JP5958353B2 - ストレージ装置、スイープ動作制御方法およびスイープ動作制御プログラム - Google Patents

ストレージ装置、スイープ動作制御方法およびスイープ動作制御プログラム Download PDF

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Description

本発明は、ストレージ装置などに関する。
ストレージ装置に含まれるハードディスクドライブ(HDD)の媒体上には、ヘッドの動作を滑らかにするための潤滑油が敷いてある。HDDの媒体へのアクセスにおいて、媒体の外側のみ或いは媒体の内側のみが使用される場合に、内側と外側との間に潤滑油の轍が発生しやすくなることが知られている。
轍が発生すると、ヘッドやHDDの媒体のエラーが急増し、HDDの故障の原因の1つとなる。そこで、轍を発生させない機能として、HDDの内部で制御されている潤滑油スイープ機能がある。潤滑油スイープ機能とは、HDDの媒体上の潤滑油を平準化させる機能のことである。この潤滑油スイープ機能は、HDD毎に有効または無効に設定され、有効に設定されれば、HDDの故障率を低減できる。
特開平6−67812号公報
しかしながら、潤滑油スイープ機能が有効であるとき、上位装置に対する応答の遅延を回避することができない場合がある。すなわち、HDDの故障率を低減させるために、潤滑油スイープ機能を有効にすると、上位装置に対する応答の遅延を回避することができない場合がある。
例えば、上位装置からHDDへのアクセス要求と、当該HDD内部の潤滑油スイープ機能とが競合すると、当該HDDに対するアクセスは停止する。そして、潤滑油スイープ機能の動作が終了した後に、停止していた当該HDDへのアクセスが再開し、HDDではアクセスが完了した後に上位装置へ応答を返す。潤滑油スイープ機能の動作が未発生であるときの書き込み処理に対する応答が数ミリ秒であるのに対して、潤滑油スイープ機能の動作が発生しているときの書き込み処理に対する応答は例えば500ミリ秒(ms)である。したがって、HDDへのアクセスと潤滑油スイープ機能とが競合すると、上位装置に対する応答の遅延を回避することができない。
また、複数のHDDがRAIDグループを構成するストレージ装置では、同一RAIDグループ内のHDDで同時に潤滑油スイープ機能の動作が発生すると、動作中いずれのHDDでもアクセスは停止するので、上位装置への応答の遅延を回避することができない。
1つの側面では、本発明は、上位装置に対する応答の遅延を回避することを目的とする。
本願の開示するストレージ装置は、1つの態様において、複数の磁気ディスクドライブを備えるストレージ装置であって、前記複数の磁気ディスクドライブ毎に、冗長構成であるか否かの情報を含む構成情報を記憶する記憶部と、前記複数の磁気ディスクドライブのうち、前記記憶部に記憶された構成情報に表される冗長構成である磁気ディスクドライブについて、ヘッドが潤滑材を平滑化するスイープ動作の実行タイミングを同時期に1個の磁気ディスクドライブとなるように制御する制御部とを備える。
本願の開示するストレージ装置の1つの態様によれば、上位装置に対する応答の遅延を回避することができる。
図1は、実施例に係るストレージ装置のハードウェア構成を示す図である。 図2Aは、ディスク情報記憶部のデータ構造の一例を示す図である。 図2Bは、RAID情報記憶部のデータ構造の一例を示す図である。 図3は、実施例に係るスイープ動作制御を説明する図である。 図4は、実施例に係るスイープ動作時間の算出を説明する図である。 図5は、ディスク判定処理のフローチャートを示す図である。 図6は、スイープ実行制御処理(スイープ実行前処理)のフローチャートを示す図である。 図7は、スイープ実行制御処理(スイープ実行処理)のフローチャートを示す図である。 図8は、スイープ実行検知処理のフローチャートを示す図である。 図9は、アクセス制御処理のフローチャートを示す図である。
以下に、本願の開示するストレージ装置、スイープ動作制御方法およびスイープ動作制御プログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施例によりこの発明が限定されるものではない。そして、各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。以下では、ストレージ装置に本発明を適用した場合について説明する。
[実施例に係るストレージ装置の構成]
図1は、実施例に係るストレージ装置のハードウェア構成を示す図である。図1に示すように、ストレージ装置1は、複数のCM(Controller Module)2,3と複数のDE(Disk Enclosure)4とを有する。CM2,3は、互いに接続されている。また、CM2,3は、2重化され、それぞれDE4と接続している。さらに、CM2,3は、それぞれサーバ9と接続する。
DE4は、複数のディスクドライブ(以降、「ディスク」という)41を搭載する筐体である。複数のディスク41は、データを冗長化するRAID(Redundant Array of Inexpensive Disks)グループを構成している。RAIDグループは、例えばRAID1やRAID1+0のRAIDレベルでグループ化されている。
CM2,3は、ストレージ装置1のコントローラである。さらに、CM2は、CA21と、DI22と、RAIDコントロール部23と、スイープ制御部24と、ディスク情報記憶部25と、RAID情報記憶部26と、ディスクアクセス部27とを有する。なお、CM3は、CM2と同様の構成であるため、その説明を省略する。
CA21は、サーバ9との接続インタフェースである。DI22は、DE4との接続インタフェースである。
