JP6666540B2 - ストレージ制御装置、及びプログラム - Google Patents
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Description
図1を参照しながら、第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係るストレージ制御装置の一例を示した図である。第1実施形態は、誤り検出に用いる符号情報が付加されたデータの重複排除に関し、重複排除後のデータに対する信頼性を高めたストレージシステムを提供する。
<2.第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態は、CRCを含むチェックコードが付加されたデータの重複排除に関し、重複排除後のデータに対する信頼性を高めたストレージシステムを提供する。
図2に示すように、重複排除とは、内容が同じデータが複数存在する場合に、1つのデータを残して同じ内容のデータを消去する技術である。なお、図2は、重複排除について説明するための図である。一例として、図2(A)には、Data0、Data1、Data0、Data2、Data3を含む元データを示した。この例では、左側から1番目と3番目が同じData0であるから、図2(B)に示すように、一方のData0を残して他方のData0が重複排除により消去される。
図5を参照しながら、第2実施形態に係るストレージシステムについて説明する。図5は、第2実施形態に係るストレージシステムの一例を示した図である。
ここで、ストレージ制御装置100のハードウェアについて説明する。
図5に示すように、ストレージ制御装置100は、メモリ101、チャネルアダプタ102、コントローラ103、及びディスクアダプタ104を有する。以下、チャネルアダプタ102をCA、コントローラ103をCM、ディスクアダプタ104をDAと表記する場合がある。
次に、チャネルアダプタ102、コントローラ103、及びディスクアダプタ104の機能について説明する。
まず、チャネルアダプタ102の機能について説明する。
(書込み時)
チャネルアダプタ102は、サーバ50から受信したデータに基づいてCRC符号を生成する。また、チャネルアダプタ102は、生成したCRC符号と、データの書込み先に関する位置情報とを含むチェックコードをデータに付加する。そして、チャネルアダプタ102は、チェックコードを付加したデータをバッファ101aに格納する。以下、バッファ101aに格納されたデータに付加されるチェックコードをCode(L)、Code(L)に含まれるCRC符号をCRC(L)と表記する場合がある。なお、Code(L)は、サーバ50がデータに付加してもよい。
チャネルアダプタ102は、Code(L)が付加されたデータをバッファ101aから読み出し、Code(L)に含まれるCRC(L)を用いてデータの誤り検出を実施する。誤りが検出されなかった場合、チャネルアダプタ102は、データからCode(L)を除去し、データをサーバ50へ送信する。誤りが検出された場合、チャネルアダプタ102は、データの読み出しエラーをサーバ50へ通知する。
(2−2−2.コントローラ103の機能)
次に、図6を参照しながら、コントローラ103の機能について説明する。図6は、第2実施形態に係るコントローラの機能の一例を示した図である。
チェックコード管理部133は、バッファ101aからCode(L)が付加されたデータを読み出し、Code(L)に含まれるCRC(L)を用いてデータの誤り検出を実施する。
サーバ50からコントローラ103がデータの読み出し要求(READ要求)を受けると、重複排除・圧縮処理部134は、キャッシュ101b及び/又はディスク200から読み出す分割データを特定する。READ要求で指定されたデータが書込み時に重複排除されている場合、重複排除・圧縮処理部134は、復元情報131bを参照し、復元に用いるデータの分割データを全て特定する。
特定した分割データがディスク200にある場合、重複排除・圧縮処理部134は、R/W制御部132を介して、特定した分割データをディスク200から読み出す。このとき、ディスク200から読み出した分割データのエラーがディスクアダプタ104から通知される場合がある。この場合、重複排除・圧縮処理部134は、チャネルアダプタ102を介してサーバ50に読み出しエラーを通知する。
(2−2−3.ディスクアダプタ104の機能)
次に、ディスクアダプタ104の機能について説明する。
ディスクアダプタ104は、所定の書込み条件を充足した場合に、キャッシュ101bからCode(P)が付加されたデータを読み出す。書込み条件は、例えば、キャッシュ101bにデータが書き込まれてから経過した時間が所定の閾値を超えたことや、キャッシュ101bの空き容量が所定容量以下となったことなどである。
