JP2008250777A - Medium checking load reducing device in array system, its method, and program therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、媒体チェックの際にアレイシステムへの負荷を軽減することに関し、より詳細には、磁気ディスク装置に発生する不良セクタに対する、定期的な媒体チェックを、より低負荷で実行すること及び媒体チェックの時間を短縮することに関する。 The present invention relates to reducing the load on an array system during a medium check. More specifically, the present invention performs a periodic medium check for a bad sector generated in a magnetic disk device at a lower load, and The present invention relates to reducing the time for checking a medium.
アレイシステムとしての信頼性及び冗長性を常に保つためには、定期的に磁気ディスク装置の媒体に対して整合性チェックを実施することが効果的である。 In order to always maintain reliability and redundancy as an array system, it is effective to periodically check the consistency of the medium of the magnetic disk device.
この点、従来の磁気ディスク装置の媒体に対する、整合性チェックの手段として、Readコマンドを用い、磁気ディスク装置の記憶媒体の全ての面を対象とした整合性のチェックである、全面整合性チェックを実施していた。 In this regard, as a means for checking the consistency of the medium of the conventional magnetic disk device, a Read command is used, and a full consistency check is performed, which is a consistency check for all surfaces of the storage medium of the magnetic disk device. It was carried out.
Readコマンドによる全面整合性チェックとは、アレイシステムを構成する全ての磁気ディスクに記録されている、全てのデータを読み出し、アレイシステムとしての整合性が保たれているか否かの、データチェックを実施するものである(例えば特許文献1参照)。
しかし、前記のReadコマンドによる全面整合性チェックを行う場合、次のような問題点があった。 However, when the full consistency check is performed by the Read command, there are the following problems.
第一の問題点は、近年の磁気ディスクが大容量化していることもあり、全てのデータを読み出していては、整合性チェックそのものに時間がかかってしまうという点である。 The first problem is that a recent magnetic disk has a large capacity, and if all data is read, the consistency check itself takes time.
第二の問題点は、整合性チェックを実施している間は整合性チェックに必要な負荷の分だけシステム全体の性能が低下するという点である。 The second problem is that the performance of the entire system is reduced by the load necessary for the consistency check while the consistency check is performed.
そこで、本発明は整合性チェックを迅速に行うこと、及び整合性チェックに必要な負荷を軽減することが可能な、アレイシステムにおける媒体チェック負荷軽減装置、その方法及びそのプログラムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a medium check load reducing apparatus, an array method, and a program thereof in an array system capable of quickly performing a consistency check and reducing a load necessary for the consistency check. And
本発明によれば、アレイディスクの整合性チェックを行う、アレイシステムにおける媒体チェック負荷軽減装置であって、アレイディスクに発生したエラー箇所を発見する、エラー箇所発見手段と、前記発見したエラー箇所の位置情報を保持する、エラー箇所情報保持手段と、前記保持するエラー箇所の位置情報に基づいて、アレイディスクの整合性チェックを行う、整合性チェック手段と、を備えることを特徴とする媒体チェック負荷軽減装置が提供される。 According to the present invention, there is provided a medium check load reducing device in an array system for checking the consistency of an array disk, and for detecting an error location that has occurred in the array disk, and for detecting the detected error location. A medium check load comprising: error location information holding means for holding position information; and consistency check means for checking consistency of the array disk based on the location information of the error location held. A mitigation device is provided.
上記の媒体チェック負荷軽減装置において、前記エラー箇所発見手段は、Read Verifyコマンドを用いて動作することを特徴とする媒体チェック負荷軽減装置とするようにしてもよい。 In the above-described medium check load reducing device, the error location finding means may be a medium check load reducing device that operates using a Read Verify command.
本発明によれば、磁気ディスク装置に発生する不良セクタに対する、定期的な媒体チェックを迅速に行うことが可能となる。 According to the present invention, it is possible to quickly perform a periodic medium check for defective sectors occurring in a magnetic disk device.
