JP5521716B2 - ストレージ制御プログラム、ストレージ制御方法およびストレージ制御装置 - Google Patents
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Description
電子データを記憶する記憶媒体としては、即応性があり大容量のデータを記憶できるものが主流になっている。この記憶媒体としては、ハードディスク(HDD:Hard Disk Drive)等が知られている。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、データ管理の信頼性を高めるストレージ制御プログラム、ストレージ制御方法、および、信頼性の高いストレージ制御装置を提供することを目的とする。
作成手順では、ホスト装置から送信されたデータの記憶媒体への書き込みアクセス状況に応じてデータ毎のアクセス頻度を識別するアクセス頻度情報を定期的に作成する。
まず、実施の形態のストレージ制御装置について説明し、その後、実施の形態をより具体的に説明する。
図1は、第1の実施の形態のストレージ制御装置の概要を示す図である。
ストレージ制御装置1は、ストレージ装置群2と、ホスト装置3と接続されている。ストレージ制御装置1は、ホスト装置3から受信したアクセス要求に基づいて、ストレージ装置群2へのアクセス処理を行う。
ストレージ装置群2は、複数のストレージ装置2a、2bを有する。
作成部11cは、ホスト装置3から送信されたデータのストレージ装置2a、2bへの書き込みアクセス状況に応じて、データ毎のアクセス頻度を識別するアクセス頻度情報を作成する。
アクセス頻度情報は、所定時間毎のストレージ装置へのアクセスの累積数を段階的に表したものとするのが好ましい。例えば、アクセス回数が30分に300回以上の場合のアクセス頻度情報をα、アクセス回数が30分に10回以上で300回未満の場合のアクセス頻度情報をβ、アクセス回数が10回未満の場合のアクセス頻度情報をγと設定することができる。アクセス頻度情報は、書き込みアクセス頻度の大小を判断する基準として用いる。これにより判断部12cの判断を簡易なものとすることができる。
前述したアクセス頻度情報がαである場合は、ストレージ装置に対するアクセス頻度が比較的多いものと判断し、ストレージ装置2bの空き領域、言い換えると退避領域にデータを書き込むのが好ましい。図1では、ストレージ装置2bの空き領域にデータDt1、Dt2が書き込まれた状態を図示している。これにより、SSDを有するストレージ装置2aにデータが高頻度で書き込まれ、ストレージ装置2aが早期に書き換え可能回数の上限に達してしまうことを回避することができる。これにより、データ管理の信頼性を高めることができる。
書き込み部13cは、判断部12cの判断に応じて、データをストレージ装置2a、またはストレージ装置2bに書き込む。
図2は、第2の実施の形態のストレージシステムを示すブロック図である。
ストレージシステム100は、ホストコンピュータ(以下、単に「ホスト」と言う)30と、ディスクの動作制御を行う制御モジュールである制御モジュール(CM:Controller Module)10a、10b、10cと、ストレージ装置群を実装するドライブエンクロージャ(DE:Drive Enclosure)20a、20b、20c、20dとを有する。
制御モジュール10a、10b、10cは、コントローラエンクロージャ(CE:Controller Enclosure)18内に実装されている。各制御モジュール10a、10b、10cは、それぞれストレージ制御装置として機能する。
制御モジュール10a、10b、10cは、それぞれ、アクセス指示情報としてI/Oコマンドをドライブエンクロージャ20a、20b、20c、20dに送信し、ストレージ装置の記憶領域に対するデータの入出力指令を行う。また、入出力指令からアクセス監視時間が経過しても応答が得られないときは、このI/O処理を中断するアボート指示コマンドをドライブエンクロージャ20a、20b、20c、20dに送信する。
これらドライブエンクロージャ20a、20b、20c、20dにて構成されるRAIDグループは、複数のハードディスクドライブ、または、複数のSSDのいずれかで構成される。
ドライブエンクロージャ20aは、複数のストレージ装置211a、211b、211c、211d、211e、211f、211g、211hと、各ストレージ装置211a〜211hにそれぞれ電源経路221a、221bを介して電源を供給する複数の電源供給部(PSU:Power Supply Unit)231a、231bとを有する。さらに、ドライブエンクロージャ20aは、各ストレージ装置211a〜211hとそれぞれ入出力経路222a、222bを介して接続された複数のデバイス監視部(PBC:Port Bypass Circuit)230a、230bを有する。
これら、各ストレージ装置211a〜211hには、ハードディスクとSSDとが混在して用いられている。
このようなドライブエンクロージャ20b〜20dで構成されるドライブエンクロージャ群20は、各ドライブエンクロージャ20b〜20dが備えるストレージ装置のうちの複数のストレージ装置に、例えばユーザ情報等の情報を分割して記憶し、またはそれぞれ同じ情報を記憶するRAID構造を備える。
