JP5385987B2 - 複数の記憶装置を含む記憶システム、方法、及びプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、3つ以上の仮想テープ・サーバ(VTS)を含む記憶システムにおいて、1つの仮想テープ・サーバから他の仮想テープ・サーバにデータをコピー要求するシステム、方法、およびプログラムに関する。
図1は、複数のVTSがIP接続され構成された、記憶システム(ストレッジ・ドメイン)を示す。この記憶システムの空間をグリッド・ドメイン(Grid Domain)と呼ぶ。各VTSは、ドメイン内の分散ストレージ要素となるクラスタ(Distributed Cluster)と位置づけされる。
災害時において、ドメインは、データの二重化、三重化という基本機能とするデータ・リカバリ要件を充足する必要がある。データ保全性確保のため、ドメイン内の各クラスタにおいて同じデータを重複して持つ必要がある。データの多重化は、IPネットワークで接続されたクラスタ、即ち仮想テープ・サーバ間で、データのコピー(複製)を行うことが可能である。具体的にはデータの二重化等は、仮想論理ボリューム等、論理ブロックの集合体をIPネットワークを介して複製することを指す。
仮想テープ・サーバでは、テープドライブおよびテープ・カートリッジをエミュレートするために、直接アクセス記憶装置(DASD:Direct Access Storage Device)が使用される。DASDは多数の相互接続されたハード・ディスク・ドライブからなる。テープに関する入出力オペレーションを実行するホスト・システムは、テープ記憶装置をエミュレートする1組のハード・ディスク・ドライブに関する入出力オペレーションを実行する。仮想テープ・サーバは、多数のテープ・カートリッジおよびテープドライブを備えるテープ・ライブラリとDASDとを接続する。
ホストはテープ・ボリュームにアクセスする要求を行う。仮想テープ・サーバは、そのテープ要求を受取りDASD内のボリュームにアクセスする。そのボリュームがDASD内にない場合、仮想テープ・サーバはテープドライブからDASDにそのボリュームを再呼び出し(recall)する。仮想テープ・サーバは、テープドライブからのデータを求める要求に応答するよりも、テープ・カートリッジ内のボリュームをDASDから求めるホスト要求に非常に速く応答することができる。したがってDASDは、テープ・カートリッジ・ライブラリ内のボリュームのためのテープ・ボリューム・キャッシュとして機能する。
仮想テープ記憶システム(記憶システム)は2つ以上の仮想テープ・サーバを組み合わせることができる。記憶システム環境において、それぞれ別々のテープ・ライブラリと結合された2以上の仮想テープ・サーバが、同じデータ・ボリュームに対してアクセスおよび記憶することができる。1つの仮想テープ・サーバからファイルを再呼び出しするオペレーションが失敗した場合、そのファイルをなお他方の仮想テープ・サーバから再呼び出しすることができる。
この冗長アーキテクチャは、1つのテープまたはVTSが破壊された場合に、データおよびテープを使用できるように改善されたデータの2重化を提供する。したがって、ホスト・システムが記憶装置に書込むとき、ユーザの設定に従い、データは両方の仮想テープ・サーバ上に保管される。
両方の仮想テープ・サーバに同時に書込む方法は、システム・リソース上の浪費に相当する。ホストが論理ボリュームを閉じるときに、2つの仮想テープ・サーバを接続する仮想テープ・コントローラが、仮想テープ・サーバの1つにその論理ボリュームを書込む。このコントローラは、2つの仮想テープ・サーバ間のインテリジェント・スイッチとして振る舞い、ホスト・コンピュータと仮想テープ・サーバを透過的に接続する。次いでその論理ボリュームは、仮想テープ・コントローラによって1つの仮想テープ・サーバから他方の仮想テープ・サーバにコピーされる。
仮想テープ・サーバ間のコピー処理は、ユーザの好みに基づいて、直ちに同期モード(Run)または遅れて行う遅延モード(Deferred)で行うことができる。しばしばホスト・ユーザは、周期的に運用する会社のために、バックアップ処理を後に行うように設定する。例えば、本来のジョブ処理のために高いピークのホスト入力/出力性能を希望し、バックアップ処理のため自分のコンピュータを減速させたくない。
特許文献1は、従来技術のピアツーピア環境内において、1つの仮想テープ・サーバから他の仮想テープ・サーバにデータをコピーの改善する方法を提供する。データが修正または新しく作成されるたびに、そのデータセットが1つの記憶装置から他方にコピーされる必要があるかどうかを示すためのフラグが使用される。 データの唯一のコピーはテープ・ライブラリ内の物理テープ上に存在する場合、テープドライブからバックアップすることは、全体処理に大きな遅延をもたらす。そのため、ピアツーピアVTS上では、所定の論理ボリュームがテープ上にあるように改善された機構を提供する。
特開2003−67248号公報
ところで、複数のソースVTSが存在する場合においてこれらVTSは仕掛かり中のジョブの処理により忙しいことがある。また、リアルタイムに変化していくシステム全体において、ソースVTSの実行中のコピージョブの状態が考慮されていないために最適なコピーソースのVTSの選択となっていない。
そこで、本発明の目的は、3つ以上の記憶装置を含む記憶システム環境において、1つのターゲットVTSがデータコピー要求をする場合に、複数のVTSから最適なソースVTSを選択するシステム、方法、及びプログラムを提供することである。
上記の目的を達成する本発明は、互いに通信可能に接続された3つの記憶装置を含み、前記3つの記憶装置はターゲット記憶装置と第1及び第2のソース記憶装置を含み、ターゲット記憶装置はソース記憶装置に特定のデータのコピー要求をし、ソース記憶装置は特定のデータを保持し、他の記憶装置からコピー要求のジョブを受け付けて複数のデータを処理中である記憶システムである。この記憶システムは、第1及び第2のソース記憶装置は前記処理中のデータ・ボリュームのジョブ・リスト及びその属性情報を保持し、ターゲット記憶装置は、
