JP2023044934A - ストレージ装置及びキャッシュ制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】処理性能を向上させるキャッシュ制御を実現する。【解決手段】ストレージ装置は、ユーザデータに対するアクセスの履歴を管理し、任意のアクセス元が任意のユーザデータに、任意の時間帯及び任意の曜日にアクセスした履歴を集計することによって、時間帯及び曜日の組合せにおけるアクセス元のユーザデータに対するアクセス頻度を評価するための第１指標を算出し、アクセス元、ユーザデータ、時間帯、曜日、及び第１指標を含む解析データを生成し、同一アクセス元及び同一時間帯の解析データに含まれる第１指標に基づいて、同一時間帯におけるアクセス元のユーザデータに対するアクセス傾向を評価するための第２指標を算出し、アクセス元、ユーザデータ、時間帯、曜日、及び第２指標を含むアクセス傾向データを生成し、現在の時間帯より一つ先の時間帯に対応するアクセス傾向データに基づいて、キャッシュ制御を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、ストレージ装置のキャッシュ制御に関する。

ストレージ装置が格納するユーザデータを用いた処理の性能を向上させるためにキャッシュメモリを利用する。キャッシュメモリにデータを格納することによって、高速にユーザデータを応答することができる。キャッシュメモリの容量には限りがあるためユーザデータを管理する必要がある。キャッシュメモリのデータの管理方法として、特許文献１に記載の技術が知られている。

特許文献１には「記憶装置から読み出されたデータを記憶するキャッシュメモリ３６ａ～ｄと、上位装置２０からの記憶装置１０ａ～ｄに記憶されたデータに対するアクセス状況を監視するアクセス監視部と、アクセス状況に基づいて、キャッシュメモリ３６ａ～ｄの記憶内容を決定するスケジュール情報を作成するスケジュール情報作成部と、スケジュール情報に基づいて、記憶装置１０ａ～ｄからキャッシュメモリ３６ａ～ｄへのデータの記録処理と、キャッシュメモリからのデータの削除処理とを制御するメモリ制御部とを備えて構成する。」ことが記載されている。

特開２００９－１５７７４９号公報

特許文献１に記載の技術では、アクセス回数に基づいてスケジュール情報が生成されているため、アクセス回数は少ないが周期的にアクセスがあるユーザデータは、キャッシュ制御の対象にならない。例えば、バッチ処理で扱われるユーザデータは、アクセス回数は少ないが周期的にアクセスされるユーザデータであり、バッチ処理の開始前に当該データをキャッシュメモリに格納することによって、バッチ処理の処理性能の向上が期待される。

本発明は、ユーザデータのアクセス傾向に基づくキャッシュ制御方法及びその方法を実行するストレージ装置を提供することを目的とする。

本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、コントローラ及び複数の記憶媒体を備えるストレージ装置であって、前記コントローラは、キャッシュ領域を含むメモリにアクセス可能であって、前記複数の記憶媒体に格納されるユーザデータに対するアクセスの履歴をアクセス記録情報として管理し、前記アクセス記録情報に基づいて、任意のアクセス元が任意のユーザデータに、任意の時間帯及び任意の曜日にアクセスした前記履歴を集計することによって、時間帯及び曜日の組合せにおける前記アクセス元の前記ユーザデータに対するアクセス頻度を評価するための第１指標を算出し、アクセス元、ユーザデータ、時間帯、曜日、及び前記第１指標を含む解析データを生成し、同一アクセス元及び同一時間帯の前記解析データに含まれる前記第１指標に基づいて、同一時間帯におけるアクセス元の前記ユーザデータに対するアクセス傾向を評価するための第２指標を算出し、アクセス元、ユーザデータ、時間帯、曜日、及び前記第２指標を含む第１アクセス傾向データを生成し、現在の時間帯より一つ先の時間帯に対応する前記第１アクセス傾向データに基づいて、前記メモリに対する前記ユーザデータのフェッチ及び追い出しを制御する。

本発明によれば、ストレージ装置は、ユーザデータのアクセス傾向に基づいて、キャッシュ領域におけるユーザデータのフェッチ及び追い出しを制御できる。

本発明の実施例１のシステムの構成例を示す図である。 実施例１のアクセス記録情報のデータ構造の一例を示す図である。 実施例１のアクセス解析情報のデータ構造の一例を示す図である。 実施例１の第１キャッシュ制御情報のデータ構造の一例を示す図である。 実施例１の第２キャッシュ制御情報のデータ構造の一例を示す図である。 実施例１の制御部が実行するアクセス解析処理の一例を説明するフローチャートである。 実施例１の制御部が実行する重み算出処理の一例を説明するフローチャートである。 実施例１の制御部が実行するアクセス元接続確認処理の一例を説明するフローチャートである。 実施例１の制御部が実行するアクセス元接続確認処理の一例を説明するフローチャートである。 実施例１の制御部が実行するキャッシュ制御処理の一例を説明するフローチャートである。 実施例２の制御部が実行するアクセス解析処理の一例を説明するフローチャートである。 実施例２の制御部が実行するアクセス解析処理の一例を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。ただし、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。本発明の思想ないし趣旨から逸脱しない範囲で、その具体的構成を変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。

以下に説明する発明の構成において、同一又は類似する構成又は機能には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

