JP3686457B2

JP3686457B2 - ディスクアレイサブシステム

Info

Publication number: JP3686457B2
Application number: JP22302995A
Authority: JP
Inventors: 英夫田渕; 久司高松; 朗伸島田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-08-31
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 2005-08-24
Anticipated expiration: 2015-08-31
Also published as: EP0762267A3; US5905995A; EP0762267A2; JPH0969031A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、コンピュータシステムに使用される記憶装置の一つであるディスクアレイサブシステムに係り、特に論理的なボリュームの再配置を自律的に行うディスクアレイサブシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、磁気ディスクサブシステムはコンピュータシステムの外部記憶装置の中心的存在であり、重要な役割を担っている。その中でもディスクアレイサブシステムは、高信頼化を実現した磁気ディスクサブシステムとして注目されてきた。
【０００３】
ディスクアレイサブシステムはその特長から５つのレベルに分類されている。現在は、５レベルのうち、比較的低コストで高信頼・高可用性が実現でき、小容量ランダムアクセス主体のトランザクション処理に向くとされるＲＡＩＤ５技術が特に注目されている。ディスクアレイサブシステムは、データを記録再生する磁気ディスク駆動装置と、その磁気ディスク駆動装置と上位装置との間のデータ転送を制御する磁気ディスク制御装置等により構成される。
【０００４】
磁気ディスク駆動装置は、データを記録する磁気ディスクドライブを有しており、ＲＡＩＤ５技術では複数の磁気ディスクドライブから成る磁気ディスクドライブ群を一つのグループとし、これを一つ以上の論理的なボリューム（以下、論理ボリューム）に見立てる形態をとる。
【０００５】
このようなディスクアレイサブシステムにおいてサブシステム容量を拡大する場合には、磁気ディスクドライブを増設し、論理ボリュームを増設、或いは論理ボリュームの容量を拡大という形態をとる。ところが特定の論理ボリュームに対し、入出力処理が集中する様な環境では、当該論理ボリュームが配置された磁気ディスクドライブ群に入出力処理が集中し、同処理の競合による磁気ディスクドライブの処理待ち時間が増大する。これによってディスクアレイサブシステムの性能を充分に発揮できない恐れがある。
【０００６】
特開平０６−１６１８３７号公報には、システムがボリューム選択方式群よりボリュームの選択方式を選択し、自動的に使い分けることが記載されている。ボリュームの選択方式を変更することができるため、特定のボリュームへの入出力負荷の集中を低減するための効率的なファイル配置が実現できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
情報化社会の進展に伴い、保有するデータ量も増大の一途を辿っている。そのため、磁気ディスク装置にもさらなる大容量化、高信頼化が求められている。そのため、高信頼を実現したディスクアレイサブシステム等が用いられるが、容量拡大のニーズに対しては、従来技術では、磁気ディスクドライブを増設し、その分、論理ボリュームを増設、あるいは論理ボリュームの容量拡大という方法を用いてきた。
【０００８】
また、容量拡大に伴い、特定のファイルに対する入出力処理の集中が懸念されるが、これに関しては従来技術ではシステムでボリュームの選択を自動的に行うことで、効率的なファイルの配置を実現している。
【０００９】
しかし、ディスクアレイサブシステムにおいて、論理ボリュームの増設等が行われた場合等は、特定の論理ボリュームに対し処理が集中する環境では、従来技術のようなファイル配置方法だけでは、同一磁気ディスクドライブ群への入出力処理の集中を防ぐことは難しく、結果として入出力処理の競合による処理待ち時間の増加により、本来のサブシステム性能が充分に発揮できないことが考えられる。
【００１０】
そこで本発明の目的は、容量拡大に伴う磁気ディスクドライブ群の増設時に、同一の磁気ディスクドライブ群に対する入出力処理の集中を低減し、磁気ディスクアレイサブシステムのトータル性能の向上を図ることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明によれば、ディスクアレイサブシステムにおいて、磁気ディスクドライブ群の増設に伴い、論理ボリュームの増設が行われると、ディスクアレイサブシステムのディスク制御装置は、ファイル属性や全ボリューム数、論理ボリュームと磁気ディスクドライブとの対応関係等の論理ボリューム情報を受け、この論理ボリューム情報に基づき、上位装置との連携なく、自律的に、同一の磁気ディスクドライブ群に対する入出力処理の集中を低減させるように、例えば、各磁気ディスクドライブの記憶容量域をサブシステム内の全論理ボリューム数に分割し、その分割した各磁気ディスクドライブの各領域に番号を付け、各領域の番号と論理ボリュームの番号が一定条件のもとに合致するように、論理ボリュームの配置変更及びデータの移動を行うようにしたものである。なお、これらの処理は通常処理と並行して行う。
【００１２】
【作用】
本発明によれば、処理が集中する論理ボリュームが配置された磁気ディスクドライブ群への入出力処理の集中による競合を低減させ、各磁気ディスクドライブ群間における入出力処理頻度の差を小さくすることができる。
【００１３】
これにより、磁気ディスクドライブの処理待ち時間を低減し、ディスクアレイサブシステムの高性能化を実現することができる。
【００１４】
また、論理ボリュームの再配置は、上位装置とディスクアレイサブシステムとの通常処理と並行して行うため、通常処理は中止することなく継続できる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を用いて説明する。
第１図は本発明を適用したディスクアレイサブシステムのシステム構成の一例を示すブロック図であり、第２図は本実施例のディスクアレイサブシステムの作用を説く説明図である。
【００１６】
まず、第１図を参照しながら本発明を適用したディスクアレイサブシステムの構成を説明する。
