JP4934820B2 - RAID device and stripe conversion control method for RAID device - Google Patents
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本発明は、複数の物理ディスク装置を含むディスク装置群と、上位装置に接続して運用され、前記ディスク装置群の予め割り当てられた複数のディスク装置毎にデータのリード/ライト制御を行うコントローラを複数備え、前記各コントローラは、上位装置からの要求に応じRAID構成定義に従ってデータを分解し、複数の物理ディスク装置に並列にリード/ライトする機能を備えたRAID装置及びRAID装置のストライプ変換制御方法に関するものである。 The present invention provides a disk device group including a plurality of physical disk devices, and a controller that is operated by being connected to a host device and performs data read / write control for each of a plurality of disk devices assigned in advance in the disk device group. A plurality of RAID controllers each having a function of decomposing data according to a RAID configuration definition in accordance with a request from a host device and reading / writing data in parallel to a plurality of physical disk devices, and a stripe conversion control method for a RAID device It is about.
(1) :従来例1
以下、特許文献1を従来例1として説明する。従来例1には次のような内容が記載されている。なお、RAIDは、Redundant Arrays of Inexpensive Diskのことである。
(1): Conventional example 1
Hereinafter,
(a) :「RAID構成の冗長度を変更するRAID装置において、多様なRAIDレベル変換、容量増加を可能とする。」・・・要約の欄を参照
(b) :「少なくとも、RAIDレベルと論理デバイス数を定義した新旧のRAID構成定義情報を使用し、制御部が、それぞれによりRLUをマッピングして、ステージング、ライトバックして、RAID構成を変更する。このため、多様なRAIDレベルの変換、容量増加を実現できる。」・・・要約の欄を参照
(c) :「従って、本発明の目的は、活性状態でのRAIDレベルの変更範囲を拡大するためのRAID装置及び論理デバイス拡張方法を提供するにある。」・・・段落番号[0011]参照
(d) :「又、本発明の他の目的は、物理ディスク数の変更なしに、活性状態でRAIDレベルを変更するためのRAID装置及び論理デバイス拡張方法を提供するにある。」・・・段落番号[0012]参照
(e) :「更に、本発明の他の目的は、活性状態で、RAIDレベルを変更せずに、RAIDグループの容量を増大するためのRAID装置及び論理デバイス拡張方法を提供するにある。」・・・段落番号[0013]参照
(2) :従来例2
以下、特許文献2を従来例2として説明する。従来例2には次のような内容が記載されている。
(a): “Different RAID level conversion and capacity increase are possible in a RAID device that changes the redundancy of a RAID configuration.” See the summary section.
(b): “At least, using the old and new RAID configuration definition information that defines the RAID level and the number of logical devices, the control unit maps the RLU, staging and writing back, respectively, and changes the RAID configuration. For this reason, various RAID level conversions and capacity increases can be realized. "... See the summary column
(c): “Accordingly, an object of the present invention is to provide a RAID apparatus and a logical device expansion method for expanding the range of change of the RAID level in the active state.” See paragraph [0011].
(d): “Another object of the present invention is to provide a RAID apparatus and a logical device expansion method for changing a RAID level in an active state without changing the number of physical disks.” See paragraph number [0012]
(e): “Another object of the present invention is to provide a RAID device and a logical device expansion method for increasing the capacity of a RAID group without changing the RAID level in an active state.” ... See paragraph number [0013]
(2): Conventional example 2
Hereinafter,
(a) :「複数の論理ユニットを連結して、大容量論理ユニットを構築するストレージ制御装置において、複数のコントローラにまたがる論理ユニットの連結を可能とする。」・・・要約の欄を参照
(b) :「従って、本発明の目的は、論理ユニットを連結しても、コントローラの負荷が大きくなることを防止するためのストレージ制御装置及び制御方法を提供することにある。」・・・段落番号[0013]参照
(c) :「又、本発明の他の目的は、連結できる論理ユニットの制限を解除し、柔軟性のある大容量論理ユニットを構成するためのストレージ制御装置及びその制御方法を提供することにある。」・・・段落番号[0014]参照
(d) :「更に、本発明の他の目的は、論理ユニットを連結しても、ホストアクセス性能の低下を防止するためのストレージ制御装置及び制御方法を提供することにある。」・・・段落番号[0015]参照
(3) :従来例3
以下、特許文献3を従来例3として説明する。従来例3には次のような内容が記載されている。
(a): "In a storage control device that connects multiple logical units to build a large-capacity logical unit, it is possible to connect logical units across multiple controllers."
(b): “Therefore, an object of the present invention is to provide a storage control device and a control method for preventing an increase in the load on the controller even when logical units are connected.” See paragraph number [0013]
(c): “Another object of the present invention is to provide a storage control apparatus and a control method thereof for releasing a restriction on logical units that can be connected and configuring a flexible large capacity logical unit. Yes ... "see paragraph number [0014].
(d): “Another object of the present invention is to provide a storage control device and a control method for preventing degradation in host access performance even when logical units are connected.” See paragraph number [0015]
(3): Conventional example 3
Hereinafter,
(a) :「本発明は、パリティ機能を有するディスク・アレイ・システムのように、複数の記憶装置を有するシステムのデータ転送方法に係り、特に、このようなシステム中に新たな記憶装置を追加した場合における、システムに記憶されているデータの再配置方法及びデータのアクセス方法に関する。」・・・段落番号[0001]参照
(b) :「そこで、本発明の第1の目的は、システムに記憶されているデータを消去することなく、システムに新たな記憶装置を追加可能にする方法を提供することである。」・・・段落番号[0012]参照
(b): “The first object of the present invention is to provide a method that allows a new storage device to be added to the system without erasing the data stored in the system.” ..Refer to paragraph number [0012]
(1) :従来例1は、RAIDグループを変換する事で容量追加と性能向上を行なおうとした場合、同一RLU(RLU:RAIDグループの論理ユニット)内でディスク追加によりRAID構成を変更するものである。 (1): Conventional example 1 changes the RAID configuration by adding a disk in the same RLU (RLU: RAID group logical unit) when attempting to add capacity and improve performance by converting a RAID group. It is.
また、従来例2は、RAIDグループを変換する事で容量追加と性能向上を行なおうとした場合、RLU(RAIDグループの論理ユニット)にあるLUN(論理ユニット番号)を該当するRLUに結合する方法である。 Further, in the conventional example 2, when capacity addition and performance improvement are performed by converting a RAID group, a LUN (logical unit number) in an RLU (RAID group logical unit) is combined with the corresponding RLU. It is.
(2) :しかし、従来例1、2では、複数コントローラで1つのRLUを制御できなかった。そのため、資源の効率的な利用ができなかった。また、従来例1、2では、RAID構成の再配置時に、元の構成データを上書きしてしまい、途中で処理が異常終了した場合、元のRAID構成に戻す事が直ぐにできなかった。 (2): However, in Conventional Examples 1 and 2, one RLU could not be controlled by a plurality of controllers. As a result, the resources could not be used efficiently. In the conventional examples 1 and 2, when the RAID configuration is rearranged, the original configuration data is overwritten, and if the process ends abnormally in the middle, the original RAID configuration cannot be immediately restored.
(3) :従来例3は、ディスクの増設に伴う再配置に係り、データ移動が必要なストライプはコピー処理により成され、新パリティデータが書き込まれるまで元データはそのままで、その後、再配置の新領域に供されるというものである。従って、従来例3は本発明の特許請求の範囲に記載された必須構成要件を含まず、本発明の参考程度の内容である。 (3): Conventional example 3 is related to rearrangement due to the expansion of disks. Stripes that require data movement are created by copy processing, and the original data remains unchanged until new parity data is written. It will be used in new areas. Therefore, Conventional Example 3 does not include the essential constituent elements described in the scope of claims of the present invention, and is a content for reference of the present invention.
本発明は前記従来の課題を解決し、1つのRAIDグループで制御されていたデータについて、自身を含む複数のRAIDグループに再配置する事で、装置資源を効率的に利用すると共に、データ再配置を安全に実現することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and relocates data controlled by one RAID group to a plurality of RAID groups including itself, thereby efficiently utilizing device resources and data relocation. The purpose is to realize safely.
