存储装置及存储装置的控制方法制造方法及图纸

在本发明专利技术的存储装置中，对上级装置提供与最终存储介质不具有对应关系(映射)的解压缩VOL，并从上级装置接受对解压缩VOL访问。而且，将写入于解压缩VOL的数据在高速缓冲存储器中进行在线压缩，并将压缩的数据与最终存储介质所对应的卷即压缩VOL建立对应。同时通过维持管理写入有数据的解压缩VOL上的区域与该数据的压缩数据所对应的压缩VOL上的位置之间的映射信息，在从上级装置有对解压缩VOL的读请求时，也会基于映射信息，将由读请求指定的解压缩VOL上的位置信息向最终存储介质的位置信息变换，从最终存储介质将压缩数据读取至高速缓冲存储器上，将压缩数据在高速缓冲存储器中解压缩后向上级装置传送。

【技术实现步骤摘要】
存储装置及存储装置的控制方法本专利技术申请是国际申请日为2013年12月12日、国际申请号为PCT/JP2013/083322、进入中国国家阶段的国家申请号为201380071897.0、专利技术名称为“存储装置及存储装置的控制方法”的专利技术申请的分案申请。
本专利技术涉及将数据压缩后保存的存储装置及其控制方法。
技术介绍
由于IT的进步、因特网的普及等，企业等中的计算机系统所要处理的数据量持续增加。另一方面，想要削减IT系统成本的需求也升高，从用户角度，谋求一种高性能且低价格的系统。在存储装置的情况下，存储装置所使用的存储介质占用了大多成本。因此，存储介质的低成本化成为重要课题。对于存储介质的低成本化，除采用便宜的(低比特成本的)存储介质的方法以外，还存在通过将保存数据压缩而由存储介质保存更多数据的方法。在将数据以压缩于存储介质的状态保存到存储装置中的情况下，不会在访问存储装置的主机计算机或应用程序中意识到数据被压缩后保存，即，关于透明地(transparent)进行数据压缩，从便利性的观点出发是重要的。另外，关于极力避免访问性能降低，在实用上也是重要的。例如在专利文献1中公开了如下系统，将数据(非压缩数据)分割成多个单元并按每个单元进行压缩，将压缩后的各单元(压缩单元)保存于LU(逻辑单元)，读取时不需要对LU整体进行读取，仅通过读取必要的单元就能够访问必要的数据。现有技术文献专利文献专利文献1：美国专利申请公开第2011/0219153号说明书
技术实现思路
在将压缩数据保存于最终存储介质的结构的情况下，关于更新数据的压缩结果，存在该更新数据的压缩数据的大小变得大于或小于更新前数据的压缩数据的大小的情况。因此，无法单纯将更新后数据的压缩数据盖写于更新前的压缩数据的保存区域。在专利文献1所记载的技术中，在数据更新时，进行先读取更新前数据并将其解压缩，然后对解压缩数据盖写更新数据的处理。另外，在更新后的压缩数据的大小变得大于更新前的压缩数据的情况下，进行搜寻未使用的存储区域并保存没有全部保存于更新前的压缩数据的保存区域而剩下的部分数据的处理。因此，数据更新时的处理开销(overhead)大。本专利技术的目的在于提高保存压缩数据的存储装置的处理性能。在本专利技术的实施例的存储装置中，对上级装置提供不与最终存储介质具有直接对应关系(映射)的解压缩VOL，在上级装置中进行对解压缩VOL的访问。而且将写入于解压缩VOL的数据在高速缓冲存储器中进行在线压缩，将压缩后的数据保存到与最终存储介质直接建立了对应的卷(压缩VOL)中。另外通过维持解压缩VOL的(保存有非压缩数据的)区域与压缩VOL的(保存有压缩数据的)区域之间的映射信息，在从上级装置有对解压缩VOL的读请求时，也会基于映射信息，将由读请求指定的解压缩VOL上的位置信息向最终存储介质(与压缩VOL建立了对应的存储介质)的位置信息变换，从最终存储介质读取压缩数据。然后将压缩数据在高速缓冲存储器中解压缩并向上级装置传送。另外在本专利技术中，其特征在于，在作为存储装置的高速缓冲装置而动作的高速缓冲存储器的内部，进行数据压缩并生成针对压缩后的压缩数据的RAIDParity。