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JP5741544B2 - Cache control device, disk array device, array controller, and cache control method - Google Patents
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Cache control device, disk array device, array controller, and cache control method Download PDF

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Description

本発明は、キャッシュ制御技術に関し、特にキャッシュの管理情報をキャッシュ制御する技術に関する。   The present invention relates to a cache control technique, and more particularly to a technique for performing cache control of cache management information.

昨今、磁気ディスク装置やディスクアレイ装置などのストレージ装置の多くは、性能向上などの観点から、キャッシュ制御機能を備えている。キャッシュ制御は、キャッシュメモリと呼ばれる高速なメモリ装置が、ホスト(ストレージ装置を使用するコンピュータ)からのストレージ装置に対するアクセス(読み込みおよび書き込み)に介在することで実現される。   Recently, many storage devices such as magnetic disk devices and disk array devices have a cache control function from the viewpoint of improving performance. The cache control is realized by a high-speed memory device called a cache memory intervening access (reading and writing) to the storage device from the host (computer using the storage device).

また、高速だが容量単価が高いキャッシュメモリ(以降「一次キャッシュ」と称する)に加え、一次キャッシュより低速だが磁気ディスク装置よりは高速なメモリ装置を二次キャッシュとして備える構成も知られている。このような構成による二次キャッシュ制御は、一次キャッシュより容量単価が低く大容量な二次キャッシュを搭載することにより、性能をより向上することができる。   In addition to a high-speed but high-capacity cache memory (hereinafter referred to as “primary cache”), a configuration is also known in which a secondary memory includes a memory device that is slower than the primary cache but faster than the magnetic disk device. In the secondary cache control with such a configuration, the performance can be further improved by mounting a secondary cache having a larger capacity unit price and a larger capacity than the primary cache.

ディスクアレイ装置で用いられる二次キャッシュ制御においては、例えば、ホストが認識している論理ディスクにおける参照頻度が高い領域を二次キャッシュに格納することがある。この場合、ホストが低速な物理ディスクにアクセスする代わりに二次キャッシュにアクセスすることにより、読み込み性能を向上することができる(リードキャッシュ)。また、例えば、物理ディスクの書き込み速度を上回る量のデータを一時的に記憶するために二次キャッシュを使用することがある。この場合、ホストからの書き込みとは非同期に物理ディスクに書き込みを行うことにより、書き込み性能を向上することができる(ライトキャッシュ)。   In the secondary cache control used in the disk array device, for example, an area with a high reference frequency in a logical disk recognized by the host may be stored in the secondary cache. In this case, the read performance can be improved by accessing the secondary cache instead of accessing the low-speed physical disk (read cache). For example, a secondary cache may be used to temporarily store an amount of data that exceeds the writing speed of the physical disk. In this case, writing performance can be improved by writing to the physical disk asynchronously with writing from the host (write cache).

二次キャッシュ制御において、ホストからのアクセスが二次キャッシュの特定の領域に集中することにより、全体のアクセス性能が低下することがある。このような問題点(あるいは類似の課題)を解決する技術が特許文献1〜3に記載されている。   In the secondary cache control, accesses from the host concentrate on a specific area of the secondary cache, so that the overall access performance may be deteriorated. Patent Documents 1 to 3 describe techniques for solving such problems (or similar problems).

特許文献1記載のディスクアレイ装置は、利用頻度の高いデータを複数のコントローラのキャッシュメモリに記憶することにより、コントローラの負荷を分散する。   The disk array device described in Patent Document 1 distributes frequently used data in cache memories of a plurality of controllers, thereby distributing the load on the controllers.

特許文献2記載の情報処理装置は、複数のホストと記憶装置が同一ネットワークに接続されるシステムにおいて、各記憶装置のアクセス情報に基づき、アクセス効率が高い記憶領域へのデータの格納を行う。   The information processing apparatus described in Patent Document 2 stores data in a storage area with high access efficiency based on access information of each storage apparatus in a system in which a plurality of hosts and storage apparatuses are connected to the same network.

特許文献3記載のストレージシステムは、複数の一次キャッシュと二次キャッシュを備え、キャッシュ使用量の適正化、高データ信頼性を実現する。   The storage system described in Patent Document 3 includes a plurality of primary caches and secondary caches, and realizes optimization of cache usage and high data reliability.

特開2001−051809号公報JP 2001-051809 A 特開2004−021557号公報JP 2004-021557 A 特開2008−217527号公報JP 2008-217527 A

キャッシュメモリに記憶されるデータには、ホストからアクセスされるデータそのもの(実データ)だけでなく、キャッシュ制御における管理情報も含まれる。二次キャッシュ制御において、この管理情報にアクセスが集中することにより、全体のアクセス性能が低下することがある。しかしながら、上述の特許文献1〜3は、このような管理情報にアクセスが集中することによる問題に対処できない。   The data stored in the cache memory includes not only the data itself (actual data) accessed from the host but also management information for cache control. In the secondary cache control, when the access is concentrated on this management information, the overall access performance may be deteriorated. However, the above-mentioned Patent Documents 1 to 3 cannot cope with the problem caused by the concentrated access to such management information.

本発明の主たる目的は、上述した課題を解決するキャッシュ制御装置などを提供することにある。   A main object of the present invention is to provide a cache control device or the like that solves the above-described problems.

上記目的を達成する本発明に係るキャッシュ制御装置は、
第1のコントロール手段と、二次キャッシュ手段とを備え、
第1のコントロール手段が、二次キャッシュ手段より高速に動作する一次キャッシュ手段と、二次キャッシュ手段より高速に動作する第1の管理情報キャッシュ手段とを備え、
二次キャッシュ手段が、実データと、実データの管理情報を格納し、一次キャッシュ手段の二次キャッシュとして動作し、
第1の管理情報キャッシュ手段が管理情報をキャッシュとして格納する。
A cache control device according to the present invention that achieves the above object is as follows.
A first control means and a secondary cache means;
The first control means comprises a primary cache means that operates faster than the secondary cache means, and a first management information cache means that operates faster than the secondary cache means,
The secondary cache means stores real data and management information of the real data, and operates as a secondary cache of the primary cache means.
The first management information cache means stores the management information as a cache.

また、上記目的を達成する本発明に係るディスクアレイ装置は、
上述のキャッシュ制御装置と、物理ディスクとを備える。
In addition, the disk array device according to the present invention that achieves the above-described object provides:
The cache control apparatus described above and a physical disk are provided.

そして、上記目的を達成する本発明に係るアレイコントローラは、
二次キャッシュ手段と物理ディスクに接続され、
二次キャッシュ手段より高速に動作する一次キャッシュ手段と、二次キャッシュ手段より高速に動作する管理情報キャッシュ手段とを備え、
一次キャッシュ手段が物理ディスクの一次キャッシュとして動作し、
二次キャッシュ手段が一次キャッシュ手段および物理ディスクの二次キャッシュとして動作し、
管理情報キャッシュ手段が、二次キャッシュ手段に格納される実データの管理情報をキャッシュとして格納する。
And the array controller according to the present invention that achieves the above-mentioned object,
Connected to secondary cache means and physical disk,
A primary cache means operating faster than the secondary cache means, and a management information cache means operating faster than the secondary cache means,
The primary cache means acts as the primary cache for the physical disk,
The secondary cache means operates as the primary cache means and the secondary cache of the physical disk,
The management information cache means stores the management information of the actual data stored in the secondary cache means as a cache.

