(57)【要約】      （修正有）【課題】論理ユニットの有効な記憶容量を拡大し、既存の論理ユニットと互換性のある、ネットワーク記憶デバイスおよびデータ読み取り書き込み制御方法を提供する。【解決手段】物理記憶媒体を含むネットワーク記憶デバイス、データ記憶、読み取りおよび書き込みを実現するために、物理記憶媒体をサブ論理ユニットにマッピングし、サブ論理ユニットを論理ユニットにマッピングするように構成されている記憶制御装置をさらに備え、サブ論理ユニットはサブ論理ユニット番号によって識別され、論理ユニットは論理ユニット番号によって識別される。さらに、これに対応した、既存のデータ読み取り書き込み制御方法と互換性のある論理ユニットデータ読み取り書き込み方法を持つ。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理記憶媒体を具備するネットワーク記憶デバイスにおいて、
データ記憶、読み取りおよび書き込みを実現するために、前記物理記憶媒体をサブ論理ユニットにマッピングし、前記サブ論理ユニットを論理ユニットにマッピングするように構成されている記憶制御装置をさらに具備し、
前記サブ論理ユニットはサブ論理ユニット番号によって識別され、前記論理ユニットは論理ユニット番号によって識別されるネットワーク記憶デバイス。
【請求項２】
前記記憶制御装置は、
前記サブ論理ユニットと前記物理記憶媒体との間のマッピング関係と、前記サブ論理ユニットと前記論理ユニットとの間のマッピング関係とを記憶するように構成されている記憶ユニットと、
前記サブ論理ユニットと前記物理記憶媒体との間の前記マッピング関係と、前記サブ論理ユニットと前記論理ユニットとの間の前記マッピング関係とにしたがって、データ記憶、読み取りおよび書き込みを制御するように構成されている読み取り書き込み制御ユニットとを備える請求項１記載のネットワーク記憶デバイス。
【請求項３】
前記読み取り書き込み制御ユニットは、信頼できる読み取り書き込み方法で、データ記憶、読み取りおよび書き込みを実現する請求項２記載のネットワーク記憶デバイス。
【請求項４】
前記読み取り書き込み制御ユニットは、予め設定された順序にしたがって、前記論理ユニットにおけるデータ読み取りおよび書き込みを制御する請求項２記載のネットワーク記憶デバイス。
【請求項５】
前記読み取り書き込み制御ユニットは、前記サブ論理ユニットのそれぞれに記憶されたデータブロックの開始位置の識別にしたがって、データ読み取りおよび書き込みを実現する請求項２記載のネットワーク記憶デバイス。
【請求項６】
リンクされたリストが、前記サブ論理ユニットと前記物理記憶媒体との間の前記マッピング関係に対して使用され、
１対１のマッピング関係が、前記サブ論理ユニットと前記論理ユニットとの間の前記マッピング関係に対して使用される請求項２記載のネットワーク記憶デバイス。
【請求項７】
データ読み取り書き込み制御方法において、
物理記憶媒体とサブ論理ユニットとの間のマッピング関係と、前記サブ論理ユニットと論理ユニットとの間のマッピング関係とを獲得することと、
前記物理記憶媒体と前記サブ論理ユニットとの間の前記マッピング関係と、前記サブ論理ユニットと前記論理ユニットとの間の前記マッピング関係とにしたがって、データ読み取りおよび書き込みを制御することとを含む方法。
【請求項８】
データ読み取りおよび書き込みは、信頼できる読み取り書き込み方法で実現される請求項７記載のデータ読み取り書き込み制御方法。
【請求項９】
前記サブ論理ユニットにおけるデータ読み取りおよび書き込みは、予め設定された順序にしたがって実現される請求項７記載のデータ読み取り書き込み制御方法。
【請求項１０】
データ読み取りおよび書き込みは、前記サブ論理ユニットのそれぞれに記憶されたデータブロックの開始位置の識別にしたがって実現される請求項７記載のデータ読み取り書き込み制御方法。
【請求項１１】
リンクされたリストが、前サブ記論理ユニットと前記物理記憶媒体との間の前記マッピング関係に対して使用され、
１対１のマッピング関係が、前記サブ論理ユニットと前記論理ユニットとの間の前記マッピング関係に対して使用される請求項７記載のデータ読み込み書き取り制御方法。
【請求項１２】
コンピュータ読み取り可能な媒体において、
物理記憶媒体とサブ論理ユニットとの間のマッピング関係と、前記サブ論理ユニットと論理ユニットとの間のマッピング関係とを獲得するためのコードと、
