层次化存储系统、存储控制器以及代替层次间的数据移动的方法技术方案

根据实施方式，提供层次化存储系统的存储控制器。层次化存储系统具有：第一存储装置，包含第一层次的第一物理卷；和第二存储装置，包含比第一层次低的第二层次的第二物理卷。存储控制器的超高速缓存控制部将上述第一物理卷内的存储区域分割为数据区域的集合和超高速缓存区域的集合。上述超高速缓存控制部在应从上述第二物理卷向上述第一物理卷移动的第一数据还存储在上述第一物理卷的第一超高速缓存区域内的情况下，将上述第一超高速缓存区域变更为第一数据区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】层次化存储系统、存储控制器以及代替层次间的数据移动的方法
本专利技术的实施方式涉及层次化存储系统、存储控制器以及代替层次间的数据移动的方法。
技术介绍
近年来，正在开发利用层次化存储技术的各种存储装置。层次化存储技术管理性能不同的多种存储装置的物理存储区域(以下称物理卷)。由此层次化存储技术构成把多个物理卷作为实体而具有的至少一个虚拟的存储区域(以下称逻辑卷)。逻辑卷可由主计算机识别，提供给该主计算机。层次化存储技术进而根据访问频度那样的数据的特性决定应存储数据的存储装置。也就是说在层次化存储技术中，数据层次化存储在多个存储装置内。在层次化存储技术中，同种存储装置(物理卷)的集合称为“层次”。一般情况下，越是性能高的存储装置，越位于上位的层次。应用了层次化存储技术的存储系统称为层次化存储系统。在层次化存储系统中，存储控制器在逻辑卷中例如存储访问频度高的数据的情况下，一般在构成该逻辑卷的物理卷中性能更高的(亦即更上位的层次的)存储装置的物理卷内存储该数据。另外，访问频度那样的数据特性随时间的经过而发送变化。因此存储控制器根据数据特性的变化，变更数据的存储目的地。也就是说存储控制器根据数据特性的变化，在物理卷(层次)间进行数据的移动、再配置。一般情况下，频繁被访问的数据或者要求高响应性能的数据，限于存储在存储装置内的数据的一部分。因此鉴于性能越高的存储装置每单位存储容量的单价越高，所以不希望把所有的数据都存储在高性能的存储装置内。因此在层次化存储系统中，存储控制器把访问频度高的数据存储在闪存器装置那样的访问性能优良的存储装置(上位层次)内。另外存储控制器把访问频度低的数据存储在硬盘驱动器或者磁带装置那样的廉价的存储装置(下位层次)内。由此，因为能够在廉价的存储装置内存储大部分数据，所以能够削减构建存储系统所需要的成本。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010－108341号公报专利文献2：日本特开2012－252514号公报专利文献3：日本特开2009－43030号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在层次化存储系统中，在数据特性变化的情况下，如上述，该数据在层次间移动。为了该数据的移动，存储控制器对每一数据(更详细说对一定大小的数据块)收集访问频度那样的数据特性。然后存储控制器根据每一数据的数据特性，例如以一定的时间间隔T决定存储目的地的层次应该被变更的数据。存储控制器移动所决定的数据。但是，在把时间间隔T设定为比较大的值的情况下，难以立即移动特性变化了的数据。另一方面，在把时间间隔T设定为比较小的值的情况下，数据移动频繁地进行。于是，在从下位层次向上位层次移动数据或者在从上位层次向下位层次移动数据的任何一种情况下，存储装置间的数据输入输出(以下称数据移动输入输出)的次数都增大。该数据移动输入输出的次数的增大引起通常的数据访问中的输入输出性能的劣化。另外，在对移动到上位层次的数据的访问集中是瞬态的情况下，例如在对该数据的访问频度降低后，希望把该数据向下位层次移动。但是为此发生数据移动输入输出。这样在现有的层次化存储系统中，“层次间的数据移动的抑制”和“输入输出性能的维持(对下位层次的数据访问的抑制)”处于一种权衡的关系。另一方面，作为使对低速的存储装置的访问高速化的方法，以往已知超高速缓存技术。