JP2000330731A - 記録媒体制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 物理ディスクの復旧時の再同期処理を短時間
で行うことができる記録媒体制御装置の提供。 【解決手段】 本発明の記録媒体制御装置は、アプリケ
ーション・プログラムからのデータの読み書き要求を受
け取るミラーデバイス２と、サブミラー１を構成する各
物理ディスクへのデータ読み書きを制御するディスクド
ライバ３と、サブミラー１を構成する各物理ディスクの
障害情報を記録する管理テーブル４とを備える。ディス
クドライバ３と管理テーブル４は、サブミラー１ごとに
設けられる。一部のディスクに障害が発生すると、物理
ディスクを単位として切り離しを行い、復旧時には、切
り離した物理ディスクだけについてデータの再同期処理
を行うため、再同期処理に要する時間を短縮できる。ま
た、障害の発生した物理ディスク以外には障害の影響が
及ばないため、データの読み書き性能が低下するおそれ
はない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アプリケーション
・プログラムからデータの書き込み要求があった場合
に、複数の記録媒体（サブミラー）にデータを書き込む
ミラー化技術に関し、特に、各サブミラーを複数の物理
ディスクによりストライプ化する場合の記録制御に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】データの可用性を向上させる技術の一つ
に、ディスクのミラー化がある。ミラー化では、ミラー
構成要素（以下、サブミラーと呼ぶ）をそれぞれ異なる
物理ディスクで構成し、これら物理ディスク（サブミラ
ー）への読み書きが可能な仮想デバイス（以下、ミラー
デバイスと呼ぶ）を設けて、全体をミラー化ボリューム
とする。

【０００３】ミラー化ボリュームを構成する物理ディス
クの一部に障害が発生すると、図４に示すように、サブ
ミラー５１を単位としてミラーデバイス５２から切り離
す処理（デタッチ処理）を行う。障害発生後に、ディス
ク交換などの復旧処理を行った場合は、ミラー化の復元
のために再度サブミラーをミラーデバイスに追加する処
理（アタッチ処理）を行った後、追加したサブミラーに
他のサブミラーからデータをコピーする処理（再同期処
理）を行う必要がある。

【０００４】一方、データの可用性を向上させる目的の
他に、性能向上を目的として、サブミラーを細分化（以
下、ストライプ化と呼ぶ）するストライプ＋ミラー化ボ
リュームが提案されている。ストライプ＋ミラー化ボリ
ュームにおいて、サブミラーの一部で障害が発生する
と、図５に示すように、通常のミラー化ボリュームと同
様に、サブミラーを単位としてミラーデバイスから切り
離す処理を行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来は、
ディスクの障害時に、サブミラーを単位としてディスク
の切り離しを行っていたため、ディスクの復旧後に、サ
ブミラーを単位としてデータの再同期処理を行わなけれ
ばならず、再同期処理に多大の時間がかかるという問題
があった。

【０００６】すなわち、サブミラーをストライプ化して
いない場合は、物理ディスク一台分の再同期処理を行え
ばよいが、サブミラーをストライプ化している場合、サ
ブミラーを構成する全ての物理ディスクについて再同期
処理を行わなければならず、ディスクの復旧に時間がか
かってしまう。

【０００７】一方、ハードウェアによるディスクアレイ
製品の中には、複数の物理ディスクでサブミラーを構成
し、これら各物理ディスクでサブミラーをストライプ化
するものがあり、ディスク障害時に物理ディスクを単位
として切り離しを行うものもある。

【０００８】しかしながら、この種のハードウェアによ
るディスクアレイ製品は、ソフトウェアによる再同期処
理を行う機能を持たないことが多く、物理ディスクを交
換しても、自動的には再同期処理は行われないのが一般
的である。

【０００９】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、物理ディスクの復旧時の再同
期処理を短時間で行うことができる記録媒体制御装置を
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明は、それぞれが複数の物理ディ
スクにより構成される複数のサブミラーに対して、デー
タの書き込み時には前記サブミラー全ての対応する物理
ディスクにデータの書き込みを行い、データの読み出し
時にはいずれかの前記サブミラーからデータを読み出す
記録媒体制御装置において、前記サブミラーを構成する
複数の物理ディスクの少なくともいずれか一つに障害が
発生した場合に、障害の発生した物理ディスクを前記サ
ブミラーから切り離して、残りの物理ディスクに対して
データの読み書きを行う障害時読み書き制御手段と、切
り離した物理ディスクが復旧した場合に、該物理ディス
クに対してのみ、他の前記サブミラー内の対応する物理
ディスクに格納されているデータを複製して再同期処理
を行う再同期手段と、を備える。

【００１１】請求項１の発明では、サブミラーを構成す
る複数の物理ディスクのいずれかに障害が発生した場合
には、物理ディスクを単位としてサブミラーから切り離
し、物理ディスクが復旧した場合には、復旧した物理デ
ィスクのみについて再同期処理を行うため、再同期処理
に要する時間を短縮できる。

【００１２】請求項２の発明では、サブミラーを構成す
る各物理ディスクの障害情報を記録する障害情報記録手
段を設けるため、各物理ディスクに障害が発生したか否
かを簡易かつ迅速に検知できる。

【００１３】請求項３の発明では、アプリケーション・
プログラムはミラーデバイスとの間でデータのやり取り
を行うため、サブミラーに障害が発生したか否かを意識
する必要がない。

【００１４】また、本発明は、それぞれが複数の物理デ
ィスクにより構成される複数のサブミラーに対して、デ
ータの書き込み時には前記サブミラー全ての対応する物
理ディスクにデータの書き込みを行い、データの読み出
し時にはいずれかの前記サブミラーからデータを読み出
す記録媒体制御方法において、前記サブミラーを構成す
る複数の物理ディスクの少なくともいずれか一つに障害
が発生した場合に、障害の発生した物理ディスクを前記
サブミラーから切り離して、残りの物理ディスクに対し
てデータの読み書きを行うステップと、切り離した物理
ディスクが復旧した場合に、該物理ディスクに対しての
み、他の前記サブミラー内の対応する物理ディスクに格
納されているデータを複製して再同期処理を行うステッ
プと、を備えるものである。

【００１５】また、本発明は、それぞれが複数の物理デ
ィスクにより構成される複数のサブミラーに対して、デ
ータの書き込み時には前記サブミラー全ての対応する物
理ディスクにデータの書き込みを行い、データの読み出
し時にはいずれかの前記サブミラーからデータを読み出
すプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記
録媒体において、前記サブミラーを構成する複数の物理
ディスクの少なくともいずれか一つに障害が発生した場
合に、障害の発生した物理ディスクを前記サブミラーか
ら切り離して、残りの物理ディスクに対してデータの読
み書きを行う手順と、切り離した物理ディスクが復旧し
た場合に、該物理ディスクに対してのみ、他の前記サブ
ミラー内の対応する物理ディスクに格納されているデー
タを複製して同期処理を行う手順と、を備えるものであ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る記録媒体制御
装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。

【００１７】図１は本発明に係る記録媒体制御装置の一
実施形態の概略構成を示すブロック図である。図１の記
録媒体制御装置は、複数の物理ディスクからなるサブミ
ラーへの読み書きを制御するものであり、これら複数の
物理ディスクによりサブミラー１はストライプ化されて
いる。

【００１８】サブミラー１は複数設けられており、各サ
ブミラー１の同一位置にある物理ディスクにはそれぞれ
同じデータが書き込まれる。すなわち、図１に示すよう
に、各サブミラー１が(1)〜(n)までのｎ個の物理ディス
クで構成されている場合には、同一番号の物理ディスク
にはそれぞれ同じデータが書き込まれる。

【００１９】図１の記録媒体制御装置は、アプリケーシ
ョン・プログラムからのデータの読み書き要求を受け取
るミラーデバイス２と、サブミラー１を構成する各物理
ディスクへのデータ読み書きを制御するディスクドライ
バ３と、サブミラー１を構成する各物理ディスクの障害
情報を記録する管理テーブル４とを備える。ディスクド
ライバ３と管理テーブル４は、サブミラー１ごとに設け
られる。

【００２０】次に、図１の記録媒体制御装置の動作を説
明する。ミラーデバイス２は、オペレーティング・シス
テム(OS:Operating System)により管理されており、Ｏ
Ｓ上で動作するアプリケーション・プログラムからは、
１つの仮想デバイスとして認識される。

【００２１】アプリケーションプログラムが、この仮想
デバイスに対してデータの読み書きを指示すると、ミラ
ーデバイス２は各サブミラー１が正常か否かをチェック
し、正常であれば、データ書き込み時には全てのサブミ
ラー１に対して同一データの書き込みを要求し、データ
読み出し時にはいずれかのサブミラー１に対してデータ
の読み出しを要求する。ミラーデバイス２からの要求を
受けて、各ディスクドライバ３は、対応するサブミラー
１に対してデータの書き込み／読み出しを行う。

【００２２】図２は各ディスクドライバ３の処理動作を
示すフローチャートである。各ディスクドライバ３は、
まず、対応するサブミラー１を構成する複数の物理ディ
スクの中に、データの読み書きを正常に行えない物理デ
ィスクがあるか否かを判定する（ステップＳ１）。

【００２３】データの読み書きを正常に行えない物理デ
ィスクがある場合、物理ディスクに障害がある旨をミラ
ーデバイス２に通知する（ステップＳ２）。

【００２４】次に、管理テーブル４に物理ディスクの障
害情報を記録する（ステップＳ３）。管理テーブル４
は、図１に示すように、各物理ディスクの障害情報をそ
れぞれ記録する複数の記録領域を備えており、各記録領
域には、初期状態では例えば「１」が記録されている。
ディスクドライバ３は、物理ディスクに障害が発生する
と、対応する記録領域を「０」に変更する。

【００２５】ステップＳ３の処理が終了した場合、また
は、ステップＳ１でサブミラー１内の各物理ディスクが
正常と判定された場合は、ミラーデバイス２からデータ
の読み書き指示があったか否かを判定する（ステップＳ
４）。

【００２６】ミラーデバイス２からデータの読み書き指
示があった場合は、管理テーブル４に基づいて、読み書
きを行う物理ディスクに障害があるか否かを判定する
（ステップＳ５）。ここでは、例えば、管理テーブル４
の対応する記録領域のデータとの間でＡＮＤ処理を行っ
て物理ディスクに障害があるか否かを判定する。

【００２７】物理ディスクに障害がない場合には、その
物理ディスクに対してデータの読み書きを行い、読み出
したデータをミラーデバイス２に送る（ステップＳ
６）。その後、ステップＳ１以降の処理を繰り返す。

【００２８】一方、ステップＳ５で物理ディスクに障害
があると判定された場合は、その物理ディスク中の不良
セクターに対するデータの読み書きを中止する（ステッ
プＳ７）。

【００２９】その後、物理ディスクの交換などを行っ
て、物理ディスクに障害がなくなると、データの同期処
理を行う。同期処理を行うか否かは、人間が手動で指示
してもよいが、以下に示すように、デーモンプログラム
等により、自動的に同期処理を行ってもよい。

【００３０】図３はデータの同期処理の詳細を示すフロ
ーチャートである。デーモンプログラムは、例えばホス
トコンピュータが実行する。

【００３１】まず、障害の起こった物理ディスクが正常
に戻ったか否かを判定する（ステップＳ１１）。ここで
は、以前に不良セクターと認定された場所にデータを読
み書きして、正常に読み書きできれば、正常に戻ったと
判断する。

【００３２】物理ディスクがまだ正常に戻っていなけれ
ばステップＳ１１に留まり、物理ディスクが正常に戻っ
た場合は、復旧した物理ディスクに対して、データの同
期処理を行う（ステップＳ１２）。具体的には、復旧し
た物理ディスクと同じデータが書き込まれる他のサブミ
ラー１内の物理ディスク内のデータを、復旧した物理デ
ィスクにコピーする。