RAIDコントロール部23は、データの書き込みやデータの読み出しなど、スイープ制御部24を介してディスク41に対する各種処理を制御する。例えば、RAIDコントロール部23は、サーバ9から送信されたデータ書き込み要求をCA21から受信した場合に、データ書き込み要求をスイープ制御部24の後述するアクセス制御部245に出力する。データ書き込み要求には、例えば、書き込みデータおよび書き込むディスク41の識別子が含まれる。また、RAIDコントロール部23は、サーバ9から送信されたデータ読み出し要求をCA21から受信した場合に、データ読み出し要求をアクセス制御部245に出力する。データ読み出し要求には、例えば、データを読み出すディスク41の識別子および読み出しデータのアドレスが含まれる。また、RAIDコントロール部23は、アクセス制御部245からアクセスされたことを示す情報を取得すると、データ書き込み要求またはデータ読み出し要求に対応するレスポンスを、CA21を介してサーバ9に返却する。
スイープ制御部24は、各ディスク41の潤滑油スイープ機能(以降、「スイープ機能」という)を制御するとともに、ディスク41へのアクセスを制御する。本実施例では、スイープ制御部24は、複数のディスク41のうち、同一RAIDグループ内のディスク41について、スイープ機能の動作(以降、「スイープ動作」という)の実行タイミングを同時期に1個となるように制御する。そして、スイープ制御部24は、ディスク41のスイープ動作とディスク41へのアクセスが競合しないように、ディスク41へのアクセスを制御する。
スイープ制御部24は、ディスク判定部241、HSグループ作成部242、スイープ実行制御部243、スイープ実行検知部244およびアクセス制御部245を有する。
ディスク判定部241は、ディスクのスイープ機能を制御する対象となるディスク(対象ディスク)を判定する。例えば、ディスク判定部241は、DE4内の各ディスク41について、スイープ機能が搭載されているか否かを判定する。そして、ディスク判定部241は、スイープ機能が搭載されていると判定されたディスク41について、轍が発生しやすいか否かを判定する。轍が発生しやすいか否かは、一例として、ディスクの使用可能な容量がディスク全体の実容量の所定の割合(例えば、15%)未満か否かにより判定できる。これは、シーク時のヘッドの移動距離が短いと潤滑油が溜まり易くなり、轍が発生しやすくなるからである。そして、ディスク判定部241は、轍が発生しやすいと判定されたディスク41について、冗長構成であるか否かを判定し、冗長構成であると判定されたディスク41を、対象ディスクと判定する。ディスク判定部241による処理は、各ディスク41の情報を記憶するディスク情報記憶部25およびRAID情報記憶部26を用いて行われる。なお、ディスク判定部241による処理は、例えば、ストレージ装置1の電源が投入された時点で実行されれば良い。
ここで、ディスク情報記憶部25のデータ構造について、図2Aを参照して説明する。図2Aは、ディスク情報記憶部のデータ構造の一例を示す図である。図2Aに示すように、ディスク情報記憶部25は、ディスク識別子25aと、RAIDグループ25bと、ディスクの実容量25cと、ディスクの使用可能な容量25dと、対象ディスク25eと、ヘッドの移動距離25fと、スイープ動作時間25gとを対応付けて記憶する。
ディスク識別子25aは、ディスク41の識別子である。RAIDグループ25bは、ディスク41が所属するRAIDグループの識別子である。例えば、ディスク判定部241は、このRAIDグループ25bをキーとして、後述するRAID情報記憶部26からRAIDレベルを取得し、取得したRAIDレベルを用いて、判定対象のディスク41について、冗長構成であるか否かを判定すれば良い。
ディスクの実容量25cは、ディスク41全体の実容量である。ディスクの使用可能な容量25dは、ディスク41の実際に使用できる容量である。例えば、ディスク判定部241は、ディスクの実容量25cとディスクの使用可能な容量25dとを用いて、判定対象のディスク41について、轍が発生しやすいか否かを判定すれば良い。すなわち、ディスク判定部241は、判定対象のディスク41に対応するディスクの使用可能な容量25dがディスクの実容量25cの、例えば15%未満か否かを判定し、15%未満であれば轍が発生しやすいと判定すれば良い。
対象ディスク25eは、スイープ機能を制御する対象となるディスク(対象ディスク)を示す。一例として、対象ディスクである場合、「○」が設定され、対象ディスクでない場合、「×」が設定される。例えば、ディスク判定部241は、判定の結果、スイープ機能を制御する対象となるディスクについて、対象ディスク25eに「○」を設定すれば良い。
ヘッドの移動距離25fは、シーク時のヘッドの移動可能な距離である。例えば、ディスク41の使用可能な容量がディスクの実容量より小さい場合、ヘッドの移動距離25fが最大長(ディスクの半径)より短くなる。ヘッドの移動距離25fは、ディスク実容量25cおよびディスクの使用可能な容量25dとともに轍が発生しやすいか否かの判定に用いられる。スイープ動作時間25gは、ディスク41のスイープ動作に要する時間である。このスイープ動作時間25gについては、後述する。
一例として、ディスク識別子25aが「A2」である場合、RAIDグループ25bとして「#0」、ディスクの実容量25cとして「300」GB、ディスクの使用可能な容量25dとして「45」GB、と記憶している。また、対象ディスク25eとして「○」、ヘッドの移動距離25fとして「1000」トラック、スイープ動作時間25gとして「10」秒と記憶している。
また、RAID情報記憶部26のデータ構造について、図2Bを参照して説明する。図2Bは、RAID情報記憶部のデータ構造の一例を示す図である。図2Bに示すように、RAID情報記憶部26は、RAIDグループ26aと、RAIDレベル26bとを対応付けて記憶する。
RAIDグループ26aは、ディスク41が所属するRAIDグループの識別子であり、ディスク情報記憶部25のRAIDグループ25bに対応する。RAIDレベル26bは、RAIDグループのRAIDレベルである。一例として、RAIDグループ26aが「#0」である場合、RAIDレベル26bとして「RAID1+0」と記憶している。
HSグループ作成部242は、ディスク判定部241によって冗長構成でないと判定されたディスク41について、ホットスペア(HS)である場合には、このHSを含む装置内のHSでRAIDグループに相当するHSグループを作成する。ここでいうHSとは、障害が発生したディスクを代替させる予備のディスクのことをいう。HSグループ内のHSについても、RAIDグループ内のディスク41と同様にスイープ機能を制御する対象とするためである。
