JP6745405B2 - ストレージシステム及びマッピング方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ストレージシステム及びマッピング方法に関し、例えば、SDS(Software-Defined Storage)に適用して好適なものである。
SDSは、汎用サーバ上でストレージ装置におけるストレージコントローラと同様の処理を実行する、ソフトウェアベースのストレージシステムである。SDSとサーバの仮想化技術を組み合わせることで、複数のサーバやストレージシステムを仮想化して汎用のサーバ装置に集約することで運用の効率化を図ることができ、安価にサーバシステムを構築することが可能となる。
SDSでは、ストレージシステムのハードウェア構成に関わらず、ストレージデバイスを認識する必要があり、各ストレージデバイス(以下、これを単にデバイスと呼ぶ)の物理的なラベルと論理名との対応付けの方法が重要となる。この論理名に対応するデバイスファイルにアクセスすることで、SDSで使用されるプログラムは、ストレージデバイスを制御する。
一般的には、物理的なラベルとしてハードウェアアドレス(MAC(Media Access Control)アドレス等)を用いて論理名を特定することで、デバイスが増設される場合に対応している。
しかしながら、デバイスの交換が行われると、物理的なラベルと論理名との対応付けが変更されてしまい、既存のデバイスや交換されたデバイスや増設されたデバイスを正しく認識できない場合がある。そして、SDSで使用されるプログラムが意図しないデバイファイルにアクセスしてしまい、意図通りにデバイスを制御できないことがある。
このため、コンピュータシステムの使用者は手動で物理的なラベル及び論理名を対応付けることが必要となることがある。
このような課題に対して、例えば特許文献1には、ハードウェア構成を照会し、バスアドレス及びハードウェアアドレス(MACアドレス等)を基に論理名をデバイスに割り当てる発明が開示されている。
米国特許出願公開第2013/0204987号明細書
しかしながら、特許文献1に開示された発明では、交換や増設されるデバイスがネットワーク機器である場合を主に想定している。このため、従属的に他のデバイスが接続される場合等が考慮されておらず、ネットワーク機器以外のデバイスに関しては、デバイスへの論理名の割り当てが意図されない割り当てとなり、適用できない場合がある。
具体的には、1つのデバイスにPCIe(Peripheral Component Interconnect Express)のP2P(Peer to Peer)ブリッジ接続によって複数の機器が接続され、そのデバイスに接続される複数の経路(バス)が存在する場合が挙げられる。この場合、バス番号がずれてしまい意図したデバイスへ意図した論理名を割り当てることができず、特許文献1の発明を適用できない。
このため、従来の技術の適用だけでは、デバイスの増設や交換の際に、意図しないデバイスに意図しない論理名が割り当てられてしまう。この結果、意図したデバイスにアクセスできないことやデータの喪失などが発生することがあり、信頼性が低いシステムとなる問題がある。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、信頼性の高い情報処理システムを構築し得るストレージシステム及びマッピング方法を提案しようとするものである。
かかる課題を解決するため本発明においては、システム内の各デバイスにそれぞれ対応させてデバイスファイルがそれぞれ作成され、前記デバイスファイルに格納された対応する前記デバイスの接続先のバスのバス番号に基づいて、当該デバイスファイルに対応する前記デバイスにアクセスするストレージシステムにおいて、前記システム内の各前記バス及び各前記デバイスの接続関係を表すバスツリー情報を作成するバスツリー情報作成部と、前記バスツリー情報作成部により作成された最新の前記バスツリー情報に基づいて、各前記デバイスの接続先の前記バスの前記バス番号をそれぞれ検出する接続関係検出部と、前記接続関係検出部の検出結果に基づいて、各前記デバイスファイルにそれぞれ記載された対応する前記デバイスの接続先の前記バスの前記バス番号を変更し、又は、各前記デバイスファイルを作成し直すマッピング部とを設けるようにした。
また本発明においては、システム内の各デバイスにそれぞれ対応させてデバイスファイルがそれぞれ作成され、前記デバイスファイルに格納された対応する前記デバイスの接続先のバスのバス番号に基づいて、当該デバイスファイルに対応する前記デバイスにアクセスするストレージシステムにおいて実行される前記デバイス及び前記デバイスファイル間のマッピング方法であって、前記システム内の各前記バス及び各前記デバイスの接続関係を表す最新のバスツリー情報を作成する第1のステップと、作成した最新の前記バスツリー情報に基づいて、各前記デバイスの接続先の前記バスの前記バス番号をそれぞれ検出する第2のステップと、検出結果に基づいて、各前記デバイスファイルにそれぞれ記載された対応する前記デバイスの接続先の前記バスの前記バス番号を変更し、又は、各前記デバイスファイルを作成し直す第3のステップとを設けるようにした。
さらに本発明においては、システム内の各デバイスにそれぞれ対応させてデバイスファイルがそれぞれ作成され、前記デバイスファイルに格納された対応する前記デバイスの接続先のバスのバス番号に基づいて、当該デバイスファイルに対応する前記デバイスにアクセスするストレージ装置と、当該ストレージ装置に接続されたディスクエンクロージャとを有するストレージシステムにおいて、前記ストレージ装置は、プログラム及び各前記デバイスファイルが格納されるメモリと、前記メモリに格納された前記プログラムに基づいて前記ストレージ装置全体の動作を制御するプロセッサとを備え、前記ディスクエンクロージャは、アップストリームブリッジ及び1又は複数のダウンストリームブリッジを有し、前記アップストリームブリッジが前記ストレージ装置に接続されたネットワークスイッチと、前記ネットワークスイッチの異なる前記ダウンストリームブリッジにそれぞれ前記バスを介して接続された記憶装置からなる1又は複数の前記デバイスとを備え、前記ストレージ装置の前記プロセッサは、前記メモリに格納された前記プログラムに基づいて、システム内の各前記バス及び各前記デバイスの接続関係を表す最新のバスツリー情報を作成し、作成した最新の前記バスツリー情報に基づいて、前記デバイスごとに、当該デバイスが接続されたネットワークスイッチのアップストリームブリッジの識別子と、当該ネットワークスイッチにおける当該デバイスが接続されたダウンストリームブリッジのデバイス番号と、当該デバイスのデバイス名との対応関係をそれぞれ検出し、検出した前記対応関係と、最新の前記バスツリー情報とに基づいて、各前記デバイスの接続先の前記バスの前記バス番号をそれぞれ検出し、検出結果に基づいて、各前記デバイスファイルにそれぞれ記載された対応する前記デバイスの接続先の前記バスの前記バス番号を変更し、又は、各前記デバイスファイルを作成し直すようにした。
