JP2917188B2

JP2917188B2 - アレイ型ディスクシステムにおける書き込み制御方式

Info

Publication number: JP2917188B2
Application number: JP4227320A
Authority: JP
Inventors: 聖志本田; 高大枝; 修司大野; 稔吉田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-08-26
Filing date: 1992-08-26
Publication date: 1999-07-12
Anticipated expiration: 2014-07-12
Also published as: JPH0675709A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータの外部記
憶システムに用いられる複数のディスク装置をアレイ状
に配置したアレイ型ディスクシステムにおける書き込み
制御方式に係り、特に、ＲＭＷ処理を最適化するように
したアレイ型ディスクシステムの書き込み制御方式に関
する。

【０００２】

【従来の技術】複数のディスク装置から構成される記憶
ディスクシステムにおいて、各ディスク装置に対し並列
なインタフェースを有し、上記インタフェース毎に同時
に複数のＩ／Ｏ要求を発行可能とすることにより、アク
セス時間の短い大規模な記憶ディスクシステムを構築す
ることができる。このディスクアレイシステムの概念は
既に開示されており、カリフォルニア大学バークレイ校
からは上記ディスクアレイの５つのレベルによる分類法
も与えられている。

【０００３】更に、上記分類法によるところの“レベル
４，５”におけるディスク装置へのアクセス方式につい
ても、各研究機関より開示されている。例えば、「レベ
ル４において、リードアクセスは並列性を達成するが、
ライトアクセスはパリティデータを含む旧データのＲＭ
Ｗ処理が必要であるため、パリティデータを一つのディ
スク装置に配置するレベル４では、ホストコンピュータ
からのライトアクセス要求はディスクアレイシステムに
おいてただ一件に限定される。」というようなものであ
る。このように、ストライピングサイズ単位でディスク
装置へのアクセス制御を行う“レベル４，５”では、Ｒ
ＭＷ処理の高速化／最適化が課題となっており、上記バ
ークレイ校発行の論文“Performance Consequences of
Parity Placement in Disk Arrays ”によれば、ＲＭＷ
処理について２通りの実現方式が提案されている。

【０００４】ここで、ホストコンピュータからのライト
アクセス要求発生時の従来技術によるＲＭＷアクセス制
御方式を、図５，６，７，８を用いて説明する。

【０００５】図５は、データアクセス領域を示す図であ
り、図中、１８がホストコンピュータからのアクセス対
象（アクセス要求）データ領域であり、１９がアクセス
非対象データ領域である。また、図６，７は、アレイ型
ディスクシステムのブロック図であり、第１の実現方式
によるＲＭＷ処理時のデータ転送フローを示している。
ここで、図６，７において、１はアレイ型ディスクシス
テム、２はホストインターフェースコントローラ部、３
は、メイン制御部（ＭＰＵ部）７とＤＭＡＣ（ダイレク
トメモリアクセスコントローラ）部８とデータバッファ
部９とパリティデータ生成部１０とを具備したディスク
システムコントローラ部（アレイコントローラ部）、４
はディスクインターフェースコントローラ部、５はディ
スク装置であり、６はホストコンピュータである。

【０００６】図５に示すように、＃２，＃３，＃４のデ
ィスク装置（ただし＃３はパリティデータ）に分散され
たアクセス対象データ領域１８に対するライトアクセス
要求が発生した場合、第１の実現方式によれば、１．アレイコントローラ部３は、ホスト６からのＩ／Ｏ
要求が＃２，３，４のディスク装置に分散されるアクセ
ス対象データ領域１８に対するライトアクセス要求であ
ることを認識し、旧データ（旧パリティデータを含む）
をリードする。該旧データはパリティデータ生成部１０
に入力され、また、ホスト６からのライトデータ（新デ
ータ）はデータバッファ部９とパリティデータ生成部１
０とに入力される。２．パリティデータ生成部１０に入力された上記旧デー
タと新データとから生成された新パリティデータと、デ
ータバッファ部９の新データとを各々対応する＃２，
３，４のディスク装置にライトする。

