JP6589495B2 - ストレージ制御装置、ストレージ制御方法及びそのためのプログラム - Google Patents

Description

本発明は、ストレージ制御の技術に関し、特に処理時間短縮のための技術に関する。

ストレージ制御に関し様々な関連技術が知られている。

例えば、特許文献１は、ストレージ制御装置の一例を開示する。特許文献１のストレージ制御装置は、リカバリ制御部、コピー制御部、リビルド制御部を備える。そのストレージ制御装置は、ディスク部を制御する。そのディスク部は、複数のディスクで構成されるＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙｓ ｏｆ Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ ＤｉｓｋＳ、または、Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙｓ ｏｆ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ＤｉｓｋＳ）グループを含む。

リカバリ制御部は、あるディスクにおいて媒体エラーの生じた媒体エラー領域を検出した場合、その媒体エラー領域のデータリカバリ処理を実行する。このとき、リカバリ制御部は、その媒体エラーの生じたディスク（以後、エラーディスク）において所定のアクセス（例えば、ディスクリード）を実行できなかった領域を媒体エラー領域として検出する。尚、媒体エラーは物理的な欠陥であり、媒体エラー領域は、媒体エラーの生じた媒体を含むデータブロックである。

このとき、そのエラーディスクは、あるひとつのＲＡＩＤグループに属する複数のディスクのうちのひとつである。リカバリ制御部は、それらの複数のディスクのうちの、そのエラーディスク以外のディスクにおけるデータを用いて、媒体エラー領域のデータリカバリ処理を実行する。これにより、媒体エラー領域におけるデータが復元される。復元されたデータは、そのエラーディスクにおいて、欠陥の無い領域（交替領域）に保存される。その欠陥の無い領域は、その媒体エラー領域に論理的に対応付けられている。

コピー制御部は、そのエラーディスクの媒体エラー領域のデータリカバリ処理が実行された場合、その媒体エラー領域の周辺領域のデータをそのエラーディスクからそのエラーディスク以外の他のディスク（以後別ディスク）の専用領域にコピーする。そのエラーディスクからその別ディスクにコピーされる周辺領域のデータは、媒体エラー領域のデータリカバリ後のデータ、及び、媒体エラー領域に対し物理的に連続する隣接領域のデータを含んでいる。

リビルド制御部は、エラーディスクの属するＲＡＩＤグループにおける残りのディスク（以後、残ディスク）のデータを用いて、エラーディスクのデータを代替ディスク４０に再構築する。その際、それらの残ディスクからデータを読み出せない場合、リビルド制御部は、コピー管理テーブルを用いてそれらのその別ディスクから対応データを読み出す。

しかしながら、特許文献１に示されるようなストレージ制御装置では、以下に示す問題点がある。

近年、ディスク（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）は大容量化が進んでいる。一般的に、ディスクに対してリビルドまたは整合性チェックを実施する場合、ＲＡＩＤボリューム全体に対してリード／ライト処理が実行される。このため、ディスクの大容量化は、ＲＡＩＤシステムのリビルドまたは整合性チェックによるＲＡＩＤシステムの復旧までにより多くの時間が掛かるという問題を招く。ここで、リビルドとは、ＲＡＩＤを構成する物理ディスク装置が故障した場合に、故障していない他の物理ディスク装置から、故障した物理ディスク装置のデータを復元することである。換言すると、リビルドとはＲＡＩＤの冗長性を復元することである。また、整合性チェックとは、複数の物理ディスク装置に分散して格納されているデータやパリティの整合性を検査することである。

このような問題点を解決する技術が特許文献２に記載されている。特許文献２に記載の試験方法は、書き込みデータが記録されたアドレス範囲を絞り込み、管理する機能により、リビルド／整合性チェック時間を短縮する方法である。

具体的には、特許文献２に記載の試験方法は以下の手順を有する。第１に、ディスクアレイコントローラは、データ書き込み先の最小アドレス及び最大アドレスを記録する。第２に、ディスクアレイコントローラは、その最小アドレスから最大アドレスまでの領域を対象として、試験を実施する。

特開２０１５−００５２４８号公報 特開２００６−２８５８０７号公報

ストレージ制御においては、処理時間を短縮することは常に重要な課題である。

しかしながら、上述した特許文献２に記載された技術は、リビルド／整合性チェックの処理において、ディスクへの無駄なアクセスにより処理時間が長くなる場合があるという問題点を有する。

その理由は、特許文献２に記載の試験方法においては、そのアドレス範囲を絞り込んでも、そのアドレス範囲内にデータが記録されていない未使用領域が多く含まれるほど、無駄なアクセスが増加するからである。

本発明の目的は、ディスクへの無駄なアクセスにより処理時間が長くなる問題点を解決できるストレージ制御装置、ストレージ制御方法及びそのためのプログラムを提供することにある。

本発明の一様態におけるストレージ制御装置は、物理ディスクの特定の領域である維持処理範囲について、リビルド及び整合性チェックの少なくともいずれかを実行する維持処理実行手段と、前記維持処理範囲の以外の、前記物理ディスクの領域である維持処理範囲外への書き込み要求に基づいて、前記維持処理範囲のいずれかの領域へ前記書き込み要求で指定される書き込みデータをコピーデータとして書き込むコピー手段と、前記コピーデータに対応する前記維持処理範囲外に格納されている前記書き込みデータを、前記コピーデータに対して前記リビルド及び前記整合性チェックのいずれかが実行されたデータである処理済みデータで、上書きするコピーバック手段と、を含む。

本発明の一様態におけるストレージ装置は、物理ディスクの特定の領域である維持処理範囲について、リビルド及び整合性チェックの少なくともいずれかを実行する維持処理実行手段と、前記維持処理範囲の以外の、前記物理ディスクの領域である維持処理範囲外への書き込み要求に基づいて、前記維持処理範囲のいずれかの領域へ前記書き込み要求で指定される書き込みデータをコピーデータとして書き込むコピー手段と、前記コピーデータに対応する前記維持処理範囲外に格納されている前記書き込みデータを、前記コピーデータに対して前記リビルド及び前記整合性チェックのいずれかが実行されたデータである処理済みデータで、上書きするコピーバック手段と、を含むストレージ制御装置と、物理ディスクとを含む。

