JP6838299B2 - Storage device, storage control device, and storage control program - Google Patents
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本発明は、ストレージ装置、ストレージ制御装置、及びストレージ制御プログラムに関する。 The present invention relates to a storage device, a storage control device, and a storage control program.
業務で取り扱うデータ量の増大に伴い、ストレージ装置に備えられる記憶デバイス(記憶部)の数が増大するとともに、各記憶デバイスの容量も増大している。記憶デバイスとしては、一般にHDDが用いられるが、近年、HDDに代わって、記憶媒体として不揮発性半導体メモリを採用する記憶デバイス、例えばNAND型フラッシュメモリを採用するSSDが用いられる場合がある。HDDはHard Disk Driveの略称であり、SSDはSolid State Driveの略称である。 As the amount of data handled in business increases, the number of storage devices (storage units) provided in the storage device increases, and the capacity of each storage device also increases. An HDD is generally used as the storage device, but in recent years, a storage device that employs a non-volatile semiconductor memory as a storage medium, for example, an SSD that employs a NAND flash memory may be used instead of the HDD. HDD is an abbreviation for Hard Disk Drive, and SSD is an abbreviation for Solid State Drive.
SSDに採用されるNAND型フラッシュメモリでは、データの上書き処理ができないなどの制約があるため、データの更新を繰り返し行なっていると、断片的な使用不可領域が徐々に増加する。当該断片的な使用不可領域は、ゴミ領域あるいは無駄領域と称されてもよい。そこで、SSDには、当該ゴミ領域を収集して解放する、ガベージコレクションと称される解放処理を自律的に実行する機能が備えられる場合がある。 Since the NAND flash memory used in the SSD has restrictions such as not being able to overwrite data, the fragmentary unusable area gradually increases when the data is repeatedly updated. The fragmentary unusable area may be referred to as a garbage area or a wasted area. Therefore, the SSD may be provided with a function of autonomously executing a release process called garbage collection, which collects and releases the garbage area.
一方、ストレージ装置では、複数の記憶デバイス(例えばSSD)を用いてRAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)が構成される。このとき、RAIDを構成し実際の運用に用いられる記憶デバイスは、現用記憶部あるいはRAID構成メンバSSDと称されてもよい。 On the other hand, in the storage device, RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks) is configured by using a plurality of storage devices (for example, SSD). At this time, the storage device that constitutes RAID and is used in actual operation may be referred to as a working storage unit or a RAID component SSD.
また、ストレージ装置における複数の記憶デバイスには、現用記憶部に故障が生じた際にデータのリビルド処理に用いられる、予備の記憶デバイスが含まれる。当該予備の記憶デバイスは予備記憶部と称されてもよい。当該予備記憶部としてのSSDは、以下、HS−SSDと表記される場合がある。HSはHot Spareの略称であり、HS−SSDはホットスペアと称される場合もある。 Further, the plurality of storage devices in the storage device include spare storage devices used for data rebuild processing when a failure occurs in the working storage unit. The spare storage device may be referred to as a spare storage unit. The SSD as the preliminary storage unit may be hereinafter referred to as HS-SSD. HS is an abbreviation for Hot Spare, and HS-SSD is sometimes referred to as a hot spare.
ストレージ装置における複数の現用記憶部の一つが故障した場合、まず、当該故障した現用記憶部(以下、故障記憶部という)以外の現用記憶部におけるデータに基づき、故障記憶部におけるデータをHS−SSD上に復旧するリビルド処理が実行される。そして、HS−SSD上にリビルドされた復旧データが、故障記憶部と交換された新たな現用記憶部にコピーバックされた後、HS−SSDが解放される。 When one of a plurality of working storage units in the storage device fails, first, based on the data in the working storage unit other than the failed working storage unit (hereinafter referred to as the failure storage unit), the data in the failure storage unit is set to HS-SSD. The rebuild process that restores to the top is executed. Then, the recovery data rebuilt on the HS-SSD is copied back to a new working storage unit replaced with the failure storage unit, and then the HS-SSD is released.
ところで、故障記憶部のデータを復旧させるべくHS−SSDを用いてリビルド処理を行なう場合、当該HS−SSDに対するライト処理が行なわれる。その際、HS−SSDにゴミ領域が残っていると、ガベージコレクション処理が実行される場合がある。 By the way, when the rebuild process is performed using the HS-SSD in order to recover the data in the failure storage unit, the write process is performed on the HS-SSD. At that time, if the dust area remains in the HS-SSD, the garbage collection process may be executed.
このような場合、ライト処理とガベージコレクション処理とが競合するため、ガベージコレクション処理によってゴミ領域を解消する間、HS−SSDのライト性能が低下した状態になる(図4参照)。したがって、迅速に故障記憶部のデータを復旧してデータの冗長性を回復させることができず、ストレージ装置の性能の低下を招くおそれがある。 In such a case, since the write process and the garbage collection process compete with each other, the write performance of the HS-SSD is deteriorated while the dust area is eliminated by the garbage collection process (see FIG. 4). Therefore, it is not possible to quickly recover the data in the failure storage unit to recover the data redundancy, which may lead to deterioration in the performance of the storage device.
このため、HS−SSDの使用時つまり故障記憶部の発生時に、HS−SSDのライト性能を確保できるようにすることで、迅速に故障記憶部のデータを復旧できるようにして、ストレージ装置の性能を確保することが望まれている。 Therefore, when the HS-SSD is used, that is, when the failure storage unit occurs, the write performance of the HS-SSD can be ensured so that the data in the failure storage unit can be recovered quickly, and the performance of the storage device. It is desired to secure.
一つの側面で、本件明細書に開示の発明は、予備記憶部の使用時に予備記憶部の性能を確保できるようにすることを目的とする。 In one aspect, the invention disclosed herein is intended to ensure the performance of the spare storage unit when it is used.
本件のストレージ制御装置は、現用記憶部及び予備記憶部を含む複数の記憶部と、前記複数の記憶部を制御する制御部と、を有する。前記制御部は、第1判定部、第2判定部、及び第1コマンド発行部を有する。前記第1判定部は、前記予備記憶部における使用不可領域の量が所定基準を超えているか否かを判定する。第2判定部は、前記現用記憶部における故障の予兆の有無を判定する。前記第1コマンド発行部は、前記第1判定部によって前記使用不可領域の量が前記所定基準を超えていると判定され且つ前記第2判定部によって前記現用記憶部における故障の予兆が有ると判定された場合に、前記予備記憶部に初期化を実行させる第1コマンドを、前記予備記憶部に対し発行する。 The storage control device of the present invention includes a plurality of storage units including a working storage unit and a preliminary storage unit, and a control unit that controls the plurality of storage units. The control unit includes a first determination unit , a second determination unit, and a first command issuing unit. The first determination unit determines whether or not the amount of the unusable area in the preliminary storage unit exceeds a predetermined reference. The second determination unit determines whether or not there is a sign of failure in the active storage unit. The first command issuing unit determines that the amount of the unusable area exceeds the predetermined reference by the first determination unit, and determines that there is a sign of failure in the active storage unit by the second determination unit. When this is done, a first command for causing the preliminary storage unit to execute initialization is issued to the preliminary storage unit.
予備記憶部の使用時に予備記憶部の性能を確保することができる。 The performance of the spare storage unit can be ensured when the spare storage unit is used.
以下に、図面を参照し、本願の開示するストレージ装置、ストレージ制御装置、及びストレージ制御プログラムの実施形態について、詳細に説明する。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも例示に過ぎず、実施形態で明示しない種々の変形例や技術の適用を排除する意図はない。すなわち、本実施形態を、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、各図は、図中に示す構成要素のみを備えるという趣旨ではなく、他の機能を含むことができる。そして、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。 Hereinafter, embodiments of the storage device, the storage control device, and the storage control program disclosed in the present application will be described in detail with reference to the drawings. However, the embodiments shown below are merely examples, and there is no intention of excluding the application of various modifications and techniques not specified in the embodiments. That is, the present embodiment can be variously modified and implemented within a range that does not deviate from the purpose. Further, each figure is not intended to include only the components shown in the figure, but may include other functions. Then, each embodiment can be appropriately combined as long as the processing contents do not contradict each other.
〔1〕本実施形態の概要
ストレージ装置においては、複数の現用記憶部(RAID構成メンバSSD)を用いてRAIDが構成されるとともに、現用記憶部に故障が生じた際にデータのリビルド処理に用いられる少なくとも一の予備記憶部(HS−SSD)が備えられる場合がある。
[1] Outline of the present embodiment In the storage device, a RAID is configured by using a plurality of working storage units (RAID component SSDs), and is used for data rebuilding when a failure occurs in the working storage unit. At least one spare storage unit (HS-SSD) may be provided.
