▶ インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションの特許一覧
(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】2024-09-19
(45)【発行日】2024-09-30
(54)【発明の名称】ストレージ・ドライブの動的パフォーマンス・クラス調節
(51)【国際特許分類】
G06F 3/06 20060101AFI20240920BHJP
G06F 11/30 20060101ALI20240920BHJP
【ＦＩ】
G06F3/06 306Z
G06F3/06 304N
G06F3/06 305C
G06F3/06 540
G06F11/30 140M
G06F11/30 155
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2021575513
(86)(22)【出願日】2020-06-11
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-08-31
(86)【国際出願番号】 IB2020055480
(87)【国際公開番号】W WO2020261020
(87)【国際公開日】2020-12-30
【審査請求日】2022-11-21
(31)【優先権主張番号】16/454,029
(32)【優先日】2019-06-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】390009531
【氏名又は名称】インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション
【氏名又は名称原語表記】ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＢＵＳＩＮＥＳＳ ＭＡＣＨＩＮＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【住所又は居所原語表記】Ｎｅｗ Ｏｒｃｈａｒｄ Ｒｏａｄ， Ａｒｍｏｎｋ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ １０５０４， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
(74)【代理人】
【識別番号】100112690
【弁理士】
【氏名又は名称】太佐 種一
(72)【発明者】
【氏名】グプタ、ローケーシュ、モハン
(72)【発明者】
【氏名】ボーリック、マシュー
(72)【発明者】
【氏名】ニールセン、カール、アレン
(72)【発明者】
【氏名】ロビソン、マイカ
【審査官】北村 学
(56)【参考文献】
【文献】特開２００４－３３４５６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１８２４０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００８－５１６３０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１２／１６９０２７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１７／０９０１７６（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０６Ｆ ３／０６
Ｇ０６Ｆ １１／３０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のストレージ・ドライブのＩ／Ｏ性能のパフォーマンス・クラスを動的に変化させてストレージ・ドライブのエージングまたは摩耗あるいはその両方を補償するための方法であって、複数のストレージ・ドライブのオーバープロビジョニングの量の特性をストレージ環境内で監視することであって、各ストレージ・ドライブが、前記ストレージ・ドライブに関連付けられた個別の前記パフォーマンス・クラスをそれぞれ割り当てられて有する、監視することと、
前記特性を判定して、前記オーバープロビジョニングの量が指定のレベルより下に落ちた前記ストレージ・ドライブは、論理ストレージ容量を減らし、前記オーバープロビジョニングの量を増加させること、
前記オーバープロビジョニングの量の増加に基づいて、前記オーバープロビジョニングの量の増加した前記ストレージ・ドライブにそれぞれ割り当てられている前記個別の前記パフォーマンス・クラスを変更すること、および
前記ストレージ・ドライブのそれぞれ割り当てられている前記個別の前記パフォーマンス・クラスに基づいて、同じ前記個別の前記パフォーマンス・クラスの前記ストレージ・ドライブを同じストレージ・グループ内に置いて、様々なストレージ・グループ内の前記ストレージ・ドライブを再編成すること
を周期的に実行することと
を含む、方法。
【請求項2】
前記ストレージ・グループが、ＲＡＩＤアレイである、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記ストレージ・グループが、階層化したストレージ環境におけるストレージ階層である、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記ストレージ・グループが、一定のＩ／Ｏワークロードをサポートするように構成されたストレージ・ドライブのグループである、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
複数のストレージ・ドライブのＩ／Ｏ性能のパフォーマンス・クラスを動的に変化させてストレージ・ドライブのエージングまたは摩耗あるいはその両方を補償するためのコンピュータ・プログラム製品であって、前記コンピュータ・プログラム製品が、コンピュータ使用可能プログラム・コードを具現化したコンピュータ可読媒体を備え、前記コンピュータ使用可能プログラム・コードが、少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、複数のストレージ・ドライブのオーバープロビジョニングの量の特性をストレージ環境内で監視することであって、各ストレージ・ドライブが、前記ストレージ・ドライブに関連付けられた個別の前記パフォーマンス・クラスをそれぞれ割り当てられて有する、監視することと、
前記特性を判定して、前記オーバープロビジョニングの量が指定のレベルより下に落ちた前記ストレージ・ドライブは、論理ストレージ容量を減らし、前記オーバープロビジョニングの量を増加させること、
前記オーバープロビジョニングの量の増加に基づいて、前記オーバープロビジョニングの量の増加した前記ストレージ・ドライブにそれぞれ割り当てられている前記個別の前記パフォーマンス・クラスを変更すること、および
前記ストレージ・ドライブのそれぞれ割り当てられている前記個別の前記パフォーマンス・クラスに基づいて、同じ前記個別の前記パフォーマンス・クラスの前記ストレージ・ドライブを同じストレージ・グループ内に置いて、様々なストレージ・グループ内の前記ストレージ・ドライブを再編成すること
を周期的に実行することと
を実行するように構成される、コンピュータ・プログラム製品。
【請求項6】
前記ストレージ・グループが、ＲＡＩＤアレイである、請求項５に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項7】
前記ストレージ・グループが、階層化したストレージ環境におけるストレージ階層である、請求項５に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項8】
前記ストレージ・グループが、一定のＩ／Ｏワークロードをサポートするように構成されたストレージ・ドライブのグループである、請求項５に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項9】
複数のストレージ・ドライブのＩ／Ｏ性能のパフォーマンス・クラスを動的に変化させてストレージ・ドライブのエージングまたは摩耗あるいはその両方を補償するためのシステムであって、前記システムが、少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに連結され、前記少なくとも１つのプロセッサ上での実行のための命令を格納する少なくとも１つのメモリ・デバイスと