本発明のストレージシステム及びマッピング方法によれば、デバイスの交換やデバイスの増設に起因してストレージシステムの構成変更があった場合においても、確実に所望するデバイスにアクセスすることができる。
本発明によれば、信頼性の高い情報処理システムを構築し得るストレージシステム及びマッピング方法を実現できる。
本実施の形態による情報処理システムの構成を示すブロック図である。 図1の情報処理システムにおけるPCIe接続構成を示すブロック図である。 バスツリー情報の説明に供する概念図である。 本実施の形態による情報処理システムの論理構成を示すブロック図である。 従来技術の問題点の説明に供するブロック図である。 デバイス名登録テーブルの構成を示す図表である。 バス番号・デバイス名対応識別テーブルの構成を示す図表である。 デバイス名登録処理の処理手順を示すフローチャートである。 バス番号・デバイス名対応付け処理の処理手順を示すフローチャートである。 他の実施の形態を示すブロック図である。 他の実施の形態を示すブロック図である。
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
(1)本実施の形態による情報処理システムの構成
図1において、1は全体として本実施の形態による情報処理システムを示す。この情報処理システム1は、1又は複数のホストコンピュータ2と、ストレージシステム3とを備え、これらがLAN(Local Area Network)又はインターネット等からなるネットワーク4を介して相互に接続されて構成されている。
ホストコンピュータ2は、CPU(Central Processing Unit)及びメモリ等の情報資源を備えたコンピュータ装置であり、例えば、オープン系のサーバや、メインフレームコンピュータ等から構成される。ホストコンピュータ2は、ユーザ操作や、実装されたプログラムからの要求に応じてネットワーク4を介してストレージシステム3にライトコマンドやリードコマンドを送信する。
ストレージシステム3は、ストレージ装置5と、ストレージ装置5に接続(増設)された1又は複数の記憶装置6とを備えて構成される。なお、以下においては、記憶装置6としてディスクエンクロージャが適用された場合について説明する。従って、以下においては、記憶装置6をディスクエンクロージャ6と呼ぶものとする。
ストレージ装置5は、SDSとしての機能をホストコンピュータ2に提供するために必要なソフトウェアが実装された汎用のサーバ装置であり、マイクロプロセッサ10、メモリ11及びフロントエンドインタフェース12と、図示しない記憶装置とを備える。
マイクロプロセッサ10は、ストレージ装置5全体の動作制御を司るハードウェアであり、1又は複数のプロセッサコア10Aと、図2について後述するルートコンプレックス13とを有する。各プロセッサコア10Aは、ホストコンピュータ2から与えられたリードコマンドやライトコマンドに応じて、ストレージ装置5内の対応する記憶装置や、ルートコンプレックスを介して対応するディスクエンクロージャ6にデータを読み書きする。またルートコンプレックス13は、マイクロプロセッサ10やメモリ11及びディスクエンクロージャ6等のサブシステムをI/Oデバイスに接続するI/O層の最上位部として機能する。
メモリ11は、例えば、SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)等の半導体メモリから構成され、必要なプログラム(OS(Operating System)を含む)やデータを記憶保持するために利用される。メモリ11に格納されたプログラムをマイクロプロセッサ10のプロセッサコア10Aが実行することにより、ストレージ装置5によるSDSとしての各種処理が実行される。ただし、以下においては、理解の容易化のため、かかるプログラムをマイクロプロセッサ10が実行するものとして説明を進める。
フロントエンドインタフェース12は、ホストコンピュータ2に対するインタフェースであり、ネットワーク4を介したホストコンピュータ2との通信時におけるプロトコル制御を行う。
ディスクエンクロージャ6は、PCIeスイッチ20と、1又は複数のドライブ21とが1枚のブレード基板上に実装され、又は、これらが1つの筐体に収納された記憶装置である。PCIeスイッチ20は、PCIe規格に準拠したスイッチであり、1つのアップストリームポート20Aと、複数のダウンストリームポート20Bとを備える。そしてアップストリームポート20Aがケーブルを介してストレージ装置5と接続され、ダウンストリームポート20Bがそれぞれディスクエンクロージャ6内のいずれかのドライブ21のポート21Aと接続される。
ドライブ21は、ホストコンピュータ2から与えられたデータを記憶保持する記憶装置や記憶媒体である。ドライブ21は、NAND型のフラッシュメモリのほか、ハードディスク装置や、SSD(Solid State Drive)、MRAM(Magnetoresistive RAM(Random Access Memory))、相変化メモリ、ReRAM(Resistance RAM)、FeRAM(Ferroelectric RAM)、磁気ディスク又は光ディスク等の種々の記憶装置又は記憶媒体から構成される。各ドライブ21は、それぞれユーザにより設定されたそのドライブ21に固有の論理名(以下、これをデバイス名と呼ぶ)が付与される。
なおストレージ装置5のマイクロプロセッサ10には、管理端末14も接続される。管理端末14は、例えばノート型のパーソナルコンピュータ装置から構成され、管理者がストレージ装置5に対して各種設定やメンテナンスを行う際に利用される。
図2は、ストレージシステム3におけるPCIe接続構成を示す。この図2に示すように、本ストレージシステム3では、マイクロプロセッサ10の各コア10Aがそれぞれルートコンプレックス13に接続される。
