JP2002175158A - ディスクアレイ装置におけるデータ修復方法及びディスクアレイコントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ディスクアレイのディスク領域のうちファイル
システムにて実際に使用されている領域のみを対象にデ
ィスクドライブのデータ修復を行うことにより、データ
修復処理に要する時間を短縮し、これによりディスクド
ライブの多重障害となる危険性を低減して、ディスクア
レイ装置の信頼性を向上する。 【解決手段】ディスクアレイを構成する複数のＨＤＤの
うちの１つが故障したために、故障したＨＤＤ内のデー
タを当該ＨＤＤに代えて用いられるＨＤＤに修復する場
合に、ディスクアレイのディスク領域の各ストライプに
ついて、ディスク資源管理テーブルに基づいて、そのス
トライプがファイルシステムにより使用されているか否
かを判定し（Ｓ２１，Ｓ２２）、ファイルシステムによ
り使用されているストライプに対してのみＲＡＩＤ機能
によりデータを修復する（Ｓ２３〜Ｓ２５）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＲＡＩＤ（Redund
ant Arrays of Inexpensive Disks）構成のディスクア
レイ装置におけるデータ修復方法に係り、特にディスク
アレイを構成するメンバーのディスクドライブが故障し
た場合に好適なデータ修復方法及びディスクアレイコン
トローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にディスクアレイ装置は、複数のデ
ィスクドライブ、問えば磁気ディスク装置（以下、ＨＤ
Ｄと称する）から構成されるディスクアレイと、このデ
ィスクアレイ内の各ＨＤＤ（メンバーＨＤＤ）に対する
アクセスを制御するディスクアレイコントローラとを備
え、当該各ＨＤＤを並列に動かして読み出し／書き込み
を分散して実行することでアクセスの高速化を図ると共
に、冗長構成によって信頼性の向上を図るようにした外
部記憶装置として知られている。

【０００３】上記ディスクアレイコントローラは、ホス
ト計算機から転送される書き込みデータに対して、デー
タ訂正情報としての冗長データを生成し、上記複数のＨ
ＤＤのうちのいずれかに書き込むようになっている。こ
れにより、複数のＨＤＤのうちの１台の故障に対し、こ
の冗長データと残りのＨＤＤのデータを用いて故障した
ＨＤＤのデータを修復することを可能としている。

【０００４】データ冗長化の手法の１つとして、ＲＡＩ
Ｄの手法が知られている。ＲＡＩＤ手法では、ＲＡＩＤ
のデータと冗長データとの関連において、種々のＲＡＩ
Ｄレベルに分類されている。ＲＡＩＤレベルの代表的な
ものにレベル３とレベル５がある。

【０００５】レベル３（ＲＡＩＤレベル３）では、ホス
ト計算機から転送される更新データ（書き込みデータ）
を分割して、その分割された更新データ間の排他的論理
和演算を行うことで冗長データとしてのパリティデータ
を生成し、当該パリティデータで複数のＨＤＤのいずれ
かに書き込まれている元のパリティデータを更新する。
一方、レベル５（ＲＡＩＤレベル５）では、ホスト計算
機から転送される更新データ（新データ）と、当該更新
データの格納先となるＨＤＤ内領域に格納されている更
新前のデータ（旧データ）と、当該更新データの格納先
に対応する別のＨＤＤの領域に格納されている更新前の
パリティデータ（旧パリティデータ）との間の排他的論
理和演算を行うことで、更新されたパリティデータ（新
パリティデータ）を生成し、当該更新パリティデータで
元のパリティデータを更新する。

【０００６】このようなＲＡＩＤ構成のディスクアレイ
装置では、ディスクアレイ内のメンバーＨＤＤが故障し
た場合に、故障したＨＤＤ以外のＨＤＤから、ディスク
アレイのディスク領域を管理する単位であるストライプ
毎にデータを読み出して、それらのデータの排他的論理
和演算を行うＲＡＩＤの機能により、故障したＨＤＤの
すべての領域のデータを、故障したＨＤＤに代えて用い
られるＨＤＤ内に修復することができる。この故障した
ＨＤＤに代えて用いられるＨＤＤは、故障したＨＤＤと
交換して用いられるＨＤＤ、またはディスクコントロー
ラに予め接続されていて、故障したＨＤＤの代替として
割り付けられるスペアＨＤＤである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、ＲＡＩＤ
構成のディスクアレイ装置では、ＨＤＤが故障しても、
故障したＨＤＤのデータを元通りに修復することができ
る。

【０００８】ところが従来のディスクアレイ装置では、
故障したＨＤＤ内のデータを元通りに修復するのに、す
べてのＨＤＤ領域のデータをＲＡＩＤの機能により修復
していた。このため、近年のようにＨＤＤ容量が増加す
るのに伴い、データの修復に非常に時間がかかるという
問題があった。

【０００９】また、データ修復をしている最中は、一般
にＲＡＩＤによるデータの冗長性が損なわれる。このた
め、修復に時間がかかるほど更に他のＨＤＤ故障も発生
しやすくなって、データ修復不能となり、データが消失
する危険性が高まる。また、故障したＨＤＤのデータを
修復するためには、その他のＨＤＤの全領域を読み出す
必要がある。もし、この読み出しの対象となるＨＤＤに
てメディア障害（ＨＤＤの部分的な障害）が発生する
と、ＨＤＤの多重障害となってデータ修復不能となるた
め、ディスクアレイのディスク領域（ディスクボリュー
ム）の閉塞またはデータ修復処理の継続不能となる。こ
れによりディスクアレイ装置の信頼性が低下する。

【００１０】ところが本発明者は、ディスクアレイ装置
を利用するホスト計算機のファイルシステムが実際に使
用しているＨＤＤ領域以外は、データ修復処理は必ずし
も必要でないことを想到するに至った。そこで、ファイ
ルシステムが実際に使用しているＨＤＤ領域（ディスク
領域）のみを対象にＨＤＤ（ディスクドライブ）のデー
タ修復を行うならば、データ修復処理に要する時間を短
縮して、ＨＤＤ故障などの危険性を減らすことが可能と
なる。しかし、従来のディスクアレイ装置は、ホスト計
算機のファイルシステムが実際に使用しているＨＤＤ領
域を知ることができず、したがってファイルシステムが
使用しているＨＤＤ領域のみを対象にＨＤＤのデータ修
復を行うことはできない。

【００１１】また、ＨＤＤのメディア障害、つまりＨＤ
Ｄの部分的な障害であるセクタブロックの障害を早期に
検出しこれを修復する目的で、周期的にＨＤＤの内容を
読み出して検査するＨＤＤメディア検査処理が一般に知
られている。しかし従来のディスクアレイ装置では、フ
ァイルシステムが使用しているＨＤＤ領域が不明のた
め、ＨＤＤの全領域について読み出し検査をする必要が
あった。このため、故障したＨＤＤのデータの修復処理
の場合と同様に、検査に非常に時間を要するという問題
があった。

【００１２】また、メディア障害を発見した際には、そ
の障害箇所のセクタブロックを他のセクタブロックに代
替する処理を行い、その代替先のブロック内に、代替元
のデータを修復する必要がある。しかし、このデータ修
復が行えるのは、ＲＡＩＤの機能によりデータの冗長性
が確保されている場合に限られる。したがって、ＨＤＤ
故障などに起因して行われるデータの修復中は、ＨＤＤ
メディア検査処理にてメディア障害を見つけても修復す
ることができず、ディスクアレイ装置の信頼性が低下す
るという問題もあった。

【００１３】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
でその目的は、ディスクアレイのディスク領域のうちフ
ァイルシステムにて実際に使用されている領域と使用さ
れていない領域とを区別して処理することで、ディスク
アレイ装置の信頼性を向上できるようにすることにあ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、ディスクアレ
イのディスク領域を論理ブロック単位に管理するファイ
ルシステムを備えたホスト計算機から、当該ファイルシ
ステムにより使用されている論理ブロックまたは当該論
理ブロックを含むストライプを示す第１のディスク資源
管理情報を取得するステップと、上記第１のディスク資
源管理情報から上記ディスク領域内の各ストライプ毎に
ファイルシステムにより使用されている論理ブロックを
含むか否かを示す第２のディスク資源管理情報を生成し
てディスクアレイ装置内に保持するステップと、ディス
クアレイを構成する複数のディスクドライブのうちの１
つが故障した場合、上記ディスク領域のすべてのストラ
イプについて、ファイルシステムにより使用されている
論理ブロックを含む第１のストライプであるか、或いは
ファイルシステムにより使用されている論理ブロックを
含まない第２のストライプであるかを、上記第２のディ
スク資源管理情報に基づいて判定するステップと、この
判定ステップで第１のストライプであると判定された場
合だけ、当該ストライプを対象にＲＡＩＤ機能によりデ
ータを修復するステップとを備えたことを特徴とする。

