(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＡＩＤにより冗長構成された、複数のデータ格納用物理ディスク装置と、
ＲＡＩＤ５又はＲＡＩＤ６により冗長構成された複数のプール領域を有する仮想スペアプールを構成する複数のホットスペア用物理ディスク装置と、
前記データ格納用物理ディスク装置に障害が発生したか否かを判断し、前記データ格納用物理ディスク装置に障害が発生したときに、前記仮想スペアプールから、前記障害の発生したデータ格納用物理ディスク装置のホットスペア用ディスク装置として、前記障害の発生したデータ格納用物理ディスク装置の容量分の前記プール領域を割り当てる制御部と、
を備え、
前記プール領域は、
同一の回転数のホットスペア用物理ディスク装置によりＲＡＩＤ５又はＲＡＩＤ６で冗長構成され、
前記複数のプール領域は、
それぞれ回転数が異なる前記ホットスペア用物理ディスク装置で構成され、
前記制御部は、
前記障害の発生したデータ格納用物理ディスク装置の容量分の前記プール領域を割り当てたときに、前記仮想スペアプール内の前記プール領域を割り当てた後の未割り当てのプール領域の容量が予め設定されたしきい値以下となったか否かを判断し、予め設定されたしきい値以下となったときに、当該プール領域が当該しきい値より大きい容量となるように、前記仮想スペアプール内に前記プール領域を作成する
ことを特徴とするディスクアレイ装置。
【請求項２】
ＲＡＩＤにより冗長構成された、複数のデータ格納用物理ディスク装置と、ＲＡＩＤ５又はＲＡＩＤ６により冗長構成された複数のプール領域を有する仮想スペアプールを構成する複数のホットスペア用物理ディスク装置と、を有し、前記プール領域は、同一の回転数のホットスペア用物理ディスク装置によりＲＡＩＤ５又はＲＡＩＤ６で冗長構成され、前記複数のプール領域は、それぞれ回転数が異なる前記ホットスペア用物理ディスク装置で構成される、ディスクアレイ装置の領域割当て方法であって、
制御部が、前記データ格納用物理ディスク装置に障害が発生したか否かを判断する第１のステップと、
前記制御部が、前記データ格納用物理ディスク装置に障害が発生したときに、前記仮想スペアプールから、前記障害の発生したデータ格納用物理ディスク装置のホットスペア用ディスクとして、前記障害の発生したデータ格納用物理ディスク装置の容量分の前記プール領域を割り当て、前記仮想スペアプール内の前記プール領域を割り当てた後の未割り当てのプール領域の容量が予め設定されたしきい値以下となったか否かを判断し、予め設定されたしきい値以下となったときに、当該プール領域が当該しきい値より大きい容量となるように、前記仮想スペアプール内に前記プール領域を作成する第２のステップと、
を実行することを特徴とするディスクアレイ装置の領域割当て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクアレイ装置及び領域割当て方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディスクアレイ装置内で使用しているハードディスクの容量毎にホットスペア用のハードディスク（以下、ホットスペア用ディスクと呼ぶ。）を用意し、ＲＡＩＤを構成する使用中のハードディスクに障害が発生した場合には、障害が発生したハードディスクに替えて、予め用意してあるホットスペア用ディスクをＲＡＩＤに接続し、障害が発生していないハードディスクから障害が発生したハードディスクのデータを復元するディスクアレイ装置がある。
【０００３】
しかしながら、従来の方式では、当該ディスクアレイ装置内でハードディスクの容量が複数種類ある場合、その種類数に相当するだけのホットスペア用ディスクを用意するか、あるいは、大容量のホットスペア用ディスクを小容量のハードディスクのホットスペアとしてデータ復元のために割り当てるという制御が必要となる。また、故障する度に保守交換をしなければならず、保守頻度が多くなり、交換ミスも発生するという問題がある。
【０００４】
このような課題を解決するための装置として、例えば、特許文献１のディスクアレイ装置が開示されている。特許文献１のディスクアレイ装置は、複数の物理ディスクで構成される論理ディスクを１つのホットスペアとして扱って、それを障害発生のディスクに割り付けていくことでＲＡＩＤ機能を実現する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１５７０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のディスクアレイ装置では、論理ディスクを１つのホットスペア用ディスクとして扱った場合であっても、障害が発生したハードディスクに割り付ける論理ディスクの領域に対応するハードディスクが故障している場合には、ＲＡＩＤ機能を修復することができないという問題がある。
