JP2007334764A

JP2007334764A - Ｎａｓシステムおよびｎａｓシステムの情報処理方法

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Publication number: JP2007334764A
Application number: JP2006167896A
Authority: JP
Inventors: Masaru Orii; 優織井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2006-06-16
Filing date: 2006-06-16
Publication date: 2007-12-27
Also published as: US20070291642A1

Abstract

【課題】通信ネットワークの制約を受けることなくＮＡＳシステムの拡張を容易とする。
【解決手段】既存のＮＡＳユニット１０、１２とディスクストレージ１６を含むＮＡＳシステムに対して、システム拡張に伴ってＮＡＳユニット１４、ディスクストレージ１８を追加するにときに、ＮＡＳユニット１０、１２、１４のＦＣポート３０、３２、３４を互いにＦＣループ３６を介してループ接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信ネットワークに接続された複数のＮＡＳユニットと、各ＮＡＳユニットと情報の授受を行って、記憶デバイスであるハードディスクに対するアクセス制御を行うＮＡＳシステムおよびその情報処理方法に関する。

NAS（Network Attached Storage）システムとして、クラスタ構成のコントローラ（ＮＡＳユニット）を通信ネットワークとしてのLAN（Local Area Network）を介してクライアントコンピュータに接続するようにしたものが知られている（特開２００５−２７５８９３号公報）。

ＮＡＳシステムにおいては、多ポート化に伴って、接続すべきクライアントの数を増加したり、管理データの増加に伴ってストレージ容量を増大したりすることが要求されている。これらの要求に対処するに際して、ＮＡＳシステムにおいては、システム拡張を行う必要があるが、この際ゲートウエイなどでポートを増設し、増加すべきＮＡＳユニットをＬＡＮ網に接続する構成が提案されている。
特開２００５−２７５８９３号公報

ＮＡＳシステムにおいて、増設用ＮＡＳユニットをＬＡＮ網に追加する構成を採用すれば、システム拡張（システム増設、ポート増設、ストレージ増設）を行うことはできるが、データ転送を行う際にＬＡＮのデータ転送性能の制約を受けたり、障害発生時の対応や保守作業に制約を受けたりし、最適なシステム運用を行うには十分ではない。

そこで、本発明は、通信ネットワークの制約を受けることなくシステム拡張を容易に行うことができるＮＡＳシステム及びその制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために、通信ネットワークを介して上位装置と通信を行うともに、通信に伴う情報を処理する複数のＮＡＳユニットと、前記ＮＡＳユニットと情報の授受を行って記憶デバイスに対するアクセスを制御する複数ストレージとを備え、前記ＮＡＳユニットは、前記通信ネットワークに接続されるネットワーク用ポートと、相隣接するＮＡＳユニットに接続されるバックエンド用ポートとを備え、前記各バックエンド用ポートは互いに接続されてなることを特徴とするものである。

本発明によれば、各ＮＡＳユニットには、ネットワーク用ポート（ＬＡＮポート）の他に、バックエンド用ポートが設けられており、各バックエンド用ポートを互いに接続することで通信ネットワーク、例えば、ＬＡＮのデータ転送性能の制約を受けることなく、システム拡張（システム増設、ポート増設、ストレージ増設）を容易に実現することができる。この場合、各ＮＡＳユニットのバックエンド用ポートをファイバチャネル（ＦＣ）ポートで構成したときには、各ファイバチャネルポートをループ接続することでシステム拡張を容易に行うことができる。また各ＮＡＳユニットのバックエンド用ポートをケーブル入出力ポートで構成したときには、各ケーブル入出力ポートを、PCI（Peripheral Component Interconnect）Expressケーブルを介して互いに直列接続することで、システム拡張を容易に実現することができる。

また、複数のＮＡＳユニットのうち１つをマスタ用ＮＡＳユニットとし、その他をスレーブ用ＮＡＳユニットとして構成し、マスタ用ＮＡＳユニットにおいて、システム情報を基に各バックエンド用ポートを介してスレーブ用ＮＡＳユニットと情報の授受を行ってスレーブ用ＮＡＳユニットを一元管理することで、システムのリソースを効率良く活用して、システム性能の向上を実現することができる。さらにシステムに障害が発生したときには、マスタ用ＮＡＳユニットにおいて、システム情報を基に障害部位を特定し、障害回復に最適な手段を用いてシステムの運用を継続することができる。

本発明によれば、通信ネットワークのデータ転送性能の制約を受けることなくシステム拡張を容易に実現することができるＮＡＳシステムを提供することができる。

以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形態を示すＮＡＳシステムのブロック構成図である。図1において、ＮＡＳシステムは、既存のＮＡＳユニット１０、１２の他に、システム拡張に伴って増設されたＮＡＳユニット１４を備えて構成されているとともに、ＮＡＳユニット１０、１２に接続されたディスクストレージ１６と、ＮＡＳユニット１４に接続されたディスクストレージ１８を備えて構成されている。ＮＡＳユニット１０、１２、１４は、通信ネットワーク、例えば、ＬＡＮ２０を介して通信対象である上位装置と通信を行うとともに、通信に伴う情報を処理するようになっており、ＬＡＮ２０にはホスト（ホストコンピュータ）２２が接続されている。また、各ＮＡＳユニット１０、１２、１４は、ＬＡＮ２０に接続されるネットワーク用ポートとしてのＬＡＮポート２４、２６、２８を備えているとともに、相隣接するＮＡＳユニットに接続されるバックエンド用ポートとしてのＦＣ（ＦｉｂｒｅＣｈａｎｎｅｌ）ポート３０、３２、３４を備えて構成されており、各ＦＣポート３０、３２、３４は、例えば、ファイバで構成されたＦＣループ３６を介してループ状に接続されている。

