JP2003108316A - Disk array device and hot spare control method - Google Patents

Disk array device and hot spare control method

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JP2003108316A
JP2003108316A JP2001294853A JP2001294853A JP2003108316A JP 2003108316 A JP2003108316 A JP 2003108316A JP 2001294853 A JP2001294853 A JP 2001294853A JP 2001294853 A JP2001294853 A JP 2001294853A JP 2003108316 A JP2003108316 A JP 2003108316A
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JP
Japan
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disk
disk device
standby
hot spare
written
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Application number
JP2001294853A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsukazu Takemura
哲一 竹村
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide, in a disk array system including a hot spare, a disk array device that effectively makes use of the hot spare when the system is in a normal operating state to improve the access speed in data read and to speed up the array restoration processing if a fault occurs. SOLUTION: A RAID controller 15, in normal operation, sequentially, selects given block data in each write block data for disk devices (Disk 1, Disk 2, Disk 3, Disk 4) 16a to 16d and writes the given block data in a disk device 16n (Disk S) of the hot spare. In addition, the controller, in normal operation, makes concurrent read access to all of Disk 1, Disk 2, Disk 3, Disk 4 and Disk S.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ホットスペア(待
機ディスク装置)を装備した若しくは装備可能にした、
例えばRAID( redundant arrays of inexpensive d
isks)システムを構築する際に用いて好適な、ディスク
アレイ装置およびホットスペア制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is equipped with or can be equipped with a hot spare (standby disk device).
For example, RAID (redundant arrays of inexpensive d
The present invention relates to a disk array device and a hot spare control method suitable for use when constructing an isks system.

【0002】[0002]

【従来の技術】RAIDシステム等のディスクアレイ装
置に於いては、アレイを構成する複数のディスク装置に
於ける装置単位の故障を考慮して、故障時の迅速な復帰
機能を実現するために、常時代替可能なホットスペアと
呼ばれる待機ディスク装置を装備可能なシステム構成と
している。
2. Description of the Related Art In a disk array device such as a RAID system, in order to realize a quick recovery function at the time of failure in consideration of the failure of each of a plurality of disk devices constituting an array. The system configuration is such that a standby disk device called a hot spare that can always be replaced can be installed.

【0003】この際の従来のホットスペアの動作例を図
5を参照して説明する。
An example of the operation of the conventional hot spare at this time will be described with reference to FIG.

【0004】図5に示す例では、4台のディスク装置D
isk1,Disk2,Disk3,Disk4を使っ
てRAID5(RAIDレベル5)のシステムが構築さ
れ、ホットスペア(Hot Spare Disk)が
待機ディスク装置として用意されている。
In the example shown in FIG. 5, four disk devices D are used.
A RAID 5 (RAID level 5) system is constructed by using the desk 1, the disc 2, the disc 3, and the disc 4, and a hot spare (hot spare disk) is prepared as a standby disk device.

【0005】図中、(a)は通常の稼動状態であり、デ
ィスク装置Disk1,Disk2,Disk3,Di
sk4がRAID5の所定ストライピング書き込みルー
ルで動作している。例えば、あるタイミングではDis
k1,2,3にストライプデータが書き込まれ、Dis
k4にその冗長データ(パリティ)が書き込まれる。ま
た、次のタイミングではDisk2,3,4にストライ
プデータが書き込まれ、Disk1にその冗長データ
(パリティ)が書き込まれる。この通常稼働状態下に於
いては、ホットスペア(HotSpareDisk)が
動作可能な待機状態となっている。
In the figure, (a) is a normal operating state, and disk devices Disk1, Disk2, Disk3, Di
The sk4 operates according to the RAID5 predetermined striping write rule. For example, at a certain timing, Dis
Stripe data is written to k1, 2, 3 and
The redundant data (parity) is written in k4. At the next timing, the stripe data is written to Disks 2, 3 and 4, and the redundant data (parity) is written to Disk 1. Under this normal operating state, the hot spare (HotSpareDisk) is in a standby state in which it can operate.

【0006】この(a)に示す状態で、(b)に示すよ
うに、ディスク装置Disk2に障害(故障)が発生す
ると、(c)に示すように、故障したディスク装置Di
sk2がアレイから切り離され、残るディスク装置Di
sk1,Disk3,Disk4で縮退運転されるとと
もに、ホットスペア(HotSpareDisk)に対
して、ディスク装置Disk1,Disk3,Disk
4から故障ディスク装置Disk2の内容が復元され
る。この復元が完了すると、(d)に示すように、ディ
スク装置Disk1,Disk3,Disk4と、ホッ
トスペア(HotSpareDisk)とでRAID5
が稼動する。
In the state shown in (a), when a failure (failure) occurs in the disk device Disk2 as shown in (b), a failed disk device Di as shown in (c).
sk2 is separated from the array, and the remaining disk device Di
The degenerate operation is performed by sk1, Disk3, and Disk4, and disk devices Disk1, Disk3, and Disk are used for the hot spare (HotSpareDisk).
The contents of the failed disk device Disk2 are restored from 4. When this restoration is completed, as shown in (d), the disk devices Disk1, Disk3, Disk4, and the hot spare (HotSpareDisk) are assigned RAID5.
Works.

