JP2892910B2

JP2892910B2 - ディスクアレイシステム

Info

Publication number: JP2892910B2
Application number: JP5191267A
Authority: JP
Inventors: 仁秋山; 直人松並; 泰典兼田; 高大枝
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-08-02
Filing date: 1993-08-02
Publication date: 1999-05-17
Anticipated expiration: 2014-05-17
Also published as: JPH0744332A; US5530831A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータシステム
の外部記憶装置として用いられるディスクアレイシステ
ムに係り、特に、より高性能なディスクアレイ方式に切
り替る際の作業手順を簡略化できるようにしたディスク
アレイシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータシステムにおいて、複数の
ディスク装置をアレイ状に接続したディスクアレイ装置
を使用する機会が増加している。このようなディスクア
レイ装置については、特開平１−２５０１２８号公報な
どに開示されている。この装置の特徴は、複数のディ
スクが同時多重で動作することによる高速化と、冗長
ディスクをもつことによる高信頼化である。

【０００３】ディスクアレイ特有のアクセス制御には、
複数ディスクにデータを分散させるデータストライピン
グや、冗長ディスクに格納する冗長データを生成するパ
リティ生成などが含まれる。このアクセス制御の実現方
法については種々の方法が提案されており、大きく分類
すると、ホストコンピュータ上でソフトウェア的にアク
セス制御を行うものと、ディスクアレイ制御用ハードウ
ェアを持ちハードウェアでアクセス制御を行うものと
の、２つの制御方式がある。また、この両者の中間的な
制御方式として、一部の制御、例えばパリティ生成のみ
をハードウェアで行う制御方式も考えられている。一般
的に、ソフトウェアでの制御は、コストは低いが、ホス
トコンピュータ上のオーバヘッドが増加し性能は比較的
低い。それに対し、ハードウェアによる制御は、コスト
はかかるが、比較的高性能を得ることができるという特
徴がある。したがって、ソフトウェア制御をハードウェ
ア制御に置き換えることにより、ハードウェア分のコス
ト上昇と引き替えに性能が向上する。

【０００４】さらにディスク装置のホストコンピュータ
への接続方式も、１本のディスク用のインターフェース
（以下、ＩＦと称す）ライン上に直列的に接続する方式
と、複数の各ディスク装置毎に独立したホストコンピュ
ータへのＩＦを持ち、ホストコンピュータと並列的に接
続する方式とがある。両者を比較すると、１本のライン
で直列的に接続する場合は、ホストコンピュータに必要
なコネクタが１個ですむ利点があるが、１本のケーブル
でデータ転送されるので性能は比較的低い。並列的に接
続すると、ホストコンピュータに必要なコネクタ数は増
加するが、複数のディスクが独立してデータ転送を行え
るので性能は向上する。

【０００５】そして従来は、ディスクアレイのアクセス
制御方式の切り替えが求められた際には、このディスク
アレイのアクセス制御方式の切り替えに伴ってディスク
装置のホストコンピュータに対する接続方式を切り替え
る必要がある場合は、ＩＦボードの差し替えと同時に、
実際に接続ケーブルを差し替えて接続方式を切り替える
ようにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来技術にお
いては、ディスクアレイのアクセス制御方式を、ソフト
ウェア制御方式からハードウェア制御方式に切り替える
といった際の、作業手順を簡略化することに関しては何
らの考慮も払われていなかった。すなわち、例えばディ
スクアレイのアクセス制御方式をソフトウェア制御方式
からハードウェア制御方式に切り替える場合、ディスク
ＩＦボードを差し替える必要があるが、各ディスクＩＦ
ボードは、ディスクアレイのアクセス制御方式の違いに
よるデータ構造の相違などは全く考慮されていない。し
たがって、制御方式を切り替えるとすれば、ディスクを
新たにフォーマットしてディスク装置のデータを再構成
する必要があった。

【０００７】また、アクセス制御方式を切り替える場合
には、ＩＦボードの差し替えと同時に、ホストコンピュ
ータ上の制御ソフトウェア、例えばオペレーティングシ
ステムやデバイスドライバを変更しなければならない
が、従来は差し替えたＩＦボードに合わせた設定を、使
用者がソフトウェアに指示する必要があった。

【０００８】また、ＩＦボードからディスク装置にケー
ブルを用いて接続しているため、ＩＦボードの差し替え
時に同時にケーブルを接続し直す必要があった。さら
に、ディスク装置の接続方式を直列から並列的に変更し
た場合は、接続ケーブルのつなぎ替えが非常に繁雑なも
のとなった。