を備え、前記命令が、
複数のストレージ・ドライブのオーバープロビジョニングの量の特性をストレージ環境内で監視することであって、各ストレージ・ドライブが、前記ストレージ・ドライブに関連付けられた個別の前記パフォーマンス・クラスをそれぞれ割り当てられて有する、監視することと、
前記特性を判定して、前記オーバープロビジョニングの量が指定のレベルより下に落ちた前記ストレージ・ドライブは、論理ストレージ容量を減らし、前記オーバープロビジョニングの量を増加させること、
前記オーバープロビジョニングの量の増加に基づいて、前記オーバープロビジョニングの量の増加した前記ストレージ・ドライブにそれぞれ割り当てられている前記個別の前記パフォーマンス・クラスを変更すること、および
前記ストレージ・ドライブのそれぞれ割り当てられている前記個別の前記パフォーマンス・クラスに基づいて、同じ前記個別の前記パフォーマンス・クラスの前記ストレージ・ドライブを同じストレージ・グループ内に置いて、様々なストレージ・グループ内の前記ストレージ・ドライブを再編成すること
を周期的に実行することと
を前記少なくとも１つのプロセッサに行わせる、システム。
【請求項10】
前記ストレージ・グループが、ＲＡＩＤアレイである、請求項９に記載のシステム。
【請求項11】
前記ストレージ・グループが、階層化したストレージ環境におけるストレージ階層である、請求項９に記載のシステム。
【請求項12】
前記ストレージ・グループが、一定のＩ／Ｏワークロードをサポートするように構成されたストレージ・ドライブのグループである、請求項９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ストレージ・ドライブのエージングまたは摩耗あるいはその両方を動的に補償するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ＲＡＩＤ（すなわち、独立ディスクの冗長アレイ）は、冗長性を通じて、向上したストレージ機能および信頼性を提供するストレージ技術である。ＲＡＩＤは、複数のストレージ・ドライブ構成要素（例えば、ディスク・ドライブまたはソリッド・ステート・ドライブあるいはその両方）を結合して論理ユニットにすることによって作り出される。その後、「ＲＡＩＤレベル」と呼ばれる様々な技術を使用して、ドライブ全体にデータを分散させる。標準的なＲＡＩＤレベルは、ＲＡＩＤレベル１から６を現在含み、ストライピング、ミラーリング、またはパリティ、あるいはその組合せを用いてデータ冗長性を提供するＲＡＩＤ構成の基本セットである。構成のそれぞれは、（１）データ信頼性の向上、および（２）Ｉ／Ｏ性能の向上という、２つの主要な目標間のバランスを提供する。
【0003】
ＲＡＩＤ内のストレージ・ドライブが新しいとき、ストレージ・ドライブは、一定の性能特性または仕様を有することができる。これらの特性または仕様は、パフォーマンス・クラス、一日あたりの書込み回数（writes-per-day）分類、ストレージ容量、オーバープロビジョニング（over-provisioning）の量、等の用語で表現することができる。それでも、ストレージ・ドライブがエージングし、摩耗すると、ストレージ・ドライブは、新しいときに提供できた同じ性能特性または仕様を提供できなくなる可能性がある。これにより、一定の性能要件を有し得る、一定のＲＡＩＤアレイ、ストレージ階層、またはワークロードにおいて使用するのに、ストレージ・ドライブが適さなくなる可能性がある。ストレージ・ドライブの摩耗またはエージングを無視し、ストレージ・ドライブのエージングまたは摩耗あるいはその両方に関わらず、これらのストレージ・ドライブに同じワークロードを送ると、ストレージ・ドライブは、高い故障率、または低下したライフ・サイクル、あるいはその両方を過度に示す可能性がある。
【0004】
前述を考慮すると、必要とされるのは、ストレージ・ドライブのエージングまたは摩耗あるいはその両方を動的に補償するためのシステムおよび方法である。理想的には、このようなシステムおよび方法は、ストレージ・ドライブのエージングまたは摩耗あるいはその両方に基づいて、適切なＲＡＩＤアレイ、ストレージ階層、またはワークロードにストレージ・ドライブを周期的に再割当てすることになる。また、このようなシステムおよび方法は、故障率を理想的に低下させ、ストレージ・ドライブの有効寿命を増加させることになる。
【発明の概要】
【0005】
本発明は、現行の技術に応じて、および具体的には、現在利用可能なシステムおよび方法でまだ完全に解決されていない、当技術分野における問題および必要性に応じて開発されてきた。したがって、本発明の実施形態は、ストレージ・ドライブのエージングまたは摩耗あるいはその両方を動的に補償するために開発されてきた。本発明の特徴および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲から、より完全に明らかになるか、または、以下に示すような、本発明の実践によって習得することができる。
【0006】
前述と一致した、複数のストレージ・ドライブのパフォーマンス・クラスを動的に変化させるための方法を開示する。１つの実施形態では、このような方法は、複数のストレージ・ドライブの特性（例えば、エージング、摩耗、等）をストレージ環境内で監視する。各ストレージ・ドライブは、ストレージ・ドライブに関連付けられたパフォーマンス・クラスを有する。特性に基づいて、方法は、ストレージ・ドライブのパフォーマンス・クラスを周期的に変更する。次に、方法は、ストレージ・ドライブのパフォーマンス・クラスに基づいて、様々なストレージ・グループ（例えば、ＲＡＩＤアレイ、ストレージ階層、ワークロード、等）内のストレージ・ドライブを再編成する。例えば、方法は、同じパフォーマンス・クラスのストレージ・ドライブを同じストレージ・グループ内にできる限り置くことができる。
【0007】
また、対応するシステムおよびコンピュータ・プログラム製品を開示し、本明細書で特許請求する。
【0008】
本発明の利点を容易に理解するために、添付の図面に示す固有の実施形態を参照することによって、上記で簡単に説明した本発明のより詳しい説明を提供する。これらの図面が本発明の典型的な実施形態を描写するにすぎず、したがってその範囲の限定とみなされないことを理解して、添付の図面を使用してさらに具体的かつ詳細に本発明を記述し、説明する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明によるシステムおよび方法を実施し得るネットワーク環境の一例を示す高レベル・ブロック図である。
【図2】１つまたは複数のＲＡＩＤまたはストレージ階層を実施し得るストレージ・システムの１つの実施形態を示す高レベル・ブロック図である。
【図3】様々なストレージ・ドライブ、および新しいときのストレージ・ドライブに関連付けられたパフォーマンス・クラスを示す高レベル・ブロック図である。
【図4】ストレージ・ドライブがエージングするときのストレージ・ドライブのパフォーマンス・クラスの低下を示す高レベル・ブロック図である。
【図5】ストレージ・ドライブのパフォーマンス・クラスに基づく、ＲＡＩＤ内のストレージ・ドライブの再編成を示す高レベル・ブロック図である。
【図6】ストレージ・ドライブの一日あたりの書込み回数分類に基づく、ＲＡＩＤ内のストレージ・ドライブの再編成を示す高レベル・ブロック図である。
【図7】ストレージ・ドライブの論理ストレージ容量に基づく、ＲＡＩＤ内のストレージ・ドライブの再編成を示す高レベル・ブロック図である。
【図8】本発明による、ドライブ監視モジュール内の様々なサブ・モジュールを示す高レベル・ブロック図である。
【図9】本発明による、再分類モジュール内の様々なサブ・モジュールを示す高レベル・ブロック図である。
【図10】ドライブ特性に基づいてストレージ・ドライブを再編成するための方法の１つの実施形態を示す流れ図である。
【図11】ストレージ・ドライブのパフォーマンス・クラスに基づいてストレージ・ドライブを再編成するための方法の１つの実施形態を示す流れ図である。
【図12】ストレージ・ドライブの一日あたりの書込み回数分類に基づいてストレージ・ドライブを再編成するための方法の１つの実施形態を示す流れ図である。
