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技術 情報処理装置、方法及びプログラム

出願人 日本電気株式会社
発明者 鈴木淳平
出願日 2015年3月25日 (5年8ヶ月経過) 出願番号 2015-062058
公開日 2016年10月13日 (4年1ヶ月経過) 公開番号 2016-181197
状態 特許登録済
技術分野 入出力制御 外部記憶装置との入出力
主要キーワード 入出力処理要求 最大入力 入出力数 ホストコンピュータ装置 ビジー率 入出力性能 処理優先度 階層番号
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年10月13日)のものです。
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図面 (16)

課題

ストレージ装置階層化する機能を持つストレージ装置において、階層LD及びバスのIOPS及びビジー率に基づき、ストレージ装置の入出力処理を制御する情報処理装置を提供する。

解決手段

複数の物理ディスクを組み合わせたプールを階層として構築された階層プールに階層LDが構築された情報処理装置であって、階層または物理ディスクに接続されたバスがビジーである割合を示すビジー率を監視対象とし、ビジー率がビジー率閾値以上の階層またはバスを使用する階層LDのIOPSがIOPS上限値以上である場合、階層LDを上限制御対象に設定し、IOPS下限値を下回るIOPSの階層LDが、ビジー率閾値を上回る階層またはバスを使用している場合、ビジー率閾値を上回る階層またはバスを使用している階層LD以外の階層LDの入出力処理の優先度下げる決定手段と、上限制御対象及び優先度に基づき階層LDに対する入出力処理を制御する。

概要

背景

ストレージ装置に搭載された、性能やストレージ装置の内部に存在するバスとのインタフェースが異なる複数の物理ディスク、例えば、SSD(Solid State Drive)や、HDD(Hard Disk Drive)を仮想化して階層プール構築する技術が知られている。階層プールは、性能やインタフェースが同じ複数の物理ディスクをRAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)などの技術で束ねたプールを複数作成し、それらプールを使用して仮想化するなどの方法で実現される。

また、階層プール上の論理ディスクである、階層論理ディスク(以降、「階層LD(Logical Disk)」と称する)は、各階層から一定の割合ずつ実領域を割り当てるなどの方法で構成される。階層LDは、ホストに割り当てられる。ホストは、階層LD上のデータにアクセスする。そのアクセス頻度に応じて、アクセスが多いデータを性能が良い階層に、アクセスが少ないデータを性能が低い階層に格納することで、物理ディスクの性能を有効活用できる。

また、ストレージ装置において、ホスト、WWN(World Wide Name)、論理ディスク単位で、単位時間あたりの入出力数であるIOPS(Input/Output Per Second)の上限値や下限値を設定するストレージQoS(Quality of Service)の技術が知られている。例えば、ストレージ装置は、論理ディスク単位でIOPSの上限値を設定し、特定の論理ディスクに対して突発的に高負荷入出力処理が発生したときに、設定された上限値以下にIOPSを抑えるように制御することで、ストレージ装置上でリソース共有している他の論理ディスクへの影響を排除することができる。また、ストレージ装置は、一定以上の入出力性能を確保したい論理ディスクに対して、IOPSの下限値を設定し、下限値以下の性能しか出ていない場合に、同じくリソースを共有している他の論理ディスクへの入出力を抑える様に制御する。その結果、ストレージ装置は、設定された下限値に近い入出力性能を確保できる。

このように、ストレージ装置は、IOPSの上限値や下限値を設定し、ストレージ装置は、上記のように制御することで、ストレージの性能を利用者の要求に応じて有効活用できる。また、上限値や下限値を論理ディスク単位で設定することで、同じホスト、WWPN(World Wide Port Name)、ポートからアクセスされる論理ディスク間でのQoS制御が可能になる。

ストレージを階層化する機能を使用しており、個々の階層プールや階層LDの性能が一定で無い環境においても、QoS機能を適用して業務の重要度に応じてストレージの利用性能を制御する要求が出てきている。

特許文献1には、階層型ストレージ装置において、各階層プールにおけるIOPSに基づき、データの効果的な分配を行う方法が記載されている。

また、特許文献2には、ディスク最大入力数と、予め設定されたディスクの最大負荷とから、ディスクへの出力として許容できる単位時間当たりの最大入力数を算出し、最大入力数に基づいて、ディスクへの入出力を顧客ごとに制御する方法が記載されている。

また、特許文献3には、処理データの優先度ごとにIOPSの上限を設定し、上限を超えないように入出力処理を制御する技術が記載されている。

また、特許文献4には、複数コンピュータにおいて、それぞれ優先度を設定し、入出力処理を制御する技術が記載されている。

概要

ストレージ装置を階層化する機能を持つストレージ装置において、階層LD及びバスのIOPS及びビジー率に基づき、ストレージ装置の入出力処理を制御する情報処理装置を提供する。複数の物理ディスクを組み合わせたプールを階層として構築された階層プールに階層LDが構築された情報処理装置であって、階層または物理ディスクに接続されたバスがビジーである割合を示すビジー率を監視対象とし、ビジー率がビジー率閾値以上の階層またはバスを使用する階層LDのIOPSがIOPS上限値以上である場合、階層LDを上限制御対象に設定し、IOPS下限値を下回るIOPSの階層LDが、ビジー率閾値を上回る階層またはバスを使用している場合、ビジー率閾値を上回る階層またはバスを使用している階層LD以外の階層LDの入出力処理の優先度を下げる決定手段と、上限制御対象及び優先度に基づき階層LDに対する入出力処理を制御する。

