JP2012168840A - Storage system, storage method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、上位装置からのデータを記憶媒体にコピーしながら保管するためのストレージシステムなどに関し、特に、複数のハードディスクを単独のハードディスクのように認識させて利用するディスクアレイシステムなどにおいてデータを記憶媒体にコピーしながら保管するためのストレージシステム、ディスクアレイ間のボリュームのコピー方法(ストレージ方法)、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a storage system for storing data while copying data from a host device to a storage medium, and more particularly to storing data in a disk array system that recognizes and uses a plurality of hard disks as a single hard disk. The present invention relates to a storage system for storing data while copying it to a medium, a method for copying a volume between disk arrays (storage method), and a program.
一般的に、ストレージシステムやディスクアレイシステムにおいては、上位装置からのデータを、磁気ディスク装置や光ディスク装置などのハードディスク(HDD:Hard Disk Drive)、シリコンディスク、またはフラッシュメモリなどの記憶媒体に書き込むと共に、それぞれの装置内や各装置間においてデータのコピーを行うことにより、システム上における負荷のバランスと改善を図っている。この場合、ディスクアレイ間においては、記憶領域の管理単位であるボリュームごとにデータのコピーを行っている。 In general, in a storage system or a disk array system, data from a host device is written to a storage medium such as a hard disk (HDD: Hard Disk Drive) such as a magnetic disk device or an optical disk device, a silicon disk, or a flash memory. The load on the system is balanced and improved by copying data within each device and between each device. In this case, data is copied between disk arrays for each volume which is a storage area management unit.
また、従来のストレージシステムやディスクアレイシステムは、通常、複数台のハードディスクを全体で一つの記憶装置として取り扱うRAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)の構成を採っている。このようなRAIDの構成を採ることによりアクセス処理のパフォーマンスやデータ保管の信頼性の向上を図ることができる。ところが、RAIDの構成を採ったとしても、装置内の故障状態によっては、同一アクセスインターフェイスなどによって接続されている場合や装置が故障した場合などに対しては、データへのアクセスを必ずしも保証できるとは限らない。そこで、このような装置の故障対応に備えるために、装置内において異なるインターフェイスに接続された記憶媒体にコピーを行ったり、他の外部装置にコピーを行ったりすることにより、より高いレベルの耐障害性を持たせる手法が用いられている。なお、装置内の記憶媒体間でコピーを行うことを筐体内レプリケーション(筐体内複製)、複数の装置間でコピーを行うことを筐体間レプリケーション(筐体間複製)と言う。このようにしてデータベースを別のデータベースにレプリケーション(複製)してデータの同期化を行うことにより、データ喪失に対する信頼性の向上を図っている。 Also, conventional storage systems and disk array systems usually have a RAID (Redundant Arrays of Independent Disks) configuration that handles a plurality of hard disks as a single storage device as a whole. By adopting such a RAID configuration, it is possible to improve the performance of access processing and the reliability of data storage. However, even if the RAID configuration is adopted, depending on the failure state in the device, access to data can always be guaranteed in the case of being connected by the same access interface or the like or in the case of failure of the device. Is not limited. Therefore, in order to prepare for the failure of such a device, a higher level of fault tolerance can be achieved by copying to a storage medium connected to a different interface in the device or copying to another external device. A technique for imparting sex is used. Copying between storage media in a device is called intra-cabinet replication (intra-cabinet replication), and copying between multiple devices is called inter-chassis replication (inter-cabinet replication). In this way, by replicating a database to another database and performing data synchronization, the reliability of data loss is improved.
また、筐体間レプリケーションについては、装置が収容されているデータセンタの停電やデータセンタ自体の災害などによってレプリケーションのサービスが不可能になることを防止するため、一定の通信距離だけ離れたデータセンタ間の装置相互において筐体間レプリケーションを行う。そして、一方のデータセンタにおいてレプリケーションのサービスが停止した際には、もう一方のデータセンタにコピーされたデータを用いて、レプリケーションのサービスを継続することなどが行われている。 For inter-box replication, a data center that is separated by a certain communication distance to prevent the replication service from becoming impossible due to a power failure of the data center in which the device is stored or a disaster of the data center itself. Perform inter-box replication between devices. When the replication service is stopped in one data center, the replication service is continued using the data copied to the other data center.
さらに、近年は、データセンタ内外の処理負荷を変化させたり、ストレージ(データ保管)の容量をリバランスさせたりすることにより、ストレージシステム全体の負荷の平準化を行うことが求められている。それに伴って、ストレージ時のデータ移動だけではなく、仮想化技術を用いて、上位装置側で実行されているプログラムの移動をサーバ間やデータセンタ間で行うフェデレーション(移行)技術の開発なども行われている。 Furthermore, in recent years, it has been required to balance the load of the entire storage system by changing the processing load inside and outside the data center or by rebalancing the storage (data storage) capacity. Along with this, not only data movement during storage, but also development of federation (migration) technology that uses virtualization technology to move programs executed on the host device side between servers and data centers. It has been broken.
なお、関連技術として次のような技術が開示されている。例えば、RAIDグループをロジカルユニットに分割するときに、RAIDグループに属する記録媒体の中に自動的にスワップ領域を生成する。さらに、上位装置のアクセス回数を、ロジカルユニットを構成するブロック単位で計測する。そして、ブロックのアクセス頻度が所定の回数を超えたときには、そのブロックを、そのブロックを含むロジカルユニットの属するRAIDグループの別のRAIDグループのスワップ領域にデータを移動して、上位装置のそのブロックのアクセスを、スワップ領域の中に移動したブロックによって行う(例えば、特許文献1参照)。この技術によれば、RAIDグループの中にロジカルユニットを設けるディスクアレイ装置において負荷分散のための構成を容易にすることができる。 The following technologies are disclosed as related technologies. For example, when a RAID group is divided into logical units, a swap area is automatically generated in a recording medium belonging to the RAID group. Further, the number of accesses of the host device is measured in units of blocks constituting the logical unit. When the access frequency of the block exceeds a predetermined number of times, the block is moved to the swap area of another RAID group of the RAID group to which the logical unit including the block belongs, and the block of the block of the host device is moved. Access is performed by the block moved into the swap area (see, for example, Patent Document 1). According to this technology, a configuration for load distribution can be facilitated in a disk array device in which a logical unit is provided in a RAID group.