【００１５】このような構成においては、ディスクアレ
イ装置内の例えばディスクアレイコントローラにて、ホ
スト計算機から第１のディスク資源管理情報が取得さ
れ、当該情報から第２のディスク資源管理情報が生成さ
れてディスクアレイ装置内の例えばディスクアレイコン
トローラに保持される。もし、ディスクドライブの１つ
が故障した場合、ファイルシステムが実際に使用してい
る論理ブロックを含んでいることが第２のディスク資源
管理情報によって示されているストライプ（第２のスト
ライプ）だけを対象に、当該ディスクドライブのＲＡＩ
Ｄ機能によるデータ修復が行われる。

【００１６】このように、ファイルシステムが実際に使
用している領域だけに絞って、故障したディスクドライ
ブのデータ修復を行うことにより、データ修復に要する
処理時間を短縮することができる。ここで、ファイルシ
ステムが使用していないストライプには、修復すべき有
効なデータは格納されていない。したがって、ＲＡＩＤ
機能によるデータ修復を行わなくても何ら問題はない。
また、データ修復に要する処理時間を短縮したことで、
その結果としてディスクドライブの多重障害によるディ
スク領域（ディスクボリューム）の閉塞など致命的な障
害となる危険性を低減することができる。

【００１７】ホスト計算機から取得した第１のディスク
資源管理情報は、当該情報を取得した直前までの論理ブ
ロックの使用状況を表す。したがって、それ以降に発生
したファイルの更新（ディスクアレイ装置へのデータ書
き込み）については反映されていない。しかし、ファイ
ルの更新の度に最新の第１のディスク資源管理情報をホ
スト計算機から取得するのは大幅な性能低下となる。

【００１８】そこで、ホスト計算機からのデータ書き込
み要求をディスクアレイ装置が受け取った場合、つまり
ディスクアレイ装置でのファイル更新が発生する場合、
当該データ書き込み要求に基づいて、ディスクアレイ装
置にて保持している第２のディスク資源管理情報を、ス
トライプの最新の使用状況を表すようにディスクアレイ
装置自身が更新するとよい。

【００１９】また、ファイルシステムが使用していない
ストライプに対しては、ＲＡＩＤ機能によるデータ修復
に代えて予め定められた固定データを書き込むようにし
てもよい。このように、ファイルシステムが使用してい
ないストライプに固定データを書き込むことで、ＲＡＩ
Ｄ機能によるデータ修復を行うことなく、ＲＡＩＤにお
けるデータと冗長データとの整合性を得ることができ
る。しかも、ファイルシステムが使用していないストラ
イプには、修復すべき有効なデータは格納されていない
ため、当該ストライプに固定データを書き込んでも何ら
問題はない。また、固定データの書き込みでは、ＲＡＩ
Ｄ機能によるデータ修復とは異なって、ディスクドライ
ブ（正常なディスクドライブ）からのデータ読み出しが
行われないため、処理時間が短くて済む。更に、正常な
ディスクドライブからのデータ読み出しが行われないこ
とにより、ディスクドライブの多重障害となる危険性が
大幅に低下する。この理由は次の通りである。

【００２０】故障したディスクドライブのデータを例え
ばＲＡＩＤレベル５の方法により修復するには、他の全
ての正常なディスクドライブ内のデータを読み出してか
らそれらの排他的論理和を計算し、その結果を、故障し
たディスクドライブに代えて用いられるディスクドライ
ブ、例えば故障したディスクドライブと交換して用いら
れるディスクドライブまたは故障したディスクドライブ
の代替用として予め割り付けられているスペアディスク
ドライブに書き込む必要がある。したがって、正常なデ
ィスクドライブからのデータ読み出しで万一メディア障
害などが発生すると、データの修復作業ができなくな
り、その結果としてディスクアレイのディスク領域（デ
ィスクボリューム）が閉塞したりデータ修復処理が不能
な状態となってしまう。これに対して本発明では、ファ
イルシステムにて使用されていないストライプについて
は、データの修復作業において上記した正常なディスク
ドライブからのデータ読み出しを行わないため、ディス
クドライブの多重障害となる危険性が大幅に低下して、
ディスクアレイ装置の信頼性が一層向上する。

【００２１】また、ファイルシステムが使用していない
ストライプに対しては、データ修復ステップをスキップ
して、ＲＡＩＤ機能によるデータ修復は勿論、上記した
固定データの書き込みによる修復も行わないようにして
も構わない。この場合、固定データの書き込みによる修
復を行う場合より、更に処理時間を短縮できる。その結
果、ディスクドライブの多重障害となる危険性を低減で
き、更にはホスト計算機からのアクセスに対する性能低
下を最小限の時間に短縮できる。但し、ファイルシステ
ムにより使用されていないストライプについては、ＲＡ
ＩＤにおけるデータと冗長データとの整合性が得られな
くなる。

【００２２】そこで、ホスト計算機からデータ書き込み
要求を受け取った場合、当該要求で指定されたデータ書
き込み先が属するストライプが第２のストライプである
ならば、即ちファイルシステムが使用していないストラ
イプであるならば、データ書き込み要求で指定される書
き込みデータと予め定められている固定データとから当
該ストライプの冗長データを生成し、書き込みデータと
固定データとこの生成された冗長データとをデータ書き
込み先が属するストライプに書き込むとよい。

【００２３】また本発明は、ディスクアレイ内の各ディ
スクドライブの記憶内容を読み出すことにより当該ディ
スクドライブの部分的な障害を検出するメディア検査処
理を実行する場合に、ディスクアレイのディスク領域の
すべてのストライプについて第１のストライプである
か、或いは第２のストライプであるかを判定し、第１の
ストライプ、即ちファイルシステムが使用しているスト
ライプについてのみ、ディスクドライブからのデータ読
み出しを含むメディア検査を実行し、このメディア検査
で障害が検出された箇所のデータをＲＡＩＤ機能により
修復するようにしたことをも特徴とする。

【００２４】このように、ファイルシステムにて使用さ
れているストライプのみ抽出してメディア検査をするこ
とにより、その検査に要する処理時間を短縮することが
できる。また、処理時間を短縮したことで、その結果と
してメディア障害をより早期に見つけることが可能とな
り、ディスクドライブの信頼性向上が図れる。これによ
りディスクアレイ装置の信頼性も向上する。

【００２５】また本発明は、上記メディア検査処理を全
てのストライプについてストライプ毎に順次実行し、デ
ィスクドライブの部分的な障害が検出された場合には、
障害が検出された箇所を含むストライプが第１または第
２のストライプのいずれであるかを判定し、第１のスト
ライプの場合で、即ちファイルシステムが使用している
ストライプである場合で、障害が検出されたディスクド
ライブ以外のディスクドライブが正常な場合には、障害
が検出された箇所のデータをＲＡＩＤ機能により修復
し、第２のストライプの場合で、即ちファイルシステム
が使用していないストライプである場合には、障害が検
出された箇所のデータを固定データにより修復すること
をも特徴とする。

【００２６】このように、メディア検査で障害が検出さ
れた箇所を含むストライプがファイルシステムにより使
用されている場合で、且つ障害が検出されたディスクド
ライブ以外のディスクドライブが正常な場合だけ、障害
が検出された箇所のデータをＲＡＩＤ機能により修復す
る。これに対し、障害が検出された箇所を含むストライ
プがファイルシステムにより使用されていない場合に
は、そのストライプ内のデータを保持している必要はな
いため、障害が検出されたディスクドライブ以外のディ
スクドライブが正常であるか否かに無関係に、つまりＲ
ＡＩＤ機能によるデータの冗長性が確保されているか否
かに無関係に、障害が検出された箇所のデータを強制的
に固定データにより修復することで、メディア障害の修
復できる可能性が大幅に向上してディスクドライブの信
頼性を向上し、これによりディスクアレイ装置の信頼性
も向上する。