さらに、上記目的を達成する本発明に係るキャッシュ制御方法は、
一次キャッシュ手段の二次キャッシュとして動作する二次キャッシュ手段に、実データと、実データの管理情報を格納し、
第1の管理情報キャッシュ手段に、管理情報をキャッシュとして格納する。
Furthermore, a cache control method according to the present invention that achieves the above object is as follows.
Store the actual data and the management information of the actual data in the secondary cache means that operates as the secondary cache of the primary cache means,
The management information is stored as a cache in the first management information cache means.

本発明に係るキャッシュ制御装置、ディスクアレイ装置、アレイコントローラおよびキャッシュ制御方法は、キャッシュ制御における性能低下を軽減する。   The cache control device, disk array device, array controller, and cache control method according to the present invention alleviate performance degradation in cache control.

本発明の第1の実施形態に係るディスクアレイ装置の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the disk array apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 二次キャッシュ131の詳細な構成および、二次キャッシュに格納されるデータを説明する図である。It is a figure explaining the detailed structure of the secondary cache 131, and the data stored in a secondary cache. ディスクアレイ装置100にデータが書き込まれる際の二次キャッシュ制御の例を説明する図である。6 is a diagram for explaining an example of secondary cache control when data is written to the disk array device 100. FIG. コントローラ110の詳細な構成を説明する図である。2 is a diagram illustrating a detailed configuration of a controller 110. FIG. 二次キャッシュ131の管理情報に対するキャッシュ制御を説明する図である。It is a figure explaining the cache control with respect to the management information of the secondary cache. 第2の実施形態における、二次キャッシュ131の管理情報に対するキャッシュ制御を説明する図である。It is a figure explaining the cache control with respect to the management information of the secondary cache 131 in 2nd Embodiment. 本発明の第3の実施形態に係るキャッシュ制御装置の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the cache control apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention.

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係るディスクアレイ装置の構成を説明する図である。本発明の第1の実施形態に係るディスクアレイ装置100は、コントローラ110および120と、二次キャッシュ131および132と、物理ディスク部140とを備える。ホスト200は、ディスクアレイ装置100を使用するコンピュータである。ホスト200は、ディスクアレイ装置100を、論理ディスクLD1,LD2,・・・,LDxからなるストレージ装置として認識している。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of a disk array device according to the first embodiment of the present invention. The disk array device 100 according to the first embodiment of the present invention includes controllers 110 and 120, secondary caches 131 and 132, and a physical disk unit 140. The host 200 is a computer that uses the disk array device 100. The host 200 recognizes the disk array device 100 as a storage device composed of logical disks LD1, LD2,..., LDx.

コントローラ110および120は、第1および第2のコントロール部と呼ばれることもある。   Controllers 110 and 120 may be referred to as first and second control units.

コントローラ110は、論理ディスクLD1に対応するアレイコントローラである。また、コントローラ120は、論理ディスクLD2に対応するアレイコントローラである。コントローラ110およびコントローラ120は、他の論理ディスクのアレイコントローラであることを兼ねていてもよい。コントローラ110は、一次キャッシュ111を備える。また、コントローラ120は、一次キャッシュ121を備える。   The controller 110 is an array controller corresponding to the logical disk LD1. The controller 120 is an array controller corresponding to the logical disk LD2. The controller 110 and the controller 120 may double as array controllers for other logical disks. The controller 110 includes a primary cache 111. In addition, the controller 120 includes a primary cache 121.

一次キャッシュ111および121は、二次キャッシュ131および132や、物理ディスク部140よりもアクセス速度が高速である記憶装置である。一次キャッシュ111は、論理ディスクLD1に対応する一次キャッシュである。また、一次キャッシュ121は、論理ディスクLD2に対応する一次キャッシュである。一次キャッシュ111および121は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)やSRAM(Static Random Access Memory)であってもよい。以降の説明においては、一次キャッシュ111および121はDRAMであるものとする。   The primary caches 111 and 121 are storage devices whose access speed is higher than that of the secondary caches 131 and 132 and the physical disk unit 140. The primary cache 111 is a primary cache corresponding to the logical disk LD1. The primary cache 121 is a primary cache corresponding to the logical disk LD2. The primary caches 111 and 121 may be DRAM (Dynamic Random Access Memory) or SRAM (Static Random Access Memory). In the following description, it is assumed that the primary caches 111 and 121 are DRAMs.

二次キャッシュ131は、論理ディスクLD1および一次キャッシュ111に対応する二次キャッシュである。また、二次キャッシュ132は、論理ディスクLD2および一次キャッシュ121に対応する二次キャッシュである。二次キャッシュ131および132は、記憶媒体130上の論理的な記憶領域として実装されている。二次キャッシュ131および132は、単一の記憶媒体130上に実装されてもよいし、複数の記憶媒体130を組み合わせた記憶領域上に実装されてもよい。以降の説明においては、図1に図示したとおり、二次キャッシュ131および132は複数の記憶媒体130を組み合わせた記憶領域上に実装されているものとする。また、二次キャッシュ131および132は、複数の記憶媒体130をまとめたいくつかのグループ(以降、「ランク」とも称する)に分かれているものとする。   The secondary cache 131 is a secondary cache corresponding to the logical disk LD1 and the primary cache 111. The secondary cache 132 is a secondary cache corresponding to the logical disk LD2 and the primary cache 121. The secondary caches 131 and 132 are implemented as logical storage areas on the storage medium 130. The secondary caches 131 and 132 may be mounted on a single storage medium 130 or may be mounted on a storage area in which a plurality of storage media 130 are combined. In the following description, as illustrated in FIG. 1, the secondary caches 131 and 132 are assumed to be mounted on a storage area in which a plurality of storage media 130 are combined. The secondary caches 131 and 132 are assumed to be divided into several groups (hereinafter also referred to as “ranks”) in which a plurality of storage media 130 are collected.

記憶媒体130は、例えば、一次キャッシュ111および121より容量単価が低く大容量な記憶媒体である。具体的には、記憶媒体130は、フラッシュメモリドライブや、SSD(Solid State Drive)でもよい。以降の説明においては、記憶媒体130はSSDであるものとする。   The storage medium 130 is, for example, a large-capacity storage medium having a lower capacity unit price than the primary caches 111 and 121. Specifically, the storage medium 130 may be a flash memory drive or an SSD (Solid State Drive). In the following description, it is assumed that the storage medium 130 is an SSD.

物理ディスク部140は、ディスクアレイ装置100において、最終的にデータが格納される物理ディスクである記憶媒体143を備える。物理ディスク部140は、論理ディスクLD1に対応するディスクグループ141と、論理ディスクLD2に対応するディスクグループ142とを含んでいる。論理ディスクLD1およびLD2は、ディスクグループ141および142のそれぞれに含まれる物理ディスク(記憶媒体143)上の論理的な記憶領域として実装されている。ディスクグループ141および142は、それぞれ、1つあるいはそれ以上の記憶媒体143を含んでいる。以降の説明においては、記憶媒体143は、磁気ディスク装置であるものとする。   The physical disk unit 140 includes a storage medium 143 that is a physical disk in which data is finally stored in the disk array device 100. The physical disk unit 140 includes a disk group 141 corresponding to the logical disk LD1 and a disk group 142 corresponding to the logical disk LD2. The logical disks LD1 and LD2 are implemented as logical storage areas on physical disks (storage media 143) included in the disk groups 141 and 142, respectively. Each of the disk groups 141 and 142 includes one or more storage media 143. In the following description, it is assumed that the storage medium 143 is a magnetic disk device.