以下、制御モジュール10aの機能を説明するが、制御モジュール10b、10cも制御モジュール10aと同様の機能を有している。
装置監視部113は、ストレージ装置内の各装置の状態を監視する。ここで「各装置の状態」としては、例えば、各装置の稼働状態や、電源状態等が挙げられる。
制御部115は、ホスト30からのアクセス回数を記憶・管理する。この制御部115は、SSD書き込み制御部115aと、アクセス監視・履歴管理部115bと、スケジュール管理・変更部115cと、スケジュール調整部115dとを有している。
アクセス監視・履歴管理部115bは、ストレージ装置への各データのアクセス状況を日時単位で監視する。具体的には、アクセス監視・履歴管理部115bは、アクセス情報収集部114によって取得されたアクセス回数をデータ毎、かつ、所定時間毎にまとめたアクセス頻度情報を作成する。そしてアクセス監視・履歴管理部115bは、作成したアクセス頻度情報を、アクセス情報格納部116に格納する。
スケジュール管理・変更部115cは、アクセス履歴情報に基づいて作成されるSSDを構成するRAIDグループにデータを書き込むスケジュールを管理する。このスケジュールは、SSDへデータを書き込む時間か否かの判断を行う基準となるものである。また、必要に応じてスケジュールを変更する。
さらに、スケジュール管理・変更部115cは、過去のSSDを構成するRAIDグループに対するアクセス履歴やユーザが設定したスケジュールに基づいて、更新用のスケジュールを調整するようにしてもよい。なお、スケジュールの調整方法については、後述する。
スケジュール格納部117には、スケジュールを管理する種々の情報が格納される。
RAIDグループ情報格納部118には、データの最終書き込みアクセス時間が、データ毎、かつ、SSD毎に格納される。RAIDグループ情報格納部118にはまた、SSD毎のデータの別領域への退避データ管理情報が、データ毎に格納される。なお、退避データ管理情報には、退避先、退避元等が含まれる。
次に、アクセス情報格納部116、スケジュール格納部117、および、RAIDグループ情報格納部118に格納されている情報について詳しく説明する。
図5に示すアクセスカウンタ114aには、データおよびアクセス数の欄が設けられている。横方向に並べられた情報同士が互いに関連づけられている。
アクセス数の欄には、ストレージ装置でデータへのアクセスが発生した場合、領域にデータの書き込みアクセスがあった回数(アクセス回数)が格納されている。
アクセス頻度管理テーブル116aは、データ毎に設けられている。
図6に示すアクセス頻度管理テーブル116aには、時間およびアクセス数の欄が設けられている。横方向に並べられた情報同士が互いに関連づけられている。
アクセス数の欄には、時刻毎のアクセス数が格納されている。例えば、00:00:00の欄には、00:00:00から00:00:59までのアクセス数が格納されている。
アクセス履歴管理テーブル116bは、データ毎に設けられている。
図7に示すアクセス履歴管理テーブル116bには、時間、運用ランク(Operational Rank)、および、カウント数の欄が設けられている。横方向に並べられた情報同士が互いに関連づけられている。
運用ランクの欄には、時間帯毎の運用ランク(アクセス履歴情報)が設定されている。
図8は、スケジュール管理情報を示す図である。図8では、スケジュール管理情報がテーブル化されている。
スケジュール管理テーブル117aには、時間(Time)、現在の運用ランク(Present Operational Rank)、今日の運用ランク(Today Operational Rank)、更新用運用ランク(Renewal Operational Rank)の欄が設けられている。横方向に並べられた情報同士が互いに関連づけられている。
現在の運用ランクの欄には、前日までの同一時間帯の運用ランクの平均が格納されている。SSD書き込み制御部115aは、現在の運用ランクに基づいて、後述するSSD書き込み制御処理を実行する。各時間帯の運用ランクをひとまとめにしたものがスケジュールとなる。
更新用運用ランクの欄には、スケジュール管理・変更部115cが作成した更新用の運用ランクが格納されている。
すなわち、スケジュール管理テーブル117aの更新用運用ランクの欄には、ホスト30からのアクセス頻度に基づく運用ランクA〜Dが、プール領域に退避すべき優先度を表す指標として格納されている。
運用ランクB、Cに設定されたデータは、それぞれ、原則として、プール領域に退避し、所定時間以上当該データに対するアクセスがない場合にSSDに書き込むデータ(退避優先データ)であることを表している。なお、前述した所定時間は、運用ランクBの方が、運用ランクCより長く設定されている。所定時間を運用ランク毎に設定していることは、SSDに対する高頻度のアクセスを抑制するためである。
図9は、スケジュール調整管理情報を示す図である。図9では、スケジュール調整管理情報がテーブル化されている。
スケジュール調整管理テーブル117bには、時間、RLU#0の運用ランク、RLU#1の運用ランク、・・・、RLU#4の運用ランクの欄が設けられている。
各RLU(RAIDグループの論理ユニット)の運用ランクの欄には、それぞれ、各スケジュール管理テーブル117aの更新用運用ランクに、ユーザが設定した運用ランクが考慮された結果作成された各データの運用ランクが、RLU毎且つ時間帯毎に格納されている。この運用ランクの作成方法については、後に詳述する。
