CN1311361C

CN1311361C - 可以逻辑分割的存储装置和存储装置系统

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Publication number: CN1311361C
Application number: CNB2004100576173A
Authority: CN
Inventors: 岛田健太郎; 桥本顕义
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-10-23
Filing date: 2004-08-20
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2024-08-20
Also published as: US20050091454A1; GB2407431B; DE102004039384A1; US7127585B2; CN101013352A; CN1619508A; US7546426B2; GB0418155D0; US20070106872A1; US8386721B2; JP2005128733A; GB2407431A; US20050091453A1; FR2861477A1; FR2861477B1; US20090113142A1; US7181577B2; JP4257783B2; DE102004039384B4; CN101013352B

Abstract

本发明提供一种可以逻辑分割的存储装置和存储装置系统。备有主机接口单元(100)、接受文件输入输出要求，变换成数据输入输出要求的文件控制处理器(101)、存储变换信息的文件控制存储器(102)、盘驱动器组(107)、盘控制处理器(104)、连接盘驱动器组和盘控制处理器的盘IF单元(106)、高速缓冲存储器(105)、和处理器间通信连接单元(103)，通过逻辑地分割它们每一个，使它们作为虚拟的大于等于2个的NAS进行工作。

Description

可以逻辑分割的存储装置和存储装置系统

技术领域

本发明涉及用于与网络连接的存储装置，特别是涉及NAS。

背景技术

作为用于提高信息处理系统能力的方法，有单纯地增加信息处理系统具有的计算机台数的方法。但是，当设置多台计算机时，存在着管理各台计算机需要时间，另外这些多台计算机的设置面积和功率合计起来也非常大的问题。为了解决这个问题，正在考虑设置处理能力大的计算机，逻辑上将该计算机的资源分割成多个部分，将各个分割的部分作为虚拟的计算机分别独立地使用的技术方案。我们将它称为计算机的逻辑分割(Logical Partitioning：LPAR)。例如在日本特开2003-157177号专利公报中揭示了这种逻辑分割技术。

通过根据逻辑分割将一台计算机虚拟地看作多台计算机，可以将种种操作系统自由地搭载在各个虚拟的计算机上，也在每台虚拟的计算机中独立地进行运行/停止和障碍处理等，实现圆滑地运用。又因为实际上的装置台数少，所以对于装置管理、设置面积、功率等是有利的。但是，在已有的计算机中的LPAR中，通过对计算机内的处理器、存储器等的资源进行逻辑分割，分割成各个虚拟的计算机，但是关于与计算机连接的存储装置，只是分割该存储装置具有的存储区域，分别分配给虚拟的计算机，没有特别进行在此以上的考虑。

另一方面，在存储装置中，除了用于与1台计算机(以下也称为“主机”)直接连接的方式外，还具有通过网络由多台计算机共有的方式。在该方式中特别地将具有文件系统的接口，即可以从计算机进行文件存取的存储装置称为网络附属存储器(以下简称为“NAS”)。

NAS和主机的数据交换是以在称为持有在主机上工作的操作系统认识的姓名和构造的文件的单位进行的。因此，NAS，除了用于存储数据的盘驱动器及其控制单元外，还具有用于将与主机的文件输入输出变换成与盘驱动器的数据输入输出的处理器和存储器。

发明内容

NAS基于设置通过网络共有的存储装置比原来在多个主机中分别设置各自的存储装置有利这种思想。因此，NAS自身必须进行为了在多个主机之间共有存储区域等的控制。另外，当某个主机大量地读写数据时，消耗NAS的大半部分处理能力，降低了对其它主机的输入输出数据的能力。进一步，也存在着当由于某个主机的误操作等NAS的数据发生破坏和障碍时，也对其它主机使用的数据产生影响的情形。

本发明要解决的问题是当多个主机共有NAS时，能够削减与共有有关的控制，并且能够排除计算机的相互干涉，保证输入输出能力，使数据的破坏和障碍局部化。又，本发明要解决的别的问题是提高NAS内的处理器、存储器等的资源的利用率。

为了解决上述问题，在本发明中，在NAS中进行逻辑分割。

更具体地说，在与网络连接，接受文件存取的存储装置中，形成存储装置具有的控制单元在逻辑上分割存储装置具有的各资源，例如盘驱动器、与网络的接口、控制文件存取的处理器等，使各个逻辑分区(虚拟的存储装置)独立地进行工作的构成。

另外，也可以控制单元具有多个处理器，这些处理器分担逻辑分割，或作为整体进行逻辑分割。

进一步，也可以形成具有管理终端，从该管理终端输入逻辑分割所需的信息的构成。这时，也可以形成只将使用存储装置的计算机的存取特性输入到管理终端，管理终端从该存取特性算出逻辑分割所需的信息并传送给存储装置的构成。