以下、図1を参照して、ディスクアレイ装置100のライトキャッシュ動作の概要を説明する。   Hereinafter, an outline of the write cache operation of the disk array device 100 will be described with reference to FIG.

まず、ホスト200が論理ディスクLD1にファイルを書き込もうとアクセスする場合について説明する。最初に、論理ディスクLD1に対応するコントローラ110がファイルを受け付ける(図1の[1−1])。次に、コントローラ110は、受け付けたファイルを一次キャッシュ111に書き込もうとする(同[1−2])。一次キャッシュ111に空きが無い場合は、コントローラ110は、ファイルを二次キャッシュ131に書き込む(同[1−3])。   First, a case where the host 200 accesses to write a file to the logical disk LD1 will be described. First, the controller 110 corresponding to the logical disk LD1 receives a file ([1-1] in FIG. 1). Next, the controller 110 tries to write the received file to the primary cache 111 (same [1-2]). If there is no free space in the primary cache 111, the controller 110 writes the file to the secondary cache 131 (same [1-3]).

同様に、ホスト200が論理ディスクLD2にファイルを書き込もうとアクセスする場合においては、最初に、論理ディスクLD2に対応するコントローラ120がファイルを受け付ける(同[2−1])。次に、コントローラ120は、受け付けたファイルを一次キャッシュ121に書き込もうとする(同[2−2])。一次キャッシュ121に空きが無い場合は、コントローラ120は、ファイルを二次キャッシュ132に書き込む(同[2−3])。   Similarly, when the host 200 accesses to write a file to the logical disk LD2, first, the controller 120 corresponding to the logical disk LD2 accepts the file ([2-1]). Next, the controller 120 attempts to write the received file to the primary cache 121 (same [2-2]). If there is no free space in the primary cache 121, the controller 120 writes the file to the secondary cache 132 ([2-3]).

上記の二次キャッシュ131および132への書き込みにおいては、ハッシュ関数などを使用することにより、二次キャッシュを構成する記憶媒体130のどの領域に書き込むかが決定される。図1においては、上記の論理ディスクLD1およびLD2に対するアクセス(書き込み)によって、これらのアクセスに対応する書き込みが記憶媒体130の同一のランク(図1の「※」)に行われている。   In writing to the secondary caches 131 and 132, a hash function or the like is used to determine which area of the storage medium 130 that constitutes the secondary cache. In FIG. 1, by accessing (writing) the logical disks LD1 and LD2, the writing corresponding to these accesses is performed on the same rank (“*” in FIG. 1) of the storage medium 130.

図2は、二次キャッシュ131の詳細な構成および、二次キャッシュに格納されるデータを説明する図である。二次キャッシュ131は、記憶媒体130−1〜130−6上の論理的な記憶領域として実装されている。また、二次キャッシュ131は、記憶媒体130−1および130−2上に実装されているもの、記憶媒体130−3および130−4上に実装されているもの、記憶媒体130−5および130−6上に実装されているものに分かれている。なお、二次キャッシュ131は、これらより多くの記憶媒体130を備えていてもよい。また、二次キャッシュ132は二次キャッシュ131と同様の構成であるため、説明を省略する。   FIG. 2 is a diagram for explaining the detailed configuration of the secondary cache 131 and the data stored in the secondary cache. The secondary cache 131 is implemented as a logical storage area on the storage media 130-1 to 130-6. The secondary cache 131 is implemented on the storage media 130-1 and 130-2, implemented on the storage media 130-3 and 130-4, and the storage media 130-5 and 130-. 6 are divided into those implemented on top. Note that the secondary cache 131 may include more storage media 130 than these. Further, since the secondary cache 132 has the same configuration as the secondary cache 131, description thereof is omitted.

二次キャッシュ131は、管理情報131aと実データ131bを格納する。実データ131bは、ホスト200から書き込まれる、あるいはホスト200へ読み出される実データである。管理情報131aは、アクセスされる実データの場所や、サイズや、キャッシュ制御上の状態を含む。例えば、管理情報131aは、以下の情報を含んでいてもよい。(1)LDN(Logical Disk Number):論理ディスク番号(2)LSN(Logical Sector Number):論理セクタ番号(3)LEN(LENgth):データの長さ(4)State:キャッシュデータの状態。   The secondary cache 131 stores management information 131a and actual data 131b. The actual data 131b is actual data written from the host 200 or read out to the host 200. The management information 131a includes the location, size, and cache control status of actual data to be accessed. For example, the management information 131a may include the following information. (1) LDN (Logical Disk Number): Logical disk number (2) LSN (Logical Sector Number): Logical sector number (3) LEN (LENgth): Data length (4) State: Cache data state.

上記のState(キャッシュデータの状態)は、例えば、二次キャッシュに格納された実データ131bが、物理ディスクに「書き戻し済み」であるか、「未書き戻し」であるかの情報を含む。   The State (cache data state) includes, for example, information indicating whether the actual data 131b stored in the secondary cache is “written back” or “unwritten back” in the physical disk.

あるいは、二次キャッシュに格納された実データ131bは、その一部が物理ディスクに「書き戻し済み」で、一部が「未書き戻し」であってもよい。すなわち、Stateは、二次キャッシュに格納された実データ131bのどの部分が物理ディスクに書き戻し済みであり、どの部分が物理ディスクに未書き戻しであるかの情報を含んでいてもよい。具体的には、例えば、実データ131bの全体のうち、物理ディスクに未書き戻しである領域の開始位置と終了位置の情報を含んでいてもよい。また、これら未書き戻しである領域の情報は、二次キャッシュに格納された実データ131b1つに対し、複数存在していてもよい。   Alternatively, a part of the actual data 131b stored in the secondary cache may be “written back” to the physical disk and a part may be “unwritten back”. That is, the State may include information indicating which part of the actual data 131b stored in the secondary cache has been written back to the physical disk and which part has not been written back to the physical disk. Specifically, for example, information on the start position and end position of an area that has not been written back to the physical disk in the entire real data 131b may be included. Further, a plurality of pieces of information on the unwritten area may exist for one piece of real data 131b stored in the secondary cache.

以降の説明においては、管理情報は、二次キャッシュに格納された実データのどの部分が物理ディスクに書き戻し済みであり、どの部分が物理ディスクに未書き戻しであるかの情報を含んでいるものとする。   In the following description, the management information includes information on which part of the actual data stored in the secondary cache has been written back to the physical disk and which part has not been written back to the physical disk. Shall.

図3は、ディスクアレイ装置100にデータが書き込まれる際の二次キャッシュ制御の例を説明する図である。以下、図3を参照して、ディスクアレイ装置100のライトキャッシュ動作における二次キャッシュ制御処理を説明する。なお、以下の説明において、一次キャッシュ111は、空き容量が無かったため書き込みができなかったものとする。   FIG. 3 is a diagram for explaining an example of secondary cache control when data is written to the disk array device 100. The secondary cache control process in the write cache operation of the disk array device 100 will be described below with reference to FIG. In the following description, it is assumed that the primary cache 111 could not be written because there was no free capacity.

まず、ホスト200が論理ディスクLD1にファイルF1を書き込もうとディスクアレイ装置100にアクセスする場合について説明する。アクセスに際して、アクセスのI/O(Input Output)範囲情報が発行される。具体的には、ファイルF1の書き込み先の論理ディスク番号(ここではLD1とする)および論理セクタ番号(同じくLSNxxとする)、データ(ファイル)の長さ(ここではLENz1とする)などである。   First, a case where the host 200 accesses the disk array device 100 to write the file F1 to the logical disk LD1 will be described. At the time of access, access I / O (Input Output) range information is issued. Specifically, the logical disk number (here, LD1) and logical sector number (also LSNxx) of the file F1, the length of data (file) (here, LENz1), and the like.

次に、ファイルF1のキャッシュデータが、二次キャッシュ131どの領域に書き込むかが決定される。ここでは、論理ディスク番号(LD1)および論理セクタ番号(LSNxx)よりハッシュ関数が計算されることにより、ハッシュ関数の値に基づいて記憶媒体130−5および130−6に書き込まれることが決定したものとする。   Next, it is determined in which area the cache data of the file F1 is written to the secondary cache 131. Here, the hash function is calculated from the logical disk number (LD1) and the logical sector number (LSNxx), and it is determined that the data is written to the storage media 130-5 and 130-6 based on the value of the hash function. And

そして、上記決定した書き込み先へ、キャッシュデータとして、ファイルF1の実データ131b−F1と、ファイル(キャッシュ)の管理情報131a−F1が書き込まれる。管理情報131a−F1は、論理ディスク番号LD1,論理セクタ番号LSNxx,データの長さLENz1,キャッシュデータの状態State1の情報を含んでいる(図3の「Entry 1」)。また、State1は、このキャッシュデータ(実データ131b−F1)が、物理ディスクに「書き戻し済み」であるか、「未書き戻し」であるかの情報を含んでいる。   Then, the actual data 131b-F1 of the file F1 and the management information 131a-F1 of the file (cache) are written as cache data to the determined write destination. The management information 131a-F1 includes information on the logical disk number LD1, the logical sector number LSNxx, the data length LENz1, and the cache data state State1 (“Entry 1” in FIG. 3). State 1 includes information indicating whether the cache data (actual data 131b-F1) is “written back” or “unwritten back” in the physical disk.

さらに、State1は、このキャッシュデータ(実データ131b−F1)の一部が「書き戻し済み」であり、一部が「未書き戻し」であることを示す情報を含んでいてもよい。具体的には、Stateは、実データ131b−F1の全体のうち、物理ディスクに未書き戻しである領域の開始位置と終了位置の情報を含んでいてもよい。なお、これら未書き戻しである領域の情報は、管理情報131a−F1の中に複数存在してもよい。   Further, State1 may include information indicating that a part of the cache data (actual data 131b-F1) is “written back” and a part is “unwritten back”. Specifically, the State may include information on the start position and the end position of an area that has not been written back to the physical disk in the entire real data 131b-F1. Note that a plurality of pieces of information on the unwritten area may exist in the management information 131a-F1.

次に、ホスト200が論理ディスクLD5にファイルF2を書き込もうとディスクアレイ装置100にアクセスする場合について説明する。なお、コントローラ110は、論理ディスクLD1の他に、論理ディスクLD5にも対応するアレイコントローラであるものとする。アクセスに際して、アクセスのI/O範囲情報として、ファイルF2の書き込み先の論理ディスク番号(ここではLD5とする)および論理セクタ番号(同じくLSNyyとする)、データ(ファイル)の長さ(ここではLENz2とする)が発行される。   Next, a case where the host 200 accesses the disk array device 100 to write the file F2 to the logical disk LD5 will be described. The controller 110 is assumed to be an array controller corresponding to the logical disk LD5 in addition to the logical disk LD1. At the time of access, as the access I / O range information, the write destination logical disk number (here, LD5) and logical sector number (also LSNyy), data (file) length (here, LENz2) Is issued).

次に、ファイルF1と同様に、ファイルF2のキャッシュデータが、二次キャッシュ131のどの領域に書き込むかが決定される。ここでは、論理ディスク番号(LD5)および論理セクタ番号(LSNyy)より算出されるハッシュ関数の値に基づいて記憶媒体130−5および130−6、すなわちファイルF1と同じ領域に書き込まれることが決定したものとする。   Next, as in the case of the file F1, it is determined in which area of the secondary cache 131 the cache data of the file F2 is to be written. Here, based on the value of the hash function calculated from the logical disk number (LD5) and the logical sector number (LSNyy), it is determined that data is written in the same area as the storage media 130-5 and 130-6, that is, the file F1. Shall.

そして、上記決定した書き込み先へ、ファイルF2の実データ131b−F2と、ファイル(キャッシュ)の管理情報131a−F2が書き込まれる。管理情報131a−F2は、論理ディスク番号LD5,論理セクタ番号LSNyy,データの長さLENz2,キャッシュデータの状態State2の情報を含んでいる(図3の「Entry 2」)。なお、State2が、物理ディスクに「書き戻し済み」であるか、「未書き戻し」であるかの情報を含んでいることは、管理情報131a−F1と同様である。   Then, the actual data 131b-F2 of the file F2 and the management information 131a-F2 of the file (cache) are written to the determined write destination. The management information 131a-F2 includes information on the logical disk number LD5, logical sector number LSNyy, data length LENz2, and cache data state State2 ("Entry 2" in FIG. 3). It is to be noted that State 2 includes information indicating whether it is “written back” or “unwritten back” in the physical disk, similar to the management information 131a-F1.

さらに、State2が、このキャッシュデータ(実データ131b−F2)の一部が「書き戻し済み」であり、一部が「未書き戻し」であることを示す情報を含んでいてもよいことも管理情報131a−F1と同様である。   Further, it is managed that State 2 may include information indicating that a part of the cache data (actual data 131b-F2) is “written back” and a part is “unwritten back”. It is the same as information 131a-F1.

上記のように、ハッシュ関数の値によっては、二次キャッシュ131の特定の領域(この場合記憶媒体130−5および130−6)にアクセスが集中することがある。このようなアクセスの集中によって、二次キャッシュ131の特定の領域のアクセス負荷が高くなることがある。   As described above, depending on the value of the hash function, access may be concentrated on a specific area of the secondary cache 131 (in this case, the storage media 130-5 and 130-6). Such access concentration may increase the access load on a specific area of the secondary cache 131.

また、二次キャッシュ131から物理ディスクへ書き戻しが行われたとき、管理情報131aに含まれるキャッシュデータの状態(State)が、「未書き戻し」から「書き戻し済み」に更新される。ここで、Stateが、キャッシュデータ(実データ131b)の一部が「書き戻し済み」であり、一部が「未書き戻し」であることを示す情報を含んでいる場合、実データ131bの一部が物理ディスクへ書き戻される毎にStateが更新される。このような部分書き戻しにおいて一回の書き戻しのデータ量が少ない場合、実データ131b全体の書き戻しが完了するまでの間、多数の書き戻し処理が発生する。すなわち、Stateを含む管理情報131aに対する多数の更新処理が発生する。このような場合、ホストから論理ディスクに新たなアクセスが行われていないにも関わらず、二次キャッシュ131の、更新されるStateを含む管理情報131aが格納された領域のアクセス負荷が高くなることがある。   When the secondary cache 131 is written back to the physical disk, the state (State) of the cache data included in the management information 131a is updated from “unwritten back” to “written back”. Here, when the State includes information indicating that a part of the cache data (actual data 131b) is “written back” and a part is “unwritten back”, one of the actual data 131b. The State is updated each time the part is written back to the physical disk. When the amount of data written once in such partial write-back is small, a large number of write-back processes occur until the entire real data 131b is written back. That is, a large number of update processes for the management information 131a including the State occur. In such a case, the access load of the area where the management information 131a including the updated state of the secondary cache 131 is stored is increased even though the host does not make a new access to the logical disk. There is.

