JP6881847B2 - ストレージ装置、ファイル特定方法及びプログラム - Google Patents

ストレージ装置、ファイル特定方法及びプログラム Download PDF

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本発明は、ストレージ装置、ファイル特定方法及びプログラムに関する。
重複排除技術を用いた階層型ストレージにおいて、上位Tierストレージの容量を確保のために、ファイルを上位Tierから下位Tierへ移動させることがある。
特許文献1には、関連する技術として、重複するファイルを転送する階層ストレージ管理システムに関する技術が開示されている。
特許第5427533号公報
ところで、ファイルを上位Tierから下位Tierへ移動させる場合、その移動させるファイルを適切に選択しなければ、上位Tierストレージの重複排除率は高まるが、ファイルへのアクセス性が低下してしまう可能性がある。
本発明の各態様は、上記の課題を解決することのできるストレージ装置、ファイル特定方法及びプログラムを提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明の一態様によれば、ストレージ装置は、ファイルが参照しているセグメントと、前記ファイルに関連付けられている重み値とに基づいて、各セグメントの重要度を示すセグメント重み合計リストを生成する生成部と、前記セグメント重み合計リストのうち重み合計が最小のセグメントを参照しているファイルを、上位Tierストレージから下位Tierストレージへ移動させるファイルと特定する特定部と、を備える。
上記目的を達成するために、本発明の別の態様によれば、ファイル特定方法は、ファイルが参照しているセグメントと、前記ファイルに関連付けられている重み値とに基づいて、各セグメントの重要度を示すセグメント重み合計リストを生成することと、前記セグメント重み合計リストのうち重み合計が最小のセグメントを参照しているファイルを、上位Tierストレージから下位Tierストレージへ移動させるファイルと特定することと、を含む。
上記目的を達成するために、本発明の一態様によれば、プログラムは、コンピュータに、ファイルが参照しているセグメントと、前記ファイルに関連付けられている重み値とに基づいて、各セグメントの重要度を示すセグメント重み合計リストを生成することと、前記セグメント重み合計リストのうち重み合計が最小のセグメントを参照しているファイルを、上位Tierストレージから下位Tierストレージへ移動させるファイルと特定することと、を実行させる。
本発明の各態様によれば、上位Tierストレージにおいて所望の記憶容量を確保しつつファイルへのアクセス性の低下を抑制することができる。
本発明の第1の実施形態によるシステムの構成を示す図である。 本発明の第1の実施形態におけるファイルリストの一例を示す図である。 本発明の第1の実施形態における重み値設定リストの一例を示す図である。 本発明の第1の実施形態におけるセグメント重み合計リストの一例を示す図である。 本発明の第1の実施形態によるシステムの処理フローを示す図である。 本発明の第2の実施形態によるシステムの構成を示す図である。 本発明の第2の実施形態におけるセグメント重み合計リストの一例を示す図である。 本発明の第2の実施形態における重み値設定リストの一例を示す図である。 本発明の第2の実施形態におけるファイルリストの一例を示す図である。 本発明の第2の実施形態によるシステムの処理フローを示す図である。 本発明の実施形態による最小構成のストレージ装置を示す図である。 少なくとも1つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態によるシステム100は、各ファイルへ任意の値で重み付けし、上位Tierから下位Tierへファイルを移動させるときに、セグメント毎に重みを合算し、重みの合計が最小となるセグメントを参照しているファイルから移動対象ファイルを選択することで、所望の容量を確保しつつファイルへのアクセス性の低下を抑制するシステムである。
システム100は、図1に示すように、管理端末1、サーバ2を備える。管理端末1およびサーバ2は、ストレージ管理手段31へ接続される。
管理端末1は、ストレージ装置3を管理する情報処理装置である。管理端末1は、ストレージ装置3に対して運用開始指示や運用停止指示を送信するなど、ストレージ装置3の全体的な管理を行う。
サーバ2は、ストレージ装置3内のデータへアクセスする情報処理装置である。サーバ2は、ストレージ装置3に対して、ファイルの書き込みを要求するライト要求やファイルの読み込みを要求するリード要求など様々な要求を送信する。