スイープ実行制御部243は、同一RAIDグループに所属する複数のディスク41について、スイープ機能の実行開始を制御する。スイープ実行制御部243には、「スイープ実行前処理」と「スイープ実行処理」とがある。
「スイープ実行前処理」として、スイープ実行制御部243は、同一RAIDグループに所属する複数のディスク41に対して、順次発行するスイープ動作を促す指示(スイープONコマンド)の発行間隔を平均化するように算出する。例えば、スイープ実行制御部243は、ディスク情報記憶部25に記憶された対象ディスク25eを用いて、同一RAIDグループに所属する対象ディスクの数を検索する。そして、スイープ実行制御部243は、検索された対象ディスクの数を、1ディスク41であればスイープ機能が実行される間隔(N)で除算する。そして、スイープ実行制御部243は、除算して得られた値をスイープONコマンドの発行間隔とする。仮にNが600秒(10分)であり、対象ディスクの数が2であれば、スイープONコマンドの発行間隔は5分間隔となる。なお、Nは、ディスク41の故障率低減のため10分であることが望ましいが、これに限定されず、Nは1秒から65535秒までの間で可変に設定される。
また、「スイープ実行処理」として、スイープ実行制御部243は、算出したスイープONコマンドの発行間隔を用いて、同一RAIDグループに所属する対象ディスクに対してスイープ動作の実行時間を制御する。例えば、スイープ実行制御部243は、スイープONコマンドの発行間隔を用いて、各対象ディスクについて、スイープ実行時間に到達したか否かを判定する。そして、スイープ実行制御部243は、スイープ実行時間に到達したと判定した対象ディスクに対して、スイープONコマンドを発行する。
これにより、スイープ実行制御部243は、スイープONコマンドの発行間隔を用いて、複数のディスク41に対して順次スイープONコマンドを発行することができるので、同一RAIDグループ内でスイープ動作中のディスク41を1台だけに制御できる。
スイープ実行検知部244は、スイープONコマンドが発行された対象ディスクについて、スイープ動作が実際に実行されたことを検知する。すなわち、対象ディスクでは、スイープONコマンドが発行されても、直ぐに、スイープ動作が実際に実行されるとは限らない。そこで、スイープ実行検知部244は、スイープONコマンドが発行された後、スイープ動作が実際に実行されたことを検知する。
例えば、スイープ実行検知部244は、スイープONコマンドが発行された対象ディスクについて、当該対象ディスクにアクセスする所定コマンドを定期的に発行する。そして、スイープ実行検知部244は、所定コマンドを発行してからレスポンスが返ってくるまでのレスポンス時間が規定値を超えたか否かを判定する。すなわち、スイープ動作が実際に実行されていなければ、所定コマンドを発行してからレスポンスが返ってくるまでのレスポンス時間は規定値を超えないのに対して、スイープ動作が実行されていれば、当該レスポンス時間は規定値を超える。そして、スイープ実行検知部244は、レスポンス時間が規定値を超えたと判定した場合、スイープ動作が実際に実行されたと判定し、スイープOFFコマンドを発行し、スイープ動作の実行タイミングを示すスイープ動作時間を算出する。ここでいうスイープ動作時間とは、スイープONコマンドが発行された時点からスイープOFFコマンドが発行された時点までの時間を示す。すなわち、スイープ実行検知部244は、スイープ動作時間として、レスポンスOFFコマンドが発行された時点とスイープONコマンドが発行された時点との差分を算出する。一例として、所定のコマンドとして、例えば書き込みが正しく行われたかどうかを検証するベリファイ(Verify)コマンドが用いられる。Verifyコマンドを定期的に発行するタイミングとして、100ミリ秒(ms)が用いられる。スイープ動作が実行されたと判定する規定値として、400msが用いられる。なお、Verifyコマンドを定期的に発行するタイミングは、100msに限定されず、スイープ動作が実行されていない場合のレスポンス時間より大きい値であれば良い。規定値は、400msに限定されず、スイープ動作が実行されたと判定される値であれば良い。
また、スイープ実行検知部244は、算出したスイープ動作時間と過去に算出したスイープ動作時間とから計算されるスイープ動作時間の平均を、ディスク情報記憶部25の対象ディスクに対応するスイープ動作時間25gに格納する。
アクセス制御部245は、対象ディスク毎にスイープ動作時間を監視する。そして、アクセス制御部245は、対象ディスクのスイープ動作時間となる時間に、当該対象ディスクに対してサーバ9から読み出し要求があった場合、冗長の対象ディスクに対して読み出しを実行するように制御する。すなわち、アクセス制御部245は、スイープ動作とサーバ9からの読み出し要求とが競合する対象ディスクについて、冗長ディスクを用いた縮退読み出しを実行する。例えば、アクセス制御部245は、スイープONコマンドが発行される対象ディスクを特定し、特定した対象ディスクのスイープ動作時間を監視する。対象ディスクのスイープ動作時間は、ディスク情報記憶部25から取得される。そして、アクセス制御部245は、特定した対象ディスクのスイープ動作時間内にサーバ9から読み出し要求があれば、同一RAIDグループの他の対象ディスクに対して読み出しを実行する。これにより、アクセス制御部245は、読み出し要求における、スイープ要因のレスポンスの遅延を回避できる。
