JP2546088B2 - アレイディスク装置 - Google Patents

アレイディスク装置

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JP2546088B2
JP2546088B2 JP3184981A JP18498191A JP2546088B2 JP 2546088 B2 JP2546088 B2 JP 2546088B2 JP 3184981 A JP3184981 A JP 3184981A JP 18498191 A JP18498191 A JP 18498191A JP 2546088 B2 JP2546088 B2 JP 2546088B2
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昌義 天坂
健 小幡
貴志子 中島
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Fujitsu Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複数のディスク装置に同
時に平行してデータの書込み/読出しを行わせることに
より、処理を高速化したアレイディスク装置に係り、特
にディスク装置の数を節減することを可能とするアレイ
ディスク装置に関する。
【0002】近年のコンピュータシステムでは、性能の
向上が著しいが、これに伴い、コンピュータシステムに
接続される外部記憶装置として、頻繁に使用されるディ
スク装置の処理の高速化が求められている。
【0003】そこで、ディスク装置の処理時間を短縮す
る一つの方法として、同一のディスク装置を複数台並べ
て、同時に平行して書込み/読出しを行わせることによ
り、処理の高速化と共に、大容量化を可能とするディス
クアレイ装置が一般化して来た。
【0004】ところで、一般的に、アレイディスク装置
は、4台のデータ記憶用のディスク装置と、1台のパリ
ティデータ記憶用のディスク装置と、各種制御用のディ
スク制御装置とで構成されている。
【0005】しかし、4台のデータ記憶用のディスク装
置の外に、1台のパリティデータ記憶用のディスク装置
を持ち、5台のディスク装置を備えていることは、消費
電力が多く、且つ、設置スペースを多く必要とするた
め、ディスク装置の数を節減し得ることが望ましい。
【0006】
【従来の技術】図5は従来技術の一例を説明するブロッ
ク図で、図6及び図7は図5の動作を説明する図であ
る。
【0007】データの書込み時には、コンピュータ11
からディスク制御装置12のデータ受信分配部18に対
し、バスを経てデータの書込みが指示されると共に、図
6に示す如く、原データが送出されて来る。
【0008】そして、この原データは図6の原データに
示す如く、例えば、10011101100010011010110011110001
─と連続した2値信号である。データ受信分配部18
は、この2値信号を受信すると、データ受信分配部18
を経て書込み指示を認識したプロセッサ21の制御によ
り、図6のデータ受信分配部18のデータA〜Dに示す
如く、先頭から8ビットずつに分離して、1バイト単位
でパリティデータ作成部19とデータ分配送信部20に
送出する。
【0009】この1バイト単位のデータをデータA〜デ
ータDとすると、パリティデータ生成部9は、プロセッ
サ21の制御により、図6のデータA〜データDのに
示す列の4ビットの和を取って4とし、に示す列の4
ビットの和を取って1とし、に示す列の4ビットの和
を取って2とし、に示す列の4ビットの和を取って2
とし、に示す列の4ビットの和を取って3とし、に
示す列の4ビットの和を取って2とし、に示す列の4
ビットの和を取って0とし、に示す列の4ビットの和
を取って3とする。
【0010】そして、〜の各列毎の和が奇数となる
ような数のパリティデータを作成する。従って、図6の
パリティデータ作成部19のデータPに示す如く、の
列のパリティビットは1であり、の列のパリティビッ
トは0であり、の列のパリティビットは1であり、
の列のパリティビットは1であり、の列のパリティビ
ットは0であり、の列のパリティビットは1であり、
の列のパリティビットは1であり、の列のパリティ
ビットは0である。
【0011】データ分配送信部20は、プロセッサ21
の制御により、ディスク装置13にはデータAを、ディ
スク装置14にはデータBを、ディスク装置15にはデ
ータCを、ディスク装置16にはデータDを分配して夫
々書込ませる。
【0012】そして、パリティデータ作成部19が作成
した8ビットのパリティビット10110110をディスク装置
17に送出して書込ませる。このように、データ受信分
配部18、パリティデータ作成部19及びデータ分配送
信部20とは、コンピュータ11が送出する次の32ビ
ットを、前記同様に8ビットずつに分配してディスク装
