JP2001035080A - ディスク制御装置および記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 データ量に応じて動的にデータ格納領域
を拡張しつつ常に高い冗長性を維持することにある。 【解決手段】 データ書込み・読み出し要求を発生する
ホスト計算機１と、複数のディスク２１〜２６と、ホス
ト計算機１からデータ書込み・読み出し要求を受けてデ
ィスクへのデータ書込み・読み出し制御を行う制御装置
３とを設け、この制御装置は、ホスト計算機１からデー
タ書込みの論理クラスタ番号を受けると、１台のディス
ク満配状態まで全ディスクによるデータ多重化を行い、
満配状態となれば、そのデータ量に応じて順次多重化を
下げてデータ格納領域を拡張し、同時に高い冗長性を維
持できる範囲で多重化を終了するディスク制御装置であ
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、複数の磁気ディス
ク装置を備えたディスク制御装置および記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】データ格納装置としては、磁気ディスク
装置が一般的なデバイスであるが、信頼性に欠ける面が
あることから、２重化方式やＲＡＩＤ（Redundant Arra
ys ofIndependent Disk）構成を採用することにより、
信頼性の低さを補っているのが現状である。

【０００３】しかし、データの２重化方式は、同一デー
タを２つずつ格納するので、格納されるデータの信頼性
が高くなるが、その分記憶容量が半分（５０％）に減少
する。

【０００４】一方、ＲＡＩＤ構成は、例えば５台の磁気
ディスク装置にデータを格納し、他の１台のディスク装
置にパリティを格納する構成を採る場合、８３％のデー
タ格納領域となり、およそ１６％のデータ記憶容量が減
少する。

【０００５】そこで、従来、予めデータを蓄積できる容
量をある一定の値に決めておき、その範囲内でデータを
格納する，いわゆるスタティック(固定的）な構成によ
って運用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のような
スタティックなデータ格納方法では、データ格納領域が
大きいにも拘らずデータ量が少ない場合、本来であれば
冗長度を高めて信頼性を上げることが可能であるが、そ
のような手段を講じないために信頼性が低いままとな
り、磁気ディスク装置に無駄が生じる問題がある。

【０００７】また、データ量が少ない場合、レスポンス
性能を上げることが可能であるにも拘らず、その手立て
が講じられていないのが現状である。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、データ量に応じて動的にデータ格納領域を拡張しな
がら高い冗長性を維持するディスク制御装置を提供する
ことにある。

【０００９】また、本発明の他の目的は、レスポンス性
能の向上を図るディスク制御装置を提供することにあ
る。

【００１０】さらに、本発明は、データ量に応じて動的
にデータ格納領域を拡張しながら高い冗長性を持たせる
うるプログラムを記録した記録媒体を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、データの書込み要求を出力するデータ書
込み要求手段と、データを格納する所定のクラスタ数を
有する複数のディスクと、前記データ書込み要求手段か
らデータの書込み要求を受けたとき、初期データ格納時
に前記全ディスクに同一データを格納し、書込みデータ
量が前記所定のクラスタ数を越えるごとに２重化になる
までデータ格納領域を拡張してデータを書込むディスク
制御処理手段とを備えたことを特徴とするディスク制御
装置。

【００１２】本発明は、このような手段を講じたことに
より、データの書込み要求があると、ディスク制御処理
手段は、全ディスクにデータを書込んで多重化するが、
書込みデータ量がディスクの所定のクラスタ数を越えた
とき、全ディスクの半分のディスクにデータを上書きす
ることによりデータ格納領域を拡張する代わりに、多重
化を初期段階の半分に落とし、更に書込みデータ量が多
くなったとき、２重化になるまでデータ格納領域を拡張
するものである。

【００１３】別の発明は、ディスク割付け用カウンタを
有し、前記所定のクラスタ数を有する複数のディスクを
多重化するためのプログラムを記録した記録媒体であっ
て、コンピュータに、前記ディスク割付け用カウンタを
初期化する初期化処理機能と、データ書込み時、前記ク
ラスタに相当する書込みデータ量ごとに前記カウンタを
インクリメントし、当該カウンタのカウント値が前記所
定のクラスタ数を越えるまで、前記ディスクに同一デー
タを書込んで多重化処理する第１の多重化処理機能と、
前記書込みデータ量に対応する前記カウンタのカウント
値が前記所定のクラスタ数を越えるごとに２重化になる
まで多重化し、前記ディスクのデータ格納領域を拡張す
る第２の多重化処理機能とを実現させるため前記プログ
ラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体であ
る。

