特許 7409700 ストレージシステム、サーバ、パス切替方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-25

(45)【発行日】2024-01-09

(54)【発明の名称】ストレージシステム、サーバ、パス切替方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G06F 13/14 20060101AFI20231226BHJP

   G06F 3/06 20060101ALI20231226BHJP

【ＦＩ】

G06F13/14 310E

G06F3/06 301C

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022032642

(22)【出願日】2022-03-03

(65)【公開番号】P2023128349

(43)【公開日】2023-09-14

【審査請求日】2022-03-03

(73)【特許権者】

【識別番号】000227205

【氏名又は名称】ＮＥＣプラットフォームズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100134544

【弁理士】

【氏名又は名称】森 隆一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(72)【発明者】

【氏名】田上 和典

【審査官】松平 英

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００８／０７５４２５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００３－２１６３４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／１１８２４３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００７－０４２００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０５１３３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１６４７６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０７３９８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３／００

３／０６－３／０８

３／１８

１２／００－１２／１２８

１３／００－１３／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

サーバとストレージとを複数の経路で接続してなるストレージシステムにおいて、前記サーバは第一ポートと第二ポートを具備し、前記ストレージは第三ポートと第四ポートを具備し、前記サーバの第一ポートと前記ストレージの第三ポートとを第一スイッチを経由して接続してなる第一経路と、前記サーバの第二ポートと前記ストレージの第四ポートとを第二スイッチを経由して接続してなる第二経路を設置しており、
前記サーバは、入出力処理を実行している前記第一経路に障害が発生すると、前記第一経路の不使用を決定し、
前記第一経路に係る前記第一ポートと前記第三ポートとを検出し、
前記第一ポートと前記第三ポートとを記述した前記入出力処理のキャンセルコマンドを生成して前記第二経路を介して前記ストレージに送信し、
前記ストレージは、前記入出力処理のキャンセルコマンドに基づいて、前記第一経路に係る前記第三ポートを検索し、
前記入出力処理のキャンセルコマンドに基づいて、前記サーバとの間の設けられた前記第一経路を介した前記入出力処理をキャンセルし、
前記サーバは、前記ストレージ側での前記入出力処理のキャンセルが終了すると、前記第二経路を経由して前記入出力処理を再度実行し、
前記入出力処理をキャンセルすることは、前記入出力処理のうちの一部の入出力処理をキャンセルする、ストレージシステム。

【請求項2】

前記サーバと前記ストレージとは所定の通信規格で通信しており、前記サーバの第一ポートと第二ポートは夫々ＨＢＡ（Ｈｏｓｔ Ｂｕｓ Ａｄａｐｔｏｒ）により構成されている、請求項１に記載のストレージシステム。

【請求項3】

前記サーバと前記ストレージとは光ファイバーを経由して通信接続されており、前記サーバは前記第一ポートについて第一光モジュールを具備するとともに、前記第二ポートについて第二光モジュールを具備しており、前記ストレージは前記第三ポートについて第三光モジュールを具備するとともに、前記第四ポートについて第四光モジュールを具備し、前記第一経路は前記第一光モジュールと前記第三光モジュールを前記第一スイッチ経由で接続してなり、前記第二経路は前記第二光モジュールと前記第四光モジュールを前記第二スイッチ経由で接続してなる、請求項２に記載のストレージシステム。

【請求項4】

複数の経路を介してストレージと接続されるサーバであって、前記サーバは第一ポートと第二ポートを具備し、前記ストレージは第三ポートと第四ポートを具備し、前記サーバの第一ポートと前記ストレージの第三ポートとを第一スイッチを経由して接続してなる第一経路と、前記サーバの第二ポートと前記ストレージの第四ポートとを第二スイッチを経由して接続してなる第二経路を設置しており、
前記サーバは、入出力処理を実行している前記第一経路に障害が発生すると、前記第一経路の不使用を決定し、
前記第一経路に係る前記第一ポートと前記第三ポートとを検出し、
前記第一ポートと前記第三ポートとを記述した前記入出力処理のキャンセルコマンドを生成して前記第二経路を介して前記ストレージに送信して、前記第一経路を介した前記入出力処理のうち一部の入出力処理をキャンセルさせ、
前記ストレージ側での前記入出力処理のキャンセルが終了すると、前記第二経路を経由して前記入出力処理を再度実行する、
サーバ。

