JP5287414B2 - Storage system, storage power consumption reduction method, program - Google Patents
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本発明は、ストレージシステム及びストレージ消費電力削減方法に関し、更に詳しくは、ストレージの仮想割り当て機能(シンプロビジョニング)とHDD(Hard Disk Drive)の省電力機能(MAID; Massive Array of Idle Disks)とを組合せ、そして半導体メモリ(例えばSSD; Solid State Drive)とHDDとを組み合わせることにより、運用状況に応じて消費電力を効率的に削減し、より高い消費電力削減効果を得るための技術に関する。 The present invention relates to a storage system and a storage power consumption reduction method, and more specifically, a combination of a storage virtual allocation function (thin provisioning) and a HDD (Hard Disk Drive) power saving function (MAID; Massive Array of Idle Disks). In addition, the present invention relates to a technology for efficiently reducing power consumption according to the operation state by combining a semiconductor memory (for example, SSD; Solid State Drive) and an HDD and obtaining a higher power consumption reduction effect.
近年、データセンターにおける消費電力の増大が問題になっている。特に、データを保持するストレージシステムの継続的な運用において、バックアップデータなどの保持すべきデータ量が加速度的に増す事による消費電力の増大に対する対処が必要となっている。 In recent years, an increase in power consumption in data centers has become a problem. In particular, in continuous operation of a storage system that holds data, it is necessary to cope with an increase in power consumption due to an increase in the amount of data to be held, such as backup data, at an accelerated rate.
ストレージシステムを利用する際の代表的な消費電力削減技術として、仮想割り当て機能(シンプロビジョニング)と、省電力機能(MAID)が存在する。このうち、仮想割り当て機能は、仮想的な論理ディスク(LD; Logical Disk)を業務サーバに割り当てておき、書き込みに応じて予め構築した仮想割り当てプールから実用量を割り当てる技術であり、省電力機能は、或る特定のRAID(Redundant Arrays of Independent Disks)グループに対して、そのRAIDグループを構成する全てのHDDの稼動を停止することにより省電力効果を得る機能である(特許文献1参照)。 As a typical power consumption reduction technique when using a storage system, there are a virtual allocation function (thin provisioning) and a power saving function (MAID). Among these, the virtual allocation function is a technology that allocates a virtual logical disk (LD) to a business server and allocates a practical amount from a virtual allocation pool that is built in advance according to the write. This is a function for obtaining a power saving effect by stopping the operation of all HDDs constituting a RAID group for a specific RAID (Redundant Array of Independent Disks) group (see Patent Document 1).
仮想割り当て機能によれば、運用開始時に、論理ディスクに割り当てる物理ストレージシステムのストレージ容量を少なくする事が可能であり、少ないHDDで運用を開始する事ができる。運用開始後は、サーバが使用するデータ量をストレージ管理者が監視し、必要に応じてHDDを1個ずつ追加する。この技術によれば、サーバの運用状況に応じて必要とされる最小限のHDDを稼動させておけば良いので、ストレージシステムの消費電力を削減することができる。 According to the virtual allocation function, the storage capacity of the physical storage system allocated to the logical disk can be reduced at the start of operation, and the operation can be started with a small number of HDDs. After the start of operation, the storage administrator monitors the amount of data used by the server and adds one HDD at a time if necessary. According to this technology, it is only necessary to operate the minimum HDD required according to the operation status of the server, so that the power consumption of the storage system can be reduced.
しかしながら、仮想割り当て機能によれば、一旦HDDが仮想割り当てプールに組み込まれ、当該HDDに実容量が割り当てられると、そのプールから当該HDDを削除することは禁止され、常時稼動させておく必要がある。従って、実際にはデータが格納されていなくても、当該HDDの物理容量を削減することは許されず、プール内で当該HDDを稼動し続けなければならないため、無駄な電力が発生するという問題がある。 However, according to the virtual allocation function, once the HDD is incorporated into the virtual allocation pool and the actual capacity is allocated to the HDD, it is prohibited to delete the HDD from the pool, and it is necessary to keep it operating at all times. . Therefore, even if no data is actually stored, it is not allowed to reduce the physical capacity of the HDD, and the HDD must continue to operate in the pool. is there.
また、省電力機能(MAID)によれば、RAIDグループ内の1つのブロックに対してアクセスがあると、そのRAIDグループを構成する全てのHDDを稼動させる必要がある。このため、省電力機能(MAID)によれば、業務で頻繁に用いるデータを保持するプールについては省電力効果を有効に得ることが困難であるという課題がある。 Further, according to the power saving function (MAID), when one block in a RAID group is accessed, it is necessary to operate all HDDs constituting the RAID group. For this reason, according to the power saving function (MAID), there is a problem that it is difficult to effectively obtain a power saving effect for a pool that holds data frequently used in business.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、データのアクセス頻度などに応じてデータ配置を最適化することにより、ストレージ消費電力を有効に削減することを可能とするストレージシステム及びストレージ消費電力削減方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and a storage system and storage consumption that can effectively reduce storage power consumption by optimizing data arrangement according to data access frequency and the like. An object is to provide a power reduction method.