前記物理記憶媒体と前記サブ論理ユニットとの間の前記マッピング関係と、前記サブ論理ユニットと前記論理ユニットとの間の前記マッピング関係とにしたがって、データ読み取りおよび書き込みを制御するためのコードとを含むコンピュータ読み取り可能な媒体。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク記憶技術の分野に関する。特に、ネットワーク記憶デバイスおよびデータ読み取り書き込み制御方法に関する。
【背景】
【０００２】
ネットワーク記憶技術は、データ記憶に基づいた一般的なネットワーク用語である。関連技術およびネットワーク記憶通信に伴うプロトコルは、小型コンピュータシステムインターフェース（ＳＣＳＩ）、独立ディスクの冗長アレイ（ＲＡＩＤ）、および光ファイバチャネルを含む。ＲＡＩＤは、向上した性能および／またはディスクフォールトトレラント能力を提供する１組の標準規格のことを言う。一般的に、ＲＡＩＤが記憶装置レベルで実現された後、ＲＡＩＤグループは、論理ユニット番号（ＬＵＮ）によって識別される複数の論理ユニットに分けられる。１つの論理ユニットの物理空間は、複数のディスクからなっていてもよい。論理ユニット番号は、上位層におけるオペレーティングシステム（ＯＳ）上で見つけられる。オペレーティングシステムは、論理ユニット番号をディスクにマッピングする。オペレーティングシステムでは、記憶されて出力された論理ユニット番号がローカルディスクにマッピングされる。
【０００３】
既存のネットワーク記憶システムでは、記憶デバイスおよびアクセスホストのオペレーティングシステムにおける空間およびボリューム管理ソフトウェアを取り扱う制限のために、論理ユニットの分割は、一般的に、わずか２ＴＢの有効な容量に制限される。すなわち、既存のスキームでは、２ＴＢより少ない大きなファイルしか読み取りまたは書き込みすることができないので、２ＴＢ論理ユニットの分割が障害になる。さらに、ＰＢレベルの大容量記憶システムについては、２ＴＢ論理ユニットの分割の制限が原因で、空間管理が複雑化され、記憶空間のホスト側の管理のワークロードを悪化させる。
【概要】
【０００４】
本発明の実施形態によって解決されるべき技術的な課題は、論理ユニットの有効な記憶容量を拡大し、かつ既存の論理ユニットデータ読み取り書き込み方法と互換性があるように、ネットワーク記憶デバイスおよびデータ読み取り書き込み制御方法を提供することである。
【０００５】
本発明の実施形態にしたがったネットワーク記憶デバイスは、物理記憶媒体を含み、データ記憶、読み取りおよび書き込みを実現するために、物理記憶媒体をサブ論理ユニットにマッピングし、サブ論理ユニットを論理ユニットにマッピングするように構成されている記憶制御装置をさらに備える。サブ論理ユニットはサブ論理ユニット番号によって識別され、論理ユニットは論理ユニット番号によって識別される。
【０００６】
本発明の実施形態にしたがったデータ読み取り書き込み制御方法は、物理記憶媒体とサブ論理ユニットとの間のマッピング関係と、サブ論理ユニットと論理ユニットとの間のマッピング関係とを獲得することと、物理記憶媒体とサブ論理ユニットとの間のマッピング関係と、サブ論理ユニットと論理ユニットとの間のマッピング関係とにしたがって、データ読み取りおよび書き込みを制御することとを含む。
【詳細な説明】
【０００７】
図１を参照すると、図１は、本発明の実施形態にしたがったネットワーク記憶デバイスの概略的な構造図である。
【０００８】
本発明の実施形態におけるネットワーク記憶デバイスは、データ記憶、読み取りおよび書き込みを実現するために、主に、実際のデータ記憶を実現するように構成されている物理記憶媒体１と、主に、物理記憶媒体１をサブ論理ユニットにマッピングし、サブ論理ユニットを論理ユニットにマッピングするように構成されている記憶制御装置２とを含み、サブ論理ユニットはサブ論理ユニット番号によって識別され、論理ユニットは論理ユニット番号によって識別される。
【０００９】
図２を参照すると、図２は、記憶制御装置の実施形態の概略的な構造図である。
【００１０】
本発明の実施形態における記憶制御装置２は、記憶ユニット２１と読み取り書き込み制御ユニット２２とを備えていてもよい。
【００１１】
