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論題(和文)

ストレージシステムにおける省電力効果検証のためのシミュレータ

Title(English)

A Simulator to Evaluate the Power Consumption and Performance ofStorage Systems

著者(和文)

引 田諭之, LE Hieu Hanh, Koh Kai Hung, 横田 治夫

Authors(English)

Satoshi Hikida, Hieu Hanh Le, Koh Kai Hung, Haruo Yokota

出典(和文)

情報処理学会研究報告, , ,Citation(English)

IPSJ SIG Technical Report, , ,発行日 / Pub. date2010, 8

権利情報 / Copyright

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情報処理学会研究報告
IPSJ SIG Technical Report

1. は じ め にストレージシステムにおける省電力効果検証のためのシミュレータ

近年，データセンターではその消費電力量の増加が大きな問題となっている．例えば 2000
1)
年から 2006 年にかけて全米のデータセンターでは消費電力は年率 19 ％で増加している．

その中でも，ストレージの消費電力量は 3 倍も増加しており，ストレージの省電力化は重要

之†1

引 田 諭
Koh Kai Hung†1

LE Hieu Hanh†1

な課題である．

横 田 治 夫†1

そこで我々はストレージの省電力化手法として RAPoSDA（Replica Assisted Power Sav-ing Disk Array）を提案した2) ．この手法ではキャッシュメモリとディスクドライブの双方でプライマリ・バックアップ構成3) をとり，データ配置やディスクアクセスの制御を工夫す

近年データセンター等の消費電力量の増加に伴い，ストレージシステムの省電力化が重要な課題となっている．我々はこれまでに RAPoSDA というストレージシステムの省電力化手法を提案しており，さらに消費電力量を見積もるための概算式を構築してその効果を検証してきた．概算式ではワークロードを与えた場合での省電力効果や性能に関しては評価が出来なかったため，今回我々はその問題点に対処するためにストレージシステムの省電力効果と性能を評価するシミュレータを作成した．本論文
では RAPoSDA について簡単に説明し，作成したシミュレータの構成や特徴について述べる．

ることによりストレージの省電力化を実現する．これまでに，ストレージの消費電力量を概算する概算式を構築し，その概算式を用いて消費電力量を見積もり，その有効性を示してきた．
しかし概算式では性能に関して検証することはできず，実際にワークロードを与えた場合における省電力効果も明確には示せていなかったため，ワークロードのもとでの性能や省電力効果を検証することが課題であった．そこで我々は省電力効果や性能の評価は，シミュレータを新たに作成し，そのシミュレータ上で評価を行うこととした．

A Simulator to Evaluate the Power Consumption
and Performance of Storage Systems

作成するシミュレータに対して我々が考える要求事項は以下の通りである．

• ディスクドライブの消費電力を評価するために回転状況（回転中か停止中であるかの状態やその期間等）が把握できること

Satoshi Hikida,†1 LE Hieu Hanh,†1 Koh Kai Hung†1and Haruo Yokota†1• ディスクドライブの振る舞い（read/write やシーク動作およびその遅延）をシミュレー
ト出来ること• 複数のディスクを組み合わせた場合でのシミュレーションが可能であること

It becomes a big issue of reducing power consumption in storage systems
corresponding to the increase of the energy consumption in a data center. We
have proposed a method for reducing the power consumption in storage systems
named RAPoSDA(Replica Assiste Power Saving Disk Array), and also roughly
estimated the power cunsumption eﬀect of it. But we could not verify the actual performance and eﬀect of the power reduction for the given workload.To
evaluate the performance and eﬀect of the power reduction on actual worklaod,
we are now developing a dedicated simulator. In this paper, we describe theconﬁguration of simulator of the RAPoSDA.