【０００７】以上のＲＭＷ処理を実行することにより、
アレイ型ディスクシステムにおいてパリティグループを
構成するストライピングデータの整合性と冗長性を確保
するライトアクセス処理を完了する。

【０００８】また、第２の実現方式によれば、１．アレイコントローラ部３は、ホスト６からのＩ／Ｏ
要求が＃２，３，４のディスク装置に分散されるアクセ
ス対象データ領域１８に対するライトアクセス要求であ
ることを認識し、アクセス非対象データ領域１９の非対
象データ（旧パリティデータを含まない）をリードす
る。該非対象データはパリティデータ生成部１０に入力
され、ホスト６からのライトデータ（新データ）はデー
タバッファ部９とパリティデータ生成部１０とに入力さ
れる。２．パリティデータ生成部１０に入力された上記非対象
データと新データとから生成された新パリティデータ
と、データバッファ部９の新データとを各々対応する＃
２，３，４のディスク装置にライトする。

【０００９】以上のＲＭＷ処理を実行することにより、
アレイ型ディスクシステムにおいてパリティグループを
構成するストライピングデータの整合性と冗長性を確保
するライトアクセス処理を完了する。

【００１０】しかし、これらは図５に示すような単一ロ
ー（列）内のデータへのアクセスについてのみ考慮され
たものであり、複数ローにまたがるデータ領域へのアク
セスについては考慮されていない。

【００１１】すなわち、図２に示すような複数ローにま
たがるアクセス領域に対してライト要求が発生した場
合、図２中のデータ転送開始／終了部についてそれぞれ
ＲＭＷ処理が必要となるが、その処理方式の最適化につ
いては論じられていない。また、データファイルの局所
管理ユーザアプリケーションの多様化に伴い、このＲＭ
Ｗ処理方式の選択がディスクアレイ処理性能に大きく影
響することが予想される。

【００１２】上記した複数ローにまたがるアクセス領域
に対しライトアクセス要求が発生した場合、以下のディ
スクアクセス制御方式によってライトアクセスの実現が
可能である。

【００１３】．開始／途中／終了部毎にライトコマン
ド発行ａ開始部についてＲＭＷｂ途中部についてライトｃ終了部についてＲＭＷ．開始／途中部のライトコマンド共通化ａ開始部についてリードｂ開始／途中部についてライトｂ終了部についてＲＭＷ．開始／終了部のリードコマンド，全体のライトコマ
ンドの共通化ａ開始／終了部についてリードｂ開始／途中／終了部についてライトここで、が従来技術を忠実に実行する処理方式であ
り、，による処理方式はシステムコントローラ部と
ディスク装置間とのインタフェースプロトコル処理の高
速化を考慮した応用例である。図８は、各ＲＭＷ処理方
式におけるインタフェースプロトコル処理フローを示す
図であり、図８の（ａ）が上記ディスクアクセス制御方
式実行時のインタフェースプロトコル処理フロー、図
８の（ｂ）が上記ディスクアクセス制御方式実行時の
インタフェースプロトコル処理フロー、図８の（ｃ）が
上記ディスクアクセス制御方式実行時のインタフェー
スプロトコル処理フローをそれぞれ示している。

【００１４】このとき、アレイコントローラ部３がディ
スク装置５に対する最大コマンド発行件数はが５件，
が４件，が２件となり、図８の（ａ），（ｂ），
（ｃ）に示すように、インタフェースプロトコル処理回
数の差がアレイ型ディスクシステム処理性能に影響を及
ぼすことが判る。ただし、ライトアクセス性能は、デー
タサイズ，ストライピングデータの分散状況等を要因と
しコマンド発行件数はその要因の一つでしかないため、
コマンド発行件数からのみライトアクセス性能を算出す
ることは無駄である。

【００１５】以上のように、従来技術はＲＭＷ処理の実
現方式を提案するもので、ＲＭＷ処理性能の向上につい
て十分考慮されたものではなかった。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】つまり、従来技術はＲ
ＭＷ処理の実現方式を提案するものであり、該ＲＭＷ処
理の高速化を実現する制御方式を提案するものではなか
った。

