JP2007310548A - ディスクアレイ装置およびデータ管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスクアレイ装置の立ち上げ後の再ミラー化時にも、複製データを短時間で作成することを可能にするディスクアレイ装置およびデータ管理方法を提供する。
【解決手段】更新管理テーブル保存制御部４５は、キャッシュメモリ２５に保存されている更新管理テーブルをシステムボリューム３３に保存する。更新管理テーブル復帰制御部４７は、装置立ち上げ指示を受け付けると、システムボリューム３３に保存されている更新管理テーブルをキャッシュメモリ２５に保存する。更新管理テーブル制御部４２は、レプリケーションボリューム３１に保存されている複製データのうち、キャッシュメモリ２５に保存された更新管理テーブルが示す更新の差のみを更新する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ディスクアレイ装置およびデータ管理方法に関し、特には、マスターデータと、マスターデータの複製である複製データと、を管理するディスクアレイ装置およびデータ管理方法に関する。

従来、種々のディスクアレイ装置が知られている。

特許文献１（特開２００３−２２３２８４号公報）には、ディスク装置を追加してディスクアレイ装置の記憶容量を拡張する場合に、不揮発性メモリに容量拡張用の情報を格納することによって、データ損失を防ぐディスクアレイ装置が記載されている。

また、特許文献２（特開平６−３３２７７７号公報）には、ジャーナルファイルを不揮発性メモリに格納し、電源断等の障害時にもジャーナルファイルからデータを復元してデータベースの整合性を維持するデータ管理システムが記載されている。

また、特許文献３（特開２０００−３３０７３０号公報）には、マスターボリューム内のマスターデータの複製データをコピーボリューム内に保存するディスクアレイ装置が記載されている。

このディスクアレイ装置は、マスターデータと複製データとの更新の差分を表す更新履歴テーブルを、キャッシュメモリに格納する。このディスクアレイ装置は、その更新履歴テーブルを参照して、マスターデータおよび複製データにおいて、両データの差分のみを更新し、複製データとマスターデータとを同じ内容にする。

なお、以下では、複製データとマスターデータとを同じ内容にする修理を「ミラー化」と称し、２回目以降の「ミラー化」を「再ミラー化」と称する。
特開２００３−２２３２８４号公報 特開平６−３３２７７７号公報 特開２０００−３３０７３０号公報

特許文献１および特許文献２には、複製データを短時間で作成するための技術は記載されていない。一方、特許文献３に記載されたディスクアレイ装置は、更新履歴テーブルを参照して、マスターデータおよび複製データのうち両データの差分のみを更新するため、短時間で複製データを作成できる。

特許文献３に記載されたディスクアレイ装置は、更新履歴テーブルを、キャッシュメモリに格納する。キャッシュメモリ内のデータは、電源断等によりディスクアレイ装置の動作が停止すると、消去される。このため、このディスクアレイ装置では、ディスクアレイ装置の立ち上げ後の再ミラー化時には、更新履歴テーブルがなく、よって、マスターボリューム内のマスターデータ全体を、コピーボリューム内にコピーする必要があった。

このため、ディスクアレイ装置の立ち上げ後の再ミラー化時には、複製データを短時間で作成できない。

本発明の目的は、ディスクアレイ装置の立ち上げ後の再ミラー化時に、複製データを短時間で作成することを可能にするディスクアレイ装置およびデータ管理方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明のディスクアレイ装置は、ホストコンピュータにて更新されるマスターデータと、前記マスターデータの複製である複製データと、を管理するディスクアレイ装置であって、前記マスターデータを保存するマスターボリュームと、前記複製データを保存する複製ボリュームと、を含む複数のディスクと、前記マスターボリュームに保存されているマスターデータと前記複製ボリュームに保存されている複製データとの更新の差を表す更新差分情報を保存するキャッシュメモリと、不揮発性格納部と、前記キャッシュメモリに保存されている前記更新差分情報を、前記不揮発性格納部に保存する保存制御部と、前記ディスクアレイ装置を起動する旨の起動指示を受け付けると、前記不揮発性格納部に保存されている前記更新差分情報を、前記キャッシュメモリに保存する復帰制御部と、前記複製ボリュームに保存されている複製データのうち、前記キャッシュメモリに保存されている更新差分情報が示す前記更新の差のみを更新する情報制御部と、を含む。

また、本発明のデータ管理方法は、ホストコンピュータにて更新されるマスターデータを保存するマスターボリュームおよび前記マスターデータの複製である複製データを保存する複製ボリュームを含む複数のディスクと、前記マスターボリュームに保存されているマスターデータと前記複製ボリュームに保存されている複製データとの更新の差を表す更新差分情報を保存するキャッシュメモリと、不揮発性格納部と、を含むディスクアレイ装置が行うデータ管理方法であって、前記キャッシュメモリに保存されている前記更新差分情報を、前記不揮発性格納部に保存する保存制御ステップと、前記ディスクアレイ装置を起動する旨の起動指示を受け付けると、前記不揮発性格納部に保存されている前記更新差分情報を、前記キャッシュメモリに保存する復帰制御ステップと、前記複製ボリュームに保存されている複製データのうち、前記キャッシュメモリに保存されている更新差分情報が示す前記更新の差のみを更新する情報制御ステップと、を含む。