次に、本発明の最良の形態について図面を用いて説明する。 Next, the best mode of the present invention will be described with reference to the drawings.
[実施形態1]
図1を用いて、本発明の実施形態の構成を説明する。なお、本実施形態は、SCSI(Small Computer System Interface)ディスクを3台使用したアレイシステムであるが、
これは例示である。
[Embodiment 1]
The configuration of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is an array system using three SCSI (Small Computer System Interface) disks.
This is an example.
本発明の実現のためには、ディスクの規格はSCSIに限られるものではなく、ディスクの台数も3台以外の複数台であってもよい。 In order to implement the present invention, the disk standard is not limited to SCSI, and the number of disks may be a plurality other than three.
まず、図1を参照すると、アレイシステム1は、アレイディスク2及びホスト部3を備える。
First, referring to FIG. 1, the
また、アレイディスク2は、磁気ディスク装置21、磁気ディスク装置22及び磁気ディスク装置23を備える。
The
ホスト部3は、運用中に発生した不良セクタの近傍に絞って整合性チェックを実施するための整合性チェック部31と、定期的にRead Verifyコマンドによる媒体チェックを行なう媒体チェック部32、エラー発生箇所を記憶するための異常箇所テーブル33、アレイディスク2に対する負荷を監視するための負荷監視部34を備える。
The
ここで、ホスト部3が備える、各部の動作を簡潔に説明する。
Here, the operation of each unit included in the
負荷監視部34はアレイディスク2に対する負荷を監視する。
The
そして、アレイディスク2に対する負荷がない場合、すなわち、整合性チェックを行ったとしてもアレイディスクシステムの運用に差し支えが無いと判断した場合は、負荷監視部34は整合性チェック部31に対して整合性チェックを実施するよう要求する。
When there is no load on the
整合性チェック部31は負荷監視部34から要求があった場合は、異常箇所テーブル33を参照し、異常箇所テーブル33に記録されているエラー発生のあった箇所の近傍のセクタを対象とする整合性チェックを実施する。
When there is a request from the
なお、ここで近傍とは、範囲としてエラー発生セクタの前後5,000セクタとすることが例示できる。具体的にはエラー発生セクタの前の5,000セクタ及びエラー発生セクタの後ろの5,000セクタの合計10,000セクタを対象とする。 Here, the neighborhood can be exemplified by 5,000 sectors before and after the error-occurring sector as a range. Specifically, a total of 10,000 sectors including 5,000 sectors before the error occurrence sector and 5,000 sectors after the error occurrence sector are targeted.
この点、記憶容量の観点から考えると、1セクタあたりの記憶容量が512バイトの磁気ディスク装置であれば5メガバイト程度の範囲となる。 Considering this point from the viewpoint of storage capacity, a magnetic disk device having a storage capacity of 512 bytes per sector is in the range of about 5 megabytes.
また、10,000セクタはあくまで例示であるので、ディスクアレイシステムの性能や、エラー発生箇所の数、磁気ディスク装置の性質等に応じて、任意のセクタ数を選択することが可能である。 Since 10,000 sectors are merely examples, any number of sectors can be selected in accordance with the performance of the disk array system, the number of error occurrence locations, the nature of the magnetic disk device, and the like.
媒体チェック部32は定期的に、各磁気ディスク装置の媒体全面に対して、エラーが発生しているセクタが存在しないかチェックを行なう。
The
そしてエラー発生箇所を発見した場合は、異常箇所テーブル33にエラー発生箇所を記録する。 When an error occurrence location is found, the error occurrence location is recorded in the abnormal location table 33.
なお、データの内容についてのチェックは行なわない。よって、データをホスト部へ一度読み込む必要がない。つまりデータ転送の必要がない。 The data content is not checked. Therefore, it is not necessary to read data into the host unit once. That is, there is no need for data transfer.
そのため、エラーの発見を目的とするコマンドである、Read Verifyコマンドを使用する。 Therefore, the Read Verify command, which is a command for finding errors, is used.
