JP5698381B2 - 実記憶領域動的割当方法を用いたストレージシステム - Google Patents
実記憶領域動的割当方法を用いたストレージシステム Download PDFInfo
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Description
(1)複数の記憶デバイスから第一の仮想記憶領域に第一の実記憶領域(以下、ページ)を割り当て、第一の仮想記憶領域に割り当てられたページから、第二の仮想記憶領域に第二の実記憶領域(以下、トラック)を割り当てる。ページは複数トラックからなり、第二の仮想記憶領域へ割り当てられた順番でトラックデータを格納する。
(2)第一の仮想記憶領域と複数の記憶デバイスとの間の第一のアドレス変換情報のサイズはページ数に比例し、共有メモリに保存する。また、第二の仮想記憶領域と第一の仮想記憶領域との間の第二のアドレス変換情報のサイズはトラック数に比例し、第一の仮想記憶領域に割り当てられたページ上に格納する。
(3)第二の仮想記憶領域からなる仮想記憶デバイスとの入出力に必要な第二のアドレス変換情報を、第一の仮想記憶領域に割り当てられたページ上に格納することで、第二のアドレス変換情報をアクセスする際に必要なキャッシュ制御情報を、当該仮想記憶デバイスのオーナ権を持つマイクロプロセッサのローカルメモリに格納する
ことを特徴とするものである。
(W1)コマンド制御部211は、トラックマッピングエントリ(17−e)内のLDEV内のトラック番号(17−f)を取得する。
(W2)コマンド制御部211は、トラック番号(17−f)とページサイズから、トラック番号(17−f)を含むLDEV内のページ番号(17−g)と、当該ページ内の先頭アドレスからのオフセット(17−h)を計算する。
(W3)コマンド制御部211は、PMT408と、LDEV内のページ番号(17−g)と、を基に、LDEV内のページ番号(17−g)に対応するページマッピングエントリ(17−i)を取得する。
(W4)コマンド制御部211は、ページマッピングエントリ(17−i)からディスク上のページ先頭アドレス(17−j)を取得し、オフセット(17−h)を加算して、ライト対象トラックのディスク上のアドレス(17−k)を計算する。
(W5)コマンド制御部211は、アドレス(17−k)に対して、MFホスト計算機102から送られたデータをライトする(S1703)。
(W6)MFホスト計算機に対してライトコマンド完了を応答する(S1704)。
(C1)コピージョブは、ペアエントリ(21−g)内のコピーBMテーブルアドレスからコピーBMテーブル1811を取得する。
(C2)コピージョブは、コピー対象トラック番号(21−h)と、正ボリューム(21−a)のコピー開始トラック番号(21−i)から、コピー開始トラック番号(21−i)からのオフセット(21−j)を計算する。
このとき、トラック番号(21−h)と(21−i)との差と、オフセット(21−j)との値は等しい。
(C3)コピージョブは、コピー開始トラック番号(21−i)からのオフセット(21−j)と、コピーBMテーブル1811から、トラック番号(21−h)のコピー状態を取得する。
(C4)コピージョブは、トラック番号(21−h)のコピー状態が「コピー済み」(S2204の「No」)であったならば、次の(C5)から(C7)の処理を行わず、コピー対象トラック番号(21−h)をインクリメント(S2208)して(C1)に戻る。
(C5)コピージョブは、トラック番号(21−h)のコピー状態が「未コピー」(S2204の「Yes」)であったならば、ペアエントリ(21−g)の副ボリューム(21−b)におけるコピー開始トラック番号(21−k)とオフセット(21−j)から副ボリューム(21−b)におけるコピー先トラック番号(21−l)を計算する(S2205)。
(C6)コピージョブは、正ボリューム(21−a)のトラック番号(21−h)のトラックデータを、副ボリューム(21−b)のコピー先トラック番号(21−l)にコピーする(S2206)。コマンド制御部211は、TMT1511を参照し、コピー先トラック番号(21−l)の割り当て判定情報が「未割り当て」であるならば、副ボリューム(21−b)のコピー先トラック番号(21−l)への前述した新規トラック割り当て(S1711:(W1)から(W6))を行う。