【００１７】すなわち、上記従来技術ではホストコンピ
ュータからのライトアクセス要求に伴うＲＭＷ処理が、
複数ローにまたがるデータ領域で必要となるようなアク
セスが生じた場合、ディスク装置制御部が各ディスク装
置に対するコマンド発行件数はその処理方式により異な
り、コマンド発行に関するインタフェースプロトコル処
理時間がアレイ型ディスクシステム性能に大きく影響す
ることが予想される。また、上記従来技術の応用例で、
インタフェースプロトコル処理発生回数の低減を実現す
る前記した“開始／終了部のリードコマンド及び全体の
ライトコマンドの共通化”、により該処理時間の短縮は
可能となるが、途中部の転送データのサイズが大きくな
ると、データ転送時間がインタフェースプロトコル処理
時間より長く要してしまう場合が存在する。

【００１８】以上のように、ディスクアレイシステムに
おけるＲＭＷ処理性能を向上するためには、該処理性能
を決定する要因であるコマンド発行件数，転送データ長
等の複数の要因について考慮する必要がある。しかし、
先述のように従来技術ではその実現方式についてのみ提
案するものであり、これらの要因によるアレイ型ディス
クシステムにおけるＲＭＷ処理性能の向上については考
慮されていなかった。

【００１９】本発明の目的は、ディスクアレイシステム
におけるＲＭＷ処理性能を決定すると考えられる要因に
対処するため、複数のＲＭＷ処理方式を用意し、ホスト
コンピュータからのＩ／Ｏ要求情報より最適な処理方式
を選択して、ＲＭＷ処理の最適化を実現することにあ
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるアレイ型ディスクシステムにおける書
き込み制御方式においては、アレイ型ディスクシステム
がディスク装置に対しコマンド発行件数，コマンド実行
手順等の異なる複数のＲＭＷ処理方式を有し、上記複数
のＲＭＷ処理方式の中から適当な処理方式を選択するＲ
ＭＷ処理選択部、及び該ＲＭＷ処理選択部を制御する制
御情報である選択情報を生成する選択情報生成部を有
し、前記ＲＭＷ処理性能の向上を実現するものである。

【００２１】本方式においては、前記複数のＲＭＷ処理
方式から適当な処理方式を選択するため、アレイ型ディ
スクシステムはホストコンピュータからのＩ／Ｏ要求情
報より要求転送データ長を検出し、該データ転送に要す
るデータ転送処理時間とインタフェースプロトコル処理
時間との比較結果より、選択情報を生成する。そして、
この選択情報から大容量データ転送に適するＲＭＷ処理
方式もしくは小容量データ転送に適したＲＭＷ処理方式
を選択することにより、ＲＭＷ処理性能の向上を実現す
るものである。

【００２２】また、本方式においては、アレイ型ディス
クシステムはＲＭＷ処理領域を検出し、該アクセス領域
の分散状況を選択情報とし、個々のアクセス領域分散状
況に適したＲＭＷ処理方式を選択することにより、ＲＭ
Ｗ処理性能の向上を実現するものである。

【００２３】本方式を実施するアレイ型ディスクシステ
ムの構成例としては、ＲＭＷアクセス発生時ディスク装
置に対してコマンド発行件数の異なる複数のＲＭＷ処理
方式を設け、ホストコンピュータから発行されるＩ／Ｏ
要求から、要求転送データ長を検出する転送データ長検
出手段，ＲＭＷ処理領域を検出するＲＭＷ処理領域検出
手段，磁気ヘッドの位置を検出する磁気ヘッド位置検出
手段を設け、更に、上記した各手段による検出結果を入
力情報とし前記複数のＲＭＷ処理の中から最適な処理方
式を選択するＲＭＷ処理選択部を設けることにより、デ
ィスクアレイ特有の処理であるＲＭＷ処理の高速化を実
現する構成とする。

【００２４】また、本方式においては、複数の検出情報
から選択制御情報を生成することにより更にＲＭＷ処理
の最適化を行うことが可能である。更にまた、複数の検
出情報から選択制御情報を生成する際、検出情報に優先
順位を付けることも可能である。