そして各ＦＣポート３０、３２、３４にはポート障害時におけるバイパス機能が付加されている。また各ＮＡＳユニット１０、１２、１４は各種情報を処理するためのＣＰＵや各種情報を記憶するためのメモリを備えており、これらＮＡＳユニット１０、１２、１４のうち１つをマスタ用ＮＡＳユニットとし、その他をスレーブ用ＮＡＳユニットとして構成されている。この場合、マスタ用ＮＡＳユニットからスレーブ用ＮＡＳユニットにＦＣループ３６を介して専用コマンドを送信し、そのレスポンスをマスタ用ＮＡＳユニットで監視することで、マスタ用ＮＡＳユニットにおいて、スレーブ用ＮＡＳユニットに関する情報を一元管理することができるようになっている。またスレーブ用ＮＡＳユニットのうち１つをバックアップ用ＮＡＳユニットとして構成することもできる。

これらＮＡＳユニット１０、１２、１４のうち１つをマスタ用ＮＡＳユニットとし、その他をスレーブ用ＮＡＳユニットとして構成するに際して、マスタ用ＮＡＳユニットは、ＡＬ−ＰＡ（ＡｒｂｉｔｒａｔｅｄＬｏｏｐＰｈｙｓｉｃａｌＡｄｄｒｅｓｓ）の一番若いものとし、マスタを特定する場合には、マスタ用ＮＡＳユニットのＦＣポートのＡＬ−ＰＡを“ＦＥ”に設定する。またバックアップ用ＮＡＳユニットは、サブシステムのストレージ障害時においてデータをバックアップするために、バックアップ用ＮＡＳユニットのＦＣポートのＡＬ−ＰＡは“ＦＣ”に設定される。通常、増設されるＮＡＳユニット１４がサブシステムを構成するサブ用ＮＡＳユニットとして構成されることになる。

また各ＮＡＳユニット１０、１２、１４は、ストレージインターフェイス３８、４０、４２を備えており、各ストレージインターフェイス３８、４０、４２はＰＣＩエクスプレスバス４４、４６、４８を介してディスクストレージ１６、１８に接続されている。ディスクストレージ１６、１８は、複数のクラスタを備えて構成されており、各クラスタには、ＣＰＵ、キャッシュメモリ、ハードディスクなどが設けられている。各クラスタは各ＮＡＳユニットと情報の授受を行ってハードディスクに対するアクセスを制御するようになっている。

またＮＡＳユニット１０、１２にＮＡＳユニット１４を接続するに際しては、各ＮＡＳユニット１０、１２、１４にバックエンド用ポートとして、ケーブル入出力ポート５０、５２、５４、５６、５８、６０を設け、ケーブル入出力ポート５２とケーブル入出力ポート５４とをＰＣＩエクスプレスケーブル６２を介して接続するとともに、ケーブル入出力ポート５６とケーブル入出力ポート５８とをＰＣＩエクスプレスケーブル６４を介して接続することもできる。この場合も、ＮＡＳユニット１０、１２、１４のうち１つをマスタとし、その他をスレーブまたはサブ用ＮＡＳユニットとし、マスタ用ＮＡＳユニットにおいて他のＮＡＳユニットに関する情報を一元管理することができる。

マスタ用ＮＡＳユニットにおいて、他のＮＡＳユニットに関する情報を一元管理するに際しては、例えば、ＮＡＳユニット１０をマスタとしたときには、ＮＡＳユニット１０とディスクストレージ１６を含むシステムをマスタＮＡＳシステムとし、ＮＡＳユニット１２とディスクストレージ１６を含むシステムをサブシステムとし、ＮＡＳユニット１４とディスクストレージ１６を含むシステムをバックアップＮＡＳシステムとして、マスタＮＡＳシステムにおいて、サブシステムに関する情報を一元管理することができる。この場合、専用コマンドを用いてサブシステムに関する情報を収集することができる。

サブシステムの情報を収集するに際しては、専用SCSI（Small Computer System Interface）コマンドを用い、このコマンドをマスタＮＡＳシステムからＦＣループ３６またはＰＣＩケーブル６２、６４を介してサブシステムに対してコマンドを発行し、このコマンドに対するレスポンスをマスタＮＡＳシステムで収集することで、サブシステムに関する情報を一元管理することができる。コマンドに付加される情報としては、例えば、図２に示すように、ＯＳ情報２００、Ｉ／Ｏ情報２０２、ＮＡＳハード情報２０４が用いられる。

ＯＳ情報２００は、ＯＳ状態（ＯＳの正常の有無）、ＣＰＵ負荷率、ＬＡＮドライバ情報、ＦＣドライバ情報を収集するために用いられ、収集されたＯＳ状態はＯＳハング／システム切替に用いられ、ＣＰＵ負荷率は負荷分散に用いられ、ＬＡＮドライバ情報はＬＡＮ障害検知に用いられ、ＦＣドライバ情報はＦＣ障害検知に用いられる。Ｉ／Ｏ情報２０２はＩ／Ｏ通信先、例えば、ホスト２２のＩＰアドレス、Ｉ／Ｏコマンド、Ｉ／Ｏデータ長、Ｉ／Ｏデータ格納アドレスを収集するために用いられ、これらの情報は、他のシステムによるＩ／Ｏ継続に必要な情報を採取するために用いられる。またＮＡＳハード情報２０４は、ＮＡＳユニットに内蔵されたＣＰＵなどを含むメインユニット、電源ユニット、ＬＡＮボード、ＦＣボードに関する情報を収集するために用いられ、収集されたメインユニットに関する情報はシステム障害検知に用いられ、電源ユニットに関する情報はシステム障害検知に用いられ、ＬＡＮボードに関する情報はＬＡＮ障害検知に用いられ、ＦＣボードに関する情報はＦＣ障害検知に用いられるようになっている。

