JP5288899B2 - 消費電力推定を行うストレージ装置及びストレージ装置の電力推定方法 - Google Patents
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Description
ストレージシステムは、ホストインターフェースと、ディスクインターフェースと、キャッシュメモリと、プロセッサ部と、これらの間を接続するスイッチ部で構成される。ストレージシステムは、ホストインターフェースを介してホストコンピュータと、ディスクインターフェースを介してディスクアレイと接続される。
このようなストレージシステムは、多数の計算機を接続して用いることが多い性質から、データセンタ等の、多くの計算機が集中する環境で用いられることが多い。
以上のように、上述したような従来の手法では、細かい構成単位での精度の良い電力算出ができない。
一方、S2111において、キャッシュメモリ部73上にデータが存在した場合(キャッシュヒット)は(S2111:Yes)、ホストI/O受領機能21は、そのデータをホストコンピュータ71への応答として送信する(S2113)。
もし、空き領域が十分にある場合は、ホストI/O受領機能21は、そのまま処理を終了する。
一方、空き領域が十分にない場合、このままではホストコンピュータ71からのライトを受けられなくなるため、ディスク6にライトデータの書き込みを行う必要がある。この場合では、ホストI/O受領機能21は、アクセス契機をランダムライトとし、転送元をキャッシュメモリ部73上の最近アクセスされていない領域とし、転送先をアクセスされていない領域に対応するハードディスク6の対応するアドレスとして、ディスクI/O発行機能22を起動する(S2124)。
本機能が呼び出されると、ディスクI/O発行機能22は、まず、呼び出し元であるホストI/O受領機能21から渡されたパラメータを解析し、アクセス先ハードディスク6及びアクセス種別を識別する(S221)。そして、ディスクI/O発行機能22は、Tag管理テーブル34を参照し、空いているTag番号即ちTag番号に対応するアクセス種別が記入されていないTag番号を選ぶ(S222)。
そして、ディスクI/O発行機能22は、Tag管理テーブル34から選んだTag番号に対応するエントリのアクセス種別343に、先ほど解析したアクセス種別を記入する(S223)。
そして、ディスクI/O発行機能22は、ディスクI/F部74のプロトコル変換LSI741に、ディスクアクセスコマンドを送信する(S224)。
その後、ディスクI/O発行機能22は、I/O発行状況テーブル35を参照し、アクセス先ハードディスク(ディスク番号)、アクセス種別に対応するエントリについて、発行中コマンド数353が「0」であるかどうかを調べる(S225)。
もし、「0」の場合(S225:YES)、これまで稼働していなかったことになるため、ディスクI/O発行機能22は、I/O発行状況テーブル35の対応するエントリについて、ディスク稼働開始時刻354に現在時刻を書き込み(S226)、S227に進む。
一方、S225において、発行中コマンド数が「0」でない場合(S225:NO)、ディスクI/O発行機能22は、既に同種のアクセスが同じハードディスクへ発行中即ち既に稼働中のため、そのままS227に進む。
そして、ディスクI/O発行機能22は、I/O発行状況テーブル35の対応するエントリについて、発行中コマンド数353を1増やし(S227)、処理を終了する。
本機能では、まず、ハードディスク6からの応答を解析し、Tag番号を抽出する(S231)。そして、ディスクI/O完了処理機能23は、Tag管理テーブル34を参照し、抽出したTag番号に対応するエントリのアクセス種別343を読み出す(S232)。そして、ディスクI/O完了処理機能23は、Tag管理テーブル34上から前記エントリのアクセス種別を消去する(S233)。そして、I/O発行状況管理テーブル35について、ディスク番号及びアクセス種別に対応するエントリの発行中コマンド数353を1減らす(S234)。
次に、ディスクI/O完了処理機能23は、I/O発行状況管理テーブル35の対応するエントリについて、発行中コマンド数353が「0」であるかどうかを判定する(S235)。
もし、「0」であった場合(S235:YES)、このアクセス種別のアクセスは1つも発行されていないことになるので、ディスクI/O完了処理機能23は、これまでのアクセス時間を稼働情報として記録する。即ちI/O発行状況管理テーブル35内の対応するエントリのディスク稼働開始時刻354と、現在時刻の差分を計算し、ディスク稼働記録テーブル33の対応するエントリに対応するアクセス種別の累計稼働時間即ち332〜335のいずれかに加算する(S236)。そして、ディスクI/O完了処理機能23は、処理を終了する。