なお、Read Verifyコマンドは、ANSI(American National Standard Institute)にて、規格として定められている。 The Read Verify command is defined as a standard by ANSI (American National Standard Institute).
異常箇所テーブル33は、システムの運用中に、磁気ディスク装置21、22又は23にてエラーが発生した場合に、エラー発生箇所の、位置情報を、記録する機能を有する。
The abnormal part table 33 has a function of recording position information of an error occurrence part when an error occurs in the
そして、整合性チェック部31が整合性チェックを実施する際は、異常箇所テーブル33に記録されたエラー発生箇所を参照することとなる。
When the
次に、図1および図2を参照して本実施形態の動作について詳細に説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described in detail with reference to FIG. 1 and FIG.
まず、異常箇所テーブル33に異常のあったセクタの箇所を、記録する動作について以下に示す。 First, the operation of recording the location of the sector where the abnormality has occurred in the abnormal location table 33 will be described below.
磁気ディスク装置21、22又は23においてエラーが発生すると、磁気ディスク装置21、22又は23は、ホスト部3に対しエラー発生箇所とともにエラーが発生したことを通知する。
When an error occurs in the
磁気ディスク装置21、22又は23からのエラー発生通知をうけたホスト部3はエラー発生箇所の情報を異常箇所テーブル33に記録する。
Upon receiving the error occurrence notification from the
次に、整合性チェック部31により整合性チェックを実施する動作について以下に示す。
Next, an operation for performing a consistency check by the
負荷監視部34はアレイディスク2の負荷を監視し、負荷がないことを検出した場合、整合性チェック部31へ整合性チェックを実施するように要求をする。
The
要求を受けた整合性チェック部31は異常箇所テーブル33を参照し、記録されているエラー箇所の近傍のセクタを対象として整合性チェックを実施する。
Upon receiving the request, the
なお、ここで異常箇所テーブル33にエラー箇所が記録されていなかった場合は、整合性チェックを実施しない。 If no error location is recorded in the abnormal location table 33, the consistency check is not performed.
整合性チェック完了後に、今回近傍をチェックしたエラー箇所に、対応するエラー箇所を異常箇所テーブル33から削除する。 After completion of the consistency check, the error location corresponding to the error location for which the vicinity has been checked is deleted from the abnormal location table 33.
次に、媒体チェック部32によりRead Verifyによる全面媒体チェックを実施する動作と、従来の整合性チェックの動作を、図2を用いて比較しつつ説明する。
Next, the operation of performing the entire medium check by Read Verify by the
まず、従来のReadコマンドによる整合性チェックについて、説明する(図3右側フローチャート参照、A11、A12、A13及びA14)。 First, the consistency check by the conventional Read command will be described (see the flowchart on the right side of FIG. 3, A11, A12, A13, and A14).
従来のReadコマンドによる整合性チェックにおいては、まず、ホスト部が磁気ディスク装置に対しReadコマンドを発行する(A11)。 In the consistency check by the conventional Read command, first, the host unit issues a Read command to the magnetic disk device (A11).
次に、磁気ディスク装置は、記憶媒体上のデータを読み込む(A12)。 Next, the magnetic disk device reads data on the storage medium (A12).
なお、このときの読み取り範囲は、アレイのストライプ長に準ずる単位ごとにしか読み取りができないという制限がある。 Note that the reading range at this time has a limitation that reading can be performed only in units corresponding to the stripe length of the array.
そして、磁気ディスク装置は、読み込んだデータをホスト部に転送する(A13)。 Then, the magnetic disk device transfers the read data to the host unit (A13).
ホスト部は転送されたデータに基づいて、データの整合性をチェックする(A14)。 The host unit checks data consistency based on the transferred data (A14).
次に、本発明における全面媒体チェックについて説明する(図3左側フローチャート参照、A21、A22及びA23)。 Next, the entire medium check in the present invention will be described (see the left flowchart in FIG. 3, A21, A22 and A23).
