JP2006244016A - コンピュータシステム及びアクセスパスの管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のホストコンピュータからアクセスされるストレージデバイスについて、アクセスパスの自動設定を行う。
【解決手段】 管理コンピュータ１は、複数のホストコンピュータ２に対して、定期的にストレージデバイス４のアクセスを行う際の経路情報２３を取得するように要求する。取得した経路情報２３は、管理コンピュータ１に送信され、経路監視手段１２は、経路情報の変化を監視する。１つのホストコンピュータ２の経路情報が変化すると、他のホストコンピュータ２の経路も自動的に再設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンピュータシステム、及び、アクセスパスの管理方法に関し、更に詳しくは、複数のホストコンピュータと１つ以上のストレージデバイスとがマルチパスで接続されているコンピュータシステム、及び、そのコンピュータシステムにおけるストレージデバイスのアクセスパスの管理方法に関する。

ストレージデバイスのマルチパスシステムは、複数のアクセスパスからストレージデバイスを制御するコンピュータシステムで用いられており、ストレージデバイスのアクセス負荷を複数のパスに適切に分散させている。ストレージデバイスのマルチパスシステムの一例が、特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載されたストレージデバイスのマルチパスシステムでは、各ストレージデバイスへの複数のアクセスパスを自動的に検出できるようにしており、ストレージデバイスとアクセスパスとを関連付ける複数パス検出手段と、ホストコンピュータから与えられるユニークＩＤを記憶するためのストレージデバイスの記憶領域とを備えている。複数パス検出手段は、ホストコンピュータからストレージデバイスへの複数のアクセスパスのうち、任意の１本を使用し、ストレージデバイスに対するユニークＩＤをストレージデバイス内の記憶領域に書き込む。

特許文献１には、複数のホストコンピュータが存在する場合については記載がない。従って、複数のホストコンピュータが存在する場合に、適切な負荷分散を行うことができるマルチパスシステムを構成する手法が求められている。

また、複数のホストコンピュータが存在する場合には、１つのホストコンピュータについて手作業で負荷分散を設定したとしても、ストレージの増加や、アクセスパスの故障などが発生するたびに、負荷分散を設定しなおす必要がある。

特許文献２には、複数のホストコンピュータから共通のストレージデバイスにアクセスするマルチパスシステムで、ホストコンピュータ、ストレージデバイス及びファブリックスイッチ上で動作する管理エージェントを設け、管理エージェントがアクセスパスに障害が発生した旨を検出すると、別のアクセスパスに切り替えるストレージシステムが記載されている。
特開２０００−３３０９２４号公報 特開２００２−２７８９０９号公報

特許文献２では、管理エージェントがアクセスパスに障害が発生した旨を検出すると、ホストコンピュータからのアクセスパスを自動的に切り替えている。しかし、複数のホストコンピュータを有するシステムでは、単にアクセスパスの障害を検出して、正常なアクセスパスに切り替えても、システム全体として効率的なアクセスパスの運用はできないという問題がある。

本発明は、上記従来のコンピュータシステムの問題に鑑み、システム全体として効率的な運用が可能なコンピュータシステム、及び、そのようなコンピュータシステムにおけるマルチパスの管理方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のコンピュータシステムは、複数のホストコンピュータと１つ以上のストレージデバイスとがマルチパス接続されているコンピュータシステムにおいて、
前記複数のホストコンピュータのアクセスパスを管理する管理コンピュータを備え、該管理コンピュータは、
各ホストコンピュータとストレージデバイスとの現在のアクセスパスの使用状況を示す経路情報を記憶する経路情報記憶部と、
各ホストコンピュータから現在のアクセスパスに関する経路情報を取得し、該取得したパス経路情報と前記経路情報記憶部に記憶された経路情報とを比較し、該経路情報の変化を監視する経路監視手段と、
前記経路監視手段がホストコンピュータに障害が発生した旨を検出した際に、該障害が発生したホストコンピュータの使用パス、及び、それ以外のホストコンピュータの少なくとも一部の使用パスの設定を行う経路設定手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明のアクセスパスの管理方法は、複数のホストコンピュータと１つ以上のストレージデバイスとがマルチパス接続されているコンピュータシステムで、アクセスパスを管理する方法において、
各ホストコンピュータとストレージデバイスとの現在のアクセスパスの使用状況を記憶するステップと、
各ホストコンピュータから現在のアクセスパスに関するパス使用状況を取得し、該取得したパス使用状況と前記経路情報記憶部に記憶されたパス使用状況とを比較し、パス使用状況の変化を監視するステップと、
前記監視ステップで、ホストコンピュータに障害が発生した旨を検出すると、該障害が発生したホストコンピュータを含む前記複数のホストコンピュータの使用パスの再設定を行うステップとを備えることを特徴とする。