【０００９】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、ディスクアレイのアクセス制
御方式の切り替えをＩＦボードの差し替えだけで容易に
行えるようにし、ＩＦボードの差し替えに伴う接続ケー
ブルのつなぎ替え作業を割愛できると共に、ＩＦボード
の差し替えに伴って自動的にホストコンピュータ上のソ
フトウェアを切り替えるようにし、より高性能なディス
クアレイ制御方式に切り替えるための作業手順を簡略化
し得るディスクアレイシステムを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるディスクアレイシステムは、ホストコ
ンピュータと、ホストコンピュータ上の制御ソフトウェ
アと、アレイ状に構成された複数のディスク装置と、ホ
ストコンピュータの内部バスおよびディスク装置に接続
する第１のボード（ＩＦボード）と、このＩＦボード上
に接続する第２のボード（増設ボード）と、で構成され
る。

【００１１】そして、ホストコンピュータ上の制御ソフ
トウェアは、ディスクアレイのアクセス制御方式に応じ
て制御を自動的に変更する。

【００１２】ＩＦボードは、ホストコンピュータの内部
バスに接続する内部バス用コネクタと、増設ボードとの
間で内部バス信号を転送する増設ボード用内部バスコネ
クタと、ホストコンピュータの内部バスと増設ボードを
信号的に切り放すための内部バスコントローラを有す
る。また、このＩＦボードは、増設ボードとディスクＩ
Ｆでデータ転送を行うための増設ボード用ディスクＩＦ
コネクタと、この増設ボード用ディスクＩＦコネクタと
同数の複数のディスク装置用ＩＦコネクタとを有し、各
コネクタ間が接続されている。前記複数のディスク装置
用ＩＦコネクタは、複数の接続ケーブルを通じてディス
ク装置と常に接続されている。また、少なくとも増設ボ
ード用内部バスコネクタと増設ボード用ディスクＩＦコ
ネクタは、物理的に単一のコネクタに統合され、この単
一コネクタを通じ増設ボードと接続される。

【００１３】増設ボードは、ディスクアレイのアクセス
制御方式に応じて数種類を用意する。例えばソフトウェ
アによるディスクアレイのアクセス制御方式の場合は、
増設ボードは、内部バスＩＦとディスクＩＦの変換を行
うＩＦ制御装置のみを有し、ＩＦボードとデータ転送を
行う。ハードウェアによるディスクアレイのアクセス制
御方式の場合は、増設ボードは制御ハードウェア、例え
ばプロセッサやメモリを有する。このとき、ディスク装
置の接続方式が直列的か並列的かによらず、増設ボード
とＩＦボードとのコネクタは、常に並列的接続の場合と
同数の論理的コネクタを含む。したがって、増設ボード
の種類にかかわらず、ＩＦボードと増設ボード間のコネ
クタは、物理的には単一であるが、論理的には１つの内
部バスコネクタと複数のディスク用ＩＦコネクタの集合
体として構成される。

【００１４】さらに、ＩＦボードと増設ボード間のコネ
クタには、増設ボードの種類判別用ピンが備えられてお
り、これにより判明した増設ボード種類をホストコンピ
ュータ上のソフトウェアに通知する手段を有する。

【００１５】そして、ＩＦボードとディスク装置との接
続は固定とし、ＩＦボード上の増設ボードを差し替える
ことで、自動的にディスク装置の接続が切り替わるよう
に構成される。

【００１６】

【作用】本発明では、ディスクアレイのアクセス制御方
式が異なり、本来であればディスク装置への接続方式も
異なる場合においても、同一なディスク接続方式を提供
し、ディスク装置の接続変更を不要にできる。

【００１７】例えば、ソフトウェアによるディスクアレ
イのアクセス制御方式を用いて、かつ各ディスク装置を
１つのディスクＩＦライン上に直列的に接続する場合
は、増設ボード上の制御装置としては、内部バスＩＦと
ディスクＩＦの変換を行う１つのＩＦ制御装置のみを有
する。この増設ボード上では、１つのＩＦ制御装置と複
数の増設ボード用ディスクＩＦコネクタが直列接続され
ており、増設ボード用ディスクＩＦコネクタの部分で、
論理的に複数のディスク装置用にコネクタが構成されて
いる。

【００１８】また例えば、ハードウェアによるディスク
アレイのアクセス制御方式を用いて、かつディスク装置
を複数ディスクＩＦで並列的に接続する場合は、増設ボ
ード上の制御装置としては、複数のＩＦ制御装置と、ア
クセス制御ハードウェアとを有する。この増設ボードは
複数のＩＦ制御装置を有するため、増設ボード用ディス
クＩＦコネクタの部分で、論理的に上記例と同数のディ
スク装置用コネクタが構成されている。