記憶ユニット２１は、サブ論理ユニットと物理記憶媒体１との間のマッピング関係と、サブ論理ユニットと論理ユニットとの間のマッピング関係とを記憶するように構成されている。特定のインプリメンテーションでは、例えば、リンクされたリストまたは他のデータ構造のマッピング関係が、サブ論理ユニットと物理記憶媒体との間のマッピング関係に対して使用されてもよく、１対１のマッピングまたは他の１対１の対応のマッピング関係が、サブ論理ユニットと論理ユニットとの間のマッピング関係に対して使用されてもよい。
【００１２】
読み取り書き込み制御ユニット２２は、サブ論理ユニットと物理記憶媒体との間のマッピング関係と、サブ論理ユニットと論理ユニットとの間のマッピング関係とにしたがって、データ記憶、読み取りおよび書き込みを制御するように構成されている。例えば、読み取り書き込み制御ユニット２２は、物理記憶媒体の空間を適切に管理し、利用して、効率的なファイル記憶、読み取りおよび書き込みを実行するために、信頼できる読み込み書き取り方法で、データ記憶、読み取りおよび書き込みを実現したり、予め設定された順序にしたがってサブ論理ユニットにおけるデータ読み取りおよび書き込みを制御したり、また、サブ論理ユニットのそれぞれに記憶されたデータブロックの開始位置の識別にしたがって、データ読み取りおよび書き込みを実現したりしてもよい。
【００１３】
図３を参照すると、図３は、本発明の実施形態にしたがった、データ読み取り書き込み制御方法のフローチャートである。
【００１４】
本発明の実施形態におけるデータ読み取り書き込み制御方法は、主に、以下のステップを含む。
【００１５】
ブロック１０１において、物理記憶媒体とサブ論理ユニットとの間のマッピング関係と、サブ論理ユニットと論理ユニットとの間のマッピング関係とが獲得される。先に説明したように、リンクされたリストまたは他のデータ構造のマッピング関係が、サブ論理ユニットと物理記憶媒体との間のマッピング関係に対して使用されてもよく、１対１のマッピングまたは他の１対１の対応のマッピング関係が、サブ論理ユニットと論理ユニットとの間のマッピング関係に対して使用されてもよい。
【００１６】
ブロック１０２において、データ読み取りおよび書き込みは、物理記憶媒体とサブ論理ユニットとの間のマッピング関係と、サブ論理ユニットと論理ユニットとの間のマッピング関係とにしたがって制御される。特定のインプリメンテーションでは、例えば、物理記憶媒体の空間を適切に管理し、利用して、効率的なファイル記憶、読み取りおよび書き込みを実行するために、データ読み取りおよび書き込みは信頼できる読み取り書き込み方法で実現されたり、論理ユニットにおけるデータ読み取りおよび書き込みは予め設定された順序にしたがって制御されたり、また、データ読み取りおよび書き込みはサブ論理ユニットのそれぞれに記憶されたデータブロックの開始位置の識別にしたがって実現されたりしてもよい。
【００１７】
先に述べた実施形態では、論理ユニットの分割、管理および集約サブ論理ユニットを実現するために、論理ユニット仮想化ポリシーに基づいて、サブ論理ユニットが導入され、これによって、１ＰＢよりも多い有効なホストアクセス空間の論理ユニットの分割が可能になり、大容量記憶を実現する。例えば、サブ論理ユニットはサブ論理ユニットの記憶ユニットとして２ＴＢレベルを使用するが、論理ユニットは論理ユニットの記憶ユニットとして１ＰＢレベルまで使用することができる。記憶デバイスの記憶制御装置が、基礎となる論理ユニットの仮想化動作を実行すると、論理ユニットに対するサブ論理ユニットのマッピングおよび集約はホストから独立することから、ホストは、既存のアクセスメカニズムと完全に互換性がある方法で、信頼できるデータ読み取り書き込みアクセスを実現することができる。
【００１８】
本発明の実施形態では、メモリのような物理記憶媒体は、マッピングのリンクされたリストによって、反復およびマッピングの失敗なく、物理記憶空間とサブ論理ユニットとの間の横断を実現できることに留意すべきである。全体的なマッピング関係は、サブ論理ユニットのインデックスデータ構造によってリンクされ、そして、論理ユニットに対するアクセスエントリは、サブ論理ユニットと論理ユニットとの間の１対１のマッピングの集約を通して形成される。ホストから発せられるデータ読み取り書き込み要求に対して、記憶デバイスの記憶制御装置は、信頼できる読み取り書き込み動作を実行して、論理ユニットによってカバーされる記憶空間に対する通常のアクセスを実現する。
【００１９】
