JP2002123372A - キャッシュメモリ付きディスクアレイ装置及びそのエラー制御方法並びにその制御プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

キャッシュメモリ付きディスクアレイ装置及びそのエラー制御方法並びにその制御プログラムを記録した記録媒体

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JP2002123372A
JP2002123372A JP2000317267A JP2000317267A JP2002123372A JP 2002123372 A JP2002123372 A JP 2002123372A JP 2000317267 A JP2000317267 A JP 2000317267A JP 2000317267 A JP2000317267 A JP 2000317267A JP 2002123372 A JP2002123372 A JP 2002123372A
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cache memory
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disk
block address
resident area
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JP2000317267A
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Fumio Ichikawa
文男 市川
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 同一のブロックアドレスに異常発生アドレス
が2個発生しない限りデータ修復を可能とし、高性能及
び高信頼性を実現可能なキャッシュメモリ付きディスク
アレイ装置を提供する。 【解決手段】 キャッシュメモリ常駐領域制御部21の
異常情報記憶部21aはディスク装置の異常を検出する
と、異常発生ディスク装置及びブロックアドレスを保存
する。常駐領域管理部21bは異常発生ブロックアドレ
スをキャッシュメモリ部に常駐領域として登録し、その
異常発生ブロックアドレスへの書込み命令を受けると、
キャッシュメモリ部の該当するアドレスにのみデータを
書込む。キャッシュローディング制御部21cは異常発
生ブロックアドレスをキャッシュメモリ部に常駐領域と
して登録し、仮縮退運転時に、正常なディスク装置から
キャッシュメモリ部上の常駐領域に論理データをセーブ
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はキャッシュメモリ付
きディスクアレイ装置及びそのエラー制御方法並びにそ
の制御プログラムを記録した記録媒体に関し、特に情報
処理装置においてデータ記憶装置として広く使用されて
いるホストコンピュータとの間でバッテリバックアップ
されたキャッシュメモリを介してディスク装置との間で
データ書込み動作またはデータ読込み動作をなすキャッ
シュメモリ付きディスクアレイ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、この種のキャッシュメモリ付きデ
ィスクアレイ装置としては、例えばハードディスク装置
等のディスク装置を複数有し、これら複数のディスク装
置にホストコンピュータから転送されたデータととも
に、冗長なデータを記録するものRAID(Redun
dant Array of Inexpens−iv
eDisks)方式の装置が、広く使用されつつある。
【0003】これは複数のディスク装置のうちの1台
で、仮にリードエラー、故障、または異常が発生したと
しても、残りのディスク装置によってデータを復旧する
ことができるからである。
【0004】ところで、高記録密度化された近年のディ
スク装置においては、ディスク(記録媒体)上に微小な
キズ等があるだけで、リードエラーを起こす可能性があ
る。リードエラーに対しては、一般に、ディスク装置内
部においてデータ書込み/読込みの再試行(あるいは内
部再試行とも呼ばれる)を行っているが、この再試行が
行われる確率がディスク装置の高記録密度化に伴って増
えてきている。
【0005】通常、上記の再試行には数秒程度を要す
る。また、低い確率ではあるが、再試行によっても救済
されず(書込み/読出しに成功せず)に、完全に書込み
/読込み不能である場合もある。完全に書込み/読込み
不能なディスク装置に対しては交換や修理等の保守が施
される。
【0006】以上のような実情を考慮して、一般的なデ
ータ処理に使用される従来のキャッシュメモリ付きディ
スクアレイ装置では、ディスク装置における再試行が終
了するまで待ち、再試行によって救済することができた
場合には通常通りの動作を続行する。一方、再試行して
も依然として書込み/読込み不能であるディスク装置は
故障として切離し、縮退運転を行っている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近の
ディスク装置においては再試行に長時間を要する傾向に
あり、再試行に長時間を要すると、ディスク装置の本来
の動作、すなわちホスト装置との間のデータの入出力が
滞ることになる。
【0008】このため、所定時間以内に再試行が実行完
了しないエラーが発生した1台のディスク装置を全て故
障装置とみなし、ディスクアレイ装置から切離して縮退
運転するディスクアレイ装置が提案されている。
【0009】また、所定時間以内に再試行が実行完了し