【００１９】したがって、ＩＦボードから見ると、増設
ボードの種類にかかわらず同数のディスク装置用コネク
タを有するので、このコネクタを物理的に延長しディス
ク装置に接続しておけば、ディスクアレイのアクセス制
御方式を切り替える際の接続ケーブルの差し替えが不要
になる。このとき、ＩＦボードと増設ボード間のコネク
タに設置した増設ボード種類判別用ピンにより判明した
増設ボード種類を、ホストコンピュータ上の制御ソフト
ウェアに通知し、制御ソフトウェアはディスクアレイの
アクセス制御方式に応じてホストコンピュータ上での制
御を自動的に切り替える。また、ディスクアレイのアク
セス制御方式については種々あるが、ＩＦボードと増設
ボード間の論理的なディスクＩＦコネクタ数を常に同数
としておくことで、ボードの差し替えのみでより高性能
な制御を行うディスクアレイシステムに移行することが
できる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。まず、本発明の実施例の説明に先立ち、従来のディ
スクアレイ装置とホストコンピュータとの接続方法につ
いてを、図７および図８を用いて説明する。

【００２１】図７において、ホストコンピュータの内部
バス５とＩＦボード１とは、内部バスコネクタ５１，１
５で接続される。ＩＦボード１と複数のディスク装置２
１〜２４との接続には、一般的なディスクＩＦ、例えば
ＳＣＳＩ（ Small ComputerSystem Interface）が用い
られる。ＩＦボード１上のＩＦ制御装置であるＳＣＳＩ
チップ１１によって、内部バスＩＦからＳＣＳＩにＩＦ
が変換され、ＳＣＳＩコネクタ１２，３１，３１２〜３
４２，２１１〜２４１および接続ケーブル４１〜４４を
用いてデイジーチェーン接続される。このようにＩＦボ
ード１上のディスク用のコネクタ１２が１つの場合に
は、接続するＩＦラインが１本のため、接続するディス
ク装置数が増加するとＩＦのスループットの限界に達
し、システムスループットのボトルネックとなる状況が
増加することが考えられる。この問題を解決するため
に、ディスク用コネクタを複数持つＩＦボードを用いる
方法がある。図８にその構成を示す。

【００２２】図８に示すＩＦボード１は、複数のＳＣＳ
Ｉチップ１１１〜１１４と、このＳＣＳＩチップ数と同
数のディスク用ＳＣＳＩコネクタ１２１〜１２４を有す
る。これらのコネクタ１２１〜１２４とＳＣＳＩコネク
タ３１１〜３４１、接続ケーブル４１〜４４、ＳＣＳＩ
コネクタ３１２〜３４２，２１１〜２４１を用いて、Ｉ
Ｆボード１とディスク装置２１〜２４とが並列的に接続
される。このように各ディスク装置に独立した接続ケー
ブル４１〜４４が接続され、各々独立したＳＣＳＩチッ
プ１１１〜１１４に接続されているので、ＩＦがボトル
ネックとなる状況は減少し、システムスループットを向
上させることができる。また、図８で破線のブロックで
示すように、ディスクアレイのアクセス制御をハードウ
ェアで行うための制御装置１４を、ＩＦボード１上に持
たせ、ディスクアレイ特有の制御に伴うオーバーヘッド
を減少させた高性能のＩＦボードを構成することも可能
である。

【００２３】このように種々のディスクアレイのアクセ
ス制御方式に基づいたＩＦボードを用意することが可能
であるが、従来はアクセス制御方式を変更する場合は、
ＩＦボード１の差し替えと同時に、ＩＦボード１とディ
スク装置２１〜２４との接続も変更しなければならな
い。具体的には、図７の状態から図８の状態に移行させ
るためには、図７で示したデイジーチェーン接続してい
る接続ケーブル４１〜４４を全て接続し直す必要があ
る。すなわち、接続ケーブル４１〜４４を全て取り外
し、図８に示したＩＦボード１に対して、各ディスク装
置２１〜２４を並列的に接続し直す必要がある。このた
め、ディスクアレイ装置を構成する複数のディスク装置
が１つの筐体内に内蔵されている場合は、ディスク装置
間の接続を変更するために筐体内でケーブルを接続し直
す必要があり、アクセス制御方式を切り替えるための作
業手順（手間）が増加する。また、すでにデータが格納
されているディスクアレイのアクセス制御方式を変更す
ると、変更したＩＦボードやホストコンピュータ上の制
御ソフトウェアが、ディスク装置内でのデータ構造を認
識できず、そのため新たにディスクをフォーマットして
データ構造を再構築する必要があるため、従来のデータ
を利用できなかった。