このようなストレージ装置の運用中、現用記憶部や予備記憶部を管理制御するストレージ制御装置(制御部)は、以下のようなパトロール処理を実行する。当該パトロール処理では、現用記憶部や予備記憶部に対しVERIFYコマンドあるいはREADコマンドが定期的に発行され、これらのコマンドに対する現用記憶部や予備記憶部からの応答が監視される。これにより、各記憶部(各SSD)の正常性、つまり各記憶部(各SSD)がアクセス可能な状態で接続されていることが確認される。 During the operation of such a storage device, the storage control device (control unit) that manages and controls the current storage unit and the spare storage unit executes the following patrol processing. In the patrol process, the VERIFY command or the READ command is periodically issued to the active storage unit or the preliminary storage unit, and the response from the active storage unit or the preliminary storage unit to these commands is monitored. This confirms the normality of each storage unit (each SSD), that is, that each storage unit (each SSD) is connected in an accessible state.
また、上述のようなストレージ装置において、運用に供していたSSDが保守交換や機器リプレース等のために撤去される際、情報漏えい対策として、当該SSDに格納された情報を初期化する処理が行なわれる場合がある。この場合、ストレージ装置には、例えば、初期化処理をSSDに実行させるSANITIZEコマンド(サニタイズコマンド)が用意される。そして、SSDの撤去時に当該SSDに対しSANITIZEコマンドを発行して初期化処理(サニタイズ処理)を実行させる場合がある。なお、SSDの初期化処理後にSSDのフォーマット処理は不要である。 Further, in the above-mentioned storage device, when the SSD used for operation is removed for maintenance / replacement, equipment replacement, etc., a process of initializing the information stored in the SSD is performed as a countermeasure against information leakage. May be In this case, the storage device is provided with, for example, a SANITIZE command that causes the SSD to execute the initialization process. Then, when the SSD is removed, a SANITIZE command may be issued to the SSD to execute the initialization process (sanitize process). It should be noted that the SSD format processing is not required after the SSD initialization processing.
一方、SSDにおいては、上述したように、ゴミ領域を収集解放するガベージコレクション処理が、SSDの自律動作によって決定されるタイミングで、SSDの自律動作によって実行される場合がある。ガベージコレクション処理の実行中には、上述したように、SSDのアクセス性能(ライト性能)が低下することが知られている(図4参照)。 On the other hand, in the SSD, as described above, the garbage collection process for collecting and releasing the dust area may be executed by the autonomous operation of the SSD at the timing determined by the autonomous operation of the SSD. As described above, it is known that the access performance (write performance) of the SSD deteriorates during the execution of the garbage collection process (see FIG. 4).
このため、故障記憶部の発生に伴ってHS−SSD(予備記憶部)を使用する際、リビルド動作やコピーバック動作とガベージコレクション動作とが同時に実行されると、迅速に故障記憶部のデータを復旧してデータの冗長性を回復させることができない。したがって、ストレージ装置の性能の低下を招くおそれがある。 Therefore, when the HS-SSD (preliminary storage unit) is used with the occurrence of the failure storage unit, if the rebuild operation, the copyback operation, and the garbage collection operation are executed at the same time, the data in the failure storage unit can be quickly stored. It cannot be recovered to restore data redundancy. Therefore, the performance of the storage device may be deteriorated.
そこで、本実施形態(第1及び第2実施形態)では、HS−SSDの使用時つまり故障記憶部の発生時に、HS−SSDのライト性能を確保可能にすることで、迅速に故障記憶部のデータを復旧できるようにして、ストレージ装置の性能が確保される。その際、本実施形態では、HS−SSDの正常性を確認するパトロール処理が改善され、HS−SSD使用時におけるガベージコレクション処理によるライト性能への影響が低減される。 Therefore, in the present embodiment (first and second embodiments), when the HS-SSD is used, that is, when the failure storage unit occurs, the write performance of the HS-SSD can be ensured, so that the failure storage unit can be quickly used. The performance of the storage device is ensured by enabling data recovery. At that time, in the present embodiment, the patrol process for confirming the normality of the HS-SSD is improved, and the influence of the garbage collection process on the write performance when the HS-SSD is used is reduced.
特に、図2及び図3を参照しながら後述する第1実施形態では、ストレージ装置の通常運用中において、定期的なパトロール処理のタイミングで、HS−SSDの状態が確認される。そして、HS−SSDの状態がガベージコレクション処理を実行されるような状況(例えば、ゴミ領域が多い状況、空き領域の少ない状況)である場合に、第1コマンド(サニタイズコマンド)が発行されHS−SSDの初期化処理が実行される。つまり、HS−SSDは、ストレージ装置の通常運用中にガベージコレクション処理を実行されるような状況になると、サニタイズコマンドによって迅速に初期化され、HS−SSDは最高性能を有する状態に回復する。ここで、サニタイズコマンドによる初期化処理は、HS−SSDについての、処理時間に対する性能回復度合いに優れている。 In particular, in the first embodiment described later with reference to FIGS. 2 and 3, the state of the HS-SSD is confirmed at the timing of periodic patrol processing during the normal operation of the storage device. Then, when the state of the HS-SSD is such that the garbage collection process is executed (for example, a situation where there is a large amount of dust area or a situation where there is little free area), the first command (sanitize command) is issued and the HS-SS- The SSD initialization process is executed. That is, when the HS-SSD is in a situation where the garbage collection process is executed during the normal operation of the storage device, it is quickly initialized by the sanitize command, and the HS-SSD recovers to the state having the highest performance. Here, the initialization process by the sanitize command is excellent in the degree of performance recovery with respect to the processing time of the HS-SSD.
したがって、第1実施形態では、故障記憶部の発生に伴ってHS−SSDを実際に使用する際にはHS−SSDにおいてガベージコレクション処理を実行する必要がなくなる。これにより、HS−SSDの使用時にHS−SSDのライト性能が確保され迅速に故障記憶部のデータを復旧することができるので、ストレージ装置の性能を確保することができる。 Therefore, in the first embodiment, when the HS-SSD is actually used due to the occurrence of the failure storage unit, it is not necessary to execute the garbage collection process in the HS-SSD. As a result, the write performance of the HS-SSD is ensured when the HS-SSD is used, and the data in the failure storage unit can be quickly recovered, so that the performance of the storage device can be ensured.
また、過度なサニタイズ処理は、HS−SSD(NAND型フラッシュメモリ)の寿命を縮め、HS−SSDの信頼性の低下を招くことになる。 Further, excessive sanitization processing shortens the life of the HS-SSD (NAND flash memory) and causes a decrease in the reliability of the HS-SSD.
そこで、図6及び図7を参照しながら後述する第2実施形態では、第1実施形態と同様、ストレージ装置の通常運用中において、定期的なパトロール処理のタイミングで、HS−SSDの状態が確認される。 Therefore, in the second embodiment, which will be described later with reference to FIGS. 6 and 7, the state of the HS-SSD is confirmed at the timing of periodic patrol processing during the normal operation of the storage device, as in the first embodiment. Will be done.
そして、第2実施形態では、HS−SSDの状態がガベージコレクション処理を実行されるような状況で、且つ、現用記憶部における故障の予兆が有る場合(つまり緊急度の高い場合)に、第1コマンドが発行されHS−SSDの初期化処理が実行され、HS−SSDは最高性能を有する状態に回復する。一方、HS−SSDの状態がガベージコレクション処理を実行されるような状況で、且つ、現用記憶部における故障の予兆が無い場合(つまり緊急度の低い場合)に、第2コマンドが発行される。第2コマンドは、HS−SSDにガベージコレクション処理を実行させるガベージコレクションコマンドである。 Then, in the second embodiment, when the state of the HS-SSD is such that the garbage collection process is executed and there is a sign of failure in the working storage unit (that is, when the degree of urgency is high), the first embodiment is used. A command is issued and the HS-SSD initialization process is executed, and the HS-SSD recovers to the state having the highest performance. On the other hand, the second command is issued when the state of the HS-SSD is such that the garbage collection process is executed and there is no sign of failure in the working storage unit (that is, when the degree of urgency is low). The second command is a garbage collection command that causes the HS-SSD to execute the garbage collection process.
したがって、第2実施形態では、ガベージコレクション処理を実行する状況下で故障の予兆が有る緊急度の高い状況でのみ、HS−SSDに対するサニタイズ処理(初期化処理)が実行され、HS−SSDは最高性能を有する状態に回復する。そして、ガベージコレクション処理を実行する状況下で故障の予兆が無い緊急度の低い状況では、HS−SSDに対し、サニタイズ処理が実行されず、ガベージコレクション処理が実行される。 Therefore, in the second embodiment, the sanitization process (initialization process) for the HS-SSD is executed only in a highly urgent situation where there is a sign of failure under the situation where the garbage collection process is executed, and the HS-SSD is the highest. Restores to a state of performance. Then, in a situation where the garbage collection process is executed and there is no sign of failure and the degree of urgency is low, the sanitize process is not executed for the HS-SSD, and the garbage collection process is executed.
これにより、サニタイズ処理の過度な実行が抑止されHS−SSDの短寿命化を抑止しながら、緊急度の高い場合には、第1実施形態と同様、HS−SSDのライト性能が確保され迅速に故障記憶部のデータを復旧することができる。つまり、第2実施形態によれば、HS−SSDの高信頼性とストレージ装置の高性能とが両立される。 As a result, excessive execution of the sanitization process is suppressed and the life of the HS-SSD is shortened, and when the urgency is high, the write performance of the HS-SSD is ensured and quickly as in the first embodiment. The data in the failure storage unit can be recovered. That is, according to the second embodiment, both the high reliability of the HS-SSD and the high performance of the storage device are compatible.
