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公開番号2025044512
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-02
出願番号2023152114
出願日2023-09-20
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 20060101AFI20250326BHJP(計算;計数)
要約【課題】記憶領域の利用効率を上げ、記憶デバイスの稼働時間を延ばす。
【解決手段】ストレージシステムは、コントローラと、1以上の記憶デバイスと、を含み、コントローラは、異なる圧縮単位の各圧縮単位で1又は複数連続アドレスのデータをまとめて圧縮可能である。コントローラは、ライトデータを受信し、ライトデータの第1圧縮単位による圧縮のために、1以上の記憶デバイスに格納されているデータのリードが必要であるか判定し、リードが必要ではない場合、ライトデータの第1圧縮単位での圧縮を決定し、リードが必要である場合、1以上の記憶デバイスの書き換えの残寿命に基づき、第1圧縮単位による圧縮又は第1圧縮単位より小さい第2圧縮単位での圧縮を決定する。
【選択図】図16
特許請求の範囲【請求項１】
ストレージシステムであって、
コントローラと、
１以上の記憶デバイスと、を含み、
前記コントローラは、異なる圧縮単位の各圧縮単位で、１又は複数連続アドレスのデータをまとめて圧縮可能であり、
前記コントローラは、
ライトデータを受信し、
前記ライトデータの第１圧縮単位による圧縮のために、前記１以上の記憶デバイスに格納されているデータのリードが必要であるか判定し、
前記リードが必要ではない場合、前記ライトデータの前記第１圧縮単位での圧縮を決定し、
前記リードが必要である場合、前記１以上の記憶デバイスの書き換えの残寿命に基づき、前記第１圧縮単位による圧縮又は前記第１圧縮単位より小さい第２圧縮単位での圧縮を決定する、ストレージシステム。
続きを表示（約 1,600 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、
前記異なる圧縮単位の各圧縮単位でのアドレス範囲は固定されている、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、
前記コントローラは、前記１以上の記憶デバイスにおけるいずれかの記憶デバイスが、予め設定された予定稼働時間内で書き換え寿命に到達すると判定すると、前記第２圧縮単位での圧縮を決定する、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、
前記第２圧縮単位は、前記ライトデータの前記ストレージシステムへのライト単位と一致する、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、
前記コントローラは、前記１以上の記憶デバイスの書き換えの残寿命に基づき、前記１以上の記憶デバイスに格納されている前記第２圧縮単位で圧縮されたデータの再圧縮処理の実行の有無を判定し、
前記再圧縮処理は、
前記第２圧縮単位で圧縮されたデータを前記第１圧縮単位で圧縮するために必要な圧縮データを、前記１以上の記憶デバイスから読み出し、
読み出した前記必要な圧縮データを伸長し、前記第１圧縮単位で圧縮し、前記１以上の記憶デバイスに格納する、ストレージシステム。
【請求項６】
請求項１に記載のストレージシステムであって、
前記コントローラは、前記１以上の記憶デバイスに格納されている圧縮データの再圧縮処理を実行し、
前記再圧縮処理は、
前記１以上の記憶デバイスの各記憶デバイスについて、予定稼働時間内で書き換え寿命に到達するか判定し、
前記１以上の記憶デバイスの各記憶デバイスが前記予定稼働時間内で書き換え寿命に到達しないと判定した場合に、前記１以上の記憶デバイス格納されている前記第２圧縮単位で圧縮されたデータを、再圧縮対象と決定し、
前記再圧縮対象を前記第１圧縮単位で圧縮するために必要な圧縮データを、前記１以上の記憶デバイスから読み出し、
読み出した前記必要な圧縮データを伸長し、前記第１圧縮単位で圧縮し、前記１以上の記憶デバイスに格納する、ストレージシステム。
【請求項７】
ストレージシステムにおけるデータ圧縮方法であって、
前記ストレージシステムは、
異なる圧縮単位の各圧縮単位で、１又は複数連続アドレスのデータをまとめて圧縮可能であり、
前記データ圧縮方法は、前記ストレージシステムが、
ライトデータを受信し、
前記ライトデータの第１圧縮単位による圧縮のために、１以上の記憶デバイスに格納されているデータのリードが必要であるか判定し、
前記リードが必要ではない場合、前記ライトデータの前記第１圧縮単位での圧縮を決定し、
前記リードが必要である場合、前記１以上の記憶デバイスの書き換えの残寿命に基づき、前記第１圧縮単位による圧縮又は前記第１圧縮単位より小さい第２圧縮単位での圧縮を決定する、データ圧縮方法。
【請求項８】
請求項７に記載のデータ圧縮方法であって、
前記異なる圧縮単位の各圧縮単位でのアドレス範囲は固定されている、データ圧縮方法。
【請求項９】
請求項７に記載のデータ圧縮方法であって、
前記ストレージシステムが、前記１以上の記憶デバイスにおけるいずれかの記憶デバイスが、予め設定された予定稼働時間内で書き換え寿命に到達すると判定すると、前記第２圧縮単位での圧縮を決定する、データ圧縮方法。
【請求項１０】
請求項７に記載のデータ圧縮方法であって、
前記第２圧縮単位は、前記ライトデータの前記ストレージシステムへのライト単位と一致する、データ圧縮方法。