一方、S235において、発行中コマンド数が「0」でなかった場合(S235:NO)には、まだ他に同一アクセス種別のアクセスを実行中であるため、ディスクI/O完了処理機能23は、そのまま処理を終了する。
本機能では、まず、ディスク部構成テーブル31とディスク電力仕様テーブル32とから、ディスク部定常消費電力を算出する(S241)。具体的には、各ハードディスク6の定常電力については、ディスク部構成テーブル31のエントリ毎にディスク型番を参照し、ディスク電力仕様テーブル32の対応するエントリのアイドル時電力322を定常電力とすれば良い。
次に、電力推定機能24は、ディスク稼働記録テーブル33の情報と、本電力推定機能24が呼び出される間隔との比から、各ハードディスク6のアクセス種別毎の稼働率を算出する(S242)。例えば、電力推定機能24の呼び出し間隔が1秒で、ディスク稼働記録テーブル33のランダムリード累計稼働時間332が1ミリ秒であれば、ランダムリード稼働率は1/1000となる。
次に、電力推定機能24は、求めた稼動率とディスク電力仕様テーブル32の情報から、各ディスクの電力増加分を算出する(S243)。例えば、稼働率が1/10で、ディスク電力仕様テーブル32の電力増加が4.9Wであれば、電力増加は0.49Wとなる。そして、電力推定機能24は、ステップS241で求めた定常消費電力と、ステップS243で求めた電力増加分とを管理用端末4に送信する(S244)。最後に、電力推定機能24は、ディスク稼働記録テーブル33の累計稼働時間332〜335を「0」に初期化する(S245)。
本機能ではまず、ストレージ装置1から、消費電力データを受け取る(S521)。そして、消費電力更新機能52は、受け取った消費電力データを消費電力履歴テーブル51の新規エントリに追加する(S522)。最後に、消費電力更新機能52は、管理用端末4の消費電力表示画面を、ストレージ装置1から受け取った最新の情報を含めた内容に更新する(S523)。
本機能ではまず、増設された部品を識別し、型名などの識別子を得る(S281)。識別の方法は、部品に搭載されている不揮発メモリ上に存在する型名を読む方法などが考えられる。増設された部品の情報が、ディスク電力仕様テーブル32、に存在するかどうかを調べる(S282)。もし、存在する場合は、そのまま処理を終了する。存在しなかった場合は、増設された部品の識別子を管理用端末4に送信する(S283)。そして、管理用端末4から、増設された部品の電力情報を受信する(S284)。最後に、受信したデータをディスク電力仕様テーブル32に追加する。
本機能では、まず、ストレージシステム1から、増設されたディスク装置の種別、型名を受信する(S551)。そして、ストレージ管理プログラム増設処理機能55は、増設されたディスク装置の種別に応じて、ディスク種別追加画面59を表示する(S552)。そして、ストレージ管理プログラム増設処理機能55は、このディスク種別追加画面59を介して管理者等から入力された電力データをストレージコントローラに送信し(S553)、処理を終了する。
本機能ではまず、増設されたハードディスク6を識別し、型名などの識別子を得る(S281)。識別の方法は、ハードディスク6に搭載されている不揮発メモリ63上に存在する型名を読む方法などが考えられる。ストレージ制御プログラム増設処理機能28は、増設されたハードディスク6の情報が、ディスク電力仕様テーブル32に存在するかどうかを調べる(S282)。
もし、存在する場合は、ストレージ制御プログラム増設処理機能28は、そのまま処理を終了する。
存在しなかった場合は、ストレージ制御プログラム増設処理機能28は、増設されたハードディスク6の電力情報テーブル64を読み出す(S283)。最後に、ストレージ制御プログラム増設処理機能28は、読み出したデータをディスク電力仕様テーブル32に追加する。
本機能ではまず、増設されたハードディスクを識別し、型名などの識別子を得る(S281)。識別の方法は、ハードディスクに搭載されている不揮発メモリ63上に存在する型名を読む方法などが考えられる。ストレージ制御プログラム増設処理機能28は、増設されたハードディスク6の情報が、ディスク電力仕様テーブル32に存在するかどうかを調べる(S282)。
もし、存在する場合は、ストレージ制御プログラム増設処理機能28は、そのまま処理を終了する。
存在しなかった場合は、ストレージ制御プログラム増設処理機能28は、ハードディスク電力測定機能81を呼び出す(S284)。
