(57)【要約】【課題】稼働状況に応じて自動的に電力消費量を制限するシステムの構築方法。【解決手段】サーバ（２００、２０１）からストレージシステム（４００）へ要求するIO数を計測し、ストレージシステム（４００）が消費する電力を推定する。推定した電力消費量が、あらかじめ設定した電力消費の閾値を超えるか判断し、閾値を超える場合は、論理ボリューム（５００，５０１，５０２）を構成するHDDをSave ModeにしたりHDDの回転を止めるなど、消費電力を低減するためのアクションを行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーバからのIOを測定し、この情報から電力消費を推定し、システムの使用頻度の少ない、HDDから電力消費を制限する機能を有するストレージ装置。
【請求項２】
サーバのIOから電力消費を推定するのではなく、電力消費を積極的に制限する時間帯に、HDDの電力消費を制限する請求項１に記載のストレージ装置。
【請求項３】
システムの使用頻度が低いファイルを、HDDの応答速度が遅く電力消費の少ないRAID Groupに移動させる請求項１に記載のストレージ装置。
【請求項４】
ユーザーがRAID Groupを用途ごとに分けて、使用頻度の低いRAID Groupから電力消費の制限をかける請求項１に記載のストレージ装置。
【請求項５】
電力消費の情報を、サーバのIOから電力消費を推定するのではなく、直接電源から取得する請求項１に記載のストレージ装置（実施例5）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストレージの電力消費を低減する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、サーバやストレージ装置等の機器において、電力消費を低減することにより環境適合製品の開発を行っている。ストレージ装置においては、未使用の機器を休止することによって、電力消費を抑えることが出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０-２８７０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来は、決められたスケジュールや設定により電力消費の低減を実施していたが、稼働状況に応じてユニークに電力消費の低減を行うことが出来なかった。そこで、システム装置に影響を与えずに、ストレージ装置の運用状況に応じた電力消費低減を行うことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明においては、上記の課題の解決のため、HDDへのIO負荷の増減に応じて不必要なHDDへの電力を抑止することで、自動的に電力消費量を調節する機能を有するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明による制御方法において、HDDに対するIO量を自動的に管理し、上位サーバへの影響を最小限に抑えて電力消費を制限することで、規定電力を越えないシステムを自動的に構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】システムの流れ図。
【図２】システムの構成例。
【図３】システムのステップ図。
【図４】IO数に応じたストレージシステムの電力消費値を示す図。
【図５】図４の数値を使用したシステムの電力消費量を示す図。
【図６】HDDの状態図。
【図７】ストレージシステムの電力消費表を示す図。
【図８】HDDの状態表を示す図。
【図９】図６の代案として、時間毎に強制的に電力を抑える方式を示す図。
【図１０】デバイス毎の電力消費量の違いを示す図。
【図１１】お客様のRAID Group用途例の図。
【図１２】電力消費の情報を電源から直接採取する方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の電力消費制限ストレージ装置は、HDDへのIO数から電力消費を推定するコントローラを備える。
【実施例１】
【０００９】
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。
【００１０】
図１は本発明である電力消費制限ストレージ装置の流れ図である。サーバからストレージシステムへのIO数を計測し、該当するストレージシステムが消費する電力を推定する（ステップ１００）。推定した電力消費量が、予め設定した電力消費の閾値を越えるか判断する（ステップ１０１）。閾値を越える場合、HDDをSave Modeにしたり、HDDの回転を止めるなどのアクションを行う（ステップ１０２）。
【００１１】
