JP4461089B2

JP4461089B2 - ストレージ制御装置およびストレージ制御方法

Info

Publication number: JP4461089B2
Application number: JP2005290671A
Authority: JP
Inventors: 一馬高津
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2005-10-04
Filing date: 2005-10-04
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2025-10-04
Also published as: JP2007102436A; CN100435081C; CN1945519A; KR100663827B1; US20070079101A1

Description

本発明は、大容量かつ低速アクセスである磁気ディスク等の外部記憶装置に格納されているデータの読み出しを制御するストレージ制御装置およびストレージ制御方法に関し、特に、ストレージ装置に格納されているデータを低容量かつ高速アクセスである記憶装置を介して、データの読み出し元であるホストサーバへ効率的に送信することが可能なストレージ制御装置およびストレージ制御方法に関する。

従来、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク等の大容量ではあるが低速アクセスである外部記憶装置を制御するストレージ制御装置は、ホストサーバからの要求に基づいて上記外部記憶装置を制御している。このようなストレージ制御装置には、外部記憶装置へ効率的アクセスするための以下のような様々な工夫が施されている。

例えば、特許文献１は、ディスク装置に対するアクセス制御を行うディスクキャッシュ制御方式に関し、キャッシュメモリ中に予めディスク管理情報を読み出して保持させるとともにディスク装置から先読みを行い、しかも必要に応じてキャッシュメモリを指定された態様で動的にディスク装置あるいは仮想ディスク装置に割り当てることによって、高速にアクセスすることができる。

また、特許文献２は、コンピュータ接続の光ディスクサブシステムとして、磁気ディスクを補助ディスクとし、ページングにより光ディスクを磁気ディスクと等価な大容量ランダムアクセス記憶装置に仮想化するページングによる光ディスク制御方式を開示している。

また、特許文献３は、磁気ディスク上のファイルデータの位置を示すボリューム目録データを記憶するための半導体メモリを設け、システム起動時に該ボリューム目録データを該磁気ディスクから該半導体メモリへ書き込み、以降の該ファイルデータのアクセス時には該半導体メモリのデータを参照し、ファイル領域に対してシーク動作を行うことにより、一度のシーク動作でファイルデータをアクセス可能にする技術を開示している。

また、特許文献４は、外部記憶装置上に論理ファイルを設定することを要求するとともに、該論理ファイルに対応する物理ファイルの数を指定するアプリケーションプログラムと、上記アプリケーションプログラムから新規に論理ファイルを設定することの要求と該論理ファイルに対応する物理ファイルの数を受け、該物理ファイルの設定位置を決定する物理ファイル書き込み位置決定手段と、上記物理ファイル書き込み位置決定手段が決定した位置に物理ファイルを設定する物理ファイル書き込み手段とを備えることにより、ファイルアクセスを行うアプリケーションプログラムの変更を行うことなく、ファイルのアクセス時間を短縮することができる技術を開示している。
特開平１−９２８５５号公報特開昭６０−２５４２２０号公報特開昭５８−５８６５号公報特開平９−５０３４８号公報