【請求項5】

サーバとストレージとを複数の経路で接続してなるストレージシステムに適用されるパス切替方法において、前記サーバは第一ポートと第二ポートを具備し、前記ストレージは第三ポートと第四ポートを具備し、前記サーバの第一ポートと前記ストレージの第三ポートとを第一スイッチを経由して接続してなる第一経路と、前記サーバの第二ポートと前記ストレージの第四ポートとを第二スイッチを経由して接続してなる第二経路を設置しており、
前記サーバは、入出力処理を実行している前記第一経路に障害が発生すると、前記第一経路の不使用を決定し、
前記第一経路に係る前記第一ポートと前記第三ポートとを検出し、
前記第一ポートと前記第三ポートとを記述した前記入出力処理のキャンセルコマンドを生成して前記第二経路を介して前記ストレージに送信し、
前記ストレージは、前記入出力処理のキャンセルコマンドに基づいて、前記第一経路に係る前記第三ポートを検索し、
前記入出力処理のキャンセルコマンドに基づいて、前記サーバとの間の設けられた前記第一経路を介した前記入出力処理をキャンセルし、
前記サーバは、前記ストレージ側での前記入出力処理のキャンセルが終了すると、前記第二経路を経由して前記入出力処理を再度実行し、
前記入出力処理をキャンセルすることは、前記入出力処理のうちの一部の入出力処理をキャンセルする、
パス切替方法。

【請求項6】

複数の経路を介してストレージと接続されるサーバのコンピュータに実装されるプログラムであって、前記サーバは第一ポートと第二ポートを具備し、前記ストレージは第三ポートと第四ポートを具備し、前記サーバの第一ポートと前記ストレージの第三ポートとを第一スイッチを経由して接続してなる第一経路と、前記サーバの第二ポートと前記ストレージの第四ポートとを第二スイッチを経由して接続してなる第二経路を設置しており、 入出力処理を実行している前記第一経路に障害が発生すると、前記第一経路の不使用を決定し、
前記第一経路に係る前記第一ポートと前記第三ポートとを検出し、
前記第一ポートと前記第三ポートとを記述した前記入出力処理のキャンセルコマンドを生成して前記第二経路を介して前記ストレージに送信して、前記第一経路を介した前記入出力処理をキャンセルさせ、
前記ストレージ側での前記入出力処理のキャンセルが終了すると、前記第二経路を経由して前記入出力処理を再度実行し、
前記入出力処理をキャンセルすることは、前記入出力処理のうちの一部の入出力処理をキャンセルする、プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、サーバとストレージからなるストレージシステムに関し、特に、サーバとストレージ間の経路障害時のパス切替方法およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

ストレージシステムは、複数のストレージ（記憶装置）をＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などで相互に接続して複数の記憶領域を統合して一元的に管理するものである。例えば、ストレージエリアネットワーク（ＳＡＮ）システムが知られており、光インタフェースによりサーバとストレージを複数のパス（サーバ側ポート、ストレージ側ポートを接続する経路）で接続されている。サーバやコンピュータとストレージとをマルチパス接続してなるストレージシステムとして、特許文献１及び特許文献２が挙げられる。また、ネットワーク障害から復旧する技術として特許文献３が挙げられる。

【0003】

特許文献１は、ネットワークを介して記憶装置が接続されたストレージシステムを設計通りに構築するためのストレージシステム構築支援方法を開示しており、サーバとストレージとの間に複数のスイッチを経由するマルチパスが設定される。特許文献２は、ホスト計算機とストレージシステムを備える計算機システムにおいて障害発生時の処理遅延を減少させる論理パス切替方法を開示している。ホスト計算機は、論理ユニット（物理ディスクの記憶領域）へのアクセス経路である論理パスに障害が発生すると、正常な論理パスを選択して論理ユニットにアクセスする。また、特許文献３は、ルータがネットワーク障害を検出すると、当該障害に応じてルータのインタフェースのセットから高速障害通知メッセージをフラッディングする技術を開示している。高速障害通知メッセージのフラッディングは、ネットワーク障害を反映するためのルーティングテーブルの更新の完了に先立って実行される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００５－１８１５９号公報

【文献】特開２００７－２６５２４３号公報

【文献】特許第５８７６４９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

複数のスイッチを経由してマルチパス接続されたサーバとストレージとの間で経路障害が発生すると、経路障害の通知や経路選択のために遅延時間が発生するため、経路障害時のサーバとストレージ間の処理遅れに起因して応答性能が劣化するという課題がある。特許文献１は、マルチパス環境下で複数のアクセスパスを介してデータを並列に伝送することによりデータ書込みとデータ読出しの高速化を図っているが、マルチパスの経路障害に対応するものではない。特許文献２は、障害が発生したパスの識別子と一致するパス接続情報テーブルのパス番号に係るレコードを選択し、代替パスを選択できた場合、ロードバランスポイント（ストレージが接続されるパスの切替ポイント）切替テーブルを更新し、管理サーバから障害原因箇所が通知されると障害対応処理を行う。特許文献２は、障害が発生したパスを代替パスに切り替えるだけであり、経路障害時のサーバやストレージ間の処理遅れに対応するものではない。特許文献３は、ルータのルーティングプロトコルとしてリンク状態ＩＧＰ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｇａｔｅｗａｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いており、ＩＧＰモジュールにリンク障害を通知するメッセージが送られると、ルータのルーティングテーブル及び転送テーブルを更新してリンク障害を反映する。特許文献３は、リンク障害をルーティングテーブルに反映するだけであり、経路障害時のサーバやストレージ間の処理遅れに対応するものではない。