本発明の一様態におけるストレージ制御方法は、物理ディスクの特定の領域である維持処理範囲について、リビルド及び整合性チェックの少なくともいずれかを実行し、前記維持処理範囲の以外の、前記物理ディスクの領域である維持処理範囲外への書き込み要求に基づいて、前記維持処理範囲のいずれかの領域へ前記書き込み要求で指定される書き込みデータをコピーデータとして書き込み、前記コピーデータに対応する前記維持処理範囲外に格納されている前記書き込みデータを、前記コピーデータに対して前記リビルド及び前記整合性チェックのいずれかが実行されたデータである処理済みデータで、上書きする。

本発明の一様態におけるプログラムは、物理ディスクの特定の領域である維持処理範囲について、リビルド及び整合性チェックの少なくともいずれかを実行する処理と、前記維持処理範囲の以外の、前記物理ディスクの領域である維持処理範囲外への書き込み要求に基づいて、前記維持処理範囲のいずれかの領域へ前記書き込み要求で指定される書き込みデータをコピーデータとして書き込む処理と、前記コピーデータに対応する前記維持処理範囲外に格納されている前記書き込みデータを、前記コピーデータに対して前記リビルド及び前記整合性チェックのいずれかが実行されたデータである処理済みデータで、上書きする処理と、をコンピュータに実行させる。

本発明は、ディスクへの無駄なアクセスによる処理時間を短縮することが可能になるという効果がある。

本発明の第１の実施形態に係るストレージ制御装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係るストレージ制御装置を含む情報処理システムの構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係るストレージ制御装置を実現するコンピュータのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 第１の実施形態における維持処理範囲情報の一例を示す図である。 第１の実施形態における維持処理範囲と維持処理範囲外との一例を示す図である。 第１の実施形態における物理ディスク装置に格納された書き込みデータ及びコピーデータの一例を示す図である。 第１の実施形態におけるコピーアドレス管理テーブルの一例を示す図である。 第１の実施形態における使用状態テーブルの一例を示す図である。 第１の実施形態におけるストレージ制御装置の動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態におけるストレージ制御装置の動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態の第１の変形例における維持処理実行部が維持処理を実行する範囲の一例を示す図である。 第１の実施形態の第２の変形例におけるコピーデータと維持処理実行部が維持処理を実行する範囲との一例を示す図である。 第１の実施形態の第３の変形例に係る情報処理システムを示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るストレージ制御装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態における閾値の一例を示す図である。 第２の実施形態におけるストレージ制御装置の動作を示すフローチャートである。 第２の実施形態における維持処理範囲の一例を示す図である。 第２の実施形態における維持処理範囲の維持処理が実行される実行領域の一例を示す図である。

本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。尚、各図面及び明細書記載の各実施形態において、同様の構成要素には同一の符号を付与し、説明を適宜省略する。また、図面中の矢印の方向は、一例を示すものであり、ブロック間の信号の向きを限定するものではない。

＜＜＜第１の実施形態＞＞＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係るストレージ制御装置１０１の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係るストレージ制御装置１０１は、維持処理実行部１１０とコピー部１２０とコピーバック部１３０と記憶部１５０とを含む。

図１に示す各構成要素のそれぞれは、回路によって実現されてよい。その回路は、ハードウェア単位の回路でも、マイクロチップに含まれるモジュールでも、コンピュータであってもよい。例えば、その回路は、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）やＰＧＡ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）であってもよく、そのＬＳＩやそのＰＧＡは、シングルチップで構成されても、マルチチップで構成されてもよい。更に、その回路は、サーバ或いは、サーバとローカルデバイスの組み合わせであってもよい。ここでは、図１に示す構成要素が、コンピュータで実現される、機能単位に分割された構成要素であるものとして説明する。尚、図１に示すストレージ制御装置１０１は、あるサーバに実装され、ネットワークを介して利用可能にされてよいし、図１に示す各構成要素がネットワーク上に分散して設置されて利用可能にされてもよい。

図２は、本実施形態に係るストレージ制御装置１０１を含む情報処理システム１０の構成を示すブロック図である。図２に示すように、情報処理システム１０は、ストレージ装置３００及びホスト４００を備える。

ホスト４００は、ストレージ装置３００に対し、論理アドレスを指定してアクセス要求を送信する。

ストレージ装置３００は、ストレージ制御装置１０１及びディスク部２００を含む。ストレージ制御装置１０１は、ホスト４００からのアクセス要求を受信し、そのアクセス要求に基づいてディスク部２００へのアクセスを実行し、そのアクセスの結果をホスト４００に送信する。

ディスク部２００は、例えば、複数の物理ディスク装置（不図示）を含む、所望のＲＡＩＤシステムを構成するディスクアレイである。ディスク部２００は、ストレージ制御装置１０１を介して、ホスト４００からアクセスされる。

次に、図１に示す実施形態をコンピュータで実現する場合のハードウェア単位の構成要素について、説明する。図３は、本実施形態におけるストレージ制御装置１０１を実現する、コンピュータ７００のハードウェア構成の一例を示す図である。

図３に示すように、コンピュータ７００は、プロセッサ７０１、メモリ７０２、記憶装置７０３、入力部７０４、出力部７０５、ホストインタフェース部７０６及びディスクインタフェース部７０８を含む。更に、コンピュータ７００は、外部から供給される記録媒体（または記憶媒体）７０７を含む。例えば、記録媒体７０７は、情報を非一時的に記憶する不揮発性記録媒体（非一時的記録媒体）である。また、記録媒体７０７は、情報を信号として保持する、一時的記録媒体であってもよい。

