提供虚拟卷的存储系统及其控制方法
【专利说明】提供虚拟卷的存储系统及其控制方法
[0001]本申请是申请日为2009年12月24日、题为“提供虚拟卷的存储系统”的中国专利申请N0.200980161169.2的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及应用Thin Provis1ning(自动精简配置，也被称作DynamicProvis1ning(动态预配置))的存储控制。
【背景技术】
[0003]数据迀移技术已为人所知。数据迀移通常以卷(volume)为单位进行。例如，根据专利文献1，保存在第一逻辑卷中的所有数据从第一逻辑卷迀移到第二逻辑卷。
[0004]另外，存储层次化技术也已为人所知。例如，根据专利文献2，多个存储系统所具有的多个逻辑卷分别被分类至多个层(tier)中的某一个层，某一个层中所属的逻辑卷被迀移到其它的层。多个层中包括例如高可信度的层、低成本的层等。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2006-302077号公报
[0008]专利文献2:日本特开2008-047156号公报
【发明内容】
[0009]发明要解决的课题
[0010]但是，被称作Thin Provis1ning (也被称作 Dynamic Provis1ning)的技术已为人所知。根据Thin Provis1ning，准备由多个虚拟存储区域(虚拟页)构成的虚拟逻辑卷(虚拟卷)和多个实体的存储区域(实际页)。在对虚拟页进行写入的情况下，对该虚拟页分配实际页，在所分配的实际页中写入作为写入对象的数据。
[0011]设Thin Provis1ning中应用了上述的数据迀移技术以及存储层次化技术。另外，设第一虚拟卷属于第一层，第二虚拟卷属于第二层。该情况下，能够从第一层中所属的第一虚拟卷向第二层中所属的第二虚拟卷迀移所有的数据。
[0012]根据该技术，第一虚拟卷内的所有数据被从第一层迀移到第二层，但是并不一定优选所有的数据存在于第二层。
[0013]于是，本发明的目的在于使依照Thin Provis1ning的虚拟卷内的数据配置适当化。
[0014]用于解决课题的手段
[0015]管理将由多个存储设备提供的多个存储区域依照存储区域的属性进行分类后的多个存储区域组。根据面向逻辑卷内多个地址中所含至少一个地址的写入请求，提供分配到所述多个存储区域中所含至少一个存储区域的多个所述逻辑卷。根据所述逻辑卷内所述至少一个地址的存取状况，将通过所述写入请求写到所述至少一个地址中的数据从所述多个存储区域组的一个中所含所述至少一个存储区域，向所述多个存储区域组所含其它存储区域组内的至少一个存储区域迀移。
【附图说明】
[0016]图1表示本发明实施例1的概要。
[0017]图2表示存储系统103的构成。
[0018]图3表示存储系统103中各种存储区域的关系。
[0019]图4表示CMPK119所存储的信息以及计算机程序。
[0020]图5表示层定义表401的构成。
[0021]图6表不层管理表402的构成。
[0022]图7表不池管理表403的构成。
[0023]图8表示VVOL管理表404的构成。
[0024]图9表示PVOL管理表405的构成。
[0025]图10表不分配表407的构成。
[0026]图11表不实际页管理表408的构成。
[0027]图12表示监视表409的构成。
[0028]图13表示度数分布表410的构成。
[0029]图14表示迀移页表411的构成。
[0030]图15表示迀移定义表412的构成。
[0031]图16表示池生成处理的流程图。
[0032]图17表示池定义⑶11700。
[0033]图18表示VVOL生成处理的流程。
