JP2010015516A - データ制御装置、ストレージシステムおよびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の不揮発性の半導体記憶装置に対するデータの書き込み頻度に差をつける必要があると判断した場合(S1)、各半導体記憶装置に対するデータの書き込み頻度に差をつけるべく、各半導体記憶装置に対してデータと共に誤り訂正符号データをストライプブロック単位で分散させて記録するデータ破損の復元機能にかかるデータおよび誤り訂正符号データの配置情報を記録したマッピング表で管理されているストライプブロックのデータを入れ替えて配置情報を変更する(S2)。これにより、各半導体記憶装置に対するデータの書き込み頻度に差がつき、複数の半導体記憶装置が同時期に故障してしまうことを回避させることができるので、データ損失の危険性を低減させることができる。
【選択図】 図10
Description
次に、図3を参照して、ストレージ装置40の構成および処理について詳細に説明する。図3は、ストレージ装置40の詳細構成を示すブロック図である。ストレージ装置40のコントローラ20は、ASICやCPU等の処理装置、コントローラ20の動作を制御する所定のプログラムが格納されたROMや当該処理装置のワーク領域となるRAM等の記憶装置を備えており(何れも図示せず)、当該処理装置と記憶装置に格納されたプログラムとの協働により、図3に示すように、ホストインタフェース部21、パディング処理部22、コマンド処理部23、ストレージインタフェース部25の各機能部を実現するものとする。
次に、図6を参照して、RAIDコントローラ30の構成および処理について詳細に説明する。図6は、RAIDコントローラ30の詳細構成を示すブロック図である。図6に示すRAIDコントローラ30は、上述したような複数の不揮発性半導体記憶装置31を接続し、ある特定の不揮発性半導体記憶装置31が故障してデータの読み込みができなくなった場合でも、その不揮発性半導体記憶装置31に保存していたデータを、その他の不揮発性半導体記憶装置31に保存していたデータから復元できるような、耐障害性・冗長性を持つRAID構成のストレージシステムにおけるRAIDコントローラを想定している。
次に、RAIDコントローラ30のマッピング変更処理の流れについて説明する。図10は、マッピング変更処理の流れを概略的に示すフローチャートである。図10に示すように、自動または手動による任意のタイミング、定期的に実行されるようなスケジューリング等により、処理が開始されると、マッピング変更処理部16の判断部19は、現在の状態から、
・それぞれの不揮発性半導体記憶装置31の書き込み頻度に差をつける必要があるか
・それぞれの不揮発性半導体記憶装置31の書き込み頻度を平滑化する必要があるか
・そのままの状態でよいか
を判断する(ステップS1)。
第1の書き込み頻度に差をつける方法としては、書き込み頻度を段階的に差をつける方法がある。図11に示すように、初回設置後(1)、しばらくの間はストライプブロックごとのアクセス回数を計測し(2)、調査結果に基づき、書き込み頻度を段階的に差をつけて(書き込み頻度を傾かせて)、書き込み回数をばらつかせる(3)。その後、書き込み頻度を平滑化し、(必要であれば)平滑状態を維持するように随時調整する(4)。これにより、各不揮発性半導体記憶装置31は、順番に寿命を迎えることになる。
第2の書き込み頻度に差をつける方法としては、図14に示すように、余命が短い上位2つのドライブの余命差が所定の閾値を下回った場合に(1)、余命が短い上位2つのドライブへの書き込み頻度に差をつける(2)。この場合、余命が短い方により多くの書き込み頻度を割り当てた方が効果的である。
第1のストライプブロックのデータの入れ替え処理としては、スワップ領域を用いる方法がある。図16はスワップ領域を用いる入れ替え処理の流れを示すフローチャート、図17はその模式図である。図16に示すように、入れ替え処理部18は、まず、入れ替える2つのストライプブロックの領域のうち、どちらか一方を領域1、他方を領域2とする(ステップS21)。
第2のストライプブロックのデータの入れ替え処理としては、RAIDの復元機能を用いる方法がある。図18はRAIDの復元機能を用いる入れ替え処理の流れを示すフローチャート、図19はその模式図である。図18に示すように、入れ替え処理部18は、まず、入れ替える2つのストライプブロックの領域のうち、どちらか一方を領域1、他方を領域2とする(ステップS31)。
14 書込頻度管理部
15 寿命情報管理部
16 変更処理部
19 判断部
30 データ制御装置
31 半導体記憶装置
100 ストレージシステム
Claims (12)