【0007】上記したように、この種、ホットスペアを
備えたシステム構成に於いては、通常状態下に於いて、
ホットスペアを常時(即時)動作可能な状態に置き、ア
レイを構成するディスク装置の障害発生に備えている。
従ってホットスペアは、通常状態下では何ら動作しない
にも拘わらず通電状態にあり、モータが駆動されている
ことから、電力が無駄に消費されている。
As described above, in this type of system configuration including a hot spare, under normal conditions,
The hot spare is always (immediately) ready for operation to prepare for the failure of the disk device that constitutes the array.
Therefore, the hot spare is in the energized state even though it does not operate under the normal condition and the motor is driven, so that the power is wasted.

【0008】このように従来では、ホットスペアを装備
した若しくは装備可能にしたディスクアレイシステムに
於いて、システムが正常稼動状態にあるとき、ホットス
ペアが無駄な動作待機状態に置かれていた。
As described above, conventionally, in a disk array system equipped with or capable of being equipped with a hot spare, when the system is in a normal operating state, the hot spare is placed in a useless standby state.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来で
は、ホットスペアを待機ディスク装置として用意したデ
ィスクアレイシステムに於いては、システムが正常稼動
状態にあるとき、ホットスペアが無駄な動作待機状態に
置かれていた。
As described above, in the conventional disk array system in which the hot spare is prepared as the standby disk device, when the system is in the normal operating state, the hot spare is put in the useless standby state. Had been

【0010】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
ホットスペアを装備した若しくは装備可能なディスクア
レイシステムに於いて、システムが正常稼動状態にある
とき、ホットスペアを有効に活用して、データリードの
アクセススピードの向上並びに障害発生時に於けるアレ
イ復元処理の高速化を図ったディスクアレイ装置および
ホットスペア制御方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances,
In a disk array system equipped with or capable of being equipped with a hot spare, when the system is operating normally, the hot spare is effectively used to improve the access speed of data read and the speed of array restoration processing in the event of a failure. It is an object of the present invention to provide a disk array device and a hot spare control method for realizing the same.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、通常稼動時
に、ホットスペアにアレイの一部書き込みデータを重複
して書き込んでおき、リード時にホットスペアを含めた
ディスク装置を同時に読み出すことで、ホットスペアを
有効に活用して、アクセス頻度が高いリード時の性能を
向上させたことをことを特徴とする。更に、ホットスペ
アにアレイの一部データが保存されていることから、ア
レイディスクの障害発生時に於いて、上記保存データ部
分の復元が不要となり、復元処理にかかる時間を短縮で
きるようにしたことを特徴とする。
According to the present invention, a hot spare is made effective by writing a partial write data of an array to a hot spare in duplicate during normal operation and simultaneously reading the disk devices including the hot spare at the time of reading. This is utilized to improve the performance at the time of read with high access frequency. Furthermore, because some data of the array is stored in the hot spare, it is not necessary to restore the above-mentioned stored data in the event of an array disk failure, and the time required for the restoration process can be shortened. And

【0012】即ち、本発明のディスクアレイ装置は、所
定のRAIDレベルに従ってアレイを構成する複数のデ
ィスク装置と待機ディスク装置とを備えたディスクアレ
イ装置に於いて、前記待機ディスク装置と前記複数のデ
ィスク装置とを同時に動作させ、前記複数のディスク装
置へのデータブロック書き込み毎に、各ディスク装置へ
書き込まれるデータブロックの内の所定のデータブロッ
クを選択して、順次前記待機ディスク装置に書き込む制
御手段を具備したことを特徴とする。
That is, the disk array device of the present invention is a disk array device comprising a plurality of disk devices forming an array according to a predetermined RAID level and a standby disk device, wherein the standby disk device and the plurality of disks are provided. A control unit that simultaneously operates the device and selects a predetermined data block from the data blocks to be written to each disk device every time the data block is written to the plurality of disk devices, and sequentially writes the selected data block to the standby disk device. It is characterized by having.

【0013】また本発明のディスクアレイ装置は、少な
くとも2つのディスク装置で構成されるミラーディスク
装置と待機ディスク装置とを備えたディスクアレイ装置
に於いて、前記待機ディスク装置と前記ミラーディスク
装置とを同時に動作させ、前記ミラーディスク装置への
書き込みデータブロックを前記待機ディスク装置にも書
き込む制御手段を具備したことを特徴とする。
Further, the disk array device of the present invention is a disk array device comprising a mirror disk device composed of at least two disk devices and a standby disk device, wherein the standby disk device and the mirror disk device are provided. It is characterized by comprising control means for operating simultaneously and writing the write data block to the mirror disk device also to the standby disk device.

