(57)【要約】【課題】本発明は、アクセス性能を向上させ得るディスクアレイ装置を提案する。【解決手段】書き込み対象のデータを書き込み対象の仮想ディスクに書き込んだときに、当該書き込み対象の仮想ディスクに割り当てられている半導体メモリの総容量を越える場合に、当該半導体メモリに書き込み対象のデータを書き込むと共に、ディスク装置に超過分の書き込み対象のデータを書き込み、半導体メモリの空き領域が形成され、ディスク装置に格納されている使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを半導体メモリの空き領域に移行したときに、半導体メモリの空き容量を越える場合に、当該半導体メモリに使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを書き込むと共に、ディスク装置に超過分の使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを書き込むことを特徴とする。【選択図】図１
2012174193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーバ装置から受信した書き込み対象のデータを格納するための半導体メモリと、
前記書き込み対象のデータを格納するためのディスク装置と、
少なくとも前記半導体メモリにより構成されている仮想ディスクの仮想的な空き容量に対して、前記ディスク装置及び／又は前記半導体メモリの容量を割り当てる制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記書き込み対象のデータを書き込み対象の仮想ディスクに書き込んだときに、当該書き込み対象の仮想ディスクに割り当てられている前記半導体メモリの総容量を越える場合に、当該半導体メモリに前記書き込み対象のデータを書き込むと共に、前記ディスク装置に超過分の前記書き込み対象のデータを書き込み、
前記半導体メモリの空き領域が形成され、前記ディスク装置に格納されている使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを前記半導体メモリの空き領域に移行したときに、前記半導体メモリの空き容量を越える場合に、当該半導体メモリに前記使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを書き込むと共に、前記ディスク装置に超過分の使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを書き込む
ことを特徴とするディスクアレイ装置。
【請求項２】
サーバ装置から受信した書き込み対象のデータを格納するための半導体メモリと、
前記書き込み対象のデータを格納するためのディスク装置と、
少なくとも前記半導体メモリにより構成されている仮想ディスクの仮想的な空き容量に対して、前記ディスク装置及び／又は前記半導体メモリの容量を割り当てる制御部と、
を備えるディスクアレイ装置の制御方法であって、
前記制御部が、前記半導体メモリの空き領域が形成され、前記書き込み対象のデータを書き込み対象の仮想ディスクに書き込んだときに、当該書き込み対象の仮想ディスクに割り当てられている前記半導体メモリの総容量を越える場合に、当該半導体メモリに前記書き込み対象のデータを書き込むと共に、前記ディスク装置に超過分の前記書き込み対象のデータを書き込む第１のステップと、
前記制御部が、前記ディスク装置に格納されている使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを前記半導体メモリの空き領域に移行したときに、前記半導体メモリの空き容量を越える場合に、当該半導体メモリに前記使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを書き込むと共に、前記ディスク装置に超過分の使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを書き込む第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制御方法。
【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その制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディスクアレイ装置を運用する際に、今後必要と予想される容量を想定してＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶媒体を初期投資として購入し搭載していたが、実際はその全ての記憶媒体の容量を使うことはなく、無駄な投資をしていた。そこで、このような無駄な投資の削減をなくすために、ディスクアレイ装置を運用する際に、実際の物理容量以上の容量をサーバ装置のオペレーティングシステムなどに認識させる、いわゆるシン・プロビジョニング技術が登場した。
【０００３】
シン・プロビジョニング技術を用いたディスクアレイ装置として、例えば、特許文献１のストレージシステムが開示されている。特許文献１のストレージシステムは、あるストレージ装置の記憶領域が不足した場合、物理ディスクを増設せずに、他のストレージ装置が保有している記憶資源を有効に活用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−００４３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シン・プロビジョニング技術を用いたディスクアレイ装置において、高価なＳＳＤ（Solid State Drive）により実容量を割り当てる場合、一時的な容量拡大の際にも、大きなコストがかかるという問題がある。