ないエラーが発生した1台のディスク装置を一時的に切
離して仮縮退運転とし、仮縮退運転時にホストコンピュ
ータからデータ書込み命令を受けた時に、冗長性を利用
して異常発生ディスク装置以外のディスク装置に、デー
タ書込み動作を行わせるとともに、書込んだデータに対
応する異常発生ディスク装置の位置を示すブロックアド
レスを逐次記憶しておき、異常発生ディスク装置の一時
的な切離し状態を解除する前までに記憶されたブロック
アドレス並びにそのブロックアドレスが示す位置に対応
する異常発生ディスク装置以外のディスク装置に書込ん
だデータに基づいて、異常発生ディスク装置のデータを
最新状態に復旧させるディスクアレイ装置も提案されて
いる。
【0010】但し、上述したディスクアレイ装置では、
エラーが発生した1台のディスク装置を一時的に切離し
て仮縮退運転とするため、仮縮退運転中に残りのディス
ク装置でエラーが発生した場合には二重故障となり、デ
ータを修復することができない構造となっている。
【0011】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、同一のブロックアドレスに異常発生アドレスが2
個発生しない限りデータ修復を行うことができ、高性能
及び高信頼性を実現することができるキャッシュメモリ
付きディスクアレイ装置及びそのエラー制御方法並びに
その制御プログラムを記録した記録媒体を提供すること
にある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明によるキャッシュ
メモリ付きディスクアレイ装置は、複数のディスク装置
を使用して冗長性を持つ構成とし、ホストコンピュータ
からのデータ書込み命令及びデータ読込み命令のいずれ
かに応じてキャッシュメモリを介して前記ホストコンピ
ュータと前記複数のディスク装置との間でデータ書込み
動作及びデータ読込み動作のいずれかを行うディスクア
レイ装置であって、前記ディスク装置とのデータ書込み
動作及びデータ読込み動作のいずれかにおける異常を検
出した時に当該異常を検出したディスク装置及びブロッ
クアドレスを記憶する異常情報記憶手段と、前記異常情
報記憶手段に記憶されたブロックアドレスを前記キャッ
シュメモリ上の常駐領域として管理する常駐領域管理手
段と、正常なディスク装置から前記キャッシュメモリ上
の常駐領域に論理データをセーブするキャッシュローデ
ィング手段と、前記異常情報記憶手段に記憶されたブロ
ックアドレスへの前記データ書込み命令及びデータ読込
み命令のいずれかの入力時に前記キャッシュメモリ上の
常駐領域との間で前記データ書込み動作及びデータ読込
み動作のいずれかを行わせかつ当該ブロックアドレス以
外のブロックアドレスへの前記データ書込み命令及びデ
ータ読込み命令のいずれかの入力時に前記キャッシュメ
モリ及び前記ディスク装置のいずれかとの間で前記デー
タ書込み動作及びデータ読込み動作のいずれかを行わせ
る命令実行手段と、前記異常を検出したディスク装置に
おける代替え位置を割り振るリアサイン処理によって当
該ディスク装置を正常に読出せる状態に復旧する再試行
手段と、前記再試行手段による再試行の結果として前記
異常情報記憶手段に記憶されたブロックアドレスが正常
となった時にそのブロックアドレスに前記キャッシュメ
モリ上の常駐領域から論理データをリストアするキャッ
シュリストア手段とを備えている。
【0013】本発明によるエラー制御方法は、複数のデ
ィスク装置を使用して冗長性を持つ構成とし、ホストコ
ンピュータからのデータ書込み命令及びデータ読込み命
令のいずれかに応じてキャッシュメモリを介して前記ホ
ストコンピュータと前記複数のディスク装置との間でデ
ータ書込み動作及びデータ読込み動作のいずれかを行う
キャッシュメモリ付きディスクアレイ装置のエラー制御
方法であって、前記ディスク装置とのデータ書込み動作
及びデータ読込み動作のいずれかにおける異常を検出し
た時に当該異常を検出したディスク装置及びブロックア
ドレスを異常発生ディスク装置及び異常発生ブロックア
ドレスとして記憶するステップと、前記異常発生ブロッ
クアドレスを前記キャッシュメモリ上の常駐領域として
管理するステップと、正常なディスク装置から前記キャ
ッシュメモリ上の常駐領域に論理データをセーブするス
テップと、前記異常発生ブロックアドレスへの前記デー
タ書込み命令及びデータ読込み命令のいずれかの入力時
に前記キャッシュメモリ上の常駐領域との間で前記デー
タ書込み動作及びデータ読込み動作のいずれかを行わせ
かつ前記異常発生ブロックアドレス以外のブロックアド
レスへの前記データ書込み命令及びデータ読込み命令の
いずれかの入力時に前記キャッシュメモリ及び前記ディ
スク装置のいずれかとの間で前記データ書込み動作及び
データ読込み動作のいずれかを行わせるステップと、前
記異常発生ディスク装置における代替え位置を割り振る
リアサイン処理によって前記異常発生ディスク装置を正
常に読出せる状態に復旧する再試行を行うステップと、
前記再試行の結果として前記異常発生ブロックアドレス
が正常となった時にそのブロックアドレスに前記キャッ
シュメモリ上の常駐領域から論理データをリストアする
ステップとを備えている。
【0014】本発明によるエラー制御プログラムを記録
した記録媒体は、複数のディスク装置を使用して冗長性
を持つ構成とし、ホストコンピュータからのデータ書込
み命令及びデータ読込み命令のいずれかに応じてキャッ
シュメモリを介して前記ホストコンピュータと前記複数
のディスク装置との間でデータ書込み動作及びデータ読
込み動作のいずれかを行うキャッシュメモリ付きディス
クアレイ装置のエラー制御プログラムを記録した記録媒
体であって、前記エラー制御プログラムは前記キャッシ