例えば、記憶ディスクアレイのホストシステムは、リダイレクションのために論理ユニットポート番号を使用し、アレイの記憶制御装置のメモリにおける論理ユニットのリダイレクションリストを確立し、論理ユニット拡張バイトを論理ユニット識別子に追加する。例えば、このバイトは、使用されている下位３２ビットと、予約されている上位３２ビットとを有する６４ビットバイナリシンボルであってもよい。
【００２０】
全体的な記憶空間レイアウトでは、現行の記憶空間における論理ユニットの集約マッピングが使用されてもよく、各サブ論理ユニットの空間は論理ユニット拡張バイトによって識別されてもよい。各サブ論理ユニットの最小ユニットは、２ＴＢである。したがって、論理ユニットに対する高速で効率的な１ＰＢ空間アクセスをサポートすることができる。
【００２１】
図４を参照すると、図４は、本発明にしたがって、信頼できる読み取り書き込みを実現するための実施形態を図示している概略的な図である。
【００２２】
本発明の実施形態において、ディスクアレイの記憶制御装置では、論理ユニットが、ホストに対して通常の読み取り書き込み動作をサポートする。論理ユニットは、サブ論理ユニットの基礎となるモジュールに対して信頼できる読み取り書き込みを実現する。さらに、メモリ解放動作を加えることによって、信頼できる読み取り書き込みの直列化およびメモリのオーバーフローの防止を実現させることができる。
【００２３】
要約すると、本発明の実施形態にしたがった、ネットワーク記憶デバイスおよびデータ読み取り書き込み制御方法は、単一の論理ユニットの有効な記憶容量の拡大を実現させる。例えば、１ＰＢを超える有効な物理記憶容量をサポートしてもよい。中期天気予報、新薬品のスクリーニング、および高エネルギー物理計算を含むマスデータ計算、ならびに高精細の映画製作に対して、ブロックデータおよび構造化されていないデータに対する１ＰＢアクセス能力が提供される。既存の論理ユニットアクセス技術に対して、高性能容量拡張および大規模なシームレス容量拡大を実現させることができる。
【００２４】
Ｃ、Ｃ＋＋、Ｊａｖａ（登録商標）、アセンブリ言語等を含む何らかの適切なプログラミング言語を使用して、本発明の実施形態のルーチンを実現することができる。プロシージャーまたはオブジェクト指向のような、異なるプログラミング技術を使用することができる。ルーチンは、単一の処理デバイスまたは複数のプロセッサ上で実行することができる。ステップ、動作、または計算を特定の順序で提示しているが、異なる実施形態ではこの順序を変更してもよい。いくつかの実施形態では、この明細書においてシーケンシャル的に示した複数のステップを同時に実行することができる。ここで説明した動作のシーケンスは、オペレーティングシステム、カーネル等のような別のプロセスによって割り込まれたり、中断されたり、またはさもなければ制御され得る。ルーチンは、システム処理のすべてを、または実質的な部分を占有しているオペレーティングシステム環境で、すなわち、スタンドアローンルーチンとして動作することができる。機能は、ハードウェア、ソフトウェア、あるいは双方を組み合わせたもので実行することができる。特に言及されていない限り、機能はまた、全部または一部において手動で実行されてもよい。
【００２５】
上記の説明は、本発明の例示的な実施形態にしかすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明の精神および原理内の何らかの変形、等価な置換および改良は、本発明の範囲に含まれるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の実施形態にしたがった、ネットワーク記憶デバイスの概略的な構造図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態にしたがった、記憶制御装置の概略的な構造図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態にしたがった、データ読み取り書き込み制御方法のフローチャートである。
【図４】図４は、本発明にしたがって、信頼できる読み取り書き込みを実現するための実施形態を図示している概略的な図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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