【００２７】なお、以上の方法に係る発明は、装置（デ
ィスクアレイコントローラ、または同ディスクアレイコ
ントローラを備えたディスクアレイ装置、または同ディ
スクアレイ装置を備えた計算機システム）に係る発明と
しても成立する。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき
図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に
係るディスクアレイ装置を備えた計算機システムの構成
を示すブロック図である。図１の計算機システムは、ホ
スト計算機１０と、このホスト計算機１０によって利用
されるディスクアレイ装置２０とから構成される。

【００２９】ホスト計算機１０は、当該ホスト計算機１
０と接続されているディスクアレイ装置２０（のディス
ク領域）に格納されるファイルを管理するファイルシス
テム１１を備えている。このファイルシステム１１はＯ
Ｓ（オペレーティングシステム）により提供される機能
の一部である。

【００３０】ホスト計算機１０は、ディスクアレイ装置
２０のディスク領域内のすべての論理ブロック（連続す
る複数の物理セクタブロックで構成される固定長のブロ
ック）について、そのブロックがファイルシステム１１
により使用されている（つまり有効なデータが格納され
ている）か、或いは使用されていない（つまりデータは
格納されておらず新しいデータを格納できる）かを示す
管理テーブル（以下、ディスク資源管理テーブルと称す
る）１２を、当該計算機１０が持つ記憶装置、例えばＨ
ＤＤ（図示せず）に保持している。この記憶装置がディ
スクアレイ装置２０であっても構わない。また、ディス
ク資源管理テーブル１２が、ディスク領域内のすべての
物理セクタブロックについて、そのブロックがファイル
システム１１により使用されている否かを示すものであ
っても構わない。

【００３１】ホスト計算機１０（が持つ記憶装置）に
は、ファイルシステム１１から予め定められたタイミン
グでディスク資源管理テーブル１２を取得して、当該テ
ーブル１２から生成されるディスク資源管理情報リスト
９０（図９参照）をディスクアレイ装置２０に送信する
専用ソフトウエア１３がインストールされている。この
ディスク資源管理情報リスト９０は、後述するようにフ
ァイルシステム１１により使用されているすべての論理
ブロックについて、そのブロックの識別情報としての論
理ブロック番号の集合からなる。

【００３２】ディスクアレイ装置２０は、ディスクアレ
イ２１とディスクアレイコントローラ２２とから構成さ
れている。ディスクアレイ２１は、ディスクアレイコン
トローラ２２と接続される複数のディスクドライブ、例
えば４台のＨＤＤ（磁気ディスク装置）２１０-0〜２１
０-3から構成される。ディスクアレイコントローラ２２
には、ＨＤＤ２１０-0〜２１０-3のいずれかに障害が発
生した場合のバックアップディスク用に割り当てられる
スペアＨＤＤ（図示せず）も接続されている。

【００３３】ディスクアレイコントローラ２２は、ディ
スクアレイ２１内の各ＨＤＤ２１０-0〜２１０-3に対す
るアクセスを制御する。ディスクアレイコントローラ２
２は、当該コントローラ２２の主制御部をなすマイクロ
プロセッサ２２１と、メモリ２２２とを備えている。メ
モリ２２２には、マイクロプロセッサ２２１が実行する
制御プログラム２２２ａが格納されている。またメモリ
２２２には、ディスク資源管理テーブル領域２２２ｂが
確保されている。このディスク資源管理テーブル領域２
２２ｂは、ホスト計算機１０から送信されるディスク資
源管理情報リスト９０をもとに生成されるディスク資源
管理テーブル１２０を格納するのに用いられる。

【００３４】本実施形態では、ディスクアレイ装置２０
がＲＡＩＤ５レベルで用いられるものとする。この場
合、ＨＤＤ２１０-0〜２１０-3がいずれもデータ並びに
パリティデータ（冗長データ）の格納用（データ・パリ
ティディスク用）に用いられる。なお、ディスクアレイ
装置２０がＲＡＩＤ３レベルで用いられる場合には、Ｈ
ＤＤ２１０-0〜２１０-3のうちの３台がデータ格納用
（データディスク用）に、残りの１台がパリティデータ
格納用（パリティディスク用）に割り当てられる。

【００３５】ディスクアレイ装置２０（内のディスクア
レイコントローラ２２）では、ＨＤＤ２１０-0〜２１０
-3によって実現されるディスクアレイ２１のディスク領
域を、図２に示すように複数のストライプ２３に分割し
て管理する。このストライプ２３のサイズは、１ＨＤＤ
当たり６４Ｋ（キロ）バイト〜２５６Ｋバイト程度に設
定されるのが一般的である。ストライプ２３は、少なく
とも１つの論理ブロック２４から構成される。この論理
ブロック２４は、ホスト計算機１０のファイルシステム
１１がディスクアレイ装置２０（内のディスクアレイ装
置２０）のディスク領域を管理する際の最小単位であ
る。つまり、ディスクアレイ装置２０のディスク領域
は、当該ディスクアレイ装置２０ではストライプ２３を
単位に管理され、ホスト計算機１０では論理ブロック２
４を単位に管理される。通常、論理ブロックのサイズは
１Ｋバイト〜８Ｋバイト程度である。論理ブロック２４
は、連続する複数の物理セクタブロック２５から構成さ
れる。このセクタブロック２５のサイズは５１２バイト
であるのが一般的である。

【００３６】図３は、ホスト計算機１０内に保持される
ディスク資源管理テーブル１２とディスクアレイコント
ローラ２２のメモリ２２２内のディスク資源管理情報領
域２２２ｂに格納されるディスク資源管理テーブル１２
０のデータ構造例を示す。

【００３７】ディスク資源管理テーブル１２の各エント
リの並び順で決まるエントリ番号は、そのまま論理ブロ
ック番号を表すようになっている。このテーブル１２の
各エントリには、そのエントリに固有の論理ブロック番
号で表される論理ブロックがファイルシステム１１によ
り使用されているか否かを示すフラグが設定されてい
る。なお、ディスク資源管理テーブル１２の各エントリ
に、論理ブロック番号と上記フラグとの対が設定される
ものであっても構わない。

【００３８】一方、ディスク資源管理テーブル１２０の
各エントリの並び順で決まるエントリ番号は、そのまま
ストライプ番号を表すようになっている。このテーブル
１２０の各エントリには、そのエントリに固有のストラ
イプ番号で表されるストライプ（に含まれる論理ブロッ
クの少なくとも１つ）がファイルシステム１１により使
用されているか否かを示すフラグが設定されている。な
お、ディスク資源管理テーブル１２０の各エントリに、
ストライプ番号と上記フラグとの対が設定されるもので
あっても構わない。

【００３９】次に、図１の構成の計算機システムにおけ
る動作を、（１）ホスト計算機１０からのディスク資源
管理情報リスト送信時の処理、（２）ホスト計算機１０
からのデータ書き込み要求発行時の処理、（３）ディス
クアレイ装置２０におけるデータ修復処理、（４）ディ
スクアレイ装置２０におけるＨＤＤメディア障害検査処
理を例に順に説明する。

【００４０】（１）ホスト計算機１０からのディスク資
源管理情報リスト送信時の処理 まず、ホスト計算機１０からのディスク資源管理情報リ
スト送信時の処理について、図４のフローチャートを参
照して説明する。

【００４１】ホスト計算機１０は、当該計算機１０（の
記憶装置）にインストールされている専用ソフトウエア
１３に従い、予め定められたタイミングで、その時点に
当該計算機１０（の記憶装置）に保持されているディス
ク資源管理テーブル１２をファイルシステム１１から取
得する。そしてホスト計算機１０は、このディスク資源
管理テーブル１２から図９に示すディスク資源管理情報
リスト９０を作成し、当該リスト９０をディスクアレイ
装置２０に送信する。このときホスト計算機１０は、デ
ィスク資源管理テーブル１２の内容がディスク資源管理
情報リスト９０の送信中に変化するのを防止するため
に、ファイルの更新が発生しないように配慮することが
好ましい。また、ディスク資源管理情報リスト９０は極
めて大きなサイズとなる可能性があり、その場合には当
該リスト９０の送信に長時間を要する。そこで、ディス
ク資源管理情報リスト９０の送信がホスト計算機１０の
効率に影響を及ぼさないように、送信タイミングとし
て、ホスト計算機１０の立ち上げ時、或いはホスト計算
機１０の負荷が少ない夜間等の一定周期を設定するとよ
い。