【図13】ストレージ・ドライブの論理ストレージ容量に基づいてストレージ・ドライブを再編成するための方法の１つの実施形態を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明の構成要素は、本明細書で図に全体的に記述し、示すように、多種多様な異なる構成で配置し、設計できることが容易に理解されよう。したがって、図に表すような、本発明の実施形態の以下のより詳細な説明は、特許請求するように、本発明の範囲を限定することを意図するものではなく、本発明による現時点で想定される実施形態の一定の例の代表的なものにすぎない。今説明する実施形態は、図面への参照により、最も良く理解され、全体にわたって同様の部品が同様の番号によって指名される。
【0011】
本発明は、システム、方法、またはコンピュータ・プログラム製品、あるいはその組合せとして具体化することができる。コンピュータ・プログラム製品は、本発明の態様をプロセッサが実行するためのコンピュータ可読プログラム命令を有するコンピュータ可読ストレージ媒体（または複数の媒体）を含むことができる。
【0012】
コンピュータ可読ストレージ媒体は、命令実行デバイスによる使用のための命令を保持し、格納できる有形デバイスであってもよい。コンピュータ可読ストレージ媒体は、例えば、電子ストレージ・システム、磁気ストレージ・システム、光ストレージ・システム、電磁気ストレージ・システム、半導体ストレージ・システム、または前述の適切ないずれかの組合せであってもよいがこれらに限定されない。コンピュータ可読ストレージ媒体のより具体的な例の完全に網羅されていないリストは、ポータブル・コンピュータ・ディスケット、ハード・ディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル・リード・オンリ・メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュ・メモリ）、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、ポータブル・コンパクト・ディスク・リード・オンリ・メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）、メモリ・スティック、フロッピー（Ｒ）・ディスク、命令が記録されたパンチ・カードまたは溝内隆起構造などの機械的にエンコードされたデバイス、および前述の適切ないずれかの組合せを含む。コンピュータ可読ストレージ媒体は、本明細書で使用するように、電波もしくは他の自由に伝搬する電磁波、導波路もしくは他の伝送媒体を通じて伝搬する電磁波（例えば、光ファイバ・ケーブルを通過する光パルス）、またはワイヤを通じて伝送される電気信号などの、本質的に一時的な信号であると解釈するべきではない。
【0013】
本明細書で説明するコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ可読ストレージ媒体からそれぞれの計算／処理デバイスに、あるいは、例えば、インターネット、ローカル・エリア・ネットワーク、ワイド・エリア・ネットワーク、もしくはワイヤレス・ネットワーク、またはその組合せといったネットワークを介して、外部コンピュータまたは外部ストレージ・システムに、ダウンロードすることができる。ネットワークは、銅伝送ケーブル、光伝送ファイバ、ワイヤレス伝送、ルータ、ファイアウォール、スイッチ、ゲートウェイ・コンピュータ、またはエッジ・サーバ、あるいはその組合せを備えることができる。各計算／処理デバイス内のネットワーク・アダプタ・カードまたはネットワーク・インターフェースは、コンピュータ可読プログラム命令をネットワークから受け取り、それぞれの計算／処理デバイス内のコンピュータ可読ストレージ媒体に格納するためにコンピュータ可読プログラム命令を転送する。
【0014】
本発明の動作を実行するためのコンピュータ可読プログラム命令は、アセンブラ命令、インストラクション・セット・アーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、機械語命令、機械依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、または、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ（Ｒ）、Ｃ＋＋、等などのオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語、もしくは類似のプログラミング言語などの従来の手続き型プログラミング言語を含む、１つもしくは複数のプログラミング言語の任意の組合せで書かれたソース・コードもしくはオブジェクト・コードであってもよい。
【0015】
コンピュータ可読プログラム命令は、全面的にユーザのコンピュータ上で、または部分的にユーザのコンピュータ上で、スタンド・アロン・ソフトウェア・パッケージとして、あるいは、部分的にユーザのコンピュータおよび部分的にリモート・コンピュータ上で、または全面的にリモート・コンピュータもしくはサーバ上で実行することができる。後者のシナリオでは、リモート・コンピュータは、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）もしくはワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意のタイプのネットワークを通じて、ユーザのコンピュータに接続することができ、または、接続は、（例えば、インターネット・サービス・プロバイダを使用して、インターネットを通じて）外部コンピュータに対して行うことができる。いくつかの実施形態では、例えば、プログラマブル・ロジック回路、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、またはプログラマブル・ロジック・アレイ（ＰＬＡ）を含む電子回路機器は、本発明の態様を実施するために、コンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用して電子回路機器を個別化にすることによって、コンピュータ可読プログラム命令を実行することができる。
【0016】
本発明の態様は、本発明の実施形態による方法、装置（システム）、およびコンピュータ・プログラム製品の流れ図またはブロック図あるいはその両方を参照しながら本明細書で説明することができる。流れ図またはブロック図あるいはその両方の各ブロック、ならびに流れ図またはブロック図あるいはその両方におけるブロックの組合せは、コンピュータ可読プログラム命令によって実施できることが理解されよう。
【0017】
これらのコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサを介して実行する命令が、流れ図またはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックで指定された機能／動作を実施するための手段を作り出すべく、機械を生み出すために、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサに提供することができる。また、これらのコンピュータ可読プログラム命令は、流れ図またはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックで指定された機能／動作の態様を実施する命令を含む製品を、命令を格納したコンピュータ可読ストレージ媒体が備えるべく、コンピュータ可読ストレージ媒体に格納することができ、特定の手法で機能するように、コンピュータ、プログラム可能データ処理装置、または他のデバイス、あるいはその組合せに指図することができる。
【0018】
また、コンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ、他のプログラム可能装置、または他のデバイス上で実行する命令が、流れ図またはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックで指定された機能／動作を実施するべく、コンピュータ実施処理を生み出すために、コンピュータ、他のプログラム可能装置、または他のデバイス上で一連の動作ステップを実行するため、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、または他のデバイス上にロードすることができる。
【0019】
