JP2021086373A - 情報処理装置および情報処理装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 CPUはライト実施時、ストレージ制御部よりライト完了通知のみ受け取っているため、どのHDDの異常にて遅延が発生したか分からないおそれがある。【解決手段】 本発明は、不揮発性の第1記憶手段と不揮発性の第2記憶手段を有する情報処理装置であって、第1記憶手段および第2記憶手段をミラーリング制御する制御手段と、制御手段を介して第1記憶手段および第2記憶手段に書き込み処理に関する要求を送信する要求送信手段と、を有し、制御手段は、第1記憶手段および第2記憶手段が要求に対する処理に成功し、且つ、第1記憶手段および第2記憶手段のうち少なくとも1つの記憶手段の処理能力が閾値以下であることによって、少なくとも1つの記憶手段を不使用とすることを特徴とする。【選択図】 図5
Description
本発明は、ハードディスクドライブ(以下、HDD)を搭載した情報処理装置におけるストレージデバイスの制御方法及び装置に関するものである。
HDDは、大容量のデータを扱う情報機器に広く普及している。情報処理装置、例えば、複合機(MFP)においてもHDDは、システム起動に必要なファームウェアや各種モジュールを動作させるためのドライバなどのデータ格納や、ユーザーが使用可能な領域として多く使用される。
しかし、HDDは磁気ヘッドやディスクを回転させるなどのメカ機構部品で構成されていることから、電気的故障よりも早く物理的故障を起こす可能性がある。このような不慮の故障に対して、MFPにおいてもシステム安定動作の冗長性を持たせるため、複数のHDDを用いるミラーリング機能を用いることがある。ミラーリング機能とは、2台以上のHDDを用いて同時に書き込みをする技術(RAID1とも呼ばれる)で、2台以上のHDDに同一のデータが格納されるため、どちらかが故障しても、残った1台があれば継続して使用することができ、システム動作を止めることなく運用することが可能である(特許文献1)。
しかしながら、ミラーリング構成におけるストレージシステムにおいて、HDDへのライト実行時、ストレージ制御部は全てのストレージのライト完了を待ち、CPUへとライト完了通知を行う。
そのため、どちらか1方のストレージにライト遅延が発生すると、ストレージ制御部からCPUへのライト完了通知が遅れ、製品としてパフォーマンスが低下してしまう。またCPUはライト実施時、ストレージ制御部よりライト完了通知のみ受け取っているため、どのHDDの異常にて遅延が発生したか分からないおそれがある。
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、ミラーリング構成において、HDDの故障前の異常動作によるライト遅延をなくすため、HDDの異常状態を検出することを目的とする。
本発明は、不揮発性の第1記憶手段と不揮発性の第2記憶手段を有する情報処理装置であって、第1記憶手段および第2記憶手段をミラーリング制御する制御手段と、制御手段を介して第1記憶手段および第2記憶手段に書き込み処理に関する要求を送信する要求送信手段と、を有し、制御手段は、第1記憶手段および第2記憶手段が要求に対する処理に成功し、且つ、第1記憶手段および第2記憶手段のうち少なくとも1つの記憶手段の処理能力が閾値以下であることによって、少なくとも1つの記憶手段を不使用とすることを特徴とする。
本発明によれば、HDDの故障前の異常状態を早急に検出し、異常状態のHDDによる製品パフォーマンスの低下を防ぐことが出来る。
以下、本実施形態における情報処理装置について、画像形成装置を例に挙げ、図面を用いて説明する。但し、以下の実施形態は本発明をそれらのみに限定するものではなく、また、以下の実施形態に記載されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決に必須のものとは限らない。尚、同一の構成については、同一の符号を付して説明する。
(実施例1)
図1は、実施1における画像形成装置が有するコントローラ部100の構成を示すブロック図である。
図1は、実施1における画像形成装置が有するコントローラ部100の構成を示すブロック図である。
コントローラ部100は、不図示の操作部や外部コンピュータ(外部PC)から送られる指示に基づき、原稿搬送装置を制御する原稿搬送装置制御部やイメージリーダを制御するイメージリーダ制御部と通信する。イメージリーダは、原稿を読み取って画像データを取得する。
また、コントローラ部100は、プリンタ部を制御するプリンタ制御部と通信する。プリンタ部は、画像データに基づき、用紙等の記録媒体に画像を形成する。さらに、コントローラ部100は、折り装置を制御する折り装置制御部やフィニッシャを制御するフィニッシャ制御部と通信する。折り装置やフィニッシャは、画像形成した用紙にステイプルやパンチ穴といった所望の出力を実現する。