【００４２】さて、ホスト計算機１０からディスクアレ
イ装置２０に送信されるディスク資源管理情報リスト９
０は、図９に示すように、ホスト計算機１０内のファイ
ルシステム１１がディスクアレイ装置２０のディスク領
域（ディスクボリューム）を扱う際の論理ブロック２４
のサイズ９１と、このディスク領域内のすべての論理ブ
ロック２４のうち、ファイルシステム１１により使用さ
れている論理ブロック２４のブロック番号（論理ブロッ
ク番号）９２，９２…の集合とから構成される。このよ
うに、ディスク資源管理情報リスト９０内に、ファイル
システム１１により使用されていない論理ブロック２４
の情報（論理ブロック番号）が含まれていないのは、当
該リスト９０のサイズを小さくすることで、当該リスト
９０をホスト計算機１０からディスクアレイ装置２０に
送信するのに要する時間を短縮するためである。通常、
ディスクアレイ装置２０のディスク領域のうち、ファイ
ルシステム１１によって使用されている領域の占める割
合は少ない。このような場合、ファイルシステム１１に
より使用されていない論理ブロック２４の情報をディス
ク資源管理情報リスト９０に含まないことは、当該リス
ト９０の送信時間を短縮するのに特に効果がある。な
お、ディスク資源管理テーブル１２自体をホスト計算機
１０からディスクアレイ装置２０に送信するようにして
も構わない。また、ディスク資源管理情報リスト９０ま
たはディスク資源管理テーブル１２０のうちデータ量の
少ない方を送信するようにしても構わない。この場合、
リスト９０またはテーブル１２０のいずれの送信である
かを示す情報を付加して送信するとよい。

【００４３】ディスクアレイ装置２０内のディスクアレ
イコントローラ２２（に設けられたマイクロプロセッサ
２２１）は、ホスト計算機１０からディスク資源管理情
報リスト９０が送信されると、当該リスト９０を受信す
る（ステップＳ１）。するとディスクアレイコントロー
ラ２２は、ディスク資源管理情報リスト９０に含まれて
いるすべての論理ブロック番号をもとに、ファイルシス
テム１１により使用されていない論理ブロックの論理ブ
ロック番号を判別し、ディスクアレイ装置２０のディス
ク領域内のすべての論理ブロックについて、そのブロッ
クを示す論理ブロック番号の例えば昇順に、そのブロッ
クが使用されているか否かを示すエントリが配置され
た、図３に示すディスク資源管理テーブル１２を復元す
る（ステップＳ２）。

【００４４】次にディスクアレイコントローラ２２は、
ホスト計算機１０により管理される論理ブロック番号と
ディスクアレイ装置２０により管理されるストライプ番
号との対応付けを行う（ステップＳ３）。この対応付け
は次のように行われる。

【００４５】まずディスクアレイコントローラ２２は、
「ストライプ当たりの論理ブロック数」を、自身が管理
している「ストライプのサイズ」と、ホスト計算機１０
から送信されたディスク資源管理情報リスト９０に含ま
れている「論理ブロックのサイズ」９１とから、 「ストライプ当たりの論理ブロック数」＝「ストライプ
のサイズ」／「論理ブロックのサイズ」 により算出する。

【００４６】次にディスクアレイコントローラ２２は、
すべての「論理ブロック番号」について、その「論理ブ
ロック番号」と「ストライプ当たりの論理ブロック数」
とから、「論理ブロック番号」の示す論理ブロック２４
が含まれているストライプ２３を示す「ストライプ番
号」を、 「ストライプ番号」＝｛「論理ブロック番号」／「スト
ライプ当たりの論理ブロック数」｝の整数部 により算出する。例えば、「ストライプ当たりの論理ブ
ロック数」を「４」とすると、「論理ブロック番号」が
「０」〜「３」の論理ブロックを含むストライプの「ス
トライプ番号」はいずれも「０」である。この結果、ホ
スト計算機１０により管理される論理ブロック番号とデ
ィスクアレイ装置２０により管理されるストライプ番号
との対応付けが行われたことになる。

【００４７】ディスクアレイコントローラ２２は、論理
ブロック番号とストライプ番号との対応付けを行うと、
その対応付けの結果と復元されたディスク資源管理テー
ブル１２とから、ディスクアレイ装置２０内のすべての
ストライプについて、そのストライプを示すストライプ
番号の例えば昇順に、そのストライプがファイルシステ
ム１１により使用されているか否かを示すエントリが配
置された、図３に示すディスク資源管理テーブル１２０
を作成する（ステップＳ４）。ここでは、ファイルシス
テム１１によって使用されている論理ブロックを１つで
も含むストライプは、ファイルシステム１１により使用
されていると判定されて、対応するエントリに使用中を
示すフラグが設定される。これに対し、ファイルシステ
ム１１によって使用されている論理ブロックを含まない
ストライプは、ファイルシステム１１によって使用され
ていないと判定されて、対応するエントリに未使用（不
使用）を示すフラグが設定される。

【００４８】ディスクアレイコントローラ２２はディス
ク資源管理テーブル１２０を作成すると、当該テーブル
１２０をメモリ２２２内のディスク資源管理テーブル領
域２２２ｂに上書きコピーする（ステップＳ５）。

【００４９】上記のように、論理ブロック番号とストラ
イプ番号との対応付けをディスクアレイ装置２０で行う
場合、ホスト計算機１０ではディスクアレイ装置２０に
固有のストライプのサイズを考慮する必要がない。但
し、ディスクアレイ装置２０では、ホスト計算機１０に
固有の論理ブロックのサイズを考慮する必要がある。

【００５０】これに対し、図９のディスク資源管理情報
リスト９０に代えて、図１０のデータ構造のディスク資
源管理情報リスト１００を用いるならば、ディスクアレ
イ装置２０では、ホスト計算機１０に固有の論理ブロッ
クのサイズを考慮する必要がない。この図１０の構造の
ディスク資源管理情報リスト１００は、ファイルシステ
ム１１により使用されている論理ブロック２４が含まれ
るストライプを示すストライプ番号１０１，１０１…の
集合から構成される。但し、図１０の構造のディスク資
源管理情報リスト１００をホスト計算機１０で用意する
には、当該ホスト計算機１０がディスクアレイ装置２０
内のディスクアレイコントローラ２２から予めストライ
プのサイズを取得し、論理ブロック番号とストライプ番
号との対応付けを、当該ホスト計算機１０にインストー
ルされている専用ソフトウエア１３に従って実行する必
要がある。

【００５１】（２）ホスト計算機１０からのデータ書き
込み要求発行時の処理 次に、メモリ２２２内のディスク資源管理テーブル領域
２２２ｂに、図３に示すディスク資源管理テーブル１２
０が格納されている状態で、ホスト計算機１０からディ
スクアレイ装置２０内のディスクアレイコントローラ２
２に対してデータの書き込み要求が発行された場合の処
理について、図５のフローチャートを参照して説明す
る。

【００５２】まずディスクアレイコントローラ２２（内
のマイクロプロセッサ２２１）は、ホスト計算機１０
（内のファイルシステム１１）からディスクアレイ装置
２０に対してデータ書き込み要求が発行されると、当該
要求を受信する（ステップＳ１１）。この要求には、ア
ドレス（開始アドレス）とサイズとが含まれている。

【００５３】次にディスクアレイコントローラ２２は、
受信したデータ書き込み要求に含まれている開始アドレ
スとサイズとから、書き込み対象となるストライプを示
すストライプ番号を算出する（ステップＳ１２）。

