JPWO2014188682A1 - ストレージノード、ストレージノード管理装置、ストレージノード論理容量設定方法、プログラム、記録媒体および分散データストレージシステム - Google Patents
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Abstract
Description
前記設定部により設定した情報に基づいて、前記分散データストレージシステムの構成変更を反映したシステム構成情報を決定する決定手段と、
前記決定部により決定したシステム構成情報を前記複数のI/O性能の異なるストレージノードに送信する送信手段とを備える。
前記格納部に格納するデータにアクセス要求がある場合、自ノード向けのアクセス要求であるかどうかを判定するデータ入出力管理手段と、
書き込み対象となるデータのID、データ格納先となる物理アドレス、アクセス頻度情報の3つの情報を紐づけたデータ管理テーブルを管理し、前記データ入出力管理部によって指定されたデータのIDとデータの読み書きの命令に応じて、データの読み書きを行うデータ格納管理手段と、
前記ストレージ管理装置から取得するシステム構成情報に含まれる論理容量に基づき、前記第1のストレージ領域と第2のストレージ領域に容量を満たすように前記ストレージデバイスのアドレスを分類するストレージ使用量管理手段とを備える。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る分散データストレージシステムの構成を示すブロック図である。図1に示すように、分散データストレージシステム3は、1つの管理ノード4および少なくとも性能は同一の2台以上のストレージノード5がネットワークを介して相互通信可能に接続されている。
例えば、次のように割り当てられる。
基準ノード2:バーチャルノード2
論理容量が2倍のノード1:バーチャルノード3、4
論理容量が2倍のノード2:バーチャルノード5、6
各バーチャルノードの番号が、算術式により算出される結果(値)であり、上記の各ノードにおけるバーチャルノードの対応関係が記憶部14の格納情報となる。
条件1) 管理ノード4は、基準となるストレージノード5のI/O性能値を決める。次に、I/O性能の異なるストレージノード6のI/O性能が基準ストレージノード5のN倍である場合、管理ノード4は、I/O性能の異なるストレージノード6の第1のストレージの論理容量を基準ノードのN倍に設定する(Nは、0より大きい整数である)。
条件2) 条件1)において、I/O性能の異なるストレージノード6内のストレージデバイスの容量が、基準ストレージノード5のストレージデバイスのN倍以上ある場合、管理ノード4は、ストレージノード6内にN倍を超える残りの容量を、第2のストレージ領域として設定し、基準ストレージノード5には第2のストレージ領域を設定しない(データ再配置先とならない)。
条件3) 条件1)及び条件2)において、基準ストレージノード5に第2のストレージ領域を設定する場合、基準ストレージノードの第1のストレージ領域に割り当てた容量のN倍の容量を、I/O性能の異なるストレージノード6の第1のストレージ領域の容量として割り当てる。
条件4) 条件1)において、I/O性能の異なるストレージノード6内のストレージデバイスの容量が、基準ストレージノード5のストレージデバイスのN倍以下の場合、管理ノード4は、I/O性能の異なるストレージノード6内のストレージデバイスの容量を上限として第1のストレージ領域としてすべて割り当てる。
条件5) 条件1)及び4)において、I/O性能の異なるストレージノード6における第1のストレージ領域の容量の1/Nの容量を、基準ストレージノードの第1のストレージ領域の容量として割り当てる。
条件6) 3種類以上のI/O性能、ストレージ論理容量の異なるストレージノード6が存在した場合、最もI/O性能の低いノードを基準ストレージノードとして設定し、条件1)〜5)に基づき、第1のストレージ領域の容量、第2のストレージ領域の容量を設定する。
条件7) ストレージノード5、6が条件1)〜6)に合致しないストレージノードの組み合わせである場合、最も少ないストレージ容量となるストレージノードを基準ストレージノードとする。
(ステップS408)データ格納先管理部16は、テーブルに紐づけられているアドレスを取得する。
(ステップS411)図5に示すように、データ格納先管理部16は、ストレージ使用量管理部17から、第1のストレージ領域の中から空きアドレスを取得する。次に、データ格納先管理部16は、データ書き込み要求に含まれるIDと空きアドレスを紐づけて、テーブル上に新たなエントリとして登録して書き込みを完了する。