【００２４】続いて、本発明の第１実施例を図１〜図４
によって説明する。図１は本発明の第１実施例に係るデ
ィスクアレイシステムの構成図である。

【００２５】図１において、１はＩＦボード、５はホス
トコンピュータの内部バス、６，７，８は増設ボード、
２１，２２，２３，２４はディスク装置である。ＩＦボ
ード１は、内部バス５と内部バスコネクタ５１，１５を
通じて接続される。内部バス５には、ホストコンピュー
タのＣＰＵ５２とメモリ５３が接続され、メモリ５３上
にはＯＳやデバイスドライバといった制御ソフトウェア
５４がロードされている。ＩＦボード１上には、内部バ
スコネクタ１５と接続されたバスコントローラ１４、バ
スコントローラ１４とそれぞれ接続された増設ボード用
の内部バスコネクタ１３、およびディスクアレイのデー
タ構造を記録するための記録手段１６が設けられてお
り、内部バスコントローラ１４により、ホストコンピュ
ータ側の内部バス５と増設ボードを信号的に切り放して
いる。そのため、内部バス線の引きまわしによるバス長
の不足等の諸問題は発生しない。なお、記録手段１６は
不揮発性のＲＡＭなどで構成され、ディスクアレイのデ
ータ構造、例えばディスクアレイのレベル、ストライピ
ングサイズ、パリティデータの格納場所などを記録して
おく。

【００２６】また、ディスクアレイ（ディスクアレイ装
置）を構成する複数のディスク装置２１〜２４は、ＳＣ
ＳＩコネクタ２１１〜２４１，１６１〜１６４、接続線
４１〜４４を通じて、ＩＦボード１上の各ＳＣＳＩコネ
クタ１１１〜１１４に、固定的に接続されている。本発
明では、例えばディスク装置２１〜２４の接続を直列的
から並列的に変更する場合でも、ＩＦボード１とディス
ク装置２１〜２４との接続を変更する必要がないように
構成されている。そのため、ディスク装置の接続形式を
使用者が意識することなく、使用者による接続変更作業
が不要になる特徴がある。各接続線４１〜４４は、ディ
スク装置２１〜２４がホストコンピュータと別筐体に構
成されている場合は、通常の接続ケーブルである。この
ときディスク装置２１〜２４は個別筐体でも、一体筐体
型の何れでもよい。また、ＳＣＳＩコネクタ１６１〜１
６４は、ＩＦボード１上に実装しても、ホストコンピュ
ータに直接取り付けても何れの構成でもよい。ホストコ
ンピュータとディスク装置２１〜２４が同一筐体のサー
バ型である場合は、ケーブルでなく単なる信号線でもよ
い。

【００２７】なおまた、ＩＦボード１は、増設ボード
６，７，８と接続するためのコネクタ１０を有し、この
コネクタ１０は、内部バスコネクタ１３と、ＳＣＳＩコ
ネクタ１１１〜１１４と、増設ボード種類判別手段１０
１とで構成される。図１に示した本実施例においては、
ＳＣＳＩコネクタ１１１〜１１４が、増設ボード用ＳＣ
ＳＩコネクタと、これに接続されたディスク装置用ＳＣ
ＳＩコネクタとを物理的に一体化したもので構成されて
いる。

【００２８】次に、増設ボード６，７，８の説明に移
る。増設ボード６，７，８はＩＦボード１上に接続され
るボードで、コネクタ形状は全て同一である。

【００２９】増設ボード６は、ソフトウェアによるディ
スクアレイのアクセス制御（以下、ソフトアレイと称
す）方式の場合に使用される。ＩＦボード１との接続に
用いられる増設ボード６のコネクタ６０は、ＳＣＳＩコ
ネクタ６２１〜６２４と、内部バスコネクタ６３と、増
設ボード種類判別手段６０１とにより構成される。増設
ボード（ソフトアレイ用ボード）６上では、内部バスコ
ネクタ６３とＳＣＳＩチップ６１が接続され、このＳＣ
ＳＩチップ６１とＳＣＳＩコネクタ６２１〜６２４がデ
イジーチェーン接続されている。ここで重要なのは、増
設ボード６のＳＣＳＩコネクタ数を、増設ボード７，８
のＳＣＳＩコネクタ数と同一とすることである。ＳＣＳ
Ｉコネクタ数は図１では４個となっているが、増設ボー
ド７，８のＳＣＳＩコネクタ数と同じであれば、４個で
ある必要はなく、任意の複数個とすることが可能であ
る。この増設ボード６を用いる場合には、ディスクアレ
イ装置のアクセス制御は、ホストコンピュータ上の制御
ソフトウェア５４で行われる。

【００３０】増設ボード７は、上記したソフトアレイ方
式の場合で、かつ、ディスク装置の接続方式を並列的に
する場合に使用され、複数のＳＣＳＩチップ７１１〜７
１４を有するボード（マルチＳＣＳＩソフトアレイ用ボ
ート）である。ＩＦボード１との接続に用いられる増設
ボード７のコネクタ７０は、ＳＣＳＩコネクタ７２１〜
７２４と、内部バスコネクタ７３と、増設ボード種類判
別手段７０１により構成される。そして、増設ボード７
上では、内部バスコネクタ７３と各ＳＣＳＩチップ７１
１〜７１４が接続され、各ＳＣＳＩチップ７１１〜７１
４は、各々対応するＳＣＳＩコネクタ７２１〜７２４に
独立して接続されている。この増設ボード７を用いる場
合にも、ディスクアレイ装置のアクセス制御は、ホスト
コンピュータ上の制御ソフトウェア５４で行われる。