上記発明によれば、ディスクアレイ装置は、キャッシュメモリに保存されている更新差分情報を不揮発性格納部に保存し、起動指示を受け付けると、不揮発性格納部に保存されている更新差分情報をキャッシュメモリに保存する。ディスクアレイ装置は、複製ボリュームに保存されている複製データのうち、キャッシュメモリに保存された更新差分情報が示す更新の差のみを更新する。

このため、ディスクアレイ装置の動作停止に伴い、キャッシュメモリ内の更新差分情報が消去されても、ディスクアレイ装置の起動時には、不揮発性格納部に保存されている更新差分情報がキャッシュメモリに展開される。

よって、ディスクアレイ装置の立ち上げ後の再ミラー化時に、更新差分情報を用いることができる。このため、ディスクアレイ装置の立ち上げ後の再ミラー化時に、複製データのうち更新の差のみを更新することが可能となり、複製データを短時間で作成することが可能になる。

なお、前記複製ボリュームに保存されている複製データは、さらに、前記ホストコンピュータにて更新され、前記情報制御部は、さらに、前記マスターボリュームに保存されているマスターデータのうち、前記キャッシュメモリに保存された更新差分情報が示す前記更新の差のみを更新することが望ましい。

上記発明によれば、ディスクアレイ装置の立ち上げ後の再ミラー化時に、更新差分情報を用いることができ、マスターデータのうち更新の差のみを更新することが可能となる。したがって、ディスクアレイ装置の立ち上げ後の再ミラー化時に、複製データを短時間で作成することが可能になる。

また、前記保存制御部は、前記ディスクアレイ装置を停止する旨の停止指示を受け付けると、前記キャッシュメモリに保存されている前記更新差分情報を、前記不揮発性格納部に保存することが望ましい。

上記発明によれば、ディスクアレイ装置の停止に伴い、更新差分情報が消失することを防止できる。

また、前記保存制御部は、前記マスターデータおよび前記複製データの両方が一定時間変更されずに保持されているか否かを検出し、該マスターデータおよび該複製データの両方が一定時間変更されずに保持されていると、前記キャッシュメモリに保存されている前記更新差分情報を、前記不揮発性格納部に保存することが望ましい。

上記発明によれば、例えば、一定時間、マスターデータまたは複製データが更新されないときに、停電等の障害によってキャッシュメモリ内の更新差分情報が消失されても、ディスクアレイ装置の起動時に、不揮発性格納部から更新差分情報を読み取ることが可能となる。

このため、ディスクアレイ装置の立ち上げ後の再ミラー化時に、更新差分情報を用いることができ、マスターデータのうち更新の差のみを更新することが可能となる。

また、前記情報制御部は、前記ホストコンピュータからデータ更新指示を受け付けると、該データ更新指示に基づいて、前記キャッシュメモリに保存されている前記更新差分情報を更新し、かつ、前記マスターボリュームに保存されているマスターデータまたは前記複製ボリュームに保存されている複製データを更新し、前記保存制御部は、前記キャッシュメモリに保存されている更新差分情報が更新されると、該更新差分情報を、前記不揮発性格納部に保存することが望ましい。

上記発明によれば、マスターデータまたは複製データが更新されるたびに、更新差分情報が、不揮発性格納部に保存される。

このため、ディスクアレイ装置の障害により、キャッシュメモリ内の最新の更新差分情報が消失しても、ディスクアレイ装置の起動時に、その最新の更新差分情報を、不揮発性格納部から読み取ることが可能となる。

したがって、ディスクアレイ装置の立ち上げ後の再ミラー化時に、更新差分情報を用いることができる。よって、ディスクアレイ装置の立ち上げ後の再ミラー化時に、複製データを短時間で作成することが可能になる。

また、前記複数のディスクは、前記不揮発性格納部を含むことが望ましい。

上記発明によれば、複数のディスクを、マスターボリューム、複製ボリュームおよび不揮発性格納部として用いることが可能となる。

本発明によれば、ディスクアレイ装置の立ち上げ後の再ミラー化時に、複製データを短時間で作成することが可能になる。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施例のディスクアレイ装置のハードウェア構成を示したブロック図である。

図１において、ディスクアレイ装置１は、ホストコンピュータ１０と接続され、また、ディスクアレイコントローラ２０と、ディスク３０〜３３と、を含む。

ディスクアレイコントローラ２０は、ホストコンピュータ１０とディスク３０〜３３との間に設けられる。ディスクアレイコントローラ２０は、インタフェースチップ２１と、メモリコントローラ２２と、マイクロプロセッサ２３と、ローカルメモリ２４と、キャッシュメモリ２５と、インタフェースチップ２６と、を含む。

ディスク３０は、ホストコンピュータ１０にて更新されるマスターデータを保存するマスターボリュームとして用いられる。

ディスク３１は、マスターデータの複製である複製データを保存するレプリケーションボリュームとして用いられる。

ディスク３２は、種々のデータを保存する。

ディスク３３は、システムボリューム（不揮発性格納部）として用いられる。

インタフェースチップ２１は、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）またはファイバチャネルのような汎用バスで、ホストコンピュータ１０と接続する。

インタフェースチップ２６は、ＳＣＳＩまたはファイバチャネルのような汎用バスで、ディスク３０〜３３と接続する。

キャッシュメモリ２５は、インタフェースチップ２１および２６の間で通信されるリードデータおよびライトデータを格納する。また、キャッシュメモリ２５は、マスターボリューム３０に保存されているマスターデータとレプリケーションボリューム３１に保存されている複製データとの更新の差を表す更新管理テーブル（更新差分情報）を保存する。

メモリコントローラ２２は、キャッシュメモリ２５を制御する。

マイクロプロセッサ２３は、ディスクアレイコントローラ２０を総括的に制御する。

ローカルメモリ２４は、例えば、マイクロプロセッサ２３にて使用されるマイクロコードおよび制御情報を格納する。

なお、本実施例では、４台のディスク３０〜３３が用いられているが、ディスクの台数は４台に限らず適宜変更可能である。

図２は、ディスクアレイ装置１の機能的な構成を示したブロック図である。なお、図２において、図１に示したものと同一のものには同一符号を付してある。

図２において、ディスクアレイコントローラ２０は、ホストＩＯ受信部４０と、排他制御部４１と、更新管理テーブル制御部４２と、リード／ライト制御部４３と、装置停止指示検出部４４と、更新管理テーブル保存制御部４５と、装置立ち上げ指示検出部４６と、更新管理テーブル復帰制御部４７と、システムボリューム制御部４８と、キャッシュメモリ２５と、を含む。

ホストＩＯ受信部４０は、ホストコンピュータ１０と通信する。

装置停止指示検出部４４は、装置停止指示を検出する。なお、装置停止指示は、ディスクアレイ装置１を停止する旨の停止指示の一例である。

装置立ち上げ指示検出部４６は、装置立ち上げ指示を検出する。なお、装置立ち上げ指示は、ディスクアレイ装置１を起動する旨の起動指示の一例である。

リード／ライト制御部４３は、ディスク３０〜３２を制御する。

システムボリューム制御部４８は、システムボリューム３３を制御する。

排他制御部４１は、ホストＩＯ処理と、装置停止指示による処理と、装置立ち上げ指示による処理とを、排他的に制御する。

更新管理テーブル制御部４２は、ホストＩＯ処理時に、キャッシュメモリ２５内の更新管理テーブルの参照および更新を制御する。

また、更新管理テーブル制御部４２は、情報制御部の一例であり、レプリケーションボリューム３１に保存されている複製データのうち、キャッシュメモリ２５に保存された更新管理テーブルが示す更新の差のみを更新する。なお、更新管理テーブル制御部４２は、マスターボリューム３０に保存されているマスターデータのうち、キャッシュメモリ２５に保存された更新管理テーブルが示す更新の差のみを更新してもよい。

更新管理テーブル保存制御部４５は、保存制御部の一例であり、装置停止指示による処理時に、キャッシュメモリ２５から更新管理テーブルを読み出し、システムボリューム制御部４８を用いて、その更新管理テーブルをシステムボリューム３３に保存する。

更新管理テーブル復帰制御部４７は、復帰制御部の一例であり、装置立ち上げ指示による処理時に、システムボリューム制御部４８を用いて、システムボリューム３３から更新管理テーブルを読み出し、その更新管理テーブルをキャッシュメモリ２５に書き込む。

次に、動作を説明する。

まず、データレプリケーションについて説明する。データレプリケーションは、ディスクアレイ装置１がホストコンピュータ１０にて運用されているときに、マスターボリューム３０の複製を作成する機能である。

ディスクアレイ装置１は、ディスク３０を、ホストコンピュータ１０にて使用されるマスターボリューム３０として用い、また、ディスク３１を、マスターボリューム３０内のデータの複製を格納するためのレプリケーションボリューム３１として用いる。

マスターボリューム３０およびレプリケーションボリューム３１は、複数のブロックに分割され、ブロック単位でデータを管理する。また、マスターボリューム３０の各ブロックは、レプリケーションボリューム３１の各ブロックと、１対１で対応している。

ディスクアレイコントローラ２０は、データレプリケーション運用時に、マスターボリューム３０とレプリケーションボリューム３１を関連付ける。この関連付けは、例えば、以下のように行われる。

マスターボリューム３０とレプリケーション３１とが分離されているときに、ホストＩＯ受信部４０が、ホストコンピュータ１０からミラー化指示を受け付けると、ホストＩＯ受信部４０は、そのミラー化指示を排他制御部４１に提供する。

排他制御部４１は、ミラー化指示を受け付けると、ミラー化指示を更新管理テーブル制御部４２に提供する。

更新管理テーブル制御部４２は、ミラー化指示を受け付けると、処理をミラー化中にし、マスターボリューム３０とレプリケーションボリューム３１とを関連付けられる。この関連づけにより、マスターボリューム３０とレプリケーションボリューム３１との関係は、図３に示した状態から図４に示した状態に変化する。

この関連付け時に、更新管理テーブル制御部４２は、マスターボリューム３０用の更新管理テーブルＡと、レプリケーションボリューム３１用の更新管理テーブルＢとを、キャッシュメモリ２５に作成する。

図５は、更新管理テーブルの一例を示した説明図である。

図５において、更新管理テーブルには、ボリューム内の各ブロック（アドレス）と、各ブロックに対応するフラグ５ｂとが示される。

更新管理テーブル制御部４２は、最初のミラー化時（ミラー化指示を受け付けたとき）、更新管理テーブルＡ内のすべてのフラグをＯＮ状態にし、更新管理テーブルＢ内のすべてのフラグをＯＦＦ状態にする。