本明細書等における「第１」、「第２」、「第３」等の表記は、構成要素を識別するために付するものであり、必ずしも、数又は順序を限定するものではない。

図１は、本発明の実施例１のシステムの構成例を示す図である。

実施例１のシステムは、ストレージ装置１００及びホスト計算機１０１から構成される。なお、ストレージ装置１００に接続するホスト計算機１０１の数は２以上でもよい。

ストレージ装置１００及びホスト計算機１０１は、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、及びＳＡＮ（Ｓｔｏｒａｇｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークを介して接続されてもよいし、また、直接接続されてもよい。なお、接続方式は無線及び有線のいずれでもよい。

ホスト計算機１０１は、ストレージ装置１００に対して、データの書込及びデータの読出を行う計算機である。ホスト計算機１０１は、図示しないＣＰＵ、メモリ、ネットワークインタフェース、及びＩＯインタフェースを有する。

ストレージ装置１００は、ホスト計算機１０１がアクセスするユーザデータを管理する。ストレージ装置１００は、コントローラ１１０及び複数の記憶媒体１１１を有する。なお、ストレージ装置１００は二つ以上のコントローラ１１０を有していてもよい。

コントローラ１１０は、ストレージ装置１００を制御し、また、ホスト計算機１０１とストレージ装置１００との間のデータ転送を制御する。コントローラ１１０は、プロセッサ１２０、メモリ１２１、接続インタフェース１２２、及びストレージインタフェース１２３を含む。各構成要素は内部経路を介して互いに接続される。

プロセッサ１２０は、メモリ１２１に格納されるプログラムを実行する。プロセッサ１２０がプログラムを実行することによって、ストレージ装置１００が備える機能が実現される。以下の説明では、プログラムを主体に処理を説明する場合、プロセッサ１２０によってプログラムが実行されていることを示す。

メモリ１２１は、プロセッサ１２０によって実行されるプログラム及び当該プログラムの実行に必要な情報を格納する。メモリ１２１に格納されるプログラム及び情報については後述する。また、メモリ１２１は、一時的にデータを格納する記憶領域であるキャッシュ領域１４０を含む。

接続インタフェース１２２は、ホスト計算機１０１と接続するためのデバイスである。接続インタフェース１２２は、例えば、ＣＡ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｄａｐｔｅｒ）及びＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）等である。ストレージインタフェース１２３は、記憶媒体１１１と接続するためのデバイスである。

記憶媒体１１１は、ユーザデータを格納する装置である。記憶媒体１１１は、例えばＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等である。複数の記憶媒体１１１を用いてＲＡＩＤが構成されてもよい。本実施例では、ファイルをユーザデータの一例として説明する。

なお、ストレージ装置１００は、コントローラ１１０とは別にキャッシュメモリを有してもよい。また、コントローラ１１０はメモリ１２１とは別にキャッシュメモリを有してもよい。

ここで、メモリ１２１に格納されるプログラム及び情報について説明する。メモリ１２１は、制御部１３０を実現するプログラムを格納し、また、アクセス記録情報１５０、アクセス解析情報１５１、第１キャッシュ制御情報１５２、及び第２キャッシュ制御情報１５３を格納する。なお、メモリ１２１には、記憶媒体１１１に格納されるデータを管理するための情報等が格納されているが本実施例では省略している。

制御部１３０は、ストレージ装置１００の各種制御を行う。例えば、制御部１３０は、ＲＡＩＤボリュームを生成し、ＲＡＩＤボリュームを論理的に分割することによってＬＵを生成する。また、制御部１３０は、生成されたＬＵをホスト計算機１０１に提供する。この場合、メモリ１２１には、ＬＵと記憶媒体１１１との対応関係を示す管理情報が格納される。制御部１３０は、ホスト計算機１０１からＩ／Ｏ要求を受信した場合、管理情報に基づいてＬＵを構成する記憶領域（論理ブロック）を提供する記憶媒体１１１にアクセスする。また、制御部１３０は、ＬＵの管理機能、データ転送機能、及びキャッシュ制御機能等の各種機能を有する。

本実施例の制御部１３０は、キャッシュ制御機能に特徴を有する。キャッシュ制御機能の詳細については後述する。

アクセス記録情報１５０は、記憶媒体１１１に格納されるユーザデータに対するアクセスの履歴を管理するための情報である。アクセス記録情報１５０のデータ構造は図２を用いて説明する。

アクセス解析情報１５１は、サンプル期間におけるデータのアクセス傾向の解析結果を管理するための情報である。アクセス解析情報１５１のデータ構造は図３を用いて説明する。アクセス解析情報１５１は、後述するアクセス解析処理が実行されるたびに生成される。メモリ１２１には、管理期間に生成されたアクセス解析情報１５１が格納されるものとする。管理期間は例えば１年である。なお、管理期間は任意に設定できる。

第１キャッシュ制御情報１５２及び第２キャッシュ制御情報１５３は、キャッシュ領域１４０へのデータのフェッチ及びキャッシュ領域１４０からのデータの追い出しを制御するための情報である。第１キャッシュ制御情報１５２のデータ構造は図４を用いて説明する。第２キャッシュ制御情報１５３のデータ構造は図５を用いて説明する。

なお、実施例１では、第１キャッシュ制御情報１５２のみを用いてキャッシュ制御が行われる。第１キャッシュ制御情報１５２及び第２キャッシュ制御情報１５３を用いたキャッシュ制御は実施例２で説明する。

図２は、実施例１のアクセス記録情報１５０のデータ構造の一例を示す図である。

アクセス記録情報１５０は、ソースＩＤ２０１、ファイルＩＤ２０２、日時２０３、時刻２０４、及び曜日２０５を含むエントリ（履歴）を格納する。任意データ（ファイル）に対する１回のアクセスに対して一つのエントリが存在する。なお、エントリに含まれるフィールドは前述したものに限定されない。

