JP2002175157A - ディスクアレイ装置 - Google Patents
ディスクアレイ装置Info
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- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/08—Error detection or correction by redundancy in data representation, e.g. by using checking codes
- G06F11/10—Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's
- G06F11/1076—Parity data used in redundant arrays of independent storages, e.g. in RAID systems
- G06F11/1096—Parity calculation or recalculation after configuration or reconfiguration of the system
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Abstract
ように、性能の低下や新たにコストを発生させることな
くディスアレイ装置のディスク容量を増加することを目
的とする。 【解決手段】 プロセッサ1は、ディスクアレイを構成
するHDD11−0〜HDD11−3の交換が行われる
と、データ構造テーブル6を参照して交換されたHDD
のフォーマットを行うとともに、このHDDのフォーマ
ット後に発生する空き領域にメモリ空間を割当てて、デ
ィスクアレイ装置100のメモリ容量の増加を行う。
Description
スク装置を備え、ネットワークを介してホストコンピュ
ータからの書込み及び読み出し要求を処理するディスク
アレイ装置に関する。
クドライブ(以下、HDDと称する。)を備え、ホスト
コンピュータからのアクセスに基づきデータの書込み及
び読出しを実行するディスク装置の一種であるが、複数
のHDDを仮想的に1台のHDDとして扱うことによ
り、多量のデータを記憶させるとともに、ホストコンピ
ュータには1台の大容量の記憶装置として認識させるこ
とを特徴としている。このようなディスクアレイ装置の
ディスク容量は、ディスクアレイを構成する複数のHD
Dのデータ格納容量によって決定され、各HDDの格納
容量が大きければ大きいほど、ディスクアレイ装置全体
としての記憶容量は大きなものとなる。しかしながら、
記憶容量は無限でないため何れは容量不足となり、デー
タの更なる書込みが出来なくなるといった問題が発生す
る。この問題に対処するため、格納した全データのバッ
クアップをとり、より容量の大きなHDDへ交換した後
にバックアップしたデータを書き戻す方法と、ディスク
アレイ装置を新たに増設する方法の2つの方法が考えら
れている。
データ容量不足への対処方法にもまだ解決すべき課題が
残されている。例えば、データのバックアップをとり、
容量の大きなHDDへ変更した後にバックアップしたデ
ータを書き戻す方法では、バックアップを取るための記
憶媒体を用意する必要があるだけでなく、バックアップ
を取るために膨大な時間を要し、このバックアップ中は
ディスクアレイ装置へのアクセスが一切出来ないことで
ある。特に、近年はHDDのデータ格納容量が著しく増
加していることから、このバックアップに要する時間も
長期化しており、システム運用上の弊害となっている。
一方、ディスクアレイ装置を増設する方法では、高価な
ディスクアレイ装置をさらに準備することになりコスト
の面で難点がある。本発明は、上記事情を考慮してなさ
れたもので、バックアップ及びディスクアレイ装置の増
設を必要とせずにディスク容量を増加させることが可能
なディスクアレイ装置を提供することを目的とする。
め、請求項1にかかる発明では、複数のディスクドライ
ブと、該ディスクドライブに対するデータの書込み及び
読出し処理を行うディスクコントローラを備えたディス
クアレイ装置において、前記ディスクドライブのデータ
格納領域を示したデータ格納領域テーブルと、前記ディ
スクドライブが交換されると、前記データ格納領域テー
ブルに基づき該ディスクドライブのフォーマットを実行
するとともに、フォーマット後に空き領域がある場合に
は、該空き領域にアドレス空間を割当てるプロセッサと
を備えたことを特徴とする。このように構成することに
より、ディスクドライブの空き領域を利用し、ディスク
アレイ装置のディスク容量を稼動性能に影響を与えるこ
となく増加することが可能となる。また、請求項2に記
載の発明では、前記プロセッサが、前記アドレス空間を
割当てた空き領域を独立したディスク装置として扱うこ
とを特徴とする。このように構成することにより、ディ
スクドライブの空き領域を独立したディスク装置として
利用可能となるため、ディスクアレイ装置のディスク容
量を増加させるとともに、新たなディスク装置を増設し
たのと同じ効果が得られる。
ロセッサが、アドレス空間を割当てた空き領域を有する
ディスクドライブが複数存在している場合、少なくとも
1つの前記空き領域に冗長データを記憶させることを特
徴とする。このように構成することにより、ディスクア
レイ装置の信頼性を低下させることなくディスク容量を
増加することが可能となる。
明の実施の形態について説明する。図1は標準的なディ
スクアレイ装置の構成を示した図であり、ディスクアレ
イ装置100には、ホストコンピュータ(図示せず)か
らの書込み及び読み出し要求を処理するディスクコント
