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公開番号2025114202
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-05
出願番号2024008734
出願日2024-01-24
発明の名称ストレージシステム及びストレージシステムにおける障害対処方法
出願人日立ヴァンタラ株式会社
代理人弁理士法人サンネクスト国際特許事務所
主分類G06F 3/06 20060101AFI20250729BHJP(計算;計数)
要約【課題】ストレージシステムにおいて、メモリの容量効率を維持しつつ、高い信頼性を確保する。
【解決手段】複数のストレージノードとストレージノードに対して記憶領域を提供する複数の記憶装置とを有するストレージシステムにおいて、他のストレージノードの障害の発生を検知したクラスタ制御部は、障害ストレージノードに割り当てられている記憶装置を障害ストレージノードから切り離すデタッチ処理と、この記憶装置を代替ストレージノードに割り当てるアタッチ処理を実行するように外部の制御装置へ依頼する。そして代替クラスタ制御部は、障害ストレージノードが有する障害ストレージ制御部と同一の冗長化グループに所属するストレージノードのうちで最後に障害が発生したストレージノードに割り当てられていた記憶装置に格納されているログに基づいて、代替ストレージノードが有するメモリの記憶内容を復元する。
【選択図】図14

特許請求の範囲【請求項１】
複数のストレージノードと、該複数のストレージノードに対して記憶領域を提供する複数の記憶装置と、を有するストレージシステムにおいて、
前記ストレージノードは、
前記ストレージノードが前記記憶領域との間で読み書きするデータに係るキャッシュデータを格納するメモリと、
ホスト装置からの要求に応じて前記記憶領域に対して前記データの読み書きを実行すると共に、該データに係る前記キャッシュデータを前記メモリにおいて更新して、該キャッシュデータに係るログを作成し、該ログを前記ストレージノードに割り当てられた前記記憶装置へ格納するストレージ制御部と、
複数の前記ストレージ制御部を冗長化グループで管理し、同一の該冗長化グループに所属する複数の該ストレージ制御部を複数の前記ストレージノードに分散して配置して管理すると共に、他の前記ストレージノードの障害の発生を監視するクラスタ制御部と、を有し、
同一の前記冗長化グループに所属する前記ストレージ制御部は、前記メモリに格納した前記キャッシュデータを同期しており、
他の前記ストレージノードの障害の発生を検知した前記クラスタ制御部である障害検知クラスタ制御部は、外部の制御装置に対して、前記障害が発生した前記ストレージノードである障害ストレージノードを代替する前記ストレージノードである代替ストレージノードの作成を依頼し、
前記障害検知クラスタ制御部は、前記障害ストレージノードに割り当てられている前記記憶装置を該障害ストレージノードから切り離すデタッチ処理を実行後、該記憶装置を前記代替ストレージノードに割り当てるアタッチ処理を実行するように前記制御装置へ依頼し、
前記代替ストレージノードが有する前記クラスタ制御部である代替クラスタ制御部は、前記障害ストレージノードが有する障害ストレージ制御部と同一の前記冗長化グループに所属する前記ストレージ制御部を有する前記ストレージノードのうちで最後に障害が発生した特定ストレージノードを選択し、前記特定ストレージノードに割り当てられていた前記記憶装置に格納されている前記ログに基づいて該代替ストレージノードが有する前記メモリにおいて記憶内容を復元する第１の回復方法を選択して実行し、
前記代替ストレージノードにおいて、前記障害ストレージ制御部を代替する前記ストレージ制御部である代替ストレージ制御部を起動する
ことを特徴とするストレージシステム。
続きを表示（約 3,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載のストレージシステムであって、
前記メモリは、前記ストレージ制御部に係る制御情報を格納し、
前記ログは、前記制御情報に係るログを含み、
前記ストレージ制御部は、
前記制御情報を前記メモリにおいて更新して該制御情報に係る前記ログを作成し、該ログを前記ストレージノードに割り当てられた前記記憶装置へ格納する
ことを特徴とするストレージシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のストレージシステムであって、
前記障害検知クラスタ制御部は、
前記障害ストレージ制御部と同一の前記冗長化グループに所属する前記ストレージ制御部の全てで障害が発生しているかを判定し、
前記障害ストレージ制御部と同一の前記冗長化グループに所属する前記ストレージ制御部の全てで障害が発生していると判定した場合には、前記代替クラスタ制御部は、前記第１の回復方法を選択して実行し、
