JP6978087B2 - ストレージ制御装置、制御方法及びプログラム - Google Patents
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Description
一次ストレージおよび二次ストレージが使用可能な消費電力量の合計を示す消費電力量設定値に基づいて、前記一次ストレージが有する複数の論理ボリュームの少なくとも一つを増減させたと仮定して、前記一次ストレージおよび前記二次ストレージが記憶するデータのデータ配置を決定する決定部と、
前記決定部が決定した前記データ配置に基づいて、前記データの再配置を行う制御部と、
を備える。
ストレージ制御装置の決定部が、一次ストレージおよび二次ストレージが使用可能な消費電力量の合計を示す消費電力量設定値に基づいて、前記一次ストレージが有する複数の論理ボリュームの少なくとも一つを増減させたと仮定して、前記一次ストレージおよび前記二次ストレージに記憶させるデータのデータ配置を決定し、
前記ストレージ制御装置の制御部が、決定した前記データ配置に基づいて、前記データの再配置を行う。
ストレージ制御装置のコンピュータを、
一次ストレージおよび二次ストレージが使用可能な消費電力量の合計を示す消費電力量設定値に基づいて、前記一次ストレージが有する複数の論理ボリュームの少なくとも一つを増減させたと仮定して、前記一次ストレージおよび前記二次ストレージに記憶させるデータのデータ配置を決定する決定手段、
前記決定手段が決定した前記データ配置に基づいて、前記データの再配置を行う制御手段、
として機能させる。
始めに、本発明の第1の実施形態について説明する。
図1は、第1の実施形態によるストレージ制御システム100Aを示すシステム構成図である。ストレージ制御システム100Aは、サーバ10A(ストレージ制御装置とも称する)、一次ストレージ20、二次ストレージ30、電力計40、電力計41、電源50を備えている。
サーバ10Aは、サーバ制御部11、決定部12、入力部13、記憶部14、表示部15を備えている。
サーバ制御部11及び決定部12は、CPU(Central Processing Unit)などにより構成される。入力部13は、キーボードなどの入力機器により構成される。記憶部14は、メモリなどにより構成される。表示部15は、ディスプレイなどにより構成される。
サーバ制御部11は、LAN(Local Area Network)ケーブルなどのケーブル61を介して、電力計40に接続されている。また、サーバ制御部11は、インターフェースケーブルなどのケーブル63を介して、一次ストレージ制御部21に接続されている。また、サーバ制御部11は、LANケーブルなどのケーブル62を介して、電力計41に接続されている。
なお、ここでは、一次ストレージ20が、10個の論理ボリューム201、・・・、210により構成される場合について説明しているが、それ以外の個数の論理ボリュームにより、一次ストレージ20を構成するようにしても良い。
一次ストレージ20は、ケーブル63を介して、サーバ制御部11に接続されている。また、一次ストレージ20は、ケーブル65を介して、電力計40に接続されている。
電力計40は、電源50からの電力を使用して、一次ストレージ20を駆動するために使用されている消費電力量P(D)を測定し、測定結果を、サーバ制御部11に送信する。
電力計41は、電源50からの電力を使用して、二次ストレージ30を駆動するために使用されている消費電力量P(T)を測定し、測定結果を、サーバ制御部11に送信する。
決定部12は、一次ストレージ20を構成する10個の論理ボリューム201、・・・、210の構成を変更するか否かについての判定を行う。決定部12は、電力計40が測定した一次ストレージ20の消費電力量P(D)と、電力計41が測定した二次ストレージ30の消費電力量P(T)の合計である合計消費電力量Psumが、消費電力量設定値P1以下であるか否かについて判定する。決定部12は、判定結果を、サーバ制御部11に出力する。
サーバ制御部11は、決定部12の判定結果に基づき、一次ストレージ制御部21に、論理ボリューム201、・・・、210の構成を変更するか否かについて指示する。
また、サーバ10Aから、二次ストレージ30に、データアクセスができるようにするために、二次ストレージ30は、LTFS(Linear Tape File System)で構成されることが好ましい。ただし、LTFS以外のファイルシステムを用いることも可能である。
