JP5077240B2 - 通信処理プログラムおよび通信処理方法 - Google Patents
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Description
従来の処理では、ファイバチャネルドライバ740aは、上位のターゲットドライバ750aからI/O停止要求(abort)を受けた場合には、ディスクアレイ装置900に対しI/O停止要求を発行し、I/O停止要求の応答(ACC)をI/O停止要求の応答待ち時間分待つ。ディスクアレイ装置900の障害または接続経路の障害等によりI/O停止要求の応答待ち時間が経過するまでに応答がなければI/Oはエラーとして上位に通知することになるが、この時点で即上位にエラーを返すことはできず、伝送路遅延により遅れて応答が返ってくることが想定されるため、エクスチェンジの発行情報の管理を、伝送路遅延を考慮した待ち時間分行い、その時間が経過してからI/Oをエラーとして上位に通知する。このため、エラー時の経路の切り替わり(経路切り替え)に非常に時間がかかってしまう。また、アプリケーション710が発行したI/Oの待機時間も長くなる。
図29は、従来の他の処理を示す図である。
(2)ターゲットドライバ750aに対しI/O停止要求をエラー通知応答する。
(4)ディスクアレイ装置900からのI/O停止要求の応答(BA_ACC)をI/O停止要求の応答待ち時間分待つ。
(6)(5)が経過した後に、エクスチェンジの発行情報(FC−PH層)を解放する。
しかしながら、ファイバチャネル通信路に発行したI/Oは、ディスクアレイ装置900に対しI/O停止要求を出した後にも、I/O発行に使用したファイバチャネル通信のためのID(OX_ID等)を確保しておく必要がある。
まず、本発明の概要について説明し、その後、実施の形態を説明する。
図1は、本発明の概要を示す図である。
経路制御手段5は、複数の経路4a、4bを制御し、エラー通知を受けて経路を切り替える。具体的には、経路4aを用いてディスクアレイ装置3とデータの送受信を行っていた場合、エラー通知を受けてデータ転送経路を経路4bに切り替える。経路4bを用いてディスクアレイ装置3とデータの送受信を行っていた場合、エラー通知を受けてデータ転送経路を経路4aに切り替える。
図2は、実施の形態の通信処理システムを示すブロック図である。
図2に示す通信処理システムは、サーバ(通信処理装置)100とディスクアレイ装置300とがスイッチ(ファイバチャネルスイッチ)200aおよびスイッチ200bを介して接続されている。ディスクアレイ装置300は、1つまたは複数のディスクアレイ(図2ではディスクアレイ301)を有しており、サーバ100からのデータを受け取り格納する。
サーバ100は、CPU(Central Processing Unit)101によって装置全体が制御されている。CPU101には、バス107を介してRAM(Random Access Memory)102、ハードディスクドライブ(HDD:Hard Disk Drive)103、グラフィック処理装置104、入力インタフェース105、通信インタフェース106、およびFC(Fibre Channel)アダプタ108a、108bが接続されている。
以上のようなハードウェア構成によって、本実施の形態の処理機能を実現することができる。
図4は、サーバおよびディスクアレイ装置の機能を示すブロック図であり、図5は、FCドライバの処理を説明する図である。なお、図4では機能ブロックを点線で示している。
I/Oマルチパス制御部120は、サーバ100−ディスクアレイ装置300間の通信経路を制御する。具体的には、サーバ100−ディスクアレイ装置300間の接続経路の状態を把握し、アプリケーション110から受け付けたI/O発行要求を、適当な経路で発行する。各経路の異常は、各経路との接続管理を行う下位層に対して発行したI/O発行要求がエラー通知(応答)されるか否かで判断する。
FCドライバ140a、140bは、主としてI/O発行要求を管理する機能と、エクスチェンジの発行を管理する機能とを有している。FCドライバ140a、140bは、それぞれ、実際にディスクアレイ装置300との通信を行うFCアダプタ108a、108bを制御し、I/O発行要求を受けた場合に、ディスクアレイ装置300との通信処理等を行う。この通信処理は、以下の方法で行う。
