JP2733189B2 - Disk array device input / output control method - Google Patents

Disk array device input / output control method

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JP2733189B2
JP2733189B2 JP5147378A JP14737893A JP2733189B2 JP 2733189 B2 JP2733189 B2 JP 2733189B2 JP 5147378 A JP5147378 A JP 5147378A JP 14737893 A JP14737893 A JP 14737893A JP 2733189 B2 JP2733189 B2 JP 2733189B2
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array device
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丈一 尾田
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PII EFU YUU KK
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はディスクアレイ装置の入
出力制御方法に関し、特に本発明はホスト計算機のOS
の入出力制御部分を変更したり、ディスクアレイ装置を
マルチポート化することなく、ディスクアレイ装置に多
重性能を持たせることかできるディスクアレイ装置の入
出力制御方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an input / output control method for a disk array device, and more particularly to an operating system for a host computer.
The present invention relates to an input / output control method for a disk array device that can provide a multiplex performance to the disk array device without changing the input / output control portion of the disk array device or making the disk array device multiported.

【0002】[0002]

【従来の技術】並列に接続された複数のディスク装置を
ポートを介してホスト計算機と接続し、複数のディスク
装置に対して並列にリード/ライトを行うディスクアレ
イ装置が従来から知られている。上記ディスクアレイ装
置の構成としては、RAID(Redundant Arrays Inexp
ensive Disks)レベル0ないし5の装置が提案されてお
り(例えば、文献:DavidA.Patterson他、「A Case for
Redundant Arrays Inexpensive Disks 」参照)、ディ
スク装置に冗長度を持たせないRAIDレベル0のディ
スクアレイ装置、ディスク装置を二重系とし冗長度1/
2としたRAIDレベル1のディスクアレイ装置、ま
た、実用性があまりないと言われているが、5台のディ
スク装置をデータ用に割り当て、3台のディスク装置を
パリティ用に割り当てた冗長度5/8のRAIDレベル
2のディスクアレイ装置、さらに、4台のディスク装置
をデータ用、1台のディスク装置をパリティ用に割り当
て、1台あたり512B、4台で2KBのストライピン
グ・セクタを設けて、2KB単位で読み書きするRAI
Dレベル3のディスクアレイ装置などが提案されてい
る。
2. Description of the Related Art There has been conventionally known a disk array device which connects a plurality of disk devices connected in parallel to a host computer via a port and reads / writes data from / to the plurality of disk devices in parallel. The configuration of the above disk array device includes a RAID (Redundant Arrays Inexp
Ensive Disks) Level 0 to 5 devices have been proposed (for example, literature: David A. Patterson et al., “A Case for
Redundant Arrays Inexpensive Disks "), RAID level 0 disk array devices that do not have redundancy in the disk devices, and redundancy 1 /
It is said that RAID level 1 is a disk array device having a RAID level of 2, and it is said that the disk array device is not practically used. However, a redundancy 5 in which 5 disk devices are allocated for data and 3 disk devices are allocated for parity. / 8 RAID level 2 disk array device, 4 disk devices are allocated for data, 1 disk device is allocated for parity, 512B per disk and 4KB are provided with 2KB striping sectors. RAI that reads and writes in 2KB units
D level 3 disk array devices have been proposed.

【0003】図6、図7は上記したRAIDレベル4お
よびRAIDレベル5のディスクアレイ装置の構成を示
す図であり、図6はRAIDレベル4のディスクアレイ
装置、図7はRAIDレベル5のディスクアレイ装置を
示している。図6(a)および図7(a)において、6
0はディスクアレイ装置、61はディスクアレイ装置6
0に設けられたディスク装置であり、また、図6(b)
および図7(b)は#0ないし#4のディスク装置上の
セクタの配置を示し、同図中の番号はセクタ番号を示
し、Pはパリティを格納したセクタを示している。
FIGS. 6 and 7 are diagrams showing the configuration of the above-described RAID level 4 and RAID level 5 disk array devices. FIG. 6 shows a RAID level 4 disk array device and FIG. 7 shows a RAID level 5 disk array device. The device is shown. In FIG. 6A and FIG.
0 is the disk array device, 61 is the disk array device 6
0 is a disk device provided in the disk drive shown in FIG.
FIG. 7B shows the arrangement of the sectors on the disk devices # 0 to # 4. The numbers in FIG. 7 indicate the sector numbers, and P indicates the sector storing the parity.

【0004】RAIDレベル4のディスクアレイ装置
は、図6に示すように、#4のディスク装置61をパリ
ティ用のディスクに割り当て、#0〜#3のディスク装
置61をデータ用に割り当てたものであり、また、RA
IDレベル5のディスクアレイ装置は図7に示すよう
に、パリテイ用のセクタPを#0〜#4の各ディスクに
分散して割り当てたものであり、データの読み書きはセ
クタ単位で行われる。
As shown in FIG. 6, a RAID level 4 disk array device has a disk device 61 of # 4 allocated to a parity disk and disk devices 61 of # 0 to # 3 allocated for data. Yes, RA
As shown in FIG. 7, the disk array device of ID level 5 is one in which parity sectors P are distributed and allocated to each of the disks # 0 to # 4, and data is read and written in sector units.