本発明は前記の目的を達成するため、次のように構成した。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
(1) :複数の物理ディスク装置を含むディスク装置群と、上位装置に接続して運用され、前記ディスク装置群の予め割り当てられた複数のディスク装置毎にデータのリード/ライト制御を行うコントローラを複数備え、前記各コントローラは、上位装置からの要求に応じRAID構成定義に従ってデータを分解し、複数の物理ディスク装置に並列にリード/ライトする機能を備えたRAID装置において、前記各コントローラには、データのリード/ライトの制御を行う制御部と、前記各コントローラの制御対象のデータの配置情報を記憶するデータ配置管理テーブルを格納する記憶手段と、前記各コントローラの制御部により1つのRAIDグループで制御されていたデータを、自身を含む複数のRAIDグループに再配置する制御であるストライプ変換制御を行う際、変換元ディスクからリードした転送データを一時的に格納するバッファメモリとを少なくとも備え、前記各コントローラの制御部は、ストライプ変換制御を行う際、1つのRAIDグループ内のデータを、同一RAIDレベルの自RAIDグループを含む複数RAIDグループに再配置するフェーズ1と、前記フェーズ1で再配置する前のRAIDグループについては、二重のデータを持っている状態であり、このデータの消し込みとデータ再配置を行うフェーズ2とからなる2つのフェーズを遷移する機能を備え、更に、前記各コントローラの制御部が前記ストライプ変換制御の際に行うフェーズ1では、元のデータを残しながら変換元RAIDグループのデータを別RAIDグループへ配置する機能を有し、前記フェーズ2では、変換により他RAIDグループへ移った事で二重に残ったデータ部を空き領域として、データを詰める機能を有すると共に、更に前記フェーズ1では、ストライプ変換処理用に前記バッファメモリの必要な領域を獲得する処理と、変換元データのリード処理と、移動先へのライト処理と、移動完了後、ホスト入出力の受付先を再配置後の構成に変更する処理と、獲得された前記バッファメモリを解放する処理を行い、更に前記フェーズ2では、ストライプ変換処理用に前記バッファメモリの必要な領域を獲得する処理と、変換元RAIDグループのデータをリードする処理と、他RAIDグループへ移ったデータ部の上書きする処理と、獲得された前記バッファメモリを解放する処理を行う機能を備えていることを特徴とする。
(1): a disk device group including a plurality of physical disk devices, and a controller that operates in connection with a host device and performs data read / write control for each of a plurality of disk devices assigned in advance in the disk device group. Each of the controllers includes a RAID device having a function of decomposing data according to a RAID configuration definition in accordance with a request from a host device and reading / writing in parallel to a plurality of physical disk devices. and a control unit for controlling the data read / write, memory means for storing the data layout management table for storing arrangement information of the data of the control object for each controller, wherein a single RAID group by the control unit of each controller This is a control that relocates the controlled data to multiple RAID groups including itself. A buffer memory for temporarily storing transfer data read from the conversion source disk when performing the trip conversion control, and the controller of each controller performs data conversion within one RAID group when performing the stripe conversion control. Are rearranged into a plurality of RAID groups including the own RAID group of the same RAID level, and the RAID group before being rearranged in the
(2) :前記(1) のRAID装置において、前記各コントローラは、それぞれ自コントローラが担当するRAIDグループが割り当てられており、コントローラ間で相互にデータ転送を含む通信ができるように各コントローラ間には通信手段を備え、該通信手段を介して、各コントローラが担当するRAIDグループに対するリード/ライトデータの転送を行う機能を備えると共に、前記ストライプ変換処理では、各RAIDグループ内の複数ストライプ分のデータを1まとめにし、データ再配置の最小単位の1セグメントとして扱う機能を備えていることを特徴とする。 (2): In the RAID device according to (1), each controller is assigned a RAID group assigned to the controller, and the controllers can communicate with each other so that communication including data transfer can be performed between the controllers. Includes a communication means, and has a function of transferring read / write data to the RAID group assigned to each controller via the communication means. In the stripe conversion process, data for a plurality of stripes in each RAID group is provided. And a function of handling them as one segment as a minimum unit of data rearrangement.
(3) :複数の物理ディスク装置を含むディスク装置群と、上位装置に接続して運用され、前記ディスク装置群の予め割り当てられた複数のディスク装置毎にデータのリード/ライト制御を行うコントローラを複数備え、前記各コントローラは、データのリード/ライトの制御を行う制御部と、前記各コントローラの制御対象のデータの配置情報を記憶するデータ配置管理テーブルを格納する記憶手段と、前記各コントローラの制御部により1つのRAIDグループで制御されていたデータを、自身を含む複数のRAIDグループに再配置する制御であるストライプ変換制御を行う際、変換元ディスクからリードした転送データを一時的に格納するバッファメモリとを少なくとも備え、上位装置からの要求に応じRAID構成定義に従ってデータを分解し、複数の物理ディスク装置に並列にリード/ライトすると共に、前記各コントローラの制御部は、ストライプ変換制御を行う際、1つのRAIDグループ内のデータを、同一RAIDレベルの自RAIDグループを含む複数RAIDグループに再配置するフェーズ1のステップと、前記フェーズ1のステップに続き、前記フェーズ1のステップで再配置する前のRAIDグループについては、二重のデータを持っている状態であり、このデータの消し込みとデータ再配置を行うフェーズ2のステップを行い、前記各コントローラの制御部が前記ストライプ変換制御を行う際に行うフェーズ1のステップでは、元のデータを残しながら変換元RAIDグループのデータを別RAIDグループへ配置する処理を有し、前記フェーズ2のステップでは、変換により他RAIDグループへ移った事で二重に残ったデータ部を空き領域として、データを詰める処理を有し、更に前記フェーズ1のステップでは、ストライプ変換処理用に前記バッファメモリの必要な領域を獲得する処理と、変換元データのリード処理と、移動先へのライト処理と、移動完了後、ホスト入出力の受付先を再配置後の構成に変更する処理と、獲得された前記バッファメモリ解放する処理を行い、更に前記フェーズ2のステップでは、前記フェーズ1の処理に続く処理として、ストライプ変換処理用に前記バッファメモリの必要な領域を獲得する処理と、変換元RAIDグループのデータをリードする処理と、他RAIDグループへ移ったデータ部の上書きする処理と、
獲得された前記バッファメモリを解放する処理を行うことを特徴とする。
(3): a disk device group including a plurality of physical disk devices, and a controller that operates in connection with a higher-level device and performs data read / write control for each of a plurality of disk devices assigned in advance in the disk device group. multiple wherein the each controller includes a control unit for controlling the data read / write, memory means for storing the data layout management table for storing arrangement information of the data of the control object for each controller, wherein each controller When performing stripe conversion control, which is control for rearranging data controlled by one RAID group by the control unit to a plurality of RAID groups including itself, transfer data read from the conversion source disk is temporarily stored . At least a buffer memory, and data according to the RAID configuration definition in response to a request from the host device In addition, the controller of each controller performs data conversion in one RAID group on its own RAID group at the same RAID level when performing stripe conversion control. A
A process of releasing the acquired buffer memory is performed .
(作用)
以下、前記構成に基づく本発明の作用を説明する。
(Function)
The operation of the present invention based on the above configuration will be described below.
1.前記(1) 、(3) の作用
各コントローラの制御部は、ストライプ変換制御を行う際、フェーズ1からフェーズ2へ遷移する2つのフェーズを有する。フェーズ1では、1つのRAIDグループ内のデータを同一RAIDレベルの自RAIDグループを含む複数RAIDグループに再配置し、フェーズ2では、前記フェーズ1で再配置する前のRAIDグループについては、二重のデータを持っている状態であり、このデータの消し込みとデータ再配置を行う。
1. Actions of (1) and (3) The controller of each controller has two phases that transition from
このようにすれば、1つのRAIDグループで制御されていたデータについて、自身を含む複数のRAIDグループに再配置する事で、装置資源を効率的に利用でき、また、データ再配置を安全に実現できる。 In this way, device resources can be used efficiently by relocating the data controlled by one RAID group to multiple RAID groups including itself, and data relocation can be realized safely. it can.