プロセッサ７０１は、オペレーティングシステム（不図示）を動作させて、コンピュータ７００の全体の動作を制御する。例えば、プロセッサ７０１は、記憶装置７０３に装着された記録媒体７０７から、プログラムやデータを読み込み、読み込んだそのプログラムやそのデータをメモリ７０２に書き込む。ここで、そのプログラムは、例えば、後述の図９及び図１０に示すフローチャートの動作をコンピュータ７００に実行させるためのプログラムである。

そして、プロセッサ７０１は、その読み込んだプログラムに従って、またその読み込んだデータに基づいて、図１に示す維持処理実行部１１０、コピー部１２０及びコピーバック部１３０として各種の処理を実行する。

尚、プロセッサ７０１は、通信網（不図示）に接続される外部コンピュータ（不図示）から、メモリ７０２にそのプログラムやそのデータをダウンロードしてもよい。

メモリ７０２は、そのプログラムやそのデータを記憶してよい。また、メモリ７０２は、図１に示す記憶部１５０として、ストレージ制御装置１０１が扱う任意のデータを記憶してよい。

記憶装置７０３は、例えば、コンピュータ読み取り可能な媒体を含む、ハードディスクドライブ、光ディスクドライブ、フレキシブルディスクドライブ及び磁気光ディスクドライブなどである。また、記憶装置７０３は、フラッシュメモリなどの半導体記憶装置などであってもよい。記憶装置７０３は、そのプログラムやそのデータを記憶してよい。また、記憶装置７０３は、図１に示す記憶部１５０として、ストレージ制御装置１０１が扱う任意のデータを記憶してよい。

入力部７０４は、オペレータによる操作の入力や外部からの情報の入力を受け付ける。入力操作に用いられるデバイスは、例えば、マウスや、キーボード、内蔵のキーボタン及びタッチパネルなどである。入力部７０４は、維持処理実行部１１０、コピー部１２０及びコピーバック部１３０の一部として含まれてよい。

出力部７０５は、例えばディスプレイで実現される。出力部７０５は、例えばＧＵＩ（ＧＲＡＰＨＩＣＡＬ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）によるオペレータへの入力要求や、オペレータに対する出力提示などのために用いられる。出力部７０５は、維持処理実行部１１０、コピー部１２０及びコピーバック部１３０の一部として含まれてよい。

ホストインタフェース部７０６は、図２に示すホスト４００とのインタフェースを実現する。ホストインタフェース部７０６は、維持処理実行部１１０の一部として含まれてよい。

ディスクインタフェース部７０８は、図２に示すディスク部２００とのインタフェースを実現する。ディスクインタフェース部７０８は、維持処理実行部１１０、コピー部１２０及びコピーバック部１３０の一部として含まれてよい。

以上説明したように、図１に示すストレージ制御装置１０１の機能単位の各構成要素は、図３に示すハードウェア構成のコンピュータ７００によって実現される。但し、コンピュータ７００が備える各部の実現手段は、上記に限定されない。すなわち、コンピュータ７００は、物理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的に分離した２つ以上の装置を有線または無線で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。

尚、上述のプログラムのコードを記録した記録媒体７０７が、コンピュータ７００に供給される場合、プロセッサ７０１は、記録媒体７０７に格納されたそのプログラムのコードを読み出して実行してよい。或いは、プロセッサ７０１は、記録媒体７０７に格納されたそのプログラムのコードを、メモリ７０２、記憶装置７０３またはその両方に格納してもよい。すなわち、本実施形態は、コンピュータ７００（プロセッサ７０１）が実行するそのプログラム（ソフトウェア）を、一時的にまたは非一時的に、記憶する記録媒体７０７の実施形態を含む。尚、情報を非一時的に記憶する記録媒体は、非一時的記録媒体或いは不揮発性記録媒体とも呼ばれる。

以上が、本実施形態におけるストレージ制御装置１０１を実現するコンピュータ７００の、ハードウェア単位の各構成要素についての説明である。

図１に戻って、ストレージ制御装置１０１の機能単位の各構成要素について説明する。

＝＝＝維持処理実行部１１０＝＝＝
維持処理実行部１１０は、ディスク部（物理ディスクとも呼ばれる）２００の特定の領域である維持処理範囲について、維持処理を実行する。維持処理は、ディスク部２００に構築されるＲＡＩＤシステムの冗長性を維持するための処理であり、リビルド及び整合性チェックのいずれかを少なくとも含む。尚、維持処理は、ＲＡＩＤ処理とも呼ばれる。

維持処理範囲は、維持処理の実行対象とされる、ディスク部２００の特定の領域である。ストレージ制御装置１０１は、例えば、図示しない手段により関連技術に示す特許文献２に記載された技術を用いて維持処理範囲を決定してよい。この場合、ストレージ制御装置１０１は、同じく図示しない手段により、後述する使用状態テーブル１５２を生成してもよい。

また、維持処理範囲は、理論的、経験的或いは試行錯誤的に予め決定されてよい。この場合、維持処理範囲は、図３に示すメモリ７０２或いは記憶装置７０３に、予め記憶されていてよい。また、ストレージ制御装置１０１は、図３に示す入力部７０４を介して操作者が入力した、維持処理範囲を取得してもよい。また、ストレージ制御装置１０１は、図示しない機器から、維持処理範囲を受信してもよい。また、ストレージ制御装置１０１は、図３に示す記憶装置７０３を介して、記録媒体７０７に記録された維持処理範囲を取得してもよい。

図４は、維持処理範囲情報１５１の一例を示す図である。図４において、維持処理範囲は、維持処理範囲の先頭アドレスと末尾アドレスとで示される。図４において、「０ｘＸＸＸＸＸＸ（ＸＸＸＸＸＸは、１６進数で表される数値）」は維持処理範囲の先頭アドレスを、「０ｘＹＹＹＹＹＹ（ＹＹＹＹＹＹは、１６進数で表される数値）」は維持処理範囲の末尾アドレスを、示す。即ち、図４は、ディスク部２００における「０ｘＸＸＸＸＸＸ」から「０ｘＹＹＹＹＹＹ」までの領域が維持処理範囲であることを示す。