【００１４】このような手段を講じることにより、コン
ピュータが記録媒体に記録されるプログラムを読取るこ
とにより、複数のディスクにデータを格納するに際し、
書込みデータ量に応じて多重化を落としながらデータ格
納領域を拡大でき、２重化になるまで多重化することに
より、冗長性を確保可能となる。

【００１５】さらに、別の発明は、論理クラスタ番号の
データ書込み要求を出力する計算機と、所定のクラスタ
番号のデータ格納領域を有する複数のディスクと、各デ
ィスクの物理クラスタ番号を論理クラスタ番号に変換す
る第１変換テーブル、前記論理クラスタ番号を前記物理
クラスタ番号に変換する各ディスクごとの第２変換テー
ブル、前記計算機から論理クラスタ番号によるデータ書
込み要求を受けたとき、前記第１変換テーブルを参照し
て論理クラスタ番号無しのとき２重化になるまで当該論
理クラスタ番号を設定し、かつ、前記複数のディスクの
対応する物理クラスタ番号のデータ格納領域にデータを
書込むデータ書込み制御手段、前記計算機から前記論理
クラスタ番号によるデータ読み出し要求を受けたとき、
前記第２変換テーブルを参照して前記複数のディスクか
らデータを読み出すデータ読み出し制御手段を有する制
御装置とを備えたディスク制御装置である。

【００１６】この発明は、以上のような手段を講じたこ
とにより、計算機から論理クラスタ番号のデータ書込み
要求を受けると、データ書込み制御手段は、第１変換テ
ーブルを参照し、各ディスクの物理クラスタに論理クラ
スタ番号が設定されていないとき、例えばディスク６台
に対してデータを６重化構成とし、また書込み要求が有
れば、３重化、２重化になるように論理クラスタ番号を
設定するので、信頼性を上げることができる。

【００１７】さらに、別の発明は、複数のディスクから
多重化された所定のクラスタ数のデータを読み出すディ
スク制御装置において、データ読み出し要求に対するデ
ィスクデータ読み出し時、前記複数のディスクからクラ
スタ位置情報を発生する位置情報発生手段と、この位置
情報発生手段から発生される最初のディスクのクラスタ
位置情報に基づき、全ディスクのクラスタ位置情報から
同時に所定のクラスタ数のデータを読み出すデータ読み
出し制御手段とを設けたディスク制御装置である。

【００１８】このような手段を講じたことにより、ある
ディスクの最初のクラスタ位置情報を検出した後、全デ
ィスクのクラスタ位置情報から同時に所定クラスタ数の
データを読み出すので、所要とするデータを短時間に読
み出しできる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るディスク制御
装置および記録媒体の実施の形態について図面を参照し
て説明する。

【００２０】（第１の実施の形態）図１ないし図９は本
発明に係るディスク制御装置および記録媒体の一実施の
形態を説明する図であって、図１はディスク制御装置の
基本的な構成を示す図、図２ないし図９はデータ量に応
じて動的にデータ格納領域を可変させたときの磁気ディ
スク装置のデータ格納状態を示す図である。

【００２１】この実施の形態は、複数のデータ格納装置
を設け、データの初期格納段階では、複数のデータ格納
装置に同じデータを格納することにより多重化構成を採
用して信頼性を上げ、データ量が増えるに従ってその多
重化数を減らしながらデータ格納領域を拡張する例であ
る。

【００２２】以下、本発明装置の基本的な構成について
説明する。

【００２３】このディスク制御装置は、大きく分けて、
データの読み出し・書込み要求を出力するデータ読み出
し・書込み要求手段としてのホスト計算機１と、実際に
データを格納するデータ格納装置である例えば６台の磁
気ディスク装置（以下、ディスクと呼ぶ）２１〜２６
と、前記ホスト計算機１からアクセス要求を受けたと
き、その要求内容に応じてディスク２１〜２６に対する
データの読み出し・書込み制御を実行する制御装置３と
から成る。