また、各コントローラの制御部が前記ストライプ変換制御を行う際に行うフェーズ1では、元のデータを残しながら変換元RAIDグループのデータを別RAIDグループへ配置する機能を有し、フェーズ2では、変換により他RAIDグループへ移った事で二重に残ったデータ部を空き扱いにして、データを詰める機能を有する。
Further, in
更にフェーズ1では、ストライプ変換処理用に前記バッファメモリの必要な領域を獲得する処理と、変換元データのリード処理と、変換後データ配置へのライト処理と、変換完了後、ホスト入出力の受付先を変換完了構成に変更する処理と、ストライプ変換処理用バッファメモリ解放する処理を行う。
Further, in
更にフェーズ2では、ストライプ変換処理用に前記バッファメモリの必要な領域を獲得する処理と、変換元RAIDグループのデータをリードする処理と、他RAIDグループへ移ったデータ部への後構成での上書きする処理と、上書きデータ進捗更新する処理と、前記バッファメモリ解放する処理を行う機能を備えている。
Further, in
このようにすれば、1つのRAIDグループで制御されていたデータについて、自身を含む複数のRAIDグループに再配置する事で、装置資源を効率的に利用でき、また、データ再配置を安全に実現することができる。 In this way, device resources can be used efficiently by relocating the data controlled by one RAID group to multiple RAID groups including itself, and data relocation can be realized safely. can do.
2.:前記(2) の作用
前記ストライプ変換処理では、各RAIDグループ内の複数ストライプ分のデータを1まとめにし、データ再配置の最小単位の1セグメントとして扱う。
2. : Effect of (2) In the stripe conversion process, data for a plurality of stripes in each RAID group are grouped together and handled as one segment as a minimum unit of data rearrangement.
このようにすれば、1つのRAIDグループで制御されていたデータについて、自身を含む複数のRAIDグループに再配置する事で、装置資源を効率的に利用し、また、データ再配置を安全に実現することができる。 In this way, data that was controlled by one RAID group can be relocated to multiple RAID groups including itself, thereby efficiently using device resources and realizing data relocation safely. can do.
本発明は請求項1乃至3により次のような効果がある。
The present invention has the following effects according to
(1) :1つのRAIDグループで制御されていたデータについて、自身を含む複数のRAIDグループに再配置する事で、装置資源を効率的に利用し、また、データ再配置を安全に実現することができる。 (1): By efficiently relocating the data controlled by one RAID group to a plurality of RAID groups including itself, device resources can be used efficiently and data relocation can be realized safely. Can do.
(2) :従来方式でデータの再配置を行う場合、データを一時的に退避させた状態でRAID構成を変更してデータをリストアする方式か、データをバッファ上に載せた状態で新規構成への上書き処理を行う方式をとっていた。 (2): When data is rearranged by the conventional method, the data is temporarily saved and the RAID configuration is changed to restore the data, or the data is placed on the buffer and the new configuration is changed. The method of performing the overwriting process of was taken.
これに対して本発明では、一旦、新規に追加されたRAIDグループへのデータ移行を行った後に、変換元のRAIDグループについて再配置処理を行なっている。そのため、データのリストアが不要なままで、更に、常にデータディスク上に二重化されたデータが残っている状態となり、データ移行が効率的でありながら、より安全にデータ再配置を実施できる効果がある。 On the other hand, in the present invention, after the data migration to the newly added RAID group is performed once, the rearrangement process is performed on the conversion source RAID group. As a result, there is no need to restore data, and there is always a state in which duplicated data remains on the data disk, and there is an effect that data relocation can be performed more safely while data migration is efficient. .
(3) :前記(2) に関連して、フェーズ1でエラー発生時には即時元構成に戻ることができるため、より安全にデータ再配置を実施できる効果がある。
(3): In relation to the above (2), when an error occurs in
(4) :各RAIDグループ内の複数ストライプ分のデータを1まとめにし、データ再配置の最小単位の1セグメント(1セグメント=nストライプ分のデータ)として扱う。この場合、1セグメントの単位を自由に設定することでディスク性能、コントローラ間のデータ転送性能等の最適値を設定可能(セグメントを転送単位と同一にする等)である。 (4): Data for a plurality of stripes in each RAID group are grouped together and handled as one segment (1 segment = data for n stripes) as a minimum unit of data rearrangement. In this case, it is possible to set optimal values such as disk performance and data transfer performance between controllers by freely setting the unit of one segment (eg, making the segment the same as the transfer unit).
(5) :セグメントを小さくする事で、ディスク及びコントローラを多数使う事ができるため、シーケンシャルな処理性能の向上が見込まれる。すなわち、シーケンシャルなデータアクセスを行う場合、ディスク数を多く使う事ができた方が、ディスクアクセス速度が早くなり、性能向上となる。 (5): By making the segment smaller, a large number of disks and controllers can be used, so sequential processing performance is expected to improve. That is, when performing sequential data access, if the number of disks can be used more, the disk access speed becomes faster and the performance is improved.
(6) :セグメントをRAID5又はRAID6のストライプサイズの倍数に設定する事で、パリティ再計算無く再構成を実施できる。 (6): By setting the segment to a multiple of the stripe size of RAID5 or RAID6, reconfiguration can be performed without parity recalculation.
(7) :データを複数のRLU(RAIDグループの論理ユニット)に分散する事で、コントローラ資源の有効利用ができる。 (7): The controller resource can be effectively used by distributing the data to a plurality of RLUs (logical units of a RAID group).
(8) :データとパリティの比較を変える事無く、つまり冗長度を下げずに、どこまでもストライプを大きくすることが出来る。 (8): The stripe can be enlarged without changing the comparison of data and parity, that is, without reducing the redundancy.
§1:概要説明
図1は本発明の原理説明図である。図1において、1はホストコンピュータ(以下、単に「ホスト」とも記す)、2は制御部、3はデータ配置管理テーブル用メモリ、4はバッファメモリ、CMはコントローラモジュール(Controller Module )、RTはルータ(Router)、RLUはRAIDグループの論理ユニットを示す。なお、以下の説明では、フェーズ1をPhase 1、フェーズ2をPhase 2とも記す。
§1: Outline Description FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention. In FIG. 1, 1 is a host computer (hereinafter, also simply referred to as “host”), 2 is a control unit, 3 is a data allocation management table memory, 4 is a buffer memory, CM is a controller module, and RT is a router. (Router), RLU indicates a logical unit of the RAID group. In the following description,
以下に説明するRAID装置及びRAID装置のストライプ変換制御方法の概要を図1に基づいて説明する。 An outline of a RAID device and a stripe conversion control method of the RAID device described below will be described with reference to FIG.
(1) :複数の物理ディスク装置を含むディスク装置群(RLU#0〜RLU#2を含むディスク装置群)と、ホストコンピュータ1(上位装置)に接続して運用され、前記ディスク装置群の予め割り当てられた複数のディスク装置毎にデータのリード/ライト制御を行うコントローラを複数(CM#0〜CM#2)備え、各コントローラは、ホストコンピュータ1(上位装置)からの要求に応じRAID構成定義に従ってデータを分解し、複数の物理ディスク装置に並列にデータをリード/ライトする機能を備えたRAID装置である。
(1): A disk device group including a plurality of physical disk devices (a disk device group including
このRAID装置では、各コントローラ(CM#0〜CM#2)には、データのリード/ライトの制御を行う制御部2と、各ディスク装置に対するデータの配置情報を管理するデータ配置管理テーブルを格納する記憶手段(データ配置管理テーブル用メモリ3)と、転送データを一時的に格納するバッファメモリ4を少なくとも備えている。
In this RAID apparatus, each controller (
そして、各コントローラの制御部2はストライプ変換制御を行う際、1つのRAIDグループ内のデータを、同一RAIDレベルの自RAIDグループを含む複数RAIDグループに再配置するフェーズ1と、フェーズ1で再配置する前のRAIDグループについては、二重のデータを持っている状態であり、このデータの消し込みとデータ再配置を行うフェーズ2の2つのフェーズを遷移する機能を備えている。
When the
(2) :前記(1) のRAID装置において、各コントローラの制御部2がストライプ変換制御を行う際のフェーズ1では、元のデータを残しながら変換元RAIDグループのデータを別RAIDグループへ配置する機能を有し、フェーズ2では、変換により他RAIDグループへ移った事で二重に残ったデータ部を空き扱いにして、データを詰める機能を有する。
(2): In the RAID device of (1), in
更にフェーズ1では、ストライプ変換処理用にバッファメモリ4の必要な領域を獲得する処理と、変換元データのリード処理と、変換後データ配置へのライト処理と、変換完了後、ホスト入出力の受付先を変換完了構成に変更する処理と、ストライプ変換処理用バッファメモリ(バッファメモリ4)を解放する処理を行う。
Further, in
更にフェーズ2では、ストライプ変換処理用にバッファメモリ4の必要な領域を獲得する処理と、変換元RAIDグループのデータをリードする処理と、他RAIDグループへ移ったデータ部への後構成での上書きする処理と、上書きデータ進捗更新する処理と、前記ストライプ変換処理用バッファメモリを解放する処理を行う機能を備えている。
Further, in
(3) :前記(1) 又は(2) のRAID装置において、各コントローラ(CM#0〜CM#2)は、それぞれ自コントローラが担当するRAIDグループが割り当てられており、コントローラ間で相互にデータ転送を含む通信ができるように各コントローラ間には通信手段(ルータRT)を備え、該通信手段(ルータRT)を介して、各コントローラが担当するRAIDグループに対するリード/ライトデータの転送を行う機能を備えている。
(3): In the RAID device of (1) or (2), each controller (
また、ストライプ変換処理では、各RAIDグループ内の複数ストライプ分のデータを1まとめにし、データ再配置の最小単位の1セグメント(1セグメント=nストライプ分:nは任意の整数)として扱う機能を備えている。 In addition, the stripe conversion processing has a function of combining data for a plurality of stripes in each RAID group as one and handling it as one segment (1 segment = n stripes: n is an arbitrary integer) as the minimum unit of data rearrangement. ing.