【００２５】

【作用】ディスクアレイシステムは、ディスク装置に対
してコマンド発行件数，コマンド実行手順等の異なる複
数のＲＭＷ処理方式を有し、以下の処理により上記複数
の処理方式の中から最適な処理方式を選択することによ
って、該ＲＭＷ処理性能の向上を実現するものである。

【００２６】すなわち、選択情報生成部では、ホストコ
ンピュータからのＩ／Ｏ要求情報より要求転送データ
長，ＲＭＷ処理領域，磁気ヘッド位置を選択条件として
検出する。例えば、選択情報を要求転送データ長とする
場合、大容量データ転送に適したリード処理を２回の独
立したリードコマンドで実現するＲＭＷ処理方式、もし
くは小容量データ転送に適したリード処理を１回のリー
ドコマンドで実現するＲＭＷ処理方式の選択をする。

【００２７】ＲＭＷ処理選択部では、上記選択情報を入
力情報とし前記複数のＲＭＷの中から最適な処理方式を
選択する。

【００２８】ディスクＩ／Ｏ要求情報生成部では、選択
条件によりディスク装置に対してしてコマンド発行件
数，コマンド時実行手順等を最適化したＲＭＷ処理を実
現するべくディスクＩ／Ｏ要求情報を生成する。

【００２９】また、ＲＭＷ処理領域を選択情報とする場
合、上記要求転送データ長からディスク装置におけるデ
ータ格納領域を検出し、該データ格納領域からＲＭＷ処
理の最適化を行う。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。図１は本発明の１実施例に係るアレイ型ディス
クシステムのブロック図であり、その基本構成は前記し
た図６，７と同様である。図１において、１はアレイ型
ディスクシステムで、ホストインタフェースコントロー
ラ部２，アレイコントローラ部（ディスクシステムコン
トローラ部）３，ディスクインタフェースコントローラ
部４，ディスク装置５によって構成されている。また、
６はホストコンピュータである。

【００３１】上記ホストインタフェースコントローラ部
２は、ホストコンピュータ６と接続され、ホストコンピ
ュータ６とアレイ型ディスクシステム１間とのＩ／Ｏ制
御を行う。なお、図１においては、ホストコンピュータ
６並びにホストインタフェースコントローラ部２は１個
のみを図示しているが、アレイ型ディスクシステム１
は、実際には複数のホストインタフェースコントローラ
部２を有しており、複数のホストコンピュータ６からア
クセス可能となっている。また、アレイコントローラ部
３は、演算処理等を行うＭＰＵ部（メイン制御部）７，
ホストコンピュータ６とデータバッファ部９間或いはデ
ィスク装置５とデータバッファ部９間のデータ転送を制
御するＤＭＡＣ(ダイレクトメモリアクセスコントロー
ラ)部８，冗長情報であるパリティデータを生成するパ
リティデータ生成部１０，データバッファ部９等から構
成されていて、ホストコンピュータ６とディスク装置５
間のＩ／Ｏ制御や各種演算処理等を行う。また、複数設
けられたディスクインタフェースコントローラ部４は、
アレイ状に配設された複数のディスク装置５とそれぞれ
接続され、ディスク装置５とアレイコントローラ部３間
とのＩ／Ｏ制御を行う。

【００３２】本実施例においては、アレイコントローラ
部３のＭＰＵ部７は、前記したＲＭＷ処理を実現するに
あたりディスク装置に対するコマンド発行件数，コマン
ド発行手順等の異なる複数のＲＭＷ処理方式を有してお
り、ホストコンピュータ６からの１件のライトアクセス
要求に伴うＲＭＷ処理が、複数列にまたがるデータ格納
領域に対して必要となる場合においては、ホストコンピ
ュータ６からのＩ／Ｏ要求情報より最適なＲＭＷ処理方
式を選択可能とするべく選択情報を生成し、この選択情
報に基づき複数のＲＭＷ処理方式の中から選択された最
適な処理方式を実行させるようになっている。すなわ
ち、アレイコントローラ部３はホストコンピュータ６か
らのＩ／Ｏ要求情報より、例えば要求転送データ長を検
出し、該データ転送に要するデータ転送処理時間とイン
タフェースプロトコル処理時間との比較結果より、選択
情報を生成する。そして、選択情報から大容量データ転
送に適するＲＭＷ処理方式、もしくは小容量データ転送
に適したＲＭＷ処理方式等を選択する。

