JP2013210959A - ストレージ管理方法、システム、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の制御装置2a,2bは、1または2以上の記憶装置で構成されるグループが割り当てられると、割り当てられたグループを指定したデータを、該グループに属する記憶装置に冗長化して格納するように、データ格納を制御する。情報処理装置3は、データの冗長性が失われたグループが検出されると、検出された該グループが割り当てられた制御装置には、検出された該グループ以外のグループが割り当てられないように、グループの制御装置への割り当て関係を変更する。さらに情報処理装置3は、変更後に検出された該グループが割り当てられた制御装置に、検出された該グループのデータの冗長性の回復処理を実行させる。
【選択図】図1
Description
1つの側面では、本発明は、冗長性の回復処理の影響が他の処理に波及することを抑止するシステム、ストレージ管理方法、およびプログラムを提供することを目的とする。
〔第1の実施の形態〕
図1は、第1の実施の形態に係るシステムの機能の構成例を示す図である。第1の実施の形態に係るシステムは、複数の記憶装置1a,1b,1c,1d,1eと、複数の制御装置2a,2b、および情報処理装置3を有する。
制御装置2a,2bは、1または2以上の記憶装置で構成されるグループ(記憶装置群)が割り当てられると、割り当てられたグループを指定したデータを、そのグループに属する記憶装置に冗長化して格納するように、データ格納を制御する。制御装置2a,2bそれぞれは、記憶装置1a,1b,1c,1d,1eそれぞれとの通信経路を有している。なお、制御装置2a,2bと記憶装置1a,1b,1c,1d,1eとの間の通信経路は、常時接続された経路であってもよいし、スイッチ装置を介して、通信を接続する際に適宜接続される経路であってもよい。1つの制御装置には、例えば0以上のグループを割り当て可能である。換言すると、複数のグループを制御装置に割り当てることが可能であると共に、グループを割り当てない制御装置も存在可能である。
図2は、第1の実施の形態における割り当て変更とリビルド処理の一例を示す図である。第1の状態は、正常動作中を示している。図2の例では、記憶装置1a,1bが属するグループ4aと、記憶装置1c,1dが属するグループ4bとが設けられている。2つのグループ4a,4bは、共に制御装置2aに割り当てられている。従って、各グループ4a,4bに格納するデータは、制御装置2aによって冗長化して格納される。
第1の状態では、制御装置2aが、グループ4a(第1の記憶装置群)に含まれる各記憶装置を用いて第1のデータを冗長化して格納する制御を行っている。また制御装置2aが、グループ4b(第2の記憶装置群)に含まれる各記憶装置を用いて第2のデータを冗長化して格納する制御を行っている。第2の状態では、情報処理装置3が、第1の記憶装置群における第1のデータの冗長化した格納状態が失われたことを検出している。そして情報処理装置3が、第2のデータを冗長して格納する前記第2の記憶装置群に含まれる各記憶装置の管理を他の制御装置に変更する処理を実行している。そして第3の状態では、情報処理装置が、制御装置2bを制御することで、第1の記憶装置群に含まれる各記憶装置を用いた第1のデータの冗長化した格納状態を再構築する処理を実行している。
〔第2の実施の形態〕
次に第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態は、データの信頼性保証技術としてRAIDを用いるものである。第2の実施の形態では、サーバ内に実装された複数のCPU(CPUプール)のなかから選択したCPUを、RAIDコントローラとして機能させる。また第2の実施の形態では、サーバ内に実装された複数のHDD(ストレージドライブプール)のなかの数台のHDDを組み合わせて、RAIDグループが構成される。
DAN101には、管理ユニット110が接続されている。管理ユニット110は、DAN101におけるCPUユニットとHDDとの接続・切断を管理する。また管理ユニット110は、CPUユニットに実行させる機能を管理する。例えば管理ユニット110は、複数のCPUユニット120−1,120−2,120−3,120−4,・・・のなかから、RAIDコントローラとして機能させるCPUユニットを選択する。そして管理ユニット110は、選択したCPUユニットに対してRAIDコントローラとしての動作を指示する。また管理ユニット110には、端末装置21が接続されている。管理ユニット110は、端末装置21を介して、管理者からの指示を受け付ける。
