JP2000267979A

JP2000267979A - 記憶システム

Info

Publication number: JP2000267979A
Application number: JP11067512A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Suzuki; 斉鈴木
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2000-09-29

Abstract

(57)【要約】【課題】記憶装置の多重化および階層化をより簡易な
構成で実現するとともに、多重化によるオーバヘッドを
低減する。【解決手段】中央処理装置１０１は、ネットワークプ
ロトコルに基づく記憶領域確保要求，データ書き込み要
求，データ読み出し要求，および記憶領域解放要求の各
フレームをＬＡＮ８０１を介してブロードキャストない
しはマルチキャストで記憶装置７０１，７０２，７０３
に発行する。記憶装置７０１，７０２，７０３は、ＬＡ
Ｎ８０１を介して各要求のフレームを受信し、記憶領域
の確保，記憶領域へのデータの書き込み，記憶領域から
のデータの読み出し，および記憶領域の解放を行い、ネ
ットワークプロトコルに基づく記憶領域確保応答，デー
タ書き込み応答，データ読み出し応答，および記憶領域
解放応答の各フレームをＬＡＮを介して中央処理装置１
０１に返信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は記憶システムに関
し、特に中央処理装置と複数台の記憶装置とがＬＡＮ
（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）を介して接
続された計算機システムにおける記憶システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、中央処理装置と記憶装置とがＬＡ
Ｎを介して接続された計算機システムでは、通信プロト
コルとしてネットワークプロトコルを使用して中央処理
装置と記憶装置との間でデータのやりとりが行われるよ
うになっていたが、記憶データの多重化は、専用の多重
化装置を用いてデータを複数台の記憶装置にコピーした
り、中央処理装置が複数台の記憶装置に対して個別にデ
ータ書き込み要求を発行したりすることによって実現さ
れていた。

【０００３】また、従来、中央処理装置と記憶装置とが
ＬＡＮを介して接続された計算機システムでは、記憶装
置の階層化は、各階層の記憶装置間で異なる伝送路や手
順を用いることにより実現されていた。

【０００４】なお、通信プロトコルでシステム内外を接
続し共有メモリを介してコピーによりデータ転送を行う
技術が、特開平８−３３９３５４号公報に「ネットワー
ク分散処理システム」として開示されているが、この公
報では、記憶データの多重化および階層化については考
慮されていなかった。

【０００５】また、通信接続によるインタフェースの透
過性を実現する技術が、特開平７−４４２９０号公報に
「システム制御方式及び装置」として開示されている
が、この公報でも、記憶データの多重化および階層化に
ついては考慮されていなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の記憶デ
ータの多重化の技術では、記憶システムの構成が複雑に
なったり、多重化によるオーバヘッド（無駄時間による
性能低下）により性能が犠牲になったりするという問題
点があった。その理由は、専用の多重化装置を用いてデ
ータを複数台の記憶装置にコピーしたり、中央処理装置
が複数台の記憶装置に対して個別にデータ書き込み要求
を発行したりすることにより記憶データの多重化が実現
されていたからである。

【０００７】また、従来の記憶データの階層化の技術で
は、記憶システムが複雑になるという問題点があった。
その理由は、記憶装置の階層化が各階層の記憶装置間で
異なる伝送路や手順が用いられて実現されていたからで
ある。

【０００８】本発明の第１の目的は、より簡易な構成で
記憶装置の多重化を実現するとともに、多重化によるオ
ーバヘッドを低減するようにした記憶システムを提供す
ることにある。

【０００９】また、本発明の第２の目的は、より簡易な
構成で記憶装置の階層化を実現する記憶システムを提供
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の記憶システム
は、中央処理装置と複数台の記憶装置とがＬＡＮを介し
て接続された計算機システムにおいて、ネットワークプ
ロトコルに基づく記憶領域確保要求フレーム，記憶領域
確保応答フレーム，データ書き込み要求フレーム，デー
タ書き込み応答フレーム，データ読み出し要求フレー
ム，データ読み出し応答フレーム，記憶領域解放要求フ
レーム，および記憶領域解放応答フレームをＬＡＮを介
してブロードキャストないしはマルチキャストで送受信
することにより、記憶装置の多重化および階層化を実現
したことを特徴とする。

【００１１】また、本発明の記憶システムは、中央処理
装置と複数台の記憶装置とがＬＡＮを介して接続された
計算機システムにおいて、前記中央処理装置が、ネット
ワークプロトコルに基づく記憶領域確保要求フレーム，
データ書き込み要求フレーム，データ読み出し要求フレ
ーム，および記憶領域解放要求フレームをＬＡＮを介し
てブロードキャストないしはマルチキャストで前記複数
台の記憶装置に発行し、前記複数台の記憶装置が、前記
中央処理装置からＬＡＮを介して記憶領域確保要求フレ
ーム，データ書き込み要求フレーム，データ読み出し要
求フレーム，および記憶領域解放要求フレームを受信
し、記憶領域の確保，記憶領域へのデータの書き込み，
記憶領域からのデータの読み出し，および記憶領域の解
放を行い、ネットワークプロトコルに基づく記憶領域確
保応答フレーム，データ書き込み応答フレーム，データ
読み出し応答フレーム，および記憶領域解放応答フレー
ムをＬＡＮを介して前記中央処理装置に返信することに
より、前記複数台の記憶装置の多重化を実現したことを
特徴とする。

【００１２】さらに、本発明の記憶システムは、中央処
理装置と、速度レベルが高い記憶装置と、速度レベルが
低い記憶装置とがＬＡＮを介して接続された計算機シス
テムにおいて、前記中央処理装置が、ネットワークプロ
トコルに基づく記憶領域確保要求フレーム，データ書き
込み要求フレーム，データ読み出し要求フレーム，およ
び記憶領域解放要求フレームをＬＡＮを介して前記速度
レベルが高い記憶装置に発行し、前記速度レベルが高い
記憶装置が、前記中央処理装置からＬＡＮを介して記憶
領域確保要求フレーム，データ書き込み要求フレーム，
データ読み出し要求フレーム，および記憶領域解放要求
フレームを受信し、記憶領域の確保，記憶領域へのデー
タの書き込み，記憶領域からのデータの読み出し，およ
び記憶領域の解放を行い、ネットワークプロトコルに基
づく記憶領域確保応答フレーム，データ書き込み応答フ
レーム，データ読み出し応答フレーム，および記憶領域
解放応答フレームをＬＡＮを介して前記中央処理装置に
返信するとともに、自装置の記憶領域へのアクセス状況
を監視して、所定時間以上アクセスがない記憶領域があ
るときにネットワークプロトコルに基づく記憶領域確保
要求フレーム，およびデータ書き込み要求フレームをＬ
ＡＮを介して前記速度レベルが低い記憶装置に発行して
データをキャッシュアウトし、前記速度レベルが低い記
憶装置にキャッシュアウトしたデータへのアクセスがあ
ったときにネットワークプロトコルに基づくデータ読み
出し要求フレーム，および記憶領域解放要求フレームを
ＬＡＮを介して前記速度レベルが低い記憶装置に発行し
てデータをキャッシュインし、前記速度レベルが低い記
憶装置が、前記速度レベルが高い記憶装置からＬＡＮを
介して記憶領域確保要求フレーム，データ書き込み要求
フレーム，データ読み出し要求フレーム，および記憶領
域解放要求フレームを受信し、記憶領域の確保，記憶領
域へのデータの書き込み，記憶領域からのデータの読み
出し，および記憶領域の解放を行い、ネットワークプロ
トコルに基づく記憶領域確保応答フレーム，データ書き
込み応答フレーム，データ読み出し応答フレーム，およ
び記憶領域解放応答フレームをＬＡＮを介して前記速度
レベルが高い記憶装置に返信することにより、前記速度
レベルが高い記憶装置と前記速度レベルが低い記憶装置
との階層化を実現したことを特徴とする。