ストレージ装置3は、図1に示すように、ストレージ管理手段31、階層管理手段32、重複排除管理手段33、上位Tierストレージ34、下位Tierストレージ35を備える。ストレージ装置3は、上位Tierストレージ34と下位Tierストレージ35とを有する階層型ストレージである。ストレージ装置3は、例えば、サーバ2などからの要求に応じて、ファイルを上位Tierストレージ34に格納する。また、ストレージ装置3は、上位Tierストレージ34に設定された使用上限容量を超過したなど、予め定められた条件を満たす場合、上位Tierストレージ34が記憶するファイルを下位Tierストレージ35に移動させる。
ストレージ管理手段31の配下には複数のストレージを階層管理するための階層管理手段32が接続される。
ストレージ管理手段31は、ストレージ装置3を総合的に管理する。例えば、ストレージ管理手段31は、管理端末1から運用開始指示や運用停止指示、ファイル移動指示など各種指示を受信する。また、ストレージ管理手段31は、サーバ2からリード要求やライト要求など各種要求を受信する。ストレージ管理手段31がサーバ2からリード要求やライト要求など各種要求を受信すると、ストレージ管理手段31は、受信した指示や要求に応じた処理を実行するよう、階層管理手段32に必要な指示を行う。
階層管理手段32は、ファイル選択手段321(生成部の一例、特定部の一例)や、図示しないが階層管理に必要な種々の構成要素で構成される。階層管理手段32の配下には、重複排除管理手段33経由で上位Tierストレージ34と、下位Tierストレージ35が接続される。
階層管理手段32は、上位Tierストレージ34と下位Tierストレージ35とを階層管理する。例えば、あらかじめ上位Tierストレージ34に設定された条件を満たした場合、上位Tierストレージ34が記憶するファイルを下位Tierストレージ35に移動させる。ファイル移動のタイミングは、一般的な階層管理ストレージと同等であるため、説明は省略する。階層管理手段32は、ファイル選択手段321から入手する移動ファイルリストに基づいて、移動させるファイルを決定する。なお、階層管理手段32が移動させるファイルを決定するのではなく、管理端末1からの指示によって移動させるファイルが決定され、決定されたファイルが移動するものであってもよい。
また、階層管理手段32は、ストレージ管理手段31からの指示に応じてファイルの書き込みを行う場合、書き込み対象のファイルを上位Tierストレージ34に書き込むよう処理する。つまり、階層管理手段32は、重複排除管理手段33を経由して、書き込み対象のファイルを重複排除した状態で上位Tierストレージ34に書き込む。
重複排除管理手段33は、階層管理手段32から書込みを依頼されたファイルを重複排除した状態で上位Tierストレージ34に格納する。つまり、重複排除管理手段33は、書込み対象のファイルのうち、上位Tierストレージ34に格納されていないセグメントのみを上位Tierストレージ34に書き込み、既に上位Tierストレージ34に格納されているセグメントは新たに書き込まない。また、重複排除管理手段33は、上位Tierストレージ34に含まれていても構わない。その場合、重複排除は上位Tierストレージ34内で実施されるため、書き込み時に書込み対象ファイルがあらかじめ重複排除されている必要はない。
上位Tierストレージ34は、SSD(Solid State Drive)に代表されるような高速だが容量単価の高いストレージである。上位Tierストレージ34は、重複排除管理手段33経由で階層管理手段32に接続され、ファイルリスト341、重み値設定リスト342を保有している。なお、上位Tierストレージ34は、重複排除制御に必要な種々の管理情報を有しているものであってもよい。
ファイルリスト341は、上位Tierストレージ34が記憶しているファイル一覧であり、各ファイルのファイル名と参照セグメント情報を含む。ファイルリスト341は、例えば、上位Tierストレージ34にファイルを記憶する際や上位Tierストレージ34からファイルを削除する際に、重複排除管理手段33などにより更新される。図2は、ファイルリスト341の具体例を示す図である。ファイルリスト341は、図2に示すように、ナンバーnと、ファイル名と、参照セグメントとを関連付けて記憶する。
重み値設定リスト342は、上位Tierストレージ34が記憶している各ファイルに設定された重み値情報を有する。重み値情報とはファイルの重要度を示す値である。重要なファイルほど重み値が高く、重要でないファイルほど重み値が低く設定される。重み値設定リスト342は、例えば、管理端末1などからの指示により更新される。また、重み値情報は重み値設定リスト342ではなくファイルリスト341に含まれる構成でも構わない。図3は、重み値設定リスト342の具体例を示す図である。重み値設定リスト342は、図3に示すように、重み値情報と、ファイル名とを関連付けて記憶する。図3では、重要なファイルの重み値を100、重要でないファイルの重み値を10としている。
