１のデータＤ４を転送する時間Ｔ１に合わせて、ＳＡＳコントローラ２１及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２において、Ｗ０、ＡＰ（ALIGN Primitive）、Ｗ１、ＡＰの４ＤＷのデータＤ６に変換することにより、同一の時間Ｔ１の間に転送するデータ量を、Ｗ０、Ｗ１の２ＤＷのデータＤ４に一致させている。なお、ＡＰとは、レートマッチングのための補正データであり、受信側においてＡＰを破棄し、連続したデータ列に修正するようになされている。

同様に、ＳＡＳコントローラ２１及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間では、低速記憶装置２３Ｂ及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２の最大物理リンク速度と、ＳＡＳコントローラ２１及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２の最大物理リンク速度とが一致していないため、コネクション速度を最大物理リンク速度が低速な記憶装置２３Ｂの速度に合わせる必要がある。そこで、Ｘ０、Ｘ１のデータＤ５を転送する時間Ｔ１に合わせて、ＳＡＳコントローラ２１及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２において、Ｘ０、ＡＰ、Ｘ１、ＡＰの４ＤＷのデータＤ７に変換することにより、同一の時間Ｔ１の間に転送するデータ量を、Ｘ０、Ｘ１の２ＤＷのデータＤ５に一致させている。

なお、図７では、高速記憶装置２３Ａとのデータ入出力は行われていないため、高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ及び高速記憶装置２３Ａ間では、アイドルＤＷであるデータＤ８が転送される。

しかしながら、図７の場合のデータ転送のように、最大物理リンク速度が異なる複数の記憶装置２３が接続されたトポロジでは、ＳＡＳコントローラ２１とＳＡＳ高速エクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２の利用効率が５０％となることがわかる。このため、ストレージ装置４としての最大性能を利用できないという制約が発生する。

この課題に対して、図８は、多重化転送の技術により、ＳＡＳコントローラ２１と高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２の利用効率を１００％に高めることができるようになされている。多重化転送及び論理リンクについて、図８を用いて説明する。

図８は、高速記憶装置２３Ａ及び多重転送が可能な高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２の最大物理リンク速度と、ＳＡＳコントローラ２１及び多重転送が可能な高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２の最大物理リンク速度が一致している場合を示した図である。また、図８は、低速記憶装置２３Ｂ及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２の最大物理リンク速度と、ＳＡＳコントローラ２１及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２の最大物理リンク速度が一致しておらず、ＳＡＳコントローラ２１及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２の最大物理リンク速度の方が高速である場合を示した図である。

この場合、高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ及び低速記憶装置２３Ｂ間の物理リンク７２は、２つの論理リンクと呼ばれる仮想的な物理リンクに分割されている。この論理リンクを用いて、2つの異なる送信元／送信先からのデータを時分割に転送することにより、多重化転送を実現する。

図８によると、ＳＡＳコントローラ２１及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間では、ワイドポート８５におけるワイドリンク７３の２つの物理リンク７２が４つの論理リンク７４に分割されている。

この場合、高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ及び低速記憶装置２３Ｂ間の物理リンク７２では、時間T１で、Ｗ０、Ｗ１の２ＤＷのデータＤ４及びＸ０、Ｘ１の２ＤＷのデータＤ５が転送されることを表している。

そして、ＳＡＳコントローラ２１及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の論理リンク７４では、4つの論理リンク７４のうち、空いている論理リンク７４を選択して、時間T１で、Ｗ０、Ｙ０、Ｗ１、Ｙ１の４ＤＷのデータＤ１１が時分割で転送されている（第１論理リンク Ｗ０、Ｙ０ 第２論理リンク Ｗ１、Ｙ１）ことを表している。

ここで、高速記憶装置２３Ａ及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間では、ＳＡＳコントローラ２１及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の論理リンク７４の最大論理リンク速度と、高速記憶装置２３Ａ及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２の最大物理リンク速度とが一致していないため、コネクション速度を低速な論理リンク速度に合わせる必要がある。

すなわち、高速記憶装置２３Ａ及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間では、データＤ１１のうち、Ｙ０、Ｙ１の２ＤＷのデータを転送する時間Ｔ１に合わせて、高速記憶装置２３Ａ及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２において、Ｙ０、ＡＰ、Ｙ１、ＡＰの４ＤＷのデータＤ１０に変換することにより、同一の時間Ｔ１の間に転送するデータ量を、Ｙ０、Ｙ１の２ＤＷのデータに一致させている。

また、ＳＡＳコントローラ２１及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の論理リンク７４では、4つの論理リンク７４のうち、空いている論理リンク７４を選択して、時間T１で、Ｘ０、Ｚ０、Ｘ１、Ｚ１の４ＤＷのデータＤ１２が時分割で転送されている（第３論理リンク Ｘ０、Ｚ０ 第４論理リンク Ｘ１、Ｚ１）ことを表している。

ここで、高速記憶装置２３Ａ及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間では、上述の場合と同様にレートマッチングをおこなう必要があり、データＤ１２のうち、Ｚ０、Ｚ１の２ＤＷのデータを転送する時間Ｔ１に合わせて、高速記憶装置２３Ａ及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２において、Ｚ０、ＡＰ、Ｚ１、ＡＰの４ＤＷのデータＤ１０に変換することにより、同一の時間Ｔ１の間に転送するデータ量を、Ｙ０、Ｙ１の２ＤＷのデータに一致させている。

