JP2005517236A - データストレージシステム - Google Patents
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Abstract
記憶装置(HDD)のストレージシステム(10)は、記憶装置(18)に電力が供給されない状態で該記憶装置が収容される少なくとも一つの保管部(16)と、記憶装置に電力が供給されて該記憶装置にデータが記憶される又該記憶装置からデータが取り出される少なくとも一つのドッキング部(22)と、これら棚(16)とドッキング部(22)の間で記憶装置を搬送する搬送装置(30)を有する。スイッチングコントローラ(110)は、システムコントローラ(26)と電源(118)を固定式記憶装置(18)に択一的に接続する。
Description
本発明は、データストレージシステムに関する。特に、本発明は、HDD(ハードディスクドライブ)や不揮発性メモリなどの記憶装置を複数備え、電源に接続されていないストレージ部と電源に接続されるストレージドッキング部との間を必要に応じて上記記憶装置が自動的に搬送されるデータストレージ装置に関する。また、本発明は、ハウジングに固定された複数の記憶装置を有し、一つ又は複数の記憶装置に対して必要に応じて選択的に電力が供給されて駆動されるHDDストレージシステムに関する。
従来、例えば、94303米国カリフォルニア州パロ・アルト、サン・アントニオ・ロード901番地のサン・マイクロシステム・インコーポレイティッドから、Sun StorEdge、9900シリーズの商品名で、テープ以外のデータストレージ部材として複数のHDDを搭載した種々のデータストレージシステムが提案されている。このHDDデータストレージシステムによれば、キャビネット棚に固定されて配置された各HDDは常時電力が供給されているため、データ入出力命令に応答して、即座にHDDにデータを書き込み又はHDDからデータを取り出すことができる。しかしながら、常時電力が供給されている為、多くの電力を必要とするという欠点があった。そのために、HDDで発生する熱を放出してキャビネットの内部を一定温度に維持するために、電気ファンを準備しなければならない。 また、すべてのHDDに電力を供給する必要から、無停電電源装置UPSが著しく大きくなる。さらに、データI/Oの使用如何に拘わらず、HDDは常時電力が供給されているために寿命が短くなり、その結果として頻繁にストレージを交換しなければならなかった。さらにまた、ホストコンピュータのストレージ部材としてHDDを用いるためには、それらに対する個別のインターフェイスチャンネルを必要とし、また常に接続していることが必要なため、ストレージの数が制限され、単一ホストコンピュータが接続できるストレージ容量が制限されていた。
本発明の一実施形態に係るデータストレージシステム(10)は、HDD(18)や不揮発性メモリなどの記憶装置(メモリデバイス)が、該記憶装置に電力が供給されない状態で収容される、少なくとも一つのストレージ部(16)と、
該記憶装置にデータを保管でき又該記憶装置からデータを取り出すことができるように該記憶装置に電力が供給される、少なくとも一つのドッキング部(22)と、ストレージ部(16)に収納された該記憶装置をドッキング部(22)との間で搬送する搬送装置(30)を備えている。
該記憶装置にデータを保管でき又該記憶装置からデータを取り出すことができるように該記憶装置に電力が供給される、少なくとも一つのドッキング部(22)と、ストレージ部(16)に収納された該記憶装置をドッキング部(22)との間で搬送する搬送装置(30)を備えている。
本発明の他の形態では、データストレージシステムは、一つ又はそれ以上のHDD(18)や不揮発性メモリなどの記憶装置と、第1のスイッチ(114)を介して該記憶装置に接続されたシステムコントローラ(26)と、第2のスイッチ(116)を介して該記憶装置に接続された電源(118)と、該第1のスイッチと第2のスイッチをオン・オフするスイッチングコントローラ(110)を有する。
本発明の性質、目的及び利点をさらに理解するために、以下の説明には符号が付されており、図面と共に理解されるべきである。なお、図面中、同一の部材には同一の符号が付されている。
図面を参照して、本発明に係るストレージシステムの複数の実施形態を以下に説明する。
I.ロボット支援型ディスクシステム
図1は、ロボット支援型ディスクシステム(RADシステム:Robotically Assisted Disk System)10を示す。 RADシステム10は、フレーム又はキャビネット12を有する。キャビネット12は、データストレージステーション14を有する。データストレージステーション14は、複数のストレージ棚16又は保管部を有し、そこにはストレージ要素(SE)〔すなわち、HDDなどの記憶装置18〕が、図示しない電源から電気的に遮断された状態で収容されている。以下の説明において、HDDは主に記憶装置18として利用されているが、不揮発性メモリに置換することができる。キャビネット12はまた、少なくとも一つのストレージドッキング部(SDL:Storage Docking Location)22を備えた集中インターフェース部又はドライブステーション20を有する。SDL22は、記憶装置18を収容すると共に該記憶装置18を電気的に起動させるように設計されている。したがって、必要に応じて、記憶装置18にデータを記憶し又記憶装置18からデータを取り出すことができる。コントロールステーション24は、SDL22にある記憶装置18に電力を供給するシステムコントローラ26を有する。したがって、サーバシステム28からの要求に応答して、SDL22に収容されている記憶装置18はデータを記録し又該記憶装置18からデータを取り出すことができる。ストレージステーション14のストレージ棚16とドライブステーション20のSDL22との間で各記憶装置18を搬送するために、ピックアンドプレース機構30がキャビネット12に設けてあり、これは以下に詳細に説明する。
図1は、ロボット支援型ディスクシステム(RADシステム:Robotically Assisted Disk System)10を示す。 RADシステム10は、フレーム又はキャビネット12を有する。キャビネット12は、データストレージステーション14を有する。データストレージステーション14は、複数のストレージ棚16又は保管部を有し、そこにはストレージ要素(SE)〔すなわち、HDDなどの記憶装置18〕が、図示しない電源から電気的に遮断された状態で収容されている。以下の説明において、HDDは主に記憶装置18として利用されているが、不揮発性メモリに置換することができる。キャビネット12はまた、少なくとも一つのストレージドッキング部(SDL:Storage Docking Location)22を備えた集中インターフェース部又はドライブステーション20を有する。SDL22は、記憶装置18を収容すると共に該記憶装置18を電気的に起動させるように設計されている。したがって、必要に応じて、記憶装置18にデータを記憶し又記憶装置18からデータを取り出すことができる。コントロールステーション24は、SDL22にある記憶装置18に電力を供給するシステムコントローラ26を有する。したがって、サーバシステム28からの要求に応答して、SDL22に収容されている記憶装置18はデータを記録し又該記憶装置18からデータを取り出すことができる。ストレージステーション14のストレージ棚16とドライブステーション20のSDL22との間で各記憶装置18を搬送するために、ピックアンドプレース機構30がキャビネット12に設けてあり、これは以下に詳細に説明する。
従来、ディスクサイズやインターフェイスピンの数の点で種々のHDDが市場に提供されている。例えば、HDDに収容されるハードディスクの径についてみると、HDDは5.25インチ、3.5インチに分類される。また、例えば、Ultra160又はUltra320モデル(68ピンモデル)の商品名でIBMから提供されているHDDが図4に示す外観を有する。この68ピンモデルは、68ピン型コネクタ、電源コネクタ及び補助コネクタを有する。したがって、RADシステム10には単一モデルのHDDを用いることが望ましい。しかし、図1に示すように、種々の型式の複数のHDDを取り扱うために、また同一型式の複数のHDDを同時に取り扱うために、複数のSDL22がRADシステム10に搭載され得る。
