(57)【要約】【課題】先行して将来のライトアクセスが予測される論理アドレスに対応する物理領域の確保処理を行うストレージ装置を提供することにある。【解決手段】本発明のストレージ装置は、ホスト計算機から認識される論理ディスクを構成し割り当て、論理ディスク上での物理エクステントとの対応関係を管理し、ホスト計算機からライトアクセスを受信する都度、論理ディスク上で物理エクステントに対応付けられた領域である論理エクステントのうち、該当する論理エクステントに対応する物理エクステントを確保し、ライトアクセスのパターンを検出し、検出したライトアクセスのパターンに基づいて、将来のライトアクセスを予測し、予測した将来のライトアクセスに対応する１つまたは複数の論理エクステントについて、先行して物理エクステントを確保する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の記憶媒体を組み合わせ、前記記憶媒体の記憶領域を、連続した１つの領域として定義するアレイを構成し、前記アレイの全領域を、複数の物理エクステントに分割し、前記物理エクステントを１つ以上組み合わせることによって、ホスト計算機から認識される論理ディスクを構成し割り当てるストレージ装置であって、前記ホスト計算機からアクセスされる論理ディスク上での前記物理エクステントとの対応関係を管理し、前記ホスト計算機からライトアクセスを受信する都度、前記論理ディスク上で前記物理エクステントに対応付けられた領域である論理エクステントのうち、該当する論理エクステントに対応する物理エクステントを確保する手段と、ライトアクセスのパターンを検出する手段と、検出したライトアクセスのパターンに基づいて、将来のライトアクセスを予測する手段と、予測した将来のライトアクセスに対応する１つまたは複数の論理エクステントについて、先行して物理エクステントを確保する手段とを備えるストレージ装置。
【請求項２】
請求項１のストレージ装置において、ライトアクセスのパターンを検出する手段であって、検出するライトアクセスパターンがシーケンシャルライトである手段を備えるストレージ装置。
【請求項３】
請求項１のストレージ装置において、ライトアクセスのパターンを検出する手段であって、検出するライトアクセスパターンが一定のアドレス間隔での一定サイズのライトアクセスである手段を備えるストレージ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のストレージ装置において、ライトアクセスに先行して物理エクステントを確保した論理エクステントでライトアクセス未受信の論理エクステントについて、検出したライトアクセスパターンでのホスト計算機からのアクセスの停止または物理エクステントの先行確保の時点から一定時間が経過した場合に、それら先行確保したライトアクセス未受信の論理エクステントを解放する手段を更に備えるストレージ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＨＤＤのような記憶媒体を複数備えたストレージ装置に関し、特に、論理ディスクを仮想的に構築し、実使用量に合わせて物理領域を確保する未使用物理領域自律管理機能を持つストレージ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばＨＤＤのような記憶媒体を複数備え、アレイを構成しているストレージ装置では、該ストレージ装置を使用するホスト装置が、アレイを管理するサブシステムに対してアクセスを行う論理ボリュームと、その論理ボリュームを構成する１つ以上の記憶媒体から構成されるアレイとの対応関係は固定的であって、システムによっては、実際に論理ボリュームとして使用されていない領域の割合が高くなり、無駄が大きい。
【０００３】
そこで、最近、物理領域をエクステントという一定サイズに区切って管理し、論理ボリュームへのライトアクセスが発生したエクステントを実際に確保する、仮想論理ディスク方式（シン・プロビジョニング）が開発された（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】http://www.3par.com/products/software/thin_provisioning.html（米国3PAR社ストレージ製品）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような仮想論理ディスク方式では、以下のような問題がある。
【０００６】
つまり、この種のストレージ装置では、物理領域が未確保の領域に対するライトアクセスについては、ライトアクセス応答処理として物理領域の確保処理が必要であり、予め物理領域が確保されているストレージ装置よりも、ライトアクセス応答の遅延が発生する場合がある。