JP7348056B2 - ストレージシステム - Google Patents

Description

本発明はストレージシステムに関する。

一般的なストレージシステムは、複数のコントローラを含み、ホスト計算機から受け取った入出力（Ｉ／Ｏ）要求に従って、コントローラ内のプロセッサが、ドライブへのデータの入出力を制御する。コントローラとホスト計算機、コントローラ同士、コントローラとドライブとは、ネットワークで接続されている。

Ｉ／Ｏ処理を効率よく実行するため、論理ボリューム毎にＩ／Ｏ処理を担当するプロセッサを割り当てるストレージシステムが存在する。このようなストレージシステムのいくつかは、複数のコントローラを含み、各コントローラにおいて、プロセッサが、ホストインタフェース（Ｉ／Ｆ）、ドライブとの接続のためのバックエンドＩ／Ｆ及び主記憶メモリと直結される。さらに、複数のコントローラは内部バスで接続される。

このようなストレージシステムでは、物理的にどこのプロセッサに接続されたバックエンドＩ／Ｆを使用するかによって、プロセッサのＩ／Ｏ処理手順やデータパスが変わり、データアクセスのレイテインシやスループットに影響を与える。例えば、リード要求を受けたホストＩ／Ｆを含むコントローラと別のコントローラのバックエンドＩ／Ｆを使用して、リード対象のデータをドライブから対象のコントローラの主記憶メモリに転送するとする。この場合、対象データを、リード要求を受けたホストＩ／Ｆを含むコントローラの主記憶メモリへ転送し、そこからホスト計算機へ転送する必要がある。便宜上、このようなストレージシステムのことをマルチコントローラストレージシステムと呼ぶ。

特許文献１では、コントローラ間データ転送によるオーバーヘッドをなくすため、リード要求を受けたホストＩ／Ｆと同じコントローラのバックエンドＩ／Ｆを使用して、リード対象のデータを対象コントローラの主記憶メモリに転送する方法が開示されている。

また、特許文献２では、マルチコントローラストレージシステムにおいて、コントローラ間通信性能の差異に応じて、ホストとストレージシステムとの間のパスの優先度を決定する方法が開示されている。

国際公開第２０１５／０５６３０１号 国際公開第２０１６／０１３１１６号

マルチコントローラストレージシステムでは、どのホストＩ／Ｆからアクセスがあったかによって、使用するバックエンドＩ／Ｆが異なる。一方で、コントローラ毎の負荷分散は、Ｉ／Ｏ処理を担当するプロセッサの稼働率（処理負荷）に基づき、各論理ボリュームの担当プロセッサを変更する。

しかし、ストレージシステムにかかるワークロードはさまざまであり、プロセッサの処理負荷が大きくデータ量が小さいものや、逆に、プロセッサの処理負荷が小さくデータ量が大きいものが存在する。その結果、プロセッサの処理負荷によって、各論理ボリュームの担当プロセッサを変更しても、ホストＩ／ＦやバックエンドＩ／Ｆの処理負荷が均等になるとは限らない。そのため、一部のパスがボトルネックとなり、ストレージシステムの性能が低下し得る。

本発明の一態様は、ホストからのＩ／Ｏ要求を処理するストレージシステムであって、複数のコントローラと、複数の記憶ドライブと、を含み、前記ホストと前記複数のコントローラとは、ホストパスで接続され、前記複数のコントローラと複数の記憶ドライブとは、ドライブパスで接続され、論理ボリュームを担当するコントローラが、前記論理ボリュームを指定するＩ／Ｏ要求を処理し、前記論理ボリュームを担当するコントローラと、前記論理ボリュームに対するホストパスの優先度と、前記論理ボリュームにかかる物理記憶領域を含む記憶ドライブと、に対して、前記ホストから前記記憶ドライブまでのホストパス及びドライブパスが決定され、前記複数のコントローラは、前記論理ボリュームにおける前記複数のホストパス及び複数のドライブパスの各パスの転送量を監視し、前記複数のホストパスの優先度の変更後の前記ホストパス及び前記ドライブパスの変更を推定し、推定された前記ホストパス及び前記ドライブパスの変更と前記監視した各パスの転送量とに基づいて、前記優先度の変更後の前記複数のホストパス及び複数のドライブパスの各パスの転送量を推定し、各パスの推定された前記転送量に基づいて、各パスの転送量が所定の条件を満たすように、前記複数のホストパスの優先度を変更する。

本発明の一態様によれば、ストレージシステムの性能を向上することができる。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

図１は、実施例１における計算機システム全体の構成例を示す図である。 図２Ａは、実施例１におけるメモリ内の領域構成を示す。 図２Ｂは、実施例１におけるプログラム格納領域が格納している、プロセッサが実行するプログラムを示す。 図２Ｃは、実施例１における制御情報格納領域１３２０００に格納される制御情報の構成例を示す。 図２Ｄは、実施例１におけるキャッシュメモリ領域の構成を示す。 図２Ｅは、実施例１におけるデータ転送用バッファ領域の構成を示す。 図３Ａは、実施例１におけるドライブパスの転送量の平準化の効果の一例を示す図である。 図３Ｂは、実施例１におけるドライブパスの転送量の平準化の効果の一例を示す図である。 図４は、実施例１における論理ボリュームアドレス管理テーブルを示す図である。 図５は、実施例１におけるホストパス優先度管理テーブルを示す図である。 図６は、実施例１におけるオーナ権管理テーブルを示す図である。 図７は、実施例１におけるパス管理テーブルを示す図である。 図８は、実施例１におけるパス転送量管理テーブルを示す図である。 図９は、実施例１におけるパス単位時間転送量管理テーブルを示す図である。 図１０は、実施例１におけるパス単位時間総転送量管理テーブルを示す図である。 図１１は、実施例１におけるＩ／Ｏコマンド管理テーブルを示す図である。 図１２は、実施例１におけるＩ／Ｏコマンド処理要求メッセージを示す図である。 図１３は、実施例１におけるキャッシュセグメント管理テーブルを示す。 図１４は、実施例１におけるコマンド振り分け処理のフローチャートである。 図１５Ａは、実施例１におけるＩ／Ｏ処理のフローチャートである。 図１５Ｂは、実施例１におけるＩ／Ｏ処理のフローチャートである。 図１５Ｃは、実施例１におけるＩ／Ｏ処理のフローチャートである。 図１６は、実施例１におけるパス転送量監視処理のフローチャートである。 図１７は、実施例１における優先ホストパス選択処理のフローチャートである。 図１８は、実施例２における計算機システム全体の構成例を示す図である。 図１９Ａは、実施例２におけるホストパス優先度切り替えたときの各パスのデータ転送量計算方式の一例を示す図である。 図１９Ｂは、実施例２におけるホストパス優先度切り替えたときの各パスのデータ転送量計算方式の一例を示す図である。

以下、本開示の実施例を、添付図面を参照しながら説明する。以下の説明では、「プログラム」を主語として処理を説明する場合があるが、プログラムは、プロセッサによって実行されることで、定められた処理を、適宜に記憶部及び／またはインタフェース部等を用いながら行うため、処理の主語が、プロセッサ（或いは、そのプロセッサを有するコントローラのようなデバイス）とされてもよい。