本実施形態によれば、既存のＮＡＳユニット１０、１２に対してシステム拡張に伴ってＮＡＳユニット１４を増設するに際しては、ＦＣポート３０、３２、３４を介して各ＮＡＳユニット１０、１２、１４をＦＣループ３６で接続するか、あるいはケーブル入出力ポート５２、５４をＰＣＩエクスプレスケーブル６２を介して接続するとともにケーブル入出力ポート５６、５８をＰＣＩエクスプレスケーブル６４を介して接続するようにしたため、ＬＡＮ２０のデータ転送性能による制約を受けることなく、ＮＡＳユニット１４を容易に増設することができる。

また本実施形態によれば、ＮＡＳユニット１０、１２のうち一方をマスタ用ＮＡＳユニットとすることで、マスタ用ＮＡＳユニットにおいて、他のＮＡＳユニットに関する情報を一元管理することができる。

次に、システム障害発生時に、障害をリカバリするときの実施形態を図３に基づいて説明する。本実施形態におけるＮＡＳシステムは、ＮＡＳユニット１０とディスクストレージ１６を含むシステムをマスタＮＡＳシステムとし、ＮＡＳユニット１４とディスクストレージ１６を含むシステムをバックアップＮＡＳシステムとし、ＮＡＳユニット７１とディスクストレージ８１を含むシステムを＃１のサブシステムとし、ＮＡＳユニット７２とディスクストレージ８２を含むシステムを＃２のサブシステムとし、ＮＡＳユニット７ｎとディスクストレージ８ｎとを含むシステムを＃Ｎのサブシステムとしたものであり、各システムのＦＣポートはＦＣループ３６を介してループ接続されているとともに、各ケーブル入出力ポートがＰＣＩエクスプレスケーブル６２、６４、６６、・・・、６ｎを介して互いに直列接続され、ＬＡＮポート２４、２８、９１、９ｎがそれぞれＬＡＮ２０に接続されている。

なお、ＮＡＳユニット７１〜７ｎはＮＡＳユニット１０と同一のもので構成されており、ディスクストレージ８１〜８ｎはディスクストレージ１６と同一のもので構成されている。ＮＡＳユニット７１〜７ｎとディスクストレージ８１〜８ｎは、ＰＣＩエクスプレスケーブル１８１、１８２、・・・、１８ｎを介して互いに直列接続されている。なお、各ＮＡＳユニットをＰＣＩ接続したときのブロック図を図８に示す。この場合、各ＮＡＳユニット１０、１４、７１、・・・、７ｎにおけるＰＣＩブリッジ１０ａ、１４ａ、７１ａ、７ｎａはＰＣＩエクスプレスケーブル６２、６４、６５、６６、・・・、６ｎを介して接続されることになる。また、各ＮＡＳシステムで用いる監視情報テーブル３００の構成を図９に示す。

次に、図３に示すＮＡＳシステムにおいて、ポート障害、ドライバ障害、論理ハード障害を含むＦＣ障害が発生したときのリカバリ処理を図４のフローチャートにしたがって説明する。まず、マスタＮＡＳシステムにおいて、サブシステムに関する情報を一元管理するに際して、マスタＮＡＳシステムに属するＮＡＳユニット１０のＣＰＵからＦＣポート３０を介してＦＣループ３６にコマンド情報を発行し、コマンドの発行に伴うレスポンスを監視する（ステップＳ１）。このあとＮＡＳユニット１０のＣＰＵはポート障害リカバリ済みか否かを判定し（ステップＳ２）、ポート障害に関するリカバリが完了していないときにはＦＣポート障害が発生したか否かを検出する（ステップＳ３）。すなわち、ＮＡＳユニット１０のＣＰＵはコマンドに応答したレスポンスに属するＯＳ情報２００を監視し、ＦＣポート障害を検出したときにはＯＳ情報２００を基に障害ポートを特定する（ステップＳ４）。例えば、＃２のサブシステムでポート障害が生じたときには、＃２のサブシステムに属するＮＡＳユニット７２に対して障害ポートの閉塞とバイパスを指示する（ステップＳ５）、このあとＮＡＳユニット１０のＣＰＵはＦＣポート障害の発生に伴って監視情報を更新する（ステップＳ６）。さらにＮＡＳユニット１０のＣＰＵはＬＡＮポート２４からＬＡＮ２０を介してホスト２２に対してポート状態の変更を通知する（ステップＳ７）。

次に、通信先となるターゲットの切り替えを＃２のサブシステムに属するＮＡＳユニット７２からＬＡＮ２０を介してホスト２２に通知するとともに、障害発生時の情報をＮＡＳユニット７２からＦＣループ３６を介して、バックアップＮＡＳシステムに属するＮＡＳユニット１４に転送する。このとき、ＮＡＳユニット７２からバックアップＮＡＳシステムに障害発生時の情報を転送した旨もホスト２２に転送する（ステップＳ８）。次に、ポート障害のリカバリとして、バックアップＮＡＳシステムに属するＮＡＳユニット１４においてＩ／Ｏ情報の処理が継続される（ステップＳ９）。障害発生時におけるＩ／Ｏ情報の処理は、例えば、クライアントとしてのホスト２２がＬＡＮ２０を介して、いずれかのサブＮＡＳシステムにデータを書き込む場合に実行される。この処理では、コマンド／Ｉ／Ｏ情報のリトライを含む処理も行われる。このあと、＃２のサブシステムに属するＮＡＳユニット７２からマスタＮＡＳシステムに属するＮＡＳユニット１０に対してポート障害のリカバリが完了した旨が通知される（ステップＳ１０）。これによりポート障害に関するリカバリが終了することになる。

