JP2018063491A - Control device, control method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御装置、制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a control device, a control method, and a program.
近年、SSD(Solid State Drive)の普及に伴い、補助記憶装置としてSSDが画像形成装置に具備されるようになってきている。従来の補助記憶装置と比較すると、SSDはアクセス速度、発熱、動作音、耐衝撃性能、消費電力、サイズといった観点で優れているが、一方で書き換え回数に制限がある。
一方、ディスクのミラーリング制御装置は、2台のディスクが同時に故障することが少ないことを利用した耐故障性を向上させる装置である。ミラーリング制御装置では、一般的に型番が同じディスクを2台接続してミラーリングを構成する。SSDを2台用いてミラーリングを構成すれば、よりアクセス速度にすぐれたシステムを構築できる。しかし、SSDはHDDに比べて高価なため、コストを考慮してSSDとHDDとのように異なる特性を持つディスクを2台利用してミラーリングを構成することも想定される。
In recent years, with the widespread use of SSD (Solid State Drive), SSDs have been provided in image forming apparatuses as auxiliary storage devices. Compared with conventional auxiliary storage devices, SSDs are superior in terms of access speed, heat generation, operation sound, impact resistance, power consumption, and size, but on the other hand, the number of rewrites is limited.
On the other hand, a disk mirroring control device is a device that improves fault tolerance utilizing the fact that two disks are unlikely to fail at the same time. In the mirroring control device, generally, two disks having the same model number are connected to form mirroring. If mirroring is configured using two SSDs, a system with higher access speed can be constructed. However, since the SSD is more expensive than the HDD, it is assumed that mirroring is configured using two disks having different characteristics such as the SSD and the HDD in consideration of the cost.
特許文献1に記載の技術では、先行技術では保存されたデータを読み込む際の処理については考慮がなされていない。
一方、特許文献2に記載の技術では、容量が少ないSSDと容量が多いHDDとを用いてミラーリングを構成した場合、非ミラーリング領域はHDDにしか作られず、非ミラーリング領域に保存されるデータの読み書きは、SSDの速度を活かすことができない。
本発明の目的の一つは、アクセス速度の異なるストレージを用いてミラーリングを行った場合においても、アクセス速度の異なるストレージのうち、アクセス速度のより速い方のストレージの性能を有効に利用することを目的とする。
In the technique described in Patent Document 1, the prior art does not consider processing when reading stored data.
On the other hand, in the technique described in Patent Document 2, when mirroring is configured using an SSD having a small capacity and an HDD having a large capacity, the non-mirroring area is created only in the HDD, and data read / write is performed in the non-mirroring area. Cannot take advantage of the speed of SSD.
One of the objects of the present invention is to effectively use the performance of the storage device with the higher access speed among the storage devices with different access speeds even when mirroring is performed using the storage with different access speeds. Objective.
本発明は、アクセス速度の異なるストレージを用いてミラーリングを行う制御装置であって、特定のデータはミラー対象から外す制御を行う制御手段を有する。 The present invention is a control device that performs mirroring using storages with different access speeds, and includes control means for performing control for removing specific data from a mirror target.
本発明の一つによれば、アクセス速度の異なるストレージを用いてミラーリングを行った場合においても、アクセス速度の異なるストレージのうち、アクセス速度のより速い方のストレージの性能を有効に利用することができる。 According to one aspect of the present invention, even when mirroring is performed using storage with different access speeds, it is possible to effectively use the performance of the storage with the higher access speed among the storages with different access speeds. it can.
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<実施形態1>
図1は、ミラーリング制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
ミラーリング制御装置100は、ROM102又は例えばHDDやSSD等の不揮発性記憶装置であるストレージ1(Storage1)110に記憶されたプログラムを実行するCPU101を備える。CPU101は、システムバス115に接続される各デバイスを総括的に制御する。不揮発性記憶装置はミラーリング制御装置100に複数台接続可能であり、オプションとして不揮発性記憶装置であるストレージ2(Storage2)111を拡張可能である。ストレージ1(110)、ストレージ2(111)は、ディスクコントローラ(DISKC2)109、ディスクコントローラ(DISKC3)118によってそれぞれ読み書きの制御が行われる。実施形態1では、ストレージ1(110)をSSD、ストレージ2(111)をHDDで構成した場合を例に説明を行う。
ストレージ1(110)、ストレージ2(111)のミラーリング領域には同一のデータが書かれるように制御されるが、どちらかのストレージがマスターとなっており、他方はスレーブとなっている。マスターとスレーブとは故障や着脱等により入れ替わるため、以降マスターとスレーブと表現した場合は、ストレージ1(110)、ストレージ2(111)のどちらかを表すものとする。
RAM103は、CPU101の主メモリ、ワークエリア、ストレージ1(110)、111に読み書きするデータのバッファ等として機能する。
ミラーリング制御装置100は、ディスクコントローラ(DISKC1)116を介して、ホスト(HOST Controller)117と接続され、ストレージ1(110)、111に読み書きするデータの授受を行う。データ転送ユニット119は、ディスクコントローラ109、116、118と接続され、ディスクコントローラ間のデータ転送を行う。
本実施形態では、ホスト117及びストレージ1(110)、111はミラーリング制御装置100の外部に接続されているが、ミラーリング制御装置100の内部に包含されていてもよい。
CPU101が、ROM102、又はストレージ1(110)等に記憶されたプログラムに基づき処理を実行することにより、ミラーリング制御装置100の機能、及び後述する図2、5、6等のフローチャートの処理の全部又は一部が実現される。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the mirroring control device.
