存储控制装置、数据管理系统及数据管理方法制造方法及图纸

根据本发明专利技术的一个存储控制装置包括：多个连接单元，其与一个或多个主机以及一个或多个作为存储数据的存储介质的硬盘驱动器相连；一个或多个非易失性存储介质，其与硬盘驱动器类型不同，其存储由主机写请求的数据；多个处理单元，其通过使用硬盘驱动器或非易失性存储介质，来处理来自主机的写和读请求；多个存储器单元，其存储将要被处理单元使用的控制信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于减少将数据存储在至少一个硬盘设备以及其它存储介质的存储控制装置中的功率消耗的技术。
技术介绍
近来，在诸如数据中心之类的信息商务的现场，减少存储系统(存储控制装置和硬盘设备等的总称)中的TCO(Total Cost of Ownership，整体拥有成本)一直被认为更为重要。此外，需要长期且安全地存储数据。例如，依照诸如个人信息保护法之类的法律规定，日本的金融机构和医疗机构必须积累它们的文件数据而不删除。在这种背景基础上，存储系统应高度可靠且大容量。一般，在使用硬盘驱动器(在下文称为HDD)的具有大容量的存储系统中，功率消耗与存储介质容量成比例增长。具体地，具有大容量存储系统会导致包括电费在内的TCO的增长。鉴于上述缺点，当需要积累大量的信息，如有必要，需要长期保存该数据信息时，考虑到对存储的数据的各种要求，通过恰当地将数据存储在一个合适的存储位置，可以有效地减少整个存储系统的TCO，尤其是由功率消耗量代表的运行成本。另外，近来，作为非易失性存储器，闪存器一直受到关注。一般地，与HDD相比，闪存器减小功率消耗至几十分之一，并可以提供高速读取。由于没有HDD所需的驱动机构，闪存器可以小型化，并一般具有高的抗故障性。然而，由于用于保存信息的单元的物理特性，闪存器有写入次数的限制。为了应对该限制，通过采用所谓的平均读写(WARE LEVELING)调整，其中提供一种控制来保持单元位置和上位设备表示的地址的对应，并使写入各个单元的次数平均，来提高了闪存器的可重写次数。在下文中，作为保持信息的元件而使用的闪存器、将包括用于进行平均读写调整和对于上位设备的协议处理的机构的闪存器称为“闪存器设备”。尽管在元件级的存储区域的分布方面，上述技术在对闪存器设备的写入次数的限制方面提高了效率，但是，闪存器设备的写入次数的限制依然存在。闪存器有另一缺点，即当需要在写入新数据前删除数据时，写入速度降至与HDD相同的速度。为了将具有上述特性的闪存器应用于存储系统，作为传统技术中对所存储的数据的各种要求，从写入性能以及可靠性或成本的观点出发，在专利文献1(见以下专利文献1)中公开了在适当的存储位置存储数据的技术。为了实现较低功率消耗的存储系统，介绍了与MAID(Massive Array ofIdle Disks，大规模非活动磁盘阵列)相关的技术，如在美国专利申请公开号为2004/0054939和专利文献2(见以下的专利文献2)中所公开的技术。然而，因为专利文献1中公开的技术未考虑到各个存储介质间的重写次数、写入速度和功率消耗的差异，所以对整个存储系统进行适当的控制存在很多困难。在美国专利申请公开号为2004/0054939和专利文献2中的存储系统中，MAID的可应用目的地受到限制，因此，在更低系统功率消耗和系统的高性能的维持两者间保持折衷存在很多困难。专利文献1John Wilkes，Richard Golding，Carl Staelin，and Tim Sullivan，″The HP AutoRAID hierarchical storage system″，Transactions on ComputerSystems(TOCS)archive，America，ACM(Association for Computing Machinery)，February 1996，Volume 14，Issue 1，ISSN0734-2071，Pages108-136专利文献2Dennis Colarelli，Dirk Grunwald，and Michael Neufeld，″TheCase for Massive Arrays of Idle Disks(MAID)″，[online]，January 7，2002，USENIX(U.S.A.)，(Searched on August 5，2005)<URLhttp://www.usenix.org/publications/library/proceedings/fast02/wips/colarelli.pdf>
