JP2009199426A - 論理ディスク再構築装置、ディスクアレイ装置、及び論理ディスク再構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パリティの生成に要する時間分だけ既存の論理ディスクから新たな論理ディスクへの移行に要する時間が長時間化してしまっている。
【解決手段】論理ディスク再構築装置は、データ及びパリティが個別に複数の物理ディスクに分散して形成される複数の冗長グループにより形成された既存の論理ディスクを新たな論理ディスクに移行する。論理ディスク再構築装置は、既存の論理ディスクを形成する冗長グループを新たな論理ディスクにパリティの再生成を実行せずに複製する複製部と、既存の論理ディスクを形成するすべての冗長グループが新たな論理ディスクに複製されたかどうかを判断する監視部と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、論理ディスク再構築装置、ディスクアレイ装置、及び論理ディスク再構築方法に関する。

近年、イントラネット／インターネット等の通信網の発達に伴ってサーバ関連機器に関する技術の進展が著しい。サーバには様々な重要データが格納されることもあり、その冗長性を高めることが強く求められている。サーバの冗長性を高める技術としてはＲＡＩＤ(Redundant Arrays of Independent Disks)が知られている。近年では、ＲＡＩＤ６のように２つの物理ディスクが同時に故障したとしてもサーバの復旧を可能にさせる技術も幅広く適用されつつある。

サーバを運用していると、データ容量の増大等に伴ってサーバの構成を変更する必要が生じる場合がある。つまり、複数の物理ディスクから形成される論理ディスクを新たな論理ディスクへ移行することが必要になる場合がある。既存の論理ディスクから新たな論理ディスクに移行する場合、できる限り短い時間で新たな論理ディスクを生成する必要がある。

なお、特許文献１には、動的に論理ディスクの再構成を可能にする技術が開示されている。また、特許文献２には、旧論理ディスクのデータを新論理ディスクに高速に復元する技術が開示されている。
特開平１１−１４３６４７号公報 特開２００４−１０２８１５号公報

ところで、上述のようにＲＡＩＤでサーバの冗長性を高める場合、物理ディスクにはパリティも格納される場合がある。パリティを物理ディスクに格納することによって、物理ディスクが破損した場合であってもデータを復元することが可能になる。しかしながら、パリティを生成するためには、データに対して所定の論理式を適用する必要があり、パリティ生成には所定の時間が必要になる。従来、論理ディスクを新たな論理ディスクへ移行する場合、新たな論理ディスクに格納されるパリティは、新たな論理ディスクへのパリティの書込の都度、改めて生成していた。つまり、パリティの生成に要する時間分だけ既存の論理ディスクから新たな論理ディスクへの移行に要する時間が長時間化してしまっている。

上述のように、パリティの生成に要する時間分だけ既存の論理ディスクから新たな論理ディスクへの移行に要する時間が長時間化してしまっている。

本発明は、既存の論理ディスクから新たな論理ディスクへの移行に要する時間を効果的に短縮することを目的とする。

本発明の第１の態様にかかる論理ディスク再構築装置は、データ及びパリティが個別に複数の物理ディスクに分散して形成される複数の冗長グループにより形成された既存の論理ディスクを新たな論理ディスクに移行する論理ディスク再構築装置であって、既存の前記論理ディスクを形成する前記冗長グループを新たな前記論理ディスクに前記パリティの再生成を実行せずに複製する複製部と、既存の前記論理ディスクを形成するすべての前記冗長グループが新たな前記論理ディスクに複製されたかどうかを判断する監視部と、を備える。

本発明の第１の態様にかかるデータ及びパリティが格納される複数のディスクを有すると共に、前記データ及び前記パリティが複数の前記ディスクに分散して格納されて形成される複数の冗長グループにより形成された既存の論理ディスクを新たな論理ディスクに移行させることが可能なディスクアレイ装置であって、既存の前記論理ディスクを形成する前記冗長グループを新たな前記論理ディスクに前記パリティの再生成を実行せずに複製する複製部と、既存の前記論理ディスクを形成するすべての前記冗長グループが新たな前記論理ディスクに複製されたかどうかを判断する監視部と、を備える。