図1に戻ると、サーバシステム28は、例えば、ファイバチャンネル、SCSI、TCP/IPネットワーク又は他のホストインターフェイスを介して、システムコントローラ24に接続されている。サーバシステム28がRADシステム10を制御するために、サーバシステム28には、MS Windows又はLinux等のオペレーティングシステムを含む、必要なアプリケーション又はソフトウェアがインストールされている。サーバにインストールされる他のアプリケーションは、複数の記憶装置を制御するためのもので、それには日本のNTT−ITコーポレーションから提供されている「Zfs」、アドバンスト・デジタル・インフォメーション・インコーポレイティッドの「AMASS」、バックボーン・ソフトウェア・インコーポレイティッドの「MagnaValt」が含まれる。
これらのソフトウェアにより、サーバシステム28は、RADシステムを、SDL22に収容されている記憶装置18だけでなく棚16に保管されている記憶装置18を含む多数の記憶装置からなる一つの又はそれ以上の巨大な記憶装置であってシステムコントローラ26に論理的に且つ電気的に接続されている記憶装置として認識する。
図3は、RADシステム10の機械構造を示す。この図において、ピックアンドプレース機構30は垂直軸32を有し、下部プレート34と上部プレート36が垂直軸32を中心として回転可能に支持されている。下部プレート34と上部プレート36は、回転軸32に偏心して配置された垂直ロッド38によって連結されている。また、下部プレート34はモータ40に駆動連結されており、モータ40が起動すると、垂直ロッド38が垂直軸32の回りを軌道を描いて回る。
ピックアンドプレース機構30はまた、ストレージ棚(SS)16とドライブステーション22との間で記憶装置を搬送する搬送装置又はハンドラ42を有する。 ハンドラ42は、そこに搭載されたモータに駆動連結されており、モータが起動すると、搬送装置はシャフト32に沿って垂直方向に上下移動する。ピックアンドプレース機構30の周囲には、複数の記憶装置ストレージステーション14と一つのドッキングステーション20が設けてある。 実施形態では、3つのストレージステーション14と一つのドライブステーション20が、ピックアンドプレース機構30の回りに等間隔に配置されている。各ストレージステーション14は、記憶装置を支持する複数のストレージ棚16を有する。ドライブステーション20は、複数のSDL22を有する。
上述のように、各記憶装置は、必要に応じて、SDLに接続され、また分離される。この場合に不都合なことは、接続と分離を繰り返すと、記憶装置のコネクタピンが損傷し、それにより耐久寿命が大幅に低下することである。したがって、SDL22との接続と分離の際にコネクタピンが損傷するのを防止するために、記憶装置には種々の改善が為されている。例えば、図4と図5に示すように、記憶装置18は容器50に収容されている。容器50は、これに収容される記憶装置の型式や大きさに応じた所定の大きさを有する。HDDを接続及び分離する際に該HDDが受ける衝撃を緩和するために、スポンジ部材52等の複数の弾性部材を、容器50と記憶装置18との間に設ける。
図4と図5を参照して説明したように、記憶装置18は、例えば、SCSI、ATAPI又はシリアルATAプラグ54、パワープラグ56及び補助プラグ58を有する。 これら3つのプラグ型式に対応して、容器50は、プラグ54,56及び58に接続され、それらと共にコネクタを形成することができる3つのソケット60,62,64を有する。プラグ54,56及び58と、それらと対応するソケット60,62,64は、記憶装置18が容器50に搭載される際に、相互に接続される。次に、ソケット60,62及び64は、適当なバスを介して、一つの外部プラグ66に接続される。また、外部プラグ66は、記憶装置18とシステムコントローラ26との間の通信を行うために、SDL22に設けた対応するソケット68と接続される。ソケット60,62及び64と外部プラグ66との間に設けられて接続されるのは、記憶装置の履歴に対応したすべての情報(すなわち、SDL22の接続回数、接続時間、分離時間、電源オン時間、電源オフ時間、温度及び装置の状態)を記憶するためのプロセッサ又はマイクロコンピュータ70である(図4,5参照)。そのために、マイクロコンピュータ70とシステムコントローラ26は、コネクタ66とこれに対応するソケット68によって相互に接続される。加えて、マイクロコンピュータ70は、SCSI、ATAPI又はシリアルATAインターフェイス54を、SDL22との通信に適したインターフェイスに変換させることができる。これにより、プラグ66のピン数が減少する。
図6から図9を参照すると、ハンドラ42は、箱型のハウジング72を有する。ハウジング72は開口部74を有し、これを通じて容器50と共に記憶装置18がハウジングに収容される。一対の平行なガイド76が対向する内側表面に隣接して設けてあり、それらは容器50をハウジング72の内外に向かって案内するためにハウジング72の前部開口部74から後端部まで伸びている。テーブル80を開口部74の内外に案内するために、別のガイドレールが容器ガイド76と平行にハウジング内に設けてある。テーブル80は、容器及び記憶装置と、ソレノイド82を保持している。また、テーブル80は、ソレノイド82の両側に、一対のL型アーム84を支持している。これらアーム84の一端側86は、ソレノイド82のプランジャに回転自在に連結されている。アーム84は、それらの中央部がシャフト88によって回転自在に支持されている。したがって、アーム84の他端部90が、ソレノイド82の駆動に基づいて、HDD容器50の外側側面に形成された対応する部分、すなわち窪み92に係脱する。
テーブル80を開口部74に進退させるために、テーブル80はナット94を備えている。ナット94はスクリューロッド96に係合している。そして、スクリューロッド96は、前後の支持部98,100にその長軸を中心として回転自在に支持され、モータ102に駆動連結されている。そのため、モータ102が駆動すると、スクリューロッド96はその長軸を中心として回転し、テーブル80と容器50を開口部74に向けて進退させる。
ストレージドッキング部(SDL)モジュールは、電源制御、制御インターフェイス、データインターフェイス及びパラメトリックデータインターフェイスを一つ又は複数のストレージ要素に接続するための、物理的なSE(Storage Element:ストレージ要素)インターフェイスを提供する。ストレージドッキング部(SDL)は、何時SEに電源を供給するか、何時制御用及びデータ用インターフェースが接続するか、さらにどの仮想ドライブ要素に制御用及びデータインターフェースが接続するかを決定するSMMにより制御される。SDLは、電力管理用ハードウェアと、SE(Storage Element)をスイッチングするハードウエアと、ストレージ要素の機械的及び電気的並びに統計的データを追跡するパラメトリックデータインターフェイスモジュールを有する。
ストレージ棚16から容器50を取り出す場合、サーバシステム28からシステムコントローラ26に信号が送られる。システムコントローラ24は、ピックアンドプレース機構)30を駆動してハンドラを回転し昇降して、目的の容器50と記憶装置18が収容されているストレージ棚16にハンドラ42の開口部74を対向させる。次に、モータ102が起動し、ソレノイド82を有するテーブル80が開口部74に向けて搬送される。このとき、ソレノイド82には電力が供給されておらず、アーム84の先端90は容器50から離間して該容器との物理的干渉が防止されている。 その後、ソレノイド82が起動し、アーム84の先端90が容器50の対応する窪み92に係合する。続いて、モータ102が再び起動してテーブル80を開口部74から遠ざけ、容器50をハンドラ42のハウジング72に引き込む。