また、ＨＤＤにより実容量を割り当てる場合、ＳＳＤのみの構成と比較して書き込み性能が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は以上の点を考慮してなされたものであり、アクセス性能を向上させ得るディスクアレイ装置及びその制御方法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するために本発明のディスクアレイ装置の一態様は、サーバ装置から受信した書き込み対象のデータを格納するための半導体メモリと、前記書き込み対象のデータを格納するためのディスク装置と、少なくとも前記半導体メモリにより構成されている仮想ディスクの仮想的な空き容量に対して、前記ディスク装置及び／又は前記半導体メモリの容量を割り当てる制御部と、を備え、前記制御部は、前記書き込み対象のデータを書き込み対象の仮想ディスクに書き込んだときに、当該書き込み対象の前記仮想ディスクに割り当てられている前記半導体メモリの総容量を越える場合に、当該半導体メモリに前記書き込み対象のデータを書き込むと共に、前記ディスク装置に超過分の前記書き込み対象のデータを書き込み、前記半導体メモリの空き領域が形成され、前記ディスク装置に格納されている使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを前記半導体メモリの空き領域に移行したときに、前記半導体メモリの空き容量を越える場合に、当該半導体メモリに前記使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを書き込むと共に、前記ディスク装置に超過分の使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを書き込むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のディスクアレイ装置の制御方法の一態様は、サーバ装置から受信した書き込み対象のデータを格納するための半導体メモリと、前記書き込み対象のデータを格納するためのディスク装置と、少なくとも前記半導体メモリにより構成されている仮想ディスクの仮想的な空き容量に対して、前記ディスク装置及び／又は前記半導体メモリの容量を割り当てる制御部と、を備えるディスクアレイ装置の制御方法であって、前記制御部が、前記書き込み対象のデータを書き込み対象の仮想ディスクに書き込んだときに、当該書き込み対象の仮想ディスクに割り当てられている前記半導体メモリの総容量を越える場合に、当該半導体メモリに前記書き込み対象のデータを書き込むと共に、前記ディスク装置に超過分の前記書き込み対象のデータを書き込む第１のステップと、前記制御部が、前記半導体メモリの空き領域が形成され、前記ディスク装置に格納されている使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを前記半導体メモリの空き領域に移行したときに、前記半導体メモリの空き容量を越える場合に、当該半導体メモリに前記使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを書き込むと共に、前記ディスク装置に超過分の使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを書き込む第２のステップと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
従って、シン・プロビジョニング技術を用いたディスクアレイ装置において、効率的な運用によるコスト削減及びアクセス性能の低下を最小限に抑えることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、アクセス性能を向上させ得るディスクアレイ装置及びその制御方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ストレージシステムの構成の一例を示す図である。
【図２】新規データの書き込み及びデータの消去処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
（構成）
図１は、本実施形態のストレージシステム１の構成の一例を示す図である。ストレージシステム１は、例えば、サーバ装置２とディスクアレイ装置３とを備える。サーバ装置２及びディスクアレイ装置３は、例えば、所定のネックワークを介して接続される。
【００１４】
サーバ装置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。サーバ装置２は、例えば、書き込み要求をディスクアレイ装置３に送信して、対応するデータをディスクアレイ装置３に書き込む。また、サーバ装置２は、例えば、読み出し要求をディスクアレイ装置３に送信して、対応するデータをディスクアレイ装置３から読み出す。また、サーバ装置２は、例えば、ディスクアレイ装置３に格納されているデータの消去要求をディスクアレイ装置３に送信する。
【００１５】
所定のネットワークは、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。
【００１６】
ディスクアレイ装置３は、例えば、ホストディレクタ１１とＣＰＵ１２とキャッシュメモリ１３とディスクディレクタ１４とデータ領域１５とを少なくとも１つずつ備える。
【００１７】
ホストディレクタ１１は、サーバ装置２とネットワークを介して接続され、サーバ装置２から受信した各種要求やデータの送受信を制御する。ホストディレクタ１１は、ネットワーク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。
【００１８】
ＣＰＵ１２は、当該ディスクアレイ装置３全体を制御する。すなわち、ＣＰＵ１２は、サーバ装置２から受信した各種要求を解釈して、各構成要素を制御する。
【００１９】
また、ＣＰＵ１２は、例えば、データ領域１５のＳＳＤ領域１５２（後述）に対して、ＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Independent Disks）制御を行うことにより、ディスクアレイ装置３の信頼性、可用性及び性能を向上させることもできる。この場合、ＣＰＵ１２は、データ領域１５により提供される物理的な記憶領域（ＲＡＩＤグループ）上に、１又は複数の論理ディスクを設定する。そして、ＣＰＵ１２は、サーバ装置２から当該論理ディスクのアドレスが指定されると、この論理ディスク内に所定の大きさのブロック単位でデータを記憶する。
【００２０】
さらに、ＣＰＵ１２は、シン・プロビジョニング技術を採用することにより、論理ディスクを仮想化して、仮想的な空き容量に対して必要に応じてデータ領域１５の容量を追加していくことが可能である。例えば、論理ディスクは、データ領域１５のＨＤＤ領域１５２及び／又はＳＳＤ領域１５２（後述）が適宜割り当てられる仮想ディスクである。
【００２１】
さらに、ＣＰＵ１２は、データ領域１５のデータの書き込み・更新時に、当該データの保存場所を示すマッピングテーブル１３１（後述）を作成・更新する。
【００２２】
キャッシュメモリ１３は、サーバ装置２から受信したデータを一時的に保持する。キャッシュメモリ１３は、ディスクアレイ装置３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。キャッシュメモリ１３には、例えば、マッピングテーブル１３１が格納される。
【００２３】
ディスクディレクタ１４は、データ領域１５と接続され、サーバ装置２から受信したデータのデータ領域１５に対する読み書きを制御する。ディスクディレクタ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。また、ディスクディレクタ１４は、監視部１４１を備える。監視部１４１は、データ領域１５に格納されている各データの使用頻度を監視するだけでなく、ディスクアレイ装置３のユーザがあらかじめ設定する優先度などの、ディスクディレクタ１４がデータを自動移行させるのに必要な情報を記憶する。
【００２４】
データ領域１５は、サーバ装置２から受信したデータを格納する。データ領域１５は、ＨＤＤからなる領域であるＨＤＤ領域１５１とＳＳＤからなる領域であるＳＳＤ領域１５２とを備える。なお、ＨＤＤは、その他同様の機能を有するディスク装置であっても良く、ＳＳＤは、その他同様の機能を有する半導体メモリであっても良い。
【００２５】
（新規データの書き込み及びデータの消去処理手順）
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２は、本実施形態のディスクアレイ装置３の新規データの書き込み及びデータの消去処理手順を示すフローチャートである。
【００２６】
ホストディレクタ１１は、サーバ装置２から新規データの書き込み要求又はデータの消去要求を受信すると、図２に示す新規データの書き込み及びデータの消去処理手順を実行し、インタフェース処理を行って、サーバ装置２から受信した新規データの書き込み要求又はデータの消去要求をＣＰＵ１２に送信する（ステップＳＰ１）。また、ホストディレクタ１１は、新規データの書き込み要求である場合には、新規データもＣＰＵ１２に送信する。
【００２７】
続いて、ＣＰＵ１２は、ホストディレクタ１１から受信した新規データの書き込み要求又はデータの消去要求に基づく、新規データの書き込み命令又はデータの消去命令をディスクディレクタ１４に送信する（ステップＳＰ２）。また、ＣＰＵ１２は、新規データの書き込み要求である場合には、新規データをキャッシュメモリ１３に格納する。
【００２８】
続いて、ディスクディレクタ１４は、ＣＰＵ１２から受信した命令が新規データの書き込み命令であるか否かをチェックする（ステップＳＰ３）。
【００２９】
そして、ディスクディレクタ１４は、ＣＰＵ１２から受信した命令が新規データの書き込み命令である場合（ステップＳＰ３：ＹＥＳ）には、新規データを書き込み対象の論理ディスクに書き込んだ場合に、書き込み対象の論理ディスクに割り当てられているＳＳＤ領域１５２の総容量を越えるか否かをチェックする（ステップＳＰ４）。
【００３０】
そして、ディスクディレクタ１４は、書き込み対象の論理ディスクの総容量に割り当てられているＳＳＤ領域１５２の総容量以下の場合（ステップＳＰ４：ＮＯ）には、当該ＳＳＤ領域１５２に新規データを書き込み、マッピングテーブル１３１を作成・更新する（ステップＳＰ５）。これに対して、ディスクディレクタ１４は、書き込み対象の論理ディスクに割り当てられているＳＳＤ領域１５２の総容量を越える場合（ステップＳＰ４：ＹＥＳ）には、当該ＳＳＤ領域１５２に新規データを書き込むと共に、ＨＤＤ領域１５１に超過分の新規データを書き込み、マッピングテーブル１３１を作成・更新する（ステップＳＰ６）。
【００３１】
これに対して、ディスクディレクタ１４は、ＣＰＵ１２から受信した命令が新規データの書き込み命令でない場合、すなわち、データの消去命令である場合（ステップＳＰ３：ＮＯ）には、消去対象のデータをＳＳＤ領域１５２から消去する（ステップＳＰ７）。これにより、ＳＳＤ領域１５２には空き領域が形成される。
【００３２】
続いて、ディスクディレクタ１４の監視部１４１は、データ領域１５に格納されているデータのうち、使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを、優先的かつ自動的に、ＳＳＤ領域１５２の空き領域に移行する（ステップＳＰ８）。
【００３３】
続いて、ディスクディレクタ１４は、使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータをＳＳＤ領域１５２の空き領域に移行した場合に、ＳＳＤ領域１５２の空き容量を越えるか否かをチェックする（ステップＳＰ９）。
【００３４】
そして、ディスクディレクタ１４は、ＳＳＤ領域１５２の空き容量以下の場合（ステップＳＰ９：ＮＯ）には、当該ＳＳＤ領域１５２に使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを書き込み、マッピングテーブル１３１を作成・更新する（ステップＳＰ１０）。これに対して、ディスクディレクタ１４は、ＳＳＤ領域１５２の空き容量を越える場合（ステップＳＰ４：ＹＥＳ）には、当該ＳＳＤ領域１５２に使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを書き込むと共に、ＨＤＤ領域１５１に超過分の使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを書き込み、マッピングテーブル１３１を作成・更新する（ステップＳＰ１１）。