另外已知把高速存储装置的一部分存储区域作为低速存储装置的超高速缓冲存储器来利用的超高速缓存技术。关于在超高速缓冲存储器中存储的数据，没有层次间的数据移动，能够维持输入输出性能。这里假定在现有的层次化存储系统中应用现有的超高速缓存技术。另外假定下位层次的数据存储在超高速缓冲存储器中。在这种情况下，现有技术能够抑制对于下位层次的数据访问。但是现有技术难于抑制在数据通过层次化存储功能向上位层次移动的情况下发生的数据移动输入输出。另外现有技术与对哪个层次的数据访问无关地在超高速缓冲存储器中存储数据。因此在超高速缓冲存储器中混合存在上位层次的数据和下位层次的数据。特别在超高速缓冲存储器中，上位层次的数据占有比例高。其原因是一般情况下上位层次的数据的访问频度高。因此用于超高速缓存下位层次的数据的区域少，其结果，对下位层次的数据访问增大。本专利技术要解决的课题是，提供能够抑制层次间的物理数据移动且维持输入输出性能的层次化存储系统、存储控制器以及代替层次间的数据移动的方法。用于解决问题的方案根据实施方式，提供在层次化存储系统中处理来自主计算机的输入输出请求的存储控制器。上述层次化存储系统具有：第一存储装置，包含第一物理卷；和第二存储装置，包含第二物理卷，且与上述第一存储装置相比，访问速度低且存储容量大。上述存储控制器具有逻辑卷管理部、层次管理部、和超高速缓存控制部。上述逻辑卷管理部向上述主计算机提供使用上述第一物理卷和上述第二物理卷逻辑地构成的逻辑卷。上述层次管理部将上述第一物理卷作为第一层次来管理，将上述第二物理卷作为比上述第一层次低的第二层次来管理，而且根据数据的特性，决定或者变更应存储该数据的层次。上述超高速缓存控制部将上述第一物理卷内的存储区域分割为存储数据的数据区域的集合和存储超高速缓存数据的超高速缓存区域的集合，使上述超高速缓存区域的集合作为上述层次化存储系统的超高速缓冲存储器来发挥作用。上述超高速缓存控制部进一步在由上述层次管理部判断为存储在上述第二物理卷内的第一数据应向上述第一物理卷移动、且上述第一数据存储在上述第一物理卷的第一超高速缓存区域内的情况下，将上述第一超高速缓存区域变更为第一数据区域。附图说明图1是表示实施方式的计算机网络系统的典型的硬件结构的框图。图2是主要表示图1中表示的存储控制器的典型的功能结构的框图。图3是表示图2中表示的物理卷管理表的数据结构例的图。图4是表示图2中表示的逻辑卷管理表的数据结构例的图。图5是表示图2中表示的超高速缓冲存储器管理表的数据结构例的图。图6是表示该实施方式中的层次间的数据移动的例子的图。图7是表示在该实施方式中应用的层次变更处理的典型的步骤的流程图。图8是表示在层次变更处理中包含的区域置换处理的典型的步骤的流程图。图9是表示在该实施方式中应用的输入输出处理的典型的步骤的流程图。图10是表示在区域置换处理中包含的数据区域释放处理的典型的步骤的流程图。图11是表示在该实施方式中应用的超高速缓冲存储器区域释放处理的典型的步骤的流程图。图12是表示在该实施方式中应用的超高速缓存同步化处理的典型的步骤的流程图。具体实施方式下面参照附图说明各种实施方式。图1是表示一种实施方式的计算机网络系统的典型的硬件结构的框图。计算机网络系统由层次化存储系统10、主计算机(以下称主机)20、以及网络30构成。层次化存储系统10(更详细说，层次化存储系统10的存储控制器13)通过网络30连接主机20。主机20把层次化存储系统10作为外部存储装置利用。网络30例如是存储区域网络(SAN)、因特网或者内联网。因特网或者内联网例如通过以太网(注册商标)构成。层次化存储系统10具有高速存储装置(以下称高速存储器)11、低速存储装置(以下称低速存储器)12、存储控制器13、和存储器接口总线14。