外部インターフェース(外部I/F)151は、外部PCと接続するインターフェースである。例えば、外部I/F151は、ネットワークやUSB等の外部バスを介して接続された外部PCから受信した印刷データを画像データに展開して出力したり、後述するHDD113内の画像データを外部PCに送信したりする。
操作部インターフェース(操作部I/F)106は操作部に接続され、CPU101は操作部I/F106を介し操作部の制御を行う。
コントローラ部100はCPU101を有し、CPU101はオペレーティングシステム(以下、OS)に基づき制御される。CPU101は、バスブリッジ104と接続されており、バスブリッジ104を介して、CPU101の初期起動用プログラムをROM102から読み出す。また、バスブリッジ104には、制御に伴う演算の作業領域として用いられるRAM103、ストレージ機器を制御するストレージ制御部112に接続されている。またCPU101は内部クロックにより、時間計測を行うことが出来る。
ストレージ制御部112は不揮発性の磁気デバイスであるHDDや不揮発性の半導体デバイスであるSSD等のストレージ機器のリード/ライト制御を行うハードウェアモジュールである。ストレージ制御部においてストレージ機器と接続にはシリアルATA(Serial AT Attachment:以下SATAという)インターフェースが用いられる。ミラーリング制御システム115はストレージ制御部にストレージデバイスであるHDD(マスター)113とHDD(スレーブ)114が接続される構成となっている。
HDD113とHDD114には、CPU101のOSを含むメインプログラムの他、画像データが格納される記憶部である。この画像データは例えば、イメージリーダを用いて、又は、外部PCから外部I/Fを介して取得した画像データ、ユーザー操作部を介して編集した画像データ等である。
また、HDD113とHDD114には、アプリケーションプログラムや、プリファレンスデータ等も格納される。プリファレンスデータは、操作部の表示、省エネモードへの移行時間等のユーザー設定に関する情報(いわゆる設定情報)と、アドレス帳等の登録情報とを含む。CPU101は、バスブリッジ104、ストレージ制御部112を介して、HDD113にアクセスすることができる。
また、バスブリッジ104には、ネットワークやUSBインターフェースを制御する外部I/F制御部105、操作部を制御する操作部制御部106、及びデバイス制御部111が接続されている。デバイス制御部111は、不図示の原稿搬送装置制御部、イメージリーダ制御部、プリンタ制御部、折り装置制御部、フィニッシャ制御部と接続され、これらの制御を司る。
図2は、一般的なHDDの内部構成を示す図である。HDDは、制御部1130、ホストI/F1131、RAM1132、NVRAM1133を有する。さらにHDDは、ディスク駆動部1134、ヘッド駆動部1135、リードライト信号処理部1136、アーム1137、磁気ヘッド1138、磁気ディスク1139、及びスピンドルモーター1140を有する。
ホストI/F1131は、ストレージ制御部112と通信するためのモジュールである。本例では、ホストI/F1131として、シリアルATA(Serial AT Attachment:以下、SATA)インターフェースを用いるものとする。
HDDは、電源が供給されると、制御部1130が所定の初期化動作を行い、その後、ヘッド駆動部1135、ディスク駆動部1134の駆動診断を実施する。駆動診断が問題無と判定されると、スピンドルモーター1140を駆動し、磁気ディスク1139を回転させ、磁気ディスク1139の回転数が安定することを検出する。
磁気ディスク1139が安定することを検出し、ヘッド駆動部1135を駆動し、磁気ヘッド1138を磁気ディスク1139上に移動させ、磁気ディスク1139内に保存されたシステム領域を読み取り、起動処理が完了する。その後、ストレージ制御部112からのSATAコマンドを受け付ける。
HDD113が受け付けたSATAコマンドに基づき、磁気ディスク1139の特定のセクタへのアクセス、又は、データの読み出し、書き込み、若しくは消去等の処理が行われる。その際、制御部1130は、ヘッド駆動部1135を動作させ、磁気ヘッド1138を磁気ディスク1139上の外側にあるホームポジションから磁気ディスク1139上に移動させる処理、いわゆるロード処理を実行する。磁気ヘッド1138が磁気ディスク1139上にいる状態をロード状態という。
制御部1130は、ロード維持時間に関する情報を、ストレージ制御部112からホストI/F1131を介して受け取っている。磁気ディスク1139へのデータの読み出しや書き込み、消去等の処理を伴うジョブが完了した後で、ロード維持時間が経過した場合、制御部1130は、磁気ヘッド1138を磁気ディスク1139上の外側に(ホームポジションへと)移動させる処理を実行する。この一連の処理をアンロード処理といい、磁気ヘッド1138がホームポジションにいる状態をアンロード状態という。
