JP4286281B2 - ストレージネットワークシステム、管理装置、管理方法及びプログラム - Google Patents

Description

ストレージネットワークにおけるネットワークトポロジ管理技術、特にネットワーク管理者によるボトルネックが生じた個所の特定を支援するための管理装置、方法及びプログラムに関する。

従来のストレージ管理システムでは、管理画面上でストレージシステムの各装置間の接続関係を示すことができた。また、管理画面上で表示された各装置のデータトラヒック量を各装置の接続ポート単位もしくは各装置単位で表示することもできた。

上述した従来のストレージ管理システムでは、管理画面上にストレージシステムの各装置間の接続関係との関連で各装置のデータトラヒック量を表示するものでなかった。従って、ボトルネック個所を特定するにあたり、管理者はまず各装置間の接続関係を示す管理画面から参照すべきポートを選択し、次にストレージシステム上の装置が有する各接続ポートのデータトラヒック量を参照してボトルネック個所を発見する必要があった。このため、管理者はボトルネック個所の特定するのに過大な時間と手間がかかっていた。

また、ボトルネック個所を特定した後、管理者はまず各装置間の接続関係を示す管理画面を参照して、次にストレージシステム上の装置が有する各接続ポートのデータトラヒック量を参照して、ボトルネックを解消するようにパスの切替えを自ら判断し、パスの切替処理を実行することが必要であった。

本発明の目的は、ネットワーク管理者によるボトルネックが生じた個所の特定を支援することにある。

本発明の他の目的は、ネットワーク管理者によるボトルネックを解消するようなパスの切替えを支援することにある。

本発明の一実施形態では、計算機と記憶装置と計算機と記憶装置との接続関係を制御する接続装置と該計算機と記憶装置と接続装置とを管理する管理装置とを有するストレージネットワークシステムである。ここで、管理装置の制御部は、ストレージネットワークシステムを構成する計算機、記憶装置及び接続装置内の接続ポートを特定する。さらに、管理装置の制御部は、計算機内の接続ポートから記憶装置内の接続ポートまでの接続経路ごとに接続ポートごとのデータトラヒック量を表示部に表示する。

上記発明の実施形態において、管理装置の制御部は、接続装置又は記憶装置の接続ポートごとの計算機からのアクセス時間と接続ポートごとのデータトラフィック量とを計測し、アクセス時間とデータトラヒック量とが同期する接続ポートを特定し、他の接続ポートと区別できるように特定した接続ポートのデータアクセス量を表示部に表示することがこのましい。

さらに、本発明の他の一実施形態では、管理装置の制御部は、計算機内の接続ポートから記憶装置内の接続ポートまでの接続経路ごとにアクセス時間を測定し、特定の接続経路のアクセス時間が許容時間の範囲を超えた場合に、特定の接続経路上の計算機、記憶装置及び接続装置内の接続ポートを特定する。また、管理装置の制御部は、接続ポートごとのデータトラヒック量を表示部に表示する。

上記実施形態において、管理装置の制御部は、表示部に表示された接続ポートごとのデータトラヒック量がある基準値を超えている場合には、接続ポートについて過負荷であると判定し、接続ポートについて過負荷であることを表示部に示すことが好ましい。

本発明の他の一実施形態では、管理装置の制御部は、ストレージネットワークシステムを構成する計算機、記憶装置又は接続装置を特定し、計算機から記憶装置までの接続経路ごとに計算機、記憶装置又は接続装置ごとのデータトラヒック量を表示部に表示する。

また、上記実施形態において、管理装置の制御部は、表示部に表示された計算機、記憶装置又は接続装置ごとのデータトラヒック量がある基準値を超えている場合には、計算機、記憶装置又は接続装置について過負荷であると判定し、計算機、記憶装置又は接続装置について過負荷であることを前記表示部に示すことが好ましい。

さらに、前記管理装置の制御部は、過負荷と判定した接続ポートを共有する他の接続経路を特定し、他の接続経路上の接続ポートごとのデータトラヒック量を表示部に表示することが好ましい。