下位Tierストレージ35は、ニアラインストレージや、テープストレージなど容量単価の安いストレージである。下位Tierストレージ35には、階層管理手段32により上位Tierストレージ34から移動されるファイルが記憶される。下位Tierストレージ35は、ファイルリスト351を保有している。
ファイルリスト351は下位Tierストレージ35のファイル一覧であり、各ファイルの参照先セグメント情報は含まない。ファイルリスト351は、例えば、下位Tierストレージ35にファイルを記憶する際や下位Tierストレージ35からファイルを削除する際に、階層管理手段32などにより更新される。
ファイル選択手段321は、上位Tierストレージ34からファイルリスト341および重み値設定リスト342を取得する機能を持つ。また、ファイル選択手段321は、セグメント重み合計リスト3211を作成する機能を持つ。また、ファイル選択手段321は、階層管理手段32からの指示に応じ、セグメント重み合計リスト3211に基づいて、上位Tierストレージ34から下位Tierストレージ35に移動させるファイルを選択して、選択したファイルを示す移動ファイルリストを階層管理手段32に出力する機能を持つ。
図4は、セグメント重み合計リスト3211の構成を示す図である。セグメント重み合計リスト3211は、上位Tierストレージ34が記憶している各セグメントの重要度を示すテーブルであり、セグメント32111、各ファイルに設定された重み値をセグメント毎に合算した重み合計32112、各セグメントを保有しているファイル名を示すチェック済みファイル一覧32113を含む。セグメント重み合計リスト3211は、階層管理手段32から希望確保容量が入力されたときに、ファイル選択手段321によって作成される。セグメント重み合計リスト3211の作成方法の詳細は、後述するステップS103〜ステップS107の処理によるものである。
次に、本発明の第1実施形態によるファイル選択手段321の処理フローについて説明する。ここでは、希望確保容量を1セグメント、ファイルリスト341を図2に示すリスト、重み値設定リスト342を図3に示すリスト、セグメント重み合計リスト3211を図4に示すリストとして、図5に示す処理フローを説明する。
ファイル選択手段321は、階層管理手段32から希望確保容量を受け付ける(ステップS101)。ファイル選択手段321は、ファイルリスト341と重み値設定リスト342を上位Tierストレージ34から取得する(ステップS102)。
ファイル選択手段321は、ファイルリスト341を参照し、ファイルリスト341のn=1番目であるFile1が参照しているセグメントCおよびEを、セグメント32111へ追加する(ステップS103)。なお、ファイル選択手段321は、既に当該セグメントがセグメント32111に存在している場合は何もしない。
次に、ファイル選択手段321は、重み値設定リスト342を参照しFile1の重み値である10を、当該File1が参照しているセグメントCおよびEの重み合計32112(初期値0)へ加算する(ステップS104)。
次に、ファイル選択手段321は、セグメントCおよびEのチェック済みファイル一覧32113へFile1を記録する(ステップS105)。
次に、ファイル選択手段321は、ファイルリスト341を参照し、上位Tierストレージ34が記憶している全てのファイルをチェック完了したか確認する(ステップS106)。全てのファイルに対しチェック完了していなかった場合(ステップS106:No)、ファイル選択手段321は、n=n+1とし、すなわち、nに1を加えて(ステップS107)、n=2であるFile2に対しステップS103〜ステップS105の処理を実施する。
すべてのファイル(本発明の第1実施形態ではFile1〜File5)に対しチェック完了した場合(ステップS106:Yes)、ファイル選択手段321は、重み合計32112において最小であるセグメントCを参照しているFile1、File4を移動ファイルリストへ追加する(ステップS108)。