（【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おけるデータ圧縮に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、ＡＩ（ＡｒｔｉｆｉｃａｌＩｎｔｅｌｉｇｅｎｃｅ）に代表されるような膨大なデータを蓄積、および分析することにより、新たな価値を生み出す技術の重要性が増している。これには、膨大なデータを蓄積することに加え、蓄積したデータを分析するために高性能なＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）性能を有するストレージシステムが必要となる。
【０００３】
高性能なＩ／Ｏ性能を有するストレージシステムとして、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）に代わり、ＨＤＤと比較して圧倒的に高性能なＩ／Ｏ性能を有するＳＳＤ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）を搭載したＡＦＡ（ＡｌｌＦｌａｓｈＡｒｒａｙ）がある。一般的にＡＦＡは、従来のＨＤＤを搭載したストレージシステムと比較して、高価である。これは、ＳＳＤの単位容量あたりの価格（ビットコスト）は、ＨＤＤのものと比較して高価なためである。このため、ＡＦＡでは、圧縮等のデータ削減機能を搭載することで、ビットコスト低減を図っている。
【０００４】
圧縮率を向上される方式として、特許文献１に示すような、データをまとめて圧縮する、読み出すときは全部読み出して伸長するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
米国特許第１１２１００３２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、ライトされた順でデータを纏めて圧縮することで、データ圧縮の単位を大きくし、圧縮率を向上させている。一方、既存のストレージシステムにおいて、圧縮単位を拡張しようとした場合、ＬＢＡ（ＬｏｇｉｃａｌＢｌｏｃｋＡｄｄｒｅｓｓ）連続データ単位で圧縮単位を拡張することが考えられる。このとき、圧縮単位がホストからのライトデータ単位（ホストライト単位）よりも大きな場合、リードモディファイライトが必要となるが、特許文献１ではリードモディファイライトのケースまでは考えられていない。
【０００７】
このリードモディファイライトは、ストレージシステムに搭載されたＳＳＤへのライト量を増加させ、これによりＳＳＤの書き換え寿命が低下する。これは、ＳＳＤに搭載される不揮発半導体デバイスには、書き換え回数に上限があり、この上限を超えるとデータを読み書きできなくなるためである。よって、データの圧縮単位を大きくする場合、ＳＳＤの書き換え寿命が低下する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様のストレージシステムは、コントローラと、１以上の記憶デバイスと、を含み、前記コントローラは、異なる圧縮単位の各圧縮単位で、１又は複数連続アドレスのデータをまとめて圧縮可能であり、ライトデータを受信し、前記ライトデータの第１圧縮単位による圧縮のために、前記１以上の記憶デバイスに格納されているデータのリードが必要であるか判定し、前記リードが必要ではない場合、前記ライトデータの前記第１圧縮単位での圧縮を決定し、前記リードが必要である場合、前記１以上の記憶デバイスの書き換えの残寿命に基づき、前記第１圧縮単位による圧縮又は前記第１圧縮単位より小さい第２圧縮単位での圧縮を決定する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様により、データ削減率を向上し、書き換え寿命を有する記憶デバイスの寿命短縮を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
ストレージシステムを含む情報システムの構成例を示す図である。
主記憶の構成例を示す図である。
プログラム領域の構成例を示す図である。
管理情報領域の構成例を示す図である。
ＰＤＥＶ管理テーブルの構成例を示す図である。
ＰＶＯＬ管理テーブルの構成例を示す図である。
ＬＤＥＶ管理テーブルの構成例を示す図である。
ＰＶＯＬページ管理テーブルの構成例を示す図である。
ＬＤＥＶページ管理テーブルの構成例を示す図である。
バッファセグメント管理テーブルの構成例を示す図である。
キャッシュセグメント管理テーブルの構成例を示す図である。
ストレージシステムにおいて、ＬＤＥＶ、ＰＶＯＬ、およびＰＤＥＶの関係性を示す図である。
ストレージシステムにおいて、大きい圧縮単位を用いた場合のＲＭＷを伴うライトデータフローの一例を示す図である。
ストレージシステムにおいて、小さい圧縮単位を用いた場合のライトデータフローの一例を示す図である。
ストレージシステムにおけるホストからのＩ／Ｏ要求に基づく処理流れの一例を示すフロー図である。
ストレージシステムにおけるデータ圧縮処理の一例を示すフロー図である。
ストレージシステムにおけるデータ圧縮単位を決定する処理の一例を示すフロー図である。
ストレージシステムにおけるデータ圧縮単位を決定する処理の他の一例を示すフロー図である。
ストレージシステムにおけるデータ再圧縮処理の一例を示すフロー図である。
ストレージシステムにおけるＰＤＥＶの寿命を判定する処理の一例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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