JP2013025686A - Disk array system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To acquire the individual information of each disk even when a system starts, and RAID (Redundant Arrays of Independent Disks) start, and each disk is not accessible in a disk array system configuring the RAID.SOLUTION: Each disk has a disk information storage area in the same logical block address. A system BIOS (Basic Input/Output System) (10) includes disk information storage means (11). An operating system 7 includes disk information acquisition means (8). The disk information storage means (11) is configured to, before the start of the operating system 7, read the individual information of all the disks from the system BIOS (10), and to store the individual information in disk information storage areas 5b and 6b of all the disks in the same way. The disk information acquisition means (8) is configured to, after the start of the operating system 7, acquire the individual information of each disk from the disk information storage areas 5b and 6b.

Description

本発明は、ミラーディスクなどのディスクアレイ装置とホストコンピュータを備えるディスクアレイシステムに関する。   The present invention relates to a disk array system including a disk array device such as a mirror disk and a host computer.

一般に、ホストコンピュータに接続されるディスクアレイ装置は、複数台のハードディスクドライブ(HDD)でRAID(Redundant Arrays of Independent Disks)を構成しデータの信頼性向上を図り、いずれかのHDDが故障しても復旧できるようになっている。   In general, a disk array device connected to a host computer forms a RAID (Redundant Arrays of Independent Disks) with a plurality of hard disk drives (HDDs) to improve data reliability. It can be recovered.

例えば、RAID5のディスクアレイ装置は、データを各データディスクにストライプ状に分散して記録するとともに、各データのパリティ情報も分散して記録する。このようなディスクアレイ装置では、RAIDを構成しているデータディスクに故障が発生した場合、冗長性がなくなるため、スペアディスクを搭載してデータディスクが故障した場合、故障したデータディスク以外のデータディスクにより復元したデータをスペアディスクに書き込むことにより、RAIDの冗長性を回復させる技術はあった。   For example, a RAID 5 disk array device records data on each data disk in a striped manner and also records parity information on each data in a distributed manner. In such a disk array device, when a failure occurs in a data disk that constitutes a RAID, redundancy is lost. Therefore, if a data disk fails with a spare disk mounted, a data disk other than the failed data disk There has been a technique for restoring the redundancy of RAID by writing the data restored by the above to a spare disk.

そして、前記冗長性の回復時間を短縮するために、ハードディスクの自己管理解析報告機能であるSMART(Self−Monitoring, Analysis and Reporting Technology System)情報を入手し、データディスク及びスペアディスクの状態を判断し、故障発生の可能性が高いデータディスクを予測し、故障発生の可能性が高いデータディスクのデータをあらかじめスペアディスクへコピーして置き、故障が発生したディスクが前記コピーを実施したデータディスクであった場合は、スペアディスクをデータディスクとして組み込み、コピーを実施していないデータディスクであった場合は、故障したデータディスク以外のデータディスクから復旧データを作成し、スペアディスクに書き込む技術はあった(例えば、特許文献1参照)。   In order to reduce the redundancy recovery time, the hard disk self-management analysis reporting function SMART (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology System) information is obtained, and the status of the data disk and the spare disk is determined. Predict the data disk with high possibility of failure, copy the data of the data disk with high possibility of failure to the spare disk in advance, and the disk where the failure occurred is the data disk that has been copied. If a spare disk is installed as a data disk and the data disk is not copied, recovery data is created from a data disk other than the failed data disk and written to the spare disk. There has been a technique to incorporate (see, for example, Patent Document 1).

特開2010−128773号公報JP 2010-128773 A

しかしながら、ホストピュータをパーソナルコンピュータ(以下、「PC」という)などで安価に構成するディスクアレイシステムでは、RAIDの機能をストレージ系I/FコントローラのBIOS(Basic Input/OutPut System)やカーネルドライバにより実現するが、オペレーティングシステムが起動しRAID制御が開始されると、常設されるBIOSやカーネルドライバでは、個々のディスクへのアクセスができなくなり、SMART情報等のディスク固有の情報を取得できないという問題があった。   However, in a disk array system in which the host computer is configured with a personal computer (hereinafter referred to as “PC”) at low cost, the RAID function is realized by a storage system I / F controller BIOS (Basic Input / OutPut System) or a kernel driver. However, when the operating system is started and RAID control is started, the permanent BIOS or kernel driver cannot access individual disks and cannot acquire disk-specific information such as SMART information. It was.