図１を参照して、ネットワーク環境１００の一例を示す。ネットワーク環境１００は、本発明によるシステムおよび方法を実施し得る環境の一例を示すために提示する。ネットワーク環境１００は、例として、また限定ではなく提示する。実際には、本明細書で開示するシステムおよび方法は、図示のネットワーク環境１００に加えて、多種多様な異なるネットワーク環境に適用できる可能性がある。
【0020】
図示のように、ネットワーク環境１００は、ネットワーク１０４によって相互接続された１つまたは複数のコンピュータ１０２、１０６を含む。ネットワーク１０４は、例えば、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）１０４、ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）１０４、インターネット１０４、イントラネット１０４等を含むことができる。特定の実施形態では、コンピュータ１０２、１０６は、（「ホスト」１０６または「ホスト・システム」１０６と本明細書でさらに呼ばれる）クライアント・コンピュータ１０２とサーバ・コンピュータ１０６の両方を含むことができる。一般に、クライアント・コンピュータ１０２は、通信セッションを始め、その一方で、サーバ・コンピュータ１０６は、クライアント・コンピュータ１０２からのリクエストを待ち、これに応答する。特定の実施形態では、コンピュータ１０２またはサーバ１０６あるいはその両方は、１つまたは複数の内部または外部の直接接続型ストレージ・システム１１２（例えば、ハード・ストレージ・ドライブ、ソリッド・ステート・ドライブ、テープ・ドライブ等のアレイ）に接続することができる。これらのコンピュータ１０２、１０６および直接接続型ストレージ・システム１１２は、ＡＴＡ、ＳＡＴＡ、ＳＣＳＩ、ＳＡＳ、ファイバ・チャネル等などのプロトコルを使用して通信することができる。
【0021】
特定の実施形態では、ネットワーク環境１００は、（例えば、ネットワーク接続型ストレージを使用するとき）ストレージ・エリア・ネットワーク（ＳＡＮ：storage-area-network）１０８またはＬＡＮ１０８などの、サーバ１０６の背後にあるストレージ・ネットワーク１０８を含むことができる。このネットワーク１０８は、ハード・ディスク・ドライブまたはソリッド・ステート・ドライブのアレイ１１０ａ、テープ・ライブラリ１１０ｂ、個々のハード・ディスク・ドライブ１１０ｃまたはソリッド・ステート・ドライブ１１０ｃ、テープ・ドライブ１１０ｄ、ＣＤ－ＲＯＭライブラリ等などの、１つまたは複数のストレージ・システム１１０にサーバ１０６を接続することができる。ストレージ・システム１１０にアクセスするために、ホスト・システム１０６は、ホスト１０６上の１つまたは複数のポートからストレージ・システム１１０上の１つまたは複数のポートへの物理接続で通信することができる。接続は、スイッチ、ファブリック、直接接続、等を通じたものであってもよい。特定の実施形態では、サーバ１０６およびストレージ・システム１１０は、ファイバ・チャネル（ＦＣ）またはｉＳＣＳＩなどのネットワーク規格を使用して通信することができる。
【0022】
図２を参照して、ハード・ディスク・ドライブ２０４またはソリッド・ステート・ドライブ２０４あるいはその両方のアレイを収めるストレージ・システム１１０ａの一例を示す。ストレージ・システム１１０ａの内部構成要素を示すが、なぜなら、特定の実施形態では、このようなストレージ・システム１１０ａ内で、ＲＡＩＤアレイを全てまたは部分的に実施できるからである。図示のように、ストレージ・システム１１０ａは、ストレージ・コントローラ２００、１つまたは複数のスイッチ２０２、および、ハード・ディスク・ドライブ２０４またはソリッド・ステート・ドライブ２０４（例えば、フラッシュ・メモリ・ベースのドライブ２０４）あるいはその両方などの、１つまたは複数のストレージ・ドライブ２０４を含む。ストレージ・コントローラ２００は、１つまたは複数のホスト・システム１０６（例えば、ｚ／ＯＳ（Ｒ）、ｚＶＭ（Ｒ）等などのオペレーティング・システムを実行するオープン・システムまたはメインフレーム・サーバ１０６あるいはその両方）が、１つまたは複数のストレージ・ドライブ２０４内のデータにアクセスできるようにすることができる。
【0023】
選択した実施形態では、ストレージ・コントローラ２００は、１つまたは複数のサーバ２０６ａ、２０６ｂを含む。また、ストレージ・コントローラ２００は、ホスト・システム１０６およびストレージ・ドライブ２０４にストレージ・コントローラ２００を接続するための、ホスト・アダプタ２０８およびデバイス・アダプタ２１０をそれぞれ含むことができる。複数のサーバ２０６ａ、２０６ｂは、接続したホスト・システム１０６がデータを常に利用できることを保証するために、冗長性をもたらすことができる。したがって、１つのサーバ２０６ａが故障したとき、他のサーバ２０６ｂは、ホスト・システム１０６とストレージ・ドライブ２０４との間でＩ／Ｏを継続できることを保証するために、故障したサーバ２０６ａのＩ／Ｏロードを回復させることができる。この処理は、「フェイルオーバ」と呼ぶことができる。
【0024】
選択した実施形態では、各サーバ２０６は、１つまたは複数のプロセッサ２１２およびメモリ２１４を含む。メモリ２１４は、揮発性メモリ（例えば、ＲＡＭ）、および不揮発性メモリ（例えば、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ハード・ディスク、フラッシュ・メモリ等）を含むことができる。特定の実施形態では、揮発性および不揮発性メモリは、プロセッサ２１２上で動き、ストレージ・ドライブ２０４内のデータにアクセスするために使用される、ソフトウェア・モジュールを格納することができる。これらのソフトウェア・モジュールは、ストレージ・ドライブ２０４内の論理ボリュームへの全ての読込みおよび書込みリクエストを管理することができる。
【0025】
図２に示すものと同様のアーキテクチャを有するストレージ・システム１１０ａの一例は、ＩＢＭ ＤＳ８０００（ＴＭ）エンタープライズ・ストレージ・システムである。ＤＳ８０００（ＴＭ）は、連続動作をサポートするように設計されたディスクおよびソリッド・ステート・ストレージを提供する高性能、高容量ストレージ・コントローラである。それでも、本明細書で開示する技術は、ＩＢＭ ＤＳ８０００（ＴＭ）エンタープライズ・ストレージ・システム１１０ａに限定されず、システム１１０に関連付けられた製造業者、製品名、または構成要素もしくは構成要素名に関わらず、任意の同等または類似のストレージ・システム１１０において実施することができる。本発明の１つまたは複数の実施形態から恩恵を受け得るいずれのストレージ・システムも、本発明の範囲に含まれるものとみなされる。したがって、ＩＢＭ ＤＳ８０００（ＴＭ）を、例としてのみ、また限定することなく提示する。
【0026】
図３を参照すると、特定の実施形態では、ストレージ・システム１１０ａのストレージ・ドライブ２０４は、信頼性またはＩ／Ｏ性能あるいはその両方の所望のレベルを提供するように、１つまたは複数のＲＡＩＤアレイ３０４内に構成することができる。ＲＡＩＤアレイ３０４は、複数のストレージ・ドライブ構成要素（例えば、ディスク・ドライブ２０４またはソリッド・ステート・ドライブ２０４あるいはその両方）を結合して論理ユニットにすることによって、作り出される。その後、「ＲＡＩＤレベル」と呼ばれる様々な技術を使用して、ドライブ全体にデータを分散させる。標準的なＲＡＩＤレベルは、ＲＡＩＤレベル１から６を現在含み、ストライピング、ミラーリング、またはパリティ、あるいはその組合せを用いてデータ冗長性を提供するＲＡＩＤ構成の基本セットである。構成のそれぞれは、（１）データ信頼性の向上、および（２）Ｉ／Ｏ性能の向上という、２つの主要な目標間のバランスを提供する。
【0027】
ＲＡＩＤアレイ３０４内のストレージ・ドライブ２０４が新しいとき、ストレージ・ドライブ２０４は、一定の性能特性または仕様を有することができる。これらの特性または仕様は、パフォーマンス・クラス、一日あたりの書込み回数分類、ストレージ容量、オーバープロビジョニングの量、等の用語で表現することができる。それでも、ストレージ・ドライブ２０４がエージングし、摩耗すると、ストレージ・ドライブ２０４は、新しいときに提供できた同じ性能特性または仕様を提供できなくなる可能性がある。これにより、一定の性能要件を有し得る、一定のＲＡＩＤアレイ３０４、ストレージ階層、またはワークロードで使用するのに、ストレージ・ドライブ２０４が適さなくなる可能性がある。ストレージ・ドライブ２０４の摩耗またはエージングを無視し、ストレージ・ドライブ２０４のエージングまたは摩耗あるいはその両方に関わらず、これらのストレージ・ドライブ２０４に同じワークロードを送ると、ストレージ・ドライブ２０４は、高い故障率、または低下したライフ・サイクル、あるいはその両方を過度に示す可能性がある。