さらに、管理装置の制御部は、過負荷と判定した記憶装置又は接続装置を共有する他の接続経路を特定し、他の接続経路上の計算機、記憶装置又は接続装置のデータトラヒック量を表示部に表示することが好ましい。

また、上記した本発明の実施形態において、接続装置相互間の接続パス又は接続装置と記憶装置との間の接続パスが、複数の計算機と記憶装置へのアクセスパスによって共有されていることが好ましい。

また、上記実施形態において、管理装置の制御部は、表示部に表示された接続装置の接続ポートのデータトラヒック量がある基準値を超えている場合には、接続装置について過負荷であると判定し、接続ポートごとのデータトラフィック量に従って過負荷を解消するようにパスの切替え制御信号を生成し、ストレージネットワークを構成する接続装置又は記憶装置に対して、制御信号をインタフェースを介して送信することが好ましい。

また、上記実施形態において、管理装置の制御部は、表示部に表示された記憶装置の接続ポートのデータトラヒック量がある基準値を超えている場合には、記憶装置について過負荷であると判定し、接続ポートごとのデータトラフィック量に従って過負荷を解消するように記憶装置に記憶されたデータを別の記憶装置に複写するよう複写制御信号を作成し、記憶装置又は接続装置に対して、複写制御信号をインタフェースを介して送信することが好ましい。

さらに、管理装置の制御部は、過負荷と判定された記憶装置から複写後の記憶装置へアクセスを切替えるアクセス制御信号を生成し、ストレージネットワークを構成する接続装置と記憶装置又は接続装置に対して、アクセス制御信号をインタフェースを介して送信することが好ましい。

本発明によれば、ストレージシステムの構成に基づきボトルネック個所候補を自動的に指摘できるため、問題点の発見を迅速に行うことができる。また、問題点が発見された後もボトルネック個所に応じて、適切な切替え手段を起動することが容易になり、ストレージシステムの運用負荷を減らすことが可能になる。

まず、図１に本発明の一本実施形態のであるストレージネットワークシステムのシステムの構成を示す。

図示するように、第１の実施形態では、管理マネージャ計算機（１０１）が管理対象ストレージシステム（１０２）から管理情報を収集・格納管理するとともに、アクセスパスの切替えなどの管理対象機器への設定指示を行う。管理マネージャ計算機は、管理対象システムから各装置の属性情報、機器間の接続関係に関する情報を収集する管理対象構成情報収集機能（１０９）、各機器の接続ポートのデータトラヒック量を収集するトラヒック情報収集機能（１１０）、前記収集済みの管理対象構成情報およびトラヒック情報を格納管理する管理情報データベース（１０６）、前記管理情報に基づき性能上のボトルネック個所を検索するボトルネック分析機能（１０５）、ボトルネック個所から負荷平準化のための適切な切替え方法を設定するためのパス切替え判断機能（１０３）、パス切替えを管理対象機器に指示するパス切替え機能（１０５）、から構成する。管理対象ストレージシステムでは、各機器で管理マネージャ計算機からの要求で指定された管理情報を応答や指定された構成変更を実施する管理エージェント（１１４） （１１５） （１１６）を設ける。
図２は、管理マネージャ計算機と管理対象ストレージシステムとの構成を示す。
計算機Ａ（２０２）はストレージ装置へのアクセスポートとしてＣＡ１，ＣＡ２を、計算機Ｂ（２０３）はアクセスポートＣＢ１を有する。スイッチＡ（２０４）は計算機ＡからのアクセスポートＳＡ１、ストレージ装置Ａ（２０７）へのアクセスポートＳＡ２を、スイッチＢ（２０５）は計算機ＡからのアクセスポートＳＢ１、ストレージ装置ＡへのアクセスポートＳＢ２、ストレージ装置Ｂ（２０８）へのアクセスポートＳＢ３を、スイッチＣ（２０６）は計算機ＢからのアクセスポートＳＣ１、ストレージ装置ＡへのアクセスポートＳＣ２、ストレージ装置ＢへのアクセスポートＳＣ３を有する。ストレージ装置Ａ（２０７）はスイッチＡ及びスイッチＢからのアクセスポートＳＴＡ１，スイッチＢからのアクセスポートＳＴＡ２を、ストレージ装置Ｂ（２０８）はスイッチＢからのアクセスポートＳＴＢ１，スイッチＣからのアクセスポートＳＴＢ２を有する。ストレージ装置Ａは物理デイスクＡ１（２０９）及びＡ２（２１０）から構成し、物理デイスクＡ１及びＡ２に対して計算機から見た論理的なアクセス単位であるボリューム１（２１３）及びボリューム２（２１４）が割り当てられており、それぞれアクセスポートＳＴＡ１及びＳＴＡ２と対応つけられている。ストレージ装置Ｂも同様に物理デイスクＢ１（２１１）及びＢ２（２１２）から構成し、物理デイスクＢ１及びＢ２に対して計算機から見た論理的なアクセス単位であるボリューム３（２１５）及びボリューム４（２１６）が割り当てられており、それぞれアクセスポートＳＴＢ１及びＳＴＢ２と対応つけられている。以上の構成により、計算機ＡのポートＣＡ１からはスイッチＡを介してストレージ装置Ａ上のボリューム１を、計算機ＡのポートＣＡ２からはスイッチＢを介してストレージ装置Ａ上のボリューム１及びスイッチＢを介してストレージ装置Ｂ上のボリューム３にアクセス可能である。また、計算機ＢのポートＣＢ１からはスイッチＣを介してストレージ装置Ａ上のボリューム２及びスイッチＣを介してストレージ装置Ｂ上のボリューム４にアクセス可能である。管理マネージャ計算機は、全ての機器と直接通信可能なパスを有しており、これらの通信パスを用いた管理情報の収集及び機器への構成設定が可能な構成とする。