(4) :複数の物理ディスク装置を含むディスク装置群と、上位装置に接続して運用され、前記ディスク装置群の予め割り当てられた複数のディスク装置毎にデータのリード/ライト制御を行うコントローラを複数(CM#0〜CM#2)備え、各コントローラ(CM#0〜CM#2)は、データのリード/ライトの制御を行う制御部2と、各ディスク装置に対するデータの配置情報を管理するためのデータ配置管理テーブルを格納する記憶手段(データ配置管理テーブル用メモリ3)と、転送データを一時的に格納するバッファメモリ4とを少なくとも備え、ホストコンピュータ1(上位装置)からの要求に応じRAID構成定義に従ってデータを分解し、複数の物理ディスク装置に並列にデータをライトするRAID装置のストライプ変換制御方法である。
(4): a disk device group including a plurality of physical disk devices, and a controller that operates in connection with a higher-level device and performs data read / write control for each of a plurality of disk devices assigned in advance in the disk device group. A plurality of controllers (
そして、このRAID装置のストライプデータ制御方法において、各コントローラの制御部2は、ストライプ変換制御を行う際、1つのRAIDグループ内のデータを、同一RAIDレベルの自RAIDグループを含む複数RAIDグループに再配置するフェーズ1のステップと、フェーズ1のステップで再配置する前のRAIDグループについては、二重のデータを持っている状態であり、このデータの消し込みとデータ再配置を行うフェーズ2のステップを行う。
In the stripe data control method of the RAID device, when the
(5) :前記(4) のRAID装置のストライプ変換制御方法において、各コントローラの制御部2がストライプ変換制御の際に行うフェーズ1のステップでは、元のデータを残しながら変換元RAIDグループのデータを別RAIDグループへ配置するステップを有し、フェーズ2のステップでは、変換により他RAIDグループへ移った事で二重に残ったデータ部を空き扱いにして、データを詰めるステップを有する。
(5): In the stripe conversion control method of the RAID device of (4), in the
更にフェーズ1のステップでは、ストライプ変換処理用にバッファメモリ4の必要な領域を獲得する処理と、変換元データのリード処理と、変換後データ配置へのライト処理と、変換完了後、ホスト入出力の受付先を変換完了構成に変更する処理と、ストライプ変換処理用バッファメモリを解放する処理を行い、更にフェーズ2のステップでは、ストライプ変換処理用にバッファメモリ4の必要な領域を獲得する処理と、フェーズ1の処理に続く処理として、変換元RAIDグループのデータをリードする処理と、他RAIDグループへ移ったデータ部への後構成での上書きする処理と、上書きデータ進捗更新する処理と、前記ストライプ変換処理用バッファメモリ4を解放する処理を行う。
Further, in the
§2:システムの概念の説明
図2はシステムのハード構成図である。以下、図2に基づいてシステムのハード構成を説明する。
§2: Description of system concept FIG. 2 is a hardware configuration diagram of the system. Hereinafter, the hardware configuration of the system will be described with reference to FIG.
図2において、1はホストコンピュータ(以下、単に「ホスト」とも記す)、2は制御部、3はデータ配置管理テーブル用メモリ、4はバッファメモリ、5はキャッシュメモリ、CMはコントローラモジュール(Controller Module )、CAはチャネルアダプタ(Channel Adapter )、DIはデバイスアダプタ(Device Adapter)、RTはルータ(Router)、RLUはRAIDグループの論理ユニットを示す。 In FIG. 2, 1 is a host computer (hereinafter also simply referred to as “host”), 2 is a control unit, 3 is a data allocation management table memory, 4 is a buffer memory, 5 is a cache memory, and CM is a controller module. ), CA is a channel adapter, DI is a device adapter, RT is a router, and RLU is a logical unit of a RAID group.
このシステムは、ホストコンピュータ1(上位装置)と、ホストコンピュータ1に接続された複数のCM(この例では、CM#0、CM#1、CM#2の3個のCM)と、各CM間で通信を行うためのルータRTと、各CMに接続された複数のディスク装置(図2では複数のRAIDグループの論理ユニットRLU#0、RLU#1、RLU#2で表している)等を備えている。
This system includes a host computer 1 (higher-level device), a plurality of CMs connected to the host computer 1 (in this example, three CMs of
また、前記各CMにはそれぞれ、CAと、DIと、制御部2と、データ配置管理テーブル用メモリ3と、バッファメモリ4と、キャッシュメモリ5等が設けてある。この場合、制御部2は、CPU、MPU等のプロセッサと、該プロセッサが実行するプログラムと、該プログラムを記憶しておくための記憶手段等で構成されている。
Each CM is provided with CA, DI,
§3:データ再配置処理の概要説明
(1) :データ再配置処理の基本的な説明
以下に説明するデータ再配置処理では、従来、1つのRAIDグループで制御されていたデータについて、自身を含む複数のRAIDグループに再配置することで、装置資源をより効率的に、また、安全に実現する。具体的には、下記の2つの機能を実現することで前記目的を達成する。
§3: Outline of data relocation processing
(1): Basic description of data relocation processing In the data relocation processing described below, data conventionally controlled by one RAID group is relocated to a plurality of RAID groups including itself. Realize more efficient and safer equipment resources. Specifically, the object is achieved by realizing the following two functions.
記
(a) :一つのRAIDグループのデータを、同一RAIDレベルの自RAIDグループを含む複数のRAIDグループに再配置する。
Record
(a): The data of one RAID group is rearranged in a plurality of RAID groups including the own RAID group of the same RAID level.
(b) :前記(a) で再配置する前のRAIDグループについては、二重のデータを持っている状態なので、このデータの消し込みとデータ再配置を行う。 (b): Since the RAID group before relocation in (a) has double data, this data is erased and data is relocated.