また、他の関連技術として次のような技術が開示されている。例えば、複数のハードディスクドライブの記憶領域でそれぞれ構成される複数のプールに対してアドレスを管理し、上位装置からの要求に応じてアクセスを行うディスクアレイ装置において、タイマを用いて定期的にプールの負荷状況を監視し、アクセス頻度の高いデータが集中しているプールがあれば、そのプールから他のプールにアクセス頻度の高いデータを再配置することによって負荷の分散を行う。これによって、最適な負荷状態を維持できるディスクアレイ装置を実現することができる(例えば、特許文献2参照)。 In addition, the following technologies are disclosed as other related technologies. For example, in a disk array device that manages addresses for a plurality of pools each composed of storage areas of a plurality of hard disk drives and accesses in response to a request from a host device, the pool is periodically The load status is monitored, and if there is a pool in which frequently accessed data is concentrated, the load is distributed by rearranging the frequently accessed data from the pool to another pool. As a result, a disk array device that can maintain an optimal load state can be realized (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、負荷の変動によるプログラムのフェデレーション(移行)などに合わせてデータのレプリケーション(複製)を行う場合、前述したようなデータのレプリケーション先をあらかじめ決定して事前にデータのコピーを行う方式では、データのコピーが完了してからプログラムの実行を行うか、プログラムが必要とするデータ、すなわち、フェデレーション先のプログラムが必要とするデータをコピー元からコピー先へ移動させてからプログラムの実行を行うか、のいずれかを実行する必要がある。 However, when performing data replication (duplication) in accordance with program federation (migration) due to load fluctuations, etc., the method of copying data in advance by determining the data replication destination in advance as described above, Whether to execute the program after the copy of the program is completed, or to move the data required by the program, that is, the data required by the federation destination program from the copy source to the copy destination, Need to do either.
ところが、前者(データのコピーが完了してからプログラムの実行を行う)の場合は、データのコピーが完了するまでレプリケーションのサービスを実行することができないため、迅速にレプリケーションのサービスを実行することが困難である。また、後者(データをコピー元からコピー先へ移動させてからプログラムの実行を行う)の場合は、装置間のネットワークの帯域や通信距離によるアクセスの遅れなどによって、フェデレーション(移行)先のプログラムの実行速度が著しく損なわれるおそれがある。その結果、レプリケーションのサービスレベルを大きく低下させる要因となる。 However, in the former case (the program is executed after the data copy is completed), the replication service cannot be executed until the data copy is completed, so the replication service can be executed quickly. Have difficulty. In the latter case (the program is executed after the data is moved from the copy source to the copy destination), the federation (migration) destination program may be changed due to a delay in access due to the network bandwidth or communication distance between devices. Execution speed may be significantly impaired. As a result, the service level of replication is greatly reduced.
尚、特許文献1や特許文献2に開示された技術は、アクセス頻度の高いデータについては他の領域に移動させたり再配置を行っているので、元の領域に同一のデータは存在しないためにデータの冗長性は喪失されてしまう。 In addition, since the techniques disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 move or relocate data with high access frequency to another area, the same data does not exist in the original area. Data redundancy is lost.
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、データのコピーが未完了であってもフェデレーション(移行)先でレプリケーションのサービスの実行ができると共に、装置間のネットワークの帯域や通信距離に関わらずフェデレーション先のプログラムの実行速度を落とすことがないようなストレージシステム、ストレージ方法、及びプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and can execute a replication service at a federation (migration) destination even if data copying is incomplete, An object of the present invention is to provide a storage system, a storage method, and a program that do not decrease the execution speed of the federation destination program regardless of the communication distance.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、1台または複数台の記憶媒体を有し、異なる上位装置の間においてプログラムの移行を行うと共に、移行元のストレージ装置のデータからコピーされたコピーデータによって移行先のストレージ装置がプログラムの実行を行うストレージシステムであって、前記上位装置がアクセスした管理単位の記憶領域についてリードのアクセス頻度の統計値を採取するアクセス頻度統計取得手段と、異なる記憶媒体へデータを移行するとき、前記アクセス頻度統計取得手段が採取したアクセス頻度の統計値に基づいて、アクセス頻度の高い記憶領域のみのデータを前記異なる記憶媒体へ転送する移行手段と、前記移行手段が転送したデータを管理単位で前記異なる記憶媒体へコピーするボリューム管理手段とを備えることを特徴とするストレージシステムを提供する。 The present invention has been made in order to solve the above-described problem. The present invention has one or a plurality of storage media, migrates a program between different higher-level devices, and transfers data from the migration source storage device. A storage system in which a migration destination storage apparatus executes a program based on copy data copied from an access frequency statistics acquisition for collecting read access frequency statistics for a storage area of a management unit accessed by the host apparatus And means for transferring data of only a storage area having a high access frequency to the different storage medium based on a statistical value of the access frequency collected by the access frequency statistics acquisition means when transferring data to a different storage medium And a copy for copying the data transferred by the migration means to the different storage medium in a management unit. To provide a storage system, characterized in that it comprises a chromatography-management unit.