このようにして、図７にて発生する課題である帯域の５０％がＡＰにより浪費する課題は、図８にて解消されるが、別の課題が生じる。すなわち、図６では、高速記憶装置２３Ａの転送では、コネクション時の速度も最大物理リンク速度と同じ速度にすることができ、時間T１の間に４ＤＷのデータを転送することができるが、図７では、高速記憶装置２３Ａのコネクション速度は、ＳＡＳコントローラ２１及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２から構成される論理リンク７４の論理リンク速度となり、高速記憶装置２３Ａの最大物理リンク速度の１／２に低下する。

このため、高速記憶装置２３Ａのコネクション速度は、最大物理リンク速度の１／２となり、時間Ｔ１の間に転送できるデータ転送量が２ＤＷとなる。従って、高速記憶装置２３Ａを接続しても、コネクション速度を低速記憶装置２３Ｂと同等の低速な論理リンク速度に合わせることとなり、高速記憶装置２３Ａを接続する性能面でのメリットが失われるという課題が発生する。

そこで、本発明では、ＳＡＳコントローラ２１及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２の利用効率を１００％に高め、かつ、高速記憶装置２３Ａの最大論理リンク速度を最大物理リンク速度と同等にすることを両立することを目的とする。図９を用いて、多重化転送とワイドポート８５におけるワイドリンク７３を構成する物理リンク７２の論理分割（ゾーニング）を用いた解決策を説明する。

図９は、図８と同様の接続構成である。ここで、ＳＡＳコントローラ２１及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間を接続する、ワイドポート８５におけるワイドリンク７３を構成する２つの物理リンク７２のうち、一方の物理リンク７２を、２つの論理リンク７２に分割し、多重化転送を可能とする。そして、他方の物理リンク７２には、多重化転送の設定を行わない。また、ワイドリンク７３を構成し、それぞれ多重化転送の設定が異なる論理リンク７４と物理リンク７２とを、論理分割（ゾーニング）し、２つのゾーングループを構成する。すなわち、本実施の形態では、１つのワイドポート７３を複数のゾーンに分割し、多重化転送の設定をゾーン毎に変更する。

この場合、物理リンク７２に多重化転送の設定を行った論理リンク７４を含むゾーングループには、低速記憶装置２３Ｂが含まれ、多重化転送の設定を行っていない物理リンク７２を含むゾーングループには、高速記憶装置２３Ａが含まれる。高速ＳＡＳエクスパンダ２２ＡのＥＣＭ８２は、ルーティング情報及びゾーングループ情報を管理しており、ＥＣＲ８１に対して、ゾーングループをまたがる経路のアクセスを禁止する。

これにより、２台の低速記憶装置２３Ｂは、ワイドポート８５におけるワイドリンク７３を構成する２つの物理リンクのうち、多重化転送の設定を行った論理リンク７４の経路を経由してデータ転送を行う。また、２台の高速記憶装置２３Ａは、物理リンク７２を経由してデータ転送を行う。従って、２台の低速記憶装置２３ＢのデータＤ４及びデータＤ５は、論理リンク７４にて、時間Ｔ１で、Ｗ０、Ｘ０、Ｗ１、Ｘ１の４ＤＷのデータＤ１３を時分割に多重化転送することができる。また、高速記憶装置２３Ａは、時間Ｔ１で、Ｚ０、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３の４ＤＷのデータＤ２を転送することができ、かくして、高速にデータ転送が行われる。

（６）シーケンスの概要
次に、図９にて説明した概念を実現するための制御シーケンスについて、図１０を用いて説明する。図１０は、バックエンド部１４のトポロジの初期化を行うディスカバープロセスのシーケンスを示した図である。

はじめに、ストレージ装置４のＭＰＵパッケージ１２は、ＳＡＳコントローラ２１を経由してトポロジ変更のイベントを検出すると、図１０のシーケンスを開始する。まず、ＭＰＵパッケージ１２は、ＳＡＳのトポロジの解決のシーケンスであるディスカバープロセスを実行し、ＳＰ２に進む（ＳＰ１）。ＳＰ１の詳細は、図８にて後述する。

ＭＰＵパッケージ１２は、ＳＰ１にて構築したゾーン仮登録テーブル５６から、同一ゾーン記憶装置総数欄５７ＥのＨＤＤ台数及び論理リンク速度欄５６Ｃの論理リンク速度の積を計算し、ゾーン仮登録テーブル５６内での必要帯域の比率を計算し、必要帯域の比率欄５６Ｆに格納する（ＳＰ２）。本実施の形態では、図４の接続構成の場合を示しており、必要帯域の比率である、６[Gbps]の論理リンク速度と３[Gbps]との論理リンク速度の比率は、３：１（６[Gbps]×３０[台]＝１８０、３[Gbps]×２０[台]＝６０で、１８０：６０＝３：１）である。同様に、高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ及び低速ＳＡＳエクスパンダ２２Ｂ間の比率は、記憶装置２３の台数が登録されているエントリが１つしかなく、他は台数が０台のため、比率は１である。