ルートコンプレックス13は、PCIeバス30を介して接続された複数のP2Pブリッジ(PCI Express to PCI Express Bridge)31を備えて構成される。これらP2Pブリッジ31には、必要に応じてPCIeバス32を介してディスクエンクロージャ6やNIC(Network Interface Card)などが接続される。なおP2Pブリッジ31は、仮想的なもの(仮想P2Pブリッジ)であってもよい。
各P2Pブリッジ31には、そのP2Pブリッジ31が接続されたPCIeバス30内でそのP2Pブリッジ31に固有のデバイス番号(図2中の「dev#0」〜「dev#3」)がBIOS(Basic Input/Output System)の機能によりマイクロプロセッサ10によってそれぞれ付与される。
一方、ディスクエンクロージャ6のPCIeスイッチ20は、アップストリームP2Pブリッジ33と、当該アップストリームP2Pブリッジ33にPCIeバス34を介して接続された複数のダウンストリームP2Pブリッジ35とを備えて構成される。
そしてアップストリームP2Pブリッジ33は、PCIeバス32を介してマイクロプロセッサ10のルートコンプレックス13におけるいずれかのP2Pブリッジ31と接続され、ダウンストリームP2Pブリッジ35は、PCIeバス36を介してドライブ21と接続される。アップストリームP2Pブリッジ33及び各ダウンストリームP2Pブリッジ35には、それぞれそのアップストリームP2Pブリッジ33又はダウンストリームP2Pブリッジ35が接続されたアップストリーム側のPCIeバス32,34内で固有のデバイス番号(図2中の「dev#0」、「dev#0」〜「dev#7」)がBIOSの機能によりマイクロプロセッサ10によってそれぞれ付与される。
かかる構成を有する本情報処理システム1において、ストレージシステム3内の各PCIeバス30,32,34,36には、BIOSの機能によりマイクロプロセッサ10によってバス番号がそれぞれ付与される。実際上、マイクロプロセッサ10は、ストレージシステム3(正確にはストレージ装置5)の起動時や再起動時にストレージシステム3内のすべてのPCIバス30,32,34,36と、そこに接続されているすべてのデバイスとに関する情報をこれらのデバイスからそれぞれ収集する。そしてマイクロプロセッサ10は、収集したこれらの情報に基づいて、図3に示すようなバスツリー情報37を生成し、生成したバスツリー情報37に基づいて各PCIバス30,32,34,36にそれぞれバス番号を付与する。
ここで、バスツリー情報37は、ストレージシステム3内に存在する各PCIバスと、各デバイスとの接続関係を表すツリー構造を有する情報であり、ストレージ装置5の起動後や再起動後にOSの機能によりマイクロプロセッサ10によって作成される。
例えば図1及び図2の構成を有するストレージシステム3のバスツリー情報37である図3の場合、マイクロプロセッサ10のルートコンプレックス(「Root complex」)に「BUS#0」というバス番号が付与されたPCIeバス(図2のPCIeバス30)が接続され、当該PCIeバスにそれぞれ「dev#0」、「dev#1」、「dev#2」、……というデバイス番号が付与されたデバイス(図2のP2Pブリッジ31)が接続されていることが示されている。
また図3の例の場合、「dev#2」というデバイス番号が付与されたデバイスには、「Bus#11」というバス番号が付与されたPCIeバス(図2のPCIeバス32)を介して「dev#0」というデバイス番号が付与されたデバイス(図2のアップストリームP2Pブリッジ33)が接続され、当該デバイスに「Bus#12」というバス番号が付与されたPCIeバス(図2のPCIeバス34)を介してそれぞれ「dev#0」〜「dev#7」というデバイス番号が付与されたデバイス(図2のダウンストリームP2Pブリッジ35)が接続されていることが示されている。
さらに図3の例の場合、これらのデバイスには、それぞれ「Bus#13」〜「Bus#20」というバス番号が付与されたPCIeバス(図2のPCIeバス36)を介して、それぞれ「DRV-TYPE01」というデバイス名が付与されたデバイス(図2のドライブ21)が接続されていることが示されている。
(2)本実施の形態による情報処理システムの論理構成
図4は、ストレージ装置5の論理構成を示す。この図4に示すように、本実施の形態のストレージ装置5では、メモリ11が提供するメモリ空間内にユーザ空間40及びカーネル空間41が確保される。
ユーザ空間40は、ユーザプログラムが格納されるアドレス空間である。本実施の形態の場合、ユーザ空間40には、デバイスファイル作成プログラム50、デバイス管理プログラム51、ストレージサービスプログラム52及びユーザプログラム53が格納される。
デバイスファイル作成プログラム50は、ストレージ装置5の起動後又は再起動後に、ストレージシステム3内の各デバイスがそれぞれ接続されているPCIeバスのバス番号を検出し、これらデバイス及びPCIeバス間の接続関係を表す情報をデバイス管理プログラム51に通知する機能を有するプログラムである。デバイスファイル作成プログラム50の詳細については、後述する。
デバイス管理プログラム51は、例えばLinux(登録商標)であればudev(Userspace DEVice management)といったストレージシステム3内の各デバイスのデバイスファイル55を動的に作成してそのデバイスに割り当てる機能を有するプログラムである。実際上、デバイス管理プログラム51は、デバイスファイル作成プログラム50から与えられた上述のデバイス及びPCIeバス間の接続関係を表す情報に基づいて、各デバイスに対するデバイスファイル55を作成して対応するデバイスに割り当てるようOSに指示を与える。かくして、OSのカーネルは、かかる指示に応じて、対応するデバイスファイル55をカーネル空間41内に作成する。
またストレージサービスプログラム52は、ストレージ装置5に接続されたドライブ21(図1)に対するデータのリード/ライトを制御する機能を有するプログラムであり、1又は複数のコマンド処理部52Aを機能部として備える。コマンド処理部52Aは、ホストコンピュータ2(図1)からのリードコマンドやライトコマンド等に応じたリード要求やライト要求などのコマンドを対応するデバイスファイル55に送信する。