The
Control is performed so that the same data is written in the mirroring areas of the storage 1 (110) and the storage 2 (111), but one of the storages is a master and the other is a slave. Since the master and the slave are interchanged due to failure, attachment / detachment, and the like, the expression “master” and “slave” hereinafter represents either storage 1 (110) or storage 2 (111).
A
The
In this embodiment, the
When the
次に、非ミラーリング領域の制御方法について説明する。
始めに、図2のミラーリング設定処理について説明する。
S201において、CPU101は、ホスト117からミラーリング領域情報を受け付けて、データのミラーリングを行う領域と行わない領域との設定を行う。ミラーリング領域情報は、例えば、図3に示すようなものであり、CPU101は、ホスト117から受け付けたミラーリング領域情報を例えばROM102に記憶する。アドレスはストレージのLBA(Logical Block Addressing)を表すものであり、図3では16進数で表記している。上述の設定例における各ストレージの領域は図4のようになる。図4において、ストレージ1(110)及びストレージ2(111)のアドレス00〜0Fの領域がミラーリング領域として、アドレス0F〜FFの網掛け領域が非ミラーリング領域として設定される。どこからどこまでのアドレス空間をミラーリングするかの設定は、ホスト117が任意に指定できる。例えば、ホスト117は、パーティションごとにミラーリングを行うか否かの設定を行い、パーティションに対応するアドレスとミラーリング有無との対応情報をディスクコントローラ(DISKC1)116に送信する。CPU101は、ディスクコントローラ116を介してホスト117から受け付けたアドレスとミラーリング有無との対応情報をROM102に保存し、ミラーリング領域の設定とする。
Next, a method for controlling the non-mirroring area will be described.
First, the mirroring setting process of FIG. 2 will be described.
In step S <b> 201, the
次に、非ミラーリング領域使用ディスクの設定処理の説明を行う。
S202において、CPU101は、ホスト117から非ミラーリング領域使用ディスクの指定番号を受け付けたか否かを判定する。CPU101は、ホスト117から非ミラーリング領域使用ディスクの指定番号を受け付けた場合(S202−Yes)、S204に進み、非ミラーリング領域使用ディスクの指定番号を受け付けなかった場合(S202−No)、S203に進む。
S204において、CPU101は、指定されたディスク番号を非ミラーリング領域使用ディスクとしてROM102に保存する。
一方、S203において、CPU101は、マスターディスクの番号を非ミラーリング領域使用ディスクとしてROM102に保存する。マスターディスクは後から動的に変更される場合がある。しかし、マスターディスクが変更されても、CPU101は、非ミラーリング領域使用ディスクとしてROM102に保存されたディスクの番号は変更しない。
Next, the setting process of the non-mirroring area using disk will be described.
In step S <b> 202, the
In S204, the
On the other hand, in S203, the
次に、図5のデータの読み書きを行う制御方法について説明する。
ディスクにデータを書き込む際やディスクからデータを読み込む際、ホスト117は、ファイルシステムを通してATAコマンドをディスクコントローラ(DISKC1)116に送信する。S301において、CPU101は、ディスクコントローラ116を介してホスト117から読込み又は書込みのATAコマンドを受け付ける。
S302において、CPU101は、アクセス要求されたアドレスをROM102に保存されているミラーリング領域の設定情報と照合する。CPU101は、照合の結果、アクセス要求されたアドレスが非ミラーリング領域であった場合(S302−No)、S307に進み、アクセス要求されたアドレスがミラーリング領域であった場合(S302−Yes)、S303に進む。
S307において、CPU101は、ホスト117から受け付けたATAコマンドを、ROM102に設定されている非ミラーリング領域使用ディスクへ送信する。
一方、S303において、CPU101は、アクセス要求が読み込みコマンドか、書込みコマンドかを判定する。CPU101は、アクセス要求が読み込みコマンドの場合(S303−Yes)、S306に進み、アクセス要求が書込みコマンドの場合(S303−No)、S304に進む。
S304において、CPU101は、書込みコマンドをマスターに送信する。
S305において、CPU101は、書込みコマンドをスレーブに送信する。このとき、CPU101は、書込みコマンドをディスクに送信する際は、マスターとスレーブとのディスクに順次、コマンドを送信してもよいし、マスターとスレーブとに同時に送信してもよい。例えば、CPU101は、RAM103に保持されているデータを、データ転送ユニット119を制御し、DISKC2(109)、DISKC3(110)を介してストレージ1(110)、ストレージ2(111)に書き込む。
一方、S306において、CPU101は、読み込みコマンドをマスターに送信する。
Next, a control method for reading and writing data in FIG. 5 will be described.
