JP6330403B2 - Information storage device, information storage method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、情報記憶装置、情報記憶方法、及びそのためのプログラムに関する。 The present invention relates to an information storage device, an information storage method, and a program therefor.
情報記憶装置において、データ転送速度を最適に制御する装置が知られている。この情報記憶装置は、ＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙｓ ｏｆ Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ Ｄｉｓｋｓ） ０（ストライピング）におけるストリップサイズを最適に制御する。 In information storage devices, devices that optimally control the data transfer rate are known. This information storage device optimally controls the strip size in RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks) 0 (striping).
情報記憶装置の一例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された情報記憶装置は、異なる複数のデータブロックサイズ（ストリップサイズ）でＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）に対して入出力を実行し、その際のデータ転送速度の計測結果に基づいてデータブロックサイズを設定する。 An example of an information storage device is described in Patent Document 1. The information storage device described in Patent Document 1 performs input / output to / from an SSD (Solid State Drive) with a plurality of different data block sizes (strip sizes), and based on the measurement result of the data transfer rate at that time Set the data block size.
また、特許文献２に記載された情報記憶装置は、複数のストレージ装置のそれぞれの容量に応じて、ストライプデータのサイズを決定し、各ストレージ装置には同一サイズのストライプデータを格納するように制御する。 The information storage device described in Patent Document 2 determines the size of stripe data according to the capacity of each of a plurality of storage devices, and controls to store stripe data of the same size in each storage device. To do.
しかしながら、上述した特許文献１に記載されたデータブロックサイズの決定方法は、ＳＳＤ固有のデータ転送速度特性を調査し決定する。したがって、特許文献１に記載された技術は、調査完了するまではデータ転送速度を最適に制御できないという問題点がある。 However, the method for determining the data block size described in Patent Document 1 described above investigates and determines the data transfer rate characteristic unique to the SSD. Therefore, the technique described in Patent Document 1 has a problem that the data transfer rate cannot be optimally controlled until the investigation is completed.
また、特許文献２に記載された技術は、各ストライプのサイズは各ストレージ装置の容量によって決定される。したがって、各ストレージ装置で転送速度に差がある場合は、データ転送速度を最適に制御できないという問題点がある。 In the technique described in Patent Document 2, the size of each stripe is determined by the capacity of each storage device. Therefore, there is a problem that the data transfer rate cannot be optimally controlled when there is a difference in transfer rate among the storage apparatuses.
本発明の目的の一例は、上述した問題点を解決できる情報記憶装置、情報記憶方法およびプログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an information storage device, an information storage method, and a program that can solve the above-described problems.
本発明の一形態における情報記憶装置は、ＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙｓ ｏｆ Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ Ｄｉｓｋｓ） ０を構成する複数のディスク装置と、前記ディスク装置のスピンドルモータの回転数と単位ストリップサイズに基づいて決定されたストリップサイズで転送データを分割し、各々の前記ディスク装置に出力するＲＡＩＤ制御部とを備える。 An information storage device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of disk devices constituting RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks) 0, a strip size determined based on the number of rotations of a spindle motor of the disk device and a unit strip size. And a RAID control unit that divides the transfer data and outputs the divided data to each of the disk devices.
本発明の一形態における情報記憶方法は、ＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙｓ ｏｆ Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ Ｄｉｓｋｓ） ０を構成する複数のディスク装置のそれぞれのスピンドルモータの回転数と単位ストリップサイズに基づいて決定されたストリップサイズで転送データを分割し、各々の前記ディスク装置に出力する。 An information storage method according to an embodiment of the present invention is a transfer data having a strip size determined based on the rotational speed and unit strip size of each spindle motor of a plurality of disk devices constituting a RAID (Redundant Arrays of Independent Disks) 0. Are output to each of the disk devices.