进一步，也可以形成使用存储装置的计算机兼作管理终端的构成。

附图说明

图1是表示NAS的构成例的图，

图2是表示文件控制存储器和高速缓冲存储器的分配的例子的图，

图3是表示文件控制处理器和盘控制处理器的分配的例子的图，

图4是表示处理器间通信连接单元的分配的例子的图，

图5是表示盘驱动器组的分配的例子的图，

图6是表示根据主机接口单元、文件控制处理器的逻辑分割的上位装置的用户认证的概念的图，

图7是表示NAS的构成例的，

图8是表示NAS的逻辑分割的设定输入画面的例子的图，

图9是表示NAS的各资源的逻辑分割的信息的例子的图。

具体实施方式

下面，我们用附图说明本发明的实施方式。又，本发明不限定于下列实施方式的记述，这是不言而喻的。

图1是表示适用于本发明的NAS的实施方式的一个例子的图。NAS具有与主机(以下也称为“上位装置”)连接的2个主机接口单元100、将来自主机的文件单位的输入输出要求变换成块单位的数据输入输出要求的3个文件控制处理器101、存储为了将文件单位的输入输出要求变换成块单位的数据输入输出要求所需的信息(以下也称为“变换信息”)的2个文件控制存储器102、作为存储媒体的4个盘驱动器组107、控制与盘驱动器组107的数据输入输出的3个盘控制处理器104、暂时存储输入输出到盘驱动器组107的数据的2个高速缓冲存储器105、连接盘控制处理器104和盘驱动器组107的2个盘IF单元106、连接盘控制处理器104和文件控制处理器101的2个处理器间通信连接单元103。

这里，也存在着在盘驱动器组107中，包含多个盘驱动器，每组采取RAID构成的情形。另外，所谓的“块”指的是盘控制处理器104将数据存储到盘驱动器的规定的单位，一般采用512B。此外，所谓的“变换信息”指的是表示在文件系统中使用的文件名与从文件前头的位置和块的对应关系的信息，一般由I-Node等的链接构造和地址变换表那样的数据构造表现出来。

另外，在本说明书中，在相同装置上附加相同的标号，当区别同一装置时在其上附加英文字母a、b等。此外，也例示了上述各装置的个数，但是本发明不限定于此。

在图1中，在NAS中如下地对从上位装置发送给NAS的文件单位的输入输出要求进行处理。

首先最初，从主机将指定了的文件名的文件开始使用(打开)处理的要求发送给NAS。其次发送实际的数据的输入输出要求，最后发送文件使用结束(关闭)处理的要求。

某个主机接口单元100接收这些要求，并将这些要求转交给某个文件控制处理器101。文件控制处理器101参照存储在文件控制存储器102中的变换信息，确认主机要求的文件名，记录开始使用的文件名，将对该文件的数据输入输出要求变换成向存储数据的盘驱动器组107的数据输入输出要求。

经过变换的数据输入输出要求，经由某个处理器间通信连接单元103，发送给某个盘控制处理器104。又当在文件控制存储器102中没有存储需要的变换信息时，文件控制处理器101，经由处理器间通信连接单元103，向某个盘控制处理器104要求存储在盘驱动器组107的规定的存储区域中的变换信息。

盘控制处理器104，对于经由处理器间通信连接单元103从某个文件控制处理器101接受的数据输入输出要求(也包含变换信息的要求)，调查该数据是否没有存储在某个高速缓冲存储器105中。当该数据存储在某个高速缓冲存储器105中时，盘控制处理器104对高速缓冲存储器105进行要求的数据写入或读出。

此后，盘控制处理器104，将在读入时完成的结果与读出时读出完成和读出的数据合并，经过处理器间通信连接单元103，返送给发送输入输出要求的文件控制处理器101。文件控制处理器101处理返送结果和数据，经由接收输入输出要求的主机接口单元100，将结果(数据或完成处理的报告等)发送给将输入输出要求发送给NAS的上位装置。

另一方面，当没有将从文件控制处理器101要求的数据存储在全部高速缓冲存储器105中时，盘控制处理器104确定将要求的数据存储在盘驱动器组107的哪个部位，经由某个盘IF单元106，从盘驱动器组107读出数据，存储在某个高速缓冲存储器105中。

此后，盘控制处理器104对存储数据的高速缓冲存储器105进行要求的数据读出或写入。以后的处理与上述相同。

另外，当经过一定时间或当高速缓冲存储器105的空区域不足时等，将存储在高速缓冲存储器105中的数据写入到盘驱动器组107。

在本实施方式中，由例如如图1所示的由逻辑分割境界所分割的单位(逻辑分区)分别独立地进行上述处理。当将作为用于分配给各个逻辑分区的处理的物理资源的主机接口单元100、文件控制处理器101、文件控制存储器102、处理器间通信连接单元103、盘控制处理器104、高速缓冲存储器105、盘IF单元106、和盘驱动器组107一次分配给各逻辑分区时，将它们专用于该逻辑分区的处理。具体地说，在图1中分配给不同逻辑分区的文件控制处理器101a和盘控制处理器104c不进行上述数据的输入输出要求的交换。