プログラムは、プログラムソースから計算機のような装置にインストールされてもよい。プログラムソースは、例えば、プログラム配布サーバまたは計算機が読み取り可能な（例えば非一時的な）記録媒体であってもよい。また、以下の説明において、２以上のプログラムが１つのプログラムとして実現されてもよいし、１つのプログラムが２以上のプログラムとして実現されてもよい。

以下の説明では、「ｘｘｘテーブル」といった表現にて、入力に対して出力が得られる情報を説明することがあるが、当該情報は、どのような構造のデータでもよい。また、以下の説明において、各テーブルの構成は一例であり、１つのテーブルは、２以上のテーブルに分割されてもよいし、２以上のテーブルの全部または一部が１つのテーブルであってもよい。

以下において、論理ボリュームを制御する複数のコントローラを含むストレージシステム（マルチコントローラストレージシステム）における、ストレージシステムとホストとの間のパス選択制御方法を説明する。ストレージシステムは、論理ボリューム毎に、Ｉ／Ｏデータがどの経路を通って転送されたかをモニタリングする。

ストレージシステムは、各論理ボリュームに対するホストパス（フロントエンドパス）の優先度を変更した際に、Ｉ／Ｏデータが通るパスの変化により、各ホストパス及び各ドライブパス（バックエンドパス）の転送量がどのように変化するかを推定する。ストレージシステムは、転送量が推定された組み合わせの中から、ホストパス及びドライブパスの転送量が所定の条件を満たす組み合わせを求め、その組み合わせになるように、ストレージシステムとホストとの間において、ホストパスの優先度を変更する。

上述のように、各論理ボリュームのＩ／Ｏアクセスパターンに応じて、ホスト及びドライブパスのデータ転送量の偏りを抑えて、Ｉ／Ｏスループットのボトルネックを解消する。

実施例１について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施例は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施例の中で説明されている特長の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、実施例１における計算機システムの構成例を示す図である。計算機システムは、一つのノードからなるストレージシステム１０００００、ホスト計算機２０００００及び管理端末３０００００、並びに、それらを接続する外部ネットワーク４０００００及び管理ネットワーク５０００００を含む。図１は、一つのストレージシステム１０００００、一つのホスト計算機２０００００及び一つの管理端末３０００００を示すが、それらの数は任意である。

ストレージシステム１０００００は、複数のストレージコントローラ（以下、コントローラとも呼ぶ）１１００００を含む。各コントローラ１１００００は、一つ以上のマイクロプロセッサ（以下、プロセッサとも呼ぶ）１２００００と、一つ以上のメモリ１３００００と、一つ以上のホストＩ／Ｆ（フロントエンドＩ／Ｆ）１４００００と、一つ以上のドライブＩ／Ｆ（バックエンドＩ／Ｆ）１５００００と、一つ以上の管理Ｉ／Ｆ１６００００とを含む。

複数のコントローラ１１００００は、コントローラ間パス１８００００で接続されており、互いのメモリ１３００００に、プロセッサ１２００００または図示されていないＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ）回路などによって、アクセス可能である。以下においては、説明の簡単のため、コントローラの数は二つであるとして説明するが、コントローラの数が三つ以上でもよい。プロセッサがマルチコアプロセッサの場合、プロセッサ内のいくつかのコアをグループとして、論理的に複数のプロセッサとして管理してもよい。

ホストＩ／Ｆ１４００００は、例えば、ＳＡＮ（Ｓｔｏｒａｇｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの外部ネットワーク４０００００を通してホスト計算機２０００００に接続する。管理Ｉ／Ｆ１６００００は、例えば、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの管理ネットワーク５０００００を通して管理端末３０００００に接続する。外部ネットワーク４０００００及び管理ネットワーク５０００００はデータ通信ができるプロトコルであれば任意である。

ストレージシステム１０００００は、複数の記憶ドライブ（以下、ドライブまたは記憶デバイスとも呼ぶ）を格納するドライブボックス１７００００と、ドライブとコントローラ１１００００とを接続するドライブＩ／Ｆ１５００００とを、含む。

ドライブは、例えばＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）またはテープ型の記憶デバイス等であってもよい。複数のドライブは、一つ以上のドライブの物理記憶領域を基に論理ボリュームを構成し、コントローラ１１００００に提供することができる。

複数のドライブは、冗長化のためにＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙ ｏｆ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｄｉｓｋｓ）グループを構成してもよく、論理ボリュームはＲＡＩＤグループから提供されてもよい。論理ボリュームは、ホスト計算機２０００００に対して、ＬＵ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｕｎｉｔ）として提供可能であり、ホスト計算機２０００００が指定するアドレスに対して書き込み要求及び読み出し要求を受け付けることが可能である。なお、各論理ボリュームには、Ｉ／Ｏ処理を担当する一つのプロセッサ１２００００が設定される。

ホストＩ／Ｆ１４００００を通ってホストに接続されるパスをホストパス、ドライブＩ／Ｆ１５００００を通ってドライブに接続されるパスをドライブパスと呼ぶ。ホスト計算機２０００００は、ＬＵに対して複数のホストパスを介してアクセス可能であり、Ａｃｉｔｖｅ／Ｐａｓｓｉｖｅや、ＡＬＵＡ（Ａｙｎｍｅｔｒｉｃ Ｌｕｇｉｃａｌ Ｕｎｉｔ Ａｃｃｅｓｓ）など、パス毎に属性やアクセスの優先度が設定可能である。

図２Ａから図２Ｅは、メモリ１３００００の論理構成を示す図である。図２Ａは、メモリ１３００００内の領域構成を示す。メモリ１３００００は、プログラム格納領域１３１０００、制御情報格納領域１３２０００、キャッシュメモリ領域１３３０００、データ転送用バッファ領域１３４０００及びキャッシュメモリ領域１３５０００を含む。プロセッサ毎に使用できるキャッシュメモリ領域が確保されている。

図２Ｂは、プログラム格納領域１３１０００が格納している、プロセッサ１２００００が実行するプログラムを示す。コマンド振り分け処理プログラム１３１１００は、ホスト計算機２０００００から送られてきたリード／ライト要求を、リード／ライト対象の論理ボリュームのＩ／Ｏ処理を担当するプロセッサに振り分ける。Ｉ／Ｏ処理を担当するプロセッサがＩ／Ｏ処理プログラム１３１２００に従って、対象領域のリード／ライト処理を実行する。

パス転送量監視プログラム１３１３００は、ホストパス及びドライブパスの転送量をモニタし、集計する。優先ホストパス選択プログラム１３１４００は、集計された結果から、ホストパスの優先度を変更したときの各ホストパス及び各ドライブパスの負荷予測（転送量予測）を行い、負荷の組み合わせが所定の条件を満たすように、各ホストパスの優先度を決定する。

優先ホストパス切り替えプログラム１３１５００は、優先ホストパス選択プログラム１３１４００によって決定されたホストパスの優先度をホスト計算機２０００００に通知する。ホスト計算機２０００００は、通知された優先度に従って、自身のホストパスの優先度を再設定する。

図２Ｃは、制御情報格納領域１３２０００に格納される制御情報の構成例を示す。制御情報格納領域１３２０００は、論理ボリュームアドレス管理テーブル１３２１００、ホストパス優先度管理テーブル１３２２００、オーナ権管理テーブル１３２３００、パス管理テーブル１３２４００、パス転送量管理テーブル１３２５００、パス単位時間転送量管理テーブル１３２６００、単位時間総転送量管理テーブル１３２７００、Ｉ／Ｏコマンド管理テーブル１３２８００及びキャッシュセグメント管理テーブル１３２９００を格納している。これらのテーブルの詳細については後述する。