一方、ポート障害のリカバリの終了に伴って、ステップＳ２においてポート障害リカバリ済みと判定されたときには、ステップＳ１１に移行し、ＮＡＳユニット１０においてポート障害が回復したか否かの判定が行われる。ポート障害が回復したときには、ＮＡＳユニット１０からホスト２２に対してポート変更が通知される（ステップＳ１２）。次に、バックアップＮＡＳシステムに属するＮＡＳユニット１４からホスト２２に対してターゲットの切替が通知される（ステップＳ１３）。このあとＮＡＳユニット１４において、処理中のＩ／Ｏ情報の処理が継続され、システムの復旧処理が実行されることになる（ステップＳ１４）。このあとバックアップＮＡＳシステムに属するＮＡＳユニット１４からＬＡＮ２０またはＦＣループ３６を介してバックアップデータをリストアするための処理が実行される（ステップＳ１５）。すなわち、＃２のサブシステムに属するディスクストレージ８２に対してバックアップデータがリストアされる。これにより、このルーチンでの処理を終了することになる。

本実施形態によれば、ＦＣ障害が生じたときには、障害ポートを閉塞し、閉塞されたポートをバイパスして処理を継続することで、ＦＣ障害が生じてもサブシステムに関する情報を一元管理することができる。またＦＣ障害が発生しても、障害発生時における情報をバックアップＮＡＳシステムに退避（転送）し、その後ポート障害が回復したときにはバックアップＮＡＳシステムに格納されていたデータを元のサブシステム（ＦＣ障害の回復したサブシステム）にリストアすることで、ＦＣ障害の生じたサブシステムを確実に復旧させることができる。

次に、ポート障害、ドライバ障害、論理ハード障害を含むＬＡＮ障害発生時におけるリカバリ処理を図５のフローチャートにしたがって説明する。本実施形態においては、ステップＳ２３においてＬＡＮ２０で障害が発生したか否かを検出する他は、ステップＳ２１、ステップＳ２２では、図４のステップＳ１、Ｓ２と同一の処理が行われ、ＬＡＮ２０でＬＡＮ障害が発生したことが検出されたときには、ステップＳ２４、Ｓ２５において、図４のステップＳ４、Ｓ５と同様の処理が実行される。例えば、＃２のサブシステムとＬＡＮ２０との間でＬＡＮ障害が生じたときには、＃２のサブシステムに属するＮＡＳユニット７２に対して障害ポートの閉塞とバイパスが指示される。このあとＮＡＳユニット１０のＣＰＵはＬＡＮ障害の発生に伴って監視情報を更新する（ステップＳ２６）。次に、ステップＳ２７においては、マスタＮＡＳシステムに属するＮＡＳユニット１０からホスト２２に対してＩＰアドレスの変更通知が行われる。

このあとバックアップＮＡＳシステムに属するＮＡＳユニット１４において障害発生時における情報を処理するために、Ｉ／Ｏ情報２０２に関する処理、例えば、ホスト２２がＬＡＮ２０を介して、いずれかのサブＮＡＳシステムにデータを書き込む処理を継続して行う。ここでは、コマンド／Ｉ／Ｏ情報のリトライを含む処理が実行される。このあとステップＳ２９では、図４のステップＳ１０と同様に、ＬＡＮ障害のリカバリが完了をした旨の処理を行う。

一方、ＬＡＮ障害のリカバリが完了したときには、ステップＳ２２においてＬＡＮ障害リカバリ済みと判定され、このあとステップＳ３０でＬＡＮ障害回復したか否かの判定がＮＡＳユニット１０において行われる。つぎに、ＮＡＳユニット１０からホスト２２に対してポート変更が通知され（ステップＳ３１）、バックアップＮＡＳシステムに属するＮＡＳユニット１４からホスト２２に対してＩＰアドレスの切替が通知される（ステップＳ３２）。このあと、バックアップＮＡＳシステムに属するＮＡＳユニット１４において処理中のＩ／Ｏ情報の処理が継続される（ステップＳ３３）。つぎに、ＮＡＳユニット１４からＬＡＮ障害発生に伴うバックアップデータが＃２のサブシステムに属するディスクストレージ８２にリストアされ、このルーチンでの処理を終了する。

本実施形態によれば、ＬＡＮ障害が生じたときには、障害ポートを閉塞し、閉塞されたポートをバイパスして処理を継続することで、ＬＡＮ障害が生じてもサブシステムに関する情報を一元管理することができる。またＬＡＮ障害が発生しても、障害発生時における情報をバックアップＮＡＳシステムに退避し、その後ポート障害が回復したときにはバックアップＮＡＳシステムに格納されていたデータを元のサブシステムにリストアすることで、ＬＡＮ障害の生じたサブシステムを確実に復旧させることができる。

次に、ＯＳ障害発生時におけるリカバリ処理を図６のフローチャートに基づいて説明する。本実施形態においては、ステップＳ４２においてＯＳ障害リカバリ済みか否かを判定し、ステップＳ４３においてＯＳ障害が発生したか否かを検出する他は、図５のステップＳ２１からステップＳ２４の処理と同様な処理が行われ、ＯＳ障害が検出されたときには、障害ＯＳの発生したサブシステムをＮＡＳユニット１０において特定する（ステップＳ４４）。このあとＮＡＳユニット１０からホスト２２に対してＩＰアドレスの変更通知を行い（ステップＳ４５）、さらにＩ／Ｏ情報のリトライ発行をホスト２２に通知する（ステップＳ４６）。このあと、バックアップＮＡＳシステムに属するＮＡＳユニット１４によるＩＯ情報の処理が継続される（ステップＳ４７）。このあとＯＳ障害のリカバリが完了したときには、ＯＳ障害がリカバリした旨が障害の発生したサブシステムからマスタＮＡＳシステムに転送される（ステップＳ４８）。

