JPH10187505A - 情報記憶システム及び同システムに適用するデータ配置方法 - Google Patents

情報記憶システム及び同システムに適用するデータ配置方法

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JPH10187505A
JPH10187505A JP8344039A JP34403996A JPH10187505A JP H10187505 A JPH10187505 A JP H10187505A JP 8344039 A JP8344039 A JP 8344039A JP 34403996 A JP34403996 A JP 34403996A JP H10187505 A JPH10187505 A JP H10187505A
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Nobuhisa Yoda
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Abstract

(57)【要約】 【課題】データアクセス特性やデータの利用環境に適応
するデータ配置の最適化環境を実現して、結果的にデー
タアクセス性能の向上を図ることができる情報記憶シス
テムを提供することにある。 【解決手段】ボリューム管理機能を有する光磁気ディス
ク・オートチェンジャ４からなる情報記憶システムにお
いて、各ディスク２０から指定のデータをアクセスする
ときのアクセス速度に基づいて、各ディスク２０に対し
てデータを記憶する場合のデータ配置を最適化するため
の最適化機能を実行するデータ配置最適化手段と、各デ
ィスク２０から指定のデータをアクセスしたときに最適
化機能の有効性を判断するためのデータアクセス統計情
報を収集して保存するボリューム管理テーブル、および
データアクセス統計情報に基づいて最適化機能の有効性
を判定するデータ最適判定手段とを備えたシステムであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に記憶媒体とし
て複数のディスクを使用し、各ディスクを交換してデー
タの入出力動作を実行可能な例えば光ディスク記憶シス
テムに適用し、データの最適配置機能を備えた情報記憶
システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ネットワーク環境下で、多数のコ
ンピュータが接続されて情報の交換を行なう大規模なシ
ステムが構築されている。このようなシステムでは、サ
ーバと呼ばれるコンピュータが、超大容量の情報記憶デ
バイスを使用して、システム全体の情報（画像、データ
ベース、音声、文字など）を集中的に管理する方式が採
用されている。この方式では、サーバが管理するシステ
ムの情報量の増加は著しく、これに伴って情報記憶デバ
イスに対する記憶容量の増大化の要求が高まっている。
【０００３】情報記憶デバイスには、ハードディスク装
置（ＨＤＤ）や光磁気ディスク装置などが周知である。
特に超大容量の情報記憶デバイスとして、多数の光磁気
ディスク（以下単にディスクと称する）を記憶媒体とし
て使用し、各ディスクを交換して使用可能な光磁気ディ
スク・オートチェンジャ（ジュークボックスとも呼ばれ
ている）と呼ばれる情報記憶システムが開発されてい
る。
【０００４】このような複数の記憶媒体を交換して使用
する情報記憶システムでは、格納する情報を管理するた
めの論理的記憶単位としてボリュームという概念が用い
られている。ボリュームは通常では、物理的記憶単位と
して、ハードディスクの１枚分または光磁気ディスクの
片面分に相当する。前記のような光磁気ディスク・オー
トチェンジャでは、複数のディスクを組み合わせて、１
論理単位で超大容量なボリュームを設定する方式もあ
る。
【０００５】光磁気ディスク・オートチェンジャは、装
置内のスロットに収納されたディスクをキャリアにより
移動し、装置内に設けられたディスクドライブにセット
する機構を有する。ディスクドライブにセットされたデ
ィスクは必要に応じて、キャリアにより取り出されて、
スロットに収納される。そして、ディスクドライブに
は、別のディスクがセットされる。コンピュータシステ
ムは、ディスクドライブを駆動制御して、セットされた
ディスクに対してデータの入出力（リード／ライトアク
セス）を実行する。
【０００６】このような光磁気ディスク・オートチェン
ジャにより、前記のような超大容量の情報記憶システム
を実現することができる。しかし一方で、光磁気ディス
ク・オートチェンジャは、装置内のディスクの移動が性
能面でのネックになっている。即ち、機械的にディスク
を移動させるための処理時間は、ディスクに対するデー
タの入出力動作に要する処理時間に対してほぼ１０００
倍以上の時間差がある。特に、コンピュータシステムは
指定のデータをリードアクセスする場合に、目的のデー
タを格納しているディスクをスロットからディスクドラ
イブに移動して、そのディスクからデータを読出すまで
の期間、システム上で動作するアプリケーションソフト
ウェアを待機させることになる。このため、システム全
体の性能に影響が及ぼし、例えばネットワークに接続さ
れている場合にはネットワークを隔てた端末装置まで待
機させられることになる。
【０００７】ディスクの移動に伴う性能の問題を解決す
るためには、ディスクの移動回数を削減することが有効
である。具体例としては、予めディスクに格納すべきデ