(ステップS415)図5に示すように、データ格納先管理部16は、ストレージ使用量管理部17に対して、IDに紐づけられたアドレスが、第1のストレージ領域から第2のストレージ領域に割り当てが変更になったことを通知する。
(ステップS419)図6に示すように、データ格納先管理部16は、ストレージデバイス19から前記IDに該当するデータを読み出し、前記IDに該当するアドレスが解放された(空きアドレスとなった)ことをストレージ使用量管理部17に通知する。さらに、データ格納先管理部16は、IDとストレージデバイス19のアドレス情報を紐づけて管理しているテーブルにおいて、アドレス情報を、再格納されたことを示す識別子に置き換える。
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態の説明において、本発明の第2の実施形態に係るストレージノード管理装置700の構成と本発明の第1の実施形態に係る管理ノードの構成の以外に、本発明の第1の実施形態と同様なシステム構成や同様に動作するステップを有するので、それにおける詳細な説明を省略する。
I/O性能の異なる複数のストレージノードを含む分散データストレージシステムを構成する際、前記複数のI/O性能の異なるストレージノードから少なくとも1つの基準ストレージノードを設定し、前記基準ストレージノードのI/O性能と論理容量とを参照して、前記基準ストレージノード以外のストレージノードのストレージ領域を第1のストレージ領域と第2のストレージ領域に分割すると共に、それら第1及び第2のストレージ領域の論理容量を前記基準ストレージノード以外のストレージノードのI/O性能に合わせるように設定する設定手段と、
前記設定手段により設定した情報に基づいて、前記分散データストレージシステムの構成変更を反映したシステム構成情報を決定する決定手段と、
前記決定手段により決定したシステム構成情報を前記複数のI/O性能の異なるストレージノードに送信する送信手段とを備えるストレージノード管理装置。
前記設定手段は、前記基準ストレージノード以外のストレージノードのI/O性能が前記基準ストレージノードのI/O性能のN倍である場合、前記基準ストレージノード以外のストレージノードの第1のストレージ論理容量を前記基準ストレージノードの論理容量のN倍に設定することを特徴とする付記1に記載のストレージノード管理装置。
前記設定手段は、前記基準ストレージノード以外のストレージノードの論理容量が、前記基準ストレージノードの論理容量のN倍以上である場合、N倍を超える残りの容量を、前記基準ストレージノード以外のストレージノードの第2のストレージ領域に設定することを特徴とする付記1または2に記載のストレージノード管理装置。
前記設定手段は、前記基準ストレージノードに第1及び第2のストレージ領域が設定される場合、前記基準ストレージノードの第1のストレージ領域に設定した論理容量のN倍の容量を、前記基準ストレージノード以外のストレージノードの第1のストレージ領域の論理容量に設定することを特徴とする付記1乃至3のいずれか1つに記載のストレージノード管理装置。
前記設定手段は、3種類以上のI/O性能、ストレージ容量の異なるストレージノードが存在した場合は、最もI/O性能の低いストレージノードを基準ストレージノードとして設定し、全てのストレージノードのI/O性能及び格納容量が最大に近づくように第1のストレージ領域の論理容量、第2のストレージ領域の論理容量を設定することを特徴とする付記1乃至4のいずれか1つに記載のストレージ管理装置。
前記設定手段は、性能の差異が大きいストレージノードの組み合わせの場合、最も少ないストレージ容量となるノードを基準ストレージノードとし、全てのストレージノードのI/O性能及び格納容量が最大に近づくように第1のストレージ領域の論理容量、第2のストレージ領域の論理容量を設定することを特徴とする付記1乃至5のいずれか1つに記載のストレージ管理装置。
I/O性能の異なる複数のストレージノードにより基づいて、分散データストレージシステムを構成する際、前記複数のI/O性能の異なるストレージノードから少なくとも1つの基準ストレージノードを設定し、前記基準ストレージノードのI/O性能と論理容量とを参照して、前記基準ストレージノード以外のストレージノードのストレージ領域を第1のストレージ領域と第2のストレージ領域に分割すると共に、それら第1及び第2のストレージ領域の論理容量を前記基準ストレージノード以外のストレージノードのI/O性能に合わせるように設定するストレージノード論理容量設定方法。
前記基準ストレージノード以外のストレージノードのI/O性能が前記基準ストレージノードのI/O性能のN倍である場合、前記基準ストレージノード以外のストレージノードの第1のストレージ論理容量を前記基準ストレージノードの論理容量のN倍に設定することを特徴とする付記7に記載のストレージノード論理容量設定方法。
