| 【発明の名称】 |
予備ディスク割り当て方式及びその方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】松原 孝浩
【住所又は居所】愛知県日進市米野木町南山５００番地２０ 中部日本電気ソフトウェア株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】ディスク群を、サブディスク群と予備ディスク群に分け、サブディスク群の負荷状況に応じて、ディスクの動的組込み及び取戻しにて入出力負荷分散を図った予備ディスク割り当て方式を提供する。
【解決手段】投入された各ジョブに対して、ジョブが属するワークグループであって複数の物理ディスクより構成されるもののうちの１の物理ディスクを割り当てる割当手段と、各前記ワークグループ毎に、当該ワークグループに属する投入された全てのジョブによりアクセスされる当該ワークグループ内の全ての物理ディスクについての平均アクセス頻度が当該ワークグループについての上限値よりも高いか否かを判断する手段と、前記平均アクセス頻度が前記上限値よりも高いと判断されたワークグループについて、当該ワークグループを構成する物理ディスクとして予備ディスクを追加する手段と、を備える。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 投入された各ジョブに対して、ジョブが属するワークグループであって複数の物理ディスクより構成されるもののうちの１の物理ディスクを割り当てる割当手段と、各前記ワークグループ毎に、当該ワークグループに属する投入された全てのジョブによりアクセスされる当該ワークグループ内の全ての物理ディスクについての平均アクセス頻度が当該ワークグループについての上限値よりも高いか否かを判断する手段と、前記平均アクセス頻度が前記上限値よりも高いと判断されたワークグループについて、当該ワークグループを構成する物理ディスクとして予備ディスクを追加する手段と、を備えることを特徴とする予備ディスク割当方式。
【請求項２】 請求項１に記載の予備ディスク割当方式において、各前記ワークグループ毎に、当該ワークグループに属する投入された全てのジョブによりアクセスされる当該ワークグループ内の全ての物理ディスクについての平均アクセス頻度が当該ワークグループについての下限値よりも低いか否かを判断する手段と、前記平均アクセス頻度が前記下限値よりも低いと判断されたワークグループについて、追加されている予備ディスクを削除する手段と、を更に備えることを特徴とする予備ディスク割当方式。
【請求項３】 請求項１に記載の予備ディスク割当方式において、前記上限値を更新する手段を更に備えることを特徴とする予備ディスク割当方式。
【請求項４】 請求項２に記載の予備ディスク割当方式において、前記下限値を更新する手段を更に備えることを特徴とする予備ディスク割当方式。
【請求項５】 請求項１に記載の予備ディスク割当方式において、前記平均アクセス頻度が前記上限値よりも高いと判断されたワークグループについて、当該ワークグループに追加されている予備ディスクの数が所定値に達しているときには、当該ワークグループを構成する物理ディスクとしての予備ディスクの更なる追加を行わない手段を更に備えることを特徴とする予備ディスク割当方式。
【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の予備ディスク割当方式において、前記割当手段は、ジョブ記述文に記載されたジョブの投入要求を受け付ける手段と、前記投入要求のあった前記ジョブの種別に対応したワークグループを、ジョブ種別とワークグループとの対応関係を格納したテーブルから検索する手段と、前記検索されたワークグループを構成する物理ディスクを、各物理ディスクとワークグループとの対応関係を格納したテーブルから検索する手段と、前記検索された物理ディスクのうち最も入出力回数の低いディスク名を検索する手段と、前記投入要求のあった前記ジョブに対して前記最も入出力回数の低いディスク名の物理ディスクを割り当てる手段と、を備えることを特徴とする予備ディスク割当方式。