【００５４】次にディスクアレイコントローラ２２は、
ディスク資源管理テーブル領域２２２ｂに格納されてい
るディスク資源管理テーブル１２０内のエントリのう
ち、ステップＳ１２で算出したストライプ番号で指定さ
れるエントリを参照することにより、当該ストライプ番
号の示す書き込み対象ストライプがファイルシステム１
１にて既に使用されているか否かを判定する（ステップ
Ｓ１３）。もし、書き込み対象ストライプがそれまで使
用されていなかった場合、ディスクアレイコントローラ
２２はステップＳ１３で参照したディスク資源管理テー
ブル１２０内のエントリの内容（フラグの状態）を、未
使用から使用中を示すように更新する（ステップＳ１
４）。このように、ホスト計算機１０からのデータ書き
込み要求で指定されるデータ書き込みにより、当該要求
で指定される論理ブロックを含むストライプの状態が未
使用から使用中に変化すると判定された場合には、当該
ストライプに対応するディスク資源管理テーブル１２０
内のエントリの内容が使用中を示すように更新される。

【００５５】ディスクアレイコントローラ２２はステッ
プＳ１４を実行すると、ディスクアレイ２１に対してホ
スト計算機１０からのデータ書き込み要求で指定された
データ書き込みを行う（ステップＳ１５）。

【００５６】またディスクアレイコントローラ２２は、
ステップＳ１２で算出したストライプ番号の示す書き込
み対象ストライプがファイルシステム１１にて既に使用
されている場合には（ステップＳ１３）、ステップＳ１
４をスキップしてステップＳ１５に進み、ホスト計算機
１０からのデータ書き込み要求で指定されたデータ書き
込みを行う。

【００５７】（３）ディスクアレイ装置２０におけるデ
ータ修復処理 次に、ディスクアレイ装置２０におけるデータ修復処理
について、図６のフローチャートを参照して説明する。

【００５８】今、ディスクアレイ２１内のＨＤＤ２１０
-0〜２１０-3のうちＨＤＤ２１０-3が故障したために、
その故障したＨＤＤ（旧ＨＤＤ）２１０-3を新たなＨＤ
Ｄ（新ＨＤＤ）２１０-3に交換して、旧ＨＤＤ２１０-3
内のデータを新ＨＤＤ２１０-3に修復するものとする。
ここでは便宜的に、新ＨＤＤ、つまり修復先となるＨＤ
Ｄにも、故障した旧ＨＤＤ２１０-3と同一符号“２１０
-3”を付してある。なお、修復先となるＨＤＤがディス
クアレイコントローラ２２に予め接続されているスペア
ＨＤＤであっても構わない。

【００５９】ディスクアレイコントローラ２２（内のマ
イクロプロセッサ２２１）はＨＤＤ２１０-3が故障した
場合、その故障したＨＤＤ（旧ＨＤＤ）２１０-3内のデ
ータを、新ＨＤＤ２１０-3に修復する処理を、ストライ
プ番号ｎが０の先頭のストライプから順番に次のように
実行する（ステップＳ２１）。

【００６０】まずディスクアレイコントローラ２２は、
ストライプ番号ｎ（ｎの初期値は０）のストライプ２３
のデータ修復のために、そのストライプ番号ｎで指定さ
れるディスク資源管理テーブル１２０内のエントリを参
照して、そのストライプ番号ｎの示すストライプ２３
（に含まれている論理ブロックの少なくとも１つ）がフ
ァイルシステム１１により使用されているか否かを判定
する（ステップＳ２２）。

【００６１】もし、ストライプ番号ｎの示すストライプ
２３が使用されているならば、ディスクアレイコントロ
ーラ２２は、従来から知られているＲＡＩＤの機能に従
う通常のデータ修復処理を以下に述べる手順で図１１に
示すように行う。

【００６２】まず、ディスクアレイコントローラ２２
は、修復するストライプ２３について、正常なすべての
ＨＤＤ２１０-0〜２１０-2からのデータ読み出し１１１
を行う（ステップＳ２３）。次にディスクアレイコント
ローラ２２は、読み出したデータを使用してＲＡＩＤの
機能により、つまり排他的論理和演算１１２により、そ
の演算結果として修復されたデータを取得する（ステッ
プＳ２４）。そしてディスクアレイコントローラ２２
は、取得したデータをストライプ２３に含まれる新ＨＤ
Ｄ２１０-3内の領域に書き込む動作１１３を実行する
（ステップＳ２５）。これにより旧ＨＤＤ２１０-3内の
データが新ＨＤＤ２１０-3に修復される。

【００６３】これに対し、ストライプ番号ｎの示すスト
ライプ２３がファイルシステム１１により使用されてい
ないならば、ディスクアレイコントローラ２２は当該ス
トライプ２３内には修復すべき有効なデータが格納され
ていないものと判断する。この場合、ディスクアレイコ
ントローラ２２は図１２に示す動作を行う。即ちディス
クアレイコントローラ２２は、ストライプ２３に含まれ
る正常なすべてのＨＤＤ２１０-0〜２１０-2内の各領域
に対して予め定められた固定データを書き込む動作２１
１を実行すると共に、その固定データの排他的論理和値
をストライプ２３に含まれる新ＨＤＤ２１０-3内の領域
に書き込む動作２１２を実行する（ステップＳ２６）。
ここで、固定データの排他的論理和値は、実際に排他的
論理和演算を行うことにより取得されるものでも、予め
定められた固定値であっても構わない。つまり、ステッ
プＳ２６では、ファイルシステム１１により使用されて
いないストライプ２３への固定データの書き込みが行わ
れる。このステップＳ２６の動作は、正常なＨＤＤ２１
０-0〜２１０-2からの読み出しを必要としないため、フ
ァイルシステム１１により使用されているストライプ２
３のデータを修復する場合（ステップＳ２３〜Ｓ２５）
に比べて、短時間で実行できる。また、ＨＤＤ２１０-0
〜２１０-2からの読み出しが行われないことにより、Ｈ
ＤＤの多重障害となる危険性が大幅に低下する。

【００６４】ディスクアレイコントローラ２２はステッ
プＳ２５またはＳ２６を終了すると、ストライプ番号ｎ
を１だけインクリメントし（ステップＳ２７）、そのイ
ンクリメント後のストライプ番号ｎが最終ストライプ番
号を越えたか否かにより、最終ストライプまで修復処理
を終了したか否かを判定する（ステップＳ２８）。ディ
スクアレイコントローラ２２は、ステップＳ２８で未終
了を判定したならば、ステップＳ２１以降の動作を再度
実行し、終了を判定したならば一連のデータ修復処理を
終了する。

【００６５】なお、以上に述べた故障したＨＤＤ内のデ
ータを修復する処理では、ファイルシステム１１により
使用されていないストライプについては、当該ストライ
プへの固定データの書き込み（ステップＳ２６）が行わ
れるものとして説明した。しかし、ファイルシステム１
１により使用されていないストライプ内には修復すべき
有効なデータが格納されていないことから、図６のフロ
ーチャートにおいて破線６０で示すように、このステッ
プＳ２６の動作（固定データによるストライプの修復動
作）をスキップするようにしても構わない。

【００６６】しかし、ステップＳ２６をスキップする
と、ファイルシステム１１により使用されていないスト
ライプについては、ＲＡＩＤレベル５におけるデータと
冗長データ（パリティデータ）との整合性が得られなく
なる。つまり、データに対して正しいパリティデータが
生成されていない状態となる。したがって、ステップＳ
２６の動作をスキップする方法を適用する場合、ホスト
計算機１０からのデータ書き込み要求を、図７のフロー
チャートに示す手順に従って図１３に示すように処理す
る必要がある。

【００６７】まずディスクアレイコントローラ２２は、
ホスト計算機１０からディスクアレイ装置２０に対して
データ書き込み要求が発行された場合、当該要求で指定
されたデータの書き込み対象となるストライプ２３のス
トライプ番号を算出し、そのストライプ２３がファイル
システム１１により使用されているか否かをディスク資
源管理テーブル１２０に基づいて判定する（ステップＳ
３１〜Ｓ３３）。ここまでは図５のフローチャートのス
テップＳ１１〜Ｓ１３と同様である。