【0028】
したがって、システムおよび方法は、ストレージ・ドライブ２０４のエージングまたは摩耗あるいはその両方を動的に補償する必要がある。理想的には、このようなシステムおよび方法は、ストレージ・ドライブ２０４のエージングまたは摩耗あるいはその両方に基づいて、適切なＲＡＩＤアレイ３０４、ストレージ階層、またはワークロードにストレージ・ドライブ２０４を周期的に再割当てすることになる。また、このようなシステムおよび方法は、故障率を理想的に低下させ、ストレージ・ドライブ２０４の有効寿命を増加させることになる。
【0029】
図３に示すように、ストレージ・ドライブ２０４が新しいとき、新しいストレージ・ドライブ２０４は、新しいストレージ・ドライブ２０４に関連付けられた一定のパフォーマンス・クラスを有することができる。例えば、ストレージ・ドライブ２０４は、パフォーマンス・クラスＡ、Ｂ、またはＣを割り当てられており、ここで、パフォーマンス・クラスＡは、パフォーマンス・クラスＢよりパフォーマンス（例えば、Ｉ／Ｏ性能）が良く、パフォーマンス・クラスＢは、パフォーマンス・クラスＣよりパフォーマンスが良い。図示の実施形態では、ＲＡＩＤアレイ３０４のそれぞれは、同じパフォーマンス・クラス（この例では、パフォーマンス・クラスＡ）のストレージ・ドライブ２０４でスタートするが、これは、全ての実施形態において必要なわけではない。例えば、ＲＡＩＤアレイ３０４の中には、ＲＡＩＤアレイ３０４の性能要件に応じて、低い方のパフォーマンス・クラス（例えば、パフォーマンス・クラスＢまたはＣ）のストレージ・ドライブ２０４を割り当てられるものがあってもよい。
【0030】
時間が経つにつれて、ＲＡＩＤアレイ３０４内の一定のストレージ・ドライブ２０４の故障および交換により、ＲＡＩＤアレイ３０４は、異なるエージングまたは摩耗あるいはその両方の特性を有するストレージ・ドライブ２０４から構成される可能性がある。それでも、ストレージ・ドライブ２０４がエージングし、摩耗すると、ストレージ・ドライブ２０４は、同じ性能特性または仕様を提供できなくなるか、受入れ可能な故障率または低下したライフ・サイクル以上のものを示すことなく、提供できなくなる可能性がある。それでも、一定のパフォーマンス・クラスのストレージ・ドライブ２０４がエージングまたは摩耗あるいはその両方をすると、ストレージ・ドライブ２０４は、パフォーマンス・クラスを最初に割り当てられた結果として、同じように使用され続ける可能性がある。
【0031】
特定の実施形態では、本発明によるシステムおよび方法は、ストレージ環境内のストレージ・ドライブ２０４の特性（例えば、エージングまたは摩耗あるいはその両方）を監視し、適切なパフォーマンス・クラスにストレージ・ドライブ２０４を周期的に再分類することができる。例えば、３年という予想寿命のストレージ・ドライブ２０４について、ストレージ・ドライブ２０４は、パフォーマンス・クラスＡを最初に割り当てることができる。１年目の使用の後、ストレージ・ドライブ２０４は、パフォーマンス・クラスＢに下げることができる。２年目の使用の後、ストレージ・ドライブ２０４は、パフォーマンス・クラスＣに下げることができる。ストレージ・ドライブ２０４に新しいパフォーマンス・クラスを割り当てるたびに、ストレージ・ドライブ２０４は、まだ行われていなければ、適切なストレージ・グループ（例えば、ＲＡＩＤアレイ３０４、階層化したストレージ環境におけるストレージ階層、特定のワークロード要件を伴うストレージ・ドライブ２０４、等）内に置くことができる。これは、ストレージ・グループ（例えば、ＲＡＩＤアレイ３０４、ストレージ階層、ワークロード、等）が、同じパフォーマンス・クラスのストレージ・ドライブ２０４をできる限り収めるように、ストレージ環境において、一定のパフォーマンス・クラスのストレージ・ドライブ２０４を異なるパフォーマンス・クラスのストレージ・ドライブ２０４と入れ替えることによって達成することができる。
【0032】
図３に示すように、特定の実施形態では、１つまたは複数のモジュール３００、３０２、３０３は、本発明による様々な特徴および機能を提供するために使用することができる。例えば、ドライブ監視モジュール３００は、ストレージ・ドライブのエージング、使用、または摩耗、あるいはその組合せなどの、ストレージ・ドライブ特性を監視するように構成することができる。対照的に、ドライブ再分類モジュール３０２は、ストレージ・ドライブ２０４をその特性に従って周期的に再分類するように構成することができる。例えば、ドライブ再分類モジュール３０２は、エージングまたは摩耗すると、ストレージ・ドライブ２０４のパフォーマンス・クラスを下げることができる。ストレージ・ドライブ２０４を再分類すると、ドライブ再編成モジュール３０３は、ストレージ環境内のストレージ・ドライブ２０４をその分類に従って再編成するように構成することができる。例えば、特定の実施形態では、ドライブ再編成モジュール３０３は、同じパフォーマンス・クラスのストレージ・ドライブ２０４を、同じＲＡＩＤアレイ３０４または同じストレージ階層内などの同じストレージ・グループ内にできる限り置くことができる。
【0033】
図４は、ドライブ再分類モジュール３０２でストレージ・ドライブ２０４を再分類した後の図３のＲＡＩＤアレイ３０４を示す。図示のように、数時間が経過し、ＲＡＩＤアレイ３０４内の様々なストレージ・ドライブ２０４を、同じまたは異なるパフォーマンス・クラスの他のストレージ・ドライブ２０４と置き替えるか、取り替えた後、ＲＡＩＤアレイ３０４内のストレージ・ドライブ２０４は、異なるエージングまたは摩耗あるいはその両方の特性を有する可能性がある。これらのエージングまたは摩耗あるいはその両方の特性に基づいて、ドライブ再分類モジュール３０２は、ストレージ・ドライブ２０４のエージングまたは摩耗あるいはその両方を反映するように、ストレージ・ドライブ２０４のパフォーマンス・クラスを変更することができる。例えば、図４に示すように、ストレージ環境は、ストレージ・ドライブ２０４の製造業者の仕様、あるいは、ストレージ・ドライブ２０４のエージングもしくは摩耗またはその両方に基づいて、パフォーマンス・クラスＡ、Ｂ、またはＣとして分類されたストレージ・ドライブ２０４を収めることができる。これは、図４に示すような、異なるパフォーマンス・クラスのストレージ・ドライブ２０４をＲＡＩＤアレイ３０４が収めるシナリオを作り出す。特定の実施形態では、最も低いパフォーマンス・クラスを有するストレージ・ドライブ２０４は、ＲＡＩＤアレイ３０４全体のパフォーマンスを定義する可能性がある。すなわち、ＲＡＩＤアレイ３０４は、その最も低い性能のストレージ・ドライブ２０４（すなわち、最も低いパフォーマンス・クラスのストレージ・ドライブ２０４）と同様に機能することしかできなくなり得る。したがって、ＲＡＩＤアレイ３０４の性能を最大化するために、ＲＡＩＤアレイ３０４は、同じパフォーマンス・クラスを有するストレージ・ドライブ２０４を理想的に収めることになる。
【0034】
図５を参照すると、これを達成するために、ドライブ再分類モジュール３０２がストレージ・ドライブ２０４のパフォーマンス・クラスを変更して、ストレージ・ドライブ２０４のエージングまたは摩耗あるいはその両方に適合させると、ドライブ再編成モジュール３０３は、ストレージ環境内のストレージ・ドライブ２０４を再編成することができる。より具体的には、ドライブ再編成モジュール３０３は、同じパフォーマンス・クラスのストレージ・ドライブ２０４を同じＲＡＩＤアレイ３０４内に置こうとすることができる。より高い性能のＲＡＩＤアレイ３０４が、より高いパフォーマンス・クラスのストレージ・ドライブ２０４を理想的に収めることになる。同様に、より低い性能のＲＡＩＤアレイ３０４が、より低いパフォーマンス・クラスのストレージ・ドライブ２０４を収めることができる。
【0035】