另外在图1中跨越逻辑分割境界显示的资源(例如文件控制存储器102b)，通过以预先分配的比率逻辑地分割它的容量等，用于每个逻辑分区。通过这样做，各逻辑分区作为各个独立的虚拟的NAS进行工作。

各逻辑分区的物理资源的逻辑的分割/分配处理实际上由文件控制处理器101和盘控制处理器104来实施的。作为逻辑分割的控制方法，可以考虑下列2种方法。

第1种方法是文件控制处理器101和盘控制处理器104分担几个物理资源的逻辑分割的控制，作为全体相互联合，控制逻辑分割的方法。

例如，文件控制处理器101进行主机接口单元100、文件控制处理器101和文件控制存储器102的分配处理。下面我们将该处理称为“文件控制管理程序”。

另外，盘控制处理器104进行处理器间通信连接单元103、盘控制处理器104、高速缓冲存储器105、盘IF单元106和盘驱动器组107的分配处理。下面我们将该处理称为“盘控制管理程序”。由文件控制处理器101实施的文件控制管理程序和由盘控制处理器104实施的盘控制管理程序，相互联合，进行各个分配处理。关于联合的具体内容，在后面述说。另外，实施文件控制管理程序的文件控制处理器101既可以只是某一个，例如文件控制处理器101a，或者也可以是多个，例如文件控制处理器101a和b。这对于盘控制管理程序也是同样的。

第2种方法是2个控制处理器共同控制全体物理资源的逻辑分割的方法。由全部文件控制处理器101a～101c、盘控制处理器104a～104c进行NAS的全部资源的逻辑分区的分配处理(以下称为“统合管理程序”)。

具体地说，在各处理器上工作的管理程序，例如如下地实现逻辑分割。

首先，对于在各处理器上进行工作的基本IO处理软件(BIOS)，使其不能看到该处理器分配的逻辑分区内的IO处理资源以外的资源。例如，在图1中文件控制处理器101a物理上与主机接口单元100b连接，但是在由图中所示的虚线分开逻辑分区的设定的情形中，使其不能看到主机接口单元100b。

更具体地说，在实施为了调查BIOS内与该处理器连接的资源和可以利用的资源的特权命令的情形中，在实施该特权命令中发生软件的中断，使实施移动到管理程序。在管理程序内调查向该处理器所属的逻辑分区分配的资源，以只连接分配给逻辑分区的资源的方式设置该特权命令的结果，回归到发生中断的BIOS。

通过这样做，各处理器只处理该处理器所属的逻辑分区的资源，实现逻辑分区间的分离。

在资源中存在着备有存储器和多个通信信道的主机接口单元100和处理器间通信连接单元103，但是在这种情形中，最好控制各个逻辑分区的处理器可以看到的资源量(如果是存储器则是开始物理地址、结束物理地址中的存储器的容量、如果是通信信道则是由信道的物理号码组表示的信道数)。

另外关于处理器自身，在将各个处理器完全分配给一个逻辑分区的情形中，最好在该逻辑分区的处理中占有该处理器。

另一方面，我们也可以考虑将某1个处理器分配给2个以上的逻辑分区，决定各自的共有比例进行共有的情形。在这种情形中，可以考虑在各个处理器中以硬件方式安装定时中断，通过该定时中断以每经过一定时间起动管理程序的方式进行的构成。

由上述的定时中断而起动的管理程序，计量在该处理器中进行了几次各个逻辑分区的处理，按照规定的共有比例决定下一个要进行处理的逻辑分区，将处理器的实施移动到该逻辑分区的处理。如果这样做，则通过按时间以规定的比率分割一个处理器，能够分配给2个以上的逻辑分区。

此外，作为管理程序的实现方法，除了上述例子外，例如，通过与各处理器连接，搭载进行资源管理的专用硬件和由小规模的微程序进行控制那样的专用的协同处理器等，也可以实现逻辑分割的控制。

另外，将关于逻辑分割的信息，例如指定在逻辑分区1中被使用的处理器、存储器、通信连接单元等的信息等，存储在文件控制存储器102、高速缓冲存储器105、盘驱动器组107的盘驱动器或其它的存储媒体中的某一个或多个存储媒体中，各管理程序，通过读出该信息，对BIOS等指定逻辑分区。此外，通过后述的管理终端等设定该信息。

关于上述那样地实现的管理程序，如前面所述的那样，在文件控制处理器中使文件控制管理程序工作，在盘控制处理器中使盘控制管理程序工作的情形中，文件控制管理程序进行主机接口单元100、文件控制处理器101和文件控制存储器102的分配处理，盘控制管理程序进行处理器间通信连接单元103、盘控制处理器104、高速缓冲存储器105、盘IF单元106和盘驱动器组107的分配处理，使这2种管理程序联合起来。