本発明の第１の態様にかかるデータ及びパリティが格納される複数のディスクに前記データ及び前記パリティが分散して格納されて形成される複数の冗長グループにより形成された既存の論理ディスクを新たな論理ディスクに移行させる論理ディスク再構築方法であって、論理ディスク再構築装置に含まれる複製部は、既存の前記論理ディスクを形成する前記冗長グループを新たな前記論理ディスクに前記パリティの再生成を実行せずに複製し、前記論理ディスク再構築装置に含まれる監視部は、既存の前記論理ディスクを形成するすべての前記冗長グループが新たな前記論理ディスクに複製されたかどうかを判断する。

本発明によれば、既存の論理ディスクから新たな論理ディスクへの移行に要する時間を効果的に短縮することができる。

次に、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。

［実施例１］
以下、図１乃至図４を参照して、本発明の実施例１について説明する。図１にディスクアレイ装置の概略的なブロック構成を示す。図２に既存の論理ディスクの構成を示す。図３に新たな論理ディスクの構成を示す。図４にディスクアレイ装置の動作を示す概略的なフローチャートを示す。図５に本発明の実施例１にかかる論理ディスク再構築装置の構成を示す概略的なブロック図を示す。

図１に示すように、ディスクアレイ装置５０は、上位ホスト６０に接続される。ディスクアレイ装置５０は、上位ホスト６０から伝達する指令に基づいて動作する。

ディスクアレイ装置５０は、複数の物理ディスク（ハードディスク等）を有する通常のコンピュータである。ディスクアレイ装置５０の機能は、ハードディスクに保存されたプログラムがＣＰＵ（演算処理装置）で実行されることによって具現化される。後述の説明から明らかなように、ディスクアレイ装置５０は、データ及びパリティが複数のディスクに分散して格納されて形成される複数の冗長グループにより形成された既存の論理ディスクを新たな論理ディスクに移行させることができる。

ディスクアレイ装置５０は、ディスクアレイ部１０、入出力制御部１１、論理ディスク再構築制御部（論理ディスク再構築制御装置）１２、及び差分情報記憶部１３を有する。

ディスクアレイ部１０は、複数の物理ディスクＰＤ１１〜ＰＤ２６を有する。ディスクアレイ部１０には、既存の論理ディスクＬＤ１、及び既存の論理ディスクＬＤ１に基づいて生成される新たな論理ディスクＬＤ２が形成される。既存の論理ディスクＬＤ１は、物理ディスクＰＤ１１〜１６によって形成される。新たな論理ディスクＬＤ２は、物理ディスクＰＤ１１〜１６及び物理ディスクＰＤ２１〜２６によって形成される。なお、論理ディスクＬＤ２は、既存の論理ディスクＬＤ１と同様に、ＲＡＩＤ１０及びＲＡＩＤ２０によって形成される。

図２に論理ディスクＬＤ１の構成を示す。図２に示すように、論理ディスクＬＤ１は、複数の冗長グループＲＧ１〜ＲＧｍによって形成される。冗長グループＲＧは、複数の物理ディスクにデータ及びパリティが個別に分散されて形成される。なお、論理ディスクＬＤ１はＲＡＩＤ６である。冗長グループＲＧ１のパリティＰ１（PARITY_P1）及びパリティＱ１(PARITY_Q1)は、冗長グループＲＧ１のデータＡ１〜Ｃ１(DATA_A1〜DATA_C1)の復元用のパリティであり、これらのデータＡ１〜Ｃ１に基づいて生成される。他の冗長グループＲＧも同様である。

図３に論理ディスクＬＤ２の構成を示す。図３に示すように、論理ディスクＬＤ２は、複数の冗長グループＲＧ１〜ＲＧｎによって形成される。冗長グループＲＧは、複数の物理ディスクにデータ及びパリティが個別に分散されて形成される。なお、論理ディスクＬＤ２はＲＡＩＤ６である。また、物理ディスクＰＤ１１〜１６は論理ディスクＬＤ１を形成する物理ディスクでもあり、論理ディスクＬＤ２を形成する物理ディスクでもある。複数の論理ディスク間で物理ディスクを重複可能にすることでシステムの再構築の自由度を高めることができる。

