JP2000347816A - ディスクアレイ装置及びディスク装置へのデータ読み出し/書き込み方式 - Google Patents
ディスクアレイ装置及びディスク装置へのデータ読み出し/書き込み方式Info
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Abstract
ク装置20(ディスク22)中のデータをスペアディス
ク21(スペア2)中に再生或いは複写する処理と、制
御装置23がホストコンピュータからの要求に基づく読
み出し/書き込み処理と並列に行うことができなかっ
た。 【解決手段】ループ22を時分割多重機能を持つファイ
バチャネルとし、ディスク22とスペア21との間の処
理は制御装置23を介さず行うことで、ディスク22の
データをスペア2に複写する処理と、ホストコンピュー
タとディスク装置20との処理を並行して行えるように
した。
Description
置の制御に関して、ディスクアレイ装置を構成している
ディスク装置が閉塞したとき、或いはディスク装置で所
定のしきい値を超える回数のエラーが検出がされたとき
に、そのディスク装置が記憶しているデータをスペアデ
ィスクに複写する方式に関する。
開平7−210333号公報に記載の発明がある。
のしきい値を超える回数のエラーが検出がされたディス
ク装置や障害を起こして閉塞したディスク装置中のデー
タをスペアディスクに再生或いは複写する場合、再生・
複写を制御装置が管理していたため、閉塞或いはしきい
値を超える回数のエラーが検出がされたディスク中のデ
ータを、一旦制御装置に読み込み、その後スペアディス
クに対して書き出さざるを得なかった。
にあるマイクロプロセッサやメモリ等の資源が、この読
み込みと書き込み処理のために使われてしまい、同時に
行われているホストコンピュータからの要求に基づく読
み出し/書き込み処理に割当てるべき資源が少なくな
り、ディスクアレイ装置としての読み出し/書き込み性
能が下がってしまっていた。またスペアディスクへのデ
ータの書き込み自体も時間がかかっていた。
構成するディスク装置が閉塞してしまったとき、或いは
ディスク装置でしきい値を超える回数のエラーが検出が
されたとき、そのディスク装置中のデータをスペアディ
スク中に再生或いは複写しなくてはならない。
は、制御装置がホストコンピュータからの要求に基づく
読み出し/書き込み処理と並列に行われる必要がある。
しかし制御装置上にあるマイクロプロセッサやメモリ等
の資源が、この複写処理のために使われてしまい、同時
に行われるべき読み出し/書き込み処理に割当てるべき
資源が少なくなり、ディスクアレイ装置としての読み出
し/書き込み性能が下がってしまう。
置の資源を減らし(データ転送に関しては無くし)、ホ
ストコンピュータからの要求に基づく読み出し/書き込
み処理に充てることで、ディスクアレイ装置の読み出し
/書き込み性能を向上させることにある。
めに、制御装置の同一制御部配下の転送媒体としての通
信路(バス等)にディスク装置とスペアディスクとを備
え、制御装置を通さずにしきい値を超える回数のエラー
が検出がされたディスク装置中のデータをスペアディス
クに対して複写する。
算再生処理や複写処理は、制御装置がホストコンピュー
タからの要求に基づく読み出し/書き込み処理と並列に
行われる必要がある。単純に同一制御部配下の転送媒体
にディスク装置とスペアディスクとを備えたのみでは、
演算再生処理や複写処理と読み出し/書き込み処理とを
同時に行うことはできない場合が有る。
サやメモリ等の資源が、この複写処理のために使われて
しまい、同時に行われるべき読み出し/書き込み処理に
割当てるべき資源が少なくなり、ディスクアレイ装置と
しての読み出し/書き込み性能が下がってしまう。
来る媒体(例えば時分割多重通信可能なファイバチャネ
ルによるループ)とする。
ンドを送ることで、閉塞しているディスク装置と同じE
CCグループに属する他のディスク装置からデータを読
み込み、演算を行い閉塞したディスク装置中のデータを
再生してスペアディスクに書き込む処理を、スペアディ
スク自身に行わせる。
を通してデータ転送を行うことで、制御装置の資源の使
用を最低限にする。このようにすることにより制御装置
が、スペアディスクへの複写処理から解放される。ファ
イバチャネルによるループのデータ転送速度は、1台の
ディスク装置のデータ転送速度よりも高速なので、ルー
プが持つ時分割多重機能と合わせて、制御装置とディス
ク装置でのデータ転送、あるしきい値を超える回数のエ
ラーが検出がされたディスク装置とスペアディスクとの
間のデータ転送を同時に行える。
て説明する。
置の構成例を図1に示す。11がディスクアレイ装置
で、12はディスクアレイ装置11がつながれるホスト
コンピュータである。ディスクアレイ装置11のホスト
コンピュータ12に対する入出力は、ディスクアレイ装
置11に装備されるホストコンピュータ12側の制御装
置13を介して行われる。制御装置13は、ホストコン
ピュータ12及びディスクアレイ装置11への入出力デ
ータを一時的に格納するキャッシュメモリ14を介し
て、ディスクアレイ装置11を構成する複数のディスク
装置15を制御するディスク装置側の制御装置16に接
続される。この制御装置16とディスク装置15及びこ
の間における接続部分(17で示す範囲)の構成例を図
2に詳細に示す。
置20(ディスク(11)〜ディスク(i1))及びス
ペアディスク装置21(スペア(1))は、通信路たる
ループ22(ループ(1))を通して後述するループ制御
部24(ループ制御部(1))から発信されたコマンドに
よって制御される。ディスク(12)〜ディスク(i
j)及びスペア(2)〜スペア(j)も同様にループ2
2を通して各ループの制御部24によって制御される。
また、ディスク装置20は障害に対する信頼性の向上の