【0005】なお、図6に示すRAIDレベル4のディ
スクアレイ装置においては、パリティ用のディスクが1
台のディスクに割り当てられているため、パリティーを
書き換える必要があるライトアクセスにおいては、2台
のディスクに同時にアクセスすることはできない。一
方、図7に示すRAIDレベル5のディスクアレイ装置
においては、パリティ用のセクタPが#0〜#4の各デ
ィスクに分散されているため、ライトアクセスにおい
て、パリティ・ディスクが重複しない限り、2台のディ
スクに同時にアクセスすることができる。例えば、セク
タ番号0とセクタ番号6のセクタは、バリティ用のディ
スクが別なディスクであるため、同時にアクセスするこ
とが可能である。
[0005] In the disk array device of RAID level 4 shown in FIG.
Since two disks are allocated to two disks, it is impossible to simultaneously access two disks in a write access in which parity needs to be rewritten. On the other hand, in the disk array device of RAID level 5 shown in FIG. 7, since the sectors P for parity are distributed among the disks # 0 to # 4, in the write access, unless the parity disk is duplicated, 2 It is possible to access two disks simultaneously. For example, sectors with sector number 0 and sector number 6 can be accessed simultaneously because the disk for the parity is a different disk.

【0006】ところで、上記ディスクアレイ装置におい
ては、ディスクアレイ装置60は、ポート1個に対して
ホスト計算機から一つのデバイスとして見え、多重動作
を行うことができない。すなわち、ディスクアレイ装置
にポートが一つしか設けられていない場合には、アクセ
スが終了しないと、次のアクセスを行うことができず、
ディスク・アレイ装置に対するアクセスを同時に行うこ
とはできない。
By the way, in the above disk array device, the disk array device 60 appears as one device from the host computer to one port, and cannot perform multiplex operation. That is, when only one port is provided in the disk array device, the next access cannot be performed unless the access is completed,
Access to the disk array device cannot be performed simultaneously.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記したように、ディ
スクアレイ装置はホスト計算機からはポート1個に対し
て一つのデバイスと見える。このため、上記したRAI
Dレベル4やRAIDレベル5のディスクアレイ装置に
おいては、一つのデバイスに対して、複数のアクセスを
同時に発行でき、入出力データの管理を行うといった大
幅な変更をするか、あるいは、マルチポートとしなけれ
ば、ディスクアレイ装置の多重性能を引き出すことがで
きなかった。
As described above, the disk array device appears to the host computer as one device for one port. Therefore, the above-mentioned RAI
In a disk array device of D level 4 or RAID level 5, a plurality of accesses can be issued to one device at the same time, and significant changes such as management of input / output data must be made, or a multi-port must be used. For example, the multiplex performance of the disk array device could not be obtained.

【0008】本発明は上記した従来技術の問題点を解決
するためになされたものであって、ホスト計算機のOS
の入出力管理部分を大幅に変更したり、マルチポート化
することなく、RAIDレベル4やRAIDレベル5の
ディスクアレイ装置から多重性能を引き出すことができ
るディスクアレイ装置の入力制御方法を提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art.
To provide an input control method for a disk array device that can derive multiplexing performance from a RAID level 4 or RAID level 5 disk array device without greatly changing the input / output management portion of the disk array device or using multiports. Aim.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理ブロ
ック図である。同図において、1はホスト計算機、2は
RAIDレベル4もしくはRAIDレベル5のディスク
アレイ装置であり、ディスクアレイ装置2は、n台のデ
ィスク装置3を並列に接続して、n台のディスク装置3
の記憶領域をm個(m>>n)のセクタSij(iはディ
スク番号でi=1〜n、jは各ディスク装置のセクタの
番号でj=1〜m)に分割し、各ディスク装置3の同一
の番号kのセクタSik(i=1〜n)の内の少なくとも
1つのセクタをパリティ用のセクタ、残りのセクタをデ
ータ用のセクタに割り当て、セクタSikに設けられたパ
リティ用のセクタにセクタSikに記憶されるデータのパ
リティを記憶させたものであり、セクタ単位でデータの
リード/ライトが行われる。また、2aはディスクアレ
イ装置に設けられたポート、3はディスク装置である。
FIG. 1 is a block diagram showing the principle of the present invention. In the figure, 1 is a host computer, 2 is a RAID level 4 or RAID level 5 disk array device, and the disk array device 2 has n disk devices 3 connected in parallel and n disk devices 3
Is divided into m (m >> n) sectors Sij (i is a disk number, i = 1 to n, j is a sector number of each disk device, j = 1 to m), and each disk device At least one of the three sectors Sik (i = 1 to n) having the same number k is allocated to a parity sector and the remaining sectors are allocated to data sectors, and the parity sector provided in the sector Sik The parity of the data stored in the sector Sik is stored therein, and data is read / written in sector units. 2a is a port provided in the disk array device, and 3 is a disk device.