本実施形態においては、後述のように、論理ディスクＬＤ２のパリティは論理ディスクＬＤ１のパリティが直接的に複製して形成される。従って、従来のように、論理ディスクＬＤ２の生成時にパリティを改めて生成し、これを物理ディスクに書き込む必要はなくなる。結果として、論理ディスクの生成時間の短縮化を図ることができ、サーバの保守管理負担の軽減を図ることができる。

入出力制御部１１は、上位ホスト６０からの指令に基づいてディスクアレイ部１０に含まれる物理ディスクＰＤに対するデータのリード／ライトを実行する。また、入出力制御部１１は、上位ホスト６０からの指令に基づいて論理ディスク再構築制御部を活性化させる。

論理ディスク再構築部１１は、入出力制御部１１から伝達される再構築指示信号に基づいて、データ及びパリティが複数のディスクに分散して格納されて形成される複数の冗長グループにより形成された既存の論理ディスクを新たな論理ディスクに移行する。この点は、後述の説明から明らかになる。なお、論理ディスク再構築部１１は、本実施例のようにディスクアレイ装置５０に組み込む必要はなく、別個の論理ディスク再構築装置として具現化することもできる。

論理ディスク再構築部１１は、領域確保部２０、複製部２１、監視部２２、及び論理ディスク制御部２３を有する。

領域確保部２０は、ディスクアレイ部１０に論理ディスクＬＤ１と同容量の記憶領域の確保を実行する。

複製部２１は、既存の論理ディスクＬＤ１から新たな論理ディスクＬＤ２へ冗長グループＲＧを複製する。このとき、複製部２１は、パリティもデータと同様に既存の論理ディスクＬＤ１から新たな論理ディスクＬＤ２へ複製する。

具体的には、複製部２１は、論理ディスクＬＤ１の冗長グループＲＧ１を論理ディスクＬＤ２へ冗長グループＲＧ１として複製する。同様に、複製部２１は、論理ディスクＬＤ１の冗長グループＲＧ２を論理ディスクＬＤ２へ冗長グループＲＧ２として複製する。このようにして、複製部２１は、論理ディスクＬＤ１の冗長グループＲＧｍを論理ディスクＬＤ２へ冗長グループＲＧｎとして複製する。

なお、複製部２１は、論理ディスクＬＤ２への複製が完了した論理ディスクＬＤ１の冗長グループＲＧにデータの更新があるかどうかを検出することができる。論理ディスクＬＤ２への複製が完了した論理ディスクＬＤ１の冗長グループＲＧにデータの更新があった場合、この冗長グループＲＧは再度論理ディスクＬＤ２へ複製部２１により複製される。

監視部２２は、複製部２１によって論理ディスクＬＤ１のすべての冗長グループが論理ディスクＬＤ２へ複製されたかを監視する。複製部２１が論理ディスクＬＤ１から論理ディスクＬＤ２へ複製した冗長グループの識別値は、複製部２１から監視部２２に伝達される。この識別値は、上述の差分情報記憶部１３に記憶される。監視部２２は、差分情報記憶部１３にすべての冗長グループの識別値が記憶されたとき、複製部２１によって論理ディスクＬＤ１のすべての冗長グループが論理ディスクＬＤ２へ複製されたものと判断する。監視部２２は、この複製の終了を検出すると、論理ディスク制御部２３に対して複製完了信号を出力する。

論理ディスク制御部２３は、上述の複製完了信号を監視部２２から受信すると、論理ディスクＬＤ１から論理ディスクＬＤ２への動的なスワップを実行する。すなわち、論理ディスク制御部２３は、論理ディスクＬＤ１を無効化し、論理ディスクＬＤ２を有効化する。換言すると、論理ディスク制御部２３は、スワップ実行部として機能する。