目的

そこで、本願発明の目的は、ストレージを階層化する機能を有するストレージ装置において、階層LD及びバスのIOPS及びビジー率に基づき、ストレージ装置の入出力処理を制御する装置、方法及びプログラムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

複数の物理ディスクを組み合わせたプールを階層として構築された階層プールに、論理ディスクである階層LD(LogicalDisk)が構築された記憶手段と接続され、前記階層または前記物理ディスクに接続されたバスビジーである割合を示すビジー率監視対象とし、前記ビジー率がビジー率閾値以上の前記階層または前記バスを使用する前記階層LDのIOPS(Input/OutputPerSecond)が、IOPS上限値以上である場合、前記階層LDを上限制御対象に設定し、IOPS下限値を下回るIOPSの階層LDが、ビジー率閾値を上回る前記階層または前記バスを使用している場合、ビジー率閾値を上回る前記階層または前記バスを使用している前記階層LD以外の階層LDの入出力処理優先度下げる決定手段と、前記上限制御対象及び前記優先度に基づき階層LDに対する入出力処理を制御する制御手段と、を備える情報処理装置

請求項2

前記制御手段は、前記上限制御対象に設定された階層LDへの入出力処理の要求を保留することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。

請求項3

前記制御手段は、入出力処理の優先度が下がっている階層LDへの入出力処理の要求よりも、入出力処理の優先度が下がっていない階層LDへの入出力処理の要求を優先することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の情報処理装置。

請求項4

前記IOPS上限値及び前記IOPS下限値を、ユーザの入力に基づき設定する値設定手段を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の情報処理装置。

請求項5

前記値設定手段は、前記ビジー率閾値をユーザの入力に基づき設定することを特徴とする請求項4に記載の情報処理装置。

請求項6

前記物理ディスクを識別する物理ディスク番号と、前記バスの種類を格納する内部接続テーブルと、前記階層LDを識別する階層LD番号と、前記階層LDが構築されている階層プールを示す階層プール番号と、前記階層LDに設定された前記IOPS上限値及び前記IOPS下限値を格納するLD情報テーブルと、前記監視対象である前記ビジー率と、ビジー率閾値が格納するビジー率テーブルと、前記階層LD番号と、論理アドレスと、データが格納されている階層を識別する階層番号と、前記物理ディスク番号と、前記物理ディスクのアドレスである物理アドレスを格納する論物マップテーブルと、前記階層LD番号と、階層LDのIOPSと、階層ごとのIOPSと、バスごとのIOPSを格納するIOPSテーブルとを備え、前記内部接続テーブルと、前記LD情報テーブルと、前記ビジー率テーブルと、前記論物マップテーブルと、前記IOPSテーブルを格納する第1記憶手段を備えることを特徴とする請求項5に記載の情報処理装置。

請求項7

前記制御手段は、階層LDを前記上限制御対象に設定した場合、前記LD情報テーブルに上限制御対象設定情報を前記LD情報テーブルに設定することを特徴とする請求項6に記載の情報処理装置。

請求項8

前記プールによって構成されたプール群と、前記階層LDによって構成された階層LD群を格納する第2記憶手段を備えることを特徴とする請求項7に記載の情報処理装置。

請求項9

複数の物理ディスクを組み合わせたプールを階層として構築された階層プールに、論理ディスクである階層LD(LogicalDisk)が構築された情報処理装置が、前記階層または前記物理ディスクに接続されたバスがビジーである割合を示すビジー率を監視対象とし、前記ビジー率がビジー率閾値以上の前記階層または前記バスを使用する前記階層LDのIOPS(Input/OutputPerSecond)が、IOPS上限値以上である場合、前記階層LDを上限制御対象に設定し、IOPS下限値を下回るIOPSの階層LDが、ビジー率閾値を上回る前記階層または前記バスを使用している場合、ビジー率閾値を上回る前記階層または前記バスを使用している前記階層LD以外の階層LDの入出力処理の優先度を下げ、前記上限制御対象及び前記優先度に基づき階層LDに対する入出力処理を制御することを特徴とする情報処理方法

請求項10

複数の物理ディスクを組み合わせたプールを階層として構築された階層プールに、論理ディスクである階層LD(LogicalDisk)が構築された情報処理装置に、前記階層または前記物理ディスクに接続されたバスがビジーである割合を示すビジー率を監視対象とし、前記ビジー率がビジー率閾値以上の前記階層または前記バスを使用する前記階層LDのIOPS(Input/OutputPerSecond)が、IOPS上限値以上である場合、前記階層LDを上限制御対象に設定し、IOPS下限値を下回るIOPSの階層LDが、ビジー率閾値を上回る前記階層または前記バスを使用している場合、ビジー率閾値を上回る前記階層または前記バスを使用している前記階層LD以外の階層LDの入出力処理の優先度を下げ、前記上限制御対象及び前記優先度に基づき階層LDに対する入出力処理を制御することを実行させることを特徴とする情報処理プログラム