まず、停止要求を受け取った場合、FCアダプタ108aの閉塞(停止)対象のアダプタポートを決定する(ステップS1)。閉塞対象のアダプタポートは、要求によって異なる。
次に、閉塞対象のアダプタポートから発行済みおよび発行予定のI/Oを全て無条件にエラーでターゲットドライバ130aに返答し、I/O発行要求の管理(SCSIレベル)情報を削除する(ステップS3)。これにより、IOマルチパス制御部120が経路の切り替えを開始する。
次に、I/Oマルチパス制御部120の経路切り替え時間を考慮し、一定時間経過(例えば60〜180秒等または手動でコマンドにより解除)させるためのタイマを動作させ、所定時間待機する(ステップS5)。タイマ動作中は、ターゲットドライバ130aからFCドライバ140aのI/O発行対象のアダプタポートにI/O発行要求があったとしても受け付けず即エラーで返答する(閉塞処理)。また通信路がリンクダウンしているため、FC通信路からそのFCドライバ140aのI/O発行対象のアダプタポートに関する応答は伝達されない。
これにより、ファイバチャネル通信へのエクスチェンジ発行情報(FC−PH層)は、ディスクアレイ装置300からの応答はすべて廃棄するため管理の必要がなく即削除する。その結果ターゲットドライバ130aからのI/O発行要求の管理(SCSIレベル)についても管理する必要がなくなるため即エラーを返すことができるようになる。よってマルチパス制御部120は、経路の切り替えを迅速に行うことができ、アプリケーション110が発行したI/Oの待機時間が減少する。
図7は、FCドライバの処理を示すシーケンス図である。
FCドライバ140aは、I/O発行要求管理部141aと、エクスチェンジ発行情報管理部142aと、FC接続管理部143aと、X_ID管理部144aとを有している。
FC接続管理部143aは、コントローラ310aとの接続状態(コントローラ310aと接続しているか否か)を管理する接続可能ターゲットリストを有している。
図8は、X_ID管理テーブルを示す図である。
X_ID管理テーブルTa1には、X_IDと使用状態の欄が設けられており、各欄の横方向に並べられた情報同士が互いに関連づけられている。
使用状態の欄には、X_IDが使用中か否かが設定される。使用中のX_IDにはPKTアドレスが設定され、未使用のX_IDにはNULLが設定される。
図7中符号および番号は、処理内容を識別するために設けられており、各部の情報のやりとりを示している。また、図7中の処理は時系列で行われる。
この場合、図7に示すように、I/O発行要求管理部141aが処理A−1を行い、エクスチェンジ発行情報管理部142aが処理B−1を行い、X_ID管理部144aが処理D−1を行う。これによりコントローラ310aにI/Oを発行する。また、コントローラ310aからI/O応答があった場合は、エクスチェンジ発行情報管理部142aが処理B−2を行い、I/O発行要求管理部141aが処理A−2を行い、X_ID管理部144aが処理D−2を行う。これにより上位に応答を返す。
図9は、処理A−1を示すフローチャートである。なお、図9〜図19および図23〜図26においては、次処理のきっかけとなるステップの近傍に処理名(例えば図9中「B−1」)を付す。
次に、エクスチェンジ発行情報管理部142aにI/O発行を依頼する(ステップS13)。これにより処理B−1が行われる。以上で、処理A−1を終了する。
図10は、処理B−1を示すフローチャートである。
まず、I/O発行要求管理部141aからI/O発行依頼を受け取ると(ステップS21)、コントローラ(I/O発行対象のデバイス)310aが接続可能ターゲットリストに存在するか否かを判断する(ステップS22)。
一方、コントローラ310aが接続可能ターゲットリストに存在しない場合(ステップS22のNo)、FC接続管理部143aにコントローラ310aの接続を依頼する(ステップS25)。これにより処理C−1が行われる。次に、FC接続管理部143aからの応答が「接続可能」か否かを判断する(ステップS26)。