差分情報記憶部１３は、上述の冗長グループＲＧの識別値を記憶する。なお、差分情報記憶部１３を論理ディスク再構築部１２内に組み込んでも良い。差分情報記憶部１３は、一時的に情報を記憶可能な記憶媒体であれば良く、ディスクアレイ装置５０に着脱可能に接続されるリムーバブルディスク（例えば、ＵＳＢメモリ）であっても良い。

次に、図４を参照して、ディスクアレイ装置５０の動作について説明する。

まず、再配置の実行を命令する（Ｓ１）。具体的には、操作者は、上位ホスト６０の操作に基づいてディスクアレイ装置５０に対して再配置の実行を命令する。再配置の命令は、ディスクアレイ装置５０の入出力制御部１１を介して論理ディスク再構築部１２に伝達される。

次に、領域確保をする（Ｓ２）。具体的には、領域確保部２０は、ディスクアレイ部１０に既存の論理ディスクＬＤ１と同容量の記憶領域を確保する。

次に、論理ディスクＬＤ１へのデータ書込の有無を判断する（Ｓ３）。ここでは、複製部２１は、論理ディスクＬＤ１の冗長グループでデータ更新の有無を検出する。

論理ディスクＬＤ１の冗長グループでデータ更新がない場合、未コピーの冗長グループを論理ディスクＬＤ１からリードする（Ｓ４）。具体的には、複製部２１は、論理ディスクＬＤ１から未コピーの冗長グループＲＧをリードする。

次に、リードした冗長グループＲＧを新たな論理ディスクＬＤ２へライトする（Ｓ５）。具体的には、複製部２１は、リードした冗長グループをそのまま論理ディスクＬＤ２へライトする。このとき、従来とは異なり、パリティもそのまま既存の論理ディスクＬＤ１から新たな論理ディスクＬＤ２へライトする。

次に、差分情報を登録する（Ｓ６）。具体的には、複製部２１は、ライトした冗長グループＲＧの識別値を監視部２２で伝達する。そして、監視部２２は、受信した識別値を差分情報記憶部１３に登録する。

次に、すべての冗長グループのコピーが完了したのか判断する（Ｓ７）。具体的には、監視部２２は、差分情報記憶部１３に格納された冗長グループの識別値を参照し、論理ディスクＬＤ１のすべての冗長グループが論理ディスクＬＤ２へ複製されたのか判断する。

すべての冗長グループの複製が完了している場合、論理ディスクの入れ替えを実行する。この場合、監視部２２からは複製完了信号を論理ディスク制御部２３に出力する。論理ディスク制御部２３は、複製完了信号を受信すると、論理ディスクのスワップを実行する。なお、すべての冗長グループの複製が完了していない場合には、上述のステップＳ３へ戻る。

最後に、論理ディスクＬＤ１の削除を実行する（Ｓ９）。具体的には、論理ディスク制御部２３は、スワップ実行後に、論理ディスクＬＤ１をディスクアレイ部１０から削除する。

なお、上述のステップＳ３で論理ディスクＬＤ１へのデータ書込を複製部２１が検出した場合、複製部２１はデータ更新された冗長グループＲＧをリードする（Ｓ１０）。このようにして論理ディスクＬＤ１から論理ディスクＬＤ２への動的な移行が実現される。

本実施形態においては、既存の論理ディスクＬＤ１から新たな論理ディスクＬＤ２へのデータ移行時に従来のように改めてパリティを生成することはない。従って、パリティ生成に要する時間分だけ論理ディスクの再構築に要する時間を短縮化することができる。特にＲＡＩＤ６では他のＲＡＩＤタイプに比べてパリティ量が多い。ＲＡＩＤ６の論理ディスクの移行では、上述のようにパリティ生成を省略化することによって論理ディスクの再構築に要する時間を効果的に短縮化することができる。また、新たな論理ディスクＬＤ２は、複数の物理ディスクＰＤ１１〜１６及びＰＤ２１〜２６にデータ及びパリティが分散して形成される。従って、物理ディスクごとのデータアクセスを分散させ、ディスクアレイ装置の性能を高めることができる。