ユーザプログラム53は、数値計算を行うアプリケーションプログラムや、データベースを管理するアプリケーションプログラム等のストレージ管理に関係しないプログラムである。
一方、カーネル空間41は、ストレージ装置5に実装された図示しないOSのカーネルが存在する仮想メモリ領域であり、デバイスファイルシステム54を備えて構成される。デバイスファイルシステム54は、上述のようにカーネルにより作成されたストレージシステム3内の各デバイスとそれぞれ対応付けられた各デバイスファイル55(「drv1」〜「drv8」、……、「sda」,「sdb」、……)を管理する。
デバイスファイル55は、ストレージシステム3内のデバイスをそれぞれ制御するためのファイルである。各デバイスファイル55には、対応するデバイスの種別や性能等に関する必要な情報や、そのデバイスが接続されたPCIeバスのバス番号などの情報が格納される。なお図4において、「sda」、「sdb」、……は、SCSI(Small Computer System Interface)規格に準拠したデバイスに対するデバイスファイルを表す。
デバイスファイル55に対してコマンド処理部52Aからコマンドが与えられた場合、OSのカーネル内のそのデバイスファイル55に対応するデバイスドライバ(図示せず)が起動される。そしてデバイスドライバは、対応するデバイスの接続先のPCIeバスのバス番号をそのデバイスファイル55から読み出し、そのバス番号のPCIeバスに接続された対応するデバイスに対してリード処理やライト処理といった必要な処理を実行する。
(3)本実施の形態によるマッピング機能
図2との対応部分に同一符号又は同一符号に「´」を付与して示す図5は、図1の構成を有するストレージシステム3に対して、図1について上述したディスクエンクロージャ6と同じ構成を有するディスクエンクロージャ(以下、これを増設ディスクエンクロージャと呼ぶ)を、マイクロプロセッサ10(図1)のルートコンプレックス13の「dev#1」というデバイス番号が付与されたP2Pブリッジ31に新たに接続した様子を示す。
この図5では、増設ディスクエンクロージャを増設した後にストレージ装置5を再起動した場合に、ストレージ装置5のマイクロプロセッサ10により、増設ディスクエンクロージャのPCIeスイッチ20´内に設けられたアップストリームP2Pブリッジ33´及び各ダウンストリームP2Pブリッジ35´間のPCIeバス34´に「Bus#11」というバス番号が付与され、これらダウンストリームP2Pブリッジ35´及びドライブ21´間をそれぞれ接続する各PCIeバス36´にそれぞれ「Bus#12」〜「Bus#19」というバス番号が付与された例を示している。
この図5と、図2との比較からも明らかなように、増設ディスクエンクロージャの追加に伴って、ルートコンプレックス13の「dev#2」というデバイス番号が付与されたP2Pブリッジ31と、そのP2Pブリッジ31に元々接続されていたディスクエンクロージャ6とを接続するPCIeバス32のバス番号が「Bus#20」というバス番号に変更されている。
また、そのディスクエンクロージャ6のPCIeスイッチ20内に設けられたアップストリームP2Pブリッジ33及び各ダウンストリームP2Pブリッジ35間のPCIeバス34のバス番号も「Bus#21」というバス番号に変更され、これらダウンストリームP2Pブリッジ35及びドライブ21間をそれぞれ接続する各PCIeバス36のバス番号もそれぞれ「Bus#22」〜「Bus#29」というバス番号に変更されている。
このように図1及び図2のストレージ装置5に対してディスクエンクロージャ6等を増設した場合、元々ストレージ装置5に接続されていたドライブ21の接続先のPCIeバス36のバス番号が変更される場合がある。
そして、このようにストレージ装置5に元々接続されていたドライブ21の接続先のPCIeバス36のバス番号が変更された場合、そのドライブ21に対応するデバイスファイル55(図4)に記載されているそのドライブ21の接続先のPCIeバス36のバス番号と、そのドライブ21の実際の接続先のPCIeバス36のバス番号とが一致しなくなり、結果的にそのドライブ21に対応するデバイスドライバ(ひいてはストレージサービスプログラム52(図4)のコマンド処理部52A(図4)やホストコンピュータ2(図1))がそのドライブ21に正しくアクセスできなくなるという問題がある。
そこで、本実施の形態の情報処理システムには、ストレージ装置が最後に起動又は再起動された後に作成された最新のバスツリー情報37(図3)を用いて、ストレージシステム3内の各デバイスと、当該デバイスが接続されたPCIeバスとの最新の対応関係(各デバイス及びPCIeバスの最新の接続関係)を検出し、検出結果に基づいて、各デバイスファイル55に格納された対応するデバイスの接続先のPCIeバスのバス番号を最新の接続先のPCIeバスのバス番号に変更するようにして各デバイスと各デバイスファイルとのマッピングを行う機能(以下、これをマッピング機能と呼ぶ)が搭載されている。
実際上、ストレージ装置5は、起動後又は再起動後に最新のバスツリー情報37を作成し、その後このバスツリー情報37を用いて、ストレージシステム3内の各デバイスについて、そのデバイスが接続されたPCIeスイッチ20(図2)内のアップストリームP2Pブリッジ33(図2)に固有の識別子(以下、そのアップストリームP2Pブリッジ33のシリアル番号とする)と、そのPCIeスイッチ20におけるそのデバイスが接続されたダウンストリームP2Pブリッジ35(図2)のデバイス番号と、そのデバイスのデバイス名との対応関係を検出する。
そしてストレージ装置5は、検出したこれらの対応関係と、かかる最新のバスツリー情報37とに基づいて、ストレージ装置5の起動後又は再起動後における各デバイスのデバイス名と、そのデバイスが接続されたPCIeバスのバス番号との対応関係を検出する。
またストレージ装置5は、この後、このようにして検出したデバイスごとの対応関係に基づいて、各デバイスファイル55(図4)においてそれぞれ設定された対応するデバイスの接続先のPCIeバスのバス番号を変更する。
以上のような本実施の形態によるマッピング機能を実現するための手段として、図4に示すように、デバイスファイル作成プログラム50は、デバイス名登録部60、バス番号・デバイス名対応識別部61及び設定部62が機能部として設けられている。またデバイスファイル作成プログラム50は、デバイス名登録テーブル63及びバス番号・デバイス名対応識別テーブル64を備えている。