具体地说，当由后述那样的管理终端等指定逻辑分割时，使对于文件控制管理程序的指定和对于盘控制管理程序的指定关联起来。或者，根据给予逻辑分割的指定的规格，如后所述，文件控制管理程序和盘控制管理程序相互自动地调整一致以使关于指定该逻辑分区的逻辑分割的要求一致。

在统合管理程序的情形中，例如，起动统合管理程序的各处理器共有到全部资源的各逻辑分区的分配信息，该管理程序参照该分配信息决定起动了的处理器使用的资源，实施分配处理。

下面，我们说明到NAS的各资源的逻辑分区的分配的具体例。下面，我们将图1所示的NAS逻辑分割成2个逻辑分区(逻辑分区1和逻辑分区2)的情形作为例子进行说明。但是，逻辑分区的数目是几个都无所谓。另外，下面我们说明通过文件控制管理程序和盘控制管理程序联合起来进行的逻辑分割，但是也可以是统合控制管理程序。进一步，在将管理程序作为主语的情形中，该处理实际上是由进行各管理程序的处理的处理器实施的。

图2是表示给文件控制存储器102和高速缓冲存储器105的逻辑分区的分配的例子的图。例如，当使用逻辑分区1的上位装置的要求是重视数据读出速度时，盘控制管理程序，增加给逻辑分区1的高速缓冲存储器105的分配量，将要求的数据尽可能地存储在高速缓冲存储器105中。这时给文件控制存储器102的逻辑分区1的分配量也可以很少。

与此相对应，文件控制管理程序，减少给逻辑分区1的文件控制存储器102的分配量，将更多的存储容量分配给逻辑分区2。因此，可以提高在NAS整体中的文件控制存储器102的利用率。

另一方面，如果使用逻辑分区1的上位装置的要求是重视响应速度，为了使变换信息尽量存储在文件控制存储器102中，文件控制管理程序进行将更多的文件控制存储器102的存储容量分配给逻辑分区1的分配处理。这时给逻辑分区1的高速缓冲存储器105的分配量也可以很少。在这种情况下，盘控制管理程序能够将更多的高速缓冲存储器105的存储容量分配给逻辑分区2，作为NAS整体，可以提高高速缓冲存储器105的利用率。

另外，利用逻辑分区1的上位装置的输入输出要求，在给分散在NAS具有的盘驱动器组107的广大范围中的分散的数据的随机存取为主体的情形中，即便将文件控制存储器102和高速缓冲存储器105的许多存储容量分配给逻辑分区1，因为存储在广大范围中分散的存取的信息是困难的，所以该分配的效果也变弱了。从而，在这种情形中，文件控制管理程序和盘控制管理程序分配到文件控制存储器102和高速缓冲存储器105的逻辑分区1的分配量减少，分配到作为其它逻辑分区的逻辑分区2的存储容量增多，可以提高高速缓冲存储器105的利用率。

相反地，利用逻辑分区1的上位装置的输入输出要求，在给分散在NAS具有的盘驱动器组107的连续范围中所存储的数据的顺序存取为主体的情形中，可以由NAS自身预先特定存取所需的信息和以后读出的数据。因此，可以考虑为了能够将这些信息和数据充分存储在文件控制存储器102和高速缓冲存储器105中，文件控制管理程序和盘控制管理程序进行分配处理以增加分配到文件控制存储器102和高速缓冲存储器105的逻辑分区1的分配量。

图3是表示文件控制处理器101和盘控制处理器104的给逻辑分区1的分配的例子的图。

在来自使用逻辑分区1的上位装置的输入输出要求是少数的大容量文件存取的情形中，将由文件控制处理器101实施的文件输入输出变换成数据输入输出的处理量不太多。从而，给文件控制处理器101的逻辑分区1的分配量也可以很少。

这时，文件控制管理程序降低给逻辑分区1的文件控制处理器101的给逻辑分区1的分配量(具体地说处理器的占有率)，通过与逻辑分区1比较相对多地将处理器资源分配给作为其它逻辑分区的逻辑分区2，可以提高NAS具有的文件控制处理器101的利用率。

另外这时，因为文件的数据量大，所以分配给逻辑分区1的盘控制处理器104实施的数据输入输出的处理量增多。从而，盘控制管理程序进行分配处理以增加给逻辑分区1的盘控制处理器104的分配量。

又，在使用逻辑分区1的上位装置的输入输出要求是多数小容量文件存取的情形中，将由文件控制处理器101实施的文件输入输出变换成数据输入输出的处理量增多。因此，文件控制管理程序进行分配处理以增加给逻辑分区1的文件控制处理器101的分配量。