本発明は、前述の課題を解決するため次の構成を採用する。すなわち、RAID BIOSを備えるシステムBIOSとRAIDドライバを備えるオペレーティングシステムにより複数のディスクをRAID制御してデータを記録するディスクアレイシステムであって、前記ディスクは、同じ論理ブロックアドレスにディスク情報保持エリアをそれぞれ備え、前記システムBIOSは、ディスク情報保持手段を備え、前記オペレーティングシステムは、ディスク情報取得手段を備え、前記ディスク情報保持手段は、オペレーティングシステム起動前に前記システムBIOSにより全てのディスクの個別情報を読み出して全てのディスクの前記ディスク情報保持エリアに同様に保持し、前記ディスク情報取得手段は、オペレーティングシステム起動後に前記ディスク情報保持エリアから各ディスクの個別情報を取得できるようにした。   The present invention employs the following configuration in order to solve the above-described problems. That is, a disk array system in which a plurality of disks are RAID-controlled by a system BIOS having a RAID BIOS and an operating system having a RAID driver to record data, and each disk has a disk information holding area at the same logical block address. The system BIOS includes disk information holding means, the operating system includes disk information acquisition means, and the disk information holding means reads individual information of all disks by the system BIOS before starting the operating system. The disk information acquisition means stores all the disks in the same manner in the disk information holding area. It was to be able to get the broadcast.

本発明のディスクアレイシステムによれば、以上のように構成したので、システムが起動しRAID制御が開始され、個々のディスクへのアクセスができなくなる場合であっても、各ディスクの個別情報を取得することができる。   According to the disk array system of the present invention, since it is configured as described above, even when the system is started and RAID control is started and individual disks cannot be accessed, individual information of each disk is acquired. can do.

実施例1のディスクアレイシステムの構成図である。1 is a configuration diagram of a disk array system of Embodiment 1. FIG. 実施例1の各ディスクのデータ構成の例示図である。FIG. 3 is an exemplary diagram of a data configuration of each disk according to the first embodiment. 実施例1のディスクアレイシステムの動作フローチャート図である。FIG. 3 is an operation flowchart of the disk array system of Embodiment 1.

以下、本発明に係わる実施の形態例を、図面を用いて説明する。図面に共通する要素には同一の符号を付す。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Elements common to the drawings are given the same reference numerals.

(構成)
図1に実施例1のディスクアレイシステムの構成図を示す。同図に示したように、実施例1のディスクアレイシステムは、ホストコンピュータ20と、RAID1のミラーディスク装置として機能するディスクアレイ装置1と、からなり、ディスクアレイ装置1は2つのディスク1(5)及びディスク2(6)を用いてミラーディスクを構成している。
(Constitution)
FIG. 1 shows a configuration diagram of a disk array system according to the first embodiment. As shown in the figure, the disk array system of the first embodiment includes a host computer 20 and a disk array device 1 that functions as a RAID 1 mirror disk device. The disk array device 1 includes two disks 1 (5 ) And disk 2 (6) to form a mirror disk.

そして、ディスク1(5)及びディスク2(6)はディスクI/Fバス4a、4bによりI/Fコントローラ3を介して制御部2に接続されている。   The disk 1 (5) and the disk 2 (6) are connected to the control unit 2 via the I / F controller 3 by disk I / F buses 4a and 4b.

なお、ディスクI/Fバス4a、4bは、IDE(Integrated Drive Electronics)、SATA(Serial Advanced Technology Attachment)、SCSI(Small Computer System Interface)などで構成すればよい。   The disk I / F buses 4a and 4b may be configured by IDE (Integrated Drive Electronics), SATA (Serial Advanced Technology Attachment), SCSI (Small Computer System Interface), or the like.

一方、ホストコンピュータ20には、オペレーティングシステム7とシステムBIOS(10)が備えられており、オペレーティングシステム7にはカーネルドライバのひとつでありオペレーティングシステム7の起動後のミラーリング動作を制御するRAIDドライバ9が備えられている。   On the other hand, the host computer 20 includes an operating system 7 and a system BIOS (10). The operating system 7 includes a RAID driver 9 which is one of kernel drivers and controls a mirroring operation after the operating system 7 is started. Is provided.

また、システムBIOS(10)には、電源投入後、オペレーティングシステム7が起動するまでのミラーリング動作を制御するRAID BIOS(12)が備えられている。   Further, the system BIOS (10) is provided with a RAID BIOS (12) for controlling a mirroring operation after the power is turned on until the operating system 7 is activated.

なお、RAIDドライバ9およびRAID BIOS(12)は、ホストコンピュータ20が通常のPCの場合、当該PCに常設される構成品である。   The RAID driver 9 and the RAID BIOS (12) are components that are permanently installed in the PC when the host computer 20 is a normal PC.