デバイス名登録部60は、上述のようにストレージ装置5の起動後や再起動後であって、最新のバスツリー情報37(図3)がマイクロプロセッサ10(図1)により生成された後に、そのバスツリー情報37に基づいて、ストレージシステム3内に存在する各デバイスとPCIeスイッチ20(図2)との接続関係(デバイスのデバイス名と、そのデバイスが接続されたPCIeスイッチ20(図2)のダウンストリームP2Pブリッジ35(図2)のデバイス番号と、そのPCIeスイッチ20のアップストリームP2Pブリッジ33(図2)の識別子との対応関係)をそれぞれ検出し、検出したかかる接続関係をデバイス名登録テーブル63に登録して管理する機能を有する機能部である。
またバス番号・デバイス名対応識別部61は、かかる最新のバスツリー情報37と、デバイス名登録テーブル63とに基づいて、ストレージシステム3内に存在する各デバイスについて、そのデバイスのデバイス名と、当該デバイスが接続されたPCIeバスとの対応関係をそれぞれ検出し、検出したデバイスごとの接続関係をそれぞれバス番号・デバイス名対応識別テーブル64に登録して管理する機能を有する機能部である。
さらに設定部62は、バス番号・デバイス名対応識別部61が作成したバス番号・デバイス名対応識別テーブル64に格納されたデバイスごとのバス番号及びデバイス名の対応関係をデバイス管理プログラム51に通知する機能を有する機能部である。デバイス管理プログラム51は、設定部62から通知されたデバイスごとのバス番号及びデバイス名の対応関に基づいて、各デバイスファイル55に設定されている対応するデバイスの接続先のPCIeバスのバス番号を最新のバス番号に変更する。
一方、デバイス名登録テーブル63は、上述のようにデバイス及びPCIeスイッチ20(図2)間の最新の接続関係を管理するために利用されるテーブルであり、図6に示すように、アップストリームP2PブリッジID欄63A、ダウンストリームP2Pブリッジデバイス番号欄63B及びデバイス名欄63Cを備えて構成される。デバイス名登録テーブル63では、1つのエントリ(1行)が1つの接続関係を表す。
そしてデバイス名欄63Cには、ストレージシステム3内に存在する各デバイスのユーザによりそれぞれ設定された名称(デバイス名)が格納され、ダウンストリームP2Pブリッジデバイス番号欄63Bには、対応するデバイスが接続されたPCIeスイッチ20(図2)における当該デバイスが接続されたダウンストリームP2Pブリッジ35(図2)のデバイス番号が格納される。
またアップストリームP2PブリッジID欄63Aには、対応するダウンストリームP2Pブリッジ35を備えるPCIeスイッチ20におけるアップストリームP2Pブリッジ33(図2)の識別子(ID)として、そのシリアル番号が格納される。
従って、図6の例の場合、「drv1」というデバイス名のデバイスは、「1234-5678-9012」というシリアル番号のアップストリームP2Pブリッジ33を備えるPCIeスイッチ20内の「0」というデバイス番号が付与されたダウンストリームP2Pブリッジ35に接続されていることが示されている。
またバス番号・デバイス名対応識別テーブル64は、上述のようにデバイス及びPCIバス間の最新の接続関係を管理するために利用されるテーブルであり、図7に示すように、バス番号欄64A及びデバイス名欄64Bを備えて構成される。バス番号・デバイス名対応識別テーブル64では、1つのエントリ(行)が1つのデバイス及びPCIバス間の接続関係を表す。
そして、デバイス名欄64Bには、ストレージシステム3内に存在する各デバイスのデバイス名が格納され、バス番号欄64Aには、対応するデバイスが接続されたPCIeバスに対してマイクロプロセッサ10(図1)が付与したバス番号が格納される。
従って、図7の例の場合、「drv1」というデバイス名のデバイスは「13」というバス番号が付与されたPCIeバスに接続され、「drv2」というデバイス名のデバイスは「14」というバス番号が付与されたPCIeバスに接続されていることが示されている。
なお、バス番号・デバイス名対応識別テーブル64(図7)の初期値は、ユーザが管理端末14を介してストレージ装置5に設定する。また新規にデバイスを追加する場合にも、ユーザが管理端末14を介してそのデバイスのデバイス名及びそのデバイスが接続されるPCIeバスのバス番号をストレージ装置5に設定する。
(4)ストレージ装置において実行される各種処理
次に、かかるマッピング機能に関連してストレージ装置5において実行される各種処理の内容について説明する。なお、以下においては、各種処理の処理主体をデバイスファイル作成プログラム50(図4)のデバイス名登録部60、バス番号・デバイス名対応識別部61又は設定部62として説明するが、実際上は、デバイスファイル作成プログラム50に基づいてマイクロプロセッサ10のプロセッサコア10Aがその処理を実行することは言うまでもない。
(4−1)デバイス名登録処理
図8は、デバイス名登録部60により実行されるデバイス名登録処理の流れを示す。このデバイス名登録処理は、ストレージ装置5が起動又は再起動され、その後、マイクロプロセッサ10によりバスツリー情報37(図3)が生成されると開始される。
そしてデバイス名登録部60は、このデバイス名登録処理を開始すると、まず、デバイス名登録テーブル63(図6)を初期化する(S1)。具体的には、デバイス名登録部60は、例えば、デバイス名登録テーブル63の各エントリの各欄63A〜63Cを、それぞれ情報が存在しないことを意味する「NULL」で上書きする。
続いて、デバイス名登録部60は、バス番号・デバイス名対応識別テーブル64から未処理の1つのエントリ(行)を選択し(S2)、そのエントリの情報(バス番号及びデバイス名)を取得する(S3)。
次いで、デバイス名登録部60は、最新のバスツリー情報37を参照して、ステップS2で取得したバス番号が付与されたPCIeバスに接続されているデバイスの接続先のPCIeスイッチ20のダウンストリームP2Pブリッジ35を特定し、そのデバイス番号を最新のバスツリー情報37から取得する(S4)。
またデバイス名登録部60は、かかるバスツリー情報37を参照して、ステップS4でデバイス番号を取得したダウンストリームP2Pブリッジ35を備えるPCIeスイッチ20のアップストリームP2Pブリッジ33を特定し、その識別子(ID)をバスツリー情報37から取得する(S5)。