【００１３】さらにまた、本発明の記憶システムは、中
央処理装置と、複数台の速度レベルが高い記憶装置と、
速度レベルが低い記憶装置とがＬＡＮを介して接続され
た計算機システムにおいて、前記中央処理装置が、ネッ
トワークプロトコルに基づく記憶領域確保要求フレー
ム，データ書き込み要求フレーム，データ読み出し要求
フレーム，および記憶領域解放要求フレームをＬＡＮを
介してブロードキャストないしはマルチキャストで前記
複数台の速度レベルが高い記憶装置に発行し、前記複数
台の速度レベルが高い記憶装置が、前記中央処理装置か
らＬＡＮを介して記憶領域確保要求フレーム，データ書
き込み要求フレーム，データ読み出し要求フレーム，お
よび記憶領域解放要求フレームを受信し、記憶領域の確
保，記憶領域へのデータの書き込み，記憶領域からのデ
ータの読み出し，および記憶領域の解放を行い、ネット
ワークプロトコルに基づく記憶領域確保応答フレーム，
データ書き込み応答フレーム，データ読み出し応答フレ
ーム，および記憶領域解放応答フレームをＬＡＮを介し
て前記中央処理装置に返信するとともに、自装置の記憶
領域へのアクセス状況を監視して、所定時間以上アクセ
スがない記憶領域があるときにネットワークプロトコル
に基づく記憶領域確保要求フレーム，およびデータ書き
込み要求フレームをＬＡＮを介して前記速度レベルが低
い記憶装置に発行してデータをキャッシュアウトし、前
記速度レベルが低い記憶装置にキャッシュアウトしたデ
ータへのアクセスがあったときにネットワークプロトコ
ルに基づくデータ読み出し要求フレーム，および記憶領
域解放要求フレームをＬＡＮを介して前記速度レベルが
低い記憶装置に発行してデータをキャッシュインし、前
記速度レベルが低い記憶装置が、前記複数台の速度レベ
ルが高い記憶装置からＬＡＮを介して記憶領域確保要求
フレーム，データ書き込み要求フレーム，データ読み出
し要求フレーム，および記憶領域解放要求フレームを受
信し、記憶領域の確保，記憶領域へのデータの書き込
み，記憶領域からのデータの読み出し，および記憶領域
の解放を行い、ネットワークプロトコルに基づく記憶領
域確保応答フレーム，データ書き込み応答フレーム，デ
ータ読み出し応答フレーム，および記憶領域解放応答フ
レームをＬＡＮを介して前記複数台の速度レベルが高い
記憶装置に返信することにより、前記複数台の速度レベ
ルが高い記憶装置の多重化を実現するとともに、前記複
数台の速度レベルが高い記憶装置と前記速度レベルが低
い記憶装置との階層化を実現したことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１５】図１は、本発明の一実施の形態に係る記憶
システムを実装する計算機システムの構成を示すブロッ
ク図である。この計算機システムは、中央処理装置１０
１と、３台の記憶装置７０１，７０２，７０３とが、Ｌ
ＡＮ８０１を介して並列に接続されて構成されている。

【００１６】中央処理装置１０１は、演算部２０１と、
ネットワーク制御部３０１とを備える。

【００１７】演算部２０１は、記憶装置７０１，７０
２，７０３への記憶領域確保要求，データ読み出し要
求，データ書き込み要求，および記憶領域解放要求をネ
ットワーク制御部３０１に伝える。

【００１８】ネットワーク制御部３０１は、記憶領域確
保要求，データ読み出し要求，データ書き込み要求，お
よび記憶領域解放要求に応じてネットワークプロトコル
に基づく記憶領域確保要求フレーム，データ読み出し要
求フレーム，データ書き込み要求フレーム，および記憶
領域解放要求フレームをバッファ３１１上に作成し、バ
ッファ３１１上に作成されたフレームをブロードキャス
ト（同報通信）またはマルチキャスト（選択同報通信）
によりＬＡＮ８０１に送出する。また、ネットワーク制
御部３０１は、ＬＡＮ８０１を介してネットワークプロ
トコルに基づく記憶領域確保応答フレーム，データ読み
出し応答フレーム，データ書き込み応答フレーム，およ
び記憶領域解放応答フレームをバッファ３１１上に受信
する。

【００１９】記憶装置７０１，７０２，７０３は、ネッ
トワーク制御部４０１，４０２，４０３と、変換テーブ
ル５０１，５０２，５０３と、記憶部６０１，６０２，
６０３とをそれぞれ備える。ここで、記憶装置７０１と
記憶装置７０２とは同等の応答速度であり、速度レベル
１に設定されているものとする。また、記憶装置７０３
は、記憶装置７０１および記憶装置７０２より応答速度
が遅い速度レベル２に設定されているものとする。

【００２０】ネットワーク制御部４０１，４０２，４０
３は、バッファ４１１，４１２，４１３と、アービタ４
２１，４２２，４２３とを含んで構成されている。

【００２１】バッファ４１１，４１２，４１３は、中央
処理装置１０１からＬＡＮ８０１を介して送信されてき
た記憶領域確保要求フレーム，データ書き込み要求フレ
ーム，データ読み出し要求フレーム，および記憶領域解
放要求フレームを一時的に格納するとともに、記憶装置
７０１，７０２，７０３からＬＡＮ８０１を介して中央
処理装置１０１に返信する記憶領域確保応答フレーム，
データ書き込み応答フレーム，データ読み出し応答フレ
ーム，および記憶領域解放応答フレームを一時的に格納
する領域である。

【００２２】アービタ４２１，４２２，４２３は、ＬＡ
Ｎ８０１の使用権の確保要求を調停（競合制御）する役
目をする。

【００２３】変換テーブル５０１，５０２，５０３は、
記憶領域確保要求フレーム，データ書き込み要求フレー
ム，データ読み出し要求フレーム，および記憶領域解放
要求フレームで指定されたグローバルアドレスを、各記
憶装置７０１，７０２，７０３の記憶部６０１，６０
２，６０３固有のローカルアドレスに変換させるテーブ
ルである。

【００２４】図２は、変換テーブル５０１，５０２，５
０３内の内容を例示する図である。図２を参照すると、
変換テーブル５０１，５０２，５０３の各レコードは、
中央処理装置１０１が指定する計算機システム内のグロ
ーバルアドレス（開始グローバルアドレスおよび領域サ
イズ）と、記憶部６０１，６０２，６０３内のローカル
アドレス（開始ローカルアドレスおよび領域サイズ）
と、記憶領域の状態を示すステータス（他の記憶装置と
非共有：クリーン，共有：シェア，無効：インバリデー
ト，未使用：フリー）とからなる。

【００２５】図３を参照すると、記憶領域確保要求フレ
ームは、送信元ポート番号，宛先ポート（ブロードキャ
スト），ヘッダ長，チェックサム，コマンド（記憶領域
確保），開始グローバルアドレス，領域サイズ，および
要求多重度／要求速度レベルからなる。

【００２６】図４を参照すると、記憶領域確保応答フレ
ームは、送信元ポート番号，宛先ポート（ブロードキャ
スト），ヘッダ長，チェックサム，レスポンス（記憶領
域確保），開始グローバルアドレス，領域サイズ，およ
び応答速度レベルからなる。

【００２７】図５を参照すると、データ書き込み要求フ
レームは、送信元ポート番号，宛先ポート（ブロードキ
ャスト），ヘッダ長，チェックサム，コマンド（データ
書き込み），開始グローバルアドレス，領域サイズ，お
よびデータからなる。なお、本実施の形態では、可変長
のデータ転送が可能で、かつネットワークプロトコルの
データ長制限を越えるデータ転送はないものとする。す
なわち、中央処理装置１０１が一度に要求するデータ読
み出し要求，およびデータ書き込み要求のデータサイズ
（領域サイズ）は、ネットワークプロトコルのデータ長
制限を越えず、１回のデータ転送は１フレームに収まる
ものとする。

【００２８】図６を参照すると、データ書き込み応答フ
レームは、送信元ポート番号，宛先ポート（ブロードキ
ャスト），ヘッダ長，チェックサム，レスポンス（デー
タ書き込み），開始グローバルアドレス，領域サイズ，
および未使用からなる。

【００２９】図７を参照すると、データ読み出し要求フ
レームは、送信元ポート番号，宛先ポート（ブロードキ
ャスト），ヘッダ長，チェックサム，コマンド（データ
読み出し），開始グローバルアドレス，領域サイズ，お
よび未使用からなる。

【００３０】図８を参照すると、データ読み出し応答フ
レームは、送信元ポート番号，宛先ポート（ブロードキ
ャスト），ヘッダ長，チェックサム，レスポンス（デー
タ読み出し），開始グローバルアドレス，領域サイズ，
およびデータからなる。

【００３１】図９を参照すると、記憶領域解放要求フレ
ームは、送信元ポート番号，宛先ポート（ブロードキャ
スト），ヘッダ長，チェックサム，コマンド（記憶領域
領域解放），開始グローバルアドレス，領域サイズ，お
よび未使用からなる。

【００３２】図１０を参照すると、記憶領域解放応答フ
レームは、送信元ポート番号，宛先ポート（ブロードキ
ャスト），ヘッダ長，チェックサム，レスポンス（記憶
領域領域解放），開始グローバルアドレス，領域サイ
ズ，および未使用からなる。

【００３３】図１１を参照すると、中央処理装置１０１
のネットワーク制御部３０１における記憶領域確保要求
時の処理は、記憶領域確保要求フレーム作成ステップＳ
１０１と、記憶領域確保要求フレーム送出ステップＳ１
０２と、記憶領域確保応答フレーム受信ステップＳ１０
３と、記憶領域確保認識ステップＳ１０４とからなる。

【００３４】同じく、図１１を参照すると、記憶装置７
０１，７０２のネットワーク制御部４０１，４０２にお
ける記憶領域確保要求受信時の処理は、記憶領域確保要
求フレーム受信ステップＳ２０１と、変換テーブル検索
ステップＳ２０２と、記憶領域確保ステップＳ２０３
と、記憶領域確保応答フレーム作成ステップＳ２０４
と、記憶領域確保応答フレーム送出ステップＳ２０５と
からなる。なお、記憶装置７０３のネットワーク制御部
４０３における記憶領域確保要求受信時の処理も全く同
様である。

【００３５】図１２を参照すると、中央処理装置１０１
のネットワーク制御部３０１におけるデータ書き込み要
求時の処理は、データ書き込み要求フレーム作成ステッ
プＳ３０１と、データ書き込み要求フレーム送出ステッ
プＳ３０２と、データ書き込み応答フレーム受信ステッ
プＳ３０３と、データ書き込み認識ステップＳ３０４と
からなる。

【００３６】同じく、図１２を参照すると、記憶装置７
０１，７０２のネットワーク制御部４０１，４０２にお
けるデータ書き込み要求受信時の処理は、データ書き込
み要求フレーム受信ステップＳ４０１と、変換テーブル
検索ステップＳ４０２と、記憶領域へのデータ書き込み
ステップＳ４０３と、データ書き込み応答フレーム作成
ステップＳ４０４と、データ書き込み応答フレーム送出
ステップＳ４０５とからなる。なお、記憶装置７０３の
ネットワーク制御部４０３におけるデータ書き込み要求
受信時の処理も全く同様である。

【００３７】図１３を参照すると、中央処理装置１０１
のネットワーク制御部３０１におけるデータ読み出し要
求時の処理は、データ読み出し要求フレーム作成ステッ
プＳ５０１と、データ読み出し要求フレーム送出ステッ
プＳ５０２と、データ読み出し応答フレーム受信ステッ
プＳ５０３と、読み出しデータ取得ステップＳ５０４と
からなる。

【００３８】同じく、図１３を参照すると、記憶装置７
０１，７０２のネットワーク制御部４０１，４０２にお
けるデータ読み出し要求受信時の処理は、データ読み出
し要求フレーム受信ステップＳ６０１と、変換テーブル
検索ステップＳ６０２と、記憶領域からのデータ読み出
しステップＳ６０３と、データ読み出し応答フレーム作
成ステップＳ６０４と、データ読み出し応答フレーム送
出ステップＳ６０５とからなる。なお、記憶装置７０３
のネットワーク制御部４０３におけるデータ読み出し要
求受信時の処理も全く同様である。

【００３９】図１４を参照すると、中央処理装置１０１
のネットワーク制御部３０１における記憶領域解放要求
時の処理は、記憶領域解放要求フレーム作成ステップＳ
７０１と、記憶領域解放要求フレーム送出ステップＳ７
０２と、記憶領域解放応答フレーム受信ステップＳ７０
３と、記憶領域解放認識ステップＳ７０４とからなる。

【００４０】同じく、図１４を参照すると、記憶装置７
０１，７０２のネットワーク制御部４０１，４０２にお
ける記憶領域解放要求受信時の処理は、記憶領域解放要
求フレーム受信ステップＳ８０１と、変換テーブル検索
ステップＳ８０２と、記憶領域解放ステップＳ８０３
と、記憶領域解放応答フレーム作成ステップＳ８０４
と、記憶領域解放応答フレーム送出ステップＳ８０５と
からなる。なお、記憶装置７０３のネットワーク制御部
４０３における記憶領域解放要求受信時の処理も全く同
様である。

【００４１】図１５を参照すると、記憶装置７０１，７
０２のネットワーク制御部４０１，４０２におけるキャ
ッシュアウト時の処理の概要は、記憶領域確保要求フレ
ーム送出ステップＳ９０１と、記憶領域確保応答フレー
ム受信ステップＳ９０２と、データ書き込み要求フレー
ム送出ステップＳ９０３と、データ書き込み応答フレー
ム受信ステップＳ９０４と、記憶領域解放ステップＳ９
０４とからなる。

【００４２】同じく、図１５を参照すると、記憶装置７
０３のネットワーク制御部４０３におけるキャッシュア
ウト時の処理の概要は、記憶領域確保要求フレーム受信
ステップＳ１００１と、記憶領域確保ステップＳ１００
２と、記憶領域確保応答フレーム送出ステップＳ１００
３と、データ書き込み要求受信ステップＳ１００４と、
記憶領域へのデータ書き込みステップＳ１００５と、デ
ータ書き込み応答フレーム送出ステップＳ１００６とか
らなる。

【００４３】図１６を参照すると、記憶装置７０１，７
０２のネットワーク制御部４０１，４０２におけるキャ
ッシュイン時の処理の概要は、記憶領域確保ステップＳ
１１０１と、データ読み出し要求フレーム送出ステップ
Ｓ１１０２と、データ読み出し応答フレーム受信ステッ
プＳ１１０３と、記憶領域へのデータ書き込みステップ
Ｓ１１０４と、記憶領域解放要求フレーム送出ステップ
Ｓ１１０５と、記憶領域解放応答フレーム受信ステップ
Ｓ１１０６と、記憶領域解放認識ステップＳ１１０７と
からなる。

【００４４】同じく、図１６を参照すると、記憶装置７
０３のネットワーク制御部４０３におけるキャッシュイ
ン時の処理の概要は、データ読み出し要求フレーム受信
ステップＳ１２０１と、記憶領域からのデータ読み出し
ステップＳ１２０２と、データ読み出し応答フレーム送
出ステップＳ１２０３と、記憶領域解放要求フレーム受
信ステップＳ１２０４と、記憶領域解放ステップＳ１２
０５と、記憶領域解放応答フレーム送出ステップＳ１２
０６とからなる。

【００４５】ところで、本実施の形態に係る記憶システ
ムでは、中央処理装置１０１からの要求時のネットワー
クプロトコルとしてブロードキャスト（同報通信）また
はマルチキャスト（選択同報通信）を用いることによ
り、１回のフレームの送信で複数台の記憶装置７０１，
７０２，７０３に要求を同時に送ることができる。すな
わち、一度のフレーム転送でネットワーク制御部４０
１，４０２，４０３に要求を同時に伝えることができ
る。

【００４６】次に、このように構成された第１の実施の
形態に係る記憶システムの動作について説明する。

【００４７】（１）まず、中央処理装置１０１から記
憶装置７０１，７０２，７０３への記憶領域確保要求に
ついて説明する。

【００４８】中央処理装置１０１では、演算部２０１
が、記憶装置７０１，７０２，７０３に対して記憶領域
を確保するために、送信元ポート番号，宛先ポート（ブ
ロードキャスト），ヘッダ長，チェックサム，コマンド
（記憶領域確保），開始グローバルアドレス，領域サイ
ズ，および要求多重度／要求速度レベルからなる記憶領
域確保要求をネットワーク制御部３０１に伝える。

【００４９】ネットワーク制御部３０１は、演算部２０
１から記憶領域確保要求が伝えられると、ネットワーク
プロトコルに基づく記憶領域確保要求フレーム（図３参
照）をバッファ３１１上に作成し（ステップＳ１０
１）、バッファ３１１上に作成された記憶領域確保要求
フレームをブロードキャスト（同報通信）またはマルチ
キャスト（選択同報通信）でＬＡＮ８０１に送出する
（ステップＳ１０２）。

【００５０】記憶装置７０１，７０２，７０３では、ア
ービタ４２１，４２２，４２３が、ＬＡＮ８０１の使用
権の確保要求を調停している。

【００５１】中央処理装置１０１からの記憶領域確保要
求フレーム内の要求多重度が１であり、かつ要求速度レ
ベルが１である場合、記憶装置７０１，７０２のうちの
いずれか１台の記憶装置が応答すべきであり、最も早く
応答した記憶装置のみが記憶領域の確保を行い、他の記
憶装置は、応答を中止し、記憶領域の確保も行わない。

【００５２】いま、アービタ４２１により記憶装置７０
１がＬＡＮ８０１の使用権を獲得したとすると、記憶装
置７０１のネットワーク制御部４０１は、ＬＡＮ８０１
を経由して記憶領域確保要求フレームを受信し、バッフ
ァ４１１上に一時的に格納する（ステップＳ２０１）。

【００５３】次に、ネットワーク制御部４０１は、バッ
ファ４１１上に一時的に格納された記憶領域確保要求フ
レームからコマンド（記憶領域確保），開始グローバル
アドレス，および領域サイズを抽出し、変換テーブル５
０１を参照して記憶部６０１に該当する空き記憶領域が
あるかないかを判断する（ステップＳ２０２）。

【００５４】記憶部６０１に該当する空き記憶領域があ
れば、ネットワーク制御部４０１は、記憶部６０１に開
始グローバルアドレスから領域サイズの記憶領域を確保
するとともに、開始グローバルアドレス，開始ローカル
アドレス，およびステータスからなるエントリを変換テ
ーブル５０１に生成する（ステップＳ２０３）。

【００５５】続いて、ネットワーク制御部４０１は、ネ
ットワークプロトコルに基づく記憶領域確保応答フレー
ム（図４参照）をバッファ３１１上に作成する（ステッ
プＳ２０４）。記憶領域確保応答フレームは、受信した
記憶領域確保要求フレームの送信元ポート番号を自装置
ポート番号に、宛先ポートを中央処理装置１０１に、コ
マンド（記憶領域確保）をレスポンス（記憶領域確保）
に、要求多重度／要求速度レベルを応答速度レベルに変
更することにより作成することができる。

【００５６】次に、ネットワーク制御部４０１は、アー
ビタ４２１により他の記憶装置７０２，７０３が応答し
たかどうかを監視して自記憶装置７０１が応答すべきか
どうかを判断し、いま、要求多重度が１であり、かつア
ービタ４２１により他の記憶装置７０２および７０３か
ら応答が無かったことを確認すると、バッファ４１１上
の記憶領域確保応答フレームをＬＡＮ８０１に送出する
（ステップＳ２０５）。

【００５７】一方、中央処理装置１０１からの記憶領域
確保要求フレーム内の要求多重度が２であり、かつ要求
速度レベルが１である場合は、記憶装置７０１ばかりで
なく同じ要求速度レベル１の記憶装置７０２も記憶領域
の確保を行う。すなわち、要求多重度が２の場合、記憶
装置７０１，７０２の両方に空き記憶領域があれば、記
憶装置７０１，７０２が応答を行う。この場合、記憶装
置７０３は、速度レベル２の記憶装置であるため、応答
することはできない。

【００５８】いま、アービタ４２２により記憶装置７０
２がＬＡＮ８０１の使用権を獲得したとすると、記憶装
置７０２のネットワーク制御部４０２は、記憶装置７０
１のネットワーク制御部４０２と同様の処理を行い、記
憶部６０２に記憶領域を確保するとともに、変換テーブ
ル５０２に新たなエントリを生成する（ステップＳ２０
３）。

【００５９】そして、ネットワーク制御部４０２は、ア
ービタ４２２により他の記憶装置７０１，７０３が応答
したかどうかを監視して自記憶装置７０２が応答すべき
かどうかを判断し、いま、要求多重度が２であり、かつ
アービタ４２２により他の記憶装置７０１および７０３
から応答が無いことを確認すると、バッファ４１１上の
記憶領域確保応答フレームをＬＡＮ８０１に送出する
（ステップＳ２０５）。

【００６０】このように、要求多重度が２の場合でも、
記憶領域確保応答フレームは、記憶領域を確保した記憶
装置７０１，７０２のいずれか一方からしかＬＡＮ８０
１に送出されない。

【００６１】中央処理装置１０１では、ネットワーク制
御部３０１が、ＬＡＮ８０１を経由して記憶領域確保応
答フレームを受信し、バッファ３１１上に一時的に格納
する（ステップＳ１０３）。

【００６２】ネットワーク制御部３０１は、バッファ３
１１上に格納されたフレームからレスポンス（記憶領域
確保）を抽出して記憶領域確保応答フレームであること
を検出し、先に要求した記憶領域が確保されたことを認
識し、演算部２０１に通知する（ステップＳ１０４）。

【００６３】（２）次に、記憶装置７０１，７０２，
７０３へのデータ書き込み要求について説明する。

【００６４】ここでは、中央処理装置１０１から記憶装
置７０１，７０２の両方で確保された記憶領域に対する
データ書き込み要求を行う場合を例にとって説明する。

【００６５】まず、中央処理装置１０１では、演算部２
０１が、記憶装置７０１，７０２にデータを書き込むた
めに、送信元ポート番号，宛先ポート（マルチキャス
ト），開始グローバルアドレス，領域サイズ，およびデ
ータからなるデータ書き込み要求をネットワーク制御部
３０１に伝える。

【００６６】ネットワーク制御部３０１は、演算部２０
１からデータ書き込み要求が伝えられると、ネットワー
クプロトコルに基づいてデータ書き込み要求フレーム
（図５参照）をバッファ３１１上に作成し（ステップＳ
３０１）、バッファ３１１上に作成されたデータ書き込
み要求フレームをＬＡＮ８０１に送出する（ステップＳ
３０２）。

【００６７】記憶装置７０１，７０２，７０３では、ア
ービタ４２１，４２２，４２３が、ＬＡＮ８０１の使用
権の確保要求を調停している。

【００６８】いま、アービタ４２１により記憶装置７０
１がＬＡＮ８０１の使用権を獲得したとすると、記憶装
置７０１のネットワーク制御部４０１は、ＬＡＮ８０１
を経由して記憶領域確保要求フレームを受信し、バッフ
ァ４１１上に一時的に格納する（ステップＳ４０１）。

【００６９】次に、ネットワーク制御部４０１は、バッ
ファ４１１上に一時的に格納されたデータ書き込み要求
フレームからコマンド（データ書き込み），開始グロー
バルアドレス，領域サイズ，およびデータを抽出し、変
換テーブル５０１を参照して開始グローバルアドレスか
ら領域サイズの記憶領域がアクセス可能に存在するかど
うか（記憶領域が存在し、かつステータスがアクセス可
能なものであるかどうか）を判断する（ステップＳ４０
２）。

【００７０】開始グローバルアドレスから領域サイズの
記憶領域がアクセス可能であれば、ネットワーク制御部
４０１は、変換テーブル５０１を参照して開始グローバ
ルアドレスを記憶部６０１の開始ローカルアドレスに変
換し、開始ローカルアドレスから領域サイズの記憶領域
にデータを書き込む（ステップＳ４０３）。

【００７１】記憶部６０１の該当する記憶領域にデータ
を書き込んだ後、ネットワーク制御部４０１は、バッフ
ァ４１１上にデータ書き込み応答フレーム（図６参照）
を作成する（ステップＳ４０４）。データ書き込み応答
フレームは、受信したデータ書き込み要求フレームの送
信元ポート番号を自装置ポート番号に、宛先ポートを中
央処理装置１０１に、コマンド（データ書き込み）をレ
スポンス（データ書き込み）に、データを未使用に変更
することにより作成することができる。

【００７２】記憶装置７０２のネットワーク制御部４０
２も、アービタ４２２により記憶装置７０２がＬＡＮ８
０１の使用権を獲得すると、記憶装置７０１のネットワ
ーク制御部４０１と全く同様の動作を行う。

【００７３】これにより、中央処理装置１０１から見る
と、同一内容のデータが２台の記憶装置７０１，７０２
に２重化されて保持されることになる。

【００７４】次に、記憶装置７０１のネットワーク制御
部４０１は、アービタ４２１により他の記憶装置７０２
および７０３から応答が無かったことを確認すると、バ
ッファ４１１上のデータ書き込み応答フレームをＬＡＮ
８０１に送出する（ステップＳ４０５）。

【００７５】記憶装置７０２のネットワーク制御部４０
２も、アービタ４２２により他の記憶装置７０２および
７０３から応答が無かったことを確認すると、バッファ
４１２上のデータ書き込み応答フレームをＬＡＮ８０１
に送出する。したがって、先にＬＡＮ８０１の使用権を
獲得した記憶装置からだけ、データ書き込み応答フレー
ムが送出される。

【００７６】中央処理装置１０１では、ネットワーク制
御部３０１が、ＬＡＮ８０１を経由してデータ書き込み
応答フレームを受信し、バッファ３１１上に一時的に格
納する（ステップＳ３０３）。

【００７７】ネットワーク制御部３０１は、バッファ３
１１上に格納されたフレームからレスポンス（データ書
き込み）を抽出してデータ書き込み応答フレームである
ことを検出し、先に要求したデータが記憶領域に書き込
まれたことを認識し、演算部２０１に通知する（ステッ
プＳ３０４）。

【００７８】（３）続いて、中央処理装置１０１から
記憶装置７０１，７０２，７０３へのデータ読み出し要
求について説明する。

【００７９】中央処理装置１０１では、演算部２０１
が、記憶装置７０１，７０２からデータを読み出すため
に、送信元ポート番号，宛先ポート（マルチキャス
ト），ヘッダ長，チェックサム，コマンド（データ読み
出し），開始グローバルアドレス，および領域サイズか
らなるデータ読み出し要求をネットワーク制御部３０１
に伝える。

【００８０】ネットワーク制御部３０１は、演算部２０
１からデータ読み出し要求が伝えられると、データ読み
出し要求フレーム（図７参照）をバッファ３１１上に作
成する（ステップＳ５０１）。

【００８１】次に、ネットワーク制御部３０１は、バッ
ファ３１１上のデータ読み出し要求フレームをＬＡＮ８
０１に送出する（ステップＳ５０２）。

【００８２】記憶装置７０１，７０２，７０３では、ア
ービタ４２１，４２２，４２３が、ＬＡＮ８０１の使用
権の獲得要求を調停している。

【００８３】記憶装置７０１，７０２の両方が同一のデ
ータを保持している場合、ＬＡＮ８０１の使用権を早く
獲得した記憶装置が読み出しデータを出力する。

【００８４】いま、記憶装置７０１がアービタ４２１に
よりＬＡＮ８０１の使用権を早く獲得したものとする
と、ネットワーク制御部４０１は、ＬＡＮ８０１を経由
してデータ読み出し要求フレームを受信し、バッファ４
１１上に一時的に格納する（ステップＳ６０１）。

【００８５】次に、ネットワーク制御部４０１は、バッ
ファ４１１上に一時的に格納されたデータ読み出し要求
フレームから開始グローバルアドレスおよび領域サイズ
を抽出し、変換テーブル５０１を参照して記憶部６０１
に開始グローバルアドレスに対応する開始ローカルアド
レスから記憶サイズの記憶領域がアクセス可能に存在す
るかどうか（記憶領域が存在し、かつステータスがアク
セス可能なものであるかどうか）を判断する（ステップ
Ｓ６０２）。

【００８６】記憶部６０１に該当する記憶領域がアクセ
ス可能に存在すれば、ネットワーク制御部４０１は、記
憶部６０１の開始グローバルアドレスから領域サイズの
記憶領域からデータを読み出す（ステップＳ６０３）。

【００８７】次に、ネットワーク制御部４０１は、デー
タ読み出し応答フレーム（図８参照）をバッファ４１１
上に作成する（ステップＳ６０４）。データ読み出し応
答フレームは、受信したデータ読み出し要求フレームの
送信元ポート番号を自装置ポート番号に、宛先ポートを
中央処理装置１０１に、コマンド（データ読み出し）を
レスポンス（データ読み出し）に、未使用をデータに変
更することにより作成することができる。

【００８８】次に、ネットワーク制御部４０１は、アー
ビタ４２１により他の記憶装置７０２および７０３から
応答が無かったことを確認すると、バッファ４１１上の
データ読み出し応答フレームをＬＡＮ８０１に送出する
（ステップＳ６０５）。

【００８９】なお、読み出し対象となったデータを格納
する一方の記憶装置７０１が故障しても、他方の記憶装
置７０２が同様の処理を行い、データ読み出し応答フレ
ームをＬＡＮ８０１に送出する。これにより、たとえ記
憶装置７０１，７０２のいずれか一方に障害が発生して
も、計算機システムの機能停止には至らない。

【００９０】中央処理装置１０１では、ネットワーク制
御部３０１が、ＬＡＮ８０１を経由してデータ読み出し
応答フレームを受信し、バッファ３１１上に一時的に格
納する（ステップＳ５０３）。

【００９１】ネットワーク制御部３０１は、バッファ３
１１上に格納されたフレームからレスポンス（データ読
み出し）を抽出してデータ読み出し応答フレームである
ことを認識し、先に要求したデータが読み出されたこと
を認識し、データ読み出し応答フレームからデータを抽
出して演算部２０１に渡す（ステップＳ５０４）。

【００９２】これにより、中央処理装置１０１からのデ
ータ読み出し要求に対して、該当するデータが中央処理
装置１０１で得られたことになる。

【００９３】（４）続いて、中央処理装置１０１から
記憶装置７０１，７０２，７０３への記憶領域解放要求
について説明する。

【００９４】中央処理装置１０１では、演算部２０１
が、記憶装置７０１，７０２，７０３の記憶領域を解放
するために、送信元ポート番号，宛先ポート（ブロード
キャスト），ヘッダ長，チェックサム，コマンド（記憶
領域確保），開始グローバルアドレス，および領域サイ
ズからなる記憶領域確保要求をネットワーク制御部３０
１に伝える。

【００９５】ネットワーク制御部３０１は、演算部２０
１から記憶領域解放要求を伝えられると、ネットワーク
プロトコルに基づく記憶領域解放要求フレーム（図９参
照）をバッファ３１１上に作成する（ステップＳ７０
１）。

【００９６】次に、ネットワーク制御部３０１は、バッ
ファ３１１上に作成された記憶領域解放要求フレームを
ＬＡＮ８０１に送出する（ステップＳ７０２）。

【００９７】記憶装置７０１，７０２，７０３では、ア
ービタ４２１，４２２，４２３が、ＬＡＮ８０１の使用
権獲得要求を調停している。

【００９８】いま、アービタ４２１により記憶装置７０
１がＬＡＮ８０１の使用権を獲得したとすると、記憶装
置７０１のネットワーク制御部４０１は、ＬＡＮ８０１
を経由して記憶領域解放要求フレームを受信し、バッフ
ァ４１１上に一時的に格納する（ステップＳ８０１）。

【００９９】次に、ネットワーク制御部４０１は、バッ
ファ４１１上に一時的に格納された記憶領域解放要求フ
レームからコマンド（記憶領域解放），開始グローバル
アドレス，および領域サイズを抽出し、変換テーブル５
０１を参照して記憶部６０１に該当する記憶領域が確保
されているかどうかを判断する（ステップＳ８０２）。

【０１００】記憶部６０１に該当する記憶領域が確保さ
れていれば、ネットワーク制御部４０１は、記憶部６０
１における開始グローバルアドレスから領域サイズの記
憶領域を解放するとともに、変換テーブル５０１からグ
ローバルアドレス，ローカルアドレス，およびステータ
スからなるエントリを削除する（ステップＳ８０３）。

【０１０１】次に、ネットワーク制御部４０１は、ネッ
トワークプロトコルに基づく記憶領域解放応答フレーム
（図１０参照）をバッファ４１１上に作成する（ステッ
プＳ８０４）。記憶領域解放応答フレームは、受信した
記憶領域解放要求フレームの送信元ポート番号を自装置
ポート番号に、宛先ポートを中央処理装置１０１に、コ
マンド（記憶領域解放）をレスポンス（記憶領域解放）
に変更することにより作成することができる。

【０１０２】アービタ４２１は、他の記憶装置７０２，
７０３が応答したかどうかを監視しており、自記憶装置
７０１が応答すべきかどうかを判断する。

【０１０３】いま、アービタ４２１により記憶装置７０
１がＬＡＮ８０１の使用権を獲得したとすると、ネット
ワーク制御部４０１は、アービタ４２１により他の記憶
装置７０２，７０３が応答していないことを確認した上
で、バッファ４１１から記憶領域解放応答フレームをＬ
ＡＮ８０１に送出する（ステップＳ８０５）。

【０１０４】記憶装置７０２のネットワーク制御部４０
２も、アービタ４２２により記憶装置７０２がＬＡＮ８
０１の使用権を獲得すると、記憶装置７０１のネットワ
ーク制御部４０１と全く同様の動作を行うが、記憶領域
解放応答フレームは、記憶領域を解放した記憶装置７０
１，７０２のいずれか一方からしかＬＡＮ８０１に送出
されない。

【０１０５】中央処理装置１０１では、ネットワーク制
御部３０１が、ＬＡＮ８０１を経由して記憶領域解放応
答フレームを受信し、バッファ３１１上に一時的に格納
する（ステップＳ７０３）。

【０１０６】ネットワーク制御部３０１は、バッファ３
１１上に格納されたフレームからレスポンス（記憶領域
解放）を抽出し、記憶領域解放応答フレームであること
を検出し、先に要求した記憶領域が解放されたことを認
識して演算部２０１に通知する（ステップＳ７０４）。

【０１０７】これにより、中央処理装置１０１からの記
憶領域解放要求に対して、該当する記憶領域が解放され
たことが中央処理装置１０１でわかる。

【０１０８】（５）次に、速度レベル１の記憶装置７
０１，７０２から速度レベル２の記憶装置７０３へのデ
ータのキャッシュアウト動作について説明する。

【０１０９】速度レベル１の記憶装置７０１，７０２
が、速度レベル２の記憶装置７０３に対してデータのコ
ピー（記憶領域確保，データ書き込み）を行い、記憶装
置７０１，７０２内での記憶領域の解放を行うことで、
速度レベル１の記憶装置７０１，７０２を効率的に使用
する階層記憶システムを実現することができる。

【０１１０】速度レベル１の記憶装置７０１，７０２
が、速度レベル２の記憶装置７０３にデータをコピー後
に記憶領域を解放する手法として、キャッシュメモリで
用いられるキャッシュインおよびキャッシュアウトの手
法を適用することができる。速度レベル１の記憶装置７
０１，７０２で速度レベル２の記憶装置７０３に対する
データのキャッシュアウトが発生するタイミングとして
は、記憶領域へのアクセスが所定期間以上にわたって行
われなかったとき，新たな記憶領域確保要求フレームが
送信されてきたときなどが考えられる。

【０１１１】例えば、ネットワーク制御部４０１は、記
憶部６０１に確保された記憶領域へのアクセス状況を監
視していて、中央処理装置１０１から所定時間以上にわ
たってアクセスがない記憶領域がある場合には、速度レ
ベル１の記憶装置７０１から応答速度のより遅い速度レ
ベル２の記憶装置７０３にデータをキャッシュアウトし
て、記憶部６０１の該当する記憶領域を解放する。

【０１１２】詳しくは、ネットワーク制御部４０１は、
解放すべき記憶領域のデータを速度レベル２の記憶装置
７０３にコピーするため、まず、送信元ポート番号を自
装置ポート番号とし、宛先ポートを記憶装置７０３と
し、要求速度レベルを自装置の速度レベル１より低い速
度レベル２とした記憶領域確保要求フレーム（図３参
照）をＬＡＮ８０１に送出する。

【０１１３】いま、アービタ４２３により記憶装置７０
３がＬＡＮ８０１の使用権を獲得すると、記憶装置７０
３のネットワーク制御部４０３は、ＬＡＮ８０１を経由
して記憶領域確保要求フレームを受信し、バッファ４１
３上に一時的に格納する（ステップＳ１００１）。

【０１１４】次に、ネットワーク制御部４０３は、バッ
ファ４１３上に一時的に格納された記憶領域確保要求フ
レームからコマンド（記憶領域確保），開始グローバル
アドレス，および領域サイズを抽出し、変換テーブル５
０３を参照して記憶部６０３に該当する空き記憶領域が
あるかないかを判断し、記憶部６０３に該当する空き記
憶領域があれば、ネットワーク制御部４０３は、記憶部
６０３に開始ローカルアドレスから領域サイズの記憶領
域を確保するとともに、グローバルアドレス，ローカル
アドレス，およびステータスからなるエントリを変換テ
ーブル５０３に生成する（ステップＳ１００２）。

【０１１５】続いて、ネットワーク制御部４０３は、ネ
ットワークプロトコルに基づく記憶領域確保応答フレー
ム（図４参照）をバッファ４１３上に作成しＬＡＮ８０
１に送出する（ステップＳ１００３）。

【０１１６】記憶装置７０１では、ネットワーク制御部
４０１が、ＬＡＮ８０１を経由して記憶領域確保応答フ
レームを受信すると（ステップＳ９０２）、宛先ポート
を記憶装置７０３としたデータ書き込み要求フレーム
（図５参照）をＬＡＮ８０１に送出する（ステップＳ９
０３）。

【０１１７】アービタ４２１により記憶装置７０３がＬ
ＡＮ８０１の使用権を獲得すると、記憶装置７０３のネ
ットワーク制御部４０３は、ＬＡＮ８０１を経由してデ
ータ書き込み要求フレームを受信し、バッファ４１３上
に一時的に格納する（ステップＳ１００４）。

【０１１８】次に、ネットワーク制御部４０３は、バッ
ファ４１３上に一時的に格納されたデータ書き込み要求
フレームからコマンド（データ書き込み），開始グロー
バルアドレス，領域サイズ，およびデータを抽出し、変
換テーブル５０１を参照して記憶部６０３に該当する記
憶領域がアクセス可能に存在するかどうかを判断し、開
始グローバルアドレスから領域サイズの記憶領域がアク
セス可能に存在すれば、開始ローカルアドレスから領域
サイズの記憶領域にデータを書き込む（ステップＳ１０
０５）。

【０１１９】記憶部６０３の該当する記憶領域にデータ
を書き込んだ後、ネットワーク制御部４０３は、バッフ
ァ４１３上に、送信元ポート番号を記憶装置７０３のポ
ート番号とし、宛先ポートを記憶装置７０１としたデー
タ書き込み応答フレーム（図６参照）を作成し、アービ
タ４２３により他の記憶装置７０１および７０２から応
答が無かったことを確認すると、バッファ４１３上のデ
ータ書き込み応答フレームをＬＡＮ８０１に送出する
（ステップＳ１００６）。

【０１２０】記憶装置７０１では、ネットワーク制御部
４０１が、ＬＡＮ８０１を経由してデータ書き込み応答
フレームを受信し、データが書き込まれたことを認識す
る（ステップＳ９０４）。

【０１２１】最後に、ネットワーク制御部４０１は、記
憶部６０１のデータが格納されていた記憶領域を解放
（無効化）するとともに、変換テーブル５０１の該当エ
ントリを削除する（ステップＳ９０５）。

【０１２２】記憶装置７０２のネットワーク制御部４０
２も、中央処理装置１０１から所定時間以上にわたって
アクセスがない記憶領域がある場合には、記憶装置７０
１のネットワーク制御部４０１と全く同様の動作を行
う。

【０１２３】これにより、速度レベルが高い記憶装置７
０１，７０２に空き記憶領域が増え、中央処理装置１０
１からの新たな記憶領域確保要求に対してより確実な応
答が可能になる。

【０１２４】（６）次に、速度レベル２の記憶装置７
０３から速度レベル１の記憶装置７０１，７０２へのデ
ータのキャッシュイン動作について説明する。

【０１２５】記憶装置７０１，７０２では、ネットワー
ク制御部４０１，４０２が、記憶装置７０３にキャッシ
ュアウトされたデータへのアクセス状況を監視してお
り、該データへのアクセスがあった場合に、記憶装置７
０３から該データを記憶部６０１，６０２の記憶領域に
キャッシュインする。

【０１２６】例えば、記憶装置７０１のネットワーク制
御部４０１は、記憶装置７０３にキャッシュアウトされ
たデータへのアクセスがあった場合に、記憶装置７０３
からデータをキャッシュインするために、まず、記憶部
６０１に記憶領域を確保するとともに、変換テーブル５
０１にエントリを生成する（ステップＳ１１０１）。

【０１２７】次に、ネットワーク制御部４０１は、送信
元ポート番号を自装置ポート番号とし、宛先ポートを記
憶装置７０３としたデータ読み出し要求フレーム（図７
参照）をＬＡＮ８０１に送出する（ステップＳ１１０
２）。

【０１２８】記憶装置７０３では、ネットワーク制御部
４０３が、ＬＡＮ８０１を経由してデータ読み出し要求
フレームを受信し、バッファ４１３上に一時的に格納す
る（ステップＳ１２０１）。

【０１２９】次に、ネットワーク制御部４０３は、バッ
ファ４１３上に一時的に格納されたデータ読み出し要求
フレームからコマンド（データ読み出し），開始グロー
バルアドレスおよび領域サイズを抽出し、変換テーブル
５０３を参照して記憶部６０３の開始ローカルアドレス
から領域サイズの記憶領域からデータを読み出す（ステ
ップＳ１２０２）。

【０１３０】続いて、ネットワーク制御部４０３は、デ
ータ読み出し応答フレーム（図８参照）をバッファ４１
３上に作成し、バッファ４１３上のデータ読み出し応答
フレーム（図８参照）をＬＡＮ８０１に送出する（ステ
ップＳ１２０３）。

【０１３１】記憶装置７０１では、ネットワーク制御部
４０１が、記憶装置７０３からＬＡＮ８０１を介してデ
ータ読み出し応答フレームを受信すると（ステップＳ１
１０３）、該フレームからデータを抽出し、先に確保し
た記憶領域に格納するとともに（ステップＳ１１０
４）、宛先ポートを中央処理装置１０１とした記憶領域
解放要求フレーム（図９参照）をＬＡＮ８０１に送出す
る（ステップＳ１１０５）。

【０１３２】記憶装置７０３のネットワーク制御部４０
３は、ＬＡＮ８０１を経由して記憶領域解放要求フレー
ムを受信し、バッファ４１３上に一時的に格納する（ス
テップＳ１２０４）。

【０１３３】次に、ネットワーク制御部４０３は、バッ
ファ４１３上に一時的に格納された記憶領域解放要求フ
レームからコマンド（記憶領域解放），開始グローバル
アドレス，および領域サイズを抽出し、変換テーブル５
０３を参照して記憶部６０３における開始グローバルア
ドレスから領域サイズの記憶領域を解放するとともに、
変換テーブル５０３からグローバルアドレス，ローカル
アドレス，およびステータスからなるエントリを削除す
る（ステップＳ１２０５）。

【０１３４】続いて、ネットワーク制御部４０３は、ネ
ットワークプロトコルに基づく記憶領域解放応答フレー
ム（図１０参照）をバッファ４１３上に作成し、バッフ
ァ４１３上の記憶領域解放応答フレームをＬＡＮ８０１
に送出する（ステップＳ１２０６）。

【０１３５】記憶装置７０１では、ネットワーク制御部
４０１が、記憶装置７０３からＬＡＮ８０１を介して記
憶領域解放応答フレームを受信すると（ステップＳ１１
０６）、記憶装置７０３で該当する記憶領域が解放され
たことを認識する（ステップＳ１１０７）。

【０１３６】記憶装置７０２のネットワーク制御部４０
２も、記憶装置７０３にキャッシュアウトされたデータ
へのアクセスがあった場合に、記憶装置７０１のネット
ワーク制御部４０１と全く同様の動作を行う。

【０１３７】このように、本実施の形態によれば、中央
処理装置１０１から記憶装置７０１，７０２，７０３に
対し、記憶領域確保要求，データ書き込み要求，データ
読み出し要求，および記憶領域解放要求を行う際にブロ
ードキャスト（同報通信）またはマルチキャスト（選択
同報通信）のネットワークプロトコルを用いることによ
り、１度のフレーム転送で複数の記憶装置７０１，７０
２，７０３に記憶領域を確保したり、データを書き込ん
だり、データを読み出したり、記憶領域を解放したりす
ることができる。したがって、記憶データの多重化とい
う信頼性の強化をＬＡＮ８０１という一般的な手法と簡
易な構成とを用いて実現できる。また、多重化によるオ
ーバヘッド（無駄時間による性能低下）を削減すること
ができる。

【０１３８】また、同一のＬＡＮ８０１に異なる応答速
度の記憶装置７０１，７０２，７０３が接続されていた
場合に、速度レベル１の応答速度が速い記憶装置７０
１，７０２からの記憶領域確保要求，データ書き込み要
求，データ読み出し要求，および記憶領域確保要求に対
して、速度レベル２の応答速度の遅い記憶装置７０３が
応答するようにしたことにより、記憶装置７０１，７０
２と記憶装置７０３との間でデータのキャッシュアウト
およびキャッシュインを行うことができ、結果として、
速度レベル１の記憶装置７０１，７０２の記憶領域の利
用効率が高まり、アクセス頻度の少ないデータがより低
速な速度レベル２の記憶装置７０３の記憶領域に格納さ
れるために、記憶装置の階層化を実現することができ
る。

【０１３９】なお、上記実施の形態では、速度レベル１
の記憶装置７０１，７０２が２台、速度レベル２の記憶
装置７０３が１台の場合を例にとって説明したが、記憶
装置の台数に論理的制約はなく、各速度レベルの記憶装
置の２重化以上の３重化，４重化等が可能であるととも
に、記憶階層レベルも３階層，４階層等の多階層化が可
能であることはいうまでもない。

【０１４０】また、中央処理装置１０１と記憶装置７０
１，７０２，７０３とをＬＡＮ８０１を介して接続した
ので、ＬＡＮ８０１の活線挿抜が可能であるという特性
により、記憶装置の接続が随時可能となり、計算機シス
テムの稼動中に記憶装置の増設および削減が可能とな
る。

【０１４１】

【発明の効果】本発明の第１の効果は、中央処理装置と
複数台の記憶装置とがＬＡＮを介して接続された計算機
システムにおいて、記憶装置の多重化を容易に実現する
ことができるということである。その理由は、中央処理
装置と複数台の記憶装置との間で、ネットワークプロト
コルに基づく記憶領域確保要求フレーム，記憶領域確保
応答フレーム，データ書き込み要求フレーム，データ書
き込み応答フレーム，データ読み出し要求フレーム，デ
ータ読み出し応答フレーム，記憶領域解放要求フレー
ム，および記憶領域解放応答フレームをＬＡＮを介して
ブロードキャスト（同報通信）またはマルチキャスト
（選択同報通信）で送受信できるからである。すなわ
ち、一度のフレーム転送でデータの多重化が可能であ
り、多重化によるオーバヘッドを生じることがないとい
う利点がある。

【０１４２】また、中央処理装置と、速度レベルが高い
記憶装置と、速度レベルが低い記憶装置とがＬＡＮを介
して接続された計算機システムにおいて、記憶装置の階
層化を容易に実現することができるということである。
その理由は、速度レベルが高い記憶装置と速度レベルが
低い記憶装置との間で、ネットワークプロトコルに基づ
く記憶領域確保要求フレーム，記憶領域確保応答フレー
ム，データ書き込み要求フレーム，データ書き込み応答
フレーム，データ読み出し要求フレーム，データ読み出
し応答フレーム，記憶領域解放要求フレーム，および記
憶領域解放応答フレームをＬＡＮを介して送受信できる
からである。

【０１４３】さらに、ＬＡＮの活線挿抜が可能であると
いう特性を利用して、ＬＡＮに対して記憶装置を追加接
続することで、計算機システムを停止させることなく、
記憶容量の拡張および記憶階層の追加が可能となるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る記憶システム
の構成例を示すブロック図である。

【図２】図１中の変換テーブルの内容を例示する図であ
る。

【図３】本実施の形態に係る記憶システムで使用される
記憶領域確保要求フレームの内容を例示する図である。

【図４】本実施の形態に係る記憶システムで使用される
記憶領域確保応答フレームの内容を例示する図である。

【図５】本実施の形態に係る記憶システムで使用される
データ書き込み要求フレームの内容を例示する図であ
る。

【図６】本実施の形態に係る記憶システムで使用される
データ書き込み応答フレームの内容を例示する図であ
る。

【図７】本実施の形態に係る記憶システムで使用される
データ読み出し要求フレームの内容を例示する図であ
る。

【図８】本実施の形態に係る記憶システムで使用される
データ読み出し応答フレームの内容を例示する図であ
る。

【図９】本実施の形態に係る記憶システムで使用される
記憶領域解放要求フレームの内容を例示する図である。

【図１０】本実施の形態に係る記憶システムで使用され
る記憶領域解放応答フレームの内容を例示する図であ
る。

【図１１】本実施の形態に係る記憶システムにおける記
憶領域確保要求時の処理を示すフローチャートである。

【図１２】本実施の形態に係る記憶システムにおけるデ
ータ書き込み要求時の処理を示すフローチャートであ
る。

【図１３】本実施の形態に係る記憶システムにおけるデ
ータ読み出し要求時の処理を示すフローチャートであ
る。

【図１４】本実施の形態に係る記憶システムにおける記
憶領域解放要求時の処理を示すフローチャートである。

【図１５】本実施の形態に係る記憶システムにおけるデ
ータのキャッシュアウト時の処理の概要を示すフローチ
ャートである。

【図１６】本実施の形態に係る記憶システムにおけるデ
ータのキャッシュイン時の処理の概要を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１０１中央処理装置２０１演算部３０１ネットワーク制御部３１１バッファ４０１，４０２，４０３ネットワーク制御部４１１，４１２，４１３バッファ４２１，４２２，４２３アービタ５０１，５０２，５０３変換テーブル６０１，６０２，６０３記憶部７０１，７０２，７０３記憶装置８０１ＬＡＮ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中央処理装置と複数台の記憶装置とがＬ
ＡＮを介して接続された計算機システムにおいて、ネッ
トワークプロトコルに基づく記憶領域確保要求フレー
ム，記憶領域確保応答フレーム，データ書き込み要求フ
レーム，データ書き込み応答フレーム，データ読み出し
要求フレーム，データ読み出し応答フレーム，記憶領域
解放要求フレーム，および記憶領域解放応答フレームを
ＬＡＮを介してブロードキャストないしはマルチキャス
トで送受信することにより、記憶装置の多重化および階
層化を実現したことを特徴とする記憶システム。
【請求項２】中央処理装置と複数台の記憶装置とがＬ
ＡＮを介して接続された計算機システムにおいて、前記
中央処理装置が、ネットワークプロトコルに基づく記憶
領域確保要求フレーム，データ書き込み要求フレーム，
データ読み出し要求フレーム，および記憶領域解放要求
フレームをＬＡＮを介してブロードキャストないしはマ
ルチキャストで前記複数台の記憶装置に発行し、前記複
数台の記憶装置が、前記中央処理装置からＬＡＮを介し
て記憶領域確保要求フレーム，データ書き込み要求フレ
ーム，データ読み出し要求フレーム，および記憶領域解
放要求フレームを受信し、記憶領域の確保，記憶領域へ
のデータの書き込み，記憶領域からのデータの読み出
し，および記憶領域の解放を行い、ネットワークプロト
コルに基づく記憶領域確保応答フレーム，データ書き込
み応答フレーム，データ読み出し応答フレーム，および
記憶領域解放応答フレームをＬＡＮを介して前記中央処
理装置に返信することにより、前記複数台の記憶装置の
多重化を実現したことを特徴とする記憶システム。
【請求項３】中央処理装置と、速度レベルが高い記憶
装置と、速度レベルが低い記憶装置とがＬＡＮを介して
接続された計算機システムにおいて、前記中央処理装置
が、ネットワークプロトコルに基づく記憶領域確保要求
フレーム，データ書き込み要求フレーム，データ読み出
し要求フレーム，および記憶領域解放要求フレームをＬ
ＡＮを介して前記速度レベルが高い記憶装置に発行し、
前記速度レベルが高い記憶装置が、前記中央処理装置か
らＬＡＮを介して記憶領域確保要求フレーム，データ書
き込み要求フレーム，データ読み出し要求フレーム，お
よび記憶領域解放要求フレームを受信し、記憶領域の確
保，記憶領域へのデータの書き込み，記憶領域からのデ
ータの読み出し，および記憶領域の解放を行い、ネット
ワークプロトコルに基づく記憶領域確保応答フレーム，
データ書き込み応答フレーム，データ読み出し応答フレ
ーム，および記憶領域解放応答フレームをＬＡＮを介し
て前記中央処理装置に返信するとともに、自装置の記憶
領域へのアクセス状況を監視して、所定時間以上アクセ
スがない記憶領域があるときにネットワークプロトコル
に基づく記憶領域確保要求フレーム，およびデータ書き
込み要求フレームをＬＡＮを介して前記速度レベルが低
い記憶装置に発行してデータをキャッシュアウトし、前
記速度レベルが低い記憶装置にキャッシュアウトしたデ
ータへのアクセスがあったときにネットワークプロトコ
ルに基づくデータ読み出し要求フレーム，および記憶領
域解放要求フレームをＬＡＮを介して前記速度レベルが
低い記憶装置に発行してデータをキャッシュインし、前
記速度レベルが低い記憶装置が、前記速度レベルが高い
記憶装置からＬＡＮを介して記憶領域確保要求フレー
ム，データ書き込み要求フレーム，データ読み出し要求
フレーム，および記憶領域解放要求フレームを受信し、
記憶領域の確保，記憶領域へのデータの書き込み，記憶
領域からのデータの読み出し，および記憶領域の解放を
行い、ネットワークプロトコルに基づく記憶領域確保応
答フレーム，データ書き込み応答フレーム，データ読み
出し応答フレーム，および記憶領域解放応答フレームを
ＬＡＮを介して前記速度レベルが高い記憶装置に返信す
ることにより、前記速度レベルが高い記憶装置と前記速
度レベルが低い記憶装置との階層化を実現したことを特
徴とする記憶システム。
【請求項４】中央処理装置と、複数台の速度レベルが
高い記憶装置と、速度レベルが低い記憶装置とがＬＡＮ
を介して接続された計算機システムにおいて、前記中央
処理装置が、ネットワークプロトコルに基づく記憶領域
確保要求フレーム，データ書き込み要求フレーム，デー
タ読み出し要求フレーム，および記憶領域解放要求フレ
ームをＬＡＮを介してブロードキャストないしはマルチ
キャストで前記複数台の速度レベルが高い記憶装置に発
行し、前記複数台の速度レベルが高い記憶装置が、前記
中央処理装置からＬＡＮを介して記憶領域確保要求フレ
ーム，データ書き込み要求フレーム，データ読み出し要
求フレーム，および記憶領域解放要求フレームを受信
し、記憶領域の確保，記憶領域へのデータの書き込み，
記憶領域からのデータの読み出し，および記憶領域の解
放を行い、ネットワークプロトコルに基づく記憶領域確
保応答フレーム，データ書き込み応答フレーム，データ
読み出し応答フレーム，および記憶領域解放応答フレー
ムをＬＡＮを介して前記中央処理装置に返信するととも
に、自装置の記憶領域へのアクセス状況を監視して、所
定時間以上アクセスがない記憶領域があるときにネット
ワークプロトコルに基づく記憶領域確保要求フレーム，
およびデータ書き込み要求フレームをＬＡＮを介して前
記速度レベルが低い記憶装置に発行してデータをキャッ
シュアウトし、前記速度レベルが低い記憶装置にキャッ
シュアウトしたデータへのアクセスがあったときにネッ
トワークプロトコルに基づくデータ読み出し要求フレー
ム，および記憶領域解放要求フレームをＬＡＮを介して
前記速度レベルが低い記憶装置に発行してデータをキャ
ッシュインし、前記速度レベルが低い記憶装置が、前記
複数台の速度レベルが高い記憶装置からＬＡＮを介して
記憶領域確保要求フレーム，データ書き込み要求フレー
ム，データ読み出し要求フレーム，および記憶領域解放
要求フレームを受信し、記憶領域の確保，記憶領域への
データの書き込み，記憶領域からのデータの読み出し，
および記憶領域の解放を行い、ネットワークプロトコル
に基づく記憶領域確保応答フレーム，データ書き込み応
答フレーム，データ読み出し応答フレーム，および記憶
領域解放応答フレームをＬＡＮを介して前記複数台の速
度レベルが高い記憶装置に返信することにより、前記複
数台の速度レベルが高い記憶装置の多重化を実現すると
ともに、前記複数台の速度レベルが高い記憶装置と前記
速度レベルが低い記憶装置との階層化を実現したことを
特徴とする記憶システム。
【請求項５】前記中央処理装置が、前記記憶装置への
記憶領域確保要求，データ読み出し要求，データ書き込
み要求，および記憶領域解放要求を発行する演算部と、
記憶領域確保要求，データ読み出し要求，データ書き込
み要求，および記憶領域解放要求に応じてネットワーク
プロトコルに基づく記憶領域確保要求フレーム，データ
読み出し要求フレーム，データ書き込み要求フレーム，
および記憶領域解放要求フレームをバッファ上に作成
し、該バッファ上に作成されたフレームをＬＡＮへ送出
するネットワーク制御部とからなる請求項１，請求項
２，請求項３，または請求項４記載の記憶システム。
【請求項６】前記記憶装置が、フレームを一時的に格
納するバッファおよびＬＡＮの確保要求の調停を行うア
ービタを含むネットワーク制御部と、データを格納する
記憶部と、前記記憶部内の記憶領域のグローバルアドレ
スとローカルアドレスとの対応を記憶する変換テーブル
とを含んで構成されている請求項１，請求項２，請求項
３，または請求項４記載の記憶システム。