本発明の一形態におけるプログラムは、コンピュータに、ＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙｓ ｏｆ Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ Ｄｉｓｋｓ） ０を構成する複数のディスク装置のそれぞれのスピンドルモータの回転数と単位ストリップサイズに基づいて決定されたストリップサイズで転送データを分割し、各々の前記ディスク装置に出力する処理を実行させる。 A program according to an embodiment of the present invention is transferred to a computer at a strip size determined based on the rotational speed and unit strip size of each spindle motor of a plurality of disk devices constituting RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks) 0. A process of dividing the data and outputting it to each of the disk devices is executed.
本発明によれば、事前にデータ転送速度特性を調査せずにデータ転送速度を最適に制御できるという効果が得られる。 According to the present invention, it is possible to optimally control the data transfer rate without investigating the data transfer rate characteristic in advance.
次に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態における情報記憶装置１０００の構成を示すブロック図である。図１を参照すると、情報記憶装置１０００は、ＲＡＩＤ制御部１００と第１のディスク装置１１０と第２のディスク装置１２０と第３のディスク装置１３０と第４のディスク装置１４０と、を備える。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the
次に、第１の実施の形態における情報記憶装置１０００の構成について説明する。
Next, the configuration of the
ＲＡＩＤ制御部１００は、少なくとも接続する全てのディスク装置のスピンドルモータの回転数の情報と単位ストリップサイズの情報を取得する。次にＲＡＩＤ制御部１００は、情報記憶装置１０００と接続された図示しない情報処理装置から受信したデータを、各々のディスク装置のスピンドルモータの回転数と単位ストリップサイズに基づいて決定されたストリップサイズで分割し、分割されたデータを各々のディスク装置に送信する。ここで、単位ストリップサイズとは、ストリップサイズ決定の基準であり、言い換えると最もスピンドルモータの回転数の小さいディスク装置に適用されるストリップサイズである。また、スピンドルモータの回転数の情報はあらかじめ作業者によって入力され図示しない記憶部に記憶する方法でも、接続されたディスク装置から情報を自動的に検知し記憶する方法でもよい。単位ストリップサイズの情報はあらかじめ作業者によって入力され記憶される。
The
第１のディスク装置１１０、第２のディスク装置１２０、第３のディスク装置１３０、第４のディスク装置１４０は、ＲＡＩＤ制御部１００から受信したストリップサイズのデータを記憶する。図１では４台のディスク装置を用いてＲＡＩＤ ０構成の情報記憶装置を構成しているが、複数台数であればディスク装置は何台で構成されていてもよい。
The
図２は、本発明の第１の実施の形態における情報記憶装置１０００をコンピュータおよびその周辺装置で実現したハードウェア構成を示す図である。図２に示されるように、情報記憶装置１０００は、それぞれ通信インタフェース１０、ＣＰＵ１１、主記憶装置１４、二次記憶装置１５、およびＲＯＭ１６を含む。ただし、情報記憶装置１０００の各部のハードウェア構成は、同一ではなく、異なる情報を記憶、異なるプログラムに基づいて制御できる構成であるものとする。
FIG. 2 is a diagram showing a hardware configuration in which the
通信インタフェース１０は、周辺端末との通信のための入出力インタフェースを構成する。また通信インタフェース１０は、情報記憶装置１０００に接続する図示しないネットワークとの接続制御のためのインタフェースも含む。
The
ＣＰＵ１１は、オペレーティングシステムを動作させて本発明の第１の実施の形態に係る情報記憶装置１０００の全体を制御する。また、ＣＰＵ１１は、例えば二次記憶装置１５から主記憶装置１４にプログラムまたはデータを読み出す。具体的には、情報記憶装置１０００のＣＰＵ１１は、第１の実施の形態におけるＲＡＩＤ制御部１００の主制御部として、プログラム制御に基づいて各種の処理を実行する。
The
主記憶装置１４は、ＣＰＵ１１の制御に基づく作業用メモリである。
The
二次記憶装置１５は、例えば光ディスク、フレキシブルディスク、磁気光ディスク、外付けハードディスク、または半導体メモリ等である。ＲＯＭ１６は、コンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録する。二次記憶装置１５は、ＲＯＭ１６に記憶されたコンピュータプログラムを一時的に記憶してもよい。また、コンピュータプログラムは、通信網に接続されている図示しない外部コンピュータまたはデータベースから二次記憶装置１５にダウンロードされてもよい。第１の実施の形態において、二次記憶装置１５は、第１のディスク装置１１０と第２のディスク装置１２０と第３のディスク装置１３０と第４のディスク装置１４０として機能する。