ュメモリ付きディスクアレイ装置に、前記ディスク装置
とのデータ書込み動作及びデータ読込み動作のいずれか
における異常を検出した時に当該異常を検出したディス
ク装置及びブロックアドレスを異常発生ディスク装置及
び異常発生ブロックアドレスとして記憶させ、前記異常
発生ブロックアドレスを前記キャッシュメモリ上の常駐
領域として管理させ、正常なディスク装置から前記キャ
ッシュメモリ上の常駐領域に論理データをセーブさせ、
前記異常発生ブロックアドレスへの前記データ書込み命
令及びデータ読込み命令のいずれかの入力時に前記キャ
ッシュメモリ上の常駐領域との間で前記データ書込み動
作及びデータ読込み動作のいずれかを行わせかつ前記異
常発生ブロックアドレス以外のブロックアドレスへの前
記データ書込み命令及びデータ読込み命令のいずれかの
入力時に前記キャッシュメモリ及び前記ディスク装置の
いずれかとの間で前記データ書込み動作及びデータ読込
み動作のいずれかを行わせ、前記異常発生ディスク装置
における代替え位置を割り振るリアサイン処理によって
前記異常発生ディスク装置を正常に読出せる状態に復旧
する再試行を行わせ、前記再試行の結果として前記異常
発生ブロックアドレスが正常となった時にそのブロック
アドレスに前記キャッシュメモリ上の常駐領域から論理
データをリストアさせている。
【0015】すなわち、本発明のキャッシュメモリ付き
ディスクアレイ装置は、複数のディスク装置を使用して
冗長性を持つ構成とし、ホストコンピュータからのデー
タ書込み命令またはデータ読込み命令に応じて、ホスト
コンピュータとの間でバッテリバックアップされたキャ
ッシュメモリを介して、ディスク装置との間でデータ書
込み動作またはデータ読込み動作をなすディスクアレイ
装置である。
【0016】このディスクアレイ装置には、ディスク装
置とのデータ書込み動作またはデータ読込み動作のどち
らかにおける異常を検出しかつ異常を検出したディスク
装置及びブロックアドレスを記録しておく異常情報記憶
手段と、上記の異常発生ブロックアドレスをキャッシュ
メモリ上の常駐領域として管理する常駐領域管理手段
と、ディスク装置の冗長性を生かして正常なディスク装
置からキャッシュメモリ上の常駐領域に論理データをセ
ーブするキャッシュローディング手段と、ホストコンピ
ュータからデータ書込み命令またはデータ読込み命令を
受けた場合に上記の異常発生ブロックアドレスに関して
はキャッシュメモリ上の常駐領域と、その他のブロック
アドレスに関してはキャッシュメモリまたはディスク装
置との間でデータ書込み動作またはデータ読込み動作を
行わせる命令実行手段と、上記の異常を検出したディス
ク装置における代替え位置を割り振るリアサイン処理に
よって異常発生ディスク装置を正常に読出せる状態に復
旧する再試行手段と、この再試行手段による再試行の結
果として異常発生ブロックアドレスが正常である場合に
異常発生ブロックアドレスにキャッシュメモリ上の常駐
領域から論理データをリストアするキャッシュリストア
手段とを有している。
【0017】また、本発明のエラー制御方法は、上記の
ディスク装置との間でデータ書込み動作またはデータ読
込み動作をなすディスクアレイ装置において、ディスク
装置とのデータ書込み動作またはデータ読込み動作のど
ちらかにおける異常を検出するとともに、異常を検出し
たディスク装置及びブロックアドレスを記録しておく異
常情報記憶工程と、異常発生ブロックアドレスをキャッ
シュメモリ上の常駐領域として管理する常駐領域管理工
程と、ディスク装置の冗長性を生かして、正常なディス
ク装置から上記キャッシュメモリ上の常駐領域に論理デ
ータをセーブするキャッシュローディング工程と、ホス
トコンピュータからデータ書込み命令またはデータ読込
み命令を受けた場合に異常発生ブロックアドレスに関し
てはキャッシュメモリ上の常駐領域と、その他のブロッ
クアドレスに関してはキャッシュメモリまたはディスク
装置との間でデータ書込み動作またはデータ読込み動作
を行わせる命令実行工程と、異常を検出したディスク装
置における代替え位置を割り振るリアサイン処理によっ
て異常発生ディスク装置を正常に読出せる状態に復旧す
る再試行工程と、再試行工程による再試行の結果として
異常発生ブロックアドレスが正常である場合に異常発生
ブロックアドレスにキャッシュメモリ上の常駐領域から
論理データをリストアするキャッシュリストア工程とを
有している。
【0018】上記のような構成または動作とすることに
よって、同一のブロックアドレスに異常発生アドレスが
2個発生しない限りデータ修復を行うことが可能とな
り、高性能及び高信頼性が実現可能となる。
【0019】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例による
キャッシュメモリ付きディスクアレイ装置の構成を示す
ブロック図である。図1において、本発明の一実施例に
よるキャッシュメモリ付きディスクアレイ装置はキャッ
シュメモリ常駐領域制御部(以下、常駐領域制御部とす
る)21と命令実行部22とからなるキャッシュメモリ
付きディスクアレイ制御部(以下、ディスクアレイ制御
部とする)2と、ディスク制御部3−1〜3−4と、デ
ィスク装置4−1〜4−4と、キャッシュメモリ部5と
から構成されている。
【0020】命令実行部22はホストコンピュータ1と
の間でデータ転送制御を実行する。ディスク装置4−1
〜4−4はRAID−3方式で、冗長性を持って構成さ
れている。
【0021】本発明の一実施例によるキャッシュメモリ
付きディスクアレイ装置ではホストコンピュータ1から
指示されるデータ書込み命令またはデータ読込み命令に
基づいて、キャッシュメモリ部5を介してホストコンピ
ュータ1との間でデータ書込み動作またはデータ読出し