【００３５】
やがて、ディスクディレクタ１４は、その後、図２に示す新規データの書き込み及びデータの消去処理手順を終了する（ステップＳＰ１２）。
【００３６】
（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３では、ディスクディレクタ１４が、新規データを書き込み対象の論理ディスクに書き込んだときに、書き込み対象の論理ディスクに割り当てられているＳＳＤ領域１５２の総容量を越える場合には、当該ＳＳＤ領域１５２に新規データを書き込むと共に、ＨＤＤ領域１５１に超過分の新規データを書き込む。また、本実施形態のディスクアレイ装置３では、ディスクディレクタ１４が、ＳＳＤ領域１５２に空き領域が形成され、データ領域１５に格納されているデータのうち、使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを、ＳＳＤ領域１５２の空き領域に移行したときに、ＳＳＤ領域１５２の空き容量を越える場合には、当該ＳＳＤ領域１５２に使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを書き込むと共に、ＨＤＤ領域１５１に超過分の使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを書き込む。
【００３７】
従って、シン・プロビジョニング技術を用いたディスクアレイ装置３において、ＳＳＤ領域１５２で構成された実容量の一時的な拡大の際に、高価なＳＳＤを追加するのではなく、性能は劣るがより安価なＨＤＤを一時的な実容量の容量拡大に使用することができるため、無駄なコストを抑えることができる。
【００３８】
また、データの消去要求等に基づいてＳＳＤ領域１５２に空き領域が形成された際、データ領域１５のＨＤＤ領域１５１に格納されているデータのうち、使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを、優先的かつ自動的に、ＳＳＤ領域１５２の空き領域に移行することができるため、ＳＳＤ領域１５２で構成された実容量の拡大に、より性能が劣るＨＤＤを使用している場合であっても、アクセス性能の低下を極力抑えることができる。
【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）サーバ装置から受信した書き込み対象のデータを格納するための半導体メモリと、前記書き込み対象のデータを格納するためのディスク装置と、少なくとも前記半導体メモリにより構成されている仮想ディスクの仮想的な空き容量に対して、前記ディスク装置及び／又は前記半導体メモリの容量を割り当てる制御部と、を備え、前記制御部は、前記書き込み対象のデータを書き込み対象の仮想ディスクに書き込んだときに、当該書き込み対象の前記仮想ディスクに割り当てられている前記半導体メモリの総容量を越える場合に、当該半導体メモリに前記書き込み対象のデータを書き込むと共に、前記ディスク装置に超過分の前記書き込み対象のデータを書き込み、前記半導体メモリの空き領域が形成され、前記ディスク装置に格納されている使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを前記半導体メモリの空き領域に移行したときに、前記半導体メモリの空き容量を越える場合に、当該半導体メモリに前記使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを書き込むと共に、前記ディスク装置に超過分の使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを書き込むことを特徴とするディスクアレイ装置である。
【００４１】
（付記２）サーバ装置から受信した書き込み対象のデータを格納するための半導体メモリと、前記書き込み対象のデータを格納するためのディスク装置と、少なくとも前記半導体メモリにより構成されている仮想ディスクの仮想的な空き容量に対して、前記ディスク装置及び／又は前記半導体メモリの容量を割り当てる制御部と、を備えるディスクアレイ装置の制御方法であって、前記制御部が、前記書き込み対象のデータを書き込み対象の仮想ディスクに書き込んだときに、当該書き込み対象の仮想ディスクに割り当てられている前記半導体メモリの総容量を越える場合に、当該半導体メモリに前記書き込み対象のデータを書き込むと共に、前記ディスク装置に超過分の前記書き込み対象のデータを書き込む第１のステップと、前記制御部が、前記半導体メモリの空き領域が形成され、前記ディスク装置に格納されている使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを前記半導体メモリの空き領域に移行したときに、前記半導体メモリの空き容量を越える場合に、当該半導体メモリに前記使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを書き込むと共に、前記ディスク装置に超過分の使用頻度が所定値以上のデータ及び／又は優先度が所定値以上のデータを書き込む第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制御方法である。
【符号の説明】
【００４２】
１……ストレージシステム、２……サーバ装置、３……ディスクアレイ装置、１１……ホストディレクタ、１２……ＣＰＵ、１３……キャッシュメモリ、１３１……マッピングテーブル、１４……ディスクディレクタ、１４１……監視部、１５……データ領域、１５１……ＨＤＤ領域、１５２……ＳＳＤ領域
【図１】
2012174193.tif 000003
【図２】
2012174193.tif 000004