図３は、本発明の一実施形態のマネージャ計算機の構成図を示す。

マネージャ計算機（２０１）は、計算機（３００）であって、演算等の命令を実行する中央処理装置（３０２）、前記演算に必要なデータを格納する主記憶装置（３０１）、通信回線（３０５）やローカルエリアネットワーク（３０４）とのデータの入出力を制御するネットワーク制御装置（３０３）、デイスク記録装置（３０７）とその入出力を制御するデイスク制御装置（３０８）および、表示装置（３０８）とその入出力を制御する表示制御装置（３０９）を備えている。

中央処理装置（３０２）は、主記憶装置（３０１）にロードされたプログラムを実行する。主記憶装置（３０１）にロードされるプログラムは、予めデイスク記録装置（３０６）に記憶され、必要に応じて主記憶装置（３０１）にロードされ、中央処理装置（３０２）によって実行される。または、図示を省略した可搬型の記憶媒体、たとえば、ＣＤ−ＲＯＭから、図示を省略した可搬型のデイスク記録媒体読み取り装置を介して、直接、必要に応じて、主記憶装置（３０１）にロードされ、中央処理装置（３０２）によって実行される。もしくは、一旦、可搬型のデイスク記録装置から可搬型のデイスク記録媒体読み取り装置を介して、デイスク記録装置（３０６）にインストールされた後、必要に応じて主記憶装置（３０１）にロードされ、中央処理装置（３０２）によって実行される。

図４及び図６を用いて、次に管理マネージャ計算機上のボトルネック分析機能の分析手順を示す。

まず、計算機ＡのポートＣＡ２においてストレージ装置へのアクセス時間が予め定められた許容範囲を超えたことを起点とする（６０１）。ここで、ポートＣＡ２からアクセスする可能性のある接続ポートはスイッチＢのＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３及びストレージ装置ＡのポートＳＴＡ１、ストレージ装置ＢのポートＳＴＢ１である（図４の点線で囲んだ範囲）。また、ポートＣＡ２は最終的にはストレージ装置Ａ上のボリューム１及びストレージ装置Ｂ上のボリューム３にアクセスする。

これらの装置間の接続関係に関する情報は図１の管理マネージャ計算機上の管理対象構成情報収集機能が予め各装置の管理エージェントから収集し、管理データベース上で格納管理しておき、ボトルネック分析機能が分析手順実行時に参照する（６０２）。

ボトルネック分析機能は、前記リストアップしたポートのデータトラヒック量およびストレージ装置内の物理デイスクへのアクセス負荷を管理データベースを参照することにより、図１０に示すような形式で一覧表示する（６０３） （６０４）。このケースでは、各ポートのデータトラヒック量には問題がないが、ストレージ装置内の物理デイスクＡ１へのアクセスが集中していることが分かる。なお、前記トラヒック情報や負荷情報は、管理マネージャ計算機上のトラヒック情報収集機能が定期的に各装置の管理エージェントから収集し，管理データベース上で格納管理しておき、ボトルネック分析機能が分析手順実行時に参照する。

次に図５及び図７を用いて、物理デイスクを共有する他のボリュームを起点として、これらのボリュームを利用する計算機へ至る接続経路を探索する。

図５では物理デイスクＡ１を共有するボリュームとしてボリューム２が選択され、このボリュームへのアクセスポートＳＴＡ２を起点として接続経路を探索する（７０１） （７０２）。ポートＳＴＡ２にアクセスするポートはスイッチＣのＳＣ２、ＳＣ２へは計算機ＢのＣＢ１からスイッチＣのＳＣ２を経由してアクセスされる（図５の点線の範囲）。図６の手順と同様に各ポートのデータトラヒック量を一覧表示する。この結果の一例を図１０に示す。これにより、計算機ＢのポートＣＢ１からのデータトラヒックが多いことが分かり、結果的にストレージ装置Ａの物理デイスクＡ１へのアクセス負荷を押し上げていることが分かる。

図１０及び図１１のボトルネック分析機能の表示画面（１００１）は、接続経路上の各ポートのデータトラヒックを一覧表示（１００２）すると同時に、これらのデータトラヒックの時間推移を複数のポートの情報を同時にグラフ表示（１００３）ができるようにしている。
図１２はボトルネック分析機能が利用する管理データベースのテーブルとそのデータの一例を示したものである。図１２（ａ）（１２０１）は管理対象の構成情報を管理するテーブルで、各装置（ノード）と装置上のポート、接続先ポートの各情報を管理する。これらの情報から装置間の接続関係を作成することができる。図１２（ｂ）（１２０２）は各ポートのデータトラヒック量を管理するためのテーブルである。データトラヒック量としては、過去一定期間の平均値などの値で管理する場合や定期的に収集した値をそのまま逐次格納管理する方法が考えられる。図１０及び図１１のグラフ表示を行う場合は、後者のデータ管理方法が必要である。図１２（ｃ）（１２０３）はストレージ装置上のポートと物理デイスク、ボリュームの関係を管理するためのテーブルである。

図６及び図７で示したボトルネック分析手順で、ボトルネック要因をさらに絞り込むための方法として、メトリクスの同期性を利用した方法が適用できる。重回帰分析手法を用いることにより、計算機上の接続ポートからストレージ装置へのアクセス時間の推移と最も同期性の高いポートのデータトラヒックやストレージ装置へのアクセス負荷に対して優先順位をつけてリストアップすることができる。

以上のボトルネック分析手順を適用することにより、従来、管理者が個別に装置のデータトラヒックを参照していた方法に比べて、必要な情報を一覧表で参照できるため、迅速に問題点を発見できるようになるとともに、管理者の作業負荷が低減できる。

次に図８を用いて、ストレージシステムの負荷平準化を目的としたパス切替え判断機能の処理手順の一例を示す。

まず、ストレージ装置へのアクセスパス上のポートが過負荷となっている場合の手順を示す。当該計算機上でアクセス時間が過多となっているポートとは別のポートからストレージ装置上の同一ボリュームへの別のスイッチを経由したアクセス経路の一覧と各経路上のポートのデータトラヒックを表示する（８０１）。

管理者は、データトラヒック量を参照して該アクセス経路の一覧から１つの経路を選択する（８０２）。

該選択済み経路に切替え前の経路のトラヒックを加算し、該経路上の各ポートのデータトラヒックを表示する（８０３）。

所定のトラヒック量を超えたポートが存在する場合は、別の経路を選択し、８０３の手順から繰り返す。そうでない場合は、該経路を選択し、当該計算機のパス切替え機能を介して、ポートの切替え指示を行う（８０５）。切替え指示を受けた計算機は、使用ポートを切替え該ポートに対応した経路でのアクセスが可能になる。尚、ゾーン設定等の場合には、接続装置（スイッチ）に対して切替え指示を必要となる場合がある。

次にストレージ装置上の物理デイスクへのアクセス負荷が過多になっている場合の手順を示す。

パス切替え判断機能は、パス切替え機能を介して当該ストレージ装置に対して、過負荷ボリュームを指定した切替えを指示する。アクセス負荷が少なくかつ容量に余裕のある別の物理デイスクに当該ボリュームのコピーを作成する（９０１）。

ストレージ装置上で当該ボリュームがアクセスする物理デイスクをコピー先に変更する（９０２）。この手順では、ストレージ装置への外部から見たアクセスポートを変えることなく切替えが可能である。尚、ゾーン設定等の場合には、接続装置（スイッチ）に対して切替え指示を必要となる場合がある。

以上のパス切替え判断機能を用いることにより、ボトルネック個所に応じた切替え方法をナビゲーションできるため、管理者は容易に適切な処置を行うことができ、作業負荷を低減できる。

ストレージ管理システムの構成を表す図。 ストレージシステムの構成を表す図。 各計算機を構成するハードウエア構成を表す図。 ストレージ管理システムのネットワーク概念図。 ストレージ管理システムのネットワーク概念図。 ボトルネック個所の探索手順を表す図。 ボトルネック個所の探索手順を表す図。 負荷平準化のための経路切替えの手順を表す図。 負荷平準化のため物理ディスクボリュームの切替えの手順を表す図。 ボトルネック個所探索のための管理画面の一例を表す図。 ボトルネック個所探索のための管理画面の一例を表す図。 管理情報データベース内のデータ構造を表す図。

符号の説明

１０１ ２０１ 管理マネージャ計算機、２０２ ２０３ 計算機、２０４ ２０５ ２０６ スイッチ、２０７ ２０８ ストレージ装置、２０９ ２１０ ２１１ ２１２ 物理ディスク１０３ パス切り替え判断機能、１０４ パス切り替え機能、１０５ ボトルネック分析機能、１０６ 管理情報データベース、１０９ 管理対象構成情報収集機能、１１０ トラフィック情報収集機能、１１１ ホスト計算機、１１４ １１５ １１６ 管理エージェント、２１３ ２１４ ２１５ ２１６ 論理ボリューム

Claims (4)

1. 複数の計算機ポートを有する計算機と、複数の記憶装置ポートと複数のボリュームとを有する記憶装置と、該計算機と該記憶装置とを管理する管理装置と、を有するストレージネットワークシステムであって、
   前記管理装置は、各々が前記複数の計算機ポートの一つと前記複数の記憶装置ポートの一つと前記複数のボリュームの一つを含むアクセス経路を、複数含むアクセス経路情報を有し、複数の前記アクセス経路から接続中のアクセス経路を管理し、前記複数の計算機ポート及び前記複数の記憶装置ポートのトラフィック量を格納しており、
   前記管理装置は、前記複数のボリュームの一つである所定のボリュームを選択する指示を受けると、
   前記アクセス経路情報に基づいて前記所定のボリュームが含まれる一つ以上のアクセス経路を複数の前記アクセス経路から特定し、前記アクセス経路情報に基づいて、前記所定ボリュームが含まれる前記一つ以上のアクセス経路に含まれる前記所定ボリュームに関連する計算機ポート及び前記所定ボリュームに関連する記憶装置ポートを、前記複数の計算機ポートと前記複数の記憶装置ポートから特定して、格納した前記トラフィック量のうち、前記所定ボリュームに関連する計算機ポート及び前記所定ボリュームに関連する記憶装置ポートに関するトラフィック量を表示し、
   前記管理装置は、前記所定ボリュームが含まれる前記一つ以上のアクセス経路の一つである他のアクセス経路を選択する指示を受けると、
   前記接続中のアクセス経路に含まれる接続中の計算機ポート及び接続中の記憶装置ポートのトラフィック量と、前記他のアクセス経路に含まれる計算機ポート及び記憶装置ポートのトラフィック量と、に基づいて、前記他のアクセス経路に含まれる計算機ポート及び記憶装置ポートについて、前記接続中のアクセス経路から前記他のアクセス経路に切り替えた場合のトラフィック量を表示する、ことを特徴とするストレージネットワークシステム。
2. 請求項１記載のストレージネットワークシステムであって、
   前記他のアクセス経路に接続を切り替えた場合のトラフィック量が所定の値を超える場合は、
   前記管理装置は、前記他のアクセス経路以外の前記所定ボリュームが含まれる前記一つ以上のアクセス経路の一つに含まれる計算機ポート及び記憶装置ポートについて、前記接続中のアクセス経路から前記他のアクセス経路以外の前記アクセス経路の一つに切り替えた場合のトラフィック量を計算し、
   前記所定の値を超えない場合は、前記計算機に対して、経路切り替えを指示する、ことを特徴とするストレージネットワークシステム。
3. 複数の計算機ポートを有する計算機と、複数の記憶装置ポート及び複数のボリュームを有する記憶装置と、を管理する管理装置であって、
   前記管理装置は、
   各々が前記複数の計算機ポートの一つと前記複数の記憶装置ポートの一つと前記複数のボリュームの一つを含むアクセス経路を複数含むアクセス経路情報と、前記複数の計算機ポート及び前記複数の記憶装置ポートのトラフィック量と、を格納した記憶装置と、複数の前記アクセス経路から接続中のアクセス経路を管理する、中央処理装置と、表示装置と、を有し、
   前記中央処理装置は、前記複数のボリュームの一つである所定のボリュームを選択する指示を受けると、
   前記アクセス経路情報に基づいて、前記所定のボリュームが含まれる一つ以上のアクセス経路を複数の前記アクセス経路から特定し、前記アクセス経路情報に基づいて、前記所定ボリュームが含まれる一つ以上のアクセス経路に含まれる前記所定ボリュームに関連する計算機ポート及び前記所定ボリュームに関連する記憶装置ポートを、前記複数の計算機ポートと前記複数の記憶装置ポートから特定し、
   前記表示装置は、格納した前記トラフィック量のうち、前記所定ボリュームに関連する計算機ポート及び前記所定ボリュームに関連する記憶装置ポートに関するトラフィック量を表示し、
   前記中央処理装置は、前記所定ボリュームが含まれる前記一つ以上のアクセス経路の一つである他のアクセス経路を選択する指示を受けると、
   前記接続中のアクセス経路に含まれる接続中の計算機ポート及び接続中の記憶装置ポートのトラフィック量と、前記他のアクセス経路に含まれる計算機ポート及び記憶装置ポートのトラフィック量と、に基づいて、前記他のアクセス経路に含まれる計算機ポート及び記憶装置ポートについて、前記接続中のアクセス経路から前記他のアクセス経路に切り替えた場合のトラフィック量を算出し、
   前記表示装置は、前記中央処理装置が算出した前記他のアクセス経路に含まれる計算機ポート及び記憶装置ポートについて、前記接続中のアクセス経路から前記他のアクセス経路に切り替えた場合のトラフィック量を表示する、ことを特徴とする管理装置。
4. 請求項３記載の管理装置であって、
   前記管理装置はネットワーク制御装置を有しており、
   前記他のアクセス経路に接続を切り替えた場合のトラフィック量が所定の値を超える場合は、
   前記中央処理装置は、前記他のアクセス経路以外の前記所定ボリュームが含まれる前記一つ以上のアクセス経路の一つに含まれる計算機ポート及び記憶装置ポートについて、前記接続中のアクセス経路から前記他のアクセス経路以外の前記所定ボリュームが含まれるアクセス経路の一つに切り替えた場合のトラフィック量を計算し、
   前記所定の値を超えない場合は、
   前記中央処理装置は、前記計算機に対して経路切り替えを指示する、ことを特徴とする管理装置。

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