JP4508612B2 - クラスタ型ストレージシステム及びその管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、小規模〜大規模構成まで拡張可能なストレージシステムとその管理方法に関する。

企業内へのＩＴシステムの浸透や、インターネットの発展による企業間のＩＴシステムの連携の拡大により、ＩＴシステムで処理されるデータを保存するストレージシステムが、ＩＴシステムの中心的な役割を担っている。ストレージシステムには、小規模な構成から大規模な構成のシステムまで数多くの種類のシステムがある。

例えば、小規模〜大規模までの構成を提供する主なストレージシステムの１つとして、従来技術では、図２に示すようなアーキテクチャのストレージシステムが特許文献１に開示されている。このストレージシステムでは、計算機（以下「サーバ」とも言う）３との間のデータ転送を実行する複数のチャネルＩＦ部１１と、ハードディスク群２との間のデータ転送を実行する複数のディスクＩＦ部１６と、ハードディスク群２に格納するデータを一時的に格納するキャッシュメモリ部１４と、ストレージシステム８に関する制御情報（例えば、ストレージシステム８内のデータ転送制御に関する情報、ハードディスク群２に格納するデータの管理情報）を格納する制御メモリ部１５とを備え、チャネルＩＦ部１１及びディスクＩＦ部１６とキャッシュメモリ部１４との間は相互結合網４１で接続され、チャネルＩＦ部１１及びディスクＩＦ部１６と制御メモリ部１５との間は相互結合網４２で接続されていた。また、相互結合網４１や相互結合網４２は共通バスやスイッチで構成されていた。

このようにして、１つのストレージシステム８内において、キャッシュメモリ部１４および制御メモリ部１５は全てのチャネルＩＦ部１１及びディスクＩＦ部１６からアクセス可能な構成となっていた。

チャネルＩＦ部１１は、サーバ３と接続するためのインターフェース（ホストＩＦ）１０４、サーバ３に対する入出力を制御するマイクロプロセッサ１０３、キャッシュメモリ部１４へのアクセスを制御するメモリアクセス部１０６、および制御メモリ部１５へのアクセスを制御するメモリアクセス部１０７を有している。また、ディスクＩＦ部１６は、ハードディスク群２と接続するためのインターフェース（ディスクＩＦ１０５）及びハードディスク群２に対する入出力を制御するマイクロプロセッサ１０３、キャッシュメモリ部１４へのアクセスを制御するメモリアクセス部１０６、および制御メモリ部１５へのアクセスを制御するメモリアクセス部１０７を有している。また、ディスクＩＦ部１６は、ＲＡＩＤの制御も行う。

上記ストレージシステムでは、サーバ３との間のデータ転送を制御するチャネルＩＦ部１１とハードディスク群２とのデータ転送を制御するディスクＩＦ部１６を分離し、キャッシュメモリ部１４、制御メモリ部１５を介して、チャネルＩＦ部１１とディスクＩＦ部１６の間のデータ転送を制御するため、チャネルＩＦ部１１とディスクＩＦ部１６の数を柔軟に変えることが可能であった。そのため、小規模〜大規模な構成をとることが可能となっていた。

また、特許文献２に開示されている従来技術では、図２１に示すように、複数のディスクアレイ装置４をディスクアレイスイッチ５を介して複数のサーバ３に接続し、ディスクアレイスイッチ５及び各ディスクアレイ装置４に接続されたシステム構成管理手段６０で、複数のディスクアレイ装置４を１つのストレージシステム９として管理していた。

特開２０００−９９２８１号公報

特開２０００−２４２４３４号公報

銀行、証券、電話会社等に代表される大企業では、従来各所に分散していたコンピュータ及びストレージシステムを、データセンターの中に集中化したコンピュータシステム及びストレージシステム構成とすることにより、コンピュータシステム及びストレージシステムの運用、保守、管理に要する費用を削減する傾向にある。

一方、ＩＴバブル崩壊等の影響により経済が低迷する中、企業はＩＴシステムへの初期投資を抑えるとともに、ビジネス規模の拡張に応じてシステム拡張を行う傾向にある。このため、初期投資を抑え、事業規模に合わせてリーズナブルな投資で規模を拡張可能なコストおよび性能のスケーラビリティが、ストレージシステムに要求されている。

図２に示す従来技術では、全てのチャネルＩＦ部１１と全てのディスクＩＦ部１６が、キャッシュメモリ部１４および制御メモリ部１５を介して、チャネルＩＦ部１１とディスクＩＦ部１６の間のデータ転送を制御することにより、サーバ３からハードディスク群２へのデータのリード／ライトを実行する。そのため、全てのチャネルＩＦ部１１と全てのディスクＩＦ部１６からのアクセス負荷がキャッシュメモリ部１４および制御メモリ部１５に集中する。

ストレージシステムに要求される性能（単位時間当たりのデータの入出力回数や単位時間当たりのデータの転送量）は年々増加している。将来的にそれに対応するため、チャネルＩＦ部１１およびディスクＩＦ部１６のデータ転送処理性能も向上させる必要がある。

上記のように、従来技術では全てのチャネルＩＦ部１１と全てのディスクＩＦ部１６が、キャッシュメモリ部１４および制御メモリ部１５を介して、チャネルＩＦ部１１とディスクＩＦ部１６の間のデータ転送を制御するため、チャネルＩＦ部１１およびディスクＩＦ部１６のデータ転送処理性能が向上すると、キャッシュメモリ部１４や制御メモリ部へのアクセス負荷が増大し、これがネックとなり、ストレージシステム８の性能を向上することが将来的に難しくなるという問題があった。

一方、キャッシュメモリ部１４や制御メモリ部を大規模化して許容可能なアクセス性能を向上させることは可能である。しかしながら、全てのチャネルＩＦ部１１およびディスクＩＦ部１６からキャッシュメモリ部１４や制御メモリ部１５をアクセス可能とするためにキャッシュメモリ部１４や制御メモリ部１５をそれぞれ１つの共有メモリ空間として管理する必要があるため、キャッシュメモリ部１４や制御メモリ部１５を大規模化すると、小規模構成においてストレージシステムの低コスト化をすることが難しく、小規模構成のシステムを低価格で提供することが難しくなるという問題があった。

また、図２１に示す従来技術では、ディスクアレイスイッチ５のポート数を増やすことや複数のディスクアレイスイッチ５を多段に接続することで、接続可能なディスクアレイ装置４およびサーバ３の数を増やすことができ、小規模〜大規模な構成にスケーラブルに対応可能なストレージシステム９を提供できた。しかしながら、サーバ３はディスクアレイスイッチ５を介してディスクアレイ装置４にアクセスするため、ディスクアレイスイッチ５内のサーバ３とのインターフェース部において、サーバとディスクアレイスイッチとの間のプロトコルをディスクアレイスイッチ内のプロトコルに変換し、さらにディスクアレイスイッチ５内のディスクアレイ装置４とのインターフェース部において、ディスクアレイスイッチ内のプロトコルをディスクアレイスイッチとディスクアレイ装置との間のプロトコルに変換する処理が発生し、ディスクアレイスイッチを介さずに直接ディスクアレイ装置にアクセス可能な場合に比べ、特に応答性能が劣るという問題があった。

本発明の目的は、小規模〜大規模な構成までシステム規模に見合った価格／性能のストレージシステムを提供することにある。

より具体的には、本発明の目的は、ストレージシステムの共有メモリネックを解消するとともに、小規模な構成の低コスト化を図り、従来のディスクアレイ装置と同等以上の応答性能で、小規模〜大規模構成までコストとスループット性能のスケーラビリティを実現可能なストレージシステムを提供することにある。

かかる課題を解決するため本発明においては、ストレージシステムにおいて、サーバとのインターフェースを有し、前記サーバとの間で取り交わすデータのリード／ライトコマンドを変換する第１のプロトコル変換部と、複数の論理ユニットを提供する記憶装置に接続する第２のプロトコル変換部と、相互結合網を介して前記第１のプロコトル変換部と接続され、各々前記サーバとの間でリード／ライトされるデータを格納するキャッシュメモリを有し、該キャッシュメモリを制御し、管理する論理ユニットに記録されるデータのみを前記キャッシュメモリに一時的に格納する複数のキャッシュ制御部とを備え、前記第１のプロコトル変換部は、前記複数のキャッシュ制御部に含まれるキャッシュ制御部ごとに、当該キャッシュ制御部が管理する論理ユニットを示す管理情報を有し、前記サーバから前記複数の論理ユニットに含まれるいずれかの前記論理ユニットへのリードコマンドを受信した場合に、前記管理情報を参照して前記論理ユニットを管理する前記キャッシュ制御部を割り出し、割り出した前記キャッシュ制御部に対して前記リードコマンドに対応した要求を発行し、前記論理ユニットを管理する前記キャッシュ制御部は、前記リードコマンドに対応するデータが前記キャッシュ制御部のキャッシュメモリに格納されているか否かを判断し、前記対応するデータが前記キャッシュ制御部のキャッシュメモリに格納されていない場合には、前記第２のプロトコル変換部に対して、前記論理ユニットより前記リードコマンドに対応するデータの読み出し要求を発行し、前記第２のプロトコル変換部が前記読み出し要求に基づいて前記論理ユニットから読み出したデータを受信した場合に、前記第１のプロトコル変換部に当該データを送信するようにした。

また本発明においては、ストレージシステムにおいて、サーバと接続され、リード／ライトコマンドを受信する第１のインターフェース部と、複数の論理ユニットを提供する記憶装置に接続する第２のインターフェース部と、前記第１のインターフェース部と接続され、各々前記リード／ライトコマンドに対応するデータを一時的に格納するキャッシュメモリを有し、該キャッシュメモリを制御し、管理する論理ユニットに記録されるデータのみを前記キャッシュメモリに一時的に格納する第１及び第２のキャッシュ制御部とを備え、前記第１のインターフェース部は、前記第１のキャッシュ制御部が管理する第１の論理ユニットと、前記第２のキャッシュ制御部が管理する第２の論理ユニットとを示す管理情報を有し、前記サーバより前記第１の論理ユニットのリードコマンドを受信した場合に、前記管理情報を参照して、前記第１の論理ユニットを管理するキャッシュ制御部として前記第１のキャッシュ制御部を割り出し、割り出した前記第１のキャッシュ制御部に対して、前記リードコマンドに対応した要求を発行し、前記第１のキャッシュ制御部は、前記リードコマンドに対応するデータが前記第１のキャッシュ制御部のキャッシュメモリに格納されているか否かを判断し、前記対応するデータが前記第１のキャッシュ制御部のキャッシュメモリに格納されていない場合には、前記第２のプロトコル変換部に対して、前記第１の論理ユニットより前記リードコマンドに対応するデータの読み出し要求を発行し、前記第２のプロトコル変換部が前記読み出し要求に基づいて前記第１の論理ユニットから読み出したデータを受信した場合に、前記第１のプロトコル変換部に当該データを送信するようにした。