When writing data to the disk or reading data from the disk, the
In step S <b> 302, the
In step S <b> 307, the
On the other hand, in S303, the
In S304, the
In S305, the
On the other hand, in S306, the
このように、ミラーリング領域へのアクセスか非ミラーリング領域へのアクセスかを判別し、アクセス先の領域に応じて読み書きのコマンドを送信するディスクを決定する。このことで、従来のミラーリングの動作をさせつつ、データの不整合を生じること無く非ミラーリング領域を使用できるようになる。 Thus, it is determined whether the access is to the mirroring area or the non-mirroring area, and the disk to which the read / write command is transmitted is determined according to the access destination area. This makes it possible to use the non-mirroring area without causing data inconsistency while performing the conventional mirroring operation.
次に、図6を用いて非ミラーリング領域使用ディスクの変更動作についての説明を行う。
非ミラーリング領域使用ディスクを変更する際は、変更後のデータ不整合を起こさないために、先に非ミラーリング領域使用ディスクとしていたディスクの非ミラーリング領域を、変更先ディスクの非ミラーリング領域にコピーする必要がある。ここではその処理について説明を行う。
S401において、CPU101は、ディスクコントローラ116を介してホスト117から非ミラーリング領域使用ディスクの指定を変更するコマンドを受け付ける。
S402において、CPU101は、指定されたディスクが現在、非ミラーリング領域使用ディスクとして設定しているディスクと同一か否かを判定する。CPU101は、判定の結果、同一であった場合(S402−Yes)、非ミラーリング領域使用ディスクの変更処理を終了し、異なるディスクが指定されていた場合(S402−No)、S403に進む。
S403において、CPU101は、非ミラーリング領域のリビルド処理を行う。ストレージ1(110)が非ミラーリング領域使用ディスクとして設定されている場合を例に、リビルド処理の説明を行う。CPU101の制御に基づき、データ転送ユニット119は、DISKC2(109)を介してストレージ1(110)からデータを読み、そのままDISKC3(110)を介してストレージ2(111)に書き込む。データ転送ユニット119は、これをストレージ1(110)の非ミラーリング領域の全域に対して行う。リビルド処理が完了すると、ストレージ1(110)とストレージ2(111)との非ミラーリング領域には同一のデータが書かれた状態になる。
リビルド処理が完了すると、S404において、CPU101は、ROM102に保存されている非ミラーリング領域使用ディスクの設定情報を、ホスト117から指定されたディスク番号へ変更する。
データ転送処理において、データ転送ユニット119を使用した動作として説明したが、データ転送ユニット119を使用せずに、CPU101が直接、データ転送処理を行ってもよい。
Next, the operation of changing the non-mirroring area using disk will be described with reference to FIG.
When changing a disk that uses a non-mirroring area, it is necessary to copy the non-mirroring area of the disk that was previously used as the non-mirroring area disk to the non-mirroring area of the target disk in order to prevent data inconsistency after the change. There is. This process will be described here.
In step S <b> 401, the
In S402, the
In step S403, the
When the rebuild process is completed, in step S <b> 404, the
In the data transfer process, the operation using the
以上に示したように、本実施形態の情報処理によれば通常のミラーリングシステムの機能を保ったまま、ミラーリングする必要のないデータは任意のディスクで読み書きを行うことができるようになる。これによりSSDとHDDとのようなアクセス速度の異なるディスクを用いてミラーリングシステムを構築したときに、読み書き回数の多い一時データ等をSSDのみで扱うようにすることで、HDDへの読み書きによる速度低下を低減させることができる。また、SSDを2台用いてミラーリングシステムを構築したときにも、片方のディスクのみに書き込まれるデータを作ることで、ディスク間に寿命の差を付けることができ、ディスクが同時に壊れてシステムが復旧できなくなるリスクを抑えることができる。 As described above, according to the information processing of this embodiment, data that does not need to be mirrored can be read and written on an arbitrary disk while maintaining the function of a normal mirroring system. As a result, when a mirroring system is constructed using disks with different access speeds, such as SSD and HDD, temporary data with a large number of read / write operations is handled only by SSD, thereby reducing the speed due to read / write to HDD. Can be reduced. In addition, even when a mirroring system is constructed using two SSDs, by creating data that can be written to only one of the disks, it is possible to make a difference in the life between the disks, and the disk breaks at the same time and the system is restored. The risk of becoming impossible can be reduced.