本発明の実施形態における全面媒体チェックでは、まず、媒体チェック部32が磁気ディスク装置21、22又は23に対しRead Verifyコマンドを発行する(A21)。
In the overall medium check in the embodiment of the present invention, first, the
なお、本発明におけるRead Verifyによる全面媒体チェックでは、このときパリティ比較を行なわない。 In the entire medium check by Read Verify in the present invention, no parity comparison is performed at this time.
よって、従来技術と異なり、読み取り範囲は、ストライプ長による制限を受けない。 Therefore, unlike the prior art, the reading range is not limited by the stripe length.
次に、磁気ディスク装置21、22又は23はそれぞれ、記録媒体上のデータを読み(A22)、データの内容ではなく、エラーの有無だけを媒体チェック部32に応答する(A23)。
Next, each of the
上記のように、本発明における全面媒体チェックと、従来の整合性チェックを比較した場合の相違点は以下の2つである。 As described above, there are the following two differences when comparing the entire medium check in the present invention with the conventional consistency check.
まず1つめの相違点は、本発明における全面媒体チェックは、ストライプ長に左右されずにReadコマンドを発行できることである(図3、B1)。従来技術と異なり、パリティ比較を行なわないためである。 The first difference is that the full medium check in the present invention can issue a Read command regardless of the stripe length (FIG. 3, B1). This is because, unlike the prior art, no parity comparison is performed.
次に、2つめの相違点は、記録媒体上のデータのホスト部への転送を行わないことである(図3、B2)。 Next, the second difference is that data on the recording medium is not transferred to the host unit (FIG. 3, B2).
更に、3つめの相違点は、パリティ比較を行なわないことである(同じく、図3、B2)。 Furthermore, the third difference is that no parity comparison is performed (similarly, FIG. 3, B2).
上記2つめ及び3つめの相違点により、システムにかかる負荷を軽減すること及びチェック時間を短縮することが可能となる。 Due to the second and third differences, the load on the system can be reduced and the check time can be shortened.
また、磁気ディスク装置に負荷がないときにのみ、エラー発生箇所に対して、整合性チェックを実施することで、アレイディスクとして動作するという本質的な目的を妨げることなく、アレイディスクの整合性を保つという目的も達成することもできる。 Also, only when the magnetic disk unit is not loaded, by performing a consistency check on the location where an error has occurred, the consistency of the array disk can be improved without hindering the essential purpose of operating as an array disk. The purpose of keeping can also be achieved.
さらに、定期的なRead Verifyによる全面媒体チェックとあわせることで従来の整合性チェックと同等の機能を保ちつつ、チェック時間の短縮や、システム負荷の低減を行うことが可能となる。 Furthermore, by combining with a full medium check by periodic Read Verify, it is possible to shorten the check time and reduce the system load while maintaining the same function as the conventional consistency check.
[実施形態2]
本発明の他の実施形態として、本発明の機能をOS上のプログラムとして実現した実施形態につき、図3及び図4を参照して詳細に説明する。
[Embodiment 2]
As another embodiment of the present invention, an embodiment in which the functions of the present invention are realized as a program on an OS will be described in detail with reference to FIGS.