また、ライトアクセスの遅延は、一定のパターンで連続的にライトアクセスが行われるような場合に影響が顕在化される傾向にある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、上記問題点を解決するために、ホスト装置からのライトアクセスが一定のパターンの場合を検出し、それら一定のパターンでの将来のライトアクセスを予測し、先行して将来のライトアクセスが予測される論理アドレスに対応する物理領域の確保処理を行うストレージ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のストレージ装置は、１つ以上の記憶媒体を組み合わせ、前記記憶媒体の記憶領域を、連続した１つの領域として定義するアレイを構成し、前記アレイの全領域を、複数の物理エクステントに分割し、前記物理エクステントを１つ以上組み合わせることによって、ホスト計算機から認識される論理ディスクを構成し割り当てるストレージ装置であって、前記ホスト計算機からアクセスされる論理ディスク上での前記物理エクステントとの対応関係を管理し、前記ホスト計算機からライトアクセスを受信する都度、前記論理ディスク上で前記物理エクステントに対応付けられた領域である論理エクステントのうち、該当する論理エクステントに対応する物理エクステントを確保する手段と、ライトアクセスのパターンを検出する手段と、検出したライトアクセスのパターンに基づいて、将来のライトアクセスを予測する手段と、予測した将来のライトアクセスに対応する１つまたは複数の論理エクステントについて、先行して物理エクステントを確保する手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、仮想論理ディスク方式において、一定のパターンで連続的にライトアクセスが行われるような場合についてのライトアクセス応答遅延を解消し、ライトアクセス性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態のストレージ装置の説明図。
【図２】本発明の第２の実施の形態のストレージ装置の説明図。
【図３】本発明の第３の実施の形態のストレージ装置の説明図。
【図４】本発明の第４の実施の形態のストレージ装置の説明図。
【図５】本発明の実施例１のストレージ装置の説明図。
【図６】本発明の実施例１のストレージ装置の処理内容を示すフローチャート。
【図７】本発明の実施例１のストレージ装置のタイムチャート。
【図８】本発明の実施例２のストレージ装置の説明図。
【図９】本発明の実施例２のストレージ装置の処理内容を示すフローチャート。
【図１０】本発明の実施例２のストレージ装置のタイムチャート。
【図１１】本発明の実施例３のストレージ装置の説明図。
【図１２】本発明の実施例３のストレージ装置の処理内容を示すフローチャート。
【図１３】本発明の実施例２のストレージ装置のタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態のストレージ装置の説明図である。図１に示すように、本発明の第１の実施の形態のストレージ装置は、１つ以上の記憶媒体を組み合わせ、記憶媒体の記憶領域を連続した１つの領域として定義するアレイを構成する。そして、アレイの全領域を複数の物理エクステントに分割し、物理エクステントを１つ以上組み合わせる。これによって、ホスト計算機から認識される論理ディスクを構成し割り当てる。
【００１２】
ホスト計算機からアクセスされる論理ディスク１１上での物理エクステントとの対応関係を管理し、ホスト計算機からライトアクセスを受信する都度、論理ディスク１１上で物理エクステントに対応付けられた領域である論理エクステントのうち、該当する論理エクステントに対応する物理エクステントを確保する。
【００１３】
そして、ライトアクセスのパターンを検出し、検出したライトアクセスのパターンに基づいて、将来のライトアクセスを予測する。予測した将来のライトアクセスに対応する１つまたは複数の論理エクステントについて、先行して物理エクステントを確保する。ライトアクセスのパターン検出方法は、例えば同じパターンのアクセスが連続的にＮ回繰り返されるなどである。
【００１４】
（第２の実施の形態）
図２は本発明の第２の実施の形態のストレージ装置の説明図である。図１に示した第１の実施の形態のストレージ装置において、ライトアクセスのパターンを検出する手段であって、検出するライトアクセスパターンがシーケンシャルライトである手段を備える。
【００１５】
シーケンシャルライトの検出方法は、例えば、一定サイズで連続したライトアクセスがＮ回繰り返される、などである。
【００１６】
（第３の実施の形態）
図３は本発明の第３の実施の形態のストレージ装置の説明図である。図１に示した第１の実施の形態のストレージ装置において、ライトアクセスのパターンを検出する手段であって、検出するライトアクセスパターンが一定のアドレス間隔での一定サイズのライトアクセスである手段を備える。ライトアクセスパターンの検出方法としては、例えば、一定のアドレス間隔での一定サイズのライトアクセスがＮ回連続するなどである。
【００１７】
（第４の実施の形態）
図４は本発明の第４の実施の形態のストレージ装置の説明図である。第１の実施の形態乃至第３の実施の形態のストレージ装置において、ライトアクセスに先行して物理エクステントを確保した論理エクステントでアクセス未受信の論理エクステントについて、検出したライトアクセスパターンでのホスト計算機からのライトアクセスの停止または物理エクステントの先行確保の時点から一定時間が経過した場合に、図４に示すように、それら先行確保したライトアクセス未受信の論理エクステントを解放する手段を更に備える。
【実施例１】
【００１８】
第２の実施の形態を用いた実施例１を説明する。いま、表１に示す使用のストレージ装置に対して、ホスト計算機からI/Oサイズ16KBのシーケンシャルライトがLBA(Logical Block Address)0x1000から実行される場合を考える。図５は実施例１のストレージ装置の説明図、図６は実施例１のストレージ装置の処理内容を示すフローチャート、図７は実施例１のストレージ装置のタイムチャートである。
