JP2008269385A - Disk loading system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はディスクの搭載システムに関し、更に詳しくはSASとSATAディスクを接続して使用するディスクの搭載システムに関する。 The present invention relates to a disk mounting system, and more particularly to a disk mounting system used by connecting a SAS and a SATA disk.
SASディスクとSATAディスクは、何れもディスク回路基板を有し、該ディスク回路基板にデータが記憶される。そして、このディスク回路基板とSASディスク,SATAディスクとの間でデータのやりとりが行なわれる。即ち、ディスクへの書き込みデータは一旦このディスク回路基板に保持され、ディスクから読み出されたデータも一旦このディスク回路基板に保持される。 Both the SAS disk and the SATA disk have a disk circuit board, and data is stored in the disk circuit board. Data is exchanged between the disk circuit board and the SAS disk or SATA disk. That is, the data written to the disk is once held on this disk circuit board, and the data read from the disk is also held on this disk circuit board.
図3はSASコネクタの外観構成を示す図である。図において、1はドライブ・プラグ・コネクタ、2はレセプタクル・コネクタを示す。(a)はドライブ・プラグ・コネクタの表面を、(b)は裏面を示す。(c)はレセプタクル・コネクタの表面を、(d)は裏面を示す。ドライブ・プラグ・コネクタ1の表面には、S1〜S7の7ピンの信号線と、P1〜P14までの電源線が設けられている。ドライブ・プラグ・コネクタ1の裏面にはS8〜S14までの7ピンの信号線が設けられている。
FIG. 3 is a diagram showing an external configuration of the SAS connector. In the figure, 1 is a drive plug connector, and 2 is a receptacle connector. (A) shows the surface of the drive plug connector, and (b) shows the back surface. (C) shows the front surface of the receptacle connector, and (d) shows the back surface. On the surface of the
S1〜S7をプライマリ(primary)、S8〜S14までをセカンダリ(secondary)とする2ポート構成である。この信号線は、RX(受信信号),TX(送信信号)がポート毎に差動構成で4本、グランド(ground)が2本、レディ(ready)LEDが1本から構成されている。電源線は、−3.3V、5.0V、12Vが3本ずつ、グランドが5本から構成されている。この内、−3.3Vはリザーブ用であり、全てのベンダで未使用となっている。 In this configuration, S1 to S7 are primary and S8 to S14 are secondary. In this signal line, RX (reception signal) and TX (transmission signal) are configured to have a differential configuration of 4 for each port, 2 grounds, and 1 ready LED. The power line is composed of 3 wires each having −3.3V, 5.0V and 12V, and 5 wires. Of these, -3.3V is reserved and is not used by all vendors.
図4はSASコネクタの接続の説明図である。図3と同一のものは、同一の符号を付して示す。ドライブ・プラグ・コネクタ1にはディスク回路基板3が接続されており、このドライブ・プラグ・コネクタ1をレセプタクル・コネクタ2に矢印方向に挿入することで、接続が完了する。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the connection of the SAS connector. The same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. A
図5はSATAコネクタの外観構成例を示す図である。図において、5はドライブ・プラグ・コネクタ、6はレセプタクル・コネクタである。SATAコネクタの接続は、図4に示したものと同様である。S1〜S7は信号線であり、1ポート構成である。この信号線は、RX(受信信号),TX(送信信号)が差動構成で4本、グランド(ground)が2本、レディ(ready)LEDが1本から構成されている。P1〜P14は電源線であり、−3.3V、5.0V、12Vが3本ずつ、グランドが5本から構成されている。7はレセプタクル・コネクタ6に設けられた突起であり、ドライブ・プラグ・コネクタ5をレセプタクル・コネクタ6に挿入する時に、ピン配置を間違えないように設けられている。
FIG. 5 is a diagram showing an external configuration example of the SATA connector. In the figure, 5 is a drive plug connector, and 6 is a receptacle connector. The connection of the SATA connector is the same as that shown in FIG. S1 to S7 are signal lines and have a one-port configuration. In this signal line, RX (reception signal) and TX (transmission signal) are configured in a differential manner, four lines, two grounds, and one ready LED. P1 to P14 are power supply lines, each of which includes −3.3V, 5.0V and 12V, and five grounds.
