控制装置及控制方法

控制装置及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及对处理I/O指令的接口进行控制的控制装置及控制方法。
【背景技术】
[0002]—般情况下，搭载于主机总线适配器(Host Bus Adapter:HBA)的协议芯片安装有用于卸载连接协议的通信处理器，因连接速度的高速化以及虚拟化技术的兴起而呈现施加于HBA的负荷增加的倾向。由于协议芯片内的通信处理器的处理性能变为性能瓶颈，因此提出有利用多个通信处理器对一个光纤通道端口进行控制的方法(例如，参照下述专利文献I。)。专利文献I的方法是，在HBA上具有多个通信处理器，由多个协议控制电路并行地对通过光纤通道端口接收到的帧进行控制。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:国际公开W02013/001578号公报

【发明内容】

[0006]然而，专利文献I的方法中存在如下问题，即，虽然在主机上进行动作并对多个通信处理器进行控制的驱动器使得I/o指令的负荷在HBA上所具备的多个通信处理器之间分散，但分散的负荷却出现偏差(第I问题)。由于负荷出现偏差，因此，即使通信处理器的数量增加，也会阻碍事务处理性能的提高。
[0007]另外，还存在如下问题，S卩，即便使I/O指令的负荷均匀地分散于多个通信处理器，在对于存储装置的I/o指令的I/O特性有顺序的情况下，事务处理性能也会下降(第2问题)。对于存储器的访问，以块(block)这样的单位进行控制，根据I/O特性而性能不同。此处所说的I/O特性是指，对于存储装置的访问模式是循序的还是随机的。
[0008]在循序访问中，连续地对块进行读写，在随机访问中，零散地对小的块进行读写。即使数据传输量相同，在循序访问和随机访问中，对于存储器的读写要求次数也不同，例如，在数据量合计为40[KB]、且块的大小为4[KB]的情况下，若为循序访问，则对于存储装置中的磁盘的读写要求次数为I次，若为随机访问，则以4[KB]为单位，读写要求次数变为10次。
[0009]一般情况下，在循序的读出、写入指令连续的情况下，在存储装置中安装使循序访问高效化的算法，当循序性瓦解时，存储装置的响应性能下降。
[0010]另外，还存在如下问题，即，当在对存储装置的访问中同时存在块大小较小的I/O指令和块大小较大的I/o指令时，因块大小较小的I/O指令而导致事务处理性能下降(第3问题)。举出经由与HBA的同一端口连接的光纤通道开关而连接有磁带装置和磁盘装置的情况为例进行说明。
[0011]存储器以被称为块的单位对数据传输进行控制，磁带装置相对于磁盘装置以较大(例如，8倍?64倍)的块大小对数据传输进行控制。因此，当对同一通信处理器要求针对磁带装置的I/o指令处理和针对磁盘装置的I/O指令处理时，块大小较大的磁带装置的I/O指令的处理时间增加，在针对共享光纤通道端口的块的大小较小的磁盘装置的I/o指令处理中产生等待时间，从而导致性能下降。
[0012]针对第3问题，采用了如下方法，S卩，通过使目前为止的与磁盘装置及磁带装置连接的HBA分开的系统设计而确保磁带装置专用的通信带宽，从而使其不会成为系统整体的性能瓶颈。然而，由于需要导入磁带专用的HBA，因此，导入成本会增大。
[0013]关于第3问题，作为连接目标装置，不限于磁带装置和磁盘装置同时存在的情况，因存储于存储装置的数据库的特性也会产生第3问题。举出业务类系统(OLTP)和信息类系统(DWH)在与同一端口连接的存储装置内同时存在的情况为例进行说明。
[0014]OLTP是指在线事务处理(On-Line Transact1n Processing)，形成为在通过网络连接的主机与用户终端之间进行一系列处理的构造，一般情况下，对数据的输入和检索的事务进行处理。通过一次I/O指令而处理的块的大小较小(几千字节)，要求高速的响应性會K。