[0034]图19表示VVOL生成⑶11900。
[0035]图20表示本发明的实施例5所涉及的VVOL管理表4404。
[0036]图21表示数据要素的汇总处理的概要。
[0037]图22表示信息显示处理的流程。
[0038]图23表示度数分布⑶12300。
[0039]图24表示写入处理(向高速缓存的写入)的流程。
[0040]图25表示降级处理的流程。
[0041]图26表示读出处理的流程。
[0042]图27表示I/O频度的监视与重新配置的关系的概要。
[0043]图28表示重新配置处理的流程。
[0044]图29表示层范围决定处理的概要。
[0045]图30表示层范围决定处理的流程。
[0046]图31表示图30的S4402中层边界值计算处理的流程。
[0047]图32表示本发明的实施例5所涉及的池管理表4403。
[0048]图33表示本发明的实施例5所涉及的比较方法/比较对象的设定处理的流程。
[0049]图34表示图28的S2808中迀移页表生成处理的流程。
[0050]图35表示页单位的迀移处理的概要。
[0051]图36表示页单位的迀移处理的流程。
[0052]图37表示层阈值的变更处理的流程。
[0053]图38表示阈值超出应对处理的流程。
【具体实施方式】
[0054]以下，叙述基于本发明的后述多个实施例的观点。
[0055]〈观点I〉
[0056]一种存储系统的控制方法，其特征在于，管理将由多个存储设备提供的多个存储区域依照存储区域的属性进行分类后的多个存储区域组，根据面向逻辑卷内多个地址中所含至少一个地址的写入请求，提供分配到所述多个存储区域中所含至少一个存储区域的多个所述逻辑卷，根据所述逻辑卷内所述至少一个地址的存取状况，将通过所述写入请求写到所述至少一个地址中的数据从所述多个存储区域组的一个中所含所述至少一个存储区域，向所述多个存储区域组所含其它存储区域组内的至少一个存储区域迀移。
[0057]〈观点2〉
[0058]一种依照观点I的存储系统的控制方法，其特征在于，所述多个存储区域组中所含第一存储区域组和第二存储区域组在每个环中具有与各自的组相应的所述存取状况的程度作为属性，所述第一和所述第二存储区域组的所述存取状况的程度对于每个组不同，但是一部分重复，在所述迀移处理中，在所述多个存储区域组的一个中所含所述至少一个存储区域包含在所述第一或者所述第二存储区域组中并且所述至少一个地址的所述存取状况位于所述存取状况的程度中所述一部分重复的范围内的情况下，不实施所述数据的迀移。
[0059]〈观点3〉
[0060]一种与一台以上的主机连接的存储系统，其具备多种物理存储设备群和存储控制装置。所述存储控制装置具有存储资源和控制器，所述控制器与所述多种物理存储设备群、所述存储资源以及所述主机连接。物理存储设备群由一个以上的物理存储设备构成。所述多种物理存储设备群成为多种实际页群的根基。实际页群的种类基于成为该实际页群的根基的物理存储设备群的属性。实际页群具有多个实际页。所述控制器向所述一台以上的主机提供一个以上的虚拟卷。所述虚拟卷是由多个虚拟页构成的虚拟逻辑卷。所述虚拟页是虚拟的存储区域。所述实际页是实体的存储区域。所述存储资源存储分配信息、监视信息和实际页群管理信息，其中，所述分配信息是表示对哪个虚拟页分配了哪个实际页的信息，所述监视信息是表示各虚拟页的I/O (Input/Output)频度的信息，所述实际页群管理信息是包含表示对每种实际页群设定的I/O频度范围信息的信息(可以为表形式或者队列形式等，信息的形式任意)。所述控制器从所述主机接收写入命令，根据所述写入命令确定写入目的地虚拟页，更新所述分配信息，从而对所确定的虚拟页分配自由的实际页，在所分配的实际页中保存写入对象数据。