動作を実行する。尚、本実施例では4台のディスク装置
4−1〜4−4を用いる場合について説明するが、ディ
スク装置が3台や5台以上の場合にも適用可能である。
【0022】図2は図1の常駐領域制御部21の構成を
示すブロック図である。図2において、常駐領域制御部
21は異常情報記憶部21aと、常駐領域管理部21b
と、キャッシュローディング部21cと、再試行部21
dと、キャッシュリストア部21eとから構成されてい
る。
【0023】図3〜図5は本発明の一実施例によるキャ
ッシュメモリ付きディスクアレイ装置の書込み命令処理
を示すフローチャートであり、図6〜図8は本発明の一
実施例によるキャッシュメモリ付きディスクアレイ装置
の読込み命令処理を示すフローチャートである。これら
図1〜図8を参照して本発明の一実施例によるキャッシ
ュメモリ付きディスクアレイ装置の書込み命令処理及び
読取り命令処理における各部の動作について説明する。
【0024】書込み命令処理の場合、命令実行部22は
キャッシュメモリ部5に対する書込みモードがストアス
ルーモードであれば(図3ステップS1)、ホストコン
ピュータ1から受取ったデータをキャッシュメモリ部5
に貯蔵する(図3ステップS2)。
【0025】このとき同時に、命令実行部22は各ディ
スク制御部3−1〜3−4用にデータ分割及び冗長デー
タ追加を実行し、各ディスク制御部3−1〜3−4に転
送する(図3ステップS3)。各ディスク制御部3−1
〜3−4はそれぞれ転送されてきたデータを対応するデ
ィスク装置4−1〜4−4に書込む(図3ステップS
4)。
【0026】尚、キャッシュメモリ部5に対するもう一
つの書込みモードであるストアインモードの場合には、
ホストコンピュータ1から受取ったデータをキャッシュ
メモリ部5のみに書込む(図3ステップS5)。この場
合、ディスク装置4−1〜4−4を使用せず、本実施例
とは直接関係ないモードであるので、その詳細な説明に
ついては省略する。
【0027】常駐領域制御部21において、異常情報記
憶部21aはディスク装置4−1〜4−4のいずれかの
動作が異常であることを検出すると(図4ステップS1
1)、異常発生ディスク装置及びブロックアドレスを保
存すると同時に、常駐領域管理部21bに通知する(図
4ステップS12)。
【0028】常駐領域管理部21bは異常情報記憶部2
1aから通知を受けた異常発生ブロックアドレスをキャ
ッシュメモリ部5に常駐領域として登録すると同時に
(図4ステップS13)、ホストコンピュータ1から異
常発生ブロックアドレスに対する書込み命令を受取ると
(図4ステップS14)、キャッシュメモリ部5の該当
するアドレスにのみデータを書込む動作を実行する(図
4ステップS15)。
【0029】キャッシュローディング制御部21cは異
常情報記憶部21aから通知を受けた異常発生ブロック
アドレスをキャッシュメモリ部5に常駐領域として登録
すると同時に(図4ステップS16)、仮縮退運転時に
ディスク装置の冗長性を生かして、正常なディスク装置
からキャッシュメモリ部5上の常駐領域に論理データを
セーブする(図4ステップS17)。
【0030】再試行部21dは異常情報記憶部21aか
らエラー通知を受取ると、エラーが発生したディスク装
置に対してホストコンピュータ1からディスク装置4−
1〜4−4へのデータ書込み動作の空き時間を利用し、
異常を検出したディスク装置における代替え位置を割り
振るリアサイン処理をディスクアレイ装置の内部処理と
して実行し、異常発生ディスク装置の復旧を試みる(図
5ステップS18)。
【0031】キャッシュリストア部21eは再試行部2
1dによる再試行の結果として、異常発生ブロックアド
レスが正常になると(図5ステップS19)、異常発生
ブロックアドレスにキャッシュメモリ部5上の当該常駐
領域から論理データをリストアすることを試みると同時
に(図5ステップS20)、正常に論理データをリスト
アすることができると(図5ステップS21)、異常情
報記憶部21aに保存された異常発生ディスク装置及び
異常発生ブロックアドレスの消去を要求する(図5ステ
ップS22)。
【0032】次に、読込み命令処理の場合、命令実行部
22は読込み命令処理においてキャッシュメモリ部5に
ヒットすると(図6ステップS31)、キャッシュメモ
リ部5のデータをホストコンピュータ1に転送し(図6
ステップS35)、ディスク装置へのアクセスを行わな
い(図6ステップS36)。
【0033】これに対し、キャッシュメモリ部5がミス
ヒットである場合(図6ステップS31)、ディスク装
置4−1〜4−4はそれぞれ書込まれているデータを対
応するディスク制御部3−1〜3−4に転送する(図6
ステップS32)。
【0034】命令実行部22は各ディスク制御部33−
1〜31−4から転送されてくるデータに対して、書込
み処理時とは逆に、データ統合及び冗長データ削除を実
施し(図6ステップS33)、キャッシュメモリ部5に
貯蔵すると同時に、ホストコンピュータ1に転送する
(図6ステップS34)。
【0035】常駐領域制御部21において、異常情報記
憶部21aはディスク装置4−1〜4−4のいずれかの
動作が異常であることを検出すると(図7ステップS4
1)、異常発生ディスク装置及びブロックアドレスを保
存すると同時に、常駐領域管理部21bに通知する(図
7ステップS42)。
【0036】常駐領域管理部21bは異常情報記憶部2
1aから通知を受けた異常発生ブロックアドレスをキャ
ッシュメモリ部5に常駐領域として登録する(図7ステ
ップS43)。
【0037】キャッシュローディング制御部21cはデ
ィスク装置の冗長性を生かして正常なディスク装置から
キャッシュメモリ上の常駐領域に、論理データをセーブ