〔2〕本実施形態のストレージ装置のハードウェア構成
まず、図1を参照しながら、本実施形態(第1及び第2実施形態)のストレージ制御装置100を含むストレージ装置1について説明する。なお、図1は、本実施形態のストレージ制御装置100を含むストレージ装置1のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
[2] Hardware Configuration of Storage Device of the Present Embodiment First, the
本ストレージ装置1は、複数の記憶部(記憶デバイス)31を格納されるDE(Drive Enclosure;記憶装置;RAID装置)30を有する。各記憶部31は、後述するごとく、ストレージ制御装置100(100aまたは100b)によって制御され、上位装置であるホスト装置(サーバ)2によってアクセスされる。
The
本ストレージ装置1は、一以上(図1に示す例では一)のホスト装置2に対して通信可能に接続されている。ホスト装置2とストレージ装置1とは、後述するCA(Communication Adapter)101,102により接続されている。
The
ホスト装置2は、例えば、サーバ機能をそなえた情報処理装置であり、本ストレージ装置1との間において、NAS(Network Attached Storage)やSAN(Storage Area Network)のコマンドを送受信する。ホスト装置2は、例えば、ストレージ装置1に対してNASにおけるリード/ライト等のストレージアクセスコマンドを送信することにより、ストレージ装置1が提供するボリュームにデータの書込または読出を行なう。
The
そして、本ストレージ装置1は、ホスト装置2からボリュームに対して行なわれる入出力要求(例えば、書込み要求や読出し要求)に応じて、このボリュームに対応する記憶部31に対して、データの読出(リード)や書込(ライト)等の処理を行なう。なお、ホスト装置2からの入出力要求のことをI/O要求という場合がある。
Then, the
なお、ストレージ装置1には、管理端末3が通信可能に接続されている。管理端末3は、キーボードやマウス等の入力装置や、表示装置を備える情報処理装置であって、システム管理者等のユーザが各種情報の入力操作を行なう。例えば、ユーザは、管理端末3を介して、各種設定等に係る情報を入力する。入力された情報は、ホスト装置2やストレージ装置1に送信される。
The
本ストレージ装置1は、図1に示すように、複数(本実施形態では二)のCM(Controller Module)100a,100b及び一以上(図1に示す例では一のみ図示)のDE30をそなえる。
As shown in FIG. 1, the
DE30は、二以上の記憶部31を搭載可能であり、これらの記憶部31の記憶領域(実ボリューム,実ストレージ)を、本ストレージ装置1に対して提供する。DE30は、複数段のスロット(図示省略)をそなえ、これらのスロットに、記憶部31を挿入することにより、実ボリューム容量を随時変更することができる。また、複数の記憶部31を用いてRAIDを構成することができる。
The DE30 can be equipped with two or
例えば、図1に示すDE30において、4つの記憶部31は、後述するメモリ106と比較すると容量の大きいSSDである。4つの記憶部31のうちの3つの記憶部31aは実際の運用に用いられる現用記憶部であり、これら3つの現用記憶部31aによってRAID5(2+1)が構成される。また、4つの記憶部31のうちの残りの一つの記憶部31bは、現用記憶部31aのうちの一つに故障が生じた際にデータのリビルド処理に用いられる予備記憶部である。なお、3つの現用記憶部31aはそれぞれSSD#1〜#3と表記されてもよいし、一つの予備記憶部31bはSSD#4またはHD−SSDと表記されてもよい。
For example, in the DE30 shown in FIG. 1, the four
DE30は、CM100aのデバイスアダプタ(Device Adapter:DA)103,103とCM100bのDA103,103とそれぞれ接続されている。そして、DE30には、CM100a,100bのいずれからもアクセスして、データの書込や読出を行なうことができる。すなわち、DE30の各記憶部31に対して、CM100a,100bのそれぞれを接続することにより、記憶部31へのアクセス経路が冗長化されている。
The DE30 is connected to the device adapters (Device Adapter: DA) 103 and 103 of the CM100a and the DA103 and 103 of the CM100b, respectively. Then, the DE30 can be accessed from either CM100a or 100b to write or read data. That is, by connecting each of the CM100a and 100b to each
CE(Controller Enclosure)40は、一以上(図1に示す例では二)のCM100a,100bを備える。 The CE (Controller Enclosure) 40 includes one or more CM100a and 100b (two in the example shown in FIG. 1).
CM100a,100bは、ストレージ装置1内の動作を制御するコントローラ(ストレージ制御装置)であり、ホスト装置2から送信されるI/O要求に従って、DE30の記憶部31へのデータアクセス制御等、各種制御を行なう。又、CM100a,100bは互いに同様の構成を有している。以下、CMを示す符号としては、複数のCMのうち1つを特定する場合には符号100a,100bを用い、任意のCMを指すときには符号100を用いる。また、CM100aをCM#1と、CM100bをCM#2と、それぞれ表す場合がある。
The CM100a and 100b are controllers (storage control devices) that control operations in the
CM100a,100bは二重化されており、通常は、CM100a(CM#1)がプライマリとして各種制御を行なう。しかし、プライマリCM100aの故障時には、セカンダリのCM100b(CM#2)がプライマリとしてCM100aの動作を引き継ぐ。 The CM100a and 100b are duplicated, and normally, the CM100a (CM # 1) performs various controls as the primary. However, when the primary CM100a fails, the secondary CM100b (CM # 2) takes over the operation of the CM100a as the primary.
CM100a,100bは、CA101,102を介して、それぞれホスト装置2に接続される。そして、CM100a,100bは、ホスト装置2から送信されるリード/ライト等のI/O要求を受信し、DA103等を介して記憶装置31の制御を行なう。また、CM100a,100bは、PCIe(Peripheral Component Interconnect Express)等の図示しないインタフェースを介して相互に通信可能に接続される。
The CM100a and 100b are connected to the
CM100は、図1に示すように、CA101,102と複数(図1に示す例では二)のDA103,103とをそなえるとともに、CPU(Central Processing Unit)105,メモリ106,フラッシュメモリ107およびIOC(Input Output Controller)108をそなえる。CA101,102,DA103,CPU105,メモリ106,フラッシュメモリ107,IOC108は、例えばPCIeインタフェース104を介して相互に通信可能に接続される。
As shown in FIG. 1, the
CA101,102は、ホスト装置2や管理端末3等から送信されたデータを受信したり、CM100から出力するデータをホスト装置2や管理端末3等に送信する。すなわち、CA101,102は、ホスト装置2等の外部装置との間でのデータの入出力を制御する。
The
CA101は、NASを介してホスト装置2や管理端末3と通信可能に接続するネットワークアダプタであり、例えば、LAN(Local Area Network)インタフェース等である。各CM100は、CA101により図示しない通信回線を介してホスト装置2等とNASにより接続され、I/O要求の受信やデータの送受信等を行なう。図1に示す例においては、CM100a,100bのそれぞれに二つのCA101,101がそなえられている。
The CA101 is a network adapter that is communicably connected to the
CA102は、SANを介してホスト装置2と通信可能に接続するネットワークアダプタであり、例えば、iSCSI(Internet Small Computer System Interface)インタフェースやFC(Fibre Channel)インタフェースである。各CM100は、CA102により図示しない通信回線を介してホスト装置2等とSANにより接続され、I/O要求の受信やデータの送受信等を行なう。図1に示す例においては、CM100a,100bのそれぞれに1つのCA102がそなえられている。
The CA102 is a network adapter that is communicably connected to the
DA103は、DE30や記憶部31等と通信可能に接続するためのインタフェースである。DA103は、DE30の記憶部31が接続され、各CM100は、ホスト装置2から受信したI/O要求に基づき、記憶部31に対するアクセス制御を行なう。
The DA103 is an interface for communicably connecting to the DE30, the
各CM100は、DA103を介して、記憶部31に対するデータの書込や読出を行なう。また、図1に示す例においては、CM100a,100bのそれぞれに二つのDA103,103がそなえられている。そして、CM100a,100bのそれぞれにおいて、各DA103にDE30が接続されている。
Each CM100 writes and reads data to and from the
これにより、DE30の記憶装置31には、CM100a,100bのいずれからもデータの書込や読出を行なうことができる。
As a result, data can be written to or read from the
フラッシュメモリ107は、CPU105が実行するプログラムや種々のデータ等を格納する記憶装置である。
The
メモリ106は、種々のデータやプログラムを一時的に格納する記憶装置であり、後述するキャッシュ領域161やメモリ領域162をそなえる(図2,図6参照)。キャッシュ領域161は、ホスト装置2から受信したデータや、ホスト装置2に対して送信するデータを一時的に格納する。アプリケーション用メモリ領域162は、CPU105がアプリケーションプログラムを実行する際に、データやプログラムを一時的に格納する。
The
アプリケーションプログラムは、例えば、本実施形態のストレージ制御機能を実現すべくCPU105が実行するストレージ制御プログラム160または160A(図2,図6参照)である。ストレージ制御プログラム160または160Aは、メモリ106あるいはフラッシュメモリ107に保存される。なお、メモリ106は、前述した記憶部31と比較するとアクセス速度は高速であるが容量の小さい、RAM(Random Access Memory)等である。
The application program is, for example, a
IOC108は、各CM100内におけるデータ転送を制御する制御装置であり、例えば、メモリ106に格納されたデータをCPU105を介することなく転送させるDMA(Direct Memory Access)転送を実現する。
The
CPU105は、種々の制御や演算を行なう処理装置であり、例えばマルチコアプロセッサ(マルチCPU)である。CPU105は、メモリ106,フラッシュメモリ107等に格納されたOS(Operating System)やプログラムを実行することにより、種々の機能を実現する。
The
〔3〕第1実施形態
ついで、図2を参照しながら、第1実施形態のストレージ制御装置(CM)100の機能構成について説明する。なお、図2は、第1実施形態のCM100の機能構成の一例を示すブロック図である。
[3] First Embodiment Next, the functional configuration of the storage control device (CM) 100 of the first embodiment will be described with reference to FIG. Note that FIG. 2 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the CM100 of the first embodiment.