前記基準ストレージノード以外のストレージノードのストレージ論理容量が、前記基準ストレージノードのストレージ容量のN倍以上である場合、N倍を超える残りの容量を、前記基準ストレージノード以外のストレージノードの第2のストレージ領域に設定することを特徴とする付記7又は8に記載のストレージノード論理容量設定方法。
前記基準ストレージノードに第1及び第2のストレージ領域が設定される場合、前記基準ストレージノードの第1のストレージ領域に設定した容量のN倍の容量を、前記基準ストレージノード以外のストレージノードの第1のストレージ領域の容量に設定することを特徴とする付記7乃至9のいずれか1つに記載のストレージノード論理容量設定方法。
I/O性能の異なる複数のストレージノードを含む分散データストレージシステムを構成する際、前記複数のI/O性能の異なるストレージノードから少なくとも1つの基準ストレージノードを設定する処理と、前記基準ストレージノードのI/O性能と論理容量とを参照して、前記基準ストレージノード以外のストレージノードのストレージ領域を第1のストレージ領域と第2のストレージ領域に分割すると共に、それら第1及び第2のストレージ領域の論理容量を前記基準ストレージノード以外のストレージノードのI/O性能に合わせるように設定する処理とをコンピュータに実行させるプログラム。
I/O性能の異なる複数のストレージノードを含む分散データストレージシステムを構成する際、前記複数のI/O性能の異なるストレージノードから少なくとも1つの基準ストレージノードを設定する処理と、前記基準ストレージノードのI/O性能と論理容量とを参照して、前記基準ストレージノード以外のストレージノードのストレージ領域を第1のストレージ領域と第2のストレージ領域に分割すると共に、それら第1及び第2のストレージ領域の論理容量を前記基準ストレージノード以外のストレージノードのI/O性能に合わせるように設定する処理とをコンピュータに実行させるプログラムが記録された記録媒体。
前記付記1乃至6のいずれか1つに記載のストレージ管理装置で第1のストレージ領域と第2のストレージ領域に分割されるストレージデバイスを有する格納手段と、
前記格納手段に格納するデータにアクセス要求がある場合、自ノード向けのアクセス要求であるかどうかを判定するデータ入出力管理手段と、
書き込み対象となるデータのIDと、データ格納先となる物理アドレスと、アクセス頻度情報とを紐づけた情報を管理すると共に、前記データ入出力管理手段によって指定されたデータのIDとデータの読み書きを指示する命令に応じて、データの読み書きを行うデータ格納管理手段と、
前記付記1乃至6のいずれか1つに記載のストレージ管理装置から取得するシステム構成情報に含まれる論理容量に基づき、前記第1のストレージ領域と第2のストレージ領域に容量を満たすように前記ストレージデバイスのアドレスを分類するストレージ使用量管理手段とを備えるストレージノード。
付記1乃至6のいずれか1つに記載のストレージ管理装置と、付記13に記載のストレージノードとを備える分散データストレージシステム。
2 ネットワーク
3 分散データストレージシステム
4 管理ノード
5 ストレージノード
6 ストレージノード
7 入出力部
8 キーボード
9 マウス
10 設定部
11 モニタ
12 決定部
13 送信部
14 記憶部
15 データ入出力管理部
16 データ格納先管理部
17 ストレージ使用量管理部
18 格納部
19 ストレージデバイス
700 ストレージノード管理装置
701 設定部
702 決定部
703 送信部
801 CPU
802 RAM
803 ROM
804 記憶装置
805 外部機器接続インタフェース
806 ネットワークインタフェース
Claims (10)
- I/O性能の異なる複数のストレージノードを含む分散データストレージシステムを構成する際、前記複数のI/O性能の異なるストレージノードから少なくとも1つの基準ストレージノードを設定し、前記基準ストレージノードのI/O性能と論理容量とを参照して、前記基準ストレージノード以外のストレージノードのストレージ領域を第1のストレージ領域と第2のストレージ領域に分割すると共に、それら第1及び第2のストレージ領域の論理容量を前記基準ストレージノード以外のストレージノードのI/O性能に合わせるように設定する設定手段と、
前記設定手段により設定した情報に基づいて、前記分散データストレージシステムの構成変更を反映したシステム構成情報を決定する決定手段と、