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于，在存储系统的低功率消耗和高性能的维持之间实现成功的平衡。根据本专利技术的一种装置，提供一种存储控制装置，其包括多个连接单元，其连接到至少一个主机和作为存储数据的存储介质的至少一个硬盘驱动器；至少一个非易失性存储介质，其是与硬盘驱动器不同类型的存储介质，且存储由主机进行写请求的数据；处理单元，其通过使用所述硬盘驱动器或所述非易失性存储介质，处理来自主机的写请求和读请求；和存储器单元，其存储由处理单元使用的控制信息，其中一个或多个硬盘驱动器，作为一个独立单元或具有控制单元的磁盘阵列设备的一部分而提供；存储在各个所述存储器单元中的控制信息，是一个将每个存储介质的每个识别符和各存储介质的使用状态的信息关联起来的使用状态管理表；每个存储器单元还存储各个关于使用状态的信息的各个阈值；并且，每个处理单元查询存储在各存储器单元中的使用状态管理表和各阈值，当任何关于使用状态的信息超过其阈值时，将超过该阈值的那种类型的存储介质中的数据转移到另一种类型的存储介质中。在结合附图阅读下面的说明书和权利要求的基础上，本专利技术的其它方面、特征以及优点将会变得更为明白。附图说明图1是表示根据包括存储系统S的本专利技术的一个实施方式的整体构成的框图。图2是表示通道控制单元104的结构的框图。图3是表示FM控制单元106的结构的框图。图4是表示FM控制单元106的另一结构的框图。图5是表示FM控制单元106的另一结构的框图。图6是表示存在多个存储控制装置101的整体构成的一个说明例中的信息流的图。图7是表示逻辑卷管理表700的一个例子的图。图8是表示使用状态管理表800的一个例子的图。图9是表示读/写次数管理表900的一个例子的图。图10是表示设备类型管理表1000的一个例子的图。图11A是表示MP单元220在HDD110和FM控制单元106的FM306之间进行数据转移的判定处理的一个例子的流程图。图11B是表示用于在HDD110和FM控制单元106中的FM306之间进行数据转移的判定处理的一个例子的流程图。图12是表示当在数据转移操作期间从主机102收到读请求时，MP单元220的处理的一个例子的流程图。图13时表示当在数据转移操作期间，从主机102接收到写请求时，MP单元220的处理一个例子的流程图。图14是表示在通过使用图6中所示的管理终端601，对整个存储系统S进行功率消耗管理的情况下所使用的整体信息表1400的一个例子的图。具体实施例方式下面，参照附图，对如下根据本专利技术的一个实施方式的存储系统S进行详细说明。图1是表示包括一个存储系统的本专利技术的一个实施方式的整体结构的轮廓的框图。存储系统S包括存储控制装置101和HDD(硬盘驱动器)110。存储控制装置101通过通道114，经过由SAN开关等构成的SAN(StorageArea Network存储区域网络)103，连接到一个或多个主机102(图中为两个)。存储控制装置101还经由磁盘侧通道111与存储数据的多个HDD10相连。存储控制装置101包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储控制装置，其包括：多个连接单元，其与一个或多个主机，以及作为存储数据用的存储介质的一个或多个硬盘驱动器相连；一个或多个非易失性存储介质，其作为和硬盘驱动器不同类型的存储介质，存储由主机进行写请求的数据；多个处 理单元，用于通过使用硬盘驱动器或非易失性存储介质，处理来自所述主机的写和读请求；和多个存储器单元，用于存储所述处理单元所使用的控制信息，其特征在于，硬盘驱动器，作为独立单元或具有控制单元的磁盘阵列设备的一部分而设置； 在各个存储器单元中存储的控制信息是使用状态管理表，该使用状态管理表将各存储介质的识别符与关于各存储介质的使用状态的信息关联起来；各个存储器单元还存储关于各存储介质的使用状态的信息的各个阈值；各个处理单元查询存储在各个存储器单 元中的所述使用状态管理表以及各个阈值，如果关于使用状态的信息中的任何一个超过有关阈值，则将存储在其使用状态超过该使用状态的阈值的任一类型的存储介质之一中的数据，向另一类型的存储介质中的一个转移。

【技术特征摘要】