その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明の実施形態の欄及び図面により明らかにされる。

本発明によれば、ストレージシステムの共有メモリネックを解消するとともに、小規模な構成の低コスト化を図り、小規模〜大規模構成までコストと性能のスケーラビリティを実現可能なストレージシステムを提供することが可能となる。

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

図１に示すようにストレージシステム１は、サーバ３あるいはハードディスク群２とのインターフェース部であるプロトコル変換部１０と、キャッシュ制御部２１と、システム管理部６０と、ハードディスク群２を有し、プロトコル変換部１０とキャッシュ制御部２１とシステム管理部６０の間は相互結合網３１を介して接続されている。
相互結合網３１の具体的な構成の一例を図６に示す。

相互結合網３１は、２つのスイッチ部５１を有する。プロトコル変換部１０、キャッシュ制御部２１、およびシステム管理部６０からは、２つのスイッチ部５１に１本ずつパスを接続する。これにより、プロトコル変換部１０、キャッシュ制御部２１、およびシステム管理部６０の間で２つのパスを確保し、信頼性をあげることが可能となる。また、システム管理部６０を二重化している。これにより、システム全体の信頼性を向上することが可能となる。ここで、上記個数は一実施例に過ぎず、個数を上記に限定するものではない。

また、相互結合網はスイッチを利用したものを例に示したが、相互に接続され制御情報やデータが転送されれば良いのであり、例えばバスで構成されても良い。

プロトコル変換部１０の具体的な一例を図８に示す。
プロトコル変換部１０は、少なくとも、サーバ３あるいはハードディスク群２との４つのＩＦ（外部ＩＦ）１００と、キャッシュ制御部２１あるいはシステム管理部６０との間のデータ／制御情報の転送を制御する転送制御部１０５と、２つのマイクロプロセッサ１０２を有する。マイクロプロセッサは主記憶として自身に接続されたメモリ（図示していない）を有する。

ここで、上記個数は一実施例に過ぎず、個数を上記に限定するものではない。以下、全ての説明において、個数は例示であり、本発明を限定するものではない。

マイクロプロセッサ１０２は、共有バス１０８により外部ＩＦ１００および転送制御部１０５と接続される。また、外部ＩＦ１００は転送制御部１０５に直結される。マイクロプロセッサ１０２は、外部ＩＦ１００と転送制御部１０５を制御することにより、サーバ３あるいはハードディスク群２と外部ＩＦ１００間のデータのリード／ライトプロトコルと、キャッシュ制御部２１あるいはシステム管理部６０と転送制御部１０５の間のデータ転送プロトコルを相互に変換する。これにより、プロトコル変換部１０は、サーバ３からのリード／ライト要求を目的のキャッシュ制御部２１あるいは他のプロトコル変換部１０に転送する。またプロトコル変換部１０は、キャッシュ制御部２１あるいは他のプロトコル変換部からのリード／ライト要求をハードディスク群２へ転送する処理を実行する。

ここで、マイクロプロセッサ１０２、外部ＩＦ１００、および転送制御部１０５の間の接続構成は一実施例に過ぎず、構成を上記に限定するものではなく、マイクロプロセッサ１０２が外部ＩＦ１００および転送制御部１０５を制御可能であり、外部ＩＦ１００から転送制御部１０５へデータを転送可能な構成であれば問題ない。

キャッシュ制御部２１の具体的な一例を図９に示す。
キャッシュ制御部２１は、少なくとも、４つのマイクロプロセッサ１０１と、プロトコル変換部１０あるいはシステム管理部６０との間のデータ／制御情報の転送を制御する転送制御部１０５と、サーバ３あるいはハードディスク群２との間でやり取りするデータを一時格納するキャッシュメモリ部１１１と、データ転送、キャッシュメモリ部１１１の管理、およびハードディスク群２の管理に関する制御情報を格納する制御メモリ部１１２を有する。キャッシュメモリ部１１１および制御メモリ部１１２は、いずれもメモリモジュール１２２とメモリモジュール１２２へのアクセスを制御するメモリコントローラ１２１を有する。ここで、キャッシュメモリ部１１１と制御メモリ部１１２を同一のメモリコントローラ１２１及びメモリモジュール１２２とし、１つのメモリ空間上の異なる領域にキャッシュメモリ領域と制御メモリ領域を割り当てても問題ない。また、マイクロプロセッサは主記憶として自身に接続されたメモリ（図示していない）を有する。あるいは、４つのマイクロプロセッサがキャッシュメモリ部１１１および制御メモリ部を自身の主記憶として共有するＳＭＰ構成であっても問題ない。

マイクロプロセッサ１０１、キャッシュメモリ部１１１、制御メモリ部１１２、および転送制御部１０５は、スイッチ１０９を介して接続される。マイクロプロセッサ１０１は、制御メモリ部内に格納した制御情報により、キャッシュメモリへのデータのリード／ライト、キャッシュメモリのディレクトリ管理、プロトコル変換部１０との間のデータ転送、システム管理部６０との間のシステム管理情報のやり取りを制御する。また、プロトコル変換部１０へ接続されたハードディスク群２へ書き込むデータの冗長化処理、いわゆるＲＡＩＤ処理を実行する。このＲＡＩＤ処理は、プロトコル変換部１０において実行しても問題ない。

ここで、マイクロプロセッサ１０１、キャッシュメモリ部１１１、制御メモリ部１１２、および転送制御部１０５の間の接続構成は一実施例に過ぎず、構成を上記に限定するものではなく、マイクロプロセッサ１０１がキャッシュメモリ部１１１、制御メモリ部１１２、および転送制御部１０５を制御可能である構成であれば問題ない。

スイッチ部５１の具体的な一例を図２２に示す。
スイッチ部５１は、少なくとも４つのパスＩＦ１３０と、ヘッダ解析部１３１と、アービタ１３２と、クロスバスイッチ１３３と、４つのバッファ１３４と、４つのパスＩＦ１３５と、２つのパスＩＦ１３６を有する。

パスＩＦ１３０は、プロトコル変換部１０との接続パスを接続するＩＦで、４つのプロトコル変換部１０から１本ずつパスが接続される。パスＩＦ１３５は、キャッシュ制御部２１との接続パスを接続するＩＦで、４つのキャッシュ制御部２１へのパスが１本ずつ接続される。バッファ１３４は、プロトコル変換部１０、キャッシュ制御部２１、システム管理部６０の間で転送されるパケットをバッファリングする。

図２３にプロトコル変換部１０、キャッシュ制御部２１、システム管理部６０の間で転送されるパケットのフォーマットの一例を示す。パケット２００は、ヘッダ２１０と、ペイロード２２０と、エラーチェックコード２３０を有する。ヘッダ２１０には、少なくともパケットの送信元と送信先を示す情報が格納される。また、ペイロード２２０には、コマンド、アドレス、データ、ステータスが格納される。また、エラーチェックコード２３０は、パケット転送時のパケット内のエラー検出のためのコードである。各パスＩＦ１３０、１３５、１３６へパケットが入力されると、パケットのヘッダ２１０がヘッダ解析部１３１へ送られる。ヘッダ解析部１３１では、各パスＩＦのパケットの送信先から、各パスＩＦ間の接続要求を割り出し、その接続要求をアービタ１３２へ送る。アービタ１３２では、各パスＩＦからの接続要求を元にアービトレーションを行い、その結果に基づいて、クロスバスイッチ１３３に対して接続切換えを示す信号を出力し、クロスバスイッチ１３３内の接続を切り換える。ここで、本実施例では各パスＩＦにバッファを持つ構成としたが、スイッチ部５１が１つの大きなバッファを持ち、その中から各パスＩＦにパケット格納領域を割り当てるという構成にしても問題ない。また、ヘッダ解析部１３１にはスイッチ部５１内の障害情報が格納される。

システム管理部６０の具体的な一例を図１０に示す。
システム管理部６０は、少なくとも、１つのマイクロプロセッサ１０１と、プロトコル変換部１０あるいはキャッシュ制御部２１との間のデータ／制御情報の転送を制御する転送制御部１０５と、メモリコントローラ１２１と、メモリモジュール１２２と、ＬＡＮコントローラ１２３を有する。マイクロプロセッサ１０１は、メモリモジュール１２２を自身の主記憶とする。あるいは、主記憶として自身に接続されたメモリをメモリモジュール１２２とは別個に持っても問題ない。

マイクロプロセッサ１０１は、メモリコントローラ１２１を介して、メモリモジュール１２２、転送制御部１０５、およびＬＡＮコントローラ１２３に接続される。マイクロプロセッサ１０１は、プロトコル変換部１０およびキャッシュ制御部２１から収集した管理情報、相互結合網３１の管理情報、およびＬＡＮコントローラ１２３に接続された管理コンソールからユーザが設定した情報により、ストレージシステム１全体の管理情報をまとめ、その管理情報をメモリモジュール１２２に格納する。また、その情報を使用してストレージシステム１の管理を行う。この管理情報は、メモリコントローラ１２１に繋がる不揮発性メモリ（図示していない）、あるいはハードディスク群２に保存することにより、ストレージシステム１の信頼性を高めることが可能となる。

ここで、マイクロプロセッサ１０１、メモリコントローラ１２１、メモリモジュール１２２、ＬＡＮコントローラ１２３、および転送制御部１０５の間の接続構成は一実施例に過ぎず、構成を上記に限定するものではなく、マイクロプロセッサ１０１がメモリコントローラ１２１、メモリモジュール１２２、ＬＡＮコントローラ１２３、および転送制御部１０５を制御可能である構成であれば問題ない。

図１に示すように、本実施例では、２つのキャッシュ制御部２１を１つの制御クラスタ７０としてまとめ、制御クラスタ７０内でキャッシュメモリ部１１１の管理を閉じさせる。すなわち、ある制御クラスタ７０内のキャッシュ制御部２１内のマイクロプロセッサ１０１は、自制御クラスタ７０内のキャッシュメモリ部１１１、制御メモリ部１１２のみを管理し、他制御クラスタ７０内のキャッシュメモリ部１１１、制御メモリ部１１２は管理しない。

ここで、２つのキャッシュ制御部２１内のキャッシュメモリ部１１１および２つのキャッシュ制御部２１内の制御メモリ部１１２を二重化しても良い。こうすることにより、１つのキャッシュ制御部２１に障害が発生した場合、メモリの二重化をしたもう一方のキャッシュ制御部２１で動作を継続することが可能となり、ストレージシステム１の信頼性を向上することが可能となる。