【0014】また本発明のディスクアレイ装置は、複数
のディスク装置にまたがる所定のストライピングでデー
タ書き込みを行うディスクアレイ装置に於いて、ホット
スペアディスク装置と、前記ホットスペアディスク装置
と前記複数のディスク装置とを同時に動作させ、前記複
数のディスク装置に前記ストライピングを構成するデー
タブロックを書き込む毎に、各ディスク装置へ書き込ま
れるデータブロックの内の所定のデータブロックを選択
して、順次前記待機ディスク装置に書き込む制御手段を
具備したことを特徴とする。
Further, the disk array device of the present invention is a disk array device for writing data with a predetermined striping over a plurality of disk devices, the hot spare disk device, the hot spare disk device and the plurality of disk devices. Control to operate simultaneously and select a predetermined data block from the data blocks to be written to each disk device every time the data blocks forming the striping are written to the plurality of disk devices, and sequentially write to the standby disk device It is characterized by comprising means.

【0015】また本発明のディスクアレイ装置は、デー
タブロックの読み出し時に、複数のディスク装置および
待機ディスク装置から同時に異なるデータブロックを読
み出すことを特徴とする。
Further, the disk array device of the present invention is characterized in that, at the time of reading a data block, different data blocks are simultaneously read from a plurality of disk devices and a standby disk device.

【0016】また本発明のディスクアレイ装置は、複数
のディスク装置の1つが故障したとき、その故障ディス
ク装置を切り離し、残りのディスク装置に記憶される内
容から故障ディスク装置の記憶内容を復元して前記待機
ディスク装置に記憶する場合に、書き込み時に待機ディ
スクに記憶した故障ディスク装置に対応する記憶内容を
復元しないように復元制御することを特徴とする。
The disk array device of the present invention, when one of the plurality of disk devices fails, disconnects the failed disk device and restores the stored contents of the failed disk device from the contents stored in the remaining disk devices. When storing in the standby disk device, restoration control is performed so that the stored content corresponding to the failed disk device stored in the standby disk at the time of writing is not restored.

【0017】このような構成とすることで、ホットスペ
アを有効に活用して、データ読み出し速度を高速化でき
るとともに、RAID1のシステムでは、障害ディスク
のデータ復元時間を皆無にすることができる。また、R
AID3のシステムでは、ホットスペアにデータおよび
パリティを書くことで、障害からの復帰時間の改善が図
れる。また、RAID5のシステムでは、ホットスペア
にパリティ以外の有効データのみを書くことで、リード
性能の改善と、障害からの復帰時間の改善が図れる。
With this configuration, the hot spare can be effectively used to increase the data read speed, and the RAID 1 system can eliminate the data recovery time of the failed disk. Also, R
In the AID3 system, by writing data and parity in the hot spare, the recovery time from a failure can be improved. Further, in the RAID5 system, by writing only valid data other than parity to the hot spare, it is possible to improve the read performance and the recovery time from a failure.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】図1は本発明を適用するディスクアレイ装
置を適用する計算機システムの一構成例を示すブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a computer system to which a disk array device to which the present invention is applied.

【0020】この図1にシステムに於いては、PCIバ
ス1に、CPU11、システムメモリ12、ディスプレ
イコントローラ13、キーボードコントローラ14、お
よびRAIDコントローラ15等が接続されている。
In the system shown in FIG. 1, a CPU 11, a system memory 12, a display controller 13, a keyboard controller 14, a RAID controller 15 and the like are connected to a PCI bus 1.

【0021】CPU11は、システム全体の制御を司る
もので、システムメモリ12に格納されたオペレーティ
ングシステムやユーティリティプログラムを含む各種ア
プリケーションプログラム等に従う処理を実行する。
The CPU 11 controls the entire system and executes processing according to various application programs including an operating system and utility programs stored in the system memory 12.

【0022】システムメモリ12は、この計算機システ
ムの主記憶となるメモリデバイスであり、CPU11の
動作を記述したオペレーティングシステムやユーティリ
ティを含むアプリケーションプログラム等と、これらの
実行に用いられる各種処理データ等を記憶する。
The system memory 12 is a memory device serving as a main memory of the computer system, and stores an application program including an operating system and utilities that describe the operation of the CPU 11 and various processing data used for executing these. To do.

【0023】ディスプレイコントローラ13は、この計
算機システムのユーザインターフェースのアウトプット
を司るもので、CPU11により描画されたビデオRA
M131内の表示データをCRT132やLCD133
等の表示装置に表示制御する。
The display controller 13 controls the output of the user interface of this computer system, and is a video RA drawn by the CPU 11.
Display data in M131 is displayed on CRT132 or LCD133.
The display is controlled on the display device such as.

【0024】キーボードコントローラ14は、この計算
機システムのユーザインターフェースのインプットを司
るもので、キーボード141やマウス142等の入力装
置の操作をデータ化してCPU11に引き渡す。
The keyboard controller 14 controls the input of the user interface of the computer system, and converts the operation of the input device such as the keyboard 141 and the mouse 142 into data and transfers it to the CPU 11.

【0025】RAIDコントローラ15は、この計算機
システムの外部記憶となる、ディスクアレイを構成する
複数のディスク装置16a〜16nを制御するもので、
SCSIバス2を介してディスクアレイを構成する複数
のディスク装置16a〜16nとの間のデータ授受を実
行する。
The RAID controller 15 controls a plurality of disk devices 16a to 16n forming a disk array, which is an external storage of this computer system.
Data is exchanged with the plurality of disk devices 16a to 16n forming a disk array via the SCSI bus 2.