上記課題を解決するため、本発明に係るストレージシステムは、仮想ストレージ領域をホスト装置に提供するストレージシステムであって、前記仮想ストレージ領域に割り当てられる第1および第2の仮想割り当てプールと、データ再配置要求に応答して、アクセス頻度に基づき前記第1および第2の仮想割り当てプール間でデータの再配置を実施するデータ再配置手段と、前記再配置の結果、前記第2の仮想割り当てプールに配置されたデータのアクセス頻度が所定しきい値に満たず、且つ、前記第2の仮想割り当てプールの空き容量が所定容量以上である場合、前記第2の仮想割り当てプールを構成するHDDを削除することにより当該第2の仮想割り当てプールの容量を縮小するプール容量縮小手段と、前記再配置後に、一定時間、アクセスが発生しなかった場合、第2の仮想割り当てプールを構成するHDDの稼働を停止させて一定時間待機させるHDDオフ手段と、を備えたストレージシステムの構成を有する。 In order to solve the above problems, a storage system according to the present invention is a storage system that provides a virtual storage area to a host device, and includes first and second virtual allocation pools allocated to the virtual storage area, In response to the placement request, data rearrangement means for rearranging data between the first and second virtual allocation pools based on the access frequency, and as a result of the rearrangement, the second virtual allocation pool When the access frequency of the arranged data does not reach a predetermined threshold and the free capacity of the second virtual allocation pool is equal to or larger than the predetermined capacity, the HDD constituting the second virtual allocation pool is deleted a pool capacity reduction means for reducing the capacity of the second virtual allocation pool by, after the relocation, certain time, a If Seth does not occur, it has a HDD off means for waiting the operation of the HDD constituting the second virtual allocation pool is stopped a predetermined time, a configuration of a storage system comprising a.
本発明に係るストレージ消費電力削減方法は、仮想ストレージ領域をホスト装置に提供するストレージシステムのストレージ消費電力削減方法であって、データ再配置要求に応答して、アクセス頻度に基づき、前記仮想ストレージ領域に割り当てられる第1および第2の仮想割り当てプール間でデータの再配置を実施するデータ再配置段階と、前記再配置の結果、前記第2の仮想割り当てプールに配置されたデータのアクセス頻度が所定しきい値に満たず、且つ、前記第2の仮想割り当てプールの空き容量が所定容量以上である場合、前記第2の仮想割り当てプールを構成するHDDを削除することにより当該第2の仮想割り当てプールの容量を縮小するプール容量縮小段階と、前記再配置後に、一定時間、アクセスが発生しなかった場合、前記第2の仮想割り当てプールを構成するHDDの稼働を停止させて一定時間待機させるHDDオフ段階と、を含むストレージ消費電力削減方法の構成を有する。 A storage power consumption reduction method according to the present invention is a storage power consumption reduction method for a storage system that provides a virtual storage area to a host device, and the virtual storage area is based on an access frequency in response to a data relocation request. A data rearrangement stage for performing data rearrangement between the first and second virtual allocation pools allocated to the network, and the access frequency of the data allocated to the second virtual allocation pool as a result of the rearrangement is predetermined. If the threshold value is not satisfied and the free capacity of the second virtual allocation pool is equal to or larger than a predetermined capacity, the second virtual allocation pool is deleted by deleting the HDD constituting the second virtual allocation pool. a pool capacity reduction step to reduce the capacity, the after relocation, a certain time, if the access has not occurred, Serial has a HDD off step of waiting a predetermined time the operation of the HDD stops constituting a second virtual allocation pool, the configuration of the storage power consumption reduction method comprising.
本発明によれば、データのアクセス頻度などに応じてデータの配置を最適化し、余剰のストレージ領域を削減することが可能になる。従って、ストレージ消費電力を有効に削減することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to optimize the data arrangement according to the data access frequency and the like, and to reduce the excess storage area. Therefore, it is possible to effectively reduce storage power consumption.
図1に、本発明の実施形態によるストレージシステム2を備えた情報処理システムの構成を示す。この情報処理システムは、ホスト計算機(ホスト装置)1と、仮想ストレージ領域をホスト計算機1に提供するストレージシステム2とを備えて構成される。このうち、ホスト計算機1は、ファイルシステム10と再配置要求手段11とを備えて構成され、配置要求手段11は、ストレージシステム2に対してデータの再配置を要求するためのものである。また、ストレージシステム2は、以下に詳細に説明するように、ホスト計算機1の再配置要求手段11からの要求を受けて、アクセス頻度と空き容量の2つの観点からブロック単位でプール上のデータを再配置し、再配置後のプール容量を縮小する機能を備えている。