【００３３】ここで、アレイコントローラ部３の持つＲ
ＭＷ処理方式としては、例えば次のような方式が挙げら
れる。

【００３４】（ａ）ＲＭＷ処理時リードアクセスを必要
とする複数列にまたがるデータを、一回のリードコマン
ド発行によるリード処理により実現し、更にライトアク
セスが必要な複数列にまたがるデータを同様に一回のラ
イトコマンド発行によるライト処理により実現するＲＭ
Ｗ処理方式。

【００３５】（ｂ）ＲＭＷ処理時リードアクセスを必要
とする複数列にまたがるデータを、列毎に独立したリー
ドコマンド発行によるリードアクセス処理により実現
し、更にライトアクセスが必要な複数列にまたがるデー
タをそれぞれ一回のライトコマンド発行によるライトア
クセス処理により実現するＲＭＷ処理方式。

【００３６】（ｃ）ＲＭＷ処理時リードアクセスを必要
とする複数列にまたがるデータを、列毎に独立したリー
ドコマンド発行によるリードアクセス処理により実現
し、更にライトアクセスが必要な複数列にまたがるデー
タを一回のライトコマンド発行によるライトアクセス処
理により実現するＲＭＷ処理方式。

【００３７】（ｄ）ＲＭＷ処理時リードアクセスを必要
とする複数列にまたがるデータを、列数以下のリードコ
マンド発行によるリードアクセス処理により実現し、更
にライトアクセスが必要な複数列にまたがるデータを列
数以下のライトコマンド発行によるライトアクセス処理
により実現するＲＭＷ処理方式。

【００３８】（ｅ）ＲＭＷ処理を必要とする対象データ
に対して、同一列を構成する非対象データを用いてＲＭ
Ｗ処理を実現するリコンストラクション処理方式。

【００３９】また、アレイコントローラ部３は、ホスト
コンピュータ６から発行されるＩ／Ｏ要求から、要求転
送データ長を検出する転送データ長検出手段，ＲＭＷ処
理領域を検出するＲＭＷ処理領域検出手段，磁気ヘッド
の位置を検出する磁気ヘッド位置検出手段等を含む選択
情報生成部や、上記各手段による検出結果を入力情報と
し前記複数のＲＭＷ処理の中から最適な処理方式を選択
するＲＭＷ処理選択部等を、ソフトウェアによって具現
化される機能として具備しており、これによりＲＭＷ処
理の最適化を行うようにもなっている。さらに、上記複
数の検出情報の組合せから選択制御情報を生成すること
により、より一層のＲＭＷ処理の最適化を行うことも可
能となっている。あるいはまた、複数の検出情報の一つ
から選択制御情報を生成する際、検出情報に優先順位を
付けることも可能とされている。さらにまた、アレイコ
ントローラ部３は、ＲＭＷ処理領域を検出し、該アクセ
ス領域の分散状況を選択情報とし、個々のアクセス領域
分散状況に適したＲＭＷ処理方式を選択するようにもな
っている。

【００４０】図２は、その処理性能の向上を実現するデ
ータアクセス領域の１例を示す図である。図中、５は前
記ディスク装置、１１はストライピングサイズと呼ばれ
る任意のディスク装置へのアクセス単位、１２は列を構
成する全てのストライピングデータに対応する冗長デー
タであるパリティデータストライピング、１３はデータ
転送の対象データ、１４は対象データにおけるデータ転
送開始部、１５は同じくデータ転送途中部、１６は同じ
くデータ転送終了部であり、データ転送開始／終了部に
おいて、対象データは列を構成するすべてのストライピ
ングデータをアクセスしていない。なおここで、上記パ
リティデータストライピングは同一ディスク装置に固定
することも可能である。