【0026】図2乃至図4は、それぞれ上記RAIDコ
ントローラ15の制御の下において実行される本発明の
第1〜第3実施形態に於ける動作説明図であり、図2
は、本発明の第1実施形態に於ける動作説明図、図3
は、本発明の第2実施形態に於ける動作説明図、図4
は、本発明の第3実施形態に於ける動作説明図である。
2 to 4 are operation explanatory diagrams in the first to third embodiments of the present invention which are executed under the control of the RAID controller 15, respectively.
3 is an operation explanatory view in the first embodiment of the present invention, FIG.
4 is an operation explanatory view in the second embodiment of the present invention, FIG.
[Fig. 8] is an operation explanatory diagram according to the third embodiment of the present invention.

【0027】ここで、上記各図を参照して本発明の実施
形態に於ける動作を説明する。
Here, the operation of the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0028】先ず図2を参照して本発明の第1実施形態
に於ける動作を説明する。
First, the operation of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0029】この図2に示す第1実施形態は、RAID
コントローラ15の制御下に置かれる3台のディスク装
置16a,16b,16nにより、RAID1のディス
クアレイ装置が構成される。このうち、2台のディスク
装置16a,16bがミラーリング(RAID1)を構
成し、残る1台のディスク装置16nがホットスペア
(待機ディスク装置)となる。このホットスペアはオプ
ション仕様であってもよい。ここでは、ディスク装置1
6aをDisk1、ディスク装置16bをDisk2、
ホットスペアとなるディスク装置16nをDiskSと
して示している。また、CPU11から見た論理アドレ
ス上のディスク(論理ディスク)をDiskLとし、扱
う論理データブロックをBlock1,Block2,
…で示している。
The first embodiment shown in FIG. 2 is a RAID
A disk array device of RAID1 is configured by the three disk devices 16a, 16b, 16n placed under the control of the controller 15. Of these, two disk devices 16a and 16b constitute mirroring (RAID 1), and the remaining one disk device 16n is a hot spare (standby disk device). This hot spare may be optional. Here, the disk device 1
6a is Disk1, disk device 16b is Disk2,
The disk device 16n to be a hot spare is shown as DiskS. Further, the disk on the logical address (logical disk) viewed from the CPU 11 is DiskL, and the logical data blocks to be handled are Block1, Block2, and
It is indicated by….

【0030】この第1実施形態に於いては、通常稼動
時、ホットスペアとなるDiskSにも、Disk1,
Disk2と同じ書き込みデータブロック(Block
1,Block2,…)を書き込む。ここでは、Dis
k1,Disk2がRAID1(ミラー)構成であるこ
とから、各Disk1=Disk2=DiskSの格納
内容は同じとなる。
In the first embodiment, the DiskS, which is the hot spare during normal operation, is
The same write data block (Block as Block2)
1, Block2, ...) is written. Here, Dis
Since k1 and Disk2 have a RAID1 (mirror) configuration, the stored contents of each Disk1 = Disk2 = DiskS are the same.

【0031】この状態で、例えば、ミラーを構成するD
isk2に障害が発生した場合、RAIDコントローラ
15は障害の発生したDisk2を切り離し、Disk
1とDiskSにより、新たにRAID1(ミラー)を
構成して、継続稼動が可能とするものであり、従って復
元時間が必要なくなる。
In this state, for example, D forming a mirror
When a failure occurs in the disk2, the RAID controller 15 disconnects the failed Disk2,
The RAID 1 (mirror) is newly configured by 1 and the DiskS to enable continuous operation, and therefore the restoration time is not required.

【0032】また、通常稼動時、RAIDコントローラ
15はDisk1,Disk2,DiskSのすべてを
同時リードアクセスすることにより、データ読み出し処
理に於いて、例えば、データブロック「Block0〜
Block5」を読み出す場合、Disk1から「Bl
ock0」、Disk2から「Block1」、Dis
kSから「Block2」を同時に読み出し、次に、D
isk1から「Block3」、Disk2から「Bl
ock4」、DiskSから「Block5」を同時に
読み出すよう制御する。これにより、既存のRAID1
構成によるDisk1,Disk2の2台のミラーに比
べて高速にデータを読み出すことができる。
Further, during normal operation, the RAID controller 15 simultaneously performs read access to all of Disk1, Disk2, and DiskS, so that, for example, in data read processing, for example, data blocks "Block0-Block0-
When reading "Block5", "Bl" is read from Disk1.
"ock0", Disk2 to "Block1", Disk
Read "Block2" from kS at the same time, then D
“Block3” from desk1 and “Bl from Disk2”
"lock4" and "Block5" from DiskS are controlled to be read at the same time. This allows existing RAID1
Data can be read at a higher speed than the two mirrors of Disk 1 and Disk 2 according to the configuration.