その後、更新管理テーブル制御部４２は、リード／ライト制御部４３を制御して、キャッシュメモリ２５内の更新管理テーブルＡのフラグがＯＮ状態となっているマスターボリューム３０のブロックのデータをコピーし、そのデータを、そのブロックに対応するレプリケーションボリューム３１のブロックに書き込む。

この場合、更新管理テーブルＡ内のすべてのフラグがＯＮ状態なので、更新管理テーブル制御部４２は、マスターボリューム３０内のすべてのデータを、レプリケーションボリューム３１にコピーする。このため、最初のミラー化が完了する。

その後、ホストＩＯ受信部４０が、ホストコンピュータ１０から分離指示を受け付けると、ホストＩＯ受信部４０は、その分離指示を排他制御部４１に提供する。

排他制御部４１は、分離指示を受け付けると、更新管理テーブル制御部４２に分離指示を提供する。

更新管理テーブル制御部４２は、分離指示を受け付けると、マスターボリューム３０とレプリケーションボリューム３１との関連付けを解消して、マスターボリューム３０からレプリケーションボリューム３１を分離する（図３参照）。

なお、図３および図４に示されたデータは、例えば、更新管理テーブル制御部４２によって、キャッシュメモリ２５に保存される。

図６は、ミラー化動作を説明するためのフローチャートである。以下、図６を参照してミラー化動作を説明する。

まず、ステップＳ６０１では、更新管理テーブル制御部４２は、現在の処理がミラー化中か否かを判断する。更新管理テーブル制御部４２は、現在の処理がミラー化中であると、ステップＳ６０２を実行し、現在の処理がミラー化中でないと、ミラー化動作を終了する。

ステップＳ６０２では、更新管理テーブル制御部４２は、更新管理テーブルＡのフラグの中でＯＮ状態のものがあるか判断する。更新管理テーブル制御部４２は、ＯＮ状態である更新管理テーブルＡのフラグがあると、ステップＳ６０３を実行し、ＯＮ状態である更新管理テーブルＡのフラグがないと、ミラー化動作を終了する。

ステップＳ６０３では、更新管理テーブル制御部４２は、リード／ライト制御部４３を制御して、更新管理テーブルＡのフラグがＯＮ状態となっているマスターボリューム３０のブロックのデータをコピーし、そのデータを、そのブロックに対応するレプリケーションボリューム３１のブロックに書き込む。その後、更新管理テーブル制御部４２は、ステップＳ６０４を実行する。

ステップＳ６０４では、更新管理テーブル制御部４２は、更新管理テーブルＡのフラグをＯＦＦ状態にして、ミラー化動作を終了する。

図７は、データライト時の動作を説明するためのフローチャートである。以下、図７を参照して、データライト時の動作を説明する。

ホストＩＯ受信部４０は、ホストコンピュータ１０からライト指示（ホストデータを含む）を受け付けると、そのライト指示を排他制御部４１に提供する。排他制御部４１は、ライト指示を受け付けると、そのライト指示を更新管理テーブル制御部４２に提供する。

更新管理テーブル制御部４２は、ライト指示を受け付けると、ステップＳ７０１を実行する。

ステップＳ７０１では、更新管理テーブル制御部４２は、そのライト指示がマスターボリューム３０へのアクセスか判断する。更新管理テーブル制御部４２は、そのライト指示がマスターボリューム３０へのアクセスであると、ステップＳ７０２を実行し、そのライト指示がマスターボリューム３０へのアクセスでないと、ステップＳ７０３を実行する。

ステップＳ７０２では、更新管理テーブル制御部４２は、現在の処理がミラー化中か否か判断する。更新管理テーブル制御部４２は、現在の処理がミラー化中であると、ステップＳ７０４を実行し、現在の処理がミラー化中でないと、ステップＳ７０５を実行する。

ステップＳ７０４では、更新管理テーブル制御部４２は、マスターボリューム３０とレプリケーションボリューム３１に、ホストデータを書き込む。このため、ミラー化中に、ホストコンピュータ１０からマスターボリューム３０にデータがライトされても、そのデータ更新がレプリケーションボリューム３１に反映され、マスターボリューム３０のマスターデータと、レプリケーションボリューム３１の複製データが一致する。

ステップＳ７０５では、更新管理テーブル制御部４２は、更新管理テーブルＡ内のフラグのうち、ホストコンピュータ１０にてアクセスされたマスターボリューム３０のブロックに対応するフラグをＯＮ状態に変更する。その後、更新管理テーブル制御部４２は、ステップＳ７０６を実行する。

ステップＳ７０６では、更新管理テーブル制御部４２は、ホストコンピュータ１０にてアクセスされたマスターボリューム３０のブロックに、ホストデータを書き込む。

一方、ステップＳ７０３では、更新管理テーブル制御部４２は、そのライト指示がレプリケーションボリューム３１へのアクセスか判断する。更新管理テーブル制御部４２は、そのライト指示がレプリケーションボリューム３１へのアクセスであると、ステップＳ７０７を実行し、そのライト指示がレプリケーションボリューム３１へのアクセスでないと、ステップＳ７０８を実行する。

ステップＳ７０７では、更新管理テーブル制御部４２は、更新管理テーブルＢ内のフラグのうち、ホストコンピュータ１０にてアクセスされたレプリケーションボリューム３１のブロックに対応するフラグをＯＮ状態に変更する。その後、更新管理テーブル制御部４２は、ステップＳ７０９を実行する。