また、アクセス制御部245は、対象ディスク毎にスイープ動作時間を監視する。そして、アクセス制御部245は、対象ディスクのスイープ動作時間となる時間に、当該対象ディスクに対してサーバ9から書き込み要求があった場合、HSに対して書き込みを実行するように制御する。すなわち、アクセス制御部245は、スイープ動作とサーバ9からの書き込み要求とが競合する対象ディスクについて、未使用のHSがあれば当該HSに対して書き込みを実行する。なお、未使用のHSとは、スイープが動作していないディスクであるものとする。例えば、アクセス制御部245は、スイープONコマンドが発行される時点の対象ディスクを特定し、特定した対象ディスクのスイープ動作時間を監視する。対象ディスクのスイープ動作時間は、ディスク情報記憶部25から取得される。そして、アクセス制御部245は、特定した対象ディスクのスイープ動作時間内にサーバ9から書き込み要求があれば、未使用のHSに対して書き込みを実行する。これにより、アクセス制御部245は、書き込み要求における、スイープ要因のレスポンスの遅延を回避できる。なお、アクセス制御部245は、スイープ動作完了後に、HSから対象ディスクにデータをコピーバックし、対象ディスクへのデータを復元すれば良い。
ディスクアクセス部27は、アクセス制御部245からの指示に基づいて、指示されたディスクに対してアクセスする。
次に、図3を参照して、スイープ実行制御部243およびスイープ実行検知部244によるスイープ動作制御について説明する。図3は、実施例に係るスイープ動作制御を説明する図である。なお、図3では、A1〜A4は、同一RAIDグループの対象ディスクであるとする。また、スイープ機能が実行される間隔(N)は600秒(10分)であるとする。
図3に示すように、スイープ実行制御部243は、対象ディスクの数をスイープ機能が実行される間隔(N)で除算し、スイープONコマンドの発行間隔を算出する。ここでは、Nが600(秒)であり、対象ディスクの数が4であるので、スイープONコマンドの発行間隔は150(秒)、すなわち2.5分と算出される。
そして、スイープ実行制御部243は、算出したスイープONコマンドの発行間隔を用いて、同一RAIDグループの対象ディスクA1〜A4について、スイープ実行時間に到達したか否かを判定する。そして、スイープ実行制御部243は、スイープ実行時間に到達した対象ディスクに対して、スイープONコマンドを発行する。ここでは、対象ディスクA1について、スイープ実行時間に到達したとする。すると、スイープ実行制御部243は、対象ディスクA1に対して、スイープONコマンドを発行する。
そして、スイープ実行検知部244は、スイープONコマンドが発行された対象ディスクA1について、スイープ動作が実際に実行されたと判定したとき、スイープOFFコマンドを発行する。そして、スイープ実行検知部244は、スイープONコマンドが発行された時点とスイープOFFコマンドが発行された時点とを用いて、スイープ動作時間を算出する。ここでは、スイープ実行検知部244は、対象ディスクA1について、スイープ動作時間として、スイープOFFコマンドが発行された時点とスイープONコマンドが発行された時点との差分を算出する。かかる算出時間が、対象ディスクA1のスイープ動作時間として、アクセス制御部245で用いられる。
次に、図4を参照して、スイープ実行制御部243およびスイープ実行検知部244によるスイープ動作時間の算出について説明する。図4は、実施例に係るスイープ動作時間の算出を説明する図である。なお、図4では、スイープ実行制御部243によりスイープONコマンドが発行されたディスクは、対象ディスクA1であるとする。
図4に示すように、スイープ実行検知部244は、スイープONコマンドが発行された対象ディスクA1について、定期的にVerifyコマンドを発行する。そして、スイープ実行検知部244は、Verifyコマンドを発行する毎に、Verifyコマンドを発行してからレスポンスが返ってくるまでのレスポンス時間が規定値を超えたか否かを判定する。そして、スイープ実行検知部244は、レスポンス時間が規定値を超えたと判定した場合、スイープ動作が実際に実行されたと判定する。そして、スイープ実行検知部244は、スイープOFFコマンドを発行する。ここでは、Verifyコマンドv1、v2、v3、v4が定期的に発行されたとする。Verifyコマンドv1、v2、v3が発行された場合、スイープ実行検知部244は、レスポンス時間が規定値以下であるので、スイープ動作が実際に実行されていないと判定する。Verifyコマンドv4が発行された場合、スイープ実行検知部244は、レスポンス時間が規定値を超えているので、スイープ動作が実際に実行されたと判定し、スイープコマンドOFFを発行する。
そして、スイープ実行検知部244は、スイープOFFコマンドが発行された時点とスイープONコマンドが発行された時点との差分を算出し、スイープ動作時間を求める。ここでは、スイープ実行検知部244は、スイープOFFコマンドが発行された時点t2とスイープONコマンドが発行された時点t1との差分を算出し、スイープ動作時間(=t2−t1)を求める。
[ディスク判定処理のフローチャート]
次に、実施例に係るディスク判定処理について、図5を参照して説明する。図5は、ディスク判定処理のフローチャートを示す図である。なお、図5では、ストレージ装置1の電源が投入された時点とする。また、図5では、ディスク判定部241は、DE4内のディスク41を1台ずつ選択し、選択したディスクについて、以下のディスク判定処理を行う。
まず、ディスク判定部241は、選択したディスク41について、スイープ機能が搭載しているか否かを判定する(ステップS11)。例えば、ディスク判定部241は、選択したディスク41の型番を読み出し、読み出した型番を用いてスイープ機能が搭載しているか否かを判定する。
スイープ機能が搭載していないと判定した場合(ステップS11;No)、ディスク判定部241は、ディスク判定処理を終了する。一方、スイープ機能が搭載していると判定した場合(ステップS11;Yes)、ディスク判定部241は、シーク時のヘッドの移動距離が最大長(ディスクの半径)の半分以下であるか否かを判定する(ステップS12)。これは、轍が発生しやすいか否かを判定するためである。例えば、ディスク判定部241は、選択したディスクに対応するシーク時のヘッドの移動距離25fをディスク情報記憶部25から読み出す。そして、ディスク判定部241は、読み出したヘッドの移動距離が、選択したディスクの種類から判別されるヘッドの移動距離の最大長の半分以下であるか否かを判定する。