続いて、デバイス名登録部60は、ステップS3で取得したデバイス名と、ステップS4で取得したデバイス番号と、ステップS5で取得したIDとを関連付けて1エントリとしてデバイス名登録テーブル63(図6)に登録する(S6)。
次いで、デバイス名登録部60は、バス番号・デバイス名対応識別テーブル64のすべてのエントリ(行)についてステップS2〜ステップS6の処理を実行し終えたか否かを判断する(S7)。そしてデバイス名登録部60は、この判断で否定結果を得るとステップS2に戻り、この後、ステップS7で肯定結果を得るまでステップS2〜ステップS7の処理を繰り返す。
そしてデバイス名登録部60は、やがてバス番号・デバイス名対応識別テーブル64のすべてのエントリについてステップS2〜ステップS6の処理を実行し終えることによりステップS7で肯定結果を得ると、バス番号・デバイス名対応識別部61を呼び出し(S8)、さらにバス番号・デバイス名対応識別テーブル64の各エントリをアップストリームP2Pブリッジ33の識別子(ID)の値が小さいものから順に並ぶようにソートした後、このデバイス名登録処理を終了する。
なお、このようにドライブ21ごとに、そのドライブ21が接続されたPCIeスイッチ20のアップストリームP2Pブリッジ33の識別子と、当該PCIeスイッチ20におけるそのドライブ21が接続されたダウンストリームP2Pブリッジ35のデバイス番号と、そのドライブ21のドライブ名との対応関係をデバイス名登録テーブル63に登録して管理することにより、図9について後述するバス番号・デバイス名対応付け処理を必要時に適宜実行することができる。
(4−2)バス番号・デバイス名対応付け処理
一方、図9は、デバイス名登録処理のステップS8で呼び出されたバス番号・デバイス名対応識別部61により実行されるバス番・デバイス名号対応付け処理の流れを示す。バス番号・デバイス名対応識別部61は、デバイス名登録部60により呼び出されるとこの図9に示すバス番号・デバイス名対応付け処理を開始し、まず、バス番号・デバイス名対応識別テーブル64(図7)を初期化する(S10)。具体的には、バス番号・デバイス名対応識別部61は、例えば、バス番号・デバイス名対応識別テーブル64の各エントリの各欄64A,64Bをそれぞれ「NULL」で上書きする。
続いて、バス番号・デバイス名対応識別部61は、最新のバスツリー情報37を取得し(S11)、取得したバスツリー情報37に基づいて、ストレージシステム3内のアップストリームP2Pブリッジ33をすべて検出する(S12)。
次いで、バス番号・デバイス名対応識別部61は、検出したアップストリームP2Pブリッジ33の中からステップS14〜ステップS18が未処理のアップストリームP2Pブリッジ33を1つ選択し(S13)、その識別子(ID)をバスツリー情報37から取得する(S14)。
続いて、バス番号・デバイス名対応識別部61は、デバイス名登録テーブル63(図6)のエントリのうち、ステップS14で取得した識別子(ID)がアップストリームP2PブリッジID欄63A(図6)に格納されたエントリであって、ステップS16及びステップS17が未処理のエントリを1つ選択する(S15)。
またバス番号・デバイス名対応識別部61は、ステップS15で選択したエントリのダウンストリームP2Pブリッジデバイス番号欄63B(図6)に格納されているデバイス番号に対応するバス番号(P2Pブリッジのダウンストリーム側に接続するバス番号)と、当該エントリのデバイス名欄63C(図6)に格納されているデバイス名とを取得し(S16)、取得したこれらバス番号及びデバイス名を関連付けて1エントリとしてバス番号・デバイス名対応識別テーブル64(図7)に登録する(S17)。
さらにバス番号・デバイス名対応識別部61は、デバイス名登録テーブル63のエントリのうち、ステップS14で取得したIDがアップストリームP2PブリッジID欄63Aに格納されたすべてのエントリについてステップS16及びステップS17の処理を実行し終えたか否かを判断する(S18)。そしてバス番号・デバイス名対応識別部61は、この判断で否定結果を得るとステップS15に戻り、この後、ステップS15で選択するエントリを該当する他の未処理のエントリに順次切り替えながら、ステップS15〜ステップS18の処理を繰り返す。
またバス番号・デバイス名対応識別部61は、やがてデバイス名登録テーブル63のエントリのうち、ステップS14で取得したIDがアップストリームP2PブリッジID欄63Aに格納されたすべてのエントリについてステップS16及びステップS17の処理を実行し終えることによりステップS18で肯定結果を得ると、ステップS12で検出したすべてのアップストリームP2Pブリッジ33についてステップS14〜ステップS18の処理を実行し終えたか否かを判断する(S19)。
そしてバス番号・デバイス名対応識別部61は、この判断で否定結果を得るとステップS13に戻り、この後、ステップS13で選択するアップストリームP2Pブリッジ33を該当する他の未処理のアップストリームP2Pブリッジ33に順次切り替えながら、ステップS13〜ステップS19の処理を繰り返す。
またバス番号・デバイス名対応識別部61は、やがてステップS12で検出したすべてのアップストリームP2Pブリッジ33についてステップS14〜ステップS18の処理を実行し終えることによりステップS19で肯定結果を得ると、設定部62(図4)を呼び出した後(S20)、このバス番・デバイス名対応付け処理を終了する。
なお、バス番号・デバイス名対応識別部61により呼び出された設定部62は、この後、上述のバス番号・デバイス名対応付け処理により作成されたバス番号・デバイス名対応識別テーブル64に登録されたデバイス名及びバス番号の各対応関係をそれぞれデバイス管理プログラム51(図4)に通知する。
かくしてデバイス管理プログラム51は、この後、通知されたデバイス名及びバス番号の各対応関係に基づいて、デバイスファイルシステム54(図4)が管理する各デバイスファイル55(図4)にそれぞれ格納されている対応するデバイスの接続先のPCIeバスのバス番号を、最新の接続先のPCIeバスのバス番号に更新する。
(5)本実施の形態の効果