【００２４】この制御装置３は、ホスト計算機１との間
でデータの読み出し・書込み要求および各ディスク２１
〜２６に対する読み出し・書込みデータの授受を行うイ
ンターフェイス３１、データ読み出し要求に基づいてデ
ータを一時的に保存するキャッシュメモリ３２、データ
量に応じてディスクのデータ多重化構成を可変するプロ
グラムを記憶する記録媒体３３、この記録媒体３３に記
録されるプログラムを実行するＣＰＵで構成されたディ
スク制御処理部３４、この処理部３４による処理中デー
タ，処理後データその他必要なデータを記憶するＲＡＭ
３５、ホスト計算機１から読み出し・書込み時に出力さ
れる論理クラスタをディスク側の物理クラスタに変換す
る変換テーブル３６等が設けられている。

【００２５】前記記録媒体３３としては、例えば磁気デ
ィスク、磁気テープ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、
フロッピーディスク、ＭＯ、ＣＤ−Ｒ、メモリカードな
どが用いられる。

【００２６】なお、本装置は、説明の便宜上、例えば６
台のディスク２１〜２６を用い、各ディスク２１〜２６
の内部はデータを細かく格納するためのＯＳ（Operatin
g System）の最小単位であるクラスタと呼ぶ単位により
管理するものとする。因みに、ここでは、ディスク１台
のクラスタ番号は０〜９９，つまり１００クラスタに分
けるものとする。また、一般的に、ファイルシステムは
クラスタ数の小さい番号の順番に用いるように作られて
いる。

【００２７】次に、以上のような装置の動作について図
２を参照して説明する。

【００２８】制御装置３の動作が開始すると、ディスク
制御処理部３４は、記録媒体３３に記録されるプログラ
ム（図２参照）に従ってＲＡＭ３５などの不要データを
消去し、さらに例えばＲＡＭなどに設けられるディスク
割付け用カウンタを初期化処理（ＣＮ＝０）した後（Ｓ
１：初期化処理機能）、ホスト計算機１からデータ書込
み要求が有るか否かを判断する（Ｓ２）。

【００２９】ここで、書込み要求があると、その書込み
データをキャッシュメモリ３２に一時的に保存するとと
もに、この書込みデータ取込み時或いはキャッシュメモ
リ３２へのデータ保存時、１クラスタに相当するデータ
量に応じてカウンタＣＮを順次インクリメントするとと
もに、そのカウント値がクラスタ数９９を越えたか否か
を判断し（Ｓ３）、未だクラスタ数を越えていない場合
にはホスト計算機１から書込み要求のあった論理クラス
タ番号に対する変換テーブル３６のディスク側物理クラ
スタ番号の若い順番に割り付けし（Ｓ４）、さらにデー
タ格納初期段階時，つまりクラスタ数９９を越えるまで
は全部のディスク２１〜２６に同じデータを順次書込ん
でいく（Ｓ５、Ｓ６，図３参照：第１の多重化処理機
能）。

【００３０】従って、データ格納初期段階時、全部のデ
ィスク２１〜２６に同じデータを格納するので、データ
が６重化構成となり、非常に信頼性が高くなる。その結
果、５台のディスクが破壊してもデータを失うことがな
く、高い信頼性を確保できる。

【００３１】一方、データ読み出し時、全てのディスク
２１〜２６に読み出し要求をかけ、その中で一番最初に
読み出し可能なディスクのデータを読み出すことによ
り、平均回転待ち時間が通常のディスクの１／６時間と
なり、速やかにデータの読み出し開始が可能となる。

【００３２】引き続き、書込みデータ量が増えてきて、
カウンタＣＮのカウント値がクラスタ数９９を越えた場
合にはステップＳ７に移行し、当該カウンタＣＮのカウ
ント値が１９９を越えるまではホスト計算機１から書込
み要求のあった論理クラスタ番号に対し、変換テーブル
３６のディスク側物理クラスタ番号１００〜１９９に割
り付けする一方（Ｓ８）、３台のディスク２４〜２６に
書込み要求データを順次上書きしていく（Ｓ９、Ｓ６、
図４参照：第２の多重化処理機能）。

【００３３】この場合には、６台のディスク２１〜２６
のうち、３台のディスク２４〜２６がクラスタ番号１０
０〜１９９までのデータ書込み用となり、データの３重
化構成となる。その結果、多重化構成は、６重化から３
重化になるが、データの格納容量が倍に増え、一方、デ
ータ平均読み出し時間は１台のディスク平均回転待ち時
間の１／３となる。

