CN102193750A - 存储装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种即使在当产品出厂时仅安装了一个存储介质的情况下也能够容易地构建磁盘阵列的存储装置及其控制方法。在初始状态下仅安装HDD(1)的支持RAID的NAS(100)具有：RAID功能部(111)，其执行RAID 1动作；通知部(140)，其在HDD(1)和HDD(2)中的至少一个HDD不能存储数据的情况下进行异常通知；以及系统控制部(112)，其在安装HDD(2)之前，控制RAID功能部(111)使其执行仅使HDD(1)存储数据的受限动作，并且控制通知部(140)以使异常通知无效。在安装了HDD(2)之后，系统控制部(112)控制RAID功能部(111)使其执行从受限动作恢复为RAID 1动作，并且控制通知部(140)以使异常通知有效。

Description

存储装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种能够安装多个存储介质的存储装置及其控制方法。

背景技术

作为能够使用多个HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)等的存储介质来构成可靠性较高的存储装置的技术的RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks：廉价冗余磁盘阵列)技术正得到普及(例如参照专利文献1)。在RAID技术中，将多个存储介质作为理论上的一个存储区域(所谓的磁盘阵列)来进行处理。

作为这种RAID技术的方式，存在通过在多个存储介质中存储同样的数据来使数据具有冗余性的RAID 1(mirroring：镜像)。由此，即使在一个存储介质发生故障的情况下，只要其它存储介质还正常工作，就能够避免数据丢失。

另外，在支持能够安装多个存储介质的RAID的存储装置中，为了实现廉价化等，考虑仅安装一个存储介质就出厂的形式。在采用这种形式的情况下，购买存储装置的用户假设在以不具有冗余性的方式使用了存储装置之后，根据需要将另外购买的存储介质安装在该存储装置上来构建磁盘阵列。

专利文献1：日本特开2007-219703号公报

发明内容

发明要解决的问题

另外，在新构建磁盘阵列时，需要对构成磁盘阵列的存储介质进行初始化，因此，一般会进行使构成磁盘阵列的存储介质中所存储的数据转存(待避)到其它存储介质的操作。

因而，在仅安装一个存储介质就出厂的形式下，如果在构建磁盘阵列时用户在该一个存储介质中存储了数据，则要使存储于该一个存储介质的数据转存到其它存储介质。

然而，近年来，随着硬盘等存储介质的容量增加，所存储的数据量也渐渐增加，从而存在在新构建磁盘阵列时转存数据的操作未必容易的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种即使在当产品出厂时仅安装了一个存储介质的情况下也能够容易地构建磁盘阵列的存储装置及其控制程序。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明具有以下的特征。首先，本发明的存储装置的特征是一种存储装置(支持RAID的NAS 100)，构成为至少能够安装第一存储介质(HDD 1)和第二存储介质(HDD 2)的结构，在初始状态下仅安装上述第一存储介质，该存储装置的要旨在于，具有：冗余化部(RAID功能部111)，其其执行冗余化动作，使所安装的上述第一存储介质和上述第二存储介质分别存储相同的数据；以及控制部(系统控制部112)，其控制上述冗余化部使其执行受限动作(縮退動作)直到安装上述第二存储介质，该受限动作是仅使上述第一存储介质存储数据的动作，其中，在安装了上述第二存储介质之后，上述控制部控制上述冗余化部使其从上述受限动作恢复为上述冗余化动作。

根据这种特征，控制部控制冗余化部使其执行受限动作直到安装第二存储介质，该受限动作是仅使第一存储介质存储数据的动作。即，意图上，在与磁盘阵列的一部分缺损的状态相当的状态下使存储装置进行动作。然后，控制部在安装了第二存储介质之后，控制冗余化部使其从受限动作恢复为冗余化动作。这并不是“新构建”磁盘阵列，而等同于“恢复(重建)”为原本的状态。因而，不需要删除以存储在第一存储介质中的数据，也不需要使该已存储的数据转存到其它存储介质。

本发明的存储装置的其它特征的要旨在于，在上述特征所涉及的存储装置中，还具有通知部(通知部130)，该通知部在上述第一存储介质和上述第二存储介质中的至少一个存储介质不能存储数据的情况下，对用户进行用于通知异常的异常通知，上述控制部在安装上述第二存储介质之前使上述异常通知无效，在安装了上述第二存储介质之后使上述异常通知有效。

在上述特征中，控制冗余化部使其执行仅使第一存储介质存储数据的受限动作、即、意图上、在与磁盘阵列的一部分缺损的状态相当的状态下使存储装置进行动作，但是这种状态通常意味着存储装置的异常。因此，通过使异常通知无效，不向用户通知该异常。然后，通过在安装了第二存储装置之后使异常通知有效，能够在产生未意识到的异常(故障等)时向用户通知该异常。

本发明的存储装置的其它特征的要旨在于，在上述特征所涉及的存储装置中，在安装了上述第二存储介质、并且存在表示从上述受限动作恢复为上述冗余化动作的意思的用户操作的情况下，上述控制部控制上述冗余化部使其从上述受限动作恢复为上述冗余化动作。

根据这种特征，能够避免违背用户意图地进行恢复处理(重建)。

本发明的存储装置的其它特征的要旨在于，在上述特征所涉及的存储装置中，在安装了上述第二存储介质的情况下，上述控制部控制上述通知部使其进行用于催促表示从上述受限动作恢复为上述冗余化动作的意思的用户操作的通知。

根据这种特征，由于催促表示从受限动作恢复为冗余化动作的意思的用户操作，因此用户能够掌握处于能够恢复为冗余化动作的状态这一点。

本发明的存储装置的其它特征的要旨在于，在上述特征所涉及的存储装置中，上述控制部在已对上述第二次存储介质进行了初始化的基础上控制上述冗余化部使其从上述受限动作恢复为上述冗余化动作，在安装了上述第二存储介质、且确认为与上述存储装置相关联的识别信息未被存储于上述第二存储介质的情况下，上述控制部控制上述通知部使其进行用于催促表示从上述受限动作恢复为上述冗余化动作的意思的用户操作的通知。

根据这种特征，在确认为不存在在该存储装置中使用过第二存储介质的行迹的基础上对第二存储介质进行恢复处理(重建)，因此能够防止存在在该存储装置中使用过的行迹的第二存储介质被初始化。

本发明的存储装置的其它特征的要旨在于，在上述特征所涉及的存储装置中，上述第一存储装置存储有上述控制部所参照的设定信息，该设定信息是确认是否使上述冗余化部有效的信息，能够根据用户操作对上述设定信息进行变更。

根据这种特征，能够由用户选择是以具有冗余性的方式使用存储装置还是以不具有冗余性的方式使用存储装置，因此能够提高用户的便利性。

本发明的存储装置的其它特征的要旨在于，在上述特征所涉及的存储装置中，还具有通信部，该通信部通过网络发送接收从上述第一存储介质或上述第二存储介质读出的数据以及写入上述第一存储介质或上述第二存储介质的数据，上述通信部通过上述网络接收表示用户操作的内容的信息。

根据这种特征，存储装置能够通过网络受理用户操作，因此能够远程地进行恢复处理的指示。特别是在使用NAS(Network Attached Storage：网络附属存储)作为本发明所涉及的存储装置的情况下，为了与客户端终端进行通信而设置了通信部，因此能够利用该通信部受理来自远程的用户的操作。

本发明的存储装置的其它特征的要旨在于，在上述特征所涉及的存储装置中，上述冗余化部和上述控制部各自是使用处理器和存储器而以软件的方式构成的。

根据这种特征，通过以软件的方式分别构成冗余化部和控制部，能够使冗余化部和控制部紧密协作，从而能够容易地实现第一特征所涉及的控制。

本发明的控制程序的特征的要旨在于，使构成为至少能够安装第一存储介质和第二存储介质的结构、并在初始状态下仅安装上述第一存储介质的存储装置执行以下过程：执行受限动作直到安装了上述第二存储介质，该受限动作是仅使上述第一存储介质存储数据的动作；以及在安装了上述第二存储介质之后，从上述受限动作恢复为冗余化动作，该冗余化动作是使所安装的上述第一存储介质和上述第二存储介质分别存储相同的数据的动作。

本发明的控制程序的其它特征的要旨在于，还使上述存储装置执行以下的过程：在安装上述第二存储介质之前使用于进行以下动作的异常通知无效：对用户通知表示上述第一存储介质和上述第二存储介质中的至少一个存储介质不能存储数据的意思；以及在安装了上述第二存储介质之后，使上述异常通知有效。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种即使在当产品出厂时仅安装了一个存储介质的情况下也能够容易地构建磁盘阵列的存储装置及其控制程序。

附图说明

图1是包含本发明的实施方式所涉及的支持RAID的NAS的通信系统的结构图。

图2是本发明的实施方式所涉及的支持RAID的NAS的概要立体图。

图3的(a)是支持RAID的NAS的概要硬件结构图，(b)是支持RAID的NAS的概要软件结构图。

图4的(a)是表示磁盘设定信息的一例的图，(b)是表示磁盘状态信息的一例的图。

图5是表示本发明的实施方式所涉及的支持RAID的NAS的动作的流程图。

附图标记说明

1、2：HDD；10：客户端终端；20：网络；100：支持RAID的NAS；101：主体部；101a：插槽部；102：盖部；110：处理器；111：RAID功能部；112：系统控制部；120：存储部；130：通信部；140：通知部；151：电源开关；152：操作按钮。

具体实施方式

参照附图，对作为本发明的存储装置的实施方式的支持RAID的NAS进行说明。在以下的实施方式的附图中，对相同或类似的部分附加相同或类似的附图标记。其中，附图是示意性的，各尺寸的比率等与现实的是不同的。另外，附图相互之间也存在相互的尺寸关系、比率不同的部分。

本实施方式所涉及的支持RAID的NAS使用HDD(Hard Disk Drive)作为构成磁盘阵列的各存储介质。但是，也可以使用SSD(Solid State Drive：固态硬盘)或光学驱动器来代替HDD，该SSD是使用非易失性半导体存储器而构成的。

(1)支持RAID的NAS的概要结构

图1是包含本实施方式所涉及的支持RAID的NAS 100的通信系统的结构图。

如图1所示，支持RAID的NAS 100连接在LAN(Local Area Network：局域网)等网络20上。支持RAID的NAS 100支持通过在多个HDD上存储相同的数据来使数据具有冗余性的RAID 1。

客户端终端10是PC(Personal Computer：个人计算机)或支持网络的电视机等，连接在网络20上。客户端终端10通过网络20与支持RAID的NAS 100进行数据通信。

图2是支持RAID的NAS 100的概要立体图。如图2所示，支持RAID的NAS 100具有主体部101和盖部102，构成为能够将两个HDD、即HDD 1和HDD 2(参照图3)安装在设置于主体部101的插槽部101a内。此外，在图2中，图示了盖部102被取下、并且HDD 1被抽出一部分的状态。

在支持RAID的NAS 100的初始状态下，支持RAID的NAS 100仅将一个HDD 1安装于插槽部101a内。在此，“初始状态”意味着用户开始使用支持RAID的NAS 100的时刻的状态。在本实施方式中，支持RAID的NAS 100在出厂时刻仅将HDD 1安装于插槽部101a内。

HDD 1处于已完成初始化(格式化)的状态，且预先存储有在支持RAID的NAS 100的控制和管理中所使用的信息。购买了支持RAID的NAS 100的用户在以不具有冗余性的方式将数据存储于支持RAID的NAS 100的HDD 1之后，能够将另外购买的HDD 2安装于支持RAID的NAS 100的插槽部101a内，来构建利用HDD 1和HDD 2这两个HDD的磁盘阵列。

(2)支持RAID的NAS的详细结构

接着，使用图3来说明支持RAID的NAS 100的详细结构。

(2.1)硬件结构

图3的(a)是支持RAID的NAS 100的概要硬件结构图。

如图3的(a)所示，支持RAID的NAS 100具有处理器110、存储器120、通信部130、通知部140、电源开关151、操作按钮152、HDD I/F 161以及HDD I/F 162。存储器120、通信部130、通知部140、电源开关151、操作按钮152、HDD I/F 161以及HDD I/F 162与处理器110电连接。

例如使用非易失性半导体存储器来构成存储器120。存储器120存储由处理器110执行的控制程序等，并且被用作处理器110的工作区域。

通信部130连接在网络20上。通信部130通过网络20发送接收如下数据：从HDD 1/HDD 2读出的数据以及写入HDD 1/HDD 2的数据。通信部130通过网络20从客户端终端10接收表示用户操作的内容的信息(命令)。

例如使用多个LED(Light Emitting Diode：发光二极管)来构成通知部140。通知部140对用户进行各种通知动作。该通知包括异常通知，该异常通知意在表示HDD 1和HDD 2中的至少一方不能存储数据。

电源开关151由用户操作，用于对支持RAID的NAS 100的电源的接通和断开进行切换。操作按钮152由用户按下。

HDD I/F 161和HDD I/F 162例如分别是SCSI(Small Computer System Interface：小型计算机系统接口)接口。HDD 1和HDD 2分别连接在HDD I/F 161和HDD I/F 162上。

处理器110执行存储器120中所存储的控制程序，来对支持RAID的NAS 100的整体进行控制。

(2.2)软件结构

图3的(b)是支持RAID的NAS 100的概要软件结构图。

处理器110和存储器120实现了RAID功能部111以及系统控制部112的各自的功能。即，支持RAID的NAS 100利用所谓的软件RAID来实现RAID 1。具体地说，RAID功能部111执行使HDD 1和HDD 2分别存储相同的数据的RAID 1动作。

系统控制部112控制RAID功能部111以及通知部140，以在HDD 2被安装到插槽部101a内之前使RAID功能部111执行仅使HDD 1存储数据的受限动作并且使异常通知无效。在受限动作中，失去了数据的冗余性，但是设为HDD 1未产生故障，能够仅利用HDD 1存储数据。

HDD 1预先存储系统控制部112所参照的磁盘设定信息，该磁盘设定信息是确定是否使RAID功能部有效的信息。

图4的(a)是表示磁盘设定信息的一例的图。如图4的(a)所示，HDD 1(disk 1)被设定为构成用于RAID 1的磁盘阵列的一个盘。HDD 2(disk2)是被设定为如下状态：构成用于RAID 1的磁盘阵列的一个磁盘，但为被取下的状态。

这样，在与磁盘阵列的一部分缺损的状态相当的状态下使支持RAID的NAS 100进行动作。这种状态通常意味着支持RAID的NAS 100的异常，但是系统控制部112控制通知部以使异常通知无效，由此不向用户通知该异常。

RAID功能部111监视HDD 1和HDD 2与HDD I/F 161和HDD I/F 162的连接状况，对表示该连接状况的磁盘状态信息进行管理。图4的(b)是表示磁盘状态信息的一例的图。在图4的(b)所示的例中，表示正在连接HDD 1和HDD 2这两个磁盘。

系统控制部112参照由RAID功能部111所管理的磁盘状态信息控制RAID功能部111以及通知部140，以在集齐了HDD 1和HDD 2这两个磁盘之后使RAID功能部111从受限动作恢复为RAID 1动作并且使异常通知有效。

在从受限动作恢复为RAID 1动作时，RAID功能部111对HDD 2进行初始化，并且将HDD 1所存储的数据复制到HDD 2中。由此，重新构建(Rebuild：重建)RAID 1。之后，RAID功能部111通过将由通信部130从客户端终端10接收到的数据同时写入HDD 1和HDD 2的各HDD来使数据具有冗余性。