【0033】次に、図3を参照して本発明の第2実施形
態に於ける動作を説明する。
Next, the operation of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0034】この図3に示す第2実施形態は、RAID
コントローラ15の制御下に置かれる5台のディスク装
置16a,16b,16c,16d,16nにより、R
AID3のディスクアレイ装置が構成される。このう
ち、3台のディスク装置16a,16b,16cがスト
ライピングされてデータ用ドライブを構成し、1台のデ
ィスク装置16dがパリティ専用ドライブを構成し、残
る1台のディスク装置16nがホットスペア(待機ディ
スク装置)となる。このホットスペアはオプション仕様
であってもよい。ここでは、ディスク装置16aをDi
sk1、ディスク装置16bをDisk2、、ディスク
装置16cをDisk3、パリティ専用ドライブとなる
ディスク装置16dをDiskP、ホットスペアとなる
ディスク装置16nをDiskSとして示している。ま
た、CPU11から見た論理アドレス上のディスク(論
理ディスク)をDiskLとし、扱う論理データブロッ
クをBlock1,Block2,…で示している。
The second embodiment shown in FIG. 3 is a RAID
By the five disk devices 16a, 16b, 16c, 16d, 16n placed under the control of the controller 15, R
A disk array device of AID3 is constructed. Of these, three disk devices 16a, 16b and 16c are striped to form a data drive, one disk device 16d forms a parity dedicated drive, and the remaining one disk device 16n is a hot spare (standby disk). Device). This hot spare may be optional. Here, the disk device 16a is set to Di.
sk1, the disk device 16b is shown as Disk2, the disk device 16c is shown as Disk3, the disk device 16d that is a parity dedicated drive is shown as DiskP, and the disk device 16n that is a hot spare is shown as DiskS. Further, a disk (logical disk) on a logical address viewed from the CPU 11 is represented by DiskL, and logical data blocks to be handled are represented by Block1, Block2, ....

【0035】この第2実施形態に於いては、通常稼動
時、RAIDコントローラ15はホットスペアとなるD
iskSに、Disk1,Disk2,Disk3,D
iskPに書き込まれる各データブロックの内の所定の
データブロックを選択して、順次記憶するよう動作制御
する。または、図3のようにDiskを単位に一定の順
序でコピーしてゆく。例えば、RAIDコントローラ1
5は、DiskSの最初のデータブロックには、Dis
kPと同じ冗長データP(0−2)が書き込まれ、次の
データブロックには、Disk1と同じBlock3が
書き込まれ、次のデータブロックには、Disk2と同
じBlock7が書き込まれ、次のデータブロックには
Disk3と同じBlock11が書き込まれる。以
下、同様にして図3に示すとおりに書き込みが行われ
る。
In the second embodiment, the RAID controller 15 is a hot spare during normal operation.
to diskS, Disk1, Disk2, Disk3, D
A predetermined data block is selected from the data blocks written in the iskP, and the operation is controlled so that the data blocks are sequentially stored. Alternatively, as shown in FIG. 3, copying is performed in a fixed order in units of Disk. For example, RAID controller 1
5 indicates that the first data block of DiskS is
Redundant data P (0-2) same as kP is written, Block3 same as Disk1 is written in the next data block, Block7 same as Disk2 is written in the next data block, and next data block is written in the next data block. Block 11, which is the same as that of Disk 3, is written. Thereafter, similarly, writing is performed as shown in FIG.

【0036】この状態で、例えば、ストライプを組んで
いるDisk2に障害が発生し、ホットスペアとなるD
iskSに、Disk2を復元(この場合、Disk
1,3,およびDiskPからDisk2のデータを復
元)するとき、RAIDコントローラ15はDiskS
には既に、上記書き込み処理にて、故障する前のDis
k2に格納されるブロックデータBlock7,Blo
ck19,…の各データが書き込み済みであることから
復元しないように動作する。これにより、Disk2の
復元時間を全部データブロックを修復する従来に比べ短
縮することできる。なお、Disk2の故障に限定され
ず、Disk1,3,Pの故障についても同様に、復元
時間の短縮を図ることができる。
In this state, for example, a defect occurs in Disk 2 forming a stripe and D becomes a hot spare.
Restore Disk2 to diskS (in this case, Disk
When restoring the data of Disk2 from DiskP1, Disk3, Disk3), the RAID controller 15 uses DiskS
In the writing process, the Dis before
Block data Block7, Block stored in k2
Since each data of ck19, ... Has been written, it operates so as not to be restored. As a result, the restoration time of the Disk 2 can be shortened compared to the conventional case where all data blocks are restored. The restoration time is not limited to the failure of Disk2, and the failure time of Disk1, 3, P can be similarly shortened.

【0037】また、通常稼動時、RAIDコントローラ
15はDisk1,Disk2,Disk3,Disk
Sのすべてを同時にリードアクセスして、データ読み出
し処理として、例えば、データブロック「Block0
〜Block3」を読み出す場合、Disk1から「B
lock0」、Disk2から「Block1」、Di
sk3から「Block2」、DiskSから「Blo
ck3」を同時に読み出すように制御することにより、
ホットスペアのディスク装置DiskSを用いた読み出
しを可能とし、既存のRAID5構成による、Disk
1,Disk2,Disk3を用いた読み出しに比べて
高速にデータを読み出すことができる。
Further, during normal operation, the RAID controller 15 operates as follows: Disk1, Disk2, Disk3, Disk.
For example, the data block “Block0
~ Block3 "is read from Disk1 to" B
"lock0", Disk2 to "Block1", Di
“Block2” from sk3, “Blo” from DiskS
ck3 ”is controlled to be read at the same time,
It is possible to read using the hot spare disk device DiskS and use the existing RAID5 configuration
Data can be read at a higher speed than reading using 1, Disk 2, Disk 3.