技術分野

0001

本発明は、入出力を制御する情報処理装置に関する。

背景技術

0002

ストレージ装置に搭載された、性能やストレージ装置の内部に存在するバスとのインタフェースが異なる複数の物理ディスク、例えば、SSD(Solid State Drive)や、HDD(Hard Disk Drive)を仮想化して階層プール構築する技術が知られている。階層プールは、性能やインタフェースが同じ複数の物理ディスクをRAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)などの技術で束ねたプールを複数作成し、それらプールを使用して仮想化するなどの方法で実現される。

0003

また、階層プール上の論理ディスクである、階層論理ディスク(以降、「階層LD(Logical Disk)」と称する)は、各階層から一定の割合ずつ実領域を割り当てるなどの方法で構成される。階層LDは、ホストに割り当てられる。ホストは、階層LD上のデータにアクセスする。そのアクセス頻度に応じて、アクセスが多いデータを性能が良い階層に、アクセスが少ないデータを性能が低い階層に格納することで、物理ディスクの性能を有効活用できる。

0004

また、ストレージ装置において、ホスト、WWN(World Wide Name)、論理ディスク単位で、単位時間あたりの入出力数であるIOPS(Input/Output Per Second)の上限値や下限値を設定するストレージQoS(Quality of Service)の技術が知られている。例えば、ストレージ装置は、論理ディスク単位でIOPSの上限値を設定し、特定の論理ディスクに対して突発的に高負荷入出力処理が発生したときに、設定された上限値以下にIOPSを抑えるように制御することで、ストレージ装置上でリソース共有している他の論理ディスクへの影響を排除することができる。また、ストレージ装置は、一定以上の入出力性能を確保したい論理ディスクに対して、IOPSの下限値を設定し、下限値以下の性能しか出ていない場合に、同じくリソースを共有している他の論理ディスクへの入出力を抑える様に制御する。その結果、ストレージ装置は、設定された下限値に近い入出力性能を確保できる。

0005

このように、ストレージ装置は、IOPSの上限値や下限値を設定し、ストレージ装置は、上記のように制御することで、ストレージの性能を利用者の要求に応じて有効活用できる。また、上限値や下限値を論理ディスク単位で設定することで、同じホスト、WWPN(World Wide Port Name)、ポートからアクセスされる論理ディスク間でのQoS制御が可能になる。

0006

ストレージを階層化する機能を使用しており、個々の階層プールや階層LDの性能が一定で無い環境においても、QoS機能を適用して業務の重要度に応じてストレージの利用性能を制御する要求が出てきている。

0007

特許文献1には、階層型ストレージ装置において、各階層プールにおけるIOPSに基づき、データの効果的な分配を行う方法が記載されている。

0008

また、特許文献2には、ディスク最大入力数と、予め設定されたディスクの最大負荷とから、ディスクへの出力として許容できる単位時間当たりの最大入力数を算出し、最大入力数に基づいて、ディスクへの入出力を顧客ごとに制御する方法が記載されている。

0009

また、特許文献3には、処理データの優先度ごとにIOPSの上限を設定し、上限を超えないように入出力処理を制御する技術が記載されている。

0010

また、特許文献4には、複数コンピュータにおいて、それぞれ優先度を設定し、入出力処理を制御する技術が記載されている。

先行技術

0011

特開2013−164822号公報
特開2011−243117号公報
特開2009−87175号公報
特開2002−108567号公報

発明が解決しようとする課題

0012

特許文献1は、階層型ストレージ装置の階層ごとのIOPSに基づくものの、コンピュータ装置内に存在するバスのIOPSやビジー率を考慮していない。したがって、特許文献1には、高負荷がかかっているバスを使用し続ける問題点がある。また、上述した特許文献2と、特許文献3及び特許文献4とに記載されている方法を階層LDに応用しても、階層LDの入出力性能は格納先によって変動する。その結果、実際は性能に余裕があっても、見かけ上のIOPSが高い階層LDに制御がかけられてしまい、ボトルネックが生じている階層への入出力処理が制御できない。

0013

そこで、本願発明の目的は、ストレージを階層化する機能を有するストレージ装置において、階層LD及びバスのIOPS及びビジー率に基づき、ストレージ装置の入出力処理を制御する装置、方法及びプログラムを提供する。

課題を解決するための手段

0014

本発明の情報処理装置は、複数の物理ディスクを組み合わせたプールを階層として構築された階層プールに、論理ディスクである階層LD(Logical Disk)が構築された記憶手段と接続され、前記階層または前記物理ディスクに接続されたバスがビジーである割合を示すビジー率を監視対象とし、前記ビジー率がビジー率閾値以上の前記階層または前記バスを使用する前記階層LDのIOPS(Input/Output Per Second)が、IOPS上限値以上である場合、前記階層LDを上限制御対象に設定し、IOPS下限値を下回るIOPSの階層LDが、ビジー率閾値を上回る前記階層または前記バスを使用している場合、ビジー率閾値を上回る前記階層または前記バスを使用している前記階層LD以外の階層LDの入出力処理の優先度を下げる決定手段と、前記上限制御対象及び前記優先度に基づき階層LDに対する入出力処理を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