次に、ＭＰＵパッケージ１２は、ＳＰ２の結果から、ゾーン割当てテーブル５５を作成する（ＳＰ３）。ここで、ＭＰＵパッケージ１２は、図４の高速ＳＡＳエクスパンダ２２ＡとＳＡＳコントローラ２１を接続する物理リンクの本数は4本であり、ＳＰ３の結果から、３：１にゾーンを分割するため、ゾーングループ＃０には、６[Gbps]の物理リンクを３本、ゾーングループ＃１には、６[Gbps]の物理リンクを１本登録する。同様に、ＭＰＵパッケージ１２は、高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ及び低速ＳＡＳエクスパンダ２２Ｂ間の物理リンクの本数は４本であり、ＳＰ３の結果から、ゾーンは１つのため、ゾーングループ＃１の３[Gbps]の物理リンクを４本登録する。また、ＭＰＵパッケージ１２は、同一ゾーン記憶装置総数欄５７Ｅに、最上位の高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａの仮登録テーブル５６の同一ゾーン記憶装置総数欄５７Ｅの値をコピーする。

次に、ＭＰＵパッケージ１２は、ＳＰ４にて算出した多重化転送の設定に従い、高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａに対して、ワイドリンク７３を構成する物理リンク７２を論理分割し、ＳＰ６に進む（ＳＰ４）。また、ＭＰＵパッケージ１２は、ＳＰ４にて算出した多重転送の設定に従い、高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａに対して、ワイドリンク７３を構成する物理リンク７２の指定された物理リンク７２を多重化転送に設定し（ＳＰ５）、図１０のシーケンスを終了する。

（７）ディスカバープロセス
次に、図１０のＳＰ１の詳細を、図１１を用いて説明する。図１１は、ディスカバープロセスの詳細シーケンスである。ＭＰＵパッケージ１２は、トポロジ変更のイベントを検出した場合、図１０のシーケンスを開始し、ＳＰ２から、本シーケンスのＳＰ１１に進み、本シーケンスが終了したら、図１０のＳＰ２に進む。

はじめに、ＭＰＵパッケージ１２は、トポロジ探索に用いるＳＡＳコントローラ２１を起点として、直接接続されている最上位のＳＡＳエクスパンダ２２を、ルートのＳＡＳエクスパンダ２２として設定する。探索対象のＳＡＳエクスパンダ２２の初期値をルートに設定し、ＳＰ１２に進む（ＳＰ１１）。

次に、ＭＰＵパッケージ１２は、接続デバイスを探索していない未探索のＳＡＳエクスパンダ２２（初期値の場合には、ルートのＳＡＳエクスパンダ２２）に対して、ＳＡＳエクスパンダ２２の情報を取得するために、ＳＡＳ規格にて規定されている、ＳＭＰ（Serial Management Protocol）のコマンドセットであるＳＭＰレポートジェネラルのリクエストを発行する。ＭＰＵパッケージ１２は、このレポートジェネラルのレスポンスにて、ＳＡＳエクスパンダ２２の物理ＰＨＹ６１の数やＳＡＳエクスパンダ２２のＥＣＭ８２に設定するルーティングテーブルのエントリ数などの情報を取得する。ここで、ＭＰＵパッケージ１２は、未探索のＳＡＳエクスパンダ２２の全ての物理ＰＨＹ６１に接続する物理ＰＨＹ６１を調べるために、探索対象のＳＡＳエクスパンダ２２の物理ＰＨＹ番号（PHY ID）を「０」に初期化し、ＳＰ１３に進む（ＳＰ１２）。

次に、ＭＰＵパッケージ１２は、未探索のＳＡＳエクスパンダ２２に対して、未探索の物理ＰＨＹ６１に接続されている物理ＰＨＹ６１の情報を取得するために、ＳＡＳ規格にて規定されているＳＭＰディスカバーリクエスト（SMP Discover Request）を発行する。そして、ＭＰＵパッケージ１２は、ＳＭＰディスカバーのレスポンスを受領すると、ディスカバーテーブル５３の該当する物理ＰＨＹ番号に対応するディスカバー情報５４を含む、接続デバイスの種々の情報を取得し、ＳＰ１４に進む（ＳＰ１３）。ただし、ＳＰ１３でのゾーングループは、図１１のＳＰ５にて設定する。

次に、ＳＰ１３にて取得したディスカバー情報５４を解析し、ゾーン仮登録テーブル５６を更新するステップを説明する。

ＭＰＵパッケージ１２は、ディスカバー情報５４を解析した結果、接続先デバイスとしてＳＡＳコントローラ２１、ＳＡＳエクスパンダ２２及び記憶装置２３の何れも存在しない場合（ＳＰ１４：ＮＯ）、ＳＰ２３に進む。ＭＰＵパッケージ１２は、ＳＰ１４にて接続先デバイスの何れかが存在する場合（ＳＰ１４：ＹＥＳ）、ＳＰ１５に進む。