しかしながら、上述のような従来の技術においても、ホストサーバが目的とするデータの読み出し時間が十分には短縮されていないという問題点があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ホストサーバが外部記憶装置からデータを読み出すための時間を大幅に短縮することが可能なストレージ制御装置およびストレージ制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、下記のような構成を採用した。
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明のストレージ制御装置は、ホストサーバからの要求に基づいて、外部記憶装置に格納されたデータを、上記外部記憶装置に比して小容量かつ高速アクセスの記憶装置に転送した後、上記ホストサーバへ送信するストレージ制御装置であって、上記記憶装置に比して大容量かつ低速アクセスの上記外部記憶装置を制御する階層制御サーバから、上記記憶装置上に仮想的な記憶領域である仮想論理ユニットを作成するように指示する仮想論理ユニット作成指示信号を受信する仮想論理ユニット作成指示受信手段と、上記仮想論理ユニット作成指示受信手段によって受信した仮想論理ユニット作成指示信号に基づいて、仮想論理ユニットを上記記憶装置上に作成する仮想論理ユニット作成手段と、上記仮想論理ユニット作成手段によって仮想論理ユニットを作成した場合、仮想論理ユニットを作成した旨を示す仮想論理ユニット作成完了信号を、上記階層制御サーバへ送信する仮想論理ユニット作成完了信号送信手段と、上記仮想論理ユニット作成指示受信手段が受信した上記仮想論理ユニット作成指示信号に基づいて、上記仮想論理ユニットの論理ユニット番号を認識するための特定領域を上記外部記憶装置から読み出すように要求する読み出し要求を、上記階層制御サーバへ送信する読み出し要求送信手段と、上記ホストサーバからの要求より前に、上記読み出し要求送信手段によって送信された上記読み出し要求に基づいて、上記階層制御サーバによる制御の下、上記特定領域を上記外部記憶装置から予め読み出すデータ読み出し手段と、上記データ読み出し手段によって読み出された上記特定領域を上記記憶装置に格納するように制御する記憶制御手段と、上記ホストサーバからの要求に基づいて、上記記憶装置に格納された上記特定領域を上記ホストサーバへ送信するデータ送信手段とを備え、上記仮想論理ユニット作成指示受信手段がＮ個（Ｎ＝２以上の整数）の仮想論理ユニットを作成するように指示する仮想論理ユニット作成指示信号を受信した場合、上記仮想論理ユニット作成手段はＮ個の仮想論理ユニットを作成し、上記仮想論理ユニット作成完了信号送信手段は仮想論理ユニット作成完了信号をＮ回送信し、上記読み出し要求送信手段は読み出し要求をＮ回送信し、上記データ読み出し手段は上記ホストサーバからのＮ回の要求より前にＮ個の特定領域を予め読み出し、上記記憶制御手段は読み出されたＮ個の特定領域を上記記憶装置にそれぞれ格納するように制御し、上記データ送信手段は上記記憶装置に格納されたＮ個の特定領域を送信することを特徴とする。

また、本発明の一態様によれば、本発明のストレージ制御方法は、ホストサーバからの要求に基づいて、外部記憶装置に格納されたデータを、前記外部記憶装置に比して小容量かつ高速アクセスの記憶装置に転送した後、前記ホストサーバへ送信するストレージ制御装置において実行されるストレージ制御方法であって、前記記憶装置に比して大容量かつ低速アクセスの前記外部記憶装置を制御する階層制御サーバから、前記記憶装置上に仮想的な記憶領域である仮想論理ユニットをＮ個（Ｎ＝２以上の整数）作成するように指示する仮想論理ユニット作成指示信号を受信し、前記受信した仮想論理ユニット作成指示信号に基づいて、Ｎ個の仮想論理ユニットを前記記憶装置上に作成し、前記仮想論理ユニットを作成した場合、仮想論理ユニットを作成した旨を示す仮想論理ユニット作成完了信号を、前記階層制御サーバへＮ回送信し、前記受信した前記仮想論理ユニット作成指示信号に基づいて、前記仮想論理ユニットの論理ユニット番号を認識するための特定領域を前記外部記憶装置から読み出すように要求する読み出し要求を、前記階層制御サーバへＮ回送信し、前記ホストサーバからのＮ回の要求より前に、前記送信された前記読み出し要求に基づいて、前記階層制御サーバによる制御の下、Ｎ個の前記特定領域を前記外部記憶装置から予め読み出し、前記読み出されたＮ個の前記特定領域を前記記憶装置にそれぞれ格納するように制御し、前記ホストサーバからの要求に基づいて、前記記憶装置に格納されたＮ個の前記特定領域を前記ホストサーバへ送信することを特徴とする。

