JP5614133B2 - アクセス制御装置、アクセス制御方法およびストレージシステム - Google Patents
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Description
SASでは、バス接続の調整を担う1つまたは複数のバス接続調整部(以下、エキスパンダと言う)を介してSAS規格で接続されたデバイス(以下、「SASデバイス」と言う)間が連結されている。
以上、SAS規格を適用したシステムについて説明したが、アクセス処理の優先、平準化制御を実行する他の規格を適用したシステムにも同様の問題がある。
接続情報管理部は、当該アクセス制御装置に接続されている複数の接続機器が接続対象コンピュータと接続を確立する制御モジュールとのバス接続要求時にそれぞれ送信する、複数の接続機器から1つの接続機器を選択する判断基準となる判断基準情報に基づいて、接続機器毎の接続対象コンピュータとの接続待ち状況を管理する。
決定部は、選択部により選択された接続機器を接続対象コンピュータとの接続対象として決定する。
まず、実施の形態のアクセス制御装置について説明し、その後、実施の形態をより具体的に説明する。
図1は、第1の実施の形態のアクセス制御装置の概要を示す図である。
実施の形態のアクセス制御装置1は、接続情報管理部1aと選択部1bと決定部1cとを有している。
なお、図1では、記憶装置2a、2bは、直接、接続情報管理部1aに接続されている。また、記憶装置2cは、中継機器(接続機器)4を介して接続情報管理部1aに接続されている。ここで中継機器4としては、例えばアクセス制御装置1と同じ機能を有する機器等が挙げられる。
例えば図1では、閾値を超えた記憶装置2cのテーブル1c1の調整用時間の欄に予め用意した「50μs」を設定している。
選択部1bは、接続待ち時間と、調整用時間とに基づいてバス接続が遅延傾向にある1つの接続機器を選択する。
接続情報管理部1aは、ある一定期間の判断基準情報の受付時間を設け、受付時間内に受け付けた判断基準情報に基づいて接続待ち時間を算出する。選択部1bは、接続待ち時間が最も長い記憶装置を選択する。
図1の一番上のテーブル1c1では、接続待ち時間を比較すれば、記憶装置2cの接続待ち時間が最も長い記憶装置2cが選択されるはずであるが、中継機器4からアクセス制御装置1への判断基準情報の送信に遅延が発生し、受付時間に間に合わなかったものとする。この場合、受付時間内に受け付けた判断基準情報に基づいて算出した接続待ち時間が最も長い記憶装置2aを選択する。
決定部1cは、選択部1bにより選択された記憶装置2aを接続対象コンピュータ3との接続対象として決定する。そして、決定部1cは、記憶装置2aを接続対象コンピュータ3との接続対象として決定したことを制御モジュール5に通知する。制御モジュール5は、決定部1cが決定した記憶装置とバス接続し、制御モジュール5の制御により、決定部1cにより決定された記憶装置2aと接続対象コンピュータ3との接続が確立される。
図1の一番下のテーブル1c1は、再度設けた受付時間により算出された接続待ち時間を示している。
<第2の実施の形態>
図2は、第2の実施の形態のストレージシステムを示すブロック図である。
デバイスエンクロージャ60は、制御ブロック10、20、30、40を有している。
制御ブロック20は、エキスパンダ22とドライブエンクロージャ23とを有している。制御ブロック30は、エキスパンダ32とドライブエンクロージャ33とを有している。制御ブロック40は、エキスパンダ42とドライブエンクロージャ43とを有している。
ドライブエンクロージャ13、23、33、43は、それぞれ、エキスパンダ12、22、32、42とSAS規格でシリアル接続(以下、単に「SAS接続」と言う)された6つのディスクを有している。例えば、ドライブエンクロージャ13は、エキスパンダ12とSAS接続されたディスク13a、13b、13c、13d、13e、13fを有している。ディスクの種別としては、例えばHDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等が挙げられる。
ドライブエンクロージャ13、23、33、43は、冗長性を考慮したRAID構成をなしている。
エキスパンダ12、22、32、42は、各ディスクが出力するAWTに従い、優先接続するOAFを選択する。
次に、ストレージシステム100の動作を簡単に説明する。
次に、各エキスパンダが備える機能を詳しく説明する。
図3は、エキスパンダの機能を示すブロック図である。なお、図3は、エキスパンダ32の機能を示しているが、エキスパンダ12、22、42の機能もエキスパンダ32と同様である。
AWT管理テーブル323は、例えばエキスパンダ32が有するRAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)等に記憶されるテーブルである。
OAF転送部324は、AWT管理テーブル323に格納されているAWTに基づいて、エキスパンダ22に転送するOAFを選択する。具体的には、OAF転送部324は、OAF受信部321が受信したOAFに含まれるAWTと、付加AWTとに基づいて、エキスパンダ22に転送するOAFを選択する。そして、OAF転送部324は、選択したOAFを、エキスパンダ22に転送する。
次に、AWT管理テーブルに格納されている情報を説明する。
図4に示すAWT管理テーブル323は、エキスパンダ32が備えるAWT管理テーブルである。
最小AWT(Minimum AWT)の欄には制御モジュール11とバス接続が確立したSASデバイスが発行したOAFのAWTの最小値(μS)が格納されている。
Frameの欄にはこれまで制御モジュール11とバス接続が確立したSASデバイスが発行したOAFの数が格納されている。
図4に示すAWT管理テーブル323の平均AWTの欄を参照すると、Phy ID=8(エキスパンダ42)の平均AWTの値が、他のPhy IDの平均AWTの値よりも大きく(3倍程度〜10倍)になっている。従って、エキスパンダ32は、Phy ID=8に接続されたエキスパンダ42からのOAFが、バス接続確立の遅延傾向にあることが判別できる。
OAF転送部324は、受理した複数のOAFから最も大きいAWTが設定されているOAFを優先的に選択する。そして、OAF転送部324は、選択したOAFをエキスパンダ22に転送する。
図5は、AWT管理テーブルの更新処理を示すフローチャートである。
以下、図6〜図8に示すAWT管理テーブル323を用いて図5の処理の一例を示す。
[シーケンスSeq1] 本具体例では、バス接続遅延Phy検出部325は、AWT管理テーブル323の平均AWTの欄の値が、予め用意した閾値を超えたPhy ID=8を、バス接続が遅延傾向にあるPhyとして検出する。
AWT管理テーブル更新部322は、AWT管理テーブル323のPhy ID=8の平均AWTの欄の値「50」を、付加AWTとしてPhy ID=8の付加AWTの欄に設定する。この結果、AWT管理テーブル323の付加AWTの欄には、「50」が格納される。
[シーケンスSeq2] エキスパンダ42を含む複数のデバイスがバス接続の確立のため、OAFをエキスパンダ32に発行した場合、付加AWTの欄に「50」が格納されたPhy ID=8、すなわち、エキスパンダ42からのOAFは、他のPhyからのOAFよりAWTが大きくなる可能性が高くなり、上位エキスパンダ22に転送されるOAFとして選択される可能性が高くなる。
更新後のAWT管理テーブル323は、Phy ID=8の最小AWTの欄には「0」が格納されている。これは、付加AWTの欄に「50」が格納されたことにより、エキスパンダ42からのOAFが、AWT=0にてバス接続が確立したことを示している。バス接続が確立したため、フレーム数が+1され、図6の「2」から「3」に増加している。また、最小AWTが「0」になることにより、平均AWTの欄の値が、図6の「50(100/2)」に比べ減少した「33(100/3)」が格納されている。
[シーケンスSeq4] その後、更なるアクセスの平準化が図れるまで、再度シーケンスSeq1、Seq2に示す処理を繰り返し実行することにより、バス接続確立時のAWTの平準化を図り、全ての平均AWTの標準偏差を許容範囲内に収束する。
図8では、バス接続遅延Phy検出部325は、AWT管理テーブル323の平均AWTの欄の値が、予め用意した閾値を超えたPhy ID=8を、バス接続が遅延傾向にあるPhyとして再度検出した場合を示している。
次に、第3の実施の形態のストレージシステムについて説明する。
以下、第3の実施の形態のストレージシステムについて、前述した第2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。
第3の実施の形態のストレージシステム100aは、制御モジュール11a自身がバス接続の確立が遅延傾向にあるPhy、または遅延傾向になくとも優先的にバス接続処理をしたいPhyを選択し、エキスパンダ12a、22a、32a、42aへAWT制御指示をする機能を有している点が、各エキスパンダ12、22、32、42がそれぞれ自己制御により平準化処理を施す第2の実施の形態のストレージシステム100とは異なっている。
制御モジュール11aは、バス接続遅延Phy検出部325と同様の機能を有するバス接続遅延Phy検出部111と、付加AWT決定部326と同様の機能を有する付加AWT決定部112とを有している。
付加AWT決定部112は、付加AWT決定部326と同様の加算方法等を用いて増加AWTを算出する。
図9に示すストレージシステム100aにおいて、バックアップ処理対象のディスク43d、43e、43fにバス接続優先処理を実施したい場合、制御モジュール11aは、AWT管理テーブル423のエキスパンダ42a、すなわち、Phy ID=7の付加AWTの欄に付加AWTを設定する。エキスパンダ42aは、設定された付加AWTに従ってバス接続調整処理を行う。
そして、第3の実施の形態のストレージシステムによれば、さらに、アクセスが集中するデバイスが存在する場合等に、そのデバイスのPhy IDの付加AWTの欄に付加AWTの設定を指示することで、優先的にそのデバイスとバス接続を確立することが可能である。例えばバックアップ処理への集中処理のため指定されたディスクが接続されているPhyからのOAFのみ付加AWTを設定することでバックアップ処理が加速されることが期待される。
なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、アクセス制御装置1、制御モジュール11a、およびエキスパンダ12、22、32、42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、磁気記憶装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記憶装置には、ハードディスク装置(HDD)、フレキシブルディスク(FD)、磁気テープなどがある。光ディスクには、DVD、DVD−RAM、CD−ROM/RWなどがある。光磁気記録媒体には、MO(Magneto-Optical disk)などがある。
(付記1) 当該アクセス制御装置に接続されている複数の接続機器が接続対象コンピュータと接続を確立する制御モジュールとのバス接続要求時にそれぞれ送信する、前記複数の接続機器から1つの接続機器を選択する判断基準となる判断基準情報に基づいて、前記接続機器毎の前記接続対象コンピュータとの接続待ち状況を管理する接続情報管理部と、
前記接続機器毎の前記接続待ち状況に基づく前記接続機器のバス接続の遅延傾向を増加させる調整用情報に基づいてバス接続が遅延傾向にある1つの前記接続機器を選択する選択部と、
前記選択部により選択された前記接続機器を前記接続対象コンピュータとの接続対象として決定する決定部と、
を有することを特徴とするアクセス制御装置。
(付記4) 前記調整用情報作成部は、所定時間以上接続待ちが発生した前記接続機器が発生したときに前記調整用情報を作成することを特徴とする付記3記載のアクセス制御装置。
前記接続機器毎の前記接続待ち状況に基づく前記接続機器のバス接続の遅延傾向を増加させる調整用情報に基づいてバス接続が遅延傾向にある1つの前記接続機器を選択し、
選択された前記接続機器を前記接続対象コンピュータとの接続対象として決定する、
ことを特徴とするアクセス制御方法。
前記接続機器と前記制御装置を中継する中継装置とを有するストレージシステムにおいて、
前記中継装置は、
当該中継装置に接続されている複数の接続機器が、前記制御装置とのバス接続要求時にそれぞれ送信する、前記複数の接続機器から1つの接続機器を選択する判断基準となる判断基準情報に基づいて、前記接続機器毎の前記接続対象コンピュータとの接続待ち状況を管理する接続情報管理部と、
前記接続機器毎の前記接続待ち状況に基づく前記接続機器のバス接続の遅延傾向を増加させる調整用情報に基づいてバス接続が遅延傾向にある1つの前記接続機器を選択する選択部と、
前記選択部により選択された前記接続機器を前記接続対象コンピュータとの接続対象として決定する決定部と、
を有することを特徴とするストレージシステム。
1a 接続情報管理部
1b 選択部
1c 決定部
2a、2b、2c 記憶装置
3 接続対象コンピュータ
4 中継機器
5、11、11a 制御モジュール
10、20、30、40 制御ブロック
12、12a、22、22a、32、32a、42、42a エキスパンダ
13、23、33、43 ドライブエンクロージャ
50 ホストコンピュータ
60 デバイスエンクロージャ
100、100a ストレージシステム
111、325 バス接続遅延Phy検出部
112、326 付加AWT決定部
113 バス制御指示部
114 AWT管理テーブル取得部
123、223、323、423 AWT管理テーブル
321 OAF受信部
322 AWT管理テーブル更新部
324 OAF転送部
327 バス接続確立検出部
Claims (5)
- 接続対象コンピュータとの接続を確立する制御モジュールに対するバス接続要求を出力する複数の接続機器それぞれについて、過去にバス接続要求を出力したときの前記接続対象コンピュータとの接続待ち状況を示す値を管理する接続情報管理部と、
新たにバス接続要求を出力した接続機器のうち、過去にバス接続要求を出力したときの接続待ち状況を示す値においてバス接続の遅延傾向が示されている接続機器について、新たなバス接続要求時の接続待ち状況を示す値を増加させ、新たなバス接続要求時の接続待ち状況を示す値がバス接続の遅延傾向を示している接続機器のうちの1つを選択する選択部と、
前記選択部により選択された接続機器を前記接続対象コンピュータとの接続対象として決定する決定部と、
を有することを特徴とするアクセス制御装置。 - 前記接続情報管理部は、前記複数の接続機器それぞれについて、過去に接続が確立したときにおける、バス接続要求時から接続が確立されるまでの平均接続待ち時間を管理し、
前記選択部は、バス接続が遅延傾向にある接続機器からの新たなバス接続要求時の接続待ち状況を示す値に、当該接続機器の平均接続待ち時間を加算することを特徴とする請求項1記載のアクセス制御装置。 - 前記接続情報管理部は、前記複数の接続機器それぞれについて、過去に接続が確立したときにおける、バス接続要求時から接続が確立されるまでの平均接続待ち時間を管理し、
前記選択部は、接続機器の平均接続待ち時間が閾値を超えている場合に、当該接続機器のバス接続が遅延傾向にあると判断することを特徴とする請求項1または2に記載のアクセス制御装置。 - 接続対象コンピュータとの接続を確立する制御モジュールに対するバス接続要求を出力する複数の接続機器それぞれについて、過去にバス接続要求を出力したときの前記接続対象コンピュータとの接続待ち状況を示す値が管理されており、
新たにバス接続要求を出力した接続機器のうち、過去にバス接続要求を出力したときの接続待ち状況を示す値においてバス接続の遅延傾向が示されている接続機器について、新たなバス接続要求時の接続待ち状況を示す値を増加させ、新たなバス接続要求時の接続待ち状況を示す値がバス接続の遅延傾向を示している接続機器のうちの1つを選択し、
選択された接続機器を前記接続対象コンピュータとの接続対象として決定する、
ことを特徴とするアクセス制御方法。 - 接続対象コンピュータとの接続を確立する制御モジュールに対するバス接続要求を出力する複数の接続機器のうちのいずれかからのバス接続要求に基づいて、当該バス接続要求を出力した接続機器と前記接続対象コンピュータとのバス接続を確立する制御装置と、
前記複数の接続機器と前記制御装置との間の通信を中継する中継装置とを有するストレージシステムにおいて、
前記中継装置は、
前記複数の接続機器それぞれについて、過去にバス接続要求を出力したときの前記接続対象コンピュータとの接続待ち状況を示す値を管理する接続情報管理部と、
新たにバス接続要求を出力した接続機器のうち、過去にバス接続要求を出力したときの接続待ち状況を示す値においてバス接続の遅延傾向が示されている接続機器について、新たなバス接続要求時の接続待ち状況を示す値を増加させ、新たなバス接続要求時の接続待ち状況を示す値がバス接続の遅延傾向を示している接続機器のうちの1つを選択する選択部と、
前記選択部により選択された接続機器を前記接続対象コンピュータとの接続対象として決定する決定部と、
を有することを特徴とするストレージシステム。
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