【００３１】増設ボード８は、ハードウェアによるディ
スクアレイのアクセス制御（以下、ハードアレイと称
す）方式の場合に使用される。このため、増設ボード
（ハードアレイ用ボード）８には、データストライピン
グ、パリティ生成といった制御を行うＭＰＵ８４と、そ
の制御に必要なキャッシュ８５と、複数のＳＣＳＩチッ
プ８１１〜８１４が設けられる。ＩＦボード１との接続
に用いられる増設ボード８のコネクタ８０は、ＳＣＳＩ
コネクタ８２１〜８２４と、内部バスコネクタ８３と、
増設ボード種類判別手段８０１により構成される。そし
て、増設ボード８上では、内部バスコネクタ８３に、Ｍ
ＰＵ８４、キャッシュ８５、各ＳＣＳＩチップ８１１〜
８１４がそれぞれ接続され、ＳＣＳＩチップ８１１〜８
１４は、各々対応するＳＣＳＩコネクタ８２１〜８２４
に独立して接続されている。ここで、この増設ボード８
を用いる場合には、ディスクアレイ装置のアクセス制御
は、増設ボード８のＭＰＵ８４で行われる。なおここで
は、増設ボード８のＭＰＵ８４に、データストライピン
グ、パリティ生成を行わせるものとしているが、ＭＰＵ
８４は必ずしも全てのアクセス制御を行う必要はなく、
例えば増設ボード８上でパリティ生成のみを行い、デー
タストライピングはホストコンピュータ上の制御ソフト
ウェア５４で行う、というようにソフトウェアとハード
ウェアで制御を分担する混成構成（ハイブリッドアレイ
用ボード）とすることも可能である。

【００３２】このように増設ボードを数種類用意するの
は、一般的に、マルチＩＦ（マルチＳＣＳＩ）構成とし
たり、ハードウェアで処理を行うと、処理速度が向上す
るためである。より高性能なディスクアレイシステムを
必要とする場合、ソフトアレイから、マルチＩＦソフト
アレイ、またはハイブリッドアレイ、またはハードアレ
イへと切り替えることが考えられる。このようにディス
クアレイ装置のアクセス制御方式を変更したい場合に
は、増設ボードを差し替えることで対処する。このと
き、各ディスク装置２１〜２４はＩＦボード１に接続し
たままであるので、使用者がディスク装置の接続方式を
意識する必要がない。なお、増設ボードの種類は上述で
説明した３種類だけでなく、ディスクアレイ装置のアク
セス制御方式とディスク装置の接続方式の組合せによ
り、他の方式の増設ボードを構成することも可能であ
る。例えば、ハードウェアによるディスクアレイアクセ
ス制御を行うディスク直列接続構成用の増設ボードが考
えられる。

【００３３】本発明では、ＩＦボード１は、ディスクア
レイのアクセス制御方式の如何にかかわらず常に同一の
ものが使用されるので、ＩＦボード１内の記録手段１６
に記録されたデータ構造の情報は、増設ボード６，７，
８を差し替えた場合にも参照することができる。したが
って、増設ボードの種類が変更された場合でも、増設ボ
ードとホストコンピュータの制御ソフトウェアに、ディ
スクアレイのデータ構造の情報を通知でき、その情報に
基づいてアクセス制御を行うことで、ディスクの再フォ
ーマットやデータの再構築が不要になり、差し替えた増
設ボードの制御方式を用いてデータにアクセス可能であ
る。

【００３４】また、ＩＦボード１の前記バスコントロー
ラ１４は、信号形式の変換は行わなずいわゆるバッファ
として機能するが、この構成にこだわる必要はなく、Ｉ
Ｆボード１と増設ボード６，７，８とのデータ転送は、
異なるＩＦを用いてもよい。すなわち、図１に示したバ
スコントローラ１４を独自ＩＦに変換するＩＦ変換器と
し、かつ、前記コネクタ１３を変換した独自ＩＦ用コネ
クタとして構成してもよい。そして、上記のＩＦ変換器
によって、内部バスの種類、例えばＥＩＳＡ（Enhanced
Industry Standard Architecture ），ＭＣＡ（Micro
Channel Architecture），ＰＣＩ（Peripheral Connect
Interface）等の仕様の違いを吸収させ、同一のＩＦで
各増設ボードとデータ転送を行うようにしてもよい。こ
のように構成すれば、増設ボード６，７，８は、内部バ
ス種類の如何にかかわらず、増設ボード上のＩＦ制御手
段やディスクアレイ制御手段に、同一のものを使用可能
である。したがって、内部バス種類毎のＩＦボードを用
意すれば、増設ボード上の制御部は新たに設計・製作す
る必要がなく、異なる内部バス仕様に合わせ別個のボー
ドを製作するのに比べ、開発・製造コストを抑えること
ができる。

【００３５】ここで、ディスクアレイ装置のアクセス制
御方式を切り替える場合には、前記した増設ボードの差
し替えと同時に、ホストコンピュータ上の制御ソフトウ
ェアを変更しなければならない。次に、図２を用いて制
御ソフトウェアの構成と動作を説明する。

【００３６】図２は、本実施例におけるホストコンピュ
ータのメモリ上でのソフトウェア構成を示している。ア
プリケーション１０１０が最上位に位置し、ユーザとの
直接的なＩＦを行う。アプリケーション１０１０の下位
にＯＳカーネル・ファイルシステム１０２０が位置し、
ファイルシステムを制御している。さらにその下位にア
レイドライバ１０３０があり、ディスク装置と直接アク
セスを行う。ディスクアクセス要求の発生時は、まずア
プリケーション１０１０がＯＳカーネル・ファイルシス
テム１０２０にシステムコールを発行する。ＯＳカーネ
ル・ファイルシステム１０２０からは、通常の単体ディ
スクと同一のアクセス要求がデバイスドライバに発行さ
れる。これによって、アレイドライバ１０３０が、ＯＳ
カーネル・ファイルシステム１０２０からの要求を各デ
ィスク装置への要求に変換し、実際の複数ディスク装置
へアクセス要求を発行する。したがって、アレイドライ
バ１０３０はディスクアレイのアクセス処理とデバイス
ドライバから構成され、制御方式によってソフトアレイ
用ドライバ１０３１、マルチＩＦソフトアレイ用ドライ
バ１０３２、ハイブリッドアレイ用ドライバ１０３３、
ハードアレイ用ドライバ１０３４等が用意される。前記
した増設ボード種類判別手段により判明した増設ボード
の種類が、ＯＳカーネル・ファイルシステム１０２０の
ドライバ選択部１０２５に通知されると、ドライバ選択
部１０２５が各アレイドライバ１０３１〜１０３４から
ボード種類に対応するドライバを選択する。これらのア
レイドライバは全てをメモリ上にロードする必要はな
く、使用中の増設ボード種類に対応するドライバのみを
ロードしておいてもよい。その場合、増設ボードを差し
替えるときに、同時に対応アレイドライバをメモリにロ
ードする必要がある。

【００３７】また、ホストコンピュータ側のメモリ上で
のソフトウェア構成としては図３に示す構成も考えられ
る。図２に示した例では、ＯＳカーネル・ファイルシス
テムはなんら変更されていなかったが、図３に示した例
では、ＯＳカーネル・ファイルシステム１０２０に、デ
ィスクアレイ制御用仮想ファイルシステム１０２１〜１
０２４を含むものとなっている。これにより、本例では
ＯＳカーネル・ファイルシステム１０２０から見たディ
スク装置の認識が異なり、ＯＳカーネル・ファイルシス
テム１０２０は、ディスクアレイを複数ディスク装置の
集合として認識しつつディスクアレイのアクセス制御を
行うようになっている。図２の例とは、どのソフトウェ
アレベルでディスクアレイのアクセス制御を行うかの差
があるだけで、図２の例と同様、増設ボード種類判別手
段により判明した増設ボードの種類がＯＳカーネル・フ
ァイルシステム１０２０のドライバ選択部１０２５に通
知され、ドライバ選択部１０２５が各アレイドライバ１
０３１〜１０３４からボード種類に対応するドライバを
選択する。

【００３８】次に、図４を用いて、本実施例におけるＩ
Ｆボード１と増設ボード６（もしくは７または８）とを
接続するコネクタの１例について説明する。ＩＦボード
１は、マザーボード５０の内部バス５と内部バスコネク
タ５１，１５を通じて接続され、また、各ディスク装置
２１〜２４との接続線４１〜４４を有している。内部バ
スコネクタ５１，１５は内部バスの仕様に基づき規定さ
れたものであり、ＩＦボード１も標準ボードのサイズで
ある。ＩＦボード１の中心部には、増設ボードが接続さ
れるコネクタ１０が設置され、コネクタ６０（もしくは
７０または８０）を通じ増設ボードがＩＦボード１と平
行な形で接続される。このようにＩＦボード１と増設ボ
ードとを平行に配置することで、増設ボードが隣に接続
した拡張ボードと干渉するのを防ぎ、占有するスペース
を減らすことができる。

【００３９】続いて、コネクタ１０，６０（７０，８
０）のコネクタピン配置を説明する。コネクタは、ＳＣ
ＳＩ用データピン５０１〜５０４、内部バス信号用デー
タピン５０５、増設ボード種類判別用ピン５０６、電源
ピン５０７で構成される。増設ボード種類判別用ピン５
０６は、例えば３本を用意し、増設ボード上で電気的に
ＬまたはＨレベルに接続するようにすれば、３ビットす
なわち８種類の増設ボードまで判別できる。判別したボ
ード種類はホストコンピュータ上の制御ソフトウェアに
通知され、先に説明したように自動的に制御ソフトウェ
アの切り替えが行われて、使用者がソフトウエアの切り
替えを意識する必要はない。

【００４０】本発明の第２実施例を図５を用いて説明す
る。ＩＦボード１のホストコンピュータＨＣへの実装を
考慮すると、内部バス５に接続するボードのサイズは規
格により決定しているため、ＳＣＳＩコネクタを必要数
だけＩＦボード１に取り付けることが困難な場合が考え
られる。そこで本実施例では、ＩＦボード１の複数のＳ
ＣＳＩコネクタ１１１〜１１４の各ディスク装置用ＳＣ
ＳＩコネクタ部分を単一コネクタ９１に統合し、接続ケ
ーブルも物理的には１本の接続ケーブル４とし、統合コ
ネクタ９１〜９４を介して、ディスクアレイ装置ＤＡと
接続するようにしている。なお、増設ボード６（もしく
は７または８）とのコネクタ１０の形状は、図１に示し
た第１実施例と同様である。ディスクアレイ装置ＤＡの
内部では、コネクタ９４から各ディスク装置２１〜２４
にコネクタ３１２〜３４２，２１１〜２４１を通じて接
続する。すなわち本発明では、ＩＦボード１と各ディス
ク装置との接続変更が不要であるので、複数ケーブルを
単一にまとめることができ、それによりボードへのディ
スク装置用ＳＣＳＩコネクタの実装を容易に可能にし、
さらにケーブル数を１本とすることで配線をより単純化
することができる。

【００４１】本発明の第３実施例を図６を用いて説明す
る。本実施例では、第１，第２実施例において常にホス
トコンピュータＨＣのマザーボードと接続された状態に
あったＩＦボードを、マザーボード５０と一体化して、
図１に示した内部バスコネクタ５１，１５を割愛し、図
１に示したＳＣＳＩコネクタ１１１〜１１４を含むコネ
クタ１０を、マザーボード５０に直接取り付けた構成と
している。本実施例では、増設ボードは、内部バスコネ
クタ１３を通じホストコンピュータの内部バス５と直接
接続される。斯様な構成の本実施例では、ＳＣＳＩコネ
クタ１１１〜１１４は、マザーボード５０に設置される
ので、ボードのサイズ的制約によるコネクタ数の限界を
解消することができる。さらに、マザーボード５０の内
部バスコネクタが省略でき、部品数、実装スペースを低
減可能である。本実施例においても、増設ボードの差し
替えのみでディスクアレイのアクセス制御を変更可能な
特徴には変化がない。

【００４２】なおこれまで説明した実施例において、デ
ィスクＩＦはＳＣＳＩを使用したが、本発明はこれに因
われるものではなく、ＳＣＳＩチップ及びＳＣＳＩコネ
クタを別のディスクＩＦ制御手段及びコネクタに変更す
ることによって、いかなるディスクＩＦを用いても本発
明は実施可能である。

【００４３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、増設ボー
ドを差し替えるだけという極めて簡単な作業手順で、デ
ィスク装置への接続ケーブルのつなぎ替えを必要とせず
に、ディスクアレイのアクセス制御方式及びディスク装
置接続形式が変更され、より高性能なディスクアレイシ
ステムを簡単・容易に構築することができる。また、制
御方式を切り替えた場合、差し替えたボードに対応した
制御ソフトウェアに自動的に切り替えられ、使用者が制
御ソフトウェアの切り替えを意識する必要がない。さら
に、増設ボードの種類が変更された場合でも、増設ボー
ドとホストコンピュータの制御ソフトウェアにディスク
アレイのデータ構造の情報を通知でき、その情報に基づ
いてアクセス制御を行うことで、ディスクの再フォーマ
ットやデータの再構築が不要になり、差し替えた増設ボ
ードの制御方式を用いてデータにアクセス可能となる。
総じて、より高性能なディスクアレイシステムへの切り
替えが、使用者に負担をかけずに簡単・容易に実現可能
となり、該種ディスクアレイシステムにあってその価値
は多大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るディスクアレイシス
テムの構成図である。