本発明によれば、ホストサーバが外部記憶装置からデータを読み出すための時間を大幅に短縮することができる。

以下、図面に基づいて本発明を適用した実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用したストレージ制御装置を含むシステム全体の構成を示す図である。

図１において、ホストサーバ１は階層ストレージシステム３と接続されている。階層ストレージシステム３は、ストレージ制御装置３１、大容量（例えば、８ペタバイト）かつ低速アクセスの外部記憶装置である二次ストレージ（テープライブラリ）３２、階層制御サーバ３３を備えている。

このストレージ制御装置３１は、ホストサーバ１からの要求に基づいて、二次ストレージ３２に格納されたデータを、小容量（例えば、３６テラバイト）かつ高速アクセスの記憶装置である一次ストレージ（ディスクアレイ）３１１に転送した後、上記ホストサーバ１へ送信するための機器である。

そして、上記ストレージ制御装置３１は、上記１次ストレージ３１１とディスクアレイ制御プログラム３１２とを備えており、このディスクアレイ制御プログラム３１２は、仮想論理ユニット作成指示受信手段、仮想論理ユニット作成手段、仮想論理ユニット作成完了信号送信手段、読み出し要求送信手段、データ読み出し手段、記憶制御手段、データ送信手段とを備えている。

仮想論理ユニット作成指示受信手段は、階層制御サーバ３３が備えるＳＰＭプログラム（Storage Pyramid Management）から、上記１次ストレージ３１１上に仮想論理ユニット（ＶＬＵ：Virtual Logic Unit）を作成するように指示する仮想論理ユニット作成指示信号を受信する。なお、ＳＰＭプログラムは、上記二次ストレージ３２の制御、一次ストレージ３１１と二次ストレージ３２間のデータの送受信、ストレージ制御装置３１と二次ストレージ３２とで構成される階層ストレージに関する構成情報の管理等を実行するためのソフトウェアである。また、上記階層ストレージの構成定義、保守などは、ＶＤＳＣ（Virtual Disk Service Console）２と呼ばれるソフトウェア（保守ブラウザ）により実行される。

仮想論理ユニット作成手段は、上記仮想論理ユニット作成指示手段によって受信した仮想論理ユニット作成指示信号に基づいて、仮想論理ユニットを上記１次ストレージ３１１上に作成し、仮想論理ユニット作成完了信号送信手段は、上記仮想論理ユニット作成手段によって仮想論理ユニットを作成した場合、仮想論理ユニットを作成した旨を示す仮想論理ユニット作成完了信号を、上記階層制御サーバ３３へ送信する。

読み出し要求送信手段は、上記仮想論理ユニット作成手段が受信した上記仮想論理ユニット作成指示信号に基づいて、上記データを上記二次ストレージ３２から読み出すように要求する読み出し要求を、上記階層制御サーバ３３へ送信する。

データ読み出し手段は、上記読み出し要求送信手段によって送信された上記読み出し要求に基づいて、上記ＳＰＭプログラムによる制御の下、上記データを上記二次ストレージ３２から読み出す。

記憶制御手段は、上記データ読み出し手段によって読み出された上記データを上記仮想論理ユニットに格納するように制御し、データ送信手段は、上記要求に基づいて、上記仮想論理ユニットに格納された上記データを上記ホストサーバ１へ送信する。

図２は、従来のストレージ制御の流れを示すシーケンス図（その１）である。
まず、ＶＤＳＣ２がＳＰＭプログラムを備える階層制御サーバ３３を介してストレージ制御装置３１に対して、仮想論理ユニット（ＶＬＵ）を作成するように指示（ＶＬＵ作成指示）すると、ストレージ制御装置３１は、仮想論理ユニットの作成（作成指示応答）を行う。

その後、ホストサーバ１からデータの読み出し要求（リード要求）が発生すると、ストレージ制御装置３１が階層制御サーバ３３に対してリコール（二次ストレージ３２から一次ストレージ３１１へのデータ読み出し処理）を実行する。ここで、ホストサーバ１でのデータの読み出しから終了までには数秒から数分の処理時間がかかる。