第1実施形態のCM100において、CPU105は、ストレージ制御プログラム160を実行することで、図2に示すように、第1判定部151及び第1コマンド発行部152として機能する。
In the
なお、ストレージ制御プログラム160は、コンピュータ読取可能な記録媒体であって可搬型の非一時的な記録媒体に記録された形態で提供される。当該記録媒体としては、磁気ディスク,光ディスク,光磁気ディスクなどが挙げられる。また、光ディスクとしては、CD(Compact Disk),DVD(Digital Versatile Disk),ブルーレイディスクなどが挙げられる。CDは、CD−ROM(Read Only Memory),CD−R(Recordable)/RW(ReWritable)などを含む。DVDは、DVD−RAM,DVD−ROM,DVD−R,DVD+R,DVD−RW,DVD+RW,HD(High Definition) DVDなどを含む。
The
このとき、CPU105は、上述のごとき記録媒体からストレージ制御プログラム160を読み取って内部記憶装置(例えばメモリ106やフラッシュメモリ107)または外付けの記憶装置に格納して用いる。なお、CPU105は、ストレージ制御プログラム160を、ネットワーク(図示略)を介して受信し内部記憶装置または外付けの記憶装置に格納して用いてもよい。
At this time, the
第1判定部151は、上述した定期的なパトロール処理のタイミング(VERIFYコマンド/READコマンドの発行タイミング)で、HS−SSD31bにおける使用不可領域(ゴミ領域)の量が所定基準を超えているか否かを判定する。
The
本実施形態において、HS−SSD31bは、上述したように、HS−SSD31bの状態に応じて、ゴミ領域の解放処理であるガベージコレクション処理を自律的に実行する機能を有している。
In the present embodiment, as described above, the HS-
また、HS−SSD31bは、当該HS−SSD31bの状態がゴミ領域の解放処理を実行する状態(ガベージコレクションが実行されるような状況)であるか否かを把握する機能を有している。このとき、HS−SSD31bは、例えば、VERIFYコマンドによって検出されるRAID構成メンバSSDの数以下のHS−SSDのフリースペースの量が第1閾値以下であるか否かを把握している。当該フリースペースの量が第1閾値以下である状況は、ガベージコレクションを実行する状況に相当する一方、当該フリースペースの量が第1閾値を超える状況は、ガベージコレクションを実行しない状況に相当する。第1閾値としては、予め設定されたデフォルト値が用いられてもよいし、ユーザによって設定された値が用いられてもよい。
Further, the HS-
このとき、第1判定部151は、HS−SSD31bの状態を確認し、HS−SSD31bがガベージコレクションを実行する状態であるか否かを確認する。第1判定部151は、HS−SSD31bがガベージコレクションを実行する状態である場合に、HS−SSD31bにおけるゴミ領域の量が所定基準を超えていると判定する。一方、第1判定部151は、HS−SSD31bがガベージコレクションを実行する状態でない場合に、HS−SSD31bにおけるゴミ領域の量が所定基準を超えていないと判定する。
At this time, the
第1コマンド発行部152は、第1判定部151によってゴミ領域の量が所定基準を超えていると判定された場合に、HS−SSD31bに初期化処理(サニタイズ処理)を実行させるサニタイズコマンドを、HS−SSD31bに対し発行する。
The first
また、第1コマンド発行部152は、第1判定部151によってゴミ領域の量が所定基準を超えていないと判定された場合に、HS−SSD31bに対し何らコマンドを発行しない。つまり、ストレージ制御装置100は、HS−SSD31bが有する前述した自律動作機能に、ガベージコレクション処理を委ねる。
Further, the first
次に、図3に示すフローチャート(ステップS11〜S14)に従って、図2に示すストレージ制御装置100の動作(パトロール処理)について説明する。
Next, the operation (patrol processing) of the
ストレージ装置1の運用中、ストレージ制御装置(制御部)100は、パトロール処理を定期的に実行する。つまり、RAID装置30内の全てのSSD31に対し、VERIFYコマンドあるいはREADコマンドが定期的に発行され、これらのコマンドに対するSSD31からの応答が監視される(ステップS11)。これにより、各SSD31の正常性、つまり各SSD31がアクセス可能な状態で接続されていることが確認される。
During the operation of the
この後、第1判定部151(制御部100)は、HS−SSD31bの状態を確認するコマンドを、HS−SSD31bに発行する(ステップS12)。当該コマンドは、VERIFYコマンドによって検出されるRAID構成メンバSSD31aの数以下のHS−SSD31bのフリースペースの量が第1閾値以下であるか否かを確認するためのコマンドである。
After that, the first determination unit 151 (control unit 100) issues a command for confirming the state of the HS-
第1判定部151は、当該コマンドに対するHS−SSD31bからの応答内容を確認することで、HS−SSD31bのフリースペースの量が第1閾値以下であるか否かを確認する(ステップS13)。
The
HS−SSD31bのフリースペースの量が第1閾値以下である場合つまりガベージコレクションを実行する状況である場合(ステップS13のYESルート)、第1コマンド発行部152は、サニタイズコマンドをHS−SSD31bに対し発行する(ステップS14)。これにより、第1コマンド発行部152は、HS−SSD31bに初期化処理(サニタイズ処理)を実行させる。
When the amount of free space of the HS-SSD31b is equal to or less than the first threshold value, that is, when garbage collection is executed (YES route in step S13), the first
一方、HS−SSD31bのフリースペースの量が第1閾値を超える場合つまりガベージコレクションを実行しない状況である場合(ステップS13のNOルートから処理終了)、第1コマンド発行部152は、HS−SSD31bに対し何らコマンドを発行しない。このとき、ガベージコレクション処理は、HS−SSD31bが有する自律動作機能によって実行される。
On the other hand, when the amount of free space of HS-SSD31b exceeds the first threshold value, that is, when garbage collection is not executed (processing ends from the NO route in step S13), the first
なお、ガベージコレクション処理が実行されるような状況でないと判断された後(ステップS13のNOルート)に、現用記憶部31aで故障が発生したとする。その際、HS−SSD31bを使用してデータ復旧を行なうことになる。しかし、HS−SSD31bはガベージコレクション処理が実行されるような状況ではないため、ガベージコレクション処理と、データ復旧処理に伴うリビルド動作やコピーバック処理とが競合することはない。また、ガベージコレクション処理が実行されるような状況でないと判断された後に、断片的なゴミ領域が増加してガベージコレクション処理が実行されるような状況になった場合には、HS−SSD31bは、ガベージコレクション処理を自律的に実行する。
It is assumed that a failure occurs in the working
上述したように、第1実施形態によれば、ストレージ装置1の通常運用中において、定期的なパトロール処理のタイミングで、HS−SSD31bの状態が確認される。そして、HS−SSD31bの状態がガベージコレクション処理を実行されるような状況(例えば、ゴミ領域の占める割合が所定閾値を超えた状況)である場合に、サニタイズコマンドが発行されHS−SSD31bの初期化処理が実行される。つまり、HS−SSD31bは、ストレージ装置1の通常運用中にガベージコレクション処理を実行されるような状況になると、サニタイズコマンドによって迅速に初期化され、HS−SSD31bは最高性能を有する状態に回復する。
As described above, according to the first embodiment, the state of the HS-
したがって、第1実施形態によれば、故障記憶部の発生に伴ってHS−SSD31bを実際に使用する際には、HS−SSD31bにおいてガベージコレクション処理を実行する必要がなくなる。これにより、HS−SSD31bの使用時に、HS−SSD31bのライト性能が、図4に示す従来例に比較して図5に示すように確保され、迅速に故障記憶部のデータを復旧することができるので、ストレージ装置1の性能を確保することができる。
Therefore, according to the first embodiment, when the HS-
なお、図4は、HS−SSD31bの使用時における従来のライト性能の一例(ワーストケース)を示す図である。図5は、HS−SSD31bの使用時における、本実施形態で得られるライト性能の一例を示す図である。
Note that FIG. 4 is a diagram showing an example (worst case) of the conventional write performance when the HS-SSD31b is used. FIG. 5 is a diagram showing an example of the light performance obtained in the present embodiment when the HS-
〔4〕第2実施形態
ついで、図6を参照しながら、第2実施形態のストレージ制御装置(CM)100の機能構成について説明する。なお、図6は、第2実施形態のCM100の機能構成の一例を示すブロック図である。
[4] Second Embodiment Next, the functional configuration of the storage control device (CM) 100 of the second embodiment will be described with reference to FIG. Note that FIG. 6 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the CM100 of the second embodiment.