図4は、コントローラ110の詳細な構成を説明する図である。コントローラ110は、一次キャッシュ111の他に、性能監視部112と、使用頻度監視部113と、管理情報キャッシュ部114とを備える。なお、コントローラ120はコントローラ110と同様の構成であるため、説明を省略する。   FIG. 4 is a diagram for explaining the detailed configuration of the controller 110. In addition to the primary cache 111, the controller 110 includes a performance monitoring unit 112, a usage frequency monitoring unit 113, and a management information cache unit 114. The controller 120 has the same configuration as that of the controller 110, and thus description thereof is omitted.

管理情報キャッシュ部114は、第1の管理情報キャッシュ部と呼ばれることもある。   The management information cache unit 114 may be referred to as a first management information cache unit.

性能監視部112は、二次キャッシュ131を構成するランク毎の負荷状況を監視し、性能が低下しているランクを検出する。具体的には、性能監視部112は、記憶媒体130−1および130−2からなるランク、記憶媒体130−3および130−4からなるランク、記憶媒体130−5および130−6からなるランクの性能(アクセス多重度,応答時間など)を監視する。そして、あるランクの性能低下を示す指標が予め定められた閾値を超えたとき、このランクを性能が低下していると判定する。以上の性能監視部112の処理は、ホスト200からのアクセスが無いときにも、定期的に情報を採取して実施されてもよい。   The performance monitoring unit 112 monitors the load status for each rank constituting the secondary cache 131 and detects a rank in which the performance is degraded. Specifically, the performance monitoring unit 112 has a rank composed of storage media 130-1 and 130-2, a rank composed of storage media 130-3 and 130-4, and a rank composed of storage media 130-5 and 130-6. Monitor performance (multiplicity of access, response time, etc.). Then, when the index indicating the performance degradation of a certain rank exceeds a predetermined threshold value, it is determined that the performance of this rank is degraded. The processing of the performance monitoring unit 112 described above may be performed by periodically collecting information even when there is no access from the host 200.

使用頻度監視部113は、二次キャッシュ131に格納されている管理情報の使用頻度を集計する。さらに、使用頻度監視部113は、ランク毎に、管理情報を使用頻度の高い順に順位付けする。   The usage frequency monitoring unit 113 counts the usage frequency of the management information stored in the secondary cache 131. Further, the use frequency monitoring unit 113 ranks the management information in descending order of use frequency for each rank.

ホスト200からアクセスされたときや、書き戻しなどのキャッシュ制御処理が行われたときに、二次キャッシュ131の管理情報の一部がコントローラ110にキャッシュとして格納される。使用頻度監視部113は、このキャッシュされた情報の中でアクセスが頻繁に行われているものを抽出し、抽出結果に基づいて管理情報を順位付けしてもよい。   When accessed from the host 200 or when cache control processing such as writing back is performed, a part of the management information of the secondary cache 131 is stored in the controller 110 as a cache. The usage frequency monitoring unit 113 may extract the cached information that is frequently accessed and rank the management information based on the extraction result.

性能監視部112および使用頻度監視部113は、専用のハードウェアで実現されてもよいし、コンピュータとソフトウェアの組合せで実現されてもよい。   The performance monitoring unit 112 and the usage frequency monitoring unit 113 may be realized by dedicated hardware or may be realized by a combination of a computer and software.

図4を参照すると、使用頻度監視部113は、記憶媒体130−1および130−2からなるランク、記憶媒体130−3および130−4からなるランク、記憶媒体130−5および130−6からなるランクのそれぞれにおいて、管理情報の使用頻度を集計している。例えば、記憶媒体130−1および130−2からなるランクにおいては、1つの管理情報の使用頻度が集計されている。また、記憶媒体130−3および130−4からなるランクにおいては、4つの管理情報の使用頻度が集計されており、使用頻度が高い順に順位付け(左から3位、2位、1位、4位)されている。同様に、記憶媒体130−5および130−6からなるランクにおいては、3つの管理情報の使用頻度が集計されており、使用頻度が高い順に順位付け(左から1位、3位、2位)されている。   Referring to FIG. 4, the usage frequency monitoring unit 113 includes a rank made up of storage media 130-1 and 130-2, a rank made up of storage media 130-3 and 130-4, and a storage medium 130-5 and 130-6. In each rank, the usage frequency of management information is tabulated. For example, in the rank composed of the storage media 130-1 and 130-2, the usage frequency of one piece of management information is tabulated. Further, in the rank composed of the storage media 130-3 and 130-4, the usage frequencies of the four pieces of management information are tabulated, and are ranked in descending order of usage frequency (3rd, 2nd, 1st, 4th from the left). ). Similarly, in the rank composed of the storage media 130-5 and 130-6, the usage frequencies of the three management information are tabulated, and are ranked in descending order of usage frequency (1st, 3rd, 2nd from the left). Has been.

管理情報キャッシュ部114は、一次キャッシュ111と同様、二次キャッシュ131や、物理ディスク部140よりもアクセス速度が高速である記憶装置である。以降の説明においては、管理情報キャッシュ部114はDRAMであるものとする。管理情報キャッシュ部114は、一次キャッシュ111の領域の一部でもよいし、独立した記憶装置でもよい。   Similar to the primary cache 111, the management information cache unit 114 is a storage device that has a higher access speed than the secondary cache 131 and the physical disk unit 140. In the following description, it is assumed that the management information cache unit 114 is a DRAM. The management information cache unit 114 may be a part of the area of the primary cache 111 or may be an independent storage device.

管理情報キャッシュ部114は、性能が低下しているランクに含まれる使用頻度が高い管理情報をキャッシュとして格納することによってキャッシュ制御を行う。具体的には、管理情報キャッシュ部114は、あるランクの性能が低下した際に、そのランクに含まれる二次キャッシュ131の管理情報のうち、使用頻度が高いもの(使用頻度の順位が上位のもの)を格納する。そして、この管理情報に対するアクセスのキャッシュ制御を行う。   The management information cache unit 114 performs cache control by storing, as a cache, management information that is included in ranks with low performance and that is frequently used. Specifically, when the performance of a certain rank deteriorates, the management information cache unit 114 has a high usage frequency among the management information of the secondary cache 131 included in the rank (the rank of the usage frequency is higher). Stuff). Then, cache control of access to this management information is performed.

図5は、二次キャッシュ131の管理情報に対するキャッシュ制御を説明する図である。以下、図5を参照して、ディスクアレイ装置100における、二次キャッシュ131の管理情報に対するキャッシュ制御処理を説明する。   FIG. 5 is a diagram for explaining cache control for the management information of the secondary cache 131. Hereinafter, the cache control process for the management information of the secondary cache 131 in the disk array device 100 will be described with reference to FIG.

