JP6152704B2 - ストレージシステム、情報処理装置の制御プログラム、およびストレージシステムの制御方法 - Google Patents
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Description
また、ストレージシステムに組み込まれるストレージ装置には、SSD(Solid State Drive)などの相対的にアクセス性能が高いストレージ装置とHDD(Hard Disk Drive)などの相対的にアクセス性能が高くないストレージ装置とを混在させるものもある。
「第1の実施形態」
まず、第1の実施形態のストレージシステムについて図1を用いて説明する。図1は、第1の実施形態のストレージシステムの構成の一例を示す図である。
第1のストレージ装置2および第2のストレージ装置3は、仮想ボリューム4への記憶容量の割当単位となる複数の割当単位領域5を有する。割当単位領域5は、たとえば、SUB−LUNと呼ばれる。仮想ボリューム4は、1以上の割当単位領域5が割り当てられる。仮想ボリューム4は、異なるストレージ装置(第1のストレージ装置2、第2のストレージ装置3)にある割当単位領域5が割り当てられる場合がある。たとえば、仮想ボリューム4は、第1のストレージ装置2から4つの割当単位領域5(「A」,「B」,「C」,「D」)の割当を受けている。
次に、第2の実施形態のストレージシステムの装置構成について図2を用いて説明する。図2は、第2の実施形態のストレージシステムの装置構成の一例を示す図である。
このようなストレージシステム20は、ストレージ資源のすべてを高速デバイス31にしなくても、低コストにして仮想ボリュームのI/O性能を高水準に保持することができる。
サブブロック評価テーブル62は、SUB−LUN51とサブブロック53ごとのアクセス状態の評価との対応関係を保持する。サブブロック評価テーブル62は、仮想ボリュームSUB−LUNと、サブブロック53ごとのアクセス状態の評価とを含む。仮想ボリュームSUB−LUNは、仮想ボリューム50のSUB−LUN51を示す情報であり、たとえば、「SUB−LUN#1」,「SUB−LUN#2」,「SUB−LUN#3」,「SUB−LUN#4」がある。サブブロック53ごとのアクセス状態の評価は、たとえば、所定時間内のアクセス回数(アクセス頻度)である。
不揮発性メモリ103は、データ格納サーバ22の電源遮断時においても記憶内容を保持する。不揮発性メモリ103は、たとえば、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)やフラッシュメモリなどの半導体記憶装置や、HDDなどである。また、不揮発性メモリ103は、データ格納サーバ22の補助記憶装置として使用される。不揮発性メモリ103には、オペレーティングシステムのプログラムやファームウェア、アプリケーションプログラム、および各種データが格納される。
通信インタフェース105は、通信パス25,26を形成するネットワークと接続することで、通信パス25,26を介して、データ移動指示サーバ21やディスクエンクロージャ23との間でデータの送受信をおこなう。また、通信インタフェース105は、ネットワーク27と接続することで、クライアント24との間でデータの送受信をおこなう。
データアクセス制御処理は、I/Oリクエストを受け付けてデバイス(高速デバイス31、低速デバイス33)にデータアクセスをおこなう処理である。データアクセス制御処理は、データ格納サーバ22の起動を契機にして、データアクセス制御部45が実行する処理である。
[ステップS13]データアクセス制御部45は、I/O待ちキューのI/Oリクエストの有無を判定する。データアクセス制御部45は、I/O待ちキューにI/Oリクエストがある場合にステップS14にすすみ、I/O待ちキューにI/Oリクエストがない場合にステップS11にすすむ。
[ステップS15]データアクセス制御部45は、I/Oリクエストから仮想ボリューム50へのアクセス情報(アクセス位置、サイズ、書き込み時のデータなど)を取得する。
[ステップS17]データアクセス制御部45は、変換テーブル60に基づいて仮想ボリューム50へのアクセス情報を物理ディスク(デバイス:高速デバイス31、低速デバイス33)のアクセス情報(アクセス位置(ディスク、SUB-LUN、サブブロック)、サイズ、書き込み時のデータなど)に変換する。
[ステップS21]データアクセス制御部45は、物理ディスクへのデータアクセスをおこないリクエスト対象に対して所要の応答をおこなう。
サブブロック評価処理は、I/Oリクエストに基づいて変換テーブル60を更新する処理である。サブブロック評価処理は、データ格納サーバ22の起動を契機にして、データアクセス制御部45が実行する処理である。