0015

本発明の情報処理方法は、複数の物理ディスクを組み合わせたプールを階層として構築された階層プールに、論理ディスクである階層LD(Logical Disk)が構築された情報処理装置が、前記階層または前記物理ディスクに接続されたバスがビジーである割合を示すビジー率を監視対象とし、前記ビジー率がビジー率閾値以上の前記階層または前記バスを使用する前記階層LDのIOPS(Input/Output Per Second)が、IOPS上限値以上である場合、前記階層LDを上限制御対象に設定し、IOPS下限値を下回るIOPSの階層LDが、ビジー率閾値を上回る前記階層または前記バスを使用している場合、ビジー率閾値を上回る前記階層または前記バスを使用している前記階層LD以外の階層LDの入出力処理の優先度を下げ、前記上限制御対象及び前記優先度に基づき階層LDに対する入出力処理を制御することを特徴とする。

0016

本発明の情報処理プログラムは、複数の物理ディスクを組み合わせたプールを階層として構築された階層プールに、論理ディスクである階層LD(Logical Disk)が構築された情報処理装置に、前記階層または前記物理ディスクに接続されたバスがビジーである割合を示すビジー率を監視対象とし、前記ビジー率がビジー率閾値以上の前記階層または前記バスを使用する前記階層LDのIOPS(Input/Output Per Second)が、IOPS上限値以上である場合、前記階層LDを上限制御対象に設定し、IOPS下限値を下回るIOPSの階層LDが、ビジー率閾値を上回る前記階層または前記バスを使用している場合、ビジー率閾値を上回る前記階層または前記バスを使用している前記階層LD以外の階層LDの入出力処理の優先度を下げ、前記上限制御対象及び前記優先度に基づき階層LDに対する入出力処理を制御することを実行させることを特徴とする。

発明の効果

0017

本発明によれば、ストレージの階層化機能において、階層LD及びバスのIOPS及びビジー率に基づき、ストレージ装置の入出力処理を制御することができる。

図面の簡単な説明

0018

本発明の第1実施形態に係る情報処理装置1の構成の一例を示すブロック図である。
本発明の第1実施形態に係る階層プール群17及び階層LD群18の構成を概念的に示した例示図である。
本発明の第1実施形態に係る情報処理装置1のハードウェア構成を示すブロック図である。
本発明の第1実施形態に係る情報処理装置1の動作の一例を示すフローチャートである。
本発明の第1実施形態に係る内部接続情報テーブル151を概念的に例示する図である。
本発明の第1実施形態に係るLD情報テーブル152を概念的に例示する図である。
本発明の第1実施形態に係るビジー率テーブル153を概念的に例示する図である。
本発明の第1実施形態に係る論物マップテーブル154を概念的に例示する図である。
本発明の第1実施形態に係るIOPSテーブル155を概念的に例示する図である。
本発明の第1実施形態に係る制御対象判定処理を示すフローチャートである。
本発明の第1実施形態に係る入出力制御処理を示すフローチャートである。
本発明の第2実施形態に係る情報処理装置10の構成の一例を示すブロック図である。
本発明の第2実施形態に係る情報処理装置10の動作の一例を示すフローチャートである。
本発明の第3実施形態に係る情報処理装置20の構成の一例を示すブロック図である。
本発明の第3実施形態に係る情報処理装置20の動作の一例を示すフローチャートである。

実施例

0019

以下、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。

0020

<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態における情報処理装置1の構成の一例を示すブロック図である。図1において情報処理装置1は、ホストコンピュータ装置2と、ストレージ装置3によって構成されている。ホストコンピュータ装置2は、ストレージ装置3と、例えば、SAN(Storage Area Network)で接続されている。

0021

ストレージ装置3は、IOPS値設定部11と、ビジー率監視部12と、制御対象判定部13と、入出力制御部14と、第1記憶部15と、第2記憶部16とを備える。IOPS値設定部11は、ユーザの操作に基づいて、IOPS上限値及びIOPS下限値を設定する。ビジー率監視部12は、定期的に動作し、ストレージ装置3内にある各部材と接続されたバス(図示しない)及び階層プール群を形成している各階層のビジー率を取得する。

0022

制御対象判定部13は、ビジー率がビジー率閾値以上のバスまたは階層がある場合、そのバスまたはその階層を使用している階層LDを特定する。次に、制御対象判定部13は、特定した階層LDのIOPSがIOPS上限値を超えている場合、その階層LDを上限制御対象に設定する。そして、制御対象判定部13は、階層LDのIOPSがIOPS下限値を下回る階層LDがあり、かつその階層LDが、ビジー率がビジー率閾値以上のバスまたは階層を使用している場合、その階層LD以外の階層LDの処理の優先度を下げる。

0023

入出力制御部14は、ホストコンピュータ装置2から、入出力処理要求を受けると動作し、入出力処理要求先の階層LDが上限制御対象である場合、その階層LDへの入出力処理要求を保留する。一方で、入出力処理要求先対象の階層LDが上限制御対象でない場合、入出力制御部14は、入出力処理要求のあったデータが格納されている階層と、その格納されている階層にアクセスするために使用するバスのIOPS値のデータを更新し、データの格納先である物理アドレスに対して入出力処理を行う。

0024

第1記憶部15は、内部接続情報テーブル151と、LD情報テーブル152と、ビジー率テーブル153と、論物マップテーブル154と、IOPSテーブル155とを備える。各テーブルの詳細は後述する。