ために冗長性を持たせてある。
スク装置21とは同じ構成のディスク装置を使用してい
る。また、ディスク装置とループ制御部は、図1のディ
スク装置15及び制御装置16と同じ構成の装置であ
る。また以下の説明において、特定のディスクを示す場
合にはディスク(nm)とディスクナンバーを付した形
で表記し、ディスク装置一般を示す場合にはディスク装
置20と表記する。スペアディスク、ループ、ECCグ
ループ及びループ制御部等に付いても同様とする。
としては、ループ22上で動作可能なSCSIのコマン
ドなどがある。以下ではループ22上で動作可能なSC
SIプロトコルを例に取り説明を行う。コマンドを受信
したときディスク装置20は、ターゲットとして動作
し、コマンドの種類(例えばコピー・コマンド)によっ
て、ディスク装置20はイニシエータとしても動作する
構成の装置を使用する。
2の例ではi+1個)組になって、一つのループ22に
より制御装置23中のループ制御部24に接続される。
このループ22のデータ転送速度は、1台のディスク装
置20のデータ転送速度よりも高速である。加えてルー
プ22は、フレームという単位でデータを転送して時分
割多重を行うことで、同時にディスク装置−ループ制御
部対間、およびディスク装置−ディスク装置対間での複
数同時通信を可能にする。このような通信を可能とする
ために、ループ22としては例えばファイバチャネルを
用いる。
24(図2の例ではj個)がある。よって、一つの制御
装置23に対して複数個のループ22が接続されている
形となる。そしてこの複数個のループ制御部24同士は
互いに通信を行うことができる。これは例えば、複数個
のループ制御部24が、共有するバス(図示せず)を使
ってデータを送り合うことによって可能になる。
備のディスク装置21(以下スペアディスクと呼ぶ。)
が接続される。スペアディスク21は同じループ22に
接続されるその他のディスク装置20とは異なり、通常
はホストコンピュータ(図1参照)からのデータは記憶
されていない。同じループ22中のディスク装置20
で、あるしきい値を超える回数のエラーが検出されたと
き、或いは同じループ22中のディスク装置20が障害
を起こし閉塞したときに、そのディスク装置20中のデ
ータの複製がスペアディスク21に書き込まれる。そし
て以下に説明する処理によって、スペアディスク21は
ディスク装置20と置き換えられる。
共有メモリ(図示せず)上には、表1に例示するような
ディスク装置管理テーブルがある。このテーブルにはデ
ィスク装置20毎のエントリがある。各エントリにはデ
ィスク装置20が接続されるループ22の識別子(ルー
プID)、そのディスク装置20の識別子(ディスク装
置ID)、そのディスク装置20が起こしているエラー
の数(エラーカウント)、そのディスク装置20のステ
ータスのフィールドがある。そしてこのテーブルは制御
装置23上の各ループ制御部からのアクセスが可能にな
っている。
のジョブが動いている。一つは図3のフローに基づいて
動くもので、あるしきい値を超える回数のエラーが検出
がされているディスク装置20から同じループ22に接
続されているスペアディスク21へ、データの複写を行
うジョブである。そしてもう一つは、図4のフローに基
づいて動くもので、あるループ制御部24とループ22
を通してそのループ制御部24と接続されるディスク装
置20との間での、データの読み込み/書き込み処理す
るジョブである。一つのループ制御部24中では、一つ
の前者のジョブと複数個の後者のジョブが同時に(並行
して)動いている。
データ転送速度に比べて、ループ22のデータ転送速度
が十分に高速であり、ループは時分割多重でデータの転
送を行うことができる。これにより同時に複数のディス
ク装置20−制御装置23対、およびディスク装置20
−ディスク装置20対でのデータ転送が可能になり、複
数個のジョブが同時に動作できる。
込みのジョブを図3で示すフローチャート及び図2によ
り説明する。
しきい値を超える回数のエラーが検出がされたとする。
すると後で説明するように、ディスク装置管理テーブル
のエントリで、ディスク(22)に割り当てられている
ステータス・フィールドにフラグが立つ。そして同じル
ープ(2)に接続されているスペア(2)へのデータの
複写が行われる。ディスクアレイ装置11が起動する
と、ディスク(22)に対してイニシエータとなるルー
プ制御部(2)は、ジョブを起動し、処理を始める(ス
テップ3−1)。
理テーブルを検索して、スペアディスク21への複写対
象になるディスク装置20があるかを探す(ステップ3
−2)。これはディスク装置管理テーブルのエントリ中
にあるディスク装置20のステータス・フィールドを参
照することで行われる。もしあるしきい値を超える回数
のエラーが検出がされたディスク装置20があれば、後
で説明するように、ディスク装置管理テーブルのエント
リで、ディスク(22)に割り当てられているステータ
ス・フィールドに、スペアディスク21へのデータの複
写を指示するフラグが立っている。そして複写の対象と
なるディスク装置20があれば次のステップに進み、な
ければジョブはステップ3−1からの処理を繰り返し続
ける(ステップ3−3)。
(この場合ディスク(22))、ループ制御部(2)
は、ループ(2)を通してループ(2)に接続されてい
るスペアディスク(2)に対して、ディスク(22)内
のデータの複写を行うためのコマンドを送信する(ステ
ップ3−4)。このコマンドとして、SCSIのコピー
・コマンドを用いることが出来る。SCSIのコマンド
については一般の規格書等にあるので詳細は記載しない
が、例えば「SCSI−2詳細解説(最新SCSI規格
とコマンド・リファレンス) 菅谷誠一著 CQ出版」等
に説明されている。
(2)は、イニシエータとターゲットの関係にある。送
信されるコマンドのパラメータとしては、ディスク(2
2)の識別子、データ転送を開始する論理ブロック先頭
のアドレス、一回に転送されるデータの長さがある。そ
してループ(2)制御部を通さずに、コマンドによって
指定されたデータが、直接ループ(2)を通してディス
ク(22)からスペアディスク(2)に送信される。
(で示す)次にディスク(22)中の残りのデータを
転送するために、ループ制御部(2)はデータ転送の開
始論理ブロック・アドレスを保持する変数を更新する
(ステップ3−5)。そしてあるしきい値を超える回数
のエラーが検出がされたディスク装置中の全てのデータ
が複写されるまで処理が繰り返される(ステップ3−
6)。ディスク(22)中の全てのデータが転送され終
わると、ジョブはディスク(22)に割当てられていた
識別子を、スペア(2)に割当て、ディスク(22)を
閉塞させる(ステップ3−7)。
値を超える回数のエラーが検出がされたディスク(2
2)に置き換わって働き始める。すなわちディスク(2
2)からスペア(2)にディスク装置自体は入れ代わっ
ているが、ディスク装置に割り当てられる識別子を同じ
にすることで、スペア(2)は元あったディスク(2
2)としてイニシエータ(ループ制御部(2))から扱
われる。以上でループ制御部(2)はジョブを終了させ
る(ステップ3−8)。
し/書き込みのジョブを図4で示すフローチャート及び
図2により説明する。このジョブにより、ループ制御部
24はループ22を通して接続されるディスク装置20
との間での、データの読み出し/書き込みを行う。
なるループ制御部24中で、このジョブは複数動作して
いる。
12からの要求等に起因して、ディスク装置20に対し
てデータの読み出し/書き込み要求が発生する(ステッ
プ4−1)。するとその要求が正常なディスク装置20
に対するものなのか、それともあるしきい値を超える回
数のエラーが検出されているディスク装置20(この場
合はスペア(2)にデータを複写中のディスク(2
2))に対するものなのかを、ジョブは判定する(ステ
ップ4−2)。
テーブル(表1)を、ディスク装置20の識別子をキー
に、ステータスのフィールドを検索することによって行
われる。あるしきい値を超える回数のエラーが検出され
ているディスク(22)のステータスを示すフィールド
には、スペア(2)へのデータの複写を指示するフラグ
が立っている。
が正常だった場合(ディスク(i1))を説明する。
書き込みかを判定する(ステップ4−3)。要求がデー
タの読み出しだった場合、ジョブは通常の読み出し処理
を行う(ステップ4−4)。要求がディスク(i1)か
らデータを読み出すものだった場合は、ループ(1)を
通してジョブはディスク(i1)に対してデータ読み出
しコマンド送信する。するとディスク(i1)からルー
プ(1)を通してデータが、ループ制御部24のバッフ
ァ26までで示すように転送される。
ジョブは通常の書き込み処理を行う(ステップ4−
5)。要求がディスク(12)にデータを書き込む要求
だった場合、ループ(2)を通してジョブはディスク
(12)に対してデータ書き込みコマンドを送信する。
するとループ制御部(2)のバッファ(2)からループ
(2)を介してデータがディスク(12)に転送される
(で示す)。読み出しと書き込みのどちらの場合も、
ループ制御部(1)とディスク(i1)、ループ制御部
(2)と(12)は、イニシエータとターゲットの関係
にある。
あるしきい値を超える回数のエラーが検出されていた場
合を説明する(ディスク(22))。
読み出しなのか書き込みかをまず判定する(ステップ4
−6)。要求がデータの読み出しだった場合、ジョブは
エラー検出時読み出し処理を行う(ステップ4−7)。
ジョブはエラー検出時書き込み処理を行う(ステップ4
−8)。
要求を処理した後の実行結果を、ディスク装置から受信
し、成功したかエラーが発生したかを確認する(ステッ
プ4−9)。エラーがなかった場合は、先に説明したよ
うに次の要求を受けるためステップ4−1に戻る。エラ
ーがあった場合は、表1に示すディスク装置管理テーブ
ルのディスク識別子を持つエントリ中のエラーカウント
の値をインクリメントする(ステップ4−10)。
められているしきい値を超えていないかを確認する(ス
テップ4−11)。しきい値を超えていない場合は、そ
のまま次の要求を受けるためにステップ4−1に戻る。
ク(22)の識別子を持つディスク装置管理テーブル中
のエントリのステータスを示す項目にスペア(2)への
データの複写を指示するフラグを立てる(ステップ4−
12)。そしてステップ4−1に戻る。
り、データを読み出す先のディスク(22)で、あるし
きい値を超える回数のエラーが検出されていることを、
ジョブは知ることができる。このときジョブは、ディス
ク(22)に対してコマンドを送信することはしない。
代わりにループ制御部24同士の通信機能を利用して、
ジョブはECC演算によって要求されたデータが得られ
るように、ループ制御部(2)を除いたループ制御部
(1)から(j)に対してデータ読出しの指示を出す。
は、ディスク(22)が属するECCグループ(2)に
属する他のディスク(21)等に対して、ジョブがディ
スク(22)から読み出そうとしたデータを、ECC演
算し再生するために必要なデータを読み出すためのコマ
ンドを送信する。そしてそれぞれのループにおいて、こ
のコマンドを受信したディスク(21)は、要求された
データをループ制御部(1)に転送する。そしてループ
制御部(1)はこのデータを、データ再生回路(2)に
転送する。
ープ(2)に属するディスク中のデータが、データ再生
回路(2)に送られる(で示す)。データ再生回路
(2)では、これらの集められたデータから、最初にル
ープ制御部(2)がディスク(22)から読み出そうと
したデータをECCにより演算し再生して、バッファ
(2)へ送り出す。
ジョブはエラー検出時書き込み処理を行う。あるしきい
値を超える回数のエラーが検出され、それが記憶してい
るデータをスペア(2)に複写中であるディスク(2
2)に対して、データの書き込み要求が出された場合を
説明する。
ータの複写は、ループ制御部(2)上で動作している図
3に示したフローを実行するジョブにより、ディスク
(22)中の先頭の論理アドレスから順に行われる。そ
してこのジョブが使用するする変数により、ディスク
(22)のどのアドレスまでの複写が完了しているかを
知ることができる。データの書き込み要求によってディ
スク(22)へ書き込まれる先のアドレス上のデータ
が、まだスペアディスク(2)に複写されていない場合
は、この書き込み要求を処理するジョブは、ディスク
(22)に対してデータ書き込みコマンドを送信する。
続いてループ制御部(2)のバッファ(2)から、ルー
プ(2)を介してデータがディスク(22)に転送され
る(で示す)。
3に示したフローを実行するジョブにより、ディスク
(22)からスペア(2)に複写される。一方、データ
の書き込み要求によってディスク(22)へ書き込まれ
る先のアドレス上のデータが、既にスペア(2)に複写
されてしまっている場合、この書き込み要求を処理する
ジョブは、スペアディスク(2)に対してデータ書き込
みコマンドを送信する。続いてループ制御部(2)のバ
ッファ(2)から、ループ(2)を介してデータがスペ
ア(2)に転送される(で示す)。
がされたディスク(22)からスペア(2)へのデータ
転送を開始する際に、図3に示したフローで動くジョブ
は、図5に示す論理を表1のようなテーブルと後で示す
(数1)のような式と共に使用ことができる。
5−1とステップ5−2を入れることができる。(ステ
ップ5−3がステップ3−4とステップ3−5に相
当。)表1に示すテーブルの各エントリは、あるしきい
値を超える回数のエラーが検出がされたディスク(2
2)からスペア(2)へのデータ転送を除くあるループ
22上で実行中のデータ転送処理と、これから実行され
るデータ転送処理である。各エントリには、制御装置2
3とディスク装置20との間でデータ転送を行うために
必要なパラメータが設定される。まずジョブは表2のデ
ィスク装置識別子の項目を検索して、ループ制御部
(2)としきい値を超える回数のエラーが検出がされた
ディスク(22)との間でのデータ転送要求があるかを
確認する(ステップ5−1)。
へのデータ転送は行わずに、ループ制御部(2)とディ
スク(22)との間のデータ転送を優先する。要求がな
い場合は偽となり、ループ(2)のデータ転送能力に余
裕があるかを確認する(ステップ5−2)。
データ転送を行うとループ(2)に負荷がかかることに
なる。これは、その他のデータ転送に影響を与えるかを
調べるためである。ジョブは表1の実行状態の項目を検
索して現在実行中のデータ転送数を調べる。現在実行中
のデータ転送処理数が分かったら、次に(数1)に示す
式を使う。
て現在行われているデータ転送数から、更にデータ転
送、すなわちディスク(22)からスペア(2)へのデ
ータ転送行えるだけ、ループ(2)のデータ転送能力に
余裕があるを判断する。もし(数1)の値が正であれば
(ステップ5−2が偽)、ループ(2)のデータ転送能
力が十分にあると判断してディスク(22)からスペア
(2)へのデータ転送を開始する(ステップ5−3)。
ないと(ステップ5−2が真)、ディスク(22)から
スペア(2)へのデータ転送は行わない。ジョブは、ス
ペアディスク(2)に対してデータ転送のコマンドを送
信する前にこの論理を繰り返し実行する。これを行うの
は、スペア(2)へのデータの複写よりも、ホストコン
ピュータ12からの要求等に起因するディスク装置20
に対するデータの読み出し/書き込み要求を優先させた
いからである。
実施例では、図1の枠17の部分として図6に示すよう
なディスク装置の接続構成例をとる。図2で示したディ
スク装置20の接続構成例との差異は、スイッチ61の
追加と、各ディスク装置20の機能拡張である。
互に接続する働きをする。これによりあるループ22に
接続されているループ制御部24、或いはディスク装置
20が、他のループ22に接続されているループ制御部
24或いはディスク装置20と通信することができるよ
うになる。スイッチ61の構成例を説明する前に、ルー
プ制御部24やディスク装置20が、ループ22を通し
て他と通信するときに送信するフレームについて説明す
る。
は、ヘッダ部71、データ部72、フッタ部73の三つ
の部分からなる。このうちヘッダ部71にはフレームの
行き先に関する情報が含まれる。これは、ループ識別子
74(L_ID)とディスク装置識別子75(D_I
D)の二つから成る。ループ識別子74は、そのフレー
ムの行き先になるディスク装置20が接続されているル
ープ22の識別子を示し、ディスク装置識別子75はそ
の行き先のループ内でのディスク装置の識別子を示す。
容量毎に分割される。また、ファイバチャネルはその転
送速度が十分に速いため、ループ22内のデータ転送
は、上位装置とディスク装置20(スペアディスク21
を含む)との通信専用のスロットと、ディスク装置20
同士(主にディスク装置20とスペアディスク21との
間)の通信専用のスロットとを決めておいて転送する。
しかし、専用スロットを設定せず、ループ内ループ22
上のトラフィックを監視して、正常なディスク装置20
と制御装置23の間でのデータ転送の速度を落とさない
ように、あるしきい値を超える回数のエラーが検出がさ
れたディスク装置20からスペアディスク21へのデー
タ転送量を自動的に調整できるような設定としておいて
も良い。
スイッチ61内には、接続できるループ(例えばループ
(1))の数だけ(図6ではj本)ループ接続部81が
ある。そしてループ接続部81同士は、互いにデータを
送り合い通信ができるように相互に接続されている。
である。ループ接続部81と接続されているループ(自
ループ)からフレームの入力があると、そのフレームは
まずフレーム解析部91に送られる。ここで図7に示し
たヘッダ部71の情報が参照される。そしてヘッダ部7
1中のループ識別子74の値によって、そのフレームの
行き先が出力先指示部92により指示され、スイッチン
グが行われれる。その結果、行き先となるループに対し
て、その当該フレームが出力される。これにより、ルー
プ22をまたがった通信が可能になる。
ついて説明する。最初の実施形態で想定したディスクア
レイ装置11を構成するディスク装置20は、ループ上
で動作可能なSCSIプロトコルを扱えるもので、通常
はSCSIのターゲットとして、場合によってはイニシ
エータとしても動作できるものとしてきた。
0は、第一の実施形態で想定した機能に加えて、あるE
CCグループに属する他の複数のディスク装置20に関
する情報を与えることで、それら複数のディスク装置2
0からデータを読み出し、ECCを演算してデータの再
生を行える機能を持つようなディスク装置20である。
動作の詳細は以下で順に説明する。
4では次の二つの種類のジョブが動いている。一つは図
10のフローチャートに基づいて動くもので、スペアデ
ィスク21に閉塞したディスク装置20中のデータの再
生をさせたり、或いはスペアディスク21にあるしきい
値を超える回数のエラーが検出がされているディスク装
置20中のデータの複製を行わせるジョブである。
トに基づいて動くもので、あるループ制御部24と、そ
のループ制御部24とループ22を通して接続されるデ
ィスク装置20との間での、データの読み込み/書き込
み処理するジョブである。そしてまた第一の実施例と同
様に、一つのループ制御部24中では、一つの前者のジ
ョブと複数個の後者のジョブが同時に動いている。
より説明する。ディスクアレイ装置11の起動と共に、
ジョブは処理を始める(ステップ10−1)。まず表1
に示したディスク装置管理テーブルを検索する(ステッ
プ10−2)。
き込みが必要であるかをステータス・フィールドの値に
より判断する(ステップ10−3)。この実施例でもス
テータス・フィールドには、ディスク装置20の状態を
示す値が設定される。例えば、ディスク装置20が閉塞
したとき、或いはディスク装置20であるしきい値を超
える回数のエラーが検出がされたときに、それぞれを意
味するフラグが立つ。
アディスク21へのデータの書き込みが必要になるの
は、(1)あるディスク装置が閉塞している場合、また
は(2)あるディスク装置においてあるしきい値を超え
る回数のエラーが検出がされている場合である。
索した結果、ディスク装置20の状態が前記の二つの条
件のいずれにも当てはまらなければ、ジョブは、ステッ
プ10−1からの処理を繰り返し行い、条件に当てはま
る場合(複写すべきディスク装置が存在する場合)は次
のステップへ進む(ステップ10−3)。
どちらかに当てはまる場合、ジョブはそれがディスクが
閉塞しているのか否かを判断し何故複写をするのかを判
定する(ステップ10−4)。
そのディスク装置20が属しているECCグループ25
の他の正常なディスク装置20からデータを集めECC
演算を行い、閉塞しているディスク装置20中のデータ
を再生するように、ジョブはスペアディスクにコマンド
を送信する。そしてこれを受信したスペアディスク21
が複写に必要な処理を行う(ステップ10−5)。
超える回数のエラーが検出されている場合は、そのある
しきい値を超える回数のエラーが検出がされているディ
スク装置20中のデータをスペアディスク21中に複写
するように、ジョブはスペアディスク21にコマンドを
送信する。そしてこれを受信したスペアディスク21が
複写に必要な処理を行う(ステップ10−6)。
とき、ジョブが起動しているループ制御部24がイニシ
エータとして機能し、スペアディスク21はターゲット
として機能する。そしてコマンドの受信後に、上記処理
をスペアディスク21が行うときには、スペアディスク
21がイニシエータとなり、スペアディスク21と通信
を行うディスク装置20がターゲットとなる。そして、
ECC演算を行うことで閉塞しているディスク装置20
中のデータをスペアディスク21内へ再生すること、或
いはあるしきい値を超える回数のエラーが検出がされて
いるディスク装置中のデータをスペアディスク中に複写
することを完了したら、最初の実施の形態で説明したよ
うに、ジョブはスペアディスク対する識別子の更新処理
を行う(ステップ10−7)。
しまったディスク装置20、或いはあるしきい値を超え
る回数のエラーが検出がされたディスク装置20として
振舞うことになる。これでこのジョブは終了する(ステ
ップ10−8)。
いての処理の詳細な流れを、図6及び図11のフローチ
ャートを用いて説明する。図6は閉塞したディスク装置
中のデータをECC演算し再生する際のデータの流れ
を、図11はループ制御部24からのコマンドを受信し
たスペアディスク21が、このとき行う処理の流れを示
している。
御部(2)はその閉塞したディスク(22)が接続され
ているループ(2)に接続されているスペアディスク
(2)に対して、閉塞したディスク(22)中のデータ
をECC演算して再生し、その再生したデータをスペア
(2)に書き込むようにループ(2)を通してコマンド
を送信する(で示す)。このコマンドを受信してスペ
ア(2)が、図11に示される処理を開始する(ステッ
プ11−1)。
ジョブからコマンドを受信する際に、閉塞したディスク
(22)が属するECCグループ(2)に属する他の正
常な複数のディスク(21)に関する情報もパラメータ
として受信する(ステップ11−2)。この情報には、
正常なディスク(21)の識別子、およびこのディスク
装置(21)が属するループ(1)の識別子が含まれ
る。
(2)とスペア(2)は、イニシエータとターゲットの
関係にある。そしてこのコマンドを受信した後、スペア
(2)はそのコマンドの実行を開始する前に、正常なデ
ィスク(21)に対してイニシエータとなる。他方、正
常なディスク(21)…(2j)は、スペア(2)に対
してターゲットとなる。そしてスペア(2)は、ECC
演算して再生後に記憶する論理ブロックのアドレスの値
を初期化する(ステップ12−3)。
(2)に属する他のディスク(21)、ディスク(2
j)等に対して読み出しコマンドを送信し、閉塞したデ
ィスク(22)上の論理ブロックをECC演算し再生す
るために必要なデータを読み出す(ステップ11−
4)。その際、ディスク(21)のデータ転送は、ルー
プ制御部(1)及びループ制御部(2)を通すことな
く、スイッチ61を通すことで二つのループ(1)及び
ループ(2)に跨って、直接スペア(2)に対して行わ
れる(で示す)。このとき、スペア(2)とECCグ
ループ(2)に属する正常なディスク(21)等とは、
イニシエータとターゲットの関係にある。ディスク(2
j)のデータ転送も同様である。
しているループ識別子とディスク装置識別子によって、
ECC演算し論理ブロックを再生するために必要なデー
タを読み出すために指定すべき正常なディスク(21)
を特定する。そして、ECCグループ(2)に属する正
常なディスク(21)、ディスク(2j)等から、同様
に読み出したデータから、スペア(2)はECC演算を
行い、閉塞したディスク(22)上の論理ブロックに記
憶されていたデータを再生する(ステップ11−5)。
自身の論理ブロックに書き込む(ステップ11−6)。
次にスペア(2)は、次の論理ブロックを再生するため
に、当該論理ブロックのアドレスを更新する(ステップ
11−7)。
スク(22)中の再生対象となる論理ブロックが、全て
再生されたかを確認する(ステップ11−8)。再生す
べき論理ブロックが残っていれば、スペア(2)は、ス
テップ11−4からステップ11−8までの処理を繰り
返す。論理ブロックの再生が完了していれば、スペア
(2)は処理を終了する(ステップ11−9)。
を超える回数のエラーが検出がされている場合のコピー
処理の詳細な流れを、図6及び図12のフローチャート
を用いて説明する。図6はしきい値を超える回数のエラ
ーが検出がされているディスク装置20中のデータがス
ペアディスク21に複写される際のデータの流れを、図
12はループ制御部24の指示を受けたスペアディスク
21が、このとき行う処理の流れを示している。
値を超える回数のエラーが検出されると、ループ制御部
(2)はディスク(22)が接続されているループ
(2)に接続されているスペア(2)に対して、ディス
ク(22)中のデータを、スペア(2)自身に複写する
ようにループ(2)を介してコマンド(で示す)を送
信する。このコマンドを受信してスペア(2)が、図1
6に示される処理を開始する(ステップ12−1)。
ループ制御部(2)とスペア(2)は、イニシエータと
ターゲットの関係にある。そしてこのコマンドを受信し
た後、スペア(2)はそのコマンドの実行を開始する前
に、ディスク(22)に対してイニシエータとなる。ス
ペア(2)は、ループ制御部(2)からコマンドを受信
する際に、ディスク(22)の情報の他に、ディスク
(22)が属するECCグループ(2)に属する他のデ
ィスク(21),ディスク(2j)等に関する情報も受
け取る(ステップ12−2)。この情報には、ディスク
装置20の識別子、およびディスク装置20が属するル
ープ24の識別子が含まれる。
らデータを複写するために、スペアディスク(2)自身
が記憶する論理ブロックのアドレスの値を初期化する
(ステップ12−3)。
2)に対して読み出しコマンドを送信し、ディスク(2
2)上の論理アドレスからデータを読み出す(ステップ
12−4)。
なく、ループ(2)を通して直接ディスク(22)から
スペア(2)へのデータの転送が行われる。このとき、
スペア(2)とディスク(22)とは、イニシエータと
ターゲットの関係にある。
しの成否を判定する(ステップ12−5)。
(2)は読み出したデータを、スペアディスク(2)自
身の論理ブロックに書き込む(で示す)(ステップ1
2−8)。
は書き込むべきデータを、図11で説明した方式により
再生し、スペア(2)自身に書き込む。すなわち、ディ
スク(22)が属するECCグループ(2)から論理ブ
ロックのECC演算に必要なデータを取得し(ステップ
12−6)、これからスペア(2)の論理ブロックに書
き込むデータを再生する(ステップ12−7)。
スペア(2)自身の論理ブロックに書き込む(で示
す)(ステップ12−8)。
複写するために、当該論理ブロックのアドレスを更新す
る(ステップ12−9)。
中で複写の対象となる論理ブロックの複写が全て完了し
たかを確認する(ステップ12−10)。
ば、スペア(2)は、ステップ16−4からステップ1
6−10までの処理を繰り返す。また複写すべき論理ブ
ロックの複写が完了していれば、スペア(2)は処理を
終了する(ステップ12−11)。
ャートにより説明する。このジョブにより、あるループ
制御部24とループ22を通してそのループ制御部24
と接続されるディスク装置20との間での、データの読
み込み/書き込みが行われる。前述のように、ディスク
装置20に対してイニシエータとなるループ制御部24
中で、このジョブは複数動作している。以下では、この
うちの一つを例にとって動作を説明する。
ータ12からの要求等に起因して、ディスク装置20に
対してデータの読み出し/書き込み要求が発生する(ス
テップ13−1)。
るものなのか、それとも閉塞しているディスク装置2
0、或いはあるしきい値を超える回数のエラーが検出さ
れているディスク装置20(スペアディスク21にデー
タを複写中のディスク装置20を含む)に対するものな
のかを、ジョブは判定する(ステップ13−2)。
理テーブル(表1)を、ディスク装置20の識別子をキ
ーに、ステータスのフィールドを検索することによって
行われる。閉塞しているディスク装置、或いはあるしき
い値を超える回数のエラーが検出がされているディスク
装置のステータスフィールドには、スペアディスク21
へのデータの書きこみを指示するフラグが立っている。
だった場合を図6を参照して説明する。制御装置23か
ら出されたジョブは、要求がデータの読み出しなのか書
き込みかを判定する(ステップ13−3)。
ブは通常の読み出し処理を行う(ステップ13−4)。
例えば要求がディスク(i1)からデータを読み出すも
のだった場合、ループ22を通してジョブはディスク
(i1)に対してデータ読み出しコマンド送信する。す
るとディスク(i1)からループ(2)を通してデータ
がループ制御部(1)のバッファ(1)まで転送され
る。(で示す)また要求がデータの書き込みだった場
合、ジョブは通常の書き込み処理を行う(ステップ13
−5)。
書き込むものだった場合、ループ(2)を通して、制御
装置23はディスク(12)に対してデータ書き込みコ
マンドを送信する。するとループ制御部(2)のバッフ
ァ(2)からループ(2)を介してデータがディスク装
置(12)に転送される(で示す)。読み出しと書き
込みどちらの場合も、ループ制御部(1)、(2)とデ
ィスク装置(i1),(22)とは、イニシエータとタ
ーゲットの関係にある。
ィスク装置20が閉塞しているか、或いはそのディスク
装置20であるしきい値を超える回数のエラーが検出さ
れた場合を図14を参照し説明する。この場合もジョブ
は、その要求がデータの読み出しなのか書き込みかをま
ず判定する(ステップ13−6)。
ブはエラー検出時読み出し処理を行う(ステップ13−
7)。この処理は、最初の実施の形態で説明したエラー
検出時読み出し処理のステップ4−7と同じ処理であ
る。またこの処理は、ディスク装置20が閉塞している
場合でも。ディスク装置20であるしきい値を超える回
数のエラーが検出されている場合でも同じである。
ジョブはエラー検出時書き込み処理を行う(ステップ1
3−8)。まずディスク装置20が閉塞している場合に
ついて説明する。例えばディスク(21)が閉塞してい
るとする。ディスク(21)に書き込まれるデータは、
そのディスク(21)が属するループ(1)に接続され
るスペアディスク(1)に直接書き込まれる(で示
す)。
CCグループ(2)に属する複数の正常なディスク装置
20(ディスク(2j)等)に対して、スペア(1)に
書き込まれたデータをECC演算し再生できるようにし
ておくためのECCが書き込まれる(○付きの10で示
す)。
超える回数のエラーが検出されいる場合について説明す
る。例えばディスク(22)で規定のしきい値を超える
回数のエラーが検出されいるとする。ディスク(22)
に書き込まれるデータは、まずディスク(22)に書き
込まれ(○付きの11で示す)、直後にスペア(2)にも
書き込まれる(○付きの12で示す)。このように二つの
ディスク装置に対して順に書き込むのは、次のような理
由による。ディスク(22)にデータが書きこまれると
き、スペア(2)が、規定のしきい値を超える回数のエ
ラーが検出されいるディスク(22)からスペア(2)
にデータの複写を行っている可能性がある。データの複
写は前述の通り、スペア(2)によって行われるため、
ループ制御部(2)上のジョブが、複写処理の進行状況
を知ることができない。このためディスク(22)及び
スペア(2)の双方に対して書き込みを行わないと、ジ
ョブがデータを書き込んだタイミングによっては、最終
的に書き込んだデータが保持されて欲しいスペアディス
ク(2)上に、書き込んだデータが記録されないことに
なってしまう。二つのディスク装置に対して書き込むこ
とにより、このようなデータの不整合を防ぐことができ
る。
要求を処理した後の実行結果を、ディスク装置から受信
し、成功したかエラーが発生したかを確認する(ステッ
プ13−9)。エラーがなかった場合は、そのまま次の
要求を受けるためにステップ13−1から処理を繰り返
す。エラーがあった場合には、表1で例示したディスク
装置管理テーブルの当該のディスク識別子を持つエント
リ中のエラーカウントの値をインクリメントする(ステ
ップ13−10)。そして次にインクリメントした結果
が、決められているしきい値を超えているか否を確認す
る(ステップ13−11)。しきい値を超えていない場
合は、次の要求を受けるためにステップ13−1から処
理を繰り返す。しきい値を超えている場合は、そのディ
スク装置20の識別子を持つディスク装置管理テーブル
中のエントリのステータスを示す項目にスペアディスク
へのデータの複写を指示するフラグを立てる(ステップ
13−12)。
相互に接続されることによって、異なるループに接続さ
れるディスク装置20間での通信が可能になる。その実
施例を図15及び図16に示すフローチャートを用いて
説明する。
ブルを用い、制御装置23の中にある各ループ制御部2
4の状態を管理している。ループ(2)は正常に動作で
きるが、ループ制御部(2)が障害を起こしてこれに接
続されるループに対してアクセスできなくなった場合、
表3に示すテーブルの各フィールドの値により、対応す
る各ループ制御部が正常か或いは障害を起こしているか
が分かる。この表3のテーブルを参照して、制御装置2
3は、読み出し或いは書き込みの要求を受ける(ステッ
プ16−1)。
照する(ステップ16−2)。そして読み出し或いは書
き込みを行うディスク装置20が接続されているループ
22がつながっているループ制御部24が正常に動作し
ているかを調べる(ステップ16−3)。当該ループ制
御部24が正常に動作していれば、制御装置23はその
正常に動いているループ制御部24に対して読み出し或
いは書き込みの要求を出す(ステップ16−4)。当該
ループ制御部24が障害を起こしていれば(ループ制御
部(2))、制御装置23は表4に示す処理待ち要求数
を表すテーブルを参照する(ステップ16−5)。
プ制御部24が実行待ちとして保持している読み出しと
書き込み要求の数が保持される。そして最も空いていて
正常に動作中のループ制御部(1)に対して、障害を起
こしているループ制御部(2)で処理されるはずだった
読み出し或いは書き込み要求を処理させる(ステップ1
6−6)。
(1)に対する読み出し或いは書き込み要求が少なかっ
たとする。このため、制御装置23は、障害を起こして
いるループ制御部(2)で処理される読み出し或いは書
き込み要求を、ループ制御部(1)に送る。そしてこの
要求は、ループ(1)、スイッチ61、ループ(2)を
経由して、読み出し或いは書き込み要求の対象となるデ
ィスク(22)に送られる(○付きの13で示す)。
は、図7に示したループ22に割り当てられているルー
プ識別子74とディスク装置20に割り当てられている
ディスク装置識別子75により識別される。このように
して、あるループ制御部24が障害を起こしても、他の
ループ制御部24とスイッチ61を介することにより、
障害を起こしているループ制御部24に接続されるルー
プ22につながるディスク装置20にアクセスできる
検出がされたディスク装置、或いは閉塞してしまったデ
ィスク装置からスペアディスクにデータを複写する際
に、制御装置上にあるマイクロプロセッサやメモリ等の
資源をこの処理のために割当ことを最低限に留めて、こ
の複写処理中のディスクアレイ装置の性能低下を防ぐこ
とが出来る。
すフローチャートである。
込みを示すフローチャートである。
論理を示すフローチャートである。
ィスク処理を示すフローチャートである。
チャートである。
き込みを示すフローチャートである。
ートである。
タ、13,16…制御装置、14…キャッシュメモリ、
15…ディスク装置、20…ディスク装置、21…スペ
アディスク装置、22…ループ、23…制御装置、24
…ループ制御部、25…ECCグループ、26…バッフ
ァ、27…データ再生回路、61…スイッチ、71…ヘ
ッダ部、72…データ部、73…フッタ部、74…ルー
プ識別子、75…ディスク装置識別子、81…ループ接
続部、91…フレーム解析部、92…出力先指示、93
…スイッチ。
Claims (10)
- 【請求項1】複数のディスク装置と、これらディスク装
置を制御し上位装置と接続する制御装置とを備えたディ
スクアレイ装置において、 前記ディスク装置のスペアであるスペアディスクと、前
記ディスク装置と前記スペアディスクと前記制御装置と
を接続する多重通信路とを備えたディスクアレイ装置。 - 【請求項2】複数のディスク装置と、これらディスク装
置を制御し上位装置と接続する制御装置とを備えたディ
スクアレイ装置において、 前記ディスク装置と前記制御装置とを多重通信路で接続
し、第一のディスク装置が前記通信路経由で第二のディ
スク装置にデータを転送中に、第三のディスク装置が前
記通信路及び前記制御装置を経由して前記上位装置とデ
ータを送受信するディスクアレイ装置。 - 【請求項3】前記制御装置は、前記ディスク装置と前記
スペアディスクとの間でコマンドを送受して前記ディス
ク装置のデータを前記スペアディスクに書き込む請求項
1または2に記載のディスクアレイ装置。 - 【請求項4】前記通信路を複数備え、この複数の通信路
を相互に接続して各通信路に接続されたディスク装置間
での通信を行うスイッチを設け、このスイッチを介して
前記ディスク装置と他の通信路下にある前記スペアディ
スクとの間で処理を行う請求項1乃至3の何れか1項に
記載のディスクアレイ装置。 - 【請求項5】第一の通信路の第一の制御部が使用出来な
くなったとき、第二の制御部から前記スイッチを介して
前記第一のディスク装置にアクセスする請求項4記載の
ディスクアレイ装置。 - 【請求項6】前記通信路を複数備え、他の通信路に接続
されたディスク装置とパリティグループを作成する請求
項1乃至5の何れか1項に記載のディスクアレイ装置。 - 【請求項7】前記通信路は、時分割多重通信可能なファ
イバチャネルを用いたループである請求項1乃至6の何
れか1項に記載のディスクアレイ装置。 - 【請求項8】複数のディスク装置と、これらディスク装
置を制御し上位装置と接続する制御装置と、この制御装
置と前記複数のディスク装置と接続したディスクアレイ
装置のデータ読み出し/書き込み方法において、前記制
御装置は、規定のしきい値を超える回数のエラーが前記
ディスク装置から発生したか否かを検出し、検出した場
合はスペアディスクに対し前記ディスク装置のデータを
書き込むように命令を出し、前記ディスク装置の識別子
を前記スペアディスクに割当て、それ以降は前記スペア
ディスクを前記ディスクとして扱うディスクアレイ装置
のデータ読み出し/書き込み方法。 - 【請求項9】前記スペアディスクとの間でコマンドを送
受することで前記制御装置を経由せずに前記ディスク装
置のデータを前記スペアディスクに書き込む請求項8記
載のディスクアレイ装置のデータ読み出し/書き込み方
法。 - 【請求項10】前記制御装置は、請求項8記載のデータ
読み出し/書き込み処理に並行して他のディスクに対し
上位からの読み出し/書き込み処理を行うディスクアレ
イ装置のデータ読み出し/書き込み方法。
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