図6はエクスパンダとSASディスクの接続を示す図である。図において、15が一対のエクスパンダ(Expander)である。この一対のエクスパンダをそれぞれ#1,#2で示す。16はこれらエクスパンダ15と接続されるSASディスクである。該SASディスク16もそれぞれ一対設けられており、それぞれ#1と#2で示す。
FIG. 6 is a diagram showing the connection between the expander and the SAS disk. In the figure, 15 is a pair of expanders. The pair of expanders are denoted by # 1 and # 2, respectively.
図のエクスパンダ15とSASディスク16に付された数字はコネクタ番号を示している。以下、このコネクタ番号をC(数字)で示す。即ち、エクスパンダ#1はC1〜C3のコネクタを持っており、エクスパンダ#2はC4〜C6のコネクタを持っている。SASディスク#1はC7,C8のコネクタを持っており、SASディスク#2はC9,C10のコネクタを持っている。
The numerals attached to the
17はエクスパンダ#1のコネクタC3とエクスパンダ#2のコネクタC4間を接続する信号線、18はエクスパンダ#1のコネクタC1とSASディスク#1のコネクタC7間を接続する信号線、19はエクスパンダ#1のコネクタC2とSASディスク#2のコネクタC10間を接続する信号線、20はエクスパンダ#2のコネクタC5とSASディスク#2のコネクタC9間を接続する信号線、21はエクスパンダ#2のコネクタC6とSASディスク#1のコネクタC8間を接続する信号線である。信号線19,21はエクスパンダ15とSASディスク16間をたすきがけで接続するものである。SASディスク16の場合には、ポートを2個持っているため、このようなたすきがけ接続が可能となる。
17 is a signal line connecting the connector C3 of the
このようなたすきがけ構成とすることにより、例えばエクスパンダ#1が故障した場合には、もう片方のエクスパンダ#2を使用して、該エクスパンダ#2からSASディスク#1にアクセスすることが可能となる。
By adopting such a plowing configuration, for example, when the
図7はエクスパンダとSATAディスクの接続を示す図である。図6と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、15が一対のエクスパンダ、25が一対のSATAディスクである。エクスパンダ#1と#2間はコネクタC3とC4を介して信号線17で接続されている。エクスパンダ#1のコネクタC1と、SATAディスク#1のコネクタC7とは信号線18で接続され、エクスパンダ#2のコネクタC5とSATAディスク#2のコネクタC9とは信号線20で接続されている。図に示すように、SATAディスク25はポートを1個しか持たないので、図6に示すSASディスクの場合のようなたすきがけ接続はできない。
FIG. 7 shows the connection between the expander and the SATA disk. The same components as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals. In the figure, 15 is a pair of expanders, and 25 is a pair of SATA disks. The
従来のこの種装置としては、ディスク管理プログラムが、どんな種類のディスクドライブがディスクコントローラに接続されているかを決定するために、各ディスクコントローラとコミュニケーションを行ない、結果をベースにディスクドライブに対して適切なプロトコルを選択する技術が知られている(例えば特許文献1参照)。 In this type of conventional device, the disk management program communicates with each disk controller to determine what kind of disk drive is connected to the disk controller, and based on the results, it is appropriate for the disk drive. A technique for selecting an appropriate protocol is known (see, for example, Patent Document 1).
また、複数のアレイそれぞれを管理し、互いに相互通信すると共に、全ての記憶媒体に接続可能なポイント−ツウ−ポイント・コントローラと、該ポイント−ツウ−ポイント・コントローラを切り換えるためのスイッチィング手段を持ち、ポイント−ツウ−ポイント・コントローラの障害を検出したら、前記スイッチィング手段を切り換えるようにした技術が知られている(例えば特許文献2参照)。 It also has a point-to-point controller that manages each of the plurality of arrays, communicates with each other, can be connected to all storage media, and switching means for switching the point-to-point controller. A technique is known in which the switching means is switched when a failure of the point-to-point controller is detected (see, for example, Patent Document 2).