【表１】
2010198576.tif 000003
【００１９】
実施例１のストレージ装置は、図６に示すフローチャートのように処理が行われ、図５でのライトコマンド（ａ）、（ｂ）を受信時には、図７のタイムチャートに示すように、それぞれ、物理エクステントPE-1、PE-2を確保し、ライト処理を行った後、ホスト計算機にライト完了応答を返す。ライトコマンド（ｃ）を受信時には、同一サイズのライトアクセスの３回連続というシーケンシャルライト判定条件が成立するため、図７に示すように、後続の論理エクステントに対する物理エクステントPE-3を確保する。すなわち、（ａ）〜（ｃ）でシーケンシャルライト検出、後続のPE-3が未確認のため、先行確保を実行する。また、（ｂ）〜（ｅ）でシーケンシャルライト検出、後続のPE-4が未確認のため、先行確保を実行する。
【００２０】
このようにして、図７において、物理エクステント確保に要する遅延応答時間が省けるため、（ａ）応答時間＞（ｃ）応答時間となり、シーケンシャルライトの応答性能が向上する。
【実施例２】
【００２１】
第３の実施の形態を用いた実施例２を説明する。いま、表２に示す使用のストレージ装置に対して、ホスト計算機からI/Oサイズ1KB、間隔が15KB間隔でLBA(Logical Block Address)0x1000から実行される場合を考える。図８は実施例２のストレージ装置の説明図、図９は実施例２のストレージ装置の処理内容を示すフローチャート、図１０は実施例２のストレージ装置のタイムチャートである。
【表２】
2010198576.tif 000004
【００２２】
実施例２のストレージ装置は、図９に示すフローチャートのように処理が行われ、図８でのライトコマンド（ａ）〜（ｃ）を受信時には、図１０のタイムチャートに示すように、それぞれ、物理エクステントPE-1、PE-2を確保し、ライト処理を行った後、ホスト計算機にライト完了応答を返す。ライトコマンド（ｄ）を受信時には、同一サイズ、同一間隔のライトアクセスの３回連続というシーケンシャルライト判定条件が成立するため、図１０に示すように、後続の論理エクステントに対する物理エクステントPE-3を確保する。すなわち、（ａ）〜（ｃ）でシーケンシャルライト検出、後続のPE-3が未確認のため、先行確保を実行する。また、（ｂ）〜（ｅ）でシーケンシャルライト検出、後続のPE-4が未確認のため、先行確保を実行する。このようにして、図１０において、物理エクステント確保に要する遅延応答時間が省けるため、（ａ）応答時間＞（ｅ）応答時間となり、同一サイズ、同一間隔のライトアクセスの応答性能が向上する。
【実施例３】
【００２３】
第２の実施の形態及び第４の実施の形態を用いた実施例３を説明する。いま、表３に示す仕様Ａのストレージ装置に対して、ホスト計算機からI/Oサイズ16KBのシーケンシャルライトがLBA(Logical Block Address)0x1000から実行される場合を考える。
【表３】
2010198576.tif 000005
【００２４】
さらに、実施例３でのストレージ装置は、第４の実施の形態を用い、表４に示す仕様Ｂのストレージ装置を備える。
【表４】
2010198576.tif 000006
【００２５】
図１１は実施例３のストレージ装置の説明図、図１２は実施例３のストレージ装置の処理内容を示すフローチャート、図１３は実施例２のストレージ装置のタイムチャートである。
【００２６】
図１２に示すフローチャートのように処理が行われ、図１１でのライトコマンド（ａ）、（ｂ）を受信時には、図１３のタイムチャートに示すように、それぞれ、物理エクステントPE-1、PE-2を確保し、ライト処理を行った後、ホスト計算機にライト完了応答を返す。
【００２７】
ライトコマンド（ｃ）を受信時には、同一サイズのライトアクセスの３回連続というシーケンシャルライト判定条件が成立するため、図１３に示すように、後続の論理エクステントに対する物理エクステントPE-3を確保する。
【００２８】
このようにして、図１３において、物理エクステント確保に要する遅延応答時間が省けるため、（ａ）応答時間＞（ｃ）応答時間となり、シーケンシャルライトの応答性能が向上する。
【００２９】
また、実施例３では、PE-3及びPE-4を先行確保した際、図１２に示すように、物理エクステント先行確保タイマを起動する。実施例３では、PE-3に対応する論理アドレス範囲へのライトアクセスは、物理エクステント先行確保タイマのタイムアウト時間内に受信したため、PE-3先行確保タイマは停止される。すなわち、（ａ）〜（ｃ）でシーケンシャルライト検出、後続のPE-3が未確認のため、先行確保を実行する。また、（ｂ）〜（ｅ）でシーケンシャルライト検出、後続のPE-4が未確認のため、先行確保を実行する。
【００３０】
ホスト計算機からのシーケンシャルライトは、ライトコマンド（ｄ）までで停止したため、PE-4に対応する論理アドレス範囲へのライトアクセスは発生せず、PE-4先行確保タイマ起動後、30秒が経過し、図１３に示すように、物理エクステント先行確保タイマがタイムアウトするため、PE-4は解放される。このようにして、より効率的な物理容量管理が実現される。
【符号の説明】
【００３１】
１１…論理ディスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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