ハードディスク電力測定機能81は、増設されたハードディスク6の各種電力を測定する機能部である。具体的な処理については後述する。ストレージ制御プログラム増設処理機能28は、ハードディスク消費電力測定機能81の測定により得られた増設ハードディスク6の各種電力データを、ディスク電力仕様テーブル32に追加し(S287)、処理を終了する。
本機能ではまず、管理用端末4に対して、電力計101が示す現在のストレージシステム1の消費電力値を入力するための入力画面をモニタ装置に表示する指示を行う(S810)。そして、ハードディスク消費電力測定機能81は、管理者等によって入力された現在のストレージシステム1の消費電力値を管理用端末4から受け取り、ストレージシステム1全体のアイドル時の電力値とする(S811)。
次に、ハードディスク消費電力測定機能81は、ランダムリード、ランダムライト、シーケンシャルリード及びシーケンシャルライトの4種類のアクセスからまだ選択していない1のアクセスパターンを選択する(S812)。
そして、ハードディスク消費電力測定機能81は、選択したアクセスパターンをホストが発行してきたものとして、増設されたハードディスク6に対しアクセスを行う(S813)。
次に、ハードディスク電力測定機能81は、再度、電力計101が示す現在の消費電力値を管理者等が入力するための入力画面の表示を、管理用端末4に指示する(S814)。そして、ハードディスク電力測定機能81は、管理端末4の入力画面に入力された現在のストレージシステム1の消費電力値(増設ハードディスクに、ステップS812で選択したアクセスパターンでアクセスを行っている状態のストレージシステム1の消費電力値)を管理端末4から受け取り、ステップS811で取得したアイドル電力との差分を求める(S815)。即ちこの差分が、増設したハードディスク6における、特定のアクセスパターンでの消費電力の増分である。
次に、ハードディスク消費電力測定機能81は、4種類のアクセス全てに対して測定をしたかどうかを判定する(S816)。未測定のアクセスパターンがある場合、ハードディスク電力測定機能81は、ステップS812の処理に戻る。四種類全てについて行った場合ハードディスク電力測定機能81は、増設されたハードディスク6の電源をOFFする(S817)。
次に、ハードディスク電力測定機能81は、増設されたハードディスク6の電源をOFFした状態の現在のストレージシステム1に対して電力計101が示す消費電力値を入力するための入力画面の表示を管理用端末4に対し指示する(S818)。そして、ハードディスク電力測定機能81は、管理者等から入力された現在のストレージシステム1の消費電力値を管理端末4から受け取り、ステップS811で取得したアイドル時電力との差分を求める(S819)。即ちこの差分が増設ハードディスクのアイドル時電力である。その後、ハードディスク消費電力測定機能81は処理を終了する。
2 ストレージ制御プログラム
3 制御データ
4 管理用端末
5 ストレージ管理プログラム
6 ハードディスク
21 ホストI/O受領機能
22 ディスクI/O発行機能
23 ディスクI/O完了処理機能
24 電力推定機能
31 ディスク部構成テーブル
32 ディスク電力仕様テーブル
33 ディスク稼動記録テーブル
34 Tag管理テーブル
35 I/O発行状況テーブル
59 ディスク種別追加画面
61 記録部
62 HDDコントローラ
63 不揮発メモリ
64 電力情報テーブル
72 ホストI/F部
73 キャッシュメモリ部
74 ディスクI/F部
75 制御部
76 スイッチ部
77 管理用端末I/F部
78 プロセッサ
79 制御メモリ
101 電力計
102 電源
Claims (11)
- 一つ又は複数のホストコンピュータからの複数種別のホストI/O処理要求を実行するストレージ装置であって、
前記ストレージ装置は、
前記一つ又は複数のホストコンピュータからのデータを格納する一つ又は複数のディスクと、
前記一つ又は複数のディスクのデータの一部を格納するキャッシュメモリユニットと、
前記一つ又は複数のディスクの消費電力を算出する制御部と、
前記制御部が算出した前記消費電力を表示する表示部とを備え、
前記制御部は、
一つ又は複数のホストI/O処理要求を受信し、
前記一つ又は複数のホストI/O処理要求の種別を判別し、
前記判別した種別に応じて、一つ又は複数のディスクI/O処理要求を前記一つ又は複数のディスクに発行すべきか否かを判断し、必要とされる一つ又は複数のディスクI/O処理要求を発行し、