図２は実施例１に係るストレージ装置を含むシステム構成の一例である。ストレージシステム４００にはIOボード３００を介してサーバ２００、サーバ２０１が接続されている。サーバ２００はOS、アプリケーション、サービスを持つ。ストレージシステム４００は外部インタフェースおよびRAID Groupを制御するRAIDコントローラA、RAIDコントローラBを持ち、HDDで構成されたRAID Groupに作成された論理ボリュームを記憶領域としてサーバに提供する。RAIDコントローラAはFWを持ち、RAID Group５００に作成されたボリュームを記憶領域として管理する。RAIDコントローラBはFWを持ち、RAID Group５０１、RAID Group５０２に作成されたボリュームを記憶領域として管理する。
【００１２】
図３は実施例１に係るストレージ装置を含む構成での動作ステップである。以下動作ステップに従って説明を行う。
【００１３】
RAIDコントローラのFWは、１秒間にHDDに対して実行要求する平均IO数を測定する機能を有している。RAIDコントローラのFWは、IO数を監視し時系列でIO数をログに書き込む（ステップ６００）。IO数、HDD数に基づく電力消費値の表を実験から作成し、表に基づいてストレージシステムの電力消費を推定する（ステップ６０１）。
【００１４】
図４はステップ６０１、実験から作成した、IO数に応じたストレージシステムの電力消費値の表である。HDDへのIOがない状態をIdleとし、1秒間に１０００回、５０００回、１００００回のIOに対する電力消費を設定する。サーバ２００、サーバ２０１からストレージシステムへのファイルアクセスに対して、RAIDコントローラA,RAIDコントローラBのFWがHDDに対して実行要求するIO数と、HDD数に基づいて電力消費を推定する。電力消費制限をかける閾値をRAIDコントローラのFWで設定する。設定した閾値を越えると、RAIDコントローラのFWが、作成した表をもとに、どの制限をHDDにかけるか判断する（ステップ６０２）。あまり頻繁にHDDに制限をかけると、制限をかけたHDDをNormal状態に戻すのに電力を消費してしまうので、RAIDコントローラのFWは一定時間待ってから処理を行うようにする（ステップ６０３）。制限方法としては、RAIDコントローラからHDDにコマンドを投げてモーター以外の電力を制限する方法と、RAIDコントローラからHDDにコマンドを投げてHDDのモーターを止める方法がある（ステップ６０４）。
【００１５】
図５は図４の電力消費値を元にストレージシステムを構成したときの電力消費例である。ストレージシステムの電力消費が設定した電力を越えた場合は、搭載しているHDDの電力消費に制限をかける。
【００１６】
図６はステップ６０４で示した省電力モードの例である。通常運用時をNormal、HDDのモーターを止めないでHDDのチップなどの電力制限するのがSave Mode１、HDDの回転を止めるのがSave Mode２としている。Save Mode２の方が電力消費の抑制効果は高いが、通常運用を再開するのに時間を要する。
【００１７】
図７はステップ６０４で実行する、ストレージシステムが予め設定した電力消費の閾値を越えた場合にHDDの電力消費を制限する具体例である。ストレージシステムの電力消費の最大値を420W，最小値を200Wと仮定する。また図６から、モーター以外の電力を制限する動作をSave Mode1、モーターの回転を止める動作をSave Mode2とする。
【００１８】
図８で図７の実施例を説明する。ストレージ装置の電力消費が200W以下の場合は、全てのRAID Groupに対して、電力消費に関する制限は実施しない（ステップ７００）。電力消費が200W以上250W以下の場合は、RAID Group1〜2に対しては電力消費に関する制限は実施せず、RAID Group3のみをSave Mode1に自動的に設定する（ステップ７０１）。電力消費が250W以上300W以下の場合は、RAID Group1に対しては電力消費に関する制限は実施せず、RAID Group2をSave Mode1に自動的に設定し、RAID Group3をSave Mode2に自動的に設定する。電力消費が300W以上350W以下の場合は、RAID Group1はSave Mode1に自動的に設定し、RAID Group2〜3をSave Mode2に自動的に設定する。電力消費が420W以上の場合は、全RAID GroupをSave Mode2に自動的に設定する。
【００１９】
以下に、システム装置に影響を与えずに搭載されたHDDの電力消費制限を実施する例について説明する。
【００２０】
