JP3287203B2 - 外部記憶制御装置及び外部記憶制御装置間データ転送方法 - Google Patents

外部記憶制御装置及び外部記憶制御装置間データ転送方法

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JP3287203B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、上位装置からの書
き込み命令によりデータを記憶する外部記憶サブシステ
ムに関わり、特に同一データを別の外部記憶サブシステ
ムに転送する外部記憶サブシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】上位装置で使用するデータを複数の外部
記憶装置に保持する場合、同一データを保持する正副の
外部記憶装置を異なる外部記憶制御装置配下に設けるこ
とがある。この場合、それらの外部記憶制御装置を接続
し、正外部記憶装置を制御する外部記憶制御装置でライ
トコマンドを受領したときは、正側の外部記憶制御装置
が副外部記憶装置を制御する外部記憶制御装置にこのラ
イトコマンドを発行することで、正副外部記憶装置のデ
ータの一致を図っている。
【０００３】米国特許公報第５１５５８４５号には、正
外部記憶装置を制御する外部記憶制御装置と副外部記憶
装置を制御する外部記憶制御装置とを接続し、上位装置
からのライトコマンドを受領した正側の外部記憶制御装
置が副側の外部記憶制御装置に対してデータ転送を行
い、正副外部記憶装置へのライト処理を並行に行うこと
が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】外部記憶装置のデータ
が、大型計算機システムで使用されているＣＫＤ（カウ
ント、キー、データ）形式であると上位装置からみなさ
れる場合、個々のレコード毎にそのデータ転送を指示す
るチャネルコマンドが連続して発行される。
【０００５】ここで、この一回のコマンドチェインで複
数レコードが連続して書き込まれる場合を考える。異な
る外部記憶制御装置の配下に同一データを保持する正副
外部記憶装置を有する外部記憶サブシステムにおいて、
上位装置であるチャネル装置より正側の外部記憶制御装
置であるディスク装置に対してＲ１、Ｒ２およびＲ３の
連続した３個のレコードをライトするコマンドチェイン
（ＤＥＦＩＮＥ ＥＸＥＴＥＮＴ／ＬＯＤＡＴＥ ＲＥＣ
ＯＲＤ／ＷＲＩＴＥ（Ｒ１)／ＷＲＩＴＥ（Ｒ２）／Ｗ
ＲＩＴＥ（Ｒ３））が発行された場合、チャネル装置と
正ディスク制御装置、および正ディスク制御装置とのデ
ータのやり取りは図３の処理シーケンスの様に、書き込
みレコードのデータ転送毎に正副ディスク制御装置間に
おいて数回のコマンドチェインが発生する。
【０００６】また、このようなシステム構成をとってデ
ータを二重化する場合、災害時にバックアップシステム
へ切り替えるという観点から正副デ外部記憶制御装置間
の距離は大きくなり、インタフェースには光ファイバが
用いられる。このため、メタルケーブルではほぼ固定と
考えられているコマンドチェイニング時間もインタフェ
ースのケーブル長の影響が無視できない状態にある。さ
らに、上記のデータの二重化はバックアップ機能である
ため副側外部記憶制御装置への書き込み処理による通常
処理への影響は最小限に押さえる必要がある。
【０００７】しかし、上記の様に１回のコマンドチェイ
ンにおいて複数回のライトが実行される場合、正外部記
憶制御装置と副外部記憶制御装置との間でのコマンドチ
ェインの回数が増えるため、副外部記憶制御装置への書
き込み処理に要するコマンドチェイニング時間が無視で
きなくなり、バックアップ処理が通常処理のスループッ
トを大幅に増大させることがある。
【０００８】本発明の目的は、正副外部記憶制御装置間
のコマンドチェイニング時間を考慮した副外部記憶制御
装置への書き込み処理時間の最適化を行うことで、上述
した状況下においても当初の目的を達成することのでき
る手段を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明による外部記憶制御装置は、正副外部記憶制
御装置間のコマンドチェイニング時間を予測する手段
と、副外部記憶制御装置への書き込み処理を開始する以
前に上記予測値および上位装置から正外部記憶制御装置
に発行されるコマンドから副外部記憶制御装置への書き
込み処理時間を予測する手段と、上記予測処理時間と副