前記障害ストレージ制御部と同一の前記冗長化グループに所属する前記ストレージ制御部の何れかが正常に稼働していると判定した場合には、前記代替クラスタ制御部は、前記第１の回復方法に代えて、前記障害ストレージ制御部と同一の前記冗長化グループに所属する正常に稼働している前記ストレージ制御部を有する前記ストレージノードの前記メモリに記憶されている記憶内容に基づいて、前記代替ストレージノードが有する前記メモリにおいて記憶内容を復元する第２の回復方法を選択して実行する
ことを特徴とするストレージシステム。
【請求項４】
請求項１に記載のストレージシステムであって、
前記障害検知クラスタ制御部は、
前記障害ストレージ制御部と同一の前記冗長化グループに所属する前記ストレージ制御部の全てで障害が発生しているかを判定し、
前記障害ストレージ制御部と同一の前記冗長化グループに所属する前記ストレージ制御部の全てで障害が発生していると判定した場合には、
前記代替クラスタ制御部は、前記第１の回復方法を選択して実行し、
前記障害ストレージ制御部と同一の前記冗長化グループに所属する前記ストレージ制御部の何れかが正常に稼働していると判定した場合には、
前記代替クラスタ制御部は、前記第１の回復方法に代えて、前記障害ストレージノードに割り当てられている前記記憶装置を該障害ストレージノードから切り離すデタッチ処理を実行後、該記憶装置を前記代替ストレージノードに割り当てるアタッチ処理を実行するように前記制御装置へ依頼し、前記障害ストレージ制御部と同一の前記冗長化グループに所属する正常に稼働している前記ストレージ制御部を有する前記ストレージノードの前記メモリに記憶されている記憶内容に基づいて、前記代替ストレージノードが有する前記メモリにおいて記憶内容を復元する第２の回復方法を選択し実行する
ことを特徴とするストレージシステム。
【請求項５】
請求項１に記載のストレージシステムであって、
前記複数の記憶装置を含んで構成されるディスクアレイ装置を有し、
前記複数のストレージノードと前記ディスクアレイ装置とが所定のネットワークを介して相互に接続されており、
前記デタッチ処理及び前記アタッチ処理は、
前記所定のネットワークを介した前記ストレージシステムの管理装置からの制御に基づく前記ディスクアレイ装置内における前記記憶装置の削除、追加又は構成変更として実行される
ことを特徴とするストレージシステム。
【請求項６】
請求項１に記載のストレージシステムであって、
停止指示が入力された対象のストレージノードが有する前記クラスタ制御部は、
前記対象のストレージノードにおいて稼働している冗長化対象の前記ストレージ制御部のリストを作成し、
前記対象のストレージノードを冗長化する冗長化先ストレージノードを確保し、
前記冗長化対象の前記ストレージ制御部を、前記冗長化先ストレージノードにおいて冗長化し、
前記対象のストレージノードに割り当てられている前記記憶装置を該対象のストレージノードから切り離すデタッチ処理を実行後、該記憶装置を前記冗長化先ストレージノードに割り当てるアタッチ処理を実行するように前記制御装置へ依頼する
ことを特徴とするストレージシステム。
【請求項７】
請求項１に記載のストレージシステムであって、
前記代替クラスタ制御部は、
前記冗長化グループにおけるアクティブモード及びスタンバイモードのうちのアクティブモードとなる全ての前記代替ストレージ制御部を、全ての前記代替ストレージノードに分散配置するように起動する
ことを特徴とするストレージシステム。
【請求項８】
請求項１に記載のストレージシステムであって、
前記代替クラスタ制御部は、
前記冗長化グループにおけるアクティブモード及びスタンバイモードのうちのアクティブモードとなる全ての前記代替ストレージ制御部を、一部の前記代替ストレージノードに集中配置するように起動する
ことを特徴とするストレージシステム。
【請求項９】
請求項８に記載のストレージシステムであって、
前記代替クラスタ制御部は、
前記アクティブモードとなる全ての前記代替ストレージ制御部を、一部の前記代替ストレージノードに集中配置するように起動した後に、
前記アクティブモードとなる全ての前記代替ストレージ制御部を、全ての前記代替ストレージノードに分散するように再配置する
ことを特徴とするストレージシステム。
【請求項１０】
複数のストレージノードと、該複数のストレージノードに対して記憶領域を提供する複数の記憶装置と、を有するストレージシステムが実行するストレージシステムにおける障害対処方法において、
前記ストレージノードは、
前記ストレージノードが前記記憶領域との間で読み書きするデータに係るキャッシュデータを格納するメモリと、
ホスト装置からの要求に応じて前記記憶領域に対して前記データの読み書きを実行すると共に、該データに係る前記キャッシュデータを前記メモリにおいて更新して、該キャッシュデータに係るログを作成し、該ログを前記ストレージノードに割り当てられた前記記憶装置へ格納するストレージ制御部と、
複数の前記ストレージ制御部を冗長化グループで管理し、同一の該冗長化グループに所属する複数の該ストレージ制御部を複数の前記ストレージノードに分散して配置して管理すると共に、他の前記ストレージノードの障害の発生を監視するクラスタ制御部と、を有し、