記憶部14は、図2に示すグラフに関するデータを記憶する。図2において、横軸は、一次ストレージ20及び二次ストレージ30が記憶するデータ量U[ギガバイト]を示している。また、図2において、縦軸は、一次ストレージ20及び二次ストレージ30が記憶するデータが、外部からアクセスされる平均的な時間間隔であるデータアクセス間隔T(D)[時間]を示している。つまり、図2の縦軸に示されている数値10、100、1000は、それぞれ、10時間、100時間、1000時間を示している。図2に示される曲線L1は、一次ストレージ20の消費電力量P(D)と、二次ストレージ30の消費電力量P(T)が一致する条件を示している。
例えば、図2のグラフにおいて、データアクセス間隔T(D)とデータ量Uとにより定まる点が、曲線L1よりも上側の領域R1に位置する場合には、一次ストレージ20よりも二次ストレージ30にデータを保存した方が、一次ストレージ20及び二次ストレージ30の合計消費電力量が有利となる。一方、図2のグラフにおいて、データアクセス間隔T(D)とデータ量Uとにより定まる点が、曲線L1よりも下側の領域R2に位置する場合には、二次ストレージ30よりも一次ストレージ20にデータを保存した方が、一次ストレージ20及び二次ストレージ30の合計消費電力量が有利となる。
ただし、一次ストレージ20の消費電力量P(D)については、電力計40で測定した電力が使用される。また、二次ストレージ30の消費電力量P(T)については、電力計41で測定した電力が使用される。
T(D):ディスクデータアクセス間隔時間[秒]
Ph(Tmove):テープメディア33をテープドライブ32のモーターで位置づけるための消費電力[ワット]
P(Tread):テープによる単位容量のリードに必要な消費電力[ワット/ギガバイト]
V(Tread):テープドライブ32の転送速度[ギガバイト/秒]
U:データ量[ギガバイト]
P(Dread):ディスクによる単位データ容量のリードに必要な消費電力[ワット/ギガバイト]
P(Twait):単位容量あたりの二次ストレージ30の待機に必要な消費電力[ワット/ギガバイト]
P(Tmove_acc)×T(Tmove_acc)/3600×2+
P(Tmove_drive_load)×T(Tmove_drive_load)/3600+
P(Tmove_drive_locate)×T(Tmove_drive_locate)/3600+
P(Tmove_drive_rewind)×T(Tmove_drive_rewind)/3600+
P(Tmove_drive_unload)×T(Tmove_drive_unload)/3600[ワット・時] ・・・(2)
P(Tmove_acc):テープメディア33を移動させる時の消費電力[ワット]
T(Tmove_acc):テープメディア33を搬送する時間[秒]
P(Tmove_drive_load):テープドライブ32にテープメディア33をロードさせる時の消費電力[ワット]
T(Tmove_drive_load):ロードに掛かる時間[秒]
P(Tmove_drive_locate):テープドライブ32で、テープメディア33を位置づけるときの消費電力[ワット]
T(Tmove_drive_locate):位置づけに掛かる時間[秒]
P(Tmove_drive_rewind):ロード処理後に、テープメディア33のテープを巻き戻す時の消費電力[ワット]
T(Tmove_drive_rewind):巻き戻すのに掛かる時間[秒]
P(Tmove_drive_unload):テープメディア33をテープドライブ32から取り出す時の消費電力[ワット]
T(Tmove_drive_unload):テープメディア33をテープドライブ32から取り出すのに掛かる時間[秒]
P(Tr):テープドライブ32によるリード時の消費電力[ワット]
S(T):二次ストレージ30の実効容量[ギガバイト]
P(D):一次ストレージ20の消費電力[ワット]
S(D):一次ストレージ20の実効容量[ギガバイト]
なお、本実施形態では、パラメータS(D)として、論理ボリューム(例えば、図1の論理ボリューム210)を1つ停止させたと仮定した場合の実行容量を用いる。
P(Tw):二次ストレージ30の待機電力[ワット]