複数の制御クラスタ７０内のキャッシュメモリ部１１１に同一のデータを多重に格納する必要が生じた場合、該データをキャッシュ制御部２１へ転送するプロトコル変換部１０が、システム管理部６０内のメモリのあらかじめ定められた領域に、どのデータをどの制御クラスタ７０のキャッシュメモリ部１１１に多重に格納したかを示す制御情報を記録する。それと同時に、プロトコル変換部１０は、多重に格納されたデータであることを示す制御情報を該データとともにキャッシュ制御部２１に送る。キャッシュ制御部２１は、自キャッシュメモリ部１１１内の多重に格納されたデータへの更新または削除が発生した場合、そのことを示す制御情報をシステム管理部６０へ送り、それを受けてシステム管理部６０は、メモリ内に記録されているどのデータをどの制御クラスタ７０のキャッシュメモリ部１１１に多重に格納したかを示す制御情報をもとに、多重に格納された該当データの更新または削除の処理を実行する。

以上のようにして、キャッシュ制御部２１内のマイクロプロセッサ１０１が制御するキャッシュメモリ部１１１の範囲を制御クラスタ７０内に限定することにより、キャッシュメモリ部１１１および制御メモリ部１１２へのアクセス負荷を減らすことが可能となり、その結果、ストレージシステム１の性能を向上することが可能となる。

また図４に示すように、プロトコル変換部１０をサーバ３に接続するプロトコル変換部１０と、ハードディスク群２に接続するプロトコル変換部１０にグループ分けし、２つのキャッシュ制御部２１とハードディスク群に接続する２つのプロトコル変換部１０を１つの制御クラスタ７１としてまとめ、自制御クラスタ７１のキャッシュ制御部２１内のキャッシュメモリ部１１１には、自制御クラスタ内のプロトコル変換部１０に繋がるハードディスク群２に記録するデータ、または記録されたデータのみを格納する構成も考えられる。それと同時に、制御クラスタ７１内でキャッシュメモリ部１１１の管理を閉じさせる。すなわち、ある制御クラスタ７１内のキャッシュ制御部２１内のマイクロプロセッサ１０１は、自制御クラスタ７１内のキャッシュメモリ部１１１のみを管理し、他制御クラスタ７１内のキャッシュメモリ部１１１は管理しない。

ここで図中では、サーバ３に接続するプロトコル変換部１０が繋がる相互結合網３１とハードディスク群２に接続するプロトコル変換部１０が繋がる相互結合網３１を分離して描いているが、物理的には同一の相互結合網３１に繋がる。

またここで、２つのキャッシュ制御部２１の間で、キャッシュメモリ部１１１および制御メモリ部１１２の内容を二重化しても良い。こうすることにより、１つのキャッシュ制御部２１に障害が発生した場合、メモリの二重化をしたもう一方のキャッシュ制御部２１で、動作を継続することが可能となり、ストレージシステム１の信頼性を向上することが可能となる。

以上のようにして、キャッシュ制御部２１内のマイクロプロセッサ１０１が制御するキャッシュメモリ部１１１の範囲を制御クラスタ７１内に限定することにより、キャッシュメモリ部１１１および制御メモリ部１１２へのアクセス負荷を減らすことが可能となり、その結果、ストレージシステム１の性能を向上することが可能となる。

また、上述の管理とすることで、図４に示す構成では複数の制御クラスタ７１のキャッシュメモリ部１１１に多重にデータが格納されることがなくなる。したがって、図１の構成で必要であったシステム管理部６０における複数の制御クラスタ７０のキャッシュメモリ部１１１に多重に格納したデータの一致制御が不要となり、システムの管理が簡単化され、図１の構成に比べさらにストレージシステム１の性能を向上することが可能となる。

また、図３０に示すように、制御クラスタ７０内の２つのキャッシュ制御部２１間を２本のパスで接続する構成も考えられる。その場合のキャッシュ制御部２１の詳細構成を図３１に示す。
本図に示したキャッシュ制御部は、スイッチ１０９に繋がる内部ＩＦ１２６を除いて図９に示すキャッシュ制御部２１の構成と同様である。制御クラスタ構成をとる２つのキャッシュ制御部２１間を繋ぐ接続パスを使用してデータおよび制御情報の通信が行われるため、スイッチ１０９には２つの内部ＩＦ１２６が接続される。２つのキャッシュ制御部２１の内部ＩＦ１２６間を接続パスで相互に繋ぐことにより、接続パスを通してデータおよび制御情報の通信を行う。例えば、この接続パスを介して、２つのキャッシュ制御部２１のキャッシュメモリ部１１１あるいは制御メモリ部１１２に格納される情報の２重化を行う。このことにより、制御クラスタ７０を構成する２つのキャッシュ制御部２１の一方に障害が発生した場合、もう一方でストレージシステムの稼動を続けることが可能となるため、信頼性が向上する。

次に、ストレージシステム１全体の管理構成の一例を図１１により示す。
ここでは、図４に示す構成のストレージシステム１の管理構成の一例を示す。
システム管理部６０では、ストレージシステム１全体の管理を３つのレイヤ、すなわちネットワーク、論理パス及びストレージに分けて管理を行い、管理の簡単化を図る。具体的には、システム管理部６０は、ソフトウエアプログラムとして、ネットワーク管理部５０３、論理パス管理部５０２、ストレージ管理部５０１を有する。尚、図１１に示される各部は実際はソフトウエアプログラムであり、システム管理部６０のマイクロプロセッサ１０１で実行される。これらのプログラムはネットワークや可搬の記憶媒体を介してシステム管理部６０のメモリに格納される。

さらに、以下の説明で、図１１で示される各部が主語になる場合には、実際にはその処理はシステム管理部６０のマイクロプロセッサで実行される。更に、各部に含まれる処理もプログラムである。尚、各部は専用のハードウエアで実行されても良い。

ここで、ネットワークとは相互結合網３１のことを示す。ネットワーク管理部５０３は、少なくとも、ネットワークの制御５４１およびネットワークの障害処理５４２を行う。例えば、図６に示すスイッチ部５１で構成された相互結合網の場合、プロトコル変換部１０、スイッチ部５１、キャッシュ制御部２１、およびシステム管理部６０の物理的なリンクの設定、リンクの張り替え、物理的な障害の検出／処理を行う。

次に、論理パス管理部５０２は、少なくとも、論理パスの割当て５３１および論理パスの閉塞／切替え処理５３２を行う。ここで論理パスとは、プロトコル変換部１０、キャッシュ制御部２１、およびシステム管理部６０のそれぞれの間で設定される論理的なパスのことを示す。例えば、図６に示す構成の場合、１つのプロトコル変換部１０から１つのスイッチ部５１を経由して１つのキャッシュ制御部２１へ至るパスを１つの論理パスとする。したがって、１つのプロトコル変換部１０と１つのキャッシュ制御部２１の間には２つの論理パスが設定される。同様に、プロトコル変換部１０−システム管理部６０間、システム管理部６０−キャッシュ制御部２１間、プロトコル変換部１０間、キャッシュ制御部２１間、システム管理部６０間にも２つの論理パスが設定される。論理パス管理部５０２では、システムの立ち上げ時における上記の論理パスの設定、各部間にある２つの論理パスの内の１つに障害が起こった場合の閉塞、もう一方の論理パスへの切替え処理を行う。

次に、ストレージ管理部５０１は、少なくとも、ボリューム統合管理５２１、サーバ−ＬＵ（論理ユニット）割当て５２２、およびシステム障害処理５２３の処理を行う。ボリューム管理５２１では、各制御クラスタ７１内それぞれで管理される論理ボリュームを統合して管理する。そして、サーバ−ＬＵ割当て５２２において、統合した論理ボリュームの中からＬＵを切り出し、各サーバ３に割り当てる。これらボリューム管理５２１およびサーバ−ＬＵ割当て５２２により、それぞれが独立した制御を行う複数の制御クラスタ７１の集まりをサーバ３に対して１つのストレージシステム１として見せることが可能となる。

本実施例において、図２６に示すように、サーバ３を繋ぐプロトコル変換部１０に他のストレージシステム４を接続することも可能である。そうした場合、ボリューム統合管理５２１において、他のストレージシステムが提供するＬＵも含めて管理し、それらをサーバ−ＬＵ割当て５２２において、サーバ３に割当てることにより、サーバ３からストレージシステム１を介して他のストレージシステム４のボリュームへアクセスすることが可能となる。

また、ストレージ管理部５０１において、どのプロトコル変換部１０にどのサーバが接続されているかを示すテーブルを管理することにより、ストレージシステム１に繋がる複数のサーバ３間での通信およびデータ転送が可能となる。

プロトコル変換部１０に繋がるサーバ３およびストレージシステム４との間でデータ転送を行う際、プロトコル変換部１０間で相互結合網３１を介してデータ転送を行う。この時、該データをシステム管理部６０内のメモリにキャッシュしても良い。また、該データをキャッシュ制御部２１内のキャッシュメモリ部２１にキャッシュしても良い。これにより、サーバ３およびストレージシステム４間のデータ転送性能が向上する。

また本実施例において、図２７に示すように、ＳＡＮスイッチ６５を介して、ストレージシステム１とサーバ３および他のストレージシステム４との間を接続する。さらに、プロトコル変換部１０内の外部ＩＦ１００にＳＡＮスイッチ６５を介してサーバ３および他のストレージシステム４へアクセスするようにする。こうすることにより、ストレージシステム１に接続されたサーバ３から、ＳＡＮスイッチ６５および複数のＳＡＮスイッチ６５からなるネットワークに接続されたサーバ３や他のストレージシステム４へのアクセスが可能となる。

システム障害処理５２３では、プロトコル変換部１０およびキャッシュ制御部２１からそれぞれの障害情報を収集するとともに、論理パス管理部５０２から論理パスの障害情報を収集し、これらの情報からストレージシステム１内の閉塞／交換する部位を判断する。そして、閉塞処理の実施を命ずる制御情報を該当する部位（プロトコル変換部１０、キャッシュ制御部２１、あるいはスイッチ部５１）へ送り、該制御情報を受けた該当部位は閉塞処理を行う。閉塞処理完了後、ユーザに障害部位の交換を促すメッセージを管理コンソールに表示する。さらに、ユーザが管理コンソールから障害部位の交換完了を示すメッセージを入力したら、閉塞解除を命ずる制御情報を該当する部位へ送り、該制御情報を受けた該当部位は閉塞解除処理を行う。閉塞解除処理完了後、システムを通常動作に戻す。