【請求項７】 投入された各ジョブに対して、ジョブが属するワークグループであって複数の物理ディスクより構成されるもののうちの１の物理ディスクを割り当てる割当ステップと、各前記ワークグループ毎に、当該ワークグループに属する投入された全てのジョブによりアクセスされる当該ワークグループ内の全ての物理ディスクについての平均アクセス頻度が当該ワークグループについての上限値よりも高いか否かを判断するステップと、前記平均アクセス頻度が前記上限値よりも高いと判断されたワークグループについて、当該ワークグループを構成する物理ディスクとして予備ディスクを追加するステップと、を備えることを特徴とする予備ディスク割当方法。
【請求項８】 請求項７に記載の予備ディスク割当方法において、各前記ワークグループ毎に、当該ワークグループに属する投入された全てのジョブによりアクセスされる当該ワークグループ内の全ての物理ディスクについての平均アクセス頻度が当該ワークグループについての下限値よりも低いか否かを判断するステップと、前記平均アクセス頻度が前記下限値よりも低いと判断されたワークグループについて、追加されている予備ディスクを削除するステップと、を更に備えることを特徴とする予備ディスク割当方法。
【請求項９】 請求項７に記載の予備ディスク割当方法において、前記上限値を更新するステップを更に備えることを特徴とする予備ディスク割当方法。
【請求項１０】 請求項８に記載の予備ディスク割当方法において、前記下限値を更新するステップを更に備えることを特徴とする予備ディスク割当方法。
【請求項１１】 請求項７に記載の予備ディスク割当方法において、前記平均アクセス頻度が前記上限値よりも高いと判断されたワークグループについて、当該ワークグループに追加されている予備ディスクの数が所定値に達しているときには、当該ワークグループを構成する物理ディスクとしての予備ディスクの更なる追加を行わないステップを更に備えることを特徴とする予備ディスク割当方法。
【請求項１２】 請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の予備ディスク割当方法において、前記割当ステップは、ジョブ記述文に記載されたジョブの投入要求を受け付けるステップと、前記投入要求のあった前記ジョブの種別に対応したワークグループを、ジョブ種別とワークグループとの対応関係を格納したテーブルから検索するステップと、前記検索されたワークグループを構成する物理ディスクを、各物理ディスクとワークグループとの対応関係を格納したテーブルから検索するステップと、前記検索された物理ディスクのうち最も入出力回数の低いディスク名を検索するステップと、前記投入要求のあった前記ジョブに対して前記最も入出力回数の低いディスク名の物理ディスクを割り当てるステップと、を備えることを特徴とする予備ディスク割当方法。
【請求項１３】 請求項７乃至１２のいずれか１項に記載の予備ディスク割当方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ジョブへのディスク割り当て方式に関し、特に、ディスクに対する入出力の頻度に応じて動的に割り当てを変更する、ジョブへのディスク割当方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】利用者プログラムのプライオリティ値に応じた性能のディスク装置から一時ファイルを割り当てるシステムの一例が、特開平０７−０８４８４０号公報に記載されている。
【０００３】この公報に記載された一時ファイル作成のためのディスク割り当て方法では、電子ディスク及び磁気ディスクをそれぞれ性能に応じてディスク群にグループ化し、プライオリティ値とディスク群との対応表を保持した表から、利用者プログラムにディスク群の中のディスクを割り当てる仕組みになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしこの従来技術には次のような問題があった。この仕組みでは、対応表からディスク群を決定した後、利用者プログラムにサブディスク群内の最適なディスクを割り当てるが、多数の利用者プログラムが１つのサブディスク群を使用する場合において、サブディスク群内のボリューム数は固定であるため、１つのディスクを複数の利用者プログラム間で使用することになり、ディスクに対する入出力待ちや割り当て待ちが発生する問題がある。この問題が発生する原因は、サブディスク群内のディスク構成があらかじめ設定した構成しか使用できず、運用中にサブディスク群の構成を変更できないということにある。