所述控制器根据针对虚拟页或者分配给该虚拟页的实际页的1/0，更新所述监视信息中的、该虚拟页的I/O频度。所述实际页是实体的存储区域，保存在实际页中的数据存储到作为该实际页的根基的物理存储设备。所述控制器进行迀移处理，该迀移处理是包含以下处理(A)至(C)的处理:(A)确定根据所述监视信息所确定的I/O频度不符合预定条件的虚拟卷或者虚拟页，(B)将保存在分配给所确定的虚拟卷或者虚拟页的、第一种实际页群内第一实际页中的数据，迀移到第二种实际页群内的第二实际页，(C)更新所述分配信息，从而以所述第二实际页取代所述第一实际页向所述第一实际页分配目的地虚拟页、即第一虚拟页进行分配。所述预定条件是指纳入所述第一种实际页群的I/o频度范围。所述第二种实际页群是I/o频度范围纳入通过所述(A)所确定的虚拟卷或者虚拟页的I/O频度的实际页群。所述控制器进行I/O频度范围的决定处理，在该决定处理中，所述控制器基于所述监视信息决定各种实际页群的I/o频度范围。控制器例如可以具有至少一个处理器。存储资源例如可以为存储器。主机可以为计算机，也可以为其它的存储系统或者其它的存储控制装置。
[0061]由此，能够将虚拟卷内的数据根据虚拟页的I/O频度以页单位重新配置。届时，能够将数据配置在与纳入有分配有保存该数据的实际页的虚拟页的I/o频度的I/O频度范围对应的种类的实际页群中。
[0062]〈观点4〉
[0063]一种依照观点3的存储系统，所述控制器在所述决定处理中进行以下处理(a)以及(b):
[0064](a)使用所述监视信息生成表示I/O频度与虚拟页数的关系的信息、即关系信息，
[0065](b)基于所述关系信息决定各种实际页群的I/O频度范围。
[0066]〈观点5〉
[0067]一种依照观点4的存储系统，所述控制器在所述处理(b)中进行以下的处理(bl)至(b3):
[0068](bl)使用所述关系信息，计算从所述多种实际页群分配到实际页的一个以上虚拟卷内所有虚拟页的I/o频度的合计、即I/O频度合计，
[0069](b2)基于各种实际页群的性能值的比和所述I/O频度合计，针对实际页群的每个边界计算实际页群的边界的I/o频度、即边界值，
[0070](b3)基于各种实际页群的I/O频度和实际页群的每个边界的边界值，决定各种实际页群的I/o频度范围。
[0071]实际页群的所述性能值是基于作为该实际页群的根基的物理存储设备群的属性决定的、与性能相关的值。所述实际页群的边界是指实际页群与其上位以及/或者下位实际页群的交界。各种实际页群的I/o频度范围的最大值以及/或者最小值是基于该实际页群与其上位以及/或者下位实际页群的交界的边界值决定的值。
[0072]〈观点6〉
[0073]一种依照观点3至观点5的任一观点的存储系统，所述I/O频度范围的最大值大于与该I/o频度范围对应的较大一方的边界值，以及/或者，该I/O频度范围的最小值小于与该I/o频度范围对应的较小一方的边界值。
[0074]〈观点7〉
[0075]一种依照观点3或者观点4的存储系统，实际页群的所述性能值是通过该实际页群中的、能够成为所述迀移处理中的迀移目的地的实际页的数量与该实际页群内每一个实际页的性能值的乘法运算计算出的值。实际页群内每一个实际页的性能值是基于作为该实际页群的根基的物理存储设备群的属性决定的、与性能相关的值。
[0076]〈观点8〉
[0077]一种依照观点3至观点7的任一观点的存储系统，所述控制器在所述决定处理中进行以下处理:
[0078](a)使用所述监视信息，计算从所述多种实际页群分配到实际页的一个以上虚拟卷内所有虚拟页的I/o频度的合计、即I/O频度合计，
[0079](b)基于各种实际页群的性能值的比和所述I/O频度合计，针对实际页群的每个边界计算实际页群的边界的I/o频度、即边界值，
