JP2001337759A

JP2001337759A - ディスクアレイ装置

Info

Publication number: JP2001337759A
Application number: JP2000153797A
Authority: JP
Inventors: Shinobu Koseki; 忍小関; Masanori Hirota; 匡紀廣田; Kazuhiro Sakasai; 一宏逆井; Masaaki Miura; 昌明三浦
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2000-05-24
Filing date: 2000-05-24
Publication date: 2001-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】効率よくパリティ演算及びデータを更新を行
なうことの可能なディスクアレイ装置を提供する。【解決手段】第１パリティ演算部及び第２パリティ演
算部におけるパリティ演算は、組となって設けられた第
１ＤＲＡＭ又は第２ＤＲＡＭから光入出力部を介してデ
ィスクアレイにパリティ演算する分のブロック単位のデ
ータを送信している間に行なう。また、第１ＤＲＡＭと
第１パリティ演算部との組から出力されるブロック単位
のデータ及びパリティと、第２ＤＲＡＭと第２パリティ
演算部との組から出力されるブロック単位のデータ及び
パリティとが交互にディスクコントローラに入力される
ように調停回路２４により各光入出力部２２₁〜２２₆の
切替スイッチの切り替え状態が制御されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスクアレイ装
置に係わり、特に、コンピュータシステムなどにおける
大容量で信頼性の高い記憶装置としてのディスクアレイ
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、大量の情報を記憶可能な信頼
性の高い装置として、ディスクアレイ装置が提案されて
いる。このディスクアレイ装置は、例えば、図５に示す
ように、通信部６２、該通信部６２を介して外部装置に
接続されるＣＰＵ６０、複数のハードディスク６４₁〜
６４_n(但し、ｎは任意の正の整数。)と、これら複数の
ハードディスク６４₁〜６４_nを制御するディスクコント
ローラ６６を備え、ＣＰＵ６０とディスクコントローラ
６６とがバス６８を介して接続された構成である。

【０００３】このような構成のディスクアレイ装置を制
御するシステムとして、ＲＡＩＤ(Redundant Array of
Inexpensive Disks)システムが提案されている。このＲ
ＡＩＤシステムは、複数のハードディスクを用いて仮想
的な１つの大容量記憶装置を構成するシステムであり、
大量の情報を複数に分割し複数のハードディスクに分散
させて保存することで、高速な読み書きを実現し、パフ
ォーマンスや信頼性の向上を図るものである。

【０００４】ＲＡＩＤシステムは、分割記憶する方式あ
るいはエラー訂正情報の生成方法によって、大別してＲ
ＡＩＤ０からＲＡＩＤ５の６つに分類される。これら６
つのＲＡＩＤシステムの中でも、ＲＡＩＤ１からＲＡＩ
Ｄ５では、エラー訂正情報も記憶することで、ＲＡＩＤ
システムを構成する一部のハードディスクに障害が起こ
っても、データの修復を可能としている。

【０００５】６つのＲＡＩＤシステムのうちのＲＡＩＤ
５は、図６に示すように、データを論理ブロック単位で
分割し、該分割したデータブロックをそれぞれＲＡＩＤ
５を構成する複数のハードディスクに分散記憶させる
(ストライピング)と共に、該分割したデータブロックか
ら生成した冗長データ(以下、パリティと称す)を各ハー
ドディスクに分散記憶させることにより、１つのハード
ディスクにアクセスが集中することなく、パフォーマン
スの高いシステムを実現している。

【０００６】このＲＡＩＤ５は、ストライピングの効
果によるハードディスク読み出し速度の向上と、ハード
ディスクが故障してもパリティから元のデータを復元で
きるという信頼性の向上、ならびに他のＲＡＩＤ形式
に比べ、ハードディスク容量を効率的に使えることか
ら、現在広く用いられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＲＡＩ
Ｄ５においてパリティを計算するには分散記憶させた全
てのデータブロック内のデータを用いるために、読み込
みに比べて書き込みに時間がかかる。特に、データ更新
の場合は、複数のハードディスクに分散記憶させた全て
のデータを読み出す必要があるため、問題となってい
る。

【０００８】そのため、上記図６の構成のディスクアレ
イ装置において、図７に示すように、高速メモリ(ＤＲ
ＡＭ)等の書き込みバッファ７２、及び該バッファ７２
と接続されたパリティ演算用の専用ＬＳＩ等のエラー訂
正情報生成部７０をバスを介して接続する構成のディス
クアレイ装置が提案されている。