同様に、ＭＰＵパッケージ１２は、接続先デバイスの種別がＳＡＳエクスパンダ２２の物理ＰＨＹ６１である場合（ＳＰ１５：ＮＯ）、ＳＰ１６に進む。また、ＭＰＵパッケージ１２は、接続先デバイスの種別が記憶装置２３等（End Device）であり、ＳＡＳエクスパンダ２２でない場合（ＳＰ１５：ＹＥＳ）、ＳＰ２０に進む。

次に、ＳＰ１５の判断ステップにて、接続先デバイスがＳＡＳエクスパンダ２２の場合のステップを説明する。ＭＰＵパッケージ１２は、ＳＡＳエクスパンダの場合（ＳＰ１５：ＮＯ）、後で探索するように、ディスカバーテーブル５３の未探索ビット欄５３Ｂに「未探索」を登録する。そして、ＭＰＵパッケージ１２は、物理リンク７２の最大物理リンク速度から、物理リンク７２を多重化転送するパターンを表したゾーン仮登録テーブル５６を作成する。ゾーン仮登録テーブル５６は、６[Gbps]、３[Gbps]、１．５[Gbps]の物理リンク速度欄５６Ａの物理リンク速度に対応する、物理リンク数を保持する物理リンク数欄５６Ｂを備える。また、各物理リンク数欄５６Ｂに対応する、論理リンク速度のパターンをすべて登録するための論理リンク速度欄５６Ｃを備え、論理リンク数欄５６Ｄに、（物理リンク速度）÷（論理リンク速度）の計算式で求まる値を登録する。物理リンク数欄５６Ｂ、同一ゾーン記憶装置総数欄５６Ｅ、及び必要帯域の比率欄５６Ｆには、初期値の「０」を設定する（ＳＰ１６）。

次に、ＭＰＵパッケージ１２は、ワイドポート８５におけるワイドリンク７３を構成する物理リンク数をカウントアップし、物理リンク数欄５６Ｂに登録する。ワイドリンク７３を構成する物理ＰＨＹ６１の集合は、接続先のＳＡＳエクスパンダ２２のＳＡＳアドレス（WWN）が同一である物理ＰＨＹ６１の集合と等価である。全ての物理ＰＨＹ６１にＳＭＰディスカバークエストを発行した結果、ワイドリンク７３を構成する物理リンク数が判明する（ＳＰ１７）。

次に、ＭＰＵパッケージ１２は、ディスカバー情報５４により、サブトラクティブ（Subtractive）属性の物理ＰＨＹ６１を経由して未探索のＳＡＳエクスパンダ２２の探索を実施しているかを判断する（ＳＰ１８）。ここで、ＭＰＵパッケージ１２は、サブトラクティブ属性の物理ＰＨＹ６１を経由している場合（ＳＰ１８：ＹＥＳ）、ＳＡＳエクスパンダ２２のＥＣＭ８２に対して、ルーティングテーブルを構築する必要がないため、ＳＰ２３に進む。ＭＰＵパッケージ１２は、サブトラクティブ属性の物理ＰＨＹ６１を経由していない場合（ＳＰ１８：ＮＯ）、ＳＰ１９に進む。

次に、ＭＰＵパッケージ１２は、探索中のＳＡＳエクスパンダ２２に到達するまでに経由する、全てのＳＡＳエクスパンダ２２のルーティングテーブルに対して、ＳＡＳアドレス（WWN）を設定し、ＳＰ２３に進む（ＳＰ１９）。

次に、ＳＰ１５の判断ステップにて接続デバイスがＳＡＳエクスパンダ２２以外の場合のステップを説明する。

次に、ＭＰＵパッケージ１２は、ディスカバー情報５４から、記憶装置２３が経由するＳＡＳエクスパンダ２２の全ゾーン仮登録テーブル５６に対して、記憶装置２３の最大物理転送速度と同一の論理転送速度の同一ゾーン記憶装置総数をカウントアップし、ＳＰ２１に進む（ＳＰ２０）。

次に、ＭＰＵパッケージ１２は、ＳＡＳエクスパンダ２２が接続されていないため、未探索ビット欄５３Ｂに「探索済み」を設定し、ＳＰ２２に進む（ＳＰ２１）。

次に、ＭＰＵパッケージ１２は、ＳＰ１９と同様に、探索中のＳＡＳエクスパンダ２２に到達するまでに経由する、全てのＳＡＳエクスパンダ２２のルーティングテーブルに対して、ＳＡＳアドレス（WWN）を設定し、ＳＰ２３に進む（ＳＰ２２）。

次に、ＭＰＵパッケージ１２は、次の物理ＰＨＹ６１を探索するために、物理ＰＨＹ番号をインクリメントし、ＳＰ２４に進む（ＳＰ２３）。

次に、ＭＰＵパッケージ１２は、現在の物理ＰＨＹ番号が、ＳＡＳエクスパンダ２２の物理ＰＨＹ６１の総数を超えているかを判定する（ＳＰ２４）。ここで、ＭＰＵパッケージ１２は、ＳＡＳエクスパンダ２２の物理ＰＨＹ６１の総数未満の場合（ＳＰ２４：ＹＥＳ）、ＳＰ１３に進み、次の物理ＰＨＹ６１に接続している接続先デバイスの探索を繰り返す。ＭＰＵパッケージ１２は、ＳＡＳエクスパンダ２２の物理ＰＨＹ６１の総数以上の場合（ＳＰ２４：ＮＯ）、ＳＰ２５に進む。