置13〜16に書込ませると共に、この32ビットから
前記の如く作成された8ビットのパリティビットをディ
スク装置17に書込ませる。
【0013】このような動作を繰り返してデータの書込
みを完了させる。データの読出し時には、コンピュータ
11からの読出し指示を、原データ送信部26を介して
認識したプロセッサ21の制御により、データ受信部2
2がディスク装置13〜16から1バイトずつデータを
読出し、原データ送信部26に送出する。
【0014】原データ送信部26は、プロセッサ21の
制御により、データAから順次データB,C,Dの順に
結合させてコンピュータ11に送出し、続いて次の32
ビットについても、前記同様に結合させてコンピュータ
11に送出する。この動作を繰り返すことで、連続した
読出しデータの転送を完了させる。
【0015】異常検出部23はディスク装置13〜17
のデータ読出し異常を検知すると、プロセッサ21に異
常発生のディスク装置を通知する。例えば、図7に示す
如く、ディスク装置14が異常でデータBの読出しが出
来ない場合、プロセッサ21はデータ生成部24を制御
して、データ受信部22がディスク装置13と15及び
16から読出したデータA,C,Dとディスク装置17
から読出したパリティビットのデータPとに基づいて、
ディスク装置14から読出せないデータBを再生させ
る。
【0016】即ち、データ生成部24は、図7のデータ
受信部22のデータA、データC、データD、データP
のに示す列の4ビットの和をとって4とし、に示す
列の4ビットの和を取って1とし、に示す列の4ビッ
トの和を取って3とし、に示す列の4ビットの和を取
って3とし、に示す列の4ビットの和を取って2と
し、に示す列の4ビットの和を取って3とし、に示
す列の4ビットの和を取って1とし、に示す列の4ビ
ットの和を取って2とする。
【0017】そして、〜の各列毎の和が奇数となる
ような数のデータBを作成する。従って、図7のデータ
生成部24のデータBに示す如く、の列のデータビッ
トは1であり、の列のデータビットは0であり、の
列のデータビットは0であり、の列のデータビットは
0であり、の列のデータビットは1であり、の列の
データビットは0であり、の列のデータビットは0で
あり、の列のデータビットは1となって、ディスク装
置14から読出せなかったデータBが再生される。
【0018】データ修復部25はプロセッサ21の制御
により、データ生成部24が再生したデータBを用い
て、図7のデータ修復部25のデータA〜データDに示
す如く、データを修復して原データ送信部26に送出す
る。
【0019】従って、原データ送信部26は前記同様、
データA〜Dを、その順に結合してコンピュータ11に
転送する動作を繰り返す。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】上記の如く従来は、4
台のデータ記憶用のディスク装置13〜16と、1台の
パリティデータ記憶用のディスク装置17が必要である
が、データ記憶用のディスク装置13〜16が正常に動
作している場合には、パリティデータ記憶用のディスク
装置17は遊ぶこととなってしまい、その分の消費電力
と、設置スペースが無駄になるという問題がある。
【0021】本発明はこのような問題点に鑑み、パリテ
ィデータ記憶用のディスク装置17を不要にして、消費
電力及びスペースの節減が出来るようにすることを目的
としている。
【0022】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理を説
明するブロック図である。アレイディスク装置のディス
ク制御装置31は、上位装置27が連続して送出するデ
ータビットを所定のビット数毎に分割し、複数のディス
ク装置13〜16に対し同時に平行してデータの書込み
/読出しを行わせると共に、このディスク装置13〜1
6の数に対応して、各ディスク装置13〜16に書込む
前記所定のビット数のデータ毎に、パリティデータを作
成する。
【0023】そして、前記所定のビット数に分割した各
データの後に、前記作成されたパリティデータを、ディ
スク装置13〜16の数に対応して、所定の順序に基づ
き分割して付加し、この複数のディスク装置13〜16
に夫々書込ませる手段28を設けている。
【0024】又、前記複数のディスク装置13〜16か
ら読出された各データに付加されたパリティデータを分
離し、前記所定のビット数に分割されている各データを
結合して、前記上位装置27に送出する手段29を設け
ている。
【0025】そして、前記複数のディスク装置13〜1
6の中の1台からデータの読出しが不可能となった場
合、残りのディスク装置から読出されたデータと、前記
所定の順序で分割されたパリティデータから、読出し不
可能となったディスク装置から読出されるべきデータを
再生する手段30を設けている。
【0026】