ストレージ・ドライブ２０４を再編成するために、ドライブ再編成モジュール３０３は、例えば、データの入替えを容易にするために中間データ・ストアのような予備のストレージ・ドライブ２０４を使用して、ＲＡＩＤアレイ３０４の間でストレージ・ドライブ２０４を入れ替えることができる。特定の実施形態では、これは、１つのストレージ・ドライブ２０４から別のストレージ・ドライブ２０４にデータをコピーするためのスマート再構築処理（smart rebuild process）を使用して、達成される。スマート再構築処理は、データがストレージ・ドライブ２０４にコピーされているときでも、予備としてストレージ・ドライブ２０４を使用する能力を維持することによって、データ喪失にさらされるのを減らすことができる。特定の実施形態では、第１のストレージ・ドライブ２０４から第２のストレージ・ドライブ２０４（例えば、予備のストレージ・ドライブ２０４）にデータをコピーするとき、スマート再構築処理は、第１のストレージ・ドライブ２０４のビットマップを作り出すことができる。各ビットは、第１のストレージ・ドライブ２０４上のストレージ空間のセクション（例えば、１メガバイト領域）を表すことができる。次に、スマート再構築処理は、第１のストレージ・ドライブ２０４から第２のストレージ・ドライブ２０４へのデータのコピーを始めることができる。各セクションをコピーしつつ、セクションの関連付けられたビットを、ビットマップに記録することができる。
【0036】
データ・コピー処理の進行中に、第１のストレージ・ドライブ２０４のセクションへの書込みを受けた場合、スマート再構築処理は、ビットマップをチェックして、関連付けられたセクションにおけるデータが、第２のストレージ・ドライブ２０４に既にコピーされたかどうかを判定することができる。コピーされていない場合、スマート再構築処理は、第１のストレージ・ドライブ２０４の対応するセクションにデータを単純に書き込むことができる。そうでなければ、第１のストレージ・ドライブ２０４にデータを書き込んだ後、データは、第２のストレージ・ドライブ２０４にさらにコピーすることができる。第１のストレージ・ドライブ２０４から第２のストレージ・ドライブ２０４に全てのセクションをコピーすると、ＲＡＩＤアレイ３０４は、第１のストレージ・ドライブ２０４の代わりに、第２のストレージ・ドライブ２０４の使用を始めることができる。これにより、第１のストレージ・ドライブ２０４は、ＲＡＩＤアレイ３０４から解放される。
【0037】
代替として、スマート再構築処理は、ビットマップの代わりにウォーターマークを利用して、第１のストレージ・ドライブ２０４から第２のストレージ・ドライブ２０４にどのデータをコピーしたかを追跡することができる。このような実施形態では、セクションは、第１のストレージ・ドライブ２０４から第２のストレージ・ドライブ２０４に指名順にコピーすることができる。ウォーターマークは、セクションを通じてコピー処理がどこまで進んでいるかを追跡することができる。コピー処理中に、第１のストレージ・ドライブ２０４のセクションへの書込みを受けると、スマート再構築処理は、ウォーターマークをチェックして、セクション内のデータが第２のストレージ・ドライブ２０４に既にコピーされたかどうかを判定することができる。コピーされていない場合、スマート再構築処理は、第１のストレージ・ドライブ２０４にデータを書き込むことができる。そうでなければ、第１のストレージ・ドライブ２０４にデータを書き込んだ後、スマート再構築処理は、第２のストレージ・ドライブ２０４にデータをさらにコピーすることができる。第１のストレージ・ドライブ２０４から第２のストレージ・ドライブ２０４に全てのセクションをコピーすると、ＲＡＩＤアレイ３０４は、第１のストレージ・ドライブ２０４の代わりに、第２のストレージ・ドライブ２０４の使用を始めることができる。これにより、第１のストレージ・ドライブ２０４は、ＲＡＩＤアレイ３０４から解放される。
【0038】
他の実施形態では、ドライブ再分類モジュール３０２は、ストレージ環境内のストレージ・ドライブ２０４の他の特性を変化させることができる。例えば、ドライブ再分類モジュール３０２は、ストレージ・ドライブ２０４に関連付けられたストレージ・ドライブ２０４のエージングもしくは摩耗、一日あたりの書込み回数分類、論理ストレージ容量、またはオーバープロビジョニングの量、あるいはその組合せに基づいて変更することができる。次に、ドライブ再編成モジュール３０３は、図６に示すような、ストレージ・ドライブ２０４の一日あたりの書込み回数分類、または図７に示すような、ストレージ・ドライブ２０４の論理ストレージ容量に基づいて、ＲＡＩＤアレイ３０４内のストレージ・ドライブ２０４を再編成することができる。このように、本発明によるシステムおよび方法は、ストレージ・ドライブ２０４の様々な特性を監視すること、ストレージ・ドライブ２０４の特性に基づいてストレージ・ドライブ２０４を再分類すること、および、ストレージ・ドライブ２０４を再分類した後、ストレージ・ドライブ２０４を再編成することができる。これを達成し得る手法は、図８から図１３に関連して、より詳細に説明する。
【0039】
図８は、ドライブ監視モジュール３００内に含み得る様々なサブ・モジュールを示す高レベル・ブロック図である。ドライブ監視モジュール３００および関連付けられたサブ・モジュールは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはその組合せで実施することができる。ドライブ監視モジュール３００および関連付けられたサブ・モジュールを、例として、また限定することなく提示する。より多くのまたは少ないサブ・モジュールを、異なる実施形態で提供することができる。例えば、いくつかのサブ・モジュールの機能を、単一もしくはより少ない数のサブ・モジュールに結合することができるか、または、単一のサブ・モジュールの機能を、いくつかのサブ・モジュールにわたって分散させることができる。
【0040】
図示のように、ドライブ監視モジュール３００は、エージング監視モジュール８００、摩耗監視モジュール８０２、およびオーバープロビジョニング監視モジュール８０４の１つまたは複数を含む。エージング監視モジュール８００は、ストレージ環境内のストレージ・ドライブ２０４のエージングを監視するように構成することができる。特定の実施形態では、これは、ストレージ環境にストレージ・ドライブ２０４がいつ新たにインストールされたかを検出し、次に、その時から、ストレージ・ドライブ２０４がストレージ環境内にある時間を追跡することによって、達成することができる。
【0041】
対照的に、摩耗監視モジュール８０２は、ストレージ環境内のストレージ・ドライブ２０４の摩耗を監視することができる。特定の実施形態では、ストレージ・ドライブ２０４の耐用期間にわたってストレージ・ドライブ２０４に送られたＩ／Ｏの量、ストレージ・ドライブ２０４がアクティブになっている時間、ストレージ・ドライブ２０４の使用中にストレージ・ドライブ２０４が関連付けられたストレージ・グループ（例えば、ＲＡＩＤアレイ３０４、ストレージ階層、またはワークロード）等などの、ストレージ・ドライブ２０４の使用状況から摩耗を判定することができる。
【0042】
オーバープロビジョニング監視モジュール８０４は、ストレージ・ドライブ２０４内に存在するオーバープロビジョニングの量を監視するように構成することができる。ソリッド・ステート・ストレージ・ドライブ２０４（ＳＳＤ）などの、一定のストレージ・ドライブ２０４は、データを格納するのに充てられるストレージ・ドライブ２０４の全ストレージ容量の一定の割合、および、「オーバープロビジョニング」の形で確保された残りの割合を有することができる。このオーバープロビジョニングは、典型的には、ソリッド・ステート・ストレージ・ドライブ２０４の性能を改善し、寿命を増加させる。ソリッド・ステート・ストレージ・ドライブ２０４がエージングまたは摩耗あるいはその両方をすると、ソリッド・ステート・ストレージ・ドライブ２０４内の記憶素子が劣化する可能性があり、これにより、ストレージ・ドライブ２０４内のオーバープロビジョニングの量が低下する可能性がある。これは、ソリッド・ステート・ストレージ・ドライブ２０４の性能または寿命あるいはその両方を低下させる可能性がある。
【0043】