まず、図3を参照する。本実施形態におけるアレイシステム4は、アレイディスク5、ホスト部6、アレイディスクチェックプログラム7を備える。
First, referring to FIG. The array system 4 in this embodiment includes an array disk 5, a
また、アレイディスク5は、磁気ディスク装置51、磁気ディスク装置52及び磁気ディスク装置53を備える。
The array disk 5 includes a magnetic disk device 51, a
次に、図4を参照する。アレイディスクチェックプログラム7は、整合性チェック部71、媒体チェック部72、異常箇所テーブル73、負荷監視部74の機能を含むOS上のソフトウェアである。
Reference is now made to FIG. The array
アレイディスクチェックプログラム7はホスト部6を介してディスク装置51、52又は53のエラー発生の有無の監視と、エラー発生箇所の記録を行なう。
The array
またアレイディスク5の負荷を監視し負荷がないときに、記録されているエラー箇所の近傍を対象とした整合性チェックを実施するようホスト部6に要求する。
In addition, the load on the array disk 5 is monitored, and when there is no load, the
また、定期的にRead Verifyによる全面媒体チェックを実施するようホスト部6に要求する。
In addition, the
ホスト部6はアレイディスクチェックプログラム7からの要求に従い整合性チェックとRead Verifyによる全面媒体チェックを実施する。
The
なお、本発明における媒体チェック負荷軽減システムは、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組合せにより実現することができる。 The medium check load reduction system according to the present invention can be realized by hardware, software, or a combination thereof.
次に本実施形態の効果について説明する。 Next, the effect of this embodiment will be described.
第一の効果は、整合性チェックに要する時間を短縮することが可能になることである。 The first effect is that the time required for the consistency check can be shortened.
ディスクの媒体上でのリードエラーの発生要因としては、長期間の稼動によりヘッドが媒体と接触することで発生する媒体キズや、振動や衝撃により媒体に正常にライトできず、該当箇所をリードした際にエラーとなって表面化することが考えられる。 Causes of read errors on the disk medium include medium scratches that occur when the head contacts the medium over a long period of operation, or the medium cannot be written normally due to vibration or shock, and the corresponding part is read. In some cases, an error occurs and the surface appears.
このため、リードエラーが発生した近傍のセクタで複数のリードエラーが発生する傾向がある。 For this reason, there is a tendency that a plurality of read errors occur in a sector in the vicinity where the read error has occurred.
よって整合性チェックの範囲をリードエラーが発生した近傍のセクタに絞ることができる。 Therefore, the range of the consistency check can be narrowed down to the nearby sector where the read error occurs.
そして、整合性チェックの範囲を絞り、媒体全面のチェックはより時間のかからないRead Verifyによる全面媒体チェックを行なうことで、従来の整合性チェックの機能を保ったまま全体の媒体チェック時間を短縮することが可能となる。 The range of consistency check is narrowed down, and the entire medium check time is shortened while maintaining the function of the conventional consistency check by performing the entire medium check by Read Verify, which requires less time for the entire medium check. Is possible.
第二の効果は、ディスクアレイシステムの性能低下を抑えられることである。 The second effect is that the performance degradation of the disk array system can be suppressed.
まず、整合性チェックの範囲を絞ることにより絶対的仕事量が減少するためであり、次に、システムの負荷を監視しながら整合性チェックを実施することでシステムに過剰な負荷をかけることのないようにするためであり、更に、Read Verifyによる全面媒体チェックではデータ転送、パリティ比較が発生しないためである。 First, it is because the absolute workload is reduced by narrowing the scope of the consistency check. Next, by performing the consistency check while monitoring the system load, an excessive load is not applied to the system. Further, this is because data transfer and parity comparison do not occur in the entire medium check by Read Verify.
1、4 アレイシステム
2、5 アレイディスク
3、6 ホスト部
7 アレイディスクチェックプログラム
21、22、23、51、52、53 磁気ディスク装置
31、71 整合性チェック部
32、72 媒体チェック部
33、73 異常箇所テーブル
34、74 負荷監視部
1, 4
Claims (11)
アレイディスクに発生したエラー箇所を発見する、エラー箇所発見手段と、
前記発見したエラー箇所の位置情報を保持する、エラー箇所位置情報保持手段と、
前記保持するエラー箇所の位置情報に基づいて、アレイディスクの整合性チェックを行う、整合性チェック手段と、
を備えることを特徴とする媒体チェック負荷軽減装置。 A medium check load reducing device in an array system for checking the consistency of an array disk,
An error location finding means for finding an error location that occurred in the array disk,
Error location information holding means for holding location information of the found error location;
Consistency check means for performing a consistency check of the array disk based on the positional information of the error location to be held,
A medium check load reducing device comprising:
前記エラー箇所発見手段は、Read Verifyコマンドを用いて動作することを特徴とする媒体チェック負荷軽減装置。 The medium check load reducing device according to claim 1,
The apparatus for reducing a load on a medium check, wherein the error location finding means operates using a Read Verify command.