【作用】上記の如く構成することにより、パリティデー
タを各データ記憶用のディスク装置13〜16に分散し
て格納し、データの読出しが不可能なディスク装置が発
生した場合も、そのディスク装置の記憶しているデータ
を、分散して格納されたパリティデータを用いることに
より、再生することが出来るため、従来必要としていた
パリティデータを記憶せさせるためのディスク装置17
が不要となる。
【0027】従って、このディスク装置17が消費する
消費電力の節減と、ディスク装置17を設置するための
スペースの節減を行うことが出来る。
【0028】
【実施例】図2は本発明の一実施例を示す回路のブロッ
ク図で、図3及び図4は図2の動作を説明する図であ
る。
【0029】データの書込み時には、前記同様、コンピ
ュータ11からディスク制御装置31のデータ受信分配
部18に対し、バスを経てデータの書込みが指示される
と共に、図3に示す如く、原データが送出される。
【0030】この原データは図3の原データに示す如
く、例えば、10011101100010011010110011110001─と連
続した2値信号である。データ受信分配部18は、この
2値信号を受信すると、データ受信分配部18を経て書
込み指示を認識したプロセッサ37の制御により、図3
のデータ受信分配部18のデータA〜Dに示す如く、先
頭から8ビットずつに分離して、1バイト単位でパリテ
ィデータ作成部32に送出する。
【0031】パリティデータ生成部32は、プロセッサ
37の制御により、図3のデータA〜データDのに示
す列の4ビットの和を取って4とし、に示す列の4ビ
ットの和を取って1とし、に示す列の4ビットの和を
取って2とし、に示す列の4ビットの和を取って2と
し、に示す列の4ビットの和を取って3とし、に示
す列の4ビットの和を取って2とし、に示す列の4ビ
ットの和を取って0とし、に示す列の4ビットの和を
取って3とする。
【0032】そして、〜の各列毎の和が奇数となる
ような数のパリティデータを作成する。このパリティデ
ータは、図3のパリティデータ生成部32のデータPに
示す如く、前記同様に、10110110である。
【0033】データ分配送信部33は、プロセッサ37
の制御により、図3のデータ分配送信部33のデータP
に示す如く、データPの各ビットについて、10110
110の先頭から(1) 〜(8) までの番号を付与したとす
ると、図3のディスク装置13のデータAに示す如く、
ディスク装置13にはデータAと、その後に(1) 〜(4)
番のパリティビット1011を付与して書込み、図3の
ディスク装置14のデータBに示す如く、ディスク装置
14にはデータBと、その後に(3) 〜(6) 番のパリティ
ビット1101を付与して書込む。
【0034】そして、図3のディスク装置15のデータ
Cに示す如く、ディスク装置15にはデータCと、その
後に(5) 〜(8) 番のパリティビット0110を付与して
書込み、図3のディスク装置16のデータDに示す如
く、ディスク装置16にはデータDと、その後に(7)
(8) (1) (2) 番のパリティビット1010を付与して書
込む。
【0035】そして、コンピュータ11が送出する次の
32ビットを、前記同様に8ビットずつに分配すると共
に、その後に上記同様にして求めたパリティビットの中
の4ビットのパリティビットを、前記同様に分割して夫
々付与すると、ディスク装置13〜16に夫々書込ませ
る。
【0036】このような動作を繰り返してデータの書込
みを完了させる。データの読出し時には、コンピュータ
11からの読出し指示を、原データ送信部26を介して
認識したプロセッサ37の制御により、データ受信部3
4がディスク装置13〜16から1バイトのデータと、
4ビットのパリティビットが付与された12ビットのデ
ータを読出し、データ生成部35に送出する。
【0037】異常検出部23はディスク装置13〜16
のデータ読出し異常を検知すると、プロセッサ37に異
常発生のディスク装置を通知する。例えば、図4に示す
如く、ディスク装置14が異常でデータの読出しが出来
ない場合、プロセッサ37はデータ生成部35を制御し
て、データ受信部34がディスク装置13と15及び1
6から読出したデータA,C,Dと、その後に前記の如
く付与された4ビットのパリティビットを用いて、ディ
スク装置14から読出せなかったデータBを再生させ
る。
【0038】即ち、データ生成部35は、図4のデータ
生成部35のデータAに示す如く、データAの後に付与
された4ビットのパリティビット、即ち、(1) 〜(4) 番
の4ビットと、図4のデータ生成部35のデータCに示
す如く、データCの後に付与された4ビットのパリティ
ビット、即ち、(5)〜(8) 番の4ビットとを、矢印に示
す如く取り出して、図4のデータ生成部35のデータP
に示す如く、データA、データC、データDの8ビット
に対し、図示する如く番号順に並べ10110110と