ソースＩＤ２０１は、ファイルのアクセス元の識別情報を格納するフィールドである。本実施例のソースＩＤ２０１には、ホスト計算機１０１を識別するユーザＩＤが格納されるものとする。なお、ソースＩＤ２０１にはプログラムの識別情報等が格納されてもよい。ファイルＩＤ２０２は、アクセスされたファイルの識別情報を格納するフィールドである。日時２０３は、アクセス日時を格納するフィールドである。時刻２０４は、アクセス時刻を格納するフィールドである。曜日２０５は、アクセス日時の曜日を格納するフィールドである。

図３は、実施例１のアクセス解析情報１５１のデータ構造の一例を示す図である。

アクセス解析情報１５１は、ソースＩＤ３０１、ファイルＩＤ３０２、曜日３０３、時間帯３０４、及び重み３０５を含むエントリ（解析データ）を格納する。アクセス元、ファイル、曜日、及び時間帯の組合せに対して一つのエントリが存在する。なお、エントリに含まれるフィールドは前述したものに限定されない。

ソースＩＤ３０１は、アクセス元の識別情報を格納するフィールドである。ファイルＩＤ３０２は、アクセス対象のファイルの識別情報を格納するフィールドである。曜日３０３は、アクセスが行われる曜日を格納するフィールドである。時間帯３０４は、アクセスが行われる時間帯の開始時刻を格納するフィールドである。本実施例では、１０分を単位時間幅として、２４時間を複数の時間帯に分割している。なお単位時間幅は任意に設定できる。重み３０５は、時間帯及び曜日の組合せにおける、アクセス元のファイルに対するアクセス頻度を評価するための重みを格納するフィールドである。

図４は、実施例１の第１キャッシュ制御情報１５２のデータ構造の一例を示す図である。

第１キャッシュ制御情報１５２は、ソースＩＤ４０１、ファイルＩＤ４０２、曜日４０３、時間帯４０４、及び偏差値４０５を含むエントリ（第１アクセス傾向データ）を格納する。アクセス元、ファイル、曜日、及び時間帯の組合せに対して一つのエントリが存在する。なお、エントリに含まれるフィールドは前述したものに限定されない。

ソースＩＤ４０１、ファイルＩＤ４０２、曜日４０３、及び時間帯４０４は、ソースＩＤ３０１、ファイルＩＤ３０２、曜日３０３、及び時間帯３０４と同一のフィールドである。偏差値４０５は、同一時間帯におけるアクセス元のファイルに対するアクセス傾向を評価するための重みの偏差値を格納するフィールドである。

図５は、実施例１の第２キャッシュ制御情報１５３のデータ構造の一例を示す図である。

第２キャッシュ制御情報１５３は、ソースＩＤ５０１、ファイルＩＤ５０２、日にち５０３、及び時間帯５０４を含むエントリ（第２アクセス傾向データ）を格納する。アクセス元、ファイル、日にち、及び時刻の組合せに対して一つのエントリが存在する。なお、エントリに含まれるフィールドは前述したものに限定されない。

ソースＩＤ５０１、ファイルＩＤ５０２、及び時間帯５０４は、ソースＩＤ３０１、ファイルＩＤ３０２、及び時間帯３０４と同一のフィールドである。日にち５０３は、アクセスが行われる日にちを格納するフィールドである。

次に、制御部１３０のキャッシュ制御機能について説明する。

制御部１３０は、ファイルへのアクセスを検知した場合、アクセス記録情報１５０に当該アクセスに関する履歴を追加する。日時２０３、時刻２０４、及び曜日２０５の値は、制御部１３０が管理する時間情報に基づいて設定される。

図６は、実施例１の制御部１３０が実行するアクセス解析処理の一例を説明するフローチャートである。図７は、実施例１の制御部１３０が実行する重み算出処理の一例を説明するフローチャートである。

制御部１３０は、周期的に、アクセス解析処理を実行する。実行周期は、例えば、１ヶ月である。なお、実行周期は任意に設定できる。

制御部１３０は、前回生成されたアクセス解析情報１５１をコピーし、また、アクセス記録情報１５０から１ヶ月分の履歴を読み出し、アクセス元のループ処理を開始する（ステップＳ１０１）。具体的には、制御部１３０は、取得した履歴に基づいて、アクセス元のリストを生成し、当該リストの中から一つのアクセス元を選択する。なお、前回生成されたアクセス解析情報１５１が存在しない場合、制御部１３０は、空のアクセス解析情報１５１を生成する。

制御部１３０は、選択したアクセス元がアクセスしたファイルのループ処理を開始する（ステップＳ１０２）。具体的には、制御部１３０は、取得した履歴に基づいて、選択したアクセス元がアクセスしたファイルのリストを生成し、当該リストの中から一つのファイルを選択する。

制御部１３０は、曜日のループ処理を開始する（ステップＳ１０３）。具体的には、制御部１３０は曜日を選択する。本実施例では、日曜から順に曜日が選択されるものとする。

制御部１３０は、時間帯のループ処理を開始する（ステップＳ１０４）。具体的には、制御部１３０は、２４時間を単位時間幅で分割し、時間帯を一つ選択する。本実施例では、「０：００」から順に時間帯が選択されるものとする。