The
なお、第１の実施の形態の説明において利用されるブロック図（図１）には、機能単位のブロックが示されている。これらの機能ブロックは図２に示されるハードウェア構成によって実現される。ただし、情報記憶装置１０００が備える各部の実現手段は特に限定されない。すなわち、情報記憶装置１０００は、物理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的に分離した２つ以上の装置を有線または無線で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
The block diagram (FIG. 1) used in the description of the first embodiment shows functional unit blocks. These functional blocks are realized by the hardware configuration shown in FIG. However, the means for realizing each unit included in the
また、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１６または二次記憶装置１５に記録されているコンピュータプログラムを読み込み、そのプログラムにしたがって、ＲＡＩＤ制御部１００として動作してもよい。
The
また、前述のプログラムのコードを記録した記録媒体（または記憶媒体）が、情報記憶装置１０００の二次記憶装置１５に供給され、情報記憶装置１０００が記録媒体に格納されたプログラムのコードを読み出し実行してもよい。
In addition, the recording medium (or storage medium) in which the above-described program code is recorded is supplied to the
以上のように構成された情報記憶装置１０００の動作について、図３のフローチャートを参照して説明する。
The operation of the
図３は、第１の実施の形態における情報記憶装置１０００でのデータ記憶の動作の概要を示すフローチャートである。尚、このフローチャートによる処理は、前述したＣＰＵによるプログラム制御に基づいて、実行されても良い。
FIG. 3 is a flowchart showing an outline of data storage operation in the
図３に示すように、まず、ＲＡＩＤ制御部１００は、図示しない記憶部から接続する全てのディスク装置のスピンドルモータの回転数の情報と単位ストリップサイズの情報を読み込む（ステップＳ１０１）。なお、ここでは単位ストリップサイズをＳとする。また、ｉ（ｉ＝１、２、３、４）番目のディスク装置のストリップサイズをＳｉ、ｉ番目のディスク装置のスピンドルモータの回転数をｒｉとする。
As shown in FIG. 3, first, the
次に、ＲＡＩＤ制御部１００は、接続する全てのディスク装置の中で最もスピンドルモータの回転数が小さいディスク装置（たとえば、ディスク装置１１０）のストリップサイズを単位ストリップサイズのＳに設定する（ステップＳ１０２）。なお、このディスク装置のスピンドルモータの回転数はｒとする。
Next, the
次に、ＲＡＩＤ制御部１００は、他のディスク装置（たとえば、ディスク装置１２０、１３０、１４０）のストリップサイズを、各々のディスク装置のスピンドルモータの回転数ｒｉと最もスピンドルモータの回転数の小さいディスク装置の回転数ｒとの比を単位ストリップサイズＳに掛け合わせることにより算出する（ステップＳ１０３）。具体的には以下の式（１）によってｉ番目のディスク装置のストリップサイズＳｉを求める。
Next, the
Ｓｉ＝Ｓ×（ｒｉ／ｒ） ・・・（１）
ここで、ディスク装置のスピンドルモータの回転数とデータ転送速度は、一般に比例する。このため、各々のディスク装置のスピンドルモータの回転数と最もスピンドルモータの回転数の小さいディスク装置の回転数の比は、各々のディスク装置のデータ転送速度と最もデータ転送速度の遅いディスク装置のデータ転送速度との比に等しい。すなわち、上式によって求められる各々のディスク装置のストリップサイズは、各々のディスク装置の単位時間当たりのデータ転送量に等しい。
Si = S × (ri / r) (1)
Here, the rotational speed of the spindle motor of the disk device and the data transfer speed are generally proportional. For this reason, the ratio of the rotational speed of the spindle motor of each disk device to the rotational speed of the disk device having the smallest spindle motor speed is the data transfer rate of each disk device and the data of the disk device having the slowest data transfer speed. Equal to the transfer rate. That is, the strip size of each disk device obtained by the above equation is equal to the data transfer amount per unit time of each disk device.