【図２】本発明の第１実施例において用いられる制御ソ
フトウェアの構成の１例を示す説明図である。

【図３】本発明の第１実施例において用いられる制御ソ
フトウェアの構成の他の１例を示す説明図である。

【図４】本発明の第１実施例によるＩＦボードと増設ボ
ード間のコネクタのピン配置の１例を示す説明図であ
る。

【図５】本発明の第２実施例に係るディスクアレイシス
テムの構成図である。

【図６】本発明の第３実施例に係るディスクアレイシス
テムの構成図である。

【図７】従来のディスクアレイシステムの１例の構成図
である。

【図８】従来のディスクアレイシステムの他の１例の構
成図である。

【符号の説明】

１ＩＦボード５内部バス６，７，８増設ボード２１，２２，２３，２４ディスク装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者兼田泰典神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マイクロエレクトロニクス機器開発研究所内 (72)発明者大枝高神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マイクロエレクトロニクス機器開発研究所内 (56)参考文献特開平３−158919（ＪＰ，Ａ) 特開平５−6247（ＪＰ，Ａ) 特表平２−500058（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06F 3/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】コンピュータシステムの外部記憶装置と
して用いるディスクアレイシステムであって、ホストコ
ンピュータと、ホストコンピュータ上のディスクアクセ
ス制御手段と、アレイ状に配置されたｎ個（ｎは２以上
の整数）のディスク装置により構成されたディスクアレ
イ装置と、ホストコンピュータの内部バスとｎ個のディ
スク装置とを接続する第１のボードと、単一コネクタに
よって前記第１のボードと接続される複数種類の第２の
ボードと、で構成され、前記ホストコンピュータ上のディスクアクセス制御手段
は、ディスクアレイアクセス制御方式に応じて制御方式
を切り替え可能とされ、前記第１のボードは、前記ｎ個のディスク装置とｎ本の
信号線で固定的に接続され、前記第２のボードは、１個のインターフェース制御手段
を有しｎ個のディスクインターフェース用コネクタと直
列的に接続される構成のボード、または、ｎ個のインタ
ーフェース制御手段を有しｎ個のディスクインターフェ
ース用コネクタと並列的に接続される構成のボード、ま
たは、ディスクアクセス制御装置およびｎ個のインター
フェース制御手段を有しｎ個のディスクインターフェー
ス用コネクタと並列的に接続される構成のボード、の何
れか１つを選択的に差し替えて使用するものとされ、前記第１のボードと前記第２のボード間の単一コネクタ
は、前記内部バスに接続するコネクタと、ｎ個のディス
クインターフェース用コネクタと、第２のボードの種類
判別手段と、によって構成され、前記ディスクインター
フェース用コネクタの数ｎは、前記第２のボードの種類
の如何によらず共通の一定数とされて、前記第２のボー
ドの種類判別手段により判別したボードの種類をホスト
コンピュータ上のディスクアクセス制御手段に通知し、
これによってディスクアレイアクセス制御方式を当該第
２のボードの種類に応じて自動的に切り替えるようにし
たことを特徴とするディスクアレイシステム。
【請求項２】請求項１記載において、ホストコンピュータで全てのディスクアレイアクセス制
御を行う前記第２のボードと、ホストコンピュータ上で
行うディスクアレイアクセス制御の一部または全てを専
用のハードウェアで行う構成とした前記第２のボードと
を用意し、必要とする性能に応じたディスクアレイアク
セス制御方式を、上記した２種の第２のボードの差し替
えに応じて、自動的に変更可能であ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。
【請求項３】請求項１記載において、前記ｎ個のディスクインターフェース用コネクタを１個
のコネクタに統合し、ｎ本の接続線を集合させた１本の
接続線を通じデータ転送を行い、前記統合した１個のコ
ネクタによって、ｎ個のディスク装置によって構成され
るディスクアレイ装置に接続す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。
【請求項４】請求項１記載において、前記第１のボードからｎ個の信号線を延長し、ホストコ
ンピュータにディスクインターフェース用コネクタを複
数ｎ個直接設置し、ｎ個のディスク装置と固定的に接続
することを特徴とする請求項１に記載のディスクアレイ
システム。
【請求項５】請求項１記載において、前記第１のボードをホストコンピュータのマザーボード
と一体化し、該マザーボード上に前記数種類の増設ボー
ドを選択的に接続可能な構成としたことを特徴とするデ
ィスクアレイシステム。
【請求項６】請求項１記載において、前記第１のボード上にインターフェース変換装置を具備
させ、前記第１のボードと前記第２のボードとを独自の
インターフェースを通じて接続し、該独自インターフェ
ースは内部バス仕様の如何にかかわらず一定のものにし
て、前記第２のボードがその内部バス仕様の如何にかか
わらず使用可能であ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。
【請求項７】請求項１記載において、前記第１のボード上にディスクアレイ装置のデータ構造
を記録する手段を具備させ、前記第２のボードを差し替
えた際に、ボード差し替え前のデータ構造をホストコン
ピュータの制御装置および第２のボードに通知すること
によって、ボード差し替え前のデータを再構築すること
なしに差し替え後の第２のボードの制御方式を用いてア
クセス可能なようにしたことを特徴とするディスクアレ
イシステム。
【請求項８】請求項１記載において、前記第１ボードと前記第２のボード間の単一コネクタに
備えられた前記第２のボードの種類判別手段は、複数の
判別用接触子で構成されて、該複数の判別用接触子のオ
ン／オフ状態の組合せで、第２のボードの種類を判別す
るようにされたことを特徴とするディスクアレイシステ
ム。