以上のように、システム管理部６０内で３つのレイヤに分けてストレージシステム１全体を管理する。

ここで、ネットワーク管理部５０３と論理パス管理部５０２を１つの管理部として、システムの制御を行っても問題ない。

本発明では、図２に示す従来技術において、チャネルＩＦ部１１において行っていたサーバ３とのコマンド／データ送受信、コマンドの解析、サーバ３からの要求の振り分け処理、およびディスクＩＦ部１６において行っていたハードディスク群２とのコマンド／データ送受信、コマンドの解析、ハードディスク群２への要求の振り分け処理を、プロトコル変換部１０の処理として分離し、それ以外のチャネルＩＦ部１１およびディスクＩＦ部１６の処理をまとめ、キャッシュ制御部２１での処理とする。

したがって、キャッシュ制御部２１では、少なくとも、キャッシュ制御５６１、データ転送制御５６２、および制御クラスタ内ボリューム管理５６３を行う。キャッシュ制御５６１では、キャッシュメモリ部１１１へのデータのリード／ライト制御、制御メモリ部１１２に格納したキャッシュメモリ部１１２内のディレクトリの管理、キャッシュメモリ部１１１内に要求データが存在するかどうかを調べるヒット・ミス判定処理を行う。データ転送制御５６２では、プロトコル変換部１０とキャッシュメモリ部１１１間のデータ転送の制御を行う。制御クラスタ内ボリューム管理５６３では、ハードディスク群２の物理的なボリュームから制御クラスタ内の論理的なボリュームを構成し、それを示すテーブルを管理する。

また、プロトコル変換部１０は、サーバ３を接続するプロトコル変換部１０のグループであるサーバ接続部５０４と、ハードディスク群２を接続するプロトコル変換部１０のグループであるデバイス接続部５０６に分けられる。

サーバ接続部５０４に含まれるプロトコル変換部１０は、少なくとも、コマンド処理５５１および要求振分け５５２を行う。コマンド処理５５１では、サーバ３との間でコマンドの送受信を行い、サーバ３からのコマンドの解析、サーバ３へのコマンドの発行を行う。要求振分け５５２では、サーバ３からのデータのリード／ライトのコマンドおよびデータを内部プロトコルに変換し、該当するキャッシュ制御部２１、あるいはプロトコル制御部１０へ転送する。また、キャッシュ制御部２１、あるいはプロトコル変換部１０からサーバ３へのコマンドおよびデータを、内部プロトコルからサーバ３とプロトコル変換部１０の間のプロトコルに変換し、サーバ３へ送信する。

デバイス接続部５０６に属するプロトコル変換部１０は、少なくとも、コマンド処理５７１、要求振分け５７２、デバイス制御、デバイス障害処理を行う。

本実施例では、デバイスとはハードディスク群２のことを指すが、ブロックデータを記録するデバイスであれば良く、例えば光ディスクでも問題ない。

コマンド処理５７１では、デバイスとの間でコマンドの送受信を行い、デバイスへのコマンドの発行、デバイスからのリプライの解析を行う。要求振分け５７２では、デバイスへのデータのリード／ライトのコマンドおよびデータを内部プロトコルから、デバイスとプロトコル変換の間のプロトコルに変換し、該当するデバイスへ転送する。また、デバイスからのリプライやデータを該当するキャッシュ制御部２１、あるいはプロトコル制御部１０へ転送する。さらにデバイス制御５７３では、デバイスへのリード／ライトの制御を行う。また、デバイス障害処理５７４では、デバイスに障害が起こった場合、デバイスの閉塞／交換処理を行う。

以上のように、従来技術ではチャネルＩＦ部１１とディスクＩＦ部１６で分けて行っていた処理をキャッシュ制御部２１においてまとめて行うことにより、データ転送のために、チャネルＩＦ部１１とディスクＩＦ部１６の間で制御メモリ部１５を介して行う通信処理がなくなるため、ストレージシステム１の性能を向上することが可能となる。

以上、図４に示す構成のストレージシステム１における管理構成を説明したが、図１に示す構成の場合、システム管理部６０に複数の制御クラスタのキャッシュメモリ部に多重に格納されたデータの一致制御を行う処理が追加されることにより、同様の管理が可能となる。

次に、図１２〜図１５に物理ボリュームと論理ボリュームの関係、論理ボリュームと論理ユニットの関係、論理ユニットのサーバへの割当て関係の例を示す。以下では、論理ボリュームのことを仮想ボリュームと呼ぶ。

図１２は、物理デバイス管理テーブル６５１を示している。すなわち、物理デバイス（本実施例ではハードディスク群２）とそれをまとめてボリュームとした仮想ボリュームの関係を示している。物理デバイス番号（ＰＤＥＶ＃）６３０はそれぞれ１つのハードディスクに対応する。４つの物理デバイスから１つの仮想ボリューム１を構成し、それぞれに仮想ボリューム１番号６３１として、制御クラスタ７１内で一意に決まる番号を割り振る。また、仮想ボリューム１のＲＡＩＤ構成を示すＲＡＩＤクラス６０５と仮想ボリューム１の容量を示すボリューム容量６０１をそれぞれの仮想ボリューム１に付ける。また、制御クラスタ内７１の仮想ボリューム１に対し、そのボリュームをどのプロトコル変換部（以下プロトコル変換アダプタ（ＰＡ）とも称する）１０が管理するかを示す、接続アダプタ番号６１０を割り振る。仮想ボリューム２番号６３２は、複数の制御クラスタ７１の全ての仮想ボリューム１を統合管理するために、システム管理部６０がストレージシステム１全体で一意に決まる番号を割り振るものである。

この物理デバイス管理テーブル６５１の仮想ボリューム２番号以外の部分は、初期化時に各制御クラスタ７１ごとにキャッシュ制御部７１内で作成し、それをシステム管理部６０に登録し、システム管理部６０は全ての制御クラスタ７１からのテーブルをもとに、仮想ボリューム２番号６３２を割り振ったテーブル（物理デバイス管理テーブル６５１）を作成する。そして、そのテーブルの中の各制御クラスタ７１に関係する部分のコピーを、該当する制御クラスタ７１のキャッシュ制御部２１へ転送し、各キャッシュ制御部２１はそれを制御メモリ部１１２に格納する。

ハードディスク群２の構成に変更が生じた場合には、そのハードディスク群２を管理するキャッシュ制御部２１は、物理デバイス管理テーブル６５１の仮想ボリューム２番号以外の部分を変更し、それをシステム管理部６０に登録する。システム管理部６０は登録された情報を元に物理デバイス管理テーブル６５１を変更し、そのテーブルの中の各制御クラスタ７１に関係する部分のコピーを、該当する制御クラスタ７１のキャッシュ制御部２１へ転送し、各キャッシュ制御部２１はそれを制御メモリ部１１２に格納する。

ここで、物理デバイス管理テーブル６５１の作成に必要な情報を全てキャッシュ制御部２１からシステム管理部６０へ転送し、それをもとに物理デバイス管理テーブル６５１の全てをシステム管理部６０で作成しても問題はない。

図１３は、仮想ボリューム管理テーブル６５２を示している。仮想ボリューム１（仮想ボリューム２）は数台のハードディスクから構成するため、その容量が数百ＧＢと大きくなる。そこで、ユーザの使い勝手向上のために、仮想ボリューム１（仮想ボリューム２）を容量の小さい複数の仮想ボリューム３に分割する。この仮想ボリューム管理テーブル６５２は、仮想ボリューム３の番号６３３と仮想ボリューム１内アドレス６４１の関係を示すためのテーブルである。また、この仮想ボリューム管理テーブル６５２には、仮想ボリューム１がどのキャッシュ制御部２１で管理されるかを示す管理キャッシュ制御部番号６２１も含まれる。

ここで、ハードディスクの容量が数ＧＢと小さい場合、あるいはユーザの必要とする論理ユニットの容量が数十から数百ＧＢと大きくなった場合は、仮想ボリューム３を作る必要はない。
仮想ボリューム管理テーブル６５２は、キャッシュ制御部２１から転送された仮想論理ボリューム１の情報をもとにシステム管理部６０が作成する。

図１４は、論理ユニット管理テーブル６５３を示す。このテーブルは、仮想ボリューム３と実際にユーザに提供する論理ユニットの関係を示す。論理ユニットは１つまたは複数の仮想ボリューム３から構成される。論理ユニット管理テーブル６５３では、論理ユニット番号６６１とその論理ユニットを構成する仮想ボリューム３番号６３３との関係が示される。論理ユニット番号６６１は、ストレージシステム１全体で一に決まる番号が割り振られる。また、論理ユニットの信頼性を示すために、その論理ユニットが属する仮想論理ボリューム１のＲＡＩＤクラス６０５も示す。また、論理ユニットを構成する仮想ボリューム３がどのキャッシュ制御部２１で管理されるかを示す管理キャッシュ制御部番号６２１も示す。論理ユニットは、管理キャッシュ制御部が異なる複数の仮想ボリューム３から構成されていても問題ない。そうすることにより、１つの論理ユニットに対するアクセスが複数のキャッシュ制御部２１に分散されるため、キャッシュ制御部２１への負荷が分散され、ストレージシステム１の性能を向上することが可能となる。

図１５は、論理ユニット割当て管理テーブル６５４を示す。このテーブルは、接続サーバ番号６７０とそのサーバに割り当てられた論理ユニットの関係を示す。サーバに対して複数の論理ユニットを割り振る場合、それぞれのサーバに割り振られた論理ユニットの番号は０番から割り振る必要がある。したがって、サーバに対しては、０番から始まる仮想論理ユニット番号６６２を割り振って論理ユニットを提供する。論理ユニット割当て管理テーブル６５４はこの仮想論理ユニット番号６６２と論理ユニット番号６６１の関係も示す。また、サーバがどのプロトコル変換部１０のどの接続チャネルに接続されているかを示す接続アダプタ番号６１１と接続チャネル番号６１５も示す。さらに、論理ユニットを構成する仮想ボリュームがどのキャッシュ制御部２１で管理されるかを示す管理キャッシュ制御部番号６２１も示す。この管理キャッシュ制御部番号６２１は、サーバが接続されたプロトコル変換部１０がサーバからのアクセス要求に対しどのキャッシュ制御部２１へアクセスすべきかを、システム管理部６０に問い合わせること無しに知るために必要であり、そうすることにより、ホストからのアクセス要求に対する応答時間を短くすることが可能となる。

ちなみに、論理ユニット割当て管理テーブル６５４は、サーバ１が繋がるプロトコル変換部１０からの情報および管理コンソールからのユーザの設定情報に基づき、システム管理部６０が作成／管理する。そして、システム管理部６０は、そのテーブルの中の各プロトコル変換部１０に関係する部分のコピーを、該当するプロトコル変換部１０へ転送し、各プロトコル変換部１０はそれをマイクロプロセッサ１０２に繋がるメモリに格納する。