外部記憶制御装置に対して専用コマンドでライトレコー
ド分のデータ、あるいはライトレコードを含む複数トラ
ック分のデータを一回で転送した場合のデータ処理時間
を比較し、副外部記憶制御装置に対して最適なコマンド
チェインを選択する手段、および該データをまとめて書
き込む命令手段を有する。
【００１０】上記のコマンドチェイニング時間は正副外
部記憶制御装置間で発行される特定のコマンドから次の
コマンドへのコマンドチェイニング時間を計測する手段
か、正副外部記憶制御装置間のインタフェースケーブル
長をあらかじめ外部より設定し、このインタフェースケ
ーブル長からコマンドチェイニング時間を算出する手段
によって実現される。
【００１１】一方、副外部記憶制御装置への書き込み処
理時間は上記情報および正外部記憶制御装置に発行され
るコマンド情報から算出可能である。即ち、データ入出
力に使用されるコマンドチェインは、データ転送を開始
するコマンドの前に、特定かつ少なくとも２個のチャネ
ルコマンドを含む。例えば、外部記憶制御装置の場合に
は、ＤＥＦＩＮＥ ＥＸＴＥＮＴコマンドとＬＯＣＡＴ
Ｅ ＲＥＣＯＲＤコマンドがデータ転送前に発行され、
ＬＯＣＡＴＥ ＲＥＣＯＲＤコマンドにより、処理レコ
ード数とデータ長が与えられるため、副外部記憶制御装
置へのデータ転送量を算出することが可能である。
【００１２】また、正副外部記憶制御装置間のコマンド
チェイニング時間はインタフェースケーブル長と外部記
憶制御装置の処理能力には依存するが、コマンドチェイ
ニングの前後のコマンドにはほとんど依存しない。従っ
て２個のコマンドチェイニング時間を計測することによ
ってデータ転送中のコマンドチェイニング時間を予測す
ることができる。尚、バックアップシステムの設置にお
いては正副外部記憶制御装置間のインタフェースケーブ
ル長、および当該外部記憶制御装置のサポート機能は既
知のものであり、システム設置時に該情報を正側の外部
記憶制御装置に設定しておくことも可能であるので設定
されたインタフェースケーブル長からコマンドチェイニ
ング時間を予測することもできる。
【００１３】そして、コマンドチェイニング時間が予測
可能であれば上記データ転送量からチャネルからのコマ
ンドチェインを副側の外部記憶制御装置に発行した場合
の処理時間が予測可能となるため、ライトレコード分の
データ、あるいはライトレコードを含む複数トラック分
のデータをまとめて書き込む命令により１回で転送した
場合の処理時間とを比較して、最適なコマンドチェイン
を副側の外部記憶制御装置に対して発行することができ
る。
【００１４】また、本発明による外部記憶制御装置は、
書き込み命令に対して、外部記憶制御装置内データバッ
ファから書き込み命令を受領する外部記憶制御装置への
データを転送するために、対象データが別の外部記憶制
御装置のデータバッファ内に存在することを確認する手
段、および上記のデータを転送する手段を備える。さら
に、データ転送において制御バイト、チェックバイトを
含んだデータバッファ内の物理データをまとめて転送す
ることでさらに転送処理時間の短縮を図ることができ
る。
【００１５】加えて、上位装置からの読み出し命令に対
して上位装置からの読み出し対象データが読み出し命令
を受領した外部記憶制御装置以外の外部記憶装置の外部
記憶制御装置バッファ内に存在していた場合、このデー
タを上記の転送方式により読み出し命令受領した外部記
憶制御装置に転送することにより外部記憶装置をアクセ
スすることなく読み出し処理時間の短縮を図ることがで
きる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を示す。
図１は本発明の一実施例におけるデータ処理システムの
構成図である。このデータ処理システムは、主記憶装置
１、チャネル装置２、およびバックアップシステムであ
る主記憶装置６、チャネル装置７とを含む。さらに、バ
ッファメモリ４を有する正ディスク制御装置３と正ディ
スク装置５およびバッファメモリ９を内蔵した副ディス
ク制御装置８と副ディスク装置１０を含む。チャネル装
置２と正ディスク制御装置３はインタフェースケーブル
１１によって、正ディスク制御装置３と副ディスク制御
装置８とはインタフェースケーブル１２によって接続さ
れている。
【００１７】正ディスク制御装置３は図２に示す様に、
バッファメモリ４の他に、チャネルコマンド解析部３
１、副ディスク制御装置発行コマンド判断部３２、副デ
ィスク制御装置管理情報テーブル３３、タイマ３４、副