专利技术效果根据本专利技术，在存储装置中，在将从服务器接收的写数据压缩后记录于HDD时，将写入于解压缩VOL的数据在高速缓冲存储器中在线压缩，将压缩后的数据以追写要领保存于与最终存储介质建立了直接对应的卷(压缩VOL)中，由此在数据更新时不需要进行复杂的处理。另外通过维持解压缩VOL的(保存有非压缩数据的)区域与压缩VOL的(保存有压缩数据的)区域之间的映射信息，在从上级装置有对解压缩VOL的读请求时，也会基于映射信息，将由读请求指定的解压缩VOL上的位置信息向最终存储介质(与压缩VOL建立了对应的存储介质)的位置信息变换，并从最终存储介质读取压缩数据，因此，能够实现与对通常的(保存时不进行压缩的)卷进行访问时同等的访问性能。附图说明图1是本专利技术的存储装置的动作概念图。图2是表示本专利技术的存储装置(存储系统)的结构图。图3是表示高速缓冲存储器的内部结构图。图4是模拟地表示本实施例的高速缓冲存储器向存储控制器提供的逻辑区域LBA0、LBA1与物理区域PBA的对应建立的概念图。图5是表示本实施例中的高速缓冲存储器26所支持的写指令和相对于该写指令的响应信息的图。图6是表示本实施例中的高速缓冲存储器26所支持的读指令和向该读指令的响应信息的图。图7是表示本实施例中的高速缓冲存储器26所支持的全条带Parity(奇偶校验位)生成指令和向全条带Parity生成指令的响应信息的图。图8是表示本实施例中的高速缓冲存储器26所支持的更新Parity生成指令和向更新Parity生成指令的响应信息的图。图9是表示本实施例中的高速缓冲存储器26所支持的LBA1映射指令和对该LBA1映射指令的响应信息的图。图10是表示本实施例中的高速缓冲存储器26所支持的LBA0映射指令和向该LBA0映射指令的响应信息的图。图11是表示本实施例中的高速缓冲存储器26所支持的压缩数据大小获取指令和向该压缩数据大小获取指令的响应信息的图。图12是表示本实施例中的高速缓冲存储器26所支持的映射解除指令和向该映射解除指令的响应信息的图。图13是表示解压缩VOL管理表的内容的图。图14是表示压缩VOL管理表的内容的图。图15是表示解压缩VOL与压缩VOL的关系的概念图。图16是表示压缩VOL和与压缩VOL对应的最终存储介质的对应关系的概念图。图17是表示卷映射表的内容的图。图18是表示地址映射表的内容的图。图19是表示本专利技术的实施例中的卷、槽、高速缓冲段之间的关系的概念图。图20是存储装置所管理的高速缓冲管理数据结构的概念图。图21是表示高速缓冲目录、SLCT、SGCT之间的关系的图。图22是表示脏队列或干净队列的数据结构的图。图23是表示空闲队列的数据结构的图。图24是表示本实施例中的写处理中的、将从主机计算机接收到的写数据保存到高速缓冲存储器的处理的流程图。图25是表示本实施例中的向压缩VOL的数据转移处理的流程图。图26是表示本实施例中的转储处理的流程图。图27是表示从主机计算机接受对卷(解压缩VOL)的读请求时的处理的流程图。图28是表示从主机计算机接受对卷(解压缩VOL)的读请求时的处理的流程图。图29是表示本专利技术的变形例1中的存储装置所管理的压缩VOL、逻辑卷(LDEV)、最终存储介质(PDEV)之间的关系的概念图。图30是表示HVOL管理信息的内容的图。图31是表示页映射表的内容的图。图32是表示页空闲列表的内容的图。图33是表示本专利技术的变形例1中的向压缩VOL的数据转移处理的流程图。图34是表示本专利技术的变形例1中的向HVOL上的页的区域分配处理的流程图。图35是表示本专利技术的变形例2中的卷映射表的内容的图。具体实施方式基于附图说明本专利技术的实施方式。此外，本专利技术不限定于以下说明的实施方式。此外，作为半导体存储元件而以NAND型闪存器(以下，称为FM)为例进行说明，但本专利技术不限定于FM，而以全部非易失性存储器为对象。