• キャッシュメモリとの連携部分もシミュレート出来ること• ストレージの構成変更が容易に出来ること• 様々な種類のワークロード（人工的，トレースベース）を用いてシミュレーションが出来ること
我々が対象しているストレージは複数のディスクドライブで構成されているものを前提にしているため，各ディスクドライブの振る舞いをシミュレート出来ることは必須である．また，ディスクドライブの消費電力はディスクの回転状況に大きく影響を受けている4),5) の†1 東京工業大学大学院情報理工学研究科計算工学専攻
Department of Computer Science, Craduate School of Information Science and Engineering,Tokyo Institute of Technology

1c 2010 Information Processing Society of Japan°情報処理学会研究報告
IPSJ SIG Technical Report
表 1 ディスクドライブの状態と消費電力
Table 1 A table of status and corresponding power consumption
状態

ActiveIdle
Standby

I/O 処理
処理中
処理なし
処理なし

RPM
最高回転
最高回転
0

ヘッド位置

消費電力

ディスク上
ディスク上
ディスク外

大中
小が，無闇に回転を停止させていてはディスクアクセスが必要になるたびにスピンアップが必要になり，消費電力はかえって従来よりも大きくなってしまうおそれがある．

図 1 ディスクドライブの状態遷移図
Fig. 1 The state chart of a Disk drive

そこで，ディスクのスピンダウンはどのような基準で行うべきかを判断するためにブレイクイーブン時間（break-even time）というものが用いられる．ブレイクイーブン時間とは，で，回転状況やその状況での消費電力量などもシミュレート出来なければならない．その他

アイドル状態に対し，スタンバイ状態で節約できるエネルギーと，スピンアップとスピンダにも上記に列挙した要求事項を満たす必要があるが，詳細は 4 節で述べる．

ウンとで消費されるエネルギーの合計が等しくなる時間のことをいう．もしスタンバイ状態

なお，本論文は以下の通りの構成となっている．2 節ではディスクドライブの構成と消費の期間がこのブレイクイーブン時間よりも長い場合，その分だけ省電力効果がある．

電力について述べ，3 節では提案手法である RAPoSDA について説明する．4 では今回作

3. RAPoSDA について成したシミュレーターのについて説明し，5 節で関連研究を述べて，最後の 6 節でまとめと今後の課題について述べる．

RAPoSDA では，多数のディスクドライブを組み合わせたストレージシステムの省電力化を対象としている．データセンター等で実際に運用されるときは，データは冗長化され2. ディスクドライブの消費電力て複数のディスクに保存されているのが一般的なため，信頼性の確保も考慮している．このディスクドライブはデータを記録するディスク（プラッター）と呼ばれる円盤と，データ観点から，RAPoSDA ではキャッシュメモリとディスクドライブの双方でプライマリ・バッの読み出し/書き込みを行うヘッドを搭載したアーム，プラッターを回転させるスピンドルクアップ構成をとるようにし，データ配置方法や，ディスクへの書き込みタイミングを工夫モーター等の機械部品と，それらの動作を制御するコントローラーなどの制御部品とから構することで省電力化を実現している．

成されている．そのうち，消費電力に最も影響を与えるのはディスクを回転させるスピンド

以下では，RAPoSDA の構成や動作のそれぞれにについて述べる．

4)

3.1 構

ルモーターである ．
ディスクドライブは消費電力の観点から，アクティブ（Active）状態，アイドル（Idle）

成

RAPoSDA は以下に示す 3 つの要素から構成される（図 2）．

状態，スタンバイ（Standby）状態の 3 つの状態の状態遷移図で表すことが出来る．
（図 1• キャッシュメモリ参照）• キャッシュディスク
• データディスク

表 1 より，3 状態の中で一番消費電力が大きいのはアクティブ状態であり，一番小さいのがスタンバイ状態である．この他，ディスクの回転を停止する時（Spin-down）と回転を開以下それぞれについて述べる．

始するとき（Spin-up）でも一時的に大きな消費電力が必要となる．特にスピンアップ時は3.1.1 キャッシュメモリ

アクティブ状態時よりも大きな消費電力が発生することもある．このような性質から，ストキャッシュメモリには揮発性の RAM を用いることを前提としているため，信頼性を持レージの省電力化のためにはディスクドライブを長時間回転停止させることが必要である