ローラ10と4台のHDD11−0〜11−3から構成
されている。そして、ディスクコントローラ10は、デ
ィスクコントローラ10の動作を制御するプロセッサ
1、HDD11−0〜11−3に記憶されているデータ
の一部を保持するとともに、書込み読出し処理の際に利
用されるキャッシュメモリ2、不揮発性メモリ3、HD
D11−0〜11−3とのデータ送受信を行うためのデ
ィスクインタフェース(以下、ディスクI/Fと称す
る。)4−0〜4−3、そしてホストコンピュータとの
データ送受信を行うためのホストインタフェース(以
下、ホストI/Fと称する。)5とを有している。な
お、ここで説明するディスクアレイ装置は、RAID
(Redundant Arraysof Inexpensive Disks)と呼ば
れる技術が適用されたもので、この技術は1台のHDD
が故障した場合でも、呼称したHDDに記憶されていた
データを復元可能なことを特徴としている。
障した場合でも、データの復元が可能な特徴を利用して
データ容量の増加を実現している。更にここででは、R
AIDレベル3を適用したディスクアレイ装置として説
明する。RAIDレベル3では、1台のHDDをパリテ
ィデータのみを記憶するために利用するもので、本実施
の形態のディスクアレイ装置100の場合では、HDD
11−0〜11−2に本来のデータを固定長(例えば、
256Kバイト)のストライピングされたデータ(以
下、ストライピングデータと称する。)に分けて記憶さ
せ、HDD11−3には、前記ストライピングデータの
排他的論理輪演算を行って得たパリティデータを記憶さ
せることになる。まず、一般的なディスクコントローラ
10の処理について説明する。ホストコンピュータより
ホストI/F5を介して書込み要求を受取ると、この書
込み要求は一旦キャッシュメモリ2に保存され、プロセ
ッサ1の制御のもとで予め定められた固定長のデータに
分解されるとともに、ストライピンググループ単位でパ
リティデータが計算される。以上の処理が完了すると、
プロセッサ1は各インタフェース4−0〜4−1を介し
てストライピングされたデータをHDD11−0〜11
−2へ、またパリティデータを11−3へと記憶させ
る。
を受取った場合は、ストライピングされたデータをHD
D11−0〜11−2より読出し、元のデータに復元し
てから前記ホストコンピュータへ送信する。このような
書込みと読出し制御は断続的に行われると、記憶媒体の
劣化によってハードディスクに故障が発生したり、また
耐用年数の経過に伴って交換されることがある。ここで
は、HDD11−1に故障が発生したとする。このと
き、故障したHDD11−1と同じHDDがない場合に
は、記憶容量の大きな別のHDDに交換される。する
と、ディスクコントローラ10は交換されたHDDに対
してフォーマッティングを掛けるが、ディスクコントロ
ーラ10はHDD11−0、HDD11−2、およびH
DD11−3のメモリ空間に合わせてフォーマッティン
グを行うため、一部の記憶領域が空き領域となってしま
い、全く使用されないことになる。本発明のもう一つの
特徴は、この空き領域となったメモリ空間を有効活用し
てメモリ容量を増加させる点にある。以下、メモリ容量
の増加プロセスについて説明する。まず、上述と同様に
HDD11−1に故障が発生し、これよりもメモリ容量
の大きなHDDに交換されたとすると、ディスクコント
ローラ10のプロセッサ1はデータ構造に従い、交換さ
れたHDDに対するフォーマッティングを実行する。
11−3)は各ディスクインタフェース4−0〜4−3
に接続されたHDDを示す番号であり、交換されたHD
DもHDD11−1となるが、新旧のHDDの関係を分
かりやすくするため、交換後のHDD11−1を新HD
D11−1と呼ぶことにする。このデータ構造は、図2
に示したように不揮発性メモリ3内にデータ構造テーブ
ル6として保持されており、HDD11−0〜11−3
それぞれのデータ格納領域を示す情報を保持している。
プロセッサ1は、このデータ構造テーブル6を参照し
て、データ格納領域を割り振る。即ち、データ構造テー
ブル6には、データ格納領域6−1とデータ格納領域6
−2が規定されていることから、図3に示すようにデー
タ格納領域6−1とデータ格納領域6−2、そして空き
領域6−3が作成される。そして、新HDD11−1に
対するフォーマッティングが完了すると、プロセッサ1
は正常なハードディスクであるHDD11−0、HDD
11−2に記憶されているストライピングデータと、H
DD11−3に記憶されているパリティデータデータか
ら故障したHDD11−1に記憶されていたデータを復
元し、新HDD11−1への書込みを行う。
プロセッサ1は空き領域6−3に対してメモリ空間を割
当て、本来は未使用とままとなっていた空き領域6−3
をデータの書込み、読出しに利用することが可能とな
る。なお、前述の説明では、新HDD11−1へのデー
タ復元処理が完了した後に、新HDD11−1に空き領
域6−3に対してアドレス空間を割当てる処理を行うと
しているが、データ格納領域6−1及びデータ格納領域
6−2の割当て後に行っても構わない。この結果、空き
領域6−3を単独のディスク装置、即ちディスクアレイ
を構成するHDD11−0〜11−3のデータ格納領域
6−1及びデータ格納領域6−2とは独立したディスク
装置として利用することが可能となり、よって、データ
格納領域6−1及びデータ格納領域6−2の未使用領域
が無くなった場合でも、バックアップ等によってディス
クアレイ装置100へ影響を与えることなく、メモリ容
量の増加を行うことが可能となる。また、HDD11−
0〜11−3と全てのハードディスクが交換された場合