第2実施形態のCM100において、CPU105は、ストレージ制御プログラム160Aを実行することで、図6に示すように、第1判定部151,第1コマンド発行部152,第2判定部153及び第1コマンド発行部154として機能する。
In the
なお、ストレージ制御プログラム160Aも、コンピュータ読取可能な記録媒体であって可搬型の非一時的な記録媒体に記録された形態で提供される。当該記録媒体としては、磁気ディスク,光ディスク,光磁気ディスクなどが挙げられる。また、光ディスクとしては、CD,DVD,ブルーレイディスクなどが挙げられる。CDは、CD−ROM,CD−R/RWなどを含む。DVDは、DVD−RAM,DVD−ROM,DVD−R,DVD+R,DVD−RW,DVD+RW,HD DVDなどを含む。 The storage control program 160A is also provided as a computer-readable recording medium recorded in a portable non-temporary recording medium. Examples of the recording medium include magnetic disks, optical disks, and magneto-optical disks. Examples of the optical disc include a CD, DVD, and a Blu-ray disc. The CD includes a CD-ROM, a CD-R / RW, and the like. DVD includes DVD-RAM, DVD-ROM, DVD-R, DVD + R, DVD-RW, DVD + RW, HD DVD and the like.
このとき、CPU105は、上述のごとき記録媒体からストレージ制御プログラム160Aを読み取って内部記憶装置(例えばメモリ106やフラッシュメモリ107)または外付けの記憶装置に格納して用いる。なお、CPU105は、ストレージ制御プログラム160Aを、ネットワーク(図示略)を介して受信し内部記憶装置または外付けの記憶装置に格納して用いてもよい。
At this time, the
第1判定部151は、第1実施形態の第1判定部151と同様にして、定期的なパトロール処理のタイミング(VERIFYコマンド/READコマンドの発行タイミング)で、HS−SSD31bにおけるゴミ領域の量が所定基準を超えているか否かを判定する。
Similar to the
第2判定部153は、RAID構成メンバSSD(現用記憶部)31aにおける故障の予兆の有無を判定する。このとき、第2判定部153は、RAID構成メンバSSD31aから取得されるログ情報に基づき、RAID構成メンバSSD31a毎に算出される統計値に応じて、RAID構成メンバSSD31aにおける故障の予兆の有無を判定する。
The
特に、第2実施形態において、制御部100(第2判定部153)は、各RAID構成メンバSSD31aに対しログセンスコマンド(ログ情報収集コマンド)を発行し、各RAID構成メンバSSD31aから各種ログ情報を収集する。第2判定部153は、収集した各種ログ情報に基づき、RAID構成メンバSSD31a毎に統計値を算出確認し、算出確認した統計値を第2閾値と比較する。そして、第2判定部153は、算出した統計値が第2閾値を超えた場合、当該統計値に対応するRAID構成メンバSSD31aにおいて故障の予兆が有ると判定する。一方、第2判定部153は、算出した統計値が第2閾値以下の場合、当該統計値に対応するRAID構成メンバSSD31aにおいて故障の予兆が無いと判定する。第2閾値としては、予め設定されたデフォルト値が用いられてもよいし、ユーザによって設定された値が用いられてもよい。
In particular, in the second embodiment, the control unit 100 (second determination unit 153) issues a log sense command (log information collection command) to each RAID component member SSD31a, and outputs various log information from each RAID component member SSD31a. collect. The
各RAID構成メンバSSD31aから収集される各種ログ情報としては、例えば、各RAID構成メンバSSD31aにおける、ライト量、リード量、ライトエラー数、リードエラー数、SSD寿命情報、余裕容量、稼働時間などが挙げられる。第2判定部153は、各RAID構成メンバSSD31aのリード及びライトエラー情報と内部ログのエラー累積値とを統計的手法により解析することで、RAID構成メンバSSDの故障予兆を検知判定する。
Examples of various log information collected from each
なお、各RAID構成メンバSSD31aについての統計値は、第2判定部153において算出されてもよいし、各RAID構成メンバSSD31aにおいて算出されてもよい。統計値を各RAID構成メンバSSD31aにおいて算出する場合、第2判定部153は、ログセンスコマンドを各RAID構成メンバSSD31aに発行することで、各RAID構成メンバSSD31aによって算出された統計値を収集してもよい。
The statistical value for each
また、第2判定部153としての機能は、各RAID構成メンバSSD31aに備えられてもよい。この場合、故障の予兆の有無は、各RAID構成メンバSSD31a側で検知判定され、第2判定部153(制御部100)からのコマンドによって確認されるようにしてもよい。
Further, the function as the
第1コマンド発行部152は、第1判定部151によってゴミ領域の量が所定基準を超えていると判定され且つ第2判定部153によってRAID構成メンバ31aにおける故障の予兆が有ると判定された場合に、サニタイズコマンドをHS−SSD31bに対し発行する。
When the first
第2コマンド発行部154は、第1判定部151によってゴミ領域の量が所定基準を超えていると判定され且つ第2判定部153によってRAID構成メンバ31aにおける故障の予兆が無いと判定された場合に、ガベージコレクション処理の実行を指示する第2コマンド(ガベージコレクションコマンド)を、HS−SSD31bに対し発行する。
When the second
なお、第1コマンド発行部152は、第1実施形態と同様、第1判定部151によってゴミ領域の量が所定基準を超えていないと判定された場合に、HS−SSD31bに対し何らコマンドを発行しない。つまり、ストレージ制御装置100は、HS−SSD31bが有する前述した自律動作機能に、ガベージコレクション処理を委ねる。
As in the first embodiment, the first
次に、図7に示すフローチャート(ステップS11〜S14,S21〜S23)に従って、図6に示すストレージ制御装置100の動作(パトロール処理)について説明する。
Next, the operation (patrol processing) of the
第2実施形態においても、ストレージ装置1の運用中、ストレージ制御装置(制御部)100は、パトロール処理を定期的に実行する。つまり、RAID装置30内の全てのSSD31に対し、VERIFYコマンドあるいはREADコマンドが定期的に発行され、これらのコマンドに対するSSD31からの応答が監視される(ステップS11)。これにより、各SSD31の正常性、つまり各SSD31がアクセス可能な状態で接続されていることが確認される。
Also in the second embodiment, the storage control device (control unit) 100 periodically executes the patrol process during the operation of the
この後、第1判定部151(制御部100)は、HS−SSD31bの状態を確認するコマンドを、HS−SSD31bに発行する(ステップS12)。当該コマンドは、VERIFYコマンドによって検出されるRAID構成メンバSSD31aの数以下のHS−SSD31bのフリースペースの量が第1閾値以下であるか否かを確認するためのコマンドである。
After that, the first determination unit 151 (control unit 100) issues a command for confirming the state of the HS-
第1判定部151は、当該コマンドに対するHS−SSD31からの応答内容を確認することで、HS−SSD31bのフリースペースの量が第1閾値以下であるか否かを確認する(ステップS13)。
The
HS−SSD31bのフリースペースの量が第1閾値を超える場合つまりガベージコレクションを実行しない状況である場合(ステップS13のNOルートから処理終了)、第1コマンド発行部152は、HS−SSD31bに対し何らコマンドを発行しない。このとき、ガベージコレクション処理は、HS−SSD31bが有する自律動作機能によって実行される。
When the amount of free space of the HS-SSD31b exceeds the first threshold value, that is, when garbage collection is not executed (processing ends from the NO route in step S13), the first
なお、ガベージコレクション処理が実行されるような状況でないと判断された後(ステップS13のNOルート)に、現用記憶部31aで故障が発生したとする。その際、HS−SSD31bを使用してデータ復旧を行なうことになる。しかし、HS−SSD31bはガベージコレクション処理が実行されるような状況ではないため、ガベージコレクション処理と、データ復旧処理に伴うリビルド動作やコピーバック処理とが競合することはない。また、ガベージコレクション処理が実行されるような状況でないと判断された後に、断片的なゴミ領域が増加してガベージコレクション処理が実行されるような状況になった場合には、HS−SSD31bは、ガベージコレクション処理を自律的に実行する。
It is assumed that a failure occurs in the working
一方、HS−SSD31bのフリースペースの量が第1閾値以下である場合つまりガベージコレクションを実行する状況である場合(ステップS13のYESルート)、制御部100は、各RAID構成メンバSSD31aに対しログセンスコマンドを発行する。第2判定部153は、当該ログセンスコマンドに応じて収集された各種ログ情報に基づき、RAID構成メンバSSD31a毎に統計値を算出し確認する(ステップS21)。
On the other hand, when the amount of free space of HS-SSD31b is equal to or less than the first threshold value, that is, when garbage collection is executed (YES route in step S13), the
そして、第2判定部153は、RAID構成メンバSSD31b毎に確認した統計値と第2閾値とを比較する(ステップS22)。
Then, the
ステップS22での比較の結果、算出した統計値が第2閾値を超えた場合(YESルート)、第2判定部153は、当該統計値に対応するRAID構成メンバSSD31aにおいて故障の予兆が有ると判定する。この判定結果に応じて、第1コマンド発行部152は、サニタイズコマンドをHS−SSD31bに対し発行する(ステップS14)。これにより、第1コマンド発行部152は、HS−SSD31bに初期化処理(サニタイズ処理)を実行させる。
As a result of comparison in step S22, when the calculated statistical value exceeds the second threshold value (YES route), the
一方、ステップS22での比較の結果、算出した統計値が第2閾値以下の場合(NOルート)、第2判定部153は、当該統計値に対応するRAID構成メンバSSD31aにおいて故障の予兆が無いと判定する。この判定結果に応じて、第2コマンド発行部154は、ガベージコレクション処理の実行を指示するガベージコレクションコマンドを、HS−SSD31bに対し発行する(ステップS23)。これにより、第2コマンド発行部154は、HS−SSD31bにガベージコレクション処理を実行させる。
On the other hand, as a result of comparison in step S22, when the calculated statistical value is equal to or less than the second threshold value (NO route), the
次に、図8を参照しながら、図6に示すストレージ制御装置100の、より具体的な動作例(下記手順(1)〜(7))について説明する。