制御部１３０は、重み算出処理を実行する（ステップＳ１０５）。ここで、図７を用いて重み算出処理について説明する。

制御部１３０は、コピーしたアクセス解析情報１５１を参照し、選択したアクセス元、選択したファイル、及び選択した時間帯が一致するエントリが存在するか否かを判定する（ステップＳ２０１）。具体的には、制御部１３０は、ソースＩＤ３０１、ファイルＩＤ３０２、及び時間帯３０４の値の組合せが、選択したアクセス元、選択したファイル、及び選択した時間帯の組合せに一致するエントリを検索する。

条件を満たすエントリが存在する場合、制御部１３０はステップＳ２０３に進む。

条件を満たすエントリが存在しない場合、制御部１３０は、アクセス解析情報１５１にエントリを追加し（ステップＳ２０２）、その後、ステップＳ２０３に進む。このとき、制御部１３０は、追加されたエントリのソースＩＤ３０１、ファイルＩＤ３０２、曜日３０３、及び時間帯３０４に、選択したアクセス元、選択したファイル、選択した曜日、及び選択した時間帯の開始時刻を設定する。また、制御部１３０は、追加されたエントリの重み３０５に０を設定する。

ステップＳ２０３では、制御部１３０は、選択した時間帯に、選択したアクセス元から選択したファイルへのアクセスがあったか否かを判定する（ステップＳ２０３）。具体的には、制御部１３０は、取得した履歴の中に、選択した時間帯の時刻に、選択したアクセス元から選択したファイルへのアクセスの履歴が存在するか否かを判定する。

選択した時間帯に、選択したアクセス元から選択したファイルへのアクセスがない場合、制御部１３０は重み算出処理を終了する。

選択した時間帯に、選択したアクセス元から選択したファイルへのアクセスがあった場合、制御部１３０は、エントリの重み３０５に重み「＋１」を加算する（ステップＳ２０４）。

本実施例では、アクセス頻度を評価するための指標として、アクセス回数ではなく、時間帯におけるアクセスの有無を表す重みの累計値を用いる。これによって、アクセス回数は少ないが定期的にアクセスがあるユーザデータをキャッシュ制御の対象として選択することができる。

制御部１３０は、アクセス時の曜日が選択した曜日と一致するか否かを判定する（ステップＳ２０５）。

アクセス時の曜日が選択した曜日と一致しない場合、制御部１３０は重み算出処理を終了する。

アクセス時の曜日が選択した曜日と一致する場合、制御部１３０は、エントリの重み３０５に重み「＋２」を加算し（ステップＳ２０６）、その後、重み算出処理を終了する。

以上が重み算出処理の説明である。図５の説明に戻る。

制御部１３０は、全ての時間帯について処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。

全ての時間帯について処理が完了していない場合、制御部１３０は、ステップＳ１０４に戻り、新たな時間帯を選択する。

全ての時間帯について処理が完了した場合、制御部１３０は、全ての曜日について処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。

全ての曜日について処理が完了していない場合、制御部１３０は、ステップＳ１０３に戻り、新たな曜日を選択する。

全ての曜日について処理が完了した場合、制御部１３０は、選択したアクセス元がアクセスした全てのファイルについて処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ１０８）。

選択したアクセス元がアクセスした全てのファイルについて処理が完了していない場合、制御部１３０は、ステップＳ１０２に戻り、新たなファイルを選択する。

選択したアクセス元がアクセスした全てのファイルについて処理が完了した場合、制御部１３０は、曜日のループ処理を開始する（ステップＳ１０９）。具体的には、制御部１３０は曜日を選択する。

制御部１３０は、時間帯のループ処理を開始する（ステップＳ１１０）。具体的には、制御部１３０は時間帯を一つ選択する。

制御部１３０は、選択したアクセス元について、選択した曜日及び選択した時間帯におけるファイルの重みの偏差値を算出する（ステップＳ１１１）。具体的には、以下のような処理が実行される。

（Ｓ１１１－１）制御部１３０は、アクセス解析情報１５１から、ソースＩＤ３０１、曜日３０３、及び時間帯３０４の値の組合せが、選択したアクセス元、選択した曜日、及び選択した時間帯の開始時刻の組合せに一致するエントリを検索する。制御部１３０は、検索されたエントリの重み３０５の値を取得する。

（Ｓ１１１－２）制御部１３０は重みの平均値を算出する。また、制御部１３０は、各ファイルの重みと平均値との差から分散値を算出する。さらに、制御部１３０は、分散値から標準偏差を算出する。各ファイルの重みをｗ_ｉ、平均値をＡｗ、ファイルの数をｘ、分散値をｄ、標準偏差をΣとした場合、分散値ｄは式（１）で与えられ、標準偏差Σは式（２）で与えられる。

（Ｓ１１１－３）制御部１３０は、各ファイルについて、ファイルの重み、平均値、及び標準偏差を、式（３）に代入し、重みの偏差値を算出する。

（Ｓ１１１－４）制御部１３０は、第１キャッシュ制御情報１５２に、ファイルの数だけエントリを追加する。制御部１３０は、各エントリのソースＩＤ４０１、曜日４０３、及び時間帯４０４に、選択したアクセス元、選択した曜日、及び選択した時間帯の開始時刻を設定する。また、制御部１３０は、各エントリのファイルＩＤ４０２に、ファイルの識別情報を設定し、各エントリの偏差値４０５にファイルの重みの偏差値を設定する。

重みの偏差値を用いることによって、同一の曜日及び時間帯におけるファイルのアクセス頻度の大小を比較できる。また、重みの偏差値は、異なるアクセス元の間で比較可能な数値となっている。以上がステップＳ１１１の処理の説明である。