【０００９】また、特開平１１−１７５２６２号公報に
は、更なる高速化を目指すために、デュアルポートＤＲ
ＡＭとホスト(外部装置)から入力した情報に基づきエラ
ー訂正情報を生成するパリティ発生器とを備え、外部装
置から入力した情報を一旦デュアルポートＤＲＡＭに記
録し、その後ハードディスクに書き込む時に、パリティ
発生器がそのブロック内のデータを傍受してパリティ演
算を行うことにより、パリティ演算にかかるオーバヘッ
ドを減らす技術が提案されている。

【００１０】しかしながら、この技術では、外部からの
データ取り込みとパリティ演算を別々に行うために高価
で動作速度の劣るデュアルポートＤＲＡＭを使用する必
要がある。また、その実装も複雑な電気配線を伴う。そ
のため、コストに見合った性能が得られないという難点
がある。

【００１１】また、特開平８‐１３７６３０２号公報に
は、内部に複数の転送バスを設け、それら複数の転送バ
スを独立に動かすことで並列処理を行う技術が提案され
ている。しかしながら、この技術では、複数の電気配線
をコントローラ内部に設けなければならないので、実装
サイズ、配線コスト、あるいは高速伝送を行った時の電
磁ノイズの問題が無視できないという難点がある。

【００１２】以上のことから本発明は、効率よくパリテ
ィ演算及びデータ書き込みを行なうことの可能なディス
クアレイ装置を提供することを目的とする。また、高価
で低速なデュアルポートＤＲＡＭを用いることなく、効
率よくパリティ演算及びデータ書き込みを行なうことの
可能なディスクアレイ装置を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明のディスクアレイ装置は、入
力されたデータを電光変換部により信号光に変換し光伝
送媒体を介して伝送すると共に、該光伝送媒体を介して
伝送した信号光を光電変換部によりデータに変換して出
力するデータ伝送手段と、所定単位のデータを該所定単
位よりも小さい複数のブロック単位のデータとして前記
データ伝送手段に入力する入力制御手段と、前記データ
伝送手段から出力された前記入力制御手段からのデータ
を受信して一旦記憶すると共に、記憶したデータを前記
データ伝送手段に入力する複数のメモリと、前記複数の
メモリの各々に対となるように設けられ、対となる前記
メモリが記憶したデータと同一のデータを受信して、前
記所定単位分のブロック単位のデータからエラー訂正情
報を生成すると共に、生成したエラー訂正情報を前記デ
ータ伝送手段に入力する複数のエラー訂正情報生成手段
と、前記メモリからのデータ、及び該メモリと対となる
前記エラー訂正情報生成手段からのエラー訂正情報を記
憶する複数の記憶手段と、前記メモリからのデータ、及
び該メモリと対となる前記エラー訂正情報生成手段から
のエラー訂正情報を前記データ伝送手段を介して受信
し、前記メモリからのデータ、及び該メモリと対となる
前記エラー訂正情報生成手段からのエラー訂正情報をそ
れぞれ異なる記憶手段に振り分けて記憶させる記憶制御
手段と、を備えている。

【００１４】請求項１に記載のディスクアレイ装置は、
前記データ伝送手段により入力されたデータを信号光に
変換して伝送するため、前記メモリ及び前記エラー訂正
情報生成手段に同一の信号光を並列して出力することが
可能である。そのため、前記メモリがブロック単位のデ
ータを順にキャッシュして出力している間に、前記エラ
ー訂正情報生成手段が順次入力されるブロック単位のデ
ータを用いてエラー訂正情報を生成することができる。

【００１５】すなわち、前記メモリがブロック単位のデ
ータを順にキャッシュして出力している間と、前記エラ
ー訂正情報生成手段がエラー訂正情報を生成する時間と
が重なるので、エラー訂正情報を生成する時間が実質的
に無くなることとなり、その分効率よくパリティ演算及
びデータ書き込みを行なうことができる。

【００１６】また、このディスクアレイ装置は、前記メ
モリ、及び、該メモリと対になるように設けられたエラ
ー訂正情報生成手段を複数備えており、これらメモリと
エラー訂正情報生成手段の複数の組が、各々独立して所
定単位のデータの処理を行う。そのため、複数の所定単
位のデータの処理を同時並列して行うことが可能であ
り、より一層効率よくパリティ演算及びデータ書き込み
を行なうことができる。

【００１７】さらに、請求項１のディスクアレイ装置
は、記憶制御手段が前記メモリ、及び、該メモリと対に
なるように設けられたエラー訂正情報生成手段から、前
記データ伝送手段に入力された同じ前記所定単位のデー
タによるブロック単位のデータ及びエラー訂正情報が異
なる記憶手段に記憶されるように振り分けて記憶させる
ので、高速な読み書きを行うことができ、パフォーマン
スや信頼性が向上したものとなる。

【００１８】また、前記データ伝送手段は、信号光に変
換したデータを光ファイバや光導波路等の光伝送媒体を
介して伝送する構成であるため、ディスクアレイ装置全
体としての構成が簡略化されてコンパクト化できる。ま
た、コスト的に低く押さえることができる。さらに、電
気信号を使用しない分、配線も不要になるので、電磁波
の発生を低く押さえることができる。

【００１９】また、異なる方向に進行する複数の信号光
は、光の特性よりお互いに干渉しないので、ブロック単
位のデータを表わす電気信号を信号光に変換し、信号光
を受け渡すように構成することにより、双方向の通信を
同時に行うことが可能である。

【００２０】これにより、一つの光伝送媒体の中でマル
チキャスト通信、同時双方向通信、及び同時同方向通信
等のように、複数の信号光の同時通信を行うことがで
き、伝送バンド幅をより一層向上できる。

【００２１】なお、光伝送媒体としては、好ましくは、
水平方向に広く、かつ、垂直方向に狭い形状ものを用い
ると良い。このような構成とすることにより、前記電光
変換部から射出された信号光が水平方向に広がって伝播
するので、より広い範囲に信号光を伝達させることがで
き、好ましい。

【００２２】すなわち、より広い範囲に信号光を伝達で
きると、前記信号光を受光する前記メモリと前記エラー
訂正情報生成手段との組数をより多く設けることが可能
であり、その分処理能力が向上したディスクアレイ装置
を得ることができる。

【００２３】さらに、請求項２に記載したように、前記
電光変換部の光射出側に拡散光学系を備えることによ
り、射出する信号光の広がり角がより一層広くなるので
好ましい。そのような拡散光学系としては、例えば、拡
散板などの拡散部材や、拡散レンズ部材、或いは、複数
のレンズ部材を組み合わせて入射した信号光を拡散させ
る光学特性を備えるようにした組み合わせレンズ部材な
どを適用することができる。

【００２４】また、請求項３の発明では、請求項１又は
請求項２に記載のディスクアレイ装置において、前記電
光変換部は、射出する信号光の種類を、入力された電気
信号の種類に応じて性質の異なる複数の光のうちの１つ
に変換可能に構成され、任意のブロック単位のデータを
表わす電気信号の出力時に、前記性質の異なる複数の光
のうちの１つの種類の光を選択して、前記電光変換部に
変換する光の種類及び該光電変換部から射出される信号
光を受光する光電変換部に受光する光の種類を出力する
調停手段をさらに備えるものである。

【００２５】すなわち、性質が異なる光はお互いに加算
されるので、それらが交じり合った光を同時に受光して
も、受光側に予め抽出するべき信号光の種類(性質)を指
示しておき、受光側が指示された種類の信号光のみを抽
出するように構成することで、それぞれを分離すること
ができる。

【００２６】前記性質の異なる複数の光は、請求項４に
記載したように、各々、強度、波長及び偏光の少なくと
も１つが他の光と異なる光であり、強度、波長及び偏光
のいずれか１つでも異なると他の光と分離することが可
能である。例えば、本発明者らが開示した特開平１１‐
１９６０６９号公報には、複数の光通信を、光の強度を
変えることで同じ伝送路を用いて同時に実行する技術が
開示されており、このような技術を利用することができ
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明のディスクアレイ装
置の実施の形態について説明する。図１に示すように、
本実施の形態のディスクアレイ装置は、ＲＡＩＤ５の適
用に適した装置であり、大別して、ＣＰＵ１０、通信部
１２、複数のハードディスク１４₁〜１４_n (但し、ｎは
ディスクアレイ装置に設けられたハードディスク数であ
り、任意の正の整数) 、ディスクコントローラ１６、光
伝送部２０、第１光入出力部２２₁〜第６光入出力部２
２₆、調停回路２４、第１パリティ演算部３０ａ、第２
パリティ演算部３０ｂ、高速メモリである第１ＤＲＡＭ
３２ａ、第２ＤＲＡＭ３２ｂ、第１ダイレクトメモリア
クセスコントローラ（以下、ＤＭＡＣと称す)３１ａ、
及び第２ＤＭＡＣ３１ｂから構成されている。

【００２８】なお、ＣＰＵ１０は本発明の入力制御手段
に相当し、ディスクコントローラ１６は本発明の記憶制
御手段に相当し、複数のハードディスク１４₁〜１４_nは
本発明の複数の記憶手段に相当し、第１光入出力部２２
₁〜第６光入出力部２２₆及び光伝送部２０は本発明のデ
ータ伝送手段に相当し、第１パリティ演算部３０ａ及び
第２パリティ演算部３０ｂは本発明のエラー訂正情報生
成手段に相当し、第１ＤＲＡＭ３２ａ及び第２ＤＲＡＭ
３２ｂは本発明のメモリに相当し、調停回路２４は、本
発明の調停手段に相当する。さらに、第１光入出力部２
２₁〜第６光入出力部２２₆は本発明の電光変換部及び光
電変換部に相当し、光伝送部２０は本発明の光伝送媒体
に相当する。

【００２９】通信部１２には、所定のデータが、ホスト
コンピュータなどの外部機器から入力される。通信部１
２は、入力されたデータをＣＰＵ１０に出力すると共
に、ＣＰＵ１０から入力されるデータをホストコンピュ
ータなどの外部機器に出力する。

【００３０】ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ、ＲＡＭを備え、各
種プログラムおよび制御データなど格納し、ディスクア
レイ装置の各種制御を行なうと共に、例えば、図４
（Ａ）に示すように通信部１２を介して入力されたデー
タを、例えば、図４（Ｂ）に示すようにブロック単位の
データ毎に並び替えて第１光入出力部２２₁に出力す
る。また、第１光入出力部２２₁から入力されたブロッ
ク単位のデータを通信部１２に出力する。

【００３１】第１光入出力部２２₁は、ＣＰＵ１０から
入力されたデータを光信号に変換して光伝送部２０に出
力すると共に、光伝送部２０入力されたデータをＣＰＵ
１０に出力する。ここで、第１光入出力部２２₁の構成
について説明する。

【００３２】図２に示すように、第１光入出力部２２₁
は、切替スイッチ４０、多値変換部４２、レーザダイオ
ードドライバ(以下、ＬＤＤと称す)４４、レーザダイオ
ード(以下、ＬＤと称す)４６、拡散板４８、フォトダイ
オード(以下、ＰＤと称す)５０、増幅部(以下、ＡＭＰ
と称す)５２、及び多値認識部５４から構成されてい
る。なお、拡散板４８は本発明の拡散部材に相当する。

【００３３】また、多値変換部４２、ＬＤＤ４４、ＬＤ
４６、及び拡散板４８は、光出力部を構成し、ＰＤ５
０、ＡＭＰ５２、及び多値認識部５４は受光部を構成す
る。

【００３４】切替スイッチ４０は、後述する調停回路２
４からの指示に基づいて光出力部側と受光部側との接続
を切り替える。すなわち、ＣＰＵ１０からの電気信号を
光信号に変換して光伝送部２０に出力する場合は光出力
部側に接続を切り替えると共に、光伝送部２０からの光
信号を電気信号に変換してＣＰＵ１０に出力する場合は
受光部側に接続を切り替える。

【００３５】従って、外部から入力された電気信号を光
信号に変換して光伝送部２０に出力する場合、切替スイ
ッチ４０により光出力部側に接続が切り替えられるの
で、外部から入力された電気信号は多値変換部４２に入
力される。

【００３６】多値変換部４２は、外部から入力された電
気信号を多値化してＬＤＤ４４に出力する。ＬＤＤ４４
は、入力された多値化信号に応じた駆動信号をＬＤ４６
に出力する。ＬＤ４６は入力された駆動信号に応じた強
度変換された光を信号光として射出し、ＬＤ４６の発光
側に設けられた拡散板４８がこの信号光を拡散して光伝
送部２０内に伝播させる。