CPUユニット120−1は、CPU121によって装置全体が制御されている。CPU121には、バス126を介してRAM122と複数の周辺機器が接続されている。なおCPUユニット120−1が有するCPU数は1つに限定されず、複数であってもよい。CPUユニット120−1が複数のCPUを有する場合、複数のCPUが連係動作し、CPUユニット120−1を制御する。
フラッシュメモリ123は、不揮発性の半導体記憶装置である。フラッシュメモリ123は、CPUユニット120−1の補助記憶装置として使用される。フラッシュメモリ113には、OSのプログラム、アプリケーションプログラム、および各種データが格納される。なお補助記憶装置としては、フラッシュメモリ113に代えて、HDDなどの磁気記憶装置を使用することもできる。またCPUユニット120−1内にフラッシュメモリ113などの補助記憶装置を設けずに、DAN101経由で接続されたHDDの1つを、CPUユニット120−1の補助記憶装置として使用することも可能である。
HBA125は、DAN101を介して、HDD131,132,133,・・・にアクセスする。例えばHBA125は、CPU121からの指示に従って、HDD131,132,133,・・・へのデータの書き込み、またはHDD131,132,133,・・・からのデータの読み出しを行う。
図6は、サーバで実現されるRAID機能の一例を示すブロック図である。図6の例では、2つのCPUユニット120−1,120−2が、RAIDコントローラ127,128として機能している。RAIDコントローラ127の識別子は「RC−A」、RAIDコントローラ128の識別子は「RC−B」である。
管理ユニット110は、RAIDシステム管理部118として機能する。RAIDシステム管理部118は、CPUユニットを複数のHDDと組み合わせて、RAIDシステムとして動作させ、そのRAIDシステムの運用を管理する。例えばRAIDシステム管理部118は、1つのCPUユニットをRAIDコントローラとして機能させ、複数のHDDを、そのRAIDコントローラで制御されるRAIDグループとして機能させる。またRAIDシステム管理部118は、例えばRAIDグループに含まれるHDDのいずれかで障害が発生した際に、そのHDDが属するRAIDグループのリビルド処理を実行するRAIDコントローラを選択する。そしてRAIDシステム管理部118は、選択したRAIDコントローラへのリビルド処理の実行指示を行う。
図7は、RAIDシステムの第1の状態遷移例における第1の状態を示す図である。図7の例では、4つのRAIDグループ171〜174が、RAIDコントローラ127で制御されている。
図9は、RAIDコントローラとリビルド管理部との内部機能の一例を示すブロック図である。なお図9には、RAIDグループ171をRAIDコントローラ127が制御し、RAIDグループ174をRAIDコントローラ128が制御している状況下での接続関係が示されている。
外部通信部118bは、管理用の端末装置21との間で通信する。例えば外部通信部118bは、端末装置21から、RAIDコントローラとRAIDグループとの接続指示を受信する。外部通信部118bは、受信した接続指示を、コントローラ−ディスク管理部118cに転送する。
次に、各記憶部127d,128d,118eに格納される情報について詳細に説明する。
[ステップS108]RAIDコントローラ127のRAIDグループ制御部127cは、RAIDシステム管理部118に、ディスク群の接続指示に対するレスポンスを送信する。RAIDシステム管理部118では、レスポンスに応じてRAIDグループ管理部118dが、RAIDグループ管理テーブル118hに、RAIDグループ171の情報を含むエントリを登録する。登録されるエントリには、例えばRAIDグループ171のRAID−ID、RAIDグループ171のRAIDレベル、ステータス「正常」、およびRAIDグループ171を構成するHDD131〜134のDISK−IDのリストが含まれる。また登録されるエントリには、接続先のCPUとして、CPUユニット120−1のCPU−ID「CPU−01」が含まれる。さらに、登録されるエントリの属性には、RAIDグループ171用のIPアドレスが設定される。