Next, a more specific operation example (procedures (1) to (7) below) of the
ここで制御対象となるRAID装置(DE)30は、図8に示すように、4本のSSD#1〜SSD#4を含み、これらのうち3本のSSD#1〜SSD#3によってRAID5(2+1)が構成され、残りの1本のSSD#4がHS(ホットスペア)であるものとする。また、ここで、簡便のために、4本のSSD#1〜SSD#4は、同一容量(例えば400GB)を有し、同一モデルのSSDであるとする。
As shown in FIG. 8, the RAID device (DE) 30 to be controlled here includes four
(1) RAID装置30の初期設定に際しSSD#4をHSに設定する際、制御部100は、SSD#4に対しサニタイズコマンドを発行する。これにより、HS−SSD31bとしてのSSD#4は、初期化され、最高性能を有する状態に回復する。
(1) When setting
(2) 制御部100は、SSD#1〜SSD#4に対し、定期的に各SSD31にVERIFY処理を実行させるVERIFYコマンドを、定期的に発行する。
(2) The
(3) 制御部100は、SSD#4の状態がガベージコレクション処理を実行するような状況(例えば、ゴミ領域が多い状況、空き領域の少ない状況)であるか否かを判定する。
(3) The
(4) 制御部100は、SSD#1〜SSD#3に対し、例えば一日一回、ログセンスコマンドを発行して、ログ情報(例えば、ライト量、リード量、ライトエラー数、リードエラー数、SSD寿命情報、余裕容量、稼働時間など)を収集する。そして、制御部100は、収集したログ情報の統計値を分析し、SSD#1〜SSD#3のそれぞれについて故障予兆の有無の監視を行なう。
(4) The
(5) 制御部100は、上記手順(3)でSSD#4の状態がガベージコレクション処理を実行するような状況であると判定し、且つ上記手順(4)でSSD#1〜SSD#3に故障予兆が有ると判定した場合に、サニタイズコマンドをSSD#4に対し発行する。これにより、制御部100は、SSD#4に初期化処理(サニタイズ処理)を実行させる。
(5) The
(6) 制御部100は、上記手順(3)でSSD#4の状態がガベージコレクション処理を実行するような状況であると判定し、且つ上記手順(4)でSSD#1〜SSD#3に故障予兆が無いと判定した場合、ガベージコレクションコマンドを、SSD#4に対し発行する。これにより、制御部100は、SSD#4にガベージコレクション処理を実行させる。
(6) The
(7) 制御部100は、上記手順(3)でSSD#4の状態がガベージコレクション処理を実行するような状況でないと判定した場合、SSD#4に対し何らコマンドを発行しない。このとき、ガベージコレクション処理は、SSD#4が有する自律動作機能によって実行される。
(7) When the
上述のような手順(1)〜(7)の処理(特に手順(5)の処理)によって、ガベージコレクション処理を実行するような状態のSSD#4は、例えばSSD#1の故障の予兆が検知された段階で(つまりSSD#1で故障が発生する前に)初期化される。したがって、SSD#4は、故障発生前に、図4に示すごとく性能の低下した状態から、最高性能を有する状態(図5参照)に回復する。これにより、制御部100は、所定の時間内に、SSD#1のデータのリビルド等の復旧処理を完了させることができる。
上述したように、第2実施形態によっても、ストレージ装置1の通常運用中において、定期的なパトロール処理のタイミングで、HS−SSD31bの状態が確認される。
As described above, also in the second embodiment, the state of the HS-
そして、第2実施形態では、HS−SSD31bの状態がガベージコレクション処理を実行されるような状況で、且つ、RAID構成メンバSSD31aにおける故障の予兆が有る場合(つまり緊急度の高い場合)に、サニタイズコマンドが発行されHS−SSD13bの初期化処理が実行され、HS−SSD31bは最高性能を有する状態に回復する。 Then, in the second embodiment, when the state of the HS-SSD31b is such that the garbage collection process is executed and there is a sign of failure in the RAID component SSD31a (that is, when the degree of urgency is high), sanitization is performed. A command is issued and the initialization process of the HS-SDS13b is executed, and the HS-SDSD31b recovers to the state having the highest performance.
一方、HS−SSD13bの状態がガベージコレクション処理を実行されるような状況で、且つ、RAID構成メンバSSD31aにおける故障の予兆が無い場合(つまり緊急度の低い場合)に、ガベージコレクションコマンドが発行される。 On the other hand, the garbage collection command is issued when the state of the HS-SSD13b is such that the garbage collection process is executed and there is no sign of failure in the RAID component SSD31a (that is, when the urgency is low). ..
したがって、第2実施形態では、ガベージコレクション処理を実行する状況下で故障の予兆が有る緊急度の高い状況でのみ、HS−SSD31bに対するサニタイズ処理が実行され、HS−SSD31bは最高性能を有する状態に回復する。そして、ガベージコレクション処理を実行する状況下で故障の予兆が無い緊急度の低い状況では、HS−SSD31bに対し、サニタイズ処理が実行されず、ガベージコレクション処理が実行される。
Therefore, in the second embodiment, the sanitization process for the HS-SSD31b is executed only in a highly urgent situation where there is a sign of failure under the situation where the garbage collection process is executed, and the HS-SDSD31b is in a state of having the highest performance. Recover. Then, in a situation where the garbage collection process is executed and there is no sign of failure and the degree of urgency is low, the sanitize process is not executed for the HS-
これにより、サニタイズ処理の過度な実行が抑止されHS−SSD31bの短寿命化を抑止しながら、緊急度の高い場合には、第1実施形態と同様、HS−SSD31bのライト性能が確保され(図5参照)、迅速に故障記憶部のデータを復旧することができる。つまり、第2実施形態によれば、HS−SSD31bの高信頼性とストレージ装置1の高性能との両立が可能になる。
As a result, excessive execution of the sanitization process is suppressed and the life of the HS-SSD31b is shortened, and when the degree of urgency is high, the write performance of the HS-SSD31b is ensured as in the first embodiment (FIG. 5), the data in the failure storage unit can be recovered quickly. That is, according to the second embodiment, both the high reliability of the HS-
〔5〕その他
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は、係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形、変更して実施することができる。
[5] Others Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications and variations are made without departing from the spirit of the present invention. It can be changed and implemented.
例えば、上述した実施形態では、記憶部がSSDである場合について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、SSDと同様のガベージコレクション処理を必要とする記憶デバイスを備えるストレージ装置であれば、本実施形態と同様に適用され、本実施形態と同様の作用効果を得ることができる。 For example, in the above-described embodiment, the case where the storage unit is an SSD has been described, but the present invention is not limited to this, and the present invention is a storage device including a storage device that requires a garbage collection process similar to the SSD. If so, it is applied in the same manner as in the present embodiment, and the same action and effect as in the present embodiment can be obtained.
また、上述した実施形態では、RAID5(2+1)を構成する3つの現用記憶部と、1つの予備記憶部とを備えるストレージ装置を対象とする場合について説明したが、本発明は、これらの数やRAID構成に限定されるものではない。 Further, in the above-described embodiment, the case where a storage device including three active storage units and one spare storage unit constituting RAID5 (2 + 1) is targeted has been described, but the present invention describes the number of these and the number of storage devices. It is not limited to the RAID configuration.
〔6〕付記
以上の各実施形態を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
[6] Additional Notes The following additional notes will be further disclosed with respect to the embodiments including each of the above embodiments.
(付記1)
現用記憶部及び予備記憶部を含む複数の記憶部と、
前記複数の記憶部を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記予備記憶部における使用不可領域の量が所定基準を超えているか否かを判定する第1判定部と、
前記第1判定部によって前記使用不可領域の量が前記所定基準を超えていると判定された場合に、前記予備記憶部に初期化を実行させる第1コマンドを、前記予備記憶部に対し発行する第1コマンド発行部と、を有する、ストレージ装置。
(Appendix 1)
A plurality of storage units including a working storage unit and a preliminary storage unit,
It has a control unit that controls the plurality of storage units, and has a control unit.