次に、ＲＡＩＤ制御部１００は、各々のディスク装置に、ステップＳ１０３で求めた各々のストリップサイズに基づいてデータを分割して記憶する（ステップＳ１０４）。
Next, the
以上で、情報記憶装置１０００は、データ記憶の動作を終了する。
Thus, the
ここで、具体的に図１の情報記憶装置１０００において、ＲＡＩＤ制御部１００が各々のディスク装置のスピンドルモータの回転数に基づいてストリップサイズを決定する処理を説明する。なお、第１のディスク装置１１０と第２のディスク装置１２０のスピンドルモータの回転数を１０ｋｒｐｍ（ｋｉｌｏ ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）、第３のディスク装置１３０と第４のディスク装置１４０のスピンドルモータの回転数を１５ｋｒｐｍとする。
Here, the process in which the
ここで、ステップＳ１０３で説明した通り、スピンドルモータの回転数が１５ｋｒｐｍの第３のディスク装置１３０と第４のディスク装置１４０のデータ転送速度は、１０ｋｒｐｍの第１のディスク装置１１０と第２のディスク装置１２０のディスク装置のデータ転送速度の１．５倍となる。従って、第３のディスク装置１３０と第４のディスク装置１４０の単位時間当たりのデータ転送量は、第１のディスク装置１１０と第２のディスク装置１２０の単位時間当たりのデータ転送量の１．５倍となる。
Here, as described in step S103, the data transfer rates of the
このことを利用し、ＲＡＩＤ制御部１００は、第３のディスク装置１３０と第４のディスク装置１４０のストリップサイズを、第１のディスク装置１１０と第２のディスク装置１２０のストリップサイズの１．５倍となるよう設定する。ここでスピンドルモータの回転数が最も小さい第１のディスク装置１１０と第２のディスク装置１２０のそれぞれのストリップサイズを単位ストリップサイズＳとすると、第３のディスク装置１３０と第４のディスク装置１４０のそれぞれのストリップサイズは１．５Ｓとして設定される。これによって、１つのストライプ（全てのディスク装置に１ストリップ分データ転送すること）のデータ転送速度は、単位時間当たりＳ＋Ｓ＋１．５Ｓ＋１．５Ｓ＝５Ｓとなる。
Utilizing this fact, the
一般にはＲＡＩＤ ０の構成の情報記憶装置において、各ディスク装置のストリップサイズのデータサイズは統一する。しかし、ＲＡＩＤ ０の構成に一つでも他のディスク装置に比べデータ転送速度の遅いディスク装置がある場合、情報記憶装置としてのデータ転送速度は、データ転送速度の遅いディスク装置、すなわち図１の情報記憶装置１０００においては第１のディスク装置１１０および第２のディスク装置１２０と同じ速度となる。このため、一般には図１の情報記憶装置１０００においては全てのディスク装置のストリップサイズがＳとなり、１つのストライプのデータ転送速度は、単位時間当たりＳ＋Ｓ＋Ｓ＋Ｓ＝４Ｓとなる。
In general, in an information storage device having a RAID 0 configuration, the data size of the strip size of each disk device is unified. However, if there is a single disk device with a lower data transfer rate than the other disk devices in the RAID 0 configuration, the data transfer rate as the information storage device is a disk device with a lower data transfer rate, that is, the information in FIG. The
次に、本発明の第１の実施の形態の効果について説明する。 Next, effects of the first exemplary embodiment of the present invention will be described.