図２Ｄは、キャッシュメモリ領域１３３０００の構成を示しており、キャッシュセグメント１３３１００を含む。図２Ｅは、データ転送用バッファ領域１３４０００の構成を示しており、データバッファ領域１３４１００を含む。

図３Ａ及び図３Ｂは、本実施例に係るホストパスの優先度の変更によるホストパス及びドライブパスの転送量の平準化の例を示すものである。図３Ａに示す状態において、ある論理ボリュームに対するコントローラ１１００００Ｂのホストパス優先度がＡｃｔｉｖｅに設定されており、コントローラ１１００００Ａのホストパス優先度がＰａｓｓｉｖｅに設定されている。優先度がＰａｓｓｉｖｅのホストパスは、優先度がＡｃｔｉｖｅのホストパスが使用できない場合に使用される。ホスト計算機と論理ボリュームとの間において、使用されるホストパスに応じて使用されるドライブパスが決まる。

コントローラ１１００００Ａとコントローラ１１００００Ｂのドライブパス転送量の間に偏りが存在し、コントローラ１１００００Ｂのドライブパス転送量が、コントローラ１１００００Ａのドライブパス転送量より多い。この時、コントローラ１１００００Ｂのドライブパスがボトルネックとなり、ストレージシステム全体の性能が低下する。

図３Ｂは、いくつかの論理ボリュームのＡｃｔｉｖｅパスが、コントローラ１１００００Ｂからコントローラ１１００００Ａに変更され、Ｉ／Ｏ要求が図３Ａと同様のパターンでストレージシステムに発行された状態を示す。コントローラ１１００００Ａとコントローラ１１００００Ｂのドライブパス転送量が平準化され、ボトルネックが解消されている。これにより、ストレージシステム全体の性能を向上することができる。

図４は、論理ボリュームアドレス管理テーブル１３２１００の構成例を示す図である。論理ボリュームアドレス管理テーブル１３２１００は、論理ボリューム番号１３２１１０、論理ボリューム内アドレス１３２１２０、ドライブ番号１３２１３０、ドライブ内アドレス１３２１４０を関連付ける。

論理ボリューム番号１３２１１０は、論理ボリュームを識別するための番号である。論理ボリューム内アドレス１３２１２０は、論理ボリューム内のアドレスを識別するための番号である。ドライブ番号１３２１３０は、ドライブ番号を示す。ドライブ内アドレス１３２１４０は、ドライブ内のアドレスを示す。論理ボリュームアドレス管理テーブル１３２１００を使用して、論理ボリューム及び論理ボリューム内アドレスから、アクセスするドライブ及びドライブ内のアドレスを算出することができる。

図５は、ホストパス優先度管理テーブル１３２２００の構成例を示す図である。ホストパス優先度管理テーブル１３２２００は、論理ボリューム番号１３２２１０及び各ホストパスの優先度情報１３２２２０を関連付ける。論理ボリューム番号１３２２１０は、論理ボリュームを識別するための番号である。

ホストパスの優先度情報１３２２２０は、ストレージシステムに実装されるホストパスそれぞれの優先度を示す。本実施例は、ホストパス優先度をＡｃｔｉｖｅ及びＰａｓｓｉｖｅで表現するが、ＳＣＳＩのＡＬＵＡ規格では、ホストパス優先度は、Ａｃｔｉｖｅ／Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ、Ａｃｔｉｖｅ／Ｎｏｎ－Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ、Ｓｔａｎｄｂｙ、Ｕｎａｖａｉｌａｂｌｅの４種類で表現される。

論理ボリューム、ホストパス及びそのホストパスの優先度の組み合わせに対して、ホストから論理ボリュームの物理記憶領域を含むドライブまでのホストパス及びドライブパスが決定される。また、論理ボリュームと、一つのホスト計算機の複数のホストパスの優先度の組み合わせから、それらホストパスそれぞれの当該論理ボリュームのためのデータ転送量の割合が推定可能である。このように、複数のホストパスの優先度の変更後のホストパス及びドライブパスの変更を推定し、監視しているホストパス及びドライブパスの転送量に基づき、それらホストパスそれぞれの当該論理ボリュームのためのデータ転送量の割合が推定される。

なお、任意の名称の優先度及び任意の数の種類の優先度を使用することができる。また、各論理ボリュームに対して、ホストと論理ボリュームとの間において、同じ優先度の複数のホストパスが存在してもよく、ある優先度のパスが存在しなくてもよい。ホストパス優先度管理テーブル１３２２００を使用して、論理ボリューム毎に各ホストパスの優先度を決定することができる。

図６は、オーナ権管理テーブル１３２３００の構成例を示す図である。オーナ権管理テーブル１３２３００は、論理ボリューム番号１３２３１０及びオーナプロセッサ番号１３２３２０を関連付ける。論理ボリューム番号１３２３１０は、論理ボリュームを識別するための番号を示す。オーナプロセッサ番号１３２３２０は、オーナプロセッサ番号を示す。オーナ権管理テーブル１３２３００を使って、論理ボリュームから、論理ボリュームのオーナプロセッサ番号を特定できる。

図７は、パス管理テーブル１３２４００の構成例を示す図である。パス管理テーブル１３２４００は、ポート番号１３２４１０、コントローラ１３２４２０及び状態１３２４３０を関連付ける。ポート番号１３２４１０は、ホストパスまたはドライブパスを識別するための番号を示す。コントローラ１３２４２０は、上記ホストパスまたはドライブパスがどのコントローラに所属するかを示し、状態１３２４３０は、ホストパスまたはドライブパスが実装済み、未実装、または閉塞中のいずれであるかを示す。パス管理テーブル１３２４００を使って、各ホストパス及び各ドライブパスがどのコントローラに所属しているか、利用可能な状態にあるかを調べることができる。

図８は、パス転送量管理テーブル１３２５００の構成例を示す図である。パス転送量管理テーブル１３２５００は、ホスト計算機２０００００、論理ボリューム番号１３２５１０、各ホストパスの流入量１３２５２０及び流出量１３２５３０、並びに各ドライブパスの流入量１３２５４０及び流出量１３２５５０を関連付ける。

この他、ホスト計算機２０００００からのＩ／Ｏに同期しないデータ転送によるデータ量をカウントするためテーブル（付図示）も存在する。ホスト計算機２０００００からのＩ／Ｏに同期しないデータ転送は、例えば、非同期のデステージ処理や、レプリケーションのためのデータコピー、ドライブ間の容量平準化のためのリバランス等のためのデータ転送を含む。

論理ボリューム番号１３２５１０は、論理ボリュームを識別するための番号を示す。ホストパスの流入量１３２５２０は、ある時点から現在までにホストからコントローラに対して流れたデータの転送量を示す。ホストパスの流出量１３２５３０は、ある時点から現在までにコントローラからホスト計算機に対して流れたデータの転送量を示す。

ドライブパスの流入量１３２５４０は、ある時点から現在までにドライブからコントローラに対して流れたデータの転送量を示す。ドライブパスの流出量１３２５５０は、ある時点から現在までにコントローラからドライブに対して流れたデータの転送量を示す。パス転送量管理テーブル１３２５００を使用して、各ホスト計算機における論理ボリューム毎のある時点から現在までのホストパスデータ転送量及びドライブパスデータ転送量を適切に算出することができる。