次に、容器50を収容しているハンドラ42は、必要に応じて上昇又は下降し、容器50を目的のSDL22に対向させる。この状態で、モータ102が起動して容器50をSDL22に押し込み、その結果、容器50はソケット68と機械的に連結し、またシステムコントローラ26と電気的に接続する。これにより、サーバ28は、SDL22に接続された記憶装置18にデータを書き込むことができると共に、記憶装置18からデータを取り出すことができる。この時、容器50のマイクロコンピュータ70に記録されたデータは、状態のモニタのため、情報を更新するため、またメンテナンスに使うためにシステムコントローラ26に取り出される。
容器50をハンドラ42に収容する動作に関連して説明したように、SDL22から容器50から分離する際、モータ40、102及びソレノイド82が制御される。次に、ハンドラ42に収容されている容器50は、棚16に戻される。
以上で説明した実施形態では、搬送機構30は回転式ハンドラ42を採用し、ストレージステーション14とドライブステーション20が搬送機構30の周囲に配置されている。しかし、図19に示すように、ストレージステーション14は、ストレージ棚16が格子状態に配置されるように構成してもよい。この場合、搬送機構30は、回転することなく、上下方向と水平方向に移動する。
当然、プラグのピンが対応するソケットの溝又は孔に挿入される従来のプラグとソケットからなるコネクタを本発明に使用してもよいが、その場合、プラグピンに作用する摩擦力によってプラグとソケットの接続時及び分離時に大きな力を必要とする。そのため、頻繁な接続と分離によってプラグピンが損傷し、記憶装置の寿命を縮めることになる。このため、プラグのばね付勢されたピンがソケットの対応接点に接触するばね付勢型コネクタを用いることが好ましい。このばね付勢型コネクタとしては、米国ニューヨーク州オイスター・ベイ、パイン・ホロー・ロード190番のミル−マックス・マニュファクチャリング社から商業的に提供されているものがある。
ばね付勢型コネクタは、プラグがSDLのソケットと接続される際に、ばね付勢されたピンを対応する接点に接触した状態で安定的に保持する機構と組み合わせて用いることがより好ましい。このような機構の一例が、図9A〜図9Cに示してある。この実施例では、記憶装置18を収容するSDL22のハウジング201は、記憶装置18が挿入される開口部202を備えている。開口部202に対向して、ハウジングは、列状に配置された固定接点を有するソケット68を支持する端部壁203と、該端部壁203と協働してHDD18がハンドラ18によって挿入される部屋を形成する側壁204を有する。側壁204は、側壁に対して垂直に伸びる横方向シャフト205を回転自在に支持している。シャフト205は、Cリング形状の一対のカム206を支持している。これらのカム206は、側壁204の対向する内面近傍に、記憶装置が部屋に出入りする方向に関して対称に設けられ、シャフト205の回転に基づいて、カム206が同時に回転するようにしてある。シャフト205は、実施形態ではハウジングの一方の側壁204に固定された歯車機構208を介してDCモータ207に機械的に接続されている。
一方、図9Cに示すように、容器50の対向する側壁210は、前後の長手方向に関して対称に設けられ、その方向に所定の厚みを有する一対の突起211を支持している。また、容器50の前壁212は、一列に配置されたばね付勢されたピンを有し、ソケット68と共にバネ付勢された接点部を形成するプラグ66を支持している。
このような構成により、SDLハウジング201に容器50が収容されていない場合、図9Bに示すように、一対のC型カム206は、カム206の外周端面206Aがそれぞれハウジング201の開口部202と対向する位置をとる。したがって、記憶装置を収容した容器50がSDLハウジング201の部屋に挿入されると、容器50の突起211がカム206の表面206Aに係合する。次に、モータ207が起動してシャフト205とカム206を図9A及び図9Bの反時計回り方向に回転する。これにより、一方の外周端部206Aが突起211の前端面から離れ、代わって、図9Aに示すように、カム206の他方の外周端部206Bが突起211の後端面に接触して、突起211と容器50をハウジング201の端部壁203に向かって前進させる。これにより、プラグ66のばね付勢されたピンがソケット68の固定接点に接触して保持される。容器50をSDLハウジング201から取り出す場合、モータ207を起動してカム206を図9Aに示す位置から図9Bに示す別の位置に回転する。これにより、突起211と容器50が後方に移動し、プラグ66とソケット68の接触が解除される。その後、容器50が、ハンドラ42によってハウジング201の部屋から引き出される。
上述の実施形態ではハンドラ42のアーム84が回転自在に支持されているが、それらは横方向に移動するように支持してもよい。この実施形態の場合、図10〜図13に示すように、例えばソレノイド82を含む2つの駆動機構がハンドラ42の両側に配置される。各ソレノイド82は、それらのプランジャがアーム84に接続されており、ソレノイドの駆動に基づいて、アーム84が横方向の反対側に移動し、容器50の後端部を保持する。
上述の実施形態では、アームが回転自在に又は移動可能に支持されているが、それらはハンドラのスライド部材に固定してもよい。図14から図17に示す実施形態の場合、スライダ220はナット94を介してねじ軸96に連結されており、ねじ軸96に沿って前後に移動するようにしてある。スライダ220は、上方に向かって伸びる一対の下部フック(第1のフック)221を有する。また、ハンドラ42は、容器50を支持するために、固定されたガイドレール222を有する。一方、容器50は、下方に伸びてハンドラ42の下部フック221と係合可能な一対の上部フック(第2のフック)223(図9A〜図9Cを参照)を備えている。
ハンドラと保管場所(棚)/ストレージドッキング部(SDL)との間で容器を搬送する場合、図18Aに示すように、ハンドラ42が上下に移動し、保管位置(棚)/ストレージドッキング部(SDL)から取り出される容器50又はそこに保管される容器の少し下方の所定場所に移る。次に、図18Bに示すように、スライダ220が、保管されている容器50に向けて移動し、下部フック221が上部フック223の下方に位置する。続いて、図18Cに示すように、ハンドラ42が上昇し、下部フック221が上部フック223と係合する。最後に、図18Dと図18Eに示すように、スライダが後方に移動し、ガイドレール222に沿って、容器50を保管位置(棚)/ストレージドッキング部(SDL)から引き出す。
ハンドラ42に支持された容器50は、続いて、ハンドラの上昇動作又は下降動作によって、該容器を収容すべき棚又はハウジングに対向する位置へと運ばれる。次に、図18Eと図18Dに示すように、容器50は、スライダ220の前進動作に基づいて棚又はハウジングに押し込まれる。続いて、図18Cと図18Bに示すように、ハンドラ42は下方に移動し、ハンドラ42の下部フック221と容器50の上部フック223との係合が解除される。その後、図9A〜図9Cを参照して説明したカム機構によって容器50を僅かに前進し、プラグを対応するソケットに固定的に接続することが好ましい。
上述のように、この実施形態によれば、ハンドラ42の構造、特に容器を保持する機構が極めて簡単になる。
II.自動ディスク管理(ADM)システム
図20Aは、本発明に係る自動ディスク管理システムを示す。このディスク管理システム(ADM)は、上述したRADシステムといくつかの点で相違する。具体的に説明すると、RADシステムにおける記憶装置(HDD)はストレージステーションに着脱自在に保管され、それらはピックアンドプレース機構(すなわち、ハンドラ))によってストレージドッキングステーションとの間を搬送される。しかし、このディスク管理システムの記憶装置はストレージ部に固定されている。また、それぞれの記憶装置は、システムコントローラ26と接続されており、選択的に電力が供給されて、搬送されることなく、必要に応じてデータを記録し又は読み出す。そのため、図20Bに示すように、一つ又は複数の記憶装置18(181〜18n)(n:記憶装置の数)を選択的に起動するためにスイッチングコントローラ110が設けてある。また、スイッチングステーション112が設けてあり、そこには複数の第1のスイッチ114と複数の第2のスイッチ116が含まれている。各スイッチ114は、記憶装置18とシステムコントローラ26との間でデータを送信するために、対応する記憶装置18のインターフェイスコネクタ54と補助コネクタ58(図4参照)に接続されている。さらに、各スイッチ116は、電源118から記憶装置に電力を供給するために、対応する記憶装置18の電源コネクタ56(図4参照)に接続されている。スイッチ114は、m×nのマトリックススイッチで構成されており、そこでは選択された行チャンネルと列チャンネルの交点が接続され、異なる列チャンネルにあるm個の対応する記憶装置がシステムコントローラと電源に接続される。
図20Aは、本発明に係る自動ディスク管理システムを示す。このディスク管理システム(ADM)は、上述したRADシステムといくつかの点で相違する。具体的に説明すると、RADシステムにおける記憶装置(HDD)はストレージステーションに着脱自在に保管され、それらはピックアンドプレース機構(すなわち、ハンドラ))によってストレージドッキングステーションとの間を搬送される。しかし、このディスク管理システムの記憶装置はストレージ部に固定されている。また、それぞれの記憶装置は、システムコントローラ26と接続されており、選択的に電力が供給されて、搬送されることなく、必要に応じてデータを記録し又は読み出す。そのため、図20Bに示すように、一つ又は複数の記憶装置18(181〜18n)(n:記憶装置の数)を選択的に起動するためにスイッチングコントローラ110が設けてある。また、スイッチングステーション112が設けてあり、そこには複数の第1のスイッチ114と複数の第2のスイッチ116が含まれている。各スイッチ114は、記憶装置18とシステムコントローラ26との間でデータを送信するために、対応する記憶装置18のインターフェイスコネクタ54と補助コネクタ58(図4参照)に接続されている。さらに、各スイッチ116は、電源118から記憶装置に電力を供給するために、対応する記憶装置18の電源コネクタ56(図4参照)に接続されている。スイッチ114は、m×nのマトリックススイッチで構成されており、そこでは選択された行チャンネルと列チャンネルの交点が接続され、異なる列チャンネルにあるm個の対応する記憶装置がシステムコントローラと電源に接続される。
選択された一つの記憶装置18にデータが記録される場合又はその記憶装置18からデータが取り出される場合、システムコントローラ26がスイッチングコントローラ110に信号を送る。この信号に応答して、スイッチングコントローラ110は、選択された記憶装置18に対応するスイッチ114,116をオンする。その結果、システムコントローラ26が記憶装置18と電気的に接続され、必要に応じてシステムコントローラ26からの指示に応答して、選択された記憶装置18にデータが記録される又は記憶装置18からデータが取り出される。
図20Cは、記憶装置18が複数のグループ又はバンク(例えば、m個のバンク)に分割されているディスク管理システムの他の実施形態を示す。例えば、各バンクには、4つの記憶装置18を設けてもよい(すなわち、m=4)。この場合、システムはm個のバンク(スイッチングステーション)120を含み、各スイッチングステーションはデータ通信用の4つの第1スイッチ114と電源供給用の4つの第2スイッチ116を有する。各バンク120における第1スイッチ114は、対応するグループにおける記憶装置のインターフェイスコネクタ54と補助コネクタ58(図4参照)に接続されていると共に一つの通信チャンネル122を介してシステムコントローラ26に接続されている。また、各バンク120における第2スイッチ116は、記憶装置18の電力コネクタ56(図4参照)に接続されていると共に一つの電力チャンネル124を介して電源118と接続されている。さらに、スイッチングコントローラ110が、システムコントローラ26とバンク120の間に設けられてこれらシステムコントローラ26とバンク120に接続されている。したがって、スイッチングコントローラ110は、第1と第2のスイッチ114,116を独立して選択的にオン、オフする。
データを記録したり取り出したりする場合、システムコントローラ26はスイッチングコントローラ110に信号を送る。その信号に応答して、スイッチングコントローラ110が、各バンク120の中で、選択された一つの第1スイッチ114とこれに対応する第2スイッチ116をオンする。その結果、システムコントローラ26が選択された記憶装置18と電気的に接続されて、記憶装置18にデータが記憶され又記憶装置18からデータが取り出される。
一つのバンク内では、信号通信チャンネルを介して、複数の第1スイッチがシステムコントローラと接続されている。したがって、一つの選択された第1スイッチがオンし、選択された第1スイッチを介して、システムコントローラと選択されたスイッチに接続されている記憶装置との間でのみ、データが送信される。これに対し、一つのバンクの2以上の第2スイッチをオンし、それらに同時に電力が供給されるようにしてもよい。
図20Dは、ディスク管理システムの他の形態を示し、そこでは各記憶装置が対応する第1スイッチ114と通信チャンネルを介してシステムコントローラに接続されている。このような構成によれば、第1スイッチ114と第2スイッチ116の各ペアが、独立にオン・オフされる。
上記実施形態では、図20Eに示すように、第1スイッチがオンしている間に第2スイッチがオンし、第1スイッチがオフした後に所定の時間遅れをもって第2スイッチがオフする。この場合、第1スイッチがその遅延時間の間にオンしていれば、第2スイッチについてはスイッチング動作(オン動作)が不要であるから、記憶装置の耐久性が伸びる。また、第2スイッチがオフしている間、第1スイッチはオンしてもよい。
また、上記実施形態はそれぞれ、スイッチ(通常は機械的又は電気的なスイッチ)をオン・オフするために設けられたスイッチングコントローラ110を備えているが、システムコントローラから送信される信号やパケットによって記憶装置をオン・オフしてもよい。この場合、パケットには、駆動すべき記憶装置(HDD)を特定するためのアドレスが含まれる。
さらに、このADMシステムは、RADシステムと同様に、少なくとも一つの記憶装置を予備として用いてもよい。これにより、一つ又は複数の記憶装置に保存されているデータが安全に保管できる。
III.システムコントローラの論理構造
a.一般的概念
本発明に係る上述のRAD/ADMシステムは、従来のASACA AM ライブラリに含まれる概念を基礎とするもので、複数の記憶装置収納容器を納める、複数のコラムからなる保管棚(SS)14を有する。
a.一般的概念
本発明に係る上述のRAD/ADMシステムは、従来のASACA AM ライブラリに含まれる概念を基礎とするもので、複数の記憶装置収納容器を納める、複数のコラムからなる保管棚(SS)14を有する。
RADシステムでは、記憶装置に対してデータの読み書きするために、指定された各記憶装置(SE)又は記憶装置18を棚14から中央のインターフェイス領域20又はパワー/通信インターフェイス部に搬送する中央の搬送機構(ピックアンドプレース機構)30が用いられる。インターフェイス領域22では、記憶装置(SE)に電力が供給され、これによりデータが該記憶装置に書き込まれ又データが該記憶装置から読み出される。収容棚(SS)と同一平面に且つ該収容棚に隣接して、ドッキング部(SDL)を配置することが好ましい。そうすることにより、搬送機構(ピックアンドプレース機構)がピックプレース動作を短い時間で行うことができ、データの読み書きに必要な時間をできるだけ少なくできる。
システムコントローラは、図21に示されるように、ホストコンピュータシステムまたはサーバシステムと通信を可能にするため、アクティブインターフェーストランスレーション(AIT)を有する。これは、ドッキング部(SDL)に配置された記憶装置(SE)とホストコンピュータシステム間のインターフェースを形成する。詳細は後に説明する。
AMシリーズライブラリの概念に基き、一連の制御およびステイタス回路を用いて、保管棚(SS)からストレージドッキング部(SDL)までの記憶装置(SE)のピックおよびプレイス動作が監視される。また、同様に第1スイッチおよび第2スイッチのスイッチング動作も監視される。一つのRAD/ADMシステムの中には多数のドッキング部(SDL)が収容し得る。特に重要なことは、システムコントローラであり、これは、主に記憶装置(要素)の移動およびストレージドッキング部(SDL)への接続に関する全般的な解釈と整合を取る。ドッキング部(SDL)からドッキングおよびアンドッキングするための記憶装置(SE)の移動、またはスイッチング動作は、AITシステムまたは、1つまたはそれ以上の通信インターフェースを介して、ホストシステムからシステムコントローラにもたらされた通信により開始される。
複数のRAD筐体を接続して1つのシステムとすることが可能である。この目的のため、記憶装置(SE)を1つの筐体から別の筐体に移動するために、パススルー機構(PT)が使用される。このパススルー機構(PT)は、株式会社アサカの米国特許第6,094,322号に詳しく記載されている。拡張RADシステムを構成することで、システムの拡張性が高まるとともに、隣のキャビネットにある利用可能なストレージドッキング部(SDL)にアクセスすることが出来るようになり、それによりシステムの有効性とデータの出し入れ性能が改善される。パススルー機構(PT)は、パススルー機構(PT)が収容されているキャビネット内のシステムコントローラによって制御される。複数のストレージドッキング部(SDL)に対するキャビネット内の記憶装置(SE)の移動制御は、該記憶装置(SE)が通過するキャビネット内のシステムコントローラによって行われる。この点は、株式会社アサカの米国特許第6,094,322号に詳しく記載されている。
b.アクティブインターフェイストランスレーション(AIT)
アクティブインターフェイストランスレーション(AIT)は、記憶装置(SE)とホストシステムの間を中継する。ホストシステムは、種々の型式のインターフェイスを介して記憶装置と通信を行う。これらのインターフェイスは、特定のものに限定されるものでないが、例えばSCSI(Small Computer System Interface)、ファイバーチャンネル、インフィニィバンド、IDE(Integrated Drive Electronics)、イーサネット、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)、USB(Universal Serial Bus)、ファイアワイヤなどが含まれる。また、記憶装置(SE)は、種々の型式のインターフェイスを介して通信を行う。これらのインターフェイスは、特定のものに限定されるものでないが、例えばSCSI、ファイバチャンネル、IDE、シリアルATA、USB、ファイアワイヤなどを含む。これらインターフェイスはそれぞれ、スタートアップからシャットダウンまでの通常のホストコンピュータの動作中、該ホストコンピュータが記憶装置(SE)との通信を維持できるように設計されている。アクティブインターフェイストランスレーション(AIT)は、ホストコンピュータとの通信インターフェイスを通じて、記憶装置(SE)が仮想的に存在するようにホストシステムに認識させる必要がある。このような構成により、RAD/ADMシステム内における記憶装置(SE)の移動/スイッチング(ドッキング/スイッチング、パワーオン、データの読み書き、パワーダウン、記憶装置(SE)のアンドッキング等を含む。)が可能となる。
アクティブインターフェイストランスレーション(AIT)は、記憶装置(SE)とホストシステムの間を中継する。ホストシステムは、種々の型式のインターフェイスを介して記憶装置と通信を行う。これらのインターフェイスは、特定のものに限定されるものでないが、例えばSCSI(Small Computer System Interface)、ファイバーチャンネル、インフィニィバンド、IDE(Integrated Drive Electronics)、イーサネット、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)、USB(Universal Serial Bus)、ファイアワイヤなどが含まれる。また、記憶装置(SE)は、種々の型式のインターフェイスを介して通信を行う。これらのインターフェイスは、特定のものに限定されるものでないが、例えばSCSI、ファイバチャンネル、IDE、シリアルATA、USB、ファイアワイヤなどを含む。これらインターフェイスはそれぞれ、スタートアップからシャットダウンまでの通常のホストコンピュータの動作中、該ホストコンピュータが記憶装置(SE)との通信を維持できるように設計されている。アクティブインターフェイストランスレーション(AIT)は、ホストコンピュータとの通信インターフェイスを通じて、記憶装置(SE)が仮想的に存在するようにホストシステムに認識させる必要がある。このような構成により、RAD/ADMシステム内における記憶装置(SE)の移動/スイッチング(ドッキング/スイッチング、パワーオン、データの読み書き、パワーダウン、記憶装置(SE)のアンドッキング等を含む。)が可能となる。
AITにより形成される仮想的に存在する記憶装置(SE)は、1つの特定の記憶装置(SE)のインターフェース形式から別のホストインターフェース形式への変換を行うもの、または記憶装置と同一のインタフェース形式のものが含まれる。記憶装置(SE)のインターフェイスは、RADシステムに搭載されているSDLモジュール型式に依存する。ホストインターフェイス型式の具体的な実施は、AIT要素に搭載されているホストインターフェイスモジュール(HIM)型式に依存する。AITモジュールは、一種類以上の任意のホストインターフェースモジュール(HIM)を有するもの、または、一種類のホストインターフェースモジュールを複数個、実装する形態があり得る。記憶装置(SE)とホストコンピュータ間のインターフェースタイプの変換に加えて、AITのストレージマッピングモジュール(SMM)ではデータの論理変換が行われる。AITエレメントの全体の概要が図21に示されている。具体的な実施形態として、現在、SDLに、SCSI、ファイバチャネル、シリアルATA、または、IDEが、また、HIMに、SCSI、ファイバチャンネル、イーサネット、TCP/IPが各々用いられている。ストレージマッピングモジュール(SMM)は、以下に示すいくつかの方法の中の1つを用いて、記憶装置(SE)を、仮想的にホストシステムに対して、接続する。
(1)リムーバブルメディア型式
この場合、SMMは、HIMとSDLモジュールとの間の通信を横取りし、通常のストレージ要素としての応答を変更する。また、その仮想ドライブがリムーバブルメディアを収容していることをホストシステムに認識させる。この場合、ホストシステムは、その後、仮想ドライブを手動または自動的な方法により、メディアの出し入れが可能なものとして取り扱う。また、この場合、データコンポーネントは、HIMとSDL/SEの間で変換されない。システムコントローラは、記憶装置(SE)をドッキング、アンドッキングまたはスイッチングする場合、ドライブ要素の仮想的存在を維持しながら、メディアの挿入及び排出を知らせる。ホストシステムがHIMを介してメディアを排出又は挿入する場合、SMMはシステムコントローラにSEのアンドッキング、ドッキングまたはスイッチングが必要であることを知らせる。この例の場合、SMMは、JBOD(ディスクの束:Just a Bunch Of Disk’sの略)を形成し、ホストは各々の仮想ディスクが、複数のリムーバブルメディアで構成されているものと考える。リムーバブルメディア型SMMの例を図22に示す。
この場合、SMMは、HIMとSDLモジュールとの間の通信を横取りし、通常のストレージ要素としての応答を変更する。また、その仮想ドライブがリムーバブルメディアを収容していることをホストシステムに認識させる。この場合、ホストシステムは、その後、仮想ドライブを手動または自動的な方法により、メディアの出し入れが可能なものとして取り扱う。また、この場合、データコンポーネントは、HIMとSDL/SEの間で変換されない。システムコントローラは、記憶装置(SE)をドッキング、アンドッキングまたはスイッチングする場合、ドライブ要素の仮想的存在を維持しながら、メディアの挿入及び排出を知らせる。ホストシステムがHIMを介してメディアを排出又は挿入する場合、SMMはシステムコントローラにSEのアンドッキング、ドッキングまたはスイッチングが必要であることを知らせる。この例の場合、SMMは、JBOD(ディスクの束:Just a Bunch Of Disk’sの略)を形成し、ホストは各々の仮想ディスクが、複数のリムーバブルメディアで構成されているものと考える。リムーバブルメディア型SMMの例を図22に示す。
(2)統合リムーバブルメディア型
この場合、SMMは、HIMとSDLモジュールとの間の通信を横取りし、通常のストレージ要素としての応答に加え、データの配信を変更する。また、その仮想ドライブがリムーバブルメディアを収容していることをホストシステムに認識させる。この場合、また、複数の記憶装置(SE)の記憶容量を統合し、ホストシステムに対する仮想ドライブの有効記憶容量/信頼性を増大する。この場合、ホストシステムは、次に、仮想ドライブを、手動的に又は自動的に挿入又は排出されるメディアを有するものとして扱う。システムコントローラが記憶装置(SE)をドッキング又はアンドッキング若しくはスイッチングする場合、ホストシステムにドライブ要素の仮想的存在を維持しながら、メディアの手動による挿入又は排出を知らせる。このとき他の動作可能な記憶装置(SE)又は複数の記憶装置群が別のSDLモジュールにドッキングされておらず、SDLモジュールに空きがあることが必要である。ホストシステムがHIMを介してメディアを排出又は挿入する場合、SMMはドッキングされた又はアンドッキングされた、若しくはスイッチングされたすべての記憶装置(SE)をシステムコントローラにアンドッキング又はドッキング若しくはスイッチングさせることの必要性を知らせる。仮想ドライブセット内に現在ドッキングされるかスイッチングされた記憶装置(SE)からデータを取り出すことが出来ない仮想ドライブ上のデータアクセスがホストコンピュータによって為された場合、SMMは要求のあったデータを含む適正な記憶装置(SE)をSDLにドッキングすべきことの必要性又はシステムコントローラによってスイッチングされることの必要性を、ホストコンピュータに実際のデータが送られる前に知らせる。このときのSMMは、集合した複数の記憶装置(SE)から成る仮想ディスクを形成し、HIMを介して仮想ドライブに新たなる記憶装置(SE)を追加することで仮想ディスクを動的に拡張したり、複数のドッキングされている記憶装置(SE)のデータを組み合わせることができる。これにより、RAIDシステムの場合と同様に、パリティデータを組み合わせたときに、全体的な仮想ドライブのデータ転送速度及び/又はデータ信頼性が高まる。
この場合、SMMは、HIMとSDLモジュールとの間の通信を横取りし、通常のストレージ要素としての応答に加え、データの配信を変更する。また、その仮想ドライブがリムーバブルメディアを収容していることをホストシステムに認識させる。この場合、また、複数の記憶装置(SE)の記憶容量を統合し、ホストシステムに対する仮想ドライブの有効記憶容量/信頼性を増大する。この場合、ホストシステムは、次に、仮想ドライブを、手動的に又は自動的に挿入又は排出されるメディアを有するものとして扱う。システムコントローラが記憶装置(SE)をドッキング又はアンドッキング若しくはスイッチングする場合、ホストシステムにドライブ要素の仮想的存在を維持しながら、メディアの手動による挿入又は排出を知らせる。このとき他の動作可能な記憶装置(SE)又は複数の記憶装置群が別のSDLモジュールにドッキングされておらず、SDLモジュールに空きがあることが必要である。ホストシステムがHIMを介してメディアを排出又は挿入する場合、SMMはドッキングされた又はアンドッキングされた、若しくはスイッチングされたすべての記憶装置(SE)をシステムコントローラにアンドッキング又はドッキング若しくはスイッチングさせることの必要性を知らせる。仮想ドライブセット内に現在ドッキングされるかスイッチングされた記憶装置(SE)からデータを取り出すことが出来ない仮想ドライブ上のデータアクセスがホストコンピュータによって為された場合、SMMは要求のあったデータを含む適正な記憶装置(SE)をSDLにドッキングすべきことの必要性又はシステムコントローラによってスイッチングされることの必要性を、ホストコンピュータに実際のデータが送られる前に知らせる。このときのSMMは、集合した複数の記憶装置(SE)から成る仮想ディスクを形成し、HIMを介して仮想ドライブに新たなる記憶装置(SE)を追加することで仮想ディスクを動的に拡張したり、複数のドッキングされている記憶装置(SE)のデータを組み合わせることができる。これにより、RAIDシステムの場合と同様に、パリティデータを組み合わせたときに、全体的な仮想ドライブのデータ転送速度及び/又はデータ信頼性が高まる。
SMMの統合モードを用いることで、種々の形態のデータ配信及びデータ統合が以下のように行われる。
a.記憶装置の拡張性(図24を参照)
この場合、一つの記憶装置(SE)の記憶容量は、直線的に他の記憶装置(SE)の追加容量と合算される。そして、仮想ディスク要素には新たな容量が必要となることから、追加の記憶装置(SE)が追加されて仮想ドライブが拡大される。また、複数の記憶装置は、すべての記憶装置が同時にドッキングまたはスイッチングされた状態、または、n個以下のドッキング部またはスイッチング部を用い、ホストシステムからの要求を完結するために必要とされる記憶装置(SE)のドッキング、アンドッキングおよびスイッチングをSMMで行うことにより、使用することができる。n個未満の記憶装置(SE)がドッキングされ又はスイッチングされる場合、記憶装置(SE)のローディング/アンローディング/スイッチングサイクル中の読み書き動作の性能が低下する。
この場合、一つの記憶装置(SE)の記憶容量は、直線的に他の記憶装置(SE)の追加容量と合算される。そして、仮想ディスク要素には新たな容量が必要となることから、追加の記憶装置(SE)が追加されて仮想ドライブが拡大される。また、複数の記憶装置は、すべての記憶装置が同時にドッキングまたはスイッチングされた状態、または、n個以下のドッキング部またはスイッチング部を用い、ホストシステムからの要求を完結するために必要とされる記憶装置(SE)のドッキング、アンドッキングおよびスイッチングをSMMで行うことにより、使用することができる。n個未満の記憶装置(SE)がドッキングされ又はスイッチングされる場合、記憶装置(SE)のローディング/アンローディング/スイッチングサイクル中の読み書き動作の性能が低下する。
b.冗長記憶装置(図25を参照)
この場合、2つまたはそれ以上の記憶装置(SE)が、データ分配/統合論理と共に用いられ、データの第二番目の複製(ミラー)を生成するために、複数の記憶装置(SE)をまたがってデータの二重化が行われる。一つの記憶装置(SE)が損傷するか除去された場合でも、有効な読み書きデータが得られる。仮想ディスクの有効容量は、一つの記憶装置(SE)と同一である。
この場合、2つまたはそれ以上の記憶装置(SE)が、データ分配/統合論理と共に用いられ、データの第二番目の複製(ミラー)を生成するために、複数の記憶装置(SE)をまたがってデータの二重化が行われる。一つの記憶装置(SE)が損傷するか除去された場合でも、有効な読み書きデータが得られる。仮想ディスクの有効容量は、一つの記憶装置(SE)と同一である。
c.ストレージドッキング部(SDL)
ストレージドッキング部(SDL)は、一つ又は複数の記憶装置(SE)に対して、電力制御、制御インターフェイス、データインターフェイス、パラメータデータインターフェイスを行うために、記憶装置(SE)とインターフェースする物理的な接続手段を提供する。ストレージドッキング部(SDL)は、何時SEに電源を供給するか、何時制御用及びデータ用インターフェースが接続するか、さらにどの仮想ドライブ要素に制御用及びデータインターフェースが接続するかを決定するSMMにより制御される。ストレージドッキング部SDLは、電力制御用ハードウェア、SEインターフェイススイッチングハードウェア、及びパラメータデータインターフェイスモジュールを有し、記憶装置(SE)の機械的、電気的及び統計的データをトラッキングすることができる。
ストレージドッキング部(SDL)は、一つ又は複数の記憶装置(SE)に対して、電力制御、制御インターフェイス、データインターフェイス、パラメータデータインターフェイスを行うために、記憶装置(SE)とインターフェースする物理的な接続手段を提供する。ストレージドッキング部(SDL)は、何時SEに電源を供給するか、何時制御用及びデータ用インターフェースが接続するか、さらにどの仮想ドライブ要素に制御用及びデータインターフェースが接続するかを決定するSMMにより制御される。ストレージドッキング部SDLは、電力制御用ハードウェア、SEインターフェイススイッチングハードウェア、及びパラメータデータインターフェイスモジュールを有し、記憶装置(SE)の機械的、電気的及び統計的データをトラッキングすることができる。
各ドッキング部は、独立した電力制御用電子部品とインターフェイススイッチングを有する動的なストレージ棚(SS)であり、動的なインターフェイス制御によってストレージマッピングモジュール(SMM)動作と干渉することなく、ドライブ要素のドッキング及びアンドッキング並びにスイッチングを行う。複数のドッキング部の論理的構成が図28に示してある。
パラメータ用電気回路により、識別、パラメータ監視(温度、POH(通電時間)、ドッキング回数、要素の統計情報等)、及び、記憶装置に付随する情報の蓄積行われる。パラメータデータに別のデータ経路を設けることで、インターフェイス制御とSMMが、電力供給前に、記憶装置を特定して該記憶装置を適正に制御して接続する。
d.ホストインターフェイスモジュール(HIM)
ホストインターフェイスモジュール(HIM)は、RADシステムから一つ以上のホストシステムへの物理的なインターフェイスを提供する。一つ以上のHIMをRAD/ADMシステムに含ませることができる。HIMは、限定的ではないが、SCSI、ファイバチャネル、インフィニィバンド、IDE、イーサネット、TCP/IP、USB、フファイアワイヤ等である。
ホストインターフェイスモジュール(HIM)は、RADシステムから一つ以上のホストシステムへの物理的なインターフェイスを提供する。一つ以上のHIMをRAD/ADMシステムに含ませることができる。HIMは、限定的ではないが、SCSI、ファイバチャネル、インフィニィバンド、IDE、イーサネット、TCP/IP、USB、フファイアワイヤ等である。
e.メンテナンスストレージモジュール(MSM)
メンテナンスストレージモジュール(MSM)は、長期に渡るアーカイブの信頼性と冗長性を確保するために記憶装置(SE)の監視と追跡を行う。このモジュールは、機械的な老朽、予測可能なデータ劣化(S.M.A.R.T技術)、予測可能な機械的な劣化(MTTF)、RAID再構築及び予定されたデータの移動の結果から、メンテナンス処理が必要な記憶装置(SE)を識別ために必要な管理データを保守する。MSMは指定されたメンテナンス間隔の間、記憶装置(SE)又は複数の記憶装置(SE)のドッキング/アンドッキング/スイッチングを要求し、自動的に、ホストシステムの介入なしに、必要なメンテナンス作業を実行する。MSM処理の間、メンテナンス処理のために認められた最大範囲を基に、SDLおよびHDD等のスイッチされる記憶デバイスの利用は制限される。その結果、メンテナンス作業中は、SDLやスイッチングされた記憶装置を用いて、メディアと共に仮想ドライブを挿入又は取り出すホストシステムの能力が制限を受ける。SDLやスイッチングされた記憶装置の利用が制限されている場合でも、ホストシステムに対するドライブの仮想的存在は、影響を受けることがなく、該ドライブはいかなるメディアの存在も示すことがない。
メンテナンスストレージモジュール(MSM)は、長期に渡るアーカイブの信頼性と冗長性を確保するために記憶装置(SE)の監視と追跡を行う。このモジュールは、機械的な老朽、予測可能なデータ劣化(S.M.A.R.T技術)、予測可能な機械的な劣化(MTTF)、RAID再構築及び予定されたデータの移動の結果から、メンテナンス処理が必要な記憶装置(SE)を識別ために必要な管理データを保守する。MSMは指定されたメンテナンス間隔の間、記憶装置(SE)又は複数の記憶装置(SE)のドッキング/アンドッキング/スイッチングを要求し、自動的に、ホストシステムの介入なしに、必要なメンテナンス作業を実行する。MSM処理の間、メンテナンス処理のために認められた最大範囲を基に、SDLおよびHDD等のスイッチされる記憶デバイスの利用は制限される。その結果、メンテナンス作業中は、SDLやスイッチングされた記憶装置を用いて、メディアと共に仮想ドライブを挿入又は取り出すホストシステムの能力が制限を受ける。SDLやスイッチングされた記憶装置の利用が制限されている場合でも、ホストシステムに対するドライブの仮想的存在は、影響を受けることがなく、該ドライブはいかなるメディアの存在も示すことがない。
MSMは、製品の寿命を超えて動作する能力を有することが望ましい。また、MSMは複数の記憶装置(SE)に対する仮想ドライブセットのほとんどを管理することが期待される。SMMの正確なハードウェア構成により、MSMの能力が決定される。
f.その他
以上のRAD/ADMシステムの説明は、ブロック構造の仮想ディスクと言われるような、記憶装置に対するブロック型のI/Oに関するものである。基本的なハードウェア構造に更に、NAS(Network Attached Storage)におけるファイルレベルIOのような機能を含ませることができる。また、株式会社アサカのDVD−RAM製品ライン及び/又はテープライブラリを用いてハイブリッド型の階層的なシステムを構築し、スタンドアローン型ブロック/ファイル指向のHSMシステムを得ることもできる。上述の基本用語は記憶装置の型式を明確に区別するものではなく、本発明思想はハードディスク、光学ディスク、テープ、および他の新しい技術でも実施することができる。
以上のRAD/ADMシステムの説明は、ブロック構造の仮想ディスクと言われるような、記憶装置に対するブロック型のI/Oに関するものである。基本的なハードウェア構造に更に、NAS(Network Attached Storage)におけるファイルレベルIOのような機能を含ませることができる。また、株式会社アサカのDVD−RAM製品ライン及び/又はテープライブラリを用いてハイブリッド型の階層的なシステムを構築し、スタンドアローン型ブロック/ファイル指向のHSMシステムを得ることもできる。上述の基本用語は記憶装置の型式を明確に区別するものではなく、本発明思想はハードディスク、光学ディスク、テープ、および他の新しい技術でも実施することができる。
RAD/ADMシステムを得ることにより、内蔵されたSMMの性能を利用し、好適なバンド幅を備えたデータチャンネルにおいて複数のRAD/ADMシステムを同期させることができる。特に、iSCSIプロトコルを利用することで、簡単なRAD/ADMシステムにおけるミラーリング(データの複製及び保存)やマイグレーション(移行・変換作業)を行うことができる。
独自のデータセット(JBODまたはRAID構成)交換機能により、データを取り扱う環境において、即座にデータの再構築を行うことができる。例えば、120GBのJBOD型記憶装置によれば、アンロード・交換・別の記憶装置へのリロードが60秒で行われ、その量のデータをアップロード/ダウンロードする有効移動速度は4GB/sの移動速度となる。各記憶装置についてかかる性能が得られることは極めて優れたことであり、当業界において前代未聞のことである。この性能が、内蔵ミラーリング技術と結合することで、一つのミラーコンポーネントを備えた即時ホットバックアップが提供される。このミラーコンポーネントはオフサイトでの被災時復旧用のため、リムーバブルとすることができる。更に、第二のミラーセットは、MSMの作業として、ホストシステムからのI/Os速度が低い間、ロードされ、主データセットに再同期させることができる。
IV.結論
以上の説明から明らかなように、本発明に係るデータストレージシステムでは、ドッキング部又はスイッチング部にある記憶装置を除き、システム内のすべての記憶装置に電力が供給されることはない。したがって、電力消費が大幅に削減され、それによりシステムの発熱が減少する。また、データが入出力される記憶装置に対するPOH(総通電時間)を抑えることで、記憶装置の耐久寿命が飛躍的に延びる。その結果、一般的な記憶装置における機械的劣化は2年と言われているが、I/OデューティサイクルやRADシステムの性能を制限する電力を調整することで、4年から20年に伸ばすことができる。全体の消費電力の減少・ロボット自動化・スイッチング性能・高寿命化の結果、ニアライン用又長期保存データ用として高速ランダムアクセス型ストレージが利用できる。データのグルーミング、複製、及び予測可能なエラー管理をMSMで行い、RAD/ADMシステムに保管されるデータの寿命を更に延ばすことができる。
以上の説明から明らかなように、本発明に係るデータストレージシステムでは、ドッキング部又はスイッチング部にある記憶装置を除き、システム内のすべての記憶装置に電力が供給されることはない。したがって、電力消費が大幅に削減され、それによりシステムの発熱が減少する。また、データが入出力される記憶装置に対するPOH(総通電時間)を抑えることで、記憶装置の耐久寿命が飛躍的に延びる。その結果、一般的な記憶装置における機械的劣化は2年と言われているが、I/OデューティサイクルやRADシステムの性能を制限する電力を調整することで、4年から20年に伸ばすことができる。全体の消費電力の減少・ロボット自動化・スイッチング性能・高寿命化の結果、ニアライン用又長期保存データ用として高速ランダムアクセス型ストレージが利用できる。データのグルーミング、複製、及び予測可能なエラー管理をMSMで行い、RAD/ADMシステムに保管されるデータの寿命を更に延ばすことができる。
Claims (13)
- 少なくとも一つのストレージ部であって、記憶装置が収容されており、この収容されている上記記憶装置に電力が供給されないものと、
少なくとも一つのドッキング部であって、記憶装置に電力が供給され、その結果、上記記憶装置にデータを記憶することができると共に上記記憶装置からデータを取り出すことができるものと、
搬送装置であって、上記記憶装置を上記棚と上記ドッキング部との間で搬送するものを備えたデータストレージシステム。 - 上記搬送装置を制御するシステムコントローラを備えていることを特徴とする請求項1のデータストレージシステム。
- 上記記憶装置は副メモリを有し、上記副メモリが取り付けられている上記記憶装置に関連する情報を上記副メモリが記憶する請求項1のデータストレージシステム。
- 上記記憶装置とアクティブ・インターフェイス・トランスレーション・モジュール(AIT)を機械的及び電気的に接続する一以上のストレージドッキング部(SDL)を有し、上記ストレージドッキング部は上記記憶装置への電力をオン・オフすると共に上記記憶装置の副メモリに記憶されているパラメータデータを読み取る請求項1のデータストレージシステム。
- データストレージシステムであって、
記憶装置を収容する少なくとも一つのストレージ部と、データ送信と電力制御を行うために、上記記憶装置とシステムコントローラを電気的に接続するスイッチング部を備えたデータストレージシステム。 - データストレージシステムであって、
一以上の記憶装置と、
データ送信用の第1スイッチを介して上記記憶装置に接続されたシステムコントローラと、
第2のスイッチを介して上記記憶装置に接続された電源と、
上記第1及び第2のスイッチをスイッチングするスイッチングコントローラを備えたデータストレージシステム。 - 上記記憶装置の電力がスイッチングコントローラによって、又はストレージドッキング部においてオン、オフされ、上記記憶装置の寿命を伸ばすと共にシステム全体の消費電力を減少する請求項1,5又は6のいずれかのデータストレージシステム。
- 仮想ドライブ論理部を介して、上記ストレージドッキング部またはスイッチング部からホストインターフェース部に至るデータインターフェースの論理的かつ電気的なスイッチング(切り替え)を行うアクティブ・インターフェース・トランスレーション部(AIT)を有する請求項1、5または、6のいずれかのデータストレージシステム。
- 特定の記憶装置が接続されていない場合でも、ホストインタフェース部を介して、ホストサーバーシステムに対して、論理ディスクドライブの存在を示す仮想ドライブ部を上記アクティブ・インターフェース・トランスレーション部(AIT)が備えている請求項1、5または6のいずれかのデータストレージシステム。
- 1つまたは1つ以上の記憶装置と通信を行うために設けられたストレージドッキング部(SDL)と、同一または異なる形式の1つまたは1つ以上のホストインターフェース部(HIM)を上記アクティブ・インターフェース・トランスレーション部(AIT)が備えている請求項1、5または6のデータストレージシステム。
- 仮想ドライブ部におけるブロックデータ構造の論理的表現から、1つまたはそれ以上の記憶装置のブロックデータ構造の論理的表現への論理的マッピングとデータ変換を行うストレージマッピング部であって、上記論理マッピングおよびデータ変換が記憶装置の収納容器と関連付けられ、その内部に記憶されたパラメータデータを基に動的に定義されるものを、上記アクティブ・インターフェース・トランスレーション部(AIT)が備えている請求項1、5または6のデータストレージシステム。
- 記憶装置内のデータ損失を最小にするのに必要な予測およびRAD/ADMシステムの処理を行うために、アクティブおよびインアクティブの記憶装置のパラメータデータを監視するメンテナンスストレージモジュール(MSM)を上記アクティブ・インターフェース・トランスレーション部(AIT)が備えており、
上記データ損失の最小化には、エラーレートが予め設定された到達点に達したとき、ある記憶装置から別の記憶装置へのデータの移動が含まれ、
上記記憶装置の機械的な完全な状態を維持するために必要なRAD/ADMシステムの処理を上記メンテナンスストレージモジュール(MSM)が実行する請求項1、5または6のデータストレージシステム。 - 記憶装置とホストインターフェースモジュール(HIM)間にあり、記憶装置としての応答を、着脱自在なメディアとして変更するストレージマッピングモジュール(SMM)を上記アクティブ・インターフェース・トランスレーション(AIT)が備えている請求項1、5または6のデータストレージシステム。
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060202 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090120 |
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090323 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090507 |