0025

第2記憶部16は、階層プール群17と、階層LD群18とを備える。階層プール群17は、第1階層プール171と、第2階層プール172と、第3階層プール173とを含む。それぞれのプールはストレージ・プールと呼ばれる公知の技術を用い、複数の物理ディスクを1つの大きな仮想ディスク(プール)として扱っている。そしてそのプールは階層化され、階層プールが構築されている。したがって、各プールはそれぞれ複数の物理ディスクを含む。

0026

図2は、本願発明の第1実施形態に係る階層プール群17及び階層LD群18をより具体的に例示した図である。

0027

上述したように、第1階層プール171に含まれる各階層はそれぞれ物理ディスクを保持しており、入出力インタフェース(図示しない)を備える。第1階層1711は、例えば、SSD1、SSD2、…、SSDa(a:自然数)を保持し、PCIe(PCI(Peripheral Component Interconnect) Express)によって接続される。第2階層1712は、例えば、SSD10、SSD11、…、SSDb(b:自然数)を保持し、SAS(Serial AttachedSCSI(Small Computer System Interface))によって接続される。第3階層1713は、例えば、HDD1、HDD2、…、HDDc(c:自然数)を保持し、SASによって接続される。そして、ストレージ装置3に設定されている階層化機能では、アクセス頻度が高いデータについては、より高速な階層に移される一方、アクセス頻度の低いデータはより低速な階層に移される。

0028

各プールを構成する物理ディスク及び入出力インタフェースの種類及び数については、当業者において適宜選択できる。また、階層LD群18は、第1階層LD181、第2階層LD182、第3階層LD183を備える。各階層LDは、各階層から領域を割り当てられて構築されている。各物理ディスクをどの程度割り当てるかは、当業者が適宜設定することができる。なお、図示はしていないが、階層LD群には第2階層プール172及び第3階層プール173に含まれる物理ディスクから領域が割り当てられた階層LDも含まれている。

0029

<ハードウェア構成>
図3は、本発明の第1実施形態に係る情報処理装置1のハードウェア構成を示すブロック図である。情報処理装置1は、CPU(Central Processing Unit)31と、ROM(Road Only Memory)32と、ネットワークインタフェース33と、RAM(Random Access Memory)34と、記憶装置35と、入力装置36と、出力装置37とによって構成可能である。

0030

IOPS値設定部11は、入力装置66と、ROM32及び記憶装置35に記憶されたコンピュータプログラムをRAM34に書き込み、書き込まれたコンピュータプログラムを実行するCPU31によって構成される。ビジー率監視部12と、制御対象判定部13は、ROM32及び記憶装置35に記憶されたコンピュータプログラムをRAM34に書き込み、書き込まれたコンピュータプログラムを実行するCPU31によって構成される。入出力制御部14は、ネットワークインタフェース33と、ROM32及び記憶装置35に記憶されたコンピュータプログラムをRAM34に書き込み、書き込まれたコンピュータプログラムを実行するCPU31によって構成される。また、第1記憶部15及び第2記憶部16とは、記憶装置35によって構成される。

0031

後述の第2及び第3実施形態における情報処理装置10及び情報処理装置20も同様に、上記ハードウェア構成を有することが可能であり、情報処理装置10及び情報処理装置20が有する各機能をハードウェア的又はソフトウェア的に実現する。なお、上記ハードウェア構成は例示であり、上記構成には限定されない。

0032

以下、第1実施形態に係る情報処理装置1の動作について具体的に説明する。

0033

図4は本発明の第1実施形態に係る情報処理装置1の動作を示すフローチャートである。

0034

まず、IOPS値設定部11が、ユーザの入力に基づき、階層LD群18の中の各階層LDのIOPS上限値及びIOPS下限値を設定する(ステップS101)。次に、ビジー率監視部12が、各階層及びバスのビジー率を取得する(ステップS102)。また、ビジー率監視部12が、ステップS102で取得したビジー率をビジー率テーブル153に記録する(ステップS103)。なお、ビジー率監視部12は、定期的に各階層及びバスのビジー率を取得してもよく、ステップS102及びステップS103の順序には限定されない。そして、制御対象判定部13が、制御対象判定処理を行う(ステップS104)。この制御対象判定処理の具体的な動作は後述する。さらに、入出力制御部14が入出力制御処理を行う(ステップS105)。この入出力制御処理の詳細は後述する。

0035

上記動作によって、IOPS値設定部11によってIOPS上限値及びIOPS下限値の設定及び各階層及びバスのビジー率を取得が可能となる。

0036

図5は、本発明の第1実施形態に係る内部接続情報テーブル151の一例を示す図である。内部接続情報テーブル151は、階層プール群17を構成する物理ディスクを識別するための物理ディスク番号と、ストレージ装置3内のバス(図示しない)の種別を示すデータを有する。内部接続テーブルを用いることにより、各物理ディスクがどのバスを利用しているのか識別することができる。