这时，因为文件的数据量自身很小，所以由分配给逻辑分区1的盘控制处理器104所实施的数据输入输出的处理量不太多。因此，盘控制管理程序减少盘控制处理器104的给逻辑分区1的分配量，增加盘控制处理器104的给逻辑分区2的分配量。因此，可以提高在NAS中的盘控制处理器104的利用率。

进一步，在使用逻辑分区1的上位装置不需要高性能的NAS的情形中，文件控制管理程序和盘控制管理程序进行分配处理以减少分配给文件控制处理器101和盘控制处理器104的逻辑分区1的分配量。相反地，在使用逻辑分区1的上位装置需要高性能的NAS的情形中，文件控制管理程序和盘控制管理程序进行分配处理以增加分配给文件控制处理器101和盘控制处理器104的逻辑分区1的分配量。

图4是表示处理器间通信连接单元103的给逻辑分区的分配的例子的图。在来自使用逻辑分区1的上位装置的输入输出要求是大容量的顺序存取的情形中，盘控制管理程序进行分配处理，以增加给逻辑分区1的处理器间通信连接单元103的分配量(具体地说通信频带)，确保文件控制处理器101和盘控制处理器104之间的数据通信能力(换句话说，从主机接口单元100到高速缓冲存储器105之间的数据通信能力)。

另外，如果使用逻辑分区1的上位装置的输入输出要求是小容量的顺序存取，则给逻辑分区1的处理器间通信连接单元103的分配量也可以不大。进一步，如果来自上位装置的要求是随机存取，则在从上位装置看到的逻辑分区1中所构成的虚拟的NAS性能对处理器间通信连接单元103的给逻辑分区1的分配量没有太大的影响。所以在这些情形中，盘控制管理程序进行分配处理以减少给逻辑分区1的处理器间通信连接单元103的分配量，增加给其它逻辑分区(这里是逻辑分区2)的分配，以提高NAS中的处理器间通信连接单元103的利用率。

图5是表示盘驱动器组107的给逻辑分区的分配的例子的图。如果使用逻辑分区1的上位装置是存储容量优先的，则盘控制管理程序进行处理，以将形成存储容量效率高的RAID5构成(在图7中，在正在存储奇偶性的1个盘驱动器对正在存储数据的3个盘驱动器的比例的情形中，容量效率成为75％)的盘驱动器组107分配给逻辑分区1。这时，盘驱动器的旋转速度也可以是例如每分钟旋转7,500次等，也可以是转速不快的盘驱动器。

另一方面，如果是在使用逻辑分区1的上位装置重视存取性能的情形中，则盘控制管理程序进行处理，以将形成提高存取性能的RAID1构成(在图7中，因为复制同一个数据，存储在2个盘驱动器中，所以存储容量效率为50％，但是因为对于同一个数据也可以使用2个盘驱动器中的某一个，所以总的存取性能成为1个盘驱动器的2倍)的盘驱动器组107分配给逻辑分区1。另外这时，盘控制管理程序也考虑在盘驱动器组107中所包含的盘驱动器的旋转速度，在相同RAID1构成的盘驱动器组107中，也可以进行将具有高旋转速度，例如每分钟旋转15,000次的盘驱动器的盘驱动器组107分配给逻辑分区1的处理。

另外，主机接口单元100的给逻辑分区的分配，与从使用各逻辑分区的上位装置对逻辑分区要求的性能相应，由文件控制管理程序进行分配。具体地说，当上位装置的要求性能高时，文件控制管理程序向上位装置使用的逻辑分区分配大的分配量，即分配与上位装置之间的高的通信能力(通信频带等)。另一方面，当上位装置的要求性能低或者特别是没有要求时，可以考虑通过文件控制管理程序向上位装置使用的逻辑分区分配小的分配量，即分配与上位装置之间的低的通信能力(通信频带等)，重视NAS整体的效率的情形。

进一步，如本实施方式那样，通过逻辑上分割1个NAS进行使用，可以对每个逻辑分区单位独立地进行NAS中的上位装置的用户认证。图6是表示该概念的例子的图。

在图6中，识别符(以下称为“ID”)＝“abc”的用户A和ID＝“def”的用户B利用使用逻辑分区1的上位装置A，ID＝“ghi”的用户C和ID＝“abc”的用户D利用使用逻辑分区2的上位装置B。这时因为上位装置A的用户A和上位装置B的用户D具有相同的ID＝“abc”，所以为了在NAS中区别地对待该用户A和用户D，以往需要通过将ID赋予上位装置或上位装置的组，组合该ID和用户的ID，区别用户等的特别的处理。

但是在本实施方式中，因为逻辑上分割主机接口单元100和文件控制处理器101，将各逻辑分区作为各个虚拟的NAS的主机接口单元100和文件控制处理器101进行工作，所以也可以对每个逻辑分区独立地进行用户认证。即，在图8中因为持有同一ID＝“abc”的用户A和用户D在各个逻辑分区中进行用户认证，所以自然地区别对待，为了区别用户A和用户D完全不需要特别的处理。即，如果只是逻辑分区不同，则不进行特别的处理，能够将同一个ID给予多个用户。