另外，在本实施例中，记述通过专用的硬件电路来实施数据压缩的方式，但本专利技术不限定于该方式，也可以通过基于通用处理器实现的数据压缩运算处理来压缩数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储装置，与主机计算机连接，且具有处理器、高速缓冲装置和多个最终存储介质，其特征在于，所述存储装置具有：能够由所述主机计算机访问的第1卷；和第2卷，其是与所述第1卷建立了对应的卷，将从所述主机计算机对所述第1卷写入的数据以压缩状态保存，当从所述主机计算机接受对所述第1卷的写请求和基于所述写请求的写对象数据时，所述处理器进行：(1)使所述写对象数据在所述高速缓冲装置中成为压缩状态后保存到所述高速缓冲装置内存储区域中，(2)确定所述压缩状态的写对象数据在所述第2卷上的保存位置，(3)与所述保存位置的确定相应地，确保应与所述压缩状态的写对象数据在所述第2卷上的所述保存位置建立对应的、所述最终存储介质上的存储区域，(4)从所述高速缓冲装置以压缩状态读取所述写对象数据，将所读取的压缩状态的所述写对象数据保存到所确保出的所述最终存储介质上的区域。

【技术特征摘要】
1.一种存储装置，与主机计算机连接，且具有处理器、高速缓冲装置和多个最终存储介质，其特征在于，所述存储装置具有：能够由所述主机计算机访问的第1卷；和第2卷，其是与所述第1卷建立了对应的卷，将从所述主机计算机对所述第1卷写入的数据以压缩状态保存，当从所述主机计算机接受对所述第1卷的写请求和基于所述写请求的写对象数据时，所述处理器进行：(1)使所述写对象数据在所述高速缓冲装置中成为压缩状态后保存到所述高速缓冲装置内存储区域中，(2)确定所述压缩状态的写对象数据在所述第2卷上的保存位置，(3)与所述保存位置的确定相应地，确保应与所述压缩状态的写对象数据在所述第2卷上的所述保存位置建立对应的、所述最终存储介质上的存储区域，(4)从所述高速缓冲装置以压缩状态读取所述写对象数据，将所读取的压缩状态的所述写对象数据保存到所确保出的所述最终存储介质上的区域。2.根据权利要求1所述的存储装置，其特征在于，在所述写请求中包含应写入所述写对象数据的所述第1卷上的地址的信息，所述存储装置具有对所述第1卷上的地址与所述压缩状态的写对象数据在所述第2卷上的保存位置之间的对应关系进行管理的地址映射表，当确定出所述压缩状态的写对象数据在所述第2卷上的保存位置时，所述处理器在所述地址映射表中记录所述写请求中包含的所述地址与所述第2卷上的保存位置之间的对应关系，当从所述主机计算机接受指定了所述第1卷上的地址的读请求时，所述处理器参照所述地址映射表，对与所述读请求中包含的地址对应的所述第2卷上的保存位置进行特定，所述处理器基于所述第2卷上的保存位置，从所述最终存储介质读取压缩状态的数据，并保存到所述高速缓冲装置，所述处理器从所述高速缓冲装置获取将所述压缩状态的数据解压缩后的数据，并向所述主机计算机发送。3.根据权利要求1所述的存储装置，其特征在于，所述处理器在每次进行确定所述压缩状态的写对象数据在所述第2卷上的保存位置的处理时，存储所确定出的保存位置的信息，所述处理器在确定所述压缩状态的写对象数据在所述第2卷上的保存位置时，将由所存储的所述保存位置的信息特定出的地址的下一地址，确定为所述压缩状态的写对象数据在所述第2卷上的保存位置。4.根据权利要求1所述的存储装置，其特征在于，所述处理器在所述高速缓冲装置中保存的所述压缩状态的写对象数据的量为规定量以上时，确定所述压缩状态的写对象数据在所述第2卷上的保存位置。5.根据权利要求4所述的存储装置，其特征在于，应与所述压缩状态的写对象数据在所述第2卷上的所述保存位置建立对应的存储区域，是由所述多个最终存储介质构成的RAID组内的存储区域，所述处理器在所述高速缓冲装置中存储的所述压缩状态的写对象数据的量为与所述RAID组的1条带组的大小相当的量以上时，确定所述压缩状态的写对象数据在所述第2卷上的保存位置。6.根据权利要求1所述的存储装置，其特征在于，所述第2卷的容量大于所述多个最终存储介质的合计容量。7.根据权利要求1所述的存储装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉本定广，山本彰，弘中和卫，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP