JP2009217890A - ディスクアレイ装置およびディスクアレイ装置の記録制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】動作時の振動低減を図り、ひいては信頼性の向上を図ることができるディスクアレイ装置を提供する。
【解決手段】複数のディスクドライブ１，２を備え、これら複数のディスクドライブ１，２のうちの少なくとも２つの隣接するディスクドライブ１，２が同時に同一のデータを書き込むディスクアレイ装置であって、２つの隣接するディスクドライブ１，２の筐体１０，２０が互いに厚み方向に延びる軸周りに１／２回転したような回転対称をなし、かつ、表裏逆向きに配置されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、いわゆるＲＡＩＤ機能を備えたディスクアレイ装置、およびその記録制御方法に関する。

従来のＲＡＩＤ機能を備えたディスクアレイ装置としては、たとえば特許文献１に開示されたものがある。この文献に開示されたディスクアレイ装置では、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を収納ケースに収めることで複数の記憶デバイスユニットを構成し、これらの記憶デバイスユニットを縦横に隣接させた状態でラックに収容させている。たとえばＲＡＩＤ１では、複数のＨＤＤに同時に同一のデータを書き込むことにより、データの二重化（ミラーリング）が実現される。

特開２００４−１１８９４６号公報

しかしながら、上記従来のディスクアレイ装置では、同一形態のＨＤＤが同じ向きに揃って隣接しているため、これらのＨＤＤが同時に動作すると、ディスクの回転動作やスイングアームの揺動動作もほとんど全く同じような動きになるため、大きな振動が生じやすく、たとえばトラッキングエラーなどを引き起こすおそれがあった。

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、動作時の振動低減を図り、ひいては信頼性の向上を図ることができるディスクアレイ装置、およびその記録制御方法を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明の第１の側面により提供されるディスクアレイ装置は、複数のディスクドライブを備え、これら複数のディスクドライブのうちの少なくとも２つの隣接するディスクドライブが同時に同一のデータを書き込むディスクアレイ装置であって、上記２つの隣接するディスクドライブの筐体が互いに厚み方向に延びる軸周りに１／２回転したような回転対称をなし、かつ、表裏逆向きに配置されていることを要件としている。

好ましくは、回転対称に配置された上記２つのディスクドライブのうち、いずれか一方の記録領域に不良部位がある場合、他方の記録領域における上記不良部位と同位置の部位を回避しつつ双方の記録領域にデータを書き込むように制御する制御手段を有している。

好ましくは、上記ディスクドライブには、磁気ディスクと、この磁気ディスクに沿って揺動するスイングアームとが設けられており、上記制御手段は、回転対称に配置された上記２つのディスクドライブのいずれか一方、あるいは双方の記録領域からデータを読み出す場合、これら双方のディスクドライブにおける上記スイングアームの動作を同調させる。

本発明の第２の側面により提供されるディスクアレイ装置の記録制御方法は、複数のディスクドライブのうちの少なくとも２つの隣接するディスクドライブについて、互いに厚み方向に延びる軸周りに１／２回転したような回転対称をなし、かつ、表裏逆向きに配置されたディスクアレイ装置において、上記２つの隣接するディスクドライブに対して同時に同一のデータを書き込むディスクアレイ装置の記録制御方法であって、上記２つの隣接するディスクドライブのうち、いずれか一方の記録領域に不良部位がある場合、他方の記録領域における上記不良部位と同位置の部位を回避しつつ双方の記録領域にデータを書き込むように制御することを要件としている。

このような構成によれば、回転対称かつ表裏逆向きに配置された２つの隣接するディスクドライブが同時に動作すると、互いに反対方向の動きになり、そのため、それぞれのディスクドライブから生じる振動が相殺される。これにより、動作時の振動低減を図ることができるとともに、ひいては信頼性の向上を図ることができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。

図１および図２は、本発明に係るディスクアレイ装置の一実施形態を示している。図１に一例として示すように、本実施形態のディスクアレイ装置は、２つのハードディスクドライブ１，２（以下、ＨＤＤと称する）、固定用のフレーム３、およびＲＡＩＤ制御部４を有して構成されており、２つのＨＤＤ１，２に対して同時に同一のデータを書き込む、いわゆるＲＡＩＤ１のミラーリング機能を備えたものである。２つのＨＤＤ１，２は、横並び状に隣接した状態で互いにフレーム３に固定されている。なお、ディスクアレイ装置全体としては、さらに多くのＨＤＤを備えていてもよい。

