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公開番号2025127801
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-02
出願番号2024024712
出願日2024-02-21
発明の名称ストレージシステム
出願人日立ヴァンタラ株式会社
代理人藤央弁理士法人
主分類G06F 13/14 20060101AFI20250826BHJP(計算;計数)
要約【課題】ストレージシステムとホストとの通信において、通信性能を維持しつつフロントエンドインタフェースのメモリ消費量を削減する。
【解決手段】ストレージシステムは、コントローラを含み、コントローラは、ホストとネットワークを介して通信するフロントエンドインタフェースと、管理情報と、を含み、管理情報は、フロントエンドインタフェースのホストとの通信性能を示す情報を含み、通信性能に基づいて、ホストとフロントエンドインタフェースとの間のセッションにおける通信制御パラメータを決定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ストレージシステムであって、
コントローラを含み、
前記コントローラは、
ホストとネットワークを介して通信するフロントエンドインタフェースと、
管理情報と、を含み、
前記管理情報は、前記フロントエンドインタフェースの前記ホストとの通信性能を示す情報を含み、
前記コントローラは、前記通信性能に基づいて、前記ホストと前記フロントエンドインタフェースとの間のセッションにおける通信制御パラメータを決定する、
ストレージシステム。
続きを表示（約 1,600 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、
前記コントローラは、プロセッサと、前記管理情報を格納するメモリと、を含み、
前記プロセッサは、前記通信制御パラメータを決定し、
前記フロントエンドインタフェースは、前記通信制御パラメータを格納するメモリを含み、
前記フロントエンドインタフェースは、前記通信制御パラメータに従って、前記ホストとの通信におけるプロトコル処理を実行する、
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、
前記通信制御パラメータは、前記ホストと前記フロントエンドインタフェースとの間のセッションにおけるコネクション上限数を含み、
前記管理情報は、前記ホストから前記ストレージシステムへのアクセスの性能要件を示す情報をさらに含み、
前記コントローラは、前記ホストの性能要件及び前記フロントエンドインタフェースの性能に基づいて前記コネクション上限数を決定する、
ストレージシステム。
【請求項４】
請求項３に記載のストレージシステムであって、
前記フロントエンドインタフェースの性能を示す情報は、ＩＯＰＳ及びＩＯ処理単位時間の情報を含み、
前記管理情報は、さらに、前記ホストのＩＯキュー長の情報を含み、
前記コントローラは、前記ホストの性能要件、前記ＩＯＰＳ、前記ＩＯ処理単位時間及び前記ＩＯキュー長に基づいて、前記コネクション上限数を決定する、
ストレージシステム。
【請求項５】
請求項３に記載のストレージシステムであって、
前記コントローラは、前記フロントエンドインタフェースのポート数を前記フロントエンドインタフェースのプロセッサコア数により除算した値以上の値に、前記コネクション上限数を決定する、
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、
前記通信制御パラメータは、前記ホストと前記フロントエンドインタフェースとの間のセッションにおける通信バッファサイズを示し、
前記通信性能を示す情報は、前記ホストと前記フロントエンドインタフェースとの間の通信距離を示す情報を含み、
前記コントローラは、前記通信距離を示す情報に基づいて、前記通信バッファサイズを決定する、
ストレージシステム。
【請求項７】
請求項６に記載のストレージシステムであって、
前記通信距離を示す情報は、前記ホストとの通信におけるＲｏｕｎｄＴｒｉｐＴｉｍｅである、
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、
前記通信制御パラメータは、前記ホストと前記フロントエンドインタフェースとの間のセッションにおける通信バッファサイズを示し、
前記通信性能を示す情報は、前記ホストと前記フロントエンドインタフェースとの間の通信がリモート通信であるか否かを示す情報を含み、
前記コントローラは、前記リモート通信に対して非リモート通信より大きい通信バッファサイズを決定する、
ストレージシステム。
【請求項９】
請求項１に記載のストレージシステムであって、
前記通信制御パラメータは、前記セッションにおけるコネクション上限数及び通信バッファサイズを含む。
ストレージシステム。
【請求項１０】
請求項１に記載のストレージシステムであって、
前記フロントエンドインタフェースの空きメモリ容量が閾値以下になると、前記コントローラは、前記ホストとの間の現在のセッションを切断し、新たな信制御パラメータにおいて新たなセッションを確立させる、
ストレージシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