【０００５】本発明は、ディスク群を、サブディスク群と予備ディスク群に分け、サブディスク群の負荷状況に応じて、ディスクの動的組込み及び取戻しにて入出力負荷分散を図った予備ディスク割り当て方式を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、投入された各ジョブに対して、ジョブが属するワークグループであって複数の物理ディスクより構成されるもののうちの１の物理ディスクを割り当てる割当手段と、各前記ワークグループ毎に、当該ワークグループに属する投入された全てのジョブによりアクセスされる当該ワークグループ内の全ての物理ディスクについての平均アクセス頻度が当該ワークグループについての上限値よりも高いか否かを判断する手段と、前記平均アクセス頻度が前記上限値よりも高いと判断されたワークグループについて、当該ワークグループを構成する物理ディスクとして予備ディスクを追加する手段と、を備えることを特徴とする予備ディスク割当方式が提供される。
【０００７】上記の予備ディスク割当方式は、各前記ワークグループ毎に、当該ワークグループに属する投入された全てのジョブによりアクセスされる当該ワークグループ内の全ての物理ディスクについての平均アクセス頻度が当該ワークグループについての下限値よりも低いか否かを判断する手段と、前記平均アクセス頻度が前記下限値よりも低いと判断されたワークグループについて、追加されている予備ディスクを削除する手段と、を更に備えてもよい。
【０００８】上記の予備ディスク割当方式は、前記上限値を更新する手段を更に備えてもよい。
【０００９】上記の予備ディスク割当方式は、前記下限値を更新する手段を更に備えてもよい。
【００１０】上記の予備ディスク割当方式は、前記平均アクセス頻度が前記上限値よりも高いと判断されたワークグループについて、当該ワークグループに追加されている予備ディスクの数が所定値に達しているときには、当該ワークグループを構成する物理ディスクとしての予備ディスクの更なる追加を行わない手段を更に備えてもよい。
【００１１】上記の予備ディスク割当方式において、前記割当手段は、ジョブ記述文に記載されたジョブの投入要求を受け付ける手段と、前記投入要求のあった前記ジョブの種別に対応したワークグループを、ジョブ種別とワークグループとの対応関係を格納したテーブルから検索する手段と、前記検索されたワークグループを構成する物理ディスクを、各物理ディスクとワークグループとの対応関係を格納したテーブルから検索する手段と、前記検索された物理ディスクのうち最も入出力回数の低いディスク名を検索する手段と、前記投入要求のあった前記ジョブに対して前記最も入出力回数の低いディスク名の物理ディスクを割り当てる手段と、を備えてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】［実施形態１］本発明は、ジョブの実行中に使用される作業用の一時ファイル(ソート、マージ等に用いる作業ファイル)の作成されるワークディスクが複数の物理ディスクから構成されたコンピュータシステムにおいて、ワークディスクが複数のワークディスクグループに設定され、そのうちの１つのグループを予備のディスクグループとして設定し、ワークディスクグループへの入出力の負荷状況(時間当たりの入出力回数)を監視して、予備のディスクグループからワークディスクグループへのディスクの動的組込みと予備のディスクグループへの動的取戻しを行う手段を有し、ジョブで使用するワークディスクへの負荷分散を行い、システムの運用性向上を可能とする。
【００１３】図１で示す実施形態は、一時ファイルを用いてソート等の業務を行うジョブ記述文１と、ジョブ実行制御部１０と、ジョブ１１、１２、１３、１４と、入出力機構部２０と、ディスク入出力情報テーブル３０と、ワークディスク群４０と、ワークディスクグループ管理制御部５０と、本発明における新規制御部であるワークディスク制御部６０とを含む。
【００１４】ワークディスク群４０は、それぞれ物理ディスク４１から構成されるワークディスクグループ４２、４３、４４と、予備ディスクグループ４５とを備えている。
【００１５】ワークディスク制御部６０は、動的構成設定部６１と、ワークディスクグループ管理テーブル６２と、ワークディスク情報テーブル６３とを備えている。
【００１６】図２はワークディスクグループ管理テーブル６２とワークディスク情報テーブル６３の一例を示している。ワークディスクグループ管理テーブル６２は、ワークディスクグループ名１０１と、ジョブ種別１０２と、単位時間当りのワークディスクグループへの最大入出力回数１０３と、最小入出力回数１０４との情報を備えており、動的構成設定部６１によって参照／更新される。ワークディスク情報テーブル１０５は、ディスク名１０５と、用途１０６と、ワークディスクグループ名１０７と、割り当てカウンタ１０８とを備えており、動的構成設定部６１から参照／更新される。ワークディスクグループ管理テーブル６２において、ジョブ種別毎にワークグループが割り当てられている。割当の基準としては、例えば、ジョブ種別毎の優先度が用いられる。
【００１７】ジョブ実行前の環境定義として、ワークディスクグループ管理テーブル６２内のワークディスクグループ名１０１と、ジョブ種別１０２と、最大入出力回数１０３と、最小入出力回数１０４を設定する。さらに、ワークディスク情報テーブル６３のディスク名１０５と、用途１０６と、ワークディスクグループ名１０７も同様に設定する。なお、用途１０６には「ワーク」と「予備」の２種類があり、「ワーク」と選択された場合には、ワークディスクグループ名を設定する必要がある。
【００１８】ジョブ実行制御部１０は、ジョブ実行開始時にワークディスクグループ管理制御部５０にディスク確保要求を行い、各ジョブに物理ディスク４１を割り当て、ジョブの実行終了時に、ワークディスクグループ管理制御部５０にディスク解放要求を行う機能を備えている。
【００１９】入出力機構部２０は、物理ディスク４１への入出力を行うとともに、入出力が行われるとディスク入出力情報テーブル３０を更新する機能を備えている。ディスク入出力情報テーブル３０は、物理ディスク４１毎の入出力回数の情報を保持している。
【００２０】ワークディスクグループ管理制御部５０は、ディスク確保要求をジョブ実行制御部１０から受けた場合には、ジョブ種別情報とともにその要求を動的構成設定部６１に通知し、これより取得する物理ディスク情報をジョブ実行制御部１０に返却し、またディスク解放要求をジョブ実行制御部１０から受けた場合には、ジョブで使用していたディスクのディスク名の情報とともにその要求を動的構成設定部６１に通知する機能を備えている。
【００２１】動的構成設定部６１は、ディスク確保要求をワークディスクグループ管理制御部５０から受けた場合に、ワークディスクグループ管理テーブル６２及びワークディスク情報テーブル６３を検索して最適な物理ディスク情報をワークディスクグループ管理制御部５０に返却し、ディスク解放要求をワークディスクグループ管理制御部５０から受けた場合には、この要求に基づきワークディスク情報テーブル６３を更新する機能を備えている。また、動的構成設定部６１は一定時間間隔に動作し、ディスク入出力情報テーブル３０を元に各ワークディスクグループの平均入出力回数を算出し、ワークディスクグループ管理テーブル６２に設定されている最大入出力回数及び最小入出力回数と比較して、ワークディスク情報テーブル６３に設定されている各ワークディスクグループ情報を更新する機能を備えている。
【００２２】次に、図１、図２で構成された環境における実行されるジョブ実行時の動作を、図３のシーケンスチャートと図４のフローチャートを用いて説明する。図３はジョブ実行から終了までの処理の流れを示し、図４はジョブ実行中の処理手順を示す。
【００２３】はじめにジョブ実行から終了までの動作を説明する。