[ステップS34]データアクセス制御部45は、入替タイマがタイムアップしたか否かを判定する。入替タイマは、更新用サブブロック評価テーブルと参照用サブブロック評価テーブルの入替周期を決定するタイマである。データアクセス制御部45は、入替タイマがタイムアップした場合にステップS35にすすみ、タイムアップしていない場合にステップS31にすすむ。
[ステップS37]データアクセス制御部45は、入替タイマを再設定してステップS31にすすむ。
構成分析処理は、仮想ボリューム50に割り当てるSUB−LUN52について、SUB−LUN52を構成するデバイスの分析をおこない、構成情報の変更を構成分析部40に通知する処理である。構成分析処理は、データ移動指示サーバ21の起動を契機にして、構成分析部40が実行する処理である。
[ステップS43]構成分析部40は、特定した仮想ボリューム50の構成分析をおこなう。構成分析は、仮想ボリューム50に割り当てられたSUB−LUN52を構成するデバイスの妥当性を評価する。妥当性の評価は、仮想ボリューム50ごとに任意の評価基準を適用できる。
[ステップS46]構成分析部40は、データ格納サーバ22にSUB−LUN移動指示をおこない、ステップS41にすすむ。SUB−LUN移動指示は、構成情報として移動元のデバイスのSUB−LUN52を特定可能な情報と、移動先のデバイスのSUB−LUN52を特定可能な情報とを含む。
SUB−LUN移動処理は、SUB−LUN移動指示に基づいてサブブロック53単位でSUB−LUN52のデータ移動をおこなう処理である。SUB−LUN移動処理は、データ格納サーバ22のSUB−LUN移動指示の受信を契機にして、SUB−LUN移動制御部44が実行する処理である。
[ステップS52]SUB−LUN移動制御部44は、SUB−LUN移動指示に含まれる構成情報から移動元のデバイスのSUB−LUN52を特定可能な情報と、移動先のデバイスのSUB−LUN52を特定可能な情報を取得する。SUB−LUN移動制御部44は、変換テーブル60を参照して、移動元のデバイスのSUB−LUN52に対応するサブブロック53を特定する。SUB−LUN移動制御部44は、特定したサブブロック53に対応するサブブロック評価テーブル62を参照する。
[ステップS55]SUB−LUN移動制御部44は、未移動のサブブロック53のうちから最先のサブブロック53を移動対象として、移動対象のサブブロック53をデータ移動中サブブロックとして変換テーブル60を更新する。
[ステップS58]SUB−LUN移動制御部44は、未移動のサブブロック53の有無を判定する。SUB−LUN移動制御部44は、未移動のサブブロック53がある場合にステップS55にすすみ、未移動のサブブロックがない場合にSUB−LUN移動処理を終了する。
次に、高速デバイス31から低速デバイス33への構成変更をおこなう場合のアクセス性能の累積評価を図18に示す。図18は、第2の実施形態のサブブロックごとのアクセス性能の累積評価を示すイメージ図である。
「第3の実施形態」
次に、第3の実施形態のSUB−LUN移動処理について図21を用いて説明する。図21は、第3の実施形態のSUB−LUN移動処理のフローチャートを示す図である。なお、第2の実施形態と同様の構成については、符号を同じにして説明を省略する。
[ステップS62]SUB−LUN移動制御部44は、SUB−LUN移動指示に含まれる構成情報から移動元のデバイスのSUB−LUN52を特定可能な情報と、移動先のデバイスのSUB−LUN52を特定可能な情報を取得する。SUB−LUN移動制御部44は、変換テーブル60を参照して、移動元のデバイスのSUB−LUN52に対応するサブブロック53を特定する。SUB−LUN移動制御部44は、特定したサブブロック53に対応するサブブロック評価テーブル62を参照する。
順方向パタン2:「SB#2」⇒「SB#3」⇒「SB#4」⇒「SB#1」
順方向パタン3:「SB#3」⇒「SB#4」⇒「SB#1」⇒「SB#2」
順方向パタン4:「SB#4」⇒「SB#1」⇒「SB#2」⇒「SB#3」
たとえば、仮想ボリューム50のSUB−LUN51(「SUB−LUN#3」)のサブブロック53の評価によれば、各サブブロック53の評価は、「SB#1」,「SB#2」,「SB#3」,「SB#4」の順に「10」,「40」,「20」,「10」である。このとき、それぞれの移動パタンの評価は、以下のようになる。
順方向パタン2の評価:「250(=40+(40+20)+(40+20+10)+(40+20+10+10))」
順方向パタン3の評価:「170(=20+(20+10)+(20+10+10)+(20+10+10+40))」