The control unit
A first determination unit that determines whether or not the amount of the unusable area in the preliminary storage unit exceeds a predetermined reference, and
When the first determination unit determines that the amount of the unusable area exceeds the predetermined reference, the first command for causing the preliminary storage unit to execute initialization is issued to the preliminary storage unit. A storage device having a first command issuing unit.
(付記2)
前記制御部は、
前記現用記憶部における故障の予兆の有無を判定する第2判定部をさらに有し、
前記第1コマンド発行部は、前記第1判定部によって前記使用不可領域の量が前記所定基準を超えていると判定され且つ前記第2判定部によって前記現用記憶部における故障の予兆が有ると判定された場合に、前記第1コマンドを前記予備記憶部に対し発行する、付記1に記載のストレージ装置。
(Appendix 2)
The control unit
Further, it has a second determination unit for determining the presence or absence of a sign of failure in the active storage unit.
The first command issuing unit determines that the amount of the unusable area exceeds the predetermined reference by the first determination unit, and determines that there is a sign of failure in the active storage unit by the second determination unit. The storage device according to
(付記3)
前記制御部は、
前記第1判定部によって前記使用不可領域の量が前記所定基準を超えていると判定され且つ前記第2判定部によって前記現用記憶部における故障の予兆が無いと判定された場合に、前記予備記憶部に前記使用不可領域の解放処理を実行させる第2コマンドを、前記予備記憶部に対し発行する第2コマンド発行部をさらに有する、付記2に記載のストレージ装置。
(Appendix 3)
The control unit
When the first determination unit determines that the amount of the unusable area exceeds the predetermined reference, and the second determination unit determines that there is no sign of failure in the active storage unit, the preliminary storage The storage device according to
(付記4)
前記第2判定部は、前記現用記憶部から取得されるログ情報に基づき前記現用記憶部毎に算出される統計値に応じて、前記現用記憶部における故障の予兆の有無を判定する、付記3に記載のストレージ装置。
(Appendix 4)
The second determination unit determines whether or not there is a sign of failure in the current storage unit according to the statistical value calculated for each of the current storage units based on the log information acquired from the current storage unit. The storage device described in.
(付記5)
前記予備記憶部は、前記予備記憶部の状態に応じて前記使用不可領域の解放処理を自律的に実行する機能を有し、
前記第1判定部は、前記予備記憶部の状態を確認し、前記予備記憶部の状態が前記使用不可領域の解放処理を実行する状態である場合に、前記使用不可領域の量が前記所定基準を超えていると判定する、付記1〜付記4のいずれか一項に記載のストレージ装置。
(Appendix 5)
The preliminary storage unit has a function of autonomously executing the release processing of the unusable area according to the state of the preliminary storage unit.
The first determination unit confirms the state of the preliminary storage unit, and when the state of the preliminary storage unit is a state of executing the release processing of the unusable area, the amount of the unusable area is the predetermined reference. The storage device according to any one of
(付記6)
前記第1判定部は、前記予備記憶部の状態を確認し、前記予備記憶部の状態が前記使用不可領域の解放処理を実行する状態でない場合に、前記使用不可領域の量が前記所定基準を超えていないと判定する、付記5に記載のストレージ装置。
(Appendix 6)
The first determination unit confirms the state of the preliminary storage unit, and when the state of the preliminary storage unit is not a state for executing the release processing of the unusable area, the amount of the unusable area sets the predetermined reference. The storage device according to Appendix 5, which is determined not to exceed.
(付記7)
前記第1判定部によって前記使用不可領域の量が前記所定基準を超えていないと判定された場合に、前記制御部は、前記予備記憶部の前記機能に前記使用不可領域の解放処理を委ねる、付記6に記載のストレージ装置。
(Appendix 7)
When the first determination unit determines that the amount of the unusable area does not exceed the predetermined reference, the control unit entrusts the function of the preliminary storage unit with the release processing of the unusable area. The storage device according to Appendix 6.
(付記8)
現用記憶部及び予備記憶部を含む複数の記憶部を制御するストレージ制御装置であって、
前記予備記憶部における使用不可領域の量が所定基準を超えているか否かを判定する第1判定部と、
前記第1判定部によって前記使用不可領域の量が前記所定基準を超えていると判定された場合に、前記予備記憶部に初期化を実行させる第1コマンドを、前記予備記憶部に対し発行する第1コマンド発行部と、を有する、ストレージ制御装置。
(Appendix 8)
A storage control device that controls a plurality of storage units including a working storage unit and a preliminary storage unit.
A first determination unit that determines whether or not the amount of the unusable area in the preliminary storage unit exceeds a predetermined reference, and
When the first determination unit determines that the amount of the unusable area exceeds the predetermined reference, the first command for causing the preliminary storage unit to execute initialization is issued to the preliminary storage unit. A storage control device having a first command issuing unit.
(付記9)
前記現用記憶部における故障の予兆の有無を判定する第2判定部をさらに有し、
前記第1コマンド発行部は、前記第1判定部によって前記使用不可領域の量が前記所定基準を超えていると判定され且つ前記第2判定部によって前記現用記憶部における故障の予兆が有ると判定された場合に、前記第1コマンドを前記予備記憶部に対し発行する、付記8に記載のストレージ制御装置。
(Appendix 9)
Further, it has a second determination unit for determining the presence or absence of a sign of failure in the active storage unit.
The first command issuing unit determines that the amount of the unusable area exceeds the predetermined reference by the first determination unit, and determines that there is a sign of failure in the active storage unit by the second determination unit. The storage control device according to Appendix 8, which issues the first command to the preliminary storage unit when the command is executed.
(付記10)
前記第1判定部によって前記使用不可領域の量が前記所定基準を超えていると判定され且つ前記第2判定部によって前記現用記憶部における故障の予兆が無いと判定された場合に、前記予備記憶部に前記使用不可領域の解放処理を実行させる第2コマンドを、前記予備記憶部に対し発行する第2コマンド発行部をさらに有する、付記9に記載のストレージ制御装置。
(Appendix 10)
When the first determination unit determines that the amount of the unusable area exceeds the predetermined reference, and the second determination unit determines that there is no sign of failure in the active storage unit, the preliminary storage The storage control device according to Appendix 9, further comprising a second command issuing unit that issues a second command for causing the unit to execute the release processing of the unusable area to the spare storage unit.
(付記11)
前記第2判定部は、前記現用記憶部から取得されるログ情報に基づき前記現用記憶部毎に算出される統計値に応じて、前記現用記憶部における故障の予兆の有無を判定する、付記9または付記10に記載のストレージ制御装置。
(Appendix 11)
The second determination unit determines whether or not there is a sign of failure in the current storage unit according to the statistical value calculated for each of the current storage units based on the log information acquired from the current storage unit. Alternatively, the storage control device according to Appendix 10.
(付記12)
前記予備記憶部は、前記予備記憶部の状態に応じて前記使用不可領域の解放処理を自律的に実行する機能を有し、
前記第1判定部は、前記予備記憶部の状態を確認し、前記予備記憶部の状態が前記使用不可領域の解放処理を実行する状態である場合に、前記使用不可領域の量が前記所定基準を超えていると判定する、付記8〜付記11のいずれか一項に記載のストレージ制御装置。
(Appendix 12)
The preliminary storage unit has a function of autonomously executing the release processing of the unusable area according to the state of the preliminary storage unit.
The first determination unit confirms the state of the preliminary storage unit, and when the state of the preliminary storage unit is a state of executing the release processing of the unusable area, the amount of the unusable area is the predetermined reference. The storage control device according to any one of Supplementary note 8 to Supplementary note 11, which is determined to exceed the above.
(付記13)
前記第1判定部は、前記予備記憶部の状態を確認し、前記予備記憶部の状態が前記使用不可領域の解放処理を実行する状態でない場合に、前記使用不可領域の量が前記所定基準を超えていないと判定する、付記12に記載のストレージ制御装置。
(Appendix 13)
The first determination unit confirms the state of the preliminary storage unit, and when the state of the preliminary storage unit is not a state for executing the release processing of the unusable area, the amount of the unusable area sets the predetermined reference. The storage control device according to Appendix 12, which determines that the amount is not exceeded.
(付記14)
前記第1判定部によって前記使用不可領域の量が前記所定基準を超えていないと判定された場合に、前記予備記憶部の前記機能に前記使用不可領域の解放処理を委ねる、付記13に記載のストレージ制御装置。
(Appendix 14)
13 according to Appendix 13, when the first determination unit determines that the amount of the unusable area does not exceed the predetermined reference, the function of the preliminary storage unit is entrusted with the release processing of the unusable area. Storage controller.
(付記15)
現用記憶部及び予備記憶部を含む複数の記憶部を制御するコンピュータに、
前記予備記憶部における使用不可領域の量が所定基準を超えているか否かを判定し、
前記使用不可領域の量が前記所定基準を超えていると判定された場合に、前記予備記憶部に初期化を実行させる第1コマンドを、前記予備記憶部に対し発行する、
処理を実行させる、ストレージ制御プログラム。
(Appendix 15)
For a computer that controls a plurality of storage units including a working storage unit and a preliminary storage unit.