さらに、実施例1のディスクアレイシステムでは、本発明の本旨を実現するために、システムBIOS(10)にはディスク情報保持手段としてのディスク情報保持部11を備え、オペレーティングシステム7にはディスク情報取得手段としてのディスク情報取得部8が備えられている。   Further, in the disk array system according to the first embodiment, in order to realize the gist of the present invention, the system BIOS (10) includes a disk information holding unit 11 as disk information holding means, and the operating system 7 acquires disk information. A disk information acquisition unit 8 is provided as a means.

図2は、実施例1の前出のディスク1(5)およびディスク2(6)のデータ構成例である。なお、同図のように、データ構成はディスク1(5)、ディスク2(6)とも同じ構成となっている。   FIG. 2 is a data configuration example of the disk 1 (5) and the disk 2 (6) described in the first embodiment. As shown in the figure, the data configuration is the same for both the disk 1 (5) and the disk 2 (6).

まず、論理ブロックアドレスLBA0にはマスター・ブート・レコード(MBR)(5a、6a)が格納される。論理ブロックアドレスLBA10以降のエリア(5e、6e)にはパーティション情報やパーティションそのものが格納される。   First, a master boot record (MBR) (5a, 6a) is stored in the logical block address LBA0. Partition information and the partition itself are stored in areas (5e, 6e) after the logical block address LBA10.

論理ブロックアドレスLBA0とLBA10以降のエリア(5a、5e、6a、6e)はホストコンピュータ20、すなわちPC等のアーキテクチャによってその用途が決まるものである。   The areas (5a, 5e, 6a, 6e) after the logical block addresses LBA0 and LBA10 are determined by the host computer 20, that is, the architecture of the PC or the like.

論理ブロックアドレスLBA1〜LBA9はディスク情報保持エリア5b、6bであり、このエリアはPC等のホストコンピュータ20のアーキテクチャで定義されていない部分であり、このエリアを使用して個別のディスクから読み出した情報を保持する。すなわち、ディスク情報保持エリア5b、6bにはディスク1情報5c、6cとディスク2情報5d、6dとが含まれる。   The logical block addresses LBA1 to LBA9 are disk information holding areas 5b and 6b. These areas are not defined by the architecture of the host computer 20 such as a PC, and information read from individual disks using this area. Hold. That is, the disc information holding areas 5b and 6b include disc 1 information 5c and 6c and disc 2 information 5d and 6d.

このように、ディスク1(5)、ディスク2(6)とも同じ内容のデータを保持するようになっている。これは、オペレーションシステム7の起動後にディスクアレイ装置1からデータを読み出すときには、ディスク1(5)とディスク2(6)のどちらから実際の読み出しが行われるかわからないためである。   As described above, the same data is held in both the disk 1 (5) and the disk 2 (6). This is because when data is read from the disk array device 1 after the operation system 7 is activated, it is not known whether the actual reading is performed from the disk 1 (5) or the disk 2 (6).

(動作)
以上の構成により、実施例1のディスクアレイシステムは以下のように動作する。この動作を図3の実施例1のディスクアレイシステムの動作フローチャート図を用いて以下詳細に説明する。
(Operation)
With the above configuration, the disk array system of Embodiment 1 operates as follows. This operation will be described in detail below with reference to an operation flowchart of the disk array system of the first embodiment shown in FIG.

まず、ディスクアレイシステムが起動すると、システムBIOS(10)が起動し(ステップS11)、次に、RAID BIOS(12)の初期化が行われる(ステップS12)。このとき、I/Fコントローラ3の初期化も行われる。   First, when the disk array system is activated, the system BIOS (10) is activated (step S11), and then the RAID BIOS (12) is initialized (step S12). At this time, the I / F controller 3 is also initialized.

次に、ディスク情報保持手段としてのディスク情報保持部11により情報保持の動作が以下のように行われる。   Next, the information holding operation is performed as follows by the disk information holding unit 11 as the disk information holding means.

最初に、システムBIOS(10)によりディスク1(5)の管理領域等から個別情報の読み出しを行う(ステップS13)。   First, the individual information is read from the management area or the like of the disk 1 (5) by the system BIOS (10) (step S13).