また、本発明は、1台または複数台の記憶媒体を有し、異なる上位装置の間においてプログラムの移行を行うと共に、移行元のストレージ装置のデータからコピーされたコピーデータによって移行先のストレージ装置がプログラムの実行を行うストレージ方法であって、前記上位装置がアクセスした管理単位の記憶領域についてリードのアクセス頻度の統計値を採取する第1のステップと、異なる記憶媒体へデータを移行するとき、前記第1のステップで採取されたアクセス頻度の統計値に基づいて、アクセス頻度の高い記憶領域のみのデータを前記異なる記憶媒体へ転送する第2のステップと、前記第2のステップで転送されたデータを管理単位で前記異なる記憶媒体へコピーする第3のステップとを含むことを特徴とするストレージ方法を提供する。 In addition, the present invention includes one or a plurality of storage media, performs program migration between different higher-level devices, and uses a copy data copied from data in the migration-source storage device as a migration-destination storage device Is a storage method for executing a program, wherein the first step of collecting statistical values of the read access frequency for the storage area of the management unit accessed by the host device, and when transferring data to a different storage medium, Based on the statistics of the access frequency collected in the first step, the second step of transferring the data of only the storage area with the high access frequency to the different storage medium, and the data transferred in the second step And a third step of copying data to the different storage medium in a management unit. To provide.
また、本発明は、1台または複数台の記憶媒体を有し、異なる上位装置の間においてプログラムの移行を行うと共に、移行元のストレージ装置のデータからコピーされたコピーデータによって移行先のストレージ装置が実行するプログラムであって、コンピュータを、前記上位装置がアクセスした管理単位の記憶領域についてリードのアクセス頻度の統計値を採取するアクセス頻度統計取得手段、異なる記憶媒体へデータを移行するとき、前記アクセス頻度統計取得手段が採取したアクセス頻度の統計値に基づいて、アクセス頻度の高い記憶領域のみのデータを前記異なる記憶媒体へ転送する移行手段、前記移行手段が転送したデータを管理単位で前記異なる記憶媒体へコピーするボリューム管理手段として機能させるためのプログラムを提供する。 In addition, the present invention includes one or a plurality of storage media, performs program migration between different higher-level devices, and uses a copy data copied from data in the migration-source storage device as a migration-destination storage device Is a program executed by an access frequency statistic acquisition unit that collects a statistical value of read access frequency for a storage area of a management unit accessed by the host device, and when transferring data to a different storage medium, Based on the access frequency statistics collected by the access frequency statistics acquisition means, a migration means for transferring only data in a storage area with a high access frequency to the different storage medium, and the data transferred by the migration means is different for each management unit. Providing a program to function as a volume management means for copying to a storage medium To.
本発明によれば、装置内、あるいは装置間でレプリケーションされるデータに関して、あらかじめリードの頻度の統計を取り、レプリケーションが指示された際には、リードの利用頻度の高いデータの転送を行い、レプリケーション先でプログラムの実行を行う際に不足するデータの転送をレプリケーション元からレプリケーション先に対して行っている。また、レプリケーション先にライトされたデータについては、転送不要である旨のメッセージをレプリケーション元に送り、不要なデータの転送を抑止している。これによって、レプリケーション先で実行されるプログラムの実行までの時間短縮を図ることができると共に、プログラム実行時のパフォーマンスの低下を最小限に抑えることができる。 According to the present invention, statistics of read frequency are collected in advance for data to be replicated within a device or between devices, and when replication is instructed, data having a high frequency of read use is transferred, and replication is performed. The data that is missing when the program is executed first is transferred from the replication source to the replication destination. For data written to the replication destination, a message indicating that transfer is not required is sent to the replication source to suppress transfer of unnecessary data. As a result, it is possible to shorten the time until the execution of the program executed at the replication destination, and it is possible to minimize the decrease in performance when the program is executed.
以下、本発明に係るストレージシステムとディスクアレイ間のボリュームのコピー方法(ストレージ方法)の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of a volume copy method (storage method) between a storage system and a disk array according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
《実施形態》
図1は、本発明の一実施形態に係るストレージシステムの構成を示すブロック図である。先ず、図1に示すストレージシステムの構成について説明する。このストレージシステムは、データの転送を行うレプリケーション元のA装置((移行元のストレージ装置)100Aと、このA装置100Aから転送されたデータを受信して複製データを保存するレプリケーション先のB装置(移行先のストレージ装置)100Bとによって構成されている。A装置100AとB装置100Bは、いずれも、ホストコンピュータ(図示せず)からのデータの読み込み(リード)/書き込み(ライト)を行うためのコマンドを発行する上位装置と通信接続されている。
<Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a storage system according to an embodiment of the present invention. First, the configuration of the storage system shown in FIG. 1 will be described. This storage system includes a replication-source A device ((migration source storage device) 100A that transfers data, and a replication-destination B device that receives the data transferred from the
レプリケーション元のA装置100Aは、上位装置からのコマンドやデータの送受信を行うホスト要求処理手段101Aと、A装置100AのデータをB装置100Bへ転送する通信手段102Aと、上位装置からのアクセス情報を解釈し、そのアクセス情報がリードであれば、記憶媒体106A上の何れのデータに何回のアクセスがあったかを示すアクセス頻度を取得するアクセス頻度統計取得手段103と、レプリケーション先のB装置100Bへのデータ転送の指示を行う移行手段104と、データを記憶する複数の記憶媒体106Aとを備えた構成となっている。
The replication source A
また、レプリケーション先のB装置100Bは、上位装置からのコマンドやデータの送受信を行うホスト要求処理手段101Bと、A装置100Aから転送されたデータを受信する通信手段102Bと、A装置100Aから受信したデータについて管理単位でリード/ライトの処理を行うボリューム管理手段105と、データを記憶する複数の記憶媒体106Bとを備えた構成となっている。
The replication
次に、図1に示すストレージシステムの動作について説明する。レプリケーション元であるA装置100Aのアクセス頻度統計取得手段103は、上位装置からのアクセスに従って記憶媒体106Aに対してリード又はライトの処理を行う。このとき、A装置100Aに対して、B装置100Bへのレプリケーション指示が行われると、移行手段104は、A装置100Aの通信手段102AからB装置100Bの通信手段102Bを経由してB装置100Bの記憶媒体106Bへデータのコピー(複製)を行う。
Next, the operation of the storage system shown in FIG. 1 will be described. The access frequency statistics acquisition means 103 of the
その際、A装置100Aの移行手段104は、アクセス頻度統計取得手段103の情報を参照し、リードのアクセス頻度の高い記憶媒体106Bの領域におけるデータのリストを入手する。このとき、アクセス頻度の高い/低いの判断は、所定のアクセス回数の閾値をあらかじめ設定し、その閾値より高いものをアクセス頻度の高いものとする。
At that time, the
次に、移行手段104は、リードのアクセス頻度の高い記憶媒体106Bの領域におけるデータのリストを入手すると、そのリストに存在するデータを記憶媒体106Aから読み出し、通信手段102Aを通じて、記憶媒体106Aから読み出したデータをB装置100Bへ送信する。これによって、B装置100B側では、通信手段102Bを通じてそのデータを受け取り、ボリューム管理手段105を通して記憶媒体106Bへ書き込む。
Next, when the
また、上位装置からB装置100Bに対してコマンドの指示が行われると、B装置100Bのホスト要求処理手段101Bがこのコマンドの指示を受け取る。そして、ホスト要求処理手段101Bは、ボリューム管理手段105に対してリードまたはライトの要求を送る。これによって、ボリューム管理手段105は、上位装置からホスト要求処理手段101Bへ送られたリードコマンドあるいはライトコマンドの内容に従い、リードコマンドで示されるデータが記憶媒体106B上に存在すれば、そのデータを上位装置へ送る。また、リードコマンドで示されるデータが記憶媒体106B上になければ、通信手段102Bを通じてA装置100Aからデータを受け取った後、このデータをB装置100Bのホスト要求処理手段101Bから上位装置へ送信する。
When a command is issued from the host apparatus to the
また、B装置100Bのホスト要求処理手段101Bが上位装置から受け取ったコマンドがライトコマンドであれば、そのライトコマンドで示されるデータを上位装置から受け取り、このデータを記憶媒体106Bへ書き込む。また、同時に、ボリューム管理手段106は、上位装置から受け取ったライトコマンドのデータを記憶媒体106Bに書き込む際に、それが未だA装置100Aから受け取っていないデータであれば、記憶媒体106Bにそのデータを書き込むと共に、通信手段102Bを通じて、そのデータの転送を行わなくてよい旨を示すメッセージをA装置100aの通信手段102Aへ送り、余分なデータの転送を抑止する。
If the command received by the host
次に、図1、図2、及び図3を用いて本実施形態におけるストレージシステムの全体の動作について詳細に説明する。尚、図2は、本発明の一実施形態に係るストレージシステムにおけるデータコピー中の動作形態を示す構成図であり、図3は、本発明の一実施形態に係るストレージシステムにおけるデータコピー終了後の動作形態を示す構成図である。 Next, the overall operation of the storage system according to this embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 1, 2, and 3. FIG. 2 is a configuration diagram showing an operation mode during data copying in the storage system according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram after data copying is completed in the storage system according to the embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows an operation | movement form.
A装置100Aにおいて、初期に、記憶領域の管理単位であるボリュームの割り当てが行われると、アクセス頻度統計取得手段103は、ホスト要求処理手段101Aからのボリュームに対するアクセスのリードのみの更新頻度を求めるために、それぞれの管理単位(ボリューム)ごとにその更新回数のカウントを行う。この管理単位としては、ディスクアレイなどのブロックアクセスであれば、最小管理単位を実行するか、この最小管理単位を複数合わせたチャンク単位(一塊の単位)として管理を実行する。
In the
このとき、チャンクの容量は数キロバイトから数ギガバイト単位に管理され、アクセス頻度のカウントは、チャンクの一部にリードアクセスがあればカウントを行い、リードとライトにまたがる様なアクセスがあった場合にはそれぞれのチャンクでカウントを行う。また、データを保管するストレージの管理単位がファイル単位であれば、ファイルごとにリードアクセスのカウントを行う。ここで、それぞれの更新頻度のカウントはそれぞれのチャンク、あるいはファイル単位にテーブルに保持するなどの処理を行う。 At this time, the capacity of the chunk is managed in units of several kilobytes to several gigabytes, and the access frequency is counted if there is read access to a part of the chunk, and if there is access that extends across read and write Counts in each chunk. Further, if the management unit of the storage for storing data is a file unit, the read access is counted for each file. Here, each update frequency count is processed in each chunk or in a table in units of files.