たせるためにプライマリとバックアップの冗長構成をとる．それぞれのキャッシュメモリは

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情報処理学会研究報告
IPSJ SIG Technical Report

3.2 動作

3.2.1 書 き 込 み
書き込み処理は以下に示す通り大きく 3 つの処理に分けられる．

(1)キャッシュメモリへの書き込み書き込みデータを dij とし，dw を格納するディスク Dij が所属しているキャッシュ単位を CUi とする．ここで，i はキャッシュ単位の識別子で，j はキャッシュ単位に所属しているデータディスクの識別子である．

dij はまず CUi のプライマリ層に書き込まれ，冗長性を持たせるために別のキャッシュ単位のバックアップ層へも書き込まれる．
図 2 RAPoSDA の全体構成図
Fig. 2 Conﬁguration of RAPoSDA

dij を CUi へ書き込むことによって，CUi が最大バッファ容量を超えてしまう場合は，Dij をスピンアップさせ，データディスクへの書き込み処理を行う．もし Dij が回転中だった場合はそのままデータディスクへの書き込み処理を行う．

個別の電源系統を持ち，UPS（無停電電源装置）等で断電対策が施されているものとする．

最大バッファ容量を超えなかった場合でも，Dij が回転中でありかつあらかじめ設定キャッシュメモリは複数で電源系統を共有する場合もあり，電源を共有しているキャッシュメしておいたバッファ容量の閾値を超えていた場合にも，データディスクへの書き込みモリをキャッシュ単位と呼ぶことにする．1 つのキャッシュ単位には 1 つか複数のディスクド処理を行う．

ライブが共有しており，キャッシュ単位を共有しているディスク数を NCU で表す．NCU = 1

上記の条件判定は，プライマリ層のキャッシュ単位とバックアップ層のキャッシュ単ではキャッシュ単位とディスクは 1 対 1 で対応しており，これを単純構成と呼び，NCU ≥ 2位の両方で行う．

では複数のディスクでキャッシュ単位を共有するのでこれを複数構成と呼ぶ．

(2)

データディスクへの書き込み

3.1.2 キャッシュディスク

データディスクへの書き込みは，キャッシュ単位 i（CUi ）のバッファがあふれるかデータをキャッシュするためのディスクである．キャッシュメモリでは容量に限界がある

閾値を超えたときに発生する．キャッシュ単位は複数のデータディスクで共有していことと，多くのワークロードでは読み出し要求が書き込み要求よりも多いという状況から，るので，データディスクへの書き込み処理は，キャッシュ単位を共有している全てのキャッシュメモリは書き込みデータのバッファを主目的とし，キャッシュディスクを読み出データディスクが対象となる．ただし，バッファ中には格納すべきデータが存在してし専用とする．読み出し要求に迅速に対応するキャッシュディスク数は後述するデータディいないデータディスクや，回転停止中のデータディスクについては書き込み処理は行スク数よりも少ない構成としており，常時回転させておき，ディスクのスピンアップに伴うわれない．

応答遅延を回避する．

CUi を共有しているデータディスク Dij が回転中で，かつ CUi のバッファ中に格納

3.1.3 データディスクするべきデータが存在していた場合，そのデータは Dij に書き込まれ，バッファ中か実際のデータを格納するディスクである．キャッシュメモリ上のバッファがあふれた場合ら削除される．書き込んだデータが Dij のプライマリ領域のデータだった場合，同時などにデータが書き込まれる．ディスクアクセスが，ある閾値時間を超えて発生しなかったに Dij のバックアップ領域のデータもキャッシュメモリから書き込む．バックアップ