順方向パタン4の評価:「170(=10+(10+10)+(10+10+40)+(10+10+40+20))」
[ステップS64]SUB−LUN移動制御部44は、サブブロック評価テーブル62の評価に基づいてサブブロック53の逆方向移動を評価する。サブブロック53の逆方向移動とは、サブブロック53の1つを始点にした逆方向(降順)の移動順序であり、サブブロック53の数だけ移動パタンがある。たとえば、4つのサブブロック53(「SB#1」,「SB#2」,「SB#3」,「SB#4」)があるとき、以下の4つの移動パタンがある。
逆方向パタン2:「SB#3」⇒「SB#2」⇒「SB#1」⇒「SB#4」
逆方向パタン3:「SB#2」⇒「SB#1」⇒「SB#4」⇒「SB#3」
逆方向パタン4:「SB#1」⇒「SB#4」⇒「SB#3」⇒「SB#2」
たとえば、仮想ボリューム50のSUB−LUN51(「SUB−LUN#3」)のサブブロック53の評価によれば、各サブブロック53の評価は、「SB#1」,「SB#2」,「SB#3」,「SB#4」の順に「10」,「40」,「20」,「10」である。このとき、それぞれの移動パタンの評価は、以下のようになる。
逆方向パタン2の評価:「230(=20+(20+40)+(20+40+10)+(20+40+10+10))」
逆方向パタン3の評価:「230(=40+(40+10)+(40+10+10)+(40+10+10+20))」
逆方向パタン4の評価:「150(=10+(10+10)+(10+10+20)+(10+10+20+40))」
[ステップS65]SUB−LUN移動制御部44は、低速デバイス33から高速デバイス31への構成変更をおこなう場合、順方向の移動パタンの最大評価と逆方向の移動パタンの最大評価とを比較する。SUB−LUN移動制御部44は、順方向の移動パタンの最大評価と逆方向の移動パタンの最大評価のうちから高評価な移動パタンをサブブロック53の移動順序に決定する。たとえば、SUB−LUN移動制御部44は、順方向の移動パタンの最大評価(順方向パタン2の評価:「250」)と、逆方向の移動パタンの最大評価(逆方向パタン2の評価:「230」)とから順方向パタン2をサブブロック53の移動順序に決定する。
[ステップS69]SUB−LUN移動制御部44は、未移動のサブブロック53の有無を判定する。SUB−LUN移動制御部44は、未移動のサブブロック53がある場合にステップS66にすすみ、未移動のサブブロックがない場合にSUB−LUN移動処理を終了する。
2 第1のストレージ装置
3 第2のストレージ装置
4,50 仮想ボリューム
5 割当単位領域
6 分割領域
10 情報処理装置
11 管理部
12 評価部
13 移動制御部
21 データ移動指示サーバ
22 データ格納サーバ
23 ディスクエンクロージャ
24 クライアント
25,26 通信パス
27 ネットワーク
30 高速デバイス群
31,31a 高速デバイス
32 低速デバイス群
33,33a,33b 低速デバイス
40 構成分析部
41 構成分析インタフェース部
42 サブブロック評価テーブル保持部
43 変換テーブル保持部
44 SUB−LUN移動制御部
45 データアクセス制御部
46,47 ディスクドライバ部
53 サブブロック
60,60a 変換テーブル
62 サブブロック評価テーブル
101 プロセッサ
102 RAM
103 不揮発性メモリ
104 入出力インタフェース
105 通信インタフェース
106 バス
Claims (9)
- 第1のストレージ装置と、
前記第1のストレージ装置よりアクセス速度が速い第2のストレージ装置と、
前記第1のストレージ装置および前記第2のストレージ装置から仮想ボリュームへの記憶容量の割当をおこなう情報処理装置とを備えるストレージシステムにおいて、
前記情報処理装置は、
前記第1のストレージ装置および前記第2のストレージ装置の割当単位となる複数の割当単位領域を前記仮想ボリュームに割り当てる管理部と、
前記割当単位領域を分割した複数の分割領域ごとのアクセス頻度を示す評価情報を生成する評価部と、
前記第1のストレージ装置の第1の割当単位領域から前記第2のストレージ装置の第2の割当単位領域に前記仮想ボリュームへの割当を変更する場合、前記評価情報に基づいて、前記第1の割当単位領域から前記第2の割当単位領域へのアクセス頻度が最も高い前記分割領域を先頭にした前記分割領域単位のデータの移動順序を決定し、前記移動順序に従い、データを移動させる移動制御部と、
を備えることを特徴とするストレージシステム。 - 前記移動制御部は、前記評価情報に基づいてアクセス頻度の高い順に前記分割領域単位のデータの移動順序を決定することを特徴とする請求項1記載のストレージシステム。