【0038】次に、図4を参照して本発明の第3実施形
態に於ける動作を説明する。
Next, the operation of the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0039】この図4に示す第3実施形態は、RAID
コントローラ15の制御下に置かれる5台のディスク装
置16a,16b,16c,16d,16nにより、R
AID5のディスクアレイ装置が構成される。このう
ち、4台のディスク装置16a,16b,16c,16
dがパリティ付きストライピングデータの書き込み(冗
長データ(パリティ)の書き込みが1つのディスク装置
に固定されないで、ディスク装置16a〜16dに分散
して書き込む)を構成し、残る1台のディスク装置16
nがホットスペア(待機ディスク装置)となる。このホ
ットスペアはオプション仕様であってもよい。ここで
は、ディスク装置16aをDisk1、ディスク装置1
6bをDisk2、ディスク装置16cをDisk3、
ディスク装置16dをDisk4、ホットスペアとなる
ディスク装置16nをDiskSとして示している。ま
た、CPU11から見た論理アドレス上のディスク(論
理ディスク)をDiskLとし、扱う論理データブロッ
クをBlock1,Block2,…で示している。
The third embodiment shown in FIG. 4 is a RAID
By the five disk devices 16a, 16b, 16c, 16d, 16n placed under the control of the controller 15, R
A disk array device of AID5 is constructed. Of these, four disk devices 16a, 16b, 16c, 16
d constitutes writing of striping data with parity (writing of redundant data (parity) is not fixed to one disk device and is distributed and written to the disk devices 16a to 16d), and the remaining one disk device 16
n is a hot spare (standby disk device). This hot spare may be optional. Here, the disk device 16a is Disk1, and the disk device 1 is
6b is Disk2, disk device 16c is Disk3,
The disk device 16d is shown as Disk 4, and the hot spare disk device 16n is shown as DiskS. Further, a disk (logical disk) on a logical address viewed from the CPU 11 is represented by DiskL, and logical data blocks to be handled are represented by Block1, Block2, ....

【0040】この第3実施形態に於いては、通常稼動
時、RAIDコントローラ15はホットスペアとなるD
iskSに、Disk1,Disk2,Disk3,D
isk4に書き込まれる各データブロックの内の所定の
データブロックを選択して、順次記憶するよう動作制御
する。または、図4のようにDiskを単位に一定の順
序でコピーしてゆく。例えば、DiskSの最初のデー
タブロックには、Disk2と同じBlock1が書き
込まれ、次のデータブロックには、Disk1と同じB
lock4が書き込まれ、次のデータブロックには、D
isk4と同じBlock7が書き込まれ、次のデータ
ブロックにはDisk3と同じBlock10が書き込
まれる。以下、同様にして図4に示すとおりに書き込み
が行われる。 この状態で、例えば、Disk2に障害
が発生し、ホットスペアとなるDiskSに、Disk
2を復元(この場合、Disk1,3,およびDisk
4からDisk2のデータを復元)するとき、RAID
コントローラ15はDiskSには既に、Disk2の
故障前のデータブロックBlock1,Block1
3,…の各データが書き込み済みであることから復元し
ないように制御する。これにより、全部データブロック
を修復する従来に比べ復元時間を短縮することができ
る。なお、Disk2の故障に限定されず、Disk
1,3,4の故障についても同様に、復元時間の短縮を
図ることができる。
In the third embodiment, the RAID controller 15 is a hot spare during normal operation.
to diskS, Disk1, Disk2, Disk3, D
A predetermined data block is selected from the data blocks to be written to isk4, and the operation is controlled so that the data blocks are sequentially stored. Alternatively, as shown in FIG. 4, copying is performed in a fixed order in units of Disk. For example, the same Block1 as the Disk2 is written in the first data block of the DiskS, and the same B as the Disk1 is written in the next data block.
lock4 is written, and D is written in the next data block.
Block7, which is the same as disk4, is written, and Block10, which is the same as Disk3, is written in the next data block. Thereafter, similarly, writing is performed as shown in FIG. In this state, for example, a failure occurs in Disk2 and DiskS, which is a hot spare,
Restore 2 (in this case, Disk1, 3, and Disk
When restoring the data of Disk2 from 4), RAID
The controller 15 has already written the data blocks Block1 and Block1 to the DiskS before the failure of the Disk2.
Since each data of 3, ... Has already been written, it is controlled not to be restored. As a result, the restoration time can be shortened as compared with the conventional case where all data blocks are restored. It should be noted that the present invention is not limited to the failure of Disk2,
Similarly, with respect to the failures 1, 3, and 4, the restoration time can be shortened.