ステップＳ７０９では、更新管理テーブル制御部４２は、ホストコンピュータ１０にてアクセスされたレプリケーションボリューム３１のブロックに、ホストデータを書き込む。

一方、ステップＳ７０８では、更新管理テーブル制御部４２は、ホストコンピュータ１０にてアクセスされたボリューム（例えば、ディスク３２）にホストデータを書き込む。

次に、再ミラー化動作を説明する。

ホストＩＯ受信部４０は、ホストコンピュータ１０から再ミラー化指示を受け付けると、その再ミラー化指示を排他制御部４１に提供する。排他制御部４１は、再ミラー化指示を受け付けると、その再ミラー化指示を、更新管理テーブル制御部４２に提供する。

更新管理テーブル制御部４２は、再ミラー化指示を受け付けると、処理をミラー化中にし、図６に示したミラー化動作を実行する。

なお、更新管理テーブル制御部４２は、図６に示したミラー化動作を終了する前に、以下の動作を行うことが望ましい。

更新管理テーブル制御部４２は、更新管理テーブルＢのフラグの中でＯＮ状態のものがあるか判断する。

更新管理テーブル制御部４２は、ＯＮ状態である更新管理テーブルＢのフラグがあると、リード／ライト制御部４３を制御して、更新管理テーブルＢのフラグがＯＮ状態となっているレプリケーションボリューム３１のブロックのデータをコピーし、そのデータを、そのブロックに対応するマスターボリューム３０のブロックに書き込む。

その後、更新管理テーブル制御部４２は、更新管理テーブルＢのフラグをＯＦＦ状態にして、ミラー化動作を終了する。

再ミラー化時では、更新管理テーブルのフラグのうち、ホストコンピュータ１０にてデータが更新されたブロックのフラグだけがＯＮ状態となっているため、更新されたブロックのデータのみがコピーされる。よって、データ更新の時間を短縮することが可能となる。

ここで、更新管理テーブルは、マスターボリューム３０とレプリケーションボリューム３１とが分離状態である状況下で更新されたブロックを示しており、この更新管理テーブルは、キャッシュメモリ２５に保存されている。

キャッシュメモリ２５が、その更新管理テーブルを保存している状態で、電源断等によりディスクアレイ装置１が停止され、その後、ディスクアレイ装置１が立ち上げられると、キャッシュメモリ２５は初期化されてしまい、更新管理テーブル制御部４２は、更新管理テーブルのすべてのフラグをＯＮ状態にする。この状態から、再ミラー化指示が行われると、マスターボリューム３０内のマスターデータ全体を、レプリケーションボリューム３１にコピーしてしまうことになる。

そこで、ディスクアレイ装置１は、再ミラー化指示時に、マスターボリューム内のマスターデータ全体をコピーしないために、ディスクアレイ装置１の停止時に、キャッシュメモリ２５内の更新管理テーブルを、システムディスク領域（システムボリューム３３）に保存する。

図８は、装置停止時の動作を説明するためのフローチャートである。以下、図８を参照して装置停止時の動作を説明する。

装置停止指示検出部４４は、装置停止指示を検出すると、その装置停止指示を排他制御部４１に提供する。

排他制御部４１は、装置停止指示を受け付けると、ステップＳ１００を実行する。

ステップＳ１００では、排他制御部４１は、ホストコンピュータ１０からのアクセスを禁止状態にして、マスターボリューム３０およびレプリケーションボリューム３１のデータが更新されない状態にする。

その後、排他制御部４１は、装置停止指示を更新管理テーブル保存制御部４５に提供する。更新管理テーブル保存制御部４５は、装置停止指示を受け付けると、ステップＳ１０１を実行する。

ステップＳ１０１では、更新管理テーブル保存制御部４５は、複数のディスク３０〜３３に搭載されている１つのボリュームを選択し、そのボリュームが、マスターボリュームまたはレプリケーションボリュームであるか判断する。

なお、この判断を実行するための情報（図３または図４に示した情報）は、例えば、図１に示したキャッシュメモリ２５およびローカルメモリ２４に保存されており、更新管理テーブル保存制御部４５は、キャッシュメモリ２５またはローカルメモリ２４から、その情報を読み取って、ステップＳ１０１を実行する。

更新管理テーブル保存制御部４５は、そのボリュームがマスターボリュームまたはレプリケーションボリュームであると、ステップＳ１０２を実行し、そのボリュームがマスターボリュームでもなくレプリケーションボリュームでもないと、ステップＳ１０３を実行する。

ステップＳ１０２では、更新管理テーブル保存制御部４５は、キャッシュメモリ２５から更新管理テーブルの情報を読み出す。その後、更新管理テーブル保存制御部４５は、その更新管理テーブルの情報を、マスターボリューム３０とレプリケーションボリューム３１の関連付け情報、および、その状態（図３および図４参照）と併せて、システムボリューム３３に保存する処理を、システムボリューム制御部４８に実行させる。その後、更新管理テーブル保存制御部４５は、ステップＳ１０３を実行する。

なお、マスターボリューム３０とレプリケーションボリューム３１の関連付け情報、および、その状態（図３および図４参照）が、例えば、キャッシュメモリ２５に保存されている場合は、更新管理テーブル保存制御部４５は、キャッシュメモリ２５からそれらの情報を読み出し、システムボリューム制御部４８に、それらの情報をシステムボリューム３３に保存させる。

