JP2019128906A - ストレージ装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
次に、本実施の形態のストレージ装置について説明する。図1は、本実施形態に係るストレージ装置1を含む計算機システムの構成例を示す。ストレージ装置1は、ストレージコントローラ10と、ストレージコントローラ10に接続された複数の記憶デバイス20とを備える。
続いて、本実施形態に係るストレージ装置1が管理する記憶領域について説明する。本実施形態に係るストレージ装置1が有する1以上の記憶デバイス20は、所定サイズの記憶空間をストレージコントローラ10に提供する。ただし、ストレージコントローラ10は、記憶デバイス20の提供する記憶空間を直接ホスト2には提供しない。ストレージコントローラ10はホスト2に、記憶デバイス20の提供する記憶空間とは異なる、1以上の仮想的な記憶空間を提供する。この仮想的な記憶空間を「仮想ボリューム」と呼ぶ。また、仮想ボリューム(ホスト2に提供される記憶空間)のことを、「上書き空間」と呼ぶこともある。
続いて、上で述べたプール(図2のオブジェクト31)、仮想ボリューム(図2のオブジェクト30)及び追書き空間(図2のオブジェクト32)の管理に用いられる管理情報の内容について説明する。なお、本明細書や図面で、数値の先頭に文字列“0x”が付されているものがあるが、これはその数値が16進数で表記されていることを意味する。
続いて、本実施形態に係るストレージ装置1が実施する各種処理の流れについて説明する。図12に示すように、本実施形態に係るストレージ装置1のローカルメモリ14には、少なくとも、I/Oプログラム50、バッファ更新プログラム51、圧縮・重複排除プログラム52、ガベージコレクションプログラム53が格納されており、CPU13がこれらのプログラムを実行することにより以下に説明する各種処理が実行される。
まず、図13を参照してI/Oプログラム50が実行するライト処理の流れを説明する。なお、以下においては、ライト対象のデータのデータサイズが1チャンク(8KB)と同じで、かつライト要求で指定されたこのデータのライト先の先頭アドレスがチャンクの先頭アドレスに一致しているものとして説明する。
図14は、図13のステップS6においてI/Oプログラム50により呼び出された圧縮・重複排除プログラム52により実行される圧縮・重複排除処理の流れを示す。
図15A及び図15Bは、図14について上述した圧縮・重複排除処理のステップS15において圧縮・重複排除プログラム52により実行される重複排除処理の具体的な処理手順を示す。圧縮・重複排除プログラム52は、この図15A及び図15Bに示す処理手順に従って、選択チャンクに対する重複排除処理を実行する。
図16は、図15A及び図15Bについて上述した重複排除処理のステップS34において圧縮・重複排除プログラム52により実行されるPA決定及び書込み処理の具体的な処理手順を示す。圧縮・重複排除プログラム52は、この図16に示す処理手順に従って、バッファ54(図12)に格納されている選択チャンクの圧縮チャンクの格納先とすべき追書き空間上のPAを決定すると共に、そのPAに更新後の選択チャンクの圧縮チャンクを書き込む。
本実施形態のストレージ装置1において、ホスト2から書き込まれたデータが上書き空間から圧縮されて追書き空間に書き込まれた後に、そのデータが更新された場合、更新前の圧縮されたデータは基本的にガベージとなる(ただし、重複排除処理により唯一残されたデータである場合を除く)。このため本実施形態のストレージ装置1では、追書き空間内やプール内に存在するガベージを破棄する後述のガベージコレクション処理(図18)を定期的に実行することにより、ガベージの蓄積に起因する追書き空間やプール容量の枯渇を防止している。
本実施形態においては、「ガベージ量が多い」と判断する基準として、次式
本実施形態においては、次式
図18は、I/Oプログラム50により定期的に実行されるデステージ処理の処理手順を示す。上述のように本実施形態のストレージ装置1では、仮想ボリュームのある領域(上書き空間上のあるLA)に対する最初のデータライトの場合には、インライン方式によりホストI/Oと同期してデータが記憶デバイス20に格納される。
他方、図19は、ガベージコレクションプログラム53により定期的に実行されるガベージコレクション処理の処理手順を示す。ガベージコレクションプログラム53は、この処理手順に従って、プールに格納されたガベージを定期的に廃棄し、ガベージに使用されていた記憶領域を回収する。
以上のように本ストレージ装置1では、対象となるチャンクの更新後の圧縮チャンクのデータサイズが当該チャンクの更新前の圧縮チャンクのデータサイズ以下であり、かつ、対象プールにおけるガベージ量が多い場合(追書き上書き条件の「条件1」)や、対象となるチャンクの更新後の圧縮チャンクのデータサイズが当該チャンクの更新前の圧縮チャンクのデータサイズ以下であり、かつ、対象プールの使用量が一定以上の場合(追書き上書き条件の「条件2」)には、更新後のそのチャンクの圧縮チャンクが追書き空間に格納されている更新前のそのチャンクの圧縮チャンクに上書きする。
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらは本発明の説明のための例示であって、本発明の範囲を本実施形態に飲み限定する趣旨ではない。すなわち、本発明は、他の種々の形態でも実施することが可能である。例えば、上述の実施形態においては、ローカルメモリ14及びキャッシュメモリ15という2種類のメモリを有する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ローカルメモリ14及びキャッシュメモリ15のうち、いずれか一方だけを有するようにストレージ装置1を構成するようにしてもよい。その場合、すべての情報がそのローカルメモリ又はキャッシュメモリに格納される。