ここで、個別情報としては各ディスクの前出のSMART情報であってもよいし、シリアル番号や型名などのディスク識別情報であってもよい。個別情報は、固定の値であればファームウェアに記憶し、可変のものであれば不揮発メモリやディスク上の通常はアクセスできない管理領域などに記憶されている。   Here, the individual information may be the above-described SMART information of each disk, or may be disk identification information such as a serial number or a model name. The individual information is stored in the firmware if it is a fixed value, and is stored in a non-volatile memory or a management area that is not normally accessible on a disk if it is variable.

SMART情報の場合はSMARTコマンド、シリアル番号や型名などの情報はIdentifyコマンド、ログ情報の場合はログ読み出しコマンド、ファームウェアの場合はバッファアクセスコマンドにより呼び出すようにすればよい。   In the case of SMART information, it may be called by a SMART command, information such as a serial number or type name is called by an identify command, log information is read by a log read command, and firmware is called by a buffer access command.

そして、ディスク1(5)の管理領域等から読み出したディスク1(5)の個別情報を、ディスク1(5)とディスク2(6)のそれぞれのディスク情報保持エリア5b、6bにディスク1情報5c、ディスク1情報6cとして保持する(ステップS14)。   Then, the individual information of the disk 1 (5) read from the management area of the disk 1 (5) is stored in the disk information holding areas 5b and 6b of the disk 1 (5) and the disk 2 (6), respectively. The disc 1 information 6c is retained (step S14).

同様に、ディスク2(6)の管理領域等からディスク2(6)の個別情報を読み出し(ステップS15)、それぞれのディスク情報保持エリア5b、6bにディスク2情報5d、ディスク2情報6dとして保持する(ステップS16)。   Similarly, the individual information of the disk 2 (6) is read from the management area of the disk 2 (6) (step S15), and held in the respective disk information holding areas 5b and 6b as disk 2 information 5d and disk 2 information 6d. (Step S16).

次に、システムBIOS(10)からオペレーティングシステム7に制御が移り、オペレーティングシステム7が起動し(ステップS17)、RAIDドライバ(9)の初期化が行われる(ステップS18)。   Next, control is transferred from the system BIOS (10) to the operating system 7, the operating system 7 is started (step S17), and the RAID driver (9) is initialized (step S18).

この段階になると、制御部2にてミラーリング動作が開始され、オペレーティングシステム7およびRAIDドライバ(9)からは1つのディスクとして見えるようになり、ディスク1(5)またはディスク2(6)への個々のアクセスができなくなる。   At this stage, the control unit 2 starts a mirroring operation, and it appears as one disk to the operating system 7 and the RAID driver (9), and each disk 1 (5) or disk 2 (6) is individually displayed. Cannot be accessed.

すると、ディスク情報取得手段としてのディスク情報取得部8が動作して、ミラーリング構成となったディスク1(5)またはディスク2(6)のディスク情報保持エリア(5bまたは6b)からディスク1情報(5cまたは6c)、ディスク2情報(5dまたは6d)を読み出す(ステップS19)。   Then, the disk information acquisition unit 8 as a disk information acquisition unit operates, and the disk 1 information (5c) from the disk information holding area (5b or 6b) of the disk 1 (5) or disk 2 (6) in the mirroring configuration. Or 6c) and the disk 2 information (5d or 6d) is read (step S19).

このとき、ディスク1(5)またはディスク2(6)のいずれのディスクからデータを読み出すかの判断はRAIDドライバ(9)の制御により行われ特定することができないが、あらかじめ2つのディスクに同じデータを保持するようになっているので、所望とするディスク1情報(5cまたは6c)やディスク2情報(5dまたは6d)を取得することができる。   At this time, it is not possible to determine whether the data is read from the disk 1 (5) or the disk 2 (6) by the control of the RAID driver (9). Therefore, desired disk 1 information (5c or 6c) and disk 2 information (5d or 6d) can be acquired.

《その他の変形例》
なお、以上の説明では、2台のディスクによるRAIDレベル1のミラーディスクシステムを例として説明したが、3台以上のディスクによるミラーディスクシステムにも本発明を適用することができるし、その他のレベルのRAID制御によるディスクシステムにも本発明を適用することができる。また、ディスク1(5)およびディスク2(6)をハードディスクとして説明したが、SSD(半導体ディスク)などで構成する半導体ディスクシステムにも本発明を適用することができる。
<< Other modifications >>
In the above description, a RAID level 1 mirror disk system with two disks has been described as an example, but the present invention can also be applied to a mirror disk system with three or more disks, and other levels. The present invention can also be applied to a disk system based on RAID control. Further, although the disk 1 (5) and the disk 2 (6) have been described as hard disks, the present invention can also be applied to a semiconductor disk system constituted by an SSD (semiconductor disk) or the like.