制御部１３０は、全ての時間帯について処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ１１２）。

全ての時間帯について処理が完了していない場合、制御部１３０は、ステップＳ１１０に戻り、新たな時間帯を選択する。

全ての時間帯について処理が完了した場合、制御部１３０は、全ての曜日について処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ１１３）。

全ての曜日について処理が完了していない場合、制御部１３０は、ステップＳ１０９に戻り、新たな曜日を選択する。

全ての曜日について処理が完了した場合、制御部１３０は、全てのアクセス元について処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ１１４）。

全てのアクセス元について処理が完了していない場合、制御部１３０は、ステップＳ１０１に戻り、新たなアクセス元を選択する。

全てのアクセス元について処理が完了した場合、制御部１３０は、第１キャッシュ制御情報１５２のソート処理を実行し（ステップＳ１１５）、その後、アクセス解析処理を終了する。具体的には、制御部１３０は、曜日順にエントリをソートし、次に、時間帯順にエントリをソートする。

なお、本実施例では、制御部１３０は、前回生成されたアクセス解析情報１５１と１ヶ月分の履歴とを用いて新たなアクセス解析情報１５１を生成していたがこれに限定されない。例えば、制御部１３０は、４ヶ月分の履歴を読み出し、当該履歴を用いてアクセス解析情報１５１を生成してもよい。

図８Ａ及び図８Ｂは、実施例１の制御部１３０が実行するアクセス元接続確認処理の一例を説明するフローチャートである。

制御部１３０は、周期的に、アクセス元接続確認処理を実行する。実行周期は、例えば、１時間である。なお、実行周期は任意に設定できる。

ログイン情報が取得できない場合、制御部１３０は、図８Ａのアクセス元接続確認処理を実行する。まず、制御部１３０は、アクセス元のループ処理を開始する（ステップＳ３０１）。具体的には、制御部１３０は、アクセス記録情報１５０から３ヶ月分の履歴を読み出し、取得した履歴に基づいて、アクセス元のリストを生成し、当該リストの中から一つのアクセス元を選択する。

制御部１３０は、アクセス記録情報１５０に基づいて、現在から１時間以内に、選択したアクセス元からのアクセスがあったか否かを判定する（ステップＳ３０２）。なお、判定基準の時間範囲は１時間以外でもよい。

現在から１時間以内に、選択したアクセス元からのアクセスがあった場合、制御部１３０は、選択したアクセス元のフェッチフラグをＯＮに設定し（ステップＳ３０３）、ステップＳ３０５に進む。

現在から１時間以内に、選択したアクセス元からのアクセスがなかった場合、制御部１３０は、選択したアクセス元のフェッチフラグをＯＦＦに設定し（ステップＳ３０４）、ステップＳ３０５に進む。

ステップＳ３０５では、制御部１３０は、全てのアクセス元について処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ３０５）。

全てのアクセス元について処理が完了していない場合、制御部１３０は、ステップＳ３０１に戻り、新たなアクセス元を選択する。

全てのアクセス元について処理が完了した場合、制御部１３０はアクセス元接続確認処理を終了する。

ログイン情報を取得できる場合、制御部１３０は、図８Ｂのアクセス元接続確認処理を実行する。まず、制御部１３０は、アクセス元のループ処理を開始する（ステップＳ３５１）。ステップＳ３５１の処理はステップＳ３０１の処理と同一である。

制御部１３０は、アクセス記録情報１５０に基づいて、現在ログイン中であるか否かを判定する（ステップＳ３５２）。

ログイン中である場合、制御部１３０は、選択したアクセス元のフェッチフラグをＯＮに設定し（ステップＳ３５３）、ステップＳ３５５に進む。

ログイン中でない場合、制御部１３０は、選択したアクセス元のフェッチフラグをＯＦＦに設定し（ステップＳ３５４）、ステップＳ３５５に進む。

ステップＳ３５５では、制御部１３０は、全てのアクセス元について処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ３５５）。

全てのアクセス元について処理が完了していない場合、制御部１３０は、ステップＳ３５１に戻り、新たなアクセス元を選択する。

全てのアクセス元について処理が完了した場合、制御部１３０はアクセス元接続確認処理を終了する。

図９は、実施例１の制御部１３０が実行するキャッシュ制御処理の一例を説明するフローチャートである。

制御部１３０は、周期的に、キャッシュ制御処理を実行する。実行周期は、例えば、１０分である。なお、実行周期は任意に設定できる。

制御部１３０は、制御対象ファイルを特定する（ステップＳ４０１）。具体的には、制御部１３０は、第１キャッシュ制御情報１５２から、曜日４０３に現在の曜日が格納され、かつ、時間帯４０４に現時刻が属する時間帯より一つ先の時間帯の開始時刻が格納されるエントリを読み出す。

制御部１３０は、偏差値及びフェッチフラグに基づいて、フェッチ対象ファイルを決定する（ステップＳ４０２）。具体的には、制御部１３０は、偏差値４０５の値が第１閾値より大きいエントリを選択する。ただし、制御部１３０は、ソースＩＤ４０１にフェッチフラグがＯＦＦになっているアクセス元の識別情報が格納されるエントリは除外する。なお、第１閾値は任意に設定できる。

制御部１３０は、偏差値及びフェッチフラグに基づいて、追い出し対象ファイルを決定する（ステップＳ４０３）。具体的には、制御部１３０は、ソースＩＤ４０１にフェッチフラグがＯＦＦになっているアクセス元が設定されているエントリを選択する。また、制御部１３０は、偏差値４０５の値が第２閾値より小さいエントリを選択する。なお、第２閾値は任意に設定できる。