本発明の技術的範囲は上述の実施形態に限定されない。論理ディスク再構築部は、図５に示すように論理ディスク再構築装置として把握することができる。ＲＡＩＤタイプは、ＲＡＩＤ３又はＲＡＩＤ５であっても良い。ディスクアレイ部１０を形成する物理ディスクの種類は任意である。差分情報記憶部を監視部に組み込ませても良い。

本発明の実施例１にかかるディスクアレイ装置の概略的な構成を示すブロック図である。 本発明の実施例１にかかる論理ディスクＬＤ１の構成を示す説明図である。 本発明の実施例１にかかる論理ディスクＬＤ２の構成を示す説明図である。 本発明の実施例１にかかるディスクアレイ装置の動作を示す概略的なフローチャートである。 本発明の実施例１にかかる論理ディスク再構築装置の構成を示す概略的なブロック図である。

符号の説明

６０ 上位ホスト
５０ ディスクアレイ装置

１０ ディスクアレイ部
１１ 入出力制御部
１１ 論理ディスク再構築部
１２ 論理ディスク再構築部
１３ 差分情報記憶部

２０ 領域確保部
２１ 複製部
２２ 監視部
２３ 論理ディスク制御部

ＬＤ１ 論理ディスク
ＬＤ２ 論理ディスク

ＰＤ 物理ディスク
ＲＧ 冗長グループ

Claims (7)

1. データ及びパリティが個別に複数の物理ディスクに分散して形成される複数の冗長グループにより形成された既存の論理ディスクを新たな論理ディスクに移行する論理ディスク再構築装置であって、
   既存の前記論理ディスクを形成する前記冗長グループを新たな前記論理ディスクに前記パリティの再生成を実行せずに複製する複製部と、
   既存の前記論理ディスクを形成するすべての前記冗長グループが新たな前記論理ディスクに複製されたかどうかを判断する監視部と、
   を備える、論理ディスク再構築装置。
2. 前記複製部は、既存の前記論理ディスクに対してデータの書込がされたことを検出した結果に基づいて、データの更新があった前記冗長グループを新たな前記論理ディスクに再複製することを特徴とする請求項１に記載の論理ディスク再構築装置。
3. すべての前記冗長グループの複製が完了したと前記監視部が判断したとき、既存の前記論理ディスクから新たな前記論理ディスクへのスワップを実行するスワップ実行部を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の論理ディスク再構築装置。
4. 既存の前記論理ディスクを形成する前記物理ディスクと新たな前記論理ディスクを形成する前記物理ディスク間には重複する物理ディスクがあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の論理ディスク再構築装置。
5. 前記冗長グループには２以上の前記パリティが含まれることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の論理ディスク再構築装置。
6. データ及びパリティが格納される複数のディスクを有すると共に、前記データ及び前記パリティが複数の前記ディスクに分散して格納されて形成される複数の冗長グループにより形成された既存の論理ディスクを新たな論理ディスクに移行させることが可能なディスクアレイ装置であって、
   既存の前記論理ディスクを形成する前記冗長グループを新たな前記論理ディスクに前記パリティの再生成を実行せずに複製する複製部と、
   既存の前記論理ディスクを形成するすべての前記冗長グループが新たな前記論理ディスクに複製されたかどうかを判断する監視部と、
   を備える、ディスクアレイ装置。
7. データ及びパリティが格納される複数のディスクに前記データ及び前記パリティが分散して格納されて形成される複数の冗長グループにより形成された既存の論理ディスクを新たな論理ディスクに移行させる論理ディスク再構築方法であって、
   論理ディスク再構築装置に含まれる複製部は、既存の前記論理ディスクを形成する前記冗長グループを新たな前記論理ディスクに前記パリティの再生成を実行せずに複製し、
   前記論理ディスク再構築装置に含まれる監視部は、既存の前記論理ディスクを形成するすべての前記冗長グループが新たな前記論理ディスクに複製されたかどうかを判断する、
   論理ディスク再構築方法。

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