シーク時のヘッドの移動距離が最大長の半分以下であると判定した場合(ステップS12;Yes)、ディスク判定部241は、轍が発生しやすいと判断し、ステップS14に移行する。すなわち、シーク時のヘッドの移動距離が短いと、潤滑油が溜まり易くなり、轍が発生しやすいのである。
一方、シーク時のヘッドの移動距離が最大長の半分以下でないと判定した場合(ステップS12;No)、ディスク判定部241は、ディスクの使用可能な容量がディスク全体の実容量の15%未満か否かを判定する(ステップS13)。これは、シーク時のヘッドの移動距離が最大長の半分以下でない場合であっても、轍が発生しやすいか否かを判定するためである。例えば、ディスク判定部241は、選択したディスクに対応するディスクの実容量25cおよびディスクの使用可能な容量25dをディスク情報記憶部25から読み出す。そして、ディスク判定部241は、読み出したディスクの使用可能な容量25dが読み出したディスクの実容量25cの15%未満か否かを判定する。
ディスクの使用可能な容量がディスク全体の実容量の15%以上であると判定した場合(ステップS13;No)、ディスク判定部241は、轍が発生しにくいと判断し、ディスク判定処理を終了する。一方、ディスクの使用可能な容量がディスク全体の実容量の15%未満であると判定した場合(ステップS13;Yes)、ディスク判定部241は、轍が発生しやすいと判断し、ステップS14に移行する。すなわち、シーク時のヘッドの移動距離が短いと、潤滑油が溜まり易くなり、轍が発生しやすいのである。
ステップS14では、ディスク判定部241は、選択したディスクがRAIDグループに含まれているか否かを判定する(ステップS14)。例えば、ディスク判定部241は、選択したディスクに対応するRAIDグループ25bをディスク情報記憶部25から読み出す。そして、ディスク判定部241は、読み出したRAIDグループに対応するRAIDレベル26bをRAID情報記憶部26から読み出す。そして、ディスク判定部241は、読み出したRAIDレベルが冗長構成のレベルであるか否かを判定する。
選択したディスクがRAIDグループに含まれていると判定した場合(ステップS14;Yes)、ディスク判定部241は、選択したディスクを対象ディスクとしてディスク情報記憶部25の対象ディスク25eに設定する(ステップS15)。例えば、ディスク判定部241は、選択したディスクに該当するディスク識別子25aの対象ディスク25eに、対象ディスクであることを示す「○」を設定する。そして、ディスク判定部241は、ディスク判定処理を終了する。
一方、選択したディスクがRAIDグループに含まれていないと判定した場合(ステップS14;No)、HSグループ作成部242は、ディスク判定部241によって選択されたディスクがHSであるか否かを判定する(ステップS16)。選択されたディスクがHSであると判定した場合(ステップS16;Yes)、HSグループ作成部242は、当該HSを含む装置内のHSでHSグループを作成する(ステップS17)。これは、HSグループ内のHSについても、RAIDグループ内のディスク41と同様にスイープ機能を制御する対象とするためである。そして、HSグループ作成部242は、ディスク判定処理を終了する。
[スイープ実行制御処理(スイープ実行前処理)のフローチャート]
次に、スイープ実行前処理におけるスイープ実行制御処理について、図6を参照して説明する。図6は、スイープ実行制御処理(スイープ実行前処理)のフローチャートを示す図である。なお、図6では、ストレージ装置1の運用直後であり、例えば、ディスク判定部241の処理が実行された後であれば良い。また、図6では、スイープ実行制御部243は、RAIDグループを1個ずつ選択し、選択したRAIDグループについて、以下の処理を行う。
スイープ実行制御部243は、選択したRAIDグループについて、冗長性が保たれているか否かを判定する(ステップS21)。そして、冗長性が保たれていないと判定した場合(ステップS21;No)、スイープ実行制御部243は、選択したRAIDグループについて、スイープ実行制御処理を終了する。
一方、冗長性が保たれていると判定した場合(ステップS21;Yes)、スイープ実行制御部243は、選択したRAIDグループに対象ディスクがあるか否かを判定する(ステップS22)。例えば、スイープ実行制御部243は、選択したRAIDグループに対応する対象ディスク25eをディスク情報記憶部25から読み出す。そして、スイープ実行制御部243は、読み出した対象ディスク25eに対象ディスクを示す「○」が含まれているか否かを判定する。
選択したRAIDグループに対象ディスクがないと判定した場合(ステップS22;No)、スイープ実行制御部243は、選択したRAIDグループについて、スイープ実行制御処理を終了する。一方、選択したRAIDグループに対象ディスクがあると判定した場合(ステップS22;Yes)、スイープ実行制御部243は、対象ディスクの台数を検索する(ステップS23)。例えば、スイープ実行制御部243は、ディスク情報記憶部25から読み出した対象ディスク25eの対象ディスクを示す「○」の数を検索する。
そして、スイープ実行制御部243は、スイープONの発行間隔を算出する(ステップS24)。例えば、スイープ実行制御部243は、検索された対象ディスクの数を、1ディスクにつきスイープ機能が実行される間隔(N)で除算する。そして、スイープ実行制御部243は、除算して得られた値をスイープONの発行間隔とする。そして、スイープ実行制御部243は、選択したRAIDグループについて、スイープ実行制御処理を終了する。
[スイープ実行制御処理(スイープ実行処理)のフローチャート]
次に、スイープ実行処理におけるスイープ実行制御処理について、図7を参照して説明する。図7は、スイープ実行制御処理(スイープ実行処理)のフローチャートを示す図である。なお、図7では、ストレージ装置1の運用中であり、例えば、スイープ実行制御部243のスイープ実行前処理が実行された後であれば良い。また、図7では、スイープ実行制御部243は、冗長性が保たれているRAIDグループに含まれるそれぞれの対象ディスクについて、以下の処理を行う。