(実施例1の効果)
以上のように実施例1のディスクアレイシステムによれば、システムBIOSにディスク情報保持手段を備え、オペレーティングシステムにディスク情報取得手段を備え、前記ディスク情報保持手段は前記システムBIOSの動作にて各ディスクの個別情報を読み出して各ディスクの前記ディスク情報保持エリアにそれぞれ保持し、前記ディスク情報取得手段はオペレーティングシステム起動後に前記ディスク情報保持エリアから各ディスクの個別情報を取得できるようにしたので、システムが起動しミラーリングが開始され、個々のディスクへのアクセスができなくなる場合であっても、各ディスクの個別情報を取得することができる。
(Effect of Example 1)
As described above, according to the disk array system of the first embodiment, the system BIOS includes the disk information holding unit, and the operating system includes the disk information acquisition unit. The individual information is read out and held in the disc information holding area of each disc, and the disc information acquisition means can acquire the individual information of each disc from the disc information holding area after the operating system is started. Even when it is started and mirroring is started and access to each individual disk becomes impossible, the individual information of each disk can be acquired.

以上述べたように、本発明はRAID制御によるディスクアレイ装置とホストコンピュータを備えるディスクアレイシステムに広く用いることができる。   As described above, the present invention can be widely used in a disk array system including a disk array device by RAID control and a host computer.

1 ディスクアレイシステム
2 制御部
4a、4b ディスクI/F#1、#2
5、6 ディスク1、ディスク2
5a、6a MBR(マスター・ブート・レコード)
5b、6b ディスク情報保持エリア
5c、6c ディスク1情報
5d、6d ディスク2情報
5e、6e パーティション情報およびパーティション
7 オペレーティングシステム
8 ディスク情報取得部
9 RAIDドライバ
10 システムBIOS
11 ディスク情報保持部
12 RAID BIOS
20 ホストコンピュータ
1 Disk array system 2 Control unit 4a, 4b Disk I / F # 1, # 2
5, 6 Disc 1, Disc 2
5a, 6a MBR (Master Boot Record)
5b, 6b Disk information holding areas 5c, 6c Disk 1 information 5d, 6d Disk 2 information 5e, 6e Partition information and partition 7 Operating system 8 Disk information acquisition unit 9 RAID driver 10 System BIOS
11 Disk information holding unit 12 RAID BIOS
20 Host computer

Claims (4)

RAID BIOSを備えるシステムBIOSとRAIDドライバを備えるオペレーティングシステムにより複数のディスクをRAID制御してデータを記録するディスクアレイシステムであって、
前記ディスクは、同じ論理ブロックアドレスにディスク情報保持エリアをそれぞれ備え、
前記システムBIOSは、ディスク情報保持手段を備え、
前記オペレーティングシステムは、ディスク情報取得手段を備え、
前記ディスク情報保持手段は、オペレーティングシステム起動前に前記システムBIOSにより全てのディスクの個別情報を読み出して全てのディスクの前記ディスク情報保持エリアに同様に保持し、
前記ディスク情報取得手段は、オペレーティングシステム起動後に前記ディスク情報保持エリアから各ディスクの個別情報を取得できるようにしたことを特徴とするディスクアレイシステム。
A disk array system that records data by RAID-controlling a plurality of disks by a system BIOS having a RAID BIOS and an operating system having a RAID driver,
The disks each have a disk information holding area at the same logical block address,
The system BIOS includes disk information holding means,
The operating system comprises disk information acquisition means,
The disk information holding means reads the individual information of all the disks by the system BIOS before starting the operating system and similarly holds them in the disk information holding area of all the disks,
The disk array system characterized in that the disk information acquisition means can acquire individual information of each disk from the disk information holding area after the operating system is started.
前記RAID制御は、RAID1の制御であることを特徴とする請求項1記載のディスクアレイシステム。   2. The disk array system according to claim 1, wherein the RAID control is RAID1 control. 前記個別情報は、SMART(Self−Monotoring,Analysis and Reporting Technology)情報またはディスク識別情報であることを特徴とする請求項1記載のディスクアレイシステム。   2. The disk array system according to claim 1, wherein the individual information is SMART (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology) information or disk identification information. 前記システムBIOSおよび前記オペレーティングシステムは、パーソナルコンピュータのシステムBIOSおよびオペレーティングシステムであることを特徴とする請求項1記載のディスクアレイシステム。   2. The disk array system according to claim 1, wherein the system BIOS and the operating system are a personal computer system BIOS and an operating system.
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