性能監視部112は、二次キャッシュ131を構成する記憶媒体130−1〜130−6のランク毎の負荷状況を監視する。具体的には、例えば、記憶媒体130−1〜130−6の応答時間などを定期的に取得して蓄積する。そして、性能低下を示す指標を監視する。例えば、平均応答時間が予め定められた閾値を超えるランクが有るかどうかを監視する。以上の処理は、ホスト200からのアクセスの有無に関わらず、定期的にバックグラウンドで実施される。   The performance monitoring unit 112 monitors the load status for each rank of the storage media 130-1 to 130-6 constituting the secondary cache 131. Specifically, for example, the response times of the storage media 130-1 to 130-6 are periodically acquired and accumulated. Then, an index indicating performance degradation is monitored. For example, it is monitored whether there is a rank whose average response time exceeds a predetermined threshold. The above processing is periodically performed in the background regardless of whether there is an access from the host 200.

ホスト200からアクセスされたときや、書き戻しなどのキャッシュ制御処理が行われたときに、二次キャッシュ131の管理情報の一部がコントローラ110にコピーされる。使用頻度監視部113は、このコピーされた情報に基づいてアクセスが頻繁に行われている管理情報を抽出し、抽出結果に基づいて管理情報の順位付けを行ってもよい。   When accessed from the host 200 or when cache control processing such as writing back is performed, a part of the management information of the secondary cache 131 is copied to the controller 110. The usage frequency monitoring unit 113 may extract management information that is frequently accessed based on the copied information, and may rank the management information based on the extraction result.

上記の、性能監視部112および使用頻度監視部113による情報更新が定期的に行われている状態において、ホスト200からディスクアレイ装置100へファイルを書き込もうとアクセスが行われた場合の処理を、以下に説明する。   The processing in the case where an access is made to write a file from the host 200 to the disk array device 100 in a state where information update by the performance monitoring unit 112 and the usage frequency monitoring unit 113 is periodically performed is as follows. Explained.

この書き込みアクセスを受け付けた結果、一次キャッシュ111の空きが不足しているなどの理由により、二次キャッシュ131への書き込みが発生したものとする。ホストからのファイルが一次キャッシュ111へ書き込まれたため、二次キャッシュ131への書き込みが発生しなかった場合は、以下の処理は行われない。   As a result of accepting this write access, it is assumed that writing to the secondary cache 131 has occurred due to a lack of free space in the primary cache 111 or the like. If the file from the host has been written to the primary cache 111 and no writing to the secondary cache 131 has occurred, the following processing is not performed.

まず、ハッシュ関数を計算するなどにより、二次キャッシュ131を構成するどのランクにファイルが書き込まれるかが決定される。その結果、ここでは、記憶媒体130−5および130−6にファイルが書き込まれることに決定したものとする。   First, the rank in which the file is written is determined in the secondary cache 131 by calculating a hash function or the like. As a result, it is assumed here that the files are determined to be written to the storage media 130-5 and 130-6.

この時点において、性能監視部112が、記憶媒体130−5および130−6からなるランクの性能低下を検出したものとする(図5の性能監視部112の中の網掛け四角)。この場合、コントローラ110は、使用頻度監視部113より、性能低下しているランク(記憶媒体130−5および130−6)に格納されている管理情報の使用頻度を参照する。そして、コントローラ110は、使用頻度が高い管理情報を特定する。ここでは、使用頻度が1位である管理情報が抽出される(図5の使用頻度監視部の中の網掛け四角の「1」)。   At this point, it is assumed that the performance monitoring unit 112 has detected a performance degradation of the rank formed of the storage media 130-5 and 130-6 (shaded square in the performance monitoring unit 112 in FIG. 5). In this case, the controller 110 refers to the usage frequency of the management information stored in the ranks (storage media 130-5 and 130-6) whose performance is degraded, from the usage frequency monitoring unit 113. Then, the controller 110 identifies management information that is frequently used. Here, the management information having the highest usage frequency is extracted (“1” in a shaded square in the usage frequency monitoring unit in FIG. 5).

コントローラ110は、この抽出された管理情報を管理情報キャッシュ部114にキャッシュとして格納する(管理情報キャッシュ部114の中の網掛け四角)。すなわち、以降の、この抽出された管理情報に対するアクセスは、二次キャッシュ131上の管理情報ではなく、管理情報キャッシュ部114上の管理情報のキャッシュに対して行われる。このことにより、二次キャッシュ131の記憶媒体130−5および130−6の負荷が軽減される。   The controller 110 stores the extracted management information as a cache in the management information cache unit 114 (shaded square in the management information cache unit 114). That is, the subsequent access to the extracted management information is performed not on the management information on the secondary cache 131 but on the management information cache on the management information cache unit 114. This reduces the load on the storage media 130-5 and 130-6 of the secondary cache 131.

上記の管理情報のキャッシュ制御は、上記のホストからのファイルが書き込まれるランクにおいて性能低下が検出されていなかった場合は行われない。   The cache control of the management information is not performed when the performance degradation is not detected in the rank in which the file from the host is written.

上記の管理情報のキャッシュ制御は、性能監視部112が、ランクの性能低下が解消されたことを検出したときに終了する。すなわち、管理情報キャッシュ部114上の管理情報のキャッシュが、二次キャッシュ131上の管理情報に書き戻される。そして、以降のこの書き戻された管理情報に対するアクセスは、キャッシュ制御を行わず、二次キャッシュ131上の、この書き戻された管理情報に対して行われる。   The management information cache control is terminated when the performance monitoring unit 112 detects that the rank performance degradation has been resolved. That is, the management information cache on the management information cache unit 114 is written back to the management information on the secondary cache 131. The subsequent access to the rewritten management information is performed on the rewritten management information on the secondary cache 131 without performing cache control.

上記の二次キャッシュ131の管理情報に対するキャッシュ制御処理は、ホストからのファイル書き込みを契機として実施されるが、それ以外のタイミングで行われてもよい。例えば、性能監視部112および使用頻度監視部113による情報更新が定期的に行われている状態において、バックグラウンドで行われてもよい。具体的には、性能監視部112があるランクの性能低下を検出したとき、性能低下しているランク上の使用頻度が高い管理情報を使用頻度監視部113が抽出する。そして、コントローラ110が、抽出された管理情報を管理情報キャッシュ部114に格納し、キャッシュ制御を開始してもよい。   The cache control process for the management information of the secondary cache 131 is performed in response to file writing from the host, but may be performed at other timings. For example, it may be performed in the background in a state where information is regularly updated by the performance monitoring unit 112 and the usage frequency monitoring unit 113. Specifically, when the performance monitoring unit 112 detects a performance degradation of a certain rank, the usage frequency monitoring unit 113 extracts management information having a high usage frequency on the rank where the performance is degraded. Then, the controller 110 may store the extracted management information in the management information cache unit 114 and start cache control.

以上のように、本発明の第1の実施形態に係るディスクアレイ装置100は、二次キャッシュ制御における性能低下を軽減する。なぜならば、性能低下が検出された記憶媒体130上に実装された二次キャッシュ131内の管理情報のうち、使用頻度が高いものを管理情報キャッシュ部114においてキャッシュ制御するからである。このことにより、性能が低下した記憶媒体130上の管理情報へのアクセスが行われなくなるので、性能の低下が解消される。   As described above, the disk array device 100 according to the first embodiment of the present invention mitigates performance degradation in secondary cache control. This is because, in the management information in the secondary cache 131 mounted on the storage medium 130 in which the performance degradation has been detected, the management information cache unit 114 performs cache control on the frequently used information. As a result, access to the management information on the storage medium 130 whose performance has deteriorated is not performed, and the performance deterioration is eliminated.