電力消費制限を行うストレージシステムとして、あらかじめ複数のRAID Groupを作成し、各RAID Groupに対して、アクセス頻度の設定を行う（図２ RAID Group５００〜５０２）。１日１回サーバ２００のOS上のアプリケーションでファイルに対するアクセス頻度をチェックする。アクセス頻度のチェック結果に基づき、RAIDコントローラA、RAIDコントローラBのFWは、該当するRAID Groupにファイルの割り振りを行う。
【００２１】
アクセス頻度の少ないファイルを格納したRAID Groupを構成するHDDから順にSave Modeに移行させることで、システム装置に影響を与えずに電力制限を実施することが可能となる。
【実施例２】
【００２２】
図９は実施例１の図８（ステップ６０４）の設定例の代案となる。
【００２３】
サーバからストレージシステムへのIO要求から電力消費を推定するのではなく、電力消費の制限を実施したい時間帯に、搭載したHDDの電力消費量の制限をかける構成例である。9時から20時の時間帯に応じて積極的に電力消費の制限を行うことを仮定して以下設定例について説明する。0時〜9時の間は電力消費が最も低いと想定し、全てのRAID Groupに対して、電力消費に関する制限は実施しない。9時〜13時は電力消費が増加すると想定し、RAID Group1〜2をモーター以外の電力を制限するSave Mode1に設定し、RAID Group3はモーターの回転を止めるSave Mode2に設定する。13時〜20時は電力消費が最も高いと想定し、全RAID Groupをモーターの回転を止めるSave Mode2に自動的に設定する。20時〜24時は電力消費が減少すると想定して、全てのRAID Groupに対して、電力消費に関する制限は実施しない。
【実施例３】
【００２４】
図１０は使用頻度の低いファイルを、電力消費の少ないデバイスで構成されたRAID Groupに移動させる実施例である。実施例１の図２におけるRAID Group５００〜５０２の分け方を規定している。HDDは、15,000回転HDD、10,000回転HDD、7,200回転HDDの順で電力消費が小さくなると仮定する。HDDのアクセス速度は、5,000回転HDD、10,000回転HDD、7,200回転HDDの順で遅くなり、また、HDD容量は、15,000回転HDD、10,000回転HDD、7,200回転HDDの順で大きくなると仮定する。
【００２５】
各RAID Groupは、15,000回転HDD、10,000回転HDD、7,200回転HDDに分けて構成する。使用頻度が高いファイルは、電力消費は大きいがアクセス速度が速い15,000回転HDDで構成したRAID Groupに格納し、使用頻度が低いファイルは電力消費が小さいHDDで構成しているVolume Groupに移動させ、アクセス頻度の少ないファイルを格納したRAID Groupから電力制限をかけていく。例えば15,000回転HDDで構成しているRAID Group１に入っているファイルのアクセス頻度が下がったら、下層の10,000回転HDDで構成しているRAID Group２にファイルを移動させ、RAID Group２に対して電力消費量の制限を行う。
【実施例４】
【００２６】
図１１はユーザーがRAID Groupを用途ごとに分けて、使用頻度の低いRAID Groupから電力消費の制限をかける構成例である。実施例１の図２におけるRAID Group５００〜５０２の分け方を規定しており、ユーザーがシステムの稼動に対するRAID Groupの優先度を設定した例である。RAID Group1をデータベース、RAID Group2をドキュメント、RAID Group3をメールのバックアップに使用するとし、使用頻度が順に低くなるとすると、使用頻度の低いRAID Group3から電力制限をかけるように設定する。
【実施例５】
【００２７】
図１２は電力消費の情報を、サーバからのIO要求を元に電力消費を推定するのではなく、直接電源から電力消費に関する情報を取得する。IOから推定する方法に比べて、より正確な電力消費を知ることが出来る。ストレージ装置８００のコントローラA、コントローラBのFWは電源９００、９０１から直接電源情報を取得して、図７に基づきRAID Groupを構成するHDDに対して電力消費量の制限を行う。
【符号の説明】
【００２８】
１００〜１０２…動作ステップ、２００…サーバ、２０１…サーバ、３００…IOボード、４００…電力消費制限ストレージ装置、５００〜５０２…論理ボリューム、６００〜６０４…動作ステップ、７００〜７０４…動作ステップ、８００…電力消費制限ストレージ装置、９００〜９０１…電源。
【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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