0037

図6は、本発明の第1実施形態に係るLD情報テーブル152の一例を示す図である。LD情報テーブル152は、階層LDを識別する階層LD番号と、階層LDが含まれている階層プールを示す階層プール番号と、階層LDに設定されたIOPS上限値及びIOPS下限値と、階層LDが上限制御の対象か否かを示す上限制御対象フラグと、階層LDの入出力処理の優先度を示す処理優先度とを有する。なお、IOPS上限値及びIOPS下限値は、ユーザが入力した値が設定されてもよいし、あらかじめ設定されていてもよい。本実施形態において、設定されていないものは、ハイフンにて登録されている。上限制御対象フラグは、例えば、初期値としてはハイフンにて登録されており、階層LDが上限制御対象である場合に設定される。処理優先度は、例えば、「高」、「中」、「低」のいずれかに設定され、初期値は「高」が設定される。必ずしもこの設定には限定されない。

0038

図7は、本発明の第1実施形態に係るビジー率テーブル153の一例を示す図である。ビジー率テーブル153は、ビジー監視部12の対象となる監視対象リソースと、監視対象リソースに対応するビジー率と、監視対象のビジー率が高いか否かを判定する基準となるビジー率閾値とを有する。なお、本実施形態における監視対象は、各階層プールの階層及びバスであるが、CPUやポートなどを監視対象としてもよい。また、ビジー率閾値は、例示的に90%が設定されているが、この数字に限定されることはない。また、本実施形態においては、ビジー率閾値を設定する手段は記載されていないが、例えば、ユーザが入力した値に基づいてビジー率閾値を設定する手段を設けてもよい。

0039

図8は、本発明の第1実施形態に係る論物マップテーブル154の一例を示す図である。論物マップテーブル154は、階層LDを識別する階層LD番号と、ホストコンピュータ装置2が認識して入出力処理要求を出すための論理アドレスと、データの実体が格納されている階層を識別する階層番号と、データの実体が格納されている物理ディスクを識別する物理ディスク番号と、データが格納されている位置を識別するための物理アドレスとを有する。

0040

図9は、本発明の第1実施形態に係るIOPSテーブル155の一例を示す図である。IOPSテーブル155は、階層LDを識別する階層LD番号と、各階層LDの階層プールに対するIOPSを示す階層プールIOPSと、階層LDの各階層に対するIOPSを示す階層IOPSと、階層LDに対して入出力処理を行う際に使用するバスに対するIOPSを示すバスIOPSとを有する。階層プールの階層の数は、図9に示す行及び列の数には限定されない。なお、本実施形態では、図6乃至図9において説明した各テーブルを第1階層プール171のみの記載となっているが、階層プール171と同様に階層プール2(172)及び第3階層プール173も各テーブルに情報が記録されている。

0041

図10は、上述した制御対象判定部13が行う制御対象判定処理を示すフローチャートである。

0042

まず、制御対象判定部13は、定期的にビジー率テーブル153を参照し、ビジー率がビジー率閾値以上の階層またはバスがあるかどうか判定する(ステップS201)。ビジー率がビジー率閾値以上の階層またはバスがない場合、制御対象判定部13は、上限制御対象フラグが設定されている階層LDがあるかどうかを判定する(ステップS202)。上限制御対象フラグが設定されている階層LDがない場合、処理は終了する。上限制御対象フラグが設定されている階層LDがある場合、制御対象判定部13は、その階層LDに設定されている上限制御対象フラグを解除し、処理優先度を初期値に戻す(ステップS203)。そして処理を終了する。

0043

一方、ビジー率がビジー率閾値以上の階層またはバスがある場合、制御対象判定部13は、LD情報テーブル152及びIOPSテーブル155を参照し、ビジー率がビジー率閾値以上の階層またはバスを使用している階層LDの階層プールIOPSがIOPS上限値を超えているかどうか判定する(ステップS204)。ビジー率がビジー率閾値以上の階層またはバスを使用している階層LDの階層プールIOPSがIOPS上限値以上である場合、制御対象判定部13は、該当する階層LDに対し、上限制御対象フラグを設定する(S205)。一方、ビジー率がビジー率閾値以上の階層またはバスを使用している階層LDの階層プールIOPSがIOPS上限値を超えていない場合、ステップS206へ進む。

0044

上述したステップS204及びステップS205について、より具体的に説明する。図7のビジー率テーブル153を参照すると、第1階層プール_第1階層がビジー率閾値以上のビジー率であるため、制御対象判定部13は、図6のLD情報テーブル152及び図9のIOPSテーブル155を参照する。その結果、階層プール1_第1階層を使用している各階層LDは、第1階層LD181と、第2階層LD182及び第3階層LD183であり、それぞれのIOPS上限値が、第1階層LD181及び第2階層LD182は2000であり、第3階層LD183は、3000であることが確認できる。その確認の結果、IOPS上限値以上のIOPSである階層LDは、第1階層LD181及び第2階層LD182であることが分かる。したがって、制御対象判定部13は、図6のLD情報テーブル152の第1階層LD181及び第2階層LD182を上限制御対象に設定する。

0045

そして、IOPSテーブル155及びLD情報テーブル152を参照し、各階層LDの階層プールIOPSの中で、IOPS下限値を下回る階層プールIOPSの階層LDがあるかどうか判定する(ステップS206)。IOPS下限値を下回る階層プールIOPSの階層LDがない場合、処理を終了する。一方で、IOPS下限値を下回る階層プールIOPSの階層LDがある場合、制御対象判定部13は、IOPSテーブル155を参照し、その階層LDがビジー率がビジー率閾値以上の階層またはバスを使用しているかどうか判定する(ステップS207)。該当階層LDが、ビジー率がビジー率閾値以上の階層またはバスを使用している場合、制御対象判定部13は、IOPSテーブル155を参照し、ビジー率がビジー率閾値以上の階層またはバスを使用している前記該当階層LD以外の階層LDを特定する。そして、制御対象判定部13は、LD情報テーブル152に設定されている該当階層LD以外の階層LDの処理優先度を下げる(ステップS208)。例えば、ホストから来た入出力要求をストレージ装置内でキューのように管理している場合、処理優先度が「高」の場合、入出力制御部14は、入出力要求をそのままキューに入れる。処理優先度が「中」の場合、入出力制御部14は、0.1msほどの隙間時間をあけてキューに入れる。処理優先度が「低」の場合、入出力制御部14は、1msほどの隙間時間をあけてキューに入れるといった方法が考えられる。もちろん、必ずしもこの設定には限定されない。

0046

上述したステップS206乃至ステップS208について、より具体的に説明する。図6のLD情報テーブル152及び図9のIOPSテーブル155を参照すると、第3階層LD183は、IOPS下限値(1500)を下回る階層プールIOPS(1000)であることがわかる。そして、制御対象判定部13は、第3階層LD183がビジー率がビジー率閾値以上の階層またはバス、すなわち第1階層プール_第1階層を使用しているかどうか判定を行う。図9のIOPSテーブル155を参照すると、第3階層LD183は第1階層プール_第1階層を使用していることが確認できる。さらに、制御対象判定部13は、第3階層LD183以外の第1階層プール_第1階層を使用している階層LDを特定する。図9のIOPSテーブル155を参照すると、第1階層LD181及び第2階層LD182は、第1階層プール_第1階層を使用していることが確認できる。したがって、制御対象判定部13は、図6のLD情報テーブル152の第1階層LD181及び第2階層LD182の処理優先度を初期値の「高」から「中」へと下げる。

0047

上記動作によって、階層LDに上限制御対象フラグを設定したり、階層LDに処理優先度を設定したりすることで、入出力制御部が、上限制御対象フラグ及び処理優先度に基づき入出力処理の制御を行うことができる。

0048

図11は、上述した入出力制御部14が行う入出力制御処理を示すフローチャートである。

0049

まず、入出力制御部14は、ホストコンピュータ装置2から入出力処理要求先の階層LDとその論理アドレスを受信する(ステップS301)。入出力制御部14は、入出力処理要求先の階層LDに上限制御対象フラグが設定されているかどうか、LD情報テーブル152を用いて判定する(ステップS302)。入出力処理要求先の階層LDに上限制御対象フラグが設定されている場合、入出力制御部14は、その入出力処理要求を保留し(ステップS303)、処理を終了する。例えば、入出力処理要求先の階層LDが第1階層LD181である場合、入出力制御部14は、図6のLD情報テーブルを参照し、第1階層LD181に、上限制御対象フラグが設定されていることを確認し、その処理要求を保留する。

0050

一方で、入出力処理要求先の階層LDに上限制御対象フラグが設定されていない場合、入出力制御部14は、論物マップテーブル154を参照し、入出力処理要求先の論理アドレスに対応するデータが格納されている階層と、物理ディスク番号と、物理アドレスとを確認する(ステップS304)。次に、入出力制御部14は、内部接続情報テーブル151を参照し、階層プールとバスの対応関係を確認する(ステップS305)。また、入出力制御部14は、IOPSテーブル155を参照して、入出力処理要求先の階層LDの階層プールIOPSと、ステップS303において確認した階層IOPSと、ステップS304で確認したバスに対応したバスIOPSを更新する(ステップS306)。そして、入出力制御部14は、指定の階層の物理アドレスに対して入出力処理を行う(ステップS307)。

0051

例えば、入出力処理要求先の階層LDが、第2階層LD182であり、論理アドレスが0である場合、図6のLD情報テーブル152を参照すると、第2階層LD182は、上限制御対象フラグが設定されていないので、入出力制御部14は、図8の論物マップテーブル154を参照する。参照した結果、論理アドレスに対応するデータが格納されている階層は第1階層プール_第3階層であり、物理ディスク番号はHHD11であり、物理アドレスは100であることが確認される。また、入出力制御部14は、図5の内部接続テーブルを参照し、HDD1に対応するバスがSASであることを確認する。さらに、入出力制御部14は、図9のIOPSテーブルを参照し、LD2の行の階層プールIOPSと、階層IOPSと、バスIOPSに記載されている数値の更新を行う。そして、入出力制御部14は、物理アドレス100に対して入出力処理を行う。

0052

上記動作によって、階層LD及びバス及び階層のIOPSと、ビジー率に基づき、適切に入出力を制限することができるので、ストレージの階層化機能において、階層及びバスのIOPSと、ビジー率とを考慮し、ストレージの入出力を制御する装置、方法及びプログラムを提供することができる。
<第2実施形態>
図12は、本発明の第2実施形態に係る情報処理装置10の構成の一例を示すブロック図である。図11において、情報処理装置10は、第1実施形態の構成に新たに値設定部19が追加されている。なお、本実施形態の説明において参照する各図面において、他の実施形態と同様な構成及び同様に動作するステップには、同一の符号を付し、本実施形態において重複する説明は省略する(他実施形態においても同様)。