It is determined whether or not the amount of the unusable area in the preliminary storage unit exceeds a predetermined standard, and it is determined.
When it is determined that the amount of the unusable area exceeds the predetermined reference, the first command for causing the preliminary storage unit to execute initialization is issued to the preliminary storage unit.
A storage control program that executes processing.
(付記16)
前記現用記憶部における故障の予兆の有無を判定し、
前記使用不可領域の量が前記所定基準を超えていると判定され且つ前記現用記憶部における故障の予兆が有ると判定された場合に、前記第1コマンドを前記予備記憶部に対し発行する、
処理を、前記コンピュータに実行させる、付記15に記載のストレージ制御プログラム。
(Appendix 16)
The presence or absence of a sign of failure in the working storage unit is determined, and the presence or absence of a sign of failure is determined.
When it is determined that the amount of the unusable area exceeds the predetermined reference and it is determined that there is a sign of failure in the active storage unit, the first command is issued to the preliminary storage unit.
The storage control program according to Appendix 15, which causes the computer to execute the process.
(付記17)
前記使用不可領域の量が前記所定基準を超えていると判定され且つ前記現用記憶部における故障の予兆が無いと判定された場合に、前記予備記憶部に前記使用不可領域の解放処理を実行させる第2コマンドを、前記予備記憶部に対し発行する、
処理を、前記コンピュータに実行させる、付記16に記載のストレージ制御プログラム。
(Appendix 17)
When it is determined that the amount of the unusable area exceeds the predetermined reference and there is no sign of failure in the active storage unit, the preliminary storage unit is made to execute the release process of the unusable area. A second command is issued to the spare storage unit.
The storage control program according to Appendix 16, which causes the computer to execute the process.
(付記18)
前記現用記憶部から取得されるログ情報に基づき前記現用記憶部毎に算出される統計値に応じて、前記現用記憶部における故障の予兆の有無を判定する、
処理を、前記コンピュータに実行させる、付記16または付記17に記載のストレージ制御プログラム。
(Appendix 18)
Based on the log information acquired from the working storage unit, it is determined whether or not there is a sign of failure in the working storage unit according to the statistical value calculated for each working storage unit.
The storage control program according to Appendix 16 or Appendix 17, which causes the computer to execute the process.
(付記19)
前記予備記憶部は、前記予備記憶部の状態に応じて前記使用不可領域の解放処理を自律的に実行する機能を有し、
前記予備記憶部の状態を確認し、前記予備記憶部の状態が前記使用不可領域の解放処理を実行する状態である場合に、前記使用不可領域の量が前記所定基準を超えていると判定する、
処理を、前記コンピュータに実行させる、付記15〜付記18のいずれか一項に記載のストレージ制御プログラム。
(Appendix 19)
The preliminary storage unit has a function of autonomously executing the release processing of the unusable area according to the state of the preliminary storage unit.
The state of the spare storage unit is confirmed, and when the state of the spare storage unit is a state in which the release processing of the unusable area is executed, it is determined that the amount of the unusable area exceeds the predetermined reference. ,
The storage control program according to any one of Supplementary note 15 to Supplementary note 18, which causes the computer to execute the process.
(付記20)
前記予備記憶部の状態を確認し、前記予備記憶部の状態が前記使用不可領域の解放処理を実行する状態でない場合に、前記使用不可領域の量が前記所定基準を超えていないと判定する、
処理を、前記コンピュータに実行させる、付記19に記載のストレージ制御プログラム。
(Appendix 20)
The state of the spare storage unit is confirmed, and when the state of the spare storage unit is not the state in which the release processing of the unusable area is executed, it is determined that the amount of the unusable area does not exceed the predetermined reference.
The storage control program according to Appendix 19, which causes the computer to execute the process.
1 ストレージ装置
2 ホスト装置(サーバ)
3 管理端末
100,100a,100b CM(ストレージ制御装置,制御部)
101,102 CA
103 DA
104 PCIeインタフェース
105 CPU(処理部,コンピュータ)
151 第1判定部
152 第1アクセス発行部
153 第2判定部
154 )第2アクセス発行部
106 メモリ
160,160A ストレージ制御プログラム
161 キャッシュ領域
162 アプリケーション用メモリ領域
107 フラッシュメモリ
108 IOC
30 DE(記憶装置,RAID装置)
31 記憶部(SSD#1〜SSD#4)
31a 現用記憶部(SSD#1〜SSD#3;RAID構成メンバSSD)
31b 予備記憶部(SSD#4;HS−SSD)
40 CE
1
3
101,102 CA
103 DA
104
151
30 DE (storage device, RAID device)
31 Storage unit (
31a Working storage unit (
31b Reserve storage unit (
40 CE
Claims (8)
前記複数の記憶部を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記予備記憶部における使用不可領域の量が所定基準を超えているか否かを判定する第1判定部と、
前記現用記憶部における故障の予兆の有無を判定する第2判定部と、
前記第1判定部によって前記使用不可領域の量が前記所定基準を超えていると判定され且つ前記第2判定部によって前記現用記憶部における故障の予兆が有ると判定された場合に、前記予備記憶部に初期化を実行させる第1コマンドを、前記予備記憶部に対し発行する第1コマンド発行部と、を有する、ストレージ装置。 A plurality of storage units including a working storage unit and a preliminary storage unit,
It has a control unit that controls the plurality of storage units, and has a control unit.
The control unit
A first determination unit that determines whether or not the amount of the unusable area in the preliminary storage unit exceeds a predetermined reference, and
A second determination unit that determines whether or not there is a sign of failure in the active storage unit, and
When the first determination unit determines that the amount of the unusable area exceeds the predetermined reference, and the second determination unit determines that there is a sign of failure in the active storage unit , the preliminary storage the first command to execute initialization section, having a first command issuing unit for issuing to the reserve storage unit, the storage equipment.
前記第1判定部によって前記使用不可領域の量が前記所定基準を超えていると判定され且つ前記第2判定部によって前記現用記憶部における故障の予兆が無いと判定された場合に、前記予備記憶部に前記使用不可領域の解放処理を実行させる第2コマンドを、前記予備記憶部に対し発行する第2コマンド発行部をさらに有する、請求項1に記載のストレージ装置。 The control unit
When the first determination unit determines that the amount of the unusable area exceeds the predetermined reference, and the second determination unit determines that there is no sign of failure in the active storage unit, the preliminary storage the second command for executing the release processing of the unusable region in the section further comprises a second command issuing unit for issuing to the reserve storage unit, the storage device according to claim 1.
前記第1判定部は、前記予備記憶部の状態を確認し、前記予備記憶部の状態が前記使用不可領域の解放処理を実行する状態である場合に、前記使用不可領域の量が前記所定基準を超えていると判定する、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のストレージ装置。 The preliminary storage unit has a function of autonomously executing the release processing of the unusable area according to the state of the preliminary storage unit.
The first determination unit confirms the state of the preliminary storage unit, and when the state of the preliminary storage unit is a state of executing the release processing of the unusable area, the amount of the unusable area is the predetermined reference. The storage device according to any one of claims 1 to 3 , wherein it is determined that the amount exceeds.
前記予備記憶部における使用不可領域の量が所定基準を超えているか否かを判定する第1判定部と、
前記現用記憶部における故障の予兆の有無を判定する第2判定部と、
前記第1判定部によって前記使用不可領域の量が前記所定基準を超えていると判定され且つ前記第2判定部によって前記現用記憶部における故障の予兆が有ると判定された場合に、前記予備記憶部に初期化を実行させる第1コマンドを、前記予備記憶部に対し発行する第1コマンド発行部と、を有する、ストレージ制御装置。 A storage control device that controls a plurality of storage units including a working storage unit and a preliminary storage unit.
A first determination unit that determines whether or not the amount of the unusable area in the preliminary storage unit exceeds a predetermined reference, and
A second determination unit that determines whether or not there is a sign of failure in the active storage unit, and
When the first determination unit determines that the amount of the unusable area exceeds the predetermined reference, and the second determination unit determines that there is a sign of failure in the active storage unit , the preliminary storage A storage control device having a first command issuing unit that issues a first command for causing the unit to execute initialization to the preliminary storage unit.
前記予備記憶部における使用不可領域の量が所定基準を超えているか否かを判定し、
前記現用記憶部における故障の予兆の有無を判定し、
前記使用不可領域の量が前記所定基準を超えていると判定され且つ前記現用記憶部における故障の予兆が有ると判定された場合に、前記予備記憶部に初期化を実行させる第1コマンドを、前記予備記憶部に対し発行する、
処理を実行させる、ストレージ制御プログラム。 For a computer that controls a plurality of storage units including a working storage unit and a preliminary storage unit.
It is determined whether or not the amount of the unusable area in the preliminary storage unit exceeds a predetermined standard, and it is determined.
The presence or absence of a sign of failure in the working storage unit is determined, and the presence or absence of a sign of failure is determined.
When it is determined that the amount of the unusable area exceeds the predetermined reference and it is determined that there is a sign of failure in the active storage unit, the first command for causing the preliminary storage unit to execute initialization is given. Issued to the preliminary storage unit,
A storage control program that executes processing.
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