一方、FC接続管理部143aからの応答が「接続不可」の場合(ステップS26のNo)、I/O発行要求管理部141aにI/O発行依頼のエラーを応答する(ステップS27)。以上で処理B−1を終了する。
図11は、処理D−1を示すフローチャートである。
X_ID管理部144aは、X_ID要求を受け取ると(ステップS31)、X_ID管理テーブルTa1から未使用の最小番号のX_IDを選び、選んだX_IDの状態を「使用中」に変更する(ステップS32)。
<処理B−2>
図12は、処理B−2を示すフローチャートである。
<処理D−2>
図13は、処理D−2を示すフローチャートである。
<処理A−2>
図14は、処理A−2を示すフローチャートである。
(β)上位からのI/O abort要求に対する処理
この場合、図7に示すように、I/O発行要求管理部141aが処理A−3を行い、FC接続管理部143aが処理C−2、処理C−3を行う。これにより、閉塞対象のアダプタポートを所定時間閉塞する。また、処理A−3に伴いエクスチェンジ発行情報管理部142aが処理B−3を行い、X_ID管理部144aが処理D−2を行う。
図15は、処理A−3を示すフローチャートである。
上位よりI/O abortを受信すると(ステップS41)、FCアダプタ108aにおける閉塞対象のアダプタポートを決定する(ステップS42)。
次に、閉塞対象のアダプタポートを通して発行中の全てのI/Oを、上位にエラー応答する(ステップS44)。
次に、エクスチェンジ発行情報管理部142aに、閉塞対象のアダプタポートを通して発行中の全てのI/Oの削除を依頼する(ステップS46)。これにより処理B−3が行われる。以上で処理A−3を終了する。
図16は、処理C−2を示すフローチャートである。
FC接続管理部143aは、アダプタポートの閉塞依頼を受け取ると(ステップS51)、接続可能ターゲットリストから、その閉塞対象のアダプタポートを通して接続しているコントローラ310aを削除する(ステップS52)。なお、本実施の形態では、コントローラ310aのみであるが、複数のコントローラが存在する場合、閉塞対象のアダプタポートを介して接続しているコントローラを全て削除する。
次に、閉塞対象のアダプタポートの閉塞を依頼する(ステップS54)。これにより処理C−3が行われる。以上で処理C−2を終了する。
図17は、処理C−3を示すフローチャートである。
閉塞対象のアダプタポートの閉塞依頼を受け取ると(ステップS61)、一定時間待機(アダプタポート停止)する(ステップS62)。この待機時間は、特に限定されないが、一例として180秒程度である。
<処理B−3>
図18は、処理B−3を示すフローチャートである。
(γ)上位からの再I/O発行要求に対する処理
この場合、図7に示すように、I/O発行要求管理部141aが処理A−1、処理A−2を行い、エクスチェンジ発行情報管理部142aが処理B−1を行い、FC接続管理部143aが処理C−1を行う。これにより、閉塞対象のアダプタポートに対するI/O発行要求の場合はエラー通知を応答する。
<処理C−1>
図19は、処理C−1を示すフローチャートである。
コントローラ310aが接続可能ターゲットリストに存在する場合(ステップS92のYes)、後述するステップS97に移行する。
次に、コントローラ310aとFC接続できるか否かを判断する(ステップS94)。
コントローラ310aから接続準備OKの応答があった場合(ステップS95のYes)、接続可能ターゲットリストにコントローラ310aを追加する(ステップS96)。
一方、コントローラ310aにFC接続できない場合(ステップS96のNo)および所定時間経過してもコントローラ310aから接続準備OKの応答がない場合(ステップS97のNo)、要求元(エクスチェンジ発行情報管理部142a)に接続不可を返答する(ステップS98)。以上で処理C−1を終了する。
以下、第2の実施の形態の通信処理システムについて、前述した第1の実施の形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図20は、第2の実施の形態のFCドライバの処理を説明する図であり、図21は、第2の実施の形態のFCドライバの閉塞処理を示すフローチャートである。
次に、閉塞対象のtargetに対するI/Oを全て無条件にエラーでターゲットドライバ130aに返答し、I/O発行要求の管理(SCSIレベル)情報を削除する(ステップS3a)。
次に、I/Oマルチパス制御部120の経路切り替え時間を考慮し、一定時間経過(例えば60〜180秒等または手動でコマンドにより解除)させるためのタイマを動作させる(ステップS5a)。タイマ動作中は、ターゲットドライバ130aから閉塞対象のtargetにI/O発行要求があったとしても、閉塞対象のtargetとは通信可能状態にないため、受け付けず即エラーで返答する。また主経路から閉塞対象のtargetからの応答があったとしても受け付けず廃棄する。
次に、第2の実施の形態の上位からの要求に応じた処理について説明する。
(α)上位からのI/O発行要求に対する処理
この場合、図22に示すように、I/O発行要求管理部141aが処理a−1を行い、エクスチェンジ発行情報管理部142aが処理b−1を行い、X_ID管理部144aが処理d−1を行う。これによりコントローラ310aにI/Oを発行する。また、コントローラ310aからI/O応答があった場合は、エクスチェンジ発行情報管理部142aが処理b−2を行い、I/O発行要求管理部141aが処理a−2を行い、X_ID管理部144aが処理d−2を行う。これにより上位に応答を返す。
<処理b−1> 第1の実施の形態の処理B−1と同様の処理を行う。
<処理d−1> 第1の実施の形態の処理D−1と同様の処理を行う。
<処理a−2> 第1の実施の形態の処理A−2と同様の処理を行う。
<処理d−2> 第1の実施の形態の処理D−2と同様の処理を行う。
この場合、図22に示すように、I/O発行要求管理部141aが処理a−3を行い、FC接続管理部143aが処理c−2、処理c−3を行う。これにより、閉塞対象のtargetを所定時間閉塞する。また、処理a−3に伴い、エクスチェンジ発行情報管理部142aが処理b−3を行い、X_ID管理部144aが処理d−2を行う。
図23は、処理a−3を示すフローチャートである。
上位よりI/O abortを受け取ると(ステップS41a)、閉塞対象のtargetを決定する(ステップS42a)。
閉塞対象のtargetが閉塞リストに存在しない場合(ステップS43aのNo)、FC接続管理部143aに閉塞対象のtargetへのPORT LOGOUTの発行を依頼する(ステップS44a)。これにより処理c−2が行われる。その後、ステップS45aに移行する。
次に、閉塞対象のtargetに発行中の全てのI/Oを、上位にエラー応答する(ステップS45a)。
次に、エクスチェンジ発行情報管理部142aに、閉塞対象のtargetに発行中の全てのI/Oの削除を依頼する(ステップS47a)。これにより処理b−3が行われる。以上で処理a−3を終了する。
<処理c−2>
図24は、処理c−2を示すフローチャートである。
次に、PORT LOGOUTを閉塞対象のtargetに発行する(ステップS53a)。
<処理c−3>
図25は、処理c−3を示すフローチャートである。
次に、一定時間待機する(ステップS63a)。この待機時間は、特に限定されないが、一例として180秒程度である。
<処理d−2> 第1の実施の形態の処理D−2と同様の処理を行う。
この場合、図22に示すように、I/O発行要求管理部141aが処理a−1、処理a−2を行い、エクスチェンジ発行情報管理部142aが処理b−1を行い、FC接続管理部143aが処理c−1を行う。これにより、閉塞対象のtargetに対するI/O発行要求の場合はエラー通知を応答する。
<処理a−2> 第1の実施の形態の処理A−2と同様の処理を行う。
<処理b−1> 第1の実施の形態の処理B−1と同様の処理を行う。
図26は、処理c−1を示すフローチャートである。
まず、閉塞対象のtargetへの接続要求を受け取ると(ステップS91a)、閉塞対象のtargetが接続可能ターゲットリストに存在するか否かを判断する(ステップS92a)。
一方、閉塞対象のtargetが接続可能ターゲットリストに存在しない場合(ステップS92aのNo)、閉塞対象のtargetが閉塞リストに存在するか否かを判断する(ステップS93a)。
次に、ディスクアレイ装置300とFC接続できるか否かを判断する(ステップS96a)。