进一步，因为分配给各逻辑分区的主机接口单元100和文件控制处理器101的资源不会在其它逻辑分区中使用，所以即便某个逻辑分区的用户进行大量的数据存取，其它的逻辑分区的用户也不会受到影响。

下面，我们说明第2实施方式。本实施方式的NAS具有将上述NAS的文件控制处理器101和盘控制处理器104以及文件控制存储器102和高速缓冲存储器105统合起来的各自一类的处理器、存储器。

图7是表示第2实施方式的构成例的图。在图7中，统合控制处理器901是统合文件控制处理器101和盘控制处理器104的处理器，统合存储器902是统合文件控制存储器102和高速缓冲存储器105的存储器。

与上述实施方式(图1)比较，在本实施方式中，不需要处理器间通信连接单元103，装置构成变得简单。在图7中，在统合处理器901中进行将来自上位装置的文件单位的输入输出要求变换成数据的输入输出要求的处理和盘IF单元106与盘驱动器组107之间的数据的输入输出的控制。另外，在统合存储器902中，存储变换信息和盘驱动器组107的数据。图7中的其它部分的构成/工作与图1相同。

在图7中，也与图1同样，在根据例如图7中所示的逻辑分割境界进行分割的逻辑分区中，进行各个独立的处理。将作为用于分配给各个逻辑分区的处理的物理上的资源的主机接口单元100、统合控制处理器901、统合存储器902、盘IF单元106和盘驱动器组107一次分配给各逻辑分区并专用于该逻辑分区的处理。通过这样做，各逻辑分区作为各个独立的虚拟的NAS进行工作。

本实施方式中的给各逻辑分区的物理资源的逻辑上的分割/分配处理实际上是由统合控制处理器901实施的。统合控制处理器901控制上述统合控制管理程序。

图8是表示用于输入NAS的逻辑分割的设定的管理终端的输入画面的例子的图。在第1实施方式和第2实施方式两者中都使用这种输入画面。通过管理者等输入图8那样的逻辑分割的设定并将其内容通知NAS，在NAS中工作的管理程序对NAS的各资源进行逻辑分割。更详细地说，将输入的设定内容存储在NAS具有的某个存储区域中，管理程序按照该存储的信息进行逻辑分割。

这种管理终端具体地也可以具有通过网络与NAS连接的上位装置。另外，也可以用通过专用线与NAS连接的控制台装置来实现。这种控制台装置能够用键盘等的输入装置和显示器等的显示装置来实现。

用专用的协议或通用的协议将管理者等输入的信息从上位装置和控制台装置传送到NAS。NAS具有用于接受该信息的接口(例如主机接口单元100或专用的接口)。

下面，我们详细说明图8所示的设定输入画面。在该画面中具有输入逻辑分割数的区域，管理者等最初将NAS的逻辑分割数是几个输入到该区域中(图8的例子中为3)。这时，当管理者等输入逻辑分割数时，对每个物理资源在画面上显示出与该数相应的逻辑分区，显示出给各逻辑分区的资源分配的初始值。

此后，管理者等一面看着画面一面输入各处理器、存储器等的资源的分配。这时，例如在指定文件控制处理器101和盘控制处理器104的分配的部分中，如图所示，如果进行能够相关联地设定如何将各个分配给各逻辑分区关联地设定的显示(图中并列地显示各处理器，以便容易理解关联性)，则容易输入如前面图5中说明那样的分配控制的设定。

另外，例如如图8所示，除了个别地设定对于文件控制处理器101和盘控制处理器104的逻辑分区的各个分配量的提钮(能够用指示器件选择的部分)外，也提供能够移动的并设定的提钮。同样，关于文件控制存储器102和高速缓冲存储器105，也关联地显示给各逻辑分区的分配量，提供个别设定/联动设定的提钮。

在图8的例子中，管理者等，关于处理器间通信连接单元103，输入什么比例将文件控制处理器101和盘控制处理器104(主机接口单元100和高速缓冲存储器105)之间的整体的数据传送能力分配给各个逻辑分区。

另外，管理者等，关于主机接口单元100，通过特定为了不是用资源的比例而是物理上与上位装置连接的网络的连接口(端口)输入分配信息。但是，也可以是只用资源比例进行输入的输入方法。进而，管理者等，关于盘驱动器组107，通过设定分配给各逻辑分区的物理上的盘驱动器的容量/RAID构成/能力(旋转数)进行资源的分配。

上述的分配设定的输入是一个例子，除此以外，也可以个别地进行数据输入和某种程度的自动设定。例如，也可以通过管理者等经过管理终端输入上位装置对某个逻辑分区要求的存取特性(随机或按序，每一次传送的平均数据长、最小数据的传送速度、最大响应时间等)，由各个管理程序选择并设定与从预先作成的几个设定值组，具体地说从具有图2～5所示的特征的设定值组所输入的特性一致的特性。