本発明のコンピュータシステム及びアクセスパスの管理方法では、１つのホストコンピュータに障害が発生した場合には、その他のホストコンピュータについても、それらの経路情報に基づいてアクセスパスの再設定を行うので、手動でアクセスパスを設定する必要がない。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。図１は、本発明のコンピュータシステムのブロック図である。コンピュータシステムは、プログラム制御により動作する２つのホストコンピュータ２と、複数のディスク４２及び複数の入出力ポート４１を有するストレージデバイス４と、各ホストコンピュータ２とストレージデバイス４との間を接続するマルチパス構成を備えるアクセスパス５と、アクセスパス５を切り替えるファイバチャネルスイッチ３と、ホストコンピュータ２にネットワーク６を経由して接続されプログラム制御により動作する管理コンピュータ１とを備える。

各ホストコンピュータ２は、経路検出手段２１と、負荷分散手段２２と、経路情報２３とを備える。経路検出手段２１は、ホストコンピュータ２からストレージデバイス４のディスク４２へのアクセスパスを検出し、アクセスパスに接続されているホストコンピュータ２内のポート２４の識別子と、アクセスパスに接続されているストレージデバイス４内のポート４１の識別子と、アクセスパスを使用しているかどうかを示す使用状況とからなる経路情報２３を作成し、経路情報記憶部に記憶する。負荷分散手段２２は、ホストコンピュータ２からストレージデバイス４内のディスク４２へのアクセスパスのうち、使用するアクセスパスを経路情報２３に登録する。

管理コンピュータ１は、経路決定手段１１と経路監視手段１２と、経路情報１３を記憶する経路情報記憶部とを備える。経路情報記憶部は、定期的にホストコンピュータから読み出された経路情報２３から作成された経路情報１３を記憶している。経路決定手段１１は、経路情報記憶部に記憶された経路情報１３に基づいて使用経路を決定し、この決定した使用経路情報を、ネットワーク６を経由して、ホストコンピュータ２の負荷分散手段２２に送信する。経路決定手段１１は、また、ホストコンピュータの１つで障害が発生した場合には、全てのホストコンピュータの経路を再設定する。ホストコンピュータ２の障害には、ホストコンピュータ自体の障害と経路の障害とが含まれる。負荷分散手段２２が、受信した経路情報に基づいて使用経路を採用し、これによって、ホストコンピュータ２での負荷分散を実現する。経路監視手段１２は、ホストコンピュータ２から送信された経路情報２３から経路情報１３を作成し記憶装置に記憶する。

次に、図１〜図３を参考して本実施形態の動作について詳細に説明する。図２は本実施形態の管理コンピュータ１の処理を示すフローチャートであり、図３はホストコンピュータ２の処理を示すフローチャートである。管理コンピュータ１の経路決定手段１１は、ネットワーク６で接続されている各ホストコンピュータ２に対して、定期的に経路情報取得の要求をする（図２、ステップＡ１）。ホストコンピュータ２は、経路情報取得の要求を受けると、経路検出手段２１を用いて、ホストコンピュータ２からストレージデバイス４内のディスク４２への経路を検出し、経路情報２３を作成し、これを管理コンピュータ１に送信する。

