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公開番号2024165412
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2023081593
出願日2023-05-17
発明の名称ストレージシステム
出願人日立ヴァンタラ株式会社
代理人藤央弁理士法人
主分類G06F 3/06 20060101AFI20241121BHJP(計算;計数)
要約【課題】ストレージシステムの応答性能の悪化を抑制する。
【解決手段】複数ストレージノードの各ストレージノードは、外部からの命令を処理するプロセッサと、データを格納するドライブと、他のストレージノードにデータを送信、または前記他のストレージノードからデータを受信する通信器とを含む。通信器は、データを送信する前に可逆圧縮する圧縮回路と、圧縮されたデータを受信後に伸張する伸張回路とを含む。指定サイズのデータを外部に読み出すための読み出し命令に応じて、第1ストレージノードの通信器は、所定の条件が満たされる場合、第1ストレージノードのドライブに格納されたデータを圧縮回路で圧縮して、第2ストレージノードの通信器へ送信する。第2ストレージノードの通信器は、受信したデータを伸張回路で伸張する。第2ストレージノードは、伸張したデータを外部に出力する。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
複数ストレージノードを含むストレージシステムであって、
前記複数ストレージノードの各ストレージノードは、
外部からの命令を処理するプロセッサと、
データを格納するドライブと、
他のストレージノードにデータを送信、または前記他のストレージノードからデータを受信する通信器と、を含み、
前記通信器は、データを送信する前に可逆圧縮する圧縮回路と、圧縮されたデータを受信後に伸張する伸張回路と、を含み、
指定サイズのデータを外部に読み出すための読み出し命令に応じて、第１ストレージノードの前記通信器は、所定の条件が満たされる場合、前記第１ストレージノードの前記ドライブに格納されたデータを前記圧縮回路で圧縮して、第２ストレージノードの前記通信器へ送信し、
前記第２ストレージノードの前記通信器は、受信した前記データを前記伸張回路で伸張し、
前記第２ストレージノードは、伸張した前記データを外部に出力する、ストレージシステム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載のストレージシステムであって、
前記条件は、前記読み出し命令で指定された前記サイズが閾値以上であることを含む、ストレージシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のストレージシステムであって、
前記条件は、前記読み出し命令が指示する前記データが、圧縮されていない状態で前記ドライブに格納されていることを含む、ストレージシステム。
【請求項４】
請求項１に記載のストレージシステムであって、
前記条件は、前記第２ストレージノードの前記プロセッサの稼働率が閾値を上回っていることを含む、ストレージシステム。
【請求項５】
請求項１に記載のストレージシステムであって、
前記条件は、前記第１ストレージノードの前記通信器から前記第２ストレージノードの前記通信器へのデータの送信出力速度から、前記読み出し命令の前記第２ストレージノードの前記プロセッサによる処理性能を引いた差分が、閾値を下回っていることを含む、ストレージシステム。
【請求項６】
複数のストレージノードを含むストレージシステムであって、
前記複数のストレージノードの各ストレージノードは、
外部からの命令を処理するプロセッサと、
データを格納するドライブと、
キャッシュメモリと、
他のストレージノードにデータを送信、または前記他のストレージノードからデータを受信する通信器と、を含み、
前記通信器は、データを送信前に可逆圧縮する圧縮回路と、圧縮されたデータを受信後に伸張する伸張回路とを含み、
指定サイズの受領データを外部から書き込むための書き込み命令に応じて、第１ストレージノードの前記通信器は、所定の条件が満たされる場合、前記第１ストレージノードの前記キャッシュメモリのデータを前記圧縮回路で圧縮して、第２ストレージノードの前記通信器へ送信し、
前記第２ストレージノードの前記通信器は、受信した前記データを前記伸張回路で伸張し、前記第２ストレージノードは伸張した前記データを前記第２ストレージノードの前記キャッシュメモリに格納する、ストレージシステム。
【請求項７】
請求項６に記載のストレージシステムであって、
前記条件は、前記書き込み命令で指定した前記サイズが閾値以上であることを含む、ストレージシステム。
【請求項８】
請求項６に記載のストレージシステムであって、
前記条件は、前記キャッシュメモリのデータが、前記受領データから算出したＲＡＩＤパリティではないことを含む、ストレージシステム。
【請求項９】
請求項６に記載のストレージシステムであって、