図９は、パス単位時間転送量管理テーブル１３２６００の構成例を示す図である。パス単位時間転送量管理テーブル１３２６００は、論理ボリューム番号１３２６１０、各ホストパスの流入量１３２６２０及び流出量１３２６３０、並びに各ドライブパスの流入量１３２６４０及び流出量１３２６５０を関連付ける。

論理ボリューム番号１３２６１０は、論理ボリュームを識別するための番号を示す。ホストパスの流入量１３２６２０は、ホストからコントローラに対して流れるデータの単位時間当たりの転送量を示す。ホストパスの流出量１３２６３０は、コントローラからホスト計算機に対して流れるデータの単位時間当たりの転送量を示す。ドライブパスの流入量１３２６４０は、ドライブからコントローラに対して流れるデータの単位時間当たりの転送量を示す。ドライブパスの流出量１３２６５０は、コントローラからドライブに対して流れるデータの単位時間当たりの転送量を示す。

パス単位時間転送量管理テーブル１３２６００を使用して、各ホスト計算機における論理ボリューム毎の単位時間当たりのホストパスデータ転送量及びドライブパスデータ転送量を算出することができる。パス単位時間転送量管理テーブル１３２６００は、パス転送量管理テーブル１３２５００のデータから生成される。パス単位時間転送量管理テーブル１３２６００は、１世代のみの時間区間の単位時間転送量を格納してもよく、複数世代の時間区間の単位時間転送量を格納していてもよい。

図１０は、単位時間総転送量管理テーブル１３２７００の構成を示す図である。単位時間総転送量管理テーブル１３２７００は、ポートの種類１３２７１０、スループット１３２７２０及び過負荷閾値１３２７３０を関連付ける。ポートの種類１３２７１０は、ホストパス／ドライブパス、ポート番号、転送方向の組み合わせの種類を示す。過負荷閾値１３２７４０は、ポート種類ごとに、単位時間当たりの転送量が多く過負荷と判定される閾値を示す。この閾値は、管理端末３０００００を通して、管理者が設定してもよいし、ストレージシステム１０００００全体の構成情報や稼働情報に基づいて、自動的に設定されてもよい。

図１１は、Ｉ／Ｏコマンド管理テーブル１３２８００の構成例を示す図である。Ｉ／Ｏコマンド管理テーブル１３２８００は、Ｉ／Ｏコマンド管理番号１３２８１０、Ｉ／Ｏ処理中フラグ１３２８２０、Ｉ／Ｏコマンド受領ホストパス番号１３２８３０、Ｉ／Ｏコマンドパラメータ１３２８４０を関連付ける。Ｉ／Ｏコマンド管理テーブル１３２８００は、各プロセッサのＩ／Ｏ処理実行の状態を示し、具体的には、各プロセッサ内で、どれだけのＩ／Ｏが処理されているか、どのＩ／Ｏ処理がどのＦＥポートで受信されたＩ／Ｏであるか、を管理している。

図１２は、Ｉ／Ｏコマンド処理要求メッセージ１３１１１０の構成例を示す図である。Ｉ／Ｏコマンド処理要求メッセージ１３１１１０は、Ｉ／Ｏコマンド管理番号１３１１１１を示し、コマンド振り分け処理プログラム１３１１００を実行するプロセッサ１２００００とＩ／Ｏ処理プログラム１３１２００を実行するプロセッサとの間で、通信するために使用される。これらの具体的な処理は、フロー図を使って後述する。

図１３は、キャッシュセグメント管理テーブル１３２９００の構成例を示す図である。キャッシュセグメント管理テーブル１３２９００は、キャッシュセグメント番号１３２９１０、論理ボリューム番号１３２９２０、論理ボリューム内セグメント番号１３２９３０及びキャッシュセグメント属性１３２９４０を関連付ける。

キャッシュセグメント番号１３２９１０は、キャッシュメモリ領域１３３０００上のキャッシュセグメント１３３１００を識別するための値を示す。論理ボリューム番号１３２９２０及び論理ボリューム内セグメント番号１３２９３０は、キャッシュセグメント番号１３２９１０にどの論理ボリュームのどのアドレスのデータが格納されているかを示す。論理ボリューム内セグメント番号１３２９３０は、論理ボリューム内のアドレスをキャッシュセグメント単位で区切った時の識別番号を示す。

キャッシュセグメント属性１３２９４０は、キャッシュセグメント番号１３２９１０のキャッシュの状態を示す。クリーンは、キャッシュセグメント上のデータがドライブに格納済みの状態である。ダーティは、キャッシュセグメント上のデータがドライブに格納されていない状態である。フリーはキャッシュセグメントがどの論理ボリューム及び論理ボリューム内セグメントにも割り当てられていない状態である。

キャッシュセグメント管理テーブル１３２９００を使用して、どのキャッシュセグメントにどの論理ボリュームのどのアドレスのデータが格納されているか、そのデータがドライブに格納済みかどうかが判定できる。ストレージシステム１０００００は、キャッシュセグメント管理テーブル１３２９００の他に、論理ボリュームと論理ボリューム内セグメント番号のデータがキャッシュセグメント上に存在するかどうかを高速に検索するためのキャッシュディレクトリ等を持っていてもよい。

図１４は、コマンド振り分け処理プログラム１３１１００により実行される処理のフローチャートである。まず、ホスト計算機２０００００からいずれかのコントローラに接続されているホストＩ／Ｆ１４００００を経由して、同じコントローラ上のメモリ１３００００にＩ／Ｏコマンドが登録される。ステップ１３１１０１で、同じコントローラ上のプロセッサ１２００００に実行されるコマンド振り分け処理プログラム１３１１００は、Ｉ／Ｏコマンドが登録されたことを検出し、ステップ１３１１０２へ進む。

ステップ１３１１０２で、コマンド振り分け処理プログラム１３１１００は、オーナ権管理テーブル１３２３００のＩ／Ｏオーナプロセッサ番号１３２３２０から、アクセス対象論理ボリュームのＩ／Ｏ処理担当プロセッサを同定し、ステップ１３１１０３へ進む。

ステップ１３１１０３で、コマンド振り分け処理プログラム１３１１００は、上記Ｉ／Ｏ処理担当プロセッサと同一のコントローラのメモリ上のＩ／Ｏコマンド管理テーブル１３２８００において、未使用のＩ／Ｏコマンド管理番号１３２８１０を検索する。各コントローラの構成は、不図示の管理情報に格納されている。コマンド振り分け処理プログラム１３１１００は、検索したＩ／Ｏコマンド管理番号に対応するＩ／Ｏ処理中フラグ１３２８２０をＯＮに書き換え、Ｉ／Ｏコマンド受領ホストパス番号１３２８３０とＩ／Ｏコマンドパラメータ１３２８４０を更新し、ステップ１３１１０４へ進む。

ステップ１３１１０４で、コマンド振り分け処理プログラム１３１１００は、上記Ｉ／Ｏ処理担当プロセッサと同じコントローラのメモリに上記Ｉ／Ｏコマンド管理番号を記したＩ／Ｏコマンド処理要求メッセージ１３１１１０を送信し、Ｉ／Ｏコマンド振り分け処理を終了する。