ステップＳ１０３では、更新管理テーブル保存制御部４５は、複数のディスク３０〜３３に搭載されているすべてのボリュームについてステップＳ１０１を実行したか判断し、すべてのボリュームについてステップＳ１０１を実行していないと、ステップＳ１０１を実行し、すべてのボリュームについてステップＳ１０１を実行して場合、動作を終了する。

図９は、装置立ち上げ時の動作を説明するためのフローチャートである。以下、図９を参照して、装置立ち上げ時の動作を説明する。

装置立ち上げ指示検出部４６は、装置立ち上げ指示を検出すると、その装置立ち上げ指示を排他制御部４１に提供する。

排他制御部４１は、装置立ち上げ指示を受け付けると、ホストコンピュータ１０からのアクセスを禁止状態にして、マスターボリューム３０およびレプリケーションボリューム３１のデータが更新されない状態にする。

その後、排他制御部４１は、装置立ち上げ指示を更新管理テーブル復帰制御部４７に提供する。更新管理テーブル復帰制御部４７は、装置立ち上げ指示を受け付けると、ステップＳ１１０を実行する。

ステップＳ１１０では、更新管理テーブル復帰制御部４７は、複数のディスク３０〜３３に搭載されている１つのボリュームを選択し、そのボリュームが、マスターボリュームまたはレプリケーションボリュームであるか判断する。

なお、この判断を実行するための情報（例えば、図３または図４に示した情報）は、例えば、図１に示したキャッシュメモリ２５およびローカルメモリ２４に保存されており、更新管理テーブル保存制御部４５は、ローカルメモリ２４から、その情報を読み取って、ステップＳ１１０を実行する。

更新管理テーブル復帰制御部４７は、そのボリュームがマスターボリュームまたはレプリケーションボリュームであると、ステップＳ１１１を実行し、そのボリュームがマスターボリュームでもなくレプリケーションボリュームでもないと、ステップＳ１１２を実行する。

ステップＳ１１１では、更新管理テーブル復帰制御部４７は、システムボリューム３３に保存されている、マスターボリューム３０とレプリケーションボリューム３１の関連付け情報、その状態、および、更新管理テーブルの情報を読み出してキャッシュメモリ２５に展開する処理を、システムボリューム制御部４８に実行させる。その後、更新管理テーブル復帰制御部４７は、ステップＳ１１２を実行する。

ステップＳ１１２では、更新管理テーブル復帰制御部４７は、複数のディスク３０〜３３に搭載されているすべてのボリュームについてステップＳ１１０を実行したか判断し、すべてのボリュームについてステップＳ１１０を実行していないと、ステップＳ１１０を実行し、すべてのボリュームについてステップＳ１１０を実行して場合、動作を終了する。

すべての読み出しが完了すると、排他制御部４１は、ホストコンピュータ１０からのアクセス禁止状態を解除する。このため、ホストコンピュータ１０からのアクセスが可能な状態となり、通常の運用が可能となる。

本実施例によれば、更新管理テーブル保存制御部４５は、装置停止時に、キャッシュメモリ２５内の更新管理テーブルをシステムボリューム３３に保存し、また、更新管理テーブル復帰制御部４７は、装置立ち上げ時に、システムボリューム３３から更新管理テーブルを読み出して、その更新管理テーブルをキャッシュメモリ２５に保存する。

このため、ディスクアレイ装置１の動作停止に伴い、キャッシュメモリ２５内の更新管理テーブルが消去されても、ディスクアレイ装置１の起動時には、システムボリューム３３に保存されている更新管理テーブルがキャッシュメモリ２５に展開される。

よって、ディスクアレイ装置１の立ち上げ後の再ミラー化時に、更新管理テーブルを用いることができる。このため、ディスクアレイ装置の立ち上げ後の再ミラー化時に、最小限のコピーのみの実施でミラー化が実施でき、複製データおよび／またはマスターデータを短時間で作成することが可能になる。

また、本実施例では、更新管理テーブル保存制御部４５は、装置停止指示を受け付けると、キャッシュメモリ２５に保存されている更新管理テーブルを、システムボリューム３３に保存する。

この場合、ディスクアレイ装置１の停止に伴い、更新管理テーブルが消失することを防止できる。

なお、更新管理テーブル保存制御部４５は、例えば、以下のような機能をさらに有してもよい。

図１０は、更新管理テーブル保存制御部４５の追加機能、具体的には、マスターボリューム３０またはレプリケーションボリューム３１に、一定期間、データのライトが実施されない状態を定期的に監視する監視タスクを説明するためのフローチャートである。

なお、図１０において、図８に示した処理と同一の処理には同一符号を付してある。以下、図８の処理と異なる点を中心に動作を説明する。

ステップＳ１０１およびＳ１２１では、更新管理テーブル保存制御部４５は、マスターボリューム３０またはレプリケーションボリューム３１に、一定期間、データの書き込み（ライト）が実施されない状態を定期的に監視する。

更新管理テーブル保存制御部４５は、マスターボリューム３０またはレプリケーションボリューム３１に、一定期間、データのライトが実施されないと、ステップＳ１０２を実行して、その時点の更新管理テーブルの情報をシステムボリューム３３に保存する。

この場合、長時間ライトが無い状態で、停電などの装置障害によりキャッシュメモリ２５内の更新管理テーブルが消失しても、装置立ち上げ時に、システムボリューム３３から更新管理テーブルを読み込み、その更新管理テーブルをキャッシュメモリ２５に復帰することができる。このため、再ミラー化時に最小限のコピーのみでミラー化が実施できる。

図１１および図１２は、更新管理テーブル制御部４２および更新管理テーブル保存制御部４５の変形例を説明するためのフローチャートである。

なお、図１１において、図７に示した処理と同一の処理には同一符号を付してあり、また、図１２において、図６に示した処理と同一の処理には同一符号を付してある。以下、以下、図７および図６の処理と異なる点を中心に動作を説明する。

図１１において、ステップＳ７０５Ａは、図７に示したステップＳ７０５の代わりに実行され、ステップＳ７０７Ａは、図７に示したステップＳ７０７の代わりに実行される。

ステップＳ７０５Ａでは、更新管理テーブル制御部４２は、更新管理テーブルＡ内のフラグのうち、ホストコンピュータ１０にてアクセスされたマスターボリューム３０のブロックに対応するフラグをＯＮ状態に変更する。その後、更新管理テーブル制御部４２は、更新管理テーブルＡをシステムボリューム３３に保存する処理を、更新管理テーブル保存制御部４５に実行させる。その後、更新管理テーブル制御部４２は、ステップＳ７０６を実行する。

ステップＳ７０７Ａでは、更新管理テーブル制御部４２は、更新管理テーブルＢ内のフラグのうち、ホストコンピュータ１０にてアクセスされたレプリケーションボリューム３１のブロックに対応するフラグをＯＮ状態に変更する。その後、更新管理テーブル制御部４２は、更新管理テーブルＢをシステムボリューム３３に保存する処理を、更新管理テーブル保存制御部４５に実行させる。その後、更新管理テーブル制御部４２は、ステップＳ７０９を実行する。

また、図１２において、ステップＳ６０４Ａは、図６に示したステップＳ６０４の代わりに実行される。

ステップＳ６０４Ａでは、更新管理テーブル制御部４２は、更新管理テーブルＡのフラグをＯＦＦ状態にして、その後、更新管理テーブルＡをシステムボリューム３３に保存する処理を更新管理テーブル保存制御部４５に実行させ、その後、ミラー化動作を終了する。

この場合、ミラー化していない状態時の更新管理テーブルのフラグ情報が更新されるたびに、更新管理テーブル保存制御部４５が、フラグ情報が更新された更新管理テーブルをシステムボリューム３３に保存してから、更新管理テーブル制御部４２が、ホストデータを書き込む。

このため、装置障害によりキャッシュメモリ２５内の更新管理テーブルが消失した場合でも、装置障害発生時までの更新管理テーブルがシステムボリューム３３に保存されている。よって、更新管理テーブル復帰制御部４７が、システムボリューム３３に保存されている更新管理テーブルを、図９に示した手順でキャッシュメモリ２５に展開することにより、キャッシュメモリ２５内の更新管理テーブルを、装置障害発生前の状態とすることができる。

したがって、ディスクアレイ装置１の立ち上げ後の再ミラー化時にも、複製データを短時間で作成することが可能になる。

さらに、図１では、マスターボリューム、レプリケーションボリューム、および、システムボリュームのそれぞれは、１台のディスクであるが、それらは、ＲＡＩＤを構成しているディスクでも実施可能である。

また、図１では、更新管理テーブルがシステムボリュームに保存されるが、マスターボリュームまたはレプリケーションのボリュームとして使用されているディスクの空きエリアに、更新管理テーブルが保存されてもよい。また、他のコンパクトフラッシュメモリなどの不揮発なメモリに、更新管理テーブルが保存されてもよい。

以上説明した実施例において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。

本発明の一実施例のディスクアレイ装置のハードウェア構成を示したブロック図である。 ディスクアレイ装置１の機能的な構成を示したブロック図である。 レプリケーション時の各ボリュームの状態を示した説明図である。 レプリケーション時の各ボリュームの状態を示した説明図である。 更新管理テーブルの一例を示した説明図である。 ミラー化動作を説明するためのフローチャートである。 データライト時の動作を説明するためのフローチャートである。 装置停止時の動作を説明するためのフローチャートである。 装置立ち上げ時の動作を説明するためのフローチャートである。 監視タスクを説明するためのフローチャートである。 更新管理テーブル制御部４２および更新管理テーブル保存制御部４５の変形例を説明するためのフローチャートである。 更新管理テーブル制御部４２および更新管理テーブル保存制御部４５の変形例を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１ ディスクアレイ装置
１０ ホストコンピュータ
２０ ディスクアレイコントローラ
２１ インタフェースチップ
２２ メモリコントローラ
２３ マイクロプロセッサ
２４ ローカルメモリ
２５ キャッシュメモリ
２６ インタフェースチップ
３０〜３３ ディスク
４０ ホストＩＯ受信部
４１ 排他制御部
４２ 更新管理テーブル制御部
４３ リード／ライト制御部４３
４４ 装置停止指示検出部
４５ 更新管理テーブル保存制御部
４６ 装置立ち上げ指示検出部
４７ 更新管理テーブル復帰制御部
４８ システムボリューム制御部

Claims (12)