【0006】

本発明は、上述の課題を解決するストレージシステム、サーバ、パス切替方法、およびプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第一の態様は、サーバとストレージとを複数の経路で接続してなるストレージシステムである。サーバは第一ポートと第二ポートを具備し、ストレージは第三ポートと第四ポートを具備し、サーバの第一ポートとストレージの第三ポートとを第一スイッチを経由して接続してなる第一経路（第一パス）と、サーバの第二ポートとストレージの第四ポートとを第二スイッチを経由して接続してなる第二経路（第二パス）を設置している。サーバは、入出力処理（ＩＯ）を実行している第一経路に障害が発生すると、第一経路の不使用を決定し、第一経路に係る第一ポートと第三ポートとを検出し、第一ポートと第三ポートとを記述した入出力処理のキャンセルコマンドを生成して第二経路を介してストレージに送信する。ストレージは、入出力処理のキャンセルコマンド（ＩＯキャンセルコマンド）に基づいて、第一経路に係る第三ポートを検索し、サーバとの間に設けられた第一経路を介した入出力処理をキャンセルする（ＩＯキャンセル）。サーバは、ストレージ側での入出力処理のキャンセルが終了すると、第二経路を経由して入出力処理を再度実行する（ＩＯリトライ）。入出力処理をキャンセルすることは、前記入出力処理のうちの一部の入出力処理をキャンセルすることである。

【0008】

本発明の第二の態様は、複数の経路を介してストレージと接続されるサーバである。サーバは第一ポートと第二ポートを具備し、ストレージは第三ポートと第四ポートを具備し、サーバの第一ポートとストレージの第三ポートとを第一スイッチを経由して接続してなる第一経路と、サーバの第二ポートとストレージの第四ポートとを第二スイッチを経由して接続してなる第二経路を設置している。サーバは、入出力処理（ＩＯ）を実行している第一経路に障害が発生すると、第一経路の不使用を決定し、第一経路に係る第一ポートと第三ポートとを検出し、第一ポートと第三ポートとを記述した入出力処理のキャンセルコマンド（ＩＯキャンセルコマンド）を生成して第二経路を介してストレージに送信して、第一経路を介した入出力処理のうち一部の入出力処理をキャンセルさせる。サーバ、ストレージ側での入出力処理のキャンセルが終了すると、第二経路を経由して入出力処理を再度実行する（ＩＯリトライ）。

【0009】

本発明の第三の態様は、サーバとストレージとを複数の経路で接続してなるストレージシステムに適用される経路切替方法（パス切替方法）である。サーバは第一ポートと第二ポートを具備し、ストレージは第三ポートと第四ポートを具備し、サーバの第一ポートとストレージの第三ポートとを第一スイッチを経由して接続してなる第一経路と、サーバの第二ポートとストレージの第四ポートとを第二スイッチを経由して接続してなる第二経路を設置しており。サーバは、入出力処理（ＩＯ）を実行している第一経路に障害が発生すると、第一経路の不使用を決定し、第一経路に係る第一ポートと第三ポートとを検出し、第一ポートと第三ポートとを記述した入出力処理のキャンセルコマンド（ＩＯキャンセルコマンド）を生成して第二経路を介してストレージに送信する。ストレージは、入出力処理のキャンセルコマンドに基づいて、第一経路に係る第三ポートを検索し、サーバとの間の設けられた第一経路を介した入出力処理をキャンセルする。サーバは、ストレージ側での入出力処理のキャンセルが終了すると、第二経路を経由して入出力処理を再度実行する（ＩＯリトライ）。入出力処理をキャンセルすることは、前記入出力処理のうちの一部の入出力処理をキャンセルすることである。