因此，例如，当管理者指定顺序时，由管理程序从预先作成的设定值组选择并设定与其对应的设定值(与图2和图4中所示的顺序对应的值)，进行逻辑分区的处理。

具体地说，当想要作成适合大容量文件存取的逻辑分区、适合小容量文件存取的逻辑分区、适合中间容量文件存取的逻辑分区的三个逻辑分区时，在管理程序参照的区域内(图9中存储后述的给各逻辑分区的各资源的分配信息等的存储区域内)准备好如图8的文件控制处理器、盘控制处理器的分配设定例中表示的那样，文件控制处理器的分配比盘控制处理器的分配少的逻辑分区1、文件控制处理器的分配比盘控制处理器的分配多的逻辑分区2、同等分配量的逻辑分区3的分配设定值。

管理者等，当实际进行分配设定时，简便地指定对称为适合大容量文件存取、适合小容量存取、两者中间的三个逻辑分区的逻辑分区要求的特性。这样一来管理程序自动地选择并设定与该指定对应的分配设定值。

因此，管理者能够简单地指定具有所要性能/特性的逻辑分区。

另外，对管理者等的分配设定输入，需要注意各个逻辑分区必须分配尽可能正确工作的资源。例如，不能使文件控制处理器和盘控制处理器的分配为0。这时，也可以在上述那样的自动设定中，预先对分配资源量设定下限，自动地遵守它。另外，在图8中图示那样的输入例中，也可以在该NAS装置中预先定义各个资源分配量的下限，当分配量低于它时，发出警告，检查这种分配输入，不接受该分配输入。

因此，管理者等能够安全地设定逻辑分区。

图9是图示表示如上述那样管理者等设定的给逻辑分区的各资源的分配的信息的例子。管理程序基于从管理终端接收的信息作成如图9所示的物理资源和逻辑分区的对应关系。具体地说，各个管理程序具有关于NAS装置的物理资源构成的信息，基于管理者等的输入信息和关于该构成的信息，将物理资源分配给各逻辑分区，作成图9所示的对应关系。另外在图9中，纵轴的项目根据NAS装置具有的装置构成增减它的项目数，横轴的逻辑分区根据管理者的指定变更它的数目。

而且，如前面说明的那样，将图9那样的对应关系信息存储在文件控制存储器102、高速缓冲存储器105、盘驱动器组107的盘驱动器或其它存储媒体的某一个或多个管理程序专用的区域中。各个管理程序参照存储的信息，决定可以用于各逻辑分区的资源，进行分配处理。

