JP2008250939A - ディスクアレイコントローラ - Google Patents

Abstract

【課題】 ホストシステムのＯＳに依存することなく相対的に大容量のログ情報とともに最新の時刻情報を記録でき、信頼性の高いディスクアレイコントローラを提供する。
【解決手段】 ホストシステムからのアクセス要求に応じて、ディスクアレイ構成の各ディスクドライブに対するデータの入出力を制御手段と、ディスクドライブにおいてホストシステムが関与するユーザデータ記録領域以外のリザーブ領域に特定領域を設定し、各ディスクドライブでのイベント発生に従ったログ情報を特定領域に記録する記録手段と、この特定領域に時刻情報を書き込むための時刻情報記録領域を設け、ホストシステムの動作中に時刻情報記録領域に対して定期的に最新時刻の書き込みを行う時刻情報更新手段とを持つＲＡＩＤコントローラ。
【選択図】 図２

Description

本発明は、一般的にはディスクアレイコントローラに関し、特に、ディスクドライブのログ情報の記録技術に関する。

一般的に、ディスクアレイ（ＲＡＩＤ：Redundant Arrays of Inexpensive Disks）装置としては、データをブロック単位で分散するストライピング（striping）構成であるレベル０のＲＡＩＤ（ＲＡＩＤ−０）や、複数のディスクドライブに同一のデータを格納するミラーリング（mirroring）構成であるレベル１のＲＡＩＤ（ＲＡＩＤ−１）などが周知である。

ところで、ＲＡＩＤコントローラは、各ディスクドライブ（以下ＨＤＤと標記する場合がある）において、例えばエラー等のイベントが発生したときに、当該イベント発生に関する履歴（ログ：ｌｏｇ）を示すログ情報を作成して保存している。当該ログ情報は、ホストシステムがＲＡＩＤの障害発生に対する解析処理時に利用できる有用な情報である。

このようなログ情報を記録する方法としては、ＲＡＩＤコントローラの内部に設けられた不揮発性メモリに格納する方法がある。しかしながら、この方法は、通常では不揮発性メモリは相対的に小容量であるため、記録できるログ情報が制限されてしまうため、例えば障害解析に必要な十分なログ情報を得られない可能性がある。

このような問題を解消するために、大容量のＨＤＤのユーザ領域に、その領域内で発生したエラーに関するエラー情報を記録し、ホストシステムに当該エラー情報を転送する情報記録装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
特開平６−１３１１２８号公報

先行技術の方法は、ホストシステムのＯＳ（オペレーティングシステム）が関与して、ＨＤＤのユーザ領域にログ情報を記録する。このような方法では、ＨＤＤに障害が発生したときに、当該ＨＤＤに格納されているＯＳが機能できず、ログ情報の記録及び取得が困難になる可能性がある。

また、ＲＡＩＤを構成するＨＤＤのＲＡＩＤ情報が一致しない場合、どのＨＤＤのＲＡＩＤ情報が正しいのか判断できない可能性がある。
そこで、本発明の目的は、ホストシステムのＯＳに依存することなく、かつ相対的に大容量のログ情報とともに最新の時刻情報を記録でき、信頼性の高いディスクアレイコントローラを提供することにある。

本発明の観点に従ったＲＡＩＤコントローラは、ホストシステムからのアクセス要求に応じて、ディスクアレイ構成の各ディスクドライブに対するデータの入出力を制御する手段と、前記各ディスクドライブにおいて、前記ホストシステムが関与するユーザデータ記録領域以外のリザーブ領域に特定領域を設定し、前記各ディスクドライブでのイベント発生に従ったログ情報を前記特定領域に記録する記録手段と、前記特定領域に時刻情報を書き込むための時刻情報記録領域を設け、前記ホストシステムの動作中に前記時刻情報記録領域に対して定期的に最新時刻の書き込みを実施する時刻情報更新手段とを備えたものである。

本発明によれば、各ディスクドライブの記録領域の中で、ホストシステム（ＯＳ）が関与しない特定領域を確保してログ情報を記録するため、ホストシステムのＯＳに依存することなく、ログ情報とともに最新の時刻情報を記録でき、信頼性の高いＲＡＩＤシステムを構築可能なディスクアレイコントローラを提供することが可能となる。

以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
（システム構成）
図１及び図２は本実施形態に関するＲＡＩＤ及びＲＡＩＤコントローラの構成を示すブロック図である。
本実施形態のＲＡＩＤコントローラ１０は、図１に示すように、第１から第４のＨＤＤ２０〜２３と接続して、例えばＲＡＩＤ−０及びＲＡＩＤ−１を合わせたＲＡＩＤ構成（便宜的にＲＡＩＤ−１０）を実現している。ＲＡＩＤコントローラ１０は、例えばパーソナルコンピュータやサーバ等のホストシステム（ＯＳを含む）３０からのアクセス要求（コマンド）に応じて、各ＨＤＤ２０〜２３に対するデータの入出力（リード及びライト動作）などの制御に必要なコマンドを発行する。