【0010】

本発明の第四の態様は、複数の経路を介してストレージと接続されるサーバのコンピュータに実装されるプログラムである。サーバは第一ポートと第二ポートを具備し、ストレージは第三ポートと第四ポートを具備し、サーバの第一ポートとストレージの第三ポートとを第一スイッチを経由して接続してなる第一経路と、サーバの第二ポートとストレージの第四ポートとを第二スイッチを経由して接続してなる第二経路を設置している。サーバは、入出力処理（ＩＯ）を実行している第一経路に障害が発生すると、第一経路の不使用を決定し、第一経路に係る第一ポートと第三ポートとを検出し、第一ポートと第三ポートとを記述した入出力処理のキャンセルコマンド（ＩＯキャンセルコマンド）を生成して第二経路を介してストレージに送信して、第一経路を介した入出力処理をキャンセルさせる。サーバは、ストレージ側での入出力処理のキャンセルが終了すると、第二経路を経由して入出力処理を再度実行する（ＩＯリトライ）。入出力処理をキャンセルすることは、前記入出力処理のうちの一部の入出力処理をキャンセルすることである。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、サーバとストレージがマルチパス接続されたストレージシステムにおいて、経路障害時のパス切替に伴う入出力（ＩＯ）時の応答性能を改善することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係るストレージシステムの概略構成を示す示すブロック図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るストレージシステムのパス切替方法を示すシーケンス図である。

【図3】本発明の一実施形態に係るストレージシステムの詳細構成を示すブロック図である。

【図4】本発明の一実施形態に係るストレージシステムのＩＯキャンセル手順を示すシーケンス図である。

【図5】本発明の一実施形態に係るストレージシステムの最小構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明に係るストレージシステム、サーバ、パス切替方法、およびプログラムについて実施形態とともに添付図面を参照して詳細に説明する。

【0014】

［ストレージシステムの概略構成］
図１は、本発明の一実施形態に係るストレージシステム１の概略構成を示す。ストレージシステム１は、サーバＳＶ、複数の光インタフェースＳＦＰ１０、ＳＦＰ３０、ＳＦＰ４０、ＳＦＰ６０、複数のスイッチ２０、５０、及びストレージ７０を具備する。サーバＳＶには２台のＨＢＡ（Ｈｏｓｔ Ｂｕｓ Ａｄａｐｔｏｒ）ＨＢＡ１、ＨＢＡ２が搭載されている。ＨＢＡはコンピュータ本体にストレージ（外部記憶装置）を接続する機能を有する装置であり、例えば、半導体チップやケーブル差込口（ポート）などで構成され、広義にはネットワークカード（ＮＩＣ：Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）、狭義にはＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）やＦＣ（Ｆｉｂｅｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）などの規格に対応したストレージ接続のためのインタフェースカードである。ＦＣは、コンピュータ本体とストレージなどを結ぶ光ファイバーを用いた高速な接続規格であり、物理的仕様から伝送制御や通信プロトコルを規定しており、上位層としてＳＣＩＣやＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が用いられる。また、ｉＳＣＩＣ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ＳＣＩＣ）はコンピュータ本体とストレージの通信に用いられるＳＣＳＩコマンドをＩＰネットワークで経由する通信プロトコルであり、ＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ベースのコンピュータネットワークにストレージ装置を直接に接続できる。ＳＦＰ（Ｓｍａｌｌ Ｆｏｒｍ－ｆａｃｔｏｒ Ｐｌｕｇｇａｂｌｅ）は光ファイバーを通信機器に接続する光トランシーバの規格であり、光トランシーバ（光モジュール）は通信機器が送受信する電気信号とケーブルを流れる光信号との相互変換を行う装置である。なお、コンピュータや通信機器が相手方の装置と接続できず通信できない状態を「リンクダウン」といい、相手方装置との通信可能な状態を「リンクアップ」という。

【0015】

図１において、サーバＳＶに搭載されたＨＢＡ１はＳＦＰ１０を介してスイッチ２０に接続され、スイッチ２０はＳＦＰ３０を介してストレージ７０に接続される。同様に、サーバＳＶに搭載されたＨＢＡ２はＳＦＰ４０を介してスイッチ５０に接続され、スイッチ５０はＳＦＰ６０を介してストレージ７０に接続される。このように、サーバＳＶとストレージ７０との間に２つの経路が設置されており、マルチパス環境を実現している。サーバＳＶは、ＨＢＡから所定の経路を介してストレージ７０へＳＣＳＩコマンドを送信する。