場合そのディスクドライブをスピンダウンさせてスタンバイ状態に移行する．このスタンバ

領域のデータは CUi とは異なるキャッシュ単位のバックアップ層に存在しているたイ状態期間がブレイクイーブン時間よりも長ければ長いほど省電力効果が得られる．

め，バックアップ層のバッファ容量はまだ余裕がある可能性はあるが，その場合でもまた，データディスクでも信頼性の確保のためにプライマリ・バックアップ構成をとる．

データディスクへの書き込みは行われる．書き込まれたバックアップ層のデータは，

3

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情報処理学会研究報告
IPSJ SIG Technical Report(3)

そのバッファから削除される．書き込まれたデータがバックアップ領域のデータだっデータディスクからデータを読み出すにはデータディスクが回転中か，スピンアップた場合も同様に，プライマリ領域のデータをキャッシュメモリからデータディスクへによって回転させた状態でなければならなず，さらにディスクアクセスが発生した時書き込む．

点でスピンダウンまでの閾値時間のカウントはリセットされてしまう．そこで，回転キャッシュディスクへの書き込み中である機会を活用して，そのデータディスクのプライマリ領域およびバックアップ

データディスクに書き込まれたデータは，次回同じデータに対する読み出し要求が発領域に対応するキャッシュメモリ上のデータを書き込むようにする．このことによっ生した場合にデータディスクへのアクセスを抑制するためにキャッシュディスクへ書てキャッシュメモリのバッファに空き領域を増やすことが出来，後述するキャッシュき込まれる．

ディスクへの書き込み処理との連携によってデータディスクへのアクセス頻度を抑制

3.2.2 読 み 出 しすることが期待できる．

読み出し動作は以下に示す通り大きく分けて 5 つの処理からなっている．

(1)

(5)

キャッシュメモリからの読み出し書き込み処理と同様，データディスクに書き込まれたデータは次回以降の同一データ該当データがキャッシュメモリ上に存在するかを確認する．キャッシュメモリはプラに対する読み出し要求に備えてキャッシュディスクに書き込まれる．

イマリ層とバックアップ層に分かれており，該当データが少なくともどちらかの層に

4. シミュレータについて存在していればデータはキャッシュメモリから読み出される．

(2)

(3)

キャッシュディスクからの読み出し

4.1 目

キャッシュメモリ上に該当データが存在しなかった場合は，キャッシュディスクにデー

本シミュレータは，ストレージシステムの性能および消費電力を評価することを主な目的

タが存在するかを確認する．もしキャッシュディスク上にデータが存在していれば，としている．また，提案手法である RAPoSDA や他の手法との比較を行えるようにするた

データはキャッシュディスクから読み出される．

め，シミュレートするストレージシステムの構成も柔軟に変更できるように設計し，様々なデータディスクからの読み出し構成同士での比較が容易に行えるようにする．

的キャッシュメモリ，キャッシュディスクに該当データが存在しなかった場合，データ4.2 概ディスクから読み出す必要があるが，データディスクはプライマリ・バックアップ構

複数のクライアントからの読み出し/書き込み要求を発行し，ストレージシステムが各要成をとっているのでどちらのディスクから読み出すかを決定する必要がある．以下に

要求に対して処理する際の消費電力や応答時間などをシミュレートする．

対象データディスクを選択するパターンを示す．

(4)

キャッシュディスクへの書き込み

シミュレーションを実施する際は，最初に WorkloadGeneration コンポーネントによっ• 片方のみ回転中 回転している方のディスクから読み出すてワークロードを生成しておく．生成したワークロードやシミュレータ自体のパラメータ• 両方回転中 バッファ容量の多い方のディスクから読み出す

ファイル，ディスクドライブモデルのパラメータファイルをシミュレータの実行時に渡すこ• 両方停止中 停止期間が長い方のディスクから読み出すとにより，ストレージシステムの構成や特性およびワークロードを動的に設定する．

同一データディスクのプライマリ領域データとバックアップ領域データは，それぞれシミュレーションを実施する際の入力として，いくつかのパラメータファイルがある．パ異なるキャッシュ単位のプライマリ層とバックアップ層のバッファに格納されている．