図10は、RAIDグループ情報を示す図である。図10では、RAIDグループ情報がテーブル化されている。
ステータスの欄には、RLUナンバーの欄に設定されたRLUが有効(Available)か否(Non Available)か(使用可能か否か)を示す情報が設定されている。
書き込みアクセスランクの算出は後述の手法で算出する。なお、書き込みアクセスランクはアクセス状況に応じて常に変化する。更には書き込みアクセスランクは、アクセス予測を含めて算出される。この書き込みアクセスランクも、SSDに対する書き込みデータの更新を行うか、退避するかの判断を行う際に使用する。
ディスクタイプの欄にSSDが設定されている場合は、テンポラリデータフラグは他のRAIDグループに退避したデータの有無を示す情報となる。退避したデータが存在する場合には「On」が格納される。退避したデータが存在しない場合には「Off」が格納される。
当該RLUナンバーのRAIDグループが退避したデータを受け入れた場合は、「On」が格納される。当該RLUナンバーのRAIDグループが退避したデータを受け入れていない場合は「−」が設定される。
ディスクタイプの欄にSSDが設定されている場合は、テンポラリRLUナンバーは退避したデータの退避先を示す情報となる。データを退避したRAIDグループが複数存在する場合は、データを退避した全てのRAIDグループのRLUナンバーの情報が格納される。ディスクタイプの欄にSSD以外が設定されている場合は、テンポラリRLUナンバーはデータの退避元を示す情報となる。
退避データ管理テーブル118bには、退避元RLUナンバー(Src. RLU No.)、退避先RLUナンバー(Dst. RLU No.)、スタートオフセット(Start Offset)、データサイズ(Data Size)、オフセット、有効フラグ(Valid Flag)の欄が設けられている。横方向に並べられた情報同士が互いに関連づけられている。
データサイズの欄には、退避元RLUナンバーの欄に格納されたRAIDグループの退避元データのデータサイズを示す情報が格納されている。
スタートオフセット「0x00150000」、データサイズ「0x00002000」の書き込みアクセスが発生した場合、図12(a)に示す退避データ管理テーブル118bの1行目のレコードに記載された各情報を参照すると、1行目のレコードのデータを更新することはできない。具体的には以下のとおりである。
図12(a)では、スタートオフセットが「0x00150000」、データサイズが「0x00001000」の退避対象データが、オフセット「0x00000000」でRLU#4に退避されている。
図12(a)を見ると、RLU#4の「0x00000000」から、スタートオフセット「0x00150000」の退避対象データが書き込まれており、このデータに続いてRLU#4の「0x00001000」から、スタートオフセット「0x1122330000」の退避対象データが書き込まれている。
<処理概要>
制御モジュール10aは、ホスト30からのI/Oアクセスをチャネルアダプタ14が受け付けると、実際にデータを保存、保持している箇所に対するRAIDグループ、ディスク・SSDの位置情報をI/O制御部111が確認する。
・書き込みアクセスの場合
アクセスがSSDに対する書き込みアクセスの場合、SSD書き込み制御部115aは、当該領域に対するアクセスが、初回アクセス(1回目のアクセス)か更新アクセス(2回目以降のアクセス)かで処理を変更する。
初回アクセスの場合は、SSD書き込み制御部115aはSSDにデータを書き込む。
更新アクセスの場合は、SSD書き込み制御部115aは、RAIDグループ情報管理テーブル118aの書き込みアクセスランクの欄を参照し、書き込みアクセスの対象となっているRAIDグループのボリュームに対するアクセス状況を確認する。
そして、メモリ13内の、退避したデータD1の退避位置を識別する位置情報d1を、退避データ管理テーブル118bに格納する。なお、図12に示す退避データ管理テーブル118bには、以前に退避されたデータD2に関する位置情報d2が格納されている。
・読み出しアクセスの場合
読み出しアクセスが発生した場合は、書き込みアクセス時に読み出しアクセス対象のデータをSSDに書き込んでいるか否かで処理を変更する。
図15は、更新処理を示す図である。
<I/O制御処理>
以下、I/O制御部111のI/O制御処理を説明する。
[ステップS1] I/O制御部111は、ホスト30からI/Oアクセスを受け付ける。その後、ステップS2に遷移する。
具体的には、I/O制御部111は、ホスト30からのI/OアクセスがSSD以外に対するデータ書き込み要求であった場合、メモリ13上に書き込み対象のデータを記憶することで、ホスト30側に書き込み完了を応答する。また、RAIDグループの該当箇所にメモリ13に記憶したデータを書き込む。
以上で、I/O制御処理の説明を終了する。
次に、ステップS10にてI/O制御部111から指示を受け、SSD書き込み制御部115aが実行するSSD書き込み制御処理を説明する。
図17は、SSD書き込み制御処理を示すフローチャートである。
[ステップS21] SSD書き込み制御部115aは、ステップS1で受け付けたアクセスの領域を確認する。その後、ステップS22に遷移する。
[ステップS29] SSD書き込み制御部115aは、I/O制御部111がSSDに最終にアクセスした時間(最終アクセス時間)を確認する。具体的には、SSD書き込み制御部115aはRAIDグループ情報管理テーブル118aを参照し、当該RAIDグループの最終書き込み時間を確認する。その後、ステップS30に遷移する。
[ステップS37] SSD書き込み制御部115aは、ステップS36にて確認した結果に基づいて、プール領域にデータを格納できるか否かを判断する。プール領域にデータを格納できる場合(ステップS37のYes)、ステップS38に遷移する。プール領域にデータを格納できない場合(ステップS37のNo)、ステップS35に遷移する。
[ステップS40] SSD書き込み制御部115aは、アクセス対象RAIDグループの退避データを確認する。具体的には、SSD書き込み制御部115aは退避データ管理テーブル118bの退避元RLUナンバーの欄を参照し、アクセス対象RAIDグループのレコードが存在するか否かを確認する。その後、ステップS41に遷移する。
[ステップS43] SSD書き込み制御部115aは、SSDへの書き込み処理を行う。この処理は、ステップS23の処理と同様の処理を行う。その後、SSD書き込み制御処理を終了する。
なお、本実施の形態では、初回アクセスの場合は、ステップS23に遷移しデータをSSDに書き込んだが、これに限らず、更新アクセスと同様にアクセス頻度に応じて、SSDに書き込むか否かを決定するようにしてもよい。
図18は、運用状態確認処理を示すフローチャートである。
[ステップS52] 制御部115は、ステップS51にて確認した結果に基づいて、SSD書き込み制御処理が運用状態か否かを判断する。SSD書き込み制御処理が運用状態である場合(ステップS52のYes)、ステップS53に遷移する。SSD書き込み制御処理が運用状態ではない場合(ステップS52のNo)、運用状態確認処理を終了する。
[ステップS62] アクセス監視・履歴管理部115bは、ステップS61にて確認した結果に基づいて、ステップS63にて説明するリセット監視パラメータを初期化してから一定周期が経過したか否かを判断する。一定周期が経過した場合(ステップS62のYes)、ステップS63に遷移する。一定周期が経過していない場合(ステップS62のNo)、一定時間間隔経過後に、ステップS54に遷移する。
次に、ステップS53のアクセス監視起動処理を説明する。
<アクセス監視起動処理>
図19は、アクセス監視起動処理(S53)を示すフローチャートである。
次に、ステップS54のアクセス回数収集処理を説明する。
<アクセス回数収集処理>
図20は、アクセス回数収集処理(S54)を示すフローチャートである。
[ステップS54i] アクセス監視・履歴管理部115bは、状態がOKではないと判断された処理対象RAIDグループが、状態異常で監視対象外であると決定する。その後、ステップS54jに遷移する。
[ステップS54k] アクセス監視・履歴管理部115bは、収集したアクセス回数をメモリ13に一時記憶する。その後、未だ状態確認を行っていないアクセス対象RAIDグループが存在すれば、ステップS54bに遷移する。そして、そのアクセス対象RAIDグループについてステップS54b以降の処理を行う。全てのアクセス対象RAIDグループについて状態確認を行った場合は、ステップS54mに遷移する。
次に、ステップS56に示す更新処理実行確認処理を説明する。
<更新処理実行確認処理>
図21は、更新処理実行確認処理(S56)を示すフローチャートである。
[ステップS56a] スケジュール管理・変更部115cは、ユーザが指定した指定時間を確認する。この指定時間は、ユーザが時、分、秒単位で指定することができる。指定時間は例えば、13時35分34秒のように指定することができる。その後、ステップS56bに遷移する。
[ステップS56g] スケジュール管理・変更部115cは、更新処理実行フラグを「On」に設定する。この更新処理実行フラグは、例えばメモリ13に記憶する。その後、未だ更新処理実行確認処理を行っていないSSD構成RAIDグループが存在すれば、ステップS56aに遷移し、スケジュール管理・変更部115cはそのSSD構成RAIDグループについてステップS56a以降の処理を行う。全てのSSD構成RAIDグループについて更新処理実行確認処理を行った場合は、更新処理実行確認処理を終了する。
次に、ステップS58の更新処理を説明する。
<更新処理>
図22は、更新処理(S58)を示すフローチャートである。
次に、図20のステップS54mのアクセス回数ランク更新処理を説明する。
この処理は、以下のアクセス回数履歴管理処理、スケジュール管理処理、および、スケジュール調整処理の3つの処理によって実現される。以下、順番に説明する。
図23は、アクセス回数履歴管理処理を示すフローチャートである。
[ステップS71] アクセス監視・履歴管理部115bは、短時間履歴更新処理を開始する。ここで、短時間履歴更新処理とは、アクセス情報収集部114によって収集され、アクセスカウンタ114aに一時記憶されたアクセス回数を、所定時間帯毎(ここでは0時から30分毎)の履歴情報に集約してまとめる処理をいう。その後、ステップS72に遷移する。以下、アクセス監視・履歴管理部115bは、ステップS72、S73の処理を、対象データ数分繰り返し実行する。