また制御部1130は磁気ディスク1139へのライト実行後、リードライト信号処理部1136にてライトからリードに切り替えを行い、磁気ディスク1139へのライトが正常に行われたかをリードにて確認(ベリファイ)する。
仮に磁気ディスク1139へのライトが正常に出来ていない場合、制御部1130は再び磁気ディスク1139内の同セクタにライトを実行する。上述のライトとベリファイを繰り返し行うことをライトリトライと呼ばれる。
制御部1130は、ライトリトライが発生するとNVRAM1133に格納されているS.M.A.R.T.情報を更新する。S.M.A.R.T.情報に含まれるライトリトライ情報に関しては図3を用いて説明する。
図3は、S.M.A.R.T.情報内のライトリトライ情報を表に示している。S.M.A.R.T.情報内のライトリトライ情報はライトエラー発生時にライトエラー番号が新たに追加され、各ライトエラー発生時にライトリトライを行った回数が紐づけされている。
図4は、HDDの故障判定を行う際のグラフ例を示している。このグラフにおいて、横軸はHDDのライトエラー発生回数を示し、縦軸はHDDのライトリトライ回数の累計値を示す。
CPUは図3のライトリトライ情報取得時、ライトエラー発生回数とライトリトライ回数の累計値を算出する。図4に示すようにライトリトライ回数は、ある時点から急速に増加する。つまり累積回数がある時点を超えると、HDDへのデータの書き込みが可能であっても、故障に近い状態であり、画像形成装置のパフォーマンスに影響を及ぼしている可能性が高い。または、累積回数がある時点を超えると、HDDが故障寸前であり、近いうちにHDDが故障し、HDDを交換するまで画像形成装置が使用できなくなる可能性が高い。
そこで本実施例では、ライトリトライ回数の累計値に閾値を設け、ライトリトライ回数の累計値が閾値以下の場合、CPUはHDDを正常状態と判定し、閾値以上の場合、CPUは、HDDを故障前の異常状態と判定し、HDDの交換通知を出す。図5を用いて詳細を説明する。
図5は、実施例1をミラーリング制御システムにおいて実行される処理と示すフローチャートである。尚、以下では、「ステップS〜」を単純に「S〜」と略記する。
図5はジョブを受け付け可能となるスタンバイ状態で開始する。S501において、CPU101は、ストレージ制御部112に対するデータの書き込み処理が発生したか否かを判定する。データの書き込み処理が発生した場合には、S502に進み、発生しない場合には、S501を維持する。
S502において、CPU101はストレージ制御部112に対しライトコマンド(書き込み要求)を出力する(要求送信する)。ストレージ制御部112はCPU101からのライトコマンドを受け、HDD113及びHDD114に対してライトコマンドを送信する。なお、CPU101は、ライトコマンドをストレージ制御部112に送信すると、ストレージ制御部112にライトデータを送信する。同様に、ストレージ制御部112は、HDD113およびHDD114にライトコマンドを送信すると、HDDD113およびHDD114にライトデータを送信する。
S503において、CPU101はS502においてライトコマンドを出力するとHDD113およびHDD114のライト処理が終了するまでの時間の計測を開始する。ここでは、ライトコマンド出力に従って時間の計測を開始する構成を示したが、同時であってもよい。
S504において、CPU101は、ストレージ制御部112からライト処理の結果を受け付ける。これによってCPU101は、ライト処理が終了したと判断する。なお、CPU101がストレージ制御部112からライト処理の結果を受け付けるまでの具体的な流れは次のようになる。HDD1113及びHDD114はS502のストレージ制御部112からのライトの結果をストレージ制御部112に出力する。ストレージ制御部112はHDD113及びHDD114の結果を受け、CPU101にライトコマンドに対する返答を行う。
S504においてCPU101は、ストレージ制御部112からライト処理の結果を受け付けるまでS504を維持し、結果を受け付けるとS505へ進む。
S505において、CPU101はS503での時間の計測を停止する。CPU101は、ストレージ制御部112からライト処理の結果を受け付けると時間の計測を終了する。以下では、計測した時間の長さをライト完了までにかかった時間(ライト完了時間)と呼ぶ。
S506において、CPU101はS504でのストレージ制御部112からのライトコマンドに対する応答がライトエラー(書き込み失敗)であるか成功であるかを判定する。応答がライトエラーである場合には、S506に進む。
S507において、CPU101はストレージ制御部112に対し、ライトエラーとなった原因がHDD113とHDD114のどちらであるかを確認する。CPU101はストレージ制御部112に故障したHDDを確認する。CPU101によってHDD113が故障したHDDだと判断されるとS508に移行する。