ＲＡＩＤコントローラ１０は、図３に示すように、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１００と、メモリ１１０と、バッファメモリ１２０と、ドライブインターフェース１３０と、ホストインターフェース１４０とを有する。

ＣＰＵ１００は、本実施形態のログ情報の記録機能を含むＲＡＩＤ制御動作を実行するメイン制御装置である。メモリ１１０は、ＣＰＵ１００のプログラムを格納するＲＯＭや、フラッシュＥＥＰＲＯＭ及びＲＡＭを含む。バッファメモリ１２０は、バッファＲＡＭやキャッシュメモリを含む。

ドライブインターフェース１３０は、複数のＨＤＤ２０〜２３と接続し、データの入出力を制御するマイクロコントローラに相当する。本実施形態では、例えば４台のＨＤＤが接続可能である。ホストインターフェース１４０は、ＲＡＩＤを外部記憶装置として使用するホストシステム（パーソナルコンピュータやサーバなど）とのデータやコマンドの転送を制御するインターフェースである。

なお、本実施形態のＲＡＩＤコントローラ１０は、ドライブインターフェース１３０、及びホストインターフェース１４０を除く他の構成要素の代りに、ＲＡＩＤ−１０を実現する専用のハードウェアロジック回路から構成されてもよい。

具体的には、本実施形態のＲＡＩＤコントローラ１０は、例えばパーソナルコンピュータに装備されたカードスロットに装着されることにより、複数のＨＤＤを接続してＲＡＩＤ−１０を実現するカード型コントローラでもよい。

（ログ情報の記録方法）
以下図２を参照して、本実施形態のログ情報の記録方法を説明する。
図２に示すように、ＲＡＩＤ構成の各ＨＤＤ２０〜２３は、ユーザデータを記録するユーザエリア（ユーザデータ記録領域）２００と、ＲＡＩＤシステムの情報を記録するリザーブエリア２０１とに分割されている。ユーザエリア２００は、ホストシステム（ＯＳ）３０が関与する記録領域であり、ユーザデータ以外にもＯＳ自体を格納する記録領域である。

一方、リザーブエリア２０１は、ホストシステム（ＯＳ）３０は関与できず、ＲＡＩＤコントローラ１０により管理（制御）される特定領域である。ＲＡＩＤシステムの情報とは、具体的にはアレイの構成情報（以下単にアレイ情報と標記する場合がある）等である。

本実施形態では、ＲＡＩＤコントローラ１０は、リザーブエリア２０１をアレイの構成情報を記録するエリア２０２と、ログ情報を記録するログ記録エリア２０３とに分割して管理する。換言すれば、リザーブエリア２０１の一部を、ログ記録エリア２０３として確保する。

更に、このログ記録エリア２０３の中に最新の時刻情報を記録できる時刻情報記録アリア２０３ａを設けている。
以上のように本実施形態のＲＡＩＤコントローラ１０は、各ＨＤＤ２０〜２３において、例えばエラー等のイベントが発生したときに、当該イベント発生に関するログ情報とその発生時刻情報を作成し、それぞれのリザーブエリア２０１に確保されたログ記録エリア２０３にログ情報を記録するとともに、時刻情報記録エリア２０３ａにその時刻情報を記録する。

ＲＡＩＤコントローラ１０は、ホストシステム３０がＲＡＩＤの障害発生に対する解析処理を実行するときなどに、時刻情報記録エリア２０３ａの時刻情報を取り出して、その時刻の最新のものを抽出し、この時刻情報に基づいて最新のログ情報をログ記録エリア２０３から取り出してホストシステム３０に提供することができる。

本実施形態のログ情報記録方法であれば、ログ情報は、ホストシステム（ＯＳ）３０が関与できないリザーブエリア２０１に含まれるログ記録エリア２０３に保存されるため、ＯＳが機能できない場合でも、支障なく保存される。即ち、ＯＳに依存することなく、ＲＡＩＤコントローラ１０は、イベント発生に応じてログ情報を作成して、ログ記録エリア２０３に記録し、かつＯＳからの要求に応じて当該ログ情報を取り出すことができる。

なお、本実施形態の記録方法では、リザーブエリア２０１の中にログ記録エリア２０３を、更にはこのログ記録エリア２０３に時刻情報記録エリア２０３ａを確保するため、相対的にユーザエリア２００の記憶領域が削減されてしまうが、今般ＨＤＤの容量は大きくなっており、全容量に対して僅かであり問題になるほどの増加容量ではない。一方、ログ記録エリア２０３としては、数Ｍバイト分の容量があれば十分な容量である。