【００３４】さらに、データ量が増えてカウンタＣＮの
カウント値が２００以上になると、ステップＳ１０〜Ｓ
１２，Ｓ６，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ７の処理により、変換テー
ブル３６のクラスタ番号２００〜２９９に割り付けする
とともに、書込みデータを図５に示す如く予め定めた２
台のディスク２３，２４に順次上書きしていく（第２の
多重化処理機能）。

【００３５】従って、２台のディスク２３，２４がクラ
スタ番号２００〜２９９までの書込み領域となり、多重
化構成も３重化から２重化となり、信頼性が下がるもの
のデータ格納容量が当初に比較して３倍となる。このと
き、データ平均読み出し時間は１台のディスク平均回転
待ち時間の１／３となる。

【００３６】なお、冗長性を持たせる場合には以上のよ
うな処理で終了するが、冗長性が無くてもデータを保存
したい場合、さらにクラスタ番号３００以上のデータ書
込み要求があれば、図６に示すようにディスク２２と２
３の二重化を外し、書込みデータをディスク２２に上書
きし（Ｓ１３〜Ｓ１５）、クラスタ番号４００以上のデ
ータ書込み時には図７に示すようにディスク２３，２４
の二重化を外し、書込みデータをディスク２４に上書き
し（Ｓ１６〜Ｓ１８）、クラスタ番号５００以上の場合
には図８に示すようにディスク２５，２６の二重化を外
し、書込みデータをディスク２６に上書きしていく（Ｓ
１９〜Ｓ２１）。

【００３７】よって、最終的には当初データ格納容量の
６倍になるが、冗長性はなくなる。このままの状態では
データの信頼性がなくなるので、信頼性を上げる観点か
らは二重化が外れる前、つまりステップＳ１２の処理で
終了するのが望ましい。

【００３８】一方、データ量が少なくなれば、そのデー
タ量に応じてデータ格納場所を、図８→図７→図６→図
５→図４→図３のように動的に変更することも容易であ
り、常に最高の信頼性を確保可能な構成とすることがで
きる。

【００３９】従って、以上のような実施の形態によれ
ば、データ格納初期段階では、全部のディスク２１〜２
６に同じデータを格納するので、多重化数が大きくな
り、非常に信頼性を高めることが可能である。ディスク
のデータ格納領域にデータが満杯になれば、全部のディ
スクを幾つかに分け、多重化数を減らし、データ格納領
域を拡張していく。その分データの冗長性が低くなる
が、データの格納領域を有効に使用でき、データの冗長
性も最大に保つことができる。

【００４０】一方、データの読み出し要求時、一番速く
データを読み出せるディスクからデータを読み出すこと
により、データ読み出しのレスポンスの性能を向上させ
ることができる。

【００４１】なお、データ量に応じてデータ格納領域お
よび多重化構成を可変する構成について述べたが、例え
ば冗長性を失わずにデータ格納領域を増やす場合には、
クラスタ番号が３００以上になったとき、図９に示すよ
うに５台のディスクをデータ格納用とし、１台のディス
クをパリティ格納用とするＲＡＩＤ構成を採用すること
により、図９に示すようにクラスタ番号４９９までデー
タを格納できる。

【００４２】（第２の実施の形態）図１０は本発明に係
るディスク制御装置の他の実施形態を示す構成図であ
る。

【００４３】この実施の形態は、図１ではクラスタ番号
の若い順番から書込み要求があることを前提としている
が、全くランダムなクラスタ番号の書込み要求が発生し
たときには、定期的にクラスタを並び替える処理を行う
例である。

【００４４】このディスク制御装置は、図１と同一部分
には同一符号を付してその詳しい説明を省略し、特に異
なる部分について説明すると、例えば６台のディスク４
１〜４６と、各ディスク４１〜４６毎に論理クラスタ番
号と物理クラスタ番号とを変換する変換テーブル５１，
５２〜５７（図１１、図１２参照）とを設けたことにあ
る。

【００４５】前記ディスク４１〜４６は、説明を単純化
するために、それぞれ５クラスタで構成され、６重化と
３重化との間の変化とし、多重化のレベルは６重化、３
重化、２重化までの３レベルとし、かつ、この２重化の
ときに取りうるクラスタ数は１５（３台のディスク）で
あることから、論理クラスタ番号は０から１４までとす
る。