FIG. 1 shows a configuration of an information processing system including a
[構成の説明]
以下、図1を参照して、ストレージシステム2の構成を詳細に説明する。
ストレージシステム2は、仮想論理ディスク(LD; Logical Disk)3、仮想割り当てプール(メモリ)4、仮想割り当てプール(HDD)6、待機用仮想割り当てプール(HDD)8、空きHDD群9、マッピングテーブル12、アクセスカウントテーブル13、データ再配置手段14、HDDデータ再配置手段15、I/O管理手段16、時間経過判断手段17、プール容量縮小手段18、プール容量拡張手段19、待機HDDオン手段20、待機HDDオフ手段21、アクセス回数管理テーブル22を備えて構成される。
[Description of configuration]
Hereinafter, the configuration of the
The
ここで、仮想論理ディスク3は、ホスト計算機1に提供される仮想ストレージ領域に対応する仮想的な容量を有するものとして仮想割り当てプール(メモリ)4および仮想割り当てプール(HDD)6,8上に構築され、ホスト計算機1に割り当てられる。仮想割り当てプール(メモリ)4は複数の半導体メモリ5上に構築される。仮想割り当てプール(HDD)6及び仮想割り当てプール(HDD)8は、それぞれ、複数のHDD(Hard Disk Drive)7上に構築される。これら仮想割り当てプール(メモリ)4および仮想割り当てプール(HDD)6,8は、仮想割り当て機能(シンプロビジョニング)により仮想論理ディスク3の仮想ストレージ領域に割り当てられる仮想的な容量を提供する。
Here, the virtual
マッピングテーブル12は、図2に例示するように、LD番号とLDブロック番号とプール番号とプールブロック番号との間の対応関係を規定するものであり、或るLDの或るLDブロック番号のデータがどのプールのどのプールブロックに格納されているかを表す情報を保持するテーブルである。アクセスカウントテーブル13は、図3に例示するように、プール番号とプールブロック番号とカウント回数(アクセス回数を示すカウント値)との間の対応関係を規定するものであり、或るプールの或るプールブロックのデータが何回アクセスされたかを表す情報を保持するテーブルである。アクセス回数管理テーブル22は、図4に例示するように、プール番号とプールブロック番号と前回カウント回数とアクセス回数との間の対応関係を規定するものであり、アクセスカウントテーブル13を元に、或るプールの或るプールブロックのデータに対して前回再配置処理後に何回アクセスがあったかを表す情報を保持するテーブルである。 As illustrated in FIG. 2, the mapping table 12 defines a correspondence relationship between an LD number, an LD block number, a pool number, and a pool block number, and data of a certain LD block number of a certain LD. Is a table holding information indicating which pool block of which pool is stored. As illustrated in FIG. 3, the access count table 13 defines a correspondence relationship between a pool number, a pool block number, and a count number (a count value indicating the number of accesses). It is a table holding information indicating how many times the data of the pool block has been accessed. As illustrated in FIG. 4, the access count management table 22 defines a correspondence relationship between a pool number, a pool block number, a previous count count, and an access count, and based on the access count table 13 or This table holds information indicating how many times access has been made to the data of a certain pool block in the pool after the previous rearrangement process.
再配置要求手段11は、図5にその処理の一例を示すように、ストレージシステム2内のデータ再配置手段14にデータの再配置を要求するための処理を実行するものである。データ再配置手段14は、図6にその処理の一例を示すように、アクセスカウントテーブル13を参照して、アクセス頻度などに応じてブロック単位でデータを仮想割り当てプール(メモリ)4に再配置するための処理および制御を実行するものである。また、データ再配置手段14は、HDDに再配置すべきデータについては、HDDデータ再配置手段15を呼び出して再配置させる。データ再配置手段14による処理の詳細(図6のフロー)については後述する。
The
HDDデータ再配置手段15は、図7にその処理の一例を示すように、上述のデータ再配置手段14により呼び出されて、データを仮想割り当てプール(HDD)6または待機用仮想割り当てプール(HDD)8に再配置するための処理を実行するものである。データ再配置手段15による処理の詳細(図7のフロー)については後述する。I/O管理手段16は、図8のステップS61に示すように、或るプールの或るプールブロックにアクセスがあった場合、当該ブロックのアクセスカウントテーブル13のカウント回数を1だけ増やす処理を実行するものである。
As shown in FIG. 7 as an example of the processing, the HDD data rearrangement unit 15 is called by the
時間経過判断手段17は、図9にその処理の一例を示すように、I/O管理手段16において記録された時間から既定の一定時間が経過している場合、待機用仮想割り当てプール(HDD)8を構築しているHDDの稼動を待機HDDオフ手段21に停止させるための処理を実行するものである。プール容量縮小手段18は、図10にその処理の一例を示すように、プール内でのHDDを1つ選択し、そのHDDの全データをプール内の他のHDDへコピーした後、当該HDDを空きHDD群9へ移動することにより、プール容量を縮小するための処理を実行するものである。 As shown in an example of the processing in FIG. 9, the time lapse judging means 17 is a standby virtual allocation pool (HDD) when a predetermined fixed time has elapsed from the time recorded in the I / O management means 16. 8 is executed to cause the standby HDD off means 21 to stop the operation of the HDD constructing 8. As shown in FIG. 10 as an example of the processing, the pool capacity reduction means 18 selects one HDD in the pool, copies all data of the HDD to another HDD in the pool, By moving to the free HDD group 9, processing for reducing the pool capacity is executed.