ホストコンピュータ２で作成される経路情報２３は、図４に示されるように、各経路について、その経路が接続されているホストコンピュータ２内のポート２４の識別子（サーバポート識別子）と、経路が接続されているストレージデバイス４内のポート４１の識別子（ストレージポート識別子と呼ぶ）と、アクセスされているディスク４２の識別子と、その経路の使用の有無を示す接続情報とからなるテーブルとして与えられる。接続情報の初期値として「未決定」が与えられる。経路検出手段２１で検出された経路情報２３は、ネットワーク６を経由して管理コンピュータ１に送信される（ステップＡ２）。

経路決定手段１１は、ホストコンピュータ２から与えられた経路情報２３に、送信元のホストコンピュータ名を追加したものを、経路情報１３として登録する（ステップＡ３）。登録された経路情報１３は、図５に示されるようなテーブルとして与えられる。つまり、ホストコンピュータ２で取得された経路情報２３に、そのホストコンピュータの識別子を付加した経路情報である。

経路決定手段１１は、取得した経路情報１３に、「未決定」の経路が存在する場合には、経路の決定を行う。また、ホストコンピュータ２自体に障害が発生したなどの理由で、経路決定手段１１が規定時間内に経路情報２３を受信できなかった場合には、経路情報１３にはそのホストコンピュータに関する経路情報が追加されない。また、経路に障害が発生し当該経路の使用状況が空白となった場合には、記憶された経路情報１３と送信された経路情報２３との間に差分が発生し、経路決定手段１１は、経路の再設定を行う。

経路決定手段１１は、使用経路を決定するにあたって、まず、記憶された経路情報１３を検索し、ホストコンピュータ毎に使用状況が「使用」であるアクセスパスの数を求める。次いで、使用状況が「未決定」の経路が少なくとも１つ以上あるホストコンピュータのうち、「使用」であるアクセスパスの数が最小のホストコンピュータを経路決定の対象とする（ステップＡ４）。アクセスパスの数が最小のものが複数存在する場合は、その中で任意の１つを選ぶ。

経路情報１３から、ステップＡ４で選択されたホストコンピュータ名が登録されており、かつ、使用状況が「未決定」である任意のディスクを１つ選ぶ（ステップＡ６）。以下、経路情報１３の中で、ステップＡ４およびＡ６でそれぞれ決定したホストコンピュータ及びディスクの組に一致するものを経路決定対象と呼ぶ。

次に、経路決定手段１１は、経路決定対象の中から、使用するアクセスパス１本を決定する。まず、経路情報１３から、ストレージデバイスのポートごとに、使用状況が「使用」であるアクセスパスの数を求める（ステップＡ７）。ここで、使用状況が「使用」である経路数を使用パス数と呼ぶ。経路決定対象に含まれるストレージデバイスのポートの中で、使用パス数が最小でないものについて、経路情報１３に使用状態を「未使用」と登録し、経路決定対象から除外する（ステップＡ８）。

ステップＡ８終了後、さらに経路決定対象の絞り込みを行う。経路情報１３から、経路決定対象のホストコンピュータ２に一致するものに対象を狭め、ステップＡ７およびステップＡ８と同様に、ストレージデバイス４のポート４１ごとに使用パス数を求めて、最小でないものを「未使用」と登録し、経路決定対象から除外する（ステップＡ９および、ステップＡ１０）。

ステップＡ１０終了後、さらに経路決定対象の絞り込みを行う。経路情報１３から、経路決定対象のホストコンピュータに一致するものに対象を狭め、ステップＡ７およびステップＡ８と同様に、ホストコンピュータのポートごとに使用パス数を求めて、最小でないものを「未使用」と登録し、経路決定対象から除外する(ステップＡ１１および、ステップＡ１２）。

ステップＡ１２終了後の経路決定対象の中から、任意の１つの経路を使用経路として選択し、経路情報１３に使用状態を「使用」と登録し、使用経路として選択されなかった経路については、経路情報１３に「未使用」と登録する（ステップＡ１３）。