ここで、A装置100Aに幾分かのアクセスがあった後に、B装置100Bに対するデータのレプリケーション(複製)指示がA装置100Aに対して行われたとする。このときのプログラム移動の状態を図2で説明する。尚、図2では、1つのボリューム(管理単位)に対してリードアクセスの頻度の高い領域を示すリード頻度高領域201と、1つのボリュームに対してリードアクセスの頻度の低い領域を示すリード頻度低領域202とが存在している状態を示している。このとき、アクセス頻度の高い/低いの判断については、所定の閾値よりアクセス頻度が高いか、低いかによって決定する。
Here, it is assumed that a data replication (duplication) instruction to the
また、図2では、更新頻度の高い領域(リード頻度高領域201)と更新頻度の低い領域(リード頻度低領域202)が明確に区分されているが、これらの区分はテーブルなどによって仮想的に行われている。A装置100Aに対するデータのレプリケーション(複製)指示が発生すると、アクセス頻度統計取得手段103は、記憶媒体106A上のボリュームでアクセス頻度の高い領域であるリード頻度高領域201のリストを移行手段104へ渡す。尚、本実施形態の図面では特に表示されてないが、上位装置と連動してプログラムのフェデレーション(移行)時にデータのレプリケーション(複製)を行う際には、上述のようなレプリケーション指示が常に行われる。
Further, in FIG. 2, an area with high update frequency (high read frequency area 201) and an area with low update frequency (low read frequency area 202) are clearly divided, but these sections are virtually divided by a table or the like. Has been done. When a data replication (duplication) instruction is issued to the
A装置100Aの移行手段104は、リード頻度の高い領域を示すリード頻度高領域201のリストに従って、通信手段102Aを用いてB装置100Bに対してデータのレプリケーション(複製)指示を行う。これによって、B装置100Bは、A装置100Aからのレプリケーションデータに対して、記憶媒体106B上にレプリケーションデータを格納するための領域を用意する。この領域は、B装置100Bのボリューム管理手段105によって分割して管理されており、更新頻度の高いリード頻度高領域203とそれ以外の領域204に分割されており、A装置100Aのリード更新の高い領域(リード頻度高領域201)は、B装置100Bの領域203にコピーされる。
The
B装置100Bが、通信手段102Bを通じてA装置100Aからのレプリケーションデータを受け取ると、B装置100Bの通信手段102Bは、そのレプリケーションデータをボリューム管理手段105へ渡す。これによって、ボリューム管理手段105は、記憶媒体106B上にレプリケーション(複製)のためのボリューム(管理単位の領域)の作成を行うと共に、いずれのレプリケーションデータが記憶媒体106Bに格納されたかについての管理を行う。この管理方法は、前述のチャンク単位またはファイル単位で行われる。
When the
また、B装置100Bのボリューム管理手段105は、ホスト要求管理手段101Bを通じて上位装置から受け取ったライトデータの管理も行い、記憶媒体106B上のデータが移行後のプログラムによって更新されたか否かの管理も行う。尚、この管理方法については後述する。
The
ここで、A装置100Aにおけるボリュームの更新頻度の高い領域であるリード更新高領域201が全てB装置100Bにコピーされると、A装置100Aの移行手段104は、全てのリード更新高領域201のコピーが完了した旨を示すメッセージをB装置100Bに対して行う。
Here, when all of the read update
すると、B装置100Bは、コピーが完了した旨のメッセージの受信を行い、ボリューム管理手段105にその旨の通知を行うと同時に、ホスト要求処理手段101Bに接続された上位装置、またはその上位装置を管理するさらに上流の上位装置に対して、プログラムの実行許可を送信する。
Then, the
また、B装置100Bのホスト要求処理手段101Bに接続された上位装置では、あらかじめA装置100Aのホスト要求処理手段101Aに接続された上位装置からのプログラムの移行が行われている。このようなプログラムの移行については、本発明とは直接的には関係ないので、本実施形態においては説明を省略するが、通常は、仮想マシンのフェデレーション(移行)機能として一般的に行われているものである。尚、仮想マシンでなくても、プログラムの分散実行など従来より行われている一般的な手法を用いてもよい。
In the host device connected to the host
次に、実行許可を得たB装置100B側の上位装置のプログラムは、B装置100Bのホスト要求処理手段101Bを通じてプログラムを実行するために、リード乃至ライトのアクセス処理を行う。その際、B装置100Bのボリューム管理手段105は、すでにA装置100AからB装置100Bの記憶媒体106Bへコピー済みのデータ、または、B装置100Bのホスト要求処理手段101Bを通じて記憶媒体106Bへライトされたデータが、図3に示すB装置100Bの領域301に存在するか否かを判断する。すなわち、ボリューム管理手段105は、既にアクセス要求されたデータに相当するデータが図3の領域301に存在するか否かを判断する。
Next, the program of the host device on the
図3に示す領域203の領域にデータがあれば、記憶媒体106Bに格納された領域203上のデータを、ホスト要求処理手段101Bを通じて上位装置へ送信する。また、未コピーのデータであれば、ボリューム管理手段105は、通信手段102Bを通じてA装置100Aに対して、該当する未コピーのデータのリード要求を行う。
If there is data in the
一方、A装置100Aでは、通信手段102Aを通じてリード要求を受け取ると、移行手段104を通じてボリューム(管理単位)のデータを記憶媒体106Aから取り寄せ、通信手段102Aを通じて、このデータを装置100Bに対して送信する。そして、B装置100Bが、通信手段102Bを通じてこのデータを受け取ると、ボリューム管理手段105は、ホスト要求処理手段101Bを通じてこのデータを上位装置へ送信すると共に、記憶媒体106B上のボリュームの領域204対してデータの書き込みを行う。その際、ボリューム管理手段105の管理情報はコピー済みとする。
On the other hand, when receiving a read request through the
また、上位装置からB装置100Bにライトが発生した際には、B装置100Bのホスト要求処理手段101Bを通じて、図3のライト更新のデータを格納する領域301の作成を行い、ホスト要求処理手段101Bからのライトデータを領域301へ書き込むと同時に、そのライトデータに相当するデータが、図2に示すB装置100Bの領域203、領域204に存在すればそのデータを破棄する。
Further, when a write occurs from the host apparatus to the
また、A装置100AからB装置100Bへデータが転送されていない場合、すなわち、B装置100Bの領域203、領域204、または領域301にデータが存在しない場合は、該当するライトデータに相当するデータの転送を行わない旨を示すメッセージを、B装置100Bの通信手段102Bを通じて、A装置100Aのボリューム管理手段105に対して行う。これによって、余分なデータの転送を行わないようにする。
Further, when data is not transferred from the