【0010】上記課題を解決するため、本発明の請求項
1の発明は、図1に示すように、上記したRAIDレベ
ル4もしくはRAIDレベル5のディスク・アレイ装置
2の入出力制御方法において、各ディスク装置3をそれ
ぞれn個の論理ディスク・ユニットに分割して、各ディ
スク装置3の同一のセクタ番号を持つ論理ディスク・ユ
ニットをそれぞれまとめてn台の論理ディスクを構成
し、上記ディスクアレイ装置2にホスト計算機1がアク
セスするに際して、ホスト計算機1に上記論理ディスク
をそれぞれ異なったデバイスとして認識させてデータの
リード/ライトを行わせることにより、ディスクアレイ
装置に対する多重動作を可能としたものである。
In order to solve the above-mentioned problem, according to the invention of claim 1 of the present invention, as shown in FIG. 1, in the above-mentioned input / output control method for the RAID level 4 or RAID level 5 disk array device 2, Each of the disk devices 3 is divided into n logical disk units, and logical disk units having the same sector number of each disk device 3 are combined to form n logical disks. When the host computer 1 accesses the host computer 1, the host computer 1 recognizes the logical disk as a different device and reads / writes data, thereby enabling a multiplex operation for the disk array device.

【0011】本発明の請求項2の発明は、請求項1の発
明において、各論理ディスクのパリティ用セクタを各論
理ディスク毎に異なったディスク装置3のセクタ上に割
り付けたものである。本発明の請求項3の発明は、請求
項1の発明において、各論理ディスクのパリティ用セク
タを各論理ディスク内で、異なったディスク装置に割り
つけたものである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a parity sector of each logical disk is allocated to a different sector of the disk device 3 for each logical disk. According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the parity sectors of each logical disk are allocated to different disk devices in each logical disk.

【0012】[0012]

【作用】図1に示すように、ディスク装置3はその台数
分の論理ディスク・ユニットに分割され、ディスク装置
3の同一場所の論理ディスク・ユニットをまとめて1台
の論理ディスクとし、各論理ディスク#0〜#nをそれ
ぞれ一つのデバイスとして上位のホスト計算機1に見せ
るようにしている。そして、ホスト計算機1よりI/O
要求があると、ディスクアレイ装置2はI/O要求がど
の論理ディスクに対するものかをチェックし、ディスク
装置3へのアクセスを行う。
As shown in FIG. 1, the disk device 3 is divided into logical disk units of the same number, and the logical disk units at the same location of the disk device 3 are combined into one logical disk. Each of # 0 to #n is shown to the upper host computer 1 as one device. And I / O from host computer 1
If there is a request, the disk array device 2 checks which logical disk the I / O request is for, and accesses the disk device 3.

【0013】上記のように、本発明の請求項1の発明に
おいては、各ディスク装置3をそれぞれn個の論理ディ
スク・ユニットに分割して、各ディスク装置3の同一の
セクタ番号を持つ論理ディスク・ユニットをそれぞれま
とめてn台の論理ディスクを構成し、上記ディスクアレ
イ装置2にホスト計算機1がアクセスするに際して、ホ
スト計算機1に上記論理ディスクをそれぞれ異なったデ
バイスとして認識させてデータのリード/ライトを行わ
せるようにしたので、ホスト計算機1のOSの入出力管
理部分を大幅に変更したり、ディスクアレイ装置2をマ
ルチポート化することなく、RAIDレベル4やRAI
Dレベル5のディスクアレイ装置から多重性能を引き出
すことができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, each disk device 3 is divided into n logical disk units, and the logical disks having the same sector number of each disk device 3 are divided. Units are combined to form n logical disks, and when the host computer 1 accesses the disk array device 2, the host computer 1 recognizes the logical disks as different devices to read / write data. RAID level 4 or RAI without greatly changing the input / output management portion of the OS of the host computer 1 or making the disk array device 2 multiported.
Multiplexing performance can be derived from the D level 5 disk array device.