サーバの接続構成／論理ユニットの割当てに変更が生じた場合には、システム管理部６０は論理ユニット割当て管理テーブル６５４を変更し、そのテーブルの中の各プロトコル変換部１０に関係する部分のコピーを、該当するプロトコル変換部１０へ転送し、各プロトコル変換部１０はそれをマイクロプロセッサ１０２に繋がるメモリ（図示していない）に格納する。

これら図１２〜図１５に示したテーブルは、管理コンソールのモニタ上にそれら全部または一部が表示され、ユーザが管理コンソールから論理ユニット、仮想ボリューム、物理デバイス間の関係の全部または一部を設定できるようにする。

本実施例では、物理デバイスから、論理ボリューム、ユーザに提供する論理ユニットまで複数の種類のボリュームを構成したが、これは一例でありこれと同様の構成にする必要はない。必要なのは、制御クラスタ７１内ではその中で独立にボリュームを構成／管理し、システム管理部６０で、ストレージシステム１内すべての制御クラスタ７１が提供するボリュームを統合管理して、その中からボリュームを切り出し、ユーザに提供するという機能であり、これにより本発明を実施可能である。

次に、図１６にストレージシステム１のシステム初期化時の動作フローの一例を示す。まず、電源ＯＮ（７０１）すると、プロトコル変換部１０、キャッシャ制御部２２１、システム管理部６０は、自己動作チェック（７０２）を行う。自己動作チェック（７０２）では、上記各部は、自部内の診断を行い正常動作か障害があるかを調べる。障害があった場合、各部は、後の構成情報登録（７０６）においてシステム管理部６０に通知するか、通知ができない障害の場合は自部内にある障害を示す表示部をＯＮにする。自己動作チェック７０２で正常動作と判断されると、上記各部は、自部内の構成情報（自部を特定するＩＤ番号、自部内のプロセッサを特定するプロセッサ番号、プロセッサ種別／仕様、メモリ容量等）を収集する（７０３）。この際、ハードディスク群２が繋がるプロトコル変換部１０は、自身に繋がるハードディスク群の構成を調べるとともに、ハードディスクに障害がないかをチェックする。ハードディスクに障害があった場合は、後の構成情報登録７０６においてシステム管理部６０に通知する。

次に、システム管理部６０内のネットワーク管理部５０３は、相互結合網３１の物理的なリンクの情報を収集し、相互結合網３１の構成を調べる（７０４）。プロトコル変換部１０およびキャッシュ制御部（以下「ＣＡ」とも称する）２１は、自己情報収集７０３後、システム管理部（以下「ＭＡ」とも称する）６０がネットワーク構成情報収集を行うのに要する時間（あるいはあらかじめ設定した時間）だけ待って、システム管理部６０との間の論理パスの確立を行う（７０５）。その後、プロトコル変換部１０およびキャッシュ制御部２１は、それぞれが収集した自部内の構成情報をシステム管理部６０に登録する（７０６）。この際、上で述べたように、障害情報もシステム管理部６０へ通知される。

次に、システム管理部６０は、システム管理部６０に繋がる管理コンソールのモニタ上に、図１２〜図１５で示した構成情報の管理テーブルの一部または全部（図のように各番号間の関係が全て定まったものではなく、ユーザ設定が必要な部分は、空欄のテーブル）を表示し、管理コンソール上で物理デバイス、仮想ボリューム、論理ユニット間の関係の一部または全部の設定をユーザに行わせる（７０７）。ここで表示されるテーブルは、図中に示しているような全ての関係が定まった管理テーブルではなく、ユーザにより関係の決定が必要な箇所は、その部分がユーザ入力により設定できるように空欄で表示される。次にシステム管理部６０は、ユーザからの設定に基づいて図１２〜図１５に示す管理テーブルを完成させ、システム管理部６０内のメモリに格納する（７０８）。これら管理テーブルは、障害が発生したときのために、システム管理部６０内の不揮発メモリとハードディスク群２の中のハードディスクの両方あるいはどちらか一方にも格納される。

次に、管理テーブルの中で各プロトコル変換部１０、および各キャッシュ制御部２１それぞれに関係する部分のコピーを、各プロトコル変換部１０、および各キャッシュ制御部２１に配信し、コピーを配信された各部は自部のメモリ内にコピーを格納する（７０９）。次に、プロトコル変換部１０は、システム管理部６０から配信された自部に関係する管理テーブルを参照し、自身がアクセスする必要があるキャッシュ制御部２１を調べ、該当するキャッシュ制御部２１との間に論理パスを確立する（７１０）。最後に、プロトコル変換部１０、キャッシュ制御部２１は全ての初期化動作が正常に終了したかを判断し、その結果をシステム管理部６０に通知する。システム管理部６０は、全てのプロトコル変換部１０、キャッシュ制御部２１の初期化正常終了通知と自身の初期化正常終了を確認する（７１１）。全ての初期化正常終了確認後、通常のリード／ライト動作を開始する（７１２）。

次に、図１７にストレージシステム１のシステム終了時の動作フローの一例を示す。まず、管理コンソールからシステム終了通知が発行されると（７２１）、システム管理部６０は、プロトコル変換部１０およびキャッシュ制御部２１にコマンドの受付中止を指示する制御情報を発行する。それを受け、各部はコマンドの受付を中止する（７２２）。コマンド受付中止後、プロトコル変換部１０およびキャッシュ制御部２１は、すでに受け付けていたコマンドを全て処理する（７２３）。次に、プロトコル変換部１０およびキャッシュ制御部２１は、初期化時と同様に自身の構成情報を収集し、システム管理部６０に登録する（７２４）。つぎに、プロトコル変換部１０およびキャッシュ制御部２１は動作終了が可能であることをシステム管理部６０に登録する（７２５）。

その後、プロトコル変換部１０は、キャッシュ制御部との論理パスを閉塞する。また、プロトコル変換部１０およびキャッシュ制御部２１は、システム管理部６０との論理パスを閉塞する（７２６）。最後に、システム管理部６０は、プロトコル変換部１０およびキャッシュ制御部２１から登録された構成情報と、システム管理部６０内の構成情報を、不揮発メモリに保存する（７２７）。その後、管理コンソールのモニタ上に“システム終了プロセス完了、電源ＯＦＦ可”を表示し、電源をＯＦＦする。

次に、図１８において、サーバ３からストレージシステム１に記録されたデータを読み出す場合の一例を述べる。
まず、サーバ３は、ストレージシステム１に対してデータの読出しコマンドを発行する。

プロトコル変換部１０内の外部ＩＦ１００がコマンドを受信すると、コマンド待ち（７４１）にあったマイクロプロセッサ１０２は、外部ＩＦ１００からコマンドを読み出し（７４２）、コマンド解析（７４３）を行う。コマンド解析からサーバ３が要求するデータが記録されている論理ユニット（以下「ＬＵ」とも称する）を割り出す。マイクロプロセッサ１０２は、システム初期化／変更時にシステム管理部６０より配信された、自プロトコル変換部１０に関係する論理ユニット割当て管理テーブル６５４を参照し、要求されたデータが記録されたＬＵを構成する仮想ボリュームを管理するキャッシュ制御部２１を割り出す（７４４）。

そして、マイクロプロセッサ１０２は、自身の転送制御部１０５から該当するキャッシュ管理部２１の転送制御部１０５へ相互結合網を介してデータのリード要求を発行する（７４５）。リード要求を受け取ったキャッシュ制御部２１内のマイクロプロセッサ１０１は制御メモリ部１１２へアクセスして、論理ユニット管理テーブル６５３、仮想ボリューム管理テーブル６５２及び物理デバイス管理テーブル６５１を参照し、仮想ボリューム１番号６３１と仮想ボリューム１内アドレス６４１を割り出す（７４６）。次に、マイクロプロセッサ１０１は制御メモリ部１１２へアクセスして、仮想ボリューム１番号６３１と仮想ボリューム１内アドレス６４１から自キャッシュメモリ部１１１内に要求データがあるかどうか判定を行う（７４７）。

そこで自キャッシュメモリ部１１１内に要求データがあった場合（キャッシュヒット）、マイクロプロセッサ１０１は、キャッシュメモリ部１１１から要求を発行したプロトコル変換部１０へ要求データを転送するように、自転送制御部１０５に指示する（７５５）。自転送制御部１０５は、要求を発行したプロトコル変換部１０の転送制御部１０５に相互結合網３１を介して要求データを転送する（７５６）。要求データを受け取ったプロトコル変換部１０の転送制御部１０５は、外部ＩＦ１００を通して、サーバ３へデータを送信する（７５７）。

自キャッシュメモリ部１１１内に要求データがない場合（キャッシュミス）、マイクロプロセッサ１０１は、キャッシュメモリ部１１１に要求データを格納する領域を確保する（７４９）。キャッシュ領域確保後、マイクロプロセッサ１０１は制御メモリ部１１２へアクセスして、物理デバイス管理テーブル６５１を参照し、要求された仮想ボリューム１を構成する物理デバイス（以下「ＰＤＥＶ」ともいう）を管理する接続アダプタ番号６１０（該当物理デバイス（ここではハードディスク）が繋がるプロトコル変換部１０の番号）を割り出す（７５０）。次に、マイクロプロセッサ１０１は、自身の転送制御部１０５から該当するプロトコル変換部１０の転送制御部１０５に、要求データを読み出してキャッシュ制御部２１に転送することを指示する制御情報を送る（７５１）。該当プロトコル変換部１０のマイクロプロセッサ１０２は、自身の転送制御部１０５からその制御情報を受け取り、初期化時／変更時にシステム管理部６０より配信された自身に関係のある物理デバイス管理テーブル６５１のコピーを参照し、データを読み出す物理デバイス（ＰＤＥＶ：ハードディスク）を決定し、該当するハードディスクからデータを読み出す（７５２）。そのデータを、自身の転送制御部１０５から要求を出したキャッシュ制御部２１の転送制御部１０５へ相互結合網３１を介して転送する（７５３）。要求を出したキャッシュ制御部２１のマイクロプロセッサ１０１は、自身の転送制御部１０５が要求データを受信すると、そのデータをキャッシュメモリ部１１１に書き込み、制御メモリ部１１２に格納しているキャッシュメモリのディレクトリを更新する（７５４）。以降の動作フローは、キャッシュヒット時の動作フロー７５５以降と同様である。以上のようにして、サーバ３からのリード要求に対し、ハードディスクからデータを読み出して、サーバ３へ送信する。

次に、図１９において、サーバ３からストレージシステム１にデータを書き込む場合の一例を述べる。
まず、サーバ３は、ストレージシステム１に対してデータの書き込みコマンドを発行する。