以上のように本実施の形態の情報処理システム1では、ストレージシステム3のストレージ装置5が、起動後又は再起動後に作成した最新のバスツリー情報37を用いて、ストレージシステム3内の各デバイスと、当該デバイスが接続されたPCIeバスとの最新の対応関係(各デバイス及びPCIeバスの最新の接続関係)を検出し、検出結果に基づいて、各デバイスファイル55に格納された対応するデバイスの接続先のPCIeバスのバス番号を最新の接続先のPCIeバスのバス番号に変更する。
従って、本実施の形態の情報処理システム1によれば、デバイスの交換やデバイスの増設に起因するストレージシステム3の構成変更があった場合においてもデバイスドライバ(ひいてはストレージサービスプログラム52のコマンド処理部52Aや、ホストコンピュータ2)が確実に所望するデバイスにアクセスすることができ、かくして信頼性の高い情報処理システムを構築することができる。
(6)他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、アップストリームP2Pブリッジ33に固有の識別子(ID)として、そのアップストリームP2Pブリッジ33のシリアル番号を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、UUID(Universally Unique Identifier)などを適用することもできる。
また上述の実施の形態においては、デバイス管理プログラム51が、設定部62から通知されたデバイス名及びバス番号の各対応関係に基づいて、デバイスファイルシステム54(図4)が管理する各デバイスファイル55(図4)にそれぞれ格納されている対応するデバイスの接続先のPCIeバスのバス番号を、最新の接続先のPCIeバスのバス番号に更新するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、デバイス管理プログラム51が、設定部62から通知されたデバイス名及びバス番号の各対応関係に基づいて、各デバイスファイル55を新たに作成し直すようにしても良い。
さらに上述の実施の形態においては、システム内の各PCIeバス及び各デバイスの接続関係を表すバスツリー情報37を作成するバスツリー情報作成部をマイクロプロセッサ10及びOSにより構成し、バスツリー情報作成部により作成された最新のバスツリー情報37に基づいて、各デバイスの接続先のPCIeバスのバス番号をそれぞれ検出する接続関係検出部をマイクロプロセッサ10及びデバイスファイル作成プログラム50により構成し、接続関係検出部の検出結果に基づいて、各デバイスファイル55にそれぞれ記載された対応するデバイスの接続先のPCIeバスのバス番号を変更するマッピング部をマイクロプロセッサ10、デバイスファイル作成プログラム50及びデバイス管理プログラム51により構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これらバスツリー情報作成部、接続関係検出部及びマッピング部の一部又は全部を専用のハードウェアにより構成するようにしても良い。
さらに上述の実施の形態においては、本発明を図1のように構成された一般的な構成の情報処理システム1に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成の情報処理システムに広く適用することができる。
例えば、図4との対応部分に同一符号を付した図10に示すように、メモリ11が提供する記憶領域上に確保されたユーザ空間40内にRAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)制御プログラム70が格納され、当該RAID制御プログラム70によりRAID方式でドライブ21(図1)を運用するようになされた情報処理システムにも本発明を適用することができる。
このような情報処理システムでは、ストレージサービスプログラム52の各コマンド処理部52Aは、ホストコンピュータ2からのリード/ライトコマンドに応じたリード/ライト要求を対応する論理ボリューム71に送信する。そして、このリード/ライト要求はRAID制御プログラム70に転送され、当該RAID制御プログラム70の制御のもとに、その論理ボリューム71に記憶領域を提供する各デバイス(ドライブ21)のデバイスファイル55に転送されて、対応するデバイスドライバにより必要なリード処理やライト処理が実行される。
また、図1との対応部分に同一符号又は同一符号に「X」若しくは「Y」を付した図11に示すように、ストレージシステム81のストレージ装置5X,5Yを冗長化した構成の情報処理システム80にも本発明を適用することができる。
この場合、各ディスクエンクロージャ82にはPCIeスイッチ83が2つ設置され、それぞれのPCIeスイッチ83にドライブ21が接続される。このような構成とすることで、2つのうちの片方のストレージ装置5X,5Yが故障した場合にもう一方のストレージ装置5Y,5Xを使用することでホストコンピュータ2からのリードコマンドやライトコマンドに対応することができる。
なお図11の構成を有する情報処理システム80では、各ストレージ装置5X,5Yのメモリ11X,11Yに同一構成のデバイス名登録テーブル63及びバス番号・デバイス名対応識別テーブル64が格納される。このようにすることで2つのストレージ装置5X,5Yの各マイクロプロセッサ10X,10Yが同一のデバイス名で各デバイスを認識することができる。
1,80……情報処理システム、2……ホストコンピュータ、3,81……ストレージシステム、5,5A,5B……ストレージ装置、6,6´……ディスクエンクロージャ、10,10X,10Y……マイクロプロセッサ、10A……コア、11……メモリ、13……ルートコンプレックス、20……PCIeスイッチ、21,21´……ドライブ、30,32,34,34´,34,34´,36,36´……PCIeバス、31……P2Pブリッジ、33,33´……アップストリームP2Pブリッジ、35,35´……ダウンストリームP2Pブリッジ、37……バスツリー情報、50……デバイスファイル作成プログラム、51……デバイス管理プログラム、52……ストレージサービスプログラム、52A……コマンド処理部、54……デバイスファイルシステム、55……デバイスファイル、60……デバイス名登録部、61……バス番号・デバイス名対応識別部、62……設定部、63……デバイス名登録テーブル、64……バス番号・デバイス名対応識別テーブル。

Claims (7)