【００４６】一方、変換テーブル５１，５２〜５７は、
論理クラスタ番号と物理クラスタ番号とを変換するテー
ブルであり、ホスト計算機１から書込み要求のあったク
ラスタ番号を論理クラスタとし、物理クラスタ番号は若
い順番に割付けるものとする。なお、論理クラスタ番号
とはホスト計算機１から要求される書込み時のクラスタ
番号であり、一方、物理クラスタ番号は実際にディスク
４１〜４６に書き込まれるクラスタ番号である。

【００４７】図１１に示す変換テーブル５１は物理クラ
スタ番号を論理クラスタ番号に変換するテーブルであ
り、データの書込み時に参照される。図１２に示す変換
テーブル５２〜５７は、論理クラスタ番号から物理クラ
スタ番号に変換するテーブルであり、データの読み出し
時に参照される。

【００４８】また、本装置では、変換テーブルのクラス
タ毎に有効／無効を示す値を定義し、あるクラスタが無
効（ｎｏｔ ｕｓｅｄ）になったとき、他のディスクの
無効なクラスタと組み合わせて、データを多重化する。
一般に、ファイルシステムでは、ファイルを消去すると
その部分のクラスタは他へ転用するので、有効か無効か
の判断は可能となる。

【００４９】物理クラスタ・論理クラスタ変換テーブル
５１は、メモリなどの速い記憶装置が用いられ、ホスト
計算機１から論理クラスタ番号による書込み要求がきた
とき、当該論理クラスタ番号から物理クラスタ番号を求
めるテーブルを参照し、該当ディスクの物理クラスタに
データを書込む。一方、論理クラスタ・物理クラスタ変
換テーブル５２〜５７は、は、同様にメモリなどの速い
記憶装置が用いられ、ホスト計算機１から読み出し要求
がきたとき、この論理クラスタ番号から物理クラスタ番
号を求めるテーブルを参照してデータを読み出す。

【００５０】次に、以上のように構成された装置の動作
について説明する。

【００５１】なお、説明の便宜上、例えば以下のような
クラスタ番号の順序でアクセスされた時の動作を説明す
る。

【００５２】（１） クラスタ１３→１０→１１→９→
５の順序で書込み （２） クラスタ１→２→４→６→８の順序で更に書込
み （３） クラスタ９消去→８消去→４消去 （４） クラスタ１４書込み （５） クラスタ１３書込み 以下、具体的に説明する。

【００５３】（１） クラスタ１３→１０→１１→９→
５の順序で書込み 今、ホスト計算機１から論理クラスタ番号によるデータ
書込み要求が来ると、ディスク制御処理部３４は、書込
みデータを取り込んでキャッシュメモリ３２に一時的に
保存する一方、変換テーブル５１を参照し、より高い多
重化となるクラスタを検索する。

【００５４】最初の状態は、変換テーブル５１〜５７の
全てのクラスタがｎｏｔ ｕｓｅｄとなっているので
（図１１〜図１３参照）、変換テーブル５１の全ディス
クに対応する物理クラスタ０，１，２，３，４に論理ク
ラスタ１３，１０，１１，９，５を設定し（図１４参
照）、また変換テーブル５２〜５７の該当する論理クラ
スタ１３，１０，１１，９，５にそれぞれ物理クラスタ
０，１，２，３，４を設定し（図１５参照）、全ディス
ク４１〜４６の物理クラスタ０，１，２，３，４にそれ
ぞれデータを書込んでいく（図１６参照）。その結果、
データは完全な６重化となる。

【００５５】（２） クラスタ１→２→４→６→８の順
序で更に書込み さらに、ホスト計算機１から論理クラスタによるデータ
の書込み要求が来ると、ディスク制御処理部３４は、書
込みデータを取り込んでキャッシュメモリ３２に一時保
存し、同様に変換テーブル５１を参照するが、全てのク
ラスタが使用されていることが分かるので、６重化され
ているクラスタのうち、適宜なクラスタを３重化にダウ
ンさせ、空いたクラスタにデータを書込むことになる。

【００５６】すなわち、ディスク制御処理部３４は、図
１７ないし図１９に示すように変換テーブル５１でのデ
ィスク４４〜４６に対応する物理クラスタ０，１，２，
３，４に論理クラスタ１，２，４，６，８を設定し、ま
た変換テーブル５２〜５７の該当する論理クラスタ１，
２，４，６，８にそれぞれ物理クラスタ０，１，２，
３，４を設定し、該当するディスク４４〜４６のクラス
タ０，１，２，３，４にそれぞれデータを書込んでい
く。その結果、データを書き終えたときは、データは３
重化の状態になる（図１９参照）。