図５は、ディスク部２００における、維持処理範囲２０２と維持処理範囲外２０１との一例を示す図である。図５に示すように、ディスク部２００は、物理ディスク装置２１０を含む。尚、図５の例に係わらずディスク部２００は、任意の台数の物理ディスク装置２１０を含んでよい。 図５に示すように、物理ディスク装置２１０の「先頭アドレス０ｘＸＸＸＸＸＸ」から「末尾アドレス０ｘＹＹＹＹＹＹ」までが、維持処理範囲２０２である。物理ディスク装置２１０の先頭から「先頭アドレス０ｘＸＸＸＸＸＸ」の１つ前のアドレス、及び、「末尾アドレス０ｘＹＹＹＹＹＹ」から物理ディスク装置２１０の末尾までが維持処理範囲外２０１である。尚、本実施形態において、維持処理範囲２０２は、連続していることが望ましいが、維持処理範囲２０２が分割して存在することを除外するものではない。

＝＝＝コピー部１２０＝＝＝
コピー部１２０は、維持処理範囲外２０１への書き込み要求に基づいて、維持処理範囲２０２のいずれかの空き領域へその書き込み要求で指定される書き込みデータをコピーデータとして書き込む。具体的には、ストレージ制御装置１０１は、ホスト４００からアクセス要求を受信する。そして、受信したアクセス要求が維持処理範囲外２０１への書き込み要求である場合に、コピー部１２０は、維持処理範囲２０２のいずれかの空き領域に、その書き込みデータを書き込む。即ち、コピー部１２０は、維持処理範囲外２０１への書き込み要求に基づいて、維持処理範囲２０２のいずれかの空き領域にその書き込みデータのコピーを格納する。

図６は、物理ディスク装置２１０に格納された書き込みデータ及びコピーデータの一例を示す図である。図６において、例えば、書き込みデータ２１１（図中の「ＤａｔａＣ」は書き込みデータ２１１のデータ識別子）は、その書き込み要求に基づいてストレージ制御装置１０１によってディスク部２００に書き込まれた書き込みデータである。また、そして、コピーデータ２１２（図中の「ＤａｔａＣ′」はコピーデータ２１２のデータ識別子）は、コピー部１２０によって、ディスク部２００に書き込まれた（コピーされた）コピーデータである。また、書き込みデータ２１３（図中の「ＤａｔａＡ」は書き込みデータ２１３のデータ識別子）及び書き込みデータ２１４（図中の「ＤａｔａＢ」は書き込みデータ２１４のデータ識別子）は、書き込みデータである。

コピー部１２０は、例えば、以下のように、そのコピー状態を管理する。図７は、コピーアドレス管理テーブル１５５の一例を示す図である。図７に示されるコピーアドレス管理テーブル１５５は、図６に示す書き込みデータ２１１「ＤａｔａＣ」に対応する、コピー元データ識別子、コピー元アドレス「０ｘＺＺＺＺＺＺ（ＺＺＺＺＺＺは、１６進数で表される数値）」、コピー先データ識別子及びコピー先アドレス「０ｘＣＣＣＣＣＣ（ＣＣＣＣＣＣは、１６進数で表される数値）」を示す。

尚、コピー部１２０は、維持処理範囲２０２の使用状態（空き状態）を、直接管理してよいし、ディスク部２００に問い合わせてもよい。図８は、コピー部１２０が管理する使用状態テーブル１５２の一例を示す図である。図８に示すように、使用状態テーブル１５２は、維持処理範囲２０２について、予め定められたサイズに区切られたレコード番号毎にその使用状態（例えば、「１」は使用、「０」は未使用）を示す。即ち、コピー部１２０は、使用状態テーブル１５２を参照して使用状態が未使用であるレコードに、そのコピーを格納する。

＝＝＝コピーバック部１３０＝＝＝
コピーバック部１３０は、コピーデータに対応する維持処理範囲外２０１に格納されている書き込みデータを、そのコピーデータに対して維持処理が実行されたデータである処理済みデータで、上書きする。

具体的には、コピーバック部１３０は、維持処理実行部１１０により維持処理が正常に実行された場合、コピーアドレス管理テーブル１５５に基づいて、維持処理範囲外２０１へ、維持処理が正常に実行された処理済みデータを書き戻す。例えば、コピーバック部１３０は、維持処理範囲外２０１に格納されているデータ（例えば、書き込みデータ２１１）を、維持処理範囲２０２に格納されているデータ（例えば、コピーデータ２１２）に対して維持処理が正常に実行されたデータで、上書きする。

以上が、ストレージ制御装置１０１の機能単位の各構成要素についての説明である。

次に本実施形態の動作について、図面を参照して詳細に説明する。

図９及び図１０は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。尚、このフローチャートによる処理は、前述したプロセッサ７０１によるプログラム制御に基づいて、実行されてよい。また、処理のステップ名については、Ｓ６０１のように、記号で記載する。

ストレージ制御装置１０１は、ホスト４００から書き込み要求のアクセス要求を受信したことを契機に、図９に示すフローチャートの動作を開始する。

コピー部１２０は、受信したアクセス要求が維持処理範囲外２０１への書き込み要求であるか否かを判定する（ステップＳ６０１）。

否である場合（ステップＳ６０１でＮＯ）、処理は終了する。

そのアクセス要求が維持処理範囲外２０１への書き込み要求である場合（ステップＳ６０１でＹＥＳ）、コピー部１２０は、使用状態テーブル１５２に基づいて、維持処理範囲２０２のいずれかの空き領域に、その書き込み要求で示される書き込みデータを書き込む（ステップＳ６０２）。