【００４１】図３に、アレイコントローラ部３における
ＲＭＷ処理選択フローを示す。アレイ型ディスクシステ
ム１において、ホストコンピュータ６からのＩ／Ｏ要求
情報は、ホストインタフェースコントローラ部２を介し
てアレイコントローラ部３に転送され、このホストから
のＩ／Ｏ要求情報はアレイコントローラ部３において解
釈される。Ｉ／Ｏ要求情報は、Ｉ／Ｏ要求及び論理アド
レス情報，転送データ長情報等を有しており、アレイコ
ントローラ部３におけるＩ／Ｏ要求情報解釈に当たって
は、上記各情報についてもＩ／Ｏ要求と同時に解釈され
る。

【００４２】アレイコントローラ部３は、上記論理アド
レス情報とデータ転送長情報より、アレイ型ディスクシ
ステムを構成する各ディスク装置５におけるデータ格納
領域を検出する。ここでＩ／Ｏ要求がライト要求であ
り、更に図２に示すようにディスク装置の格納領域にお
いてデータ転送の開始／終了部が存在する領域へのアク
セスの場合、上記データ転送の開始／終了部においてＲ
ＭＷ処理が必要となる。

【００４３】本実施例においては、上記のようにデータ
転送の開始／終了部の複数列でＲＭＷ処理を必要とする
アクセス要求を検出した場合、前記複数のＲＭＷ処理方
式の中から最適な処理方式を選択するべく選択情報を生
成し、該選択情報によりＲＭＷ処理方式を最適化する。
更にアレイコントローラ部３において、上記選択された
ＲＭＷ処理方式にもとずき対象のディスク装置５に対す
るディスクＩ／Ｏ要求情報を生成する。このディスクＩ
／Ｏ要求情報は、ディスクインタフェースコントローラ
部４を介しディスク装置５に転送され、ディスク装置５
とアレイコントローラ部３と間でのＩ／Ｏ処理が実現さ
れる。

【００４４】以下に、転送データ長情報を選択条件とす
る場合について図４を用いて説明する。図４は、データ
転送の開始／終了部についてそれぞれリードアクセスを
必要とするＲＭＷ処理の実行時間をプロットしたもので
ある。図中、２４はデータ転送の開始／終了部のデータ
リードアクセスを１回のリードコマンドで、２５は２回
のリードコマンドで実現した場合である。なお、ライト
処理は１回のライトコマンドで実現している。同図から
判るように、データ転送長が短い場合にはリード処理を
１コマンドで実現する方が処理時間が短い。しかし、デ
ータ転送長がＡ以上になると逆にリード処理を２回のリ
ードコマンドで実現するほうが１回のリードコマンドで
実現するより処理時間が短くなっている。これは、転送
データの途中部のリード処理に要する処理時間がインタ
フェース処理時間よりも長くなるからである。

【００４５】そこで、データ転送長を選択条件とする本
例の場合、検出した転送データ長がＡよりも長ければリ
ード処理を２回のリードコマンドで実現するＲＭＷ処理
を、逆に短ければリード処理を１回のリードコマンドで
実現するＲＭＷ処理を選択するべくＲＭＷ処理選択制御
情報を生成し、ＲＭＷ処理選択部において該ＲＭＷ処理
選択制御情報と選択条件情報である転送データ長Ａとを
入力情報とし複数のＲＭＷ処理方式の中から適当な処理
方式を選択する。

【００４６】斯様にすることにより、データ転送長より
最適なＲＭＷ処理方式を選択し、処理性能の向上を実現
することができる。

【００４７】次に、上記したデータ転送長よりディスク
装置におけるデータ格納領域を指定することによってＲ
ＭＷ処理性能の向上を実現する例を図９を用いて説明す
る。本例は、ホストコンピュータからのデータ転送長に
よりディスク装置のデータの格納領域を指定するもので
ある。図９において、２６の格納領域Ａは、転送データ
長がディスク装置のブロックサイズの整数倍でディスク
アレイシステムにおける列を構成するデータサイズの整
数倍でない場合の格納領域、２７の格納領域Ｂは、転送
データ長がディスクアレイシステムにおける列を構成す
るデータサイズの整数倍の場合の格納領域をそれぞれ示
している。