(2) :データ再配置処理の実現方法の説明
データ再配置処理の実現方法として、ストライプ変換処理については、大きく2つのフェーズ(Phase 1、Phase 2)を遷移する。1つ目のフェーズ(Phase 1)として、元のデータを残しながら変換元RAIDグループのデータを別RAIDグループへの配置を実施する。2つ目のフェーズ(Phase 2)として、変換により他RAIDグループへ移ったことで、二重に残ったデータ部を空き扱いにして、データを詰める。
(2): Description of Method for Realizing Data Relocation Processing As a method for realizing data relocation processing, stripe conversion processing is largely shifted between two phases (
(3) :フェーズの詳細処理
(Phase1)
(a) :ストライプ変換処理用バッファメモリの獲得
(b) :変換元データのリード
(c) :変換後データ配置へのライト
(d) :変換完了後、ホスト入出力の受付先を変換完了構成に変更
(e) :ストライプ変換処理用バッファメモリ解放
(Phase2)
(a) :ストライプ変換処理用バッファメモリ獲得
(b) :変換元RAIDグループリード
(c) :他RAIDグループへ移ったデータ部への後構成での上書き
(d) :上書きデータ進捗更新
(e) :ストライプ変換処理用バッファメモリの解放
§4:フローチャートに基づくデータ再配置処理の説明
(1) :Phase1のデータ再配置処理
図3はPhase1のデータ再配置処理フローチャートである。以下、図3に基づいて、Phase1のデータ再配置処理を説明する。なお、図3においてS1〜S6は各処理ステップを示す。また、以下の処理は各CM内の制御部2が行う処理であり、各CMでは、自CMが対象とするRLUは、予め、各CM内のデータ配置管理テーブル用メモリ3内のデータ配置管理テーブルに記録されているものとする。
(3): Detailed phase processing (Phase 1)
(a): Acquisition of buffer memory for stripe conversion processing
(b): Conversion source data read
(c): Write to post-conversion data layout
(d): After conversion is complete, change the host I / O reception destination to the conversion complete configuration
(e): Release of buffer memory for stripe conversion processing (Phase 2)
(a): Acquisition of buffer memory for stripe conversion processing
(b): Conversion source RAID group read
(c): Overwriting in the data structure moved to another RAID group in the post-configuration
(d): Overwrite data progress update
(e): Release of stripe conversion processing buffer memory §4: Explanation of data relocation processing based on flowchart
(1):
先ず、該当するCM内の制御部2は、ストライプ変換処理用のバッファメモリ4に変換データ格納用領域を確保する(S1)。次に、変換元データをディスク(例えば、RLU#0)からリードし、リードしたデータをバッファメモリ4(前記確保した領域)へ転送する(S2)。次に、コントローラ間(CM#0→CM#1)でバッファメモリ4(前記確保した領域)のデータをコピーする(S3)。
First, the
そして、バッファメモリ4のデータをディスクへ転送しディスクへデータをライトする(RLU#1)(S4)。次に、データ変換完了後、ホスト入出力の受け付け先を変換完了構成に変更する。例えば、RLU#0からRLU#1へデータ移動が完了したことを、データ配置管理テーブル用メモリ3内のデータ配置管理テーブルに記録する(S5)。そして、ストライプ変換処理用のバッファメモリを解放し(S6)この処理を終了する。
Then, the data in the
(2) :Phase2のデータ再配置処理
図4はPhase2のデータ再配置処理フローチャートである。以下、図4に基づいて、Phase2のデータ再配置処理を説明する。なお、図4においてS11〜S15は各処理ステップを示す。また、以下の処理は各CM内の制御部2が行う処理であり、各CMでは、自CMが対象とするRLUは、予め、各CM内のデータ配置管理テーブル用メモリ3内のデータ配置管理テーブルに記録されているものとする。
(2):
先ず、該当するCM内の制御部2は、ストライプ変換処理用のバッファメモリ4に変換データ格納用領域を確保する(S11)。次に、変換元RAIDのデータをリードする(S12)。そして、他のRAIDグループへ移ったデータ部への後構成での上書きを実施する(S13)。
First, the
次に、上書きデータ進捗情報を更新する(S14)。そして、ストライプ変換処理用のバッファメモリ4を解放し(S15)、この処理を終了する。
Next, the overwrite data progress information is updated (S14). Then, the
§5:データ再配置処理例の具体例による説明
図5はPhase1(a) −(c) におけるデータ再配置処理例1の説明図である。また、図6はPhase1(d) −(e) 及びPhase2(a) −(d) におけるデータ再配置処理例の説明図であり、A図はPhase1(d) −(e) におけるデータ再配置処理例1の説明図、B図はPhase2(a) −(d) におけるデータ再配置処理例2の説明図である。また、図7はPhase2(e) におけるデータ再配置処理例2完了の説明図である。なお、RLUはRAIDグループの論理ユニット、CMはコントローラモジュール、セグメントはデータ再配置の最小単位(例えば、1セグメント=3ストライプ分)である。
§5: Description of Specific Example of Data Relocation Processing Example FIG. 5 is an explanatory diagram of data relocation processing example 1 in Phase 1 (a)-(c). FIG. 6 is an explanatory diagram of an example of data rearrangement processing in Phase 1 (d)-(e) and Phase 2 (a)-(d), and FIG. 6A shows data rearrangement processing in Phase 1 (d)-(e). Explanatory drawing of example 1, B figure is explanatory drawing of the data rearrangement processing example 2 in Phase2 (a)-(d). FIG. 7 is an explanatory diagram of completion of the data rearrangement processing example 2 in Phase 2 (e). Note that RLU is a logical unit of a RAID group, CM is a controller module, and a segment is a minimum unit of data rearrangement (for example, 1 segment = 3 stripes).
(1) :Phase1(a) −(c) におけるデータ再配置処理例1の説明(図5参照)
この例は、RAID5(3+1)のRLU#0について、1セグメントを3ストライプ分とした例である。この処理では、ストライプ変換処理用バッファメモリ4の獲得を行い、変換元データをリードし(データ読み出し)、変換後データ配置へのライト(データ書き込み)を行う。
(1): Explanation of data relocation processing example 1 in Phase 1 (a)-(c) (see FIG. 5)
In this example, one segment is set to three stripes for
前記処理において、RLU#0をCM#0が担当し、RLU#1をCM#1が担当し、RLU#2をCM#2が担当するものとする。例えば、CM#0が担当するRLU#0では、セグメント#0、セグメント#1、セグメント#2、セグメント#3、セグメント#4、セグメント#5、セグメント#6のようにデータが書き込まれる。
In the above processing, it is assumed that
(2) :Phase1(d) −(e) におけるデータ再配置処理例1の説明(図6のA図参照)
この処理では、前記図5に示した変換完了後、ホスト入出力の受付先を変換完了構成に変更し、ストライプ変換処理用バッファメモリ解放する。この処理では、図5に示したCM#0が担当するRLU#0に書き込んだセグメント#0はそのままとし、セグメント#1はCM#1が担当するRLU#1の1番目に移動させ、セグメント#2はCM#2が担当するRLU#2の1番目に移動させる。
(2): Explanation of data relocation processing example 1 in Phase 1 (d)-(e) (see FIG. 6A)
In this processing, after the conversion shown in FIG. 5 is completed, the host input / output reception destination is changed to the conversion completed configuration, and the stripe conversion processing buffer memory is released. In this process,
次に、CM#0が担当するRLU#0に書き込んだセグメント#3はそのままとし、セグメント#4はCM#1が担当するRLU#1の2番目に移動させ、セグメント#5はCM#2が担当するRLU#2の2番目に移動させる。また、CM#0が担当するRLU#0に書き込んだセグメント#6はそのままとする。このような処理を完了すると、図6のA図に示したようなデータ再配置になる。なお、この処理が完了した時点において、CM#0が担当するRLU#0のセグメント#0乃至セグメント#6はデータを消去せずにそのままである。
Next,
(3) :Phase2(a) −(d) におけるデータ再配置処理例2の説明(図6のB図参照)
この処理では、ストライプ変換処理用バッファメモリ4の領域を獲得し、変換元RAIDグループリードし、他RAIDグループへ移ったデータ部への後構成での上書きをし、上書きデータ進捗更新を行う。
(3): Explanation of data relocation processing example 2 in Phase 2 (a)-(d) (see FIG. 6B)
In this process, the area of the stripe conversion
この処理は、図6のB図に示したように、CM#0が担当するRLU#0に書き込んだセグメント#0乃至セグメント#6について、他のRLU(RLU#1、RLU#2)へ移動させたデータの領域に対し、移動してないデータを上書きしてデータ書き込み領域を詰める処理を行う。
In this process, as shown in FIG. 6B, the
例えば、セグメント#1、セグメント#2、セグメント#4、セグメント#5は他のRLUへ移動したので、これらのデータが書き込まれていた領域に、残っていたデータであるセグメント3、セグメント6を順次詰めて上書きする。
For example, since
すなわち、セグメント#0をそのままとし、セグメント#3をセグメント#1の領域に上書きし、セグメント#6をセグメント#2の領域に上書きして詰める(空き領域を詰める)。
That is, the
(4) :Phase2(e) におけるデータ再配置処理例2完了の説明(図7のA図参照) この処理では、前記(3) の処理で上書きデータ進捗更新をした後、ストライプ変換処理用バッファメモリ解放を行う。そして、この処理が完了すると、図7のA図のような状態になる。 (4): Explanation of completion of data relocation processing example 2 in Phase 2 (e) (see FIG. 7A) In this processing, after updating the overwrite data progress in the processing of (3), the stripe conversion processing buffer Free memory. When this process is completed, the state shown in FIG.
§6:データ再配置処理前後でのLUN構成変化の説明
図8はCMでの担当LUN構成の説明図、図9はCMでの担当LUN共有/共用構成の説明図である。
§6: Explanation of LUN configuration change before and after data relocation processing FIG. 8 is an explanatory diagram of the assigned LUN configuration in the CM, and FIG. 9 is an explanatory diagram of the assigned LUN shared / shared configuration in the CM.
例えば、ホストコンピュータ1に接続された各CMでの担当LUN構成が図8のようになっていたとする(データ再配置前の状態)。この場合、CM#0でのRLU#0では、LUN#0、LUN#1、LUN#2となっている。また、CM#1でのRLU#1では、LUN#3、LUN#4、LUN#5となっている。また、CM#2でのRLU#2では、LUN#6、LUN#7、LUN#8となっている。
For example, assume that the assigned LUN configuration in each CM connected to the
前記のようなデータ配置になっていたものをデータ再配置した場合、図9のようになる。図9(データ再配置後)では、CM#0でのRLU#0と、CM#1でのRLU#1と、CM#2でのRLU#2が共用構成となり、各LUN(LUN#0乃至LUN#9)が共用構成になっている。
FIG. 9 shows the data rearranged when the data has been arranged as described above. In FIG. 9 (after data relocation),
すなわち、図9では、1つのLUNが複数のCMに跨がって配置されている状態を表している。このようなデータ再配置によれば、セグメントを小さくすることで、ディスク及びコントローラを多数使用する事ができる為、シーケンシャルな処理性能の向上が見込まれる。また、データを複数のRLUに分散することができるので、コントローラ資源の有効利用ができる。 In other words, FIG. 9 shows a state in which one LUN is arranged across a plurality of CMs. According to such data rearrangement, a large number of disks and controllers can be used by reducing the segment, so that sequential processing performance can be improved. Further, since data can be distributed to a plurality of RLUs, controller resources can be used effectively.
§7:プログラム及び記録媒体の説明
前記RAID装置が行う処理は、各CM内の制御部2が、各CMの制御部2内の記憶手段(メモリ又はハードディスク装置等)に記憶されたプログラムを実行することにより行うが、このような例に限らず、次のようにしても実現できる。この場合、各CMの制御部2内の記憶手段に記憶するプログラムは、次のようにして記憶させる。
§7: Description of program and recording medium In the processing performed by the RAID device, the
(a) :フレキシブルディスク(フロッピィディスク)に格納されているプログラム(他の装置で作成したプログラムデータ)を、前記CMに接続したフレキシブルディスクドライブ(図示省略)により読み取り、前記記憶手段に記憶させる。 (a): A program (program data created by another device) stored on a flexible disk (floppy disk) is read by a flexible disk drive (not shown) connected to the CM and stored in the storage means.
(b) :各CMに接続された磁気ディスク、或いはCD−ROM等の記録媒体に格納されているデータを、前記CMに接続したドライブ装置(CD−ROMドライブ等)により読み取り、前記記憶手段に記憶させる。 (b): Data stored in a recording medium such as a magnetic disk or CD-ROM connected to each CM is read by a drive device (such as a CD-ROM drive) connected to the CM and stored in the storage means. Remember.
(c) :LAN等の通信回線を介して他の装置から伝送されたプログラム等のデータを、ホストコンピュータ1を介して各CMがCAを介して受信し、そのデータを前記記憶手段に記憶させる。
(c): Data such as a program transmitted from another device via a communication line such as a LAN is received by each CM via the
§8:付記
前記の説明に対し、次のような構成を付記する。
§8: Additional notes The following configuration is added to the above description.
(付記1)
複数の物理ディスク装置を含むディスク装置群と、
上位装置に接続して運用され、前記ディスク装置群の予め割り当てられた複数のディスク装置毎にデータのリード/ライト制御を行うコントローラを複数備え、
前記各コントローラは、上位装置からの要求に応じRAID構成定義に従ってデータを分解し、複数の物理ディスク装置に並列にリード/ライトする機能を備えたRAID装置において、
前記各コントローラには、
データのリード/ライトの制御を行う制御部と、
前記各ディスク装置に対するデータの配置情報を管理するデータ配置管理テーブルを格納する記憶手段と、
転送データを一時的に格納するバッファメモリとを少なくとも備え、
前記各コントローラの制御部は、ストライプ変換制御を行う際、
1つのRAIDグループ内のデータを、同一RAIDレベルの自RAIDグループを含む複数RAIDグループに再配置するフェーズ1と、
前記フェーズ1で再配置する前のRAIDグループについては、二重のデータを持っている状態であり、このデータの消し込みとデータ再配置を行うフェーズ2とからなる2つのフェーズを遷移する機能を備えていることを特徴とするRAID装置。
(Appendix 1)
A disk device group including a plurality of physical disk devices; and
A plurality of controllers that operate by connecting to a host device and perform data read / write control for each of a plurality of disk devices assigned in advance in the disk device group,
Each of the controllers is a RAID device having a function of decomposing data according to a RAID configuration definition in response to a request from a host device and reading / writing in parallel to a plurality of physical disk devices.
Each controller includes
A control unit for controlling reading / writing of data;
Storage means for storing a data arrangement management table for managing data arrangement information for each of the disk devices;
A buffer memory for temporarily storing transfer data,
When the controller of each controller performs stripe conversion control,
The RAID group before relocation in
(付記2)
前記各コントローラの制御部が前記ストライプ変換制御の際に行うフェーズ1では、元のデータを残しながら変換元RAIDグループのデータを別RAIDグループへ配置する機能を有し、
前記フェーズ2では、変換により他RAIDグループへ移った事で二重に残ったデータ部を空き扱いにして、データを詰める機能を有すると共に、
更に前記フェーズ1では、
ストライプ変換処理用に前記バッファメモリの必要な領域を獲得する処理と、
変換元データのリード処理と、
変換後データ配置へのライト処理と、
変換完了後、ホスト入出力の受付先を変換完了構成に変更する処理と、
ストライプ変換処理用バッファメモリを解放する処理を行い、
更に前記フェーズ2では、
ストライプ変換処理用に前記バッファメモリの必要な領域を獲得する処理と、
変換元RAIDグループのデータをリードする処理と、
他RAIDグループへ移ったデータ部への後構成での上書きする処理と、
上書きデータ進捗更新する処理と、
前記ストライプ変換処理用バッファメモリを解放する処理を行う機能を備えていることを特徴とする付記1記載のRAID装置。
(Appendix 2)
In
The
In
A process of acquiring a necessary area of the buffer memory for a stripe conversion process;
Read processing of conversion source data,
Write processing to the data arrangement after conversion,
After the conversion is complete, change the host I / O reception destination to a conversion complete configuration,
Perform processing to release the buffer memory for stripe conversion processing,
In
A process of acquiring a necessary area of the buffer memory for a stripe conversion process;
A process of reading the data of the conversion source RAID group;
Overwriting in the subsequent configuration to the data part moved to another RAID group;
Overwrite data progress update processing,
The RAID device according to
(付記3)
前記各コントローラは、それぞれ自コントローラが担当するRAIDグループが割り当てられており、
コントローラ間で相互にデータ転送を含む通信ができるように各コントローラ間には通信手段を備え、該通信手段を介して、各コントローラが担当するRAIDグループに対するリード/ライトデータの転送を行う機能を備えると共に、
前記ストライプ変換処理では、各RAIDグループ内の複数ストライプ分のデータを1まとめにし、データ再配置の最小単位の1セグメントとして扱う機能を備えていることを特徴とする付記1又は2記載のRAID装置。
(Appendix 3)
Each of the controllers is assigned a RAID group assigned to the controller.