Claims (8)
- ホストに対して仮想的な記憶空間である仮想ボリュームを提供するストレージ装置において、
プールを構成する1又は複数の記憶デバイスと、
仮想的な論理空間である追書き空間を管理し、前記ホストにより前記仮想ボリュームに書き込まれた前記データのうちの圧縮対象のデータを圧縮して前記追書き空間に追記し、前記追書き空間に追記した圧縮後の前記データを前記記憶デバイスに書き込むコントローラと
を備え、
前記コントローラは、
前記プールの使用量が閾値以上となった場合には、前記ホストからの前記ライト要求の受付を制限し、
前記追書き空間に追記したデータが更新された場合に、所定の条件を満たす場合には、更新後の当該データの圧縮データを、前記追書き空間に追記されている更新前の当該データの圧縮データに上書きする
ことを特徴とするストレージ装置。 - 前記追書き空間に格納された前記データが更新され、更新後の当該データの圧縮データが前記追書き空間に追記された場合には、前記追書き空間に格納されている更新前の当該データの圧縮データがガベージとして管理され、
前記コントローラは、
更新後の前記データの圧縮後のデータサイズが前記追書き空間に格納されている更新前の当該データの圧縮後のデータサイズ以下であり、かつ、前記プールにおける前記ガベージのデータ量が、当該プールに格納された各データの前記圧縮前の総データ量と、当該プールに格納された各前記データの前記圧縮後の総データ量との差分以上であるか、又は、更新後の前記データの圧縮後のデータサイズが前記追書き空間に格納されている更新前の当該データの圧縮後のデータサイズ以下であり、かつ、当該プールの使用量が閾値以上の場合に、更新後の当該データの圧縮データを、前記追書き空間に格納されている更新前の当該データの圧縮データに上書きする
ことを特徴とする請求項1に記載のストレージ装置。 - 前記コントローラは、
前記仮想ボリュームの同一領域に対する前記ホストからの初回のデータライト時には当該データライトと同期してデータを前記記憶デバイスに書き込み、2回目以降のデータライト時には当該データライトとは非同期にデータを前記記憶デバイスに書き込む
ことを特徴とする請求項2に記載のストレージ装置。 - 一部の前記記憶デバイスは、格納されたデータを圧縮して記憶保持する圧縮機能が搭載され、
当該記憶デバイスに格納される前記データは、前記仮想ボリュームから圧縮されて前記追書き空間に追記されることなく当該記憶デバイスに与えられる
ことを特徴とする請求項3に記載のストレージ装置。 - ホストに対して仮想的な記憶空間である仮想ボリュームを提供するストレージ装置の制御方法において、
前記ストレージ装置は、
プールを構成する1又は複数の記憶デバイスと、
仮想的な論理空間である追書き空間を管理し、前記ホストにより前記仮想ボリュームに書き込まれた前記データのうちの圧縮対象のデータを圧縮して前記追書き空間に追記し、前記追書き空間に追記した圧縮後の前記データを前記記憶デバイスに書き込むコントローラと
を有し、
前記コントローラは、
前記プールの使用量が閾値以上となった場合には、前記ホストからの前記ライト要求の受付を制限し、
前記コントローラが、前記追書き空間に追記したデータが更新された場合に、所定の条件を満たすか否かを判定する第1のステップと、
前記所定の条件を満たす場合に、前記コントローラが、更新後の当該データの圧縮データを、前記追書き空間に追記されている更新前の当該データの圧縮データに上書きする第2のステップと
を備えることを特徴とするストレージ装置の制御方法。 - 前記追書き空間に格納された前記データが更新され、更新後の当該データの圧縮データが前記追書き空間に追記された場合には、前記追書き空間に格納されている更新前の当該データの圧縮データがガベージとして管理され、
前記第1のステップにおいて、前記コントローラは、
更新後の前記データの圧縮後のデータサイズが前記追書き空間に格納されている更新前の当該データの圧縮後のデータサイズ以下であり、かつ、前記プールにおける前記ガベージのデータ量が、当該プールに格納された各データの前記圧縮前の総データ量と、当該プールに格納された各前記データの前記圧縮後の総データ量との差分以上であるか、又は、更新後の前記データの圧縮後のデータサイズが前記追書き空間に格納されている更新前の当該データの圧縮後のデータサイズ以下であり、かつ、当該プールの使用量が閾値以上の場合に、前記条件を満たすと判定する
ことを特徴とする請求項5に記載のストレージ装置の制御方法。 - 前記コントローラは、
前記仮想ボリュームの同一領域に対する前記ホストからの初回のデータライト時には当該データライトと同期してデータを前記記憶デバイスに書き込み、2回目以降のデータライト時には当該データライトとは非同期にデータを前記記憶デバイスに書き込む
ことを特徴とする請求項6に記載のストレージ装置の制御方法。 - 一部の前記記憶デバイスは、格納されたデータを圧縮して記憶保持する圧縮機能が搭載され、
当該記憶デバイスに格納される前記データは、前記仮想ボリュームから圧縮されて前記追書き空間に追記されることなく当該記憶デバイスに与えられる
ことを特徴とする請求項7に記載のストレージ装置の制御方法。
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