プロトコル変換部１０内の外部ＩＦ１００がコマンドを受信すると、コマンド待ち（７６１）にあったマイクロプロセッサ１０２は、外部ＩＦ１００からコマンドを読み出し（７６２）、コマンド解析（７６３）を行う。マイクロプロセッサ１０２は、コマンド解析からサーバ３が要求するデータを記録する論理ユニット（ＬＵ）を割り出す。マイクロプロセッサ１０２は、システム初期化／変更時にシステム管理部６０より配信された、自プロトコル変換部１０に関係する論理ユニット割当て管理テーブル６５４を参照し、要求されたデータが記録されたＬＵを構成する仮想ボリュームを管理するキャッシュ制御部２１を割り出す（７６４）。

ここで、仮想ボリュームを管理するキャッシュ制御部２１を二重化しておくと、ストレージシステム１の信頼性を向上させることができる。すなわち、仮想ボリュームごとにそのボリュームを管理するマスタのキャッシュ制御部２１とバックアップ用のキャッシュ制御部（以下「ＢＣＡ」とも称する）２１を決めておき、その両方にデータを書き込んでおく。そうすることにより、マスタのキャッシュ制御部２１に障害が起こった場合、バックアップのキャッシュ制御部２１で動作を継続することが可能となる。この場合、上記７６４の処理では、論理ユニット割当て管理テーブル６５４にはバックアップ用の管理キャッシュ制御部２１も記されており、その番号も割り出す。以下、バックアップ用の管理キャッシュ制御部２１が定められている場合についての説明をする。

マイクロプロセッサ１０２は、自身の転送制御部１０５から該当するキャッシュ管理部２１とバックアップ用のキャッシュ管理部２１の転送制御部１０５へ相互結合網３１を介してデータのライト要求を発行する（７６５）。ライト要求を受け取ったキャッシュ制御部２１とバックアップ用のキャッシュ制御部２１内のマイクロプロセッサ１０１は制御メモリ部１１２へアクセスして、論理ユニット管理テーブル６５３、仮想ボリューム管理テーブル６５２と、物理デバイス管理テーブル６５１を参照し、仮想ボリューム１番号６３１と仮想ボリューム１内アドレス６４１を割り出す（７６６）。次に、マイクロプロセッサ１０１は制御メモリ部１１２へアクセスして、仮想ボリューム１番号６３１と仮想ボリューム１内アドレス６４１から自キャッシュメモリ部１１１内にライト要求されたデータがあるかどうか判定を行う（７６７）。

そこで、自キャッシュメモリ部１１１内に要求データがあった場合（キャッシュヒット）、マイクロプロセッサ１０１は、転送制御部１０５を通じて、要求を出したプロトコル変換部１０にライト準備の完了（以下「ライト準備完」とも称する）を通知する（７７０）。自キャッシュメモリ部１１１内に要求データがない場合（キャッシュミス）、マイクロプロセッサ１０１は、キャッシュメモリ部１１１に要求データを格納する領域を確保し（７６９）、その後ライト準備完を通知する（７７０）。

プロトコル変換部１０のマイクロプロセッサ１０２は、ライト準備完の通知を受け、外部ＩＦ１００を通じてサーバ３へライト準備完を通知する。その後、プロトコル変換部１０は、ライト準備完の通知を受けサーバ３から送られてきたデータを外部ＩＦ１００で受信する（７７２）。マイクロプロセッサ１０２は、そのデータを該当するキャッシュ制御部２１とそのバックアップ用のキャッシュ制御部２１の転送制御部１０５へ送信するように、自身の転送制御部１０５に指示する（７７３）。データを受け取ったキャッシュ制御部２１とバックアップ用のキャッシュ制御部２１のマイクロプロセッサ１０１は、そのデータを自身のキャッシュメモリ部１１１に書き込み、制御メモリ部１１２内のキャッシュメモリのディレクトリを更新する（７７４）。キャッシュメモリ部１１１へのライトが終了すると、キャッシュ制御部２１とバックアップ用のキャッシュ制御部２１のマイクロプロセッサ１０１は、ライト完了通知を、要求を出したプロトコル変換部１０へ転送制御部１０５を通じて送信する（７７５）。ライト完了通知を受け取ったプロトコル変換部１０のマイクロプロセッサ１０１は、外部ＩＦ１００を通じ、サーバ３へライト完了通知を送信する。キャッシュメモリ部１１１に書き込まれたデータは、マスタのキャッシュ制御部２１のマイクロプロセッサ１０１が、キャッシュメモリ部１１１の空き容量等を判断して、サーバ３からのライト要求とは非同期に、該当データを記録するボリュームを含むハードディスクへ、そのハードディスクが繋がるプロトコル変換部１０を介して書き込む。以上のようにして、サーバ３からのライト要求に対し、ライト動作を行う。

本実施例によれば、制御クラスタごとに独立してキャッシュメモリの制御を行うため、キャッシュメモリ部および制御メモリ部へのアクセス負荷が減少する。また、キャッシュメモリの制御およびサーバとハードディスク間のデータ転送をキャッシュ制御部にあるマイクロプロセッサでまとめて行うため、図２に示す従来技術で必要であったプロセッサ間の通信処理が減少する。これにより、ストレージシステム１全体の性能を向上することが可能となる。

また、制御クラスタごとに独立してキャッシュメモリの制御を行うため、１つの制御クラスタごとにストレージシステムとして動作させることが可能となる。したがって、制御クラスタごとにシステムのコストを最適化することができ、小規模構成のシステムを低価格で提供すること、またシステム規模に見合った価格のシステムを提供することが可能となる。

これにより、小規模〜大規模な構成までシステム規模に見合った価格／性能のストレージシステムを提供することが可能となる。

図５および図７に、本発明の第二の実施例を示す。
図５に示すように、ストレージシステム１の構成は、サーバ３が繋がるプロトコル変換部１０とキャッシュ制御部２１を接続する相互結合網３１と、ハードディスク群２が繋がるプロトコル変換部１０とキャッシュ制御部２１を接続する相互結合網３５が物理的に独立している点を除いて、実施例１の図４に示す構成と同様である。

相互結合網３１と相互結合網３５は物理的に独立しており、２つの相互結合網の間は直接接続されていない。

図７は、相互結合網３１と相互結合網３５をそれぞれスイッチ部５１、スイッチ部５２で構成した場合の一例を示している。スイッチ部５２は、図２２に示すスイッチ部５１において、パスＩＦの総数を４つとした構成となる。

上記のようにすることにより、独立した相互結合網を２つ用意することでコストが高くなる可能性があるが、実施例１の構成のようにサーバ３が繋がるプロトコル変換部１０とキャッシュ制御部２１間のデータ転送と、ハードディスク群２が繋がるプロトコル変換部１０とキャッシュ制御部２１間のデータ転送が干渉することがなくなる。また、それぞれのデータ転送に要求される性能にマッチする仕様の相互結合網を構成することが可能となるため、ストレージシステム１の性能の向上が図れる。

本実施例の構成においても、問題なく実施例１と同様の効果が得られ、小規模〜大規模な構成までシステム規模に見合った価格／性能のストレージシステムを提供することが可能となる。
また図２４に示すように、キャッシュ制御部２１とプロトコル変換部１０とを１つの制御部としてディスク制御部２５にまとめ、１つの基板に実装しても、本発明を実施する上で問題無い。

図２５にディスク制御部２５の具体的な一例を示す。
ディスク制御部２５は、少なくとも、４つのマイクロプロセッサ１０１と、プロトコル制御部１０あるいはシステム管理部６０との間のデータ／制御情報の転送を制御する転送制御部１０５と、ハードディスク群２との４つのＩＦ（外部ＩＦ）１００と、サーバ３あるいはハードディスク群２との間でやり取りするデータを一時格納するキャッシュメモリ部１１１と、データ転送、キャッシュメモリ部１１１の管理、およびハードディスク群２の管理に関する制御情報を格納する制御メモリ部１１２を有する。キャッシュメモリ部１１１および制御メモリ部１１２は、いずれもメモリモジュール１２２とメモリモジュール１２２へのアクセスを制御するメモリコントローラ１２１から構成される。ここで、キャッシュメモリ部１１１と制御メモリ部１１２を同一のメモリコントローラ１２１とメモリモジュール１２２で構成し、１つのメモリ空間上の異なる領域にキャッシュメモリ領域と制御メモリ領域を割り当てても問題ない。また、マイクロプロセッサは主記憶として自身に接続されたメモリ（図示していない）を有する。あるいは、４つのマイクロプロセッサがキャッシュメモリ部１１１および制御メモリ部を自身の主記憶として共有するＳＭＰ構成であっても問題ない。

マイクロプロセッサ１０１、キャッシュメモリ部１１１、制御メモリ部１１２、外部ＩＦ１００、および転送制御部１０５は、スイッチ１０９を介して接続される。マイクロプロセッサ１０１は、制御メモリ部内に格納した制御情報により、キャッシュメモリへのデータのリード／ライト、キャッシュメモリのディレクトリ管理、プロトコル変換部１０およびハードディスク群２との間のデータ転送、システム管理部６０との間のシステム管理情報のやり取りを制御する。また、ハードディスク群２へ書き込むデータの冗長化処理、いわゆるＲＡＩＤ処理を実行する。

ここで、マイクロプロセッサ１０１、キャッシュメモリ部１１１、制御メモリ部１１２、外部ＩＦ１００、および転送制御部１０５の間の接続構成は一実施例に過ぎず、構成を上記に限定するものではなく、マイクロプロセッサ１０１がキャッシュメモリ部１１１、制御メモリ部１１２、外部ＩＦ１００、および転送制御部１０５を制御可能である構成であれば問題ない。

また、図２４に示すように制御クラスタ構成をとる２つのディスク制御部２５間を繋ぐ接続パスで、データおよび制御情報の通信を行うため、スイッチ１０９には２つの内部ＩＦ１２６を接続する。２つのディスク制御部２５の内部ＩＦ１２６間を接続パスで繋ぐことにより、接続パスを通してデータおよび制御情報の通信を行う。例えば、この接続パスを介して、２つのディスク制御部２５のキャッシュメモリ部１１１あるいは制御メモリ部１１２に格納される情報の２重化を行うことにより、制御クラスタ７２を構成する２つのディスク制御部２５の一方に障害が発生した場合、もう一方でストレージシステムの稼動を続けることが可能となるため、信頼性が向上する。

上記のように、キャッシュ制御部２１とプロトコル変換部１０とを１つの制御部としてディスク制御部２５にまとめ１つの基板に実装することにより、スイッチ部５２を介してキャッシュ制御部２１とプロトコル変換部１０が通信をする必要が無くなり、データ転送性能が向上する。また、制御クラスタ７２を構成する部品点数が削減されるため、ストレージシステムのコスト削減が可能になる。