する(図7ステップS44)。
【0038】異常が発生した読取り命令及びその後の読
取り命令は、(1)当該ブロックアドレス直前までの論
理ドライブアクセス、(2)当該ブロックアドレスの常
駐キャッシュアクセス、(3)当該ブロック直後以降の
論理ドライブアクセスの3アクセスに分解され、ホスト
コンピュータ1からのアクセスが処理される(図7ステ
ップS45)。
【0039】一方、再試行部21dは異常情報記憶部2
1aからエラー通知を受取ると、エラーが発生したディ
スク装置に対して、ホストコンピュータ1からディスク
装置4−1〜4−4へのデータ書込み動作の空き時間を
利用し、異常を検出したディスク装置における代替え位
置を割り振るリアサイン処理をディスクアレイ装置の内
部処理として実行し、異常発生ディスク装置の復旧を試
みる(図8ステップS46)。
【0040】キャッシュリストア部21eは再試行部2
1dによる再試行の結果として、異常発生ブロックアド
レスが正常になると(図8ステップS47)、異常発生
ブロックアドレスにキャッシュメモリ50上の当該常駐
領域から論理データをリストアする事を試みる(図8ス
テップS48)。
【0041】このとき同時に、キャッシュリストア部2
1eは正常に論理データをリストアすることができると
(図8ステップS49)、異常情報記憶部21aに保存
された当該異常発生ディスク装置及び当該異常発生ブロ
ックアドレスの消去を要求する(図8ステップS5
0)。
【0042】上述した処理動作では異常発生ブロックア
ドレスが1個の場合について述べたが、異常発生ブロッ
クアドレスが同一アドレスに2個ない限り、複数個存在
したとしても、さらに異なるドライブにおいて発生した
としても、上記1個の場合と同様に処理可能である。
【0043】図9は本発明の一実施例によるキャッシュ
メモリ付きディスクアレイ装置における書込み時のデー
タ生成の様子を説明するための図であり、図10は本発
明の一実施例によるキャッシュメモリ付きディスクアレ
イ装置における読込み時のデータ復元の様子を説明する
ための図である。これら図1と図9と図10とを参照し
て書込み時及び読込み時のデータ生成の様子について説
明する。
【0044】ホストコンピュータ1から書込み命令がキ
ャッシュメモリ付きディスクアレイ装置に対して送られ
てくると、ディスクアレイ制御部2はホストコンピュー
タ1からのデータ(1)〜(z)をデータ群DG1−1
〜DG1−4に振り分けてそれぞれディスク制御部3−
1〜3−4に分配する。
【0045】ディスク制御部3−1はディスク装置4−
1にデータ群DG1−1[データ(1),(4),
(7),(10),・・・,(u),(x)]を、ディ
スク制御部3−2はディスク装置4−2にデータ群DG
1−2[データ(2),(5),(8),(11),・
・・,(v),(y)]を、ディスク制御部3−3はデ
ィスク装置4−3にデータ群DG1−3[データ
(3),(6),(9),(12),・・・,(w),
(z)]をそれぞれ書込む。
【0046】また、ディスク制御部3−4はディスク装
置4−4にデータ(1),(2),(3),・・・,
(x),(y),(z)のパリティデータであるデータ
群DG1−4[データ(P1-3 ),(P4-6 ),(P7-
9 ),(P10-12 ),・・・,(Pu-w ),(Px-z
)]を書込む。
【0047】このパリティデータ(P1-3 ),(P4-6
),(P7-9 ),(P10-12 ),・・・,(Pu-w
),(Px-z )によって、(ディスク制御部3−1+
ディスク装置4−1)〜(ディスク制御部3−4+ディ
スク装置4−4)のうちのいずれか1か所の故障に対し
てデータ復旧が可能となる。
【0048】続いて、ホストコンピュータ1から読込み
命令がキャッシュメモリ付きディスクアレイ装置に対し
て送られてくると、ディスク制御部3−1〜3−4はデ
ィスク装置4−1〜4−4からデータ群DG2−1〜D
G2−4をディスクアレイ制御部2に送る。ディスクア
レイ制御部2はデータ(1)〜(z)に戻し、ホストコ
ンピュータ1に送る。
【0049】つまり、ディスク装置4−1からはデータ
群DG2−1[データ(1),(4),(7),(1
0),・・・,(u),(x)]が、ディスク装置4−
2からはデータ群DG2−2[データ(2),(5),
(8),(11),・・・,(v),(y)]が、ディ
スク装置4−3からはデータ群DG2−3[データ
(3),(6),(9),(12),・・・,(w),
(z)]がそれぞれ読出され、ディスクアレイ制御部2
でデータ(1)〜(z)に戻される。
【0050】また、ディスク装置4−4からは、(ディ
スク制御部3−1+ディスク装置4−1)〜(ディスク
制御部3−4+ディスク装置4−4)のうちのいずれか
1か所の故障に対してデータ復旧を行うために、データ
群DG2−4[パリティデータ(P1-3 ),(P4-6
),(P7-9 ),(P10-12 ),・・・,(Pu-w
),(Px-z )]が読出される。
【0051】図11は本発明の他の実施例によるキャッ
シュメモリ付きディスクアレイ装置の構成を示すブロッ
ク図である。図11において、本発明の他の実施例によ
るキャッシュメモリ付きディスクアレイ装置は命令実行
部62及びキャッシュメモリ常駐領域制御部61とから
なるキャッシュメモリ付きディスクアレイ制御部6と、
ディスク制御部31−1,31−2と、ディスク装置4
1−1,41−2と、キャッシュメモリ部5とから構成
されている。
【0052】本実施例によるキャッシュメモリ付きディ
スクアレイ装置はRAID−1方式であり、2台のディ
スク装置41−1,41−2には同じデータが書込ま
れ、両方のディスク装置41−1,41−2は協働して