【0014】本発明の請求項2の発明においては、請求
項1の発明において、各論理ディスクのパリティ用セク
タを各論理ディスク毎に異なったディスク装置3のセク
タ上に割り付けたので、各論理ディスク#0〜#n単位
では、RAIDレベル4でありながら、全体で見るとR
AID5の長所を実現することができる。本発明の請求
項3の発明においては、請求項1の発明において、各論
理ディスクのパリティ用セクタを各論理ディスク内で、
異なったディスク装置に割りつけたので、各論理ディス
ク内のパリティ・ディスクが分散され、同時にライト・
アクセスできる確率が増加させることができる。
According to the second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the parity sectors of each logical disk are allocated to different sectors of the disk device 3 for each logical disk. In units of # 0 to #n, RAID level 4 indicates that R
The advantages of AID5 can be realized. According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the parity sector of each logical disk is stored in each logical disk.
Since the disks were allocated to different disk units, the parity disks in each logical disk were distributed and
Access probability can be increased.

【0015】[0015]

【実施例】図2は、本発明の実施例のシステム構成を示
す図であり、同図において、10はホスト計算機、11
はディスクアレイ装置、12はディスクコントローラを
制御するアレイ・コントローラであり、アレイコントロ
ーラ12には、ポート12aが設けられホスト計算機1
0と接続されている。
FIG. 2 is a diagram showing the system configuration of an embodiment of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 10 denotes a host computer;
Is a disk array device, and 12 is an array controller for controlling a disk controller. The array controller 12 is provided with a port 12a and has a host computer 1
0 is connected.

【0016】13はディスク装置のリード/ライトを制
御するディスク・コントローラ、14はディスク装置で
あり、ディスク・コントローラ13にはリード/ライト
時に一時的にデータを保持する#0〜#4のバッファが
設けられている。また、各ディスク装置14は同図に示
すようにその台数分の論理ディスク・ユニットに分割さ
れている。同図においては、ディスク装置14が5台な
ので各ディスク装置14は5つの論理ディスク・ユニッ
トに分割されている。
Numeral 13 denotes a disk controller for controlling read / write of the disk device, and numeral 14 denotes a disk device. The disk controller 13 has buffers # 0 to # 4 for temporarily holding data at the time of read / write. Is provided. Each disk device 14 is divided into logical disk units of the same number as shown in FIG. In the figure, since there are five disk units 14, each disk unit 14 is divided into five logical disk units.

【0017】そして、各物理ディスク装置14(以下論
理ディスクとの違いを明確にするため、各ディスク装置
14を物理ディスク装置という)の同一場所の論理ディ
スク・ユニットをまとめて1台の論理ディスクとし、各
論理ディスク#0〜#4をそれぞれ一つのデバイスとし
て上位のホスト計算機10に見せるようにしている。す
なわち、ホスト計算機10からは、論理ディスク#0が
1台目のデイスク装置(ディスクアレイ装置)、論理デ
ィスク#1が2台目のデイスク装置(ディスクアレイ装
置)、…、として見える。
Then, the logical disk units at the same location of each physical disk device 14 (hereinafter, each disk device 14 is referred to as a physical disk device in order to clarify the difference from the logical disk) are combined into one logical disk. Each of the logical disks # 0 to # 4 is shown to the host computer 10 as one device. That is, from the host computer 10, the logical disk # 0 appears as the first disk device (disk array device), the logical disk # 1 appears as the second disk device (disk array device), and so on.

【0018】上記のような制御をするため、アレイコン
トローラ12には管理テーブル12bが設けられてお
り、管理テーブル12bには論理ディスクの番号#0〜
#4とそれらに対応した物理ディスク装置14の機番と
そのセクタ番号、および、#0〜#4の各論理デイスク
においてパリティが格納されている物理ディスク(以
下、これをパリティ・ディスクという)の機番とそのセ
クタが登録されている。
In order to perform the above control, the array controller 12 is provided with a management table 12b, and the management table 12b stores the logical disk numbers # 0 to # 0.
# 4 and the machine number and the sector number of the physical disk device 14 corresponding thereto, and the physical disk (hereinafter referred to as a parity disk) in which parity is stored in each of the logical disks # 0 to # 4. The machine number and its sector are registered.

【0019】そして、ホスト計算機10よりI/O要求
があると、ディスクアレイコントローラ12はI/O要
求がどの論理ディスクに対するものかをチェックし、上
記管理テーブル12bを参照して、アクセスする物理デ
ィスクの機番を読み出し、対応したディスク・コントロ
ーラ13に対して、ディスクへのアクセスを要求する。
When there is an I / O request from the host computer 10, the disk array controller 12 checks which logical disk the I / O request is for, and refers to the management table 12b to access the physical disk to be accessed. And requests the corresponding disk controller 13 to access the disk.

【0020】また、各論理ディスク単位では、RAID
4の構成をとっており、同図に示すように、各論理ディ
スクの内、1台のディスクをパリティー用に割り当て他
のディスクをデータ用に割り当てている。さらに、各論
理ディスク#0〜#4において、パリティ・ディスクは
同図に示すように異なったディスクに割り当てられてお
り、異なった論理ディスクに同時にライト・アクセスが
あっても、それぞれの論理ディスクのパリティ・ディス
クが同一の物理ディスク装置にならないようにしてい
る。このため、各論理ディスク#0〜#4単位では、R
AIDレベル4でありながら、全体で見るとRAID5
の長所を実現している。
In addition, in each logical disk unit, RAID
As shown in FIG. 4, one of the logical disks is allocated for parity and the other disk is allocated for data. Further, in each of the logical disks # 0 to # 4, the parity disk is allocated to a different disk as shown in FIG. The parity disks must not be the same physical disk device. Therefore, in units of the logical disks # 0 to # 4, R
AID level 4 but overall RAID 5
The advantages of realizing.

【0021】以上のように、物理ディスク装置14を#
0〜#4の論理ディスクに分割し、ホスト計算機10か
らは#0〜#4の各論理ディスクが異なったデバイスと
して見えるようにしているので、ホスト計算機10のO
Sの入出力管理機構を変更することなく、多重性能を引
き出すことができる。例えば、同図に示す論理ディスク
#0のセクタA、Bをリード中でも、同一の物理ディス
ク装置に対するアクセスでなければ、異なった論理ディ
スクである論理ディスク#3のセクタY、Xのライトは
可能である。
As described above, the physical disk device 14 is
Since the logical disks are divided into logical disks 0 to # 4 and the logical disks # 0 to # 4 are viewed as different devices from the host computer 10, the O of the host computer 10
Multiple performance can be obtained without changing the input / output management mechanism of S. For example, even while reading sectors A and B of logical disk # 0 shown in FIG. 7, unless the same physical disk device is accessed, writing of sectors Y and X of logical disk # 3, which is a different logical disk, is possible. is there.

【0022】なお、セクタY、Xのライト時には、パリ
ティを書き換える必要があるため、パリティ用のディス
ク(同図においては、物理ディスク装置#1)のパリテ
ィを書換えることとなるが、この場合、リード中のディ
スクは物理ディスク装置#2、#3であるので、同一の
物理ディスク装置に対するアクセスにはならず、セクタ
A、Bのリードと、セクタX、Yのライトを同時に行う
ことができる。
When writing the sectors Y and X, it is necessary to rewrite the parity. Therefore, the parity of the parity disk (physical disk device # 1 in the figure) must be rewritten. Since the disks being read are the physical disk devices # 2 and # 3, the same physical disk device is not accessed, and the reading of the sectors A and B and the writing of the sectors X and Y can be performed simultaneously.

【0023】図3は本実施例のアレイ・コントローラ1
2における入出力制御処理を示すフローチャートであ
り、同図により本実施例における入出力制御処理につい
て説明する。ホスト計算機10よりI/O要求がある
と、ステップS1において、I/O要求がどの論理ディ
スクに対するものかをチェックする。また、I/O要求
があった論理ディスクのパリティ・ディスクの判断をす
る。
FIG. 3 shows the array controller 1 of the present embodiment.
2 is a flowchart showing an input / output control process in Embodiment 2, and the input / output control process in this embodiment will be described with reference to FIG. When there is an I / O request from the host computer 10, in step S1, it is checked which logical disk the I / O request is for. Further, it determines the parity disk of the logical disk for which the I / O request has been made.

【0024】ステップS2において、I/O要求がリー
ドかライトかをチェックし、ステップS3において、I
/O要求でアクセスする物理ディスク装置を判断する。
すなわち、前記した管理テーブル12bを参照して、ア
クセスする物理ディスクの機番とセクタを読み出してア
クセスする物理ディスク装置を判断するとともに、ライ
ト時にはパリティ・ディスクもアクセスするので、パリ
ティ・ディスクの判断も行う。
In step S2, it is checked whether the I / O request is a read or a write.
The physical disk device to be accessed by the / O request is determined.
That is, referring to the management table 12b, the physical disk device to read and access the device number and sector of the physical disk is determined, and the parity disk is also accessed at the time of writing. Do.

【0025】ステップS4において、ステップS3で求
めたアクセスする物理ディスク装置を、現在アクセスし
ている要求がないかをチェックし、ある場合には、その
要求が終わるまで待つ。ついで、ステップS5におい
て、アレイコントローラ12はディスク・コントローラ
13に対して、アクセスの要求を行い、ディスクコント
ローラ13はRAIDレベル4のディスクアレイ装置に
アクセスするのと同様な手順で実際のディスクへアクセ
スを行う。
In step S4, it is checked whether there is a request currently accessing the physical disk device to be accessed obtained in step S3. If there is, the process waits until the request is completed. Next, in step S5, the array controller 12 issues an access request to the disk controller 13, and the disk controller 13 accesses the actual disk in the same procedure as accessing the RAID level 4 disk array device. Do.