【0016】

上記のＦＣやｉＳＣＳＩなどの通信規格によりパスが経路障害でリンクダウンした場合、例えば、ストレージ７０から見てスイッチ２０の接続先（ＳＦＰ１０とスイッチ２０との間の経路）がリンクダウンしても、ストレージ７０自体はリンクアップしているため、サーバＳＶから受けた入出力（ＩＯ）は仕掛り中のままとなる。特に、書込みＩＯ（ＷｒｉｔｅＩＯ）の場合、ストレージ７０はサーバＳＶからのデータ受信待ちの状態となる。そのとき、他の正常なポートから同一のリトライＩＯが発生しても、ストレージ７０の内部は書込状態（Ｗｒｉｔｅ）のため、キャッシュメモリをロックしており、先行のＩＯがタイムアウトするまで、リトライＩＯは待ち状態となる。サーバＳＶがＩＯを発行させた経路でＩＯをキャンセルする必要があるが、経路障害のため、サーバＳＶからＩＯキャンセルは発行できない。そのため、ストレージ７０のＩＯタイムアウトまで、ストレージ７０側でＩＯの処理が滞留する。

【0017】

また、リンクダウンまで至らないＣＲＣエラーなどの経路障害が発生する可能性がある。巡回冗長検査（ＣＲＣ：Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）ではデータの送信や記憶が正確に実行されたか調べており、データの一部の欠落や変更があると「ＣＲＣエラー（データエラー）」が発生します。ＣＲＣエラーなどの経路障害では、サーバＳＶはパス切替えを行い、例えば、ＳＦＰ１０、スイッチ２０、ＳＦＰ３０からなる経路を使用不可にして、ＳＦＰ４０、スイッチ５０、ＳＦＰ６０からなる経路に切り替える。しかし、パス切替えにより対象のＩＯをキャンセルすることができるが、経路障害に係るポートを使用してＩＯキャンセル通知がストレージ７０に到達する保証は無い。ＩＯキャンセルは、サーバＳＶがＩＯを発行したパスから実施する必要があるが、ＩＯキャンセル通知がＣＲＣエラーの場合、ＩＯキャンセル通知は破棄されるため、ストレージ７０に到達せず、ＩＯタイムアウトを待つことになる。また、正常な経路からＬＵＮ＿ＲｅｓｅｔでＩＯキャンセルを行うシステムも存在する。ＬＵＮ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｕｎｉｔ Ｎｕｍｂｅｒ）はＳＡＮにおいて複数の物理的なストレージ（ハードディスクやＳＳＤ）を識別する論理ユニット番号である。パスポリシーがラウンドロビン的な使用の場合、正常な経路から発行していたＩＯもキャンセルされるため、ＩＯキャンセルが不要な経路についてのＩＯリセットとリトライＩＯの分の応答遅延が発生する。

【0018】

本発明は、ストレージ、スイッチ、サーバ間での経路障害でサーバ側でのパス切替えのとき、サーバとストレージが連携してＩＯ応答遅延を低減させるよう構成される。つまり、障害経路を用いてサーバから発行されてストレージが仕掛っているＩＯを正常な経路からキャンセルすることで、ストレージが正常な経路からのリトライＩＯを速やかに受け付け、システムの応答遅延を低減するものである。

【0019】

［パス切替方法］
次に、本発明の一実施形態に係るストレージシステムのパス切替方法について説明する。図３は、ストレージシステム１のパス切替方法を示すシーケンス図（ステップＳ１０乃至Ｓ８０）である。ストレージシステム１において、サーバＳＶはマルチパスソフトウェアを実装しているものとする。

【0020】

まず、サーバＳＶのＨＢＡ１は、所定パス（ＳＦＰ１０、スイッチ２０、ＳＦＰ３０）を用いてストレージ７０との間でＩＯを実施しているものとする。ＩＯ実施中にＩＯタイムアウトやＩＯエラーが発生すると、サーバＳＶのマルチパスソフトウェアは経路障害を検出し（Ｓ１０）、ＨＢＡ２との代替パス（ＳＦＰ４０、スイッチ５０、ＳＦＰ６０）のみを使用するようにパス切替えを実施する（Ｓ２０）。サーバＳＶのマルチパスソフトウェアは、パス切替元のパス（ＳＦＰ１０、スイッチ２０、ＳＦＰ３０）におけるサーバ側のポートＩＤ（ＳＦＰ１０のポートＩＤ）と、ストレージ側のポートＩＤ（ＳＦＰ３０のポートＩＤ）をパス切替先のパス（ＳＦＰ４０、スイッチ５０、ＳＦＰ６０）を用いてストレージ７０に通知する（Ｓ３０）。

【0021】

ストレージ７０は、サーバＳＶからの通知を受領して、サーバ側のポートＩＤとストレージ側のポートＩＤが一致する経路をストレージ７０内の全てのポートについて検索し（Ｓ４０）、該当するストレージ側のポートＩＤに対応するサーバ側のポートＩＤに一致する仕掛りＩＯを内部でキャンセルする（Ｓ５０）。ストレージ７０は、パス切替先のパス（ＳＦＰ４０、スイッチ５０、ＳＦＰ６０）を用いて、ＩＯキャンセル完了をサーバＳＶに通知する。