【００６８】もし、データの書き込み対象となるストラ
イプ２３がファイルシステム１１により使用されていな
い場合、ディスクアレイコントローラ２２は当該ストラ
イプ２３はＲＡＩＤレベル５によるパリティデータの整
合性が得られていないものと判断する。この場合、まず
ディスクアレイコントローラ２２は、ホスト計算機１０
からのデータ書き込み要求で指定された書き込みデータ
（新規書き込みデータ）１３１と予め定められた、“デ
ィスクアレイ２１を構成するＨＤＤの数−２”個のＨＤ
Ｄ用の固定データ１３３との排他的論理和値１３５を正
しいパリティデータ（冗長データ）として取得する（ス
テップＳ３４）。ここで、固定データ１３３を全ビット
が“０”のデータとするならば、排他的論理和値１３５
は書き込みデータ１３１に一致する。この場合、書き込
みデータ１３１を排他的論理和値（冗長データ）１３５
とすることができるため、排他的論理和演算を必要とし
ない。

【００６９】次にディスクアレイコントローラ２２は、
データの書き込み対象となるストライプ２３に含まれる
すべてのＨＤＤ２１０-0〜２１０-3内の領域に、各ＨＤ
Ｄ毎に、書き込みデータ１３１、固定データ１３３、ま
たは排他的論理和値（冗長データ）１３５を書き込む
（ステップＳ３５）。ここでは、ホスト計算機１０から
のデータ書き込み要求で指定されたデータの書き込み先
ＨＤＤがＨＤＤ２１０-0であり、ストライプ２３におい
て冗長データが格納されているＨＤＤがＨＤＤ２１０-3
であるものとすると、ＨＤＤ２１０-0に対する書き込み
データ１３１の書き込み１３２と、ＨＤＤ２１０-1及び
２１０-2に対する固定データ１３３の書き込み１３４
と、ＨＤＤ２１０-3に対する排他的論理和値（冗長デー
タ）１３５の書き込み１３６とが、それぞれ行われる。
これにより、故障したＨＤＤのデータ修復の際に修復を
スキップしたストライプについてもデータの冗長性を保
証できる。

【００７０】ディスクアレイコントローラ２２はステッ
プＳ３５を終了すると、ステップＳ３３で参照したディ
スク資源管理テーブル１２０内のエントリの内容、つま
りデータの書き込み対象となったストライプ２３の使用
の有無を示すディスク資源管理テーブル１２０内のエン
トリの内容を、未使用から使用中を示すように更新する
（ステップＳ３６）。

【００７１】なお、データの書き込み対象となるストラ
イプ２３がファイルシステム１１により使用されている
場合には、ディスクアレイコントローラ２２は通常のＲ
ＡＩＤ手法によるデータ書き込みを行う（ステップＳ３
７）。ここでは、データ書き込み要求で指定されたデー
タ（新データ）と、当該新データの格納先となるＨＤＤ
内領域に格納されているデータ（旧データ）と、同じス
トライプ２３に含まれている別のＨＤＤ内領域に格納さ
れているパリティデータ（旧パリティデータ）との間の
排他的論理和演算を行うことで、新パリティデータ（新
冗長データ）を生成し、当該新パリティデータで旧パリ
ティデータを更新する。

【００７２】（４）ディスクアレイ装置２０におけるＨ
ＤＤメディア障害検査処理 次に、ディスクアレイ装置２０におけるＨＤＤメディア
障害検査処理について、図８のフローチャートを参照し
て説明する。

【００７３】ディスクアレイコントローラ２２は、ＨＤ
Ｄメディア検査を例えば当該コントローラ２２の有する
パトロール機能により周期的に実行する。ここではディ
スクアレイコントローラ２２は、ＨＤＤメディア検査
を、ストライプ番号ｎが０の先頭のストライプから順番
に次のように実行する（ステップＳ４１）。

【００７４】まずディスクアレイコントローラ２２は、
ストライプ番号ｎ（ｎの初期値は０）のストライプ２３
のＨＤＤメディア検査のために、そのストライプ番号ｎ
で指定されるディスク資源管理テーブル１２０内のエン
トリを参照して、そのストライプ番号ｎの示すストライ
プ２３がファイルシステム１１により使用されているか
否かを判定する（ステップＳ４２）。

【００７５】もし、ストライプ番号ｎの示すストライプ
２３が使用されているならば、ディスクアレイコントロ
ーラ２２は、当該ストライプについて、すべてのＨＤＤ
２１０-0〜２１０-3からのデータ読み出しを行う（ステ
ップＳ４３）。

【００７６】次にディスクアレイコントローラ２２は、
ＨＤＤ２１０-0〜２１０-3からのデータ読み出し結果を
チェックして、読み出しに成功したか否かを判定する
（ステップＳ４４）。

【００７７】もし、ＨＤＤ２１０-0〜２１０-3のいずれ
かからのデータ読み出しに失敗したならば、ディスクア
レイコントローラ２２は、その失敗したセクタブロッ
ク、つまりメディア障害が検出された不良セクタブロッ
クを、同じＨＤＤ内の別のセクタ（交代セクタ）に代替
する代替処理を行う（ステップＳ４５）。例えば、図１
４に示すように、ＨＤＤ２１０-1内のセクタブロック１
４１が不良セクタブロックとして検出された場合であれ
ば、当該セクタブロック１４１を同じＨＤＤ２１０-1内
の任意の交代セクタ１４２に代替する代替処理１４３が
行われる。

【００７８】次にディスクアレイコントローラ２２は、
ＲＡＩＤの機能を使用して、不良セクタブロック１４１
の修復されたデータを算出し、そのデータを交代セクタ
１４２に書き込む動作１４４を行う（ステップＳ４
６）。そしてディスクアレイコントローラ２２はステッ
プＳ４７に進む。

【００７９】これに対し、ストライプ番号ｎの示すスト
ライプ２３についてＨＤＤ２１０-0〜２１０-3からのデ
ータ読み出しに成功したならば、ディスクアレイコント
ローラ２２はステップＳ４５，Ｓ４６ををスキップして
ステップＳ４７に進む。

【００８０】また、ストライプ番号ｎの示すストライプ
２３がファイルシステム１１によって使用されていない
ならば、ディスクアレイコントローラ２２は当該ストラ
イプ２３の検査をせずに、ステップＳ４３〜Ｓ４６をス
キップしてステップＳ４７に進む。

【００８１】ディスクアレイコントローラ２２は、ステ
ップＳ４７においてストライプ番号ｎを１だけインクリ
メントし、そのインクリメント後のストライプ番号ｎが
最終ストライプ番号を越えるまで（ステップＳ４８）、
ステップＳ４１以降の動作を繰り返す。

【００８２】以上に述べたＨＤＤメディア障害検査処理
では、ファイルシステム１１により使用されているスト
ライプのみ、ＨＤＤからのデータ読み出しによる検査
（メディア検査）を実行する場合について説明したが、
これに限るものではない。例えば図１５のフローチャー
トに示すように、ディスクアレイ装置２０のディスク領
域のすべてのストライプについて、その使用の有無に無
関係にＨＤＤからのデータ読み出しによる検査を実行す
るようにしてもよい（ステップＳ５２，Ｓ５３）。ここ
では、データ読み出しによる検査で、メディア障害とな
ったセクタブロック（不良セクタブロック）が検出され
た場合に、ディスク資源管理テーブル１２０を参照し
て、そのセクタブロックを含むストライプがファイルシ
ステム１１により使用されているか否かを判定する（ス
テップＳ５４）。

【００８３】もし、上記ストライプがファイルシステム
１１により使用されていない場合、そのストライプ内の
データを保持する必要性はない。そこで、この場合に
は、ＲＡＩＤの冗長性の有無に拘わらずに、図１２に示
すように不良セクタブロック（１４１）の代替処理（１
４３）を行った後に（ステップＳ５５）、交代セクタ
（１４２）に（修復データではなくて）予め定められた
固定データの書き込み（１４４）を行って修復する（ス
テップＳ５６）。このステップＳ５６では、上記ステッ
プＳ２６におけるストライプに対するのと同様に、交代
セクタに対応する他の正常なＨＤＤ内のセクタに固定デ
ータが書き込まれる。

【００８４】一方、上記ストライプがファイルシステム
１１により使用されている場合、他のＨＤＤにて故障な
どが発生しておらず（ステップＳ５７）、したがってデ
ータの冗長性が確保されている場合は、不良セクタブロ
ック（１４１）を交代セクタ（１４２）に代替する処理
（１４３）を行った後（ステップＳ５８）、ＲＡＩＤの
機能を使用して、不良セクタブロック（１４１）のデー
タを修復し、その修復データの交代セクタ（１４２）へ
の書き込み（１４４）を行う（ステップＳ５９）。

【００８５】これに対し、他のＨＤＤが故障しているた
めにデータの冗長性がなくなっている場合は（ステップ
Ｓ５７）、不良セクタブロック（１４１）のデータをＲ
ＡＩＤの機能により修復することができない。この場
合、上記ステップＳ５８，Ｓ５９をスキップし、不良セ
クタブロック（１４１）をそのまま放置する。

【００８６】なお、以上の実施形態では、ディスクアレ
イ装置２０がＲＡＩＤ５レベルで用いられるものとして
説明したが、本発明は、ＲＡＩＤ３レベルなど、他のＲ
ＡＩＤレベルで用いられるディスクアレイ装置にも、デ
ータ修復の方法は異なるものの、ＲＡＩＤ５レベルの場
合と同様に適用できる。

【００８７】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範
囲で種々に変形することが可能である。更に、上記実施
形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される
複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の
発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構
成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解
決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明
の効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得
られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明
として抽出され得る。

【００８８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、デ
ィスクアレイのディスク領域のうちファイルシステムに
て実際に使用されている領域を判定し、このファイルシ
ステムにて実際に使用されている領域に絞ってディスク
ドライブのデータ修復またはメディア障害検査を行うよ
うにしたので、処理時間を短縮することができ、その結
果、ディスクドライブの多重障害となる危険性の低減ま
たはメディア障害の早期検出が可能となり、ディスクア
レイ装置の信頼性を向上することができる。

【００８９】また本発明によれば、障害が検出された箇
所を含むストライプがファイルシステムにより使用され
ていないならば、そのストライプ内のデータを保持して
いる必要はないことを考慮して、障害が検出されたディ
スクドライブ以外のディスクドライブが正常でない場合
でも、つまりディスクドライブＲＡＩＤ機能によるデー
タのの冗長性が確保されていない場合でも、障害が検出
された箇所のデータを強制的に固定データにより修復す
るようにしたので、メディア障害の修復できる可能性が
大幅に向上し、これによりディスクアレイ装置の信頼性
を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るディスクアレイ装置
２０を備えた計算機システムの構成を示すブロック図。

【図２】ディスクアレイ２１のディスク領域を管理する
のに用いられるストライプ、論理ブロック及びセクタブ
ロックの関係を説明するための図。

【図３】ホスト計算機１０内に保持されるディスク資源
管理テーブル１２とディスクアレイコントローラ２２の
メモリ２２２内のディスク資源管理情報領域２２２ｂに
格納されるディスク資源管理テーブル１２０のデータ構
造例を示す図。

【図４】ディスク資源管理情報リスト送信時の処理手順
を示すフローチャート。

【図５】ホスト計算機１０からのデータ書き込み要求発
行時の処理手順を示すフローチャート。

【図６】ディスクアレイ装置２０におけるデータ修復処
理手順を示すフローチャート。

【図７】ホスト計算機１０からのデータ書き込み要求発
行時の処理手順の変形例を示すフローチャート。

【図８】ディスクアレイ装置２０におけるＨＤＤメディ
ア障害検査の処理手順を示すフローチャート。

【図９】ホスト計算機１０からディスクアレイ装置２０
に送信されるディスク資源管理情報リストのデータ構造
例を示す図。

【図１０】上記ディスク資源管理情報リストの変形例を
示す図。

【図１１】ＲＡＩＤレベル５における通常のデータ修復
処理を説明するための図。

【図１２】使用されていないストライプへの固定データ
書き込み時の動作を説明するための図。

【図１３】使用されていないストライプへの新規データ
書き込み時の動作を説明するための図。

【図１４】ＨＤＤメディア障害検査で不良セクタブロッ
クが検出された場合のデータ修復動作を説明するための
図。

【図１５】図８に示したＨＤＤメディア障害検査の処理
手順の変形例を示すフローチャート

【符号の説明】

１０…ホスト計算機 １１…ファイルシステム １２…ディスク資源管理テーブル １３…専用ソフトウエア ２０…ディスクアレイ装置 ２１…ディスクアレイ ２２…ディスクアレイコントローラ ２３…ストライプ ２４…論理ブロック ２５…セクタブロック ９０，１００…ディスク資源管理情報リスト（第１のデ
ィスク資源管理情報） １２０…ディスク資源管理テーブル（第２のディスク資
源管理情報） ２１０-0〜２１０-3…ＨＤＤ（ディスクドライブ） ２２２ｂ…ディスク資源管理テーブル領域