一方、パラメータS(D)、S(T)は、ストレージ制御システム100Aの構築時に定まる。ただし、パラメータS(D)、S(T)は、一次ストレージ20の構成を変更すると変化する。
また、パラメータT(Tmove_drive_load)を、17[秒]とする。
また、パラメータT(Tmove_drive_locate)を、63[秒]とする。
また、パラメータT(Tmove_drive_rewind)を、63[秒]とする。
また、パラメータ(Tmove_drive_unload)を、17[秒]とする。
二次ストレージ30は、動作モードにより電力消費する構成物が異なるため、消費電力量P(T)も動作モードに応じて異なる。そのため、電力計41で測定した消費電力量P(T)の測定を行うと同時に、サーバ10Aと二次ストレージ30の間をケーブル62で接続し、二次ストレージ30の動作モードを確認し、各動作モードでの消費電力量のリストをサーバ10Aのサーバ制御部11で作成して、それぞれの動作モードの平均値を算出するようにしても良い。
つまり、パラメータP(Tmove_acc)は、44[ワット]となる。
また、パラメータP(Tmove_drive_load)は、69[ワット]となる。
また、パラメータP(Tmove_drive_locate)は、26.5[ワット]となる。
また、パラメータP(Tmove_drive_rewind)は、26.5[ワット]となる。
また、パラメータP(Tmove_drive_unload)は、69[ワット]となる。
また、パラメータP(Tr)は、32[ワット]となる。
また、パラメータP(Tw)は、19[ワット]となる。
図3は、第1の実施形態のサーバ10Aの処理を示すフローチャートである。
サーバ制御部11は、電力計40で測定される一次ストレージ20の消費電力量P(D)と、電力計41で測定される二次ストレージ30の消費電力量P(T)を取得する。そして、サーバ制御部11は、消費電力量P(D)と、消費電力量P(T)の合計である合計消費電力量Psumを算出する(ステップS102)。
なお、ここでは、合計消費電力量Psumが、1000[ワット]の場合について説明する。つまり、図3のフローチャートでは、1000[ワット]の合計消費電力量Psumを、800[ワット]の消費電力量設定値P1に基づいて、20%削減する場合について説明する。
ここでは、合計消費電力量Psum(=1000[ワット])が、消費電力量設定値P1(=800[ワット])よりも大きいため、サーバ制御部11は、ステップS103でNOと判定し、ステップS104の処理を行う。なお、もしも、合計消費電力量Psumが、消費電力量設定値P1以下である場合には、サーバ制御部11は、ステップS103でYESと判定し、図3に示すフローチャートによる処理を終了する。
なお、10個の論理ボリューム201、・・・、210のうち、1つの論理ボリュームを停止させると仮定した場合には、サーバ制御部11は、例えば、10個の論理ボリューム201、・・・、210の実効容量(=32000[ギガバイト]×10個)から、論理ボリューム210の分の実効容量(=32000[ギガバイト])を減算した容量(=288000[ギガバイト])を、実効容量S(D)として用いる。
なお、ここでは、サーバ制御部11が、ステップS106の処理を行った後で、ステップS107の処理を行う場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、サーバ制御部11は、ステップS107の処理を先に行った後で、ステップS106の処理を行うようにしても良い。
一方、合計消費電力量Psumが、まだ、消費電力量設定値P1よりも大きければ、サーバ制御部11は、ステップS103でNOと判定し、ステップS104〜S107の処理を繰り返す。
第1の実施形態による処理前のストレージ制御システム100Aの状態を示す図1の一次ストレージ20では、10個の論理ボリューム201、・・・、210を有していた。これに対して、第1の実施形態による処理後のストレージ制御システム100Aの状態を示す図4の一次ストレージ20では、9個の論理ボリューム201、・・・、209を有している。つまり、ストレージ制御システム100Aからの消費電力削減の要求に基づき、論理ボリューム210が無くなるように、一次ストレージ20の構成が変更されている。これにより、論理ボリューム210を駆動するための消費電力が不要となるため、ストレージ制御システム100Aの消費電力を減少させることができる。