ディスク制御装置コマンド発行部３５、ケーブル長・副
ディスク制御装置機能判断部３６とから構成される。３
１〜３３、３５〜３６はディスク制御装置３が内蔵する
マイクロプロセッサが実行するマイクロプログラムによ
って実現される機能ブロックである。タイマ３４は一定
周期でカウントアップされるハードウェアのカウンタで
ある。また、副ディスク制御装置８も同様の構成を有し
ている。
【００１８】この正ディスク制御装置３において、タイ
マ３４、副ディスク制御装置コマンド発行部３５、およ
びケーブル長・副ディスク制御装置機能判断部３６によ
り、正副ディスク制御装置間のコマンドチェイニング時
間の計測をおこなう。そして、正副ディスク装置のペア
確立時に発行されるコマンド処理時にタイマ３４にて計
測されたコマンドチェイニング時間Ｔｓｇが正ディスク
制御装置内の管理テーブル３３に格納される。
【００１９】また、正ディスク制御装置は副ディスク制
御装置のサポート機能レベルを正副ディスク装置のペア
確立時に取得し、同様に正ディスク制御装置内の管理テ
ーブル３３に格納する。この情報は後の副ディスク制御
装置に対するライトコマンド発行時、副ディスク制御装
置に対してライトレコード分のデータ、あるいはライト
レコードを含む複数トラック分のデータをまとめて書き
込む命令を受領可能か否かの判断に用いる。
【００２０】サポート機能レベル情報により副ディスク
制御装置発行コマンド判断部３２が専用コマンドを受領
不可能と判断した場合は、チャネル装置２よりライトコ
マンドを受領したときに、副ディスク制御装置コマンド
発行部３５より無条件にチャネル装置からのコマンドチ
ェインが副ディスク制御装置に対して発行される。その
ため、この機能をサポートしていない従来機種との接続
も可能となる。
【００２１】チャネル装置２より正ディスク制御装置３
にライトコマンドを発行したとき、チャネルコマンド解
析部３１ではこのライトコマンドが正副ペアを形成する
ディスク装置に対するものであるかの判断を行う。
【００２２】そして、正副ペア形成ディスク装置に対す
るものであった場合、副ディスク制御装置管理情報テー
ブル３３からの情報、およびチャネルコマンド解析部３
１にて解析されたＬＯＣＡＴＥコマンドの転送レコード
数Ｎ、平均レコード長Ｌから、チャネル装置から、受け
取ったコマンドチェインをそのまま副ディスク制御装置
に発行した場合と、ライトレコードを含む１トラック分
をまとめて転送した場合の比較グラフを作成する（図６
参照）。ここで、直線Ｉは既知となった正副ディスク制
御装置間のコマンドチェイニング時間Ｔｓｇ、上記解析
値、および正副ディスク制御装置３、８間のデータ転送
速度Ｖから以下の式で表すことができる。
【００２３】Ｔｓ＝ＮＬ／Ｖ＋（Ｎ−１）Ｔｓｇ 直線ＩＩは該レコード長Ｌの１トラック分のレコード数
Ｎａ分をまとめて転送した場合の転送時間Ｔｓ’（一定
値）を表したものである。
【００２４】Ｔｓ’＝ＮａＬ／Ｖ＋Ｔｓｇ 副ディスク制御装置発行コマンド判断部３２ではこの比
較グラフと該コマンドチェインにて転送されるレコード
数Ｎからチャネル装置から受け取ったコマンドチェイン
をそのまま副ディスク制御装置に発行するか、１トラッ
ク分をまとめて転送するかを判断する。
【００２５】図４、５、６に示す８レコード／トラック
のトラックに対して６レコードライトするケースを想定
した場合、該グラフは直線Ｉ、ＩＩの接点を含むレコー
ド数（４レコード）を境に１トラックのデータをまとめ
て転送した方がコマンドチェイン回数が減ることにより
処理時間が少なくてすむことが予測できる。
【００２６】副ディスク制御装置コマンド発行部３５で
は上記副ディスク制御装置発行コマンド判断部３２の指
示に従って副ディスク制御装置８に対して最適化された
コマンドチェインを発行する。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、正側のディスク制御装
置と副側のディスク制御装置間のデータ転送処理におい
て、チャネル装置から受け取ったコマンドチェインをそ
のまま副側のディスク制御装置に発行する場合と、ライ
トレコード分のデータ、あるいはライトレコードを含む
複数トラック分のデータをまとめて書き込む命令により
１回で転送する場合を比較し、処理時間が最少となるよ
うに副側のディスク制御装置に発行するコマンドチェイ
ンを選択することにより、バックアップ処理である副側
のディスク装置への書き込み処理時間を最小限に押さえ
ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例におけるデータ処理システムの
構成図である。
【図２】本発明の実施例におけるディスク制御装置の内
部構成図である。
【図３】上位装置であるチャネル装置、正ディスク制御
装置、および副ディスク制御装置間のデータのやり取り
を示す図である。
【図４】本発明の実施例において、トラック単位で正副
ディスク制御装置間のデータ転送を行った場合を示す図
である。
【図５】本発明の実施例におけるディスク制御装置内デ
ータバッファ格納されている８レコード／１トラックの
データを示す図である
【図６】本発明の実施例における転送レコード数と処理
時間の関係を表した図である。
【符号の説明】
３ 正ディスク制御装置 ８ 副ディスク制御装置 １２ 正副ディスク制御装置間インタフェースケーブル ３２ 副ディスク制御装置発行コマンド判断部 ３３ 副ディスク制御装置管理情報テーブル ３４ タイマ ３５ 副ディスク制御情報コマンド発行部 ３６ ケーブル長・副ディスク制御装置機能判断部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小出 雄 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式 会社日立製作所 ストレージシステム事 業部内 (72)発明者 中村 勝憲 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式 会社日立製作所 ストレージシステム事 業部内 (56)参考文献 特開 平７−201132（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−67811（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−204023（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 3/06

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ひとつ以上の正ディスク装置と、副ディス
    ク制御装置とに接続され、前記正ディスク装置と上位装
    置とのデータ転送を制御するディスク制御装置であっ
    て、 上位装置からの書き込み命令により転送されるライトデ
    ータを格納するメモリ手段と、 前記上位装置からの複数の書き込み命令のライトデータ
    をトラック単位で副ディスク制御装置に転送する第一の
    転送手段と、 前記上位装置からの複数の書き込み命令のライトデータ
    を複数のレコード単位で前記副ディスク制御装置に転送
    する第二の転送手段と、 前記上位装置からの書き込み命令のライトデータを当該
    書き込み命令ごとに前記副ディスク制御装置へ転送する
    第三の転送手段とを有し、 ディスク制御装置から副ディスク制御装置へデータを転
    送する際の、前記第一の転送手段、前記第二の転送手
    段、前記第三の転送手段のそれぞれを用いたデータ転送
    の処理時間をそれぞれ算出する手段と、 前記処理時間算出手段により算出された処理時間を比較
    する手段と、 前記第一の転送手段、第二の転送手段、第三の転送手段
    のうち最も処理時間が短い転送手段を選択する選択手段
    を有するディスク制御装置。
  2. 【請求項２】請求項１記載のディスク制御装置であっ
    て、副ディスク制御装置からの情報に応じて第一の転送
    手段、第二の転送手段、第三の転送手段を選別する選別
    手段を有するディスク制御装置。
  3. 【請求項３】請求項１または２記載のディスク制御装置
    であって、前記処理時間算出手段は、正副ディスク制御
    装置間のコマンドチェイニング時間をパラメータとして
    前記処理時間を算出するディスク制御装置。
  4. 【請求項４】ひとつ以上の正ディスク装置と、副ディス
    ク制御装置とに接続され、前記正ディスク装置と上位装
    置とのデータ転送を制御するディスク制御装置であっ
    て、 上位装置からの書き込み命令により転送されるライトデ
    ータを格納するメモリ手段と、 前記上位装置からの複数の書き込み命令のライトデータ
    をトラック単位で副ディスク制御装置に転送する第一の
    転送手段と、 前記上位装置からの複数の書き込み命令のライトデータ