S508において、CPU101はストレージ制御部112に対し、HDD113を不使用(デグレード)にさせ、スレーブであったHDD114をマスターに変更するよう指示し、ストレージ制御部112はHDD114をマスターに変更する。
S509において、CPU101は操作部にHDD113の交換を通知するよう操作部制御部106を制御する。そして、操作部にHDD113の交換通知が表示される。S509を終えるとフローを終了する。
S507の説明に戻る。CPU101によってHDD114が故障したHDDだと判断されるとS510に移行する。
S510において、CPU101はストレージ制御部112にHDD114を不使用(デグレード)にさせる。そして、CPU101は、操作部にHDD114の交換を通知するよう操作部制御部106を制御する。そして、操作部にHDD114の交換通知が表示される。S510を終えると、フローを終了する。
S506の説明に戻る。応答がライトエラーでない場合(正常にライト処理が完了した旨の応答である場合)には、S511に進む。
S511において、CPU101はライト完了時間が閾値以上であるかを判定する。ライト完了時間が閾値より少ない場合には、フローを終了する。ライト完了時間が閾値以上である場合には、S512に移動する。
S512において、CPU101はHDD113及びHDD114のライトリトライ回数の累計値を計算する。尚、本実施例におけるライトリトライ回数の累計値の計算処理の詳細については図6を用いて後述する。
S513において、CPU101はS512において算出したHDD113のライトリトライ回数の累計値が閾値以下であるか判定する。CPU101が、HDD113のリトライ回数が閾値以下であると判定した場合には、ステップS514に移行する。言い換えると、書き込み処理能力が閾値以上である場合には、ステップS514に移行する。
S514において、CPU101はS512において算出したHDD114のライトリトライ回数の累計値が閾値以下であるか判定する。CPU101が、HDD114のリトライ回数が閾値以下であると判定した場合には、フローを終了する。CPU101が、HDD114のリトライ回数が閾値より多いと判定した場合には、S510に移行する。
S513の説明に戻る。S513においてCPU101が、HDD113のリトライ回数が閾値より多いと判定した場合には、ステップS515に移行する。
S515において、CPU101はS512において算出したHDD114のライトリトライ回数の累計値が閾値以下であるか判定する。CPU101がHDD114のリトライ回数が閾値より多いと判定した場合、S516に移行する。言い換えると、書き込み処理能力が閾値以下である場合には、ステップS516に移行する。
S516において、CPU101は、操作部にHDD113及びHDD114の交換を通知するよう操作部制御部106を制御する。そして操作部が、HDD113及びHDD114の交換通知を表示する。なお、交換通知は、エラーである旨を通知してもよいし、交換を促す通知であってもよい。これはS509とS510においても同様である。
S515の説明に戻る。S515において、CPU101が、HDD114のリトライ回数が閾値以下であると判定した場合には、S508に移行し、S509に移行する。S508とS509は説明を省略する。
次に、本実施例におけるライトリトライ回数の累計値算出処理(図5のS513)について、図6を用いて説明する。
S601において、CPU101はHDD113のNVRAM1133内に保存されたS.M.A.R.T.情報をストレージ制御部112経由にて取得する。
S602において、CPU101はS601にて取得したS.M.A.R.T.情報内にあるライトリトライ回数情報を抽出し、ライトリトライ回数の累計値を算出する。
S603において、CPU101はHDD114のNVRAM1133内に保存されたS.M.A.R.T.情報をストレージ制御部112経由にて取得する。
S604において、CPU101はS601にて取得したS.M.A.R.T.情報内にあるライトリトライ回数情報を抽出し、ライトリトライ回数の累計値を算出する。
本実施例の構成によれば、ライト完了までの時間とS.M.A.R.T.情報内のライトリトライ回数の累計に閾値を設けることで、HDDの故障を事前に検知することができる。HDDの故障を事前に検知することで、故障前の異常状態のHDDによる製品パフォーマンスの低下を防ぐことが出来る。
(その他の実施形態)
以上、本発明の様々な例と実施形態を示して説明したが、本発明の趣旨と範囲は、本明細書内の特定の説明に限定されるものではない。
以上、本発明の様々な例と実施形態を示して説明したが、本発明の趣旨と範囲は、本明細書内の特定の説明に限定されるものではない。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
101 CPU
112 ストレージ制御部
113 HDD
114 HDD
112 ストレージ制御部
113 HDD
114 HDD
Claims (14)
