计算机系统及计算机系统控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通常对计算机系统进行的管理或控制。
【背景技术】
[0002]通常，已知有将物理服务器装置或物理存储装置虚拟化的虚拟化技术。例如，专利文献I公开了如下的技术:将物理存储装置所具有的物理资源逻辑性地划分成多个逻辑资源，生成分别具有多个逻辑资源的多个虚拟存储装置。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:国际公开公报第2012/107955号小册子
【发明内容】
[0006]发明所要解决的课题
[0007]通常，计算机系统由物理存储装置和相对于物理存储装置进行数据的输入输出的物理服务器装置(物理主机装置)构成。物理服务器装置和物理存储装置为分别独立的装置。在物理服务器装置中，以物理服务器装置所具有的物理资源为基础，生成多个虚拟服务器装置，在物理存储装置中，以物理存储装置所具有的物理资源为基础，生成多个虚拟存储装置。在计算机系统中，虚拟服务器装置有可能变为高负载，虚拟存储装置也有可能变为高负载。
[0008]用于解决课题的方案
[0009]计算机系统具有计算机子系统。计算机子系统包括成为虚拟性的服务器装置即虚拟服务器和虚拟性的存储装置即虚拟存储器两者的基础的物理资源。即，将物理资源的一部分分配给虚拟服务器，将物理资源的另一部分分配给虚拟存储器。物理资源的任一部分均能够分配给虚拟服务器及虚拟存储器中的任一个。
[0010]具体来说，计算机子系统具有:开关设备，其对遵从于规定的接口的通信进行中转；高速缓冲存储器，其与开关设备连接；多个计算机设备，其与开关设备连接；和多个I/O (Input/Output)设备，其与开关设备连接。各计算机设备具有包括处理器及存储器的计算机资源，进行遵从于规定的接口的通信。各I/O设备进行遵从于规定的接口的通信。至少多个计算机设备是成为虚拟性的服务器装置即虚拟服务器和虚拟性的存储装置即虚拟存储器两者的基础的物理资源。各计算机设备能够执行虚拟服务器及虚拟存储器中的任一个。对虚拟服务器分配有第一计算机设备部分，第一计算机设备部分是多个计算机设备的第一部分。对虚拟存储器分配有第二计算机设备部分、I/O设备部分以及高速缓存部分，其中第二计算机设备部分为多个计算机设备的第二部分，I/O设备部分为多个I/O设备的至少一部分，高速缓存部分为高速缓冲存储器的至少一部分。虚拟服务器发出I/O指令，从第一计算机设备部分向第二计算机设备部分发送该I/O指令，虚拟存储器使用I/O设备部分进行遵从于该I/O指令的数据的1/0，并且将遵从于该I/O指令的数据写入高速缓存部分。
[0011]优选地，只要用户输入针对在计算机子系统中执行的应用的要求，就可在计算机子系统中构建满足遵从于这种要求的条件的逻辑结构。
【附图说明】
[0012]图1A示出实施例的系统的结构。
[0013]图1B示出刀片21 (主刀片21M)的结构。
[0014]图2示出在刀片21的存储器212中储存的程序。
[0015]图3示出在高速缓存22中储存的信息。
[0016]图4示出在管理计算机I的存储器12中储存的程序及信息。
[0017]图5示出刀片资源管理表61。
[0018]图6示出刀片分配管理表77。
[0019]图7示出简档模板表86。
[0020]图8示出简档表83。
[0021]图9示出简档分配管理表76。
[0022]图10示出I/O模块管理表64。
[0023]图11示出刀片间带宽管理表62。
[0024]图12示出刀片-1/O模块间带宽管理表65。
[0025]图13示出刀片带宽管理表63。
[0026]图14示出主干带宽管理表69。
[0027]图15示出高速缓存带宽管理表73。
[0028]图16示出I/O模块带宽管理表66。