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のディスクドライブから構成される
   ＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）
   構成のディスクアレイを備えたディスクアレイ装置にお
   けるデータ修復方法であって、 前記ディスクアレイのディスク領域を論理ブロック単位
   に管理するファイルシステムを備えたホスト計算機か
   ら、前記ファイルシステムにより使用されている論理ブ
   ロックまたは当該論理ブロックを含むストライプを示す
   第１のディスク資源管理情報を取得するステップと、 前記第１のディスク資源管理情報から前記ディスクアレ
   イのディスク領域内の各ストライプ毎に前記ファイルシ
   ステムにより使用されている論理ブロックを含むか否か
   を示す第２のディスク資源管理情報を生成して前記ディ
   スクアレイ装置内に保持するステップと、 前記複数のディスクドライブのうちの１つが故障した場
   合、前記ディスクアレイのディスク領域のすべてのスト
   ライプについて、前記ファイルシステムにより使用され
   ている論理ブロックを含む第１のストライプであるか、
   或いは前記ファイルシステムにより使用されている論理
   ブロックを含まない第２のストライプであるかを、前記
   第２のディスク資源管理情報に基づいて判定するステッ
   プと、 前記判定ステップで前記第１のストライプであると判定
   された場合だけ、当該ストライプを対象にＲＡＩＤ機能
   によりデータを修復するステップとを具備することを特
   徴とするディスクアレイ装置におけるデータ修復方法。
2. 【請求項２】 前記判定ステップで前記第２のストライ
   プであると判定され場合、ＲＡＩＤ機能によるデータ修
   復に代えて当該ストライプに対し予め定められた固定デ
   ータを書き込むステップを更に具備することを特徴とす
   る請求項１記載のディスクアレイ装置におけるデータ修
   復方法。
3. 【請求項３】 前記ホスト計算機からデータ書き込み要
   求を受け取った場合、当該要求で指定されたデータ書き
   込み先が属するストライプを特定するステップと、 前記特定されたストライプが前記第１のストライプであ
   るか或いは第２のストライプであるかを前記第２のディ
   スク資源管理情報に基づいて判定するステップと、 前記特定されたストライプが前記第２のストライプであ
   る場合、当該ストライプが前記第１のストライプである
   ことを示すように前記第２のディスク資源管理情報を更
   新するステップとを更に具備す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におけるデータ修復方
   法。
4. 【請求項４】 前記ホスト計算機からデータ書き込み要
   求を受け取った場合、当該要求で指定されたデータ書き
   込み先が属するストライプを特定するステップと、 前記特定されたストライプが前記第１のストライプであ
   るか或いは第２のストライプであるかを前記第２のディ
   スク資源管理情報に基づいて判定するステップと、 前記特定されたストライプが前記第２のストライプであ
   る場合、前記データ書き込み要求で指定される書き込み
   データと予め定められている固定データとから当該スト
   ライプの冗長データを生成するステップと、 前記書き込みデータと前記固定データと前記生成された
   冗長データとを前記特定されたストライプのそれぞれ対
   応する領域に書き込むステップと、 前記書き込みステップで書き込みがなされた前記ストラ
   イプが前記第１のストライプであることを示すように前
   記第２のディスク資源管理情報を更新するステップとを
   更に具備することを特徴とする請求項１記載のディスク
   アレイ装置におけるデータ修復方法。
5. 【請求項５】 複数のディスクドライブから構成される
   ＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）
   構成のディスクアレイを備えたディスクアレイ装置にお
   けるデータ修復方法であって、 前記ディスクアレイのディスク領域を論理ブロック単位
   に管理するファイルシステムを備えたホスト計算機か
   ら、前記ファイルシステムにより使用されている論理ブ
   ロックまたは当該論理ブロックを含むストライプを示す
   第１のディスク資源管理情報を取得するステップと、 前記第１のディスク資源管理情報から前記ディスクアレ
   イのディスク領域内の各ストライプ毎に前記ファイルシ
   ステムにより使用されている論理ブロックを含むか否か
   を示す第２のディスク資源管理情報を生成して前記ディ
   スクアレイ装置内に保持するステップと、 前記ディスクアレイ内の前記各ディスクドライブの記憶
   内容を読み出すことにより当該ディスクドライブの部分
   的な障害を検出するメディア検査処理を実行する場合
   に、前記ディスクアレイのディスク領域のすべてのスト
   ライプについて、前記ファイルシステムにより使用され
   ている論理ブロックを含む第１のストライプであるか、
   或いは前記ファイルシステムにより使用されている論理
   ブロックを含まない第２のストライプであるかを、前記
   第２のディスク資源管理情報に基づいて判定するステッ
   プと、 前記判定ステップでの判定結果をもとに、前記第１のス
   トライプについてのみ、前記ディスクドライブからのデ
   ータ読み出しを含むメディア検査を実行するステップ
   と、 前記メディア検査で障害が検出された箇所のデータをＲ
   ＡＩＤ機能により修復するステップとを具備することを
   特徴とするディスクアレイ装置におけるデータ修復方
   法。
6. 【請求項６】 複数のディスクドライブから構成される
   ＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）
   構成のディスクアレイを備えたディスクアレイ装置にお
   けるデータ修復方法であって、 前記ディスクアレイのディスク領域を論理ブロック単位
   に管理するファイルシステムを備えたホスト計算機か
   ら、前記ファイルシステムにより使用されている論理ブ
   ロックまたは当該論理ブロックを含むストライプを示す
   第１のディスク資源管理情報を取得するステップと、 前記第１のディスク資源管理情報から前記ディスクアレ
   イのディスク領域内の各ストライプ毎に前記ファイルシ
   ステムにより使用されている論理ブロックを含むか否か
   を示す第２のディスク資源管理情報を生成して前記ディ
   スクアレイ装置内に保持するステップと、 前記ディスクアレイ内の前記各ディスクドライブの記憶
   内容を読み出すことにより当該ディスクドライブの部分
   的な障害を検出するメディア検査処理を前記ディスクア
   レイのディスク領域内の全てのストライプについてスト
   ライプ毎に順次実行するステップと、 前記メディア検査処理で前記ディスクドライブの部分的
   な障害が検出された場合、当該障害が検出された箇所を
   含むストライプが前記ファイルシステムにより使用され
   ている論理ブロックを含む第１のストライプであるか、
   或いは前記ファイルシステムにより使用されている論理
   ブロックを含まない第２のストライプであるかを、前記
   第２のディスク資源管理情報に基づいて判定するステッ
   プと、 前記判定ステップで前記第１のストライプであると判定
   され、且つ前記ディスクアレイ内の前記複数のディスク
   ドライブのうち前記障害が検出された前記ディスクドラ
   イブ以外のディスクドライブが正常な場合、前記障害が
   検出された箇所のデータをＲＡＩＤ機能により修復する
   ステップと、 前記判定ステップで前記第２のストライプであると判定
   された場合、前記障害が検出された箇所のデータを固定
   データにより修復するステップとを具備することを特徴
   とするディスクアレイ装置におけるデータ修復方法。
7. 【請求項７】 複数のディスクドライブから構成される
   ＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）
   構成のディスクアレイを制御するディスクアレイコント
   ローラにおいて、 前記ディスクアレイのディスク領域を論理ブロック単位
   に管理するファイルシステムを備えたホスト計算機から
   送信される、前記ファイルシステムにより使用されてい
   る論理ブロックまたは当該論理ブロックを含むストライ
   プを示す第１のディスク資源管理情報から、前記ディス
   クアレイのディスク領域内の各ストライプ毎に前記ファ
   イルシステムにより使用されている論理ブロックを含む
   か否かを示す第２のディスク資源管理情報を生成する手
   段と、 前記第２のディスク資源管理情報が格納されるメモリ
   と、 前記ディスクアレイのディスク領域のすべてのストライ
   プについて、前記ファイルシステムにより使用されてい
   る論理ブロックを含む第１のストライプであるか、或い
   は前記ファイルシステムにより使用されている論理ブロ
   ックを含まない第２のストライプであるかを、前記第２
   のディスク資源管理情報に基づいて判定する手段と、 前記複数のディスクドライブのうちの１つが故障した場
   合に、当該故障したディスクドライブ内のデータを当該
   ディスクドライブに代えて用いられるディスクドライブ
   に修復する手段であって、前記ディスクアレイのディス
   ク領域のすべてのストライプのうち、前記判定手段によ
   り前記第１のストライプであると判定されたたストライ
   プだけを対象にＲＡＩＤ機能によりデータを修復する手
   段とを具備することを特徴とするディスクアレイコント
   ローラ。
8. 【請求項８】 複数のディスクドライブから構成される
   ＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）
   構成のディスクアレイを制御するディスクアレイコント
   ローラにおいて、 前記ディスクアレイのディスク領域を論理ブロック単位
   に管理するファイルシステムを備えたホスト計算機から
   送信される、前記ファイルシステムにより使用されてい
   る論理ブロックまたは当該論理ブロックを含むストライ
   プを示す第１のディスク資源管理情報から、前記ディス
   クアレイのディスク領域内の各ストライプ毎に前記ファ
   イルシステムにより使用されている論理ブロックを含む
   か否かを示す第２のディスク資源管理情報を生成する手
   段と、 前記第２のディスク資源管理情報が格納されるメモリ
   と、 前記ディスクアレイのディスク領域のすべてのストライ
   プについて、前記ファイルシステムにより使用されてい
   る論理ブロックを含む第１のストライプであるか、或い
   は前記ファイルシステムにより使用されている論理ブロ
   ックを含まない第２のストライプであるかを、前記第２
   のディスク資源管理情報に基づいて判定する手段と、 前記ディスクアレイ内の前記各ディスクドライブの記憶
   内容を読み出すことにより当該ディスクドライブの部分
   的な障害を検出するメディア検査手段であって、前記判
   定手段により前記第１のストライプであると判定された
   ストライプだけを対象に、前記ディスクドライブからの
   データ読み出しを含むメディア検査を実行するメディア
   検査手段と、 前記メディア検査手段により障害が検出された箇所のデ
   ータをＲＡＩＤ機能により修復するデータ修復手段とを
   具備することを特徴とするディスクアレイコントロー
   ラ。
9. 【請求項９】 複数のディスクドライブから構成される
   ＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）
   構成のディスクアレイを制御するディスクアレイコント
   ローラにおいて、 前記ディスクアレイのディスク領域を論理ブロック単位
   に管理するファイルシステムを備えたホスト計算機から
   送信される、前記ファイルシステムにより使用されてい
   る論理ブロックまたは当該論理ブロックを含むストライ
   プを示す第１のディスク資源管理情報から、前記ディス
   クアレイのディスク領域内の各ストライプ毎に前記ファ
   イルシステムにより使用されている論理ブロックを含む
   か否かを示す第２のディスク資源管理情報を生成する手
   段と、 前記第２のディスク資源管理情報が格納されるメモリ
   と、 前記ディスクアレイ内の前記各ディスクドライブの記憶
   内容を読み出すことにより当該ディスクドライブの部分
   的な障害を検出するメディア検査処理を前記ストライプ
   毎に実行するメディア検査手段と、 前記メディア検査手段により前記ディスクドライブの部
   分的な障害が検出された場合、当該障害が検出された箇
   所を含むストライプが前記ファイルシステムにより使用
   されている論理ブロックを含む第１のストライプである
   か、或いは前記ファイルシステムにより使用されている
   論理ブロックを含まない第２のストライプであるかを、
   前記第２のディスク資源管理情報に基づいて判定する手
   段と、 前記判定手段により前記第１のストライプであると判定
   され、且つ前記ディスクアレイ内の前記複数のディスク
   ドライブのうち前記障害が検出された前記ディスクドラ
   イブ以外のディスクドライブが正常な場合、前記障害が
   検出された箇所のデータをＲＡＩＤ機能により修復する
   第１のデータ修復手段と、 前記判定手段により前記第２のストライプであると判定
   された場合、前記障害が検出された箇所のデータを固定
   データにより修復する第２のデータ修復手段とを具備す
   ることを特徴とするディスクアレイコントローラ。