同一の前記冗長化グループに所属する前記ストレージ制御部は、前記メモリに格納した前記キャッシュデータを同期しており、
他の前記ストレージノードの障害の発生を検知した前記クラスタ制御部である障害検知クラスタ制御部が、
外部の制御装置に対して、前記障害が発生した前記ストレージノードである障害ストレージノードを代替する前記ストレージノードである代替ストレージノードの作成を依頼し、
前記代替ストレージノードが有する前記クラスタ制御部である代替クラスタ制御部が、
前記障害ストレージノードに割り当てられている前記記憶装置を該障害ストレージノードから切り離すデタッチ処理を実行後、該記憶装置を前記代替ストレージノードに割り当てるアタッチ処理を実行するように前記制御装置へ依頼し、前記障害ストレージノードが有する障害ストレージ制御部と同一の前記冗長化グループに所属する前記ストレージ制御部を有する前記ストレージノードのうちで最後に障害が発生した特定ストレージノードを選択し、前記特定ストレージノードに割り当てられていた前記記憶装置に格納されている前記ログに基づいて該代替ストレージノードが有する前記メモリにおいて記憶内容を復元する第１の回復方法を選択して実行し、
前記代替ストレージノードにおいて、前記障害ストレージ制御部を代替する前記ストレージ制御部である代替ストレージ制御部を起動する
各方法を有することを特徴とするストレージシステムにおける障害対処方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストレージシステム及びストレージシステムにおける障害対処方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、ストレージシステムにおいて、可用性及び信頼性の向上のために冗長化構成を取ることが多い。
【０００３】
例えば特許文献１には、次のような冗長化構成を取るストレージシステムが提案されている。すなわちストレージシステムは、ストレージシステムが有する各ストレージノードに記憶領域を提供する１又は複数の記憶装置と、上位装置の要求に応じてデータを記憶装置に読み書きするストレージ制御ソフトウェアが動作する１又は複数のストレージ制御部と、を有する。各ストレージ制御部は、上位装置からの要求に応じてデータを対応する記憶装置に読み書きするために必要なストレージの構成情報を保持する。
【０００４】
このストレージシステムにおいて、複数のストレージ制御ソフトウェアが１つの冗長化グループとして管理される。同一の冗長化グループを構成する複数のストレージ制御ソフトウェアは、それぞれが保持する構成情報が同期して更新され、各ストレージノードの負荷を分散するように、それぞれ異なるストレージノードに配置される。
【０００５】
この特許文献１に開示の従来技術では、ある冗長化グループに属する現用系（アクティブ）のストレージ制御ソフトウェアと、別の冗長化グループに属する待機系（スタンバイ）のストレージ制御ソフトウェアと、を同じストレージノードに配置する。これによって、ストレージノードのリソースを効率よく利用しつつストレージ制御ソフトウェアの可用性を高めることができる。
【０００６】
さらに特許文献１には、現用系のストレージ制御ソフトウェアと待機系のストレージ制御ソフトウェアの間でストレージ制御ソフトウェアの制御に必要なメモリ上の情報を冗長化することが開示されている。メモリ上の情報にはキャッシュデータも含まれる。これによって、ＳＤＳ（Software Defined Storage）を用いて、ストレージノードの障害時にも読み書きを継続できるストレージシステムを構築できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１９－１０１７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし上述の従来技術では、ストレージノードの障害により同一の冗長化グループの全てのストレージ制御ソフトウェアが稼働不可になると、ストレージ制御ソフトウェアが処理したライトデータのうち、記憶装置へ未格納のダーティデータが消失する問題があった。ストレージシステムへの書き込みが完了した（ライト完了応答済みの）ダーティデータが失われると、ストレージシステムの信頼性を大きく損ねることになる。
【０００９】
そこで同一の冗長化グループに所属する制御ソフトウェアの数を増やすことで、同一の冗長化グループの全てのストレージ制御ソフトウェアが同時に稼働不可になるリスクを低減し、ストレージシステムの信頼性を高めることができる。しかしながら、各ストレージ制御ソフトウェアがメモリ上の情報を保持する必要があるため、ストレージシステムのメモリの容量効率が低下するという問題があった。
【００１０】
本発明は、上述の事情を考慮してなされたものであり、ストレージシステムにおいて、メモリの容量効率を維持しつつ、高い信頼性を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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