次に、ファイル選択手段321は、移動対象としたセグメント数の合計(この例では1)と希望確保容量(この例では1)を比較する(ステップS109)。ファイル選択手段321は、移動対象となったセグメント数が希望確保容量に満たないと判定した場合(ステップS109:No)、ファイル選択手段321は、移動対象となっていないセグメントでステップS108の処理を再び実施する。本発明の第1実施形態では、希望確保容量が1セグメントであり、既に希望確保容量を満たしている(ステップS109:Yes)。したがって、ファイル選択手段321は、移動対象となったFile1、File4の情報を含む移動ファイルリストを階層管理手段32に出力し、処理を終了する(ステップS110)。
なお、本発明の第1実施形態において、ステップS108で重み合計32112が最小となるセグメントは1つしかないものとした。しかしながら、本発明の別の実施形態では、ファイルのデータパターンによっては重み合計32112において最小であるセグメントが複数存在するものであってもよい。その場合には、複数の重み合計32112が同値であればセグメントの重要度としては同じであるため、いずれのセグメントを移動対象とすべきか特に指定しない。また、その場合には、セグメント重み合計リスト3211のリスト順や、チェック済みファイル一覧32113に記載しているファイル数が少ない方を選択するものであってもよい。
以上、本発明の第1の実施形態によるシステム100について説明した。
システム100において、ストレージ装置3は、ファイル選択手段321を備える。ファイル選択手段321は、ファイルが参照しているセグメントと、前記ファイルに関連付けられている重み値とに基づいて、各セグメントの重要度を示すセグメント重み合計リストを生成する。ファイル選択手段321は、前記セグメント重み合計リストのうち重み合計が最小のセグメントを参照しているファイルを、上位Tierストレージから下位Tierストレージへ移動させるファイルと特定する。
このように、ファイル選択手段321は、重要度の低いセグメントを参照しているファイルを上位Tierストレージから下位Tierストレージへ移動させるファイルと特定することで、上位Tierストレージにおいて所望の記憶容量を確保することができ、かつ、ファイルへのアクセス性の低下を抑制することができる。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態によるシステム100について説明する。
本発明の第2実施形態によるシステム100は、任意に設定された重み値を用いず、ファイルリストからセグメントの重み合計を自動的に算出するシステムである。なお、本発明の第2実施形態では、ファイルの最終使用日時の古い順にファイルの重みを低く設定する。
こうすることで、本発明の第1実施形態によるシステム100において、各ファイルの重み値が管理端末1などの外部入力機器を用いて入力され、上位Tierが静的な情報として持っている重み値によって生じる、ファイル数の増大とともに増大する設定管理工数の増大の程度が緩和される。
本発明の第2実施形態によるシステム100は、図6に示すように、管理端末1、サーバ2、ストレージ装置4を備える。
本発明の第2実施形態によるシステム100と、本発明の第1実施形態によるシステム100との構成の違いは、本発明の第1実施形態によるシステム100がストレージ装置3を備えるのに対して、本発明の第2実施形態によるシステム100がストレージ装置4を備えることである。より具体的には、本発明の第1実施形態によるシステム100が、階層管理手段32、上位Tierストレージ34を備えるのに対して、本発明の第2実施形態によるシステム100が、階層管理手段42、上位Tierストレージ44を備えることである。
階層管理手段42は、図6に示すように、ファイル選択手段422((生成部の一例、特定部の一例))を備える。
ファイル選択手段422は、上位Tierストレージ44からファイルリスト441を取得する機能を持つ。また、ファイル選択手段422は、重み値設定リスト4221を作成する機能を持つ。また、ファイル選択手段422は、ファイルリスト441と重み値設定リスト4221とから、セグメント重み合計リスト4211を作成する機能、すなわち、上記ステップS103〜ステップS107の処理を行う機能を持つ。また、ファイル選択手段422は、階層管理手段42からの指示に応じ、セグメント重み合計リスト4211に基づいて、上位Tierストレージ44から下位Tierストレージ35に移動させるファイルを選択し、選択したファイルを示す移動ファイルリストを階層管理手段42に出力する機能を持つ。図7は、セグメント重み合計リスト4211の具体例を示す図である。セグメント重み合計リスト4211は、図7に示すように、セグメントと、重み合計と、チェック済みファイル一覧とを関連付けて記憶する。