前記決定手段により決定したシステム構成情報を前記複数のI/O性能の異なるストレージノードに送信する送信手段とを備えるストレージノード管理装置。 - 前記設定手段は、前記基準ストレージノード以外のストレージノードのI/O性能が前記基準ストレージノードのI/O性能のN倍である場合、前記基準ストレージノード以外のストレージノードの第1のストレージ論理容量を前記基準ストレージノードの論理容量のN倍に設定することを特徴とする請求項1に記載のストレージノード管理装置。
- 前記設定手段は、前記基準ストレージノード以外のストレージノードの論理容量が、前記基準ストレージノードの論理容量のN倍以上である場合、N倍を超える残りの容量を、前記基準ストレージノード以外のストレージノードの第2のストレージ領域に設定することを特徴とする請求項1または2に記載のストレージノード管理装置。
- 前記設定手段は、前記基準ストレージノードに第1及び第2のストレージ領域が設定される場合、前記基準ストレージノードの第1のストレージ領域に設定した論理容量のN倍の容量を、前記基準ストレージノード以外のストレージノードの第1のストレージ領域の論理容量に設定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載のストレージノード管理装置。
- I/O性能の異なる複数のストレージノードによって、分散データストレージシステムを構成する際、前記複数のI/O性能の異なるストレージノードから少なくとも1つの基準ストレージノードを設定し、前記基準ストレージノードのI/O性能と論理容量とを参照して、前記基準ストレージノード以外のストレージノードのストレージ領域を第1のストレージ領域と第2のストレージ領域に分割すると共に、それら第1及び第2のストレージ領域の論理容量を前記基準ストレージノード以外のストレージノードのI/O性能に合わせるように設定するストレージノード論理容量設定方法。
- 前記基準ストレージノード以外のストレージノードのI/O性能が前記基準ストレージノードのI/O性能のN倍である場合、前記基準ストレージノード以外のストレージノードの第1のストレージ論理容量を前記基準ストレージノードの論理容量のN倍に設定することを特徴とする請求項5に記載のストレージノード論理容量設定方法。
- I/O性能の異なる複数のストレージノードを含む分散データストレージシステムを構成する際、前記複数のI/O性能の異なるストレージノードから少なくとも1つの基準ストレージノードを設定する処理と、前記基準ストレージノードのI/O性能と論理容量とを参照して、前記基準ストレージノード以外のストレージノードのストレージ領域を第1のストレージ領域と第2のストレージ領域に分割すると共に、それら第1及び第2のストレージ領域の論理容量を前記基準ストレージノード以外のストレージノードのI/O性能に合わせるように設定する処理とをコンピュータに実行させるプログラム。
- I/O性能の異なる複数のストレージノードを含む分散データストレージシステムを構成する際、前記複数のI/O性能の異なるストレージノードから少なくとも1つの基準ストレージノードを設定する処理と、前記基準ストレージノードのI/O性能と論理容量とを参照して、前記基準ストレージノード以外のストレージノードのストレージ領域を第1のストレージ領域と第2のストレージ領域に分割すると共に、それら第1及び第2のストレージ領域の論理容量を前記基準ストレージノード以外のストレージノードのI/O性能に合わせるように設定する処理とをコンピュータに実行させるプログラムが記録された記録媒体。
- 前記請求項1乃至4のいずれか1つに記載のストレージ管理装置で第1のストレージ領域と第2のストレージ領域に分割されるストレージデバイスを有する格納手段と、
前記格納手段に格納するデータにアクセス要求がある場合、自ノード向けのアクセス要求であるかどうかを判定するデータ入出力管理手段と、
書き込み対象となるデータのIDと、データ格納先となる物理アドレスと、アクセス頻度情報とを紐づけた情報を管理すると共に、前記データ入出力管理手段によって指定されたデータのIDとデータの読み書きを指示する命令に応じて、データの読み書きを行うデータ格納管理手段と、
前記請求項1乃至4のいずれか1つに記載のストレージ管理装置から取得するシステム構成情報に含まれる論理容量に基づき、前記第1のストレージ領域と第2のストレージ領域に容量を満たすように前記ストレージデバイスのアドレスを分類するストレージ使用量管理手段とを備えるストレージノード。 - 請求項1乃至4のいずれか1つに記載のストレージ管理装置と、請求項9に記載のストレージノードとを備える分散データストレージシステム。
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