プール容量拡大手段19は、図11にその処理の一例を示すように、空きHDD群9からプールにHDDを1つ組み込むことにより、プールの容量を拡張するための処理を実行するものである。待機HDDオン手段20は、図12にその処理の一例を示すように、待機用仮想割り当てプール(HDD)8が稼動していない場合に、待機用仮想割り当てプール(HDD)8を構成するHDDを稼動させるための処理を実行するものである。待機HDDオフ手段21は、図13にその処理の一例を示すように、待機用仮想割り当てプール(HDD)8を構築しているHDDが稼動している場合に、待機用仮想割り当てプール(HDD)8を構成するHDDの稼動を停止させるための処理を実行するものである。
As shown in FIG. 11 as an example of the process, the pool capacity expanding means 19 executes a process for expanding the capacity of the pool by incorporating one HDD from the free HDD group 9 into the pool. As shown in FIG. 12 as an example of the processing, the standby HDD on means 20 selects the HDDs constituting the standby virtual allocation pool (HDD) 8 when the standby virtual allocation pool (HDD) 8 is not operating. The process for operating is executed. As shown in FIG. 13 as an example of the processing, the standby HDD off means 21 is a standby virtual allocation pool (HDD) when the HDD that constructs the standby virtual allocation pool (HDD) 8 is operating. 8 is executed to stop the operation of the HDDs constituting the
[動作の説明]
次に、本発明の実施形態の動作(ストレージ消費電力削減方法)について詳細に説明する。
通常運用において、ストレージシステム2のI/O管理手段16は、どのプールのどのブロックに何回アクセスがあったかを示すカウント回数をアクセスカウントテーブル13に随時的に記録する。即ち、運用中に仮想論理ディスク3上の或るブロックにアクセスがあると、当該ブロックのカウント回数を1だけ増やしてアクセスカウントテーブル13に記録する(図8のステップS61)。このとき、アクセスのあったブロックの実データが、待機用仮想割り当てプール8(HDD)上に存在する場合(図8のステップS62;Yes)、待機HDDオン手段20により、待機用仮想割り当てプール8を構築しているHDDを稼動させ(図8のステップS63)、その時間を記録する(図8のステップS64)。
[Description of operation]
Next, the operation (storage power consumption reduction method) of the embodiment of the present invention will be described in detail.
In normal operation, the I / O management means 16 of the
ここで、ストレージシステム2内のデータを再配置する場合、ホスト計算機1の再配置要求手段11が、ストレージシステム2のデータ再配置手段14にデータ再配置を要求する旨のデータ再配置要求を発行する(図5のステップS11)。データ再配置手段14は、上記データ再配置要求を受けると、待機HDDオン手段20に対して、待機用仮想割り当てプール(HDD)8を構成するHDDの稼動を要求し(図6のステップS21)、待機用仮想割り当てプール(HDD)8を使用可能状態にする。即ち、待機HDDオン手段20は、データ再配置手段14からの要求に応答して、待機用仮想割り当てプール(HDD)8を構成しているHDDが稼動していなければ(図12のステップS101;No)、そのHDDを稼動させる(図12のステップS102)。
Here, when the data in the
そして、データ再配置手段14は、アクセスカウントテーブル13に記録されたカウント回数を元に、前回のデータ再配置の実施から現在までのブロックごとのアクセス頻度を表すアクセス回数管理を計算し、アクセス回数管理テーブル22に格納する(図6のステップS22)。また、データ再配置手段14は、アクセス回数管理テーブル22上の前回カウント回数をアクセスカウントテーブル13上のカウント回数と同じ数字に更新する(図6のステップS22)。
Then, the
続いて、データ再配置手段14は、アクセス回数管理テーブル22を参照して、データの再配置に関する一連の処理を実施する。即ち、データ再配置手段14は、アクセス頻度が多いブロックのデータは半導体メモリの仮想割り当てプール(メモリ)4へ移動させる。また、ブロック再配置手段14からの要求に基づいて、HDDデータ再配置手段15は、アクセス頻度が少ないデータを、HDDから構築した仮想割り当てプール(HDD)6へ移動させ、アクセスが全く無かったデータを、HDDから待機用として構築した待機用仮想割り当てプール(HDD)8へ配置する。
Subsequently, the
ここで、図6を参照して、データの再配置の処理について更に詳細に説明する。
ブロック再配置手段14は、アクセス回数管理テーブル22をアクセス回数管理で降順にソートし(図6のステップS23)、アクセス回数管理の多い順にデータを1ブロック参照する(図6のステップS24)。そして、ブロック再配置手段14は、仮想割り当てプール(メモリ)4に未処理のブロック、即ち再配置処理が済んでいないブロックがあり(図6のステップS25;Yes)、且つ、参照したブロックのデータが仮想割り当てプール(メモリ)4上に存在しない場合(図6のステップS26;No)、参照したブロックのデータの再配置先となる仮想割り当てプール(メモリ)4上のブロックのデータをHDDへデータ再配置させるようにHDDデータ再配置手段15に要求し(図6のステップS27)、これにより仮想割り当てプール(HDD)6または待機用仮想割り当てプール(HDD)8への再配置を行わせる。そして、ブロック再配置手段14は、上述のステップS24で参照したブロックのデータを仮想割り当てプール(メモリ)4に再配置する(図6のステップS28)。
Here, the data rearrangement process will be described in more detail with reference to FIG.