する。
【0039】即ち、(1) 〜(8) の番号順に並べると、デ
ータA、データC、データD及びデータPのに示す列
の4ビットの和をとって4とし、に示す列の4ビット
の和を取って1とし、に示す列の4ビットの和を取っ
て3とし、に示す列の4ビットの和を取って3とし、
に示す列の4ビットの和を取って2とし、に示す列
の4ビットの和を取って3とし、に示す列の4ビット
の和を取って1とし、に示す列の4ビットの和を取っ
て2とする。
【0040】そして、〜の各列毎の和が奇数となる
ような数のデータBを作成する。従って、図4のデータ
生成部35のデータBに示す如く、の列のデータビッ
トは1であり、の列のデータビットは0であり、の
列のデータビットは0であり、の列のデータビットは
0であり、の列のデータビットは1であり、の列の
データビットは0であり、の列のデータビットは0で
あり、の列のデータビットは1となって、ディスク装
置14から読出せなかったデータBが再生される。
【0041】データ修復部36はプロセッサ37の制御
により、データ生成部35が再生したデータBを用い
て、図4のデータ修復部36のデータA〜データDに示
す如く、データを修復して原データ送信部26に送出す
る。
【0042】従って、原データ送信部26は前記同様、
データA〜Dを、その順に結合してコンピュータ11に
転送する動作を繰り返す。データ生成部35は、プロセ
ッサ37の制御により、続いて次の32ビットについて
も、前記同様にしてデータBを再生させ、データ修復部
36にデータA〜データDに示す如く、データを修復し
て原データ送信部26に送出する。
【0043】この動作を繰り返すことで、連続した読出
しデータの転送を完了させる。
【0044】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明はデータ記憶
用のディスク装置のみ用意すれば良く、パリティデータ
を記憶する1台のディスク装置を節減することが可能と
なるため、消費電力と実装スペースを節減することが出
来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の原理を説明するブロック図
【図2】 本発明の一実施例を示す回路のブロック図
【図3】 図2の動作を説明する図(その1)
【図4】 図2の動作を説明する図(その2)
【図5】 従来技術の一例を説明するブロック図
【図6】 図5の動作を説明する図(その1)
【図7】 図5の動作を説明する図(その2)
【符号の説明】
11 コンピュータ 12、31 ディスク制御装置 13〜17 ディスク装置 18 データ受信分配部 19、32 パリティデータ作成部 20、33 データ分配送信部 21、37 プロセッサ 22、34 データ受信部 23 異常検出部 24、35 データ生成部 25、36 データ修復部 26 原データ送信部 27 上位装置 28 書込み手段 29 送出手段 30 再生手段

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上位装置(27)が連続して送出するデータ
    ビットを所定のビット数毎に分割し、複数のディスク装
    置(13)〜(16)に対し同時に平行してデータの書込み/読
    出しを行わせると共に、該ディスク装置(13)〜(16)の数
    に対応して、各ディスク装置に書込む該所定のビット数
    のデータ毎に、パリティデータを作成するアレイディス
    ク装置において、 該所定のビット数に分割した各データの後に、該作成さ
    れたパリティデータを該ディスク装置(13)〜(16)の数に
    対応して、所定の順序に基づき分割して付加し、該複数
    のディスク装置(13)〜(16)に夫々書込ませる手段(28)を
    設けたことを特徴とするアレイディスク装置。
  2. 【請求項2】 上記アレイディスク装置において、 上記複数のディスク装置(13)〜(16)から読出された各デ
    ータに付加されたパリティデータを分離し、上記所定の
    ビット数に分割されている各データを結合して、上記上
    位装置(27)に送出する手段(29)を設けたことを特徴とす
    る請求項1記載のアレイディスク装置。
  3. 【請求項3】 上記アレイディスク装置において、 上記複数のディスク装置(13)〜(16)の中の1台からデー
    タの読出しが不可能となった場合、残りのディスク装置
    から読出されたデータと、上記所定の順序で分割された
    パリティデータから、該読出し不可能となったディスク
    装置から読出されるべきデータを再生する手段(30)を設
    けたことを特徴とする請求項1記載のアレイディスク装
    置。
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