[0080](c)基于各种实际页群的I/O频度和实际页群的每个边界的边界值，决定各种实际页群的I/o频度范围。
[0081]实际页群的所述性能值是基于作为该实际页群的根基的物理存储设备群的属性决定的、与性能相关的值。所述实际页群的边界是指实际页群与其上位以及/或者下位实际页群的交界。各种实际页群的I/o频度范围的最大值以及/或者最小值是基于该实际页群与其上位以及/或者下位实际页群的交界的边界值决定的值。
[0082]〈观点9〉
[0083]一种依照观点3至观点8的任一观点的存储系统，所述控制器在所述决定处理中进行以下处理⑷以及(e):
[0084](d)假定分配给I/O频度纳入实际页群的I/O频度范围的所有虚拟页的实际页内的数据要素被迀移到了该实际页群中，判定该实际页群的使用比例是否超出该实际页群的比例阈值，
[0085](e)在所述(d)中的判断的结果为否定性的情况下，将所决定的I/O频度范围包含在所述实际页群管理信息中。
[0086]实际页群的所述使用比例是指分配给虚拟页的实际页的数量相对于构成该实际页群的实际页的数量的比例。所述实际页群的比例阈值是指所述使用比例的阈值。
[0087]由此，能够判断I/O频度范围是否合适。
[0088]〈观点10〉
[0089]一种依照观点9的存储系统，所述控制器在所述决定处理中还进行以下处理⑴:
[0090](f)在所述(d)中的判断的结果为肯定性的情况下，将I/O频度范围修正为实际页群的使用比例不超出该实际页群的比例阈值的大小。
[0091]〈观点11〉
[0092]一种依照观点10的存储系统，所述控制器在所述决定处理中还进行以下处理(g):
[0093](g)将修正后的I/O频度范围包含在所述实际页群管理信息中。
[0094]〈观点12〉
[0095]一种依照观点3至观点11的任一观点的存储系统，根据所述监视信息所确定的、虚拟卷或者虚拟页的I/o频度是指该虚拟卷或者虚拟页的、包含在所述监视信息中的I/O频度。
[0096]〈观点13)
[0097]一种依照观点3至观点12的任一观点的存储系统，根据所述监视信息所确定的、虚拟卷或者虚拟页的I/o频度是指所述监视信息中的、与该虚拟卷之外其它虚拟卷的I/O频度、或者该虚拟页以外其它虚拟页的I/o频度的相对值。
[0098]〈观点14〉
[0099]一种依照观点3至观点12的任一观点的存储系统，所述控制器接受使所述㈧中的I/o频度为绝对值还是相对值的指示。在接受到使所述(A)中的I/O频度为绝对值的指定的情况下，根据所述监视信息所确定的、虚拟卷或者虚拟页的I/O频度是指该虚拟卷或者虚拟页的、包含在所述监视信息中的I/O频度。在接受到使所述(A)中的I/O频度为相对值的指定的情况下，根据所述监视信息所确定的、虚拟卷或者虚拟页的I/O频度是指所述监视信息中的、与该虚拟卷之外其它虚拟卷的I/O频度、或者该虚拟页以外其它虚拟页的I/O频度的相对值。
[0100]〈观点15〉
[0101 ] 一种依照观点3至观点14的任一观点的存储系统，所述(A)中的I/O频度是某时间的I/o数的平均。
[0102]〈观点16〉
[0103]一种依照观点3至观点14的任一观点的存储系统，所述(A)中的I/O频度是与某时间带的多个时间分别对应的多个I/o数中最大的I/O数。
[0104]〈观点17〉
[0105]一种依照观点3至观点14的任一观点的存储系统，所述控制器接受使所述㈧中的I/o频度为平均I/O数还是最大I/O数的指定。在接受到使所述(A)中的I/O频度为平均I/o数的指定的情况下，所述㈧中的I/O频度是某时间的I/O数的平均。在接受到使所述㈧中的I/o频度为最大I/O数的指定的情况下，所述㈧中的I/O频度是与某时间带的多个时间分别对应的多个I/o数中最大的I/O数。