スイープ実行制御部243は、スイープ実行前処理によって算出された、RAIDグループに対応するスイープONの発行間隔を用いて、対象ディスクについて、スイープ実行時間に到達したか否かを判定する(ステップS31)。対象ディスクについて、スイープ実行時間に到達していないと判定した場合(ステップS31;No)、スイープ実行制御部243は、スイープ実行時間に到達していると判定するまで、判定処理を繰り返す。
一方、スイープ実行時間に到達したと判定した場合(ステップS31;Yes)、スイープ実行制御部243は、スイープ実行時間に到達した対象ディスクに対して、スイープONコマンドを発行する(ステップS32)。
[スイープ実行検知処理のフローチャート]
次に、スイープ実行検知処理について、図8を参照して説明する。図8は、スイープ実行検知処理のフローチャートを示す図である。なお、図8では、ストレージ装置1の運用中であるとする。また、冗長性が保たれているRAIDグループに含まれる対象ディスクのうちいずれかの対象ディスクで、スイープONコマンドが発行されたとする。
スイープ実行検知部244は、スイープONコマンドが発行された対象ディスクについて、定期的な間隔でVerifyコマンドを発行する(ステップS41)。定期的な間隔は、例えば100msであるが、スイープ動作が実行されていない場合のレスポンス時間より大きい値であれば良い。
そして、スイープ実行検知部244は、発行したVerifyコマンドのレスポンスが規定値を超えたか否かを判定する(ステップS42)。規定値は、例えば400msであるが、スイープ動作が実行されたと判定できる値であれば良い。発行したVerifyコマンドのレスポンスが規定値を超えたと判定した場合(ステップS42;Yes)、スイープ実行検知部244は、スイープ動作が実際に実行されたと判定し、ステップS44に移行する。
発行したVerifyコマンドのレスポンスが規定値を超えていないと判定した場合(ステップS42;No)、スイープ実行検知部244は、スイープONコマンドが発行されてから一定時間が経過したか否かを判定する(ステップS43)。スイープONコマンドが発行されてから一定時間が経過していないと判定した場合(ステップS43;No)、スイープ実行検知部244は、次のVerifyコマンドを発行すべく、ステップS41に移行する。
一方、スイープONコマンドが発行されてから一定時間が経過したと判定した場合(ステップS43;Yes)、スイープ実行検知部244は、レスポンスを捉えきれず、スイープ動作が既に実際に実行されたと判定し、ステップS44に移行する。一定時間は、例えば10秒であるが、スイープONの発行間隔より小さい値であれば良い。
ステップS44では、スイープ実行検知部244は、スイープ動作が実際に実行されたと判定されたので、スイープONコマンドが発行された対象ディスクについて、スイープOFFコマンドを発行する(ステップS44)。
そして、スイープ実行検知部244は、スイープONコマンドが発行された対象ディスクについて、スイープ動作時間を算出する(ステップS45)。すなわち、スイープ実行検知部244は、スイープ動作の実行タイミングを示すスイープ動作時間を算出する。例えば、スイープ実行検知部244は、スイープ動作時間として、スイープOFFコマンドが発行された時点とスイープONコマンドが発行された時点との差分を算出する。
このとき、スイープ実行検知部244は、算出したスイープ動作時間と過去に算出したスイープ動作時間とから算出されるスイープ動作時間の平均を算出する。そして、スイープ実行検知部244は、算出したスイープ動作時間の平均を、ディスク情報記憶部25の該当する対象ディスクに対応するスイープ動作時間25gに設定する。
そして、アクセス制御部245は、スイープ動作中にHSへの書き込みがあったか否かを判定する(ステップS46)。すなわち、アクセス制御部245は、スイープONコマンドが発行された対象ディスクについて、スイープONコマンドが発行された時点からスイープ動作時間内に、書き込み要求があってHSへの書き込みがあったか否かを判定する。
スイープ動作中にHSへの書き込みがあったと判定した場合(ステップS46;Yes)、アクセス制御部245は、書き込みがあったデータをHSから該当するスイープ対象ディスクに書き戻す(ステップS47)。一方、スイープ動作中にHSへの書き込みがなかったと判定した場合(ステップS46;No)、アクセス制御部245は、スイープ実行検知処理を終了する。
[アクセス制御処理のフローチャート]
次に、アクセス制御処理について、図9を参照して説明する。図9は、アクセス制御処理のフローチャートを示す図である。なお、図9では、ストレージ装置1の運用中であるとする。また、図9で示されるRAIDグループとは、冗長性が保たれているRAIDグループを指すものとする。また、ここでは、HSは1台であるとする。
アクセス制御部245は、サーバ9からアクセス要求を受け取ったか否かを判定する(ステップS51)。サーバ9からアクセス要求を受け取っていないと判定した場合(ステップS51;No)、アクセス制御部245は、アクセス要求を受け取るまで判定処理を繰り返す。一方、サーバ9からアクセス要求を受け取ったと判定した場合(ステップS51;Yes)、アクセス制御部245は、アクセス要求がされたディスクを含むRAIDグループでスイープを実行しているか否かを判定する(ステップS52)。
アクセス要求がされたディスクを含むRAIDグループでスイープを実行していないと判定した場合(ステップS52;No)、アクセス制御部245は、通常のアクセスをすべく、ステップS55に移行する。一方、アクセス要求がされたディスクを含むRAIDグループでスイープを実行していると判定した場合(ステップS52;Yes)、アクセス制御部245は、当該ディスクがスイープのスケジュールに合致するか否かを判定する(ステップS53)。例えば、アクセス制御部245は、スイープ実行制御部243によって直近にスイープONコマンドが発行されたディスクを特定し、特定したディスクが、アクセス要求がされたディスクであるか否かを判定する。