図３は、本発明を適用したストレージ制御方法を説明するためのシーケンス図（その１）である。
図３において、ＶＤＳＣ２がＳＰＭプログラムを備える階層制御サーバ３３を介してストレージ制御装置３１に対して、仮想論理ユニットを作成するように指示（ＶＬＵ作成指示）すると、ストレージ制御装置３１は、仮想論理ユニットの作成（作成指示応答）と並行して、ホストサーバ１がＬＵＮ（Logical Unit Number：論理ユニット番号）を認識するために使用する特定の領域を、ＬＵＮの新規作成と同時にリコールする。

そして、ホストサーバ１からデータの読み出し要求（リード要求）が発生した際にはすでにリコールが完了しているので、ホストサーバ１でのデータの読み出しから終了までにかかる処理時間は、数秒から数分かかっていたのに対して１秒未満に短縮される。

図４は、本発明を適用したストレージ制御処理の流れを示すフローチャートである。
本ストレージ制御処理は、ホストサーバ１からの要求に基づいて、大容量かつ低速アクセスの外部記憶装置である二次ストレージ３２に格納されたデータを、小容量かつ高速アクセスの記憶装置である一次ストレージ３１１に転送した後、上記ホストサーバ１へ送信するストレージ制御装置３１において実行される。

まず、ステップＳ４１において、二次ストレージ３２を制御する階層制御サーバ３３から、一次ストレージ３１１上に仮想論理ユニット（ＶＬＵ）を作成するように指示する仮想論理ユニット作成指示信号を受信する。

次に、ステップＳ４２において、ステップＳ４１で受信した仮想論理ユニット作成指示信号に基づいて、仮想論理ユニットを一次ストレージ３１１上に作成し、仮想論理ユニットを作成した旨を示す仮想論理ユニット作成完了信号を、階層制御サーバ３３へ送信する。

そして、ステップＳ４３において、仮想論理ユニットの作成が終了したか否かを判断する。終了していないと判断した場合（ステップＳ４３：ＮＯ）は、ステップＳ４１に戻り、終了していると判断した場合（ステップＳ４３：ＹＥＳ）は、ステップＳ４４に進む。

ステップＳ４４では、ステップＳ４１で受信した上記仮想論理ユニット作成指示信号に基づいて、ホストサーバ１が要求したデータを二次ストレージ３２から読み出すように要求する読み出し要求を、階層制御サーバ３３へ送信する。

次にステップＳ４５において、ステップＳ４４で送信されたデータ読み出し要求に基づいて、階層制御サーバ３３による制御の下、データを二次ストレージ３２から読み出し、読み出されたデータを仮想論理ユニットに格納するように制御し、さらに、上記要求に基づいて、仮想論理ユニットに格納されたデータをホストサーバ１へ送信する。

そして、ステップＳ４６において、リコールが終了したか否かを判断する。終了していないと判断した場合（ステップＳ４６：ＮＯ）は、ステップＳ４４に戻り、終了していると判断した場合（ステップＳ４６：ＹＥＳ）は、本ストレージ制御処理を終了する。

図５は、本発明を適用したストレージ制御方法を説明するためのシーケンス図（その２）である。
図５に示したシーケンス図は、複数回（２回）のリード要求（複数個のＶＬＵ作成）が実行される点において図３のシーケンス図と異なっているが、基本的なシーケンスは同様である。

すなわち、ＶＤＳＣ２がＳＰＭプログラムを備える階層制御サーバ３３を介してストレージ制御装置３１に対して、２つの仮想論理ユニット（＃０と＃１）を作成するように指示（ＶＬＵ作成指示）すると、ストレージ制御装置３１は、２つの仮想論理ユニットの作成（作成指示応答）と並行して、ホストサーバ１がＬＵＮを認識するために使用する特定の領域を、ＬＵＮの新規作成と同時に２回リコールする。