【0022】

サーバＳＶは、パス切替先のパス（ＳＦＰ４０、スイッチ５０、ＳＦＰ６０）を用いてＩＯリトライを実施する（Ｓ７０）。ステップＳ５０によりパス切替元から発行されたＩＯはキャンセルされているため、ストレージ７０は、パス切替先から発行されたＩＯを即座に実施することができる。その後、サーバＳＶは、パス切替先のパス（ＳＦＰ４０、スイッチ５０、ＳＦＰ６０）を用いてＩＯを実施する。

【0023】

［ストレージシステムの詳細構成］
図３は、本発明の一実施形態に係るストレージシステム２の詳細構成を示す。ストレージシステム２は、サーバ１００、スイッチ２００、３００、ストレージ４００より構成されている。サーバ１００は２つのＨＢＡポート１６０、１７０を具備しており、ストレージ４００は２つのストレージポート４４０、４５０を具備している。ＨＢＡポート１６０、１７０はＳＦＰ規格に準拠したＨＢＡであり、ストレージポート４４０、４５０は光インタフェースのＳＦＰ規格に準拠している。サーバ１００は、ＨＢＡからＦＣやｉＳＣＳＩなどを用いてＳＣＳＩコマンドを所定経路経由でストレージ４００へ送信する。

【0024】

ストレージシステム２はマルチパス冗長構成を有しており、サーバ１００とストレージ４００とは２つのパスを経由してＩＯ通信が可能な状態となっている。具体的には、ＨＢＡポート１６０、スイッチ２００、ストレージポート４４０からなる第一パスと、ＨＢＡポート１７０、スイッチ３００、ストレージポート４５０からなる第二パスとが設けられている。サーバ１００は、例えば、ＣＰＵやＧＰＵなどを用いて所定プログラムを実行することにより複数の機能部１１０乃至１５０を実現している。具体的には、パス切替部１１０、ＩＯエラー検出部１２０、ＨＢＡポートＩＤ検出部１３０、ストレージポートＩＤ検出部１４０、ＩＯキャンセルコマンド通信部１５０を具備している。同様に、ストレージ４００もＩＯキャンセルコマンド通信部４１０、ＩＤ検索部４２０、ＩＯキャンセル部４３０を具備している。

【0025】

サーバ１００において、パス切替部１１０はマルチパス冗長性を管理しており、第一パス又は第二パスの何れを使用するか判定する。なお、第一パスと第二パスの両方を同時に使用可能としてもよい。ＩＯエラー検出部１２０は、サーバ１００がストレージ４００に発行したＩＯが正常に終了したか、ＩＯエラーで終了したかを監視している。ＩＯエラー検出部１２０は、ＩＯエラーを検出するとＩＯリトライを実施する。ＩＯエラーが一定の閾値を超えて発生した場合や、特定のポートがリンクダウンした場合には、特定のパスを使用しないようにパス切替部１１０に通知する。パス切替部１１０は、ＩＯエラー検出部１２０からの通知を受けて、特定パスを使用不可とし、代替パスを使用するようサーバ１００の通信を制御する。

【0026】

サーバ１００において、ＨＢＡポートＩＤ検出部１３０は、ＨＢＡポート固有の識別情報（ＩＤ）を取得する。ストレージポートＩＤ検出部１４０は、ＨＢＡから認識できるストレージポート固有の識別情報（ＩＤ）を取得する。ＩＯキャンセルコマンド通信部１５０は、ストレージ４００と通信を行って、ＩＯキャンセルなどの特殊コマンドを送信する。ストレージ４００において、ＩＯキャンセルコマンド通信部４１０は、サーバ１００のＩＯキャンセルコマンド通信部１５０と通信を行って、ＩＯキャンセルなどの特殊コマンドを受信する。ＩＤ検索部４２０は、特殊コマンドで指定されたストレージポートのＩＤを検索する。ＩＯキャンセル部４３０は、ＩＤ検索部４２０が検索したストレージポートについて、ＩＯキャンセルなどの特殊コマンドで指定されたＨＢＡポートのＩＤと一致するＩＯを検索し、当該ＩＯをキャンセルする。