[0106]〈观点18〉
[0107]一种依照观点3至观点17的任一观点的存储系统，所述控制器从所述主机接收I/O命令，根据该I/O命令确定I/O目的地虚拟页。所述控制器在针对分配给所述I/O目的地虚拟页的实际页进行I/o的情况下更新所述监视信息中的、与所述I/O目的地虚拟页对应的I/o频度，而在不针对分配给所述I/O目的地虚拟页的实际页进行I/O的情况下不更新所述监视信息中的、与所述I/o目的地虚拟页对应的I/O频度。
[0108]由此，能够仅在针对实际页进行了 I/O的情况下更新分配有该实际页的虚拟页的I/o频度。
[0109]〈观点19〉
[0110]一种依照观点18的存储系统，所述存储资源存储状态为激活的监视信息和状态为待机的监视信息作为所述监视信息。所述控制器更新所述激活的监视信息中的I/o频度。所述控制器在所述迀移处理中基于所述激活的监视信息确定所述第一虚拟页，并且将所述待机的监视信息的状态从待机变更为激活，然后，在依照确定虚拟页的I/o命令对实际页进行I/o的情况下，所述控制器更新状态被变更为激活的监视信息中的、该被确定的虚拟页的I/o频度。
[0111]由此，即便进行上述迀移处理时也能够继续I/O频度的监视(更新)。
[0112]〈观点20〉
[0113]一种依照观点4的存储系统，所述控制器输出所述关系信息，使得所述生成的关系信息得以显示。所述控制器在接受到开始迀移的指示时开始所述迀移处理。
[0114]〈观点21〉
[0115]—种依照观点3至观点20中任一观点的存储系统，所述控制器在所述第一实际数据群的使用比例超出预定的比例阈值的情况下开始所述迀移处理。
[0116]因此，在所述第一实际数据群的使用比例超出了预定比例阈值的情况下，通过所述迀移处理能够期待在第一实际数据群中自由的实际页有所增加。
[0117]〈观点22〉
[0118]一种依照观点3至观点21中任一观点的存储系统，所述第一种实际数据群是最上位的实际数据群。所述控制器必定从所述第一种实际数据群对根据所述写入命令所确定的写入目的地虚拟页分配实际页。
[0119]〈观点23〉
[0120]一种依照观点3至观点22中任一观点的存储系统，在分配给所述虚拟卷的所有实际页中预定比例以上的实际页存在于某种实际页群的情况下，所述控制器将分配给所述虚拟卷的所有实际页中的、所述某种实际页群以外的种类的实际页群内的实际页内的数据迀移到所述某种实际页群内的实际页。
[0121]由此，能够根据虚拟卷的数据的配置状况，在考虑为适合该虚拟卷的种类的实际页群中汇总该虚拟卷内的数据。
[0122]〈观点24〉
[0123]一种依照观点23的存储系统，迀移到所述某种实际页群内的实际页后分配给所述虚拟页的实际页总是所述某种实际页群内的实际页。
[0124]由此，在通过迀移处理汇总数据之后，从所述某种实际页群对所述第二虚拟卷分配实际页。
[0125]〈观点25〉
[0126]一种依照观点3至观点24的任一观点的存储系统，所述控制器在所述页单位迀移处理开始之后从所述主机接收确定所述第一虚拟页的写入命令，并且在没有开始从所述第一实际页向所述第二实际页的数据迀移的情况下将该迀移取消，向所述第二种实际页群内的实际页写入依照所述写入命令的数据，并且更新所述分配信息，从而以该写入目的地实际页取代所述第一实际页分配给所述第一虚拟页。
[0127]由于数据在迀移之前写入迀移目的地实际页群，因此针对该数据的写入目的地虚拟页，可以不进行迀移。
[0128]〈观点26〉
[0129]一种依照观点3至观点25的任一观点的存储系统，所述控制器在所述页单位迀移处理开始之后从所述主机接收确定所述第一虚拟页的写入命令，并且在没有开始从所述第一实际页向所述第二实际页的数据迀移的情况下，向所述第一实际页写入依照所述写入命令的数据，然后