【０００７】
本発明は以上の点を考慮してなされたものであり、信頼性を向上させ得るディスクアレイ装置及び領域割当て方法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するために本発明は、ＲＡＩＤにより冗長構成された、複数のデータ格納用物理ディスク装置と、ＲＡＩＤ５又はＲＡＩＤ６により冗長構成された複数のプール領域を有する仮想スペアプールを構成する複数のホットスペア用物理ディスク装置と、前記データ格納用物理ディスク装置に障害が発生したか否かを判断し、前記データ格納用物理ディスク装置に障害が発生したときに、前記仮想スペアプールから、前記障害の発生したデータ格納用物理ディスク装置のホットスペア用ディスク装置として、前記障害の発生したデータ格納用物理ディスク装置の容量分の前記プール領域を割り当てる制御部と、を備え、前記プール領域は、同一の回転数のホットスペア用物理ディスク装置によりＲＡＩＤ５又はＲＡＩＤ６で冗長構成され、前記複数のプール領域は、それぞれ回転数が異なる前記ホットスペア用物理ディスク装置で構成され、前記制御部は、前記障害の発生したデータ格納用物理ディスク装置の容量分の前記プール領域を割り当てたときに、前記仮想スペアプール内の前記プール領域を割り当てた後の未割り当てのプール領域の容量が予め設定されたしきい値以下となったか否かを判断し、予め設定されたしきい値以下となったときに、当該プール領域が当該しきい値より大きい容量となるように、前記仮想スペアプール内に前記プール領域を作成することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、ＲＡＩＤにより冗長構成された、複数のデータ格納用物理ディスク装置と、ＲＡＩＤ５はＲＡＩＤ６により冗長構成された複数のプール領域を有する仮想スペアプールを構成する複数のホットスペア用物理ディスク装置と、を有し、前記プール領域は、同一の回転数のホットスペア用物理ディスク装置によりＲＡＩＤ５又はＲＡＩＤ６で冗長構成され、前記複数のプール領域は、それぞれ回転数が異なる前記ホットスペア用物理ディスク装置で構成される、ディスクアレイ装置の領域割当て方法であって、制御部が、前記データ格納用物理ディスク装置に障害が発生したか否かを判断する第１のステップと、前記制御部が、前記データ格納用物理ディスク装置に障害が発生したときに、前記仮想スペアプールから、前記障害の発生したデータ格納用物理ディスク装置のホットスペア用ディスクとして、前記障害の発生したデータ格納用物理ディスク装置の容量分の前記プール領域を割り当て、前記仮想スペアプール内の前記プール領域を割り当てた後の未割り当てのプール領域の容量が予め設定されたしきい値以下となったか否かを判断し、予め設定されたしきい値以下となったときに、当該プール領域が当該しきい値より大きい容量となるように、前記仮想スペアプール内に前記プール領域を作成する第２のステップと、を備えることを特徴とする。                                                                                
【００１０】
従って、冗長性を有する仮想スペアプールを備えることで、物理ディスク装置単位でホットスペア用ディスクを定義することなく、ホットスペア用のプール領域の中から必要な容量を取り出すことができ、また、仮想スペアプール自体に冗長性を有するため、いざホットスペア用ディスクに切り替える段階でホットスペア用ディスクが故障しているというリスクを大きく改善することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、信頼性を向上させ得るディスクアレイ装置及び領域割当て方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ストレージシステムのハードウェア構成を示すブロック図の一例である。
【図２】領域割当て処理の説明に供する概念図の一例である。
【図３】領域割当て処理手順を示すフローチャートの一例である。
【図４】他実施例１の仮想スペアプールの説明に供する概念図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１４】
（構成）
図１は、本実施形態によるストレージシステム１のハードウェア構成の一例を示している。ストレージシステム１は、複数のホスト計算機２がネックワーク３を介してディスクアレイ装置４に接続されることにより構成されている。
【００１５】
ホスト計算機２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリ等の情報処理資源、情報入力装置、情報出力装置を備えたコンピュータ装置である。ホスト計算機２は、例えば、書き込み要求をディスクアレイ装置４に送信して、対応するデータをディスクアレイ装置４に書き込む。また、ホスト計算機２は、例えば、読み出し要求をディスクアレイ装置４に送信し、対応するデータをディスクアレイ装置４から読み出す。
【００１６】
ネットワーク３は、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＳＡＮ（Storage Area Network）、インターネット、専用回線、公衆回線等を場合に応じて適宜用いることができる。
【００１７】
ディスクアレイ装置４は、例えば、コントローラ部５及び記憶部６により構成されている。ディスクアレイ装置４は、コントローラ部５を最低１つ備えている。コントローラ部５は、当該ディスクアレイ装置４全体を制御する。記憶部６は、ホスト計算機２から受信したデータを格納する複数の物理ディスク装置７により構成されている。なお、複数の物理ディスク装置７は、容量の異なる複数種類の物理ディスク装置である。
【００１８】
コントローラ部５は、ホストインタフェース１１、ＣＰＵ１２、メモリ１３及びディスクインタフェース１４により構成されている。ホストインタフェース１１は、ホスト計算機２とネットワーク３を介して接続され、ホスト計算機２から受信した各種要求やデータの送受信を制御する。ホストインタフェース１１は、ネットワーク３の種類に応じた種々のインタフェースを用いることができる。
【００１９】
ＣＰＵ１２は、コントローラ部５ごとに１つ備えられる。ＣＰＵ１２は、コントローラ部５全体を制御し、ホストインタフェース１１から受信した各種要求を解釈して、各構成要素に指示を送信する。また、ＣＰＵ１２は、物理ディスク装置７に対してＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive/Independent Disks）制御を行うことにより、ディスクアレイ装置４の信頼性、可用性及び性能を向上させる。この場合、ＣＰＵ１２は、１又は複数の物理ディスク装置７により提供される物理的な記憶領域（ＲＡＩＤグループ）上に、１又は複数の論理ボリュームを設定する。そして、データは、この論理ボリューム内に所定の大きさのブロック単位で記憶される。
【００２０】
メモリ１３は、ホスト計算機２から受信したデータを一時的に保持する。メモリ１３は、コントローラ部５内部で使用する各種プログラムや、各種テーブルを保持する。ディスクインタフェース１４は、記憶部６の物理ディスク装置７と接続され、ホスト計算機２から受信したデータの送受信を制御する。ディスクインタフェース１４は、ファイバチャネル、ＳＡＳ（Serial Attached SCSI）、ＳＡＴＡ（Serial ATA）等の種類に応じた種々のインタフェースを用いることができる。
【００２１】
（領域割当て処理）
図２は、本実施形態によるストレージシステム１の領域割当て処理の説明に供する概念図である。
【００２２】
ディスクアレイ装置４は、例えば、物理ディスク装置７Ａ−７Ｄ（データ格納用物理ディスク装置）及び仮想スペアプール２１を有している。物理ディスク装置７Ａ及び７Ｂは、ＲＡＩＤ１の制御が行われることにより、ミラーリング構成されている。また、物理ディスク装置７Ｃ及び７Ｄは、ＲＡＩＤ１の制御が行われることにより、ミラーリング構成されている。物理ディスク装置７Ａ及び７Ｂの容量は、３００ＧＢである。また、物理ディスク装置７Ｃ及び７Ｄの容量は、６００ＧＢである。
【００２３】
仮想スペアプール２１は複数のプール領域２２を有している。それぞれのプール領域２２は、例えば、複数の物理ディスク装置７（ホットスペア用物理ディスク装置）にＲＡＩＤ５又はＲＡＩＤ６等の制御が行われることにより、冗長構成されている。
【００２４】
この場合、ＣＰＵ１２は、例えば、物理ディスク装置７Ｂが故障した場合には、仮想スペアプール２１から、故障した物理ディスク装置７Ｂを修復するために、３００ＧＢの容量のホットスペア用ディスクとしてプール領域２２を割り当てる。また、ＣＰＵ１２は、例えば、物理ディスク装置７Ｄが故障した場合には、仮想スペアプール２１から、故障した物理ディスク装置７Ｄを修復するために、６００ＧＢの容量のホットスペア用ディスクとしてプール領域２２を割り当てる。
【００２５】
次に、本実施形態のストレージシステム１の動作について詳細に説明する。図３は、本実施形態のディスクアレイ装置４の領域割当て処理を示すフローチャートである。
【００２６】
ＣＰＵ１２は、ディスクアレイ装置４の電源がオンになると、図３に示す領域割当て処理手順ＲＴ１を開始して、ＲＡＩＤ構成されている物理ディスク装置７に障害が発生するのを待機モードで待ち受ける（ステップＳＰ１）。やがて、ＣＰＵ１２は、ＲＡＩＤ構成されている物理ディスク装置７に障害が発生すると（ステップＳＰ１：ＹＥＳ）、障害が発生した物理ディスク装置７の容量を確認する（ステップＳＰ２）。
【００２７】
続いて、ＣＰＵ１２は、障害が発生した物理ディスク装置７の容量のプール領域２２が仮想スペアプール２１に存在するか否かをチェックする（ステップＳＰ３）。そして、ＣＰＵ１２は、障害が発生した物理ディスク装置７の容量のプール領域２２が仮想スペアプール２１に存在する場合には（ステップＳＰ３：ＹＥＳ）、仮想スペアプール２１から、障害が発生した物理ディスク装置７のホットスペア用ディスクとして、当該物理ディスク装置７の容量分のプール領域２２を割り当てる（ステップＳＰ４）。これに対して、ＣＰＵ１２は、障害が発生した物理ディスク装置７の容量のプール領域２２が仮想スペアプール２１に存在しない場合には（ステップＳＰ３：ＮＯ）、足りない容量以上の所定のプール領域２２を仮想スペアプール２１内に作成し、仮想スペアプール２１から、障害が発生した物理ディスク装置７のホットスペア用ディスクとして、当該物理ディスク装置７の容量分のプール領域２２を割り当てる（ステップＳＰ５）。
【００２８】
続いて、ＣＰＵ１２は、仮想スペアプール２１の容量が予め設定されたしきい値以下となったか否かをチェックする（ステップＳＰ６）。そして、ＣＰＵ１２は、仮想スペアプール２１の容量が予め設定されたしきい値以下となった場合には（ステップＳＰ６：ＹＥＳ）、予め設定されたしきい値より大きい容量となるように仮想スペアプール２１内にプール領域２２を作成し（ステップＳＰ７）、その後、図３に示す領域割当て処理手順ＲＴ１を終了する（ステップＳＰ８）。
【００２９】
これに対して、ＣＰＵ１２は、仮想スペアプール２１の容量が予め設定されたしきい値より大きい場合には（ステップＳＰ６：ＮＯ）、その後、図３に示す領域割当て処理手順ＲＴ１を終了する（ステップＳＰ８）。
【００３０】
（動作及び効果）
このようにして、本実施形態のディスクアレイ装置４では、複数の物理ディスク装置７にＲＡＩＤ５又はＲＡＩＤ６等の制御が行われることにより冗長構成されたプール領域２２を有する仮想スペア領域２１を備えており、ＣＰＵ１２が、障害が発生した物理ディスク装置７の容量のプール領域２２が仮想スペアプール２１に存在する場合に、仮想スペアプール２１から、障害が発生した物理ディスク装置７のホットスペア用ディスクとして、当該物理ディスク装置７の容量分のプール領域２２を割り当てる。
【００３１】
従って、冗長性を有する仮想スペアプール２１を備えることで、物理ディスク装置単位でホットスペア用ディスクを定義することなく、ホットスペア用のプール領域２２の中から必要な容量を取り出すことができ、また、仮想スペアプール２１自体に冗長性を有するため、いざホットスペア用ディスクに切り替える段階でホットスペア用ディスクが故障しているというリスクを大きく改善することができる。
【００３２】
また、使用している物理ディスク装置７の容量が複数ある場合に、複数の容量の異なる物理ディスク装置７をホットスペア用ディスクとして用意する必要がない。
【００３３】
さらに、ディスクアレイ装置４に搭載されている物理ディスク装置７毎にスペアディスクを定義するのではなく、仮想スペアプール２１から必要な容量を割り当てる仕組みであるからであるため、保守員が故障した物理ディスク装置７の容量を意識して交換等を行う必要がなく、また、予め仮想スペアプール２１の容量を大きめに確保しておくことで、保守員は物理ディスク装置７が故障する度に保守交換する必要がなく、予め設定されたしきい値以下になった場合に仮想スペアプール２１の容量を補充すれば良いため、ディスクアレイ装置の可用性を高め、保守交換時のミス、保守交換頻度を少なくすることができる。
【００３４】