  1. システム内の各デバイスにそれぞれ対応させてデバイスファイルがそれぞれ作成され、前記デバイスファイルに格納された対応する前記デバイスの接続先のバスのバス番号に基づいて、当該デバイスファイルに対応する前記デバイスにアクセスするストレージシステムにおいて、
    前記システム内の各前記バス及び各前記デバイスの接続関係を表すバスツリー情報を作成するバスツリー情報作成部と、
    前記デバイスごとに、当該デバイスが接続されたネットワークスイッチのアップストリームブリッジの識別子と、当該ネットワークスイッチにおける当該デバイスが接続されたダウンストリームブリッジのデバイス番号と、当該デバイスのデバイス名とを対応付けてデバイス名登録情報として登録するデバイス名登録部と、
    前記バスツリー情報作成部により作成された最新の前記バスツリー情報と、前記デバイス名登録部により登録された前記デバイス名登録情報とに基づいて、各前記デバイスの接続先の前記バスの前記バス番号をそれぞれ検出する接続関係検出部と、
    前記接続関係検出部の検出結果に基づいて、各前記デバイスファイルにそれぞれ記載された対応する前記デバイスの接続先の前記バスの前記バス番号を変更し、又は、各前記デバイスファイルを作成し直すマッピング部と
    を備えることを特徴とするストレージシステム。
  2. 前記バスツリー情報作成部は、
    システムの起動後又は再起動後に前記バスツリー情報を作成し、
    最新の前記バスツリー情報は、
    最後に前記システムが起動又は再起動された後に作成された前記バスツリー情報である
    ことを特徴とする請求項1に記載のストレージシステム。
  3. 増設用のディスクエンクロージャを備え、
    前記ディスクエンクロージャは、
    前記ネットワークスイッチと、
    当該ネットワークスイッチの互いに異なる前記ダウンストリームブリッジにそれぞれ前記バスを介して接続された記憶装置からなる1又は複数の前記デバイスとを有する
    ことを特徴とする請求項2に記載のストレージシステム。
  4. システム内の各デバイスにそれぞれ対応させてデバイスファイルがそれぞれ作成され、前記デバイスファイルに格納された対応する前記デバイスの接続先のバスのバス番号に基づいて、当該デバイスファイルに対応する前記デバイスにアクセスするストレージシステムにおいて実行される前記デバイス及び前記デバイスファイル間のマッピング方法であって、
    コンピュータが、前記システム内の各前記バス及び各前記デバイスの接続関係を表す最新のバスツリー情報を作成する第1のステップと、
    前記コンピュータが、前記デバイスごとに、当該デバイスが接続されたネットワークスイッチのアップストリームブリッジの識別子と、当該ネットワークスイッチにおける当該デバイスが接続されたダウンストリームブリッジのデバイス番号と、当該デバイスのデバイス名とを対応付けてデバイス名登録情報として登録する第2のステップと、
    前記コンピュータが、前記第1のステップで作成した最新の前記バスツリー情報と前記第2のステップで登録した前記デバイス名登録情報とに基づいて、各前記デバイスの接続先の前記バスの前記バス番号をそれぞれ検出する第3のステップと、
    前記コンピュータが、前記第3のステップでの検出結果に基づいて、各前記デバイスファイルにそれぞれ記載された対応する前記デバイスの接続先の前記バスの前記バス番号を変更し、又は、各前記デバイスファイルを作成し直す第4のステップと
    を備えることを特徴とするマッピング方法。
  5. 前記バスツリー情報は、
    前記ストレージシステムの起動後又は再起動後に作成され、
    前記第のステップの最新の前記バスツリー情報は、
    最後に前記システムが起動又は再起動された後に作成された前記バスツリー情報である
    ことを特徴とする請求項4に記載のマッピング方法。
  6. 前記ストレージシステムは、
    増設用のディスクエンクロージャを備え、
    前記ディスクエンクロージャは、
    前記ネットワークスイッチと、
    当該ネットワークスイッチの互いに異なる前記ダウンストリームブリッジにそれぞれ前記バスを介して接続された記憶装置からなる1又は複数の前記デバイスとを有する
    ことを特徴とする請求項5に記載のマッピング方法。
  7. システム内の各デバイスにそれぞれ対応させてデバイスファイルがそれぞれ作成され、前記デバイスファイルに格納された対応する前記デバイスの接続先のバスのバス番号に基づいて、当該デバイスファイルに対応する前記デバイスにアクセスするストレージ装置と、当該ストレージ装置に接続されたディスクエンクロージャとを有するストレージシステムにおいて、
    前記ストレージ装置は、
    プログラム及び各前記デバイスファイルが格納されるメモリと、
    前記メモリに格納された前記プログラムに基づいて前記ストレージ装置全体の動作を制御するプロセッサとを有し、
    前記ディスクエンクロージャは、
    アップストリームブリッジ及び1又は複数のダウンストリームブリッジを有し、前記アップストリームブリッジが前記ストレージ装置に接続されたネットワークスイッチと、
    前記ネットワークスイッチの異なる前記ダウンストリームブリッジにそれぞれ前記バス
    を介して接続された記憶装置からなる1又は複数の前記デバイスとを備え、
    前記ストレージ装置の前記プロセッサは、前記メモリに格納された前記プログラムに基づいて、
    前記デバイスごとに、当該デバイスが接続されたネットワークスイッチのアップストリームブリッジの識別子と、当該ネットワークスイッチにおける当該デバイスが接続されたダウンストリームブリッジのデバイス番号と、当該デバイスのデバイス名とを対応付けてデバイス名登録情報として登録し、
    システム内の各前記バス及び各前記デバイスの接続関係を表す最新のバスツリー情報を作成し、
    最新の前記バスツリー情報と前記デバイス名登録情報とに基づいて、各前記デバイスの接続先の前記バスの前記バス番号をそれぞれ検出し、
    検出結果に基づいて、各前記デバイスファイルにそれぞれ記載された対応する前記デバイスの接続先の前記バスの前記バス番号を変更し、又は、各前記デバイスファイルを作成し直す
    ことを特徴とするストレージシステム。
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