第１図中の単線矢印は制御信号路を示し、複線矢印はデータ路を示す。このディスクアレイサブシステム１３は、上位装置１と接続された磁気ディスク制御部と、その配下に接続された磁気ディスク装置８を有し、両者によってＲＡＩＤ５技術を実現したディスクアレイサブシステム１３を構成している。磁気ディスク制御部は上位装置１との情報の転送を行うホストインタフェース制御部２、データを一時保管するデータバッファ５、サブシステム１３全体の制御を行うマイクロプロセッサ３、マイクロプロセッサ３の指示に基づきコマンドの発行や受領等を行うディスクアレイサブシステム制御部４、論理ボリューム配置の制御を行う論理ボリューム配置制御部６、及び、磁気ディスク装置８との間で情報の転送を行うデバイスインタフェース制御部７を有し、磁気ディスクドライブ１１と上位装置１との間のデータ転送を制御する。マイクロプロセッサ３が各種の制御を行う際に使用する制御情報を格納する制御メモリは、本発明とは直接関係しないため省略したが、ここでは、マイクロプロセッサ３に含まれる。また、ＬＳＩの性能、規模等に応じて、実際には、図１に破線で囲って示したように、マイクロプロセッサ３、ディスクアレイサブシステム制御部４及び論理ボリューム配置制御部６を、さらには、ホストインタフェース制御部２、データバッファ５及びデバイスインタフェース制御部７までを含めて、１個のＬＳＩで実現することができる。
【００１７】
また、ディスクサブシステム１３内の保守用インタフェースパネル１４はこれを通じてユーザ又は保守員が磁気ディスクドライブ１１の交換、増設を行う際に利用するものである。
【００１８】
磁気ディスク装置８は、磁気ディスクドライブ群１２とそれを制御するデバイス制御部９及びデータバッファ１０を有する。磁気ディスクドライブ群１２は複数の磁気ディスクドライブ１１から成り、データは複数のブロックに分割され、順次磁気ディスクドライブ１１に格納されている。上位装置１からはこの磁気ディスクドライブ群１２が論理的に一つのボリュームとして扱われている。
【００１９】
サブシステム容量の拡大には、ボリューム数の増加といった手段が考えられるが、これを実現するには、新たに磁気ディスクドライブ群１２を増設し、上位装置１にて新ボリューム属性の定義を行うことが必要となる。ただ、新設ボリュームと既設のボリュームでは、属性の差異等から、入出力処理の頻度が異なることが予想される。このため、論理ボリューム配置制御部６は、磁気ディスクドライブ１１の増設に伴い、上位装置１より磁気ディスクドライブ群１２に既に設定された論理ボリューム配置の変更、及びデータの移動を、上位装置１との連携なくディスクアレイサブシステム１３で自律的に行うことができる機能を有する。
【００２０】
この論理ボリューム配置変更、及びデータ移動の一連の動作は、上位装置１にて新設ボリュームが認識された後にディスクアレイサブシステム１３にて自律的に行われる他、保守用インタフェースパネル１４を通じて、論理ボリューム配置制御部６へ動作内容の指示をすることによっても可能である。また、逆に、上記論理ボリューム配置変更、及びデータ移動動作の抑止も保守用インタフェースパネル１４を通じて行うことが可能である。
【００２１】
なお、これらの処理は上位装置１とディスクアレイサブシステム１３の間の通常処理を中止することなく実行される。
【００２２】
以下、図１に示すディスクアレイサブシステムの処理動作の一例を、第２図を参照しながら説明する。
第２図は、前記ボリューム増設に伴う論理ボリュームの再配置動作処理の一例を示す流れ図である。
処理ステップＰ１では、複数の磁気ディスクドライブから成る磁気ディスクドライブ群を論理的に一つのボリューム１５と見なし、論理ボリューム番号ＬＶＮ１を割り当てている。
【００２３】
いま、容量拡大のため、論理ボリュームを増設する必要が生じた場合は、処理ステップＰ２に示すように、新たに磁気ディスクドライブ群を増設し、上位装置からこの磁気ディスクドライブ群を新たな論理ボリューム番号ＬＶＮ２のボリューム１６と設定する。よって、このままでは、論理ボリューム１６の増設後は、各磁気ディスクドライブ群１５、１６ごとに異なるボリューム番号ＬＶＮ１、ＬＶＮ２を持つ論理ボリュームが存在する。
【００２４】
そこで、論理ボリューム配置制御部６は、処理ステップＰ３に示すように、ファイル属性や全論理ボリューム数、論理ボリュームと磁気ディスクドライブの対応等といった論理ボリューム情報を受け、この論理ボリューム情報に基づき、処理ステップＰ４に示すように、上位装置により磁気ディスクドライブ群に対して既に設定された論理ボリュームの配置を、ディスクアレイサブシステム側で変更し、また、データの移動も行う。この処理ステップＰ４における論理ボリュームの配置の変更及びデータの移動は、上記論理ボリューム情報に基づき、各磁気ディスクドライブ間の入出力処理の偏りを低減させるように行われ、例えば、最も簡潔な例としては、図２に示すように、上位装置１より既設定の各論理ボリュームを構成する各磁気ディスクドライブ群の領域にまたがるように行われる。
【００２５】
すなわち、処理ステップＰ２で、論理ボリューム番号ＬＶＮ１であった論理ボリューム１５は、例えば、前半部と後半部で分けられ、処理ステップＰ４に示すように、論理ボリューム番号ＬＶＮ１（ＦＨ）の論理ボリューム１７と、論理ボリューム番号ＬＶＮ１（ＬＨ）の論理ボリューム１９とに分割され、それぞれ、磁気ディスクドライブ群１５、１６に配置される。
【００２６】
同様に、処理ステップＰ２で、論理ボリューム番号ＬＶＮ２であった論理ボリューム１６は、処理ステップＰ４に示すように、論理ボリューム番号ＬＶＮ２（ＦＨ）の論理ボリューム１８と、論理ボリューム番号ＬＶＮ２（ＬＨ）の論理ボリューム２０に分割され、それぞれ、磁気ディスクドライブ群１５、１６に再配置される。この後、この再配置に伴うデータの移動が自動的に行われる。この配置変更処理及びデータ移動処理は、上位装置とディスクアレイサブシステムの間で行われる通常の処理を中止することなく行われる。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ディスクアレイサブシステムにおいて、論理ボリュームの増設等の設置変更があった場合に、ディスク制御装置側で、上位装置との連携なく、自律的に、設置変更後の論理ボリューム情報に基づき、論理ボリュームの再配置を行い、それに伴うデータの移動を行うようにしたので、例えば、各論理ボリュームが全ての磁気ディスクドライブ群にまたがって設定でき、一つの磁気ディスクドライブ群に対し一つの論理ボリュームが設定されている場合に比べ、同一の磁気ディスクドライブ群に対する入出力処理の発生、及び競合を低減し、各磁気ディスクドライブ群間における入出力処理頻度の差を小さくする等、効率的な論理ボリューム配置が実現でき、ディスクアレイサブシステムの性能を向上できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のシステム構成図である。
【図２】論理ボリューム再配置実行動作を示す流れ図である。
【符号の説明】
８…磁気ディスク装置
１１…磁気ディスクドライブ
１２…磁気ディスクドライブ群
１３…ディスクアレイサブシステム
１５…論理ボリューム（ボリューム番号１）
１６…論理ボリューム（ボリューム番号２）
１７…論理ボリューム（ボリューム番号１）の前半部
１８…論理ボリューム（ボリューム番号２）の前半部
１９…論理ボリューム（ボリューム番号１）の後半部
２０…論理ボリューム（ボリューム番号２）の後半部