【００２４】図３のシーケンスチャートを参照すると、ジョブ記述文１に記載されたジョブの投入要求（ステップＡ１）を受け付けたジョブ実行制御部１０は(ステップＡ２)、ワークディスクグループ管理制御部５０に対して、ジョブ種別情報を渡してディスク確保要求を行い（ステップＡ３）、要求を受けたワークディスクグループ管理制御部５０はその要求を動的構成設定部６１に渡す（ステップＡ４）。動的構成設定部６１は、ジョブ種別をキーにワークディスクグループ管理テーブル６２を検索し、ジョブ種別に対応したワークディスクグループ名を得る(ステップＡ５)。さらに、ワークディスク情報テーブル６３内をステップＡ５で得られたワークディスクグループ名をキーにして複数のディスク名を検索した後(ステップＡ６)、ステップＡ６で検索したディスク名のうちディスク入出力情報テーブル３０から最も入出力回数の低いディスク名を検索し(ステップＡ７)、ワークディスク情報テーブル６３の割り当てカウンタを１つ上げる(ステップＡ８)。その後、ワークディスクグループ管理制御部５０に対してステップＡ７で検索したディスク名を通知し（ステップＡ９）、ワークディスクグループ管理制御部５０は、ジョブ実行制御部１０にそのディスク名を通知する（ステップＡ１０）。ディスク名を通知されたジョブ実行制御部１０はジョブに対して通知されたディスク名の物理ディスク４１を割り当て(ステップＡ１１)、ジョブの実行を開始する(ステップＡ１２)。
【００２５】ジョブ実行（ステップＡ１３）の後、ジョブの終了時（ステップＡ１４）には、ジョブの終了を認識したジョブ実行制御部１０が、そのジョブが使用していたディスク名とともにワークディスクグループ管理制御部５０にディスク解放要求を行い（ステップＡ１５）、要求を受けたワークディスクグループ管理制御部５０はその要求を動的構成設定部６１に渡す（ステップＡ１６）。動的構成設定部６１はワークディスク情報テーブル６３内のジョブが使用していたディスクの割り当てカウンタを１つ下げる(ステップＡ１７)。
【００２６】次にジョブ実行中における動作を説明する。
【００２７】入出力機構部２０はジョブよりディスクへの入出力が行われた際に動作し、ディスク入出力情報テーブル３０を更新する。動的構成設定部６１は一定時間間隔毎に動作し、ディスク入出力情報テーブル３０を監視して全てのワークディスクグループに対して、下記（Ａ）と（Ｂ）の処理を行う。
【００２８】（Ａ）動的組込みこれは、予備のディスクをワークディスクグループに組込む処理であり、次のように行われる。
【００２９】図２のフローチャートを参照すると、動的構成設定部６１は、ワークディスクグループ管理テーブル６２からワークディスクグループを取得し（ステップＢ１)、予備ディスクを含んだワークディスクグループの平均入出力回数(各ディスクの単位時間当りの入出力回数の合計／ディスク数)を算出して(ステップＢ２)、この回数をワークディスクグループ管理テーブル６２に設定された最大入出力回数と比較する(ステップＢ３)。平均入出力回数の方が上回っている場合には、ワークディスク情報テーブル６３内を、用途が「予備」に設定してあり、かつワークディスクグループ名が設定されていないディスク名を検索し、検索されたディスク名に当該ワークディスクグループ名を設定する(ステップＢ４)。この動的組込みにおけるディスクイメージ例及びワークディスク情報テーブルの遷移例を、図５に示す。
【００３０】（Ｂ）動的取戻しこれは、ワークディスクグループに組込まれた予備のディスクを予備ディスクグループに取戻す処理であり、次のように行われる。
【００３１】動的構成設定部６１は、ステップＢ３で平均入出力回数が最大入出力回数より大きくないことが判断されたならば、予備ディスクを除いたワークディスクグループの平均入出力回数(各ディスクの単位時間当りの入出力回数の合計／ディスク数)を算出して(ステップＢ５)、この回数をワークディスクグループ管理テーブル６２に設定された最小入出力回数と比較する(ステップＢ６)。平均入出力回数の方が下回っている場合には、ワークディスク情報テーブル６３内を、ワークディスクグループ名をキーにして、用途が「予備」に設定されていて当該ワークディスクグループ名が設定されているディスク名を検索し、検索されたディスクのうち、割り当てカウンタが０となっているディスクからワークディスクグループ名を削除する(ステップＢ７)。取戻しにおけるディスクイメージ例及びワークディスク情報テーブルの遷移例を、図６に示す。
【００３２】上記（Ａ）又は（Ｂ）の処理を終えた時点で、未処理のワークディスクグループが残っている場合は(ステップＢ８でＮＯ)、引き続き残りのワークディスクグループに対して処理を継続する(ステップＢ１〜Ｂ７)。