また、コントローラは対象データについてHDDにライトする際に、その一部抽出データd1について管理エリア側に格納すると共に、計算により生成したチェックコードd2をXOR演算し、演算結果データd3を対象データに戻してHDDにライトし、また対象データについてHDDからリードする際に、前記埋め込みデータd3を取り出し、チェックコードd2を作用させるXOR演算を行ない、その演算結果と前記管理エリアの一部抽出データd1とを比較・照合してアドレッシングの正当性をチェックし、ユーザデータを復元する技術が知られている(例えば特許文献3参照)。
前述したSASコネクタとSATAコネクタは、図3〜図5に示すようにコネクタの形状が異なるため、SAS用のコネクタにはSATAディスクを搭載可能であるが、SATA用のコネクタにはSASディスクを搭載することができない。また、SAS用のコネクタにSATAディスクを搭載した場合、二重化システムを構築できないという問題がある。 Since the SAS connector and the SATA connector described above have different connector shapes as shown in FIGS. 3 to 5, a SATA disk can be mounted on the SAS connector, but a SAS disk is mounted on the SATA connector. Can not do it. In addition, when a SATA disk is mounted on a SAS connector, there is a problem that a duplex system cannot be constructed.
一般的に、SASディスクを実装可能なシステムには、SATAディスクを実装することは可能であるが、SATAディスクを実装可能なシステムにはSASディスクを実装することは不可能である。従って、エクスパンダを用いて構成されたシステムにおいて、SASエクスパンダを冗長化し、SASディスクをアクセスする構成となっている場合においても、片方のエクスパンダの経路からしかSATAディスクにアクセスすることはできない。SATAディスクは1ポートであるからである。 In general, it is possible to mount a SATA disk in a system that can mount a SAS disk, but it is impossible to mount a SAS disk in a system that can mount a SATA disk. Therefore, in a system configured using an expander, even when the SAS expander is made redundant and the SAS disk is accessed, the SATA disk can be accessed only from the path of one of the expanders. . This is because the SATA disk has one port.
そのため、SATAディスクを搭載する場合には、SATAディスクへのアクセス経路にあるエクスパンダが故障等で動作できなくなった場合には、もう片方のエクスパンダから当該SATAディスクにアクセスできないという問題がある。本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、SATAディスクを用いた場合であっても、それぞれのエクスパンダから双方のSATAディスクにアクセスすることができ、またルート内で故障があり、SATAディスクへのアクセスが両エクスパンダから不可となった場合にも故障箇所の特定を行なうことができるようにしたディスクの搭載システムを提供することを目的としている。 Therefore, when the SATA disk is mounted, there is a problem that when the expander on the access path to the SATA disk cannot be operated due to a failure or the like, the other expander cannot access the SATA disk. The present invention has been made in view of such problems. Even when a SATA disk is used, both SATA disks can be accessed from each expander, and a failure occurs in the route. In addition, an object is to provide a disk mounting system in which a failure location can be specified even when access to a SATA disk is disabled from both expanders.