次に、ＭＰＵパッケージ１２は、未探索のＳＡＳエクスパンダ２２が、現在の全ての物理ＰＨＹ６１を探索終了したＳＡＳエクスパンダ２２に残っているかを判断する（ＳＰ２５）。ここで、ＭＰＵパッケージ１２は、未探索のエクスパンダが残っている場合（ＳＰ２５：ＹＥＳ）、ＳＡＳエクスパンダ２２の探索ポインタを次の未探索のＳＡＳエクスパンダ２２にセットして、ＳＰ１２に進む。

次に、ＭＰＵパッケージ１２は、未探索のＳＡＳエクスパンダ２２が残っていない場合（ＳＰ２５：ＮＯ）、ＳＰ２６の判断ステップに進み、現在の探索しているＳＡＳエクスパンダ２２の位置がルートでとあるかを判断する（ＳＰ２６）。ここで、ＭＰＵパッケージ１２は、探索対象のＳＡＳエクスパンダ２２がルートではない場合（ＳＰ２６：ＮＯ）、ＳＰ２７に進む。ＭＰＵパッケージ１２は、探索対象のＳＡＳエクスパンダ２２の階層の一段上位に戻る。また、ＭＰＵパッケージ１２は、探索を完了したＳＡＳエクスパンダ２２の未探索ビット欄５３Ｂを「探索済み」に設定して、ＳＰ２５に進む（ＳＰ２７）。

次に、ＭＰＵパッケージ１２は、ＳＰ２６の判断ステップにて、ルートである場合（ＳＰ２６：ＹＥＳ）、未探索のＳＡＳエクスパンダ２２がなくなったため、本シーケンスを終了する。

本実施の形態では、ストレージ装置４のＭＰＵパッケージ１２が全てのトポロジ探索を主導的に実行するシーケンスを示しているが、ＳＡＳ規格に記載のとおり、ＳＡＳエクスパンダ２２自身が接続されている物理ＰＨＹ６１に関して、ＳＡＳエクスパンダ２２自身でディスカバープロセスを実行し、ルーティングテーブルの構築を、エクスパンダ自身が設定するセルフ−コンフィグレーション（Self-Configuration）と呼ばれる手法でも実現可能である。セルフ−コンフィグレーションによるディスカバープロセスへの変更点は、ＳＡＳ規格によると、ＳＰ１９のルーティングテーブルの設定が不要となり、ルーティング設定のＳＭＰコマンドの発行数を抑止することができる。

（８）バックエンド性能の最適化
次に、図１０のＳＰ３の詳細を、図１２を用いて説明する。図１２は、多重化転送やゾーンの分割の最適な構成を算出するシーケンスである。ＭＰＵパッケージ１２は、性能情報を定期的に取得し、ゾーンの分割や多重度の設定に偏りがある場合に、本シーケンスを開始する。

ＭＰＵパッケージ１２は、ＳＡＳエクスパンダ２２の各ゾーンの性能情報を、ＳＡＳエクスパンダ２２又は制御プログラム４１の性能モニタから取得し、ゾーン割当てテーブル５５の各ゾーンの性能情報欄５５Ｈに登録し、ＳＰ３２に進む（ＳＰ３１）。

次に、ＭＰＵパッケージ１２は、ＳＰ３３にて、管理端末５から帯域保証の指示を受けたか否かを判断し（ＳＰ３２）、指示を受けた場合（ＳＰ３２：ＹＥＳ）、ＳＰ３３に進み、指示を受けなかった場合（ＳＰ３２：ＮＯ）、ＳＰ３４に進む。

次に、ＭＰＵパッケージ１２は、ゾーン割当てテーブル５５の各ゾーンの性能情報欄５５Ｈに、管理端末５より指示を受けた帯域保証の性能値を反映し、ＳＰ３４に進む（ＳＰ３３）。

次に、ＭＰＵパッケージ１２は、ＳＰ３２又はＳＰ３４にて設定したゾーン割当てテーブル５５の各ゾーンの性能情報欄５５Ｈの性能情報に基づき、帯域が不足している場合、ゾーン仮登録テーブル５６の物理リンク数欄５６Ｂの割り当てを変更し（ＳＰ３４）、図１０のＳＰ４、ＳＰ５と同様のＳＰ３５、ＳＰ３６を実行し、本シーケンスを終了する。

（９）ゾーニング
図１３及び図１４にゾーニングの構成の比較例を示す。図１３は、ＳＡＳコントローラ２１が複数の場合において、複数の記憶装置２３のアクセス可否を決めるためのセキュリティの観点で、ゾーニングを実施している。

図１４に、本実施の形態におけるゾーニングを示す。図１４は、ワイドポート８５におけるワイドリンク７３を構成する複数の物理リンク７２を2つ以上に分割することで、複数種類の多重化転送を設定したゾーングループに分割することができ、最適な多重度数によるデータ転送を制御することができる。