【００５７】 （３） クラスタ９消去→８消去→４消去について その後、ホスト計算機１からクラスタ９→８→４の消去
要求が来ると、ディスク制御処理部３４は、図２０ない
し図２２に示すように変換テーブル５１の論理クラスタ
９，８，４、変換テーブル５２〜５４の論理クラスタ
９、および変換テーブル５５〜５７の論理クラスタ８，
４を消去し、使われなくなったエリアにそれぞれｎｏｔ
ｕｓｅｄを示すコードを格納し、さらにディスク４１
〜４６の該当クラスタのデータを消去し、再使用可能状
態に設定する。

【００５８】（４） クラスタ１４書込みについて クラスタ１４のデータ書込み時、図２３ないし図２５に
示すように変換テーブル５１を参照し、全てのディスク
４１ないし４６に対応する物理クラスタにおいてｎｏｔ
ｕｓｅｄであると判断したとき、論理クラスタ１４を
設定し、さらにテーブル５２〜５４の論理クラスタ１４
に物理クラスタ３、テーブル５４〜５６の論理クラスタ
１４に物理クラスタ２を設定し、さらにディスク４１〜
４６にクラスタ１４の（５） クラスタ１３書込み クラスタ１３のデータ書込み時、図２６ないし図２８に
示すように変換テーブル５１を参照すると、ディスク４
１〜４３の物理クラスタ０に既に論理クラスタ１３が設
定されているが、６重化する場合にはディスク４４〜４
６に対応する物理クラスタ４がｎｏｔ ｕｓｅｄとなっ
ているので、この部分に論理クラスタ１３を設定し、変
換テーブル５５〜５７の論理クラスタ１３に物理クラス
タ４を設定し、ディスク４１〜４６の該当部分にクラス
タ１３のデータを書き込むことにより、論理クラスタ１
３のデータは６重化となる。

【００５９】なお、データの読み出し時は、変換テーブ
ル５２〜５７を参照して物理クラスタを取得し、該当す
るディスク４１〜４６全てに読み出し要求をかけ、その
うち一番速く読み出したディスクのデータを取得する。
そして、読み出し完了時点において読み出しに間に合わ
なかった他のディスクに対し、読み出し要求をキャンセ
ルする。

【００６０】従って、以上のような実施の形態によれ
ば、ランダムに論理クラスタ番号のデータ書込み要求が
有っても、変換テーブル５１を参照し、常にデータの多
重化を図りながらディスク４１〜４６にデータを書込む
ことができる。

【００６１】なお、データの読み出し時、変換テーブル
５１を参照する代わりに変換テーブル５２〜５７を検索
し、論理クラスタ番号から物理クラスタ番号を取得する
ようにしてもよい。

【００６２】また、この実施の形態は、６重化と３重化
とを構成変更する例について述べたが、３重化と２重
化、２重化とＲＡＩＤ構成との構成変更等、データ格納
容量とデータの信頼性を常に考慮しつつ変更制御するこ
ともできる。よって、結果的に、平均回転待ち時間につ
いても、信頼性と共に変化し、常に最良の状態を維持さ
せることができる。

【００６３】（第３の実施の形態）図２９は本発明に係
るディスク制御装置の他の実施形態を示す構成図であ
る。

【００６４】この実施の形態は、多重化（例えば３重
化）されたディスクデータの読み出し時間を短縮する例
である。

【００６５】同図において１はデータの読み出し要求を
出力するホスト計算機、６１〜６３は各クラスタにデー
タを格納するディスク、６４はホスト計算機１のデータ
読み出し要求に対するデータの読み出し制御および各デ
ィスク６１〜６３のクラスタ位置を検出する制御装置で
ある。

【００６６】前記ディスク６１〜６３は、実際にデータ
を格納するディスク本体６５、ディスクヘッド６６およ
びディスク制御部６７からなり、これらディスクヘッド
６６、ディスク制御部６７にてディスク回転位置情報、
ひいてはクラスタ位置情報を発生し、制御装置６４に通
知する機能をもっている。