The
このように、仮想割り当てプール(メモリ)4に未処理のブロックがあり、且つ、参照したブロックのデータが仮想割り当てプール(メモリ)4上に存在しない場合には、ブロック再配置手段14は、参照したブロック上のデータを仮想割り当てプール(メモリ)4上の未処理のブロックに代えて、この仮想割り当てプール(メモリ)4上に再配置すると共に、上記未処理のブロックを仮想割り当てプール(HDD)6または8に再配置させる。そして、ブロック再配置手段14は、このデータ再配置の結果を、マッピングテーブル12とアクセスカウントテーブル13とアクセス回数管理テーブル22に反映させる(図6のステップS29)。
As described above, when there is an unprocessed block in the virtual allocation pool (memory) 4 and the data of the referenced block does not exist in the virtual allocation pool (memory) 4, the
続いて、データ再配置手段14は、アクセス回数管理テーブル22を全て参照したかどうかを判断し(図6のステップS31)、全て参照し終えていない場合(ステップS31;No)、ステップS24に処理を戻し、再びアクセス回数管理テーブル22上のデータをアクセス回数管理の多い順に1ブロック参照する。そして、データ再配置手段14は、仮想割り当てプール(メモリ)4上に未処理のブロックが存在しない場合(ステップS25;No)、即ち、仮想割り当てプール(メモリ)4上の全てのブロックの処理が終了している場合には、参照したブロックのデータの再配置をHDDデータ再配置手段15に要求する(図6のステップS30)。以後、アクセス回数管理テーブル22が全て参照されるまで、上述のステップS24−S31を繰り返す。以上により、データの再配置が行われる。
Subsequently, the
次に、プール容量の縮小に関する処理(図6のステップS32−S36)を説明する。
アクセス回数管理テーブル22上のブロックが全て参照されると(図6のステップS31;Yes)、即ちデータの再配置が完了すると、データ再配置手段14は、仮想割り当てプール(HDD)6に空き容量が所定の容量以上ある場合(図6のステップS32;Yes)、仮想割り当てプール(HDD)6のプール容量の縮小をプール容量縮小手段18に要求する(図6のステップS33)。
Next, processing related to pool capacity reduction (steps S32 to S36 in FIG. 6) will be described.
When all the blocks on the access count management table 22 are referred to (step S31 in FIG. 6; Yes), that is, when the data rearrangement is completed, the data rearrangement means 14 has free space in the virtual allocation pool (HDD) 6. Is larger than the predetermined capacity (step S32 in FIG. 6; Yes), the pool capacity reduction means 18 is requested to reduce the pool capacity of the virtual allocation pool (HDD) 6 (step S33 in FIG. 6).
続いて、データ再配置手段14は、待機用仮想割り当てプール(HDD)8に空き容量が所定の容量以上ある場合には(図6のステップS34;Yes)、プール容量縮小手段18に待機用仮想割り当てプール(HDD)8のプール容量の縮小を要求する(図6のステップS35)。これらの要求を受けて、プール容量縮小手段18は、削減すべきプール内のHDDを1つ選択し、そのHDD内の全データをプール内の他のHDDへコピーする(図10のステップS81)。そして、ステップS81で選択したHDDを空きHDD群9へ移動することにより、プール容量を縮小する(図10のステップS82)。
Subsequently, the
このように、データ再配置の完了後、仮想割り当てプール(HDD)6または待機用仮想割り当てプール(HDD)8に空き容量が一定値以上ある場合、データを格納していないHDDを空きHDD群9へ移行することにより、プールの容量を削減する。
最後に、データ再配置手段14は、待機HDDオフ手段21に対し、待機用仮想割り当てプール(HDD)8を構成するHDDの稼動停止を要求する(図6のステップS36)。これにより、消費電力を削減する。
以上により、図6の一連のフローを説明した。
As described above, after the data rearrangement is completed, when the free capacity is larger than a certain value in the virtual allocation pool (HDD) 6 or the standby virtual allocation pool (HDD) 8, the HDD not storing data is assigned to the free HDD group 9. Reduce the pool capacity by migrating to.
Finally, the
The series of flows in FIG. 6 has been described above.
続いて、上述の図6のステップS27の要求を受けてHDDデータ再配置手段15が実行するHDD上のデータ再配置の処理について、図7を参照して説明する。
HDDデータ再配置手段15は、想割り当てプール(メモリ)4上のデータをHDDへ再配置する場合、またはデータ再配置時に仮想割り当てプール(メモリ)4上のブロックの再配置処理が全て完了している場合、図6のステップS27においてデータ再配置手段14により呼び出され、データ再配置手段14から仮想割り当てプール(HDD)6,8上のデータの再配置に関する要求を受ける。
Next, data relocation processing on the HDD executed by the HDD data relocation unit 15 in response to the request in step S27 of FIG. 6 will be described with reference to FIG.
The HDD data rearrangement means 15 completes all the block rearrangement processes in the virtual allocation pool (memory) 4 when data in the virtual allocation pool (memory) 4 is rearranged to the HDD or when data is rearranged. 6, it is called by the
この要求を受けると、HDDデータ再配置手段15は、現在参照しているブロック上のデータのアクセス回数管理が所定のしきい値以上であり(図7のステップS41;No)、且つ、当該ブロックが仮想割り当てプール(HDD)6上に存在しない場合(図7のステップS42;No)、当該ブロックのデータを仮想割り当てプール(HDD)6に再配置する(図7のステップS43)。逆に、アクセス回数管理が上記所定のしきい値未満であり(図7のステップS41;Yes)、且つ、ブロックが待機用仮想割り当てプール(HDD)8上に存在しない場合(図7のステップS47;No)、当該ブロックのデータを待機用仮想割り当てプール(HDD)8に再配置する(図7のステップS48)。 Upon receiving this request, the HDD data relocation unit 15 manages the access count of the data on the currently referenced block at or above a predetermined threshold (step S41 in FIG. 7; No), and the block Is not present on the virtual allocation pool (HDD) 6 (step S42 in FIG. 7; No), the data of the block is rearranged in the virtual allocation pool (HDD) 6 (step S43 in FIG. 7). Conversely, when the access count management is less than the predetermined threshold (step S41 in FIG. 7; Yes), and the block does not exist on the standby virtual allocation pool (HDD) 8 (step S47 in FIG. 7). No), the data of the block is rearranged in the standby virtual allocation pool (HDD) 8 (step S48 in FIG. 7).