次に、コピー部１２０は、その書き込みデータを書き込んだ領域に対応する使用状態テーブル１５２の使用状態を「１」に変更する（ステップＳ６０３）。

次に、コピー部１２０は、その書き込みデータに対応するレコードをコピーアドレス管理テーブル１５５に追加する（ステップＳ６０４）。

ストレージ制御装置１０１は、ホスト４００から維持処理要求のアクセス要求を受信したことを契機に、図１０に示すフローチャートの動作を開始する。尚、ストレージ制御装置１０１は、予め定められる特定の期間のそれぞれが終了したことを契機に、図１０に示すフローチャートの動作を開始する。また、ストレージ制御装置１０１は、図３に示す入力部７０４を介して操作者から指示を受けたことを契機に、図１０に示すフローチャートの動作を開始してもよい。ストレージ制御装置１０１は、図示しない経路を介して、外部から要求を受信したことを契機に、図１０に示すフローチャートの動作を開始してもよい。

維持処理実行部１１０は、維持処理要求に基づいて維持処理を実行する（ステップＳ６１１）。

次に、コピーバック部１３０は、維持処理が正常に実行されたか否かを判定する（ステップＳ６１２）。

否の場合（ステップＳ６１２でＮＯ）、処理は終了する。

維持処理が正常に実行された（ステップＳ６１２でＹＥＳ）場合、コピーバック部１３０は、コピーアドレス管理テーブル１５５に基づいて、維持処理範囲外２０１へ、その維持処理が正常に実行された処理済みデータを書き戻す。（ステップＳ６１３）。

以上が、ストレージ制御装置１０１の動作の説明である。

上述した本実施形態における第１の効果は、ディスクへの無駄なアクセスによる処理時間を短縮することが可能になる点である。

その理由は、以下のような構成を含むからである。即ち、第１にコピー部１２０が、維持処理範囲外２０１への書き込み要求に基づいて、維持処理範囲２０２のいずれかの領域へその書き込み要求で指定される書き込みデータをコピーデータとして書き込む。第２に、維持処理実行部１１０が、維持処理範囲２０２について、維持処理を実行する。第３に、コピーバック部１３０が、そのコピーデータに対応する維持処理範囲外２０１書き込みデータを、そのコピーデータに対して維持処理が実行されたデータである処理済みデータで、上書きする。

一般に、ＲＡＩＤシステムに記録される書き込みデータの格納先は上位アプリケーションからの書き込み要求に従う。このため、書き込みデータが書き込まれたアドレスに連続性は無い。そして、そのように連続性の無い、データ未使用領域が多く含まれる状態で記録された書き込みデータを、上位アプリケーションに影響しないようにＨＷ側で整列させ、未使用領域を減らすことは、困難である。従って、関連技術では、そのように連続性の無い、データ未使用領域が多く含まれる領域について、維持処理を実行しなければならない場合が発生する。

本実施形態のストレージ制御装置１０１は、維持処理を実行する範囲をディスク部２００の限定された領域である維持処理範囲２０２に絞り込むことができる。そして、ストレージ制御装置１０１は、維持処理範囲２０２内を、未使用領域が少ない、データ使用率の高い状態にできるため、維持処理をより効率的に実行することが可能になる。

＜＜＜第１の実施形態の第１の変形例＞＞＞
第１の実施形態の第１の変形例は、第１の実施形態に比べて、以下の点が異なる。

維持処理実行部１１０は、維持処理範囲２０２の先頭から、維持処理範囲２０２の末尾に最も近い書き込みデータ及びコピーデータのいずれかが格納されている領域までを、維持処理を実行する領域とする。具体的には、維持処理実行部１１０は、維持処理範囲２０２の先頭から、維持処理範囲２０２の末尾に最も近い「使用状態テーブル１５２の使用状態が「１」であるレコード」までについて、維持処理を実行する。換言すると、維持処理実行部１１０は、維持処理実行部１１０は、「使用状態テーブル１５２の使用状態が「０」であるレコード」が維持処理範囲２０２の末尾まで続く、維持処理範囲２０２の後半についての維持処理を実行しない。

図１１は、本変形例における維持処理実行部１１０が維持処理を実行する範囲の一例を示す図である。図１１に示すように、本変形例の維持処理実行部１１０は、維持処理範囲外２０１の先頭から、コピーデータ２１２の末尾までを、維持処理を実行する実行領域２０３とする。

本第１の変形例は、維持処理実行部１１０が維持処理を実行する領域を、維持処理範囲２０２の一部に更に限定することで、維持処理の実行時間を更に短縮することを可能にする。

＜＜＜第１の実施形態の第２の変形例＞＞＞
第１の実施形態の第２の変形例は、第１の実施形態の第１の変形例に比べて、以下の点が異なる。

コピー部１２０は、維持処理範囲２０２の書き込みデータ及びコピーデータのいずれも格納されていない空き領域の、維持処理範囲２０２の先頭からの近さに基づいて、その空き領域へコピーデータを書き込む。具体的には、コピー部１２０は、維持処理範囲２０２の先頭から順に「使用状態テーブル１５２の使用状態が「０」であるレコード」を探査し、検出したレコードにコピーデータを格納する。

図１２は、本変形例におけるコピーデータと維持処理実行部１１０が維持処理を実行する範囲の一例を示す図である。図１２に示すように、本変形例の維持処理実行部１１０は、維持処理範囲外２０１の先頭から、書き込みデータ２１４の末尾までを、維持処理を実行する実行領域２０４とする。

本第２の変形例は、維持処理実行部１１０が維持処理を実行する領域を、維持処理範囲２０２の一部に、第１の変形例より更に限定することで、維持処理の実行時間を第１の変形例より更に短縮することを可能にする。

＜＜＜第１の実施形態の第３の変形例＞＞＞
図１３は、第１の実施形態の変形例である情報処理システム５０１を示す図である。図に示すように、情報処理システム５０１は、情報処理装置５１０、情報処理装置５２０、情報処理装置５３０及び記憶装置５５０を含む。情報処理装置５１０、情報処理装置５２０、情報処理装置５３０及び記憶装置５５０は、ネットワーク５０９を介して接続される。尚、図１３に示す例に係わらず、情報処理装置５１０、情報処理装置５２０、情報処理装置５３０及び記憶装置５５０の任意の組み合わせは、１台の図３に示すようなコンピュータ７００であってよい。或いは、情報処理装置５１０、情報処理装置５２０、情報処理装置５３０及び記憶装置５５０の任意のいずれかどうしは、ネットワークを介することなく直接接続されてもよい。即ち、情報処理装置５１０、情報処理装置５２０、情報処理装置５３０及び記憶装置５５０は、任意に、ネットワーク１０９を介して接続されてよい。