ディスクアダプタ104は、ディスク200からCode(P)が付加されたデータを読み出す。ディスクアダプタ104は、読み出したデータに付加されたCode(P)に含まれるCRC(P)を取得する。そして、ディスクアダプタ104は、取得したCRC(P)に基づいてデータの誤り検出を実施する。誤りが検出されなかった場合、ディスクアダプタ104は、Code(P)が付加されたデータをキャッシュ101bに書き込む。誤りが検出された場合、ディスクアダプタ104は、読み出したデータのエラーをコントローラ103へ通知する。
(2−2−4.書込み処理#1)
ここで、図7を参照しながら、データの書込み時におけるチェックコードの管理に係る処理の内容について、さらに説明する。図7は、第2実施形態に係るストレージ制御装置による書込み処理の一例を示した図である。
図7の例では、ディスク200に書き込まれるデータの単位サイズを基準に重複排除していたが、図8に示すように、単位サイズより大きなサイズのデータを基準に重複排除してもよい。また、複数の圧縮データが1つの分割データ内で混在(図7(F)を参照)しないように、図9に示すように、該圧縮データ毎に分割データを生成してもよい。ここでは、これらの変形例について説明する。
[2−3.処理の流れ]
次に、処理の流れについて説明する。
まず、図10を参照しながら、書込み処理の流れについて説明する。図10は、第2実施形態に係るストレージシステムにおけるデータの書込みについて、処理の流れを示したシーケンス図である。
(S102)チャネルアダプタ102は、サーバ50から取得したデータに基づいてCRC符号(CRC(L))を計算し、計算したCRC(L)とデータの書込み先に関する位置情報とを含むチェックコード(Code(L))を生成する。そして、チャネルアダプタ102は、生成したCode(L)をデータに付加する。
(S106)チェックコード管理部133は、読み出したデータに付加されたCode(L)からCRC(L)を取得する。そして、チェックコード管理部133は、取得したCRC(L)を用いてデータの誤りの有無をチェックする。データに誤りがある場合、チェックコード管理部133は、チャネルアダプタ102を介してサーバ50に書込みエラーを通知し、書込み処理を異常終了する。一方、データに誤りがない場合、処理はS107へと進む。
(S108)コントローラ103の重複排除・圧縮処理部134は、チェックコード管理部133によりCode(L)が除去されたデータについて重複排除を実施する。
例えば、ディスクアダプタ104は、キャッシュ101bに格納されているデータのうち、書き込まれてから経過した時間が所定の閾値を超えたデータをディスク200に書き込むデータとしてキャッシュ101bから読み出す。また、ディスクアダプタ104は、より古いデータやより読み出し頻度が低いデータから順にディスク200に書き込むデータを選択し、選択したデータをキャッシュ101bから読み出してもよい。
ここで、図11を参照しながら、重複排除・圧縮処理について、さらに説明する。図11は、第2実施形態に係るコントローラによる重複排除・圧縮処理の流れを示したフロー図である。
(S122)重複排除・圧縮処理部134は、S121で選択したデータと比較して重複排除するかを判定するための比較対象となるデータを1つ選択する。例えば、重複排除・圧縮処理部134は、バッファ101a、キャッシュ101b、及びディスク200の中から比較対象のデータを選択する。
ここで、図12を参照しながら、Code(P)の付加処理について、さらに説明する。図12は、第2実施形態に係るコントローラによるチェックコード(Code(P))の付加処理の流れを示したフロー図である。
(S132)重複排除・圧縮処理部134は、S131で選択した圧縮データを単位サイズに分割して分割データを生成する。例えば、重複排除・圧縮処理部134は、図9(F)に示すように、単位サイズに満たない分割データについて、Nullデータ(値0のデータ)を追加して単位サイズとなるようにサイズを調整する(パディング)。
次に、図13を参照しながら、読み出し処理の流れについて説明する。図13は、第2実施形態に係るストレージシステムにおける読み出しについて、処理の流れを示したシーケンス図である。
(S142)コントローラ103の重複排除・圧縮処理部134は、READ要求で指定されたデータを取得するために、キャッシュ101b及び/又はディスク200から読み出す分割データを特定する。
(S148)チェックコード管理部133は、キャッシュ101bから読み出した各分割データに付加されているCode(P)からCRC(P)を取得し、取得したCRC(P)を用いて各分割データの誤りの有無をチェックする。誤りのある分割データが検出された場合、チェックコード管理部133は、チャネルアダプタ102を介してサーバ50に読み出しエラーを通知する。この場合、読み出し処理は異常終了となる。一方、誤りのある分割データが検出されなかった場合、処理はS149へと進む。