また、本発明の第1の実施形態に係るディスクアレイ装置100は、効率の良いキャッシュ制御を実現する。なぜならば、二次キャッシュの管理情報は、二次キャッシュに格納される実データよりサイズが小さいため、高速だが高価な管理情報キャッシュ部114の容量を少なくすることができるからである。特に、二次キャッシュに格納された実データの部分書き戻し処理が行われる場合、管理情報に多数の更新処理が発生するため、キャッシュ制御の効率が良くなる。   Also, the disk array device 100 according to the first embodiment of the present invention realizes efficient cache control. This is because the management information of the secondary cache is smaller in size than the actual data stored in the secondary cache, so that the capacity of the high-speed but expensive management information cache unit 114 can be reduced. In particular, when a partial write-back process of actual data stored in the secondary cache is performed, a large number of update processes occur in the management information, so that the cache control efficiency is improved.

[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。第2の実施形態では、管理情報のキャッシュ制御を行っている状態において、故障時のデータ消失の可能性を軽減する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the possibility of data loss at the time of failure is reduced in a state where cache control of management information is performed.

図6は、第2の実施形態における、二次キャッシュ131の管理情報に対するキャッシュ制御を説明する図である。図6を参照すると、コントローラ120は、管理情報キャッシュ部124を備えている。なお、本発明の第2の実施形態に係るディスクアレイ装置100の他の構成要素については、第1の実施形態において説明した図1および図4と同様であるため、説明を省略する。   FIG. 6 is a diagram for explaining cache control for management information of the secondary cache 131 in the second embodiment. Referring to FIG. 6, the controller 120 includes a management information cache unit 124. The other components of the disk array device 100 according to the second embodiment of the present invention are the same as those shown in FIGS. 1 and 4 described in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

管理情報キャッシュ部124は、第2の管理情報キャッシュ部と呼ばれることもある。   The management information cache unit 124 may be called a second management information cache unit.

第2の実施形態においては、性能が低下しているランク上の使用頻度が高い管理情報が管理情報キャッシュ部114に格納されるとき、管理情報キャッシュ部124にも同じ管理情報を格納する(図6の管理情報キャッシュ部124の中の網掛け四角)。また、管理情報キャッシュ部114上の管理情報のキャッシュが更新されるときは、同時に管理情報キャッシュ部124上の管理情報のキャッシュも更新してもよい。すなわち、管理情報キャッシュ部114と管理情報キャッシュ部124において、管理情報の二重化(ミラーリング)を行ってもよい。   In the second embodiment, when management information having a high use frequency on a rank whose performance is degraded is stored in the management information cache unit 114, the same management information is also stored in the management information cache unit 124 (see FIG. 6 is a shaded square in the management information cache unit 124). When the management information cache on the management information cache unit 114 is updated, the management information cache on the management information cache unit 124 may be updated at the same time. That is, the management information cache unit 114 and the management information cache unit 124 may perform management information duplication (mirroring).

以上のように、本発明の第2の実施形態に係るディスクアレイ装置100は、第1の実施形態と同様の効果を有しつつ、故障などによりデータが消失する可能性を軽減する。なぜならば、管理情報キャッシュ部114がDRAMのような揮発性メモリであった場合も、管理情報キャッシュ部124上で管理情報をミラーリングすることにより、管理情報キャッシュ部114やコントローラ110の故障などによる管理情報の消失が防止できるからである。   As described above, the disk array device 100 according to the second embodiment of the present invention has the same effect as the first embodiment, but reduces the possibility of data loss due to a failure or the like. This is because even when the management information cache unit 114 is a volatile memory such as a DRAM, the management information is mirrored on the management information cache unit 124, thereby managing the management information cache unit 114 or the controller 110 due to a failure. This is because loss of information can be prevented.

[第3の実施形態]
次に、本発明の第3の実施の形態を説明する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.

図7は、本発明の第3の実施形態に係るキャッシュ制御装置の構成を説明する図である。本発明の第3の実施形態に係るキャッシュ制御装置1000は、コントローラ110と、二次キャッシュ131とを備える。   FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of the cache control device according to the third embodiment of the present invention. A cache control apparatus 1000 according to the third embodiment of the present invention includes a controller 110 and a secondary cache 131.

コントローラ110は、二次キャッシュ131より高速に動作する一次キャッシュ111と、二次キャッシュ131より高速に動作する管理情報キャッシュ部114とを備える。   The controller 110 includes a primary cache 111 that operates at a higher speed than the secondary cache 131 and a management information cache unit 114 that operates at a higher speed than the secondary cache 131.

コントローラ110は第1のコントロール部と呼ばれることもある。また、管理情報キャッシュ部114は、第1の管理情報キャッシュ部と呼ばれることもある。   The controller 110 may be referred to as a first control unit. In addition, the management information cache unit 114 may be referred to as a first management information cache unit.

本発明の第3の実施形態に係るキャッシュ制御装置1000は、物理ディスク(図示しない)と接続されることにより、物理ディスクのキャッシュ装置として動作する。キャッシュ制御装置1000は、物理ディスクに格納される実データを一次キャッシュ111や二次キャッシュ131に格納することにより、実データのキャッシュ制御を行う。   The cache control apparatus 1000 according to the third embodiment of the present invention operates as a physical disk cache apparatus by being connected to a physical disk (not shown). The cache control apparatus 1000 performs cache control of actual data by storing actual data stored in the physical disk in the primary cache 111 and the secondary cache 131.

二次キャッシュ131は、実データと、実データの管理情報をキャッシュとして格納する。そして、一次キャッシュ部110の二次キャッシュとして動作する。   The secondary cache 131 stores actual data and management information of the actual data as a cache. Then, it operates as a secondary cache of the primary cache unit 110.

管理情報キャッシュ部114は、管理情報をキャッシュとして格納する。   The management information cache unit 114 stores management information as a cache.

以上のように、本発明の第3の実施形態に係るキャッシュ制御装置1000は、二次キャッシュ制御における性能低下を軽減する。なぜならば、二次キャッシュ131内の管理情報を管理情報キャッシュ部114においてキャッシュ制御するからである。このことにより、管理情報へのアクセスは、より高速に動作する管理情報キャッシュ部114に対して行われるため、性能の低下が解消される。   As described above, the cache control device 1000 according to the third embodiment of the present invention reduces the performance degradation in the secondary cache control. This is because management information in the secondary cache 131 is cache-controlled in the management information cache unit 114. As a result, the access to the management information is performed with respect to the management information cache unit 114 operating at a higher speed, so that the performance degradation is eliminated.