冗長性を持つ。ディスク装置41−1,41−2の一方
をデータ用、他方をパリティ用と考えれば、本実施例は
本発明の一実施例によるキャッシュメモリ付きディスク
アレイ装置の如く、複数のディスク装置4−1〜4−4
に対してパリティを設ける場合の最も簡素な構成例とみ
なすことができる。本実施例によるエラー制御方法は上
述した本発明の一実施例と同様に行われるので、その説
明については省略する。
【0053】図12は本発明の別の実施例によるキャッ
シュメモリ付きディスクアレイ装置における書込み時の
データ生成の様子を説明するための図であり、図13は
本発明の別の実施例によるキャッシュメモリ付きディス
クアレイ装置における読込み時のデータ復元の様子を説
明するための図である。
【0054】これらの図12及び図13において、本発
明の別の実施例によるキャッシュメモリ付きディスクア
レイ装置はRAID−5方式であり、4台のディスク装
置42−1〜42−4は協働して冗長性を持つ。本実施
例においてはパリティデータの書込まれるディスク装置
が固定化されておらず、ディスク装置42−1〜42−
4のそれぞれに順番にパリティデータが割り振られる。
本実施例によるエラー制御方法も上述した本発明の一実
施例と同様に行われるので、その説明については省略す
る。
【0055】上記の各実施例では、RAID−3方式、
RAID−1方式、RAID−5方式の各ディスクアレ
イ装置について説明したが、本発明は複数のディスク装
置が冗長性を持つように備えられたディスクアレイ装置
ならば全て適用可能であり、RAID−2方式あるいは
RAID−4方式等のディスクアレイ装置であってもよ
い。
【0056】このように、ディスク装置4−1〜4−
4,41−1,41−2,42−1〜42−4とのデー
タ書込み動作またはデータ読込み動作のどちらかにおけ
る異常を検出すると、異常が検出されたディスク装置及
びブロックアドレスを記録しておき、異常発生ブロック
アドレスをキャッシュメモリ部5上の常駐領域として登
録するとともに、ディスク装置の冗長性を生かして正常
なディスク装置からキャッシュメモリ部5上の常駐領域
に異常発生ブロックの論理データをセーブする。
【0057】一方、ホストコンピュータ1からのデータ
書込み命令またはデータ読込み命令に対しては、異常発
生ブロックに関してはキャッシュメモリ部5上の常駐領
域と、その他のブロックに関してはキャッシュメモリ部
5またはディスク装置との間で、データ書込み動作また
はデータ読込み動作を行わせ、異常を検出したディスク
装置については代替え位置を割り振るリアサイン処理に
よって、異常発生ディスク装置を正常に読出せる状態に
復旧し、キャッシュメモリ部5上の常駐領域から論理デ
ータをリストアすることによって、ディスク装置におけ
る異常発生アドレスが同一のブロックアドレスに2個発
生しない限りデータ修復可能とすることができ、高性能
及び高信頼性を実現することができる。
【0058】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数のディスク装置を使用して冗長性を持つ構成とし、ホ
ストコンピュータからのデータ書込み命令及びデータ読
込み命令のいずれかに応じてキャッシュメモリを介して
ホストコンピュータと複数のディスク装置との間でデー
タ書込み動作及びデータ読込み動作のいずれかを行うキ
ャッシュメモリ付きディスクアレイ装置において、ディ
スク装置とのデータ書込み動作及びデータ読込み動作の
いずれかにおける異常を検出した時に当該異常を検出し
たディスク装置及びブロックアドレスを異常発生ディス
ク装置及び異常発生ブロックアドレスとして記憶させ、
異常発生ブロックアドレスをキャッシュメモリ上の常駐
領域として管理させ、正常なディスク装置からキャッシ
ュメモリ上の常駐領域に論理データをセーブさせ、異常
発生ブロックアドレスへのデータ書込み命令及びデータ
読込み命令のいずれかの入力時にキャッシュメモリ上の
常駐領域との間でデータ書込み動作及びデータ読込み動
作のいずれかを行わせかつ異常発生ブロックアドレス以
外のブロックアドレスへのデータ書込み命令及びデータ
読込み命令のいずれかの入力時にキャッシュメモリ及び
ディスク装置のいずれかとの間でデータ書込み動作及び
データ読込み動作のいずれかを行わせ、異常発生ディス
ク装置における代替え位置を割り振るリアサイン処理に
よって異常発生ディスク装置を正常に読出せる状態に復
旧する再試行を行わせ、再試行の結果として異常発生ブ
ロックアドレスが正常となった時にそのブロックアドレ
スに前記キャッシュメモリ上の常駐領域から論理データ
をリストアさせることによって、同一のブロックアドレ
スに異常発生アドレスが2個発生しない限りデータ修復
を行うことができ、高性能及び高信頼性を実現すること
ができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるキャッシュメモリ付き
ディスクアレイ装置の構成を示すブロック図である。
【図2】図1の常駐領域制御部の構成を示すブロック図
である。
【図3】本発明の一実施例によるキャッシュメモリ付き
ディスクアレイ装置の書込み命令処理を示すフローチャ
ートである。
【図4】本発明の一実施例によるキャッシュメモリ付き
ディスクアレイ装置の書込み命令処理を示すフローチャ
ートである。
【図5】本発明の一実施例によるキャッシュメモリ付き
ディスクアレイ装置の書込み命令処理を示すフローチャ
ートである。
【図6】本発明の一実施例によるキャッシュメモリ付き
ディスクアレイ装置の読込み命令処理を示すフローチャ
ートである。
【図7】本発明の一実施例によるキャッシュメモリ付き
ディスクアレイ装置の読込み命令処理を示すフローチャ