また、第1の実施形態によれば、一次ストレージ20の一部の論理ボリュームを停止させたと仮定して、最適なデータ配置を求めた後で、実際に、一次ストレージ20や二次ストレージ30が記憶するデータの再配置を行うため、一次ストレージ20や二次ストレージ30の運用を停止させることなく、消費電力量を減少させることができる。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、第2の実施形態が、第1の実施形態と同様の構成を有していたり、処理を行ったりする部分については、同一の符号を付して、それらの説明を省略する。
表示部15は、一次ストレージ20と二次ストレージ30で使用される消費電力量設定値P2の入力を、ストレージ制御システム100Bの管理者に対して要求するメッセージを、画面に表示する。入力部13は、管理者が入力する消費電力量設定値P2を取得する(ステップS201)。ここでは、消費電力量設定値P2が、1200[ワット]の場合について説明する。
サーバ制御部11は、電力計40で測定される一次ストレージ20の消費電力量P(D)と、電力計41で測定される二次ストレージ30の消費電力量P(T)を取得する。そして、サーバ制御部11は、消費電力量P(D)と、消費電力量P(T)の合計である合計消費電力量Psumを算出する(ステップS202)。
なお、ここでは、合計消費電力量Psumが、1000[ワット]の場合について説明する。つまり、図6のフローチャートでは、1000[ワット]の合計消費電力量Psumを、1200[ワット]の消費電力量設定値P2に基づいて、20%増加する場合について説明する。
ここでは、合計消費電力量Psum(=1000[ワット])が、消費電力量設定値P2(=1200[ワット])よりも小さいため、サーバ制御部11は、ステップS203でNOと判定し、ステップS204の処理を行う。なお、もしも、合計消費電力量Psumが、消費電力量設定値P2以上である場合には、サーバ制御部11は、ステップS203でYESと判定し、図6に示すフローチャートによる処理を終了する。
サーバ制御部11は、式(4)で求められるパラメータP(Dread)を、上述の式(1)で用いる。そして、サーバ制御部11は、式(1)を用いて、図2に示されるグラフL1を求め、記憶部14に記録する。
なお、10個の論理ボリューム201、・・・、210に対して、1つの論理ボリュームを追加すると仮定した場合には、サーバ制御部11は、例えば、10個の論理ボリューム201、・・・、210の実効容量(=32000[ギガバイト]×10個)に、1つの論理ボリュームの分の実効容量(=32000[ギガバイト])を加算した容量(=288000[ギガバイト])を、実効容量S(D)として用いる。
なお、ここでは、サーバ制御部11が、ステップS206の処理を行った後で、ステップS207の処理を行う場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、データの再配置により、新たに追加する論理ボリュームにデータが記憶されない場合には、サーバ制御部11は、ステップS207の処理を先に行った後で、ステップS206の処理を行うようにしても良い。
一方、合計消費電力量Psumが、まだ、消費電力量設定値P2よりも小さければ、サーバ制御部11は、ステップS203でNOと判定し、ステップS204〜S207の処理を繰り返す。
第2の実施形態による処理前のストレージ制御システム100Bの状態を示す図5の一次ストレージ20では、10個の論理ボリューム201、・・・、210を有していた。これに対して、第2の実施形態による処理後のストレージ制御システム100Bの状態を示す図7の一次ストレージ20では、11個の論理ボリューム201、・・・、211を有している。つまり、ストレージ制御システム100Bからの消費電力増加の要求に基づき、論理ボリューム211を増加させるように、一次ストレージ20の構成が変更されている。これにより、論理ボリューム211を駆動するための消費電力が増加するため、管理者の要求に基づいて、ストレージ制御システム100Bの消費電力を増加させることができる。
また、第2の実施形態によれば、一次ストレージ20の論理ボリュームを増加させたと仮定して、最適なデータ配置を求めた後で、実際に、一次ストレージ20や二次ストレージ30が記憶するデータの再配置を行うため、一次ストレージ20や二次ストレージ30の運用を停止させることなく、消費電力量を増加させることができる。