一方、ディスクアレイ装置300とFC接続できる場合(ステップS96aのYes)、ディスクアレイ装置300から接続準備OKの応答があるか否かを判断する(ステップS97a)。
一方、接続準備OKの応答があった場合(ステップS97aのYes)、接続可能ターゲットリストに閉塞対象のtargetを追加する(ステップS98a)。
この第2の実施形態の通信システムによれば、第1の実施の形態の通信システムと同様の効果が得られる。
以上、本発明の通信処理プログラムおよび通信処理方法を、図示の実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物や工程が付加されていてもよい。
なお、上記の処理機能は、コンピュータによって(コンピュータに所定の通信処理プログラムを実行させることにより)実現することができる。その場合、サーバ100が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等が挙げられる。磁気記録装置としては、例えば、ハードディスク装置(HDD)、フレキシブルディスク(FD)、磁気テープ等が挙げられる。光ディスクとしては、例えば、DVD(Digital Versatile Disc)、DVD−RAM(Random Access Memory)、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、CD−R(Recordable)/RW(ReWritable)等が挙げられる。光磁気記録媒体としては、例えば、MO(Magneto-Optical disk)等が挙げられる。
2、108a、108b ファイバチャネル(FC)アダプタ
3、300 ディスクアレイ装置
4a、4b 経路
5 経路制御手段
6、130a、130b ターゲットドライバ
7、140a、140b ファイバチャネル(FC)ドライバ
100 サーバ
110 アプリケーション
120 I/Oマルチパス制御部
141a I/O発行要求管理部
142a エクスチェンジ発行情報管理部
143a FC接続管理部
144a X_ID管理部
200a、200b スイッチ
301 ディスクアレイ
310、310b コントローラ
Claims (4)
- 通信手段を介してディスクアレイ装置に複数の経路で接続された情報処理装置の通信を制御する通信処理プログラムにおいて、
前記情報処理装置に、
前記複数の経路のいずれかにおける経路接続のタイムアウトが検出されると、前記ディスクアレイ装置へのI/O停止要求を発行し、前記I/O停止要求を発行した場合に、前記ディスクアレイ装置についての処理を閉塞状態にすることにより前記ディスクアレイ装置からの応答を無視するとともに、前記ディスクアレイ装置に接続されている閉塞対象のポートにリンクダウン指示を出し、前記ディスクアレイ装置に接続されている経路を強制的にダウンさせ、前記複数の経路を制御する経路制御手段にエラー通知を行って、経路の切り替えを行わせる処理を実行させることを特徴とする通信処理プログラム。 - 前記閉塞状態において、前記ディスクアレイ装置に発行中の全てのI/Oを削除することを特徴とする請求項1記載の通信処理プログラム。
- 前記I/O停止要求を発行した場合に、発行中の各I/Oをそれぞれ管理している各IDの管理状態を解除することを特徴とする請求項1記載の通信処理プログラム。
- 通信手段を介してディスクアレイ装置に複数の経路で接続された情報処理装置の通信を制御する通信処理方法において、
前記情報処理装置が、
前記複数の経路のいずれかにおける経路接続のタイムアウトが検出されると、前記ディスクアレイ装置へのI/O停止要求を発行し、前記I/O停止要求を発行した場合に、前記ディスクアレイ装置についての処理を閉塞状態にすることにより前記ディスクアレイ装置からの応答を無視するとともに、前記ディスクアレイ装置に接続されている閉塞対象のポートにリンクダウン指示を出し、前記ディスクアレイ装置に接続されている経路を強制的にダウンさせ、前記複数の経路を制御する経路制御手段にエラー通知を行って、経路の切り替えを行わせる、
ことを特徴とする通信処理方法。
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