【0041】また、通常稼動時、RAIDコントローラ
15はDisk1,Disk2,Disk3,Disk
4,DiskSのすべてを同時にリードアクセスして、
データ読み出し処理として、例えば、データブロック
「Block0〜Block4」を読み出す場合、Di
sk1から「Block0」、Disk2から「Blo
ck1」、Disk3から「Block2」、Disk
4から「Block3」、DiskSから「Block
4」を同時に読み出すように制御することにより、ホッ
トスペアのディスク装置DiskSを用いた読み出しを
可能とし、既存のRAID5構成による、Disk1,
Disk2,Disk3,Disk4を用いた読み出し
に比べて高速にデータを読み出すことができる。
Further, during normal operation, the RAID controller 15 operates as follows: Disk1, Disk2, Disk3, Disk.
4, Read access to all of DiskS at the same time,
As the data read processing, for example, when reading the data blocks “Block0 to Block4”, Di
"Block0" from sk1 and "Blo from Disk2"
ck1 ”, Disk3 to“ Block2 ”, Disk
4 to "Block3", DiskS to "Block"
4 ”at the same time, it is possible to perform reading using the hot spare disk device DiskS, and to use the existing RAID5 configuration, Disk1,
Data can be read at a higher speed than reading using Disk2, Disk3, and Disk4.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、ホ
ットスペアを装備したディスクアレイシステムに於い
て、システムが正常稼動状態にあるとき、ホットスペア
を有効に活用して、データリードのアクセススピードの
向上並びに障害発生時に於けるアレイ復元処理の高速化
を図ることができる。
As described in detail above, according to the present invention, in a disk array system equipped with a hot spare, when the system is in a normal operating state, the hot spare can be effectively utilized to improve the access speed of data read. And the speed of array restoration processing when a failure occurs can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を適用するディスクアレイ装置を適用す
る計算機システムの一構成例を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a computer system to which a disk array device to which the present invention is applied.

【図2】本発明の第1実施形態に於ける動作説明図。FIG. 2 is an operation explanatory diagram according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2実施形態に於ける動作説明図。FIG. 3 is an operation explanatory diagram according to the second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3実施形態に於ける動作説明図。FIG. 4 is an operation explanatory diagram according to the third embodiment of the present invention.

【図5】従来のホットスペアの動作例を説明するための
図。
FIG. 5 is a diagram for explaining an operation example of a conventional hot spare.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…CPU 15…RAIDコントローラ 16a〜16n…ディスク装置 11 ... CPU 15 ... RAID controller 16a to 16n ... Disk device