(S150)重複排除・圧縮処理部134は、分割データを結合して圧縮データを復元し、復元した圧縮データを伸張して重複排除前のデータを復元する。
(S152、S153)チェックコード管理部133は、Code(L)が付加されたデータをバッファ101aに書き込む。そして、チェックコード管理部133は、READ要求で指定されたデータのバッファ101aへの書込み完了をチャネルアダプタ102に通知する。
11 制御部
12 記憶部
20 記憶装置
C0、C1、C2、C3 第1の符号情報
C4、C5、C6 第2の符号情報
D0、D1、D2 対象データ
Ch0 誤り検出符号
ID0 書込み先に関する情報
CD00、CD11、CD02、CD23 第1の符号付きデータ
CD04、CD15、CD26 第2の符号付きデータ
Claims (5)
- ストレージ制御装置において、
記憶部と、
書込みの対象となる対象データに、該対象データに基づく誤り検出符号及び第1の書込み先に関する情報を含む第1の符号情報を付した第1の符号付きデータを複数取得し、
前記各第1の符号付きデータから前記第1の符号情報を除外して前記対象データを取得し、該対象データの重複を排除して、残った前記対象データについて誤り検出符号及び第2の書込み先に関する情報を含む第2の符号情報を生成し、前記第2の符号情報を含む第2の符号付きデータを前記ストレージ制御装置の外部に接続された記憶装置に書き込ませるとともに、前記各第1の符号付きデータから除外された前記第1の符号情報と、該第1の符号情報と前記対象データとの関係を特定する情報とを含むコード情報と、前記重複の排除によって排除された前記対象データを復元するための復元情報とを前記記憶部に格納する制御を行う制御部と
を有する、ストレージ制御装置。 - 前記制御部は、さらに、
前記記憶装置から前記第2の符号付きデータを読み出して、該第2の符号付きデータに含まれる前記第2の符号情報を用いて該第2の符号付きデータに含まれる前記対象データの正当性をチェックし、
該対象データが正常の場合、該対象データに対応する重複排除前の前記対象データに対応する前記復元情報を前記記憶部から読み出して、該復元情報を用いて重複排除前の前記対象データを復元し、前記記憶部に格納された該対象データに対応する前記第1の符号情報を付加してバッファ領域に格納し、
該第1の符号情報が付加された該対象データを前記バッファ領域から読み出して、該第1の符号情報を用いて該対象データの正当性をチェックする
請求項1に記載のストレージ制御装置。 - 前記制御部は、前記重複の排除によって残った前記対象データのそれぞれについて、該対象データを圧縮した圧縮データを所定サイズ毎に分割して分割データを生成し、所定サイズより小さい前記分割データには所定のデータを付加して前記所定サイズとなるようにサイズを調整し、該分割データに基づいて前記第2の符号情報を生成する
請求項1又は2に記載のストレージ制御装置。 - コンピュータに、
書込みの対象となる対象データに、該対象データに基づく誤り検出符号及び第1の書込み先に関する情報を含む第1の符号情報を付した第1の符号付きデータを複数取得し、
前記各第1の符号付きデータから前記第1の符号情報を除外して前記対象データを取得し、該対象データの重複を排除して、残った前記対象データについて誤り検出符号及び第2の書込み先に関する情報を含む第2の符号情報を生成し、前記第2の符号情報を含む第2の符号付きデータを前記コンピュータの外部に接続された記憶装置に書き込ませるとともに、前記各第1の符号付きデータから除外された前記第1の符号情報と、該第1の符号情報と前記対象データとの関係を特定する情報とを含むコード情報と、前記重複の排除によって排除された前記対象データを復元するための復元情報とを、前記コンピュータが有する記憶部に格納する制御を行う
処理を実行させる、プログラム。 - 前記コンピュータに、
前記記憶装置から前記第2の符号付きデータを読み出して、該第2の符号付きデータに含まれる前記第2の符号情報を用いて該第2の符号付きデータに含まれる前記対象データの正当性をチェックし、
該対象データが正常の場合、該対象データに対応する重複排除前の前記対象データに対応する前記復元情報を前記記憶部から読み出して、該復元情報を用いて重複排除前の前記対象データを復元し、前記記憶部に格納された該対象データに対応する前記第1の符号情報を付加してバッファ領域に格納し、
該第1の符号情報が付加された該対象データを前記バッファ領域から読み出して、該第1の符号情報を用いて該対象データの正当性をチェックする
処理をさらに実行させる、請求項4記載のプログラム。
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