さらに、仮想スペアプール２１が複数の物理ディスク装置７で構成されており、ＲＡＩＤを構成したほうが単体の物理ディスク装置７よりも性能が良いのと同様に、一般に物理ディスク装置７は複数並べることで数に応じて性能が良くなることから、ホットスペア用ディスクに切り替わる前の状態に戻す際にも、ホットスペア用ディスクが物理ディスク装置１個の場合と比較して前の状態に戻す時間を短くすることができる。
【００３５】
（他実施例１）
次に、本発明の他実施例１について図面を参照して説明する。図４は、物理ディスク装置７の回転数毎に分けてプール領域２２を作成した場合の仮想スペアプール２１の説明に供する概念図である。
【００３６】
この場合、仮想スペアプール２１は、例えば、１５，０００ｒｐｍの複数の物理ディスク装置７により冗長構成されたプール領域２２、１０，０００ｒｐｍの複数の物理ディスク装置７により冗長構成されたプール領域２２及び７，２００ｒｐｍの複数の物理ディスク装置７により冗長構成されたプール領域２２を有している。
【００３７】
そして、例えば、故障した場合に割り当てるプール領域２２がＲＡＩＤ構成されている物理ディスク装置７ごとに対応づけられており、ＣＰＵ１２は、例えば、ＲＡＩＤ構成されている物理ディスク装置７に障害が発生すると、当該物理ディスク装置７に対応づけられているプール領域２２を確認し、当該プール領域を上記領域割当て処理手順ＲＴ１に従って、ホットスペア用ディスクとして割り当てる。
【００３８】
このように、高価な１５，０００ｒｐｍの物理ディスク装置７により冗長構成されたプール領域２２と、比較的安価な７，２００ｒｐｍの物理ディスク装置７により冗長構成されたプール領域２２とを使い分けてホットスペア用ディスクとして割り当てることで、ユーザの費用対効果の要求にも対応することができる。
【００３９】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【００４０】
（付記１）ＲＡＩＤにより冗長構成された、複数のデータ格納用物理ディスク装置と、ＲＡＩＤ５又はＲＡＩＤ６により冗長構成された複数のプール領域を有する仮想スペアプールを構成する複数のホットスペア用物理ディスク装置と、前記データ格納用物理ディスク装置に障害が発生したか否かを判断し、前記データ格納用物理ディスク装置に障害が発生したときに、前記仮想スペアプールから、前記障害の発生したデータ格納用物理ディスク装置のホットスペア用ディスクとして、前記障害の発生したデータ格納用物理ディスク装置の容量分の前記プール領域を割り当てる制御部と、を備えることを特徴とするディスクアレイ装置である。
【００４１】
（付記２）前記制御部は、前記仮想スペアプールの容量が予め設定されたしきい値以下となったか否かを判断し、予め設定されたしきい値以下となったときに、当該しきい値より大きい容量となるように、前記仮想スペアプール内に前記プール領域を作成する
ことを特徴とする付記１に記載のディスクアレイ装置である。
【００４２】
（付記３）前記プール領域は、複数のホットスペア用物理ディスク装置が、同一の回転数の物理ディスク装置ごとにＲＡＩＤ５又はＲＡＩＤ６により冗長構成されたことを特徴とする付記１に記載のディスクアレイ装置である。
【００４３】
（付記４）ＲＡＩＤにより冗長構成された、複数のデータ格納用物理ディスク装置と、ＲＡＩＤ５又はＲＡＩＤ６により冗長構成された複数のプール領域を有する仮想スペアプールを構成する複数のホットスペア用物理ディスク装置と、を有するディスクアレイ装置の領域割当て方法であって、制御部が、前記データ格納用物理ディスク装置に障害が発生したか否かを判断する第１のステップと、前記制御部が、前記データ格納用物理ディスク装置に障害が発生したときに、前記仮想スペアプールから、前記障害の発生したデータ格納用物理ディスク装置のホットスペア用ディスクとして、前記障害の発生したデータ格納用物理ディスク装置の容量分の前記プール領域を割り当てる第２のステップと、を備えることを特徴とするディスクアレイ装置の領域割当て方法である。
【符号の説明】
【００４４】
１……ストレージシステム、２……ホスト計算機２、３……ネットワーク、４……ディスクアレイ装置、５……コントローラ部、６……記憶部、７……物理ディスク装置、１１……ホストインタフェース、１２……ＣＰＵ、１３……メモリ、１４……ディスクインタフェース、２１……仮想スペアプール、２２……プール領域
【図１】
0005344258.tif 000002
【図２】
0005344258.tif 000003
【図３】
0005344258.tif 000004
【図４】
0005344258.tif 000005