図１５Ａ、図１５Ｂ、図１５Ｃは、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００により実行される処理のフローチャートであり、図１５Ａは、ホストＩ／Ｏ要求処理の前半部分、図１５Ｂはリード処理、図１５Ｃはライト処理を示す。

上記のＩ／Ｏコマンド処理要求メッセージ１３１１１０を受信したＩ／Ｏ処理担当プロセッサにより実行されるＩ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、ステップ１３１２０１で上記のコマンド振り分け処理プログラム１３１１００により振り分けられたＩ／Ｏコマンドを検出する。

ステップ１３１２０２では、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、上記Ｉ／Ｏコマンドから、要求処理がリード処理なのかライト処理なのかを判定する。要求処理がリード処理の場合（１３１２０２：ＹＥＳ）、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００はステップ１３１２１０へ進み、要求処理がライト処理の場合（１３１２０２：ＮＯ）、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００はステップ１３１２２０へ進む。

リード処理１３１２１０から説明する。ステップ１３１２１１で、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、アクセス対象のデータがキャッシュセグメント管理テーブル１３２９００または上記のキャッシュディレクトリによって、キャッシュセグメント上に存在するかどうか(キャッシュヒットするかどうか)を判定する。対象のデータがキャッシュセグメント上に存在しない場合（１３１２１１：ＮＯ）、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、ステップ１３１２１２へ進む。対象のデータがキャッシュセグメント上に存在する場合（１３１２１１：ＹＥＳ）、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、ステップ１３１２１６へ進む。

ステップ１３１２１２で、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、論理ボリュームアドレス管理テーブル１３２１００を参照し、アクセス対象の論理ボリューム番号１３２１１０及び論理ボリューム内アドレス１３２１２０に対応する、ドライブ番号１３２１３０及びドライブ内アドレス１３２１４０を特定し、ステップ１３１２１３へ進む。

ステップ１３１２１３で、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、ドライブ内のデータをコントローラのメモリ１３００００へ転送するためのドライブパス番号を取得する。その際、コントローラ間のデータ転送が発生しないように、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、Ｉ／Ｏコマンド管理テーブル１３３８００からＩ／Ｏを受領したホストパス番号１３２８３０を取得し、パス管理テーブル１３２４００からＩ／Ｏ受領したコントローラと同じコントローラのドライブパス番号（ポート番号）１３２４１０を選択する。複数のドライブパスがある場合、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、ラウンドロビンで選択する等、ドライブパスの負荷が偏らないように選択する。

次に、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、ステップ１３１２１４へ進む。ステップ１３１２１４で、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、ドライブからデータをステージングするために、選択されたドライブパス番号（ポート番号）１３２４１０が所属するコントローラ内のデータ転送用バッファ領域１３４０００においてデータバッファ領域１３４１００を確保する。Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、上記のドライブ番号１３２１３０及びドライブ内アドレス１３２１４０のデータを、確保したデータバッファ領域１３４１００に読み出し、ステップ１３１２１５へ進む。

ステップ１３１２１５で、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、パス転送量管理テーブル１３２５００のアクセスした論理ボリューム番号１３２１１０に対応するドライブパスＩＮＰＵＴ転送量１３２５４０をステージングのために転送したデータ量分だけ加算する。Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、ステップ１３１２１６へ進む。

ステップ１３１２１６で、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、上記のデータバッファ領域１３４１００からホストＩ／Ｆ１４００００を使用して、対象データをホスト計算機２０００００へ転送し、ステップ１３１２１７へ進む。

ステップ１３１２１７で、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、ホスト計算機２０００００へ転送したデータ分の転送量を、パス転送量管理テーブル１３２５００に加算する。具体的には、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、当該論ボリューム番号を論理ボリューム番号１３２５１０から検索し、対応するホストパス番号のＯＵＴＰＵＴ転送量１３２５３０を加算するし、リード処理を終了する。

ステップ１３１２１８では、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、キャッシュヒットしたキャッシュセグメント番号１３２９１０が、ホスト計算機２０００００からＩ／Ｏコマンドを受領したコントローラと同じメモリ上に存在するかを判定する。同じメモリ上に存在するときには、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、ステップ１３１２１６へ進む。ステップ１３１２１６で、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、データバッファ領域１３４１００の代わりにキャッシュセグメント１３３１００を使用して、データをホストへ転送する。

キャッシュヒットしたキャッシュセグメント番号１３２９１０が、ホスト計算機２０００００からＩ／Ｏコマンドを受領したコントローラと同じメモリ上に存在しないとき、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、ステップ１３１２１９へ進む。ステップ１３１２１９で、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、ホスト計算機２０００００からＩ／Ｏコマンドを受領したコントローラ内のデータ転送用バッファ領域１３４０００においてデータバッファ領域１３４１００を確保し、キャッシュセグメントから、確保したデータバッファへデータを転送する。その後、フローは、ステップ１３１２１６へ進む。

次にライト処理について説明する。ステップ１３１２２１で、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、Ｉ／Ｏコマンドを受領したホストパスと同じコントローラのメモリ１３００００上に、ホスト計算機２０００００からのライトデータ格納用のデータバッファ領域１３４１００を確保し、ステップ１３１２２２へ進む。

ステップ１３１２２２で、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、ホスト計算機２０００００にデータ転送を要求し、上記のデータバッファ領域１３４１００にライトデータを転送し、ステップ１３１２２３へ進む。

ステップ１３１２２３で、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、ホスト計算機２０００００から転送したデータ分の転送量をパス転送量管理テーブル１３２５００に加算する。具体的には、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、当該論ボリューム番号を論理ボリューム番号１３２５１０から検索し、対応するホストパス番号のＩＮＰＵＴ転送量１３２５２０を加算する。次にステップ１３１２２４へ進む。

ステップ１３１２２４で、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、ライトデータをドライブに格納するまでの間に、コントローラ間のキャッシュメモリ領域１３３０００でライトデータを２重化してデータが保護された状態にするため、キャッシュセグメント１３３１００を２つのコントローラそれぞれに確保する。Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、キャッシュセグメント管理テーブル１３２９００の中からキャッシュセグメント属性１３２９４０がフリーなレコードを選択し、ライト対象の論理ボリューム番号１３２９２０及び論理ボリューム内セグメント番号１３２９３０を登録する。次に、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、ステップ１３１２２５へ進む。

ステップ１３１２２５で、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、上記ライトデータが格納されたデータバッファ領域１３４１００から、上記確保した二つのキャッシュセグメント１３３１００へデータを転送する。ドライブへデステージする前のデータをダーティデータと呼ぶ。次に、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、ステップ１３１２２６へ進む。

ステップ１３１２２６で、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、キャッシュセグメント管理テーブル１３２９００の当該セグメント番号に対応するスロットステータスをダーティに更新し、ステップ１３１２２７へ進む。ステップ１３１２２７で、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、上記データバッファ領域１３４１００を解放する。

その後、Ｉ／Ｏ処理プログラム１３１２００は、ステップ１３１２２８へ進み、ホスト計算機２０００００へＧｏｏｄステータスを送信し、ライト処理を完了する。キャッシュセグメント上のダーティデータは、Ｉ／Ｏ処理とは非同期に、ドライブへデステージされる。データは、ＲＡＩＤグループを構成する複数のドライブに、冗長性を持つように格納されてもよい。