【００３３】次に、データの同期処理が終了すると、サ
ブミラー１間の同期が図られたと判断して、管理テーブ
ル４を変更する（ステップＳ１３）。

【００３４】このように、本実施形態は、複数の物理デ
ィスクによりストライプ化されたサブミラー１に対して
データの読み書きを行う場合に、一部のディスクに障害
が発生すると、物理ディスクを単位として切り離しを行
い、復旧時には、切り離した物理ディスクだけについて
データの再同期処理を行うため、再同期処理に要する時
間を短縮できる。また、障害の発生した物理ディスク以
外には障害の影響が及ばないため、データの読み書き性
能が低下するおそれはない。

【００３５】図１のディスクドライバ３は、ハードウェ
アで構成しても、ソフトウェアで構成してもよい。例え
ば、ディスクドライバ３が行う図２の処理をソフトウェ
アで構成する場合は、この処理を行うプログラムをフロ
ッピーディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、
コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒
体は、磁気ディスクや光ディスク等の携帯可能なものに
限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型
の記録媒体でもよい。

【００３６】また、図２の処理を行うプログラムを、イ
ンターネット等の通信回線（無線通信も含む）を介して
頒布してもよい。さらに、図２の処理を行うプログラム
を暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、イ
ンターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるい
は記録媒体に収納して頒布してもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、サブミラーを構成する複数の物理ディスクのいず
れかに障害が発生した場合には、物理ディスクを単位と
してサブミラーから切り離し、物理ディスク復旧した場
合には、復旧した物理ディスクのみについて再同期処理
を行うため、再同期処理に要する時間を短縮できる。ま
た、障害の発生した物理ディスク以外には障害の影響が
及ばないため、データの読み書き性能が低下するおそれ
はない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る記録媒体制御装置の一実施形態の
概略構成を示すブロック図。

【図２】各ディスクドライバの処理動作を示すフローチ
ャート。

【図３】データの同期処理の詳細を示すフローチャー
ト。

【図４】ディスク障害時にサブミラー単位で切り離しを
行う例を示す図。

【図５】サブミラーがストライプ化されている場合の従
来のディスク切り離し手法を説明する図。

【符号の説明】

１ サブミラー ２ ミラーデバイス ３ ディスクドライバ ４ 管理テーブル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれが複数の物理ディスクにより構成
   される複数のサブミラーに対して、データの書き込み時
   には前記サブミラー全ての対応する物理ディスクにデー
   タの書き込みを行い、データの読み出し時にはいずれか
   の前記サブミラーからデータを読み出す記録媒体制御装
   置において、 前記サブミラーを構成する複数の物理ディスクの少なく
   ともいずれか一つに障害が発生した場合に、障害の発生
   した物理ディスクを前記サブミラーから切り離して、残
   りの物理ディスクに対してデータの読み書きを行う障害
   時読み書き制御手段と、 切り離した物理ディスクが復旧した場合に、該物理ディ
   スクに対してのみ、他の前記サブミラー内の対応する物
   理ディスクに格納されているデータを複製して再同期処
   理を行う再同期手段と、を備えることを特徴とする記録
   媒体制御装置。
2. 【請求項２】前記サブミラーごとに設けられ、前記サブ
   ミラーを構成する各物理ディスクの障害情報を記録する
   障害情報記録手段と、 前記障害情報記録手段への障害情報の記録を制御する記
   録制御手段と、を備え、 前記障害時読み書き制御手段は、前記障害情報記録手段
   に記録された障害情報に基づいて、物理ディスクの切り
   離しを行うか否かを判断し、 前記記録制御手段は、前記再同期手段による再同期処理
   が完了すると、再同期処理を行った物理ディスクが正常
   になったことを示す情報を前記障害情報記録手段に記録
   することを特徴とする請求項１に記載の記録媒体制御装
   置。
3. 【請求項３】アプリケーション・プログラムからのデー
   タの読み書き要求を受け取るミラーデバイスと、 前記サブミラーごとに設けられ、前記ミラーデバイスか
   らの要求に基づいて対応する前記サブミラーに対してデ
   ータの読み書きを行うディスクドライバと、を備え、 前記ディスクドライバのそれぞれは、前記障害時読み書
   き制御手段、前記再同期手段および前記記録制御手段を
   有することを特徴とする請求項２に記載の記録媒体制御
   装置。