【００３７】一方、光伝送部２０からの光信号を電気信
号に変換して外部に出力する場合、光伝送部２０内を伝
播して入力された信号光はＰＤ５０に入射する。ＰＤ５
０は信号光を受光して電気信号に変換し、ＡＭＰ５２に
出力する。ＡＭＰ５２は、ＰＤ５０からの電気信号を増
幅して多値認識部５４に出力する。多値認識部５４は、
入力された電気信号の中から必要な信号のみ抽出して切
替スイッチ４０に出力する。切替スイッチ４０は、多値
認識部５４から入力された電気信号をＣＰＵ１０に出力
する。

【００３８】光伝送部２０は、略矩形状の光伝送媒体よ
り構成されている。光伝送媒体は、樹脂材料などからな
るスラブ状の光導波路であり、図３（Ｃ）に示すよう
に、一定の屈折率を持ったコア３４と、コア３４の外周
に設けられ、コア３４よりも屈折率の低いクラッド３６
とから構成されている。

【００３９】本実施の形態では、光伝送部２０は、図３
（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、水平方向に広く、
垂直方向に狭い形状とされている。そのため、光伝送部
２０内を伝播する信号光は、伝播中に進行方向にその径
が自然に広がるので、対向面である受信側の広い面積に
わたって信号光が到達することとなり、多くの受光部で
受光することが可能である。なお、本実施の形態では、
光出力部の光出力側に拡散板を設けているため、より一
層光が広がって受信側に到達するため、より多くの受光
部で受光することを可能としている。

【００４０】光伝送部２０の第１光入出力部２２₁と対
向する面側には、第２光入出力部２２₂〜第５光入出力
部２２₅の４つの光入出力部が設けられている。

【００４１】第２光入出力部２２₂は第１パリティ演算
部３０ａと接続され、第３光入出力部２２₃は第２パリ
ティ演算部３０ｂと接続され、第４光入出力部２２₄は
第１ＤＲＡＭ３２ａと接続され、及び第５光入出力部２
２₅は第２ＤＲＡＭ３２ｂとそれぞれ接続されている。

【００４２】第２光入出力部２２₂〜第５光入出力部２
２₅の構成は、上述した第１光入出力部２２₁において、
ＣＰＵ１０の代わりに第１パリティ演算部３０ａ、第２
パリティ演算部３０ｂ、第１ＤＲＡＭ３２ａ及び第２Ｄ
ＲＡＭ３２ｂのいずれか１つが接続された点が異なるだ
けで、その他は同様の構成であるので詳細な説明は省略
する。なお、第１光入出力部２２₁と同じ側に設けられ
た第６光入出力部２２₆についても同様に、ＣＰＵ１０
の代わりにディスクコントローラ１６が接続された点が
異なるだけで、その他は同様の構成であるので詳細な説
明は省略する。

【００４３】これら第１光入出力部２２₁〜第６光入出
力部２２₆は、それぞれ調停回路２４により信号光の受
光状態又は信号光の射出状態が制御されている。調停回
路２４は、ＣＰＵ１０、ディスクコントローラ１６、第
１光入出力部２２₁〜第６光入出力部２２₆と接続されて
おり、ＣＰＵ１０及びディスクコントローラ１６からの
指示に基づいて、第１光入出力部２２₁〜第６光入出力
部２２₆のそれぞれについて切替スイッチ４０を切り替
えて受光状態又は信号光射出状態の切り替えを行なう。

【００４４】すなわち、第１光入出力部２２₁から出力
された信号光は、光伝送部２０内を伝播して第２光入出
力部２２₂〜第５光入出力部２２₅に到達する。第２光入
出力部２２₂〜第５光入出力部２２₅のうち、調停回路２
４により第２光入出力部２２ ₂及び第４光入出力部２
２₄、第３光入出力部２２₃及び第５光入出力部２２₅が
それぞれ対となって同じ状態となるように制御されてい
る。

【００４５】そのため、第２光入出力部２２₂と接続す
る第１パリティ演算部３０ａ及び第４光入出力部２２₄
と接続する第１ＤＲＡＭ３２ａにブロック単位の同じデ
ータが入力されると共に、第３光入出力部２２₃と接続
する第２パリティ演算部３０ｂと第５光入出力部２２₅
と接続する第２ＤＲＡＭ３２ｂにブロック単位の同じデ
ータが入力されることとなる。