ータを一括管理し、該当するディスクをディスクドライ
ブにセットしたときに一度にデータを書込むことでディ
スク交換の回数を削減する方式（米国特許公報４，６３
６，９４６）が提案されている。また、複数枚のディス
クをグループ化して論理的に１つのデータ格納ボリュー
ムとして利用するシステムでは、一度に利用するデータ
は同じディスクにデータを格納したり、さらには、頻繁
にアクセスするデータを特定のディスクに集中させて格
納することでディスクの交換回数を削減させる方式もあ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、光磁
気ディスク・オートチェンジャなどにより、複数の交換
可能なディスクを使用する超大容量の情報記憶システム
を実現する場合に、記憶媒体であるディスクの移動（交
換）に伴う処理時間が、データアクセス速度の低下とい
うシステムの性能面のネックになっている。このような
問題を解決するために、前述したような方式により、デ
ィスクの交換の回数を削減することが提案されている。
このようなアクセスの高速化方式は、いわばディスク上
に格納するデータ配置の最適化機能に相当するものであ
る。
【０００９】しかしながら、データ配置の最適化は前提
となるデータアクセス条件により異なる。特に、データ
のシーケンシャル／ランダム・アクセスの相違について
は、ボリュームの作成時に固定化する仕様であるのが一
般的である。即ち、従来ではデータの利用形態の変化に
動的に対応して、データ配置の最適化を提供するシステ
ムはなかった。
【００１０】そこで、本発明の目的は、データアクセス
やデータの利用環境に適応するデータ配置の最適化環境
を実現して、結果的にデータアクセス性能の向上を図る
ことができる情報記憶システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、物理的に分離
した複数の記憶媒体を使用し、前記各記憶媒体を組み合
わせて論理的な記憶媒体単位として管理するボリューム
管理機能を有する例えば光磁気ディスク・オートチェン
ジャなどからなる情報記憶システムにおいて、各記憶媒
体から指定のデータをアクセスするときのアクセス速度
に基づいて、各記憶媒体に対してデータを記憶する場合
のデータ配置を最適化するための最適化機能を実行する
データ配置最適化手段、各記憶媒体から指定のデータを
アクセスしたときに、前記最適化機能の有効性を判断す
るためのデータアクセス統計情報を収集して保存する情
報管理手段、およびデータアクセス統計情報に基づいて
最適化機能の有効性を判定する判定手段とを備えたシス
テムである。
【００１２】このようなシステムにより、データアクセ
スの条件やデータの利用環境に従って、ボリュームに対
する最適化機能の設定が妥当であるか否かを判定し、妥
当であれば最適化機能を設定し、また不適当であれば最
適化機能を解除する処理が可能となる。また、データ配
置の複数種の最適化機能を用意し、データアクセスの条
件やデータの利用環境に従って、適したデータ配置の最
適化機能を設定することも可能である。
【００１３】本発明が想定する複数の光磁気ディスクな
どの記憶媒体を組み合わせて、論理的記憶単位である超
大容量ボリュームを管理する情報記憶システムでは、通
常では複数のディスク面を単純に連結し、連結した面の
中にある物理ブロックに対して連続した論理ブロック番
号を割り振って管理するデータ配置方式である。この単
純連結型のデータ配置方式に対して、例えばアクセスさ
れる可能性の高いデータを同一のディスクに格納するデ
ータ配置の最適化方式がある。また、新規に書込むデー
タを意図的に同一のディスクに集中させて格納する最適
化方式もある。これらの最適化方式は、データアクセス
対象のデータのほぼ８割がデータ全体の２割程度のデー
タにに集中されており、さらに新規に作成されたり、変
更・更新されたデータに対してアクセスが特に集中する
という統計的推定に基づいたものである。このような最
適化方式により、ディスクの交換の回数を削減すること
が可能となる。
【００１４】しかしながら、前記のようなデータアクセ
スのパターンに該当する具体例は比較的限定されたもの
である。前記のパターンに該当する前提条件として、例
えば一度にアクセスするデータのサイズがボリュームの
容量に対して極端に小さい場合や、新規に書込まれるデ
ータ量よりも参照されるデータ量の方がはるかに大きい
場合などの条件がある。一方、前記の前提条件に該当し
ない利用例として、ボリュームに格納してあるデータ量
が１つのディスクの片面に格納できる最大データサイズ
と比較して非常に少ないデータ量の場合や、逆に長時間
の動画データを連続的に書込み、読出す場合がある。前
者の場合には、全体のデータ量が少ないので、特に意識
してデータの再配置（最適化）しなくても、特定のディ
スクに集中させる状況は発生する。また、後者の場合に
は、大量の動画データを扱うことになるが、データサイ
ズが大きくてもアクセスが一部のデータに集中しないの
で、データのアクセスが集中と仮定したデータ再配置処
理の結果、実際のアクセスが特定のディスクに集中せ
ず、性能的に逆効果となる可能性も高い。
【００１５】即ち、データアクセス条件やデータの利用
環境などの特性により、最適なデータ配置の仕様が異な
る。そこで、データアクセス条件やデータの利用環境に
適応できるデータ配置環境を提供することがシステムの
性能を向上するための重要な要素になっている。本発明
は、データ配置の最適化機能の有効性または必要性を判