このデータ再配置の過程で、HDDデータ再配置手段15は、仮想割り当てプール(HDD)6または待機用仮想割り当てプール(HDD)8の空き容量が所定の容量未満の場合(図7のステップS45;Yes、または、ステップS50;Yes)、各プールの拡張をプール容量拡張手段16に要求する(図7のステップS46、または、ステップS51)。すなわち、各プールに一定以上の空き容量がない場合、空きHDD群9のHDDを仮想割り当てプールに組み込ませるように要求する。この要求を受けて、プール容量拡張手段16は、空きHDD群9からプールにHDDを1つ組み込み、プールの容量を拡張する(図11のステップS91)。
In this data rearrangement process, the HDD data rearrangement means 15 determines that the free capacity of the virtual allocation pool (HDD) 6 or the standby virtual allocation pool (HDD) 8 is less than a predetermined capacity (step S45 in FIG. 7; Yes, or step S50; Yes), the pool
通常運用においてストレージ2内のあるブロックにアクセスがあった場合、I/O管理手段16によりアクセスがあったブロックについて、アクセスカウントテーブル13上のアクセスカウンタを1増やす(図8のステップS61)。アクセスがあったブロックが待機用仮想割り当てプール(HDD)8上に存在する場合(図8のステップS62;Yes)、待機用HDDオン手段20により待機用仮想割り当てプール(HDD)8を構築しているHDDを稼動させた後(図8のステップS63)、時間を記録する(図8のステップS64)。
When a block in the
時間経過判断手段17は、記録された時間から既定の時間が経過したと判断された場合(図9のステップS71;Yes)、待機用仮想割り当てプール(HDD)8を構築しているHDDの稼動の停止を待機HDDオフ手段21に要求する。この要求を受けて、待機HDDオフ手段21は、待機用仮想割り当てプール(HDD)8を構築しているHDDの稼動を停止させ(図9のステップS72)、その後、一定時間待機する(図9のステップS73)。このように、待機HDDオフ手段21は、HDDの稼動の停止の要求を受けると、そのHDDが待機用仮想割り当てプール(HDD)8を構築しているものであれば(図13のステップS111;Yes)、その待機用仮想割り当てプール(HDD)8を構成するHDDの稼動を停止させる(図13のステップS112)。
When it is determined that the predetermined time has elapsed from the recorded time (step S71 in FIG. 9; Yes), the time elapse determining
上述の本実施形態によれば、プールの空き状況とアクセス頻度の2つの観点から最適化された状態で省電力機能を適用する事ができ、次の2つの効果を同時に得る事ができる。
本実施形態による第1の効果は、運用状況に応じて稼動するHDDの数を最小限に抑える事で、より大きな消費電力削減効果を得る事ができる点にある。その理由はプールに格納しているデータ量が十分に少ない際、データを格納しないHDDができるようにプール内部でコピーを行い、空きHDDをプールから取り外す事でプールを構成するHDDを減らし、取り外したHDDについては稼動を停止する事ができるためである。
According to the above-described embodiment, the power saving function can be applied in an optimized state from the two viewpoints of pool availability and access frequency, and the following two effects can be obtained simultaneously.
The first effect of the present embodiment is that a larger power consumption reduction effect can be obtained by minimizing the number of HDDs that are operated according to the operation status. The reason is that when the amount of data stored in the pool is sufficiently small, copying is performed inside the pool so that HDDs that do not store data can be created, and removing HDDs from the pool reduces the number of HDDs that make up the pool. This is because the operation of the HDD can be stopped.
本実施形態による第2の効果は、ストレージ内のLDに対し、業務で頻繁にアクセスがある場合も、高い効率で省電力効果が得られる事にある。その理由は、アクセス頻度が高いデータはメモリに、またアクセス頻度が低いデータは待機用プールに再配置し、待機用プールを構成するHDDは通常停止しておき、まれにアクセスがあった時のみ稼動する事でプールを構成するHDDの稼動時間を短縮できるためである。 The second effect of the present embodiment is that a power saving effect can be obtained with high efficiency even when the LD in the storage is frequently accessed in business. The reason is that data with high access frequency is relocated to the memory, and data with low access frequency is relocated to the standby pool, and the HDDs that make up the standby pool are normally stopped, and in rare cases only when there is access This is because the operation time of HDDs constituting the pool can be shortened by operating.
ここで、参考までに、既存技術との効果を比較する。アクセス頻度の高いデータのみを半導体メモリに格納する手法は既存の技術として存在する(特開平5-233155)。これに対して、本実施形態では、HDDに格納するデータもアクセスの頻度で分類し省電力機能を適用することにより、より高いストレージ消費電力削減を実現している。 Here, for reference, the effect of the existing technology is compared. A technique for storing only frequently accessed data in a semiconductor memory exists as an existing technique (Japanese Patent Laid-Open No. 5-233155). On the other hand, in this embodiment, the data stored in the HDD is also classified according to the access frequency, and the power saving function is applied to achieve higher storage power consumption reduction.
また、HDDに格納するデータをアクセス頻度別に分けて頻度が低いデータを格納したHDDの稼動を停止する技術は既存の技術として存在する(特開2003-108317、特開2008-242971)。この既存の技術では、高頻度/低頻度の各プールのHDDの個数を変更する事ができない。これに対し、本実施形態では、運用状況に応じて稼動するHDDを最小限に抑え、できるだけ多くのHDDの稼動を停止させるようにプールを再構成することにより、より大きな消費電力削減効果を得る事を可能としている。 Further, there is an existing technology for stopping the operation of an HDD that stores data with low frequency by dividing data stored in the HDD according to access frequency (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-108317, Japanese Patent Laid-Open No. 2008-242971). With this existing technology, the number of HDDs in each pool with high / low frequency cannot be changed. In contrast, in this embodiment, the number of HDDs operating according to the operation status is minimized, and the pool is reconfigured to stop the operation of as many HDDs as possible, thereby obtaining a greater power consumption reduction effect. Making things possible.