経路決定手段１１は、ステップＡ３へ進み、新たな経路決定対象を求める。ステップＡ３で経路決定対象がない、すなわち、経路情報１３に登録されているすべてのアクセスパスの使用状況が「使用」か「未使用」に設定されたとき、使用経路の決定は終了し、ステップＡ１４へ進む。

次に経路決定手段１１は、使用状況が設定された経路情報１３を、ネットワーク６を経由して、ホストコンピュータ２に送信する。負荷分散手段２２は、経路決定手段１１から送信された経路情報１３の中から、自身のホストコンピュータ名が登録されているものを抜き出し、経路情報２３に使用状況を登録する（ステップＡ１５）。

図３において、経路監視手段１２は、規定時間、たとえば１分ごとに、ネットワーク６に接続されている全てのホストコンピュータ２に、経路情報取得の要求を送信する（ステップＢ１）。経路情報取得の要求を受信したホストコンピュータ２は、経路検出手段２１で経路情報２３を作成し、ネットワーク６を経由してホストコンピュータ１に経路情報２３を送信する（ステップＢ２）。ステップＢ２で示される経路検出手段２１の動作は、図２のステップＡ２に示された経路検出手段２１の動作と同じであり、説明は省略する。次に、経路監視手段１２は、ステップＢ３で送信された経路情報２３と、管理コンピュータ１の経路情報１３とを比較し、経路情報に相違がないかを調べる（ステップＢ３）。

経路情報に相違がある場合、経路監視手段１２は、経路決定手段１１に使用経路の再決定を要求し、経路決定手段１１は、使用経路を決定する（ステップＢ４）。経路決定手段１１の動作は、図２に示された経路決定手段１１の動作と同じであり、説明は省略する。

次に、具体例を用いて本実施形態の動作を説明する。図６に示すような装置構成について、本実施形態の動作を示す。経路決定手段１１は、ホストコンピュータ２ａ、２ｂに対して経路情報取得の要求をすると、経路検出手段２１ａ、２１ｂは、図７に示す経路情報２３ａ、２３ｂを作成し、管理コンピュータ１へ送信する（ステップＡ１、Ａ２）。経路決定手段１１は、経路情報２３ａ、２３ｂから、経路情報１３を作成する（ステップＡ３）。経路情報２３ａ、２３ｂから作成される経路情報１３の例を図８に示す。

次に、経路決定手段１１は、経路情報１３から使用経路を決定する。経路情報１３が、図９に示すように登録されているときの動作を説明する。経路決定手段１１は、経路情報１３を検索し、ホストコンピュータごとに使用状況が「使用」であるアクセスパスの数を求め、「使用」パスの数が最小となるホストコンピュータ２を選ぶ。ホストコンピュータＳＶ１、ＳＶ２ともに、使用状況が「使用」のパスの数は１なので、経路決定対象のホストコンピュータは、ＳＶ１、ＳＶ２のうち、任意の１つが選ばれる。ここでは、ＳＶ１が選ばれたとする（ステップＡ４−Ａ５）。

経路情報１３から、ホストコンピュータ名がＳＶ１、かつ、使用状況が「未決定」である任意のディスク１つを選ぶ（ステップＡ６）。ここでは、Ｄ２が選ばれたとする。

次に、経路情報１３から、ストレージデバイスのポートごとに、使用状況が「使用」であるアクセスパスの数を求める（ステップＡ７）。ストレージポートＴ１、Ｔ２ともに使用状況が「使用」であるパスの数は１なので、経路設定対象は変更されない。

経路情報１３から、経路決定対象のホストコンピュータに一致するものに対象を狭めて、ストレージデバイスのポートごとに使用パスの数を求める。ここで、ストレージポートＴ２について、使用状況が「使用」であるパスはないので、経路決定対象からストレージポートＴ１の経路を「未使用」とし、経路決定対象を絞り込む（ステップＡ９−Ａ１０）。

ステップＡ１０の終了時点で経路決定対象は１つしかないので、ステップＡ１１−Ａ１２で、経路決定対象が絞り込まれることはない。絞り込まれた、ＳＶ１、Ｉ２、Ｔ２、Ｄ２で示されるアクセスパスを使用経路として選択し、経路情報１３の該当する項目の使用状況に「使用」と登録する（ステップＡ１３）。