- データと共に、当該データとは別に付加される冗長なデータである誤り訂正符号データを、複数の不揮発性の半導体記憶装置に対してストライプブロック単位で分散させて記録するデータ破損の復元機能に関するものであって、前記データおよび前記誤り訂正符号データの配置情報を記録したマッピング表を管理するマッピング表管理部と、
前記各半導体記憶装置に対するデータの書き込み頻度に差をつける必要があるか否かを判断する判断部と、
前記判断部により前記各半導体記憶装置に対するデータの書き込み頻度に差をつける必要があると判断した場合、前記各半導体記憶装置に対するデータの書き込み頻度に差をつけるべく、前記マッピング表で管理されている前記ストライプブロックのデータを入れ替えて前記配置情報を変更する変更処理部と、
を備えることを特徴とするデータ制御装置。 - 前記ストライプブロック毎の書き込み頻度の情報を管理する書込頻度管理部と、
前記各半導体記憶装置の残り寿命の情報を管理する寿命情報管理部と、
を備え、
前記判断部は、前記ストライプブロック毎の前記書き込み頻度の情報と、前記各半導体記憶装置の前記残り寿命の情報と、前記マッピング表および前記ストライプブロック毎の前記書き込み頻度の情報から算出できる前記各半導体記憶装置に対する書き込み頻度の情報とに応じて、前記各半導体記憶装置に対するデータの書き込み頻度に差をつける必要があるか否かを判断する、
ことを特徴とする請求項1記載のデータ制御装置。 - 前記変更処理部は、前記各半導体記憶装置に対するデータの書き込み頻度について段階的に差がつくように、前記マッピング表で管理されている前記ストライプブロックのデータを入れ替えて前記配置情報を変更するとともに、前記ストライプブロックのデータを入れ替える、
ことを特徴とする請求項1記載のデータ制御装置。 - 前記変更処理部は、前記各半導体記憶装置に対するデータの書き込み頻度に差をつけた後、一定期間が経過した場合に、前記各半導体記憶装置に対するデータの書き込み頻度が平滑化するように、前記マッピング表で管理されている前記ストライプブロックのデータを入れ替えて前記配置情報を変更する、
ことを特徴とする請求項3記載のデータ制御装置。 - 前記変更処理部は、余命が短い上位2つの前記半導体記憶装置の余命差が所定の閾値を下回った場合に、余命が短い上位2つの前記半導体記憶装置への書き込み頻度に差がつくように、前記マッピング表で管理されている前記ストライプブロックのデータを入れ替えて前記配置情報を変更する、
ことを特徴とする請求項1記載のデータ制御装置。 - 前記変更処理部は、余命が短い前記半導体記憶装置により多くの書き込み頻度を割り当てる、
ことを特徴とする請求項5記載のデータ制御装置。 - 前記変更処理部は、前記ストライプブロック入れ替え判定についての制約事項として、耐障害性構成を保持しておくために、同一ストライプグループ内での入れ替えのみを許可する、
ことを特徴とする請求項1記載のデータ制御装置。 - 前記変更処理部は、前記ストライプブロック入れ替え判定についての制約事項として、耐障害性構成を保持しておくために、同一の前記半導体記憶装置上の前記ストライプブロックの入れ替えのみを許可する、
ことを特徴とする請求項1記載のデータ制御装置。 - 前記変更処理部は、前記ストライプブロックのデータの入れ替えに、スワップ領域を用いる、
ことを特徴とする請求項1記載のデータ制御装置。 - 前記変更処理部は、前記ストライプブロックのデータの入れ替えに、RAID(Redundant Arrays of Independent/Inexpensive Disks)の復元機能を用いる、
ことを特徴とする請求項1記載のデータ制御装置。 - 複数の不揮発性の半導体記憶装置と、
請求項1ないし10のいずれか一記載のデータ制御装置と、
を備えることを特徴とするストレージシステム。 - コンピュータを、
データと共に、当該データとは別に付加される冗長なデータである誤り訂正符号データを、複数の不揮発性の半導体記憶装置に対してストライプブロック単位で分散させて記録するデータ破損の復元機能に関するものであって、前記データおよび前記誤り訂正符号データの配置情報を記録したマッピング表を管理するマッピング表管理部と、
前記各半導体記憶装置に対するデータの書き込み頻度に差をつける必要があるか否かを判断する判断部と、
前記判断部により前記各半導体記憶装置に対するデータの書き込み頻度に差をつける必要があると判断した場合、前記各半導体記憶装置に対するデータの書き込み頻度に差をつけるべく、前記マッピング表で管理されている前記ストライプブロックのデータを入れ替えて前記配置情報を変更する変更処理部と、
として機能させることを特徴とするプログラム。
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