[0029]图17示出快闪资源管理表71。
[0030]图18示出快闪资源分配管理表68。
[0031]图19示出网络资源管理表74。
[0032]图20示出网络资源分配管理表72。
[0033]图21示出SAS资源分配管理表75。
[0034]图22是系统结构设定处理的流程图。
[0035]图23A是存储资源分配处理的流程图的一部分。
[0036]图23B是存储资源分配处理的流程图的剩余部分。
[0037]图24A是服务器资源分配处理的流程图的一部分。
[0038]图24B是服务器资源分配处理的流程图的剩余部分。
[0039]图25A是快闪资源分配处理的流程图的第一部分。
[0040]图25B是快闪资源分配处理的流程图的第二部分。
[0041]图25C是快闪资源分配处理的流程图的剩余部分。
[0042]图26是架构(fabric)资源分配处理的流程图。
[0043]图27是系统资源分配处理的流程图。
[0044]图28是写处理的流程图。
[0045]图29是读处理的流程图。
[0046]图30A是架构数据传送控制处理的流程图的一部分。
[0047]图30B是架构数据传送控制处理的流程图的剩余部分。
[0048]图31是资源分配变更处理的流程图。
【具体实施方式】
[0049]以下，说明一个实施例。
[0050]此外，在以下的说明中，有时利用“aaa表”的表现形式说明各种信息，但各种信息也可以用表以外的数据结构来表现。为了表示不依存于数据结构，能够将“aaa表”称为“aaa信息”。
[0051]另外，在以下的说明中，利用了 ID(标识符)或编号来作为用于识别对象的信息，还可以取而代之而利用其他种类的识别信息。
[0052]另外，在以下的说明中，对同种要素标注的附图标记包括相同的上位编号。在不区分同种要素来进行说明的情况下，仅使用附图标记中的上位编号。
[0053]另外，在以下的说明中，有时将“程序”作为主语来说明处理，但程序是由控制设备所具有的处理器(例如CPU (Central Processing Unit:中央处理器))执行的，由此，边恰当地利用储存资源(例如存储器)及/或通信接口设备(例如通信端口)边进行规定的处理，因此，也可以将处理器、具有该处理器的计算机来作为处理的主语。处理器进行的处理的一部分或全部也可以利用控制设备所具有的硬件电路来进行。计算机程序可以从程序源安装到控制设备内。程序源可以是例如程序分发服务器或储存介质。
[0054]另外，在以下的说明中，存在将通信接口设备简记为“I/F”的情况。
[0055]另外，在以下的说明中，可以将管理在计算机系统中包含的存储装置并显示显示用信息的一个以上的计算机的集合称为管理系统。在管理计算机显示显示用信息的情况下，管理计算机为管理系统，另外，管理计算机与显示用计算机的组合也为管理系统。另外，为了实现管理处理的高速化、高可靠化，可以利用多个计算机实现与管理计算机同等的处理，在该情况下，该多个计算机(在显示用计算机进行显示的情况下，还可以包括显示用计算机)为管理系统。在本实施例中，管理计算机为管理系统。另外，管理计算机显示信息可以是在管理计算机所具有的显示设备上显示信息，也可以是向与管理计算机连接的显示用计算机发送显示用信息。在为后者的情况下，通过显示用计算机在显示用计算机所具有的显示设备上显示由显示用信息示出的信息。
[0056]另外，以下的说明中的技术用语的意思如下所述。
[0057]⑷“V0L”为逻辑卷的简称，是逻辑性的储存设备。VOL可以为实体的VOL(RVOL)，也可以为虚拟性的VOL(VVOL)。另外，VOL还可以包括向与提供该VOL的存储装置连接的外部的装置(例如服务器装置)提供的在线(online)VOL和不向外部的装置提供的(从外部的装置无法认知的)离线(offline)V0L。