Each controller is provided with a communication means so that communication including data transfer can be performed between the controllers, and a function of transferring read / write data to the RAID group assigned to each controller via the communication means is provided. With
The RAID device according to
(付記4)
複数の物理ディスク装置を含むディスク装置群と、
上位装置に接続して運用され、前記ディスク装置群の予め割り当てられた複数のディスク装置毎にデータのリード/ライト制御を行うコントローラを複数備え、
前記各コントローラは、
データのリード/ライトの制御を行う制御部と、
前記各ディスク装置に対するデータの配置情報を管理するためのデータ配置管理テーブルを格納する記憶手段と、
転送データを一時的に格納するバッファメモリとを少なくとも備え、
上位装置からの要求に応じRAID構成定義に従ってデータを分解し、複数の物理ディスク装置に並列にリード/ライトするRAID装置のストライプ変換制御方法において、
前記各コントローラの制御部は、ストライプ変換制御を行う際、
1つのRAIDグループ内のデータを、同一RAIDレベルの自RAIDグループを含む複数RAIDグループに再配置するフェーズ1のステップと、
前記フェーズ1のステップに続き、前記フェーズ1のステップで再配置する前のRAIDグループについては、二重のデータを持っている状態であり、このデータの消し込みとデータ再配置を行うフェーズ2のステップを行うことを特徴とするRAID装置のストライプ変換制御方法。
(Appendix 4)
A disk device group including a plurality of physical disk devices; and
A plurality of controllers that operate by connecting to a host device and perform data read / write control for each of a plurality of disk devices assigned in advance in the disk device group,
Each controller is
A control unit for controlling reading / writing of data;
Storage means for storing a data arrangement management table for managing data arrangement information for each disk device;
A buffer memory for temporarily storing transfer data,
In a RAID device stripe conversion control method for decomposing data according to a RAID configuration definition in response to a request from a host device and reading / writing data in parallel to a plurality of physical disk devices,
When the controller of each controller performs stripe conversion control,
A
Following the
(付記5)
前記各コントローラの制御部が前記ストライプ変換制御を行う際に行うフェーズ1のステップでは、元のデータを残しながら変換元RAIDグループのデータを別RAIDグループへ配置する処理を有し、
前記フェーズ2のステップでは、変換により他RAIDグループへ移った事で二重に残ったデータ部を空き扱いにして、データを詰める処理を有し、
更に前記フェーズ1のステップでは、
ストライプ変換処理用に前記バッファメモリの必要な領域を獲得する処理と、
変換元データのリード処理と、
変換後データ配置へのライト処理と、
変換完了後、ホスト入出力の受付先を変換完了構成に変更する処理と、
ストライプ変換処理用バッファメモリ解放する処理を行い、
更に前記フェーズ2のステップでは、
ストライプ変換処理用に前記バッファメモリの必要な領域を獲得する処理と、
前記フェーズ1の処理に続く処理として、変換元RAIDグループのデータをリードする処理と、
他RAIDグループへ移ったデータ部への後構成での上書きする処理と、
上書きデータ進捗更新する処理と、
前記ストライプ変換処理用バッファメモリを解放する処理を行うことを特徴とする付記4記載のRAID装置のストライプ変換制御方法。
(Appendix 5)
In the
In the
Further, in the
A process of acquiring a necessary area of the buffer memory for a stripe conversion process;
Read processing of conversion source data,
Write processing to the data arrangement after conversion,
After the conversion is complete, change the host I / O reception destination to a conversion complete configuration,
Perform processing to release the stripe conversion processing buffer memory,
Furthermore, in the
A process of acquiring a necessary area of the buffer memory for a stripe conversion process;
As a process following the process of the
Overwriting in the subsequent configuration to the data part moved to another RAID group;
Overwrite data progress update processing,
The stripe conversion control method for a RAID device according to
(付記6)
複数の物理ディスク装置を含むディスク装置群と、
上位装置に接続して運用され、前記ディスク装置群の予め割り当てられた複数のディスク装置毎にデータのリード/ライト制御を行うコントローラを複数備え、
前記各コントローラは、
データのリード/ライトの制御を行う制御部と、
前記各ディスク装置に対するデータの配置情報を管理するためのデータ配置管理テーブルを格納する記憶手段と、
転送データを一時的に格納するバッファメモリとを少なくとも備え、
上位装置からの要求に応じRAID構成定義に従ってデータを分解し、複数の物理ディスク装置に並列にリード/ライトするRAID装置に、
ストライプ変換制御を行う際、
1つのRAIDグループ内のデータを、同一RAIDレベルの自RAIDグループを含む複数RAIDグループに再配置するフェーズ1のステップと、
前記フェーズ1のステップに続き、前記フェーズ1のステップで再配置する前のRAIDグループについては、二重のデータを持っている状態であり、このデータの消し込みとデータ再配置を行うフェーズ2のステップを実現させるためのプログラム、又は該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
(Appendix 6)
A disk device group including a plurality of physical disk devices; and
A plurality of controllers that operate by connecting to a host device and perform data read / write control for each of a plurality of disk devices assigned in advance in the disk device group,
Each controller is
A control unit for controlling reading / writing of data;
Storage means for storing a data arrangement management table for managing data arrangement information for each disk device;
A buffer memory for temporarily storing transfer data,
A RAID device that decomposes data according to a RAID configuration definition in response to a request from a host device, and reads / writes data in parallel to a plurality of physical disk devices,
When performing stripe conversion control,
A
Following the
(付記7)
前記ストライプ変換制御の際に行うフェーズ1のステップでは、元のデータを残しながら変換元RAIDグループのデータを別RAIDグループへ配置する処理を有し、
前記フェーズ2のステップでは、変換により他RAIDグループへ移った事で二重に残ったデータ部を空き扱いにして、データを詰める処理を有し、
更に前記フェーズ1のステップでは、
ストライプ変換処理用に前記バッファメモリの必要な領域を獲得する処理と、
変換元データのリード処理と、
変換後データ配置へのライト処理と、
変換完了後、ホスト入出力の受付先を変換完了構成に変更する処理と、
ストライプ変換処理用バッファメモリを解放する処理を行い、
更に前記フェーズ2のステップでは、
ストライプ変換処理用に前記バッファメモリの必要な領域を獲得する処理と、
前記フェーズ1の処理に続く処理として、変換元RAIDグループのデータをリードする処理と、
他RAIDグループへ移ったデータ部への後構成での上書きする処理と、
上書きデータ進捗更新する処理と、
前記ストライプ変換処理用バッファメモリを解放する処理を行う機能を実現させるための付記6記載のプログラム又は該プログラムを記録した付記6記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
(Appendix 7)
In the step of
In the
Further, in the
A process of acquiring a necessary area of the buffer memory for a stripe conversion process;
Read processing of conversion source data,
Write processing to the data arrangement after conversion,
After the conversion is complete, change the host I / O reception destination to a conversion complete configuration,
Perform processing to release the buffer memory for stripe conversion processing,
Furthermore, in the
A process of acquiring a necessary area of the buffer memory for a stripe conversion process;
As a process following the process of the
Overwriting in the subsequent configuration to the data part moved to another RAID group;
Overwrite data progress update processing,
The program according to
1 ホストコンピュータ(ホスト)
2 制御部
3 データ配置管理テーブル用メモリ
4 バッファメモリ
5 キャッシュメモリ
CM コントローラモジュール
CA チャネルアダプタ
DI デバイスアダプタ
RT ルータ
RLU RAIDグループの論理ユニット
1 Host computer (host)
2
Claims (3)
上位装置に接続して運用され、前記ディスク装置群の予め割り当てられた複数のディスク装置毎にデータのリード/ライト制御を行うコントローラを複数備え、
前記各コントローラは、上位装置からの要求に応じRAID構成定義に従ってデータを分解し、複数の物理ディスク装置に並列にリード/ライトする機能を備えたRAID装置において、
前記各コントローラには、
データのリード/ライトの制御を行う制御部と、
前記各コントローラの制御対象のデータの配置情報を記憶するデータ配置管理テーブルを格納する記憶手段と、
前記各コントローラの制御部により1つのRAIDグループで制御されていたデータを、自身を含む複数のRAIDグループに再配置する制御であるストライプ変換制御を行う際、変換元ディスクからリードした転送データを一時的に格納するバッファメモリとを少なくとも備え、
前記各コントローラの制御部は、ストライプ変換制御を行う際、
1つのRAIDグループ内のデータを、同一RAIDレベルの自RAIDグループを含む複数RAIDグループに再配置するフェーズ1と、
前記フェーズ1で再配置する前のRAIDグループについては、二重のデータを持っている状態であり、このデータの消し込みとデータ再配置を行うフェーズ2とからなる2つのフェーズを遷移する機能を備え、更に、
前記各コントローラの制御部が前記ストライプ変換制御の際に行うフェーズ1では、元のデータを残しながら変換元RAIDグループのデータを別RAIDグループへ配置する機能を有し、
前記フェーズ2では、変換により他RAIDグループへ移った事で二重に残ったデータ部を空き領域として、データを詰める機能を有すると共に、
更に前記フェーズ1では、
ストライプ変換処理用に前記バッファメモリの必要な領域を獲得する処理と、
変換元データのリード処理と、
移動先へのライト処理と、
移動完了後、ホスト入出力の受付先を再配置後の構成に変更する処理と、
獲得された前記バッファメモリを解放する処理を行い、
更に前記フェーズ2では、
ストライプ変換処理用に前記バッファメモリの必要な領域を獲得する処理と、
変換元RAIDグループのデータをリードする処理と、
他RAIDグループへ移ったデータ部の上書きする処理と、
獲得された前記バッファメモリを解放する処理を行う機能を備えていることを特徴とするRAID装置。 A disk device group including a plurality of physical disk devices; and
A plurality of controllers that operate by connecting to a host device and perform data read / write control for each of a plurality of disk devices assigned in advance in the disk device group,
Each of the controllers is a RAID device having a function of decomposing data according to a RAID configuration definition in response to a request from a host device and reading / writing in parallel to a plurality of physical disk devices.