情報処理装置５１０は、図１に示す維持処理実行部１１０を含む。情報処理装置５２０は、図１に示すコピー部１２０を含む。情報処理装置５３０は、図１に示すコピーバック部１３０を含む。記憶装置５５０は、記憶部１５０を含む。

上述した本実施形態における変形例の効果は、情報処理システム５０１の構築を柔軟に（例えば、設置場所等の制限が低減されて）実現することが可能になる点である。

その理由は、情報処理装置５１０、情報処理装置５２０、情報処理装置５３０及び記憶装置５５０を、任意に、ネットワーク５０９を介して接続するからである。

＜＜＜第２の実施形態＞＞＞
次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。以下、本実施形態の説明が不明確にならない範囲で、前述の説明と重複する内容については説明を省略する。

図１４は、本発明の第２の実施形態に係るストレージ制御装置１０２の構成を示すブロック図である。

図１４に示すように、本実施形態におけるストレージ制御装置１０２は、第１の実施形態のストレージ制御装置１０１と比べて、維持処理範囲決定部１４０を更に含む点が異なる。

ストレージ制御装置１０２は、図１に示すストレージ制御装置１０１と同様に、図３に示すコンピュータ７００によって実現されてよい。

この場合、プロセッサ７０１は、その読み込んだプログラムに従って、またその読み込んだデータに基づいて、図１４に示す維持処理実行部１１０、コピー部１２０、コピーバック部１３０、更に維持処理範囲決定部１４０としても、各種の処理を実行する。ここで、そのプログラムは、例えば、後述の図１６に示すフローチャートの動作をコンピュータ７００に実行させるためのプログラムである。

また、メモリ７０２は、図１４に示す記憶部１５０として、ストレージ制御装置１０２が扱う任意のデータを記憶してよい。記憶装置７０３は、図１４に示す記憶部１５０として、ストレージ制御装置１０２が扱う任意のデータを記憶してよい。

また、入力部７０４は、更に維持処理範囲決定部１４０の一部としても含まれてよい。出力部７０５は、更に維持処理範囲決定部１４０の一部としても含まれてよい。ホストインタフェース部７０６は、更に維持処理範囲決定部１４０の一部としても含まれてよい。

＝＝＝維持処理範囲決定部１４０＝＝＝
維持処理範囲決定部１４０は、書き込みデータが格納されたディスク部２００の範囲に基づいて、維持処理範囲情報１５１の先頭アドレス及び末尾アドレス、即ち維持処理範囲２０２、を決定する。

維持処理範囲決定部１４０は、例えば、以下のように維持処理範囲２０２を決定する。

第１に、維持処理範囲決定部１４０は、ホスト４００から書き込み要求を受信した場合、維持処理範囲情報１５１に基づいて、書き込みデータが格納されたディスク部２００の範囲が特定の条件を満たすか否かを判定する。特定の条件は、例えば、「既に書き込みデータが格納されているディスク部２００の領域の、最小アドレスから最大アドレスまでの範囲の、ディスク部２００の全体の範囲に占める割合が所定の閾値以上である」という条件である。また、特定の条件は、「既に書き込みデータが格納されているディスク部２００の領域の、最小アドレスから最大アドレスまでの範囲が所定の閾値以上である」という条件であってもよい。尚、その最小アドレスからその最大アドレスの間には、書き込みデータが格納されていない領域を含んでよいものとする。特定の条件は、上述の例に係わらず、任意の適切な条件であってよい。

図１５は、閾値１５６の一例を示す図である。図１５は、特定の条件「既に書き込みデータが格納されているディスク部２００の領域の、最小アドレスから最大アドレスまでの範囲の、ディスク部２００の全体の範囲に占める割合が所定の閾値以上である」の閾値である格納範囲率が、「０．４」であることを示す。尚、閾値は、例えば、理論的、経験的或いは試行錯誤的に予め決定される。例えば、閾値は、図３に示すメモリ７０２或いは記憶装置７０３に、予め記憶されていてよい。また、ストレージ制御装置１０２は、図３に示す入力部７０４を介して操作者が入力した、閾値を取得してもよい。また、ストレージ制御装置１０２は、図示しない機器から、閾値を受信してもよい。また、ストレージ制御装置１０２は、図３に示す記憶装置７０３を介して、記録媒体７０７に記録された閾値を取得してもよい。

第２に、特定の条件が満たされない場合、維持処理範囲決定部１４０は、維持処理範囲情報１５１を更新する。維持処理範囲決定部１４０は、ホスト４００から受信した書き込み要求で指定される最小アドレスが、維持処理範囲情報１５１の先頭アドレス未満である場合、その最小アドレスで維持処理範囲情報１５１の先頭アドレスを更新する。また、維持処理範囲決定部１４０は、ホスト４００から受信した書き込み要求で指定される最大アドレスが、維持処理範囲情報１５１の末尾アドレスを超える場合、その最大アドレスで維持処理範囲情報１５１の末尾アドレスを更新する。

第３に、維持処理範囲決定部１４０は、その更新した維持処理範囲情報１５１に基づいて書き込みデータが格納されたディスク部２００の範囲が特定の条件を満たすか否かを判定する。次に、維持処理範囲決定部１４０は、特定の条件が満たされる場合、使用状態テーブル１５２を生成する。

図１６は、本実施形態に係るストレージ制御装置１０２の動作を示すフローチャートである。尚、このフローチャートによる処理は、前述したプロセッサ７０１によるプログラム制御に基づいて、実行されてよい。また、処理のステップ名については、Ｓ６０１のように、記号で記載する。