ＳＡＳエクスパンダ２２の機能として、ＳＡＳエクスパンダ２２内部のＥＣＭ８２のルーティングテーブルとゾーン設定のテーブルを、物理ＰＨＹ６１の単位にて設定するためには、ゾーニングの設定を実際に指示するステップ（ＳＰ５）において、ゾーニングによる論理分割を、ワイドリンク７３を構成する物理ＰＨＹ６１の単位にて設定できるように、ＳＭＰターゲットデバイス８３が解釈する必要がある。

（１０）他の実施の形態
他の実施形態について、図１５〜図１７を用いて説明する。

図１５のバックエンド部１４の接続では、高速でかつ多重化転送設定の能力をもつ高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａと、高速であるが多重化転送設定ができない高速ＳＡＳエクスパンダ（多重化転送設定なし）２２Ｃが混在している構成である。この実施の形態では、新しいエクスパンダ及びディスク筐体であるＳＡＳエクスパンダ２２Ａ及び高速記憶装置２３Ａの後続に、古いディスク筐体である低速記憶装置２３Ｂを接続した場合の構成を示している。

同様に、図１６のバックエンド部１４の接続では、高速でかつ多重化転送設定の能力をもつ高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａと、低速で多重化転送設定の能力を持つ低速エクスパンダ２２Ｂが混在して接続されている構成である。また、高速記憶装置２３Ａ、低速記憶装置２３Ｂに加え、最大物理リンク速度が中速な記憶装置２３Ｃ（中速記憶装置２３Ｃ）の３種類の物理リンク速度の記憶装置２３が混在している。

また、図１７のバックエンド部１４の接続では、高速でかつ多重化転送設定の能力をもつ高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａと、低速で多重転送設定ができない低速エクスパンダ（多重化転送設定なし）２２Ｄが混在して接続されている構成である。

次に、図１８〜図２０を用いて、多重化転送の設定と、ゾーングループの設定の組合せ例を示す。

図１８は、図１６と同様に、３種類の物理リンク速度の記憶装置２３が混在している場合の例である。図１８の実施の形態では、３つのゾーングループに分割し、３種類の多重化転送の設定を行っている。この場合、ＳＡＳコントローラ２１及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間では、複数の低速記憶装置２３Ｂのうち、４つの低速記憶装置２３Ｂから転送されるＡ０、Ｂ０、Ｃ０、Ｄ０の４ＤＷのデータＤ１６を、時間Ｔ１の間に転送することができる。同様に、ＳＡＳコントローラ２１及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間では、複数の中速記憶装置２３Ｃのうち、２つの中速記憶装置２３Ｃから転送されるＷ０、Ｗ１及びＸ０、Ｘ１の４ＤＷのデータＤ１３を、Ｗ０、Ｘ０、Ｗ１、Ｘ１の順に時間Ｔ１の間に転送することができる。データＤ４及びデータＤ５は、ＡＰを挿入せずにデータ転送が可能であるため、２つに分割された論理リンク７４の帯域を有効に利用しつつ、かつ、中速記憶装置２３Ｃの最大物理リンク速度にて転送が可能である。データＤ２については、図９の場合と同様である。

図１９は、図１８と同様に、３種類の物理リンク速度の記憶装置２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃが混在している場合の例である。ここでは、ゾーングループを２つに分割している。この場合は、高速記憶装置２３Ａのアクセスが多く、ＳＡＳコントローラ２１及び高速ＳＡＳエクスパンダ２２Ａ間の物理リンク７２を必要とする場合のゾーン構成である。ここで、低速記憶装置２３Ｂ及び中速記憶装置２３Ｃが、４つに分割された同一の論理リンク７４を経由してデータ転送されるため、中速記憶装置２３Ｃのコネクション速度は低速記憶装置２３Ｂに合わせて背手地下論理リンク速度に合わせて、転送する。このため、中速記憶装置２３Ｃでは、時間Ｔ１にて２ＤＷのデータを転送することができる能力をもつが、Ｗ０及びＸ０の各１ＤＷのデータに、レートマッチングのためのＡＰを付加したデータＤ１８及びデータＤ１９を転送するようになされている。

図２０は、図１８と同様の構成である。この構成では、高速記憶装置２３Ａは、高速な転送を行える物理リンク７２と、低速記憶装置２３Ｂを同時に多重化転送することができる、２つに分割された論理リンク７４の２種類の経路を経由してデータを転送することができる。中速記憶装置２３Ｃは、中速なデータ転送に最適化された、２つに分割された論理リンク７４を用いてのみ転送することができる。図２０にて示すように、ゾーン１及びゾーン２が重なったゾーンの設定を行い、中速記憶装置２３Ｃのデータ転送を最適化し、かつ、高速記憶装置２３Ａのデータ転送として、なるべく多くの物理リンク７２を確保するような設定も可能である。