ラメータファイルは以下のものである．これらのうち，シミュレーションの構成を設定する

そのため，両者のバッファデータの量は異なる可能性があり，バッファデータの多いパラメータファイルの内容を表 2 に示す．

ほうに対応するデータディスクを選ぶと，後述するデータディスクへのバッファデー• ワークロードを生成するためのパラメータファイル（4.3.1 節を参照）

タの書き込み時にバッファ容量をより効率的に扱うことが出来る．

• シミュレーションの構成を設定するパラメータファイル

データディスクへの書き込み• ディスクドライブモデルの情報を設定するパラメータファイル（4.3.3 節を参照）

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表 2 シミュレータに渡すパラメータ
Table 2 Parameters of Simulator

Namenumber of cache disks
number of data disks
number of cache memory
memories per cache unit
disks per cache unit
init data
block sizelayout policy
threshold of to spindown
threshold of memory buﬀer
model of cache disk
model of data disk
model of cache memory

description
キャッシュディスク数
データディスク数
キャッシュメモリー数
キャッシュ単位当たりのキャッシュメモリ数
キャッシュ単位当たりのデータディスク数
シミュレータに渡すワークロードが初期データかどうかを指定
ディスクとの入出力処理を行う際のデータサイズ
データ配置方法を指定
アイドル状態からスピンダウンを開始するまでの閾値時間キャッシュメモリからデータディスクへ書き込む際の閾値容量
キャッシュディスクのディスクドライブモデル
データディスクのディスクドライブモデル
キャッシュメモリの各種パラメータシミュレーションの結果はログ情報として DB に格納され，実行後に評価や解析のために使用する．

RAPoSDA で提案したデータの配置方法は，データ配置方法を管理するコンポーネントを用意し，そのコンポーネント上で実現している．RAPoSDA 以外の手法をシミュレートする際は，この部分のみを変更すればよく，変更が容易である．データ配置に関するコンポーネントに関しては 4.3.2 で詳しく述べる．

4.3 構

成

シミュレータの全体構成を図 3 に示す．シミュレータを構成する主要なコンポーネントは以下の通りである．

• Workload Generation• Data Layout Management

図 3 シミュレーターの全体構成
Fig. 3 Conﬁgure of the Simulator• Storage Devices• Log Collection
次に個々のコンポーネントの詳細について説明する．

4.3.1 Workload Generation
ストレージに与えるワークロードを生成するコンポーネントである．WorkloadGeneratorという名前の Java のクラスに表 3 に示す各種パラメータを設定ファイルを引数で渡して実行することにより，様々な種類のワークロードを生成することが出来る．WorkloadGenerator

5c 2010 Information Processing Society of Japan°情報処理学会研究報告
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表 3 Workload Generator に渡すパラメータ値
Table 3 Parameters of Workload Generator

Nameworkload type
trace type
trace ﬁle patharrival time
access dataread ratio
data size

Description
ワークロードの種類
ワークロードが初期データかどうかを示す
トレースファイルのパス
到着間隔の分布
アクセスされるデータの偏りパターン
読み出し要求の割合
リクエストのデータサイズ

表 4 ディスクドライブモデルのパラメータ
Table 4 Parameters of Disk Drive Modelvalue
synthetic, traceinit, workload
ﬁle path
uniform, poisson
uniform, zipf
N |0 ≤ N ≤ 1
8KB ∼ 64MB

Name
capacity
plattersrpm
cacheSIzeinterface
activePower
idlePower
standbyPower
spindownEnergy
spindownTime
pinupEnergy
spinupTime

は，シミュレータが受け付けることが出来る形式のワークロードファイルを生成し，これがシミュレータの実行時にパラメータの 1 つとして渡される．

Description
ディスクの容量プラッターの枚数
ドライブの回転数（RPM）
キャッシュサイズ
I/O のインターフェース規格
アクティブ（読み出し/書き込み）時の消費電力
アイドル時の消費電力
スタンバイ時の消費電力
スピンダウン時の消費エネルギー
スピンダウンにかかる時間
スピンアップ時の消費エネルギー
スピンアップにかかる時間