【００４６】従って、第１光入出力部２２₁から出力さ
れた信号光は、光伝送部２０内を伝播して第２光入出力
部２２₂〜第５光入出力部２２₅に到達し、第２光入出力
部２２₂と第４光入出力部２２₄、又は、第３光入出力部
２２₃と第５光入出力部２２₅とのいずれかの組により受
光される。

【００４７】第４光入出力部２２₄と接続する第１ＤＲ
ＡＭ３２ａ及び第５光入出力部２２₅と接続する第２Ｄ
ＲＡＭ３２ｂは、それぞれ入力されたブロック単位のデ
ータをキャッシュとして一旦記録し、再び第４光入出力
部２２₄又は第５光入出力部２２₅に出力して光信号に変
換して光伝送部２０に射出する。このときのデータの出
力は、第１ＤＭＡＣ３１ａ又は第２ＤＭＡＣ３１ｂによ
り制御されており、第１ＤＭＡＣ３１ａ又は第２ＤＭＡ
Ｃ３１ｂからの指示に基づいてキャッシュしたデータを
ＣＰＵを介さずに直接第６光入出力部２２₆に出力す
る。

【００４８】なお、第１ＤＲＡＭ３２ａ及び第２ＤＲＡ
Ｍ３２ｂに格納されたデータは、一般的なディスクキャ
ッシュとして使うことが可能であり、読み出し要求にヒ
ットすれば第１ＤＲＡＭ３２ａ又は第２ＤＲＡＭ３２ｂ
から直接データ出力することが可能である。従ってより
高速アクセスを実現できる。

【００４９】また、第１パリティ演算部３０ａ及び第２
パリティ演算部３０ｂにおけるパリティ演算は、組とな
って設けられた第１ＤＲＡＭ３２ａ又は第２ＤＲＡＭ３
２ｂから第６光入出力部２２₆にブロック単位のデータ
を送信している間に行なう。

【００５０】例えば、図４（Ｃ）及び図４（Ｇ）に示す
ように、第１ＤＲＡＭ３２ａが１つのブロック単位のデ
ータであるデータＡを構成するブロック単位のデータＡ
１、Ａ２、及びＡ３を第６光入出力部２２₆に出力して
いる間に、図４（Ｄ）に示すように、データＡのパリテ
ィＰＡを演算し、図４（Ｇ）に示すように、第１ＤＲＡ
Ｍ３２ａがＡ３を第６光入出力部２２₆に出力した後に
演算したデータＡのパリティＰＡを第６光入出力部２２
₆に出力する。第２パリティ演算部３０ｂも同様にパリ
ティ演算を行なう。

【００５１】光伝送部２０内に射出された信号光は、対
向面側に設けられた第６光入出力部２２₆により受光さ
れて電気信号に変換され、ディスクコントローラ１６に
出力される。なお、第５光入出力部２２₅と接続する第
２ＤＲＡＭ３２ｂも同様であるので説明は省略する。

【００５２】また、本実施の形態では、例えば、図４
（Ｇ）に示すように、第１ＤＲＡＭ３２ａと第１パリテ
ィ演算部３０ａとの組から出力されるブロック単位のデ
ータ及びパリティと、第２ＤＲＡＭ３２ｂと第２パリテ
ィ演算部３０ｂとの組から出力されるブロック単位のデ
ータ及びパリティとが交互にディスクコントローラ１６
に入力されるように調停回路２４により各光入出力部２
２₁〜２２₆の切替スイッチ４０の切り替え状態が制御さ
れている。

【００５３】すなわち、データＡの記録作業を行ってい
る間に、光伝送部２０の同時同方向通信機能を用いて、
次のブロック単位のデータであるデータＢの記録作業を
並行して行うことができる。図４（Ｅ）に示すように、
ＣＰＵ１０が第１ＤＲＡＭ３２ａにデータを送った直後
から、第２ＤＲＡＭ３２ｂに対してデータＢのデータ送
信を開始している。このとき、マルチキャスト通信によ
り同じデータが第２パリティ演算部３０ｂにも送信さ
れ、データＢのパリティ演算が行なわれる。図４（Ｇ）
に示すように、データＡの記憶装置への書き込みが終了
した後に、データＢのデータとデータＢのパリティＰＢ
を送信する。