【0027】

次に、ストレージシステム２の具体的な動作について詳細に説明する。以下の説明では、サーバ１００のＨＢＡポート１６０でＩＯにＣＲＣエラーが発生し、ＩＯエラーがパス切替えの閾値に到達した場合について説明する。サーバ１００において、ＩＯエラー検出部１２０はＩＯエラーが閾値に達したことを検知し、パス切替部１１０にＩＯエラーに該当するＨＢＡポート１６０のパスを使用しないよう通知する。これにより、パス切替部１１０はＨＢＡポート１７０のパスのみを使用するようパス切替えを行う。このとき、ＨＢＡポート１６０で仕掛っているＩＯをＨＢＡポート１７０から発行したとしても、ストレージ４００ではＩＯが滞留している。特に、Ｗｒｉｔｅコマンドでサーバ１００からストレージ４００にデータを特定アドレスに書き込むＩＯについて、ストレージ４００がサーバ１００からのデータを待っている場合や、ＣＲＣエラーによりデータが欠損した場合、ストレージ４００の内部では全てのデータが揃わないので待ち状態となる。つまり、データ受信のタイムアウトなどでＩＯをストレージ４００の内部でキャンセルされるまで、特定アドレスに対するＷｒｉｔｅコマンドはストレージ４００の内部で待たされることになる。本実施形態では、ＣＲＣエラーが発生する不安定な経路を使用せず、不安定なパスで発行されたＩＯのうちキャンセルが必要なＩＯのみを正常なパスからキャンセルする。

【0028】

サーバ１００において、ＨＢＡポートＩＤ検出部１３０は、予め、ＨＢＡポート固有のＩＤを取得して記憶する。ストレージポートＩＤ検出部１４０は、予め、ＨＢＡポートから認識できるストレージポート固有のＩＤを取得して記憶する。

【0029】

パス切替部１１０がパス切替を行うとき、パス切替元で使用しなくするパスに係るＨＢＡポート固有のＩＤをＨＢＡポートＩＤ検出部１３０から取得し、当該パスに係るストレージポート固有のＩＤをストレージポートＩＤ検出部１４０から取得する。パス切替部１１０は、ＨＢＡポートのＩＤとストレージポートのＩＤをＩＯキャンセルコマンド通信部１５０に通知する。

【0030】

ＩＯキャンセルコマンド通信部１５０は、ＩＯキャンセルに係る特殊コマンドをストレージ４００へ送信する。そのとき、ＨＢＡポートのＩＤとストレージポートのＩＤを特殊コマンドに入れてストレージ４００へ送信する。ストレージ４００において、ＩＯキャンセルコマンド通信部４１０が特殊コマンドを受信すると、ＩＤ検索部４２０は、ストレージ４００の全てのポートについて、特殊コマンドに記述されたストレージポートＩＤと一致するポートを検索し、どのポートがＩＯキャンセル対象かをＩＯキャンセル部４３０へ通知する。ＩＯキャンセル部４３０は、ＩＤ検索部４２０により検索されたストレージポートについて仕掛っているＩＯのうち、特殊コマンドで指定されるＨＢＡポートＩＤと一致するＩＯをキャンセルする。これにより、障害経路を使用せず、キャンセルする必要があるＩＯのみを選択的にキャンセルすることができる。

【0031】

［ＩＯキャンセル手順］
次に、ストレージシステム２におけるパス切替えのときのＩＯキャンセルの手順について説明する。図４は、ＩＯキャンセルの手順を示したシーケンス図（ステップＳ１００乃至Ｓ５００）である。サーバ１００のパス切替部１１０が、第一パス（ＨＢＡポート１６０、スイッチ２００、ストレージポート４４０）から第二パス（ＨＢＡポート１７０、スイッチ３００、ストレージポート４５０）へパス切替えを行うものとする。

【0032】

まず、サーバ１００において、ＩＯエラー検出部１２０は、ＩＯエラーが閾値に達したことを検知し、パス切替部１１０に第一パスのＨＢＡポート１６０をしないよう通知する（Ｓ１００）。これにより、パス切替部１１０はパス切替えを実施し、ＨＢＡポートＩＤ検出部１３０からＨＢＡポート１６０のＩＤを取得するとともに、ストレージポートＩＤ検出部１４０から第一パスに係るストレージポート４４０のＩＤを取得する（Ｓ２００）。サーバ１００は、ＨＢＡポート１６０のＩＤとストレージポート４４０のＩＤを記述したＩＯキャンセルコマンドを第二パス経由でストレージ４００に通知する（Ｓ３００）。

【0033】

ストレージ４００において、ＩＤ検索部４２０は、ＩＯキャンセルコマンドに基づいて、全てのストレージポートのうちからストレージポート４４０を検索して、ＩＯキャンセル部４３０へ通知する（Ｓ４００）。ＩＯキャンセル部４３０は、ＩＯキャンセルコマンドで指定されたＨＢＡポート１６０に係るＩＯのみをキャンセルする（Ｓ５００）。その後、サーバ１００は第二パスを用いてストレージ４００とＩＯを実行する（Ｓ６００）。