制御部１３０は、キャッシュ領域１４０から追い出し対象ファイルを追い出し（ステップＳ４０４）、キャッシュ領域１４０にフェッチ対象ファイルをフェッチする（ステップＳ４０５）。その後、制御部１３０はキャッシュ制御処理を終了する。

なお、キャッシュ領域１４０に全てのフェッチ対象ファイルをフェッチできない場合、制御部１３０は、偏差値の大きい順に所定数のファイルを選択し、選択したファイルをフェッチする。また、制御部１３０は、ＬＲＵ等の既存の技術を用いて、キャッシュ領域１４０からファイルを追い出し、フェッチ対象ファイルをフェッチしてもよい。

実施例１では、コントローラ１１０がキャッシュ制御に関わる全ての処理を実行しているが、以下のような変形例も考えられる。ストレージ装置１００とは別に制御装置を設けて、制御装置がアクセス解析処理を実行し、第１キャッシュ制御情報１５２をストレージ装置１００に送信する。この場合、アクセス解析情報１５１は、制御装置が保持することになる。

以上のように、実施例１のストレージ装置１００は、任意の曜日及び時間帯におけるユーザデータのアクセス傾向に基づいてキャッシュ制御を行うことができる。これによって、ユーザデータを用いた処理の性能を向上させることができる。

ストレージ装置１００は、周期的にアクセス傾向の解析を行うことによって、現在のアクセス傾向に沿ったキャッシュ制御を行うことができる。これによって、継続的に安定した処理性能を確保することができる。

ストレージ装置１００は、特定のユーザデータを常駐させるわけではないため、キャッシュ領域１４０を有効に活用できる。

なお、本制御方式は、ストレージ装置１００以外の一般的な計算機にも適用することができる。

実施例２では、第１キャッシュ制御情報１５２及び第２キャッシュ制御情報１５３を用いてキャッシュ制御が行われる。

実施例２のシステムの構成は実施例１と同一である。実施例２のストレージ装置１００のハードウェア構成及びソフトウェア構成は実施例１と同一である。

実施例２では、アクセス解析処理の内容が一部異なる。図１０Ａ及び図１０Ｂは、実施例２の制御部１３０が実行するアクセス解析処理の一例を説明するフローチャートである。

ステップＳ１０１からステップＳ１１５までの処理は実施例１で説明した通りである。ステップＳ１１５の後に、制御部１３０は、アクセス記録情報１５０から２ヶ月分の履歴を読み出し、アクセス元のループ処理を開始する（ステップＳ１１６）。具体的には、制御部１３０は、取得した履歴に基づいて、アクセス元のリストを生成し、当該リストの中から一つのアクセス元を選択する。なお、読み出す履歴の範囲は２ヶ月以外でもよい。

制御部１３０は、選択したアクセス元がアクセスしたファイルのループ処理を開始する（ステップＳ１１７）。具体的には、制御部１３０は、取得した履歴に基づいて、選択したアクセス元がアクセスしたファイルのリストを生成し、当該リストの中から一つのファイルを選択する。

制御部１３０は、日にちのループ処理を開始する（ステップＳ１１８）。具体的には、制御部１３０は日にちを選択する。本実施例では、１日から順に３１日までの日にちが選択される。

制御部１３０は、時間帯のループ処理を開始する（ステップＳ１１９）。具体的には、制御部１３０は、２４時間を単位時間幅で分割し、時間帯を一つ選択する。本実施例では、「０：００」から順に時間帯が選択されるものとする。

制御部１３０は、取得した履歴に基づいて、選択した日にち及び選択した時間帯に、選択したアクセス元から選択したファイルに周期的にアクセスが行われているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。例えば、毎月、同一時間帯に２回以上アクセスがされている場合、制御部１３０は、選択した日にち及び選択した時間帯に、選択したアクセス元から選択したファイルに周期的にアクセスが行われている、と判定する。

周期的なアクセスが行われていない場合、制御部１３０はステップＳ１２２に進む。

周期的なアクセスが行われている場合、制御部１３０は、第２キャッシュ制御情報１５３にエントリを追加し（ステップＳ１２１）、その後、ステップＳ１２２に進む。このとき、制御部１３０は、追加されたエントリのソースＩＤ５０１、ファイルＩＤ５０２、日にち５０３、及び時間帯５０４に、選択したアクセス元、選択したファイル、選択した日にち、及び選択した時間帯の開始時刻を設定する。

ステップＳ１２２では、制御部１３０は、全ての時間帯について処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ１２２）。

全ての時間帯について処理が完了していない場合、制御部１３０は、ステップＳ１１９に戻り、新たな時間帯を選択する。

全ての時間帯について処理が完了した場合、制御部１３０は、全ての日にちについて処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ１２３）。

全ての日にちについて処理が完了していない場合、制御部１３０は、ステップＳ１１８に戻り、新たな日にちを選択する。

全ての日にちについて処理が完了した場合、制御部１３０は、選択したアクセス元がアクセスした全てのファイルについて処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ１２４）。

選択したアクセス元がアクセスした全てのファイルについて処理が完了していない場合、制御部１３０は、ステップＳ１１７に戻り、新たなファイルを選択する。

選択したアクセス元がアクセスした全てのファイルについて処理が完了した場合、制御部１３０は、全てのアクセス元について処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ１２５）。