(C7)コピージョブは、正ボリューム(21−a)のトラック番号(21−h)に対応するコピーBMテーブルのコピー状態を「コピー済み」に設定する(S2207)。
以上が、通常ボリューム属性のHDEV311から仮想ボリューム属性のHDEV311へのデータコピーにおける、コピージョブの動作である。
(CW1)コマンド制御部211は、ライト対象トラックのトラック番号(23−c)は、ペアエントリ内のコピー元トラック範囲に含まれるかどうかを調べる。含まれないならば(CW2)〜(CW8)の処理はスキップし、何もしない。
(CW2)コマンド制御部211は、ペアエントリ内のコピーBMテーブルポインタからコピーBMテーブル1811を取得する。
(CW3)コマンド制御部211は、正ボリューム(23−a)のトラック番号(23−c)と、ペアエントリのコピー元HDEVにおけるコピー開始トラック番号(23−d)から、コピー開始トラック番号からのオフセット(23−e)を計算する。このとき、トラック番号(23−c)と(23−d)の差と、(23−e)との値は等しい。
(CW4)コマンド制御部211は、コピー開始トラック番号からのオフセット(23−e)と、コピーBMテーブル1811から、トラック番号(23−c)のコピー状態を取得する。
(CW5)コマンド制御部211は、トラック番号(23−c)のコピー状態が「コピー済み」(S2302:「No」)であったならば、(CW6)と(CW7)の処理を行わず、(CW8)の処理を行う。
(CW6)コマンド制御部211は、トラック番号(21−c)のコピー状態が「未コピー」(S2302:「Yes」)であったならば、ペアエントリのコピー先HDEVにおけるコピー開始トラック番号(23−f)とオフセット(23−e)からコピー先HDEVにおけるコピー先トラック番号(23−g)を計算する(S2303)。
(CW7)コマンド制御部211は、正ボリューム(23−a)のトラック番号(23−c)の更新前トラックデータを副ボリュームのコピー先トラック番号(23−g)にデータコピーする(S2304)。コマンド制御部211は、正ボリューム(23−a)のトラック番号(23−c)に対応するコピーBMテーブル1811のコピー状態を「コピー済み」に設定する(S2305)。また、コマンド制御部211は、正ボリューム(23−a)のトラック番号(23−c)に対応する差分BMテーブル1911のコピー状態を「更新済み」に設定する(S2306)。コマンド制御部211は、TMT1511を参照し、コピー先トラック番号(23−g)の割り当て判定情報が「未割り当て」であるならば、副ボリュームのコピー先トラック番号(23−g)への前述した新規トラック割り当て(S1711:(W1)から(W6))を行う。
(CW8)コマンド制御部211は、正ボリュームのトラック番号(23−c)にMFホスト計算機102から受け取ったデータをライトする(S2307)。
最後に、MFホスト計算機102にライトコマンド完了を通知する。以上が、通常ボリューム属性のHDEV311(正ボリューム)と仮想ボリューム属性のHDEV311(副ボリューム)との間のデータコピーにおける、正ボリューム(23−a)に対するMFホスト計算機102からのライトアクセスが行われた際の動作である。
(CR1)コマンド制御部211は、副ボリューム(24−b)のリストア対象トラック番号(24−h)と、ペアエントリのコピー先HDEVにおけるコピー開始トラック番号(24−g)から、コピー開始トラック番号からのオフセット(24−i)を計算する。この時、リストア対象トラック番号(24−h)とコピー開始トラック番号(24−g)の差と、オフセット(24−i)との値は等しい。
(CR2)コマンド制御部211は、ペアエントリのコピー元HDEVにおけるコピー開始トラック番号(24−j)とオフセット(24−i)から、リストア先トラック番号(24−k)を計算する。このとき、コピー開始トラック番号(24−j)とオフセット(24−i)との和は、リストア先トラック番号(24−k)に等しい。
(CR3)コマンド制御部211は、オフセット(24−i)と差分BMテーブル1911からリストア先トラック番号(24−k)の差分状態を取得する。
(CR4)コマンド制御部211は、リストア先トラック番号(24−k)の差分状態が「未更新」であったならば、(CR5)の処理を行わず、リストア対象トラック(24−h)をインクリメント(S2405)し、(CR1)から処理を行う。