100 ディスクアレイ装置
110,120 コントローラ
111,121 一次キャッシュ
112 性能監視部
113 使用頻度監視部
114,124 管理情報キャッシュ部
130,130−1〜130−6,143 記憶媒体
131,132 二次キャッシュ
131a,131a−F1,131a−F2 管理情報
131b,131b−F1,131b−F2 実データ
140 物理ディスク部
141,142 ディスクグループ
1000 キャッシュ制御装置
LD1,LD2,LD5,LDx 論理ディスク
F1,F2 ファイル
100 disk array device 110, 120 controller 111, 121 primary cache 112 performance monitoring unit 113 usage frequency monitoring unit 114, 124 management information cache unit 130, 130-1 to 130-6, 143 storage medium 131, 132 secondary cache 131a, 131a-F1, 131a-F2 management information 131b, 131b-F1, 131b-F2 real data 140 physical disk unit 141, 142 disk group 1000 cache controller LD1, LD2, LD5, LDx logical disk F1, F2 file

Claims (8)

第1のコントロール手段と、二次キャッシュ手段とを備え、
前記第1のコントロール手段が、前記二次キャッシュ手段より高速に動作する一次キャッシュ手段と、前記二次キャッシュ手段より高速に動作する第1の管理情報キャッシュ手段と、性能監視手段と使用頻度監視手段とを含み、
前記二次キャッシュ手段が、実データと、前記実データの管理情報とを格納し、前記一次キャッシュ手段の二次キャッシュとして動作し、
前記第1の管理情報キャッシュ手段が前記管理情報をキャッシュとして格納し、
前記使用頻度監視手段が使用頻度の高い管理情報を抽出し、
前記性能監視手段が前記二次キャッシュ手段へのアクセス多重度に基づいて前記二次キャッシュ手段の負荷状況をランク毎に監視し、前記二次キャッシュ手段の性能低下を検出したとき、前記第1の管理情報キャッシュ手段が、性能低下した前記二次キャッシュ手段の前記ランクに格納されている前記使用頻度の高い管理情報をキャッシュとして格納するキャッシュ制御装置。
A first control means and a secondary cache means;
The first control means includes a primary cache means that operates faster than the secondary cache means, a first management information cache means that operates faster than the secondary cache means , a performance monitoring means, and a usage frequency monitoring means. including the door,
The secondary cache means stores real data and management information of the real data, and operates as a secondary cache of the primary cache means;
The first management information cache means stores the management information as a cache ;
The usage frequency monitoring means extracts management information with high usage frequency,
When the performance monitoring means monitors the load status of the secondary cache means for each rank based on the multiplicity of access to the secondary cache means, and detects the performance degradation of the secondary cache means, the first cache A cache control device, wherein the management information cache means stores, as a cache, the frequently used management information stored in the rank of the secondary cache means whose performance has deteriorated .
第2のコントロール手段をさらに備え、
前記第2のコントロール手段が第2の管理情報キャッシュ手段を含み、
前記第1の管理情報キャッシュ手段が前記管理情報をキャッシュとして格納するとき、前記第2の管理情報キャッシュ手段が前記管理情報を格納することにより、前記第1の管理情報キャッシュ手段および前記第2の管理情報キャッシュ手段が、前記管理情報の二重化を行う請求項1に記載のキャッシュ制御装置。
A second control means,
The second control means includes second management information cache means;
When the first management information cache means stores the management information as a cache, the second management information cache means stores the management information, whereby the first management information cache means and the second management information cache means The cache control device according to claim 1, wherein the management information cache unit duplicates the management information.
前記管理情報が、前記実データのどの部分が物理ディスクに書き戻し済みであり、どの部分が物理ディスクに未書き戻しであるかの情報を含む請求項1又は2のいずれかに記載のキャッシュ制御装置。 3. The cache control according to claim 1, wherein the management information includes information indicating which part of the actual data has been written back to the physical disk and which part has not been written back to the physical disk. apparatus. 請求項1乃至のいずれかに記載のキャッシュ制御装置と、物理ディスクとを備えたディスクアレイ装置。 The disk array device including a cache controller as claimed, a physical disk to any one of claims 1 to 3. 二次キャッシュ手段と物理ディスクに接続され、
前記二次キャッシュ手段より高速に動作する一次キャッシュ手段と、前記二次キャッシュ手段より高速に動作する管理情報キャッシュ手段と、性能監視手段と使用頻度監視手段とを備え、
前記一次キャッシュ手段が前記物理ディスクの一次キャッシュとして動作し、
前記二次キャッシュ手段が前記一次キャッシュ手段および前記物理ディスクの二次キャッシュとして動作し、
前記管理情報キャッシュ手段が、前記二次キャッシュ手段に格納される実データの管理情報をキャッシュとして格納し、
前記使用頻度監視手段が使用頻度の高い管理情報を抽出し、
前記性能監視手段が前記二次キャッシュ手段へのアクセス多重度に基づいて前記二次キャッシュ手段の負荷状況をランク毎に監視し、前記二次キャッシュ手段の性能低下を検出したとき、前記管理情報キャッシュ手段が、性能低下した前記二次キャッシュ手段の前記ランクに格納されている前記使用頻度の高い管理情報をキャッシュとして格納するアレイコントローラ。
Connected to secondary cache means and physical disk,
A primary cache means that operates faster than the secondary cache means; a management information cache means that operates faster than the secondary cache means ; a performance monitoring means and a usage frequency monitoring means ;
The primary cache means operates as a primary cache of the physical disk;
The secondary cache means operates as the primary cache means and a secondary cache of the physical disk;
The management information cache means stores management information of real data stored in the secondary cache means as a cache ,
The usage frequency monitoring means extracts management information with high usage frequency,
When the performance monitoring means monitors the load status of the secondary cache means for each rank based on the multiplicity of access to the secondary cache means, and detects a decrease in performance of the secondary cache means, the management information cache An array controller for storing, as a cache, the frequently used management information stored in the rank of the secondary cache means whose performance has deteriorated .
一次キャッシュ手段の二次キャッシュとして動作する二次キャッシュ手段に、実データと、前記実データの管理情報とを格納し、
第1の管理情報キャッシュ手段に、前記管理情報をキャッシュとして格納し、
使用頻度の高い管理情報を抽出し、
前記二次キャッシュ手段へのアクセス多重度に基づいて前記二次キャッシュ手段の負荷状況をランク毎に監視し、前記二次キャッシュ手段の性能が低下したとき、前記第1の管理情報キャッシュ手段に、性能低下した前記二次キャッシュ手段の前記ランクに格納されている前記使用頻度の高い管理情報をキャッシュとして格納するキャッシュ制御方法。
In the secondary cache means that operates as a secondary cache of the primary cache means, real data and management information of the real data are stored,
Storing the management information as a cache in a first management information cache means ;
Extract frequently used management information,
Based on the multiplicity of access to the secondary cache means, the load status of the secondary cache means is monitored for each rank, and when the performance of the secondary cache means decreases, the first management information cache means A cache control method for storing, as a cache, the frequently used management information stored in the rank of the secondary cache means whose performance has deteriorated .
前記第1の管理情報キャッシュ手段に前記管理情報をキャッシュとして格納するとき、第2の管理情報キャッシュ手段に前記管理情報を格納し、これにより前記第1の管理情報キャッシュ手段および前記第2の管理情報キャッシュ手段が、前記管理情報の二重化を行う請求項に記載のキャッシュ制御方法。 When the management information is stored as a cache in the first management information cache means, the management information is stored in a second management information cache means, whereby the first management information cache means and the second management information are stored. The cache control method according to claim 6 , wherein the information cache means duplexes the management information. 前記管理情報が、前記実データのどの部分が物理ディスクに書き戻し済みであり、どの部分が物理ディスクに未書き戻しであるかの情報を含む請求項6又は7に記載のキャッシュ制御方法。 The cache control method according to claim 6 or 7 , wherein the management information includes information indicating which part of the actual data has been written back to the physical disk and which part has not been written back to the physical disk.
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