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公開番号2025164530
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-30
出願番号2024068558
出願日2024-04-19
発明の名称ストレージシステム及びストレージシステムの制御方法
出願人日立ヴァンタラ株式会社
代理人弁理士法人サンネクスト国際特許事務所
主分類G06F 3/06 20060101AFI20251023BHJP(計算;計数)
要約【課題】エラーに対するデータの信頼性の低下を抑制しつつ、ライト要求に対するドライブ書き込み回数を減らしてホスト装置に対するI/O性能を向上させる。
【解決手段】ストレージシステムは、ライトバック動作を実行すると選択した場合には、上位装置から書き込み要求があったデータをキャッシュ領域に格納し、キャッシュ領域の更新内容をキャッシュログ格納領域に格納後に、データをデータ格納領域に書き込む。一方ストレージシステムは、ライトスルー動作を実行すると選択した場合には、キャッシュ領域及びキャッシュログ格納領域への格納を実行せず、データ格納領域の更新内容をWriteログ格納領域に格納後に、データをデータ格納領域に書き込む。
【選択図】図16

特許請求の範囲【請求項１】
不揮発性の記憶デバイスと、
前記記憶デバイスに対するデータの読み書きを処理するストレージコントローラおよび揮発性のメモリと、を有するストレージノードを１又は複数備えたストレージシステムであって、
前記メモリは、上位装置からの書き込み要求にかかるデータを一時的に格納するキャッシュ領域を有し、
前記記憶デバイスは、前記キャッシュ領域の更新内容を格納するキャッシュログ格納領域と、前記書き込み要求にかかるデータを永続的に格納するデータ格納領域と、前記データ格納領域の更新内容を格納するＷｒｉｔｅログ格納領域と、を有し、
前記ストレージコントローラは、
前記書き込み要求にかかるデータを、前記キャッシュ領域および前記キャッシュログ格納領域に格納してから前記上位装置に応答し前記応答の後に前記データ格納領域に書き込むライトバック動作と、前記データ格納領域に書き込んでから前記上位装置に応答するライトスルー動作と、を切り変え、
前記ライトバック動作では、前記Ｗｒｉｔｅログ格納領域に前記データ格納領域の更新内容を書き込まずに前記データ格納領域にデータを書き込み、前記ライトスルー動作では、前記Ｗｒｉｔｅログ格納領域に前記データ格納領域の更新内容を書き込んでから前記データ格納領域にデータを書き込む
ことを特徴とするストレージシステム。
続きを表示（約 2,500 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、
前記ストレージコントローラは、
前記応答から前記データ格納領域へのデータの書き込みまでの間に前記ストレージシステムに電源喪失が発生した場合に、前記電源喪失の回復処理にて、前記ライトバック動作の場合には、前記記憶デバイスの前記キャッシュログ格納領域から前記キャッシュ領域の更新内容を読み出して前記メモリの前記キャッシュ領域のデータを復元し、復元したデータを前記データ格納領域に書き込み、前記ライトスルー動作の場合には、前記Ｗｒｉｔｅログ格納領域から前記データ格納領域の更新内容を読み出してこれを前記データ格納領域に適用する
ことを特徴とす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、
前記ストレージコントローラは、
前記書き込み要求を受けると、前記書き込み要求にかかるデータに誤り検出のための保護符号を付与し、
前記ライトバック動作では、前記データおよび前記保護符号を、前記キャッシュ領域および前記キャッシュログ格納領域に格納してから前記データ格納領域に書き込み、
前記ライトスルー動作では、前記Ｗｒｉｔｅログ格納領域に前記データ格納領域の更新内容を書き込んでから前記データ格納領域に前記データ及び前記保護符号を書き込む
ことを特徴とするストレージシステム。
【請求項４】
請求項３に記載のストレージシステムであって、
前記ストレージコントローラは、
前記記憶デバイス内の領域および当該領域に対応し前記上位装置に提供する記憶領域を、最小書き込み単位であるセクタで分割し、
前記データ格納領域に前記保護符号と対応している前記データとを同一のセクタに書き込む
ことを特徴とするストレージシステム。
【請求項５】
請求項３に記載のストレージシステムであって、
前記記憶デバイス内の領域および当該領域に対応し前記上位装置に提供する記憶領域を、最小書き込み単位であるセクタで分割し、
前記データ格納領域に前記保護符号と対応している前記データとを異なるセクタに書き込む
ことを特徴とするストレージシステム。
【請求項６】
請求項３に記載のストレージシステムであって、
前記ストレージコントローラは、
前記記憶デバイス内の領域および当該領域に対応し前記上位装置に提供する記憶領域を、最小書き込み単位であるセクタで分割し、
複数のセクタの複数の前記データにかかる複数の前記保護符号を保護符号グループにし、
前記データを前記データ格納領域のセクタに書き込む際、書き込む前記データの前記保護符号が含まれる前記保護符号グループを前記データ格納領域から読み出し、前記保護符号グループの前記保護符号を書き換えて前記Ｗｒｉｔｅログ格納領域に書き込んでから、書き換えた前記保護符号を含む前記保護符号グループを前記データ格納領域に書き込む
ことを特徴とするストレージシステム。
【請求項７】
請求項１に記載のストレージシステムであって、
前記ストレージコントローラは、複数の前記書き込み要求にかかる前記データ格納領域の更新内容を、前記Ｗｒｉｔｅログ格納領域にまとめて書き込む
ことを特徴とするストレージシステム。
【請求項８】
請求項１に記載のストレージシステムであって、
前記ストレージコントローラは、複数の前記書き込み要求にかかる前記データ格納領域の更新内容と１つ以上の前記キャッシュ領域の更新内容をまとめて前記記憶デバイスに書き込む
ことを特徴とするストレージシステム。
【請求項９】
請求項１に記載のストレージシステムであって、
前記上位装置から前記書き込み要求を受け取った１つの前記ストレージノードの前記ストレージコントローラは、前記書き込み要求にかかるデータを前記ストレージシステムを構成する他の前記ストレージノードに転送し、