【００５４】さらに、このデータＢの記録作業を行って
いる間に、データＡの記録作業の終了した第１ＤＲＡＭ
３２ａを利用して、データＡの記録作業と同様にして、
次のブロック単位のデータＣの記録作業に入ることがで
きる。

【００５５】ディスクコントローラ１６は、入力された
ブロック単位のデータ及びパリティを、複数のハードデ
ィスク１４₁〜１４_nに振り分けて出力する。これによ
り、各ハードディスク１４₁〜１４_nはそれぞれ異なる所
定単位のデータが１つずつ記憶されることになる。

【００５６】このように、本実施の形態では光伝送部２
０の多重通信を利用して２組のＤＲＡＭ及びパリティ演
算部の組を交互に使うことで、パリティ演算にかかる時
間を実質的に隠して、ロスタイムを少なくして効率のよ
いＲＡＩＤ書き込み動作が可能であり、より高速な信号
の受け渡しを実現できる。従って、かねてより問題であ
ったＲＡＩＤ５の書き込みにおけるペナルティを減らす
ことが可能である。

【００５７】さらに、高価で低速なデュアルポートＤＲ
ＡＭではなく、汎用ＤＲＡＭを使うことができるので、
低価格で高速動作が実現する。また、内部に光接続を使
ったことにより、装置のコンパクト化、配線数が少ない
ため、電磁ノイズを低減することができる。

【００５８】なお、本実施の形態では、ＤＲＡＭ及びパ
リティ演算部の組を２組としたが本発明は、２組に限定
されるものではなく、３組や４組などの複数組備える構
成とすることができる。この場合、ディスクコントロー
ラと該ディスクコントローラと接続する光入出力部との
組を複数設け、信号を並列して受け取り、並列してハー
ドディスクに記録を行なわせるように構成することも可
能である。

【００５９】また、本実施の形態では、光伝送部２０を
略矩形状としているが、本発明はこの形状に限定される
物ではなく、例えば、略円柱状、や略多角柱状など目的
に応じて適宜変更することができる。

【００６０】さらに、本実施の形態では、ＣＰＵ１０か
らのデータを出力する光入出力部を１つ設ける構成につ
いて説明したが、本発明は、この構成に限定するもので
はない。例えば、ＣＰＵ１０からのデータを出力する光
入出力部を複数設け、受信側の光入出力部に予め送信す
る信号の情報を指示しておくことにより、各受信側の光
入出力部は、受けるべき信号が発信された時のみ動作し
て、必要な情報を受信するように構成することが可能で
ある。この時、複数の光出力部に対して信号を送信する
情報が伝われば、一つの信号を複数のポートにマルチキ
ャスト通信することが可能である。

【００６１】なお、例えば、第１光入出力部２２₁から
出力された信号光と第３光入出力部２２₃から出力され
た信号光のように、対向する側面又は異なる側面等の異
なる端面から射出されて異なる方向に進行する複数の信
号光は、光の特性よりお互いに干渉しないので、双方向
の通信を同時に行うことができる。

【００６２】さらに、第２光入出力部２２₂から出力さ
れた信号光と第４光入出力部２２₄から出力された信号
光のように、同方向に進行する光であっても、波長や強
度や偏光などといった性質が異なる光はお互いに加算さ
れるので、それらが交じり合った光を同時に受光して
も、受光側に予め抽出するべき信号光の種類を指示して
おき、受光側が指示された種類の信号光のみを抽出する
ように構成することで、それぞれを分離することができ
る。

【００６３】従って、本実施の形態のディスクアレイ装
置では、一つの伝送路の中でマルチキャスト通信、同時
双方向通信、及び同時同方向通信等のように、複数の信
号光の同時通信を行うことができるので、伝送バンド幅
をより一層向上できる。

【００６４】なお、本実施の形態のディスクアレイ装置
は、ＲＡＩＤ５の適用に適した装置であるが、ＲＡＩＤ
３などのようにその他のパリティ演算を行なう記憶シス
テムにも適用することが可能である。

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
効率よくパリティ演算及びデータ書き込みを行なうこと
ができる、という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のディスクアレイ装置の概
略構成を説明するブロック図である。