高速存储器11例如由称为闪存RAID(RedundantArraysofInexpensiveDis本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储控制器，在层次化存储系统中处理来自主计算机的输入输出请求，上述层次化存储系统具有：第一存储装置，包含第一物理卷；和第二存储装置，包含第二物理卷，且与上述第一存储装置相比，访问速度低且存储容量大，上述存储控制器具有：逻辑卷管理部，向上述主计算机提供由上述第一物理卷和上述第二物理卷构成的逻辑卷；层次管理部，将上述第一物理卷作为第一层次来管理，将上述第二物理卷作为比上述第一层次低的第二层次来管理，并且根据数据的特性，决定或者变更应存储该数据的层次；以及超高速缓存控制部，将上述第一物理卷内的存储区域分割为存储数据的数据区域的集合和存储超高速缓存数据的超高速缓存区域的集合，使上述超高速缓存区域的集合作为上述层次化存储系统的超高速缓冲存储器来发挥作用，在由上述层次管理部判断为存储在上述第二物理卷中的第一数据应向上述第一物理卷移动、且上述第一数据还存储在上述第一物理卷的第一超高速缓存区域中的情况下，上述超高速缓存控制部将上述第一超高速缓存区域变更为第一数据区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种存储控制器，在层次化存储系统中处理来自主计算机的输入输出请求，上述层次化存储系统具有：第一存储装置，包含第一物理卷；和第二存储装置，包含第二物理卷，且与上述第一存储装置相比，访问速度低且存储容量大，上述存储控制器具有：逻辑卷管理部，向上述主计算机提供使用上述第一物理卷和上述第二物理卷逻辑地构成的逻辑卷；层次管理部，将上述第一物理卷作为第一层次来管理，将上述第二物理卷作为比上述第一层次低的第二层次来管理，并且根据数据的访问频度，决定或者变更应存储该数据的层次；以及超高速缓存控制部，将上述第一物理卷内的存储区域分割为存储数据的数据区域的集合和存储超高速缓存数据的超高速缓存区域的集合，使上述超高速缓存区域的集合作为上述层次化存储系统的超高速缓冲存储器来发挥作用，在由上述层次管理部判断为存储在上述第二物理卷中的第一数据应向上述第一物理卷移动时，在上述第一物理卷的第一超高速缓存区域中也已经存储有上述第一数据的情况下，上述超高速缓存控制部将上述第一超高速缓存区域变更为第一数据区域。2.根据权利要求1所述的存储控制器，其中，在来自上述主计算机的输入输出请求是读请求、且上述读请求指定了从上述第一物理卷的第一存储区域读取数据的情况下，上述超高速缓存控制部抑制将从上述第一存储区域读取的数据向上述第一物理卷的超高速缓存区域进行超高速缓存，在上述读请求指定了从上述第二物理卷的第二存储区域读取数据的情况下，上述超高速缓存控制部将从上述第二存储区域读取的数据向上述第一物理卷的超高速缓存区域进行超高速缓存。3.根据权利要求1所述的存储控制器，其中，与从超高速缓存区域向数据区域的变更相应地，上述超高速缓冲存储器的大小减小了第一大小的情况下，上述超高速缓存控制部将与上述第一大小相当的数据区域变更为超高速缓存区域。4.根据权利要求3所述的存储控制器，其中，上述超高速缓存控制部在将与上述第一大小相当的数据区域变更为超高速缓存区域的情况下，优先将存储有存储目的地应变更为上述第二物理卷的数据的数据区域变更为超高速缓存区域。5.根据权利要求4所述的存储控制器，其中，上述超高速缓存控制部在将超高速缓存区域变更为数据区域的情况下，优先将存储有存储目的地应变更为上述第二物理卷、且与对应的实数据一致的超高速缓存数据的超高速缓存区域变更为数据区域。6.根据权利要求1所述的存储控制器，其中，上述超高速缓存控制部在上述第一超高速缓存区域被变更为上述第一数据区域之后，存储在上述第一数据区域中的上述第一数据被更新了的情况下，将与上述第一数据区域不同的存储有上述第一数据的上述第二物理卷内的存储区域作为未分配区域来释放。7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：石崎康太，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝解决方案株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP