JP2003345520A - ディスクアレイ・システム及びディスクアレイ・システムにおけるキャッシュ制御方法 - Google Patents

ディスクアレイ・システム及びディスクアレイ・システムにおけるキャッシュ制御方法

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JP2003345520A
JP2003345520A JP2002150045A JP2002150045A JP2003345520A JP 2003345520 A JP2003345520 A JP 2003345520A JP 2002150045 A JP2002150045 A JP 2002150045A JP 2002150045 A JP2002150045 A JP 2002150045A JP 2003345520 A JP2003345520 A JP 2003345520A
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    • G06F11/2092—Techniques of failing over between control units

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスクアレイ・システムにおいて、入出力
チャネル及びディスクアダプタの数を増やす大規模化を
容易にし、また単位時間当りの入出力数やデータ転送速
度などの性能を大きく高めることにある。 【解決手段】 ホスト計算機と接続するための入出力チ
ャネル10a〜10dと、入出力チャネル10a〜10dのそれぞれ
に分散して接続され入出力されるデータを一時的に記憶
するキャッシュメモリ11a〜11dと、ディスクドライブ群
14a〜14dと、ディスクドライブ群14a〜14dに接続するデ
ィスクアダプタ13a〜13dと、入出力チャネル10a〜10dと
ディスクアダプタ13a〜13dを接続するネットワーク・ス
イッチ12a及び12bを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディスクアレイ・
システムに係り、特にディスクアレイ・システムのキャ
ッシュの構成と制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来ディスクアレイ・システムでは、多
数のディスクドライブに接続されるディスクアダプタ
と、ホスト側計算機に接続される入出力チャネルの間
に、ディスクドライブよりはるかに高速にデータの読み
出し・書き込みが可能なキャッシュメモリを設置して、
ディスクドライブに読み書きされるデータを一時的に蓄
えることにより、単位時間当りの入出力数、データ転送
速度などの性能向上を行っている。特開平11-203201号
公報、及び特開2001-290790号公報はこのようなディス
クアレイ・システムの従来の例である。このような従来
の例において、キャッシュメモリは信頼性向上のために
物理的には冗長構成を取っており複数に分かれている場
合がある。しかし、そのような場合でも論理的には単一
であり、データの書き込み時に常に同じ内容となるよう
に制御されている。特に特開平11-203201号公報では、
ディスクドライブへの書き込みデータを蓄えるキャッシ
ュメモリは物理的にも単一の不揮発性キャッシュメモリ
とされている。このような構成では、キャッシュメモリ
は複数の入出力チャネルの間で共有されており、複数の
入出力チャネルでの使用が競合するため、単位時間当り
の入出力数などの性能を大きく向上させるのは困難であ
る。またすべての入出力チャネル、及びすべてのディス
クアダプタを論理的に単一のキャッシュメモリに集中し
て接続する必要があるため、入出力チャネル、ディスク
アダプタの数を増やしてディスクアレイ・システムを大
規模化することも困難になる。またデータの入出力は、
ディスクドライブからディスクアダプタ、キャッシュメ
モリ、入出力チャネルと経る経路となるため、経路が多
段階に渡り時間がかかるので、データ転送速度を大きく
向上させるのも難しい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ディスクア
レイ・システムにおいて、入出力チャネル及びディスク
アダプタの数を増やす大規模化を容易にすることを課題
とする。また単位時間当りの入出力数やデータ転送速度
などの性能を大きく高めることを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明によるディスクアレイ・システムでは、上位
装置と通信を行う複数の入出力チャネル手段と、該各入
出力チャネル手段ごとに接続され、入出力されるデータ
を一時的に記憶するキャッシュ手段と、１個以上のディ
スクドライブと、該ディスクドライブと接続する１個以
上のディスクアダプタ手段と、入出力チャネル手段とデ
ィスクアダプタ手段を接続する１個以上のネットワーク
手段を備える。さらに、ディスクアダプタ手段を複数個
備える場合には、各入出力チャネル手段は、上位装置か
らのデータ要求に従って該要求されたデータがどのディ
スクアダプタ手段に接続されたディスクにあるかを決定
する要求先ディスクアダプタ決定手段を有する。さら
に、ディスクアダプタ手段は、該ディスクアダプタ手段
に接続されたディスクドライブから読み出したデータを
複数の入出力チャネル手段の内のどの入出力チャネル手
段に接続されたキャッシュ手段に格納したかを示す情報
を記録する送出先チャネル記録手段を有する。さらに、
ディスクアダプタ手段は、キャッシュ手段に記憶された
ディスクドライブから読み出されたデータを無効化する
ため、送出先チャネル記録手段に記録された内容に従っ
て該キャッシュ手段に無効化指示情報を送るキャッシュ
無効化手段を有する。さらに、ディスクアダプタ手段
は、ディスクドライブのデータが更新されたとき、該更
新されたデータに対応する更新前のデータが格納された
キャッシュ手段を送出先チャネル記録手段に記録された
内容に従って求め、該キャッシュ手段に格納された更新
前のデータに該更新されたデータを反映させるキャッシ
ュ更新手段を有する。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を例により説
明する。図１は、本発明によるディスクアレイ・システ
ムの実施の形態の例である。図１において、ディスクア
レイ・システム1は、外界(ホスト計算機)に接続され、
外界とデータの送受を行う4つの入出力チャネル10a〜10
d、それぞれの入出力チャネル10a〜10dに接続され、入
出力されるデータを一時的に記憶して高速化を行うキャ
ッシュメモリ11a〜11d、ディスクドライブ群14a〜14d、
ディスクドライブ群14a〜14dに接続してデータの読み出
し及び書き込みを行う４つのディスクアダプタ13a〜13
d、入出力チャネル10a〜10dとディスクアダプタ13a〜13
dの間を接続する二つのネットワーク・スイッチ12a、12b
からなる。図１では、信頼性、及び入出力チャネル10a
〜10dとディスクアダプタ13a〜13dの間のデータ転送能
力を高める目的で、ネットワーク・スイッチ12a、12bは
二つ設けられており、入出力チャネル10a〜10dとディス
クアダプタ13a〜13dの間の経路には、冗長性がある。
【０００６】図１では、ホスト計算機からデータ(読み
出し)要求を4つの入出力チャネル10a〜10dの内のいずれ
か一つで受け取る。ここでは以下、入出力チャネル10a
で受け取った場合について説明するが、他の入出力チャ
ネル10b〜10dで受け取った場合の動作も同様である。デ
ータ要求を受け取った入出力チャネル10aでは、まず、
要求されたデータが自分に接続されたキャッシュメモリ
11aにあるかどうか調べる。この際、要求されたデータ
がどのデータかを識別するために、予めホスト計算機と
の取り決めに基づいて決められたデータブロック番号が
あるものとする。キャッシュメモリ11a内に要求された
データがあれば、入出力チャネル10aは当該データをキ
ャッシュメモリ11aより読み出して、ホスト計算機に返
送する。この時、入出力チャネルは自分に接続されたキ
ャッシュメモリ11aのみを調べてデータを返送すれば良
く、他のデータ通信やデータ待ちは発生しないので、非
常に高速にデータを返送することが可能である。
【０００７】先に挙げた従来の例、特開平11-203201号
公報、及び特開2001-290790号公報ではキャッシュメモ
リと入出力チャネルの間にスイッチがあるためスイッチ
を通してキャッシュメモリの読み出しを行う時間がかか
り、更には複数の入出力チャネルから一つのキャッシュ
メモリに対してデータがあるかないか調べたり、データ
を読み出したりするので、それらの間で衝突が発生し、
待ちも発生する場合がある。本発明では、このような性
能を低下させる要因がないので、従来例に比べ３〜５倍
程度以上の高速化が可能である。例えば、従来例では、
入出力チャネルからスイッチ、スイッチからキャッシュ
メモリとデータ読み出し要求のために２回の通信、更に
キャッシュメモリから読み出されたデータは、まずスイ
ッチに送られ、次にスイッチから入出力チャネルに送ら
れるので、計４回の通信が最低必要であり、衝突などに
より更に遅くなる可能性がある。これに対し、本発明に
よるディスクアレイ・システムの図１の実施の形態の例
では、入出力チャネル10aが自分に接続されたキャッシ
ュメモリ11aを直接読み出すので、データ通信の回数は2
回で、経路も短く衝突発生もない。
【０００８】キャッシュメモリ11a内に要求されたデー
タが無かった場合は、入出力チャネル10aは要求された
データブロック番号に基づいて、当該データが存在する
ディスクドライブに接続されているディスクアダプタ13
a〜13dを決定して、データ要求をそのディスクアダプタ
に送出する。ここではディスクアダプタ13aに接続され
たディスクドライブに要求されたデータが存在していた
とする。入出力チャネル10aはネットワーク・スイッチ1
2aまたは12bを用いてディスクアダプタ13aにデータ要求
を送出する。ディスクアダプタ13aでは、データ要求を
受け取ると、そのデータブロック番号に基づいて具体的
にデータの存在するディスクドライブ群14aまたは14b内
のディスクドライブを決定し、データを読み出す。
【０００９】また、それと同時に要求されたデータを他
の入出力チャネル10b〜10dに送出したことがないかどう
か調べ、もしあればその入出力チャネル10b〜10dに対し
そこに接続されたキャッシュメモリ11b〜11dより当該デ
ータを削除するように、無効化信号を送出する。また、
その際キャッシュメモリ11b〜11d内に記録されている当
該データに書き換えが生じていてそれがまだディスクド
ライブに書き戻されていなかった場合には、ディスクア
ダプタ13aでは、書き換えられたデータをキャッシュメ
モリ11b〜11dより入出力チャネル10b〜10dを通じて受け
取り、新たにディスクドライブから読み出したデータの
上に上書きする。その後、そのデータを入出力チャネル
10aに送出する。またディスクアダプタ13aは、その後の
処理のために当該データを入出力チャネル10aに送った
ことを記録しておく。最後にディスクドライブから読み
出したデータに対して上書きを行った場合には、上書き
したデータをディスクドライブに書き戻す。ディスクア
ダプタ13aよりデータを受け取った入出力チャネル10a
は、当該データをホスト計算機に返送すると同時に、自
分に接続されたキャッシュメモリ11aにも記録する。
【００１０】ホスト計算機からデータ書き込み要求を受
け取った場合には、入出力チャネル10aでは、読み出し
要求と同じように自分に接続されたキャッシュメモリ11
a内に当該データブロック番号のデータが存在するかど
うか調べ、もしあればキャッシュメモリ11a内のデータ
を書き換える。変更されたデータは適当な時間経過、も
しくはキャッシュメモリ11aが溢れた時、もしくは他の
入出力チャネル10b〜10dで同一のデータブロック番号の
データ要求が行われて、ディスクアダプタ13aより無効
化信号を受け取った時などに、ディスクアダプタ13aに
送られて、ディスクドライブに書き戻される。ホスト計
算機から書き込み要求を受け取った時、キャッシュメモ
リ11a内に当該データブロック番号のデータが存在しな
かった場合には、読み出し要求の場合と同様にして、デ
ィスクアダプタ13aが当該データブロックのデータをデ
ィスクから読み出して入出力チャネル10aに送出する。
入出力チャネル10aでは、ディスクアダプタ13aより受け
取ったデータをキャッシュメモリ11aに格納し、ホスト
計算機から受け取った書き込みデータを必要なところに
書き込んで変更を行う。変更された後の動作は、キャッ
シュメモリ11a内に元のデータがあった場合と同様であ
る。
【００１１】図２は、図１に示した本発明の実施の形態
の例において適用可能な、入出力チャネル10a〜10dの構
成の例である。図２では、上述した入出力チャネルの処
理を実現するため、制御装置としてプロセッサ201を備
える。またプロセッサ201で実行される制御プログラム
や、処理に必要な情報(データ)を記憶するために、ロー
カルメモリ202を備える。さらにホスト計算機と接続す
るためのホストI/F回路204や、ネットワークスイッチ12
a及び12bと接続するためのネットワーク接続回路203a及
び203bを備える。これらはプロセッサ201と高速な信号
線バスであるプロセッサバス205で接続される。さらに
キャッシュメモリ11a〜11dも、このプロセッサバス205
に接続される。このようにすることにより、プロセッサ
201は高速にキャッシュメモリ11a〜11dに対して読み出
しや書き込みを行うことができる。図２の実施の例で
は、ローカルメモリ202に格納した制御プログラムをプ
ロセッサ201で実行することにより、入出力チャネルの
処理を行うことを想定している。これに対して制御プロ
グラムの一部また全部の機能をハードウェア化すること
も考えられる。
【００１２】図３は、図１に示した本発明の実施の形態
の例において適用可能な、ディスクアダプタ13a〜13dの
構成の例である。図３では、ディスクアダプタの処理を
実現するため、制御装置としてプロセッサ301を備え
る。またプロセッサ301で実行される制御プログラム
や、処理に必要な情報(データ)を記憶するために、ロー
カルメモリ302を備える。さらにディスクドライブ群14a
〜14dと直接接続するディスクドライブI/F回路304や、
ネットワークスイッチ12a及び12bと接続するためのネッ
トワーク接続回路303a及び303bを備える。これらはプロ
セッサ301と高速な信号線バスであるプロセッサバス305
で接続される。図３の実施の例では、ローカルメモリ30
2に格納した制御プログラムをプロセッサ301で実行する
ことにより、ディスクアダプタの処理を行うことを想定
しているが、入出力チャネルの場合と同様に、制御プロ
グラムの一部また全部の機能をハードウェア化すること
も考えられる。
【００１３】図４は、図１に示した本発明の実施の形態
の例において適用可能な、キャッシュメモリ11a〜11dの
構成の例である。図４では、小規模な容量である場合の
例を示した。即ち、図４において、キャッシュメモリは
検索制御部40とメモリ部41からなり、メモリ部41内に各
々のデータを、有効ビットV 401、書き換えビットD 40
2、データブロック番号403、データ内容404の組で記憶
している。入出力チャネル10a〜10dは、アドレスバス41
1によってホスト計算機に要求されたデータブロック番
号を通知し、メモリ部41内でデータブロック番号403が
一致し、有効ビットV 401が有効状態（例えば‘１’）
であるデータがあるかどうか検索制御部40に検索させ
る。検索した結果見つかると返答信号バス412によって
ヒット信号が伝達され、見つかったことが報告される。
またデータバス413によって、データ内容404が読み出さ
れる。データの書き込みである場合には、制御コマンド
バス414によって書き込みコマンド信号が通知され、デ
ータバス413によって伝達されるデータが当該データ内
容404に書き込まれて、書き換えビットD 402がセット状
態(例えば‘１’)になって、書き換えが生じたことが記
録される。検索した結果見つからない場合には、返答信
号バス412によってミス信号が伝達され、見つからなか
ったことが報告される。
【００１４】さらに、ディスクアダプタ13a〜13dより無
効化信号が送出されてきたときには、同様に入出力チャ
ネル10a〜10dは。アドレスバス411によって当該データ
ブロック番号を通知し、メモリ部41内でデータブロック
番号403が一致し、有効ビットV 401が有効状態（例えば
‘１’）であるデータがあるかどうか検索制御部40に検
索させる。検索した結果見つかった場合、書き換えビッ
トD 402の内容も調べる。もし書き換えビットD 402がセ
ット状態である場合には、返答信号バス412によってダ
ーティヒット信号が伝達される。ダーティヒット信号を
受け取った入出力チャネル10a〜10dは、データ内容404
をデータバス413によって読み出し、無効化信号を送出
してきたディスクアダプタ13a〜13dに返送する。書き換
えビットD 402がセット状態でない場合には、返答信号
バス412によってクリーンヒット信号が伝達される。こ
れらの二つの場合において、その後、入出力チャネル10
a〜10dは、再びアドレスバス411によって当該データブ
ロック番号、制御コマンドバス414によって無効化コマ
ンド信号を通知し、有効ビットV 401を無効状態(例えば
‘０’)として、そのデータの組を無効とする。また検
索した結果見つからなかった場合には、返答信号バス41
2によってミス信号が伝達されて、見つからなかったこ
とが入出力チャネル10a〜10dに報告される。これらすべ
ての場合において、最後に入出力チャネル10a〜10dは無
効化信号を送出してきたディスクアダプタ13a〜13dに無
効化処理終了信号を返送して、無効化処理が終了したこ
とを伝える。
【００１５】なお、書き換えビットD 402がセット状態
になって、ディスクドライブから読み出したデータの書
き換えが生じたことが記録された場合、上述の無効化に
よるほか、先に図１において述べたように、適当な時間
経過、もしくはキャッシュメモリが溢れた時に、ディス
クアダプタ13a〜13dに書き換えられたデータを送り、デ
ィスクドライブに書き戻しを行わせたら、当該書き換え
ビットD 402はリセット状態(例えば’0’)にし、書き換
えが生じたという記録を消去する。なお、図４では、検
索制御部40が実際にメモリ部41の検索制御を行うとした
が、メモリ部41だけを備え、検索制御部40は特に備えず
に、同等の機能を入出力チャネル10a〜10dのプロセッサ
201で行わせることも考えられる。また図4では、アドレ
スバス411、返答信号バス412、データパス413、制御コ
マンドバス414の各種の信号バスがあって、これらが統
合されて入出力チャネル10a〜10dに接続されるとした
が、他に、単一の信号バスを備え、アドレスバス411、
返答信号バス412、データパス413、制御コマンドバス41
4の各種の信号バスに相当する信号コマンドが該単一の
信号パス上を伝達されるようにしてもよい。
【００１６】図４の例では、単一のメモリ部41に有効ビ
ットV 401、書き換えビットD 402、データブロック番号
403、データ内容404のデータの組がすべて格納され、当
該データがあるかどうか検索する場合には、メモリ部41
全体を検索する必要がある。このため、メモリ部41の容
量が大きくなってくると検索に時間がかかることが考え
られる。このような場合には図５のようにすることが考
えられる。
【００１７】図５は、図１に示した本発明の実施の形態
の例において適用可能な、キャッシュメモリ11a〜11dの
構成の別の例である。図５では、制御検索部50と、タグ
部51、データ部52より構成され、タグ部51には、有効ビ
ットV 501、書き換えビットD 502、データブロック番号
503、キャッシュ内データ位置504が格納される。データ
部52にはデータ内容505が格納される。タグ部51におい
て、有効ビットV 501、書き換えビットD 502、データブ
ロック番号503は、図４で示したものと同等の内容を記
録する。キャッシュ内データ位置504には、データ部52
における当該データの位置が記録される。データ部52よ
りデータ内容を取り出す場合には、当該データブロック
番号503に対応するキャッシュ内データ位置504より当該
データの位置がデータ位置信号515によってデータ部52
に伝達され、データバス513に読み出される。書き込み
の時も同様にデータ位置信号515によって指定された位
置にデータバス513によって伝達されたデータが書き込
まれる。その他のアドレスバス511、制御コマンドバス5
14、返答信号バス512によって伝達される信号等は、図
４の場合と同等である。このような構成を採ることによ
り、図５の例では、当該データの有無を検索する際にタ
グ部51内のみを検索すればよく、データ部512の容量が
大きくなっても、検索時間にはあまり影響しないように
することが可能である。すなわち、図４の場合には、メ
モリ部41にデータ内容も一緒に格納されるため、データ
ブロック数が多くなると多数の半導体チップが必要にな
り、多数の半導体チップに渡って検索する必要が生じ、
検索に要する時間が大きくなる。これに対して、図５の
場合には、データ内容を記憶するデータ部が格納される
半導体チップと、タグ部を格納する半導体チップは別々
になり、タグ部を格納する半導体チップの数は少なくて
すみ、少ない半導体チップに渡って検索すればよいた
め、検索に要する時間は小さくなる。
【００１８】なお、図５では、検索制御部50が実際にタ
グ部51の検索制御を行うとしたが、図４の例と同様に、
タグ部51、データ部52だけを備え、検索制御部50は特に
備えずに、同等の機能を入出力チャネル10a〜10dのプロ
セッサ201で行わせることも考えられる。また図５で
は、アドレスバス511、返答信号バス512、データパス51
3、制御コマンドバス514の各種の信号バスがあって、こ
れらが統合されて入出力チャネル10a〜10dに接続される
としたが、やはり図４の例と同様に、単一の信号バスを
備え、アドレスバス511、返答信号バス512、データパス
513、制御コマンドバス514の各種の信号バスに相当する
信号コマンドが該単一の信号パス上を伝達されるように
してもよい。
【００１９】図６は、入出力チャネル10a〜10dにおい
て、ホスト計算機より要求されたデータブロック番号の
データが自分に接続されたキャッシュメモリ11a〜11dに
存在しなかったとき、どのディスクアダプタ13a〜13dに
当該データを要求すればよいか記録した各入出力チャネ
ルに設けられたデータテーブルの形式の例である。デー
タブロック番号とディスクアダプタ番号が組みとなって
記録され、当該入出力チャネル10a〜10dにそれぞれ接続
されたホスト計算機との間で予め取り決めた分だけのデ
ータブロック番号についての組みが存在する。また、あ
る個数(例えば16個)の連続したデータブロック番号を同
一のディスクアダプタに接続されたディスクドライブに
格納することとして、その個数分(例えば16個)まとめ、
先頭のディスクドライブ番号とディスクアダプタ番号の
組みを作ってもよい。このようにすると、例えば16分の
一にデータテーブルの大きさを縮小することができる。
なお、このようなデータテーブルは、例えば図２におけ
るローカルメモリ202に格納され、プロセッサ201によっ
て必要に応じて読み書きされる。
【００２０】図７は、ディスクアダプタ13a〜13dにおい
て、入出力チャネル10a〜10dから要求されたデータブロ
ック番号のデータが、ディスクドライブ群14a〜14dのど
のディスクドライブのどの位置に存在するかを記録した
データテーブルの形式の例である。データブロック番
号、ディスクドライブ番号、ドライブ内データ位置、さ
らにはデータを送出した先の入出力チャネルを、送出先
入出力チャネル番号として、これらを組みとして記録す
る。また未だ当該データブロック番号のデータをどの入
出力チャネルにも送出したことがなければ、この送出先
入出力チャネル番号としては、予め定める無効な入出力
チャネル番号を記録しておく。あるいは、送出した入出
力チャネルのキャッシュメモリが溢れて当該データが追
い出され削除されたときにも、この送出先入出力番号と
して、無効な入出力チャネル番号を設定してもよい。こ
のデータテーブルは、それぞれのディスクアダプタ13a
〜13dにおいて、ディスクドライブ群14a〜14dのうちの
それぞれのディスクアダプタに接続されたディスクドラ
イブに格納されているデータブロック番号の分だけ持て
ばよい。またこのデータテーブルは、実際には例えば図
3におけるローカルメモリ302に格納され、プロセッサ30
1によって必要に応じ読み書きされる。
【００２１】図８は、ディスクアダプタ13a〜13dにおい
て、入出力チャネル10a〜10dのうちの一つに一旦送出し
たデータを他の入出力チャネルから要求されたときに、
先に送った方の入出力チャネルのキャッシュメモリ内の
データを無効化するために当該入出力チャネルに向けて
送出する無効化コマンドのコマンド形式の例である。無
効化コマンドを表す無効化コマンドコードと、無効化さ
れるデータブロック番号からなる。
【００２２】ディスクアダプタ13a〜13dにおいて、入出
力チャネル10a〜10dのうちの一つに一旦送出したデータ
を他の入出力チャネルから要求されたときに、先に述べ
たように、先に送った方の入出力チャネルのキャッシュ
メモリ内の当該データを無効化する以外に、無効化を行
わず、同一データを持つ複数の入出力チャネル間で、デ
ータの書き換えが起こったら、これを当該ディスクアダ
プタを通じてディスクドライブに書き戻すと同時に、他
の入出力チャネルのキャッシュメモリのデータも書き換
えて更新することが考えられる。図９はそのような場合
に、図８の無効化コマンドに替えて、ディスクアダプタ
13a〜13dより入出力チャネル10a〜10dに送出する更新コ
マンドのコマンド形式の例である。更新コマンドを表す
コマンドコード、当該データブロック番号に加えて、新
しくデータ内容を更新するための更新データからなる。
図９の更新コマンドを用いる場合のキャッシュメモリ11
a〜11ｄの制御の方法の詳細は、後に別の実施の例で述
べる。
【００２３】図１０は、先に述べた図８のような無効化
コマンドを用いる場合の、キャッシュメモリ11a〜11dに
対する制御のフローチャートを示す。図１０において
は、ホスト計算機より要求されたデータがキャッシュメ
モリに無かった場合について示している。キャッシュメ
モリにあった場合には、図４および図５のキャッシュメ
モリの実施の形態の例で説明したように、読み出しの場
合には当該データを読み出してホスト計算機に返送する
か、書き込みの場合にはホスト計算機から送られてきた
書き込みデータでキャッシュメモリの内容を更新すれば
よい。なお、図１０において、表記の簡便化のために、
キャッシュメモリは単にキャッシュと記されている。
【００２４】図１０では、ステップ601において、デー
タ要求を受け付け、要求されたデータが当該入出力チャ
ネルのキャッシュメモリになかったとする。ステップ60
2では、要求されたデータがあるディスクドライブを決
定する。より詳細には、入出力チャネルにおいて図６に
示したようなデータテーブルによって、当該データを格
納するディスクドライブに接続されたディスクアダプタ
を決定し、データ要求を当該ディスクアダプタに送出す
る。これを受け取ったディスクアダプタでは、図７に示
したようなデータテーブルによって、ディスクドライブ
とドライブ内データ位置を決定する。ステップ603で
は、ステップ602で決定された内容に従って、ディスク
ドライブから当該データの読み出しを開始する。なお、
実際にはディスクドライブからのデータの読み出しが完
了するのは、後述するように、ステップ608あるいはス
テップ612まででよく、ステップ602においてデータの読
み出しが完了するまで待つ必要はない。次ぎにステップ
604で、以前に同じデータを、データ要求を受け取った
入出力チャネルではない他の入出力チャネルのキャッシ
ュメモリに送出していないかどうか検索する。これはよ
り詳細には、当該ディスクアダプタにおいて、図７のよ
うなデータテーブルの中の送出先入出力チャネル番号
に、有効な入出力チャネルの番号が登録されているかど
うかを検索することにより実施される。
【００２５】ステップ605において、検索結果として、
以前に当該データを他の入出力チャネルのキャッシュに
送ったかどうか判定する。他の入出力チャネルのキャッ
シュメモリに送ったことがなければステップ611へ進
む。他の入出力チャネルのキャッシュメモリに送ったこ
とがあれば、ステップ606において、その入出力チャネ
ルに図８に示したような無効化コマンドを送出し、当該
データをその入出力チャネルのキャッシュから削除させ
る。その際、ステップ607において、その入出力チャネ
ルのキャッシュメモリにおいて当該データの書き換えが
生じてまだその書き換えられたデータがディスクドライ
ブに書き戻していなかったかどうか判定される。この判
定は、より詳細には、図４または図５における書き換え
ビットD 402または502を検査することにより、実施され
る。もしまだ書き戻していなかったら、ステップ608に
おいて、その入出力チャネルにおいて書き戻していない
データをそのキャッシュメモリから読み出し、当該ディ
スクアダプタに返送させる。当該ディスクアダプタで
は、ステップ603で開始したディスクドライブからのデ
ータの読み出しが完了するのを待ち、ディスクドライブ
から読み出されたデータの上に、入出力チャネルから返
送されてきた書き換えデータを上書きする。
【００２６】次ぎにステップ609において、その入出力
チャネルから無効化処理完了信号が送出されてくるのを
待ち、無効化されたことの確認を行う。次ぎにステップ
610では、図７に示したようなデータテーブルにおい
て、送出先入出力チャネル番号に図7で説明したような
予め定める無効なチャネル番号を設定することによっ
て、データ送出先の記録を削除する。なおこの後、この
送出先入出力チャネル番号には、後述のステップ611で
新たにデータを送出した入出力チャネル番号を記録する
ので、このステップ610はなくてもよい。ステップ611で
は、ステップ601で新たにデータを要求してきた入出力
チャネルのキャッシュメモリにデータを送出することを
決定し、この入出力チャネルを記録する。より詳細に
は、この記録は、図７のようなデータテーブルの送出先
入出力チャネル番号に有効なチャネル番号で記録するこ
とにより実施される。
【００２７】次ぎにステップ612において、もしまだス
テップ603で開始したディスクドライブの読み出しが完
了していなかったら完了するまで待ち、読み出したデー
タを当該入出力チャネルに送出して、ホスト計算機に返
送させると共に、その入出力チャネルに接続されたキャ
ッシュメモリに格納させる。ステップ613では、ステッ
プ608を通過し、ディスクドライブから読み出したデー
タに対し、上書きが生じたかどうか判定する。もし上書
きが生じた場合にはステップ614に移り、上書きされた
データを当該ディスクドライブへ書き戻す。本発明によ
る図１０のキャッシュの制御の方法の実施の形態の例で
は、ステップ603で開始するディスクドライブの読み出
しをステップ608または612までに完了することにより、
以前に当該データの読み出しを行った他の入出力チャネ
ルのキャッシュメモリの無効化の処理とオーバーラップ
させ、キャッシュの制御にかかわるオーバーヘッドをな
くすことが可能である。
【００２８】図１１は、これをタイムチャートで示した
例である。図１１において、時刻t1は図１０のステップ
601に対応し、データ要求の受け付けが行われる。その
後、ステップ602を経て、時刻t2において図１０のステ
ップ603に達し、ディスクドライブからのデータの読み
出しが開始される。その後、ステップ604、605を経て、
時刻t3においてステップ606に達し、入出力チャネルに
対し無効化処理の要求送出が行われる。図１１では無効
化処理を行ったところ、まだ書き戻していないデータが
無かった場合を示している。即ち、次ぎにステップ607
を経て、時刻t4においてステップ609に達し、無効化処
理の終了が確認される。次ぎにステップ610、611を経
て、時刻t5においてディスクドライブからの読み出しが
完了する。そして時刻t6においてステップ612に達し、
入出力チャネルへ当該データを送出する。その後ステッ
プ613を経て処理が終了する。図１１に示したように、
時刻t2、ステップ603から時刻t5に至るまでのディスク
ドライブの読み出しと、時刻t3、 ステップ606から時刻
t4、ステップ609に至る無効化処理は時間的にオーバー
ラップされるので、無効化処理にかかるオーバーヘッド
は発生しない。
【００２９】図１２は、無効化処理において、さらに無
効化されるキャッシュメモリに未だディスクドライブに
書き戻していないデータがあった場合のタイムチャート
を示した例である。図１２において、時刻t1は同様に図
１０のステップ601に対応し、データ要求の受け付けが
行われる。その後、ステップ602を経て、時刻t2におい
て図１０のステップ603に達し、ディスクドライブから
のデータの読み出しが開始される。その後、ステップ60
4、605を経て、時刻t3においてステップ606に達し、入
出力チャネルに対し無効化処理の要求送出が行われる。
図１２ではここで、入出力チャネルにおける無効化処理
において、まだディスクドライブへ書き戻していないデ
ータがあったとする。すると、次ぎに時刻t4において、
ステップ607に達し、未書き込みデータが有ったことが
入出力チャネルからディスクアダプタへ報告される。こ
のため時刻t5においてディスクドライブからの読み出し
が完了した後、時刻t6においてステップ608に達し、入
出力チャネルから未書き込みデータを送出させ、ディス
クアダプタにおいてディスクドライブから読み出したデ
ータの上に上書きさせる。この入出力チャネルからの未
書き込みデータの送出とディスクドライブからの読み出
しデータへの上書きは時刻t7で完了してステップ609に
達し、無効化処理の終了が確認される。次ぎにステップ
610、611を経て、時刻t8においてステップ612に達し、
入出力チャネルへ当該データを送出する。その後ステッ
プ613を経て、時刻t9にはステップ614に達し、上書きし
たデータのディスクドライブへの書き戻し処理を開始す
る。この書き戻し処理の終了時刻を時刻t10とする。
【００３０】図１２では、時刻t6、ステップ608から時
刻t7、ステップ609に渡るデータの上書き処理と、時刻t
9、ステップ614から時刻t10に渡るディスクドライブへ
の書き戻し処理がいくらかのオーバーヘッドを発生させ
る。しかしこのような処理は、ある入出力チャネルのキ
ャッシュメモリに当該データが格納されていて、且つ書
き換えが生じてからディスクドライブへの書き戻しが行
われるまでの間に、別の入出力チャネルに接続されたホ
スト計算機から当該データの要求が行われた場合に限ら
れ、発生頻度は非常に低いと考えられる。
【００３１】図１０に示した本発明によるキャッシュメ
モリを制御する方法の実施の形態の例では、図１１、図
１２に示すように、ディスクドライブの読み出しと他の
キャッシュメモリの無効化処理が平行にオーバーラップ
して行われている。これに対し、もっと簡単な制御の方
法としては、先に他のキャッシュメモリの無効化処理を
行い、無効化されるキャッシュメモリに未だディスクド
ライブに書き戻していないデータがあった場合には先に
ディスクドライブに書き戻しを行い、その後にディスク
ドライブを読み出すことも考えられる。このようにする
と他のキャッシュメモリの無効化処理とディスクドライ
ブの読み出しはオーバーラップされないが、制御として
は簡単になる。また他のキャッシュメモリの無効化処理
とディスクドライブの読み出しをオーバーラップさせな
い場合、無効化されるキャッシュメモリに未だディスク
ドライブに書き戻していないデータがあった時には、該
データをディスクドライブに書き戻した後、再び書き戻
した同じデータをディスクドライブを読み出すことは止
めて、書き戻しに用いたデータをそのまま用いることも
考えられる。このようにすれば、他のキャッシュメモリ
の無効化処理とディスクドライブの読み出しはオーバー
ラップされないが、ディスクドライブの読み出しを減ら
すことが可能である。
【００３２】図１０では、ある入出力チャネルに一旦デ
ータを送出した後、別の入出力チャネルから同一データ
を要求された時に、初めの入出力チャネルのキャッシュ
メモリの無効化を行っている。これに対し、ホスト計算
機の上で動作するアプリケーション・プログラムによっ
ては、データの要求時にオーバーヘッドが発生するよ
り、データの書き込み時にオーバーヘッドが発生した方
が都合が良い場合がある。図１３は、そのような場合に
対応した、本発明によるキャッシュメモリに対する制御
のフローチャートを示す。図１３において、ステップ70
1ではデータ要求を受け付け、要求されたデータが図１
０と同じく、当該入出力チャネルのキャッシュメモリに
なかったとする。ステップ702では、要求されたデータ
があるディスクドライブを決定する。ステップ703で
は、ステップ702で決定された内容に従って、ディスク
ドライブから当該データの読み出しを開始する。ディス
クドライブからのデータの読み出しは、ここではステッ
プ706までに完了すれば良い。次ぎに、ステップ704で
は、ステップ701でデータを要求してきた入出力チャネ
ルのキャッシュメモリにデータを送出することを決定
し、ステップ705で、この入出力チャネルを送出先入出
力チャネルの記録に追加する。この場合、ある一つのデ
ータに対応する送出先の入出力チャネルは複数になる。
より詳細には、この記録は、図７のようなデータテーブ
ルの送出先入出力チャネル番号に記録されるが、図１３
の実施の形態では、一つのデータブロック番号に関する
組みについて、この送出先入出力チャネル番号の部分に
は、最大で当該ディスクアレイ・システムに備えられた
すべての入出力チャネルの個数分の、複数個の送出先入
出力チャネル番号を記録できるようにする必要がある。
次ぎにステップ706において、もしまだステップ703で開
始したディスクドライブの読み出しが完了していなかっ
たら完了するまで待ち、読み出したデータを当該入出力
チャネルに送出して、ホスト計算機に返送させると共
に、その入出力チャネルに接続されたキャッシュメモリ
に格納させる。
【００３３】ステップ707では、当該入出力チャネルが
ホスト計算機から新たに書き込み要求を受け取ったとす
る。この場合、入出力チャネルはすぐにキャッシュメモ
リにデータを書き込まず、書き込み要求があったことを
当該ディスクアダプタへ通知する。当該ディスクアダプ
タでは、ステップ708において、書き込み要求があった
入出力チャネル以外に当該データを送出した入出力チャ
ネルのキャッシュメモリがあったかどうかを検索する。
ステップ709において判断し、もし他に送った入出力チ
ャネルのキャッシュメモリがなければ、ステップ713へ
進む。またもし他に送った入出力チャネルのキャッシュ
メモリがあれば、ステップ710に進み、それらの入出力
チャネルすべてのキャッシュメモリに無効化要求を行
う。この無効化要求には、例えば図８に示した、無効化
コマンドを用いることができる。ステップ711で無効化
されたことが確認されたら、ステップ712において、無
効化したキャッシュメモリの入出力チャネル番号を、送
出先入出力チャネル番号の記録から削除しておく。ステ
ップ713では、書き込み要求を受け取った入出力チャネ
ルのキャッシュメモリへの書き込みを許可し、ホスト計
算機からの書き込みデータを受信してキャッシュメモリ
への書き込みを行う。ステップ714では、キャッシュメ
モリに書き込んだデータを当該入出力チャネルより当該
ディスクアダプタに送出し、ディスクドライブにも書き
戻しを行わせる。このようにすることにより、その後、
別の入出力チャネルから同一データに書き替えが行われ
ても矛盾を回避することが可能である。
【００３４】図１３の例では、図１０に比べて初めのデ
ータ要求時の処理は簡略化するが、書き込み時には、他
の入出力キャッシュのキャッシュメモリを無効化する処
理を行うため、オーバーヘッドがかかる。また書き込み
が行われたときには、当該入出力チャネルのキャッシュ
メモリに書き込むだけではなく、書き込みデータを入出
力チャネルからディスクアダプタまで転送し、ディスク
ドライブにも書き戻す必要がある。さらにキャッシュが
無効化されるので、他の入出力チャネルから再び同一の
データを要求されたときには、再度当該ディスクアダプ
タを通じディスクドライブからデータを読み直さなけれ
ばならない。ただし、この最後の点は、次ぎの図１４の
ような実施の形態を採ることにより回避可能である。
【００３５】図１４は、本発明によるキャッシュメモリ
に対する制御のフローチャートを示す。図１４におい
て、ステップ801〜ステップ806までは、図１３のステッ
プ701〜ステップ706と同等である。即ち、ステップ801
ではデータ要求を受け付け、要求されたデータが図１
０、図１３の例と同じく、当該入出力チャネルのキャッ
シュメモリになかったとする。ステップ802では、要求
されたデータがあるディスクドライブを決定する。ステ
ップ803では、ステップ802で決定された内容に従って、
ディスクドライブから当該データの読み出しを開始す
る。ディスクドライブからのデータの読み出しは、ここ
ではステップ806までに完了すれば良い。次ぎに、ステ
ップ804では、ステップ801でデータを要求してきた入出
力チャネルのキャッシュメモリにデータを送出すること
を決定し、ステップ805で、この入出力チャネルを送出
先入出力チャネルの記録に追加する。この場合、図１３
の例と同じく、ある一つのデータに対応する送出先の入
出力チャネルは複数になる。次ぎにステップ806におい
て、もしまだステップ803で開始したディスクドライブ
の読み出しが完了していなかったら完了するまで待ち、
読み出したデータを当該入出力チャネルに送出して、ホ
スト計算機に返送させると共に、その入出力チャネルに
接続されたキャッシュメモリに格納させる。
【００３６】ステップ807では、当該入出力チャネルが
ホスト計算機から新たに書き込み要求を受け取ったとす
る。図１４では、次ぎにステップ808において、当該入
出力チャネルのキャッシュメモリへの書き込みを許可
し、ホスト計算機からの書き込みデータをキャッシュメ
モリに書き込ませる。ステップ809において当該入出力
チャネルから書き込みデータを当該ディスクアダプタに
転送し、元のディスクドライブにも書き戻しさせる。次
ぎにステップ810において、当該ディスクアダプタで
は、書き込みが行われた入出力チャネル以外に当該デー
タを送出した入出力チャネルのキャッシュメモリがあっ
たかどうかを検索する。ステップ811において判断し、
もし他に送った入出力チャネルのキャッシュメモリがあ
れば、ステップ812に進む。ステップ812では、当該デー
タをもつ他の入出力チャネルのキャッシュメモリのすべ
てに当該ディスクアダプタからディスクドライブに書き
込んだ書き込みデータを送出し、データの変更を行わせ
る。このデータの変更には、例えば図９に示した、更新
コマンドを用いることができる。このようにすることに
より、別々の入出力チャネルから同一データに書き替え
が行われても、図１３と同じく、矛盾を回避することが
可能である。
【００３７】図１４の例においても、図１０に比べて初
めのデータ要求時の処理は簡略化するが、書き込み時に
は、他の入出力キャッシュのキャッシュメモリを無効化
する処理を行うため、オーバーヘッドがかかる。また書
き込みが行われたときには、当該入出力チャネルのキャ
ッシュメモリに書き込むだけではなく、書き込みデータ
を入出力チャネルからディスクアダプタまで転送し、デ
ィスクドライブにも書き戻す必要がある。ただし、書き
込みが行われたときに、他の入出力チャネルのキャッシ
ュメモリにはその結果が反映されるので、他の入出力チ
ャネルから再び同一のデータを要求されたときには、そ
れぞれのキャッシュメモリ内に格納されたデータを読み
出すだけでよい。
【００３８】
【発明の効果】本発明では、キャッシュメモリが分散し
て配置され、入出力チャネル、ディスクアダプタを、従
来のように単一のキャッシュメモリに集中して接続する
必要がない。このため、入出力チャネル、ディスクアダ
プタの数を増やして、大規模なディスクアレイ・システ
ムを構成することが容易である。また各入出力チャネル
とディスクアダプタを接続するネットワーク・スイッチ
における遅延時間は、ディスクアダプタにおけるディス
クドライブ読み出し時間に対して充分短ければよく、該
ネットワークを多段構成にすることなどが容易で、更に
大規模化し易い。また入出力チャネルのそれぞれにキャ
ッシュメモリが直接接続されているので、キャッシュメ
モリにデータを格納することにより、単位時間当りの入
出力数などの性能を大きく高めることができる。ディス
クドライブからデータを読み出す場合もディスアダプタ
と入出力チャネルがネットワーク・スイッチを介して直
接接続されているので、経路が短く、高いデータ転送速
度を達成することが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるディスクアレイ・システムの構成
例を示す図である。
【図２】本発明によるディスクアレイ・システムで用い
られる入出力チャネルの構成例を示す図である。
【図３】本発明によるディスクアレイ・システム用いら
れるディスクアダプタの構成例を示す図である。
【図４】本発明によるディスクアレイ・システムで用い
られるキャッシュメモリの構成例を示す図である。
【図５】本発明によるディスクアレイ・システムで用い
られるキャッシュメモリの別の構成例を示す図である。
【図６】入出力チャネルにおいてデータブロック番号か
らディスクアダプタ番号を決定するデータテーブルの形
式の例を示す図である。
【図７】ディスクアダプタにおいてデータブロック番号
からディスクドライブを決定するデータテーブルの形式
の例を示す図である。
【図８】ディスクアダプタから入出力チャネルに送られ
るキャッシュの無効化コマンドの形式の例を示す図であ
る。
【図９】ディスクアダプタから入出力チャネルに送られ
るキャッシュの更新コマンドの形式の例を示す図であ
る。
【図１０】本発明によるディスクアレイ・システムにお
いてキャッシュに対する制御のフローチャートを示す図
である。
【図１１】図１０のフローチャートの場合における動作
のタイムチャートを示す図である。
【図１２】図１０のフローチャートの場合における動作
のタイムチャートの別の例を示す図である。
【図１３】本発明によるディスクアレイ・システムにお
いてキャッシュに対する制御のフローチャートの第２の
例を示す図である。
【図１４】本発明によるディスクアレイ・システムにお
いてキャッシュに対する制御のフローチャートの第３の
例を示す図である。
【符号の説明】
１ ディスクアレイ・システム １０ａ〜１０ｄ 入出力チャネル １１ａ〜１１ｄ キャッシュメモリ １２ａ、１２ｂ ネットワーク・スイッチ １３ａ〜１３ｄ ディスクアダプタ １４ａ〜１４ｄ ドライブ群 ２０１、３０１ プロセッサ ２０２、３０２ ローカルメモリ ２０３ａ、２０３ｂ、３０３ａ、３０３ｂ ネットワー
ク接続回路 ２０４ ホストＩ／Ｆ回路 ３０４ ディスクドライブＩ／Ｆ回路 ３０５ プロセッサバス ４０、５０ 検索制御部 ４１ メモリ部 ４１１、５１１ アドレスバス ４１２、５１２ 返答信号バス ４１３、５１３ データバス ４１４、５１４ 制御コマンドバス ５１ タグ部 ５２ データ部 ５１５ データ位置信号
───────────────────────────────────────────────────── 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 12/08 ５５１ Ｇ０６Ｆ 12/08 ５５１Ｚ ５５７ ５５７

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 上位装置と通信を行う複数の入出力チャ
    ネル手段と、該各入出力チャネル手段ごとに接続され、
    入出力されるデータを一時的に記憶するキャッシュ手段
    と、１個以上のディスクドライブと、該ディスクドライ
    ブと接続する１個以上のディスクアダプタ手段と、前記
    入出力チャネル手段と前記ディスクアダプタ手段を接続
    する１個以上のネットワーク手段を備えたディスクアレ
    イ・システム。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のディスクアレイ・システ
    ムにおいて、 前記ディスクアダプタ手段を複数個備える場合、前記各
    入出力チャネル手段は、上位装置からのデータ要求に従
    って該要求されたデータがどのディスクアダプタ手段に
    接続されたディスクにあるかを決定する要求先ディスク
    アダプタ決定手段を有することを特徴とするディスクア
    レイ・システム。
  3. 【請求項３】 請求項１記載のディスクアレイ・システ
    ムにおいて、 前記ディスクアダプタ手段は、該ディスクアダプタ手段
    に接続された前記ディスクドライブから読み出したデー
    タを前記複数の入出力チャネル手段の内のどの入出力チ
    ャネル手段に接続された前記キャッシュ手段に格納した
    かを示す情報を記録する送出先チャネル記録手段を有す
    ることを特徴とするディスクアレイ・システム。
  4. 【請求項４】 請求項３記載のディスクアレイ・システ
    ムにおいて、 前記ディスクアダプタ手段は、前記キャッシュ手段に記
    憶された前記ディスクドライブから読み出されたデータ
    を無効化するため、前記送出先チャネル記録手段に記録
    された内容に従って該キャッシュ手段に無効化指示情報
    を送るキャッシュ無効化手段を有することを特徴とする
    ディスクアレイ・システム。
  5. 【請求項５】 請求項３記載のディスクアレイ・システ
    ムにおいて、 前記ディスクアダプタ手段は、前記ディスクドライブの
    データが更新されたとき、該更新されたデータに対応す
    る更新前のデータが格納された前記キャッシュ手段を前
    記送出先チャネル記録手段に記録された内容に従って求
    め、該キャッシュ手段に格納された更新前のデータに該
    更新されたデータを反映させるキャッシュ更新手段を有
    することを特徴とするディスクアレイ・システム。
  6. 【請求項６】 上位装置と通信を行う複数の入出力チャ
    ネル手段と、該各入出力チャネル手段ごとに接続され、
    入出力されるデータを一時的に記憶するキャッシュ手段
    と、１個以上のディスクドライブと、該ディスクドライ
    ブと接続する１個以上のディスクアダプタ手段と、前記
    入出力チャネル手段と前記ディスクアダプタ手段を接続
    する１個以上のネットワーク手段を備えたディスクアレ
    イ・システムにおけるキャッシュ制御方法であって、 前記入出力チャネル手段は上位装置からデータ要求を受
    け、接続されたキャッシュ手段に要求されたデータがな
    いとき、該要求されたデータのある前記ディスクアダプ
    タ手段に該データ要求を転送し、 該ディスクアダプタ手段は、 該データ要求を受取り、 該データ要求により要求されたデータがどのディスクド
    ライブにあるか決定し、 該データ要求で要求されたデ
    ータが、以前の他の入出力チャネル手段からのデータ要
    求により要求されたデータと同一であるかどうか判定
    し、 同一でないと判定されたとき、前記データ要求に応じて
    決定されたディスクドライブからの該データの読み出し
    を開始し、 該読み出したデータを該データ要求に応じてどのキャッ
    シュに送るか決定し、 該データ要求に応じて決定されたキャッシュを記録し、 該データ要求に応じてディスクドライブから読み出した
    データを該キャッシュに送り、 同一であると判定されたとき、前記以前のデータ要求に
    よりデータの送られたキャッシュを以前に記録した内容
    により特定し、 該特定されたキャッシュに該データを無効化する要求を
    送出し、 該特定されたキャッシュ内の無効化されるデータにまだ
    ディスクドライブに書き戻していないデータがあれば、
    該データをディスクドライブに書き戻し、 無効化されたことを確認し、 前記データ要求に応じて決定されたディスクドライブか
    らの該データの読み出しを開始し、 該読み出したデータを前記データ要求に応じてどのキャ
    ッシュに送るか決定し、 該決定されたキャッシュを記録し、 前記データ要求に応じてディスクドライブから読み出し
    たデータを該決定されたキャッシュに送ることを特徴と
    するディスクアレイ・システムにおけるキャッシュ制御
    方法。
  7. 【請求項７】 上位装置と通信を行う複数の入出力チャ
    ネル手段と、該各入出力チャネル手段ごとに接続され、
    入出力されるデータを一時的に記憶するキャッシュ手段
    と、１個以上のディスクドライブと、該ディスクドライ
    ブと接続する１個以上のディスクアダプタ手段と、前記
    入出力チャネル手段と前記ディスクアダプタ手段を接続
    する１個以上のネットワーク手段を備えたディスクアレ
    イ・システムにおけるキャッシュ制御方法であって、 前記入出力チャネル手段は上位装置からデータ要求を受
    け、接続されたキャッシュ手段に要求されたデータがな
    いとき、該要求されたデータのある前記ディスクアダプ
    タ手段に該データ要求を転送し、 該ディスクアダプタ手段は、 該データ要求を受取り、 該データ要求により要求されたデータがどのディスクド
    ライブにあるか決定し、 該データ要求に応じて決定されたディスクドライブから
    の該データの読み出しを開始し、 該データ要求で要求されたデータが、以前の他の入出力
    チャネル手段からのデータ要求により要求されたデータ
    と同一であるかどうか判定し、 同一でないと判定されたとき、該読み出したデータを該
    データ要求に応じてどのキャッシュに送るか決定し、 該データ要求に応じて決定されたキャッシュを記録し、 該データ要求に応じてディスクドライブから読み出した
    データを該キャッシュに送り、 同一であると判定されたとき、前記以前のデータ要求に
    よりデータの送られたキャッシュを以前に記録した内容
    により特定し、 該特定されたキャッシュに該データを無効化する要求を
    送出し、 該特定されたキャッシュ内の無効化されるデータにまだ
    ディスクドライブに書き戻していないデータがあれば、
    該データを前記データ要求に応じてディスクドライブか
    ら読み出したデータに上書きし、 無効化されたことを確認し、 前記データ要求に応じてディスクドライブから読み出し
    たデータまたは前記上書きした場合には前記上書きした
    データを、前記データ要求に応じてどのキャッシュに送
    るか決定し、 該決定されたキャッシュを記録し、 前記データ要求に応じてディスクドライブから読み出し
    たデータまたは前記上書きした場合には前記上書きした
    データを、該決定されたキャッシュに送り、 前記上書きした場合には、前記上書きしたデータをディ
    スクドライブに書き戻すことを特徴とするディスクアレ
    イ・システムにおけるキャッシュ制御方法。
  8. 【請求項８】 上位装置と通信を行う複数の入出力チャ
    ネル手段と、該各入出力チャネル手段ごとに接続され、
    入出力されるデータを一時的に記憶するキャッシュ手段
    と、１個以上のディスクドライブと、該ディスクドライ
    ブと接続する１個以上のディスクアダプタ手段と、前記
    入出力チャネル手段と前記ディスクアダプタ手段を接続
    する１個以上のネットワーク手段を備えたディスクアレ
    イ・システムにおけるキャッシュ制御方法であって、 前記入出力チャネル手段は上位装置からデータ要求を受
    け、接続されたキャッシュ手段に要求されたデータがな
    いとき、該要求されたデータのある前記ディスクアダプ
    タ手段に該データ要求を転送し、 該ディスクアダプタ手段は、 該データ要求を受取り、 該データ要求により要求されたデータがどのディスクド
    ライブにあるか決定し、 該データ要求で要求されたデータが、以前の他の入出力
    チャネル手段からのデータ要求により要求されたデータ
    と同一であるかどうか判定し、 同一でないと判定されたとき、前記データ要求に応じて
    決定されたディスクドライブからの該データの読み出し
    を開始し、 該読み出したデータを該データ要求に応じてどのキャッ
    シュに送るか決定し、 該データ要求に応じて決定されたキャッシュを記録し、 該データ要求に応じてディスクドライブから読み出した
    データを該キャッシュに送り、 同一であると判定されたとき、前記以前のデータ要求に
    よりデータの送られたキャッシュを以前に記録した内容
    により特定し、 該特定されたキャッシュに該データを無効化する要求を
    送出し、 該特定されたキャッシュ内の無効化されるデータにまだ
    ディスクドライブに書き戻していないデータがあれば、
    該データをディスクドライブに書き戻し、 無効化されたことを確認し、 前記特定されたキャッシュ内の無効化されるデータにま
    だディスクドライブに書き戻していないデータがなく、
    ディスクドライブに書き戻しを行っていなければ、前記
    データ要求に応じて決定されたディスクドライブからの
    該データの読み出しを開始し、 該読み出したデータまたはディスクドライブに書き戻し
    たデータを、前記データ要求に応じてどのキャッシュに
    送るか決定し、 該決定されたキャッシュを記録し、 前記データ要求に応じて前記読み出したデータまたはデ
    ィスクドライブに書き戻したデータを該決定されたキャ
    ッシュに送ることを特徴とするディスクアレイ・システ
    ムにおけるキャッシュ制御方法。
  9. 【請求項９】 上位装置と通信を行う複数の入出力チャ
    ネル手段と、該各入出力チャネル手段ごとに接続され、
    入出力されるデータを一時的に記憶するキャッシュ手段
    と、１個以上のディスクドライブと、該ディスクドライ
    ブと接続する１個以上のディスクアダプタ手段と、前記
    入出力チャネル手段と前記ディスクアダプタ手段を接続
    する１個以上のネットワーク手段を備えたディスクアレ
    イ・システムにおけるキャッシュ制御方法であって、 前記入出力チャネルは上位装置からデータ書き込み要求
    を受けたとき、データ書き込みを行わずに該要求された
    データのある前記ディスクアダプタ手段に該データ書き
    込み要求を転送し、 該ディスクアダプタは、 該データ書き込み先のデータが、以前の他の入出力チャ
    ネル手段からのデータ要求により要求されたデータと同
    一であるかどうか判定し、 同一でないと判定されたとき、前記入出力チャネルに対
    して前記書き込み要求データのキャッシュへの書き込み
    を許可し、書き込みを行わせ、 該書き込み要求データをディスクドライブに書き込み、 同一であると判定されたとき、前記以前のデータ要求に
    よりデータの送られたキャッシュを、以前のデータ要求
    によりデータの送られたキャッシュを記録しているメモ
    リの記録内容により特定し、 該特定されたキャッシュに該データを無効化する要求を
    送出し、 無効化されたことを確認し、 無効化したキャッシュを前記メモリの記録内容から削除
    し、 前記入出力チャネルに対して前記書き込み要求データの
    キャッシュへの書き込みを許可し、書き込みを行わせ、 該書き込み要求データをディスクドライブに書き込むこ
    とを特徴とするディスクアレイ・システムにおけるキャ
    ッシュ制御方法。
  10. 【請求項１０】 上位装置と通信を行う複数の入出力チ
    ャネル手段と、該各入出力チャネル手段ごとに接続さ
    れ、入出力されるデータを一時的に記憶するキャッシュ
    手段と、１個以上のディスクドライブと、該ディスクド
    ライブと接続する１個以上のディスクアダプタ手段と、
    前記入出力チャネル手段と前記ディスクアダプタ手段を
    接続する１個以上のネットワーク手段を備えたディスク
    アレイ・システムにおけるキャッシュ制御方法であっ
    て、 前記入出力チャネルは上位装置からデータ書き込み要求
    を受けたとき、キャッシュにデータを書き込み、さらに
    該要求されたデータのある前記ディスクアダプタ手段に
    該データ書き込み要求を転送し、 該ディスクアダプタは、 該書き込みデータをディスクドライブに書き込み、 該書き込み先のデータが、以前の他の入出力チャネル手
    段からのデータ要求により要求されたデータと同一であ
    るかどうか判定し、 同一でないと判定されたとき、処理を終了し、 同一であると判定されたとき、前記以前のデータ要求に
    よりデータの送られたキャッシュを、以前のデータ要求
    によりデータの送られたキャッシュを記録しているメモ
    リの記録内容により特定し、 該特定されたキャッシュに前記書き込み要求データを書
    き込むことを特徴とするディスクアレイ・システムにお
    けるキャッシュ制御方法。
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