（ログ情報の時刻情報更新方法）
次に、図４のフローチャートを参照して、本実施形態におけるログ記録エリアの時刻情報の更新方法を説明する。
まず、システムが起動される（Ｓ４１）。その後、ホストシステム３０からのＩ／Ｏ（Ｒｅａｄ／Ｗｒｉｔｅ）要求があると（Ｓ４２）これに引き続きＨＤＤ２０〜２３に対してＲｅａｄ／Ｗｒｉｔｅのコマンドは発行される（Ｓ４３）。

次に、規定時間が経過したかどうかが判断される（Ｓ４４）。規定時間経過していた場合（Ｓ４４のＹＥＳ）、ＲＡＩＤ情報の時刻情報記録エリア２０３ａに記録された時刻情報を現在の時刻で更新する。

（ＲＡＩＤシステムの起動方法）
次に、図５のフローチャートを参照して、本実施形態におけるＲＡＩＤシステムの起動方法を説明する。
まず、システムの電源をオンする（Ｓ５１）。その後、ＲＡＩＤの構成情報２０２をＨＤＤ２０〜２３のリザーブエリア２０１からリードする（Ｓ５２）。次に、ＨＤＤ２０〜２３の各ＨＤＤのすべてのドライブのＲＡＩＤの構成情報２０２が一致しているかどうかを判定する（Ｓ５３）。

もし、全てのＲＡＩＤの構成情報２０２が一定していれば（Ｓ５３のＹＥＳ）、このままシステムの起動を行い（Ｓ５４）、終了する（Ｓ５９）。もし、全てのＲＡＩＤの構成情報２０２が一致しない場合（Ｓ５３のＮＯ）、ＲＡＩＤの構成情報の最新版を入手するために、各ＲＡＩＤの時刻情報記録エリア２０３ａから各ＨＤＤの時刻情報を入手しチェックする。

次に、最新時刻のＨＤＤの情報を使って立ち上げ可能かどうかが判断される（Ｓ５６）。立ち上げ可能な場合（Ｓ５６のＹＥＳ）、最新のＨＤＤのＲＡＩＤの構成情報のみを使用してシステムを起動する（Ｓ５７）。もし最新時刻のＨＤＤ情報を使って立ち上げできないと判断された場合（Ｓ５６のＮＯ）、システムの起動を停止し（Ｓ５８）、処理を終了する（Ｓ５９）。

以上述べたように、本実施形態のようなリザーブエリア２０１の一部を、ログ記録エリア２０３とし、更に、このログ記録エリア２０３の中に最新の時刻情報を記録できる時刻情報記録アリア２０３ａを設けることで、ＨＤＤ２０〜２３に格納されているＲＡＩＤの構成情報２０２が有効で、それぞれ内容が異なる場合でも、不正なＨＤＤの情報を使ってシステムが起動することが回避でき、システムの信頼性を高めることができる。

すなわち、本発明によれば、各ディスクドライブの記録領域の中で、ホストシステム（ＯＳ）が関与しない特定領域を確保してログ情報を記録するため、ホストシステムのＯＳに依存することなく、ログ情報とともに最新の時刻情報を記録できるため、信頼性の高いＲＡＩＤシステムを構築可能なディスクアレイコントローラを提供することが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。本実施形態では論理ドライブを選択可能としたが、パーティションの作成や変更も実施可能としてもよい。

また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の実施形態に関するＲＡＩＤ構成を示すブロック図。 本実施形態に関するＨＤＤの記録領域の構成を示す図。 本実施形態に関するＲＡＩＤコントローラの構成を示すブロック図。 本実施形態に関するログ記録エリアの時刻情報の更新方法を説明するフローチャート。 本実施形態に関する実施形態におけるＲＡＩＤシステムの起動方法を説明するフローチャート。

符号の説明

１０…ＲＡＩＤコントローラ
２０〜２３…ディスクドライブ（ＨＤＤ）
１００…マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）
１１０…メモリ
１２０…バッファメモリ
１３０…ドライブインターフェース
１４０…ホストインターフェース
２００…ユーザエリア（ユーザ記録領域）
２０１…リザーブエリア（特定領域）
２０２…アレイの構成情報
２０３…ログ記録エリア
２０３ａ…時刻情報記録エリア

Claims (1)

1. ホストシステムからのアクセス要求に応じて、ディスクアレイ構成の各ディスクドライブに対するデータの入出力を制御する手段と、
   前記各ディスクドライブにおいて、前記ホストシステムが関与するユーザデータ記録領域以外のリザーブ領域に特定領域を設定し、前記各ディスクドライブでのイベント発生に従ったログ情報を前記特定領域に記録する記録手段と、
   前記特定領域に時刻情報を書き込むための時刻情報記録領域を設け、前記ホストシステムの動作中に前記時刻情報記録領域に対して定期的に最新時刻の書き込みを実施する時刻情報更新手段と
   を持つことを特徴とするディスクアレイコントローラ。

Images