図２１は、ストレージ装置４とホスト装置２を接続するネットワーク３に、本実施の形態のＳＡＳを適用した場合のシステム構成を示す図である。この場合、ホスト装置２は、ＭＰＵパッケージ１２及びＳＡＳコントローラ２１と同様の機能を備えており、ＭＰＵパッケージ１２に格納されている制御プログラム４１の本実施の形態のシーケンスを実行するプログラムや、各種構成情報及びテーブル５１〜５６を有している。これまでの実施の形態では、ストレージ装置４内の記憶装置２３のネットワークであるバックエンド部１４に対して適用しているが、図２１のように、ホスト装置２及びストレージ装置４間においてＳＡＳインターフェースを用いることで、これまでの実施の形態に加え、古いストレージ装置と新しいストレージ装置が混在している構成に対しても、ゾーン毎に多重度設定を変更することで、同様の効果を出すことができる。また、ストレージ装置４内のみならず、ストレージ装置４外においても構成することができ、これによりこれまでの実施の形態と同様の効果を得ることができる。この他種々の構成にも適用することができる。

このようにして、記憶システム１では、ＳＡＳコントローラ２１及びＳＡＳエクスパンダ２２間、又はＳＡＳエクスパンダ２２及びＳＡＳエクスパンダ２２間でデータを入出力するための複数の物理リンク７２のうち、少なくとも１つ以上の物理リンク７２を、少なくとも１つ以上の論理リンク７４に分割して、１つの物理リンク７２に、複数の論理リンク７４を設定し、複数の論理リンク７４に、データを同時に多重化転送すると共に、物理リンク７２に前記データを転送する。

すなわち、記憶システム１では、ＳＡＳコントローラ２１から記憶装置２３までの論理リンク７４の最大論理リンク速度を、記憶装置２３の最大物理リンク速度と同一となるように、バックエンド部１４のネットワークの物理リンク７２を、記憶装置２３の最大物理リンク速度と同一の最大論理リンク速度の、少なくとも１つ、２つ、４つ以上に分割して、１つの物理リンク７２に論理リンク７４を複数設けて、同時に多重化転送する。

この場合、記憶システム１では、最大論理リンク速度に分割した論理リンク７４の最大論理リンク速度と、記憶装置２３の最大物理リンク速度が同一の速度であるネットワークのグループとして、ネットワーク全体を、最大論理リンク速度の種類毎に論理分割し、最大物理リンク速度が中・低速な記憶装置２３が、低速な最大論理リンク速度で２つ以上の記憶装置２３及びＳＡＳコントローラ２１間で、同時にデータの入出力を実行し、多重化転送の物理リンク７２を経由する経路にて、ＳＡＳコントローラ２１及び記憶装置２３の間でデータの入出力を行う。

また、記憶システム１では、最大物理速度が高速な記憶装置２３が、高速な最大論理リンク速度で記憶装置２３及びＳＡＳコントローラ２１間でデータの入出力が実行し、物理リンク７２を経由する経路にて、ＳＡＳコントローラ２１及び記憶装置２３間でデータの入出力を行う。

従って、記憶装置２３の最大物理リンク速度のデータ転送を維持しつつ、かつ、ＳＡＳコントローラ２１及び複数の記憶装置２３間の物理リンク７２の最大物理リンク速度を利用して、データの入出力を制御することができる。

これにより、記憶システム１では、ストレージ装置４の記憶装置２３のネットワークである、バックエンド部１４の性能が、ストレージ装置４の最大スループット性能で、データの入出力をすることができ、かつ、最大物理リンク速度が高速な記憶装置２３が、最大のスループット性能で、データの入出力をすることができる。

本発明は、データを格納する複数の記憶装置又は制御部の処理性能を最適化させる装置に広く適用することができる。

記憶システムの内部ブロック図である。 ＭＰＵパッケージの内部ブロック図である。 バックエンド管理情報の概念図である。 バックエンド部の構成を示したブロック図である。 ＳＡＳの物理ＰＨＹ、物理リンク、ポート、論理リンクの関係を示した概念図である。 ＳＡＳの物理リンクにおける多重化転送を示した概念図である。 ＳＡＳの物理リンクにおける多重化転送を示した概念図である。 ＳＡＳの物理リンクにおける多重化転送を示した概念図である。 ＳＡＳの物理リンクにおける多重化転送を示した概念図である。 バックエンド部のトポロジの初期化を行うディスカバープロセスのシーケンスを示したフローチャートである。 ディスカバープロセスの詳細なシーケンスを示したフローチャートである。 多重化転送やゾーンの分割の最適な構成を算出するシーケンスを示したフローチャートである。 ゾーニングの構成を示す概念図である。 ゾーニングの構成を示す概念図である。 他の実施の形態のバックエンド部の構成を示したブロック図である。 他の実施の形態のバックエンド部の構成を示したブロック図である。 他の実施の形態のバックエンド部の構成を示したブロック図である。 多重化転送の設定と、ゾーングループの設定の組合せを示した概念図である。 多重化転送の設定と、ゾーングループの設定の組合せを示した概念図である。 多重化転送の設定と、ゾーングループの設定の組合せを示した概念図である。 他の実施の形態の記憶システムの内部ブロック図である。