アクセス要求がされたディスクがスイープのスケジュールに合致していないと判定した場合(ステップS53;No)、アクセス制御部245は、通常のアクセスをすべく、ステップS55に移行する。一方、アクセス要求がされたディスクがスイープのスケジュールに合致すると判定した場合(ステップS53;Yes)、アクセス制御部245は、アクセス要求がされた時点がスイープ動作時間内であるか否かを判定する(ステップS54)。例えば、アクセス制御部245は、アクセス要求がされた時点が、アクセス要求がされたディスクのスイープONコマンドを発行してからのスイープ動作時間内であるか否かを判定する。スイープ動作時間は、ディスク情報記憶部25の、アクセス要求がされたディスクに対応するスイープ動作時間25gを用いる。
アクセス要求がされた時点がスイープ動作時間内でないと判定した場合(ステップS54;No)、アクセス制御部245は、通常のアクセスをすべく、ステップS55に移行する。ステップS55では、アクセス制御部245は、通常のアクセスを実行する。なお、ここでいう通常のアクセスとは、アクセス要求があったディスクへのアクセスを意味する。
一方、アクセス要求がされた時点がスイープ動作時間内であると判定した場合(ステップS54;Yes)、アクセス制御部245は、アクセス要求が書き込み要求か否かを判定する(ステップS56)。
アクセス要求が書き込み要求でないと判定した場合(ステップS56;No)、アクセス制御部245は、アクセス要求が読み出し要求であると判断し、縮退読み出しを実行する(ステップS57)。すなわち、アクセス制御部245は、スイープ動作と読み出し要求とが競合するディスクについて、冗長ディスクを用いた縮退読み出しを実行する。例えば、アクセス制御部245は、アクセス要求がされたディスクのRAIDグループ25bと同一のRAIDグループに対応するディスクを特定し、特定したディスクに対して読み出しを実行する。そして、アクセス制御部245は、アクセス制御処理を終了する。
一方、アクセス要求が書き込み要求であると判定した場合(ステップS56;Yes)、アクセス制御部245は、HSがスイープ動作中であるか否かを判定する(ステップS58)。HSがスイープ動作中であると判定した場合(ステップS58;Yes)、アクセス制御部245は、通常のアクセスを実行する(ステップS59)。なお、ここでいう通常のアクセスとは、アクセス要求があったディスクへのデータの書き込みを意味する。
一方、HSがスイープ動作中でないと判定した場合(ステップS58;No)、アクセス制御部245は、アクセス要求がされたデータを、HSに書き込む(ステップS60)。そして、アクセス制御部245は、アクセス制御処理を終了する。
[実施例の効果]
上記実施例によれば、スイープ制御部24は、複数のディスク41のうち、ディスク情報記憶部25およびRAID情報記憶部26に記憶された冗長構成であるディスク41について、スイープ動作の実行タイミングを同時期に1個のディスクとなるよう制御する。かかる構成によれば、スイープ制御部24は、冗長構成であるディスク41について、スイープ動作の実行タイミングを同時期に1個のディスクとなるようにしたので、スイープ要因によるサーバ9へのレスポンスの遅延を回避できる。一例として、スイープ制御部24は、スイープ動作中のディスク41に対してサーバ9から読み出し要求があっても、冗長構成の別のディスク41へ読み出しを代替させることができるので、スイープ要因によるサーバ9へのレスポンスの遅延を回避できる。
また、上記実施例によれば、スイープ制御部24は、複数のディスク41のうち、ディスク41の実容量と使用可能な容量とを比較した結果に基づいてスイープ動作候補のディスクを決定する。そして、スイープ制御部24は、決定した複数のディスク41のうち、冗長構成である複数のディスク41を対象ディスクに決定する。そして、スイープ制御部24は、決定した複数の対象ディスクについて、スイープ動作の実行タイミングを同時期に1個のディスクとなるように制御する。かかる構成によれば、スイープ制御部24は、轍が発生しやすいディスクであって冗長構成のディスクをスイープ対象ディスクに決定することで、轍が発生しやすいディスクのスイープ要因によるサーバ9へのレスポンスの遅延を回避できる。
また、上記実施例によれば、スイープ制御部24は、複数の対象ディスクについて、スイープ動作の動作間隔が一定となるように制御する。かかる構成によれば、スイープ制御部24は、複数の対象ディスクについて、スイープ動作の動作間隔を平均化することで、スイープ動作とサーバ9からのアクセスとが競合してしまうことを平均化することができる。
また、上記実施例によれば、スイープ制御部24は、複数の対象ディスクのうち、スイープ動作の動作間隔に応じて動作時間に到達した対象ディスクについて、スイープONコマンドを発行する。さらに、スイープ制御部24は、当該対象ディスクにアクセスする所定コマンドを定期的に発行し、動作時間に到達した時点から、発行した所定コマンドに対する応答が規定値を超えた時点までの期間をスイープ動作の実行タイミングとして設定する。かかる構成によれば、スイープ制御部24は、対象ディスクについて、スイープ動作の実行タイミングを設定できるので、このスイープ動作の実行タイミングを用いてサーバ9からのアクセスがスイープ動作と競合しているかどうかを容易に判別できる。
また、上記実施例によれば、スイープ制御部24は、複数の対象ディスクについて、スイープ動作の実行タイミングを監視する。そして、スイープ制御部24は、スイープ動作の実行タイミングとなる期間に、スイープ動作があった対象ディスクに対してサーバ9から読み出し要求があった場合、冗長構成の対象ディスクに対して読み出し処理を実行する。かかる構成によれば、スイープ制御部24は、対象ディスクについて、サーバ9からの読み出し要求とスイープ動作が競合しても、サーバ9への最適なレスポンスを担保可能となる。