在根据本发明的存储装置中，当由多个主机共有时，能够削减与共有有关的控制，并且排除主机的相互干涉，保证数据输入输出的能力，使数据破坏和障碍局部化。

另外，能够进行对每个主机或每个主机组独立的用户认证。另外根据本发明，可以提高存储装置内的处理器、存储器、存储媒体等的资源的利用率。

还有，在1台NAS中能够提供多个虚拟的NAS，可以增加主机的操作系统的自由度，也可以独立地进行运用/停止和障碍处理，对于装置管理、设置面积、功率等是有利的。

Claims

1.一种与网络连接的存储装置，其特征在于包括：

接口，与上述网络连接，并且接受文件存取；

多个盘驱动器；和

控制单元，将上述文件存取变换成块存取，基于上述块存取控制上述多个盘驱动器，

其中，上述控制单元具有处理器和存储逻辑分割信息的存储器，

上述处理器参照上述逻辑分割信息，逻辑地分割上述接口、上述多个盘驱动器和上述控制单元，使它们作为多个虚拟的存储装置独立工作。

2.根据权利要求1所述的存储装置，其特征在于：

上述控制单元还具有高速缓冲存储器，逻辑地分割上述高速缓冲存储器并分配给上述多个虚拟的存储装置中的各个装置。

3.根据权利要求2所述的存储装置，其特征在于：

上述处理器具有：

第1处理器，将上述文件存取变换成上述块存取；和

第2处理器，基于上述块存取控制上述多个盘驱动器，

分别逻辑地分割上述第1处理器和上述第2处理器，分配给上述多个虚拟的存储装置中的各个装置。

4.根据权利要求3所述的存储装置，其特征在于：

上述第1处理器实施进行上述接口和该第1处理器的逻辑分割的第1管理程序，

上述第2处理器实施进行上述高速缓冲存储器、多个盘装置和该第2处理器的逻辑分割的第2管理程序。

5.根据权利要求4所述的存储装置，其特征在于：

上述控制单元还具有：

上述第1处理器使用的存储器；和

将上述第1处理器与上述第2处理器连接起来的通信网，

其中，由上述第1管理程序逻辑地分割上述存储器，由上述第2管理程序逻辑地分割上述通信网。

6.根据权利要求3所述的存储装置，其特征在于：

上述第1处理器和上述第2处理器实施进行上述接口、上述第1处理器、上述高速缓冲存储器、上述第2处理器和上述多个盘驱动器的逻辑分割的管理程序。

7.根据权利要求1所述的存储装置，其特征在于：

上述控制单元实施进行上述接口、该控制单元和上述多个盘驱动器的逻辑分割的管理程序。

8.根据权利要求3所述的存储装置，其特征在于：

进一步与管理终端连接，

其中上述控制单元基于从上述管理终端输入的信息进行上述逻辑分割。

9.根据权利要求8所述的存储装置，其特征在于：

如果输入到上述管理终端的信息是使用该存储装置的上位装置重视数据传送速度的信息，则在上述多个虚拟的存储装置中，增加对上述上位装置使用的虚拟的存储装置的上述高速缓冲存储器的分配。

10.根据权利要求8所述的存储装置，其特征在于：

如果输入到上述管理终端的信息是使用该存储装置的上位装置进行广范围的随机存取的信息，则在上述多个虚拟的存储装置中，减少对上述上位装置使用的虚拟的存储装置的上述高速缓冲存储器的分配。

11.根据权利要求5所述的存储装置，其特征在于：

进一步与管理终端连接，

12.根据权利要求11所述的存储装置，其特征在于：

如果输入到上述管理终端的信息是使用该存储装置的上位装置进行逐次连续存取的信息，则在上述多个虚拟的存储装置中，增加对上述上位装置使用的虚拟的存储装置的上述高速缓冲存储器和上述存储器的分配。

13.根据权利要求8所述的存储装置，其特征在于：

如果输入到上述管理终端的信息是使用该存储装置的上位装置存取少数大容量文件的信息，则在上述多个虚拟的存储装置中，减少对上述上位装置使用的虚拟的存储装置的上述第1处理器的分配量，增加上述第2处理器的分配量。

14.根据权利要求8所述的存储装置，其特征在于：

如果输入到上述管理终端的信息是使用该存储装置的上位装置存取多数小容量文件的信息，则在上述多个虚拟的存储装置中，增加对上述上位装置使用的虚拟的存储装置的上述第1处理器的分配量，减少上述第2处理器的分配量。

15.根据权利要求11所述的存储装置，其特征在于：

如果输入到上述管理终端的信息是使用该存储装置的上位装置逐次存取大容量文件的信息，则在上述多个虚拟的存储装置中，减少对上述上位装置使用的虚拟的存储装置的上述通信网的逻辑分配量。

16.一种存储装置系统，具备：存储装置和与上述存储装置连接的管理终端，

所述存储装置具有：接口，与网络连接，并且接受文件存取；多个盘驱动器；和控制单元，将上述文件存取变换成块存取，基于上述块存取控制上述多个盘驱动器，

所述存储装置系统的特征在于：

上述控制单元具有处理器和存储从上述管理终端输入的逻辑分割信息的存储器，

17.根据权利要求16所述的存储装置系统，其特征在于：

输入到上述管理终端的信息是关于使用上述存储装置的计算机的存取特性的信息，上述存储装置，基于关于输入到上述管理终端的上述存取特性的信息，计算上述存储装置具有的资源的逻辑分割量，用其结果进行上述逻辑分割。

18.根据权利要求1所述的存储装置，其特征在于：

上述控制单元具有：

第1处理器，将上述文件存取数据变换成上述块数据；

第2处理器，基于上述块数据控制上述多个盘驱动器；

高速缓冲存储器，暂时存储从上述第2处理器发送来的块数据；以及

盘接口，与上述高速缓冲存储器和上述多个盘驱动器连接，将上述高速缓冲存储器中存储的数据发送到上述盘驱动器，

上述控制单元分别逻辑地分割上述主接口、上述第1处理器、上述第2处理器、上述高速缓冲存储器、上述盘接口以及上述多个盘驱动器，使上述所分割的主接口、上述所分割的第1处理器、上述所分割的第2处理器、上述所分割的高速缓冲存储器、上述所分割的盘接口以及上述所分割的盘驱动器作为虚拟的存储装置独立工作。

19.根据权利要求16所述的存储装置系统，其特征在于：

上述控制单元具有：

第1处理器，将上述文件存取数据变换成块数据；

第2处理器，基于上述块数据控制上述多个盘驱动器；

其中，上述存储装置基于从上述管理终端输入的信息，分别逻辑地分割上述主接口、上述第1处理器、上述第2处理器、上述高速缓冲存储器、上述盘接口以及上述多个盘驱动器，使上述所分割的主接口、上述所分割的第1处理器、上述所分割的第2处理器、上述所分割的高速缓冲存储器、上述所分割的盘接口以及上述所分割的盘驱动器作为虚拟的存储装置独立工作。