(1)請求項1記載の発明は、ディスクへのデータの書き込みと読み出しを制御する一対のコントローラ(第1のコントローラと第2のコントローラ)であって、お互いが信号線で接続されたものと、前記対応するコントローラと接続され、2つの入出力ポートを持つ一対のエクスパンダ(第1のエクスパンダと第2のエクスパンダ)であって、お互いが信号線で接続されたものと、前記第1及び第2のエクスパンダとその一方の対応する入出力ポートが接続されると共に、他方の入出力ポートはそれぞれ第1及び第2のエクスパンダとたすきがけで接続された一対のマルチプレクサと、これらマルチプレクサを介して接続されたSATAディスク(第1のSATAディスクと第2のSATAディスク)より構成されることを特徴とする。
(2)請求項2記載の発明は、前記エクスパンダ側には途中経路までアクセスを行なう機能を、途中経路にあるマルチプレクサには前記エクスパンダからのアクセスに対して応答する機能を設けたことを特徴とする。
(3)請求項3記載の発明は、第1のエクスパンダから第1のSATAディスクへのアクセスでエラーが発生した時、第2のエクスパンダから第1のSATAディスクにアクセスし、エラーである場合には、切り分け処理を行なうことにより、どの構成要素でエラーが発生しているかを検知することを特徴とする。
(4)請求項4記載の発明は、前記切り分け処理は、上位の装置から下位の装置に対する情報を取得し、取得した情報を基にエラー発生箇所を特定するものであることを特徴とする。
(1) The invention described in
(2) In the invention according to
(3) In the invention according to
(4) The invention according to
(1)請求項1記載の発明によれば、それぞれのエクスパンダから双方のSATAディスクにアクセスすることができる。
(2)請求項2記載の発明によれば、データを送信するルートで故障が発生した時にも、どの箇所で故障が発生しているかを探索する時の情報を得ることができる。
(3)請求項3記載の発明によれば、第1のエクスパンダから第1のSATAディスクへのアクセスでエラーが発生した場合に、切り分け処理を行なうことで、どの構成要素でエラーが発生しているかを検知することができる。
(4)請求項4記載の発明によれば、切り分け処理を上位装置から下位装置に対する情報を取得するようにすることで、エラー発生箇所を特定することができる。
(1) According to the first aspect of the present invention, both SATA disks can be accessed from each expander.
(2) According to the invention described in
(3) According to the invention described in
(4) According to the invention described in
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1はSATAディスクを搭載可能な構成例を示す図であり、SATAディスクを実装したシステムにおいて、冗長化したエクスパンダからSATAディスクにアクセスを可能にするためにマルチプレクサを用いた例を示している。図6、図7と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、30はディスクへのデータの書き込みと読み出しを制御する一対のコントローラで、コントローラ#1とコントローラ#2とから構成されている。31は両コントローラ30間を接続する信号線であり、コントローラ#1のコネクタC10とコントローラ#2のコネクタC11間を結んでいる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example in which a SATA disk can be mounted. In a system in which a SATA disk is mounted, an example in which a multiplexer is used to enable access to a SATA disk from a redundant expander. . 6 and 7 are denoted by the same reference numerals. In the figure,
15は一対のエクスパンダであり、エクスパンダ#1とエクスパンダ#2とから構成されている。17は両エクスパンダ間を接続する信号線であり、エクスパンダ#1のコネクタC3とエクスパンダ#2のコネクタC5間を結んでいる。32はコントローラ#1とエクスパンダ#1間を接続する信号線であり、コントローラ#1のコネクタC9とエクスパンダ#1のコネクタC4間を結んでいる。33はコントローラ#2とエクスパンダ#2間を接続する信号線であり、コントローラ#2のコネクタC12とエクスパンダ#1のコネクタC8間を結んでいる。
35は一対のマルチプレクサであり、マルチキャスト#1とマルチプレクサ#2から構成されている。18はエクスパンダ#1とマルチプレクサ#1間を接続する信号線であり、エクスパンダ#1のコネクタC1とマルチプレクサ#1のコネクタC13間を接続している。20はエクスパンダ#2とマルチプレクサ#2間を接続する信号線であり、エクスパンダ#2のコネクタC6とマルチプレクサ#2のコネクタC16間を接続している。19はエクスパンダ#1とマルチプレクサ#2間を接続する信号線であり、エクスパンダ#1のコネクタC2と、マルチプレクサ#2のコネクタC17間を接続している。
21はエクスパンダ#2とマルチプレクサ#1間を接続する信号線であり、エクスパンダ#2のコネクタC7とマルチプレクサ#1のコネクタC14間を接続している。25は一対のSATAディスクであり、SATAディスク#1とSATAディスク#2から構成されている。36はマルチプレクサ#1とSATAディスク#1間を接続する信号線であり、マルチプレクサ#1のコネクタC15とSATAディスク#1のコネクタC19間を接続している。
A
37はマルチプレクサ#2とSATAディスク#2間を接続する信号線であり、マルチキャスト#2のコネクタC18とSATAディスク#2のコネクタC20間を結んでいる。19はエクスパンダ#1とマルチプレクサ#2間を接続する信号線であり、エクスパンダ#1のコネクタC2とマルチプレクサ#2のコネクタC17間を接続している。40はSATAディスク25とマルチプレクサ35より構成されるSATAユニットである。このように構成されたシステムの動作を説明すれば、以下の通りである。
A
図に示すように、マルチプレクサ35とSATAディスク25は1対1で接続されている。一方、マルチプレクサ35とエクスパンダ15とは#1系と#2系とがたすきがけ接続されている。この結果、両方のエクスパンダ#1と#2から#1と#2のSATAディスクに接続可能になっている。この結果、片方のエクスパンダ15が故障した場合でも、もう一方のエクスパンダ15からのSATAディスク25への経路があるため、SATAディスクへのアクセスを保証可能である。
As shown in the figure, the
例えば、エクスパンダ#1が故障したものとすると、このエクスパンダ#1からSATAディスク#1にはアクセスすることができなくなるが、エクスパンダ#2からSATAディスク#1へのアクセスが可能となる。この時、マルチプレクサ25は、SATAディスク#1と信号線21を介してエクスパンダ#2と接続されるように切り換える。そして、コントローラ#2からSATAディスク#1へアクセスし、データの書き込みと読み出しの制御を行なうことができるようになる。即ち、図1に示す構成によれば、それぞれのエクスパンダ15から双方のSATAディスク25にアクセスすることができる。
For example, if the
ところで、図1に示すシステムでは、冗長化されたエクスパンダ15から同一のSATAディスクにアクセス可能である(例えば図1において、エクスパンダ#1と#2からSATAディスク#1にアクセスする場合)。この時、故障等によりエクスパンダ#1からのアクセスが不可能となった場合、ルートをエクスパンダ#2からのルートに切り替えてSATAディスク#1にアクセスを行なうが、このルートもアクセス不可能になると、マルチプレクサ#1の故障であるのか、SATAディスク#1の故障であるのかの判断がつかないという問題がある。
By the way, in the system shown in FIG. 1, the same SATA disk can be accessed from the redundant expander 15 (for example, when the
そこで、本発明では、ルート内で故障があり、SATAディスク25へのアクセスが両エクスパンダ15から不可能となった場合の切り分け手段として、エクスパンダ15側には途中経路までアクセスを行なう機能を、途中経路にあるマルチプレクサ35にはエクスパンダ15からのアクセスに応答する機能を設ける。このような機能を設けることにより、データを送信するルートで故障が発生した時にも、どの箇所で故障が発生しているかを探索する時の情報を得ることができる。また、第1のエクスパンダから第1のSATAディスクへのアクセスでエラーが発生した時、第2のエクスパンダから第1のSATAディスクにアクセスし、エラーである場合には、切り分け処理を行なうことにより、どの構成要素でエラーが発生しているかを検知することができる。
Therefore, in the present invention, the
図2は本発明の動作(切り分け処理)の一例を示すフローチャートである。この例では、エクスパンダ#1からSATAディスク#1にアクセスしている場合の動作について説明する。エクスパンダ#1からSATAディスク#1のアクセスでエラーが発生したものとする(S1)。このエラーの発生を認識したコントローラ#1は、エクスパンダ#2からSATAディスク#1のアクセスに切り替える(S2)。
FIG. 2 is a flowchart showing an example of the operation (slicing process) of the present invention. In this example, the operation when the
この状態でコントローラ#1は、エラーをするかどうかチェックする(S3)。エラーでなかった場合、コントローラ#1はエクスパンダ#1及び/又はマルチプレクサ#1の故障であると判断する(S4)。ステップS3でエラーをした場合、コントローラ#1はエクスパンダ#1からマルチプレクサ#1の情報を取得する(S5)。このような情報取得操作は、エクスパンダ側には途中経路までのアクセスを行なう機能を、途中経路にあるマルチプレクサには前記エクスパンダからのアクセスに対して応答する機能を設けたことにより可能となる。そして、情報を取得することができたかどうかチェックする(S6)。
In this state, the