【0026】ステップS6において、アレイコントロー
ラ12はホストとのデータ転送をディスクコントローラ
13によるディスクアクセスと並行して、あるいは、デ
ィスクアクセスの前後に行う。図4、図5はディスク・
コントローラ13におけるディスクへのアクセス動作を
示すフローチャートであり、図4、図5によりディスク
へのアクセスについて説明する。
In step S6, the array controller 12 performs data transfer with the host in parallel with the disk access by the disk controller 13, or before and after the disk access. FIG. 4 and FIG.
FIG. 6 is a flowchart showing an operation of accessing a disk in the controller 13. The access to the disk will be described with reference to FIGS.

【0027】図4はライトアクセスにおける処理を示す
図であり、同図は、物理ディスク装置#1,#2のライ
トアクセスを行うセクタにそれぞれB,Cのデータが格
納されており、また、物理ディスク装置#0,#3の上
記データB,Cが格納されたセクタに対応したセクタに
はA,Dのデータが格納され、さらに物理ディスク装置
#4の対応するセクタには上記データA,B,C,Dの
パリティPが格納されている状態において、今回のアク
セス時、物理ディスク装置#1と物理ディスク装置#2
にデータB’とデータC’を書き込む場合を示してい
る。
FIG. 4 is a diagram showing processing in write access. In FIG. 4, data of B and C are stored in write access sectors of the physical disk devices # 1 and # 2, respectively. The sectors A and D are stored in sectors corresponding to the sectors where the data B and C are stored in the disk devices # 0 and # 3, and the data A and B are stored in the sectors corresponding to the physical disk device # 4. , C, and D, the physical disk device # 1 and the physical disk device # 2 are accessed at the time of this access.
Shows a case in which data B 'and data C' are written in.

【0028】同図のステップT1において、ライトコマ
ンドが発行されると、ステップT2においてホスト計算
機を切り離す。ステップT3において、ディスクコント
ローラの#1,#2,#4のバッファに前回までのアク
セスによりデータB,C,Pが保持されているか否かを
判別し、保持されていない場合には、ステップT4に行
き、#1,#2,#4の物理ディスク装置14のライト
アクセスを行うセクタからデータB,C,Pをリード
し、#1,#2,#4のバッファに格納し、ステップT
5に行く。
When a write command is issued in step T1 of the figure, the host computer is disconnected in step T2. At step T3, it is determined whether or not data B, C, and P are held in the buffers # 1, # 2, and # 4 of the disk controller by the previous access, and if not, step T4 is performed. And reads data B, C, and P from the write access sectors of the physical disk devices 14 of # 1, # 2, and # 4, and stores the data in the buffers of # 1, # 2, and # 4.
Go to 5.

【0029】また、ディスクコントローラの#1,#
2,#4のバッファに前回までのアクセスによりデータ
B,C,Pが保持されている場合にはステップT5に行
く。ステップT5において、バッファ#1と#2に保持
されているデータBとCおよびバッファ#4に保持され
ている前回求めたパリティPとの排他的論理和から、デ
ータAとDの排他的論理和を求め、バッファ#4に格納
する。
The disk controllers # 1, # 1
If the data B, C, and P are held in the buffers # 2 and # 4 by the previous access, the process goes to step T5. In step T5, the exclusive OR of the data A and D is obtained from the exclusive OR of the data B and C held in the buffers # 1 and # 2 and the previously obtained parity P held in the buffer # 4. And store it in buffer # 4.

【0030】すなわち、パリティPはデータAないしD
の排他的論理和から求めることができるので、上記演算
をすることにより、データAとDの排他的論理和を得る
ことができる。ステップT6においてホスト計算機10
を再接続し、ステップT7においてホスト計算機10よ
り転送されたデータB’をバッファ#1に格納して#1
の物理ディスク装置に書き込む。ついで、ステップT8
において、バッファ#4に格納されているデータAとD
の排他的論理和と上記データB’との排他的論理和を求
め、バッファ#4に格納する。
That is, the parity P is the data A to D
Can be obtained from the exclusive OR of the data A and D. By performing the above operation, the exclusive OR of the data A and D can be obtained. In step T6, the host computer 10
Is reconnected, and the data B 'transferred from the host computer 10 in step T7 is stored in the buffer # 1 and the data B' is stored in the buffer # 1.
Write to the physical disk unit of Then, step T8
, Data A and D stored in buffer # 4
And the exclusive OR of the data B 'is obtained and stored in the buffer # 4.

【0031】ステップT9において、ホスト計算機10
より転送されたデータC’をバッファ#2に格納し、デ
ータC’を#2の物理ディスク装置に書き込む。ステッ
プT10において、バッファ#4に格納されているデー
タA、データD、データB’の排他的論理和とデータ
C’との排他的論理和を求め、データA、B’、C’、
Dに対するパリティP’を得てバッファ#4に格納し、
#4の物理ディスク装置に書き込む。
In step T9, the host computer 10
The transferred data C 'is stored in the buffer # 2, and the data C' is written to the physical disk device # 2. In step T10, the exclusive OR of data A, data D, and data B 'stored in buffer # 4 and the exclusive OR of data C' are obtained, and data A, B ', C',
Parity P ′ for D is obtained and stored in buffer # 4,
Write to the # 4 physical disk device.