このようにして、A装置100Aであらかじめリードの頻度の統計を取り、A装置100AからB装置100Bへレプリケーション(複製)が指示された際には、A装置100AからB装置100Bへリードの利用頻度の高いデータ(リード頻度高データ)の転送を行い、レプリケーション先(B装置100B)でプログラムの実行を行う際に不足するデータの転送を、レプリケーション元(A装置100A)からレプリケーション先(B装置100B)に対して行う。また、レプリケーション先(B装置100B)にライトされたデータについては、転送不要であるメッセージをレプリケーション元(A装置100A)へ送り、不要なデータ転送を抑止することにより、レプリケーション先(B装置100B)で実行されるプログラムの実行までの時間の短縮化を実現することができると共に、プログラム実行時のパフォーマンスの低下を最小限に抑制することができる。
In this way, when the
また、図3において、A装置100Aのリード更新頻度の高い領域201のコピーが完了した後、B装置100B側でのプログラムの実行が行われた後に、残りのリード更新頻度の低い領域202のデータ転送を行うことにより、さらにパフォーマンスの低下を防ぐことができる。このとき、B装置100B側でプログラムの実行が行われた後に、リード更新頻度の高い領域201と同様に、A装置100Aの移動手段104とB装置100Bのボリューム管理手段105を用いて、領域202から領域204へのデータのコピーを行う。
Further, in FIG. 3, after the copy of the
このとき、何れのデータがコピーされたかはボリューム管理手段105によって管理されている。例えば、B装置100Bの上位装置からホスト要求処理手段101Bが受信したコマンドが領域204に対するアクセスであれば、前述の場合と同様に、通信手段102Bを通じてA装置100Aに対してデータの転送要求を行う。そして、A装置100Aから転送されたデータをB装置100Bの領域204に書き込むと同時に、B装置100Bのボリューム管理手段105によってデータはすでに転送済みであるとする情報を保持する。
At this time, which data has been copied is managed by the volume management means 105. For example, if the command received by the host
尚、プログラムがB装置100B側の上位装置での実行を中断され、A装置100A側に戻されることも考えられる。これは、例えば、A装置100A側の負荷が低下したため、必ずしもB装置100B側でレプリケーション(複製)を継続して実行しなくてもよい場合などである。このように、A装置100A側で適正な負荷でのプログラムの実行が可能であれば、B装置100B側の環境を維持する必要がなくなるので、ランニングコストの面から考えて、A装置100A側にプログラムを戻した方がベターである。これには、B装置100B側で管理している領域301、すなわち、ライトによる更新が発生した領域を、A装置100A側に戻すことによって実現させることができる。
It is also conceivable that the program is interrupted from being executed by the host device on the
また、A装置100A側では、B装置100B側のライトデータに相当するデータが格納されている領域201、または領域202に対して更新を行うことによりデータの切り戻しが可能となる。この処理では、A装置100A側ではスタンバイ状態、すなわち、A装置100A側ではプログラムを実行しないことを前提とするが、A装置100A側でもライトの更新分を管理することにより、A装置100A側でもプログラムの実行と、B装置100Bからのライトデータの更新分の切り戻しが可能となる。
On the
その際には、A装置100A側で複数のプログラムが実行され、それぞれのライトの更新分のイメージ領域を持つことにより、すなわち、図3に示す領域301に相当する領域を持つことにより、プログラムの実行と更新分の切り戻しを実現することができる。このとき、B装置100Bのボリューム管理手段105がA装置100A側にも実装され、それぞれのプログラムにより、ライトの更新領域の切り替えを行う機能が追加される。
At that time, a plurality of programs are executed on the
尚、本実施形態の図1では、A装置100AとB装置100Bとは、異なる手段を持つ構成で書かれてあるが、実際には、これらの手段の全てをA装置100AとB装置100Bとで備えていてもよい。すなわち、A装置100AとB装置100Bは、それぞれ、アクセス頻度統計取得手段103、移行手段104、及びボリューム管理手段105の全てを含む形で実装されてもよい。また、本実施形態に係るストレージシステムの説明では、複数台(2台)の装置からなるA装置100AとB装置100Bとしたが、同一装置内でそれぞれの処理手段を持つように手段を配分することにより、同一装置内でも前述の実施形態と同様の作用効果を実現することができる。
In FIG. 1 of the present embodiment, the
《まとめ》
以上説明したように、本発明の実施形態に係るストレージシステムは、単独の記憶媒体の記憶領域や、記憶媒体を複数まとめて見掛けの容量の増加させて冗長性を持たせたRAIDの記憶領域などにおけるボリューム(管理単位、)に対して、リードのアクセス頻度の統計を採っている。そして、仮想化によるデータのフェデレーション(移行)が発生したときや、データのレプリケーション(複製)の必要性が生じたときには、リードのアクセス頻度が高い記憶領域のデータを優先的にレプリケーション先の装置へ転送している。
<Summary>
As described above, the storage system according to the embodiment of the present invention has a storage area of a single storage medium, a RAID storage area in which a plurality of storage media are collectively added to increase the apparent capacity, and the like. Statistics of read access frequency are collected for the volume (management unit) in. When data federation (migration) occurs due to virtualization, or when there is a need for data replication (duplication), the data in the storage area with high read access frequency is given priority to the replication destination device. Forwarding.
このとき、リードのアクセス頻度の高い記憶領域の全て、または記憶領域の一部においてレプリケーション先の装置でレプリケーションが完了した後に、レプリケーション先の装置においてプログラムの実行を行う。また、このとき、レプリケーション先でプログラムの実行を行うのに際して、不足するデータについてはレプリケーション元から該当するデータを読み出すと共に、レプリケーション先でのライトはそのレプリケーション先で保持する。 At this time, after replication is completed in the replication destination apparatus in all or a part of the storage area where the read access frequency is high, the program is executed in the replication destination apparatus. At this time, when the program is executed at the replication destination, corresponding data is read from the replication source for the deficient data, and the write at the replication destination is held at the replication destination.