図９は、前述のドライブ再分類モジュール３０２内に含み得る様々なサブ・モジュールを示す高レベル・ブロック図である。図示のように、ドライブ再分類モジュール３０２は、パフォーマンス・クラス調節モジュール９００、一日あたりの書込み回数調節モジュール９０２、およびサイズ／オーバープロビジョニング調節モジュール９０４の１つまたは複数を含むことができる。パフォーマンス・クラス調節モジュール９００は、ドライブ監視モジュール３００が検出したストレージ・ドライブ２０４の特性（例えば、エージングまたは摩耗あるいはその両方）に応じて、ストレージ・ドライブ２０４のパフォーマンス・クラスを調節するように構成することができる。特定の実施形態では、パフォーマンス・クラス調節モジュール９００は、様々な個別ステップでパフォーマンス・クラスを調節することができる。例えば、パフォーマンス・クラス調節モジュール９００は、ストレージ・ドライブ２０４のエージングまたは摩耗に応じて、パフォーマンス・クラスＡからパフォーマンス・クラスＢに、およびパフォーマンス・クラスＢからパフォーマンス・クラスＣに、パフォーマンス・クラスを下げることができる。
【0044】
一日あたりの書込み回数調節モジュール９０２は、ストレージ・ドライブ２０４に関連付けられた一日あたりの書込み回数分類を調節するために使用することができる。ストレージ・ドライブ２０４に関連付けられたエージング、摩耗、またはオーバープロビジョニングの量、あるいはその組合せに基づいて、一日あたりの書込み回数調節モジュール９０２は、ストレージ・ドライブ２０４に関連付けられた一日あたりの書込み回数分類を下げることができる。特定の実施形態では、これは、個別ステップで発生させることができる。例えば、一日あたりの書込み回数分類は、ストレージ・ドライブ２０４に関連付けられた特性（例えば、オーバープロビジョニングの量、エージング等）に応じて様々な個別ステップで、第１のレベル（例えば、２００ＧＢ／日）から第２のレベル（１５０ＧＢ／日）に、および次に、第２のレベルから第３のレベル（例えば、１００ＧＢ／日）に、などに、落とすことができる。
【0045】
サイズ／オーバープロビジョニング調節モジュール９０４は、ストレージ・ドライブ２０４に関連付けられた論理ストレージ容量、またはオーバープロビジョニングの量、あるいはその両方を調節するように構成することができる。上述のように、ストレージ・ドライブ２０４（例えば、ソリッド・ステート・ストレージ・ドライブ２０４）がエージングするか、利用されると、ストレージ・ドライブ２０４内のセクタまたは記憶素子が劣化する可能性がある。ストレージ・ドライブ２０４内のオーバープロビジョニングの量が一定のレベルまたは閾値に低下すると、サイズ／オーバープロビジョニング調節モジュール９０４は、ストレージ・ドライブ２０４内の論理ストレージ容量、またはオーバープロビジョニングの量、あるいはその両方を調節することができる。例えば、サイズ／オーバープロビジョニング調節モジュール９０４は、オーバープロビジョニングの量を増加させるために、ストレージ・ドライブ２０４の論理ストレージ容量を減らすことができる。これにより、ストレージ・ドライブ２０４の性能を改善すること、または有効寿命を増加させること、あるいはその両方を行うことができる。特定の実施形態では、これは、様々な個別ステップで発生させることができる。例えば、サイズ／オーバープロビジョニング調節モジュール９０４は、ストレージ・ドライブ２０４がエージングまたは摩耗あるいはその両方をすると、様々な個別ステップで、サイズＡ（例えば、９００ＧＢ）からサイズＢ（例えば、８００ＧＢ）に、サイズＢからサイズＣ（例えば、７００ＧＢ）に、など、ストレージ・ドライブ２０４の論理ストレージ容量を減らすことができる。以下でより詳細に説明するように、一定のケースでは、ストレージ・ドライブ２０４の論理ストレージ容量を減少させるとき、論理ストレージ容量の減少を容易にするために、データによってはストレージ・ドライブ２０４から移動させる必要があるものもあり得る。
【0046】
図１０を参照して、ドライブ特性に基づいてストレージ・ドライブ２０４を再編成するための方法１０００の１つの実施形態を示す流れ図を示す。この方法１０００は、図１１から図１３に示す、より具体的な方法を広く包含することを意図する。
【0047】
図示のように、方法１０００は、ストレージ環境内のストレージ・ドライブ２０４を再分類し、再編成する時が来たかどうかを最初に判定する１００２。特定の実施形態では、方法１０００は、１週間ごと、１カ月ごと、または数カ月ごとなど、周期的に実行することを意図する。ステップ１００２は、方法１０００を実行するべきかどうか、およびいつ実行するべきかを判定するように構成することができる。
【0048】
ストレージ環境内のストレージ・ドライブ２０４を再分類し、再編成する時が来た場合、方法１０００は、ストレージ環境内のストレージ・ドライブ２０４のエージング、摩耗、オーバープロビジョニングの量、等などの、ドライブ特性を判定する１００４。特定の実施形態では、方法１０００は、一定の特性が観察されると、ドライブ特性を実際に変更する。例えば、ストレージ・ドライブ２０４内のオーバープロビジョニングの量が、指定のレベルより下に落ちた場合、方法１０００は、論理ストレージ容量を減らし、これにより、ストレージ・ドライブ２０４のオーバープロビジョニングの量を増加させることができる。
【0049】
次に、方法１０００は、判定した特性に基づいて、ストレージ環境内のストレージ・ドライブ２０４を再分類する１００８。例えば、ストレージ・ドライブ２０４が一定のエージングに達した場合、方法１０００は、パフォーマンス・クラスＡからパフォーマンス・クラスＢに、またはパフォーマンス・クラスＢからパフォーマンス・クラスＣに、ストレージ・ドライブ２０４を再分類することができる１００８。別の例では、ストレージ・ドライブ２０４が一定のエージング、または摩耗の量に達した場合、方法１０００は、第１の一日あたりの書込み回数分類から第２の一日あたりの書込み回数分類に、ストレージ・ドライブ２０４を再分類することができる１００８。さらに別の例では、ストレージ・ドライブ２０４が一定のエージング、または摩耗の量に達した場合、方法１０００は、第１の論理ストレージ容量を有することから第２の論理ストレージ容量を有することに、ストレージ・ドライブ２０４を再分類することができる１００８。
【0050】
次に、方法１０００は、ストレージ・ドライブ２０４を収める一定のストレージ・グループ（例えば、ＲＡＩＤアレイ３０４、ストレージ階層、一定のワークロードをサポートするストレージ・ドライブ２０４、等）の要件を判定する１０１０。例えば、方法１０００は、ストレージ環境内のＲＡＩＤアレイ３０４の性能要件を判定することができる。ストレージ・グループの要件、およびストレージ・ドライブ２０４の分類に基づいて、方法１０００は、ストレージ・グループ内のストレージ・ドライブ２０４を再編成する１０１２。例えば、方法１０００は、より高い性能のＲＡＩＤアレイ３０４またはストレージ階層が、より高いパフォーマンス・クラス（例えば、パフォーマンス・クラスＡ）のストレージ・ドライブ２０４を収め、より低い性能のＲＡＩＤアレイ３０４またはストレージ階層が、より低いパフォーマンス・クラスのストレージ・ドライブ２０４を収めるように、ＲＡＩＤアレイ３０４内のストレージ・ドライブ２０４の再編成を試みることができる１０１２。特定の実施形態では、これは、ストレージ・ドライブ２０４間でデータを入れ替えるスマート再構築処理を使用して、ＲＡＩＤアレイ３０４またはストレージ階層内のストレージ・ドライブ２０４を入れ替えることによって達成することができる。
【0051】
図１１を参照して、ストレージ・ドライブ２０４のパフォーマンス・クラスに基づいてストレージ・ドライブ２０４を再編成するための方法の１つの実施形態１１００を示す。ステップ１１０２において、ストレージ環境内のストレージ・ドライブ２０４を再分類し、再編成する時が来た場合、方法１１００は、ストレージ環境内のストレージ・ドライブ２０４のエージングを判定する１１０４。次に、方法１１００は、エージングが指名の閾値に達したストレージ・ドライブ２０４のパフォーマンス・クラスを下げる１１０６。例えば、計画ライフスパンが３年のストレージ・ドライブ２０４は、１年のエージングに達すると、パフォーマンス・クラスＡからパフォーマンス・クラスＢに下げることができる１１０６。同じストレージ・ドライブ２０４は、２年のエージングに達したとき、パフォーマンス・クラスＢからパフォーマンス・クラスＣに下げることができる１１０６。
【0052】