前記転送されたデータを受信した前記ストレージノードの前記ストレージコントローラは、
前記転送されたデータを、前記キャッシュ領域および前記キャッシュログ格納領域に格納してから前記上位装置に応答し前記応答の後に前記データ格納領域に書き込むライトバック動作と、前記データ格納領域に書き込んでから前記上位装置に応答するライトスルー動作と、を切り変え、
前記ライトバック動作では、前記Ｗｒｉｔｅログ格納領域に前記データ格納領域の更新内容を書き込まずに前記データ格納領域にデータを書き込み、前記ライトスルー動作では、前記Ｗｒｉｔｅログ格納領域に前記データ格納領域の更新内容を書き込んでから前記データ格納領域にデータを書き込む
ことを特徴とするストレージシステム。
【請求項１０】
請求項１に記載のストレージシステムであって、
前記データを格納するストレージノードとは別のストレージノードに、当該データにかかるパリティを格納しており、
前記上位装置からの前記書き込み要求を受け取った１つの前記ストレージノードの前記ストレージコントローラは、
前記書き込み要求にかかる新データが更新する旧データを前記データ格納領域から読み出して、前記新データと前記旧データから中間符号を生成し、前記中間符号を前記ストレージシステムを構成し前記パリティを格納している他の前記ストレージノードに転送し、
前記中間符号を受け取った前記他のストレージノードの前記ストレージコントローラは、
前記データ格納領域上の旧パリティを読み出し、前記中間符号と前記旧パリティから新パリティを生成して、前記新パリティを前記Ｗｒｉｔｅログ格納領域に書き込んでから、前記新パリティを前記データ格納領域に書き込む
ことを特徴とする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及びストレージシステムの制御方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ストレージシステムにおいて、可用性及び信頼性向上のために冗長化構成が採用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、次のようなストレージシステムが開示されている。すなわちストレージシステムは、記憶領域を提供する１以上の記憶デバイスと、ホスト装置からの要求に対してデータを対応する記憶デバイスに読み書きする１以上のストレージコントローラと、を有する複数のストレージノードで構成される。このストレージシステムは、複数のストレージノード上のストレージコントローラを組み合わせ、冗長化グループとして管理する。このストレージコントローラは、ホスト装置からの要求を受け取ると、同一の冗長化グループを組む複数のストレージコントローラに対してデータを転送し、各ストレージコントローラが、自ストレージノードの記憶デバイスにそのデータを格納する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１８／１７９０７３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
仮想的な記憶領域である仮想ボリュームを記憶デバイスの物理的な領域と対応付け、ホスト装置からの仮想ボリュームに対するライト要求に応じて、記憶デバイス上の対応する領域のデータを書き換えるストレージシステムでは、記憶デバイス上のデータを書き換えている最中に電源を喪失すると、当該書き換え対象領域のデータにエラー（データが壊れ、書き換え前のデータ、書き換え後のデータいずれとも一致しない状態となる）が発生することがある。
【０００６】
上述の特許文献１によれば、ストレージシステムは、記憶デバイス上のデータ書き換えの際に、その更新内容をあらかじめ記憶デバイスに書き込んでから更新を行うことで、書き換え対象領域のデータにエラーが発生した場合でも、先に書き込んだ更新内容を適用することにより、エラーを解消することができる。
【０００７】
その一方で、このストレージシステムでは、ホストから受けた１つのライト要求に対して、記憶デバイス上のデータ更新のため、記憶デバイスへの２回のアクセス（更新内容の書き込み、及びデータ書き込み）が生じ、Ｉ／Ｏ要求の処理に必要となる所要時間もしくは必要な計算量が増加し、ホスト装置へのＩ／Ｏ性能に対する影響がある。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたもので、エラーに対するデータの信頼性の低下を抑制しつつ、ライト要求に対するドライブ書き込み回数を減らしてホスト装置に対するＩ／Ｏ性能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、不揮発性の記憶デバイスと、前記記憶デバイスに対するデータの読み書きを処理するストレージコントローラおよび揮発性のメモリと、を有するストレージノードを１又は複数備えたストレージシステムであって、前記メモリは、上位装置からの書き込み要求にかかるデータを一時的に格納するキャッシュ領域を有し、前記記憶デバイスは、前記キャッシュ領域の更新内容を格納するキャッシュログ格納領域と、前記書き込み要求にかかるデータを永続的に格納するデータ格納領域と、前記データ格納領域の更新内容を格納するＷｒｉｔｅログ格納領域と、を有し、前記ストレージコントローラは、前記書き込み要求にかかるデータを、前記キャッシュ領域および前記キャッシュログ格納領域に格納してから前記上位装置に応答し前記応答の後に前記データ格納領域に書き込むライトバック動作と、前記データ格納領域に書き込んでから前記上位装置に応答するライトスルー動作と、を切り変え、前記ライトバック動作では、前記Ｗｒｉｔｅログ格納領域に前記データ格納領域の更新内容を書き込まずに前記データ格納領域にデータを書き込み、前記ライトスルー動作では、前記Ｗｒｉｔｅログ格納領域に前記データ格納領域の更新内容を書き込んでから前記データ格納領域にデータを書き込むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、エラーに対するデータの信頼性の低下を抑制しつつ、ライト要求に対するドライブ書き込み回数を減らしてホスト装置に対するＩ／Ｏ性能を向上できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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