1. ホストコンピュータにて更新されるマスターデータと、前記マスターデータの複製である複製データと、を管理するディスクアレイ装置であって、
   前記マスターデータを保存するマスターボリュームと、前記複製データを保存する複製ボリュームと、を含む複数のディスクと、
   前記マスターボリュームに保存されているマスターデータと前記複製ボリュームに保存されている複製データとの更新の差を表す更新差分情報を保存するキャッシュメモリと、
   不揮発性格納部と、
   前記キャッシュメモリに保存されている前記更新差分情報を、前記不揮発性格納部に保存する保存制御部と、
   前記ディスクアレイ装置を起動する旨の起動指示を受け付けると、前記不揮発性格納部に保存されている前記更新差分情報を、前記キャッシュメモリに保存する復帰制御部と、
   前記複製ボリュームに保存されている複製データのうち、前記キャッシュメモリに保存されている更新差分情報が示す前記更新の差のみを更新する情報制御部と、を含むディスクアレイ装置。
2. 請求項１に記載のディスクアレイ装置において、
   前記複製ボリュームに保存されている複製データは、さらに、前記ホストコンピュータにて更新され、
   前記情報制御部は、さらに、前記マスターボリュームに保存されているマスターデータのうち、前記キャッシュメモリに保存された更新差分情報が示す前記更新の差のみを更新する、ディスクアレイ装置。
3. 請求項１または２に記載のディスクアレイ装置において、
   前記保存制御部は、前記ディスクアレイ装置を停止する旨の停止指示を受け付けると、前記キャッシュメモリに保存されている前記更新差分情報を、前記不揮発性格納部に保存する、ディスクアレイ装置。
4. 請求項１または２に記載のディスクアレイ装置において、
   前記保存制御部は、前記マスターデータおよび前記複製データの両方が一定時間変更されずに保持されているか否かを検出し、該マスターデータおよび該複製データの両方が一定時間変更されずに保持されていると、前記キャッシュメモリに保存されている前記更新差分情報を、前記不揮発性格納部に保存する、ディスクアレイ装置。
5. 請求項２に記載のディスクアレイ装置において、
   前記情報制御部は、前記ホストコンピュータからデータ更新指示を受け付けると、該データ更新指示に基づいて、前記キャッシュメモリに保存されている前記更新差分情報を更新し、かつ、前記マスターボリュームに保存されているマスターデータまたは前記複製ボリュームに保存されている複製データを更新し、
   前記保存制御部は、前記キャッシュメモリに保存されている更新差分情報が更新されると、該更新差分情報を、前記不揮発性格納部に保存する、ディスクアレイ装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載のディスクアレイ装置において、
   前記複数のディスクは、前記不揮発性格納部を含む、ディスクアレイ装置。
7. ホストコンピュータにて更新されるマスターデータを保存するマスターボリュームおよび前記マスターデータの複製である複製データを保存する複製ボリュームを含む複数のディスクと、前記マスターボリュームに保存されているマスターデータと前記複製ボリュームに保存されている複製データとの更新の差を表す更新差分情報を保存するキャッシュメモリと、不揮発性格納部と、を含むディスクアレイ装置が行うデータ管理方法であって、
   前記キャッシュメモリに保存されている前記更新差分情報を、前記不揮発性格納部に保存する保存制御ステップと、
   前記ディスクアレイ装置を起動する旨の起動指示を受け付けると、前記不揮発性格納部に保存されている前記更新差分情報を、前記キャッシュメモリに保存する復帰制御ステップと、
   前記複製ボリュームに保存されている複製データのうち、前記キャッシュメモリに保存されている更新差分情報が示す前記更新の差のみを更新する情報制御ステップと、を含むデータ管理方法。
8. 請求項７に記載のデータ管理方法において、
   前記複製ボリュームに保存されている複製データは、さらに、前記ホストコンピュータにて更新され、
   前記情報制御ステップでは、さらに、前記マスターボリュームに保存されているマスターデータのうち、前記キャッシュメモリに保存された更新差分情報が示す前記更新の差のみを更新する、データ管理方法。
9. 請求項７または８に記載のデータ管理方法において、
   前記保存制御ステップでは、前記ディスクアレイ装置を停止する旨の停止指示を受け付けると、前記キャッシュメモリに保存されている前記更新差分情報を、前記不揮発性格納部に保存する、データ管理方法。
10. 請求項７または８に記載のデータ管理方法において、
    前記保存制御ステップでは、前記マスターデータおよび前記複製データの両方が一定時間変更されずに保持されているか否かを検出し、該マスターデータおよび該複製データの両方が一定時間変更されずに保持されていると、前記キャッシュメモリに保存されている前記更新差分情報を、前記不揮発性格納部に保存する、データ管理方法。
11. 請求項８に記載のデータ管理方法において、
    前記ホストコンピュータからデータ更新指示を受け付けると、該データ更新指示に基づいて、前記キャッシュメモリに保存されている前記更新差分情報を更新し、かつ、前記マスターボリュームに保存されているマスターデータまたは前記複製ボリュームに保存されている複製データを更新する更新ステップをさらに含み、
    前記保存制御ステップでは、前記キャッシュメモリに保存されている更新差分情報が更新されると、該更新差分情報を、前記不揮発性格納部に保存する、データ管理方法。
12. 請求項７ないし１１のいずれか１項に記載のデータ管理方法において、
    前記複数のディスクは、前記不揮発性格納部を含む、データ管理方法。

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