前記一つ又は複数のディスクの電力仕様情報に基づいて、各ディスクのアイドル時電力を算出し、各ディスクのI/O処理要求の種別毎の累積稼働記録情報に基づいて、各ディスクのI/O処理要求の種別毎の単位時間当たりの稼働率を算出し、算出した稼働率及び前記ディスクの電力仕様情報に基づいて、各ディスクのI/O処理要求の種別毎の電力増加分を算出し、算出した電力増加分及び前記アイドル時電力を前記一つ又は複数のディスクの消費電力として算出する
ストレージ装置。 - 前記ホストI/O処理要求の種別は、
ランダムリード、ランダムライト、シーケンシャルリード及び/又はシーケンシャルライトである
ことを特徴とする請求項1に記載のストレージ装置。 - 前記制御部は、
前記ホストI/O処理要求の種別をランダムリードと判別した場合、当該要求されたデータのキャッシュミスを判定すると、前記ディスクI/O処理要求を発行し、
前記ホストI/O処理要求の種別をランダムライトと判別した場合、前記キャッシュメモリユニットの空き容量が十分でないことを判定すると、前記ディスクI/O処理要求を発行し、
前記ホストI/O処理要求の種別をシーケンシャルリードまたはシーケンシャルライトと判定すると、前記ディスクI/O処理要求を発行する
ことを特徴とする請求項2に記載のストレージ装置。 - 前記一つ又は複数のディスクI/O処理要求に要する処理時間は、
少なくとも1つのディスクI/O処理要求が発行されている状態の時間である
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のストレージ装置。 - 前記一つ又は複数のディスクの電力仕様情報を入力する入力インタフェースを更に備える
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のストレージ装置。 - 前記一つ又は複数のディスクの電力仕様情報を保持するように構成された記憶部を更に備え、
前記制御部は、
前記記憶部から前記一つ又は複数のディスクの電力仕様情報を取得することを特徴とする
請求項1〜4のいずれか一項に記載のストレージ装置。 - 一つ又は複数のホストコンピュータからの複数種別のホストI/O処理要求を実行するストレージ装置の電力推定方法であって、
前記ストレージ装置は、
前記一つ又は複数のホストコンピュータからのデータを格納する複数のディスクと、
前記一つ又は複数のディスクに前記データの一部を格納するキャッシュメモリユニットと、
前記一つ又は複数のディスクの消費電力を算出する制御部と、
前記制御部が算出した前記消費電力を表示する表示部とを有し、
前記方法は、
前記制御部が、
一つ又は複数のホストI/O処理要求を受信し、
前記一つ又は複数のホストI/O処理要求の種別を判別し、
前記判別した前記種別に応じて、一つ又は複数のディスクI/O処理要求を前記一つ又は複数のディスクに発行すべきか否かを判断し、
必要とされる一つ又は複数のディスクI/O処理要求を発行し、
前記一つ又は複数のディスクの電力仕様情報に基づいて、各ディスクのアイドル時電力を算出し、各ディスクのI/O処理要求の種別毎の累積稼働記録情報に基づいて、各ディスクのI/O処理要求の種別毎の単位時間当たりの稼働率を算出し、算出した稼働率及び前記ディスクの電力仕様情報に基づいて、各ディスクのI/O処理要求の種別毎の電力増加分を算出し、算出した電力増加分及び前記アイドル時電力を前記一つ又は複数のディスクの消費電力として算出するステップと、
前記表示部が、
前記算出された消費電力を表示部に表示するステップと
を含むことを特徴とするストレージ装置の電力推定方法。 - 前記ホストI/O処理要求の種別は、
ランダムリード、ランダムライト、シーケンシャルリード及び/又はシーケンシャルライトを含む
ことを特徴とする請求項7に記載のストレージ装置の電力推定方法。 - 前記一つ又は複数のディスクの電力仕様情報は、
前記一つ又は複数のディスクがアクティブ状態であるときの、前記ディスクI/O処理要求の種別ごとの消費電力と、前記一つ又は複数のディスクがアイドル状態であるときの消費電力との差の情報を含む
ことを特徴とする請求項7又は8に記載のストレージ装置の電力推定方法。 - 前記一つ又は複数のディスクの電力仕様情報を入力する入力インタフェースを前記表示部に表示し、
前記入力インタフェースから前記一つ又は複数のディスクの電力仕様情報を取得することを更に備える
ことを特徴とする請求項7〜9のいずれか一項に記載のストレージ装置の電力推定方法。 - 前記一つ又は複数のディスクの電力仕様情報を保持する記憶部から、前記電力仕様情報を取得することを更に備える
ことを特徴とする請求項7〜10のいずれか一項に記載のストレージ装置の電力推定方法。
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