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に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年のストレージシステムにおいて、ストレージとホストサーバを接続する形態としてＳｔｏｒａｇｅＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ（ＳＡＮ）が普及している。ＳＡＮの構成ではストレージとホストサーバ間を光ファイバ等のネットワークケーブルを用いてスイッチを介して接続する。ＳＡＮにより複数のホストサーバ間でストレージリソースの共有が可能となる。
【０００３】
ＳＡＮの種別としてＦｉｂｒｅＣｈａｎｎｅｌ（ＦＣ）を用いたＦＣ－ＳＡＮと、イーサネットを用いたＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）－ＳＡＮがある。ＦＣ－ＳＡＮは、専用のインタフェースモジュールとスイッチを用いてロスレスのデータ転送を行うため、信頼性が高く、ミッションクリティカルなＩＴシステムを構成することができる。一方、ＩＰ－ＳＡＮは標準的なＩＰプロトコルをベースとし、ＦＣ－ＳＡＮで求められるような高度な専門知識がなくても簡単に扱うことができる。上位プロトコルのＴＣＰ層で通信データの再送制御を行うことで信頼性を確保し、ミッションクリティカルなＩＴシステムへの採用も増えている。また１００Ｇｂイーサや２００Ｇｂイーサの普及による広帯域化も進んでおり、ＩＰ－ＳＡＮへの期待が高まっている。
【０００４】
ＩＰ－ＳＡＮ向けの高性能な新プロトコルとしてＮＶＭｅ／ＴＣＰ（Ｎｏｎ－ＶｏｌａｔｉｌｅＭｅｍｏｒｙＥｘｐｒｅｓｓｏｖｅｒＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｔｏｃｏｌ）が普及しつつある。ＮＶＭｅ／ＴＣＰは、ホストサーバとストレージシステム間を複数コネクションで接続しＩＯ並列度を高めることで広帯域を実現する。更にＷｒｉｔｅコマンドとデータをまとめて通信するＩｎｃａｐｓｕｌｅ－ｄａｔａによりホストサーバとストレージシステム間の通信回数を減らし、通信遅延による性能低下を抑止する。
【０００５】
特許文献１は、ストレージシステムにＳｍａｒｔＮＩＣを搭載し、ＳｍａｒｔＮＩＣにてブロックプロトコル処理を行うＳｍａｒｔＮＩＣ活用型のストレージシステムを開示している。ＳｍａｒｔＮＩＣは、プロセッサやメモリを搭載したネットワークインタフェース装置である。ＳｍａｒｔＮＩＣは、例えば、汎用ＯｐｅｒａｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍ（ＯＳ）やＯＳＳ（ＯｐｅｎＳｏｕｒｃｅＳｏｆｔｗａｒｅ）プロトコルサーバをそのまま動作させることができる。ストレージシステムのコントローラからＳｍａｒｔＮＩＣにブロックプロトコル処理をオフロードすることで、コントローラの負荷を軽減し、ストレージシステムの性能を向上する。一方、ＳｍａｒｔＮＩＣはコントローラに比べハードウェアリソースが限られ、使用できるメモリ容量も小さくなる。
【０００６】
ここでいうブロックプロトコルとは、データを固定長のブロック単位で読み書きするデータ通信プロトコルである。ブロックプロトコルを提供するストレージでは、物理記憶領域をＳｕｂｓｙｓｔｅｍ（ＬｏｇｉｃａｌＵｎｉｔ）に分割し、ホストサーバに対してブロック単位のデータアクセスを可能とする。ブロックアクセスとは、ネットワークを介しブロックプロトコルを用いたデータアクセス方式である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
米国特許第１１７００２１４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、プロセッサ及びメモリを含むネットワークインタフェース装置は、ストレージコントローラの負荷を低減することができる。従来技術ではストレージシステムはコネクションごとにネットワークインタフェース装置内のメモリにＩｎｃａｐｓｕｌｅ－ｄａｔａ用の通信バッファを用意する。ＮＶＭｅ／ＴＣＰのようにホストサーバとストレージシステム間を複数コネクションで接続した場合、ホストあたりのコネクション数が増える。その結果多数ホスト接続時に次の問題が発生する。
【０００９】
一つ目の問題は、性能要件の高いホストサーバにはコネクション数を増やしＩＯ並列度高めた方がいい。ホストサーバのＣＰＵコア数と同数のコネクション数で接続することで、全てのＣＰＵコアによる並列処理とＣＰＵコア間の負荷分散が可能となる。一方、全ホストサーバに対して無制限にコネクション数を接続した場合、ネットワークインタフェース装置のメモリ消費が大きく、多数ホスト接続時に不足となる。
【００１０】
二つ目の問題は、ストレージシステムとリモート通信するホストサーバにはＩｎｃａｐｓｕｌｅ－ｄａｔａ格納用の通信バッファを大きくとり、通信回数を減らした方がよい。一方、その通信バッファサイズを全コネクションに割り当てた場合、多数ホスト接続時にネットワークインタフェース装置のメモリ消費が大きくメモリ不足となる恐れがある。
【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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