決定部12Cは、一次ストレージ20および二次ストレージ30が使用可能な消費電力量(=P(D)+P(T))を示す消費電力量設定値に基づいて、一次ストレージ20が有する複数の論理ボリューム201、・・・、210の少なくとも一つを増減させると仮定して、一次ストレージ20および二次ストレージ30に記憶させるデータのデータ配置を決定する(ステップS301)。
サーバ制御部11Cは、決定部12Cが決定したデータ配置に基づいて、データの再配置を行う(ステップS302)。
11、11C・・・サーバ制御部
12、12C・・・決定部
13・・・入力部
14・・・記憶部
15・・・表示部
20・・・一次ストレージ
21・・・一次ストレージ制御部
30・・・二次ストレージ
31・・・二次ストレージ制御部
32・・・テープドライブ
33・・・テープメディア
40、41・・・電力計
50・・・電源
61〜68・・・ケーブル
71、72・・・インターフェースケーブル
100A、100B・・・ストレージ制御システム
201〜211・・・論理ボリューム
Claims (10)
- 一次ストレージおよび二次ストレージが使用可能な消費電力量の合計を示す消費電力量設定値に基づいて、前記一次ストレージが有する複数の論理ボリュームの少なくとも一つを増減させたと仮定して、前記一次ストレージおよび前記二次ストレージに記憶させるデータのデータ配置を決定する決定部と、
前記決定部が決定した前記データ配置に基づいて、前記データの再配置を行う制御部と、
を備えるストレージ制御装置。 - 前記決定部は、前記一次ストレージおよび前記二次ストレージの消費電力量の合計が最小となるように、前記データ配置を決定する
請求項1に記載のストレージ制御装置。 - 前記データの再配置により、前記複数の論理ボリュームのいずれかが記憶するデータが無くなった場合に、前記制御部は、前記複数の論理ボリュームのいずれかを停止させる
請求項1または2に記載のストレージ制御装置。 - 前記一次ストレージおよび前記二次ストレージが使用している消費電力量の合計が、前記消費電力量設定値よりも大きい場合には、前記制御部は、前記複数の論理ボリュームから、前記少なくとも一つの論理ボリュームを減少させる
請求項1から3のいずれかに記載のストレージ制御装置。 - 前記一次ストレージおよび前記二次ストレージが使用している消費電力量の合計が、前記消費電力量設定値よりも小さい場合には、前記制御部は、前記複数の論理ボリュームから、前記少なくとも一つの論理ボリュームを増加させる
請求項1から3のいずれかに記載のストレージ制御装置。 - 前記決定部は、前記データ配置の決定を、前記一次ストレージを停止させることなく行う
請求項1から5のいずれかに記載のストレージ制御装置。 - 前記決定部は、前記複数の論理ボリュームの少なくとも一つを増減させたと仮定した場合の前記一次ストレージの第1の消費電力量と、前記二次ストレージの第2の消費電力量との関係に基づいて、前記データ配置を決定する
請求項1から6のいずれかに記載のストレージ制御装置。 - 前記決定部は、前記第1の消費電力量と、前記第2の消費電力量を、定期的に更新する
請求項7に記載のストレージ制御装置。 - ストレージ制御装置の決定部が、一次ストレージおよび二次ストレージが使用可能な消費電力量の合計を示す消費電力量設定値に基づいて、前記一次ストレージが有する複数の論理ボリュームの少なくとも一つを増減させたと仮定して、前記一次ストレージおよび前記二次ストレージに記憶させるデータのデータ配置を決定し、
前記ストレージ制御装置の制御部が、決定した前記データ配置に基づいて、前記データの再配置を行う
制御方法。 - ストレージ制御装置のコンピュータを、
一次ストレージおよび二次ストレージが使用可能な消費電力量の合計を示す消費電力量設定値に基づいて、前記一次ストレージが有する複数の論理ボリュームの少なくとも一つを増減させたと仮定して、前記一次ストレージおよび前記二次ストレージに記憶させるデータのデータ配置を決定する決定手段、
前記決定手段が決定した前記データ配置に基づいて、前記データの再配置を行う制御手段、
として機能させるプログラム。
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