(3)支持RAID的NAS的动作

图5是表示支持RAID的NAS 100的动作的流程图。在此，对在仅安装了HDD 1的状态下安装HDD 2时的动作进行说明。

在步骤S11中，HDD 2被安装在支持RAID的NAS 100上，电源开关151被接通。

在步骤S12中，系统控制部112确认HDD 2是否未格式化。具体地说，系统控制部112确认HDD 2中是否存储有与支持RAID的NAS 100相关联的识别信息。该识别信息是在将数据存储到HDD 2时写入HDD 2的信息，不存在该识别信息的情况意味着不存在HDD 2曾在支持RAID的NAS 100中被使用过的记录。在HDD 2未格式化的情况下，处理进入步骤S13。

在步骤S13中，系统控制部112分别从HDD 1和HDD 2获取存储容量的信息，确认HDD 2的存储容量是否大于等于HDD 1的存储容量。如果HDD 2的存储容量大于等于HDD 1的存储容量，则为可重建状态，处理进入步骤S14。

另一方面，在HDD 2的存储容量小于HDD 1的存储容量的情况下，处理进入步骤S15。在步骤S15中，由于无法构建RAID 1，因此系统控制部112将磁盘设定信息更新为非RAID(normal)，在非RAID模式下使用HDD 1和HDD 2。

在步骤S14中，系统控制部112控制通知部140进行通知，该通知用于催促用户进行意在从受限动作恢复为RAID 1动作的用户操作(重建确认通知)。在本实施方式中，通过使通知部140所包含的一个LED点亮来进行重建确认通知。当经过预先设定的时间时，该LED熄灭。

在步骤S16中，通过操作按钮152被用户按下来接受意在从受限动作恢复为RAID 1动作的用户操作。

在步骤S17中，系统控制部112进行HDD 2的初始化、即分区的构成等。另外，系统控制部112将磁盘设定信息重写为disk2＝array2，并保持disk1＝array1的磁盘设定信息。

在步骤S18中，RAID功能部111通过将HDD 1所存储的数据复制到HDD 2来重新构建(重建)RAID 1。

这样，不对HDD 1进行初始化就执行了从非RAID到RAID 1的转变(Migration：迁移)。

(4)作用和效果

如以上所说明的，根据本实施方式，在从非RAID到RAID 1的转变(迁移)中，不需要使已存储到HDD 1中的数据转存(待避)到其它存储介质。并且，通过在安装HDD 2之后使异常通知有效，能够在HDD 1或HDD 2产生异常(故障等)时向用户通知该异常。

另外，在本实施方式中，即使安装了HDD 2，在存在意在表示重新构建RAID 1的用户操作之前系统控制部112也不重新构建RAID 1，因此能够避免违背用户意图地进行恢复处理(重建)。

在本实施方式中，由于进行通知，该通知用于催促用户进行意在表示重新构建RAID 1的用户操作，由此用户能够掌握以下内容：处于可恢复为RAID 1的状态。

在本实施方式中，在确认了不存在HDD 2曾在支持RAID的NAS 100中被使用过的记录(即，不存在与支持RAID的NAS 100相关联的识别信息)的基础上对HDD 2进行恢复处理(重建)，因此能够防止存在有曾在支持RAID的NAS 100中被使用过的记录的HDD 2被初始化。

(5)其它实施方式

如上所述，通过本发明的实施方式公开了本发明的内容，但是不应该理解为形成该公开的一部分的论述以及附图用于限定本发明。对于本领域技术人员来说，显然能够从该公开中得到各种替代实施方式、实施例以及应用技术。

也可以构成为，能够通过网络20从客户端终端10对上述实施方式所涉及的磁盘设定信息进行重写。在这种情况下，系统控制部112根据由通信部130接收的命令来对磁盘设定信息进行更新。由此，能够由用户选择是以具有冗余性的方式使用支持RAID的NAS 100还是以不具有冗余性的方式使用支持RAID的NAS 100，因此能够提高用户的便利性。

在上述实施方式中，说明为使用LED构成通知部140，但是也可以使用液晶显示器等显示装置、进行声音通知的声音输出装置来代替LED。并且，在通过网络20在客户端终端10上进行通知的情况下，通信部130构成通知部140的一部分。