ストレージ制御装置１０２は、ホスト４００から書き込み要求のアクセス要求を受信したことを契機に、図１６に示すフローチャートの動作を開始する。

尚、ここでは、特定の条件を「既に書き込みデータが格納されているディスク部２００の領域の、最小アドレスから最大アドレスまでの範囲の、ディスク部２００の全体の範囲に占める割合が所定の閾値以上である」とする。

維持処理範囲決定部１４０は、維持処理範囲情報１５１に基づいて、書き込みデータが格納されたディスク部２００の範囲が特定の条件を満たすか否かを判定する。（ステップＳ６２１）。

その範囲が特定の条件を満たす場合（ステップＳ６２１でＹＥＳ）、処理はステップＳ６０１へ進む。

否である場合（ステップＳ６２１でＮＯ）、維持処理範囲決定部１４０は、維持処理範囲情報１５１を更新する（ステップＳ６２２）。

次に、維持処理範囲決定部１４０は、ステップＳ６２２で更新された維持処理範囲情報１５１に基づいて、書き込みデータが格納されたディスク部２００の範囲が特定の条件を満たすか否かを判定する。（ステップＳ６２３）。否である場合（ステップＳ６２３でＮＯ）、処理は終了する。

その範囲が特定の条件を満たす場合（ステップＳ６２３でＹＥＳ）、維持処理範囲決定部１４０は、使用状態テーブル１５２を生成する（ステップＳ６２４）。そして、処理はステップＳ６０１へ進む。

図１６に示すステップＳ６０１からステップＳ６０４までの動作は、図９に示すステップＳ６０１からステップＳ６０４までの動作と同等である。以上が、本実施形態におけるストレージ制御装置１０２の動作の説明である。

図１７は、維持処理範囲決定部１４０により決定される維持処理範囲２０２の一例を示す図である。図１７は、「書き込みデータ２１３の最小アドレスから書き込みデータ２１４の最大アドレスまでの範囲が、特定の条件を満たしていることを示す。そして、図１７は、「書き込みデータ２１３の最小アドレスが維持処理範囲情報１５１の先頭アドレス、書き込みデータ２１４の最大アドレスが維持処理範囲情報１５１の末尾アドレスとして、維持処理範囲２０２が決定されていることを示す。尚、図１７は、ディスク部２００に含まれる１台の物理ディスク装置２１０についてのみ図示しているが、特定の条件は、ディスク部２００全体、或いはディスク部２００の一部の任意の適切な範囲で設定されてよい。

図１８は、維持処理範囲決定部１４０により決定される維持処理範囲２０２における、維持処理実行部１１０よる維持処理が実行される実行領域２０６の一例を示す図である。図１８に示すように、維持処理範囲２０２に、アドレス範囲外へ書き込み要求のあった書き込みデータのコピーデータが格納されるため、限定され、かつ使用率の高い実行領域２０６に対して維持処理が実行される。こうして処理時間の大幅短縮が実現される。

上述した本実施形態におけるは、第１の実施形態の効果に加えて、更に、ディスクへの無駄なアクセスによる処理時間を短縮することが可能になる点である。

その理由は、維持処理範囲決定部１４０が、書き込みデータが格納されたディスク部２００の範囲に基づいて、維持処理範囲２０２を決定するからである。例えば、維持処理範囲決定部１４０が、書き込みデータが格納されたディスク部２００の範囲の、ディスク部２００の全体の範囲に占める割合が、所定の閾値以上に達した場合に、維持処理範囲を決定するからである。

以上の各実施形態で説明した各構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要は無い。例えば、複数個の任意のその構成要素が１個のモジュールとして実現されてよい。また、その構成要素の内の任意のひとつが複数のモジュールで実現されてもよい。また、その構成要素の内の任意のひとつがその構成要素の内の任意の他のひとつであってよい。また、その構成要素の内の任意のひとつの一部と、その構成要素の内の任意の他のひとつの一部とが重複してもよい。

以上説明した各実施形態における各構成要素及び各構成要素を実現するモジュールは、必要に応じ、可能であれば、ハードウェア的に実現されてよい。また、各構成要素及び各構成要素を実現するモジュールは、コンピュータ及びプログラムで実現されてよい。また、各構成要素及び各構成要素を実現するモジュールは、ハードウェア的なモジュールとコンピュータ及びプログラムとの混在により実現されてもよい。

そのプログラムは、例えば、磁気ディスクや半導体メモリなど、コンピュータが読み取り可能な非一時的記録媒体に記録され、コンピュータに提供される。そして、そのプログラムは、コンピュータの立ち上げ時などに、非一時的記録媒体からコンピュータに読み取られる。この読み取られたプログラムは、そのコンピュータの動作を制御することにより、そのコンピュータを前述した各実施形態における構成要素として機能させる。

また、以上説明した各実施形態では、複数の動作をフローチャートの形式で順番に記載してあるが、その記載の順番は複数の動作を実行する順番を限定するものではない。このため、各実施形態を実施するときには、その複数の動作の順番は、各実施形態を実施する上で機能的、性能的、その他の特性に対して支障を来さない範囲内で、変更することができる。

更に、以上説明した各実施形態では、複数の動作は個々に相違するタイミングで実行されることに限定されない。例えば、各実施形態を実施する上で機能的、性能的、その他の特性に対して支障を来さない範囲内で、ある動作の実行中に他の動作が発生してよい。また、各実施形態を実施する上で機能的、性能的、その他の特性に対して支障を来さない範囲内で、ある動作と他の動作との実行タイミングが部分的に乃至全部において重複してもよい。

更に、以上説明した各実施形態では、ある動作が他の動作の契機になるように記載しているが、その記載はある動作と他の動作との関係を限定するものではない。このため、各実施形態を実施するときには、その複数の動作の関係は、各実施形態を実施する上で機能的、性能的、その他の特性に対して支障を来さない範囲内で、変更することができる。また各構成要素の各動作の具体的な記載は、各構成要素の各動作を限定するものではない。このため、各構成要素の具体的な各動作は、各実施形態を実施する上で機能的、性能的、その他の特性に対して支障を来さない範囲内で変更されてよい。