図１６は、パス転送量監視プログラム１３１３００により実行される処理のフローチャートである。パス転送量監視プログラム１３１３００は、所定周期で起動し、各ホストパス及び各ドライブパスの単位時間当たりの転送量を計算する。

ステップ１３１３０１で、パス転送量監視プログラム１３１３００は、論理ボリュームに対する繰り返し判定を行う。パス転送量監視プログラム１３１３００は、ストレージシステム１０００００に実装されている全ての論理ボリュームに対してステップ１３１３０２からステップ１３１３０９が実行されたか判定する。実行済みであれば、パス転送量監視プログラム１３１３００は、繰り返し処理を抜けて、ステップ１３１３１０に進む。未実行の論理ボリュームが１つ以上存在すれば、パス転送量監視プログラム１３１３００は、未実行の論理ボリュームを１つ選択し、ステップ１３１３０２に進む。

ステップ１３１３０２で、パス転送量監視プログラム１３１３００は、ホストパスに対する繰り返し判定を行う。パス転送量監視プログラム１３１３００は、ストレージシステム１０００００に実装されている全てのホストパスに対して、ステップ１３１３０３からステップ１３１３０５が実行されたか判定する。実行済みであれば、パス転送量監視プログラム１３１３００は、繰り返し処理を抜けて、ステップ１３１３０６に進む。未実行のホストパスが１つ以上存在すれば、パス転送量監視プログラム１３１３００は、未実行のホストパスを１つ選択し、ステップ１３１３０３に進む。

ステップ１３１３０３では、パス転送量監視プログラム１３１３００は、パス転送量管理テーブル１３２５００から選択した論理ボリュームと選択したホストパスに対応する、ＩＮＰＵＴ及びＯＵＴＰＵＴデータ転送量を、ホスト計算機(ホスト計算機なしも含む)毎に取得する。次に、ステップ１３１３０４に進む。

ステップ１３１３０４で、パス転送量監視プログラム１３１３００は、取得したＩＮＰＵＴ及びＯＵＴＰＵＴデータ転送量を、パス転送量監視プログラム１３１３００の実行周期で割り算して、単位時間当たりのＩＮＰＵＴ及びＯＵＴＰＵＴ転送量をホスト毎に算出する。パス転送量監視プログラム１３１３００は、計算結果をパス単位時間転送量管理テーブル１３２６００に書き込む。次に、パス転送量監視プログラム１３１３００は、ステップ１３１３０５に進む。

ステップ１３１３０５で、パス転送量監視プログラム１３１３００は、パス転送量管理テーブル１３２５００の対象の論理ボリューム及びホストパスに対応するＩＮＰＵＴ及びＯＵＴＰＵＴ転送量をサーバ(サーバなしも含む)毎にクリアし、ステップ１３１３０２に戻る。

ステップ１３１３０６からステップ１３１３０９において、パス転送量監視プログラム１３１３００は、上記のステップ１３１３０２からステップ１３１３０５で、ホストパスに対して実行した処理と同様の処理をドライブパスに対して実行する。全てのドライブパスに対する処理が終了したら、パス転送量監視プログラム１３１３００は、ステップ１３１３０１に戻る。

ステップ１３１３１０で、パス転送量監視プログラム１３１３００は、各ホストパス、各ドライブパスに対して、全ての論理ボリューム及びホスト計算機(ホスト計算機なしも含む)の単位時間当たりのＩＮＰＵＴ及びＯＵＴＰＵＴ転送量をそれぞれ合計し、単位時間総転送量管理テーブル１３２７００のスループット１３２７２０に値を書き込む。

パス転送量監視プログラム１３１３００によって、各ホスト計算機がどの論理ボリュームにどのホストパス及びドライブパスを使用して、どのくらいアクセスしているかと、各ホストパス及び各ドライブパスの単位時間当たりの総転送量がわかる。

図１７は、優先ホストパス選択プログラム１３１４００により実行される処理のフローチャートである。優先ホストパス選択プログラム１３１４００は、所定周期で起動し、各論理ボリュームに対するホストパス及びドライブパスの負荷状況を判定し、過負荷なパスが存在しなくなるように、ホスト毎にホストパスの優先度を決定する。

ステップ１３１４０１で、優先ホストパス選択プログラム１３１４００は、単位時間総転送量管理テーブル１３２７００において、各ホストパス及び各ドライブパスのスループットを参照し、ステップ１３１４０２へ進む。

ステップ１３１４０２で、優先ホストパス選択プログラム１３１４００は、ホスト及びドライブパスそれぞれの転送量（スループット）が、対応する過負荷閾値１３２７３０を超えていないか判定する。過負荷閾値を超えているパスがあれば（１３１４０２：ＹＥＳ）、優先ホストパス選択プログラム１３１４００は、ステップ１３１４０３に進む。超えているパスがなければ（１３１４０２：ＮＯ）、優先ホストパス選択プログラム１３１４００は、処理を終了する。転送量が過負荷閾値を超えるパスが存在する場合にホストパス優先度の変更を行うことで、ボトルネックの発生によるストレージシステムの性能低下を適切に避けることができる。

ステップ１３１４０３で、優先ホストパス選択プログラム１３１４００は、パス単位時間転送量管理テーブル１３２６００を参照し、どのホスト計算機のどの論理ボリュームのホストパスの属性を変更すると、閾値を超えなくなるかを算出する。このとき、ホストパス優先度管理テーブル１３２２００で、未定義状態や使用不可状態のパスは使用されない。

例えば、ホスト計算機番号１と論理ボリューム番号０の組み合わせのパス優先度設定において、ホストパス番号０の優先度がＡｃｔｉｖｅであり、ホストパス番号１の優先度がＰａｓｓｉｖｅとする。ホストパス番号０とドライブパス番号０の組み合わせ及びホストパス番号１とドライブパス番号１の組み合わせが、それぞれ、ホスト計算機番号１と論理ボリューム番号０との間の一つのパスを構成する。

パス単位時間転送量管理テーブル１３２６００が、ホストパス番号０の流入量１００ＭＢ／ｓ、ホストパス番号０の流出量３００ＭＢ／ｓ、ドライブパス番号０の流入量が０ＭＢ／ｓ、ドライブパス番号０の流出量３００ＭＢ／ｓを示しているものとする。ホストパス番号１及びドライブパス番号１の論理ボリューム番号０に対する転送量は０である。

ＡｃｔｉｖｅパスとＰａｓｓｉｖｅパスを、ホストパス番号０とホストパス番号１の間で入れ替えたとき、各パスの転送量の変化は、単位時間総転送量管理テーブル１３２７００の転送量に対して、以下のように計算できる。ホストパス番号０の流入量から１００ＭＢ／ｓをマイナスし、ホストパス番号０の流出量から３００ＭＢ／ｓをマイナスし、ドライブパス番号０の流出量から３００ＭＢ／ｓをマイナスする。さらに、ホストパス番号１の流入量に１００ＭＢ／ｓをプラスし、ホストパス番号１の流出量に３００ＭＢ／ｓをプラスし、ドライブパス番号１の流出量に３００ＭＢ／ｓをプラスする。

優先ホストパス選択プログラム１３１４００は、例えば、過負荷閾値を超えるホストパス及びドライブパスを順次選択し、ホストパス優先度の変更により他のパスの転送量が過負荷閾値を超えるように変化しない範囲で、選択した各パスの転送量が過負荷閾値以下又は最も小さくなるように、対応するホストパス優先度を変更する。