[ステップS110]RAIDコントローラ127のRAIDグループ制御部127cは、端末装置31から送信されたiSCSIターゲットディスク接続要求を受信する。そしてRAIDグループ制御部127cは、端末装置31に対するiSCSIターゲットディスクの接続処理を行う。
これにより、端末装置31は、RAIDグループ171のIPアドレスを指定したアクセス要求を送信することで、RAIDグループ171へのアクセスが可能となる。
[ステップS130]一方、識別子「RC−B」のRAIDコントローラ128にストレージ群を接続したRAIDシステム管理部118は、RAIDグループ174用のIPアドレスを含む接続指示を、RAIDコントローラ128に送信する。
[ステップS136]端末装置34は、ARPテーブルの更新要求に応じて、自身のARPテーブルを更新する。そして端末装置34は、RAIDコントローラ128を介して、RAIDグループ174との接続処理を行う。この処理の詳細は、図15のステップS109〜S122の処理と同様である。
[ステップS140]RAIDコントローラ128のRAIDグループ制御部128cは、RAIDグループ174のリビルド処理を開始する。例えばRAIDグループ174のRAIDレベルがRAID5であれば、RAIDグループ制御部128cは、HDD143〜145のデータおよびパリティデータを用いて、故障したHDD146に格納されていたデータまたはパリティデータを再現する。そしてRAIDグループ制御部128cは、再現したデータまたはパリティデータを、HDD147に格納する。またRAIDグループ制御部128cは、RAIDグループ174のRAIDレベルがRAID1であれば、HDD146と同じデータを格納していたHDD内のデータを、HDD147にコピーする。
図24は、RAIDコントローラとディスク群との接続の切り替え制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。以下、図24に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
[ステップS158]RAIDグループ管理部118dは、縮退RAIDグループ内の異常ディスクのRAIDコントローラからの切り離しを、コントローラ−ディスク管理部118cに指示する。またRAIDグループ管理部118dは、代替ディスクと、縮退RAIDグループが接続されているRAIDコントローラとの接続を、コントローラ−ディスク管理部118cに指示する。コントローラ−ディスク管理部118cは、指示に従って、異常ディスクの切り離しと、代替ディスクの接続とを行う。
[ステップS160]RAIDグループ管理部118dは、代替ディスクを接続したことを示すレスポンスを受信したか否かを判断する。RAIDグループ管理部118dは、レスポンスを受信した場合、処理をステップS161に進める。またRAIDグループ管理部118dは、レスポンスを受信していなければ、ステップS160の処理を繰り返すことで、レスポンスを待つ。
[ステップS162]RAIDグループ管理部118dは、リビルド処理が終了したか否かを判断する。例えばRAIDグループ管理部118dは、リビルド処理を実行しているRAIDコントローラから、リビルド終了の通知を受け取ると、リビルド処理が終了したと判断する。RAIDグループ管理部118dは、リビルド処理が終了した場合、処理をステップS163に進める。またRAIDグループ管理部118dは、リビルド処理が終了しなければ、ステップS162の処理を繰り返すことで、リビルド処理の終了を待つ。
図25は、縮退RAIDグループ接続切り替え処理の手順の一例を示すフローチャートである。以下、図25に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
図26は、正常RAIDグループ接続切り替え処理の手順の一例を示すフローチャートである。以下、図26に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
第2の実施の形態では、管理ユニットのCPUがプログラムを実行することによってRAIDシステム管理部の機能を実現するものとしたが、プログラムで記述された処理の一部を、電子回路に置き換えることが可能である。例えば、上記の処理機能の少なくとも一部を、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)などの電子回路で実現してもよい。