【0034】

［ストレージシステムの最小構成］
次に、本実施形態に係るストレージシステムの最小構成について説明する。図４は、最小構成を有するストレージシステム２のブロック図である。図４において、図３と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を割愛する。図４において、図３に示したＩＯキャンセルコマンド通信部１５０、４１０は割愛しており、ＨＢＡポートＩＤ検出部１３０とストレージポートＩＤ検出部１４０は、ＩＤ検出部１８０として纏めている。つまり、ＩＤ検出部１８０は、予め、ＨＢＡポート固有のＩＤを取得して記憶するとともに、ＨＢＡポートから認識できるストレージポート固有のＩＤを取得して記憶する。パス切替部１１０がパス切替えを行うとき、パス切替元で使用しなくするパスに係るＨＢＡポート固有のＩＤとストレージポート固有のＩＤをＩＤ検出部１８０から取得する。その後、サーバ１００からストレージ４００へＩＯキャンセルコマンドが送信される。ＩＯキャンセルコマンドとして、特殊コマンドには、ＨＢＡポートのＩＤとストレージポートのＩＤが記述されている。

【0035】

従来、ストレージシステムにおける経路障害によるパス切替えでは、障害となったパスのＩＯキャンセルを適切な範囲で実施しておらず、ＩＯリトライなどによる応答の遅延が発する。本発明は、障害となったパスではなく、正常な代替パスを用いてキャンセルが必要となったＩＯのみを選択的にキャンセルできる機構を備えている。すなわち、冗長パスを配置したサーバとストレージからなるシステム構成において、サーバ側の経路障害検出によってストレージに対するパスの切替えを行うとき、パス切替元のストレージポートでＩＯ処理が仕掛っているため、キャンセルが必要なＩＯのみを正常なパス経由でキャンセルすることで、システム全体としての応答性能を経路障害に拘わらず確保することができる。

【0036】

本実施形態は、上述のＦＣやｉＳＣＳＩなどの規格に準じたＳＣＳＩコマンドベースで設計されているが、その他に、ＮＶＭｅ（Ｎｏｎ－Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｍｅｍｏｒｙ Ｅｘｐｒｅｓｓ）などのＳＣＳＩベース以外であっても、サーバとストレージとの通信に用いるインタフェースであれば適用できる。ＮＶＭｅは、ＰＣＩｅ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｅｘｐｒｅｓｓ）で不揮発性の補助記憶装置を接続するためのインタフェース規格である。また、本実施形態では、ＣＲＣエラーによるＩＯタイムアウトについて説明したが、ＨＢＡとスイッチ間のリンクダウンについても適用可能である。

【0037】

上述の実施形態において、ストレージシステム（ＳＡＮなど）は全体としてコンピュータシステムを形成しており、マルチパスソフトウェア、パス切替方法、ＩＯキャンセル手順は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶される。コンピュータ（サーバなど）がプログラムを読み出して実行することによって、上記処理過程が実施される。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリなどをいう。また、コンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータがプログラムを実行するようにしても良い。さらに、コンピュータシステムとは、オペレーティングシステム（ＯＳ）や基本入出力システム（ＢＩＯＳ：Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）などのソフトウェアやサーバやストレージなどのハードウェアを含むものとする。

【0038】

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置などに格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する伝送媒体は、インターネットなどのネットワーク（通信網）や電話回線などの通信回線のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（又は、差分プログラム）であっても良い。

【0039】

最後に、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、ストレージシステムの構成も図１、図３、図５の構成に限定されるものではない。また、図２、図４に示した処理過程も一例であり、限定的なものではない。本発明は、添付した特許請求の範囲に定義される技術的範囲内での種々の変形例や設計変更及び改造を包含するものである。

【産業上の利用可能性】

【0040】

本発明は、サーバとストレージからなるストレージシステムにおける経路障害に起因するパス切替えを行うものであるが、上述のＳＡＮ環境に拘わらず、コンピュータと外部記憶装置とを通信接続してなるシステムにも適用可能である。

【符号の説明】

【0041】

１、２ ストレージシステム
１０、３０、４０、６０ ＳＦＰ
２０、５０ スイッチ
７０、４００ ストレージ
１００、ＳＶ サーバ
１１０ パス切替部
１２０ ＩＯエラー検出部
１３０ ＨＢＡポートＩＤ検出部
１４０ ストレージポートＩＤ検出部
１５０ ＩＯキャンセルコマンド通信部
１６０、１７０ ＨＢＡポート
１８０ ＩＤ検出部
２００、３００ スイッチ
４１０ ＩＯキャンセルコマンド通信部
４２０ ＩＤ検索部
４３０ ＩＯキャンセル部
４４０、４５０ ストレージポート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】