本発明の第2実施形態におけるファイル選択手段422が有する重み値設定リスト4221を作成する機能は、取得したファイルリスト441を用いて使用日時が新しいファイルの重みが最も重くなるように重み値設定リスト4221を作成するものである。その他の機能は、本発明の第1実施形態と同一である為、説明を省略する。図8は、重み値設定リスト4221の具体例を示す図である。重み値設定リスト4221は、図8に示すように、重み値情報と、ファイル名とを関連付けて記憶する。
ファイルリスト441は、上位Tierストレージ44が記憶しているファイル一覧であり、各ファイルのファイル名と参照セグメント情報および、使用日時を含む。ファイルリスト441は、例えば、上位Tierストレージ44にファイルを記憶する際や、記録されたファイルをアクセスした際、および、上位Tierストレージ44からファイルを削除する際に、重複排除管理手段33などにより更新される。図9は、ファイルリスト441の具体例を示す図である。ファイルリスト441は、図9に示すように、ナンバーnと、ファイル名と、参照セグメントと、使用日時とを関連付けて記憶する。
次に、本発明の第2実施形態によるファイル選択手段422の処理フローについて説明する。ここでは、希望確保容量を1セグメント、ファイルリスト441を図9に示すリスト、重み値設定リスト4221を図8に示すリスト、セグメント重み合計リスト4211を図7に示すリストとして図10に示す処理フローを説明する。
ファイル選択手段422は、階層管理手段42から希望確保容量を受け付ける(ステップS101)。ファイル選択手段422は、ファイルリスト441を上位Tierストレージ44から取得する(ステップS200)。
次に、ファイル選択手段422は、ファイルリスト441に含まれる使用日時に基づいて、使用日時が新しいファイルの重みが最も重くなるように重み値設定リスト4221を作成する(ステップS201)。
なお、本発明の第2実施形態では、重み値設定リストの作成要素としてファイルの使用日時を用いているが、本発明の別の実施形態では、ファイルの属性やアクセス履歴等の情報を入力として人工知能等を用いてファイルの重みを決定してもよい。
なお、図10におけるステップS103〜ステップS110の処理は、図5に示した本発明の第1実施形態におけるステップS103〜ステップS110の処理と同一である。
以上、本発明の第2の実施形態によるシステム100について説明した。
システム100において、ストレージ装置4は、ファイル選択手段422を備える。
ファイル選択手段422は、重み値設定リスト4221を動的に生成する。
こうすることで、ファイル選択手段422は、重み値を使用日時順に一律に設定するだけで重み値設定リスト4221を生成するため、ファイル数が膨大になっても設定管理工数を増やすことなく第1実施形態によるシステム100と同様の効果をもたらすことができる。
また、ファイル選択手段422は、ストレージ装置4において移動させるファイルの特定をより適切に行うことができる。
本発明の実施形態による最小構成のストレージ装置200について説明する。
本発明の実施形態による最小構成のストレージ装置200は、図11に示すように、生成部200a、特定部200bを備える。
生成部200aは、ファイルが参照しているセグメントと、前記ファイルに関連付けられている重み値とに基づいて、各セグメントの重要度を示すセグメント重み合計リストを生成する。
特定部200bは、前記セグメント重み合計リストのうち重み合計が最小のセグメントを参照しているファイルを、上位Tierストレージから下位Tierストレージへ移動させるファイルと特定する。
なお、本発明の実施形態における処理は、適切な処理が行われる範囲において、処理の順番が入れ替わってもよい。
本発明の実施形態におけるストレージ装置3、ストレージ装置4、上位Tierストレージ34、下位Tierストレージ35、上位Tierストレージ44、その他の記憶装置のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲においてどこに備えられていてもよい。また、ストレージ装置3、ストレージ装置4、上位Tierストレージ34、下位Tierストレージ35、上位Tierストレージ44、その他の記憶装置のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲において複数存在しデータを分散して記憶していてもよい。
本発明の実施形態について説明したが、上述の管理端末1、サーバ2、ストレージ装置3、ストレージ装置4、その他の制御装置は内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。コンピュータの具体例を以下に示す。
図12は、少なくとも1つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ5は、図12に示すように、CPU6、メインメモリ7、ストレージ8、インターフェース9を備える。