前記条件は、前記第１ストレージノードの前記プロセッサの稼働率が閾値を上回っていることを含む、ストレージシステム。
【請求項１０】
請求項６に記載のストレージシステムであって、
前記条件は、前記第１ストレージノードの前記通信器から前記第２ストレージノードへのデータの送信出力速度から、前記書き込み命令の前記第１ストレージノードの前記プロセッサによる処理性能を引いた差分が、閾値を下回っていることを含む、ストレージシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストレージシステムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
大量のデータを蓄積・管理するための情報機器であるストレージシステムでは、より多くのデータを格納する必要が生じた場合に、データ容量の拡張を容易に実現できることが好ましい。そこで、複数のストレージノードを相互接続できる構成にして、接続するストレージノードの数を後から必要な数だけ増やせるように設計されたストレージシステムがある。これをマルチノード接続構成ストレージシステムと呼ぶ。
【０００３】
そのようなストレージシステムでは各ストレージノードに、データの読み書きを指示するホストが接続されている。ここで、ホストからのリードコマンドによってデータの読み出しを行う時に、そのデータがそのホストが接続していないストレージノード内に格納されている場合はストレージノード間でデータ転送を行う必要がある。また、ホストからライトコマンドによってデータの書き込みを行う時に、そのホストが接続しているストレージノードの故障に備えてその他のストレージノードにバックアップするためのデータ転送を行う必要がある。
【０００４】
マルチノード接続構成ストレージシステムでは、ストレージノード間の通信帯域が十分大きくなければ、ホストがデータを読み書きする性能はその帯域がボトルネックになる。そこで、ストレージノード間の通信帯域を拡げることが望ましい。その実現手段には２つあり、１つはストレージノード間の通信を行う通信デバイスの搭載数を増やすこと、もう１つはストレージノード間の通信データを圧縮して量を減らすことである。
【０００５】
前者の手段のデメリットは、通信デバイスの搭載によってシステムの原価コストが増えるという点である。後者の手段のデメリットは、圧縮・伸張する処理の分だけコマンド処理にかかる時間が増えて応答性能が悪化するという点である。圧縮・伸張する処理にかかる時間を小さくできるならば、後者の手段を選択するほうが低コストで望ましい。
【０００６】
ストレージノード間の接続方式の例として、イーサネットやＰＣＩｅｘｐｒｅｓｓといった接続方式がある。そこでの通信手段としては、データを複数に分割し、それらをＩＰパケットやＴＬＰ（ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎＬａｙｅｒＰａｃｋｅｔ）のペイロードに埋め込んで送受信する方法がある。
【０００７】
従来技術として、非特許文献１は、イーサネット上のＩＰパケットの伝送量を削減するためにペイロードデータを圧縮する際のプロトコルを規定したものである。この技術は以下の特徴を持つ：辞書圧縮アルゴリズムにより各ペイロードを単独で圧縮する。圧縮を適用する条件は「圧縮によってペイロードサイズが増えない場合」のみを規定する。ペイロードサイズの決め方は規定しない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
ＲＦＣ－３１７３（ＩＰＰａｙｌｏａｄＣｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
非特許文献１をはじめとする通信データ圧縮に関する従来技術では、ストレージシステムにおけるストレージノード間の通信データを圧縮して量を減らす際に、圧縮・伸張処理にかかる時間を小さくしてストレージシステムの応答性能の悪化を抑制する方法は開示されていない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、複数ストレージノードを含むストレージシステムであって、前記複数ストレージノードの各ストレージノードは、外部からの命令を処理するプロセッサと、データを格納するドライブと、他のストレージノードにデータを送信、または前記他のストレージノードからデータを受信する通信器と、を含み、前記通信器は、データを送信する前に可逆圧縮する圧縮回路と、圧縮されたデータを受信後に伸張する伸張回路と、を含み、指定サイズのデータを外部に読み出すための読み出し命令に応じて、第１ストレージノードの前記通信器は、所定の条件が満たされる場合、前記第１ストレージノードの前記ドライブに格納されたデータを前記圧縮回路で圧縮して、第２ストレージノードの前記通信器へ送信し、前記第２ストレージノードの前記通信器は、受信した前記データを前記伸張回路で伸張し、前記第２ストレージノードは、伸張した前記データを外部に出力する。
（【００１１】以降は省略されています）

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