(CR5)コマンド制御部211は、リストア先トラック番号(24−k)の差分状態が「更新済み」であったならば、副ボリューム(24−b)のリストア対象トラック番号(24−h)のトラックデータを、正ボリューム(24−a)のリストア先トラック番号(24−k)のトラックにコピーする(S2404)。
そして、最後にMFホスト計算機102に対し、差分リストアコマンドに対する完了応答を行う。
(RM1)コマンド制御部211は、ライト対象トラック番号(25−b)とTMT1511から、LDEV内トラック番号(25−c)を取得する。
(RM2)コマンド制御部211は、トラック番号(25−c)とページサイズからLDEV内のページ番号(25−d)と、ページ内の先頭トラック番号からのオフセット(25−e)を計算する。
(RM3)コマンド制御部211は、TMT1511上のライト対象トラックのトラック番号(25−b)に対応するトラックエントリ(25−f)を削除(破棄)する(S2504)。
(RM4)コマンド制御部211は、TMT1511上の割り当て判定情報が「割り当て済み」である全てのトラックエントリの中から、LDEV内のトラック番号とページサイズから計算できるLDEV内のページ番号が、ページ番号(25−d)と一致する一つまたは複数のトラックエントリ(25−g)が、トラックエントリ(25−f)以外に存在しないかを調べる。
(RM5)(RM4)の処理において、トラックエントリ(25−g)がトラックエントリ(25−f)以外に存在しないならば、コマンド制御部211は、PMT408上のページ番号(25−d)に対応するページエントリを削除(破棄)する(S2505)。
(GC1)TMT1511(図15)上の割り当て済み判定情報が「未割り当て」であるトラックエントリの中から、LDEV内のトラック番号がトラック番号(25−d)よりも大きく、かつ最大であるトラックエントリ(25−h)を取得する。
(GC2)コマンド制御部211は、トラックエントリ(25−h)上のLDEV内トラック番号をトラックエントリ(25−f)に登録し、割り当て判定情報を「割り当て済み」に設定する。また、コマンド制御部211は、トラックエントリ(25−h)を削除する。
このトラックエントリの再配置を、ガベージコレクションと呼ぶ。
102 MF(Main Frame)ホスト計算機
103 管理端末計算機
104 NFS/CIFSクライアント
111、112 ネットワーク
113、114、115、116 通信線
121 CHAPK(Channel Adapter PacKage)
122 DKAPK(DisK Adapter PacKage)
123 MPPK(Micro Processor PacKage)
124 CMPK(Cache Memory PacKage)
125 NIC(Network Interface Card)
126 SWPK(Switch PacKage)
131 ストレージコントローラ
132、314 ディスク
141 MP(Micro Processor)
142 LM(Local Memory)
143 SM(Shared Memory)
144 CM(Cache Memory)
201 マイクロプログラム
202 CM制御情報
203 管理テーブルのキャッシュ
211 コマンド制御部
212 RAID制御部
213 オーナ権制御部
290 ファイル
291 メタ情報部
292 データ部
301、3011,3012 OS(Operating System)
311 ホスト用論理デバイス(HDEV)
312 論理デバイス(LDEV)
313 プール
401 MPPK番号−HDEV番号対応管理テーブル
402 HDEV番号−LDEV番号対応管理テーブル
403 HDEV番号フィールド−ボリュームサイズ対応管理テーブル
404 HDEV番号−ボリューム属性対応管理テーブル
405 HDEV番号−ディスク番号対応管理テーブル
406 LDEV番号−プール番号−PMT(Page Mapping Table)アドレス対応管理テーブル
407 プール番号−ディスク番号対応管理テーブル
408 PMT(Page Mapping Table)
409 PMT管理ディレクトリ