ートである。
【図8】本発明の一実施例によるキャッシュメモリ付き
ディスクアレイ装置の読込み命令処理を示すフローチャ
ートである。
【図9】本発明の一実施例によるキャッシュメモリ付き
ディスクアレイ装置における書込み時のデータ生成の様
子を説明するための図である。
【図10】本発明の一実施例によるキャッシュメモリ付
きディスクアレイ装置における読込み時のデータ復元の
様子を説明するための図である。
【図11】本発明の他の実施例によるキャッシュメモリ
付きディスクアレイ装置の構成を示すブロック図であ
る。
【図12】本発明の別の実施例によるキャッシュメモリ
付きディスクアレイ装置における書込み時のデータ生成
の様子を説明するための図である。
【図13】本発明の別の実施例によるキャッシュメモリ
付きディスクアレイ装置における読込み時のデータ復元
の様子を説明するための図である。
【符号の説明】
1 ホストコンピュータ 2 キャッシュメモリ付きディスクアレイ制御部 3−1〜3−4,31−1,31−2 ディスク制御部 4−1〜4−4,41−1,41−2,42−1〜42
−4 ディスク装置 5 キャッシュメモリ部 21 キャッシュメモリ常駐領域制御部 21a 異常情報記憶部 21b 常駐領域管理部 21c キャッシュローディング部 21d 再試行部 21e キャッシュリストア部 22 命令実行部
───────────────────────────────────────────────────── 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) G06F 12/12 503 G06F 12/12 503 12/16 320 12/16 320L G11B 20/18 512 G11B 20/18 512Z 570 570Z 574 574E 576 576C

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のディスク装置を使用して冗長性を
    持つ構成とし、ホストコンピュータからのデータ書込み
    命令及びデータ読込み命令のいずれかに応じてキャッシ
    ュメモリを介して前記ホストコンピュータと前記複数の
    ディスク装置との間でデータ書込み動作及びデータ読込
    み動作のいずれかを行うディスクアレイ装置であって、 前記ディスク装置とのデータ書込み動作及びデータ読込
    み動作のいずれかにおける異常を検出した時に当該異常
    を検出したディスク装置及びブロックアドレスを記憶す
    る異常情報記憶手段と、 前記異常情報記憶手段に記憶されたブロックアドレスを
    前記キャッシュメモリ上の常駐領域として管理する常駐
    領域管理手段と、 正常なディスク装置から前記キャッシュメモリ上の常駐
    領域に論理データをセーブするキャッシュローディング
    手段と、 前記異常情報記憶手段に記憶されたブロックアドレスへ
    の前記データ書込み命令及びデータ読込み命令のいずれ
    かの入力時に前記キャッシュメモリ上の常駐領域との間
    で前記データ書込み動作及びデータ読込み動作のいずれ
    かを行わせかつ当該ブロックアドレス以外のブロックア
    ドレスへの前記データ書込み命令及びデータ読込み命令
    のいずれかの入力時に前記キャッシュメモリ及び前記デ
    ィスク装置のいずれかとの間で前記データ書込み動作及
    びデータ読込み動作のいずれかを行わせる命令実行手段
    と、 前記異常を検出したディスク装置における代替え位置を
    割り振るリアサイン処理によって当該ディスク装置を正
    常に読出せる状態に復旧する再試行手段と、 前記再試行手段による再試行の結果として前記異常情報
    記憶手段に記憶されたブロックアドレスが正常となった
    時にそのブロックアドレスに前記キャッシュメモリ上の
    常駐領域から論理データをリストアするキャッシュリス
    トア手段とを有することを特徴とするキャッシュメモリ
    付きディスクアレイ装置。
  2. 【請求項2】 前記キャッシュメモリは、バッテリバッ
    クアップされていることを特徴とする請求項1記載のキ
    ャッシュメモリ付きディスクアレイ装置。
  3. 【請求項3】 前記キャッシュローディング手段は、前
    記ディスク装置の冗長性を生かして前記正常なディスク
    装置から前記キャッシュメモリ上の常駐領域に論理デー
    タをセーブするよう構成したことを特徴とする請求項1
    または請求項2記載のキャッシュメモリ付きディスクア
    レイ装置。
  4. 【請求項4】 前記複数のディスク装置は、RAID
    (RedundantArray of Inexpe
    ns−ive Disks)−1方式とRAID−2方
    式とRAID−3方式とRAID−4方式とRAID−
    5方式とのいずれかを用いて冗長性を持つ構成としたこ
    とを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか記載の
    キャッシュメモリ付きディスクアレイ装置。
  5. 【請求項5】 複数のディスク装置を使用して冗長性を
    持つ構成とし、ホストコンピュータからのデータ書込み
    命令及びデータ読込み命令のいずれかに応じてキャッシ
    ュメモリを介して前記ホストコンピュータと前記複数の
    ディスク装置との間でデータ書込み動作及びデータ読込
    み動作のいずれかを行うキャッシュメモリ付きディスク
    アレイ装置のエラー制御方法であって、 前記ディスク装置とのデータ書込み動作及びデータ読込