    を複数のレコード単位で前記副ディスク制御装置に転送
    する第二の転送手段と、 前記上位装置からの書き込み命令のライトデータを書き
    込み命令ごとに前記副ディスク制御装置へ転送する第三
    の転送手段とを有し、 副ディスク制御装置からの情報を受け取る手段と、 副ディスク制御装置から受け取った情報に応じて第一の
    転送手段、第二の転送手段、第三の転送手段を選別する
    選別手段を有するディスク制御装置。
  5. 【請求項５】請求項１または４のいずれかに記載のディ
    スク制御装置であって、メモリ手段に格納されている物
    理的なデータ形式でデータを副ディスク制御装置へ転送
    するディスク制御装置。
  6. 【請求項６】請求項１,２,３,４,５のいずれかに記載の
    ディスク制御装置と、前記正ディスク装置とを有するデ
    ィスクサブシステム。
  7. 【請求項７】ひとつ以上の正ディスク装置に接続された
    正ディスク制御装置と、ひとつ以上の副ディスク装置に
    接続された副ディスク制御装置との間でなされるディス
    ク制御装置間のデータ転送方法であって、 正ディスク制御装置が上位装置から複数の書き込み命令
    を受け取る第1のステップと、 前記書き込み命令により転送されるライトデータをメモ
    リ手段に格納する第2のステップと、 前記上位装置からの複数の書き込み命令のライトデータ
    をトラック単位で副ディスク制御装置に転送する第3Aス
    テップと、 第3Aステップの処理時間を算出する第3Bステップと、 前記上位装置からの複数の書き込み命令のライトデータ
    を複数のレコード単位で前記副ディスク制御装置へ転送
    する第４Aステップと、 第4Aステップの処理時間を算出する第4Bステップと、 前記上位装置からの書き込み命令のライトデータを書き
    込み命令ごとに前記副ディスク制御装置へ転送する第5A
    ステップと、 第5Aステップの処理時間を算出する第5Bステップと、 前記第3B、第4B、第5Bのステップにより得られた処理時
    間を比較する第６のステップと、 前記第６のステップの比較結果に基づき、前記第3A、第
    4A、第5Aのステップのうち処理時間の最も短い転送ステ
    ップを用いて正ディスク制御装置から副ディスク制御装
    置へデータを転送する第７のステップからなる、ディス
    ク制御装置間のデータ転送方法。
  8. 【請求項８】請求項７記載のデータ転送方法であって、
    前記転送ステップは、メモリ手段に格納されている物理
    的なデータ形式でデータを副ディスク制御装置へ転送す
    るデータ転送方法。
  9. 【請求項９】請求項７記載のデータ転送方法であって、
    前記処理時間を算出するステップにおいては、正副ディ
    スク制御装置間のコマンドチェイニング時間をパラメー
    タとして前記処理時間を算出するデータ転送方法。
  10. 【請求項１０】請求項７,８,９のいずれかに記載のデー
    タ転送方法を用いたディスクサブシステム。
  11. 【請求項１１】ひとつ以上の正ディスク装置に接続され
    た正ディスク制御装置と、ひとつ以上の副ディスク装置
    に接続された副ディスク制御装置との間でなされるディ
    スク制御装置間のデータ転送方法であって、 正ディスク制御装置が上位装置から複数の書き込み命令
    を受け取る第1のステップと、 前記書き込み命令により転送されるライトデータをメモ
    リ手段に格納する第2のステップと、 前記上位装置からの複数の書き込み命令のライトデータ
    をトラック単位で副ディスク制御装置に転送する第3の
    ステップと、 前記上位装置からの複数の書き込み命令のライトデータ
    を複数のレコード単位で前記副ディスク制御装置へ転送
    する第４のステップと、 前記上位装置からの書き込み命令のライトデータを書き
    込み命令ごとに前記副ディスク制御装置へ転送する第5
    のステップと、 副ディスク制御装置からの情報を受け取る第６のステッ
    プと、 前記第６のステップにおいて受け取った情報に応じて前
    記第3、第4、第5のステップのいずれかを選別して実行
    する第７のステップからなる、ディスク制御装置間のデ
    ータ転送方法。
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