アレイディスクからの通知により、アレイディスクに発生したエラー箇所の位置情報を取得する手段を更に備えることを特徴とする媒体チェック負荷軽減装置。 The medium check load reducing device according to claim 1 or 2,
An apparatus for reducing a load on a medium check, further comprising means for acquiring position information of an error location that has occurred in an array disk based on a notification from the array disk.
アレイディスクにかかる負荷を監視する、負荷監視手段を更に備え、
前記整合性チェック手段は、前記負荷監視手段での、監視結果に基づいて動作することを特徴とする媒体チェック負荷軽減装置。 The medium check load reducing device according to any one of claims 1 to 3,
Load monitoring means for monitoring the load on the array disk;
The medium check load reducing apparatus, wherein the consistency check unit operates based on a monitoring result of the load monitoring unit.
前記整合性チェック手段は、前記エラー箇所の近傍のみを対象として動作することを特徴とする媒体チェック負荷軽減装置。 The medium check load reduction device according to any one of claims 1 to 4,
The medium check load reducing apparatus, wherein the consistency check means operates only in the vicinity of the error location.
アレイディスクに発生したエラー箇所を発見する、エラー箇所発見ステップと、
前記発見したエラー箇所の位置情報を保持する、エラー箇所位置情報保持ステップと、
前記保持するエラー箇所の位置情報に基づいて、アレイディスクの整合性チェックを行う、整合性チェックステップと、
を備えることを特徴とする媒体チェック負荷軽減方法。 A method for reducing a medium check load in an array system, which performs an array disk consistency check,
An error location finding step for finding an error location in the array disk;
Holding the location information of the found error location, error location information holding step;
A consistency check step of performing a consistency check of the array disk based on the positional information of the error location to be held;
A medium check load reduction method comprising:
前記エラー箇所発見ステップは、Read Verifyコマンドを用いて動作することを特徴とする媒体チェック負荷軽減方法。 The medium check load reduction method according to claim 6,
The medium check load reducing method, wherein the error location finding step operates using a Read Verify command.
アレイディスクからの通知により、アレイディスクに発生したエラー箇所の位置情報を取得するステップを更に備えることを特徴とする媒体チェック負荷軽減方法。 The medium check load reduction method according to claim 6 or 7,
A method for reducing a medium check load, further comprising the step of acquiring position information of an error location that has occurred in an array disk by notification from the array disk.
アレイディスクにかかる負荷を監視する、負荷監視ステップを更に備え、
前記整合性チェックステップは、前記負荷監視ステップでの、監視結果に基づいて動作することを特徴とする媒体チェック負荷軽減方法。 The medium check load reduction method according to any one of claims 6 to 8,
A load monitoring step for monitoring the load on the array disk;
The medium check load reducing method, wherein the consistency check step operates based on a monitoring result in the load monitoring step.
前記整合性チェックステップは、前記エラー箇所の近傍のみを対象として動作することを特徴とする媒体チェック負荷軽減方法。 The medium check load reduction method according to any one of claims 6 to 9,
The medium check load reduction method, wherein the consistency check step operates only in the vicinity of the error portion.
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JP2007092464A JP2008250777A (en) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | Medium checking load reducing device in array system, its method, and program therefor |
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Cited By (2)
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JP2011525643A (en) * | 2008-12-22 | 2011-09-22 | 株式会社日立製作所 | Storage device and data verification method in storage device |
CN110109773A (en) * | 2019-04-11 | 2019-08-09 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | A kind of detection method and system of magnetic disk of virtual machine consistency |
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