尚、ライトに関しては、レプリケーション元に該当するデータの転送が不要である旨のメッセージを転送するか、またはレプリケーション元からレプリケーション先へ該当するデータが送られた際に該当データを破棄するための手段を持つことにより、レプリケーション先の装置は記憶媒体の全てのデータの転送を待つ必要はなくなる。さらに、レプリケーション元からレプリケーション先へ利用される可能性の高いデータをあらかじめ転送することにより、パフォーマンスの低下を最小限にするデータのレプリケーションを実現することができ、かつ、レプリケーション先におけるプログラムの実行までの時間の短縮化と、レプリケーション実行時におけるパフォーマンスの低下の最小化を実現することができる。 For write, a means for transferring a message indicating that the transfer of the corresponding data to the replication source is unnecessary, or for discarding the corresponding data when the corresponding data is sent from the replication source to the replication destination. Thus, the replication destination apparatus does not need to wait for the transfer of all data on the storage medium. Furthermore, by transferring in advance data that is highly likely to be used from the replication source to the replication destination, it is possible to achieve data replication that minimizes performance degradation, and to execute programs at the replication destination. It is possible to reduce the time required for replication and minimize the performance degradation during replication.
すなわち、本発明によれば、磁気ディスク、光ディスク、シリコンディスク、またはフラッシュメモリなどの記憶媒体を用いたストレージシステムやディスクアレイシステムに関して、単独の装置内の記憶媒体、あるいは2台以上の装置間の記憶媒体に対して行うレプリケーションにおいては、あらかじめレプリケーションのペアが設定されていない場合であっても、レプリケーション先における全データのコピーの完了を待たずに、かつ単独の装置内、あるいは装置間においてレプリケーションを行うために用いるネットワークの帯域や通信距離の如何に関わらず、レプリケーション先でのプログラムの実行時間とパフォーマンスの低下を防止することが可能となる。 That is, according to the present invention, regarding a storage system or a disk array system using a storage medium such as a magnetic disk, an optical disk, a silicon disk, or a flash memory, a storage medium in a single device or between two or more devices In replication performed on storage media, even if a replication pair is not set up in advance, replication is not performed in a single device or between devices without waiting for the completion of copying all data at the replication destination. Regardless of the network bandwidth or communication distance used for performing the process, it is possible to prevent a decrease in the execution time and performance of the program at the replication destination.
言い換えると、従来技術のように、負荷の変動によるプログラムの移行(フェデレーション)等に合わせて、データのレプリケーション(複製)を行う場合に、データのレプリケーション先をあらかじめ決定し、事前にデータのコピーを行うような方式では、レプリケーション先でデータのコピーが完了してからプログラムの実行を行うか、または、フェデレーション先のプログラムが必要とするデータをコピー元から移動させてからプログラムの実行を行うか、のいずれかの方法を実行しなければならない。 In other words, as in the conventional technology, when performing data replication (duplication) in accordance with program migration (federation) due to load fluctuations, the data replication destination is determined in advance and data is copied in advance. In such a method, execute the program after the data copy is completed at the replication destination, or execute the program after moving the data required by the federation destination program from the copy source, Either way must be performed.
このとき、前者は、コピーが完了するまでレプリケーションのサービスを実行することができないため、迅速なレプリケーションのサービスの実現が困難である。また、後者は、装置間のネットワークの帯域や通信距離によるアクセスの遅れなどによって、データをフェデレーションするレプリケーション先のプログラムの実行速度が著しく損なわれるおそれがあり、結果的に、レプリケーションのサービスレベルの大きな低下を招く原因となる。 At this time, since the former cannot execute the replication service until the copying is completed, it is difficult to realize a rapid replication service. In the latter case, the execution speed of the replication destination program that federates data may be significantly impaired due to delays in access due to the network bandwidth or communication distance between devices, resulting in a high replication service level. It causes a decrease.
ところが、本発明のストレージシステムによる手段では、単独の装置内、あるいは複数の装置間でレプリケーションされるデータに関して、あらかじめリードの頻度の統計を採り、レプリケーションが指示された際には、リードの利用頻度の高いデータの転送を優先的に行っている。このとき、レプリケーション先でプログラムの実行を行う際に不足するデータの転送処理を、レプリケーション元からレプリケーション先へ行っている。また、レプリケーション先にライトされたデータについては、転送不要である旨のメッセージをレプリケーション元に送って不要なデータ転送を抑止している。これによって、レプリケーション先で実行されるプログラムの実行までの時間の短縮化を図り、プログラム実行時のパフォーマンスの低下を最小限にすることができる。 However, with the storage system means of the present invention, read frequency statistics are collected in advance for data that is replicated within a single device or between multiple devices, and when replication is instructed, the frequency of read usage High priority data transfer. At this time, transfer processing of data that is insufficient when the program is executed at the replication destination is performed from the replication source to the replication destination. For data written to the replication destination, a message indicating that transfer is not required is sent to the replication source to suppress unnecessary data transfer. As a result, it is possible to shorten the time until the execution of the program executed at the replication destination, and to minimize the performance degradation during the execution of the program.
以上、本発明に係るストレージシステムの実施形態について、図面を参照して詳述してきたが、本発明の具体的な構成は上記の実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもそれらは全て本発明に含まれる。 As described above, the embodiments of the storage system according to the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration of the present invention is not limited to the contents of the above-described embodiments, and the gist of the present invention. Even if there is a design change or the like within a range that does not deviate from the above, they are all included in the present invention.