【図２】図１に示した第１光入出力手段の概略構成を説
明するブロック図である。

【図３】図３（Ａ）は図１に示した光伝送部の概略構成
を説明する斜視図であり、図３（Ｂ）は図１に示した光
伝送部の上面図であり、図３（Ｃ）は図３（Ｂ）のＡ−
Ａ線断面図である。

【図４】図１のディスクアレイ装置におけるブロック単
位のデータの伝送動作を説明するタイムチャートであ
る。

【図５】従来のディスクアレイ装置の概略構成を説明す
るブロック図である。

【図６】従来のディスクアレイ装置におけるＲＡＩＤ５
を適用した場合のデータの記憶方法を説明する説明図で
ある。

【図７】従来の別のディスクアレイ装置の概略構成を説
明するブロック図である。

【符号の説明】

１０ＣＰＵ１２通信部１４₁〜１４_nハードディスク１６ディスクコントローラ２０光伝送部２２₁〜２２₆ 光入出力部２４調停回路３０ａ第１パリティ演算部３０ｂ第２パリティ演算部３１ａ第１ＤＭＡＣ３１ｂ第２ＤＭＡＣ３２ａ第１ＤＲＡＭ３２ｂ第２ＤＲＡＭ３４コア３６クラッド４０切替スイッチ４２多値変換部４４レーザダイオードドライバ(ＬＤＤ) ４６レーザダイオード(ＬＤ) ４８拡散板５０フォトダイオード(ＰＤ) ５２増幅部(ＡＭＰ) ５４多値認識部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ１１Ｂ 19/02 ５０１Ｇ１１Ｂ 19/02 ５０１Ｆ 20/18 ５４４ 20/18 ５４４Ｚ５７０５７０Ｚ (72)発明者逆井一宏神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーンテクなかい富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者三浦昌明神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーンテクなかい富士ゼロックス株式会社内Ｆターム(参考） 5B014 EA04 EB05 5B018 GA02 HA04 HA12 MA12 5B065 BA01 CA30 CC08 EA03 5D066 BA02 BA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力されたデータを電光変換部により信
号光に変換し光伝送媒体を介して伝送すると共に、該光
伝送媒体を介して伝送した信号光を光電変換部によりデ
ータに変換して出力するデータ伝送手段と、所定単位のデータを該所定単位よりも小さい複数のブロ
ック単位のデータとして前記データ伝送手段に入力する
入力制御手段と、前記データ伝送手段から出力された前記入力制御手段か
らのデータを受信して一旦記憶すると共に、記憶したデ
ータを前記データ伝送手段に入力する複数のメモリと、前記複数のメモリの各々に対となるように設けられ、対
となる前記メモリが記憶したデータと同一のデータを受
信して、前記所定単位分のブロック単位のデータからエ
ラー訂正情報を生成すると共に、生成したエラー訂正情
報を前記データ伝送手段に入力する複数のエラー訂正情
報生成手段と、前記メモリからのデータ、及び該メモリと対となる前記
エラー訂正情報生成手段からのエラー訂正情報を記憶す
る複数の記憶手段と、前記メモリからのデータ、及び該メモリと対となる前記
エラー訂正情報生成手段からのエラー訂正情報を前記デ
ータ伝送手段を介して受信し、前記メモリからのデー
タ、及び該メモリと対となる前記エラー訂正情報生成手
段からのエラー訂正情報をそれぞれ異なる記憶手段に振
り分けて記憶させる記憶制御手段と、を備えたディスクアレイ装置。
【請求項２】前記電光変換部は、光射出側に拡散光学
系を備えることを特徴とする請求項１に記載のディスク
アレイ装置。
【請求項３】前記電光変換部は、射出する信号光の種
類を、入力された電気信号の種類に応じて性質の異なる
複数の光のうちの１つに変換可能に構成され、任意のブロック単位のデータを表わす電気信号の出力時
に、前記性質の異なる複数の光のうちの１つの種類の光
を選択して、前記電光変換部に変換する光の種類及び該
光電変換部から射出される信号光を受光する光電変換部
に受光する光の種類を出力する調停手段を備えている請
求項１又は請求項２に記載のディスクアレイ装置。
【請求項４】前記性質の異なる複数の光は、各々、強
度、波長及び偏光の少なくとも１つが他の光と異なるこ
とを特徴とする請求項３に記載のディスクアレイ装置。