- 前記管理部は、前記分割領域ごとに識別番号を対応付けて管理し、
前記移動制御部は、前記評価情報に基づいてアクセス頻度が最も高い前記分割領域を先頭にして、先頭の前記分割領域に対応する識別番号から昇順する方向に前記分割領域単位でデータを移動させる移動順序を決定することを特徴とする請求項1記載のストレージシステム。 - 前記管理部は、前記分割領域ごとに識別番号を対応付けて管理し、
前記移動制御部は、各分割領域を先頭にして先頭の前記分割領域に対応する識別番号から昇順する方向に前記分割領域単位でデータを移動させる移動順序のうちから、前記評価情報に基づいてアクセス頻度が最も高い前記分割領域を先頭にした移動順序を決定することを特徴とする請求項1記載のストレージシステム。 - 前記管理部は、前記分割領域ごとに識別番号を対応付けて管理し、
前記移動制御部は、各分割領域を先頭にして先頭の前記分割領域に対応する識別番号から昇順する方向に前記分割領域単位でデータを移動させる移動順序と、各分割領域を先頭にして先頭の前記分割領域に対応する識別番号から降順する方向に前記分割領域単位でデータを移動させる移動順序のうちから、前記評価情報に基づいてアクセス頻度が最も高い前記分割領域を先頭にした前記昇順または前記降順する方向に前記分割領域単位でデータを移動させる移動順序を決定することを特徴とする請求項1記載のストレージシステム。 - 前記管理部は、前記分割領域ごとに識別番号を対応付けて管理し、
前記移動制御部は、前記分割領域単位が所定のサイズより大きい場合に、各分割領域を先頭にして先頭の前記分割領域に対応する識別番号から昇順する方向に前記分割領域単位でデータを移動させる移動順序と、各分割領域を先頭にして先頭の前記分割領域に対応する識別番号から降順する方向に前記分割領域単位でデータを移動させる移動順序のうちから、前記評価情報に基づいてアクセス頻度が最も高い前記分割領域を先頭にした前記昇順または前記降順する方向に前記分割領域単位でデータを移動させる移動順序を決定し、
前記分割領域単位が所定のサイズより小さい場合に、各分割領域を先頭にして先頭の前記分割領域に対応する識別番号から昇順する方向に前記分割領域単位でデータを移動させる移動順序から、前記評価情報に基づいてアクセス頻度が最も高い前記分割領域を先頭にした移動順序を決定することを特徴とする請求項1記載のストレージシステム。 - 前記移動制御部は、前記第2のストレージ装置の前記第2の割当単位領域から前記第1のストレージ装置の前記第1の割当単位領域に前記仮想ボリュームへの割当を変更する場合、前記評価情報に基づいてアクセス頻度が最も低い前記分割領域単位を先頭にしたデータの移動順序を決定することを特徴とする請求項1記載のストレージシステム。
- 第1のストレージ装置および前記第1のストレージ装置よりアクセス速度が速い第2のストレージ装置から仮想ボリュームへの記憶容量の割当をおこなう情報処理装置の制御プログラムにおいて、
前記情報処理装置に、
前記第1のストレージ装置および前記第2のストレージ装置の割当単位となる複数の割当単位領域を前記仮想ボリュームに割り当てさせ、
前記割当単位領域を分割した複数の分割領域ごとのアクセス頻度を示す評価情報を生成させ、
前記第1のストレージ装置の第1の割当単位領域から前記第2のストレージ装置の第2の割当単位領域に前記仮想ボリュームへの割当を変更する場合、前記評価情報に基づいて、前記第1の割当単位領域から前記第2の割当単位領域へのアクセス頻度が最も高い前記分割領域を先頭にした前記分割領域単位のデータの移動順序を決定させ、
前記移動順序に従い、データを移動させることを特徴とする情報処理装置の制御プログラム。 - 第1のストレージ装置と、前記第1のストレージ装置よりアクセス速度が速い第2のストレージ装置と、前記第1のストレージ装置および前記第2のストレージ装置から仮想ボリュームへの記憶容量の割当をおこなう情報処理装置とを備えるストレージシステムの制御方法において、
前記情報処理装置が、
前記第1のストレージ装置および前記第2のストレージ装置の割当単位となる複数の割当単位領域の前記仮想ボリュームに割り当て、
前記割当単位領域を分割した複数の分割領域ごとのアクセス頻度を示す評価情報を生成し、
前記第1のストレージ装置の第1の割当単位領域から前記第2のストレージ装置の第2の割当単位領域に前記仮想ボリュームへの割当を変更する場合、前記評価情報に基づいて、前記第1の割当単位領域から前記第2の割当単位領域へのアクセス頻度が最も高い前記分割領域を先頭にした前記分割領域単位のデータの移動順序を決定し、
前記移動順序に従い、データを移動させることを特徴とするストレージシステムの制御方法。
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