Claims

それぞれが複数の磁気ディスクドライブによって構成される磁気ディスクドライブ群と；
前記磁気ディスクドライブ群と上位装置との間のデータ転送を制御するディスク制御装置とを有するディスクアレイサブシステムにおいて、前記ディスク制御装置は、更に、
磁気ディスクドライブ群の増設に伴い、前記上位装置との連携を行わず、自律的に、前記磁気ディスクドライブ群上に設定された論理ボリュームの配置を、前記複数の磁気ディスクドライブの特定の磁気ディスクドライブへの入出力処理の頻度の偏りを低減するように、既に設定された論理ボリュームと共に、前記増設された磁気ディスクドライブ群の論理ボリュームを分割して再配置し、かつ、前記変更した論理ボリュームの配置に基づいて、前記ディスクドライブ群上のデータを移動する論理ボリューム配置制御部を備えたことを特徴とするディスクアレイサブシステム。
前記磁気ディスクドライブ群上に設定された前記論理ボリューム配置の変更及び前記データの移動は、前記特定の磁気ディスクドライブへの入出力処理の集中及び入出力処理の競合の発生を防止するように行われることを特徴とする請求項１記載のディスクアレイサブシステム。
前記論理ボリューム配置の変更及び前記データの移動は、前記上位装置と前記ディスクアレイサブシステムとの間の処理を継続したままの状態で行われることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のディスクアレイサブシステム。