そして、ホストサーバ１から１回目のデータの読み出し要求（リード要求）が発生した際にはすでに１回目のリコールが完了しており、ホストサーバ１から２回目のデータの読み出し要求（リード要求）が発生した際にはすでに２回目のリコールが完了しているので、ホストサーバ１でのデータの読み出しから終了までにかかる処理時間は大幅に短縮される。

図６は、従来のストレージ制御の流れを示すシーケンス図（その２）である。
この図６のシーケンス図は、上記図５を用いて説明した複数回（２回）のリード要求（複数個のＶＬＵ作成）が実行されるシーケンスの従来例である。

まず、ＶＤＳＣ２がＳＰＭプログラムを備える階層制御サーバ３３を介してストレージ制御装置３１に対して、２つの仮想論理ユニット（ＶＬＵ）を作成するように指示（ＶＬＵ作成指示）すると、ストレージ制御装置３１は、２つの仮想論理ユニットの作成（作成指示応答）を行う。

その後、ホストサーバ１から１回目のデータの読み出し要求（リード要求）が発生すると、ストレージ制御装置３１が階層制御サーバ３３に対して１回目のリコールを実行する。次に、ホストサーバ１から２回目のデータの読み出し要求（リード要求）が発生すると、ストレージ制御装置３１が階層制御サーバ３３に対して２回目のリコールを実行する。したがって、ホストサーバ１でのデータの読み出しから終了までには大幅な処理時間がかかってしまう。

以上、本発明を適用したストレージ制御装置３１およびストレージ制御方法を説明してきたが、本発明の最も大きな特徴の１つは、ホストサーバ１が論理ユニット番号を認識するために使用する特定の領域を、論理ユニット番号の新規作成と同時にリコール処理（二次ストレージ３２から一次ストレージ３１１へのデータの読み出し処理）を実行するようにスケジュールすることである。

一般に新規に作成した論理ユニット番号をホストサーバ１が認識するためには、ラベルの書き込みなどのために論理ユニット番号の特定の領域へアクセスが行なわれ、その処理がシーケンシャルに行なわれる。そのため、複数の仮想論理ユニットを同時に作成した場合、論理ユニット番号へのアクセスが行なわれるたびにリコールが発生すると、ホストサーバ１からの論理ユニット番号の認識に多くの時間を費やすことになる。

しかしながら、本発明は、仮想論理ユニットを新規に作成したと同時に特定の領域を一次ストレージ３１１上にリコールしておくことによって、ホストサーバ１からの論理ユニット番号認識処理による二次ストレージ３２へのアクセスを無くしパフォーマンスを向上させることができる。

本発明を適用したストレージ制御装置を含むシステム全体の構成を示す図である。従来のストレージ制御の流れを示すシーケンス図（その１）である。本発明を適用したストレージ制御方法を説明するためのシーケンス図（その１）である。本発明を適用したストレージ制御処理の流れを示すフローチャートである。本発明を適用したストレージ制御方法を説明するためのシーケンス図（その２）である。従来のストレージ制御の流れを示すシーケンス図（その２）である。

符号の説明

１ホストサーバ
２保守ブラウザ
３階層ストレージシステム
３１ストレージ制御装置
３２二次ストレージ
３３階層制御サーバ
３１１一次ストレージ
３１２ディスクアレイ制御プログラム