符号の説明

１……記憶システム、２……ホスト装置、４……ストレージ装置、５……管理端末、１２……ＭＰＵパッケージ、１４……バックエンド部、２１……ＳＡＳコントローラ、２１Ａ……ＳＡＳイニシエータ、２２……ＳＡＳエクスパンダ、２２Ａ……高速ＳＡＳエクスパンダ、２２Ｂ……低速ＳＡＳエクスパンダ、２３……記憶装置、２３Ａ……高速記憶装置、２３Ｂ……低速記憶装置、２３Ｃ……中速記憶装置、４１……制御プログラム、４２……バックエンド管理情報、５１……ＳＡＳコントローラのリスト、５２……ＳＡＳエクスパンダのリスト、５３……ディスクカバーテーブル、５４……ディスクカバー情報、５５……ゾーン割当てテーブル、５６……ゾーン仮登録テーブル、６１……物理ＰＨＹ

Claims (6)

1. 複数の物理リンクで構成されるワイドリンクが接続された第１のワイドポート、各々第１の最大リンク速度を有する第１の物理リンクが接続される複数の第１のナローポート、及び、各々第２の最大リンク速度を有する第２の物理リンクが接続された複数の第２のナローポートを有するスイッチングデバイスと、
   各々が前記第１の物理リンクを介して前記複数の第１のナローポートの１つに接続された複数の第３の最大リンク速度の第１のストレージ装置と、
   各々が前記第２の物理リンクを介して前記複数の第２のナローポートの１つに接続された複数の第４の最大リンク速度の第２のストレージ装置と、
   前記複数の第１のストレージ装置と前記複数の第２のストレージ装置とを制御し、前記ワイドリンクが接続された第２のワイドポートを有するインターフェースコントローラと、
   前記ワイドリンクを、前記複数の第１のストレージ装置とのデータ通信に用いられ、前記ワイドリンクを構成する前記複数の物理リンクのうちの一又は複数の物理リンクを含む第１のゾーンと、前記複数の第２のストレージ装置とのデータ通信に用いられ、前記ワイドリンクを構成する前記複数の物理リンクのうち一又は複数の物理リンクを含む第２のゾーンとを含む複数のゾーンに論理分割するよう設定し、前記第１のゾーンの前記物理リンクと、前記第２のゾーンの前記物理リンクとについて、それぞれ異なる多重化転送を設定することが可能な制御部と、
   を備えることを特徴とするストレージシステム。
2. 前記第１のゾーンの前記物理リンクに対する多重化転送設定、及び前記第２のゾーンの前記物理リンクに対する多重化転送設定は、前記複数の第１のストレージ装置の台数に基づき計算される前記第１のゾーンの必要帯域と、前記複数の第２のストレージ装置の台数に基づき計算される前記第２のゾーンの必要帯域との比率に基づいて決定される
   ことを特徴とする請求項１に記載のストレージシステム。
3. 前記制御部は、前記第１及び前記第２のゾーンの性能情報を取得し、それらがそれぞれ、前記第１のゾーン及び前記第２のゾーンの必要帯域に対して不足している場合、前記論理分割の設定を変更する
   ことを特徴とする請求項２に記載のストレージシステム。
4. スイッチングデバイスの第１のワイドポートに、複数の物理リンクで構成されるワイドリンクを接続し、
   前記スイッチングデバイスが有する複数の第１のナローポートの各々において、第１の最大リンク速度を有する第１の物理リンクを接続し、
   前記スイッチングデバイスが有する複数の第２のナローポートの各々において、第２の最大リンク速度を有する第２の物理リンクを接続し、
   複数の第３の最大リンク速度の第１のストレージ装置の各々と前記複数の第１のナローポートの１つとを、前記第１の物理リンクを介して接続し、
   複数の第４の最大リンク速度の第２のストレージ装置の各々と前記複数の第２のナローポートの１つとを、前記第２の物理リンクを介して接続し、
   前記ワイドリンクが接続される第２のワイドポートを有するインターフェースコントローラによって、前記複数の第１のストレージ装置及び前記複数の第２のストレージ装置を制御し、
   前記ワイドリンクを、前記複数の第１のストレージ装置とのデータ通信に用いられ、前記ワイドリンクを構成する前記複数の物理リンクのうちの一又は複数の物理リンクを含む第１のゾーンと、前記複数の第２のストレージ装置とのデータ通信に用いられ、前記ワイドリンクを構成する前記複数の物理リンクのうちの一又は複数の物理リンクを含む第２のゾーンとを含む複数のゾーンに論理分割し、
   前記第１のゾーンの前記物理リンク及び前記第２のゾーンの前記物理リンクについて、それぞれ異なる多重化転送を設定する
   ことを特徴とするストレージシステムの制御方法。
5. 前記第１のゾーンの前記物理リンクについての多重化転送設定、及び前記第２のゾーンの前記物理リンクについての多重化転送設定は、前記複数の第１のストレージ装置の台数に基づき計算される前記第１のゾーンの必要帯域と、前記複数の第２のストレージ装置の台数に基づき計算される前記第２のゾーンの必要帯域との比率に基づいて決定する
   ことを特徴とする請求項４に記載のストレージシステムの制御方法。
6. 前記第１及び前記第２のゾーンの性能情報を取得し、それらがそれぞれ、前記第１のゾーン及び前記第２のゾーンの必要帯域に対して不足している場合、前記論理分割の設定を変更する
   ことを特徴とする請求項５に記載のストレージシステムの制御方法。

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