[0058](*) “RV0L”是指，基于具有该RVOL的存储装置所具有的物理性的储存资源(例如，由多个 F1DEV 构成的 RAID (Redundant Array of Independent (or Inexpensive) Disks:磁盘阵列)组)形成的VOL。
[0059]⑷作为“VV0L”，例如可以包括:外部连接VOL(EVOL)，其为基于与具有该VVOL的存储装置连接的外部的存储装置的储存资源(例如V0L)、且遵从于存储虚拟化技术形成的VOL ；VOL(TPVOL)，其由多个虚拟页(虚拟性的储存区域)构成，且遵从于容量虚拟化技术(典型地为自动精简配置技术(Thin Provis1ning))形成；和快照V0L，其是作为原始的VOL的快照而被提供的VOL。TPVOL典型地为在线V0L。快照VOL可以为RV0L。
[0060](*) “roEV”为非易失性的物理性的储存设备的简称。可以利用多个roEV来构成多个RAID组。可以将RAID组称为奇偶校验组。
[0061](*)“池”为逻辑性的储存区域(例如多个池VOL的集合)，可以按用途来准备“池”。例如，作为池可以包括TP池和快照池。TP池是由多个实页(实体性的储存区域)构成的储存区域。可以从TP池向TPVOL的虚拟页分配实页。快照池可以是保存有从原始的VOL备份的数据的储存区域。池(典型地为TP池)可以具有性能(例如I/0(Input/0utput:输入/输出)性能)不同的多个层(tier)。各层可以由I/O性能处于同等程度的一个或多个池VOL构成。在池中，可以以页为单位进行层之间的数据移动。
[0062]⑷“池V0L”是作为池的结构要素的V0L。池VOL可以是RV0L，也可以是EV0L。池VOL典型地为离线V0L。
[0063](*)作为虚拟机包括虚拟存储装置、相对于虚拟存储装置进行数据的I/O的虚拟服务器装置。虚拟存储装置能够大致分为虚拟roEV和用于控制数据相对于虚拟roEV的I/O的虚拟存储控制器。虚拟roEV为基于一个或多个roEV形成的虚拟性的设备。以下，将虚拟服务器装置称为“虚拟服务器”，将虚拟存储装置称为“虚拟存储器”，将虚拟存储控制器称为“虚拟CTL”，在不区分这些装置时，统称为“虚拟机”。
[0064]图1A示出实施例的计算机系统的结构。
[0065]首先，说明本实施例的概要。计算机系统具有一体型系统2和与一体型系统2连接的管理计算机I。一体型系统2可以与扩展框体3连接。管理计算机I与一体型系统2经由LAN (Local Area Network:局域网)4连接。也可以取代LAN4而采用其他通信网络。以一体型系统2的物理资源为基础执行虚拟服务器和虚拟存储器。虚拟服务器及虚拟存储器这两者均可以设置一个或设置多个。本实施例中所说的一体型系统2的“物理资源”是指，能够成为虚拟服务器及虚拟存储器中的任一个的基础的物理设备组。例如，物理资源可以是多个刀片(blade) 21及多个1/0模块24中的至少多个刀片21。刀片21及1/0模块24中的至少刀片21能够用于虚拟服务器和虚拟存储器这两者。换言之，既可将一体型系统2的物理资源部分分配给虚拟服务器，又可将其分配给虚拟存储器。管理计算机I从用户接收用户要求(例如，要发挥的性能的要求等)，并决定用于满足该用户要求的结构，其中，用户要求为与应用程序有关的要求。例如，管理计算机I可以基于一体型系统2的各物理资源部分的性能、种类，来决定使一体型系统2生成的虚拟机的种类、虚拟机的数量及分配给虚拟机的物理资源部分等。另外，即使管理计算机I减少分配给第一应用程序的成为第一虚拟机的基础的物理资源部分，只要满足针对第一应用程序的用户要求，就可以减少成为第一虚拟机的基础的物理资源部分，并将减少的量的物理资源部分分配给对第二应用程序分配的虚拟机。通过这样的控制，能够在一体型系统2中构建尽可能满足更多的用户要求的逻辑结构。
[0066]以下，进行详细说明。