なお、上述の実施形態では、本発明をストレージシステム及びその動作(ストレージ消費電力削減方法)として表現したが、上述の本実施形態によるストレージシステムを構成する各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム、または、上述の本実施形態によるストレージシステムの動作(ストレージ消費電力削減方法)をコンピュータに実行させるためのプログラムとして表現することもできる。 In the above embodiment, the present invention is expressed as a storage system and its operation (storage power consumption reduction method). However, a program for causing a computer to function as each means constituting the storage system according to the above embodiment, Alternatively, it can be expressed as a program for causing a computer to execute the operation (storage power consumption reduction method) of the storage system according to the above-described embodiment.
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
例えば、上述の実施形態では、図1を参照すれば、再配置要求手段11をホスト計算機1に備え、ホスト計算機1のユーザーによってストレージシステム2のデータの再配置を起動する仕組みとなっている。しかし、これに限定されることなく、データ再配置要求を定期的に発行する再配置要求手段をストレージ2内に設け、ストレージ2自体が自発的にデータの再配置を実行するように構成してもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A various deformation | transformation is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.
For example, in the above-described embodiment, referring to FIG. 1, the
また、上述の実施形態では、図3のアクセスカウントテーブル13を参照すれば、ブロック単位でのアクセス頻度の監視を行っている。しかし、ブロックとファイルの関係を保持し、ファイル単位でのアクセス頻度の監視/再配置を行うように構成してもよい。 In the above-described embodiment, the access frequency is monitored in units of blocks by referring to the access count table 13 in FIG. However, the configuration may be such that the relationship between the block and the file is maintained and the access frequency is monitored / relocated in units of files.
本発明は、仮想容量を有するストレージシステムに広く適用することができる。 The present invention can be widely applied to storage systems having virtual capacity.
1;ホスト計算機(ホスト装置)、2;ストレージシステム、3;仮想論理ディスク、4;仮想割り当てプール(メモリ)、5;半導体メモリ、6;仮想割り当てプール(HDD)、7;HDD、8;待機用仮想割り当てプール(HDD)、9;空きHDD、12;マッピングテーブル、13;アクセスカウントテーブル、14;データ再配置手段、15;HDDデータ再配置手段、16;I/O管理手段、17;時間経過判断手段、18;プール容量縮小手段、19;プール容量拡張手段、20;待機HDDオン手段、21;待機HDDオフ手段、22;アクセス回数管理テーブル、S11,S21−S36,S41−S51,S61−S64,S71−S73,S81,S82,S91,S101,S102,S111,S112;ステップ。 1; host computer (host device), 2; storage system, 3; virtual logical disk, 4; virtual allocation pool (memory), 5; semiconductor memory, 6; virtual allocation pool (HDD), 7; HDD, 8; Virtual allocation pool (HDD), 9; free HDD, 12; mapping table, 13; access count table, 14; data relocation means, 15; HDD data relocation means, 16; I / O management means, 17; Progress determination means 18; Pool capacity reduction means 19; Pool capacity expansion means 20; Standby HDD ON means 21; Standby HDD OFF means 22; Access count management table S11, S21-S36, S41-S51, S61 -S64, S71-S73, S81, S82, S91, S101, S102, S111, S112; Step.
Claims (13)
前記仮想ストレージ領域に割り当てられる第1および第2の仮想割り当てプールと、
データ再配置要求に応答して、アクセス頻度に基づき前記第1および第2の仮想割り当てプール間でデータの再配置を実施するデータ再配置手段と、
前記再配置の結果、前記第2の仮想割り当てプールに配置されたデータのアクセス頻度が所定しきい値に満たず、且つ、前記第2の仮想割り当てプールの空き容量が所定容量以上である場合、前記第2の仮想割り当てプールを構成するHDDを削除することにより当該第2の仮想割り当てプールの容量を縮小するプール容量縮小手段と、
前記再配置後に、一定時間、アクセスが発生しなかった場合、第2の仮想割り当てプールを構成するHDDの稼働を停止させて一定時間待機させるHDDオフ手段と、
を備えたストレージシステム。 A storage system that provides a virtual storage area to a host device, the first and second virtual allocation pools allocated to the virtual storage area;
Data relocation means for performing data relocation between the first and second virtual allocation pools based on access frequency in response to a data relocation request;
As a result of the rearrangement, when the access frequency of the data arranged in the second virtual allocation pool is less than a predetermined threshold , and the free capacity of the second virtual allocation pool is greater than or equal to a predetermined capacity, Pool capacity reduction means for reducing the capacity of the second virtual allocation pool by deleting the HDD constituting the second virtual allocation pool;
HDD off means for stopping the operation of HDDs constituting the second virtual allocation pool and waiting for a certain period of time when no access occurs for a certain period of time after the rearrangement;
Storage system with
アクセス頻度の多い順に前記第1及び第2の仮想割り当てプール上のデータをブロック単位で参照し、該参照したブロックのデータが、前記第1の仮想割り当てプール上に存在せず、且つ、前記第1の仮想割り当てプールに未処理のブロックが存在する場合、前記参照したブロックのデータを前記未処理のブロックに代えて前記第1の仮想割り当てプールに再配置すると共に前記未処理のブロックを前記第2の仮想割り当てプールに再配置させ、
前記第1及び第2の仮想割り当てプール上の全てのブロックについて前記再配置を実施した結果、前記第2の仮想割り当てプールの空き容量が所定容量以上である場合、前記第2の仮想割り当てプールの容量の縮小を前記プール容量縮小手段に要求する請求項1記載のストレージシステム。 Before Symbol data rearrangement means,
The data on the first and second virtual allocation pools are referred to in block units in the order of frequent access, and the data of the referenced block does not exist on the first virtual allocation pool, and the first When an unprocessed block exists in one virtual allocation pool, the data of the referenced block is relocated to the first virtual allocation pool instead of the unprocessed block, and the unprocessed block is Relocated to the virtual allocation pool
Result of performing the rearrangement of all the blocks on the first and second virtual allocation pool, if the free capacity of the second virtual allocation pool is equal to or greater than a predetermined volume, the second virtual allocation pool The storage system according to claim 1, wherein the pool capacity reduction means is requested to reduce the capacity.
前記データ再配置手段は、
前記再配置の過程で、前記第2の仮想割り当てプールの空き容量が所定容量に満たない場合、前記第2の仮想割り当てプールの容量の拡張を前記プール容量拡張手段に要求する請求項2記載のストレージシステム。 A pool capacity expansion means for expanding the capacity of the second virtual allocation pool;
The data rearrangement means includes
3. The pool capacity expansion unit according to claim 2, wherein when the free capacity of the second virtual allocation pool is less than a predetermined capacity during the rearrangement, the pool capacity expansion unit is requested to expand the capacity of the second virtual allocation pool. Storage system.
データ再配置要求に応答して、アクセス頻度に基づき、前記仮想ストレージ領域に割り当てられる第1および第2の仮想割り当てプール間でデータの再配置を実施するデータ再配置段階と、
前記再配置の結果、前記第2の仮想割り当てプールに配置されたデータのアクセス頻度が所定しきい値に満たず、且つ、前記第2の仮想割り当てプールの空き容量が所定容量以上である場合、前記第2の仮想割り当てプールを構成するHDDを削除することにより当該第2の仮想割り当てプールの容量を縮小するプール容量縮小段階と、
前記再配置後に、一定時間、アクセスが発生しなかった場合、前記第2の仮想割り当てプールを構成するHDDの稼働を停止させて一定時間待機させるHDDオフ段階と、
を含むストレージ消費電力削減方法。 A storage power consumption reduction method for a storage system that provides a virtual storage area to a host device,
A data relocation stage for performing data relocation between the first and second virtual allocation pools allocated to the virtual storage area based on access frequency in response to a data relocation request;
As a result of the rearrangement, when the access frequency of the data arranged in the second virtual allocation pool is less than a predetermined threshold , and the free capacity of the second virtual allocation pool is greater than or equal to a predetermined capacity, A pool capacity reduction step of reducing the capacity of the second virtual allocation pool by deleting the HDD constituting the second virtual allocation pool;
An HDD off stage in which, if no access occurs for a certain period of time after the rearrangement, the operation of the HDDs constituting the second virtual allocation pool is stopped and waited for a certain period of time;
Storage power consumption reduction method including.
アクセス頻度の多い順に前記第1及び第2の仮想割り当てプール上のデータをブロック単位で参照し、該参照したブロックのデータが、前記第1の仮想割り当てプール上に存在せず、且つ、前記第1の仮想割り当てプールに未処理のブロックが存在する場合、前記参照したブロックのデータを前記未処理のブロックに代えて前記第1の仮想割り当てプールに再配置すると共に前記未処理のブロックを前記第2の仮想割り当てプールに再配置させ、
前記第1及び第2の仮想割り当てプール上の全てのブロックについて前記再配置を実施した結果、前記第2の仮想割り当てプールの空き容量が所定容量以上である場合、前記第2の仮想割り当てプールの容量を縮小させる請求項7記載のストレージ消費電力削減方法。 In the previous Symbol data re-deployment phase,
The data on the first and second virtual allocation pools are referred to in block units in the order of frequent access, and the data of the referenced block does not exist on the first virtual allocation pool, and the first When an unprocessed block exists in one virtual allocation pool, the data of the referenced block is relocated to the first virtual allocation pool instead of the unprocessed block, and the unprocessed block is Relocated to the virtual allocation pool
Result of performing the rearrangement of all the blocks on the first and second virtual allocation pool, if the free capacity of the second virtual allocation pool is equal to or greater than a predetermined volume, the second virtual allocation pool The storage power consumption reduction method according to claim 7, wherein the capacity is reduced.
前記データ再配置段階では、
前記再配置の過程で、前記第2の仮想割り当てプールの空き容量が所定容量に満たない場合、前記第2の仮想割り当てプールの容量を拡張させる請求項8記載のストレージ消費電力削減方法。 And further comprising a pool capacity expansion step for expanding the capacity of the second virtual allocation pool,
In the data rearrangement step,
9. The storage power consumption reduction method according to claim 8, wherein in the rearrangement process, when the free capacity of the second virtual allocation pool is less than a predetermined capacity, the capacity of the second virtual allocation pool is expanded.
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