次に、方法１１００は、ストレージ環境内の様々なストレージ・グループ（例えば、ＲＡＩＤアレイ３０４、ストレージ階層、一定のワークロードをサポートするストレージ・ドライブ２０４、等）の要件を判定する１１０８。例えば、方法１１００は、ストレージ環境内の第１のＲＡＩＤアレイ３０４またはストレージ階層が、より高い性能、およびしたがって、より高い性能のストレージ・ドライブ２０４を必要とし、ストレージ環境内の第２のＲＡＩＤアレイ３０４またはストレージ階層が、より低い性能のストレージ・ドライブ２０４を利用できると判定することができる。ストレージ・グループの要件、およびストレージ・ドライブ２０４の特性に基づいて、方法１１００は、ストレージ・グループ内のストレージ・ドライブ２０４を再編成する１１１０。例えば、方法１１００は、同じパフォーマンス・クラスのストレージ・ドライブ２０４を同じストレージ・グループ内にできる限り置くことができる。特定の実施形態では、これは、スマート再構築処理を使用して、ＲＡＩＤアレイ３０４またはストレージ階層内のストレージ・ドライブ２０４を入れ替えることによって達成することができる。
【0053】
特定の実施形態では、再編成ステップ１１１０は以下のように機能し、ストレージ・ドライブ２０４のパフォーマンス・クラスに応じてストレージ・ドライブ２０４が再編成され、ストレージ・ドライブ２０４がパフォーマンス・クラスＡ、Ｂ、またはＣとして分類され、ストレージ・グループがＲＡＩＤ３０４アレイであると仮定する。再編成ステップ１１１０は、パフォーマンス・クラスＡのストレージ環境内の全てのストレージ・ドライブ２０４の「カウント」を最初に生成することができる。次に、再編成ステップ１１１０は、パフォーマンス・クラスＡのストレージ・ドライブ２０４が最も多いストレージ環境内のＲＡＩＤアレイ３０４を見つけることができる。再編成ステップ１１１０は、ＲＡＩＤアレイ３０４内のパフォーマンス・クラスＡのストレージ・ドライブ２０４の数だけ「カウント」を減らす。次に、再編成ステップ１１１０は、全てのパフォーマンス・クラスＡのストレージ・ドライブ２０４をＲＡＩＤアレイ３０４が収めるまで、スマート再構築処理を使用して、他のＲＡＩＤアレイ３０４からＲＡＩＤアレイ３０４にパフォーマンス・クラスＡのストレージ・ドライブ２０４を入れ替える。再編成ステップ１１１０は、入れ替えたストレージ・ドライブ２０４の数だけ「カウント」を減らす。「カウント」がゼロの場合、パフォーマンス・クラスＡのストレージ・ドライブ２０４に対する再編成は停止する。そうでなければ、再編成ステップ１１１０は、パフォーマンス・クラスＡのストレージ・ドライブ２０４の数が次に多いＲＡＩＤアレイ３０４に対して、または、「カウント」がゼロになるまで、繰り返す。この再編成ステップ１１１０は、パフォーマンス・クラスＢおよびパフォーマンス・クラスＣのストレージ・ドライブ２０４に対して繰り返す。再編成ステップ１１１０は、同じパフォーマンス・クラスのストレージ・ドライブ２０４を同じＲＡＩＤアレイ３０４内にできる限り置くことになる。
【0054】
図１２を参照して、ストレージ・ドライブの一日あたりの書込み回数分類に基づいてストレージ・ドライブを再編成するための方法１２００の１つの実施形態を示す。ステップ１２０２において、ストレージ環境内のストレージ・ドライブ２０４を再分類し、再編成する時が来た場合、方法１２００は、ストレージ環境内のストレージ・ドライブ２０４のエージング、またはオーバープロビジョニングの量、あるいはその両方を判定する１２０４。次に、方法１２００は、エージング、またはオーバープロビジョニングの量が指名の閾値に達したストレージ・ドライブ２０４の一日あたりの書込み回数分類を下げる１２０６。例えば、ストレージ・ドライブ２０４は、ストレージ・ドライブ２０４が第１のエージング（例えば、１年）、またはオーバープロビジョニングの指定の量（例えば、１０パーセント未満のオーバープロビジョニング）に達すると、レベル１の一日あたりの書込み回数分類からレベル２の一日あたりの書込み回数分類に下げることができる１２０６。同様に、ストレージ・ドライブ２０４は、ストレージ・ドライブ２０４が第２のエージング（例えば、２年）に達するか、オーバープロビジョニングの指定の量に再度達すると、レベル２の一日あたりの書込み回数分類からレベル３の一日あたりの書込み回数分類に下げることができる１２０６。
【0055】
次に、方法１２００は、ストレージ環境内の様々なストレージ・グループ（例えば、ＲＡＩＤアレイ３０４、ストレージ階層、一定のワークロードをサポートするストレージ・ドライブ２０４、等）の要件を判定する１２０８。例えば、方法１２００は、ストレージ環境内の第１のＲＡＩＤアレイ３０４またはストレージ階層が、より高い性能、およびしたがって、より高い一日あたりの書込み回数分類のストレージ・ドライブ２０４を必要とし、ストレージ環境内の第２のＲＡＩＤアレイ３０４またはストレージ階層が、より低い一日あたりの書込み回数分類を有するストレージ・ドライブ２０４を利用できると判定することができる。ストレージ・グループの要件、およびストレージ・ドライブ２０４の一日あたりの書込み回数分類に基づいて、方法１２００は、ストレージ・グループ内のストレージ・ドライブ２０４を再編成する１２１０。例えば、方法１２００は、同じ一日あたりの書込み回数分類のストレージ・ドライブ２０４を同じストレージ・グループ内にできる限り置くことができる。特定の実施形態では、これは、スマート再構築処理を使用して、ＲＡＩＤアレイ３０４またはストレージ階層内のストレージ・ドライブ２０４を入れ替えることによって達成することができる。特定の実施形態では、再編成ステップ１２１０は、図１１に関連して説明した、再編成ステップ１１１０とほぼ同じ方式で機能することができる。
【0056】
図１３を参照して、ストレージ・ドライブの論理ストレージ容量に基づいてストレージ・ドライブを再編成するための方法の１つの実施形態１３００を示す。ステップ１３０２において、ストレージ環境内のストレージ・ドライブ２０４を再分類し、再編成する時が来た場合、方法１３００は、ストレージ環境内のストレージ・ドライブ２０４のエージングを判定する１３０４。次に、方法１３００は、ストレージ・ドライブ２０４のエージングに基づいて、ストレージ・ドライブ２０４の論理ストレージ容量の適切な減少、およびオーバープロビジョニングの量の増加を判定する１３０６。新たに判定した論理ストレージ容量に収容可能なものを超えるデータの量を、ストレージ・ドライブ２０４が収める場合、方法１３００は、ストレージ・ドライブ２０４から別の位置にデータを移動させる１３０８。次に、ストレージ・ドライブ２０４は、解放した論理ストレージ容量をオーバープロビジョニングに充てるように再構成することができる。次に、方法１３００は、ステップ１３０６で判定した量に応じて、ストレージ・ドライブ２０４内の論理ストレージ容量を減少させ１３１０、オーバープロビジョニングの量を増加させる１３１０。
【0057】
次に、方法１３００は、ストレージ・グループ（例えば、ＲＡＩＤアレイ３０４、ストレージ階層、等）内のストレージ・ドライブ２０４を再編成する１３１２。例えば、方法１３００は、同じ論理ストレージ容量のストレージ・ドライブ２０４を同じストレージ・グループ内にできる限り置くことができる。特定の実施形態では、これは、スマート再構築処理を使用して、ストレージ・グループ内のストレージ・ドライブ２０４を入れ替えることによって達成することができる。特定の実施形態では、再編成ステップ１３１２は、図１１および図１２に関連して説明した再編成ステップ１１１０、１２１０とほぼ同じ方式で機能することができる。
【0058】
図中の流れ図またはブロック図あるいはその両方は、本発明の様々な実施形態によるシステム、方法、およびコンピュータ使用可能媒体の可能な実装形態のアーキテクチャ、機能、および動作を示す。この点に関して、流れ図またはブロック図の各ブロックは、コードのモジュール、セグメント、または一部を表すことができ、コードは、指定の論理機能を実施するための１つまたは複数の実行可能命令を含む。いくつかの代替実装形態では、ブロックに記された機能は、図に記された順序とは異なる順序で発生してもよいことにも留意されたい。例えば、連続して示された２つのブロックは、実際には、実質的に同時に実行してもよく、または、ブロックは、時には、含まれる機能に応じて逆の順序で実行してもよい。ブロック図または流れ図あるいはその両方の各ブロック、およびブロック図または流れ図あるいはその両方のブロックの組合せは、指定の機能もしくは動作を実行する専用ハードウェア・ベースのシステム、または専用ハードウェアとコンピュータ命令の組合せによって実施できることにも留意されたい。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】