また、上記実施例によれば、スイープ制御部24は、複数の対象ディスクについて、スイープ動作の実行タイミングを監視する。そして、スイープ制御部24は、スイープ動作の実行タイミングとなる期間に、スイープ動作があった対象ディスクに対してサーバ9からデータの書き込み要求があった場合、HSに対して当該データを書き込む。そして、スイープ制御部24は、スイープ動作の実行後にHSから書き込み要求のあった対象ディスクへ当該データを書き戻す。かかる構成によれば、スイープ制御部24は、対象ディスクについて、サーバ9からの書き込み要求とスイープ動作が競合しても、サーバ9への最適なレスポンスを担保可能となる。
[その他]
なお、図示したストレージ装置1は、停電時における電力を供給する電源供給ユニットを有しない構成とした。しかしながら、ストレージ装置1は、電源供給ユニットを有する構成であっても良い。かかる場合に、スイープ制御部24では、電源OFFの期間や停電の期間にスイープ動作を実行しないようにする。これにより、スイープ制御部24は、図示しないキャッシュメモリに保持されたデータのディスク41へのバックアップに要する時間を短縮することができる。
また、図示したストレージ装置1の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、ストレージ装置1の分散・統合の具体的態様は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、ディスク判定部241とHSグループ作成部242とを1個の部に統合しても良い。スイープ実行制御部243をスイープ実行前処理を実行する第1の実行制御部と、スイープ実行処理を実行する第2の実行制御部とに分散しても良い。
1 ストレージ装置
2,3 CM
4 DE
9 サーバ
21,31 CA
22,32 DI
23,33 RAIDコントロール部
24,34 スイープ制御部
241,341 ディスク判定部
242,342 HSグループ作成部
243,343 スイープ実行制御部
244,344 スイープ実行検知部
245,345 アクセス制御部
25,35 ディスク情報記憶部
26,36 RAID情報記憶部
27,37 ディスクアクセス部
41 ディスク

Claims (8)

  1. 複数の磁気ディスクドライブを備えるストレージ装置であって、
    前記複数の磁気ディスクドライブ毎に冗長構成であるか否かの情報を記憶する記憶部と、
    前記記憶部に記憶された情報に基づいて、前記複数の磁気ディスクドライブのうち、冗長構成である複数の磁気ディスクドライブを特定する特定部と、
    前記特定部によって特定された複数の磁気ディスクドライブについて、ヘッドが潤滑材を平滑化するスイープ動作の実行タイミングを同時期に1個の磁気ディスクドライブとなるように制御する制御部と
    を備えることを特徴とするストレージ装置。
  2. 前記特定部は、前記複数の磁気ディスクドライブのうち、磁気ディスクドライブの実容量と使用可能な容量とを比較した結果に基づいて前記スイープ動作を実行する複数の磁気ディスクドライブの候補を決定し、決定した候補のうち、冗長構成である複数の磁気ディスクドライブを特定する
    ことを特徴とする請求項1に記載のストレージ装置。
  3. 前記制御部は、さらに、前記特定部によって特定された複数の磁気ディスクドライブについて、前記スイープ動作の動作間隔が一定となるように制御する
    ことを特徴とする請求項1に記載のストレージ装置。
  4. 前記特定部によって特定された複数の磁気ディスクドライブについて、前記制御部によって制御された、前記スイープ動作の実行タイミングを監視し、前記スイープ動作の実行タイミングとなる期間に、前記スイープ動作があった磁気ディスクドライブに対して上位装置から読み出し要求があった場合、冗長構成の磁気ディスクドライブに対して読み出し処理を実行する処理実行部
    をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のストレージ装置。
  5. 前記処理実行部は、さらに、前記特定部によって特定された複数の磁気ディスクドライブについて、前記制御部によって制御された、前記スイープ動作の実行タイミングを監視し、前記スイープ動作の実行タイミングとなる期間に、前記スイープ動作があった磁気ディスクドライブに対して上位装置からデータの書き込み要求があった場合、予備の記憶装置に対して前記データを書き込み、前記スイープ動作の実行後に前記予備の記憶装置から前記書き込み要求のあった磁気ディスクドライブへ前記データを書き戻す
    ことを特徴とする請求項4に記載のストレージ装置。
  6. 前記制御部は、さらに、前記スイープ動作の実行時間に到達した磁気ディスクドライブについて、前記スイープ動作を促すコマンドを発行し、加えて、当該磁気ディスクドライブにアクセスする所定コマンドを定期的に発行し、前記スイープ動作の実行時間に到達した時点から、発行した所定コマンドに対する応答が規定値を超えた時点までの期間を前記スイープ動作の実行タイミングとなる期間とする
    ことを特徴とする請求項5に記載のストレージ装置。
  7. 複数の磁気ディスクドライブを備えるストレージ装置が、
    前記複数の磁気ディスクドライブ毎に冗長構成であるか否かの情報に基づいて、前記複数の磁気ディスクドライブのうち、冗長構成である複数の磁気ディスクドライブを特定し、
    前記特定する処理によって特定された複数の磁気ディスクドライブについて、ヘッドが潤滑材を平滑化するスイープ動作の実行タイミングを同時期に1個の磁気ディスクドライブとなるように制御する
    各処理を実行することを特徴とするスイープ動作制御方法。
  8. コンピュータに、
    複数の磁気ディスクドライブ毎に冗長構成であるか否かの情報に基づいて、前記複数の磁気ディスクドライブのうち、冗長構成である複数の磁気ディスクドライブを特定し、
    前記特定する処理によって特定された複数の磁気ディスクドライブについて、ヘッドが潤滑材を平滑化するスイープ動作の実行タイミングを同時期に1個の磁気ディスクドライブとなるように制御する
    処理を実行させることを特徴とするスイープ動作制御プログラム。
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