Each controller includes
A control unit for controlling reading / writing of data;
Storage means for storing a data arrangement management table for storing arrangement information of data to be controlled by each controller ;
When performing stripe conversion control, which is control for rearranging the data controlled by one RAID group by the controller of each controller to a plurality of RAID groups including itself, transfer data read from the conversion source disk is temporarily stored. And at least a buffer memory for storing automatically,
When the controller of each controller performs stripe conversion control,
Phase 1 for rearranging data in one RAID group to a plurality of RAID groups including the own RAID group at the same RAID level;
The RAID group before relocation in Phase 1 is in a state of having double data, and has a function of transitioning between two phases consisting of phase 2 for performing data deletion and data relocation. In addition,
In phase 1 performed by the controller of each controller during the stripe conversion control, the controller has a function of placing the data of the conversion source RAID group in another RAID group while leaving the original data.
The phase 2 has a function of packing data by setting the data portion that remains twice as a result of moving to another RAID group by conversion as an empty area,
In Phase 1,
A process of acquiring a necessary area of the buffer memory for a stripe conversion process;
Read processing of conversion source data,
Write processing to the destination,
After moving, the host I / O reception destination is changed to the relocated configuration,
A process of releasing the acquired buffer memory is performed,
In Phase 2,
A process of acquiring a necessary area of the buffer memory for a stripe conversion process;
A process of reading the data of the conversion source RAID group;
A process of overwriting the data part moved to another RAID group;
A RAID apparatus comprising a function of performing a process of releasing the acquired buffer memory .
コントローラ間で相互にデータ転送を含む通信ができるように各コントローラ間には通信手段を備え、該通信手段を介して、各コントローラが担当するRAIDグループに対するリード/ライトデータの転送を行う機能を備えると共に、
前記ストライプ変換処理では、各RAIDグループ内の複数ストライプ分のデータを1まとめにし、データ再配置の最小単位の1セグメントとして扱う機能を備えていることを特徴とする請求項1記載のRAID装置。 Each of the controllers is assigned a RAID group assigned to the controller.
Each controller is provided with a communication means so that communication including data transfer can be performed between the controllers, and a function of transferring read / write data to the RAID group assigned to each controller via the communication means is provided. With
The stripe conversion processing, the data of a plurality of stripe to 1 summarizes in each RAID group, RAID apparatus according to claim 1, characterized in that it comprises a function of treating as a segment of a minimum unit of data relocation.
上位装置に接続して運用され、前記ディスク装置群の予め割り当てられた複数のディスク装置毎にデータのリード/ライト制御を行うコントローラを複数備え、
前記各コントローラは、
データのリード/ライトの制御を行う制御部と、
前記各コントローラの制御対象のデータの配置情報を記憶するデータ配置管理テーブルを格納する記憶手段と、
前記各コントローラの制御部により1つのRAIDグループで制御されていたデータを、自身を含む複数のRAIDグループに再配置する制御であるストライプ変換制御を行う際、変換元ディスクからリードした転送データを一時的に格納するバッファメモリとを少なくとも備え、
上位装置からの要求に応じRAID構成定義に従ってデータを分解し、複数の物理ディスク装置に並列にリード/ライトすると共に、
前記各コントローラの制御部は、ストライプ変換制御を行う際、
1つのRAIDグループ内のデータを、同一RAIDレベルの自RAIDグループを含む複数RAIDグループに再配置するフェーズ1のステップと、
前記フェーズ1のステップに続き、前記フェーズ1のステップで再配置する前のRAIDグループについては、二重のデータを持っている状態であり、このデータの消し込みとデータ再配置を行うフェーズ2のステップを行い、
前記各コントローラの制御部が前記ストライプ変換制御を行う際に行うフェーズ1のステップでは、元のデータを残しながら変換元RAIDグループのデータを別RAIDグループへ配置する処理を有し、
前記フェーズ2のステップでは、変換により他RAIDグループへ移った事で二重に残ったデータ部を空き領域として、データを詰める処理を有し、
更に前記フェーズ1のステップでは、
ストライプ変換処理用に前記バッファメモリの必要な領域を獲得する処理と、
変換元データのリード処理と、
移動先へのライト処理と、
移動完了後、ホスト入出力の受付先を再配置後の構成に変更する処理と、
獲得された前記バッファメモリ解放する処理を行い、
更に前記フェーズ2のステップでは、
前記フェーズ1の処理に続く処理として、
ストライプ変換処理用に前記バッファメモリの必要な領域を獲得する処理と、
変換元RAIDグループのデータをリードする処理と、
他RAIDグループへ移ったデータ部の上書きする処理と、
獲得された前記バッファメモリを解放する処理を行うことを特徴とするRAID装置のストライプ変換制御方法。 A disk device group including a plurality of physical disk devices; and
A plurality of controllers that operate by connecting to a host device and perform data read / write control for each of a plurality of disk devices assigned in advance in the disk device group,
Each controller is
A control unit for controlling reading / writing of data;
Storage means for storing a data arrangement management table for storing arrangement information of data to be controlled by each controller ;
When performing stripe conversion control, which is control for rearranging the data controlled by one RAID group by the controller of each controller to a plurality of RAID groups including itself, transfer data read from the conversion source disk is temporarily stored. And at least a buffer memory for storing automatically,
In accordance with the request from the host device, the data is decomposed according to the RAID configuration definition, read / written in parallel to a plurality of physical disk devices ,
When the controller of each controller performs stripe conversion control,
A phase 1 step of rearranging data in one RAID group to a plurality of RAID groups including the own RAID group of the same RAID level;
Following the phase 1 step, the RAID group before relocation in the phase 1 step is in a state of having double data, and in the phase 2 in which data is erased and data is relocated. Do the steps,
In the phase 1 step performed when the controller of each controller performs the stripe conversion control, the controller has a process of placing the data of the conversion source RAID group in another RAID group while leaving the original data.
The phase 2 step includes a process of filling the data with the data portion that remains doubly as a result of moving to another RAID group by conversion as a free area,
Further, in the phase 1 step,
A process of acquiring a necessary area of the buffer memory for a stripe conversion process;
Read processing of conversion source data,
Write processing to the destination,
After moving, the host I / O reception destination is changed to the relocated configuration,
Perform processing to release the acquired buffer memory,
Furthermore, in the phase 2 step,
As a process following the process of Phase 1,
A process of acquiring a necessary area of the buffer memory for a stripe conversion process;
A process of reading the data of the conversion source RAID group;
A process of overwriting the data part moved to another RAID group;
A stripe conversion control method for a RAID device, which performs a process of releasing the acquired buffer memory .
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