パス間の平準化をより進めるために、優先ホストパス選択プログラム１３１４００は、例えば、各パスの過負荷閾値に対する単位時間当たりの転送量の割合のばらつきが、最も小さくなるものを求めてもよい。算出方法は、全ての組み合わせパターンを検索してもよいし、組み合わせ最適化問題として数理的な解法を用いてもよい。また、過負荷閾値を超えないような組み合わせが存在しない場合、優先ホストパス選択プログラム１３１４００は、各パスの過負荷閾値に対する単位時間当たりの転送量の割合が、最も小さくなるものを選択してもよい。

優先ホストパス選択プログラム１３１４００は、論理ボリュームの複数のホストパスにおいて、オーナ権を有するコントローラのホストパスの優先的に選択してもよい。これにより、ストレージシステムの負荷を低減できる。例えば、いずれのパスの転送量も過負荷閾値以下でとなる条件において、ホスト計算機と論理ボリュームの組み合わせに対する複数のホストパスを選択できる場合、オーナ権を有するコントローラのホストパスを選択する。

優先ホストパス選択プログラム１３１４００は、選択したホストパス優先度の組み合わせをホストパス優先度管理テーブル１３２２００に格納する。各単位時間転送量の監視結果を複数世代分（複数周期分）格納している場合には、予め設定された重みを使用して世代間で加重平均を取った値と過負荷閾値を比較することで、ホストパスの優先度が切り替わる頻度が上がり、切り替えによる処理コスト増加で性能が不安定になることを避けることができる。ホストパスの優先度の決め方は、ここに記した最適化方式に限定されない。

次に、優先ホストパス選択プログラム１３１４００は、ステップ１３１４０４へ進む。ステップ１３１４０４で、優先ホストパス選択プログラム１３１４００は、ステップ１３１４０３で更新したホストパス優先度を各ホスト計算機２０００００に通知し、処理を終了する。

ホストパス優先度の変更頻度（転送量が過負荷閾値を超える頻度）が閾値を超える場合、優先ホストパス選択プログラム１３１４００の起動周期を所定時間だけ長くして、ホストパス優先度の変更頻度を低くしてもよい。これにより、優先度変更による処理負荷の増加を低減できる。なお、ホストパス優先度の変更は、何れかのパスの転送量が閾値を超えることと異なる条件に応じて（例えば所定周期で）実行されてもよい。

以上のように、本実施例は、ホストパス及びドライブパスの負荷に応じて、ホストパスの優先度の変更によるホストパスとドライブパスの転送量を推定することで、ホストパスの優先度を適切に変更することできる。

実施例２について説明する。以下においては、実施例１との差分について主に説明し、実施例１と共通の部分の不要な説明を省略する。図１８は、実施例２における計算機システムの構成例を示す図である。実施例２のストレージシステムは、複数のノードを含み、コントローラ間を接続するコントローラ間ネットワーク６０００００及びコントローラＩ／Ｆ１９００００を含み、そのコントローラの接続数が拡張されている。ドライブボックスは、一部のコントローラでのみ共有されている。

図１８は、例として、四つのコントローラ１１０００１～１１０００４を示す。コントローラ１１０００１及び１１０００２は一つのノードに含まれ、コントローラ１１０００３及び１１０００４は他のノードに含まれる。ドライブボックス１７０００１はコントローラ１１０００１、１１０００２に共有され、ドライブボックス１７０００２はコントローラ１１０００３、１１０００４に共有されている。

この構成では、ドライブパスが直接接続されていないコントローラのメモリへドライブからデータを転送する場合、ドライブが接続されたコントローラのメモリへデータを転送したのち、コントローラＩ／Ｆ１９００００及びコントローラ間ネットワーク６０００００を通ってデータを転送する必要がある。

このシステムは、使用するホストパスを切り替えた先でコントローラ間データ転送が必要になるかならないかに応じて、選択されるドライブパスが変化させる。そのため、ホストパス優先度を切り替えたときに、各パスの流入量及び流出量がどのように変化するかの計算法が、実施例１と異なる。これにより、ホストパスの優先度の変更によるホストパスとドライブパスの転送量を適切に推定できる。

図１９Ａ及び１９Ｂは、実施例２において、ホストパス優先度を変更したときの、データ転送量変化予測のための計算方法の一例を示した図である。１台のホスト計算機２０００００に対して、６台のコントローラ１１０００１～１１０００６が接続されている。ドライブボックス１７０００１～１７０００３は、それぞれ、２台のコントローラに共有されている。

図１９Ａに、ある論理ボリュームのホストパス優先度を切り替える前の、現在の各パスの転送量（スループット）を示す。コントローラ１（１１０００１）のホストパスがＡｃｉｔｖｅとなっており、コントローラ４（１１０００４）のホストパスがＰａｓｓｉｖｅとなっている。

コントローラ１（１１０００１）に接続されているドライブボックス（ドライブ）からは、コントローラ１（１１０００１）を通して直接ホスト計算機２０００００にデータ転送できる。そのため、コントローラ１（１１０００１）とドライブボックス１７０００１を共有するコントローラ２（１１０００２）のドライブパスの転送量は０ＭＢ／ｓとなっている。

その他のコントローラに接続されているドライブボックスからホスト計算機２０００００へのデータ転送は、接続されているどちらのコントローラを使用しても、必ずコントローラ間でデータ転送を必要とする。そのため、図１９Ａ及び１９Ｂの例において、一つのドライブボックスの二つのドライブパスの転送量は等しい。なお、コントローラ間でデータ転送を必要とする同一ドライブボックスのドライブパスの転送量は同一とは限らず、コントローラ間のパス選択アルゴリズムやコントローラの状態に依存する。

図１９Ｂでは、優先ホストパス選択プログラム１３１４００が、ステップ１３１４０３においてホストパスの優先度を選択する際に、ＡｃｔｉｖｅパスとＰａｓｓｉｖｅパスを切り替えた場合の各パスの転送量の変化の計算法を示す。図１９Ａの状態から、コントローラ４（１１０００４）のパスをＡｃｔｉｖｅに、コントローラ１（１１０００１）のパスをＰａｓｓｉｖｅに変更したとする。

Ａｃｔｉｖｅに変更されたコントローラ４（１１０００４）のホストパスの転送量は、変更前のコントローラ１（１１０００１）のホストパスと同様に、１０００ＭＢ／ｓと計算される。コントローラ４（１１０００４）に接続されているドライブボックス１７０００２からのデータはコントローラ４（１１０００４）を通って直接ホスト計算機２０００００に転送される。そのため、コントローラ４（１１０００４）のドライブパスの転送量は２００ＭＢ／ｓ、コントローラ３（１１０００３）のドライブパスの転送量は０ＭＢ／ｓと計算される。

コントローラ１（１１０００１）及びコントローラ２（１１０００２）については、どちらのドライブパスを使用しても、コントローラ間のデータ転送が必要となるため、均等に使用されると仮定して、どちらも２５０ＭＢ／ｓと計算される。コントローラ５（１１０００５）及びコントローラ６（１１０００６）については、パスの優先度変更前と状況が変わっていないため、そのまま変化がないとして計算される。