一方、ＯＳ障害がリカバリされたときには、ステップＳ４２においてＯＳリカバリ済みと判定され、このあとＯＳ障害が回復されたか否かの判定がＮＡＳユニット１０において実行される（ステップＳ４９）。ＯＳ障害が回復したときには、ＮＡＳユニット１０からホスト２２に対してＩＰアドレス／ＦＣターゲットの変更が通知される（ステップＳ５０）。このあとバックアップＮＡＳシステムに属するＮＡＳユニット１４から障害の回復したシステム、例えば、＃２のサブシステムに対してＩＰアドレス／ＦＣターゲットの変更が通知される（ステップＳ５１）。次に、バックアップＮＡＳシステムにおいて処理が継続されているＩＯ情報に関する処理が継続される（ステップＳ５２)。このあとバックアップＮＡＳシステムから障害が回復したシステムに対してバックアップデータがリストアされ（ステップＳ５３）、このルーチンでの処理を終了する。

本実施形態によれば、ＯＳ障害が生じたときには、障害ＯＳのサブシステムを特定し、障害発生時における情報をバックアップＮＡＳシステムに退避（転送）し、その後ＯＳ障害が回復したときにはバックアップＮＡＳシステムに格納されていたデータを元のサブシステム（ＯＳ障害が回復したサブシステム）にリストアすることで、ＯＳ障害の生じたサブシステムを確実に復旧させることができる。

次に、負荷分散に関する処理を図７のフローチャートにしたがって説明する。まず、ＮＡＳユニット１０は、サブシステムに対してコマンドを発行し（ステップＳ６１）、各サブシステムからのレスポンスを監視し、特定のＯＳに対して負荷が集中しているか否かを判定する（ステップＳ６２）。この場合、ＮＡＳユニット１０は、ＯＳ情報を基に特定のＯＳに対して負荷が集中しているときには、負荷が少ないＯＳを特定する（ステップＳ６３）。このあとＮＡＳユニット１０は、負荷が少ないＯＳを特定したことに伴って、ＮＡＳシステム監視情報を更新し（ステップＳ６４）、ＩＰアドレス／ＦＣターゲット変更をホスト２２に通知する（ステップＳ６５）。

この場合、ＯＳへの負荷が集中しているシステムに関する情報をバックアップＮＡＳシステムに振り分ける。このあとバックアップＮＡＳシステムは振り分けられた情報を処理するとともに、この処理を継続する（ステップＳ６６）。次に、ＮＡＳユニット１０は、負荷の分散状態を監視し（ステップＳ６７）、負荷集中が緩和されたか否かを判定し（ステップＳ６８）、負荷集中が緩和されていないときにはこのルーチンでの処理を終了し、負荷集中が緩和されたときには、ステップＳ６９に移行し、ＩＰアドレス／ＦＣターゲットの変更をＮＡＳユニット１０からホスト２２に通知する。次に、バックアップＮＡＳシステムはＩＯ情報の処理を継続し（ステップＳ７０）、負荷集中が緩和されたことに伴って、バックアップＮＡＳシステムに退避されていたバックアップデータを、ＦＣループ３６を介して元のシステムに戻し（ステップＳ７１）、このルーチンでの処理を終了する。

本実施形態によれば、特定のＯＳに負荷が集中したときには、ＯＳ負荷の集中したサブシステムを特定し、負荷の一部をバックアップＮＡＳシステムに振り分け、負荷集中が緩和されたときには、バックアップＮＡＳシステムに振り分けられていた情報を元のシステムに戻すことで、特定のＯＳに負荷が集中してもシステムを円滑に運用することができる。

次に、本発明の第３の実施形態を図１０に従って説明する。本実施形態は、クライアントとしてのホスト２２がいずれかのサブＮＡＳシステムのデータを読み出すときに、当該サブＮＡＳシステムがダウンした場合でも、読み出しデータにアクセスできるようにするために、ディスクストレージ１６、１８、８１〜８ｎをＦＣループ３７を介してループ状に接続したものであり、他の構成は、図３のものと同様である。すなわち、Ｉ／Ｏ情報の処理のうちホスト２２がいずれかのサブＮＡＳシステムにデータを書き込むときには図３のものと同様の処理が実行されるが、ホスト２２がいずれかのサブＮＡＳシステムからデータを読み込むときには、以下の処理に実行される。

具体的には、ホスト２２がいずれかのサブＮＡＳシステムからデータを読み込むときには、マスタＮＡＳシステムのＮＡＳユニット１０からＦＣスイッチ３９に、アクセス対象のサブＮＡＳシステムの＃、読み取りデータの情報（ＬＵＮ＃、ＬＢＡ＃）が記述されている専用コマンドを発行する。専用コマンドがＦＣループ３７を介して各ディスクストレージに入力されたときには、各ディスクストレージにおいて、専用コマンドをコマンドディバイスで処理し、対象となるデータが格納されたサブＮＡＳシステムの対象データにアクセスし、アクセスされたデータをＦＣループ３７を介してマスタＮＡＳシステムに転送する。マスタＮＡＳシステムは、転送されてきたデータをデータ要求元のクライアントであるホスト２２へＬＡＮ２０を介して送信する。

本実施形態によれば、ディスクストレージ１６、１８、８１〜８ｎをＦＣループ３７を介してループ状に接続したため、ホスト２２がいずれかのサブＮＡＳシステムのデータを読み出すときに、当該サブＮＡＳシステムがダウンした場合でも、ＦＣループ３７を介して他のサブＮＡＳシステムからデータを読み出すことができるので、データ読み出し処理の信頼性を高めることができる。

次に、本発明の第４の実施形態を図１１に従って説明する。本実施形態は、ホスト２２がいずれかのサブＮＡＳシステムのデータを読み出すときに、当該サブＮＡＳシステムがダウンした場合でも、読み出しデータにアクセスできるようにするために、ＦＣスイッチ３９を設け、各ＮＡＳユニット１０、１４、７１、７１、・・・、７ｎおよび各ディスクストレージ１６、１８、８１、８２、・・・、８ｎをそれぞれＦＣスイッチ３９を介して接続したものであり、他の構成は、図３のものと同様である。すなわち、Ｉ／Ｏ情報の処理のうちホスト２２がいずれかのサブＮＡＳシステムにデータを書き込むときには図３のものと同様の処理が実行されるが、ホスト２２がいずれかのサブＮＡＳシステムからデータを読み込むときには、以下の処理に実行される。