[ステップS74] アクセス監視・履歴管理部115bは、メイン履歴更新処理を実行する。ここで、メイン履歴更新処理とは、30分毎の履歴情報を、データ別に半日毎の情報にまとめて、アクセス履歴管理テーブル116bに格納する処理をいう。
次に、スケジュール管理処理フローを説明する。
<スケジュール管理処理フロー>
図24は、スケジュール管理処理を示すフローチャートである。
[ステップS84] スケジュール管理・変更部115cは、ステップS83の確認に基づいて、再構築処理が必要であるか否かを判断する。再構築処理が必要である場合は、制御モジュール10a等がリセットされた場合や、履歴やスケジュールが存在しない場合等が挙げられる。再構築処理が必要である場合(ステップS84のYes)、ステップS85に遷移する。再構築処理が必要ではない場合(ステップS84のNo)、ステップS87に遷移する。以下、スケジュール管理・変更部115cは、ステップS85、ステップS86の処理を、対象データ数分、および、半日分の時間単位(30分間隔)毎に繰り返し実行する。
スケジュール管理・変更部115cは、上記ステップS85、S86の処理をデータ数分、および、半日分の時間単位(30分間隔)分実行した後に、ステップS87に遷移する。
[ステップS91] スケジュール管理・変更部115cは、現在時間を確認する。その後、ステップS92に遷移する。
スケジュール管理・変更部115cは、ステップS93、S94の処理を対象データ数分実行してから、スケジュール管理処理を終了する。
次に、ステップS89の更新スケジュール算出処理を詳しく説明する。
<更新スケジュール算出処理>
図25、および、図26は、更新スケジュール算出処理を示すフローチャートである。なお、図25、および、図26では運用ランクを単に「ランク」と表記している。
スケジュール管理・変更部115cは、更新スケジュール算出処理を、対象データ数毎に繰り返し実行する。
[ステップS89d2] スケジュール管理・変更部115cは、運用ランクAの数を1加える。その後、ステップS89hに遷移する。つまり、スケジュール管理・変更部115cは、上記ステップS89bで取得した全てのデータに対するランク数値を算出し保持するとともに、取得したデータのうちの運用ランクA、B、C、Dの数を管理する。
[ステップS89e2] スケジュール管理・変更部115cは、運用ランクBの数を1加える。その後、ステップS89hに遷移する。
[ステップS89f2] スケジュール管理・変更部115cは、運用ランクCの数を1加える。その後、ステップS89hに遷移する。
[ステップS89g2] スケジュール管理・変更部115cは、運用ランクDの数を1加える。その後、ステップS89hに遷移する。
[ステップS89i] スケジュール管理・変更部115cは、算出したランク数の平均値が予め設定された複数の数値範囲のうちのどの範囲に属するかを判断する。平均値が1未満であれば(ステップS89iの1未満)ステップS89jに遷移する。平均値が1〜1.99であれば(ステップS89iの1〜1.99)ステップS89kに遷移する。平均値が2〜2.99であれば(ステップS89iの2〜2.99)ステップS89oに遷移する。平均値が3〜3.99であれば(ステップS89iの3〜3.99)ステップS89rに遷移する。平均値が4であれば(ステップS89iの4)ステップS89tに遷移する。
[ステップS89k] スケジュール管理・変更部115cは、当該データの運用ランクがAであるかBであるかを判定する判定処理を行うことを決定する。その後、ステップS89mに遷移する。
[ステップS89n] スケジュール管理・変更部115cは、当該データの運用ランクをBと判定する。その後、ステップS89uに遷移する。
[ステップS89q] スケジュール管理・変更部115cは、当該データの運用ランクをCと判定する。その後、ステップS89uに遷移する。
[ステップS89t] スケジュール管理・変更部115cは、当該データの運用ランクをDと判定する。その後、ステップS89uに遷移する。
スケジュール管理・変更部115cは、上述したステップS89a〜S89uの処理を対象データ数分実行し、更新スケジュール算出処理を終了する。
具体的には、上記ステップS89の処理は、上述した通りである。ステップS85の処理は、ステップS89bの処理をアクセス情報格納部116内の当日分の履歴情報以外の過去の履歴情報を対象として行う。さらに、後述する図28のステップS109の処理は、ステップS89bの処理をユーザが設定したスケジュール、または過去のスケジュールを対象として行う。
<スケジュール調整処理>
スケジュール調整処理は、例えば、ユーザが設定したスケジュールがある場合には、それらを考慮して、スケジュールを調整するものである。このスケジュールは、ユーザが、インタフェース(図示せず)を介して入力することができる。
ユーザが設定するスケジュールは、スケジュール管理テーブル117aと同様のフォーマットでメモリ13に格納されている。
[ステップS101] スケジュール調整部115dは、スケジュール管理テーブル117aの今日の運用ランクの欄のスケジュール(以下、処理日スケジュールともいう)を確認する。その後、ステップS102に遷移する。