以上、各実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

１０ 情報処理システム
１０１ ストレージ制御装置
１０２ ストレージ制御装置
１１０ 維持処理実行部
１２０ コピー部
１３０ コピーバック部
１４０ 維持処理範囲決定部
１５０ 記憶部
１５１ 維持処理範囲情報
１５２ 使用状態テーブル
１５５ コピーアドレス管理テーブル
２００ ディスク部
２０１ 維持処理範囲外
２０２ 維持処理範囲
２０３ 実行領域
２０４ 実行領域
２０６ 実行領域
２１０ 物理ディスク装置
２１１ 書き込みデータ
２１２ コピーデータ
２１３ 書き込みデータ
２１４ 書き込みデータ
３００ ストレージ装置
４００ ホスト
５０１ 情報処理システム
５０９ ネットワーク
５１０ 情報処理装置
５２０ 情報処理装置
５３０ 情報処理装置
５５０ 記憶装置
７００ コンピュータ
７０１ プロセッサ
７０２ メモリ
７０３ 記憶装置
７０４ 入力部
７０５ 出力部
７０６ ホストインタフェース部
７０７ 記録媒体
７０８ ディスクインタフェース部

Claims (10)

1. 物理ディスクの特定の領域である維持処理範囲について、リビルド及び整合性チェックの少なくともいずれかを実行する維持処理実行手段と、
   前記維持処理範囲の外の、前記物理ディスクの領域である維持処理範囲外への書き込み要求に基づいて、前記維持処理範囲のいずれかの領域へ前記書き込み要求で指定される書き込みデータをコピーデータとして書き込むコピー手段と、
   前記コピーデータが書き込まれた前記維持処理範囲について、前記維持処理実行手段により、前記リビルド及び前記整合性チェックの少なくともいずれかが実行された場合、前記コピーデータに対応する前記維持処理範囲外に格納されている前記書き込みデータを、前記コピーデータに対して前記リビルド及び前記整合性チェックのいずれかが実行されたデータである処理済みデータで、上書きするコピーバック手段と
   を含むストレージ制御装置。
2. 前記維持処理実行手段は、前記維持処理範囲の先頭から、前記維持処理範囲の末尾に最も近い前記書き込みデータ及び前記コピーデータのいずれかが格納されている領域までを、前記リビルド及び前記整合性チェックの少なくともいずれかを実行する領域とする
   請求項１記載のストレージ制御装置。
3. 前記コピー手段は、前記維持処理範囲の前記書き込みデータ及び前記コピーデータのいずれも格納されていない空き領域の、前記維持処理範囲の先頭からの近さに基づいて、前記空き領域へ前記コピーデータを書き込む
   請求項２記載のストレージ制御装置。
4. 前記書き込みデータが格納された前記物理ディスクの範囲に基づいて、前記維持処理範囲を決定する維持処理範囲決定手段を更に含む
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載のストレージ制御装置。
5. 前記維持処理範囲決定手段は、前記書き込みデータが格納された前記物理ディスクの範囲の、前記物理ディスクの全体の範囲に占める割合が、所定の閾値以上に達した場合に、前記維持処理範囲を決定する
   請求項４記載のストレージ制御装置。
6. 前記閾値を入力する手段を更に含む
   請求項５記載のストレージ制御装置。
7. 物理ディスクの特定の領域である維持処理範囲について、リビルド及び整合性チェックの少なくともいずれかを実行する維持処理実行手段と、
   前記維持処理範囲の外の、前記物理ディスクの領域である維持処理範囲外への書き込み要求に基づいて、前記維持処理範囲のいずれかの領域へ前記書き込み要求で指定される書き込みデータをコピーデータとして書き込むコピー手段と、
   前記コピーデータが書き込まれた前記維持処理範囲について、前記維持処理実行手段により、前記リビルド及び前記整合性チェックの少なくともいずれかが実行された場合、前記コピーデータに対応する前記維持処理範囲外に格納されている前記書き込みデータを、前記コピーデータに対して前記リビルド及び前記整合性チェックのいずれかが実行されたデータである処理済みデータで、上書きするコピーバック手段と、を含むストレージ制御装置と、
   物理ディスクと
   を含むストレージ装置。
8. 前記ストレージ制御装置、前記書き込みデータが格納された前記物理ディスクの範囲に基づいて、前記維持処理範囲を決定する維持処理範囲決定手段を更に含む
   請求項７記載のストレージ装置。
9. コンピュータが、
   物理ディスクの特定の領域である維持処理範囲について、リビルド及び整合性チェックの少なくともいずれかを実行し、
   前記維持処理範囲の外の、前記物理ディスクの領域である維持処理範囲外への書き込み要求に基づいて、前記維持処理範囲のいずれかの領域へ前記書き込み要求で指定される書き込みデータをコピーデータとして書き込み、
   前記コピーデータが書き込まれた前記維持処理範囲について、前記リビルド及び前記整合性チェックの少なくともいずれかが実行された場合、前記コピーデータに対応する前記維持処理範囲外に格納されている前記書き込みデータを、前記コピーデータに対して前記リビルド及び前記整合性チェックのいずれかが実行されたデータである処理済みデータで、上書きする
   ストレージ制御方法。
10. 物理ディスクの特定の領域である維持処理範囲について、リビルド及び整合性チェックの少なくともいずれかを実行する処理と、
    前記維持処理範囲の外の、前記物理ディスクの領域である維持処理範囲外への書き込み要求に基づいて、前記維持処理範囲のいずれかの領域へ前記書き込み要求で指定される書き込みデータをコピーデータとして書き込む処理と、
    前記コピーデータが書き込まれた前記維持処理範囲について、前記リビルド及び前記整合性チェックの少なくともいずれかが実行された場合、前記コピーデータに対応する前記維持処理範囲外に格納されている前記書き込みデータを、前記コピーデータに対して前記リビルド及び前記整合性チェックのいずれかが実行されたデータである処理済みデータで、上書きする処理と、をコンピュータに実行させる
    プログラム。

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