具体的には、ホスト２２がいずれかのサブＮＡＳシステムからデータを読み込むときには、マスタＮＡＳシステムのＮＡＳユニット１０からＦＣループ３７に、アクセス対象のサブＮＡＳシステムの＃、読み取りデータの情報（ＬＵＮ＃、ＬＢＡ＃）が記述されている専用コマンドを発行する。専用コマンドがＦＣスイッチ３９を介して各ディスクストレージに入力されたときには、各ディスクストレージにおいて、専用コマンドをコマンドディバイスで処理し、対象となるデータが格納されたサブＮＡＳシステムの対象データにアクセスし、アクセスされたデータをＦＣスイッチ３９を介してマスタＮＡＳシステムに転送する。マスタＮＡＳシステムは、転送されてきたデータをデータ要求元のクライアントであるホスト２２へＬＡＮ２０を介して送信する。

本実施形態によれば、各ＮＡＳユニット１０、１４、７１、７１、・・・、７ｎおよび各ディスクストレージ１６、１８、８１、８２、・・・、８ｎをそれぞれＦＣスイッチ３９を介して接続したため、ホスト２２がいずれかのサブＮＡＳシステムのデータを読み出すときに、当該サブＮＡＳシステムがダウンした場合でも、ＦＣスイッチ３９を介して他のサブＮＡＳシステムからデータを読み出すことができるので、データ読み出し処理の信頼性を高めることができる。

なお、既述の実施形態は、記憶デバイスをハードディスクとして説明したが、記憶デバイスとして、フラッシュメモリなどの半導体をメモリも使用可能である。

本発明の第一の実施形態を示すＮＡＳシステムのブロック構成図である。コマンドに付加される情報の内容を説明するための図である。本発明の第２の実施形態を示すＮＡＳシステムのブロック構成図である。ＦＣ障害リカバリ処理を説明するためのフローチャートである。ＬＡＮ障害リカバリ処理を説明するためのフローチャートである。ＯＳ障害リカバリ処理を説明するためのフローチャートである。負荷分散処理を説明するためのフローチャートである。各ＮＡＳユニットをＰＣＩ接続したときのブロック図である。各ＮＡＳシステムで用いる監視情報テーブルの構成図である。本発明の第３の実施形態を示すＮＡＳシステムのブロック構成図である。本発明の第４の実施形態を示すＮＡＳシステムのブロック構成図である。

符号の説明

１０、１２、１４、７１、７２、・・・、７ｎＮＡＳユニット
１６、１８、８１、８２、・・・、８ｎディスクストレージ
２０ＬＡＮ
２２ホスト
２４、２６、２８ＬＡＮポート
３０、３２、３４ＦＣポート
３６ＦＣループ
５０、５２、５４、５６、５８、６０ケーブル入出力ポート
６２、６４ＰＣＩエクスプレスケーブル