図３に、本発明の第三の実施例を示す。
図３に示すように、ストレージシステム１の構成は、相互結合網３１が相互結合網４１と相互結合網４２とに分割され、相互結合網４２にシステム管理部６０が接続されている点を除いて、実施例１の図１に示す構成と同様である。

相互結合網４１はデータ転送専用の相互結合網で、相互結合網４２は制御情報の転送専用の相互結合網である。したがって、ストレージシステム１の管理を行うシステム管理部６０は相互結合網４２に接続する。

上記のようにすることにより、データ転送と制御情報の転送が互いに干渉することがなくなる。また、それぞれの転送に要求される性能にマッチする仕様の相互結合網を構成することが可能となるため、ストレージシステム１の性能の向上が図れる。
本実施例の構成は、実施例１の図４、実施例２の図５の構成に適用しても、本発明を実施するうえで問題ない。

本実施例の構成においても、問題なく実施例１と同様の効果が得られ、小規模〜大規模な構成までシステム規模に見合った価格／性能のストレージシステムを提供することが可能となる。

図２０に、実施例１の図６、あるいは実施例２の図７に示す構成のストレージシステム１を筐体に実装する場合の構成の一例を示す。

ＰＡ１０、ＣＡ２１、ＭＡ６０、およびスイッチ部５１／５２はパッケージ上に実装し、それぞれＰＡブレード８０２、ＣＡパッケージ８０１、ＭＡブレード８０４、ＳＷブレード８０３として、制御ユニットシャーシ８２１に搭載する。制御ユニットシャーシ８２１の背面にはバックプレーン（図示していない）があり、各パッケージ、ブレードはコネクタを介してバックプレーンに接続される。バックプレーン上には配線が施されており、それにより、図６、図７に示す接続構成のように、各パッケージ、ブレード間が接続される。

ここで、キャッシュ制御部２１はプロトコル変換部１０やシステム管理部に比べ、搭載するプロセッサ数やメモリ容量が大きくなるため、ＣＡパッケージ８０１は他のブレードに比べ面積を約２倍にしている。また、これらパッケージ、ブレードは汎用／専用のブレードサーバを流用し、その上で専用のソフトウェアを実行するものとしても良い。

制御ユニットシャーシ８２１の上には、ハードディスクを実装したハードディスクユニット８１１を搭載するディスクユニットシャーシ８２２を４つ設ける。

また、制御ユニットシャーシ８２１の下には、ストレージシステム１全体に電力を供給する電源ユニットを収めた電源ユニットシャーシ８２３を設ける。
そして、これらのシャーシを１９インチラック（図示していない）の中に収める。

なお、ストレージシステム１はハードディスク群を有さないハードウェア構成もありうる。この場合、ストレージシステム１とは別の場所に存在するハードディスク群とストレージシステム１とがＰＡ１０を介して接続されることになる。

実施例１では、図１及び図４に示す構成のストレージシステム１において、制御クラスタ７０、７１内でキャッシュメモリ部１１１の管理を閉じさせるシステムについて述べた。すなわち、ある制御クラスタ７０、７１内のキャッシュ制御部２１内のマイクロプロセッサ１０１は、自制御クラスタ７０、７１内のキャッシュメモリ部１１１、制御メモリ部１１２のみを管理し、他制御クラスタ７０、７１内のキャッシュメモリ部１１１、制御メモリ部１１２は管理しない。しかし本実施例では、図１や図４に示す複数の制御クラスタ７０、７１内に物理的に分割されたキャッシュメモリ部１１１及び制御メモリ部１１２を、それぞれストレージシステム１全体で１つのメモリアドレス空間として制御することにより、ストレージシステム１全体のマイクロプロセッサ１０１、１０２で複数のキャッシュメモリ部及び制御メモリ部１１２をそれぞれ論理的に共有する制御方法について述べる。

ここで、ストレージシステム１全体のマイクロプロセッサ１０１、１０２で複数のキャッシュメモリ部１１１及び制御メモリ部１１２をそれぞれ論理的に共有するとは、物理的に複数のメモリ部にシステム内で一意に決まるグローバルなアドレスを割り当て、そのグローバルなアドレスマップを各プロセッサが持つことにより、全てのマイクロプロセッサ１０１、１０２がどのキャッシュメモリ部１１１あるいは制御メモリ部１１２内に格納されたデータまたは制御情報にアクセス可能であることを意味する。

ストレージシステム全体の管理構成は図１１に示す構成と同様である。ここで、システム管理部６０のメモリ内にユーザに提供するＬＵとそのＬＵを構成する仮想ボリュームを管理するキャッシュ制御部２１の対応関係を示す論理ユニット割り当てテーブル６５４を格納している。

実施例１では、論理ユニット管理テーブル６５４は、各々のプロトコル変換部１０に関係する部分のコピーを、該当するプロトコル変換部１０へ転送し、各プロトコル変換部１０はそれをマイクロプロセッサ１０２に繋がるメモリに格納するとしたが、本実施例ではコピーの配信を行わない。これに伴い、図１６に示すシステム初期化時の動作フローにおいて、ステップ７０９の処理で、プロトコル変換部１０への論理ユニット管理テーブル６５４のコピーの配信処理がなくなる。

ここで本実施例においてサーバ３からストレージシステム１に記録されたデータを読み出す場合の一例を述べる。

まずサーバ３は、ストレージシステム１に対してデータの読出しコマンドを発行する。ここで、コマンド解析の処理までは図１８の説明で述べた実施例１の方法と同様である。その後の要求先ＣＡの決定処理（７４４）の方法が異なる。すなわち、マイクロプロセッサ１０２はシステム管理部６０にアクセスし、自プロトコル変換部１０に関係する論理ユニット割当て管理テーブル６５４を参照し、要求されたデータが記録されたＬＵを構成する仮想ボリュームを管理するキャッシュ制御部２１を割り出す（７４４）。その後の処理（７４５−７５７）は、図１８の説明で述べた実施例１の方法と同様である。

次に、サーバ３からストレージシステム１にデータを書き込む場合の一例を述べる。
まず、サーバ３は、ストレージシステム１に対してデータの書き込みコマンドを発行する。
ここで、コマンド解析の処理までは図１９の説明で述べた実施例１の方法と同様である。その後の要求先ＣＡの決定処理（７６４）の方法が異なる。すなわち、マイクロプロセッサ１０２はシステム管理部６０にアクセスし、自プロトコル変換部１０に関係する論理ユニット割当て管理テーブル６５４を参照し、要求されたデータが記録されたＬＵを構成する仮想ボリュームを管理するキャッシュ制御部２１を割り出す（７６４）。その後の処理（７６５−７７６）は、図１９の説明で述べた実施例１の方法と同様である。

上記では、データの読み出しまたは書き込み時に、毎回システム管理部６０にアクセスし、読み出しまたは書き込みの対象となるＬＵを構成する仮想ボリュームを管理するキャッシュ制御部２１を割り出すとした。しかし、ストレージシステム全体の論理ユニット割り当てテーブル６５４を全てのキャッシュ制御部２１の制御メモリ部１１２に格納しても本発明を実施するうえで問題ない。その場合、図１８、図１９に示す要求先ＣＡの決定処理（７４４、７６４）の方法が異なる。

すなわち、システム初期化時に管理端末からの設定により、各プロトコル変換部１０がデータのリード／ライト要求を送るキャッシュ制御部２１を予め定めておく。その際、キャッシュ制御部２１に割り当てられるプロトコル変換部１０の数は、各キャッシュ制御部２１でなるべく等しくなるように設定する。こうすることにより、各キャッシュ制御部２１へのアクセス負荷を均等にすることができる。要求先ＣＡの決定処理（７４４、７６４）では、マイクロプロセッサ１０２は予め定められたキャッシュ制御部２１にアクセスし、自プロトコル変換部１０に関係する論理ユニット割当て管理テーブル６５４を参照し、要求されたデータが記録されたＬＵを構成する仮想ボリュームを管理するキャッシュ制御部２１を割り出す。その他の手順は、図１８及び図１９で説明した手順と同様である。

また図１８及び図１９の処理において、コマンド受信（７４２、７６２）後、そのコマンドをキャッシュ制御部２１のマイクロプロセッサ１０１に転送し、コマンド解析（７４３、７６３）をマイクロプロセッサ１０１で行うことによっても本発明を実施するうえで問題ない。この場合、要求先ＣＡ決定処理（７４４，７６４）では、マイクロプロセッサ１０１が制御メモリ部１１２内に格納された論理ユニット割当て管理テーブル６５４を参照し、要求されたデータが記録されたＬＵを構成する仮想ボリュームを管理するキャッシュ制御部２１を割り出す。該当するキャッシュ制御部２１がコマンドを受けたマイクロプロセッサ１０１が属するキャッシュ制御部２１でない場合は、マイクロプロセッサ１０１は該当キャッシュ制御部２１内のキャッシュメモリ部１１１及び制御メモリ部１１２にアクセスして、７４５または７６５以降の処理を行う。

あるいは、コマンドを該当キャッシュ制御部２１内のマイクロプロセッサ１０１に転送して、該当キャッシュ制御部２１内のマイクロプロセッサ１０１とキャッシュメモリ部１１１及び制御メモリ部１１２により、７４５または７６５以降の処理を行う。

これにより、プロトコル変換部１０にマイクロプロセッサ１０２を搭載する必要がなくなる。
本実施例の制御方法は、実施例１の図６、図３０、実施例２の図７、図２４、実施例３の図３の構成に適用しても、本発明を実施するうえで問題ない。

本実施例の構成においても、問題なく実施例１と同様の効果が得られ、小規模〜大規模な構成までシステム規模に見合った価格／性能のストレージシステムを提供することが可能となる。

図２８、図２９に本発明の第五の実施例を示す。
図に示すように、ストレージシステム１はシステム管理部６０が無いことを除いて、図１、図６に示す実施例１の構成と同様である。

本実施例においては、実施例４と同様に、複数の制御クラスタ７０内に物理的に分割されたキャッシュメモリ部１１１及び制御メモリ部１１２が、それぞれストレージシステム全体で１つのメモリアドレス空間として制御される。これにより、ストレージシステム１全体のマイクロプロセッサ１０１、１０２で複数のキャッシュメモリ部１１１、及び制御メモリ部１１２をそれぞれ論理的に共有する。

一方、実施例１でシステム管理部６０内で作成され、そのメモリ内に格納されていた物理デバイス管理テーブル６５１、仮想ボリューム管理テーブル６５２、論理ユニット管理テーブル６５３及び論理ユニット割当管理テーブル６５４は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）等の専用ネットワーク、あるいは相互結合網３１により各プロセッサに接続される管理端末６５で作成し、各プロトコル変換部１０、キャッシュ制御部２１に関係する部分のコピーを、それぞれ該当するプロトコル変換部１０、キャッシュ制御部２１内のメモリに格納する。