410 TMT(Track Mapping Table)管理ディレクトリ
501 MPPK番号フィールド
502 HDEV番号フィールド
601 HDEV番号フィールド
602 LDEV番号フィールド
701 HDEV番号フィールド
702 ボリュームサイズフィールド
801 HDEV番号フィールド
802 ボリューム属性フィールド
901 HDEV番号フィールド
902 ディスク番号フィールド
1001 LDEV番号フィールド
1002 プール番号フィールド
1003 PMTアドレスフィールド
1101 プール番号フィールド
1102 ディスク番号フィールド
1201 ページ番号フィールド
1202 ページ種別フィールド
1203 LDEV内のページ先頭アドレスフィールド
1204 ディスク番号フィールド
1205 ディスク内のページ先頭アドレスフィールド
1206 ページ割り当て済み判定情報フィールド、
1301 LDEV番号フィールド
1302 PMTアドレスフィールド
1401 LDEV番号フィールド
1402 LDEV内の初期データトラック番号フィールド
1403 LDEV内次割り当てトラック番号フィールド
1511 TMTテーブル
1501 HDEV内のトラック番号フィールド
1502 LDEV内のトラック番号フィールド
1503 トラック割り当て済み判定情報フィールド
1811 コピーBMテーブル
1801 トラック番号フィールド
1802 コピー状態フィールド
1911 トラック番号と更新状態とを管理するテーブル(差分BMテーブル)
1901 トラック番号フィールド
1902 更新状態フィールド
2011 ペア管理テーブル
2001 ペア番号フィールド
2002 コピー元HDEV番号フィールド
2003 コピー元トラック範囲フィールド
2004 コピー先HDEV番号フィールド
2005 コピー先トラック範囲フィールド
2006 コピーBMテーブルアドレスフィールド
2007 差分BMテーブルアドレスフィールド
2911 ファイル名
2912 ファイルタイプ
2913 ファイルサイズ
2914 オフセット
2915 日付情報
Claims (13)
- 計算機に接続されるストレージシステムにおいて、
前記計算機と接続されるインタフェース部と、
前記インタフェース部に接続され、複数のマイクロプロセッサより構成する複数の制御部と、
前記複数の制御部が共有してアクセスする共有メモリと、
前記制御部のマイクロプロセッサが共有してアクセスするローカルメモリと、
前記計算機が使用するデータを格納する物理記憶デバイスと、
前記計算機に割り当てる第1の論理記憶領域と
前記第1の論理記憶領域に割り当てる第2の論理記憶領域と、
前記物理記憶デバイスから構成される物理記憶領域とを設け、
第1の制御情報で、前記第1の論理記憶領域の前記第2の論理記憶領域への割り当てを行い、
第2の制御情報で、前記第2の論理記憶領域の前記物理記憶領域への割り当てを行い、
前記第1の制御情報を前記物理記憶領域のユーザが使用するトラックと別のトラックに配置し、
前記第2の制御情報を前記共有メモリに配置し、
前記計算機から前記第1の論理記憶領域へのアクセス要求があった場合に、前記第1の制御情報および前記第2の制御情報で、前記複数の制御部よりアクセス要求の処理を担当する制御部を選択し、
前記選択されたアクセス要求の処理を担当する制御部だけがアクセス可能とした
ことを特徴とするストレージシステム。 - 請求項1に記載のストレージシステムであって、
前記第1の制御情報が、前記第1の論理記憶領域のトラック番号と前記第2の論理記憶領域のトラック番号とトラック割り当て状態との対応関係テーブルで構成され、
前記第2の制御情報が、
(1)前記制御部と第1の論理記憶領域との対応関係テーブル、
(2)前記第1の論理記憶領域と第2の論理記憶領域との対応関係テーブル、
(3)前記第1の論理記憶領域とその容量との対応関係テーブル、
(4)前記第1の論理記憶領域とその属性との対応関係テーブル、
(5)前記第2の論理記憶領域と前記物理記憶デバイスとの対応関係テーブル、
(6)前記第2の論理記憶領域と前記物理記憶領域との対応関係テーブル、
(7)前記物理記憶領域と前記物理記憶デバイスとの対応関係テーブル、
(8)物理記憶領域を構成する最小単位であるページと前記第2の論理記憶領域への割り当て位置と割り当て状態との対応関係テーブル、