【００６７】次に、以上のような装置の動作について説
明する。

【００６８】なお、各ディスク６１〜６３は、説明の便
宜上，ディスク一回転に対して所定のクラスタ数である
例えば８つの物理クラスタが存在し、クラスタ０〜７に
はそれぞれ既にデータが格納され、これらクラスタ０〜
７に格納されるデータをホスト計算機１が読み出すとき
の動作例について説明する。

【００６９】今、クラスタ番号とディスクヘッド６６の
ヘッド位置とが図２９に示す位置関係にあるとき、ホス
ト計算機１から所定のクラスタ数０〜７までの読み出し
要求が出力すると、制御装置６４は、各ディスク６１〜
６３のデータの読み出し制御を実行する。

【００７０】このとき、通常のデータ読み出し制御で
は、ディスク６１〜６３から図３０に示すようなクラス
タ番号順にクラスタ番号であるクラスタ位置情報が発生
し制御装置６４に通知する。ここで、制御装置６４は、
読み出し要求後、最も先に検出したディスク６３のクラ
スタ７から読み出しを開始し、当該ディスク６３が一巡
する間に発生されるクラスタ位置情報０，１，２，３，
４，５，６，７に基づいて該当クラスタに格納されるデ
ータを順次読み出し、クラスタ７のデータを読み出し後
に読み出し終了となる。

【００７１】これに対し、多重化された本装置によるデ
ータ読み出し制御では、ディスク６３のクラスタ７から
データ読み出し開始としたとき、このクラスタ７を含ん
で図３１に示すように全ディスク６１〜６３のクラスタ
位置情報に基づいて同時に全ディスク６１〜６３からク
ラスタ０，１，２，３，４，５，６のデータを読み出
し、全クラスタ０〜７に格納されたデータを読み出した
後に読み出しを終了する。

【００７２】その結果、データ読み出し性能が飛躍的に
向上し、平均回転待ち時間が最高でも１クラスタ分の台
数分の１の時間となり、図の場合には１／３クラスタ分
の時間しかかからない。最低であっても、平均回転待ち
時間の台数分の１，つまり１／３しかかからず、データ
読み出し時間を大幅に短縮できる。

【００７３】なお、本発明はその要旨を逸脱しない範囲
で種々変形して実施できる。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数のディスクにデータを格納するに際し、データ量に応
じて動的にデータ格納領域を拡張しながら常に高い冗長
性をもたせつつデータを格納でき、信頼性の向上を図る
ことができる。

【００７５】また、データ読み出しに際し、複数のディ
スクのうち最も速いディスクのデータを読み出すことに
より、レスポンスの性能を大幅に向上できる。

【００７６】さらに、本発明は、データ量に応じて動的
にデータ格納領域を拡張しながら高い冗長性を確保する
プログラムを記録した記録媒体を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るディスク制御装置の一実施の形
態を示す構成図。