尚、上述したストレージシステムの動作は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上述した各処理が実現される。ここで、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。 The operation of the storage system described above is stored in a computer-readable storage medium in the form of a program, and the above-described processing is realized by the computer reading and executing this program. Here, the computer-readable storage medium refers to a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, and the like. Alternatively, the computer program may be distributed to the computer via a communication line, and the computer that has received the distribution may execute the program.
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。 The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
本発明によれば、磁気ディスク装置や光ディスク装置などのハードディスクを冗長化したディスクアレイ装置やフラッシュメモリなどの不揮発メモリを複数個持ち、それらのメモリ間でプログラムやI/O(入出力)などの負荷の変動などによって随時にプログラムの移動を行うようなコンピュータシステム等において有効に利用することができる。 According to the present invention, a plurality of non-volatile memories such as a disk array device and a flash memory having redundant hard disks such as a magnetic disk device and an optical disk device are provided, and programs, I / O (input / output), etc. are provided between these memories. The present invention can be effectively used in a computer system or the like in which a program is moved at any time due to a change in load or the like.
100A A装置(移行元のストレージ装置)
100B B装置(移行先のストレージ装置
101A、101B ホスト要求処理手段
102A、102B 通信手段
103 アクセス頻度統計取得手段
104 移行手段
105 ボリューム管理手段
106A、106B 記憶媒体
201、202、203、204、301 記憶領域
100A A device (migration source storage device)
100BB device (
Claims (10)
前記上位装置がアクセスした管理単位の記憶領域についてリードのアクセス頻度の統計値を採取するアクセス頻度統計取得手段と、
異なる記憶媒体へデータを移行するとき、前記アクセス頻度統計取得手段が採取したアクセス頻度の統計値に基づいて、アクセス頻度の高い記憶領域のみのデータを前記異なる記憶媒体へ転送する移行手段と、
前記移行手段が転送したデータを管理単位で前記異なる記憶媒体へコピーするボリューム管理手段と
を備えることを特徴とするストレージシステム。 The migration destination storage apparatus has one or a plurality of storage media and performs migration of programs between different host apparatuses, and the migration destination storage apparatus executes the program by copy data copied from the migration source storage apparatus data. A storage system,
Access frequency statistics acquisition means for collecting statistical values of read access frequencies for the storage area of the management unit accessed by the host device;
When migrating data to a different storage medium, based on the access frequency statistics collected by the access frequency statistics acquisition means, a migration means for transferring only data in a storage area with a high access frequency to the different storage medium;
A storage system comprising: volume management means for copying data transferred by the migration means to the different storage medium in a management unit.
前記移行手段は、前記移行先のストレージ装置おけるプログラムの実行が終了した後に、前記移行元のストレージ装置により再度プログラムが実行された際には、前記移行先のストレージ装置でライトの更新のあったデータのみを転送する
ことを特徴とする請求項1に記載のストレージシステム。 The volume management means separately manages only the updated data when there is data update by a program in the migration destination storage device,
When the program is executed again by the migration source storage apparatus after execution of the program in the migration destination storage apparatus is completed, the migration means has a write update in the migration destination storage apparatus The storage system according to claim 1, wherein only data is transferred.
前記上位装置がアクセスした管理単位の記憶領域についてリードのアクセス頻度の統計値を採取する第1のステップと、
異なる記憶媒体へデータを移行するとき、前記第1のステップで採取されたアクセス頻度の統計値に基づいて、アクセス頻度の高い記憶領域のみのデータを前記異なる記憶媒体へ転送する第2のステップと、
前記第2のステップで転送されたデータを管理単位で前記異なる記憶媒体へコピーする第3のステップと
を含むことを特徴とするストレージ方法。 The migration destination storage apparatus has one or a plurality of storage media and performs migration of programs between different host apparatuses, and the migration destination storage apparatus executes the program by copy data copied from the migration source storage apparatus data. A storage method,
A first step of collecting a statistical value of a read access frequency for a storage area of a management unit accessed by the host device;
A second step of transferring data of only a storage area having a high access frequency to the different storage medium based on the statistical value of the access frequency collected in the first step when transferring data to a different storage medium; ,
And a third step of copying the data transferred in the second step to the different storage medium in a management unit.
前記移行先のストレージ装置おけるプログラムの実行が終了した後に、前記移行元のストレージ装置により再度プログラムが実行された際には、前記移行先のストレージ装置でライトの更新のあったデータのみを転送する第5のステップとを
さらに含むことを特徴とする請求項6に記載のストレージ方法。 A fourth step of separately managing only the updated data when there is a data update by a program in the migration destination storage apparatus;
After the execution of the program in the migration destination storage device is completed, when the program is executed again by the migration source storage device, only the data whose write has been updated in the migration destination storage device is transferred. The storage method according to claim 6, further comprising a fifth step.
コンピュータを、
前記上位装置がアクセスした管理単位の記憶領域についてリードのアクセス頻度の統計値を採取するアクセス頻度統計取得手段、
異なる記憶媒体へデータを移行するとき、前記アクセス頻度統計取得手段が採取したアクセス頻度の統計値に基づいて、アクセス頻度の高い記憶領域のみのデータを前記異なる記憶媒体へ転送する移行手段、
前記移行手段が転送したデータを管理単位で前記異なる記憶媒体へコピーするボリューム管理手段
として機能させるためのプログラム。 A program that has one or a plurality of storage media, performs program migration between different host devices, and is executed by the migration destination storage device using copy data copied from the data of the migration source storage device. And
Computer
Access frequency statistics acquisition means for collecting statistical values of read access frequency for the storage area of the management unit accessed by the host device;
A transfer means for transferring data of only a storage area having a high access frequency to the different storage medium based on a statistical value of the access frequency collected by the access frequency statistics acquisition means when transferring data to a different storage medium;
A program for functioning as volume management means for copying data transferred by the migration means to the different storage medium in a management unit.
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