Claims

通信ネットワークを介して上位装置と通信を行うともに、通信に伴う情報を処理する複数のＮＡＳユニットを備え、前記各ＮＡＳユニットとの情報の授受が可能に構成されることにより、記憶デバイスに対する前記上位装置のアクセスを制御するＮＡＳシステムにおいて、
前記各ＮＡＳユニットは、前記通信ネットワークに接続されるネットワーク用ポートと、他のＮＡＳユニットに接続されるバックエンド用ポートとを備え、前記複数のＮＡＳユニットが前記バックエンド用ポートを介して接続されてなるＮＡＳシステム。
前記各ＮＡＳユニットのバックエンド用ポートは、ファイバチャネルポートで構成され、前記各ファイバチャネルポートはループ接続されてなることを特徴とする請求項１に記載のＮＡＳシステム。
前記各ＮＡＳユニットのバックエンド用ポートは、ケーブル入出力ポートで構成され、前記各ケーブル入出力ポートは、ＰＣＩＥＸＰＲＥＳＳケーブルを介して互いに直列接続されてなることを特徴とする請求項１に記載のＮＡＳシステム。
前記各ＮＡＳユニットのバックエンド用ポートは、ファイバチャネルポートまたはケーブル入出力ポートで構成され、前記各ファイバチャネルポートはループ接続され、前記各ケーブル入出力ポートは、ＰＣＩＥＸＰＲＥＳＳケーブルを介して互いに直列接続されてなることを特徴とする請求項１に記載のＮＡＳシステム。
前記複数のＮＡＳユニットは、１つをマスタ用ＮＡＳユニットとし、その他をスレーブ用ＮＡＳユニットとして構成され、前記マスタ用ＮＡＳユニットは、システム情報を基に前記各バックエンド用ポートを介して前記スレーブ用ＮＡＳユニットと情報の授受を行って前記スレーブ用ＮＡＳユニットを一元管理してなることを特徴とする請求項１に記載のＮＡＳシステム。
前記複数のＮＡＳユニットは、１つをマスタ用ＮＡＳユニットとし、その他をスレーブ用ＮＡＳユニットとして構成され、前記マスタ用ＮＡＳユニットは、システム情報を基に前記各バックエンド用ポートを介して前記他のＮＡＳユニットと情報の授受を行って前記他のＮＡＳユニットの状態を監視し、この監視結果を基に負荷分散または障害時の運用に関する情報を処理してなることを特徴とする請求項１に記載のＮＡＳシステム。
前記複数のＮＡＳユニットは、１つをマスタ用ＮＡＳユニットとし、他の１つをバックアップ用ＮＡＳユニットとし、残りをサブ用ＮＡＳユニットとして構成され、前記マスタ用ＮＡＳユニットは、システム情報を基に前記各バックエンド用ポートを介して前記他のＮＡＳユニットと情報の授受を行って他のＮＡＳユニットの状態を監視するとともに、転送情報を前記バックアップ用ＮＡＳユニットの記憶デバイスにミラーコピーしてなることを特徴とする請求項１に記載のＮＡＳシステム。
前記複数のＮＡＳユニットは、１つをマスタ用ＮＡＳユニットとし、他の１つをバックアップ用ＮＡＳユニットとし、残りをサブ用ＮＡＳユニットとして構成され、前記マスタ用ＮＡＳユニットは、システム情報を基に前記各バックエンド用ポートを介して他のＮＡＳユニットと情報の授受を行って前記他のＮＡＳユニットの状態を監視し、前記他のＮＡＳユニットのいずれかでＦＣ障害が生じたときには、当該他のＮＡＳユニットに対して障害ポートの閉塞とバイパスを指示し、当該他のＮＡＳユニットの障害発生時における情報を前記バックアップ用ＮＡＳユニットに転送し、その後ＦＣ障害が回復したときにはバックアップ用ＮＡＳユニットに格納されていた情報を前記ＦＣ障害の回復した他のＮＡＳユニットにリストアさせてなることを特徴とする請求項１に記載のＮＡＳシステム。
前記複数のＮＡＳユニットは、１つをマスタ用ＮＡＳユニットとし、他の１つをバックアップ用ＮＡＳユニットとし、残りをサブ用ＮＡＳユニットとして構成され、前記マスタ用ＮＡＳユニットは、システム情報を基に前記各バックエンド用ポートを介して他のＮＡＳユニットと情報の授受を行って前記他のＮＡＳユニットの状態を監視し、前記他のＮＡＳユニットのいずれかでＬＡＮ障害が生じたときには、当該他のＮＡＳユニットに対して障害ポートの閉塞とバイパスを指示し、当該他のＮＡＳユニットの障害発生時における情報を前記バックアップ用ＮＡＳユニットに転送し、その後ＬＡＮ障害が回復したときにはバックアップ用ＮＡＳユニットに格納されていた情報を前記ＬＡＮ障害の回復した他のＮＡＳユニットにリストアさせてなることを特徴とする請求項１に記載のＮＡＳシステム。
前記複数のＮＡＳユニットは、１つをマスタ用ＮＡＳユニットとし、他の１つをバックアップ用ＮＡＳユニットとし、残りをサブ用ＮＡＳユニットとして構成され、前記マスタ用ＮＡＳユニットは、システム情報を基に前記各バックエンド用ポートを介して他のＮＡＳユニットと情報の授受を行って前記他のＮＡＳユニットの状態を監視し、前記他のＮＡＳユニットのいずれかでＯＳ障害が生じたときには、当該他のＮＡＳユニットの障害発生時における情報を前記バックアップ用ＮＡＳユニットに転送し、その後ＯＳ障害が回復したときにはバックアップ用ＮＡＳユニットに格納されていた情報を前記ＯＳ障害の回復した他のＮＡＳユニットにリストアさせてなることを特徴とする請求項１に記載のＮＡＳシステム。
前記複数のＮＡＳユニットは、１つをマスタ用ＮＡＳユニットとし、他の１つをバックアップ用ＮＡＳユニットとし、残りをサブ用ＮＡＳユニットとして構成され、前記マスタ用ＮＡＳユニットは、システム情報を基に前記各バックエンド用ポートを介して他のＮＡＳユニットと情報の授受を行って前記他のＮＡＳユニットの状態を監視し、前記他のＮＡＳユニットのいずれかで負荷が集中したときには、負荷の集中した他のＮＡＳユニットを特定し、負荷の一部をバックアップ用ＮＡＳユニットに振り分け、前記特定された他のＮＡＳユニットにおける負荷集中が緩和したきには、バックアップ用ＮＡＳユニットに振り分けられていた情報を前記特定された他のＮＡＳユニットに戻してなることを特徴とする請求項１に記載のＮＡＳシステム。
通信ネットワークを介して上位装置と通信を行うともに、通信に伴う情報を処理する複数のＮＡＳユニットを備え、前記各ＮＡＳユニットと情報の授受を行って記憶デバイスに対するアクセスを制御するＮＡＳシステムの情報処理方法において、