【図２】 本発明装置および記録媒体のプログラム動作
を説明するフローチャート。

【図３】 ６重化構成としたディスクデータ配列例を説
明する図。

【図４】 ３重化構成としたディスクデータ配列例を説
明する図。

【図５】 ２重化構成としたディスクデータ配列例を説
明する図。

【図６】 一部２重化無し構成としたデータ配列例を説
明する図。

【図７】 一部２重化無し構成としたデータ配列例を説
明する図。

【図８】 ２重化無し構成としたデータ配列例を説明す
る図。

【図９】 ＲＡＩＤ構成としたデータ配列例を説明する
図。

【図１０】 本発明に係るディスク制御装置の他の実施
形態を示す構成図。

【図１１】 物理クラスタ・論理クラスタ変換テーブル
のテーブル内容を説明する図。

【図１２】 論理クラスタ・物理クラスタ変換テーブル
のテーブル内容を説明する図。

【図１３】 クラスタに対する各ディスクのデータ有無
状態を示す図。

【図１４】 物理クラスタ・論理クラスタ変換テーブル
のテーブル内容を説明する図。

【図１５】 論理クラスタ・物理クラスタ変換テーブル
のテーブル内容を説明する図。

【図１６】 クラスタに対する各ディスクのデータ格納
状態を示す図。

【図１７】 物理クラスタ・論理クラスタ変換テーブル
のテーブル内容を説明する図。

【図１８】 論理クラスタ・物理クラスタ変換テーブル
のテーブル内容を説明する図。

【図１９】 クラスタに対する各ディスクのデータ格納
状態を示す図。

【図２０】 物理クラスタ・論理クラスタ変換テーブル
のテーブル内容を説明する図。

【図２１】 論理クラスタ・物理クラスタ変換テーブル
のテーブル内容を説明する図。

【図２２】 クラスタに対する各ディスクのデータ格納
状態を示す図。

【図２３】 物理クラスタ・論理クラスタ変換テーブル
のテーブル内容を説明する図。

【図２４】 論理クラスタ・物理クラスタ変換テーブル
のテーブル内容を説明する図。

【図２５】 クラスタに対する各ディスクのデータ格納
状態を示す図。

【図２６】 物理クラスタ・論理クラスタ変換テーブル
のテーブル内容を説明する図。

【図２７】 論理クラスタ・物理クラスタ変換テーブル
のテーブル内容を説明する図。

【図２８】 クラスタに対する各ディスクのデータ格納
状態を示す図。

【図２９】 本発明に係るディスク制御装置の他の実施
形態を示す構成図。

【図３０】 多重化構成時における通常のデータ読み出
し時間を説明する図。

【図３１】 多重化構成時における本発明装置のデータ
読み出し時間を説明する図。

【符号の説明】

１…ホスト計算機 ３，６４…制御装置 ２１〜２６，４１〜４６，６１〜６３…ディスク ３３…記録媒体 ３４…ディスク制御処理部 ３６，５１〜５７…変換テーブル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データの書込み要求を出力するデータ書
   込み要求手段と、 データを格納する所定のクラスタ数を有する複数のディ
   スクと、 前記データ書込み要求手段からデータの書込み要求を受
   けたとき、初期データ格納時に前記全ディスクに同一デ
   ータを格納し、書込みデータ量が前記所定のクラスタ数
   を越えるごとに２重化になるまでデータ格納領域を拡張
   してデータを書込むディスク制御処理手段とを備えたこ
   とを特徴とするディスク制御装置。
2. 【請求項２】 ディスク割付け用カウンタを有し、前記
   所定のクラスタ数を有する複数のディスクを多重化する
   ためのプログラムを記録した記録媒体であって、コンピ
   ュータに、 前記ディスク割付け用カウンタを初期化する初期化処理
   機能と、データ書込み時、前記クラスタに相当する書込
   みデータ量ごとに前記カウンタをインクリメントし、当
   該カウンタのカウント値が前記所定のクラスタ数を越え
   るまで、前記ディスクに同一データを書込んで多重化処
   理する第１の多重化処理機能と、前記書込みデータ量に
   対応する前記カウンタのカウント値が前記所定のクラス
   タ数を越えるごとに２重化になるまで多重化し、前記デ
   ィスクのデータ格納領域を拡張する第２の多重化処理機
   能とを実現させるため前記プログラムを記録したコンピ
   ュータ読取可能な記録媒体。
3. 【請求項３】 論理クラスタ番号によるデータ書込み・
   読み出し要求を出力する計算機と、 所定のクラスタ番号のデータ格納領域を有する複数のデ
   ィスクと、 各ディスクの物理クラスタ番号を論理クラスタ番号に変
   換する第１変換テーブルと、前記論理クラスタ番号を前
   記物理クラスタ番号に変換する各ディスクごとの第２変
   換テーブルと、前記計算機から書込み要求を受けたと
   き、前記第１変換テーブルを参照し論理クラスタ番号無
   しのとき２重化になるまで当該論理クラスタ番号を設定
   し、かつ、前記複数のディスクの対応する物理クラスタ
   番号のデータ格納領域にデータを書込むデータ書込み制
   御手段と、前記計算機から前記論理クラスタ番号による
   データ読み出し要求を受けたとき、前記第２変換テーブ
   ルを参照して前記複数のディスクからデータを読み出す
   データ読み出し制御手段とを有する制御装置とを備えた
   ことを特徴とするディスク制御装置。
4. 【請求項４】 複数のディスクから多重化された所定の
   クラスタ数のデータを読み出すディスク制御装置におい
   て、 データ読み出し要求に対するディスクデータ読み出し
   時、前記複数のディスクからクラスタ位置情報を発生す
   る位置情報発生手段と、この位置情報発生手段から発生
   される最初のディスクのクラスタ位置情報に基づき、全
   ディスクのクラスタ位置情報から同時に所定のクラスタ
   数のデータを読み出すデータ読み出し制御手段とを備え
   たことを特徴とするディスク制御装置。