全てのアクセス元について処理が完了していない場合、制御部１３０は、ステップＳ１１６に戻り、新たなアクセス元を選択する。

全てのアクセス元について処理が完了した場合、制御部１３０はアクセス解析処理を終了する。

実施例２のアクセス元接続確認処理は、実施例１と同一である。実施例２のキャッシュ制御処理は実施例１と一部異なる。

ステップＳ４０１において、制御部１３０は、第１キャッシュ制御情報１５２から、曜日４０３に現在の曜日が格納され、かつ、時間帯４０４に現時刻が属する時間帯より一つ先の時間帯の開始時刻が格納されるエントリを読み出す。また、制御部１３０は、第２キャッシュ制御情報１５３から、日にち５０３に現在の日にちが格納され、かつ、時間帯５０４に現時刻が属する時間帯より一つ先の時間帯の開始時刻が格納されるエントリを読み出す。

ステップＳ４０２において、制御部１３０は、偏差値４０５の値が第１閾値より大きいエントリを選択する。ただし、制御部１３０は、ソースＩＤ４０１にフェッチフラグがＯＦＦになっているアクセス元の識別情報が格納されるエントリは除外する。制御部１３０は、第２キャッシュ制御情報１５３から読み出されたエントリを選択する。ただし、制御部１３０は、ソースＩＤ５０１にフェッチフラグがＯＦＦになっているアクセス元の識別情報が格納されるエントリは除外する。

ステップＳ４０３からステップＳ４０５までの処理は実施例１と同一である。

なお、キャッシュ領域１４０に全てのフェッチ対象ファイルをフェッチできない場合、制御部１３０は、第２キャッシュ制御情報１５３に基づいて特定されたファイルをフェッチした後、偏差値の大きい順に所定数のファイルを選択し、選択したファイルをフェッチする。

実施例２のストレージ装置１００は、特定の日にち及び時間帯におけるアクセス傾向を考慮したキャッシュ制御を実現できる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。また、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。

１００ ストレージ装置
１０１ ホスト計算機
１１０ コントローラ
１１１ 記憶媒体
１２０ プロセッサ
１２１ メモリ
１２２ 接続インタフェース
１２３ ストレージインタフェース
１３０ 制御部
１４０ キャッシュ領域
１５０ アクセス記録情報
１５１ アクセス解析情報
１５２ 第１キャッシュ制御情報
１５３ 第２キャッシュ制御情報

Claims (14)