一方のＨＤＤ１は、筐体１０内に、複数の磁気ディスク１１、スピンドルモータ１２、スイングアーム１３、およびディスクコントローラ１４を備えて構成されている。複数の磁気ディスク１１は、所定の間隔を空けて重ねられており、スピンドルモータ１２によって所定の方向（図１では反時計回りの方向）に高速回転させられる。スイングアーム１３の先端には、磁気ヘッド１５が設けられており、データを読み書きする際には、たとえばボイスコイルモータの駆動に応じてスイングアーム１３の先端が概ね磁気ディスク１１の径方向に揺動させられる。ディスクコントローラ１４は、スピンドルモータ１２やスイングアーム用のボイスコイルモータ、および磁気ヘッド１５を駆動制御するものであり、ＣＰＵやメモリなどを備えたマイクロコンピュータ、あるいはマイクロコンピュータと同等の機能を備えたワイヤードロジック回路で構成される。このようなＨＤＤ１は、筐体１０の表面１０Ａを上側とし、その裏面１０Ｂが下側としてフレーム３に固定されている。

他方のＨＤＤ２は、上記ＨＤＤ１と同一の構成からなり、複数の磁気ディスク２１、スピンドルモータ２２、スイングアーム２３、およびディスクコントローラ２４を備えて構成されている。このＨＤＤ２は、上記ＨＤＤ１と対称性をもつように配置されている。すなわち、ＨＤＤ２は、ＨＤＤ１を厚み方向ｄに延びる軸周りに１／２回転（１８０度回転）させたような回転対称をなし、さらにその後、ＨＤＤ１を表裏逆向きに配置した形態をなす。これにより、ＨＤＤ２は、筐体２０の裏面２０Ｂが上側となり、その表面２０Ａが下側となってフレーム３に固定されている。そのため、ＨＤＤ２における磁気ディスク２１は、スピンドルモータ２２によってＨＤＤ１とは逆方向となる時計回りの方向に高速回転させられる。

このような２つのＨＤＤ１，２は、データの書き込みや読み出しに際して同時に同じような動きを行うように制御される。このとき、磁気ディスク１１，２１の回転方向やスイングアーム１３，２３の揺動方向が互いに逆向きになる。そのため、ＨＤＤ１，２のそれぞれにおいて生じる振動は、互いに打ち消し合うこととなり、ディスクアレイ装置全体としての振動が緩和される。

ＲＡＩＤ制御部４は、ＣＰＵやメモリなどを備えたマイクロコンピュータ、あるいはマイクロコンピュータと同等の機能を備えたワイヤードロジック回路で構成されており、ＨＤＤ１，２のディスクコントローラ１４，２４に接続されている。このＲＡＩＤ制御部４は、たとえば一方のＨＤＤ１をマスタ、他方のＨＤＤ２をスレーブとして認識しており、図示しないホストコンピュータからの書き込み要求あるいは読み出し要求に応じて２つのＨＤＤ１，２の動作を制御する。具体的には、次のような手順で動作が制御される。

図２に示すように、ディスクアレイ装置が起動された場合、ＲＡＩＤ制御部４は、２つのＨＤＤ１，２から欠陥セクタ情報を取得する（Ｓ１）。この欠陥セクタ情報は、ディスクフォーマットなどにおいてあらかじめ作成されたものであり、たとえば何らかの損傷などによって書き込みできないと確認された欠陥セクタのアドレスを示している。

次に、ＲＡＩＤ制御部４は、取得した欠陥セクタ情報から１つのアドレス変換テーブルを作成する（Ｓ２）。このアドレス変換テーブルの作成においては、たとえば欠陥セクタを示す符号を「１」、正常なセクタを示す符号を「０」とし、２つの磁気ディスク１１，２１の記録領域における同一アドレスについて論理和をとる。このようにして得られた記録領域のアドレスと符号との対応関係がアドレス変換テーブルとなる。すなわち、たとえば一方の磁気ディスク１１の記録領域に欠陥セクタが存在する場合、他方の磁気ディスク２１の記録領域における同一アドレスのセクタが正常であっても、双方の磁気ディスク１１，２１の同一アドレスで示されるセクタがともに欠陥セクタとみなされる。

アドレス変換テーブルの作成後、ホストコンピュータからデータの書き込み要求があった場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、ＲＡＩＤ制御部４は、アドレス変換テーブルに基づいて２つのＨＤＤ１，２における磁気ディスク１１，２１に対してそのデータを同時に書き込むように制御する（Ｓ４）。これにより、２つのＨＤＤ１，２においては、磁気ディスク１１，２１やスイングアーム１３，２３の動作が同調しつつも動く方向が互いに逆方向となる。そのため、ＨＤＤ１，２のそれぞれにおいて生じる振動が互いに打ち消される。

Ｓ３において、ホストコンピュータからデータの書き込み要求ではなく（Ｓ３：ＮＯ）、データの読み出し要求があった場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、ＲＡＩＤ制御部４は、アドレス変換テーブルに基づいてマスタとなるＨＤＤ１の磁気ディスク１１に対してそのデータを読み出すように制御する（Ｓ６）。このとき、ＲＡＩＤ制御部４は、他方のＨＤＤ２についてもＨＤＤ１と同様の動作がなされるように制御する。すなわち、記録時と同様に２つのＨＤＤ１，２においては、磁気ディスク１１，２１やスイングアーム１３，２３の動作が同調しつつも動く方向が互いに逆方向となる。これにより、再生時においてもＨＤＤ１，２のそれぞれにおいて生じる振動が互いに打ち消される。

マスタとなるＨＤＤ１の磁気ディスク１１からのデータ読み出しに失敗した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、ＲＡＩＤ制御部４は、アドレス変換テーブルに基づいてスレーブとなるＨＤＤ２の磁気ディスク２１に対してデータを読み出すように制御する（Ｓ８）。このときにおいても、ＲＡＩＤ制御部４は、他方のＨＤＤ１についてＨＤＤ２と同様の動作がなされるように制御する。これにより、ＨＤＤ１，２のそれぞれにおいて生じる振動が互いに打ち消される。

したがって、本実施形態のディスクアレイ装置によれば、互いに回転対称かつ表裏逆向きに配置された２つの隣接するＨＤＤ１，２が同時に逆方向の動作を行うため、それぞれのＨＤＤ１，２から生じる振動が相殺され、記録時および再生時における装置全体の振動低減を図ることができる。このことは、ひいてはトラッキングエラーなどの減少にもつながり、ディスクアレイ装置の信頼性向上に寄与することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。

たとえば、図３に他の実施形態として示すように、互いに回転対称かつ表裏逆向きとされた２つのＨＤＤ１，２を厚み方向ｄに重ねるように配置してもよい。このような配置形態でも、それぞれのＨＤＤ１，２から生じる振動が相殺されるため、ディスクアレイ装置全体の振動低減を図ることができる。

再生時においては、マスタおよびスレーブ双方のＨＤＤから同時にデータを読み出すようにしてもよい。

本発明に係るディスクアレイ装置の一実施形態を示す斜視図である。 図１に示すディスクアレイ装置の制御方法を示すフローチャートである。 本発明に係るディスクアレイ装置の他の実施形態を示す斜視図である。

符号の説明

１，２ ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）
４ ＲＡＩＤ制御部（制御手段）
１１，２１ 磁気ディスク
１３，２３ スイングアーム

Claims (4)

1. 複数のディスクドライブを備え、これら複数のディスクドライブのうちの少なくとも２つの隣接するディスクドライブが同時に同一のデータを書き込むディスクアレイ装置であって、
   上記２つの隣接するディスクドライブの筐体が互いに厚み方向に延びる軸周りに１／２回転したような回転対称をなし、かつ、表裏逆向きに配置されていることを特徴とする、ディスクアレイ装置。
2. 回転対称に配置された上記２つのディスクドライブのうち、いずれか一方の記録領域に不良部位がある場合、他方の記録領域における上記不良部位と同位置の部位を回避しつつ双方の記録領域にデータを書き込むように制御する制御手段を有している、請求項１に記載のディスクアレイ装置。
3. 上記ディスクドライブには、磁気ディスクと、この磁気ディスクに沿って揺動するスイングアームとが設けられており、上記制御手段は、回転対称に配置された上記２つのディスクドライブのいずれか一方、あるいは双方の記録領域からデータを読み出す場合、これら双方のディスクドライブにおける上記スイングアームの動作を同調させる、請求項２に記載のディスクアレイ装置。
4. 複数のディスクドライブのうちの少なくとも２つの隣接するディスクドライブについて、互いに厚み方向に延びる軸周りに１／２回転したような回転対称をなし、かつ、表裏逆向きに配置されたディスクアレイ装置において、上記２つの隣接するディスクドライブに対して同時に同一のデータを書き込むディスクアレイ装置の記録制御方法であって、
   上記２つの隣接するディスクドライブのうち、いずれか一方の記録領域に不良部位がある場合、他方の記録領域における上記不良部位と同位置の部位を回避しつつ双方の記録領域にデータを書き込むように制御することを特徴とする、ディスクアレイ装置の記録制御方法。

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