在上述实施方式中，说明为操作按钮152是机械式的按钮，但是操作按钮152只要能够接受用户操作即可，也可以是触摸面板等。

在上述实施方式中，对作为本发明的存储装置的一个实施方式的支持RAID的NAS 100进行了说明，但是并不限于支持RAID的NAS 100，也能够将本发明应用于USB(Universal Serial Bus：通用串行总线)连接型的存储装置、大型文件服务器、或者PC服务器等其他装置中。

这样，本发明当然包括在此没有记载的各种实施方式等。因而，本发明的保护范围是根据上述说明而由权利要求书所涉及的发明特定事项来适当确定。

Claims (10)

1.一种存储装置，构成为至少能够安装第一存储介质和第二存储介质的结构，在初始状态下仅安装有上述第一存储介质，该存储装置的特征在于，具有：

冗余化部，其执行冗余化动作，该冗余化动作为使所安装的上述第一存储介质和上述第二存储介质分别存储相同的数据的动作；以及

控制部，其控制上述冗余化部以在安装上述第二存储介质之前使该冗余化部执行受限动作，该受限动作是仅使上述第一存储介质存储数据的动作，

其中，上述控制部控制上述冗余化部以在安装了上述第二存储介质之后使该冗余化部从上述受限动作恢复为上述冗余化动作。

2.根据权利要求1所述的存储装置，其特征在于，

还具有通知部，在上述第一存储介质和上述第二存储介质中的至少一个存储介质不能存储数据的情况下，该通知部进行用于向用户通知异常的异常通知，

在安装上述第二存储介质之前上述控制部使上述异常通知无效，在安装了上述第二存储介质之后上述控制部使上述异常通知有效。

3.根据权利要求2所述的存储装置，其特征在于，

在安装了上述第二存储介质并且存在意在从上述受限动作恢复为上述冗余化动作的用户操作的情况下，上述控制部控制上述冗余化部使该冗余化部从上述受限动作恢复为上述冗余化动作。

4.根据权利要求3所述的存储装置，其特征在于，

在安装了上述第二存储介质的情况下，上述控制部控制上述通知部使该通知部进行通知，该通知用于催促用户进行意在从上述受限动作恢复为上述冗余化动作的用户操作。

5.根据权利要求2至4中的任一项所述的存储装置，其特征在于，

上述控制部在已对上述第二次存储介质进行了初始化的基础上控制上述冗余化部使该冗余化部从上述受限动作恢复为上述冗余化动作，

在安装了上述第二存储介质且确认为在上述第二存储介质未存储有与上述存储装置相关联的识别信息的情况下，上述控制部控制上述通知部使该通知部进行通知，该通知用于催促用户进行意在从上述受限动作恢复为上述冗余化动作的用户操作。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的存储装置，其特征在于，

上述第一存储介质存储有上述控制部所参照的设定信息，该设定信息是确认是否使上述冗余化部有效的信息，

能够根据用户操作对上述设定信息进行变更。

7.根据权利要求3至6中的任一项所述的存储装置，其特征在于，

还具有通信部，该通信部通过网络发送接收如下数据：从上述第一存储介质或上述第二存储介质读出的数据以及向上述第一存储介质或上述第二存储介质写入的数据，

上述通信部通过上述网络接收表示用户操作的内容的信息。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的存储装置，其特征在于，

上述冗余化部和上述控制部分别是使用处理器和存储器而以软件的方式构成的。

9.一种控制方法，其特征在于，使构成为至少能够安装第一存储介质和第二存储介质的结构、并在初始状态下仅安装有上述第一存储介质的存储装置执行以下步骤：

在安装上述第二存储介质之前执行受限动作，该受限动作是仅使上述第一存储介质存储数据的动作；以及

在安装了上述第二存储介质之后，从上述受限动作恢复为冗余化动作，该冗余化动作是使所安装的上述第一存储介质和上述第二存储介质分别存储相同的数据的动作。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，

还使上述存储装置执行以下的步骤：

在安装上述第二存储介质之前使以下异常通知无效，该异常通知用于向用户通知上述第一存储介质和上述第二存储介质中的至少一个存储介质不能存储数据；以及

在安装了上述第二存储介质之后，使上述异常通知有效。

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