情報を取得することができた場合には、コントローラ#1はマルチプレクサ#1は正常であると判断する。マルチプレクサ#1が正常であるにもかかわらず、エラーをしたことになるから、残りのSATAディスク#1が故障していると判断する(S7)。ステップS6において、エクスパンダ#1からマルチプレクサ#1の情報を取得することができなかった場合には、コントローラ#1はエクスパンダ#2からマルチプレクサ#1の情報を取得し(S8)、情報を取得することができたかチェックする(S9)。
If the information can be acquired, the
この結果、情報を取得することができた場合には、マルチプレクサ#1は正常であることから、SATAディスク#1が故障と判断する(S10)。情報を取得することができなかった場合には、マルチプレクサ#1以降の構成要素に故障があることになる。即ち、マルチプレクサ#1が故障及び/又はSATAディスク#1が故障であると判断する(S11)。このように、本発明によれば、切り分け処理を上位装置から下位装置に対する情報を取得するようにすることで、エラー発生箇所を特定することができる。以上の説明では、切り分け処理にコントローラ#1を用いた場合を例にとったが、本発明はこれに限るものではなく、コントローラ#2を用いても同じ切り分け処理を実行することができる。
As a result, if the information can be acquired, since the
次に、初期化時の処理について説明する。初期化時には、以下のような処理を行なう。コントローラ30は、切り分けを行なうか否かの判断処理部を持つ。また、コントローラ30は、初期化時に搭載されたディスクがSASであるのかSATAであるのかを認識する。更に、コントローラ30は、SASディスクの場合には故障判断が容易であることから判断処理を実行せず、SASディスクの場合に図2に示す判断処理を実行するようにする。
Next, processing during initialization will be described. At initialization, the following processing is performed. The
以上、説明したように、本発明によれば、SATAディスクを用いた場合であっても、それぞれのエクスパンダから双方のSATAディスクにアクセスすることができ、またルート内で故障があり、SATAディスクへのアクセスが両エクスパンダから不可となった場合にも故障箇所の特定を行なうことができるようにしたディスクの搭載システムを提供することができる。 As described above, according to the present invention, even when a SATA disk is used, both SATA disks can be accessed from each expander, and there is a failure in the route. Thus, it is possible to provide a disk mounting system in which a failure location can be specified even when access to the server is disabled from both expanders.
15 エクスパンダ
17 信号線
18 信号線
19 信号線
20 信号線
21 信号線
25 SATAディスク
30 コントローラ
31 信号線
32 信号線
33 信号線
15
Claims (4)
前記対応するコントローラと接続され、2つの入出力ポートを持つ一対のエクスパンダ(第1のエクスパンダと第2のエクスパンダ)であって、お互いが信号線で接続されたものと、
前記第1及び第2のエクスパンダとその一方の対応する入出力ポートが接続されると共に、他方の入出力ポートはそれぞれ第1及び第2のエクスパンダとたすきがけで接続された一対のマルチプレクサと、
これらマルチプレクサを介して接続されたSATAディスク(第1のSATAディスクと第2のSATAディスク)より構成されるディスクの搭載システム。 A pair of controllers (a first controller and a second controller) for controlling writing and reading of data to and from the disk, the two being connected by signal lines;
A pair of expanders (a first expander and a second expander) connected to the corresponding controller and having two input / output ports, each connected by a signal line;
The first and second expanders are connected to one of the corresponding input / output ports, and the other input / output port is a pair of multiplexers connected to the first and second expanders by rake. ,
A disk mounting system composed of SATA disks (first SATA disk and second SATA disk) connected through these multiplexers.
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