には、プロセッサ1は交換された4台のHDD(ここで
は、交換されたハードディスクをHDD11−4〜11
−7として説明する。)の空き領域からディスクアレイ
を構成しても構わない。
域が1つ増加することになる。なお、上述の例では、R
AIDレベル3を対象に説明したが、本発明の技術は同
一データを2台のHDDに記憶されせるミラー方式を定
義したRAIDレベル1にも適用可能である。以下、R
AIDレベル1を適用したディスクアレイ装置について
説明する。図4はミラー化されたディスク構成を持つデ
ィスクアレイ装置101の概略構成を示した図であり、
HDD11−0とHDD11−1が1つのミラーディス
ク7−1を構成し、HDD11−2とHDD11−3が
他のリラーディスク7−2を構成している。そして、こ
こでも同様にHDD11−1に故障が発生し、故障した
HDD11−1は新HDD11−1に交換されたものと
して説明する。このHDDの交換により、プロセッサ1
はデータ構造テーブル6に定義されたデータ構造を参照
して新HDD11−1に対してフォーマットを行う。フ
ォーマット処理が完了すると、プロセッサ1は正常なデ
ータをHDD11−0から一旦読出し、キャッシュメモ
リ2を介して新HDD11−1への書込みを行ってデー
タの復元を完了させ、続いて空き領域6−3に対してア
ドレス空間を割当てる処理を実施する。
置として扱うことが可能となり、各データ格納領域6−
1とデータ格納領域6−2のみ使用領域が無くなった場
合に備えることが可能となる。なお、この例でも同様
に、HDD11−0とHDD11−1が交換されて双方
に空き領域6−3が生じた場合には、2つの空き領域6
−3を合わせてミラーリンググループを構成しても構わ
ない。なお言うまでもないが、本発明によれば、これま
では使われることのなかったHDDの空き領域を利用し
てメモリ容量の増加を図るため、資源の有効活用という
効果も得ることができる。
ディスクの交換によって生じる空き領域を利用してメモ
リ容量の増加を図るため、本来使用されているメモリ領
域が全て使用されてしまった場合でも、バックアップ等
のディスクアレイ装置の性能を低下させることなく、ま
た余計なコストを発生することなく、メモリ容量の増加
を行うことが可能となる。
タ格納領域を示す図。
装置の概略構成を示す図。
Claims (3)
- 【請求項1】 複数のディスクドライブと、該ディスク
ドライブに対するデータの書込み及び読出し処理を行う
ディスクコントローラを備えたディスクアレイ装置にお
いて、 前記ディスクドライブのデータ格納領域を示したデータ
格納領域テーブルと、 前記ディスクドライブが交換されると、前記データ格納
領域テーブルに基づき該ディスクドライブのフォーマッ
トを実行するとともに、フォーマット後に空き領域があ
る場合には、該空き領域にアドレス空間を割当てるプロ
セッサとを備えたことを特徴とするディスクアレイ装
置。 - 【請求項2】 前記プロセッサは、前記アドレス空間を
割当てた空き領域を独立したディスク装置として扱うこ
とを特徴とする請求項1記載のディスクアレイ装置。 - 【請求項3】 前記プロセッサは、アドレス空間を割当
てた空き領域を有するディスクドライブが複数存在して
いる場合、少なくとも1つの前記空き領域に冗長データ
を記憶させることを特徴とする請求項1記載のディスク
アレイ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000373965A JP2002175157A (ja) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | ディスクアレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000373965A JP2002175157A (ja) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | ディスクアレイ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002175157A true JP2002175157A (ja) | 2002-06-21 |
Family
ID=18843249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000373965A Pending JP2002175157A (ja) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | ディスクアレイ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002175157A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008521074A (ja) * | 2004-11-05 | 2008-06-19 | データ ロボティクス インコーポレイテッド | 種々のサイズの格納デバイスを許容する動的にアップグレード可能な故障許容格納システムおよび方法 |
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-
2000
- 2000-12-08 JP JP2000373965A patent/JP2002175157A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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