<その他の実施形態>
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給する。そして、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読み出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
<Other embodiments>
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium. It can also be realized by a process in which one or more processors in the computer of the system or apparatus read and execute the program. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではない。
例えば、アクセス速度の異なるSSD、HDを用いてミラーリングを行うミラーリング制御装置100は、特定のデータ(例えば、画像のような一時データ)はミラー対象から外す制御を行うようにしてもよい。このようにすることにより、例えば、HDDの読み書き回数を減らし、その分の速度低下を軽減することができる。また、ミラーリング制御装置100は、ミラー対象から外したデータの書き込み先のストレージをマスターのストレージが変更された場合であっても固定するよう制御してもよい。
As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to the specific embodiment which concerns.
For example, the
上述した各実施形態の処理によれば、複数のディスクを利用してミラーリングを構成する際に、任意のディスクで非ミラーリング領域を利用できるようになる。これにより、SSDとHDDとのようにアクセス速度の異なるディスクを使用してミラーリングを構成したときに、以下の効果を有する。即ち、SSDの一部を非ミラーリング領域として利用することで、非ミラーリングデータはHDDのアクセス速度の影響を受けず、高速な読み書きを行うことができるようになる。
また、SSDを2台用いてミラーリングを構成した場合でも、一部のデータを片方のディスクのみで読み書きすることにより、2台のディスクに寿命の差を付けることができ、2台同時にディスクが壊れてシステムの復旧ができなくなる問題を回避することができる。
According to the processing of each embodiment described above, when configuring mirroring using a plurality of disks, a non-mirroring area can be used with an arbitrary disk. As a result, when mirroring is configured using disks having different access speeds such as SSD and HDD, the following effects are obtained. That is, by using a part of the SSD as a non-mirroring area, non-mirroring data can be read / written at high speed without being affected by the access speed of the HDD.
In addition, even when mirroring is configured using two SSDs, reading and writing a part of data with only one of the disks can give a difference in the life of the two disks, and the two disks are damaged at the same time. Therefore, the problem that the system cannot be recovered can be avoided.
100 ミラーリング制御装置
101 CPU
100
Claims (9)
特定のデータはミラー対象から外す制御を行う制御手段を有する制御装置。 A control device that performs mirroring using storage with different access speeds,
A control device having control means for performing control for removing specific data from a mirror target.
前記複数のストレージのうちの一のストレージの非ミラーリング領域へのアクセス要求があった場合、指定されているディスクにアクセスする制御手段と、
を有する制御装置。 Setting means for setting a mirroring area and a non-mirroring area in a plurality of storages constituting the mirroring;
Control means for accessing a designated disk when there is an access request to a non-mirroring area of one of the plurality of storages;
Control device.
特定のデータはミラー対象から外す制御を行う制御工程を含む制御方法。 A control method executed by a control device that performs mirroring using storage with different access speeds,
A control method including a control step of performing control for removing specific data from a mirror target.
ミラーリングを構成する複数のストレージにミラーリング領域と非ミラーリング領域とを設定する設定工程と、
前記複数のストレージのうちの一のストレージの非ミラーリング領域へのアクセス要求があった場合、指定されているディスクにアクセスする制御工程と、
を含む制御方法。 A control method executed by a control device,
A setting step for setting a mirroring area and a non-mirroring area in a plurality of storages constituting the mirroring;
A control step of accessing a designated disk when there is an access request to a non-mirroring area of one of the plurality of storages;
Control method.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016200361A JP2018063491A (en) | 2016-10-11 | 2016-10-11 | Control device, control method, and program |
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Cited By (1)
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JP2020135819A (en) * | 2019-02-26 | 2020-08-31 | 富士通株式会社 | Memory control device, memory control program, and memory control method |
-
2016
- 2016-10-11 JP JP2016200361A patent/JP2018063491A/en active Pending
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JP2020135819A (en) * | 2019-02-26 | 2020-08-31 | 富士通株式会社 | Memory control device, memory control program, and memory control method |
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