[0067]管理计算机I是管理一体型系统2的计算机。管理计算机I具有I/F(接口)、储存设备以及与它们连接的处理器。I/F是用于经由LAN4进行通信的LAN I/F16。储存设备是存储器12及辅助储存设备14，但也可以不具有辅助储存设备14。处理器是CPU11。管理计算机I还可以具有输入设备13、作为显示设备的一个例子的监视器15。输入设备13例如可以是键盘及定点设备。作为输入设备13及监视器15可以采用触摸面板式显示器。
[0068]一体型系统2为计算机子系统的一个例子。一体型系统2是能够执行虚拟服务器和虚拟存储器双方的计算机子系统。一体型系统2的物理资源包括多个计算机设备和多个I/O (Input/Output)设备中的至少多个计算机设备。一体型系统2的物理资源可以包括与多个计算机设备及多个I/O设备连接的开关设备。计算机设备的一个例子为刀片21，I/O设备的一个例子为I/O模块24，开关设备的一个例子为网络开关23。刀片21间的通信及刀片21与I/O模块24之间的通信是遵从于同一通信协议进行的。具体来说，例如，各刀片21、各I/O模块24及网络开关23可以与PCIe (PCI Express)总线连接，刀片21间的通信和刀片21与I/O模块24之间的通信都可以遵从于PCIe进行。而且，这些通信可以是经由网络开关(例如PCIe开关)23进彳丁的。
[0069]一体型系统2具有高速缓冲存储器(以下，称为高速缓存)22。高速缓存22可以包含在物理资源中。在高速缓存22中临时储存有I/O对象的数据(例如，相对于在线VOL进行I/O的数据)。高速缓存22可以与网络开关23连接。一体型系统2内的结构要素间的通信(具体来说，与网络开关23连接的结构要素之间的通信)可以遵从于同一个协议(例如PCIe)进行。
[0070]一体型系统2具有与管理计算机I连接的LAN I/F25。LAN I/F25可以与至少一个刀片21连接。也就是说，管理计算机I可以对各刀片21设定信息，管理计算机I还可以对某一个主刀片21M设定信息，并由主刀片21对其他各刀片21设定所设定的信息或基于该设定信息的信息。在本实施例中，设为一个刀片(以下，称为主刀片)21M通过LAN I/F25与管理计算机I连接。
[0071]I/O模块24为进行数据的I/O的设备(例如电路)，例如，可以为I/F，也可以为储存设备。具体来说，例如，I/O模块24可以包括用于与一体型系统2内的其他结构要素进行通信的I/F(例如PCIe卡)和用于与一体型系统2的外部的装置进行通信的I/F(例如，SAS(Serial Attached SCS1:串行连接小型计算机系统接口)I/F或FC(Fibre Channel:光纤信道)I/F))。作为I/F可以包括用于进行经由通信网络的通信的网络I/F和用于进行遵从于SAS的通信的SAS-1/F。另外，I/O模块可以为如闪存设备(以下，称为FM设备)24a这样的非易失性储存设备。FM设备24a可以为例如SSD (Solid State Drive:固态驱动器)。另外，FM设备24a所具有的闪存可以为例如像NAND(与非)型闪存这样的、擦除次数(写入次数)设有上限的追记型的存储器。在此所说的“追记型”表示，不从数据的写入完毕区域(页)擦除数据就无法向该区域写入数据。闪存例如可以由多个块构成，各块可以由多个页构成，读写以页为单位，擦除以块为单位。
[0072]例如，至少一个I/O模块24可以与扩展框体3连接。扩展框体3可以包括多个PDEV (物理储存设备)。多个roEV可以是例如多个HDD (Hard Disk Drive:硬盘驱动器)31。还可以采用其他种类的PDEV(例如，SSD)来代替至少一个HDD。
[0073]在一体型系统2中，可以构成有多个RAID组。RAID组可以由作为多个TOEV的多个I/o模块24构成，也可以由扩展框体3内的多个I3DEV构成。在一个RAID组内可以混合存在I/O模块24和扩展框体3内的TOEV。