[ステップS104] スケジュール調整部115dは、ステップS103の確認結果に基づいて、現在時刻が処理日スケジュールを更新すべき更新時間であるか否かを判断する。現在時刻が更新時間である場合(ステップS104のYes)、ステップS105に遷移する。現在時刻が更新時間ではない場合(ステップS104のNo)、スケジュール調整処理を終了する。
[ステップS106] スケジュール調整部115dは、ステップS105の確認結果に基づいて、ユーザ設定スケジュールがメモリ13に存在するか否かを判断する。ユーザ設定スケジュールが存在すれば(ステップS106のYes)、ステップS107に遷移する。
この場合、スケジュール管理・変更部115cは、ステップS112の処理を全ての時間単位分実行し、さらにステップS112の全ての時間単位分の実行を対象データ数分実行する。
[ステップS111] スケジュール調整部115dは、ステップS110にてメモリ13に一時記憶した処理日スケジュールを、スケジュール管理テーブル117aの今日の運用ランクの欄に格納する。スケジュール調整部115dはまた、スケジュール調整管理テーブル117bの運用ランクの欄に一時記憶した処理日スケジュールを、格納する。スケジュール調整部115dはさらに、RAIDグループ情報管理テーブル118aの書き込みアクセスランクの欄にも一時記憶した処理日スケジュールを、格納する。その後、スケジュール調整処理を終了する。
スケジュール調整部115dは、上記ステップS112の処理を対象データ数分、および、時間単位分実行したら、ステップS113に遷移する。
このように、スケジュール調整部115dは、ユーザが設定したユーザ設定スケジュールが存在し、且つ、ユーザによって最適化の指示があれば、過去の履歴情報に基づいて作成した処理日スケジュール(現在のスケジュール)とユーザ設定スケジュールとの合わせ込みを行って、処理日スケジュールを最適化する。これにより、ユーザの意思にも過去の傾向にも合致した処理日スケジュールを設定することができる。その結果、メモリ13をより有効に使用できる。
以上述べたように、ストレージシステム100によれば、SSD書き込み制御部115aが、SSD書き込み制御処理において、運用ランクに応じて、データをSSDに書き込むか、プール領域に退避するのかを決定するようにした。これにより、SSD構成RAIDグループにデータが高頻度で書き込まれ、早期に書き換え可能回数の上限に達してしまうことを回避することができる。従って、ストレージシステム100の信頼性を向上させることができる。
なお、本実施の形態では、RLU毎に運用ランクを設定したスケジュール調整管理テーブル117bを作成した。しかし、これに限らず、このスケジュール調整管理テーブル117bの代わりに、データ毎の運用ランクを設定したスケジュール調整管理テーブルを作成するようにしてもよい。
スケジュール調整管理テーブル117cは、日にち毎に設けられている。
各データの運用ランクの欄には、それぞれ、各スケジュール管理テーブル117aの更新予測値の運用ランクに、ユーザが設定した運用ランクが考慮された結果、作成された運用ランクがまとめられて格納されている。
次に、第3の実施の形態のストレージシステムについて説明する。
以下、第3の実施の形態のストレージシステムについて、前述した第2の実施の形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第3の実施の形態のアクセス回数履歴管理処理は、S76において、以下の履歴情報確認処理、および、SSDランク補正処理を行うことで、運用ランクを決定し、格納する。以下、これらの処理について順番に説明する。
図30、および、図31は、履歴情報確認処理を示すフローチャートである。
[ステップS121] アクセス監視・履歴管理部115bは、直前の短時間履歴情報として、アクセス頻度管理テーブル116aに格納された1分間隔のアクセス回数を所定時間分(ここでは30分間分)取得する。その後、ステップS122に遷移する。
[ステップS122] アクセス監視・履歴管理部115bは、上記ステップS121で取得した直前30分間の履歴情報の1分間毎の平均値(以下、負荷平均値という)を算出する。その後、ステップS123に遷移する。
[ステップS123] アクセス監視・履歴管理部115bは、1分間毎のアクセス回数を確認する。その後、ステップS124に遷移する。
前半部分のものである場合(ステップS124の前半)、ステップS125に遷移する。後半部分のものである場合(ステップS124の後半)、ステップS131に遷移する。
[ステップS126] アクセス監視・履歴管理部115bは、ステップS125の確認結果に基づいて、実測値が平均値以上か否かを判断する。実測値が平均値以上である場合(ステップS126のYes)、ステップS127に遷移する。実測値が平均値より小さい場合(ステップS126のNo)、ステップS129に遷移する。
[ステップS140] アクセス監視・履歴管理部115bは、負荷平均値と前半高負荷差分値の平均値(即ち、前半高負荷差分値をステップS126において“上”(高負荷)と判定されたサンプル数で割った値)との差分を算出する前半高負荷差分加点比較処理を行う。その後、ステップS141に遷移する。
[ステップS145] アクセス監視・履歴管理部115bは、前半部分が低負荷傾向(減少傾向;前半低負荷)と判断する。その後、ステップS146に遷移する。
また、アクセス監視・履歴管理部115bは、前半負荷の変化がないと判断すると(ステップS156の“変化なし”)、ステップS161に遷移する。
[ステップS157] アクセス監視・履歴管理部115bは、後半負荷がどのように判断されたかを、上記ステップS148、S151、S154の判断結果に基づいて判断する。そして、アクセス監視・履歴管理部115bは、後半負荷が逆に低負荷であると判断すると(ステップS157の“低負荷”)、ステップS158に遷移する。後半負荷の変化がないと判断すると(ステップS157の“変化なし”)、ステップS159に遷移する。
[ステップS158] アクセス監視・履歴管理部115bは、直前のアクセス傾向が、増加傾向化が大きい(高負荷化大)と判断する。その後、ステップS165に遷移する。
[ステップS161] アクセス監視・履歴管理部115bは、後半負荷の傾向を判断する。ここで、アクセス監視・履歴管理部115bは、後半負荷が低負荷であると判断すると(ステップS161の“低負荷”)、ステップS159に遷移する。
さらに、アクセス監視・履歴管理部115bは、後半負荷が高負荷であると判断すると(ステップS161の“高負荷”)、ステップS162に遷移する。
一方、アクセス監視・履歴管理部115bは、後半負荷の変化がないと判断すると(ステップS163の“変化なし”)、ステップS162に遷移する。
[ステップS164] アクセス監視・履歴管理部115bは、直前のアクセス傾向が、減少傾向化が大きい(低負荷化大)と判断する。その後、ステップS165に遷移する。
アクセス監視・履歴管理部115bは、上述したステップS123〜S165の処理を、処理対象の全データに対して実行し、履歴情報確認処理を終了する。
<SSDランク補正処理>
図32は、SSDランク補正処理を示すフローチャートである。なお、図32では運用ランクを単に「ランク」と表記している。
[ステップS175] スケジュール管理・変更部115cは、退避優先モードに設定する。その後、ステップS178に遷移する。
[ステップS177] スケジュール管理・変更部115cは、退避抑止モードに設定する。その後、ステップS178に遷移する。
[ステップS182] スケジュール管理・変更部115cは、重み基準値を1.0倍して補正用の重みを算出する。その後、ステップS185に遷移する。
[ステップS184] スケジュール管理・変更部115cは、重み基準値を0.8倍して補正用の重みを算出する。その後、ステップS185に遷移する。
ここで、スケジュール管理・変更部115cは、上記ステップS179のチェック結果が、高負荷傾向大、または、高負荷傾向小であった場合には、上記図30のステップS128において算出した前半高負荷差分を上記式(4)の差分結果の値として採用する。このとき、スケジュール管理・変更部115cは、前半高負荷差分をそのまま正の値として差分結果に使用する。
また、スケジュール管理・変更部115cは、上記ステップS179のチェック結果が、変化なしであった場合には、差分結果の値として0を使用する。その後、ステップS186に遷移する。
[ステップS189] スケジュール管理・変更部115cは、当該対象データの補正用の運用ランクを運用ランクBと判定する。その後、ステップS192に遷移する。
[ステップS191] スケジュール管理・変更部115cは、当該対象データの補正用の運用ランクを運用ランクDと判定する。その後、ステップS192に遷移する。
[ステップS193] スケジュール管理・変更部115cは、上記ステップS173における判定結果であるベース値としての運用ランクと、補正用の運用ランク(反映結果)との照合を行う。具体的には、スケジュール管理・変更部115cは、ベース値としての運用ランク、および、補正用の運用ランクをそれぞれ数値化して平均値を算出する。ここでは、運用ランクAは1、運用ランクBは2、運用ランクCは3、運用ランクDは4として、ベース値としての運用ランクおよび補正用の運用ランクをそれぞれ数値化して、これら2つの値の平均値を求める。その後、ステップS194に遷移する。
[ステップS195] スケジュール管理・変更部115cは、ステップS173にて行ったランク判定により得られたモードに基づいて、データを退避が優先であるか否かを判断する。スケジュール管理・変更部115cは、モードが、退避最優先モード、または、退避優先モードであれば(ステップS195のYes)、ステップS196に遷移する。データ退避優先情報が、退避可能モード、または、退避抑止モードであれば(ステップS195のNo)、ステップS197に遷移する。
この第3の実施の形態のストレージシステムによれば、第2の実施の形態のストレージシステム100と同様の効果が得られる。
なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、制御モジュール10aが有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記憶装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等がある。磁気記憶装置には、ハードディスク装置(HDD)、フレキシブルディスク(FD)、磁気テープ等がある。光ディスクには、DVD、DVD−RAM、CD−ROM/RW等がある。光磁気記録媒体には、MO(Magneto-Optical disk)等がある。
(付記1) コンピュータに、
ホスト装置から送信されたデータの記憶媒体への書き込みアクセス状況に応じて前記データ毎のアクセス頻度を識別するアクセス頻度情報を作成する作成手順、
前記作成手順により作成された前記アクセス頻度情報に基づいて、データ退避用に設けられた退避領域に退避されたデータを前記記憶媒体に書き込むか、前記退避領域に退避させた状態を保持するかを判断する判断手順、
前記判断手順の判断に応じて前記退避領域に退避させたデータを前記記憶媒体に書き込む書き込み手順、
を実行させることを特徴とするストレージ制御プログラム。
ホスト装置から送信されたデータの記憶媒体への書き込みアクセス状況に応じて前記データ毎のアクセス頻度を識別するアクセス頻度情報を作成し、
作成されたアクセス頻度情報に基づいて、データ退避用に設けられた退避領域に退避されたデータを前記記憶媒体に書き込むか、前記退避領域に退避させた状態を保持するかを判断し、
前記判断に応じて前記退避領域に退避させたデータを前記記憶媒体に書き込む、
ことを特徴とするストレージ制御方法。
前記作成部により作成された前記アクセス頻度情報に基づいて、データ退避用に設けられた退避領域に退避されたデータを前記記憶媒体に書き込むか、前記退避領域に退避させた状態を保持するかを判断する判断部と、
前記判断部の判断に応じて前記退避領域に退避させたデータを前記記憶媒体に書き込む書き込み部と、
を有することを特徴とするストレージ制御装置。
1a 入出力制御部
1b アクセス監視部
1c アクセス制御部
1d キャッシュ
2 ストレージ装置群
2a、2b ストレージ装置
3 ホスト装置
10a、10b、10c 制御モジュール
11c 作成部
12c 判断部
13 メモリ
13c 書き込み部
14 チャネルアダプタ
15 デバイスアダプタ
18 コントローラエンクロージャ
20 ドライブエンクロージャ群
20a〜20d ドライブエンクロージャ
30 ホスト
100 ストレージシステム
111 I/O制御部
112 システム制御部
113 装置監視部
114 アクセス情報収集部
114a アクセスカウンタ
115 制御部
115a SSD書き込み制御部
115b アクセス監視・履歴管理部
115c スケジュール管理・変更部
115d スケジュール調整部
116 アクセス情報格納部
116a アクセス頻度管理テーブル
116b アクセス履歴管理テーブル
117 スケジュール格納部
117a スケジュール管理テーブル
117b、117c スケジュール調整管理テーブル
118 RAIDグループ情報格納部
118a RAIDグループ情報管理テーブル
118b 退避データ管理テーブル
Claims (6)
- コンピュータに、
ホスト装置から送信されたデータの半導体メモリへの書き込みアクセス状況に応じて、データ毎の書き込みアクセス頻度を求め、
データ退避用に設けられた退避領域に退避されたデータを前記半導体メモリに書き込むか、前記退避領域に退避させた状態を保持するかについて、当該データの書き込みアクセス頻度の大きさにより判断し、
前記退避領域に退避されたデータのうち、前記半導体メモリに書き込むと判断されたデータを、前記半導体メモリに書き込む、
処理を実行させることを特徴とするストレージ制御プログラム。 - データ毎の書き込みアクセス頻度を、当該書き込みアクセス頻度の大きさにより複数の段階に分け、
前記退避領域に退避されたデータの書き込みアクセス頻度が最も低い段階である場合は、当該データを前記半導体メモリに書き込むと判断することを特徴とする請求項1記載のストレージ制御プログラム。 - 前記退避領域に退避されたデータの書き込みアクセス頻度が最も低い段階以外の段階であり、当該データの前記半導体メモリへの書き込みアクセスが所定時間なかった場合に、当該データを前記半導体メモリに書き込むと判断することを特徴とする請求項2記載のストレージ制御プログラム。
- 前記退避領域に退避されたデータの書き込みアクセス頻度が最も高い段階である場合は、当該データを前記退避領域に退避させた状態を保持すると判断することを特徴とする請求項2または3記載のストレージ制御プログラム。
- コンピュータが、
ホスト装置から送信されたデータの半導体メモリへの書き込みアクセス状況に応じて、データ毎の書き込みアクセス頻度を求め、
データ退避用に設けられた退避領域に退避されたデータを前記半導体メモリに書き込むか、前記退避領域に退避させた状態を保持するかについて、当該データの書き込みアクセス頻度の大きさにより判断し、
前記退避領域に退避されたデータのうち、前記半導体メモリに書き込むと判断されたデータを、前記半導体メモリに書き込む、
ことを特徴とするストレージ制御方法。 - ホスト装置から送信されたデータの半導体メモリへの書き込みアクセス状況に応じて、データ毎の書き込みアクセス頻度を求める作成部と、
データ退避用に設けられた退避領域に退避されたデータを前記半導体メモリに書き込むか、前記退避領域に退避させた状態を保持するかについて、当該データの書き込みアクセス頻度の大きさにより判断する判断部と、
前記退避領域に退避されたデータのうち、前記半導体メモリに書き込むと判断されたデータを、前記半導体メモリに書き込む書き込み部と、
を有することを特徴とするストレージ制御装置。
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