【0032】以上のように、バッファ#1,#2,#4
にデータB,C,パリティPが保持されているとき、保
持されたデータを用いて新たなパリティを求めることに
より、ディスク上のデータをリードすることなく新たな
パリティを求めることができる。図5はリードアクセス
における処理を示す図である。
As described above, buffers # 1, # 2, # 4
When the data B, C, and parity P are stored in the memory, the new parity is obtained using the stored data, so that the new parity can be obtained without reading the data on the disk. FIG. 5 is a diagram showing processing in read access.

【0033】同図において、ステップR1においてリー
ドコマンドが発行されると、ステップR2においてホス
ト計算機10を切り離し、ステップR3におい、ディス
ク側のデータの準備ができるまで待つ。ディスク側のデ
ータの準備ができるとステップR4においてホスト計算
機10を接続する。ステップR5において、ディスクよ
りデータを読み出し、読み出したデータをバッファに送
り、アレイコントローラ12に転送する。アレイコント
ローラ12はディスクからのデータの読み出しと並行し
て、データをホスト計算機10に転送する。
In FIG. 3, when a read command is issued in step R1, the host computer 10 is disconnected in step R2, and in step R3, the process waits until data on the disk is ready. When the data on the disk side is ready, the host computer 10 is connected in step R4. In step R5, data is read from the disk, the read data is sent to the buffer, and transferred to the array controller 12. The array controller 12 transfers the data to the host computer 10 in parallel with the reading of the data from the disk.

【0034】なお、上記実施例においては、論理ディス
ク#0〜#4のパリティ・ディスクを#0〜#4の物理
ディスク装置に分散した実施例を示したが、パリティ・
ディスクを#4の物理ディスク装置に固定することもで
きる。この場合には、ライト時に同一の物理ディスク装
置にパリティを書き込む必要が生ずるため、異なった論
理ディスクのセクタへ同時にライト・アクセスを行うこ
とはできないが、パリティ・ディスクが#4の物理ディ
スク装置に固定されるため、パリティ・ディスクを判別
する処理を簡単にすることができる。
In the above embodiment, the parity disks of the logical disks # 0 to # 4 are distributed to the physical disk devices of # 0 to # 4.
The disk can be fixed to the physical disk device of # 4. In this case, since it is necessary to write parity to the same physical disk device at the time of writing, it is not possible to perform write access to sectors of different logical disks at the same time. Since it is fixed, the process of determining the parity disk can be simplified.

【0035】また、上記実施例においては、各論理ディ
スク内のセクタの配置をRAIDレベル4としたが、各
論理ディスク内のセクタの配置をRAIDレベル5と
し、パリティ・ディスクを分散することもできる。この
場合には、パリティ・ディスクを判別する処理がRAI
Dレベル4と較べて多くなるが、各論理ディスク内のパ
リティ・ディスクが分散されるため、同時にライト・ア
クセスできる確率が増加する。
In the above embodiment, the arrangement of the sectors in each logical disk is RAID level 4, but the arrangement of the sectors in each logical disk is RAID level 5, and the parity disks can be distributed. . In this case, the process of determining the parity disk
Although the number is larger than that of the D level 4, the parity disks in each logical disk are dispersed, so that the probability of simultaneous write access increases.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、ディスクアレイ装置のそれぞれの物理ディスク装置
をその台数分の論理ディスク・ユニットに分割し、同一
場所の各ディスクの論理ユニットをまとめて一個のディ
スクとして上位のホスト計算機に見せているので、次の
効果を得ることができる。 ホスト計算機のOSの入出力制御部分を大幅に変更
することなく、ディスクアレイ装置の多重性能を引き出
すことができる。 ディスクアレイ装置をマルチポート化することな
く、多重性能を引き出すことができるので、ディスクア
レイ・コントローラおよびその制御機構の負荷を軽くす
ることができる。 本発明の多重動作は、同一のセクタに対する同時ア
クセスをねらったものではないので、そのための排他制
御機構等の付加機構を設ける必要はなく、ディスクアレ
イ・コントローラおよびその制御機構の付加を軽くする
ことができる。 各論理ディスクのパリティ用のセクタを各論理ディ
スク毎に異なった物理ディスク装置に割り付けてパリテ
ィの配置を分散することにより、各論理ディスク単位で
はRAIDレベル4の構成であっても、全体としては、
RAIDレベル5と同等の多重性能を得ることができ
る。
As described above, in the present invention, each physical disk device of a disk array device is divided into logical disk units of the same number, and the logical units of each disk at the same location are collectively combined into one. The following effects can be obtained since the host computer is shown as a disk of the above type. The multiplex performance of the disk array device can be brought out without significantly changing the input / output control portion of the OS of the host computer. Since multiple performance can be obtained without using a multiport disk array device, the load on the disk array controller and its control mechanism can be reduced. Since the multiplex operation of the present invention does not aim at simultaneous access to the same sector, there is no need to provide an additional mechanism such as an exclusive control mechanism for the purpose, and the addition of the disk array controller and its control mechanism is reduced. Can be. By allocating the parity sector of each logical disk to a different physical disk device for each logical disk and distributing the parity, even if each logical disk has a RAID level 4 configuration, the overall
Multiplexing performance equivalent to RAID level 5 can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の原理図である。FIG. 1 is a principle diagram of the present invention.