1. コントローラ及び複数の記憶媒体を備えるストレージ装置であって、
   前記コントローラは、
   キャッシュ領域を含むメモリにアクセス可能であって、
   前記複数の記憶媒体に格納されるユーザデータに対するアクセス元からのアクセスの履歴をアクセス記録情報として管理し、
   前記アクセス記録情報に基づいて、任意のアクセス元が任意のユーザデータに、任意の時間帯及び任意の曜日にアクセスした前記履歴を集計することによって、時間帯及び曜日の組合せにおける当該アクセス元の当該ユーザデータに対するアクセス頻度を評価するための第１指標を算出し、アクセス元、ユーザデータ、時間帯、曜日、及び前記第１指標を含む解析データを生成し、
   同一アクセス元及び同一時間帯の前記解析データに含まれる前記第１指標に基づいて、同一時間帯における任意のアクセス元の前記ユーザデータに対するアクセス傾向を評価するための第２指標を算出し、アクセス元、ユーザデータ、時間帯、曜日、及び前記第２指標を含む第１アクセス傾向データを生成し、
   現在の時間帯より一つ先の時間帯に対応する前記第１アクセス傾向データに基づいて、前記メモリに対する前記ユーザデータのフェッチ及び追い出しを制御することを特徴とするストレージ装置。
2. 請求項１に記載のストレージ装置であって、
   前記コントローラは、前記第１指標の偏差値を前記第２指標として算出することを特徴とするストレージ装置。
3. 請求項２に記載のストレージ装置であって、
   前記コントローラは、前記第２指標と閾値との比較結果に基づいて、前記メモリにフェッチするユーザデータ及び前記メモリから追い出すユーザデータを決定することを特徴とするストレージ装置。
4. 請求項３に記載のストレージ装置であって、
   前記コントローラは、
   前記ストレージ装置を利用する前記アクセス元の接続状態を確認し、
   現在の時間帯より一つ先の時間帯に対応する前記第１アクセス傾向データであって、接続されていない前記アクセス元に対応する前記第１アクセス傾向データを検索し、
   検索された前記第１アクセス傾向データに対応する前記ユーザデータを前記メモリから追い出すユーザデータに決定することを特徴とするストレージ装置。
5. 請求項２に記載のストレージ装置であって、
   前記コントローラは、
   前記アクセス記録情報に基づいて、任意のアクセス元が任意のユーザデータに、任意の日にち及び任意の時間帯にアクセスした前記履歴を集計することによって、当該アクセス元が当該ユーザデータに周期的にアクセスする日にち及び時間帯の組合せを特定し、アクセス元、ユーザデータ、日にち、及び時間帯を含む第２アクセス傾向データを生成し、
   現在の時間帯より一つ先の時間帯に対応する前記第１アクセス傾向データ及び前記第２アクセス傾向データに基づいて、前記メモリに対する前記ユーザデータのフェッチ及び追い出しを制御することを特徴とするストレージ装置。
6. 請求項５に記載のストレージ装置であって、
   前記コントローラは、
   前記第２アクセス傾向データに対応する前記ユーザデータを前記メモリにフェッチするユーザデータとして決定し、
   前記第２指標と閾値との比較結果に基づいて、現在の時間帯より一つ先の時間帯に対応する前記第１アクセス傾向データに対応する前記ユーザデータの中から、前記メモリにフェッチするユーザデータ及び前記メモリから追い出すユーザデータを決定することを特徴とするストレージ装置。
7. 請求項６に記載のストレージ装置であって、
   前記コントローラは、
   前記ストレージ装置を利用する前記アクセス元の接続状態を確認し、
   現在の時間帯より一つ先の時間帯に対応する前記第２アクセス傾向データの中から、接続されていない前記アクセス元に対応する前記第２アクセス傾向データを除外し、
   現在の時間帯より一つ先の時間帯に対応する前記第１アクセス傾向データであって、接続されていない前記アクセス元に対応する前記第１アクセス傾向データを検索し、
   検索された前記第１アクセス傾向データに対応する前記ユーザデータを前記メモリから追い出すユーザデータに決定することを特徴とするストレージ装置。
8. コントローラ及び複数の記憶媒体を有するストレージ装置が実行するキャッシュ制御方法であって、
   前記コントローラは、
   キャッシュ領域を含むメモリにアクセス可能であって、
   前記複数の記憶媒体に格納されるユーザデータに対するアクセス元からのアクセスの履歴をアクセス記録情報として管理し、
   前記キャッシュ制御方法は、
   前記コントローラが、前記アクセス記録情報に基づいて、任意のアクセス元が任意のユーザデータに、任意の時間帯及び任意の曜日にアクセスした前記履歴を集計することによって、時間帯及び曜日の組合せにおける当該アクセス元の当該ユーザデータに対するアクセス頻度を評価するための第１指標を算出し、アクセス元、ユーザデータ、時間帯、曜日、及び前記第１指標を含む解析データを生成する第１のステップと、
   前記コントローラが、同一アクセス元及び同一時間帯の前記解析データに含まれる前記第１指標に基づいて、同一時間帯における任意のアクセス元の前記ユーザデータに対するアクセス傾向を評価するための第２指標を算出し、アクセス元、ユーザデータ、時間帯、曜日、及び前記第２指標を含む第１アクセス傾向データを生成する第２のステップと、
   前記コントローラが、現在の時間帯より一つ先の時間帯に対応する前記第１アクセス傾向データに基づいて、前記メモリに対する前記ユーザデータのフェッチ及び追い出しを制御する第３のステップと、を含むことを特徴とするキャッシュ制御方法。
9. 請求項８に記載のキャッシュ制御方法であって、
   前記第２のステップは、前記コントローラが、前記第１指標の偏差値を前記第２指標として算出するステップを含むことを特徴とするキャッシュ制御方法。
10. 請求項９に記載のキャッシュ制御方法であって、
    前記第３のステップは、前記コントローラが、前記第２指標と閾値との比較結果に基づいて、前記メモリにフェッチするユーザデータ及び前記メモリから追い出すユーザデータを決定するステップを含むことを特徴とするキャッシュ制御方法。
11. 請求項１０に記載のキャッシュ制御方法であって、
    前記コントローラが、前記ストレージ装置を利用する前記アクセス元の接続状態を確認するステップを含み、
    前記第３のステップは、
    前記コントローラが、現在の時間帯より一つ先の時間帯に対応する前記第１アクセス傾向データであって、接続されていない前記アクセス元に対応する前記第１アクセス傾向データを検索するステップと、
    前記コントローラが、検索された前記第１アクセス傾向データに対応する前記ユーザデータを前記メモリから追い出すユーザデータに決定するステップと、を含むことを特徴とするキャッシュ制御方法。
12. 請求項９に記載のキャッシュ制御方法であって、
    前記コントローラが、前記アクセス記録情報に基づいて、任意のアクセス元が任意のユーザデータに、任意の日にち及び任意の時間帯にアクセスした前記履歴を集計することによって、当該アクセス元が当該ユーザデータに周期的にアクセスする日にち及び時間帯の組合せを特定し、アクセス元、ユーザデータ、日にち、及び時間帯を含む第２アクセス傾向データを生成するステップを含み、
    前記第３のステップは、前記コントローラが、現在の時間帯より一つ先の時間帯に対応する前記第１アクセス傾向データ及び前記第２アクセス傾向データに基づいて、前記メモリに対する前記ユーザデータのフェッチ及び追い出しを制御するステップを含むことを特徴とするキャッシュ制御方法。
13. 請求項１２に記載のキャッシュ制御方法であって、
    前記第３のステップは、
    前記コントローラが、前記第２アクセス傾向データに対応する前記ユーザデータを前記メモリにフェッチするユーザデータとして決定するステップと、
    前記コントローラが、前記第２指標と閾値との比較結果に基づいて、現在の時間帯より一つ先の時間帯に対応する前記第１アクセス傾向データに対応する前記ユーザデータの中から、前記メモリにフェッチするユーザデータ及び前記メモリから追い出すユーザデータを決定するステップと、を含むことを特徴とするキャッシュ制御方法。
14. 請求項１３に記載のキャッシュ制御方法であって、
    前記コントローラが、前記ストレージ装置を利用する前記アクセス元の接続状態を確認するステップを含み、
    前記第３のステップは、
    前記コントローラが、現在の時間帯より一つ先の時間帯に対応する前記第２アクセス傾向データの中から、接続されていない前記アクセス元に対応する前記第２アクセス傾向データを除外するステップと、
    前記コントローラが、現在の時間帯より一つ先の時間帯に対応する前記第１アクセス傾向データであって、接続されていない前記アクセス元に対応する前記第１アクセス傾向データを検索するステップと、
    前記コントローラが、検索された前記第１アクセス傾向データに対応する前記ユーザデータを前記メモリから追い出すユーザデータに決定するステップと、を含むことを特徴とするキャッシュ制御方法。

Images