すべてのアクセスパスについて、使用経路が決定され使用状況が「未決定」で示されるものがなくなったとき、ホストコンピュータ２ａ、２ｂへ経路情報１３を送信する（ステップＡ１４）。

負荷分散手段２２ａ、２２ｂは、送信された経路情報１３から自身のホストコンピュータ名の項目を検索し、登録された使用状況を経路情報２３ａ、２３ｂに反映させる（ステップＡ１５）。それぞれのディスクへのアクセスは、経路情報２３ａ、２３ｂで使用状況が「使用」であるアクセスパスを使用する。

上記実施形態では、管理コンピュータ１から複数のホストコンピュータ２に対する負荷分散の設定を自動的にすることができる。この場合、それぞれのホストコンピュータ２で取得した経路情報を、管理コンピュータ１に送信し、管理コンピュータ１がすべてのホストコンピュータに対しての経路情報から使用経路を設定する。このため、手作業による負荷分散の設定をする必要がなくなり、設定ミスの危険性をなくすことができる。

また、管理コンピュータが定期的に経路情報を取得し、経路情報が更新されたときに、使用経路の再設定を実施するので、アクセスパスの障害や、ホストコンピュータの障害によるダウンなど、経路情報の追加が発生したときに、設定変更を自動的に行うことができる。この結果、設定変更のたびに手作業で負荷分散を設定しなおす必要がなくなり、設定変更の抜けなどを防ぐことができる。

次に、本発明の他の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１０を参照すると、本実施形態のコンピュータシステムは、コンピュータシステムは、プログラム制御により動作する複数のホストコンピュータ２と、複数のディスク４２及び入出力ポート４１を有するストレージデバイス４と、各ホストコンピュータ２とストレージデバイス４との間を接続するマルチパス構成を備えるアクセスパス５と、アクセスパス５を切り替えるファイバチャネルスイッチ３と、ホストコンピュータ２にネットワーク６を経由して接続されプログラム制御により動作する管理コンピュータ１とを備える。

ホストコンピュータ２は、経路検出手段２１と、負荷分散手段２２と、経路情報２３とを備える。経路検出手段２１は、ホストコンピュータ２からストレージデバイス４のディスク４２へのアクセスパスを検出し、ホストコンピュータ２に接続されているポート２４の識別子と、ストレージデバイス４に接続されているポート４１の識別子と、アクセスパスを使用しているかどうかを示す使用状況とからなる経路情報２３を作成する。負荷分散手段２２は、ホストコンピュータ２からストレージデバイス４内のディスク４２へのアクセスパスのうち、使用するアクセスパスを経路情報２３に登録する。

管理コンピュータ１は、経路決定手段１１と、経路監視手段１２と、経路情報１３とを備える。経路決定手段１１は、ホストコンピュータ２から与えられた経路情報２３を用いて、それぞれのホストコンピュータからディスクへの使用状況を設定する。経路監視手段１２は、ホストコンピュータ２からの経路情報２３を定期的に取得し、取得した経路情報２３に変更が生じた場合、経路決定手段１１へ使用状況の再決定を要求する。

本実施形態は、ホストコンピュータ２が３つ存在している点と、ストレージデバイス４のポート４１が４つ存在している点と、ホストコンピュータとストレージデバイスとのアクセスパスが１２本存在している点で、図１に示す実施形態と異なっている。

上記実施形態で示すように、本発明は、ある特定のストレージデバイスにアクセスするためのアクセスパスがＮ（Ｎは任意の正整数）本に拡張されていても、ホストコンピュータの数がＭ（Ｍは任意の正整数）に拡張されていても、実施することが可能である。

なお、本実施形態における経路決定手段１１、経路監視手段１２、経路検出手段２１、及び、負荷分散手段２２の動作の内容は、それぞれ、前述した実施形態における経路決定手段１１、経路監視手段１２、経路検出手段２１、及び、負荷分散手段２２の動作の内容と同様である。