[0015]与此相对，DffH(data warehouse，数据仓库)是指从近年来以大数据(big data)为代表的大量的业务数据中分析各项目之间的关联性的系统。在DWH中，I/O指令的块大小较大(几十千字节以上)，与响应性能相比，更要求吞吐量(through-put)性能。
[0016]这样，相对于OLTP为块大小较小的1/0指令，在DWH中，通过块大小较大的1/0指令而被控制，因此，会产生和将磁盘装置以及磁带装置与HBA的同一端口连接时所产生的问题相同的问题。即，当向同一通信处理器要求OLTP和DWH的1/0指令处理时，1/0指令的块大小较大的DWH的处理时间增加，从而导致1/0指令的块大小较小的OLTP处理中产生等待时间。因此，OLTP所要求的响应性能下降。
[0017]本发明的目的在于，为了解决上述问题，实现对于存储装置的处理性能的提高。
[0018]本申请中公开的发明的一个侧面的控制装置以及控制方法，控制装置对设置于对多个存储区域进行访问的接口、且与上述多个存储区域分别对应的多个处理器进行控制，在输入有分别输出至上述多个存储区域中的某一个存储区域的指令的指令列的情况下，对如下负荷进行更新，该负荷是由上述多个处理器中的各处理器针对与该处理器对应的存储区域正在执行中的指令引起的负荷，对于上述指令列中的某一个指令，基于更新后的按每个处理器的正在执行过程中的指令引起的负荷，从上述多个处理器中选择成为上述某一个指令的分配目的地的处理器，并对选择的处理器输出上述某一个指令。
[0019]根据本发明的代表性的实施方式，能够实现对存储装置的处理性能的提高。通过以下的实施例的说明明确上述之外的课题、结构以及效果。
【附图说明】
[0020]图1是表示本实施例所涉及的利用主机的输入输出控制例I的说明图。
[0021]图2是表示本实施例所涉及的利用主机的输入输出控制例2的说明图。
[0022]图3是表示本实施例所涉及的利用主机的输入输出控制例3的说明图。
[0023]图4是表示通信系统的硬件结构例的框图。
[0024]图5是表示块大小信息(block_size_info)的存储内容例的说明图。
[0025]图6是表示HBA内的详细结构的说明图。
[0026]图7是表示主机的功能结构例的框图。
[0027]图8是表示通信系统的时序的说明图。
[0028]图9是表示图8中示出的通信处理器选择处理(步骤S803)的详细处理顺序例的流程图。
[0029]图10是表示图9中示出的访问判定处理(步骤S904)的详细处理顺序例的流程图。
【具体实施方式】
[0030]在本实施例中，主机通过对HBA内的多个通信处理器进行控制的驱动程序，并根据每个通信处理器的I/o负荷、对于存储装置要求的I/O指令种类、访问地址而判定I/O特性。另外，服务器使任意的通信处理器对针对连接LU的I/O指令和特定的块大小的I/O指令进行占用控制，并选择对I/o指令进行处理的通信处理器。
[0031]由此，多个通信处理器之间的I/O指令的负荷不会出现偏差，能够使这些通信处理器并行地进行动作，从而能够实现光纤通道端口的事务处理性能的提高。另外，在针对与HBA连接的存储装置而同时存在块大小较大的I/O指令和较小的I/O指令的情况下，目前为止因受到块大小较大的I/O指令处理的影响而导致块大小较小的I/O指令的处理性能下降得到抑制。由此，由于能够使目前为止需要根据连接存储器种类、数据库的特性而分开的HBA集中为一个HBA，因此，能够实现系统导入成本的降低。以下，使用附图对本发明的实施例进行说明。
[0032]〈输入输出控制例I>
[0033]图1是表示本实施例所涉及的基于主机的输入输出控制例I的说明图。输入输出控制例I通过使I/o指令的负荷均匀地分散在HBA上所具备的多个通信处理器之间的负荷平衡方式，而实现了事务处理性能的提高。
[0034]在图1中，通信系统100具备主机101、HBA102以及存储装置的一例的磁盘装置103。主机101具有控制HBA102的HBA驱动程序110，HBA102具有多个核(core)#0?#3、以及端口 120，将I/O指令向磁盘装置103传输。在本实施例中，作为一例，将核的数量设为4个，但并不限于4个，只要为2个以上即可。将I/O指令A?E按照字母的顺序输入至主机