(a)第1及び第2のソース記憶装置の属性情報を参照し、
(b)その属性情報に基づいて第1及び第2のソース記憶装置それぞれの処理中のジョブ負荷として第1及び第2の負荷値を計算し、
(c)第1及び第2の負荷値それぞれに特定のデータのジョブの負荷値を加えたものを第1のソース記憶装置の第1の最終負荷値及び第2のソース記憶装置の第2最終負荷値とし、
(d)第1の最終負荷値に第2の負荷値を加えて前記システム全体の第1の全システム負荷値を与え、
(e)第2の最終負荷値に第1の負荷値を加えてシステム全体の第2の全システム負荷値を与え、
(f)第1の全システム負荷値と第2の全システム負荷値とを対比し、
(g)上記の対比の結果に基づき、システム全体の負荷が小さくなるようにソース記憶装置を選択し、
(h)そのソース記憶装置に特定のデータのコピー要求を行うことを特徴とする。
この記録システムの特徴は、前記ソース記憶装置の処理中のジョブ処理能力値(RA)と、前記ジョブ・リスト(リスト数=N)のデータ・ボリューム番号に関連して未処理データ量(Ci=C1,C2,・・・CN)及び優先度(Pi=P1,P2,・・・PN)とを含むことである。
この記録システムの特徴は、ソース記憶装置は、処理中のデータ・ボリュームのそれぞれに処理能力値(RA)を均等に割当てられた処理能力値(RA/N)により複数のデータ・ボリュームを並列処理することである。
この記録システムの特徴は、第1の負荷値、第2の負荷値、及び特定のデータの負荷値は、処理能力値、ソース記憶装置の処理中の各データ・ボリュームの未処理データ量、各ジョブの優先度に基づいて計算されることである。
この記憶システムの特徴は、第1の負荷値、第2の負荷値、及び特定のデータの負荷値は、各データ・ボリュームに対して未処理データ量(Ci)に各優先度(Pi=高優先度(H)または低優先度(L))を掛けた値をその割当処理能力値(RA/N)で割った値を合計として与えられることである。
この記憶システムの特徴は、第1の負荷値、第2の負荷値、及び特定のデータの負荷値Wは、W=ΣCi×Pi/(RA/N)と与えられることである。
この記憶システムの特徴は、優先度の値が、高優先度の値が低優先度の値より大きな値を与えることである。
この記憶システムの特徴は、高優先度値を0.8、低優先度値を0.2であることである。
この記憶システムの特徴は、優先度が、データ・ボリュームにユーザにより設定された属性情報により与えられ、コピー要求時のRunモードか、Deferredモードかにより決定されることである。
この記憶システムの特徴は、記憶装置はDASDキャッシュを含むことである。
この記憶システムの特徴は、記憶装置が、テープドライブを接続し該テープドライブの高速キャッシュとして機能することである。
また、上記の目的を達成する本発明は、互いに通信可能に接続された複数の記憶装置を含み、複数の記憶装置は1つのターゲット記憶装置及びm個のソース記憶装置(mは2以上)を含み、ターゲット記憶装置は前記ソース記憶装置に特定のデータのコピー要求をし、m個の前記ソース記憶装置は前記特定のデータを有し、他の前記記憶装置から複数のコピー要求のジョブを受け付けて複数のデータ・ボリュームを処理中である記憶システムである。この記憶システムは、前記ソース記憶装置は前記処理中のデータ・ボリュームのジョブ・リスト及びその属性情報を保持し、前記ターゲット記憶装置は、
(a)m個の前記ソース記憶装置それぞれの前記属性情報を参照し、
(b)属性情報に基づいてm個のソース記憶装置それぞれの処理中のジョブ負荷として負荷値を計算し、
(c)m個のソース記憶装置の負荷値それぞれに特定のデータのジョブの負荷値を加えたものをm個のソース記憶装置それぞれの最終負荷値とし、
(d)ソース記憶装置の最終負荷値に他の全て((m−1)個)のソース記憶装置の負荷値を加えてシステム全体の全システム負荷値を与え、
(e)前記(d)のステップをm個のソース記憶装置の最終負荷値について実行して、m個のソース記憶装置それぞれに対応する全システム負荷値を与え、
(f)m個の全システム負荷値を対比し、
(g)前記対比の結果に基づき、システム全体の負荷が小さくなるようにm個のソース記憶装置からソース記憶装置を選択し、
(h)前記ソース記憶装置に特定のデータのコピー要求を行うことを特徴とする。
更に上記の目的を達成する本発明は、互いに通信可能に接続された複数の記憶装置を含み、複数の前記記憶装置は1つのターゲット記憶装置及びm個のソース記憶装置(mは2以上)を含む記憶システムにおいて、前記ターゲット記憶装置が特定のデータのコピー要求先として最適なソース記憶装置を選択する方法である。この方法は、m個の前記ソース記憶装置は、前記特定のデータを有し、他の前記記憶装置から複数のコピー要求のジョブを受け付けて複数のデータ・ボリュームを処理中であり、前記処理中のデータ・ボリュームのジョブ・リスト及びその属性情報を保持し、
(a)m個の前記ソース記憶装置それぞれの前記属性情報を参照するステップと、
(b)前記属性情報に基づいてm個の前記ソース記憶装置それぞれの前記処理中のジョブ負荷として負荷値を計算するステップと、
(c)m個の前記ソース記憶装置の負荷値それぞれに前記特定のデータのジョブの負荷値を加えたものをm個の前記ソース記憶装置それぞれの最終負荷値とするステップと、
(d)前記ソース記憶装置の最終負荷値に他の全て((m−1)個)の前記ソース記憶装置の負荷値を加えて前記システム全体の全システム負荷値を与えるステップと、
(e)前記(d)のステップをm個の前記ソース記憶装置の最終負荷値について実行して、m個の前記ソース記憶装置それぞれに対応する前記全システム負荷値を与えるステップと、
(f)m個の前記全システム負荷値を対比するステップと、
(g)前記対比の結果に基づき、前記システム全体の負荷が小さくなるようにm個の前記ソース記憶装置からソース記憶装置を選択するステップと、を実行することを特徴とする。