このようにして各管理テーブルを各メモリに格納した場合、データの読み出し及び書き込みの手順は図１８、図１９に示す手順と同様になる。

また、システム全体の論理ユニット管理テーブル６５４を全てのキャッシュ制御部２１の制御メモリ部１１２に格納しても良い。その場合、図１８、図１９に示す要求先ＣＡの決定処理（７４４、７６４）の方法が異なる。すなわち、システム初期化時に管理端末からの設定により、各プロトコル変換部１０がデータのリード／ライト要求を送るキャッシュ制御部２１を予め定めておく。その際、キャッシュ制御部２１に割り当てられるプロトコル変換部１０の数は、各キャッシュ制御部２１でなるべく等しくなるように設定する。

こうすることにより、各キャッシュ制御部２１へのアクセス負荷を均等にすることができる。要求先ＣＡの決定処理（７４４、７６４）では、マイクロプロセッサ１０２は予め定められたキャッシュ制御部２１にアクセスし、自プロトコル変換部１０に関係する論理ユニット割当て管理テーブル６５４を参照し、要求されたデータが記録されたＬＵを構成する仮想ボリュームを管理するキャッシュ制御部２１を割り出す。その他の手順は、図１８及び図１９で説明した手順と同様である。

また図１８及び図１９の処理において、コマンド受信（７４２、７６２）後、そのコマンドをキャッシュ制御部２１のマイクロプロセッサ１０１に転送し、コマンド解析（７４３、７６３）をマイクロプロセッサ１０１で行っても良い。この場合、要求先ＣＡ決定処理（７４４，７４６）では、マイクロプロセッサ１０１が制御メモリ部１１２内に格納された論理ユニット割当て管理テーブル６５４を参照し、要求されたデータが記録されたＬＵを構成する仮想ボリュームを管理するキャッシュ制御部２１を割り出す。該当するキャッシュ制御部２１がコマンドを受けたマイクロプロセッサ１０１が属するキャッシュ制御部２１でない場合は、マイクロプロセッサ１０１は該当キャッシュ制御部２１内のキャッシュメモリ部１１１、及び制御メモリ部１１２にアクセスして、７４５または７６５以降の処理を行う。

あるいは、コマンドを該当キャッシュ制御部２１内のマイクロプロセッサ１０１に転送して、該当キャッシュ制御部２１内のマイクロプロセッサ１０１とキャッシュメモリ部１１１及び制御メモリ部１１２により、７４５または７６５以降の処理を行う。

これにより、プロトコル変換部１０にマイクロプロセッサ１０２を搭載する必要がなくなる。
本実施例の構成においても、問題なく実施例１と同様の効果が得られ、小規模〜大規模な構成までシステム規模に見合った価格／性能のストレージシステムを提供することが可能となる。

ストレージシステムの実施例１の構成を示す図。 従来のストレージシステムの構成を示す図。 ストレージシステムの実施例３の構成を示す図。 ストレージシステムの実施例１の他の論理構成を示す図。 ストレージシステムの実施例２の構成を示す図。 ストレージシステムの実施例１の相互結合網の詳細構成を示す図。 ストレージシステムの実施例２の相互結合網の詳細構成を示す図。 ストレージシステムを構成するプロトコル変換部の構成を示す図。 ストレージシステムを構成するキャッシュ制御部の構成を示す図。 ストレージシステムを構成するシステム管理部の構成を示す図。 ストレージシステムの管理構成を示す図。 ストレージシステムを管理する管理テーブルの一例を示す図。 ストレージシステムを管理する他の管理テーブルの一例を示す図。 ストレージシステムを管理する他の管理テーブルの一例を示す図。 ストレージシステムを管理する他の管理テーブルの一例を示す図。 ストレージシステムのシステム立ち上げ時の初期化フローを示す図。 ストレージシステムのシステム終了時のフローを示す図。 ストレージシステムのリード動作フローを示す図。 ストレージシステムのライト動作フローを示す図。 ストレージシステムの筐体への実装例を示す図。 従来のストレージシステムの他の構成を示す図。 ストレージシステムを構成するスイッチ部の構成を示す図。 ストレージシステムを構成する相互結合網上で転送するパケットフォーマットの一例を示す図。 ストレージシステムの実施例２の他の構成を示す図。 ストレージシステムを構成するディスク制御部の構成を示す図。 ストレージシステムにおけるプロトコル変換部への外部装置の接続構成を示す図。 ストレージシステムにおけるプロトコル変換部への外部装置の他の接続構成を示す図。 ストレージシステムの実施例６の構成を示す図。 ストレージシステムの実施例６の相互結合網の詳細構成を示す図。 ストレージシステムの実施例２の他の構成を示す図。 ストレージシステムを構成するディスク制御部の構成を示す図。

符号の説明

１…ストレージシステム、２…ハードディスク群、３…サーバ、１０…プロトコル変換部、２１…キャッシュ制御部、３１…相互結合網、６０…システム管理部、７０…制御クラスタ、１００…外部ＩＦ、１０１、１０２…マイクロプロセッサ、１０５…転送制御部、１１１…キャッシュメモリ部、１１２…制御メモリ。

Claims (8)

1. サーバとのインターフェースを有し、前記サーバとの間で取り交わすデータのリード／ライトコマンドを変換する第１のプロトコル変換部と、
   複数の論理ユニットを提供する記憶装置に接続する第２のプロトコル変換部と、
   相互結合網を介して前記第１のプロコトル変換部と接続され、各々前記サーバとの間でリード／ライトされるデータを格納するキャッシュメモリを有し、該キャッシュメモリを制御し、管理する論理ユニットに記録されるデータのみを前記キャッシュメモリに一時的に格納する複数のキャッシュ制御部と
   を備え、
   前記第１のプロコトル変換部は、
   前記複数のキャッシュ制御部に含まれるキャッシュ制御部ごとに、当該キャッシュ制御部が管理する論理ユニットを示す管理情報を有し、
   前記サーバから前記複数の論理ユニットに含まれるいずれかの前記論理ユニットへのリードコマンドを受信した場合に、前記管理情報を参照して前記論理ユニットを管理する前記キャッシュ制御部を割り出し、割り出した前記キャッシュ制御部に対して前記リードコマンドに対応した要求を発行し、
   前記論理ユニットを管理する前記キャッシュ制御部は、
   前記リードコマンドに対応するデータが前記キャッシュ制御部のキャッシュメモリに格納されているか否かを判断し、
   前記対応するデータが前記キャッシュ制御部のキャッシュメモリに格納されていない場合には、前記第２のプロトコル変換部に対して、前記論理ユニットより前記リードコマンドに対応するデータの読み出し要求を発行し、
   前記第２のプロトコル変換部が前記読み出し要求に基づいて前記論理ユニットから読み出したデータを受信した場合に、前記第１のプロトコル変換部に当該データを送信する
   ことを特徴とするストレージシステム。
2. 請求項１に記載のストレージシステムであって、
   前記第１のプロコトル変換部は、
   前記サーバよりいずれかの前記論理ユニットへのリード／ライトコマンドを受信した場合、前記管理情報を参照して、他の前記論理ユニットを管理する前記キャッシュ制御部に対しては、前記リード／ライトコマンドに対応した要求を発行しない
   ことを特徴とするストレージシステム。
3. 請求項１に記載のストレージシステムであって、
   同一の前記論理ユニットを管理するキャッシュ制御部が複数存在し、
   同一の前記論理ユニットを管理する複数の前記キャッシュ制御部は、互いに接続パスを介して接続され、前記キャッシュメモリに格納されるデータを前記接続パスを介して二重化する
   ことを特徴とするストレージシステム。
4. 請求項１に記載のストレージシステムであって、
   前記キャッシュ制御部は、
   前記第１のプロコトル変換部が前記サーバよりいずれかの前記論理ユニットへのライトコマンドを受信した場合に、前記第２のプロコトル変換部に対して、当該論理ユニットへ前記ライトコマンドに対応するデータを書き込む要求を発行する
   ことを特徴とするストレージシステム。
5. サーバと接続され、リード／ライトコマンドを受信する第１のインターフェース部と、
   複数の論理ユニットを提供する記憶装置に接続する第２のインターフェース部と、
   前記第１のインターフェース部と接続され、各々前記リード／ライトコマンドに対応するデータを一時的に格納するキャッシュメモリを有し、該キャッシュメモリを制御し、管理する論理ユニットに記録されるデータのみを前記キャッシュメモリに一時的に格納する第１及び第２のキャッシュ制御部と
   を備え、
   前記第１のインターフェース部は、
   前記第１のキャッシュ制御部が管理する第１の論理ユニットと、前記第２のキャッシュ制御部が管理する第２の論理ユニットとを示す管理情報を有し、
   前記サーバより前記第１の論理ユニットのリードコマンドを受信した場合に、前記管理情報を参照して、前記第１の論理ユニットを管理するキャッシュ制御部として前記第１のキャッシュ制御部を割り出し、割り出した前記第１のキャッシュ制御部に対して、前記リードコマンドに対応した要求を発行し、
   前記第１のキャッシュ制御部は、
   前記リードコマンドに対応するデータが前記第１のキャッシュ制御部のキャッシュメモリに格納されているか否かを判断し、
   前記対応するデータが前記第１のキャッシュ制御部のキャッシュメモリに格納されていない場合には、前記第２のプロトコル変換部に対して、前記第１の論理ユニットより前記リードコマンドに対応するデータの読み出し要求を発行し、
   前記第２のプロトコル変換部が前記読み出し要求に基づいて前記第１の論理ユニットから読み出したデータを受信した場合に、前記第１のプロトコル変換部に当該データを送信する
   ことを特徴とするストレージシステム。
6. 請求項５に記載のストレージシステムであって、
   前記第１のインターフェース部は、
   前記サーバより前記第２の論理ユニットへのリードコマンドを受信した場合に、前記管理情報を参照して、前記第２のキャッシュ制御部に対して、前記リードコマンドに対応した要求を発行する
   ことを特徴とするストレージシステム。
7. 請求項５に記載のストレージシステムであって、
   前記第１のインターフェース部は、
   前記サーバより前記第１の論理ユニットへのリードコマンドを受信した場合に、前記管理情報を参照して、前記第２のキャッシュ制御部に対しては、前記リードコマンドに対応した要求を発行しない
   ことを特徴とするストレージシステム。
8. 請求項５に記載のストレージシステムであって、
   前記第１のキャッシュ制御部は、
   前記第１のインターフェース部が前記サーバより前記第１の論理ユニットへのライトコマンドを受信した場合に、前記第１のインターフェース部に対して、前記第１の論理ユニットへ前記ライトコマンドに対応するデータを書き込む要求を発行する
   ことを特徴とするストレージシステム。

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