    み動作のいずれかにおける異常を検出した時に当該異常
    を検出したディスク装置及びブロックアドレスを異常発
    生ディスク装置及び異常発生ブロックアドレスとして記
    憶するステップと、 前記異常発生ブロックアドレスを前記キャッシュメモリ
    上の常駐領域として管理するステップと、 正常なディスク装置から前記キャッシュメモリ上の常駐
    領域に論理データをセーブするステップと、 前記異常発生ブロックアドレスへの前記データ書込み命
    令及びデータ読込み命令のいずれかの入力時に前記キャ
    ッシュメモリ上の常駐領域との間で前記データ書込み動
    作及びデータ読込み動作のいずれかを行わせかつ前記異
    常発生ブロックアドレス以外のブロックアドレスへの前
    記データ書込み命令及びデータ読込み命令のいずれかの
    入力時に前記キャッシュメモリ及び前記ディスク装置の
    いずれかとの間で前記データ書込み動作及びデータ読込
    み動作のいずれかを行わせるステップと、 前記異常発生ディスク装置における代替え位置を割り振
    るリアサイン処理によって前記異常発生ディスク装置を
    正常に読出せる状態に復旧する再試行を行うステップ
    と、 前記再試行の結果として前記異常発生ブロックアドレス
    が正常となった時にそのブロックアドレスに前記キャッ
    シュメモリ上の常駐領域から論理データをリストアする
    ステップとを有することを特徴とするエラー制御方法。
  6. 【請求項6】 前記キャッシュメモリは、バッテリバッ
    クアップされていることを特徴とする請求項5記載のエ
    ラー制御方法。
  7. 【請求項7】 前記キャッシュローディング手段は、前
    記ディスク装置の冗長性を生かして前記正常なディスク
    装置から前記キャッシュメモリ上の常駐領域に論理デー
    タをセーブするよう構成したことを特徴とする請求項5
    または請求項6記載のエラー制御方法。
  8. 【請求項8】 前記複数のディスク装置は、RAID
    (RedundantArray of Inexpe
    ns−ive Disks)−1方式とRAID−2方
    式とRAID−3方式とRAID−4方式とRAID−
    5方式とのいずれかを用いて冗長性を持つ構成としたこ
    とを特徴とする請求項5から請求項7のいずれか記載の
    エラー制御方法。
  9. 【請求項9】 複数のディスク装置を使用して冗長性を
    持つ構成とし、ホストコンピュータからのデータ書込み
    命令及びデータ読込み命令のいずれかに応じてキャッシ
    ュメモリを介して前記ホストコンピュータと前記複数の
    ディスク装置との間でデータ書込み動作及びデータ読込
    み動作のいずれかを行うキャッシュメモリ付きディスク
    アレイ装置のエラー制御プログラムを記録した記録媒体
    であって、前記エラー制御プログラムは前記キャッシュ
    メモリ付きディスクアレイ装置に、前記ディスク装置と
    のデータ書込み動作及びデータ読込み動作のいずれかに
    おける異常を検出した時に当該異常を検出したディスク
    装置及びブロックアドレスを異常発生ディスク装置及び
    異常発生ブロックアドレスとして記憶させ、前記異常発
    生ブロックアドレスを前記キャッシュメモリ上の常駐領
    域として管理させ、正常なディスク装置から前記キャッ
    シュメモリ上の常駐領域に論理データをセーブさせ、前
    記異常発生ブロックアドレスへの前記データ書込み命令
    及びデータ読込み命令のいずれかの入力時に前記キャッ
    シュメモリ上の常駐領域との間で前記データ書込み動作
    及びデータ読込み動作のいずれかを行わせかつ前記異常
    発生ブロックアドレス以外のブロックアドレスへの前記
    データ書込み命令及びデータ読込み命令のいずれかの入
    力時に前記キャッシュメモリ及び前記ディスク装置のい
    ずれかとの間で前記データ書込み動作及びデータ読込み
    動作のいずれかを行わせ、前記異常発生ディスク装置に
    おける代替え位置を割り振るリアサイン処理によって前
    記異常発生ディスク装置を正常に読出せる状態に復旧す
    る再試行を行わせ、前記再試行の結果として前記異常発
    生ブロックアドレスが正常となった時にそのブロックア
    ドレスに前記キャッシュメモリ上の常駐領域から論理デ
    ータをリストアさせることを特徴とするエラー制御プロ
    グラムを記録した記録媒体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100697761B1 (ko) 2004-11-08 2007-03-21 후지쯔 가부시끼가이샤 디스크 어레이 장치와 그 데이터의 리커버리 방법 및 데이터 리커버리 프로그램을 기록한 기록 매체
US7809979B2 (en) 2005-03-15 2010-10-05 Fujitsu Limited Storage control apparatus and method
US7895476B2 (en) 2006-12-12 2011-02-22 Fujitsu Limited Data relay device, storage device and data-relay method
CN116860184A (zh) * 2023-09-04 2023-10-10 苏州浪潮智能科技有限公司 磁盘读写加速方法、装置、阵列卡、服务器、设备和介质

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