(9)前記第2の論理記憶領域と、前記(8)の対応関係テーブルが前記共有メモリ上に格納されているアドレスとの対応関係テーブル、
(10)第2の論理記憶領域と物理記憶デバイスの最小構成単位であるトラック番号との対応関係テーブル
の少なくとも1つ以上で構成されることを特徴とするストレージシステム。 - 請求項2に記載のストレージシステムであって、
前記計算機からの前記第1の論理記憶領域へのボリューム作成要求において、
前記共有メモリ上で、前記第2の論理記憶領域と前記共有メモリ上に存在する物理記憶領域を構成する最小単位であるページと前記第2の論理記憶領域への割り当て位置と割り当て状態との対応関係テーブルのアドレスとの対応関係テーブルを作成するのに必要な容量を算出し、前記物理記憶領域上で作成に必要な前記第1の制御情報の容量を算出しボリューム作成ないしは領域作成の可否を判断することを特徴とするストレージシステム。 - 請求項2に記載のストレージシステムであって、
前記計算機からのデータライトまたはコピー要求時に、前記第1の制御情報でのページ番号の算出と、ライトまたはコピー対象トラック割り当て状態ないしページ割り当て状態の判断による新規トラックないし新規ページの割り当てとライトまたはコピー対象トラックに対する実データの書き込みまたはコピーを実施することを特徴とするストレージシステム。 - 請求項2に記載のストレージシステムであって、
前記計算機からのデータリード要求において、前記第2の論理記憶領域のトラック番号とページサイズとページ番号で、当該ページ内の先頭アドレスからのオフセット値を計算し、ディスク上のページ先頭アドレスと前記オフセット値に該当するアドレスのデータを前記計算機に送信することを特徴とするストレージシステム。 - 請求項2に記載のストレージシステムであって、
前記計算機からのコピー要求において、前記制御部は、
(1)コピーBMテーブルと差分BMテーブルとでコピーペアの作成
(2)対象トラックをコピーしHDEV間コピーペア管理テーブルの更新
を実行することを特徴とするストレージシステム。 - 請求項2に記載のストレージシステムであって、
前記計算機からの先行コピー要求において、前記制御部は、
(1)更新前トラックデータのコピー先トラックへのコピー
(2)コピーBMテーブルと差分BMテーブルの更新
を実行することを特徴とするストレージシステム - 請求項2に記載のストレージシステムであって、
前記計算機からのコピー要求による差分リストアにおいて、前記制御部は、差分BMテーブルでトラックコピーを実行することを特徴とするストレージシステム。 - 請求項8に記載のストレージシステムであって、
前記差分リストアで通常ボリュームと仮想ボリュームを入れ替えてトラックコピーを実行することを特徴とするストレージシステム。 - 請求項2に記載のストレージシステムであって、
前記計算機からのリクラメーション要求において、前記制御部は、コピー先トラックのトラックエントリとページエントリの破棄を実行することを特徴とするストレージシステム。 - 請求項2に記載のストレージシステムであって、
前記計算機からライト要求時のガベージコレクション動作で、前記制御部は、
(1)トラックマッピングテーブルより未割り当てのトラックエントリの中から、第2の論理記憶領域のトラック番号がページマッピングテーブルのページ番号よりも大きく、かつ最大であるトラックエントリの取得と、
(2)前記取得したトラックエントリの割り当て判定情報の「割り当て済み」への変更と
を実行することを特徴とするストレージシステム。 - 請求項2に記載のストレージシステムであって、
前記計算機からのオーナ権移動要求において、前記制御部は、トラックマッピングテープルの破棄と前記制御部と前記第1の論理記憶領域との対応関係テーブルの更新を実行することを特徴とするストレージシステム。 - 請求項3に記載のストレージシステムであって、
前記計算機からのデータライト要求時に、前記第1の制御情報でのページ番号の算出と、ライト対象トラック割り当て状態ないしページ割り当て状態の判断による新規トラックないし新規ページの割り当てとライト対象トラックに対する実データの書き込みを実施することを特徴とするストレージシステム。
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