【図2】本発明の実施例のシステム構成を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating a system configuration according to an embodiment of the present invention.

【図3】アレイコントローラにおける処理を示すフロー
チャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing processing in an array controller.

【図4】ライト・アクセス時における処理を示すフロー
チャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing processing at the time of write access.

【図5】リード・アクセス時における処理を示すフロー
チャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing processing at the time of read access.

【図6】従来例(1)を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a conventional example (1).

【図7】従来例(2)を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a conventional example (2).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,10 ホスト計算機 2,11 ディスクアレイ装置 2a,12a ポート 3,14 ディスク装置 12 アレイ・コントロー
ラ 13 ディスク・コントロ
ーラ
1,10 Host computer 2,11 Disk array device 2a, 12a Port 3,14 Disk device 12 Array controller 13 Disk controller

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一つのポート(2a)にn台のディスク装置
(3) を並列に接続して、上記n台のディスク装置(3) の
記憶領域をm個(m>>n)のセクタSij(iはディス
ク番号でi=1〜n、jは各ディスク装置のセクタの番
号でj=1〜m)に分割し、各ディスク装置(3) の同一
の番号kのセクタSik(i=1〜n)の内の少なくとも
1つのセクタをパリティ用のセクタ、残りのセクタをデ
ータ用のセクタに割り当て、セクタSikに設けられたパ
リティ用のセクタにセクタSikに記憶されるデータのパ
リティを記憶させ、上記一つのポート(2a)を介してセク
タ単位でデータのリード/ライトを行うRAIDレベル
4もしくはRAIDレベル5のディスク・アレイ装置
(2) の入出力制御方法において、 各ディスク装置(3) をそれぞれn個の論理ディスク・ユ
ニットに分割して、各ディスク装置(3) の同一のセクタ
番号を持つ論理ディスク・ユニットをそれぞれまとめて
n台の論理ディスクを構成し、 上記ディスクアレイ装置(2) にホスト計算機(1) がアク
セスするに際して、ホスト計算機(1) に上記論理ディス
クをそれぞれ異なったデバイスとして認識させてデータ
のリード/ライトを行わせることにより、ディスクアレ
イ装置に対する多重動作を可能としたことを特徴とする
ディスクアレイ装置の入出力制御方法。
1. One port (2a) has n disk devices
(3) are connected in parallel, and the storage areas of the n disk devices (3) are divided into m (m >> n) sectors Sij (where i is the disk number and i = 1 to n, and j is each disk). The sector is divided into j = 1 to m), and at least one of the sectors Sik (i = 1 to n) having the same number k of each disk device (3) is a parity sector. The remaining sectors are allocated to data sectors, the parity of the data stored in the sector Sik is stored in the parity sector provided in the sector Sik, and the data is stored in sector units through the one port (2a). RAID level 4 or RAID level 5 disk array device for reading / writing
In the input / output control method of (2), each disk device (3) is divided into n logical disk units, and the logical disk units having the same sector number of each disk device (3) are put together. When the host computer (1) accesses the disk array device (2), the host computer (1) recognizes the logical disks as different devices and reads / writes data. A method for controlling input / output of a disk array device, wherein a multiplex operation for the disk array device is enabled by performing writing.
【請求項2】 各論理ディスクのパリティ用セクタを各
論理ディスク毎に異なったディスク装置(3) のセクタ上
に割り付けたことを特徴とする請求項1のディスクアレ
イ装置の入出力制御方法。
2. The input / output control method for a disk array device according to claim 1, wherein a parity sector of each logical disk is allocated to a different sector of a disk device for each logical disk.
【請求項3】 各論理ディスクのパリティ用セクタを各
論理ディスク内で、異なったディスク装置に割りつけた
ことを特徴とする請求項1のディスクアレイ装置の入出
力制御方法。
3. The input / output control method for a disk array device according to claim 1, wherein the parity sectors of each logical disk are allocated to different disk devices in each logical disk.
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