JP2004094977A - ディスクサブシステム - Google Patents
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Abstract
ディスク制御装置とディスクドライブの接続においては、SCSIを用いたイ
ンタフェースが主流であるが、ディスクドライブが増加した場合に1本のインタ
フェースで1対1の接続を行う場合、現状のファイバチャネルを用いたディスク
ドライブでは、スイッチ接続が出来ない形式となっているので多数のインタフェ
ースが必要となり、実装面で困難が生ずる。
【解決手段】
ディスクドライブ4とディスクドライブインタフェース制御回路2との間にフ
ァイバチャネル・ファブリック・スイッチ制御回路3を設け、このファイバチャ
ネル・ファブリック・スイッチ回路3内のスイッチ18とディスクドライブとの
間にプロトコル制御部16を設ける。
【選択図】 図3
Description
した計算機等の電子機器に関し、特にアレイディスクをファブリックスイッチ接
続し高速転送を可能とする技術に関する。
とを接続する場合には、特開平10−171746号公報に記載のようにSCS
Iインタフェース、若しくはファイバチャネル・アービトレイテッドループ・ト
ポロジが利用されている。
とっており、イニシエータに対するアクセスは、1伝送路上に1時刻あたり1対
1の通信を行う方式である。
タフェースに対して、シリアルインタフェースによりループ状にイニシエータ、
ディスクドライブを接続することができ、フレームに分割されたデータを時分割
して転送し、同時に多数デバイスの通信が行え、接続可能ディスクドライブ数も
126と拡張できる。
ブを使用することが可能となると考えられる。
式であるため同時に多数のイニシエータとディスクドライブの通信ができない。
また、接続可能なディスクドライブの数も7から15台と少ない。そのためSC
SIを用いたインタフェースでドライブが増加した場合に1本のインタフェース
で1対1の接続を行おうとすると、多数のインタフェースが必要となり、実装面
で困難が生ずる。また、1つの制御回路で接続可能なディスクドライブの数が少
ないため、多数の制御回路を使用する必要が生じる。
御装置とは異なるためにスイッチ接続が出来ず、多数のディスクドライブが同一
ループを共有するファイバチャネル・アービトレイテッドループを用いてループ
接続とせざるを得なかった。そのため、同一ループに接続されるディスクドライ
ブ数を増加すると、ディスクドライブのデータ転送速度がループの最大データ転
送速度よりも大きくなり、結果的にループの最大データ転送速度以上の効率では
転送が行えなくなりSCSIインタフェースと同程度のデータ転送速度でしか接
続できなかった。
チ接続を可能とするため、プロトコル制御部をファイバチャネル・ファブリック
・スイッチとディスクドライブとの間に設ける。
スを用い接続線数を減少させ、さらにスイッチ接続を可能とするファイバチャネ
ル・ファブリック・トポロジを用いることでディスクドライブインタフェース回
路に多数ディスクドライブを伝送性能を犠牲にすることなく接続することが可能
となる。また、各制御装置、ディスクドライブグループ毎に接続を動的に切り替
えることで、少数のディスクドライブ制御回路で多数のディスクドライブを制御
することができる。更に、ディスクドライブ障害時のデータ移行をディスクドラ
イブインタフェース制御回路とディスクドライブのデータ転送と独立して行うこ
とでシステムの信頼性を向上させることができる。
の実施例を説明する。図1は全体図である。
1−1)〜(1−N)(途中の1−2等は省略、以下同じ)は、上位側はホスト
コンピュータ(図示せず)に接続され、下位側はM個のディスクドライブインタ
ーフェイス(ディスクドライブI/F)制御回路(2−1)〜(2−M)を備え
ている。ディスクアレイ制御回路のハード構成の詳細は後述する。M個のファイ
バチャネル・ファブリック・スイッチ制御回路(3−1)〜(3−M)は、ファ
イバチャネル・インタフェース5によってディスクドライブを制御するディスク
ドライブインターフェイス(I/F)制御回路(2−1)〜(2−M)にそれぞ
れ接続されている。そして一つのファイバチャネル・ファブリック・スイッチ制
御回路に対してL個、計M×L個のディスクドライブ(4(1,1)〜4(M,
L))は、ファイバチャネル・インタフェース6によって、ファイバチャネル・
ファブリック・スイッチ制御回路(3−1)〜(3−M)と接続されている。
及びデータを格納しておくディスクドライブ4(1,1)〜4(M,L)はそれ
ぞれ個別の識別子(ID番号)をもつ。ファイバチャネル・ファブリック・スイ
ッチ制御回路(3−1)〜(3−M)は、ディスクドライブインタフェース制御
回路(2−1)〜(2−M)から接続するディスクドライブのID番号を受け取
り、対応するディスクドライブインタフェース制御回路(2−1)〜(2−M)
とディスクドライブ4(1,1)〜4(M,L)の1対1の接続を確立する。
示す。上位ホストコンピュータ(図示せず)から転送されるデータは、ホストイ
ンタフェース制御部7により制御されキャッシュメモリ8に一時格納されると共
にパリティデータ生成部9によりパリティデータを付加され、データブロックと
パリティデータブロックとに分解(全体でM個)される。これらのデータ及びパ
リティのブロックは、それぞれ対応するインタフェースであるディスクドライブ
インタフェース制御回路(2−1)〜(2−M)によりディスクドライブグルー
プ(図示せず)に格納される。
シュメモリ8に存在する場合には、そのデータをホストインタフェース制御部7
が上位ホストコンピュータに転送する。転送するデータがキャッシュメモリ8に
存在しない場合には、ディスクドライブインタフェース制御回路(2−1)〜(
2−M)がディスクドライブグループより分解されたデータを読み出し、パリテ
ィデータ生成部9で分解されたデータを結合した後にキャッシュメモリ8に一時
格納するとともにホストインタフェース制御部7が上位ホストコンピュータに転
送する。
式を用いずにデータを格納することも当然可能である。その場合にはパリティデ
ータ生成部9が存在せずに上位ホストコンピュータ(図示せず)から転送される
データは、ホストインタフェース制御部7によりキャッシュメモリ8に一時格納
されると共にディスクドライブグループ内の何れかのディスクドライブに格納さ
れ、ミラー方式の場合には、複数のディスクドライブに同一のデータを複数格納
する。読み出す際にもディスクドライブからデータを読み出し、キャッシュメモ
リ8に一時格納するとともにホストインタフェース制御部7が上位ホストコンピ
ュータに転送する。
AIDを用いた場合に限らないことはもちろんである。
−M)のハードウェア構成を示す。ディスクドライブインタフェース制御回路(
2−1)と接続されるプロトコル制御部16(第一のプロトコル制御部)は、ア
クセス対象となるディスクドライブ4(1,1)〜4(1,L)のID番号検出
及びファイバチャネル・プロトコルの制御を行う。ディスクドライブ4(1,1
)〜4(1,L)と接続されるプロトコル制御部16’(第二のプロトコル制御
部)はディスクドライブ4(1,1)〜4(1,L)にID番号を割り付け、ス
イッチ制御部17に担当するディスクドライブ4(1,1)〜4(1,L)のI
D番号を報告する。スイッチ制御部17は、各ディスクドライブ4(1,1)〜
4(1,L)のID番号を記憶しており、ディスクドライブインタフェース制御
回路(2−1)〜(2−M)より受領したID番号によりスイッチ18を設定し
、1対1の接続を確立する。
し、ホストコンピュータからのデータ転送時とホストコンピュータへデータ転送
時とや、通常のデータ転送とディスク障害時のデータ移送とでプロトコル制御部
16とプロトコル制御部16’とを切り換えるように設定してもよい。
とし、プロトコル制御部16の代わりにID番号検出手段を設ける、或いはプロ
トコル制御部16’の代わりにID番号割り付け手段を設けてもよい。
なく、ディスクドライブインターフェイス制御回路(2−1)〜(2−M)内に
プロトコル制御部とスイッチとを設け、直にディスクドライブ4(1,1)〜4
(1,L)と接続するようにしてもよい。
)の動作を示す。
ライブグループ(10−1)に格納する。この際、ディスクアレイ制御回路(1
−1)のM個のディスクドライブインタフェース制御回路(2−1)〜(2−M
)は、ファイバチャネル・ファブリック・スイッチ制御回路(3−1)〜(3−
M)に対し、ディスクドライブグループ(10−1)に属するディスクドライブ
のID番号を送信し、スイッチの確立を行う。ファイバチャネル・ファブリック
・スイッチ制御回路(3−1)〜(3−M)内のプロトコル制御部16(図3参
照)は、ID番号を検出し、スイッチ制御部17にスイッチ接続の切替を要求す
る。そしてディスクドライブに合わせたプロトコル制御を行う。スイッチ制御部
17(図3参照)はスイッチ18(図3参照)を接続要求もとのディスクアレイ
制御回路(1−1)と接続要求先のディスクドライブグループ(10−1)に属
するディスクドライブ4とを接続するよう切り替える。
(10−1)とファイバチャネル・ファブリック・スイッチ制御回路(3−1)
〜(3−M)を介して1対1で対応しているので、他のディスクアレイ制御回路
(1−N)と他のディスクドライブグループ(10−2)は独立して他のデータ
転送を行うことが出来る。つまり、ディスクアレイ制御回路(1−N)がディス
クドライブグループ(10−L)に対する接続の確立を行っても、ディスクアレ
イ制御回路(1−1)とディスクドライブグループ(10−1)及びディスクア
レイ制御回路(1−N)とディスクドライブグループ(10−L)との接続は互
いに独立して動作することができるので、それぞれのディスクアレイ制御回路及
びディスクドライブ間で可能となる最高のデータ転送速度でデータ転送を行うこ
とができる。
と共に、データ読み書きの際にディスクドライブが既に読み書きを出来る状態に
なったという信号を受けてスイッチ18の接続切換えを行うことで転送時間を有
効に最大限確保することができる。
バチャネル・ファブリック・スイッチ制御回路3のプロトコル制御部16とディ
スクドライブ4とを1対1で対応させて接続していた部分を、プロトコル制御部
16からファイバチャネル・アービトレイテッド・ループ制御回路11を介して
複数のディスクドライブ4をループ接続するしている。この様に接続することで
、安価なディスクドライブ4を多数の接続することで大容量のディスクドライブ
を備えた場合と同等な性能にできる。この場合でも、全てのディスクドライブが
ループ接続となる訳ではなく、見かけ上はファイバチャネル・アービトレイテッ
ド・ループ制御回路11と多数のディスクドライブ4で一つのディスクドライブ
4であるので、アクセス性能は低下することがない。
ネルインタフェースの最大データ転送速度に充分余裕がある場合には、複数のデ
ィスクドライブ4をファイバチャネル・アービトレイテッド・ループ制御回路1
1に接続し、複数のディスクドライブを同一ループ内に接続し、ファイバチャネ
ルの最大転送レートを複数のディスクドライブ4で共有することで、アクセス性
能を低下させることなくディスクドライブ4を増加させることも可能である。
ハードウェア構成図を示す。
ディスクドライブ接続ポート12、及びファブリックスイッチ接続ポート15か
らなる。ディスクドライブ4からはループバイパス回路切替信号14が出力され
、ディスクドライブ障害時にはポートをバイパスさせ、ループを切断することな
く、他の動作しているディスクドライブへ影響を与えずにディスクドライブの取
り外し、追加を行うことを可能とする。
)〜(3−M)に接続されるスペアディスク制御回路19と、このスペアディス
ク制御回路19に接続される複数のスペアディスクドライブ(4−a),(4−
b)を備えている。そしてファイバチャネル・ファブリック・スイッチ制御回路
3内では、故障したディスクドライブ4を含むディスクドライブグループ(図で
は4(1,2)のディスクドライブグループ)と接続しているプロトコル制御部
16’(図3参照)は、スイッチ18を介してスペアディスク制御回路19と接
続しているプロトコル制御部16’に接続される。何れかのディスクドライブが
障害を起こした場合、ディスクアレイ制御回路(1−1)〜(1−N)は、スペ
アディスクドライブ(4−a)または(4−b)にデータの再構築を行う。
ラーが多発するディスクドライブ4のデータをスペアディスクドライブ(4−a
)または(4−b)に移管させ再構築を行う。ディスクドライブ4が完全に破損
してしまいデータの移管が不可能な場合には、破損したディスクドライブ4のデ
ィスクドライブグループのデータを用いて、図2に示したキャッシュメモリ8と
パリティデータ生成部9にて破損データを再生しスペアディスクドライブ(4−
a)または(4−b)に書き込む。
ためこのスペアディスク制御回路19内にキャッシュメモリやパリティデータ再
生部を備える。そして、ディスクドライブ4が完全に破損した場合には、残りの
ディスクドライブグループのデータをスペアディスク制御回路19で読み込み、
破損データを再生してスペアディスクドライブ(4−a)または(4−b)に書
き込むようにする。
ティデータを含め分割されたデータを記憶した各ディスクドライブからスペアデ
ィスク制御回路19へのアクセスと、ディスクアレイ制御回路(1−1)〜(1
−N)を介して行うディスクドライブ4(図では4(1,1)及び4(1,L)
のディスクドライブグループ)とホストコンピュータからのデータアクセスとが
独立して動作可能となることで、ホストコンピュータのデータアクセスに影響を
与えずにデータの再構築を行うことを可能とする。
同様にして、スペアディスク制御回路15がファイバチャネル・ファブリック・
スイッチ制御回路(3−1)〜(3−M)に対し、スペアディスクドライブ(4
−a),(4−b)と、障害ディスクドライブから取り替えられた正常ディスク
ドライブと1対1の接続を行い、ディスクアレイ制御回路(1−1)〜(1−N
)とディスクドライブグループ(10−1)〜(10−L)(図4参照)とのア
クセスを妨げることなく、独立してデータのコピーを行うことで、ホストコンピ
ュータからのアクセスにまったく影響なく障害ディスクドライブの復旧を行うこ
とができる。
3…ファイバチャネルファブリックスイッチ制御回路、4…ディスクドライブ、
5…ファイバチャネルインタフェース、6…ファイバチャネルインタフェース、
7…ホストインタフェース制御部、8…キャッシュメモリ、9…パリティデータ
生成部、10…ディスクドライブグループ、11…ファイバチャネルアービトレ
イテッドループ制御回路、12…ディスクドライブ接続ポート、13…ループバ
イパス回路、14…ループバイパス信号切替信号、15…ファブリックスイッチ
接続ポート、16…プロトコル制御部、17…スイッチ制御部、18…スイッチ
、19…スペアディスク制御回路。
Claims (5)
- データを記憶する複数のディスクドライブと、このディスクドライブ及びホス
トコンピュータからのデータの入出力を制御するディスクアレイ制御部とを有し
、このディスクアレイ制御部と前記ディスクドライブとをファイバチャネルにて
接続したディスクサブシステムにおいて、
前記ディスクアレイ制御部と前記ディスクドライブとをスイッチ接続したディ
スクアレイシステム。 - データを記憶する複数のディスクドライブと、このディスクドライブ及びホス
トコンピュータからのデータの入出力を制御するディスクアレイ制御部とを有す
るディスクサブシステムにおいて、
前記ディスクドライブと前記ディスクアレイ制御部との間にスイッチとこのス
イッチの切換え制御をするスイッチ制御部を設け、前記スイッチと前記ディスク
ドライブとの間、及び/または前記ディスクアレイ制御部と前記スイッチとの間
にプロトコル制御部を設けたディスクサブシステム。 - 前記ディスクアレイ制御部と前記スイッチとの間、及び前記スイッチと前記デ
ィスクドライブとの間とはファイバチャネルを用いて接続したものであり、前記
スイッチはファイバチャネルファブリックスイッチである請求項2に記載のディ
スクサブシステム。 - ホストコンピュータからのデータの入出力を制御するホストインタフェース制
御部と、このホストインタフェース制御部で受けたデータを一時的に格納するキ
ャッシュメモリと、前記データにパリティデータを付加するパリティデータ生成
部と、前記データ及び前記パリティデータを記憶する複数のディスクドライブと
、このディスクドライブに前記データを書き込むディスクドライブインターフェ
イスとからなるディスクアレイ制御部とを有するディスクサブシステムにおいて
、
前記ディスクドライブインターフェイスにプロトコル制御部とスイッチを設け
、前記複数のディスクドライブをスイッチ接続したディスクサブシステム。 - ホストコンピュータからのデータの入出力を制御するホストインタフェース制
御部と、このホストインタフェース制御部で受けたデータを一時的に格納するキ
ャッシュメモリと、前記データにパリティデータを付加するパリティデータ生成
部と、前記データ及び前記パリティデータを記憶する複数のディスクドライブと
、このディスクドライブに前記データを書き込むディスクドライブインターフェ
イスとからなるディスクアレイ制御部とを有するディスクサブシステムにおいて
、
前記ディスクアレイ制御部と前記ディスクドライブとの間をファイバチャネル
を用いて接続し、前記ディスクアレイ部と前記ディスクドライブとの間に、アク
セス対象となる前記ディスクドライブのID番号検出及びファイバチャネル・プ
ロトコルの制御を行い前記ディスクドライブインタフェースと接続される第一の
プロトコル制御部と、各ディスクドライブのID番号を記憶しておりID番号に
よりスイッチを設定するスイッチ制御部と、前記ディスクドライブにこのID番
号を割り付ける前記ディスクドライブ4と接続される第二のプロトコル制御とを
備えたファブリックスイッチを設けたディスクサブシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003396500A JP4444636B2 (ja) | 2003-11-27 | 2003-11-27 | ディスクサブシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003396500A JP4444636B2 (ja) | 2003-11-27 | 2003-11-27 | ディスクサブシステム |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02464899A Division JP4294142B2 (ja) | 1999-02-02 | 1999-02-02 | ディスクサブシステム |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004094977A true JP2004094977A (ja) | 2004-03-25 |
JP2004094977A5 JP2004094977A5 (ja) | 2006-03-16 |
JP4444636B2 JP4444636B2 (ja) | 2010-03-31 |
Family
ID=32064724
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003396500A Expired - Lifetime JP4444636B2 (ja) | 2003-11-27 | 2003-11-27 | ディスクサブシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4444636B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005293595A (ja) * | 2004-04-02 | 2005-10-20 | Seagate Technology Llc | 多数パスの冗長ストーレジ・システム構造及び方法 |
JP2013210959A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Fujitsu Ltd | ストレージ管理方法、システム、およびプログラム |
-
2003
- 2003-11-27 JP JP2003396500A patent/JP4444636B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2005293595A (ja) * | 2004-04-02 | 2005-10-20 | Seagate Technology Llc | 多数パスの冗長ストーレジ・システム構造及び方法 |
JP2013210959A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Fujitsu Ltd | ストレージ管理方法、システム、およびプログラム |
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---|---|
JP4444636B2 (ja) | 2010-03-31 |
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