2a,2b 制御装置
3 情報処理装置
4a,4b グループ
21,31,32,33,34 端末装置
22 ネットワークスイッチ
100 サーバ
101 DAN
102 CPUプール
103 ストレージドライブプール
110 管理ユニット
120−1,120−2,120−3,120−4,・・・ CPUユニット
131〜142,・・・ HDD
Claims (9)
- 複数の記憶装置と、
1または2以上の記憶装置で構成されるグループが割り当てられると、割り当てられたグループを指定したデータを、該グループに属する記憶装置に冗長化して格納するように、データ格納を制御する複数の制御装置と、
データの冗長性が失われたグループが検出されると、検出された該グループが割り当てられた制御装置には、検出された該グループ以外のグループが割り当てられないように、検出された該グループ以外のグループの制御装置への割り当て関係を変更し、変更後に検出された該グループが割り当てられた制御装置に、検出された該グループのデータの冗長性の回復処理を実行させる情報処理装置と、
を有するシステム。 - 前記情報処理装置は、データの冗長性が失われたグループが検出されると、前記複数の制御装置のなかから、グループが割り当てられていない制御装置を特定し、検出された該グループの割り当て先を、該特定した制御装置に変更する、
請求項1記載のシステム。 - 前記情報処理装置は、データの冗長性が失われたグループが検出されると、前記複数の制御装置のうち、稼働していない制御装置を起動し、検出された該グループの割り当て先を、該起動した制御装置に変更する、
請求項1記載のシステム。 - 前記情報処理装置は、前記起動した制御装置による検出された前記グループのデータの冗長性の回復処理が完了すると、検出された前記グループの割り当て先を、前記起動した制御装置以外の制御装置に変更し、前記起動した制御装置の稼働を停止させる、
請求項3記載のシステム。 - 前記情報処理装置は、データの冗長性が失われたグループが検出されると、検出された該グループと同じ制御装置に割り当てられている他のグループの割り当て先を、該制御装置以外の制御装置に変更する、
請求項1記載のシステム。 - 前記情報処理装置は、検出された前記グループのデータの冗長性の回復処理が完了すると、前記他のグループの割り当て先を、検出された前記グループと同じ制御装置に戻す、
請求項5記載のシステム。 - 情報処理装置が、
1または2以上の記憶装置で構成され、割り当てられた制御装置によりデータが冗長化して格納されるグループのなかから、データの冗長性が失われたグループが検出されると、検出された該グループが割り当てられた制御装置には、検出された該グループ以外のグループが割り当てられないように、グループの制御装置への割り当て関係を変更し、
変更後に検出された該グループが割り当てられた制御装置に、検出された該グループのデータの冗長性の回復処理を実行させる、
ストレージ管理方法。 - 1または2以上の記憶装置で構成され、割り当てられた制御装置によりデータが冗長化して格納されるグループのなかから、データの冗長性が失われたグループが検出されると、検出された該グループが割り当てられた制御装置には、検出された該グループ以外のグループが割り当てられないように、グループの制御装置への割り当て関係を変更し、
変更後に検出された該グループが割り当てられた制御装置に、検出された該グループのデータの冗長性の回復処理を実行させる、
処理を情報処理装置に実行させるプログラム。 - 複数の記憶装置と、
前記複数の記憶装置のうち1または複数の記憶装置を含む第1の記憶装置群に含まれる各記憶装置を用いて第1のデータを冗長化して格納する制御を行うと共に、前記複数の記憶装置のうち1または複数の記憶装置を含む第2の記憶装置群に含まれる各記憶装置を用いて第2のデータを冗長化して格納する制御を行う制御装置と、
前記第1の記憶装置群における前記第1のデータの冗長化した格納状態が失われたことを検出すると、前記第2のデータを冗長して格納する前記第2の記憶装置群に含まれる各記憶装置の管理を他の制御装置に変更する処理を実行し、該変更する処理の後に、前記第1の記憶装置群に含まれる各記憶装置を用いた前記第1のデータの冗長化した格納状態を再構築する処理を実行する情報処理装置と、
を備えたシステム。
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