このようにして、切り替え後の各パスの転送量を計算し、切り替え前の値との差分を単位時間総転送量管理テーブルのスループットと足し合わせることで、各パスの総転送量の変化を得ることができる。優先ホストパス選択プログラム１３１４００は、これを各ホスト計算機と論理ボリュームの組み合わせに対して実行し、過負荷閾値を超えないようなホストパス優先度の組み合わせを検索する。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成・機能・処理部等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード等の記録媒体に置くことができる。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆どすべての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１０００００ ストレージシステム
１１００００－１１０００６ コントローラ
１２００００ プロセッサ
１３００００ メモリ
１３１０００ プログラム格納領域
１３１１００ コマンド振り分け処理プログラム
１３１１１０ コマンド処理要求メッセージ
１３１２００ Ｉ／Ｏ処理プログラム
１３１３００ パス転送量監視プログラム
１３１４００ 優先ホストパス選択プログラム
１３１５００ 優先ホストパス切り替えプログラム
１３２０００ 制御情報格納領域
１３２１００ 論理ボリュームアドレス管理テーブル
１３２２００ ホストパス優先度管理テーブル
１３２３００ オーナ権管理テーブル
１３２４００ パス管理テーブル
１３２５００ パス転送量管理テーブル
１３２６００ パス単位時間転送量管理テーブル
１３２７００ 単位時間総転送量管理テーブル
１３２８００ コマンド管理テーブル
１３２９００ キャッシュセグメント管理テーブル
１３３０００ キャッシュメモリ領域
１３４０００ データ転送用バッファ領域
１３４１００ データバッファ領域
１３５０００ キャッシュメモリ領域
１４００００ ホストＩ／Ｆ
１５００００ ドライブＩ／Ｆ
１６００００ 管理Ｉ／Ｆ
１７００００－１７０００３ ドライブボックス
１８００００ コントローラ間パス
１９００００ コントローラＩ／Ｆ
２０００００ ホスト計算機
３０００００ 管理端末
４０００００ 外部ネットワーク
５０００００ 管理ネットワーク
６０００００ コントローラ間ネットワーク

Claims (10)

1. ホストからのＩ／Ｏ要求を処理するストレージシステムであって、
   複数のコントローラと、
   複数の記憶ドライブと、を含み、
   前記ホストと前記複数のコントローラとは、ホストパスで接続され、
   前記複数のコントローラと前記複数の記憶ドライブとは、ドライブパスで接続され、
   論理ボリュームを担当するコントローラが、前記論理ボリュームを指定するＩ／Ｏ要求を処理し、
   前記論理ボリュームを担当するコントローラと、前記論理ボリュームに対する複数のホストパスの優先度と、前記論理ボリュームにかかる物理記憶領域を含む記憶ドライブと、に対して、前記ホストから前記記憶ドライブまでのホストパス及びドライブパスが決定され、
   前記複数のコントローラは、
   前記論理ボリュームの前記複数のホストパス及び複数のドライブパスの各パスの転送量を監視し、
   前記複数のホストパスの優先度の変更後の前記ホストパス及び前記ドライブパスの変更を推定し、推定された前記ホストパス及び前記ドライブパスの変更と前記監視した各パスの転送量とに基づいて、前記優先度の変更後の前記複数のホストパス及び前記複数のドライブパスの各パスの転送量を推定し、
   各パスの推定された前記転送量に基づいて、各パスの転送量が所定の条件を満たすように、前記複数のホストパスの優先度を変更する、ストレージシステム。
2. 請求項１に記載のストレージシステムであって、
   前記複数のコントローラは、
   前記複数のホストパス及び前記複数のドライブパスの転送量を監視し、
   前記複数のホストパス及び前記複数のドライブパスのいずれかのパスにおける転送量が所定の閾値を超える場合に、前記複数のホストパスの優先度を変更する、ストレージシステム。
3. 請求項２に記載のストレージシステムであって、
   前記複数のコントローラは、論理ボリュームとホストとの組み合わせそれぞれについて、前記複数のホストパス及び前記複数のドライブパスの転送量を監視する、ストレージシステム。
4. 請求項２に記載のストレージシステムであって、
   前記複数のコントローラは、前記複数のホストパスの優先度の変更後の、前記複数のホストパス及び前記複数のドライブパスの各パスの推定転送量が前記閾値以下となるように、前記複数のホストパスの優先度を変更する、ストレージシステム。
5. 請求項２に記載のストレージシステムであって、
   前記複数のコントローラは、前記複数のホストパス及び前記複数のドライブパスの各パスと対応する閾値との差異のばらつきが小さくなるように、前記複数のホストパスの優先度を変更する、ストレージシステム。
6. 請求項２に記載のストレージシステムであって、
   前記複数のコントローラは、複数世代の前記複数のホストパス及び前記複数のドライブパスの転送量の監視結果を保持し、
   前記複数世代の加重平均と前記閾値とを比較する、ストレージシステム。
7. 請求項１に記載のストレージシステムであって、
   前記複数の記憶ドライブの少なくとも一部は、前記複数のコントローラの一部にのみ共有され、
   前記複数のコントローラは、コントローラ間のデータ転送が発生しない条件において、前記複数のホストパスの優先度の変更後の、前記複数のホストパス及び前記複数のドライブパスの各パスの転送量を推定する、ストレージシステム。
8. 請求項２に記載のストレージシステムであって、
   前記複数のコントローラは、前記複数のホストパスの優先度の変更後の前記複数のホストパス及び前記複数のドライブパスの各パスの推定転送量が前記閾値以下となる条件において、前記論理ボリュームの前記複数のホストパスにおいて、前記論理ボリュームを担当するコントローラのホストパスの優先度を高くする、ストレージシステム。
9. 請求項１に記載のストレージシステムであって、
   前記複数の記憶ドライブそれぞれのドライブパスは、前記複数のコントローラにおける１又は複数の特定のコントローラと設定されている、ストレージシステム。
10. ホストからのＩ／Ｏ要求を処理するストレージシステムの制御方法であって、
    前記ストレージシステムは、複数のコントローラと、複数の記憶ドライブと、を含み、
    前記ホストと前記複数のコントローラとは、ホストパスで接続され、
    前記複数のコントローラと前記複数の記憶ドライブとは、ドライブパスで接続され、
    前記制御方法は、
    前記複数のコントローラにおいて論理ボリュームを担当するコントローラが、前記論理ボリュームを指定するＩ／Ｏ要求を処理し、前記論理ボリュームを担当するコントローラと、前記論理ボリュームに対するホストパスの優先度と、前記論理ボリュームにかかる物理記憶領域を含む記憶ドライブと、に対して、前記ホストから前記記憶ドライブまでのホストパス及びドライブパスが決定され、
    前記複数のコントローラが、前記論理ボリュームの複数のホストパス及び複数のドライブパスの各パスの転送量を監視し、
    前記複数のコントローラが、前記複数のホストパスの優先度の変更後の前記ホストパス及び前記ドライブパスの変更を推定し、推定された前記ホストパス及び前記ドライブパスの変更と前記監視した各パスの転送量とに基づいて、前記優先度の変更後の前記複数のホストパス及び前記複数のドライブパスの各パスの転送量を推定し、
    前記複数のコントローラが、各パスの推定された前記転送量に基づいて、各パスの転送量が所定の条件を満たすように、前記複数のホストパスの優先度を変更する、制御方法。

Images