更に上記の目的を達成する本発明は、互いに通信可能に接続された複数の記憶装置を含み、複数の前記記憶装置は1つのターゲット記憶装置及びm個のソース記憶装置(mは2以上)を含む記憶システムにおいて、前記ターゲット記憶装置が特定のデータのコピー要求先として最適なソース記憶装置を選択するプログラムである。このプログラムは、m個の前記ソース記憶装置は、前記特定のデータを有し、他の前記記憶装置から複数のコピー要求のジョブを受け付けて複数のデータ・ボリュームを処理中であり、前記処理中のデータ・ボリュームのジョブ・リスト及びその属性情報を保持し、
(a)m個の前記ソース記憶装置それぞれの前記属性情報を参照するステップと、
(b)前記属性情報に基づいてm個の前記ソース記憶装置それぞれの前記処理中のジョブ負荷として負荷値を計算するステップと、
(c)m個の前記ソース記憶装置の負荷値それぞれに前記特定のデータのジョブの負荷値を加えたものをm個の前記ソース記憶装置それぞれの最終負荷値とするステップと、
(d)前記ソース記憶装置の最終負荷値に他の全て((m−1)個)の前記ソース記憶装置の負荷値を加えて前記システム全体の全システム負荷値を与えるステップと、
(e)前記(d)のステップをm個の前記ソース記憶装置の最終負荷値について実行して、m個の前記ソース記憶装置それぞれに対応する前記全システム負荷値を与えるステップと、
(f)m個の前記全システム負荷値を対比するステップと、
(g)前記対比の結果に基づき、前記システム全体の負荷が小さくなるようにm個の前記ソース記憶装置からソース記憶装置を選択するステップと、を前記ターゲット記憶装置に実行させることを特徴とする。
上記の目的を達成する本発明は、互いに通信可能に接続された複数の記憶装置を含み、複数の前記記憶装置はターゲット記憶装置及びm個のソース記憶装置(mは2以上)を含む記憶システムにおいて、前記ターゲット記憶装置が特定データのコピー要求先として最適なソース記憶装置を選択する方法である。この方法は、m個の前記ソース記憶装置は前記特定のデータを有し、他の前記ソース記憶装置から複数のコピー要求のジョブを受け付けて複数のデータを処理中であり、前記処理中のデータ・ボリュームのジョブ・リスト及びその属性情報を保持し、
(a)m個の前記ソース記憶装置それぞれの前記属性情報を参照するステップと、
(b)前記属性情報に基づいてN個の前記ソース記憶装置それぞれの前記処理中のジョブ負荷として負荷値を計算するステップと、
(c)m個の前記ソース記憶装置の負荷値それぞれに前記特定のデータのジョブの負荷値を加えたものをN個の前記ソース記憶装置それぞれの最終負荷値とするステップと、
(d)前記ソース記憶装置の最終負荷値に他の全ての前記ソース記憶装置の負荷値を全て加えて前記システム全体の全システム負荷値を与えるステップと、
(e)前記(d)のステップをm個の前記ソース記憶装置の最終負荷値に基づいて実行して、N個の前記ソース記憶装置それぞれについて全システム負荷値を与えるステップと、
(f)m個の前記全システム負荷値を対比するステップと、
(g)前記対比の結果に基づき、前記システム全体の負荷が小さくなるようにN個の前記ソース記憶装置からソース記憶装置を選択するステップと、
を実行するソース記憶装置を選択することを特徴とする。
以上のように本発明によれば、3つ以上の記憶装置を含む記憶システムにおいて、ターゲットVTSはコピー要求をする際に複数のソースVTSからシステム全体の負荷への影響を最小限に止めるソースVTSの選択を可能する有利な効果を有する。
複数のVTSがIP接続され構成された、記憶システム(ストレッジ・ドメイン)を示す。 3つの仮想テープ・サーバを利用する3つのVTSを含む記憶システム環境を示す。 ターゲットVTSに対して2つのソースVTSが存在する仮想テープ記憶システムにおいて、典型的なコピーの実施例を示す。 ターゲットVTS2における、ソースVTS0,1のジョブの負荷を考慮した本発明の最善のコピーソースの選択を示す。 記憶システム全体のジョブ負荷値の計算の実施例を示す。 記憶システム全体のジョブ負荷値の計算の別の実施例を示す。
以下において、本発明の仮想テープ・サーバを含む記憶システムのデータコピーの方法について、幾つかの典型的な実施形態(以下「実施例」という)が説明される。
まず、具体的な実施例の前に、理解の容易のため典型的な3つのVTSを含む記憶システムの構成について説明する。本発明は3つ以上のVTSを含む記憶システムであれば適用可能である。
図2は、3つの仮想テープ・サーバを利用する3つのVTSを含む記憶システム環境を示す。運用システムによって追加の仮想テープ・サーバを使用することができるが、例示のために、単一の3つのVTSの構成を示す。複数のホスト・コンピュータは、例示の目的のために3つ(2a、2b、2c)の場合を示す(単にホストともいう)。
3つのVTSを含む記憶システム環境では、ホスト・コンピュータ2a、b、cに透過的である。すなわちホスト・コンピュータ2a,b,cは、単一仮想テープ・サーバに書込むかのように、ホスト・システムが振る舞う。単一の記憶システムとして機能すると言う意味で、各VTSはホストに対して透過的である。ホスト2a,b,cは入出力要求(Mount、Rewind Unloadなど)を仮想テープ・サーバ6a、6bまたは6cの1つにルーティングする。
それぞれのDASD8a,b,cは、多数の相互接続されたハード・ディスク・ドライブを備える。それぞれのテープ・ライブラリ10a,b,cは、仮想テープ・サーバ6a,b,cがアクセスできるテープドライブに機械的にロードすることができる多数のテープ・カートリッジを備える。
ホストは、IBM OS/390オペレーティング・システム、当技術分野で知られている他の任意のオペレーティング・システムなどのオペレーティング・システムを含むことができる。仮想テープ・サーバ6a,6bまたは6cは、IBMの仮想テープ・サーバなどのテープ・ライブラリをエミュレートするソフトウェアを含むサーバ・システムを備えることができる。例えば、仮想テープ・サーバ6a、b、cは、IBM RS/6000プロセッサ、及びIBM AIXオペレーティング・システムを備える別々のコンピュータである。各VTSは、ホスト2a,b,c、DASD8a,b,cおよびテープ・ライブラリ10a,b,c間のデータ移動オペレーションを実行することができる。
ホストは、VTSにMount、Rewind Unloadコマンド等を発行する。Mountは論理ボリュームをキャッシュ上に用意することを要求する。Rewind Unloadは、物理テープの巻き戻しを論理ボリュームに対して擬似的に行う。
仮想テープ・サーバ6a、6bおよび6cは、DASD8a、8bおよび8cならびにテープ・ライブラリ10a、10bおよび10cそれぞれに対するアクセスを制御する。各仮想テープ・サーバ(例えばIBM RS/6000など)は、独自のシステム・メモリ(DRAM)とHDD(ハードディスク・ドライブ)を有している。システム・メモリには、コピージョブを保持するコピー・キューが存在する。
ホストは、各VTS対して論理ボリュームを指定したRewind Unload要求を発行する。論理ボリュームには、データのコピーの仕方として同期モード(Synchronizationモード)、非同期モード(Deferredモード)などがポリシーとして指定されている。このポリシーは、ホストからユーザが設定できる。同期モードは、Rewind Unloadを受取ると同時に指定のデータについて即座コピー処理を行い、処理が完了したら、要求元に完了通知(Command Completion)を返す。非同期モードは、Rewind Unloadの受領に即座に完了通知は返すが、実際のコピー処理は一定の時間をおいて行われる。コピー処理は、特定ボリュームを各VTSのコピー・キューにロードする。コピー・キューに複数のボリューム(データ)がロードされ待ち行列化している場合は、各データは並行処理される。
記憶システムの実際の運用では、各ボリュームのポリシーをホストを介して指定できる。記憶システム内は、3つのVTSが存在し、ホストは1つの特定のVTSにも接続可能である。まず、ホストは必要なデータを論理ボリューム単位でその特定のVTSに書込んだとする。ユーザは、ホストを介してこのシステム内部に、書き込んだ論理ボリューム(データ・ボリューム)に対して、そのコピーをどのように持つかをポリシーで設定する。
例えば、ボリュームのポリシーには、そのボリュームを複数のVTSのうちどれにコピーするか、そのコピーの際の優先度は高優先度(Runモード(H))、低優先度(Deferredモード(L))のどちらか、が指定されている。ボリューム単位ごとに設定されたポリシーを満たすように、VTSはホストからの書き込みの後にRewind Unloadコマンドを受け取った時点で、コピーを行う。コピー要求は、論理ボリューム単位で、システム内部にデータの冗長性を持たせるためである。一つのVTSが故障(fail)し使用不可になっても、データに冗長性があれば、他のVTSから同じデータを取得できる。
次に、データのコピーの際に、コピー処理によるシステム全体でのジョブ処理のパフォーマンス低下を最小限に抑えるソースVTSの最善の選択方法を説明する。本発明の最善のコピーソースを選択するアルゴリズムとして、コピーソースとなる仮想テープ・サーバのジョブ負荷の値(「負荷値」または「ジョブ負荷値」)を使用して、最善のコピーソースのVTSを選択する。
本発明のソースVTSの選択の方法は、次の発明特定事項により実現される。
1. システム内の各コピーソースとなるVTS(ソースVTS)単位は、コピー・キュー内に存在する処理(仕掛かり)中のジョブ(データ)数、各ジョブのデータ量、その優先度などを含む属性情報を公開する。
2.ターゲットVTSは、各ソースVTSの属性情報を取得し、各ソースVTSのかかる属性情報から予想されるジョブ負荷を決定する。ジョブ負荷は、仕掛かり中のジョブ数、即ち各データ量に各優先度などを考慮した所定の計算モデル(以下「負荷計算モデル」という)により、計算される。
3.ターゲットVTSは、これらのソースVTSから特定のデータのコピーを要求するのに最適なソースVTSの選択を行う必要がある。各ソースVTSの負荷状態は、所定の負荷計算モデルによりジョブ負荷値として与えられている。本発明では、ターゲットVTSが更に特定のデータをコピー要求する場合に、システム全体の負荷状態を考慮した、ソースVTSの選択方法を与える。本発明は、ターゲットVTSが目的とするデータのジョブ負荷値をどのVTSに加えるとシステム全体のジョブ負荷が最小になるかで、最適なソースVTSを選択するものである。具体例な実施例により、このシステム全体のジョブ負荷値の観点からターゲットVTSがソースVTSを選択する方法について説明する。
ターゲットVTSは、 各ソースVTSから取得した処理中のコピージョブ・リストの各ボリューム(データ)の量(未処理データ量)及びそのコピー優先度(HまたはL)に基づいたソースVTSのジョブ負荷を決定する。例えばターゲットVTSは、複数のソースVTS個々のコピー・キュー内部のコピージョブのリスト、各ジョブ(データ)の未処理データ量および優先度を含む属性情報を取得する。ターゲットVTSは各ソースVTSに保持され公開されている処理中のジョブの属性情報を確保できる。ターゲットVTSは、現時点での各ソースVTSのコピー・キュー内部での処理中のジョブの残存データ量、優先度から予想の負荷計算を行う。
ソースVTSの有するコピー・キュー内部の処理中の複数のジョブは、それぞれ並列処理される。ソースVTSの処理能力を固定値RAとして、処理中の10のジョブがコピー・キューにリストされている場合、各データに処理能力RA/10が割り当てられる。途中で処理データが減ると、残り処理中のデータに対して処理能力(固定値RA)を割くことが出来る。具体的には、処理中のデータが10から8に減ると、未処理のデータ当たりの処理能力はRA/10からRA/8となり増加する。
ソースVTSの処理中のジョブの負荷値は、ソースVTSのキュー中のジョブは随時追加されるため、評価時点での予想値である。また、ジョブの優先度にかかわらず、処理中の各データが並列に処理される。実際の運用によっては、VTSの処理中の複数のデータが高優先度のものが多いことを考慮してソースVTSを選択する場合もある。各ソースVTSは、仕掛かり中のジョブ・リストに関する属性情報を保持して、その情報を他のVTSは参照できる。各ソースVTSは、それら属性情報をそれぞれのメモリ、HDDなど(例えばpシリーズ、RS/6000)に記録されたデータベースに保持する。ターゲットVTSは、他のソースVTSの属性情報を参照・取得して各ソースVTSのジョブ負荷値の計算を行う。
図3は、ターゲットVTSに対して2つのソースVTSが存在する仮想テープ記憶システムにおいて、典型的なコピーの実施例を示す。この実施例は、VT0/VTS1にソースとなるデータが存在しターゲットVT2がそのデータのコピー要求を行う場合において、1つのソースVTSの選択アルゴリズムを提供する。2つのソースVTSから最適なVTSを選択することは、ターゲットVT2がそのVTS内部に常駐するソース選択アルゴリズムを用いて、VTS0もしくはVTS1のどちらからデータを取得するのが最適かを決定する方法である。
図3(a)は、この最適なコピーソース選択決定アルゴリズムが、どのVTSが目的のデータ(ボリューム)を持っているかを、次の方法の手順で決定されることを示す。
・コピー元のデータとなり得る条件(システム内で最新かつ整合性のとれている論理データである)を満たしたデータを持っているかどうか。
次に各VTSが目的のデータを有していることを前提として、以下の条件に基づいて最適なコピーソースのVTSを選択する。
・コピーソースがVTSのディスク・キャッシュ(DASD)上に存在し、再度テープデバイスからデータを読み込む必要がないかどうか。
・1の場合、テープデバイスからデータを読み出す必要がある場合、データ読み込みにかかる平均的な時間はいくらか。
・VTS2と各コピーソース(VTS0/VTS1)それぞれのファイルシステム間で行われるデータ転送における平均的なレスポンスタイムはいくらか。
図3(b)は、ソースVTS1もVTS0と同様にVTS2が要求するデータを有するに関わらず、指定のアルゴリズムにより最短でデータを取得できるVTS0をソースとして選択してコピー処理を実行する。このコピーの選択方法では、コピーソース選択アルゴリズムには、実行中のコピージョブの状態が考慮されていない。このアルゴリズムは、単にコピー対象のデータを有するソースVTSを探しそのデータ確保までの取得時間を考慮するのみである。3以上のVTSを含むシステムの場合、1つのソースVTSに特定データのコピー要求を決定することが全システムの処理パフォーマンスの最適になるとは限らない。
本発明は、個々のVTSの選択と同時にシステム全体としていかなる影響を与えるかを考慮して3以上のVTSから最適なVTSを選択するアルゴリズムを与える。図4は、2つのソースVTSのジョブの負荷を考慮してこれらのソースから最善のコピーソースの選択方法を示す。本発明の最適なソースVTSの選択方法は、典型的には(1)→(2)または(2)’→(3)で処理される。
各ソースVTS0及び1がそれぞれ、高優先度及び低優先度のジョブをコピー・キューに保持している。この場合ソースVTSの選択の各ステップ(1),(2),(2)’,(3)について説明する。
ステップ(1):VTS01及びVTS1(コピー・ソース候補)には、同数の処理もしくは待機中のコピージョブ(コピー総数は同数と仮定)が存在している。
VTS0は高い優先度、VTS1は低い優先度を指定された多くのコピージョブの処理を行っていると仮定する。
ステップ(2):ターゲットVTS2は、VTS0及びVTS1(コピー・ソース候補)から公開されているそれぞれのジョブ負荷値を取得する。
コピーソース選択アルゴリズムで、このジョブ負荷値を考慮することにより、最適なコピーソースとしてVTS1を選択する。
ステップ(2)’:高い優先度のコピージョブを多くもったVTS0をコピーソースとして選ぶことを回避し、上記のステップ(2)においてVTS1をコピーソースとして選択する。
ステップ(3):システム全体において、ジョブ負荷分散を行い、高い優先度をもったコピージョブをより早く完了させる。記憶システム内において、各仮想テープ・サーバは、他のVTSからのコピー要求に基づいて複数のジョブ(データ・ボリューム)の処理中である。本発明の選択方法は、ソースとして1つのVTSを選択した場合のシステム全体のジョブ負荷値(全システム負荷値)を計算し、システム全体のパフォーマンスへの影響を最低限にして、高い優先度ジョブのコピーをより早く完了させることができる。
ステップ(3)において計算される全システム負荷値の計算方法について説明する。記憶システムは、ターゲットVTS2に対してソースVTSを2つ(VTS0,VTS1)を含む場合を想定する。ターゲットVTS2は、ソースVTS0及びVTS1にコピー要求を行うと仮定した場合に、記載システム全体の全システム負荷値Wtotを計算する。
1.ターゲットVTS2の監視時における、活動中のソースVTS0及び1のジョブの負荷値をW0及びW1と表す。各ソースVTSはそれぞれ処理中の複数のデータ・ボリュームを処理中である。
2.ターゲットVTS2は、活動中のVTS0またはVTS1に新たなデータ・ボリュームVol#tのコピー要求をする。ソースVTS1及び2それぞれの最終的なジョブ負荷値(最終負荷値)をW0’及びW1’とする。W0’及びW1’はジョブ負荷値W0及びW1に対して幾らか増分(例えばα、β)する。記憶システム全体の全システム負荷値Wtotを次ように与えられる。
(1)ソースVTS0に対してジョブVol#tを加える場合:
全システム負荷Wtot=W0‘+W1;
W0’=W0+αより、VTS0の最終負荷値W0’はW0より大きくなる。
(2)ソースVTS1に対してジョブVol#tを加える場合:
全システム負荷Wtot=W0+W1’;
W1‘=W1+βより、VTS1の最終負荷値W1’はW0より大きくなる。
(3)システム全体の全システム負荷値の比較から負荷値が小さいケースを選択する。
本発明の本質は、上記2つケース(1)と(2)のWtotの値から小さなケースを選択するというものである。
具体的には、ターゲットVTS2が2のソースVTS(VTS0、VTS1)から最適なソースVTSを選択するアルゴリズムは次の通りである。
・(1)の全システム負荷値Wtotが(2)のものより小さい場合→ターゲットVTS2はVTS0をソースとして選択する。
・(2)の全システム負荷値Wtotが(1)のものより小さい場合→ターゲットVTS2はVTS1をソースとして選択する。
ステップ(3)の全システム負荷値の計算の実施を、2つ以上例えばm個のソースVTS(VTS1〜VTSm;m≧2)を含む場合にも容易に適用できる。記憶システムはターゲットVTS#tとm個のソースVTS(VTS1,VTS2,・・・,VTSm−1,VTSm)を含むと想定する。活動中のソースVTS1〜VTSmのジョブの負荷値をW1〜Wmと表す。
ターゲットVTStは活動中のVTS1〜VTSmに新たなデータ・ボリュームVol#t(特定のデータ)のコピー要求をする。ソースVTS1〜VTSmそれぞれの最終的なジョブ負荷値(最終負荷値)をW1’,W2’,・・・Wm−1’,Wm’とする。記憶システム全体について、m個の全システム負荷値Wtotは次ように与えられる。
・ソースVTS1に対してジョブVol#tを加える場合:
Wtot=W1’+W2+・・・+W(m−1)+Wm;
・ソースVTS2に対してジョブVol#tを加える場合:
Wtot=W1+W2’+・・・+W(m−1)+Wm;



・ソースVTS(m−1)に対してジョブVol#tを加える場合:
Wtot=W1+W2+・・・+W(m−1)’+Wm;
・ソースVTSmに対してジョブVol#tを加える場合:
Wtot=W1+W2+・・・+W(m−1)+Wm’;
ターゲットVTS#tはこれらのm個の全システム負荷値Wtotを対比する。対比の結果として一番小さなWtotの場合に、ターゲットVTS#tはシステム全体の負荷に影響の小さなソースVTSをコピー要求先として選択できる。
一般には各VTSのジョブ負荷値Wは、コピー・キューに保持している処理(仕掛かり)中のジョブ・リストの属性情報により決定される。属性情報には、各VTSのジョブ処理能力の値(RA:能力値)と、ジョブ・リストに含まれるデータ・ボリューム数(N)と、各データ・ボリュームにいての未処理データ量(C1,C2)及び優先度(高優先度(H)及び低優先度(L))と、その他関連パラメータが含まれる。負荷値は、これらパラメータの関数W=W(H,L,C,RA)として与えられる。
次に、各VTSの負荷を計算するモデルとして実施例を与える。
ターゲットVTSは、記憶システム内のソースVTS単位で、ジョブ処理能力値(RA)、コピー・キュー内に存在するジョブ(ジョブ数N、データ・ボリュームVoli=Vol1,Vol2、Vol3、・・・VolN)の残データ量(Ci=C1,C2,C3、・・・、CN)および各データのコピー優先度(Pi=高優先度(H)または低優先度(L))を定期的に参照する。一般に、ターゲットVTSは、ソースVTSの負荷値WをW=ΣCi×Pi/(RA/N)として与えられる。H,Lは、それぞれの優先度に対する重み付けであり、ユーザが各論理ボリュームにホストを介してポリシーとして設定できる。処理能力は処理しているジョブに均等に割当てられ、処理中の複数のデータは並列処理される。
図5は、記憶システム全体のジョブ負荷値の計算の実施例を示す。この実施例では、ターゲットVTS0は、高優先度のデータ・ボリュームのコピー要求をする場合のソースVTSの選択方法である。記憶システムの全体として、ターゲットVTSがこれらのジョブのうち高優先度のジョブを最も早く終了するように2つのソースVTSから1つのものを選択する。システム全体のジョブ負荷のバランスを考慮しながら、優先度の高い複数のジョブのコピージョブ全体の完了時間の平均が最も短縮されるように(H=0.8、L=0.2)、各ソースVTSのジョブ負荷を計算する。
ターゲットVTS2がソースVTS0及び1の負荷値を計算する簡単なモデルを示す。
ソースVTS0及び1のそれぞれ処理中のデータ数2、1である。理解の説明のため、各データ(処理中データ、追加データ)のデータ量は同一である。VTS0及び1のジョブ処理能力の値(処理能力値RA)は同じとする。能力値RA=1として負荷値W0、W1、W0’、W1’を計算する。各負荷値Wの計算において、割当負荷値としてRA/N(処理中のジョブ数N=1,2,3,・・N)を使用している。各ジョブのデータ量は同一として“1”としRAも固定値として“1”として計算している。
図5(b)の場合では、VTS0が2つのデータの優先度(H,H)であり高優先度であり、VTS1の1つのデータの優先度(H)である。上述したようにVTSの負荷値WをW=ΣCi×Pi/(RA/N)で与えられる。全システム負荷値Wtot(W0’+W1、W0+W1’)の相対的な対比ができれば十分であるため、データ量Ci、処理能力値RAを1として計算している。
(b)の場合、ターゲットVTS2はVTS1をソースとして特定データのコピー要求として選択するとシステム全体としてジョブ負荷を小さくできる。この選択結果は、VTS0、VTS1の処理中のデータが全て高優先度(H)で同じ優先度であることから、処理しているデータ数で決定されている
図5(a)の場合では、VTS0が2つのデータの優先度(L,L)であり低優先度であり、VTS1の1つのデータの優先度(H)である。
(b)の場合についても、VTS0(Wtot=4.4)に比べてVTS1(Wtot=4.0)の選択が全システム負荷を小さい(a)の場合と同じ選択結果になっている。しかし(a)の場合、VTS0及びVTS1の選択で両者の全システム負荷値が近い値(44と40)になっていることがわかる。この結果は、VTS0の処理中のデータがVTS1より多いが、VTS0のデータは低優先度Lであり、VTS1のデータは高優先度Hであるからである
図6は、記憶システム全体のジョブ負荷値の計算の実施例を示す。ターゲットVTS2がソースVTS0及び1の負荷値を計算する別の簡単なモデルを示す。図5の場合と同じ条件において、ソースVTS0及び1のそれぞれ処理中のデータ数3(L、L,L)、2(H,H)である場合に、優先度(H、L)の設定の仕方で、ターゲットVTS2が選択するソースVTSが変わることを示す。
図6(a)の場合では、高優先度H=0.9、低優先度L=0.1の場合は、VTS0の選択が全システム負荷を小さくし、かつ高優先度のジョブを早く処理することを示している。この結果は、VTS1の高優先度のジョブを2つ仕掛かっているために、ターゲットVTS2がVTS0を選択しVTS1の高優先度のジョブの処理を優先させている。一方(b)は、H=0.6,L=0.4とすると、データ処理に平等(H=L=0.5)に近い場合である。この場合は処理中のジョブ数の少ないVTS1を選択することが、システム全体の負荷を出来ることを示している。
各VTSの処理パフォーマンスは、処理能力が同一とすると、処理中のジョブ数に依存する。複数のVTSを含む記憶システム環境では、ホストの特定業務に基づく他のVTSからの複数のコピー要求に各VTSの仕掛かり中のジョブを多数保持している。通常、ターゲットVTSは、データ2重化のためのバックアップ処理が処理ジョブ数の小さいVTSを選ぶことにより、システム全体の全システムの負荷を小さくできる。しかし、記憶システムの運用者は、優先度の高いジョブを優先的に処理しつつ全システムを負荷の適正化を図りたい場合がある。その運用要求に対して、システム運用者及びユーザは、データ・ボリュームのポリシー設定においてユーザが適宜,各論理ボリュームの優先度(H,L)の指定とその重み付け可能である。このような場合は、ターゲットVTSは、図6(a)のように、VTS1での高優先度(H)のジョブの処理を速めるために、VTS0の選択をすることも可能である。
以上説明された負荷値計算の実施例は例示であり、本発明の選択方法はこれらに限定されるものではない。また、本発明のシステムの構成要素(クラスタ)は、VTSに限定されず一般の記憶装置(CD、DVD、SSD)、NAS(Network Attached Storage)及びサーバ装置も含まれる。実際の記憶システムにおいて、処理中のそれぞれのジョブ(データ)は異なるデータ量を有している。異なるデータ・ボリュームの処理の場合においても、各データの処理に対して処理能力値(RA)の均等な割当はされる点は図5及び図6の実施例と同じである。ソースVTSが処理中の全ての各ジョブのコピー処理を同時並列される点は同じである。
以上の本発明によれば、3つ以上の記憶装置を含む記憶システムにおいて、ターゲットVTSはコピー要求をする際に複数のソースVTSからシステム全体の負荷への影響を最小限に止めるソースVTSの選択を可能する有利な効果を有する。システム全体のコピー処理のへの影響を最小限にしつつ、ターゲットVTSが高優先度のジョブを最も早く終了するように複数のソースVTSから1つのものを選択する。
2a、2b、2c…ホスト
6a、6b、6c…VTS
8a、8b、8c…DASD
10a、10b、10c…テープ・ライブラリ

Claims (14)

  1. 互いに通信可能に接続された3つの記憶装置を含み、前記3つの記憶装置はターゲット記憶装置と第1及び第2のソース記憶装置を含み、前記ターゲット記憶装置は前記ソース記憶装置に特定のデータのコピー要求をし、前記ソース記憶装置は前記特定のデータを保持し、他の前記記憶装置からコピー要求のジョブを受け付けて複数のデータ・ボリュームを処理中である記憶システムであって、
    第1及び第2のソース記憶装置は、前記処理中のデータ・ボリュームのジョブ・リスト及びその属性情報を保持し、
    前記ターゲット記憶装置は、
    (a)第1及び第2のソース記憶装置の前記属性情報を参照し、
    (b)前記属性情報に基づいて第1及び第2のソース記憶装置それぞれの前記処理中のジョブ負荷として第1及び第2の負荷値を計算し、
    (c)第1及び第2の負荷値それぞれに前記特定のデータのジョブの負荷値を加えたものを第1のソース記憶装置の第1の最終負荷値及び第2のソース記憶装置の第2最終負荷値とし、
    (d)第1の最終負荷値に第2の負荷値を加えて前記システム全体の第1の全システム負荷値を与え、
    (e)第2の最終負荷値に第1の負荷値を加えて前記システム全体の第2の全システム負荷値を与え、
    (f)第1の全システム負荷値と第2の全システム負荷値とを対比し、
    (g)前記対比の結果に基づき、前記システム全体の負荷が小さくなるように前記ソース記憶装置を選択し、
    (h)前記ソース記憶装置に前記特定のデータのコピー要求を行う、
    記憶システム。
  2. 前記属性情報は、前記ソース記憶装置の処理中のジョブ処理能力値(RA)と、前記ジョブ・リスト(リスト数=N)のデータ・ボリューム番号に関連して未処理データ量(Ci=C1,C2,・・・CN)及び優先度(Pi=P1,P2,・・・PN)と、を前記属性情報として含む請求項1に記載の記憶システム。
  3. 前記ソース記憶装置は、前記処理中のデータ・ボリュームのそれぞれに前記処理能力値を均等に割当てられた処理能力値(RA/N)により前記複数のデータ・ボリュームを並列処理する請求項2に記載の記録システム。
  4. 第1の負荷値、第2の負荷値、及び前記特定のデータの負荷値は、前記処理能力値、前記ソース記憶装置の処理中の各データ・ボリュームの前記未処理データ量、各ジョブの優先度に基づいて計算される、請求項3に記載の記憶システム。
  5. 第1の負荷値、第2の負荷値、及び前記特定のデータの負荷値は、各前記データ・ボリュームに対して前記未処理データ量(Ci)に各優先度(Pi=高優先度(H)または低優先度(L))を掛けた値を前記割当処理能力値(RA/N)で割った値を合計として与えられる請求項4に記載の記憶システム。