[0074]能够将刀片21的物理资源分配给虚拟服务器和虚拟CTL中的任一个。也就是，刀片21是能够使用于虚拟服务器和虚拟CTL中的任一个的通用设备(例如电路)。各刀片21能够执行虚拟服务器、执行虚拟CTL、在虚拟服务器的基础上或删除虚拟服务器而执行虚拟CTL、在虚拟CTL的基础上或删除虚拟CTL而执行虚拟服务器。在以下的说明中，有时将执行虚拟服务器的刀片称为“服务器刀片”，将执行虚拟CTL的刀片称为“存储刀片”。如上所述，由于有时一个刀片在同一时期具有虚拟服务器和虚拟CTL两者，所以一个刀片既能够作为服务器刀片也能够作为存储刀片。
[0075]对一个虚拟服务器分配一个以上的刀片21的物理资源的全部或一部分。就一个虚拟存储器而言，可以是，对一个虚拟CTL分配一个以上的刀片21的物理资源的全部或一部分、高速缓存22的全部或一部分以及一个以上的I/F(—个以上的I/O模块24)的全部或一部分，对一个或多个虚拟I3DEV分配一个以上的PDEV (—个以上的I/O模块24和扩展框体3内的一个以上的I3DEV中的至少一个)的全部或一部分。
[0076]在一体型系统2中，一个以上的虚拟存储器可以分别向一个以上的虚拟服务器提供V0L。第一虚拟服务器发送指定了第一 VOL的第一 I/O指令。第一 I/O指令经由网络开关23到达提供了第一 VOL的第一虚拟CTL。第一虚拟CTL确定向成为第一 VOL中的I/O目的地区域的基础的虚拟I3DEV分配的PDEV，并向作为该TOEV的I/O模块24或与该TOEV连接的I/o模块24发送第二 I/O指令，该第二 I/O指令是用于对成为I/O目的地区域的基础的TOEV进行I/O的指令。第二 I/O指令经由网络开关23到达发送目的地的I/O模块24。通过该I/O模块24来进行遵从于第二 I/O指令的数据的I/O。从第二 I/O指令的发送目的地的I/O模块24经由网络开关23，向执行第一虚拟CTL的刀片21发送第二 I/O指令的响应。从执行第一虚拟CTL的刀片21经由网络开关23，向执行第一虚拟服务器的刀片21发送第一 I/O指令的响应。在上述的处理中，通过第一虚拟CTL，将遵从于第一 I/O指令的数据临时保存在成为第一虚拟CTL所具有的虚拟高速缓存的基础的区域(高速缓存22中的区域)中。在由同一刀片21执行第一虚拟服务器和第一虚拟CTL的情况下，第一 I/O指令及其响应中的至少一方可以不经由网络开关23地在该刀片21内进行交接。
[0077]图1B示出主刀片2IM的结构。
[0078]主刀片21M及其他任一个刀片21都为电路基板，刀片21的物理资源包括I/F、存储器及与它们连接的处理器。I/F是例如像互连LSI (Large Scale Integrat1n:大规模集成电路)213那样与开关23连接的设备，处理器是例如CPU211。一个刀片21具有一个以上的CPU核。一个CPU211具有一个或多个CPU核。在一个刀片21中可以存在多个CPU211。
[0079]各刀片21能够通过互连LSI213进行经由网络开关23的内部通信(与其他刀片21之间的通信或者与I/O模块24之间的通信)。另外，多个刀片21中的主刀片21具有与图1A示出的LAN I/F25连接的LAN I/F214来作为I/F。此外，各刀片21也可以具有LANI/F214并通过LAN I/F214与管理计算机I通信。
[0080]此外，I/O模块24的结构虽未图示，但I/O模块24也具有如互连LSI213那样的I/F，并能够通过该I/F进行经由网络开关23的内部通信(与刀片21之间的通信等)。另外，I/O模块24可以具有用于以与PCIe(用于内部通信的接口)不同的接口(协议)进行通信的I/F，并经由该I/F与TOEV或存储装置(具有多