このコンポーネントによって人工的に生成したワークロードや公開されているトレース
ファイル等 9) から生成したワークロードもその形式の違いに影響されず，シミュレータは

4.3.3 Storage Devices

統一されたインターフェースでワークロードを受け取ることができる．

ディスクドライブやキャッシュメモリなどの記憶装置の振る舞いをシミュレートするコン

4.3.2 Data Layout Management

ポーネントである．シミュレートする振る舞いは，ディスクアクセス時のシーク時間やデーデータの配置情報や配置方法を管理するコンポーネントである．本シミュレータはブロッ

タ転送時間などの性能に関する情報と，ディスクの回転状況（回転中，回転停止の期間）やク単位での I/O をシミュレートするが，クライアントから発行されるリクエストはブロッ状態遷移の状況などの消費電力に関する情報である．

クよりも粒度の大きいサイズのデータであるため，リクエストに対してどのデータブロック

既存のディスクシミュレータでは性能面の振る舞いはシミュレートしても，消費電力にが対応しており，そのブロックはどのストレージに格納されているか（書き込み要求の場合関連する振る舞いはシミュレートしない．また，本提案手法ではディスクドライブとキャッは，どのストレージに書き込むべきか）の情報を管理する．

シュメモリの連携によってディスクドライブの省電力化を実現するので，この部分の振る舞

ディスクへのデータ配置方法はシミュレータに与えるパラメータで設定するため，シミュいをシミュレートするために新規にシミュレータを作成することが必要であった．

レータの実行毎に動的に変更できる．RAPoSDA ではディスク配置方法として Chained

シミュレータで評価するディスクドライブのモデルは，パラメータで指定出来るため，様々Declustering を採用しているため，デフォルトではこの設定となっている．その他には，単なディスクモデルにおける評価が可能である．これを実現する仕組みは，シミュレータに渡純に１つのディスクにデータを格納してゆき，ディスクの容量がいっぱいになったら次のすパラメータでどのディスクドライブのモデルを使用するかを指定し，実際のディスクドラディスクに格納するという構成や，ランダムで格納先ディスクを決定する方法なども設定でイブのモデル情報は別のパラメータファイルで用意しておき，実行時に読み込む．4 に示す

きる．

項目がディスクドライブモデルのパラメータである．

さらに，データ配置方法を管理するモジュールは独立しているため，独自にデータ配置方

RAPoSDA で用いているデータディスクとキャッシュディスクには，同じディスクモデル法を作成することも比較的容易に行える．

や，別々のディスクモデルを設定することが出来る，

また，RAPoSDA ではキャッシュメモリとデータディスク，キャッシュディスクでの連携が4.3.4 Log Collection必要であるため，Data Layout Management ではこれらのストレージデバイス間でのデーログに記録する情報は以下のようなものである．

タのやりとりなども管理する．

• 回転開始/停止を行ったときの判断条件

6c 2010 Information Processing Society of Japan°

情報処理学会研究報告
IPSJ SIG Technical Report• リクエスト/レスポンスが発生した時間とその情報

PARAID7) は RAID 構成のストレージシステムに対する省電力化手法であり，データの• 各ディスクの状態とその期間ストライピングのパターンを偏らせてアクセスの無いディスクを作り，そのディスクを停止

これらの情報は LogCollector という Java のクラスが収集し，LogCollector が必要な情が，PARAID も RAID 構成に特化しているため，RAID 構成でないストレージに対してはさせる．従来の RAID に対して性能劣化はほとんどなくある程度の省電力効果は得られる
報を DB に書き込む．ある程度情報を集めてから DB へ書き込むため，DB アクセスのオー適用できない．

GRAID8) も RAID 構成ストレージの省電力化手法の一つである．GRAID では省電力化

バーヘッドを低減でき，シミュレータ自体の実行時間の短縮に寄与している．
ログに保存した各ディスクの状態とその期間に関する情報と，ディスクドライブのモデルと信頼性の確保に重点をおいており，RAID10 ベースのディスクアレイを前提としている．