以上、本発明をその好適な実施態様に基づいて説明したが、本発明のコンピュータシステム及びマルチパスの管理方法は、上記実施態様の構成にのみ限定されるものではなく、上記実施態様の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。また、本発明の好適な態様として記載した各構成や実施形態で記載した各構成については、本発明の必須の構成と共に用いることが好ましいが、単独であっても有益な効果を奏する構成については、必ずしも本発明の必須の構成として説明した全ての構成と共に用いる必要はない。

本発明のコンピュータシステムは、複数のホストコンピュータからマルチパスを介してアクセスされる共通のストレージデバイスを有するコンピュータシステムに適用できる。

本発明の一実施形態に係るコンピュータシステムのブロック図。 図１の管理コンピュータの処理を示すフローチャート。 図１のホストコンピュータの処理を示すフローチャート。 ホストコンピュータの経路情報を示すテーブル。 管理コンピュータの経路情報を示すテーブル。 具体例のコンピュータシステムのブロック図。 図６のコンピュータシステムにおけるホストコンピュータの経路情報を示すテーブル。 図６のコンピュータシステムにおける管理コンピュータの経路情報を示すテーブル。 図６のコンピュータにおける経路決定手段が決定対象とする経路情報の例を示すテーブル。 本発明の他の実施形態に係るコンピュータシステムのブロック図。

符号の説明

１：管理コンピュータ
２、２ａ、２ｂ：ホストコンピュータ
３：ファイバチャネルスイッチ
４：ストレージデバイス
５：パス（ファイバチャネルケーブル）
６：ネットワーク
１１：経路決定手段
１２：経路監視手段
１３：経路情報
２１、２１ａ、２１ｂ：経路検出手段
２２、２２ａ、２２ｂ：負荷分散手段
２３、２３ａ、２３ｂ：経路情報
２４：ポート
３１：ポート
４１：ポート
４２：ディスク

Claims (4)

1. 複数のホストコンピュータと１つ以上のストレージデバイスとがマルチパス接続されているコンピュータシステムにおいて、
   前記複数のホストコンピュータのアクセスパスを管理する管理コンピュータを備え、該管理コンピュータは、
   各ホストコンピュータとストレージデバイスとの現在のアクセスパスの使用状況を示す経路情報を記憶する経路情報記憶部と、
   各ホストコンピュータから現在のアクセスパスに関する経路情報を取得し、該取得したパス経路情報と前記経路情報記憶部に記憶された経路情報とを比較し、該経路情報の変化を監視する経路監視手段と、
   前記経路監視手段がホストコンピュータに障害が発生した旨を検出した際に、該障害が発生したホストコンピュータの使用パス、及び、それ以外のホストコンピュータの少なくとも一部の使用パスの設定を行う経路設定手段とを備えることを特徴とするコンピュータシステム。
2. 前記経路監視手段は、ホストコンピュータが使用しているアクセスパスに障害が発生したときに、該ホストコンピュータから取得したパス使用状況に基づいて、該ホストコンピュータに障害が発生した旨を検出する、請求項１に記載のコンピュータシステム。
3. 前記経路監視手段は、前記ホストコンピュータから経路情報が所定の時間内に受信できないときに、該ホストコンピュータに障害が発生したと判定する、請求項１又は２に記載のコンピュータシステム。
4. 複数のホストコンピュータと１つ以上のストレージデバイスとがマルチパス接続されているコンピュータシステムで、アクセスパスを管理する方法において、
   各ホストコンピュータとストレージデバイスとの現在のアクセスパスの使用状況を記憶するステップと、
   各ホストコンピュータから現在のアクセスパスに関するパス使用状況を取得し、該取得したパス使用状況と前記経路情報記憶部に記憶されたパス使用状況とを比較し、パス使用状況の変化を監視するステップと、
   前記監視ステップで、ホストコンピュータに障害が発生した旨を検出すると、該障害が発生したホストコンピュータを含む前記複数のホストコンピュータの使用パスの再設定を行うステップとを備えることを特徴とするアクセスパスの管理方法。

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