定する機能を有し、この判定結果を利用してデータアク
セス条件やデータの利用環境に適応できるデータ配置環
境を実現することができる。
【００１６】さらに、近年の情報記憶システムは、動画
像データ、テキスト文字情報、音声情報などの各種の情
報を格納している。このような環境では、データのアク
セスパターンがデータの種類により異なるため、データ
の種別に適したデータ配置が必要になっている。そこ
で、本発明は、ボリュームに格納するデータアクセス特
性以外に、データ属性も監視して、その結果に基づいて
最適なデータ配置プランを設定する手段を有する。さら
に、、例えばシステムの運用上でアクセスの比較的少な
い夜間などに、設定した最適なデータ配置に従ったデー
タ再配置しより和実行することにより、結果的にデータ
アクセス処理の効率を向上させることが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。図１は第１の実施形態に関係するコ
ンピュータシステムの要部を示すブロック図であり、図
２は本実施形態に関係するソフトウェア構成を示す概念
図であり、図５、図６及び図７は本実施形態の動作を説
明するためのフローチャートである。 （システム構成）本実施形態のコンピュータシステムは
例えばサーバを想定し、図１に示すように、システムの
集中演算プロセッサ（ＣＰＵ）１と、本実施形態に関係
するソフトウェアを構成するプログラム（モジュール
群）や各種のデータテーブルを含むデータ群を格納する
メモリ２と、他のシステムとネットワークを介して接続
するためのネットワーク通信制御デバイス３と、ユーザ
が情報を入力するために使用するキーボード６と、同マ
ウス５と、システムの状態などの情報を表示するための
ＣＲＴディスプレイ装置７と、ハードディスク装置（Ｈ
ＤＤ）８とを備えている。
【００１８】さらに、本システムは、本実施形態に関係
する超大容量の情報記憶デバイスである光磁気ディスク
・オートチェンジャ（以下オートチェンジャと称する）
４と、各デバイスを接続するためのバス９と、各デバイ
ス毎のインターフェースデバイス１０〜１５とを有す
る。オートチェンジャ４は、複数枚の光磁気ディスク
（以下ディスクと称する）２０を収納するスロット２１
と、このスロット２１からディスク２０を取り出してデ
ィスクドライブ２３まで移動させるキャリア２２と、複
数のディスクドライブ２３とを内蔵している。ディスク
ドライブ２３は、キャリア２２によりセットされたディ
スク２０に対するデータのリード／ライトを実行する。
【００１９】次に、本システムは、図２に示すように、
本実施形態に関係するプログラムモジュール群とデータ
テーブル群からなるソフトウェア構成を有する。プログ
ラムモジュール群とデータテーブル群はメモリ２に格納
されている場合を想定する。ＣＰＵ１は、アプリケーシ
ョンプログラム３０を実行することにより、オートチェ
ンジャ４のディスク２０にアクセスして、ディスク２０
に保存されているデータを参照したり、新規にデータを
書込みしたり、またデータ更新を行なう。
【００２０】本実施形態に関係するプログラムモジュー
ル群としては、オートチェンジャ４を制御するドライブ
制御部３１と、ディスク２０とのデータの入出力を制御
するデータ入出力制御部３２と、前述した論理的データ
記憶単位であるボリュームを管理するボリューム管理部
３３と、ディスクを管理するディスク管理部３４と、デ
ータの配置方式を変更した際にデータの配置を変換する
処理を制御するデータ配置制御部３５と、ボリュームに
おける現在のデータの配置が性能面で最適であるかを判
定するデータ最適配置判定部３７と、データ最適化配置
機能を利用するボリュームに対してデータの配置アドレ
スを生成するデータ配置アドレス生成部３６とを有す
る。
【００２１】また、データテーブル群としては、ディス
ク２０にに格納するデータの配置を管理するためのデー
タ格納管理テーブル４０と、ボリュームを一括管理する
ボリューム管理テーブル４１と、ディスクの状態を記述
するためのディスク管理テーブル４２と、最適化配置機
能の適性を判定するための各種パラメータの閾値データ
４３とを有する。 （本実施形態の動作）まず、本実施形態のボリューム管
理テーブル４１は、図３に示すような内部構成を有す
る。即ち、ボリューム管理テーブル４１は、ボリューム
ＩＤ、ボリューム名、そのボリュームを構成するディス
クのＩＤ配列、ボリューム容量と使用率、データ最適配
置機能をそのボリュームに対して使用しているか否かを
示すフラグ、およびボリュームへのアクセス集中率の各
項目からなる。
【００２２】ボリュームの使用率とは、そのボリューム
で実際に使用しているデータ容量の割合を示す。データ
へのアクセス集中率は、下記式（１）で求められる。 アクセス集中率＝１００−（（一定時間内にアクセスしたブロック位置の数）／ （ボリュームを構成するブロック総数）×１００））…（１） ここで、一定時間内にアクセスしたブロック位置の数と
は、計測を開始してからその時までにデータの読出し動
作、あるいは書込み動作を実行した論理ブロックの位置
の数である。例えば、ある一定時間内に同一論理ブロッ
クに対してのみアクセスした場合には、この数は「１」
となる。この数字はデータ格納管理テーブル４０から求
める。一方、ボリュームを構成するブロック総数は、そ
のボリュームを構成する各ディスク内のブロック数の和
である。
【００２３】さらに、本実施形態のデータ格納管理テー
ブル４０は、図４に示すように、ボリューム毎に管理