例えば、上述の管理端末1、サーバ2、ストレージ装置3、ストレージ装置4、その他の制御装置のそれぞれは、コンピュータ5に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ8に記憶されている。CPU6は、プログラムをストレージ8から読み出してメインメモリ7に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、CPU6は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ7に確保する。
ストレージ8の例としては、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、DVD−ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory)、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ8は、コンピュータ5のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インターフェース9または通信回線を介してコンピュータ5に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ5に配信される場合、配信を受けたコンピュータ5が当該プログラムをメインメモリ7に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも1つの実施形態において、ストレージ8は、一時的でない有形の記憶媒体である。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるファイル、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例であり、発明の範囲を限定しない。これらの実施形態は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、省略、置き換え、変更を行ってよい。
1・・・管理端末
2・・・サーバ
3、4、200・・・ストレージ装置
5・・・コンピュータ
6・・・CPU
7・・・メインメモリ
8・・・ストレージ
9・・・インターフェース
31・・・ストレージ管理手段
32、42・・・階層管理手段
33・・・重複排除管理手段
34、44・・・上位Tierストレージ
35・・・下位Tierストレージ
100・・・システム
200a・・・生成部
200b・・・特定部
321、422・・・ファイル選択手段
341、351、441・・・ファイルリスト
342、4221・・・重み値設定リスト
3211、4211・・・セグメント重み合計リスト

Claims (4)

  1. ファイルが参照しているセグメントと、前記ファイルに関連付けられている重み値とに基づいて、各セグメントの重要度を示すセグメント重み合計リストを生成する生成部と、
    前記セグメント重み合計リストのうち重み合計が最小のセグメントを参照しているファイルを、上位Tierストレージから下位Tierストレージへ移動させるファイルと特定する特定部と、
    を備えるストレージ装置。
  2. 前記生成部は、
    各セグメントを参照している前記ファイルに関連付けられている重み値の総和を各セグメントごとに算出し、算出した重み値の合計と各セグメントとを関連付けることによって前記セグメント重み合計リストを生成する、
    請求項1に記載のストレージ装置。
  3. ファイルが参照しているセグメントと、前記ファイルに関連付けられている重み値とに基づいて、各セグメントの重要度を示すセグメント重み合計リストを生成することと、
    前記セグメント重み合計リストのうち重み合計が最小のセグメントを参照しているファイルを、上位Tierストレージから下位Tierストレージへ移動させるファイルと特定することと、
    を含むファイル特定方法。
  4. コンピュータに、
    ファイルが参照しているセグメントと、前記ファイルに関連付けられている重み値とに基づいて、各セグメントの重要度を示すセグメント重み合計リストを生成することと、
    前記セグメント重み合計リストのうち重み合計が最小のセグメントを参照しているファイルを、上位Tierストレージから下位Tierストレージへ移動させるファイルと特定することと、
    を実行させるプログラム。
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