前記各ＮＡＳユニットは、前記通信ネットワークに接続されるネットワーク用ポートと、相隣接するＮＡＳユニットに接続されるバックエンド用ポートとを備え、前記各バックエンド用ポートは互いに接続され、前記複数のＮＡＳユニットのうち１つはマスタ用ＮＡＳユニットとして、他の１つはバックアップ用ＮＡＳユニットとして、残りはサブ用ＮＡＳユニットとして構成され、前記マスタ用ＮＡＳユニットは、システム情報を基に前記各バックエンド用ポートを介して前記他のＮＡＳユニットと情報の授受を行って他のＮＡＳユニットの状態を監視する処理と、前記監視結果を基に負荷分散または障害時の運用に関する情報の処理を含むＮＡＳシステムの情報処理方法。
通信ネットワークを介して上位装置と通信を行うともに、通信に伴う情報を処理する複数のＮＡＳユニットを備え、前記各ＮＡＳユニットと情報の授受を行って記憶デバイスに対するアクセスを制御するＮＡＳシステムの情報処理方法において、
前記各ＮＡＳユニットは、前記通信ネットワークに接続されるネットワーク用ポートと、相隣接するＮＡＳユニットに接続されるバックエンド用ポートとを備え、前記各バックエンド用ポートは互いに接続され、前記複数のＮＡＳユニットのうち１つはマスタ用ＮＡＳユニットとして、他の１つはバックアップ用ＮＡＳユニットとして、残りはサブ用ＮＡＳユニットとして構成され、前記マスタ用ＮＡＳユニットは、システム情報を基に前記各バックエンド用ポートを介して前記他のＮＡＳユニットと情報の授受を行って他のＮＡＳユニットの状態を監視する処理と、転送情報を前記バックアップ用ＮＡＳユニットの記憶デバイスにミラーコピーする処理と、を含むＮＡＳシステムの情報処理方法。
通信ネットワークを介して上位装置と通信を行うともに、通信に伴う情報を処理する複数のＮＡＳユニットを備え、前記各ＮＡＳユニットと情報の授受を行って記憶デバイスに対するアクセスを制御するＮＡＳシステムの情報処理方法において、
前記各ＮＡＳユニットは、前記通信ネットワークに接続されるネットワーク用ポートと、相隣接するＮＡＳユニットに接続されるバックエンド用ポートとを備え、前記各バックエンド用ポートは互いに接続され、前記複数のＮＡＳユニットのうち１つはマスタ用ＮＡＳユニットとして、他の１つはバックアップ用ＮＡＳユニットとして、残りはサブ用ＮＡＳユニットとして構成され、前記マスタ用ＮＡＳユニットは、システム情報を基に前記各バックエンド用ポートを介して前記他のＮＡＳユニットと情報の授受を行って他のＮＡＳユニットの状態を監視する処理と、前記他のＮＡＳユニットのいずれかでＦＣ障害が生じたときには、当該他のＮＡＳユニットに対して障害ポートの閉塞とバイパスを指示する処理と、当該他のＮＡＳユニットの障害発生時における情報を前記バックアップ用ＮＡＳユニットに転送する処理と、その後ＦＣ障害が回復したときに前記バックアップ用ＮＡＳユニットに格納されていた情報を前記ＦＣ障害の回復した他のＮＡＳユニットにリストアさせる処理を含むＮＡＳシステムの情報処理方法。
通信ネットワークを介して上位装置と通信を行うともに、通信に伴う情報を処理する複数のＮＡＳユニットを備え、前記各ＮＡＳユニットと情報の授受を行って記憶デバイスに対するアクセスを制御するＮＡＳシステムの情報処理方法において、
前記各ＮＡＳユニットは、前記通信ネットワークに接続されるネットワーク用ポートと、相隣接するＮＡＳユニットに接続されるバックエンド用ポートとを備え、前記各バックエンド用ポートは互いに接続され、前記複数のＮＡＳユニットのうち１つはマスタ用ＮＡＳユニットとして、他の１つはバックアップ用ＮＡＳユニットとして、残りはサブ用ＮＡＳユニットとして構成され、前記マスタ用ＮＡＳユニットは、システム情報を基に前記各バックエンド用ポートを介して前記他のＮＡＳユニットと情報の授受を行って他のＮＡＳユニットの状態を監視する処理と、前記他のＮＡＳユニットのいずれかでＬＡＮ障害が生じたときには、当該他のＮＡＳユニットに対して障害ポートの閉塞とバイパスを指示する処理と、当該他のＮＡＳユニットの障害発生時における情報を前記バックアップ用ＮＡＳユニットに転送する処理と、その後ＬＡＮ障害が回復したときに前記バックアップ用ＮＡＳユニットに格納されていた情報を前記ＬＡＮ障害の回復した他のＮＡＳユニットにリストアさせる処理を含むＮＡＳシステムの情報処理方法。
通信ネットワークを介して上位装置と通信を行うともに、通信に伴う情報を処理する複数のＮＡＳユニットを備え、前記各ＮＡＳユニットと情報の授受を行って記憶デバイスに対するアクセスを制御する複数のストレージとを備え、前記各ＮＡＳユニットは、前記通信ネットワークに接続されるネットワーク用ポートと、相隣接するＮＡＳユニットに接続されるバックエンド用ポートとを備え、前記各バックエンド用ポートは互いに接続され、前記複数のＮＡＳユニットのうち１つはマスタ用ＮＡＳユニットとして、他の１つはバックアップ用ＮＡＳユニットとして、残りはサブ用ＮＡＳユニットとして構成され、前記マスタ用ＮＡＳユニットは、システム情報を基に前記各バックエンド用ポートを介して前記他のＮＡＳユニットと情報の授受を行って他のＮＡＳユニットの状態を監視する処理と、前記他のＮＡＳユニットのいずれかでＯＳ障害が生じたときに、当該他のＮＡＳユニットの障害発生時における情報を前記バックアップ用ＮＡＳユニットに転送する処理と、その後ＯＳ障害が回復したときに前記バックアップ用ＮＡＳユニットに格納されていた情報を前記ＯＳ障害の回復した他のＮＡＳユニットにリストアさせる処理を含むＮＡＳシステムの情報処理方法。
通信ネットワークを介して上位装置と通信を行うともに、通信に伴う情報を処理する複数のＮＡＳユニットと、前記各ＮＡＳユニットと情報の授受を行って記憶デバイスに対するアクセスを制御する複数のストレージとを備え、前記各ＮＡＳユニットは、前記通信ネットワークに接続されるネットワーク用ポートと、相隣接するＮＡＳユニットに接続されるバックエンド用ポートとを備え、前記各バックエンド用ポートは互いに接続され、前記複数のＮＡＳユニットのうち１つはマスタ用ＮＡＳユニットとして、他の１つはバックアップ用ＮＡＳユニットとして、残りはサブ用ＮＡＳユニットとして構成され、前記マスタ用ＮＡＳユニットは、システム情報を基に前記各バックエンド用ポートを介して前記他のＮＡＳユニットと情報の授受を行って他のＮＡＳユニットの状態を監視する処理と、前記他のＮＡＳユニットのいずれかで負荷が集中したときに、負荷の集中した他のＮＡＳユニットを特定して、負荷の一部を前記バックアップ用ＮＡＳユニットに振り分ける処理と、前記特定された他のＮＡＳユニットにおける負荷集中が緩和したきに、バックアップ用ＮＡＳユニットに振り分けられていた情報を前記特定された他のＮＡＳユニットに戻す処理を含むＮＡＳシステムの情報処理方法。