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定のRAIDレベルに従ってアレイを
構成する複数のディスク装置と待機ディスク装置とを備
えたディスクアレイ装置に於いて、 前記待機ディスク装置と前記複数のディスク装置とを同
時に動作させ、前記複数のディスク装置へのデータブロ
ック書き込み毎に、各ディスク装置へ書き込まれるデー
タブロックの内の所定のデータブロックを選択して、順
次前記待機ディスク装置に書き込む制御手段を具備した
ことを特徴とするディスクアレイ装置。
1. A disk array device comprising a plurality of disk devices forming an array according to a predetermined RAID level and a standby disk device, wherein the standby disk device and the plurality of disk devices are simultaneously operated, and A disk comprising control means for selecting a predetermined data block from data blocks to be written to each disk device and writing the data sequentially to the standby disk device each time a data block is written to a plurality of disk devices. Array device.
【請求項2】 少なくとも2つのディスク装置で構成さ
れるミラーディスク装置と待機ディスク装置とを備えた
ディスクアレイ装置に於いて、 前記待機ディスク装置と前記ミラーディスク装置とを同
時に動作させ、前記ミラーディスク装置への書き込みデ
ータブロックを前記待機ディスク装置にも書き込む制御
手段を具備したことを特徴とするディスクアレイ装置。
2. A disk array device comprising a mirror disk device composed of at least two disk devices and a standby disk device, wherein the standby disk device and the mirror disk device are simultaneously operated, and the mirror disk A disk array device comprising control means for writing a data block to be written to the device to the standby disk device.
【請求項3】 前記データブロックの読み出し時に、前
記ミラーディスク装置および前記待機ディスク装置から
同時に異なるデータブロックを読み出す制御手段を更に
具備することを特徴とする請求項2記載のディスクアレ
イ装置。
3. The disk array device according to claim 2, further comprising control means for reading different data blocks from the mirror disk device and the standby disk device at the same time when reading the data block.
【請求項4】 複数のディスク装置にまたがる所定のス
トライピングでデータ書き込みを行うディスクアレイ装
置に於いて、 ホットスペアディスク装置と、 前記ホットスペアディスク装置と前記複数のディスク装
置とを同時に動作させ、前記複数のディスク装置に前記
ストライピングを構成するデータブロックを書き込む毎
に、各ディスク装置へ書き込まれるデータブロックの内
の所定のデータブロックを選択して、順次前記待機ディ
スク装置に書き込む制御手段を具備したことを特徴とす
るディスクアレイ装置。
4. A disk array device for writing data with a predetermined striping across a plurality of disk devices, wherein the hot spare disk device, the hot spare disk device and the plurality of disk devices are operated at the same time, Each time a data block forming the striping is written to the disk device, a predetermined data block is selected from the data blocks to be written to each disk device, and the control means is sequentially written to the standby disk device. Disk array device.
【請求項5】 前記データブロックの読み出し時に、前
記複数のディスク装置および前記待機ディスク装置から
同時に異なるデータブロックを読み出す制御手段を更に
具備することを特徴とする請求項4記載のディスクアレ
イ装置。
5. The disk array device according to claim 4, further comprising control means for reading different data blocks from the plurality of disk devices and the standby disk device at the same time when reading the data blocks.
【請求項6】 前記複数のディスク装置の1つが故障し
たとき、その故障ディスク装置を切り離し、残りのディ
スク装置に記憶される内容から前記故障ディスク装置の
記憶内容を復元して前記待機ディスク装置に記憶する場
合に、 前記書き込み時に前記待機ディスクに記憶した前記故障
ディスク装置に対応する記憶内容を復元しないように復
元制御することを特徴とする請求項4記載のディスクア
レイ装置。
6. When one of the plurality of disk devices fails, the failed disk device is disconnected, the stored contents of the failed disk device are restored from the contents stored in the remaining disk devices, and the standby disk device is restored. 5. The disk array device according to claim 4, wherein, when the data is stored, restoration control is performed so as not to restore the storage content corresponding to the failed disk device stored in the standby disk at the time of writing.
【請求項7】 所定のRAIDレベルに従ってアレイを
構成する複数のディスク装置とホットスペアとなる待機
ディスク装置とを備えて構成されたディスクアレイ装置
のホットスペア制御方法に於いて、 前記待機ディスク装置と前記複数のディスク装置とを同
時に動作させ、 前記複数のディスク装置にデータブロックを書き込む毎
に、各ディスク装置へ書き込まれるデータブロックの内
の所定のデータブロックを選択して、順次前記待機ディ
スク装置に書き込むことを特徴とするホットスペア制御
方法。
7. A hot spare control method for a disk array device comprising a plurality of disk devices forming an array according to a predetermined RAID level and a standby disk device serving as a hot spare, wherein the standby disk device and the plurality of standby disk devices are provided. Each time a data block is written to the plurality of disk devices, a predetermined data block is selected from the data blocks to be written to each disk device and sequentially written to the standby disk device. Hot spare control method characterized by.
【請求項8】 少なくとも2つのディスク装置によって
構成されるミラーディスク装置と待機ディスク装置とを
備えたディスクアレイ装置のホットスペア制御方法に於
いて、 前記待機ディスク装置と前記ミラーディスク装置とを同
時に動作させ、 前記ミラーディスク装置への書き込みデータブロックを
前記待機ディスク装置へも書き込むことを特徴とするホ
ットスペア制御方法。
8. A hot spare control method for a disk array device comprising a mirror disk device composed of at least two disk devices and a standby disk device, wherein the standby disk device and the mirror disk device are operated simultaneously. A hot spare control method, wherein a write data block to the mirror disk device is also written to the standby disk device.
【請求項9】 前記データブロックの読み出し時に、前
記ミラーディスク装置および前記待機ディスク装置から
同時に異なるデータブロックを読み出すことを特徴とす
る請求項8記載のホットスペア制御方法。
9. The hot spare control method according to claim 8, wherein different data blocks are simultaneously read from the mirror disk device and the standby disk device at the time of reading the data block.
【請求項10】 複数のディスク装置にまたがる所定の
ストライピングでデータ書き込みを行うホットスペアデ
ィスク装置を備えたディスクアレイ装置のホットスペア
制御方法に於いて、 前記ホットスペアディスク装置と前記複数のディスク装
置とを同時に動作させ、 前記複数のディスク装置に前記ストライピングを構成す
るデータブロックを書き込む毎に、各ディスク装置へ書
き込まれるデータブロックの内の所定のデータブロック
を選択して、順次前記待機ディスク装置に書き込むこと
を特徴とするホットスペア制御方法。
10. A hot spare control method for a disk array device comprising a hot spare disk device for performing data writing with predetermined striping across a plurality of disk devices, wherein the hot spare disk device and the plurality of disk devices are operated simultaneously. Each time a data block forming the striping is written to the plurality of disk devices, a predetermined data block is selected from the data blocks written to each disk device and sequentially written to the standby disk device. And hot spare control method.
【請求項11】 前記データブロックの読み出し時に、
前記複数のディスク装置および前記待機ディスク装置か
ら同時に異なるデータブロックを読み出すことを特徴と
する請求項10記載のホットスペア制御方法。
11. When reading the data block,
11. The hot spare control method according to claim 10, wherein different data blocks are simultaneously read from the plurality of disk devices and the standby disk device.
【請求項12】 前記複数のディスク装置の1つが故障
したとき、その故障ディスク装置を切り離し、残りのデ
ィスク装置に記憶される内容から前記故障ディスク装置
の記憶内容を復元して前記待機ディスク装置に記憶する
場合、 前記書き込み時に前記待機ディスクに記憶した前記故障
ディスク装置の記憶内容を復元しないことを特徴とする
請求項10記載のホットスペア制御方法。
12. When one of the plurality of disk devices fails, the failed disk device is disconnected, the stored contents of the failed disk device are restored from the contents stored in the remaining disk devices, and the standby disk device is restored. 11. The hot spare control method according to claim 10, wherein when storing, the stored contents of the failed disk device stored in the standby disk at the time of writing are not restored.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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