【００３３】［実施形態２］実施形態２は、ワークディスクグループ管理テーブル６２の最大入出力回数１０３と最小入出力回数１０４の値をジョブ実行中に動的に変更可能とするという点で実施形態１と異なる。
【００３４】本実施形態では、図７を参照すると、ワークディスク制御部６０にスケジュールテーブル６４を追加している。図８を参照すると、スケジュールテーブル６４は、ワークディスクグループ名１０９と、変更時刻１１０と、最大入出力回数１１１と、最小入出力回数１１２を保持しており、環境定義として、システムの運用スケジュールに応じた変更時刻を設定する。動的構成設定部６１は、あるワークディスクグループの変更時刻が到来すると、ワークディスクグループ管理テーブル６２のそのワークディスクグループの最大入出力回数と最小入出力回数をスケジュールテーブル６４に保持されている最大入出力回数と最小入出力回数に更新する。このことにより、より精密な負荷調整を行えることを実現する。
【００３５】［実施形態３］実施形態３は、図９を参照すると、ワークディスクグループ管理テーブル６２に、組込み可能ディスク数１１３の情報を付加し、これに基づいてワークディスクグループ毎に予備ディスクの最大組込み数を制限するという点で異なる。
【００３６】図１０は、本実施形態のジョブ実行中の処理手順を示すが、図１０と図４を比較すると明らかなように、本実施形態のこの処理手順は、実施形態１のものに比べてステップＢ９とＢ１０が追加されている。ワークディスク情報テーブル６３を参照することにより当該ワークディスクグループの組込み済みの予備ディスク数を求め(ステップＢ９)、この数を組込み可能ディスク数１１３と比較し(ステップＢ１０)、当該ワークディスクグループの組込み済みの予備ディスク数が組込み可能ディスク数１１３に達していない場合にのみステップＢ４の処理を行う。このことにより、負荷の高いワークディスクグループに予備ディスクを占有されることを防止することが可能となり、よりバランスの取れた負荷分散を図ることが実現される。
【００３７】なお、ジョブ実行部１０、入出力機構部２０、ワークディスクグループ管理制御部５０、動的構成設定部６１を、コンピュータをこれらの部分として機能させるためのプログラムをコンピュータが読み込んで実行することにより実現することもできる。また、ジョブ実行部１０、入出力機構部２０、ワークディスクグループ管理制御部５０、動的構成設定部６１を、コンピュータをこれらの部分として機能させるためのプログラムをコンピュータがネットワークから受信して実行することにより実現することもできる。
【００３８】
【発明の効果】複数のディスクから構成されるワークディスク群において、刻々と変化するディスクの入出力状況を監視し、動的に予備ディスクをジョブに割り当てることによって、ディスクの割り当て待ちや入出力待ちを削減することを実現している。これにより、各業務のＴＡＴ(Turn Around Time)を短縮することが可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２１３３０１
【氏名又は名称】中部日本電気ソフトウェア株式会社
【住所又は居所】愛知県日進市米野木町南山５００番地２０
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| 【出願日】 |
平成１４年５月１４日（２００２．５．１４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６５３８５
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 穣平
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| 【公開番号】 |
特開２００３−３３０６２４（Ｐ２００３−３３０６２４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年１１月２１日（２００３．１１．２１） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−１３８６１６（Ｐ２００２−１３８６１６） |
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