- 不揮発性の第1記憶手段と不揮発性の第2記憶手段を有する情報処理装置であって、
前記第1記憶手段および前記第2記憶手段をミラーリング制御する制御手段と、
前記制御手段を介して前記第1記憶手段および前記第2記憶手段に書き込み処理に関する要求を送信する要求送信手段と、を有し、
前記制御手段は、前記第1記憶手段および前記第2記憶手段が前記要求に対する処理に成功し、且つ、前記第1記憶手段および前記第2記憶手段のうち少なくとも1つの記憶手段の処理能力が閾値以下であることによって、前記少なくとも1つの記憶手段を不使用とすることを特徴とする情報処理装置。 - 前記制御手段は、前記第1記憶手段および前記第2記憶手段のうち少なくとも1つの記憶手段が前記要求に対する処理に失敗した場合に、前記要求に対する処理に失敗した前記少なくとも1つの記憶手段を不使用とすることを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
- 不揮発性の第1記憶手段と不揮発性の第2記憶手段を有する情報処理装置であって、
前記第1記憶手段および前記第2記憶手段をミラーリング制御する制御手段と、
前記制御手段を介して前記第1記憶手段および前記第2記憶手段に書き込み処理に関する要求を送信する要求送信手段と、
前記要求を送信してから前記要求に対する応答を受信するまでの時間を計測する計測手段と、を有し、
前記制御手段は、
前記計測手段によって計測した時間が閾値以上であることに基づいて、前記第1記憶手段および前記第2記憶手段のうち、所定の条件を満たした記憶手段を不使用とすることを特徴とする情報処理装置。 - 前記第1記憶手段における前記所定の条件は、前記第1記憶手段における書き込み処理に関する情報が閾値以上であることであり、前記第2記憶手段における前記所定の条件は、前記第2記憶手段における書き込み処理に関する情報が閾値以上であることを特徴とする請求項3に記載の情報処理装置。
- 前記計測手段によって計測した時間が閾値以上であることに基づいて、前記第1記憶手段における書き込み処理のリトライ回数の情報と前記第2記憶手段における書き込み処理のリトライ回数に関する情報を少なくとも取得する取得手段と、
前記第1記憶手段における書き込み処理のリトライ回数の第1累計値と、前記第2記憶手段における書き込み処理のリトライ回数の第2累計値と、を計算する計算手段と、を有し
前記第1記憶手段における書き込み処理に関する情報は、前記第1累計値であり、前記第2記憶手段における書き込み処理の情報は、前記第2累計値であることを特徴とする請求項4に記載の情報処理装置。 - 前記要求に対する応答がエラーか否かを判定する判定手段と、
前記応答がエラーである場合にエラーを示す記憶手段を特定する特定手段と、を有し、
前記制御手段は、前記特定手段によって特定された記憶手段を不使用とすることを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記判定手段は、
前記要求に対する応答がエラーではないと判定すると、
前記計測手段によって計測した時間が閾値以上であるか否かを判定することを特徴とする請求項6に記載の情報処理装置。 - 前記制御手段は、
前記第1記憶手段をマスターとして制御し、且つ前記第2記憶手段をスレーブとして制御し、
前記第1記憶手段を不使用にし、且つ前記第2記憶手段を不使用にしない場合に、前記第2記憶手段をマスターに変更することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記不使用とした記憶手段を通知する通知手段をさらに有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記通知において、前記不使用とした記憶手段の交換を促すことを特徴とする請求項9に記載の情報処理装置。
- 前記第1記憶手段および前記第2記憶手段は、不揮発性の磁気デバイスであることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 不揮発性の第1記憶部と、不揮発性の第2記憶部と、前記第1記憶部および前記第2記憶部をミラーリング制御する制御部と、を有する情報処理装置の制御方法であって、
前記制御部を介して前記第1記憶部および前記第2記憶部に書き込み処理に関する要求を送信し、
前記第1記憶部および前記第2記憶部が前記要求に対する処理に成功し、且つ、前記第1記憶部および前記第2記憶部のうち少なくとも1つの記憶部の処理能力が閾値以下であることによって、前記制御部が前記少なくとも1つの記憶部を不使用にさせることを特徴とする情報処理装置の制御方法。 - 請求項12に記載の制御方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。
- 請求項13に記載のプログラムを格納したコンピュータで読み取り可能な記憶媒体。
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