で設定していた各状態での消費電力の情報を用いて，ストレージシステムの消費電力を求め通常のディスクドライブの他に，ログディスクというログ格納用のディスクを用いることにる．データディスク，キャッシュディスクのそれぞれで解析し，いつ，どの程度電力が消費より，ミラーリングされたディスクペアの一方のディスクアクセスを抑制する．

されたかを解析する．

本論文で紹介したシミュレータは，ストレージ構成を柔軟に設定でき，ディスクドライ

また，各リクエストの発生時間と応答時間の情報もログとして DB に保存しているので，ブのモデルも個別に設定できるため，MAID や DRPM や PARAID，GRAID 等のシミュ

この情報を用いて応答時間やスループットなども解析する．

レーションも可能である．EERAID は I/O スケジューリングやキャッシュの管理ポリシー

4.4 シミュレータの動作を工夫して省電力化を実現するものであるが，我々が作成するシミュレータではキャッシュシミュレーターの実行手順としては，まず Workload Generator によってワークロードメモリとディスクドライブの間でのデータ配置等もシミュレートするため，このようなストを生成し，生成したワークロードと，ストレージシステムの構成を設定するためのパラメーレージの上位階層レベルでの省電力化手法のシミュレーションにも対応可能である．

タファイルを入力としてシミュレーターに渡す．そしてシミュレーションが実行され，実行

6. まとめ及び今後の課題結果が DB に格納される．シミュレーションの終了後に DB から各種の実行結果情報を用いて結果の解析を行う．

本論文では，これまでに我々が提案してきたストレージの省電力化手法である RAPoSDAに関して，その省電力効果および性能を評価するために作成したシミュレーションの構成に

5. 関 連 研 究
4)

MAID

ついて述べた．シミュレーションはパラメータを設定することで様々なワークロードを生成

はキャッシュディスクを用いた手法を提案している．データの局所性があれば非したり，異なる構成のストレージシステムをシミュレートできることを示した．

常に良い省電力効果と良い性能維持をもたらすが，データの局所性に依存し過ぎているため今後の課題としては，実際のディスクストレージの消費電力とシミュレーションによる比局所性のない負荷によってはパフォーマンスが著しく低下してしまうという問題がある．

較を行い，シミュレーション結果との差異を分析し，より現実に近いシミュレーションを実DRPM5) では，ディスクドライブの消費電力量はその回転数（RPM）ディスクドライブ現するための課題を発見することが挙げられる．の回転数（RPM）の関数として表せることを示し，負荷に応じて動的にディスクの回転数

さらにデータの多重化構成や，書き込みデータのディスク割り当ての方法などを様々に変を変更することにより，省電力化と性能の維持を実現することを提案した．しかし回転数の化させた時の性能および消費電力の特性を調べ，ワークロード，データ配置方法，と省電力

動的な変更には技術的な課題も多く，多段階に渡って動的に回転数を変えることができる効果の関係性について調べる必要がある．

ディスクドライブは未だに実用化はされていない．

EERAID6)

また，信頼性についての定量的な評価も必要であるが，これは今回作成したシミュレー

は RAID コントローラーレベルでの動的な I/O スケジューリングとキャッターでは評価出来ないため，信頼性について検証することも今後の課題である．

シュ管理ポリシーによって RAID 構成ストレージの省電力化を実現する手法である．RAID
謝辞 本研究の一部は，日本学術振興会科学研究費補助金基盤研究 (A)(# 22240005) お構成に特化している．

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情報処理学会研究報告
IPSJ SIG Technical Report

よび文部科学省科学研究費補助金特定領域研究 (# 21013017) の助成により行われた．

参考文献

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2) 引田諭之，横田治夫：プライマリ・バックアップ構成を有効利用したストレージシス
テムの省電力化手法の提案 (2010).
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