0053

本実施形態において新たに追加された値設定部19は、ユーザの操作に基づいてビジー率閾値を設定し、さらに、IOPS値設定部11が有する機能を実現する。

0054

図13は、本発明の第2実施形態に係る情報処理装置10の動作の一例を示すフローチャートである。

0055

まず、値設定部19は、ユーザの入力に基づき、階層LDのIOPS上限値及びIOPS下限値と、各階層及びバスのビジー率閾値とを設定する(ステップS401)。次に、ビジー率監視部12が、各階層及びバスのビジー率を取得する(ステップS402)。また、ビジー率監視部12が、ステップS402で取得したビジー率をビジー率テーブル153に記録する(ステップS403)。なお、ビジー率監視部12は、定期的に各階層及びバスを監視してもよく、ステップS402及びステップS403の順序には限定されない。そして、制御対象判定部13が、制御対象判定処理を行う(ステップS404)。さらに、入出力制御部14が入出力制御処理を行う(ステップS405)。制御対象判定処理及び入出力制御処理は、第1実施形態において説明した動作と同様であるので、ここでの詳細な説明は省略する。

0056

以上、説明した動作によって、ユーザの指示に基づき、値設定部がIOPS上限値及びIOPS下限値の設定及び各階層とバスのビジー率閾値の設定を行うことができるため、例えば、ユーザはバスや、物理ディスクの性能に応じて、詳細に値の設定を行うことができる。
<第3実施形態>
図14は、本発明の第3実施形態に係る情報処理装置20の構成の一例を示すブロック図である。第3の実施形態は、第1実施形態及び第2実施形態の基本的な構成に対応する。図14において、情報処理装置20は、制御部21と、決定部22と、第2記憶部16を含む。決定部22は、IOPS上限値201と、IOPS下限値202と、ビジー率閾値203を含む。なお、制御部21は、入出力制御部14が有する機能を実現し、決定部22は、ビジー率監視部12と、制御対象判定部13が有する機能を実現する。なお、第2記憶部16は情報処理装置20に含まれない構成でもよい。例えば、第2記憶部16は、有線または無線によって情報処理装置20と接続されてもよい。

0057

図15は、本発明の第3実施形態に係る情報処理装置20の動作の一例を示すフローチャートである。

0058

まず、決定部22は、ビジー率がビジー率閾値203を上回る階層またはバスがあるかどうか判定する(ステップS501)。ビジー率がビジー率閾値203を上回る階層またはバスがない場合、決定部22は処理を終了する。

0059

一方で、ビジー率がビジー率閾値203を上回る階層またはバスがある場合、決定部22は、その階層またはバスを使用する階層LDの階層プールIOPSがIOPS上限値201以上であるかどうか判定する(ステップS502)。ビジー率がビジー率閾値203以上の階層またはバスを使用する階層LDの階層プールIOPSがIOPS上限値201以上でない場合、決定部22は処理を終了する。

0060

一方、ビジー率がビジー率閾値203以上の階層またはバスを使用する階層LDの階層プールIOPSがIOPS上限値201以上である場合、決定部22は、その階層LDを上限制御対象に設定する(ステップS503)。次に、決定部22は、階層プールIOPSがIOPS下限値202を下回る階層LDがあり、かつその階層LDがビジー率閾値203以上の階層またはバスを使用しているかどうか判定する(ステップS504)。階層プールIOPSがIOPS下限値202を下回る階層LDがあり、かつその階層LDがビジー率閾値203以上の階層またはバスを使用していない場合、決定部22は処理を終了する。

0061

一方で、階層プールIOPSがIOPS下限値202を下回る階層LDがあり、かつその階層LDが、ビジー率がビジー率閾値203以上の階層またはバスを使用している場合、決定部22は、その階層LD以外の、ビジー率がビジー率閾値以上の階層またはバスを使用している階層LDの処理の優先度を下げる(ステップS505)。そして制御部21は、上限制御対象と処理の優先度に基づき、階層LDの入出力処理を制御する(ステップS506)。

0062

上述した動作によって、決定部22が、ビジー率閾値以上のビジー率である階層及びバスのIOPSに基づき制御対象を決定し、その決定に基づき制御部が入出力を制御することで、ストレージの階層化機能において、階層LD及びバスのIOPSとビジー率を考慮し、ストレージの入出力を制御する装置、方法及びプログラムを提供できる。

0063

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

0064

1情報処理装置
2ホストコンピュータ装置
3ストレージ装置
10 情報処理装置
11 IOPS値設定部
12ビジー率監視部
13制御対象判定部
14入出力制御部
15 第1記憶部
16 第2記憶部
17 階層プール群
18 階層LD群
19 値設定部
20 情報処理装置
21 制御部
22 決定部
151内部接続情報テーブル
152 LD情報テーブル
153 ビジー率テーブル
154 論物マップテーブル
155 IOPSテーブル
171 第1階層プール
172 第2階層プール
173 第3階層プール
181 第1階層LD
182 第2階層LD
183 第3階層LD
201 IOPS上限値
202 IOPS下限値
203 ビジー率閾値
1711 第1階層
1712 第2階層
1713 第3階層

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