Claims

ホストサーバからの要求に基づいて、外部記憶装置に格納されたデータを、前記外部記憶装置に比して小容量かつ高速アクセスの記憶装置に転送した後、前記ホストサーバへ送信するストレージ制御装置であって、
前記記憶装置に比して大容量かつ低速アクセスの前記外部記憶装置を制御する階層制御サーバから、前記記憶装置上に仮想的な記憶領域である仮想論理ユニットを作成するように指示する仮想論理ユニット作成指示信号を受信する仮想論理ユニット作成指示受信手段と、
前記仮想論理ユニット作成指示受信手段によって受信した仮想論理ユニット作成指示信号に基づいて、仮想論理ユニットを前記記憶装置上に作成する仮想論理ユニット作成手段と、
前記仮想論理ユニット作成手段によって仮想論理ユニットを作成した場合、仮想論理ユニットを作成した旨を示す仮想論理ユニット作成完了信号を、前記階層制御サーバへ送信する仮想論理ユニット作成完了信号送信手段と、
前記仮想論理ユニット作成指示受信手段が受信した前記仮想論理ユニット作成指示信号に基づいて、前記仮想論理ユニットの論理ユニット番号を認識するための特定領域を前記外部記憶装置から読み出すように要求する読み出し要求を、前記階層制御サーバへ送信する読み出し要求送信手段と、
前記ホストサーバからの要求より前に、前記読み出し要求送信手段によって送信された前記読み出し要求に基づいて、前記階層制御サーバによる制御の下、前記特定領域を前記外部記憶装置から予め読み出すデータ読み出し手段と、
前記データ読み出し手段によって読み出された前記特定領域を前記記憶装置に格納するように制御する記憶制御手段と、
前記ホストサーバからの要求に基づいて、前記記憶装置に格納された前記特定領域を前記ホストサーバへ送信するデータ送信手段と、
を備え、
前記仮想論理ユニット作成指示受信手段がＮ個（Ｎ＝２以上の整数）の仮想論理ユニットを作成するように指示する仮想論理ユニット作成指示信号を受信した場合、前記仮想論理ユニット作成手段はＮ個の仮想論理ユニットを作成し、前記仮想論理ユニット作成完了信号送信手段は仮想論理ユニット作成完了信号をＮ回送信し、前記読み出し要求送信手段は読み出し要求をＮ回送信し、前記データ読み出し手段は前記ホストサーバからのＮ回の要求より前にＮ個の特定領域を予め読み出し、前記記憶制御手段は読み出されたＮ個の特定領域を前記記憶装置にそれぞれ格納するように制御し、前記データ送信手段は前記記憶装置に格納されたＮ個の特定領域を送信することを特徴とするストレージ制御装置。
ホストサーバからの要求に基づいて、外部記憶装置に格納されたデータを、前記外部記憶装置に比して小容量かつ高速アクセスの記憶装置に転送した後、前記ホストサーバへ送信するストレージ制御装置において実行されるストレージ制御方法であって、
前記記憶装置に比して大容量かつ低速アクセスの前記外部記憶装置を制御する階層制御サーバから、前記記憶装置上に仮想的な記憶領域である仮想論理ユニットをＮ個（Ｎ＝２以上の整数）作成するように指示する仮想論理ユニット作成指示信号を受信し、
前記受信した仮想論理ユニット作成指示信号に基づいて、Ｎ個の仮想論理ユニットを前記記憶装置上に作成し、
前記仮想論理ユニットを作成した場合、仮想論理ユニットを作成した旨を示す仮想論理ユニット作成完了信号を、前記階層制御サーバへＮ回送信し、
前記受信した前記仮想論理ユニット作成指示信号に基づいて、前記仮想論理ユニットの論理ユニット番号を認識するための特定領域を前記外部記憶装置から読み出すように要求する読み出し要求を、前記階層制御サーバへＮ回送信し、
前記ホストサーバからのＮ回の要求より前に、前記送信された前記読み出し要求に基づいて、前記階層制御サーバによる制御の下、Ｎ個の前記特定領域を前記外部記憶装置から予め読み出し、
前記読み出されたＮ個の前記特定領域を前記記憶装置にそれぞれ格納するように制御し、
前記ホストサーバからの要求に基づいて、前記記憶装置に格納されたＮ個の前記特定領域を前記ホストサーバへ送信する、
ことを特徴とするストレージ制御方法。