し、論理アドレスと物理アドレスとの関係を示すテーブ
ルである。即ち、論理アドレスに対応するデータが、物
理的にボリュームを構成するディスク上の位置である物
理アドレスを示す。テーブル４０の各行が１つの論理ア
ドレスに関する情報を管理し、行オフセットがボリュー
ム内の論理アドレスに対応している。具体的には、例え
ば３行目の論理アドレス「３」に対応する物理アドレス
「１０００３」は、ディスクＩＤ３のＢ面上の面内オフ
セット「３」の位置にデータが物理的に格納されている
ことを示す。 （データ入出力処理）以下、図５と図１３のフローチャ
ートを参照して本実施形態の関係するデータ入出力処理
を説明する。まず、アプリケーション３０からボリュー
ムへのアクセス（データのリード／ライトアクセス）要
求が発生すると、データ入出力制御部３２はアクセス要
求を受付ける（ステップＳ１，Ｓ２）。アクセス要求に
は、データのリード／ライトの種別、アクセス対象のボ
リュームＩＤ、ボリューム内でアクセス対象となる論理
ブロック番号（オフセット）、および転送用のデータバ
ッファのアドレスが含まれる。
【００２４】データ入出力制御部３２は、データ入出力
対象となっている論理アドレス値からディスク上の物理
アドレス値を得るためにボリューム管理部３３に問い合
わせる（ステップＳ３）。要求された処理がリードアク
セスの場合に、ボリューム管理部３３はデータ格納管理
テーブル４０から、処理に要求されている論理アドレス
に対応する物理データ格納先（物理ディスクＩＤ、物理
ブロックオフセット）を得る（ステップＳ４のＹＥＳ，
Ｓ８）。データ入出力制御部３２は、指定されたデータ
を指定されたディスク上の物理オフセットから読み込む
（ステップＳ９）。
【００２５】一方、要求された処理がリードアクセスで
はなく、ライトアクセスの場合に、ボリューム管理部３
３はボリューム管理テーブル４１を参照して、そのボリ
ュームのデータがディスク間で最適配置する機能を使用
しているかを確認する（ステップＳ４のＮＯ，Ｓ５）。
この最適配置機能を使用している場合、そのボリューム
について前回書込みをしたディスクはわかるかを判定す
る（ステップＳ６のＹＥＳ，図１３のステップＳ６
Ａ）。判定結果がＹＥＳであれば、そのディスクを特定
し、この特定したディスクから空きブロックの場所を求
める（図１３のステップＳ６Ｃ，図５のステップＳ１
０）。一方、判定結果がＮＯであれば、そのボリューム
用のディスクで最も空容量の大きいディスクを特定し、
この特定したディスクから空きブロックの場所を求める
（図１３のステップＳ６Ｂ，図５のステップＳ１０）。
【００２６】前回データを書き込んだディスクから最適
配置機能を使用していない場合には、下記式（２），
（３）によりディスクとそのディスク内のブロックオフ
セットを算出する（ステップＳ７）。 論理ディスク番号＝（論理ブロックオフセット／ボリューム内ディスク数）…（ ２） 物理オフセット＝（論理オフセット％ボリューム内ディスク数）…（３） ここで、物理ディスクＩＤは論理ディスク番号に基づい
てボリューム管理テーブル４１から求める。このように
して、物理ディスクＩＤと物理オフセットを求めた後、
データ入出力制御部３２は、指定されたディスク上の物
理オフセットにデータを書き込む（ステップＳ１１）。
【００２７】次に、ボリューム管理部３３は、アクセス
集中率とボリューム使用率を算出する（ステップＳ１
２）。この算出後に、ボリューム管理部３３はデータ格
納管理テーブル４０の情報を更新して処理を終了する
（ステップＳ１３）。 （データ最適配置の判定処理）次に、ボリュームに対し
てディスク間のデータ最適配置機能が必要か否かを自動
的に判別する処理について、図６のフローチャートを参
照して説明する。
【００２８】まず、データ入出力制御部３２は、ボリュ
ームへのデータのアクセス要求処理を受け取ったとき
に、データ最適配置判定部３７に対して、そのボリュー
ムについてデータ最適配置機能が必要であるか否かを問
い合わせる（ステップＳ２０）。データ最適配置判定部
３７はボリューム管理テーブル４１上のアクセス集中率
とボリューム使用率を参照し、閾値データ４３との比較
処理を実行する（ステップＳ２１）。
【００２９】この比較結果により、アクセス集中率とボ
リューム使用率のいずれか又は両方が閾値データ４３よ
りも大きい場合には、データ最適配置判定部３７はデー
タ最適配置機能が必要であると判定し、データ入出力制
御部３２に対してその旨を通知する（ステップＳ２２，
Ｓ２３，Ｓ２６）。データ入出力制御部３２は、例えば
図１２に示すように判定結果をＣＲＴディスプレイ装置
７の画面上に表示し、システム管理者に結果を伝える
（ステップＳ２５）。この結果とボリュームに対する実
際の設定が異なる場合には、設定を変更することにな
る。
【００３０】一方、比較結果がアクセス集中率とボリュ
ーム使用率のいずれもが閾値データ４３より小さい場合
には、データ最適配置判定部３７は最適配置機能が必要
ではないと判定し、データ入出力制御部３２にその旨を
通知する（ステップＳ２２，Ｓ２３，Ｓ２４）。前記と
同様に、データ入出力制御部３２は、例えば図１２に示
すように判定結果をＣＲＴディスプレイ装置７の画面上
に表示する。
【００３１】ここで、前記の判定結果とボリュームに対
する実際の設定が異なる場合には、ボリュームに対する
設定を変更する必要がある。まず、ボリュームに対して
最適配置機能を使用していない場合に、最適配置機能が
必要であると判定されると、データ最適配置判定部３７
はボリュームに最適配置機能を使用するように、データ
配置制御部３５に対してボリューム内のデータを再配置
する処理を開始するよう指示する。これを受けて、デー
タ配置制御部３５は、そのボリュームについてデータ格
納管理テーブル４０を生成し、論理ブロック番号とそれ
に対応する物理ディスクＩＤと物理ブロック番号に関す
る情報を管理する。また、ボリューム管理テーブル４１
の最適配置機能の使用設定フラグをＹＥＳに設定する
（図３を参照）。
【００３２】一方、データ最適配置機能を使用している
ボリュームに対して、その機能を解除する場合には、デ
ータの再配置処理が必要となる。以下、図７のフローチ
ャートを参照してデータの再配置処理について説明す
る。
【００３３】まず、論理ブロック番号管理用の内部変数
Ｘを０に初期化する（ステップＳ２９）。データ配置制
御部３５はデータ格納管理用テーブル４０を参照し、論
理ブロックＸに対応する物理ブロック番号ＰＡを求める
（ステップＳ３０）。さらに、下記式（４），（５）に
より物理ブロックＰＢを算出する（ステップＳ３１）。 論理ディスク番号＝（Ｘ／そのボリュームのディスク数）…（４） 物理ブロックＰＢ＝（ＡＬ％そのボリュームのディスク数）…（５） ここで、物理ディスクＩＤは論理ディスク番号に基づい
てボリューム管理テーブル４１から読み出す。物理ブロ
ックＰＢは、データ最適配置機能をしない場合にそのデ
ータを格納すべき物理ブロック番号である。
【００３４】データ配置制御部３５は、物理ブロックＰ
ＡとＰＢに格納されているデータを交換する（ステップ
Ｓ３２）。Ｘに対応する物理ブロックをＰＢとしてデー
タ格納管理用テーブル４０を変更する。このデータ格納
管理用テーブル４０から物理ブロックＰＢに対応する論
理ブロックを求める（ステップＳ３３）。さらに、デー
タ配置制御部３５は、その論理ブロックに対応する物理
ブロックがＰＢとＰＡになるようにデータ格納管理用テ
ーブル４０を変更する（ステップＳ３４）。さらに、デ
ータ配置制御部３５は、論理ブロックＸに対応する物理
ブロックがＰＢとＰＡになるようにデータ格納管理テー
ブル４０を変更する（ステップＳ３５）。このような処
理をボリューム内の全論理ブロックに対して実行する
（ステップＳ３６，Ｓ３７）。そして、ボリューム管理
部３３は、ボリューム管理テーブル４１の最適配置機能
の使用設定フラグをＮＯに変更し、データ格納管理テー
ブル４０における該当ボリュームのデータ配置情報を管
理する部分を削除して処理を終了する。 （第２の実施形態）図８から図１１は第２の実施形態に
関係する図である。第２の実施形態は、前述したような
データ配置の最適化機能において、複数のデータ配置プ
ランを用意し、ボリューム内のデータアクセス環境に基
づいて最適なデータ配置プランを選択する機能を備えた
システムである。
【００３５】まず、本実施形態は、図９に示すように、
システムのソフトウェア構成として、モジュール群の中
にデータ配置プラン選択部５１およびテーブル群として
データ配置プラン管理テーブル５０を有する。データ配
置プラン選択部５１は、ボリューム内のデータアクセス
環境に基づいて、そのボリュームへのアクセス性能を最
大限にするために最も適したデータ配置プランを選択す
る。データ配置プラン管理テーブル５０は、そのシステ
ムで実施可能な複数のデータ配置プランに関する情報を
格納する。
【００３６】データ配置プラン管理テーブル５０は具体
的には、図１１に示すような情報を格納している。即
ち、第１の配置プラン（プランＩＤが０）は、複数のデ
ィスク面を単純に連結して利用するメディア単純連結型
である。このプランでは、前述した第１の実施形態にお
けるデータ最適配置機能を使用しない場合と同様であ
り、条件（閾値）情報としてはボリューム使用率が２０
％未満として設定される。
【００３７】第２の配置プラン（プランＩＤが１）は、
データアクセス集中型である。このプランでは、データ
へのアクセスが一部のブロックに集中するという前提に
おいて、データの物理的な格納先を論理ブロック番号に
かかわらず特定のディスク面に集中させる。ディスク面
が満杯になると、別の面を集中格納先として指定する。
このプランを適用する条件情報としては、ボリューム使
用率が２０％以上、アクセス集中率が７０％より大きい
ことである。
【００３８】第３の配置プラン（プランＩＤが２）は、
シーケンシャルアクセス型である。このプランでは、デ
ータへのアクセスがシーケンシャルとなるという前提
で、データをディスクに書き込む際に、最も連続空きブ
ロック数が大きく、かつそのブロック数がそのボリュー
ムでの平均アクセス連続ブロック数よりも大きいディス
クを選択して書き込む。これにより、それ以降、データ
の読みだし処理が発生した時に、物理ブロックが連続す
る可能性を高めるため、より高速に処理することが可能
になる。このプランを選択するための条件情報として、
データ属性が動画と指定されていること、または平均ア
クセス連続ブロック数が３００ブロック以上として設定
されている。
【００３９】ここで、平均アクセス連続ブロック数と、
ボリュームに対してデータ入出力を処理する際に、連続
的に転送されるブロック数の平均値を示す。この値は、
ボリューム管理部３３がデータ入出力処理を監視しつつ
管理し、そのボリュームへのデータアクセスが発生した
ときに統計データを更新する。
【００４０】一方、ボリュームのデータ属性は、システ
ム利用者がボリューム管理部３３に対して設定する。本
実施形態に関係するボリューム管理テーブル２７は、図
１０に示すように構成されており、例えばボリュームＩ
Ｄが「３」のボリュームはボリューム名が「ＸＹＺ」
で、構成するディスクＩＤは６，８、ボリューム容量は
５Ｇバイトとなっている。また、このボリューム使用率
は２０％で、現在適用されている配置プランＩＤは
「０」（メディア単純連結型）で、アクセス集中率は２
０％、平均アクセス連続ブロック長は１０ブロックとな
っている。また、このボリュームのデータ属性は動画と
は指定されていない。一方、ボリュームＩＤが「１」の
ボリュームは、データ属性が動画であると指定されてい
る。配置プランＩＤは「２」（シーケンシャルアクセス
型）になっている。
【００４１】また、配置プランを変更する場合には、デ
ータ配置制御部３５がボリューム内のデータを自動的に
再配置する。このシステムでは、ボリュームでデータを
管理するに従い、ボリューム使用率、アクセス集中率、
平均アクセス連続ブロック長、さらに利用者に指定され
たボリューム内データの属性によって、そのボリューム
のライフステージにおいて最適なデータ配置プランを自
動的に選択し、そのプランに基づいてデータ配置できる
ように配置を自動的に変換する。
【００４２】このような本実施形態のデータ配置処理
を、図８のフローチャートを参照して説明する。まず、
データ配置プラン管理テーブル５０の内部変数Ｘを０に
初期化する（ステップＳ４０）。データ配置制御部３５
は、データ配置プラン管理テーブル５０を参照し、配置
プランＸに対応する適応条件（条件情報）を求める（ス
テップＳ４１）。データ配置制御部３５は、指定のボリ
ュームについて、データ配置プラン管理テーブル５０の
ＩＤ「０」の適応条件（条件情報）を満たすか否かを判
定する（ステップＳ４２）。適応条件が満たさない場合
には、データ配置制御部３５は、配置プラン管理テーブ
ル５０から次のＩＤ「１」の適応条件（条件情報）を求
める（ステップＳ４５，Ｓ４６）。
【００４３】指定のボリュームが適応条件を満たす場合
には、データ配置制御部３５は推奨配置プランリストに
Ｘの値を登録する（ステップＳ４３のＮＯ，Ｓ４４）。
データ配置プラン選択部５１は、推奨配置プランリスト
のＸ値に対応する配置プランを、配置プラン管理テーブ
ル５０に存在するか否かを判定し、存在すればＣＲＴデ
ィスプレイ装置７の画面上にその推奨配置プランリスト
を表示する（ステップＳ４７）。この画面上において、
システム管理者から指定されると、データ配置制御部３
５はデータ配置プラン選択部５１により選択された配置
プランに基づいて、指定されたボリュームに対するデー
タ配置の最適化処理を実行する。
【００４４】なお、第１と第２の実施形態において、情
報記憶デバイスとして光磁気ディスク装置に適用した場
合について説明したが、これに限ることなく物理的に分
離した複数の記憶媒体を使用する情報記憶デバイスであ
れば、例えば磁気ディスク装置を利用したシステムでも
よい。
【００４５】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、例
えば光磁気ディスク・オートチェンジャなどのような複
数の交換可能なディスクを使用する超大容量の情報記憶
システムにおいて、アクセス集中率やボリューム使用率
などのデータ利用環境やデータアクセス特性に基づい
て、データ最適配置機能の有効性を判定することができ
る。従って、判定結果に基づいて最適配置機能の係属、
解除、またはデータ再配置などの処理を実行することが
可能となるため、結果的にデータ利用環境やデータアク
セス特性に適応するデータ配置の最適化を実現すること
ができる。また、予めデータアクセス環境に適応する最
適なデータ配置プランを用意することにより、ボリュー
ムのデータアクセス環境に適応する最適なデータ配置プ
ランを選択することができる。従って、結果的にボリュ
ームのデータアクセス環境に適応する最適なデータ配置
であるデータ最適配置機能を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に関係するコンピュー
タシステムの要部を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態に関係するソフトウェア構成を
示す概念図。
【図３】第１の実施形態に関係するボリューム管理テー
ブルの構成を示す概念図。
【図４】第１の実施形態に関係するデータ再配置処理を
説明するための概念図。
【図５】第１の実施形態の動作を説明するためのフロー
チャート。
【図６】第１の実施形態の動作を説明するためのフロー
チャート。
【図７】第１の実施形態の動作を説明するためのフロー
チャート。
【図８】第２の実施形態の動作を説明するためのフロー
チャート。
【図９】第２の実施形態に関係するソフトウェア構成を
示す概念図。
【図１０】第２の実施形態に関係するボリューム管理テ
ーブルの構成を示す概念図。
【図１１】第２の実施形態のデータ配置プラン管理テー
ブルの構成を示す概念図。
【図１２】第１の実施形態に関係するＣＲＴディスプレ
イ装置の画面表示の一例を示す概念図。
【図１３】第１の実施形態の動作を説明するためのフロ
ーチャートであり、図５のフローチャートに関係した処
理内容を示す。
【符号の説明】
１…集中演算プロセッサ（ＣＰＵ） ２…メモリ ３…ネットワーク通信制御デバイス ４…光磁気ディスク・オートチェンジャ（情報記憶デバ
イス） ５…マウス ６…キーボード ７…ＣＲＴディスプレイ装置 ８…ハードディスク装置（ＨＤＤ） ９…バス １０〜１５…インターフェースデバイス ２０…光磁気ディスク ２１…スロット ２２…キャリア ２３…ディスクドライブ ３０…アプリケーションプログラム ３１…ドライブ制御部 ３２…データ入出力制御部 ３３…ボリューム管理部 ３４…ディスク管理部 ３５…データ配置制御部 ３６…データ配置アドレス生成部 ３７…データ最適配置判定部 ４０…データ格納管理テーブル ４１…ボリューム管理テーブル ４２…ディスク管理テーブル ４３…閾値データ ５０…データ配置プラン管理テーブル ５１…データ配置プラン選択部

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 物理的に分離した複数の記憶媒体を使用
    し、前記各記憶媒体を組み合わせて論理的な記憶媒体単
    位として管理する機能を有する情報記憶システムであっ
    て、 前記各記憶媒体から指定のデータをアクセスするときの
    アクセス速度に基づいて、前記各記憶媒体に対してデー
    タを記憶する場合のデータ配置を最適化するための最適
    化機能を実行するデータ配置最適化手段と、 前記各記憶媒体から指定のデータをアクセスしたとき
    に、前記最適化機能の有効性を判断するためのデータア
    クセス統計情報を収集して保存する情報管理手段と、 前記情報管理手段により保存された前記データアクセス
    統計情報に基づいて前記最適化機能の有効性を判定する
    判定手段とを具備したことを特徴とする情報記憶システ
    ム。
  2. 【請求項２】 物理的に分離した複数の記憶媒体を使用
    し、前記各記憶媒体を組み合わせて論理的な記憶媒体単
    位である論理ボリュームとして記憶情報を管理する機能
    を備えた情報記憶システムであって、 前記論理ボリュームを前記複数の記憶媒体に記憶する場
    合に、前記各記憶媒体を単純に連結して前記論理ボリュ
    ームに対応するデータを配置するデータ配置機能以外
    に、データをアクセスするときのアクセス速度に基づい
    てデータ配置を最適化するための最適化機能を有するデ
    ータ配置手段と、 前記各記憶媒体から指定のデータをアクセスしたとき
    に、前記最適化機能の有効性を判断するためのデータア
    クセス統計情報を収集して保存する情報管理手段と、 前記情報管理手段により保存された前記データアクセス
    統計情報に基づいて前記最適化機能の必要性を判定する
    判定手段とを具備したことを特徴とする情報記憶システ
    ム。
  3. 【請求項３】 前記最適化機能は、新規に書込むデータ
    を特定の記憶媒体に集中させて配置させる機能であるこ
    とを特徴とする請求項１または請求項２記載の情報記憶
    システム。
  4. 【請求項４】 前記データアクセス統計情報は、前記論
    理ボリュームの使用率とアクセス集中率の各情報を含む
    ことを特徴とする請求項２記載の情報記憶システム。
  5. 【請求項５】 前記情報管理手段には前記データ配置手
    段によるデータ配置を管理するための管理情報を含み、 前記判定手段が前記最適化機能が不要であると判定した
    場合に、前記最適化機能によりデータ配置された前記論
    理ボリュームに対するデータ再配置を実行する手段と、 前記データ再配置に従って前記管理情報を更新する手段
    とを具備したことを特徴とする請求項２記載の情報記憶
    システム。
  6. 【請求項６】 物理的に分離した複数の記憶媒体を使用
    し、前記各記憶媒体を交換してデータの入出力を行なう
    機能、および前記各記憶媒体を組み合わせて論理的な記
    憶媒体単位である論理ボリュームとして記憶情報を管理
    する機能を備えた情報記憶システムであって、 前記論理ボリュームを前記複数の記憶媒体に記憶する場
    合に、前記各記憶媒体を単純に連結して前記論理ボリュ
    ームに対応するデータを配置するデータ配置機能以外
    に、データをアクセスするときのアクセス速度に基づい
    てデータ配置を最適化するための最適化機能を有するデ
    ータ配置手段と、 前記各記憶媒体に対する指定データの入出力処理時に、
    前記論理ボリュームの使用率とアクセス集中率の各情報
    を含むデータアクセス統計情報を収集して保存する情報
    管理手段と、 前記情報管理手段により保存された前記データアクセス
    統計情報と予め用意し閾値データとの比較結果に基づい
    て前記最適化機能の必要性を判定する判定手段と、 前記判定手段の判定結果に従って、最適化機能によりデ
    ータ配置された論理ボリュームに対して最適化機能が不
    要である場合には前記最適化機能を解除し、また最適化
    機能が必要である論理ボリュームに対しては最適化機能
    によるデータ配置になるようにデータ配置の変換処理を
    行なうデータ配置制御手段とを具備したことを特徴とす
    る情報記憶システム。
  7. 【請求項７】 物理的に分離した複数の記憶媒体を使用
    し、前記各記憶媒体を組み合わせて論理的な記憶媒体単
    位である論理ボリュームとして記憶情報を管理する機能
    を備えた情報記憶システムに適用し、 前記論理ボリュームを前記複数の記憶媒体に記憶する場
    合に、前記各記憶媒体を単純に連結して前記論理ボリュ
    ームに対応するデータを配置するデータ配置機能以外
    に、データをアクセスするときのアクセス速度に基づい
    てデータ配置を最適化するための最適化機能を有するデ
    ータ配置方法であって、 前記各記憶媒体に対して論理ボリュームをアクセスする
    ときに、該当する論理ボリュームの使用率とアクセス集
    中率の各情報を含むデータアクセス統計情報を収集して
    保存する処理と、 保存された前記データアクセス統計情報と予め用意した
    閾値データとの比較結果に基づいて前記最適化機能の必
    要性を判定する処理とからなることを特徴とするデータ
    配置方法。
  8. 【請求項８】 前記最適化機能の必要性を判定する処理
    の判定結果に従って、最適化機能によりデータ配置され
    た論理ボリュームに対して最適化機能が不要である場合
    には前記最適化機能を解除し、また最適化機能が必要で
    ある論理ボリュームに対しては最適化機能によるデータ
    配置になるようにデータ配置を変換する処理を有するこ
    とを特徴とする請求項７記載のデータ配置方法。
  9. 【請求項９】 物理的に分離した複数の記憶媒体を使用
    し、前記各記憶媒体を組み合わせて論理的な記憶媒体単
    位である論理ボリュームとして記憶情報を管理する機能
    を備えた情報記憶システムであって、 論理ボリューム内のデータ配置を示すデータ配置情報を
    格納する手段と、 論理ボリューム内のデータ配置の種類を決定するための
    手段と、 前記データ配置の種類と配置プラン利用条件との対応情
    報を管理する手段と、 論理ボリュームへのデータアクセス情報を生成する手段
    と、 前記データアクセス情報に基づいてデータ利用状況を推
    定する手段と、 前記データ利用状況と前記配置プラン利用条件とを比較
    して最適なデータ配置の種類を選択する手段とを具備し
    たことを特徴とする情報記憶システム。
  10. 【請求項１０】 前記最適なデータ配置の種類に基づい
    て論理ボリューム内のデータを再配置する手段と、 前記データの再配置に基づいて前記データ配置情報を更
    新する手段とを有することを特徴とする請求項９記載の
    情報記憶システム。
  11. 【請求項１１】 物理的に分離した複数の記憶媒体を使
    用し、前記各記憶媒体を組み合わせて論理的な記憶媒体
    単位である論理ボリュームとして記憶情報を管理する機
    能を備えた情報記憶システムであって、 前記各記憶媒体内に新規に確保できる連続データブロッ
    ク数の最大値を管理する手段と、 前記論理ボリュームへのアクセスの際の平均連続ブロッ
    ク数を管理する手段と、 前記論理ボリュームのデータ属性を利用者が指定する手
    段と、 前記データ属性が動画と指定された場合、そのブロック
    数の最大値が最も大きくかつ平均連続ブロック数よりも
    大きい記憶媒体にデータを書き込む手段とを具備したこ
    とを特徴とする情報記憶システム。
  12. 【請求項１２】 物理的に分離した複数の記憶媒体を使
    用し、前記各記憶媒体を組み合わせて論理的な記憶媒体
    単位である論理ボリュームとして記憶情報を管理する機
    能を備えた情報記憶システムであって、 論理ボリューム内のデータ配置を示すデータ配置情報を
    格納する手段と、 論理ボリューム内のデータ配置の種類に対応する複数の
    配置プラン情報と前記各配置プラン情報に対応する条件
    情報とを管理する手段と、 前記条件情報に基づいてデータのアクセス環境に適用す
    る配置プラン情報を選択し、論理ボリューム内のデータ
    配置の最適化処理を実行する手段とを具備したことを特
    徴とする情報記憶システム。
  13. 【請求項１３】 前記データのアクセス環境は、集中ア
    クセス型、分散アクセス型、シーケンシャルアクセス
    型、ランダムアクセス型、動画データ出力型を含むこと
    を特徴とする請求項１２記載の情報記憶システム。
  14. 【請求項１４】 前記配置プラン情報には単純連結型、
    データ集中アクセス型、シーケンシャルアクセス型２つ
    以上を含むことを特徴とする請求項１２記載の情報記憶
    システム。
  15. 【請求項１５】 物理的に分離した複数の記憶媒体を使
    用し、前記各記憶媒体を組み合わせて論理的な記憶媒体
    単位である論理ボリュームとして記憶情報を管理する機
    能を備えた情報記憶システムに適用し、 前記論理ボリュームを前記複数の記憶媒体に記憶する場
    合に、前記各記憶媒体を単純に連結して前記論理ボリュ
    ームに対応するデータを配置するデータ配置機能以外
    に、予めデータ配置プラン管理テーブルに用意されたデ
    ータ配置プランに基づいてデータ配置を最適化するため
    の最適化機能を有するデータ配置方法であって、 前記論理ボリュームに対するデータアクセス特性に基づ
    いた前記データ配置プラン毎に設定されている適応条件
    を判定する処理と、 前記適応条件に該当するデータ配置プランが前記データ
    配置プラン管理テーブルに存在するか否かを判定する処
    理と、 前記適応条件に該当するデータ配置プランが存在する場
    合に、前記該当するデータ配置プランに基づいて前記論
    理ボリュームのデータ配置の最適化を実行する処理とか
    らなることを特徴とするデータ配置方法。
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