JP 2005-9-22 2005-2750181.一种存储控制装置，其包括多个连接单元，其与一个或多个主机，以及作为存储数据用的存储介质的一个或多个硬盘驱动器相连；一个或多个非易失性存储介质，其作为和硬盘驱动器不同类型的存储介质，存储由主机进行写请求的数据；多个处理单元，用于通过使用硬盘驱动器或非易失性存储介质，处理来自所述主机的写和读请求；和多个存储器单元，用于存储所述处理单元所使用的控制信息，其特征在于，硬盘驱动器，作为独立单元或具有控制单元的磁盘阵列设备的一部分而设置；在各个存储器单元中存储的控制信息是使用状态管理表，该使用状态管理表将各存储介质的识别符与关于各存储介质的使用状态的信息关联起来；各个存储器单元还存储关于各存储介质的使用状态的信息的各个阈值；各个处理单元查询存储在各个存储器单元中的所述使用状态管理表以及各个阈值，如果关于使用状态的信息中的任何一个超过有关阈值，则将存储在其使用状态超过该使用状态的阈值的任一类型的存储介质之一中的数据，向另一类型的存储介质中的一个转移。2.根据权利要求1所述的存储控制装置，其特征在于，各个非易失性存储介质包括闪存器。3.根据权利要求1所述的存储控制装置，其特征在于，各个非易失性存储介质包括铁电体存储器。4.根据权利要求1所述的存储控制装置，其特征在于，各个非易失性存储介质包括相变存储器。5.根据权利要求1所述的存储控制装置，其特征在于，通过直接或经由磁盘阵列设备的控制单元来使用MAID(Massive Array of Idle Disks)技术，各个处理单元使硬盘驱动器旋转或停止。6.根据权利要求5所述的存储控制装置，其特征在于，硬盘驱动器包括SCSI(Small Computer system Interface)磁盘驱动器或ATA(AT Attachment)磁盘驱动器中至少一种。7.根据权利要求1所述的存储控制装置，其特征在于，各个非易失性存储介质的重写次数比硬盘驱动器的重写次数少；使用状态管理表，作为与各个存储介质的使用状态相关的信息，包括重写次数；各个存储器单元，作为阈值，存储重写次数的阈值；每个处理单元查询存储在各个存储器单元中的使用状态管理表以及与重写次数相关的阈值，如果关于重写次数的信息中的任何一个超过有关阈值，则将重写次数超过对于该重写次数阈值的任一类型的存储介质之一中存储的数据，向另一类型的存储介质之一转移。8.根据权利要求1所述的存储控制装置，其特征在于，硬盘驱动器具有比各个非易失性存储介质的读/写响应速度低的读/写响应速度；使用状态管理表，作为关于各个存储介质的使用状态的信息，包括写入数据或读取数据的使用次数；各个存储器单元，作为所述阈值，存储对于写入数据或读取数据的使用次数的阈值；各个处理单元查询在各存储器单元中存储的使用状态管理表和对写入数据或读取数据的使用次数的阈值，如果关于所述写入数据或读取数据的使用次数的信息中的任何一个超过有关阈值时，则将写入数据或读取数据的使用次数超过对该写入数据或读取数据的使用次数的阈值的任一类型的存储介质之一中存储的数据，向另一类型的存储介质之一转移。9.根据权利要求1所述的存储控制装置，其特征在于，所述使用状态管理表，作为与各个存储介质的使用状态相关的信息，包括故障区域数；各个存储器单元，作为阈值，存储与所述故障区域数相关的阈值；各个处理单元查询存储在各个存储器单元中的使用状态管理表和对故障区域数的阈值，而且，如果关于所述故障区域数的信息中的任何一个超过有关阈值时，将故障区域数超过对该故障区域数的阈值的任一类型的存储介质之一中存储的数据，向另一类型的存储介质之一转移。10.根据权利要求1所述的存储控制装置，其特征在于，如果作为数据转移目的地的所述另一类型的存储介质是非易失性存储介质之一，则在硬盘驱动器上确保一定的区域作为暂时存储区域，并将准备转移的数据逐部分地顺次复制到硬盘驱动器上的该暂时存储区域上；当在数据转移操作期间，从主机接收到与部分所述数据有关的读请求时，所述处理单元将存储在数据转移源的存储介质中的对应数据再发送至所述主机，并且不同步地、逐部分地顺次处理向数据转移目的地的所述存储介质的数据转移。11.根据权利要求1所述的存储控制装置，其特征在于，如果作为数据转移目的地的所述另一类型的存储介质是非易失性存储介质之一，则在硬盘驱动器上确保一定的区域作为暂时存储区域，并将准备转移的数据逐部分地顺次复制到硬盘驱动器上的该暂时存储区域上；当在数据转移操作期间从主机接收到对部分所述数据的读请求，且如果对应于这部分数据的新数据，已经通过来自所述主机的另一个写请求存储在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤林昭，藤本和久，中村崇仁，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]