  6. 第1の負荷値、第2の負荷値、及び前記特定のデータの負荷値Wは、W=ΣCi×Pi/(RA/N)と与えられる請求項5に記載の記憶システム。
  7. 前記優先度の値は、高優先度の値が低優先度の値より大きな値を与える請求項6に記載の記憶システム。
  8. 前記高優先度値を0.8、前記低優先度値を0.2である請求項7に記載の記憶システム。
  9. 前記優先度は、前記データ・ボリュームにユーザにより設定された前記属性情報により与えられ、前記コピー要求時のRunモードかDeferredモードかにより決定される、請求項5に記載の記憶システム。
  10. 前記記憶装置はDASDキャッシュを含む請求項1に記載のシステム。
  11. 前記記憶装置は、テープドライブを接続し該テープドライブの高速キャッシュとして機能する請求項10に記載のシステム。
  12. 互いに通信可能に接続された複数の記憶装置を含み、複数の前記記憶装置は1つのターゲット記憶装置及びm個のソース記憶装置(mは2以上)を含み、前記ターゲット記憶装置は前記ソース記憶装置に特定のデータのコピー要求をし、m個の前記ソース記憶装置は前記特定のデータを有し、他の前記記憶装置から複数のコピー要求のジョブを受け付けて複数のデータ・ボリュームを処理中である記憶システムであって、
    前記ソース記憶装置は、前記処理中のデータ・ボリュームのジョブ・リスト及びその属性情報を保持し、
    前記ターゲット記憶装置は、
    (a)m個の前記ソース記憶装置それぞれの前記属性情報を参照し、
    (b)前記属性情報に基づいてm個の前記ソース記憶装置それぞれの前記処理中のジョブ負荷として負荷値を計算し、
    (c)m個の前記ソース記憶装置の負荷値それぞれに前記特定のデータのジョブの負荷値を加えたものをm個の前記ソース記憶装置それぞれの最終負荷値とし、
    (d)前記ソース記憶装置の最終負荷値に他の全ての前記ソース記憶装置の負荷値を加えて前記システム全体の全システム負荷値を与え、
    (e)前記(d)のステップをm個の前記ソース記憶装置の最終負荷値について実行して、m個の前記ソース記憶装置それぞれに対応する前記全システム負荷値を与え、
    (f)m個の前記全システム負荷値を対比し、
    (g)前記対比の結果に基づき、前記システム全体の負荷が小さくなるようにm個の前記ソース記憶装置からソース記憶装置を選択し、
    (h)前記ソース記憶装置に前記特定のデータのコピー要求を行う、記憶システム。
  13. 互いに通信可能に接続された複数の記憶装置を含み、複数の前記記憶装置は1つのターゲット記憶装置及びm個のソース記憶装置(mは2以上)を含む記憶システムにおいて、前記ターゲット記憶装置が特定のデータのコピー要求先として最適なソース記憶装置を選択する方法であって、m個の前記ソース記憶装置は、前記特定のデータを有し、他の前記記憶装置から複数のコピー要求のジョブを受け付けて複数のデータ・ボリュームを処理中であり、前記処理中のデータ・ボリュームのジョブ・リスト及びその属性情報を保持する前記方法は、
    (a)m個の前記ソース記憶装置それぞれの前記属性情報を参照するステップと、
    (b)前記属性情報に基づいてm個の前記ソース記憶装置それぞれの前記処理中のジョブ負荷として負荷値を計算するステップと、
    (c)m個の前記ソース記憶装置の負荷値それぞれに前記特定のデータのジョブの負荷値を加えたものをm個の前記ソース記憶装置それぞれの最終負荷値とするステップと、
    (d)前記ソース記憶装置の最終負荷値に他の全ての前記ソース記憶装置の負荷値を加えて前記システム全体の全システム負荷値を与えるステップと、
    (e)前記(d)のステップをm個の前記ソース記憶装置の最終負荷値について実行して、m個の前記ソース記憶装置それぞれに対応する前記全システム負荷値を与えるステップと、
    (f)m個の前記全システム負荷値を対比するステップと、
    (g)前記対比の結果に基づき、前記システム全体の負荷が小さくなるようにm個の前記ソース記憶装置からソース記憶装置を選択するステップと、を実行する方法。
  14. 互いに通信可能に接続された複数の記憶装置を含み、複数の前記記憶装置は1つのターゲット記憶装置及びm個のソース記憶装置(mは2以上)を含む記憶システムにおいて、前記ターゲット記憶装置が特定のデータのコピー要求先として最適なソース記憶装置を選択するプログラムであって、
    m個の前記ソース記憶装置は、前記特定のデータを有し、他の前記記憶装置から複数のコピー要求のジョブを受け付けて複数のデータ・ボリュームを処理中であり、前記処理中のデータ・ボリュームのジョブ・リスト及びその属性情報を保持し、
    (a)m個の前記ソース記憶装置それぞれの前記属性情報を参照するステップと、
    (b)前記属性情報に基づいてm個の前記ソース記憶装置それぞれの前記処理中のジョブ負荷として負荷値を計算するステップと、
    (c)m個の前記ソース記憶装置の負荷値それぞれに前記特定のデータのジョブの負荷値を加えたものをm個の前記ソース記憶装置それぞれの最終負荷値とするステップと、
    (d)前記ソース記憶装置の最終負荷値に他の全ての前記ソース記憶装置の負荷値を加えて前記システム全体の全システム負荷値を与えるステップと、
    (e)前記(d)のステップをm個の前記ソース記憶装置の最終負荷値について実行して、m個の前記ソース記憶装置それぞれに対応する前記全システム負荷値を与えるステップと、
    (f)m個の前記全システム負荷値を対比するステップと、
    (g)前記対比の結果に基づき、前記システム全体の負荷が小さくなるようにm個の前記ソース記憶装置からソース記憶装置を選択するステップと、
    を前記ターゲット記憶装置に実行させるプログラム。
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