上述した本実施形態における情報記憶装置１０００は、事前にデータ転送速度特性を調査せずにデータ転送速度を最適に制御できる。
The
その理由は、以下のような構成を含むからである。即ち、第１にＲＡＩＤ制御部１００は、接続する全てのディスク装置のスピンドルモータの回転数の情報と単位ストリップサイズの情報を受け取る。第２に、ＲＡＩＤ制御部１００は、全てのディスク装置のストリップサイズを、各々のディスク装置のスピンドルモータの回転数と最もスピンドルモータの回転数の小さいディスク装置の回転数の比を単位ストリップサイズに掛け合わせることにより算出する。これにより、ＲＡＩＤ制御部１００は、一意的に最適なストリップサイズを制御できるので、情報記憶装置１０００は、事前のデータ転送速度特性の調査の必要なくデータ転送速度を最適に制御できるという効果が得られる。
This is because the following configuration is included. That is, first, the
以上、各実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しえる様々な変更をすることができる。 Although the present invention has been described with reference to each embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.
１０ 通信インタフェース
１１ ＣＰＵ
１４ 主記憶装置
１５ 二次記憶装置
１６ ＲＯＭ
１００ ＲＡＩＤ制御部
１１０、１２０、１３０、１４０ ディスク装置
１０００ 情報記憶装置
10
14
100
Claims (3)
前記複数のディスク装置の中で、最もスピンドルモータの回転数の小さいディスク装置のストリップサイズを単位ストリップサイズとし、その他のディスク装置のストリップサイズを、各々の前記ディスク装置のスピンドルモータの回転数と最もスピンドルモータの回転数の小さい前記ディスク装置の回転数との比を単位ストリップサイズに掛け合わせることにより算出し、算出された各々の前記ディスク装置のストリップサイズで転送データを分割し、各々の前記ディスク装置に出力するＲＡＩＤ制御部と
を含む情報記憶装置。 A plurality of disk devices constituting RAID (Redundant Arrays of Independent Disks) 0;
Among the plurality of disk devices, the strip size of the disk device with the smallest rotation speed of the spindle motor is defined as the unit strip size, and the strip size of the other disk devices is set to the highest rotation speed of the spindle motor of each disk device. calculated by multiplying the ratio of the number of revolutions smaller the disk drive spindle motor in a unit strip size, divides the transfer data in strip size of the disk device of each calculated, each of the disc An information storage device including a RAID control unit that outputs to the device.
ＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙｓ ｏｆ Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ Ｄｉｓｋｓ） ０を構成する複数のディスク装置の中で最も前記スピンドルモータの回転数の小さいディスク装置のストリップサイズを単位ストリップサイズとし、
他の前記ディスク装置のストリップサイズを、各々の前記ディスク装置のスピンドルモータの回転数と最もスピンドルモータの回転数の小さい前記ディスク装置の回転数の比を単位ストリップサイズに掛け合わせることにより算出し、
算出された各々の前記ディスク装置のストリップサイズで転送データを分割し、各々の前記ディスク装置に出力する
情報記憶方法。 The RAID control unit
RAID (Redundant Arrays of Independent Disks) The unit strip size is the strip size of the disk device with the smallest number of rotations of the spindle motor among the plurality of disk devices constituting the zero ,
The strip size of the other disk device is calculated by multiplying the unit strip size by the ratio of the rotational speed of the spindle motor of each of the disk devices and the rotational speed of the disk device having the smallest rotational speed of the spindle motor,
Information storage method in which said calculated respectively divides the transfer data strip size of the disk device, and outputs to each of the disk device.
他の前記ディスク装置のストリップサイズを、各々の前記ディスク装置のスピンドルモータの回転数と最もスピンドルモータの回転数の小さい前記ディスク装置の回転数の比を単位ストリップサイズに掛け合わせることにより算出し、
算出された各々の前記ディスク装置のストリップサイズで転送データを分割し、各々の前記ディスク装置に出力する処理
をコンピュータに実行させるプログラム。 RAID (Redundant Arrays of Independent Disks) The unit strip size is the strip size of the disk device with the smallest number of rotations of the spindle motor among the plurality of disk devices constituting the zero ,
The strip size of the other disk device is calculated by multiplying the unit strip size by the ratio of the rotational speed of the spindle motor of each of the disk devices and the rotational speed of the disk device having the smallest rotational speed of the spindle motor,
Transfer data strip size of the disk device of the calculated respectively by dividing a program for executing a process of outputting to each of the disk drive to the computer.
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