【００４８】ホストコンピュータからディスク装置への
Ｉ／Ｏ要求は通常任意のブロックサイズを単位として実
現されており、ディスク装置においても任意のブロック
サイズにより格納データの管理を行っている。更に、デ
ィスクアレイシステムにおいては、ディスク装置におけ
るディスクブロックサイズと１つ以上のディスクブロッ
クから構成されるストライピングサイズと更にストライ
ピング列を構成するデータサイズとによりその管理が実
現される。ここで、ＲＭＷ処理を必要とするのは上記ア
レイ型ディスクシステムにおいてストライピング列を構
成するデータサイズ全体をアクセスしない場合、すなわ
ちデータ転送の開始／終了部が存在する場合である。

【００４９】しかし、ホストコンピュータからの転送デ
ータ要求長が、アレイ型ディスクシステムにおけるスト
ライピング列を構成するデータサイズの整数倍の場合で
も、ディスク装置におけるデータの格納領域の指定によ
って、データ転送の開始／終了部が存在してしまう場合
がある。

【００５０】そこで本例では、アレイ型ディスクシステ
ムにおいて、転送データ長によりデータの格納領域を選
択可能とするべく複数の格納領域を設け、ホストコンピ
ュータからのＩ／Ｏ要求情報の解釈時、その転送データ
長より上記アレイ型ディスクシステムにおける格納領域
を指定し、ＲＭＷ処理を不要とすることによりアレイ型
ディスクシステム性能の向上を実現するようにしてい
る。

【００５１】次に、磁気ヘッド位置を選択情報とする場
合の例を説明する。アレイ型ディスクシステムにおい
て、ＲＭＷ処理実行時にデータ転送開始／終了部のリー
ド処理を２回のリードコマンドで実現する場合、上記デ
ータ転送の開始／終了部のアクセス順によってその性能
に差が生じることが予想される。つまり、上記データ転
送の開始／終了部のアクセスに際して磁気ヘッドのシー
ク処理時間の最短化を図ることにより、ディスクアレイ
システムにおける性能向上が可能となる。ここで、シー
ク処理時間の最短化は、上記アクセス部のアクセス順の
制御により実現可能である。

【００５２】そこで本例では、アクセス要求の発生した
ディスク装置の個々の磁気ヘッド位置情報とアクセス要
求の発生した対象データの格納位置情報とを検出する位
置情報検出手段、及びアクセスのための磁気ヘッド移動
量を検出する磁気ヘッド移動量検出手段を設け、ホスト
コンピュータからのＩ／Ｏ要求受領時の磁気ヘッド位置
や所要移動量を検出し、データの転送開始／終了部にお
けるリードアクセス要求発行時に、磁気ヘッドのシーク
処理時間を最短化するべくディスクＩ／Ｏ要求情報発行
順を制御するようにしている。

【００５３】以上のように、磁気ヘッド位置を検出し、
ディスクＩ／Ｏ要求情報発行順を制御することによりデ
ィスクアレイシステム性能の向上が実現される。

【００５４】次に、ホストコンピュータからのＩ／Ｏ要
求情報よりアクセス対象データの格納領域を検出し、Ｒ
ＭＷアクセス領域の分散状況を選択情報とする例を図
２，１０を用いて説明する。図１０は、図２と同様に開
始部／終了部の複数列においてＲＭＷ処理を必要とする
アクセス領域を示す図である。

【００５５】前記図２の場合、＃３のディスク装置の開
始部／終了部の対象データをリードするためには２回の
リードコマンドをそれぞれの領域に対して発行するか、
１回のリードコマンドで途中部のデータを読み捨てる操
作が必要になる。しかし、上記ＲＭＷ処理を必要とする
開始部／途中部の非対象データにおいては、同一ディス
ク装置において開始部／終了部を含むものは無い。つま
り、上記アクセス領域へのＲＭＷ処理要求発生時にこれ
を非対象データ部を用いて実現すれば、１回のリードコ
マンドの発行で無駄な処理（２回のリードコマンドの発
行、途中部データの読み捨て等）を必要とすること無く
ＲＭＷ処理を実現することが可能となる。これに対し図
１０の場合、＃３のディスク装置の開始部／終了部のＲ
ＭＷ処理非対象データは複数ローにまたがっており、上
述の例とは逆に対象データに対してリードコマンドを発
行することによりＲＭＷ処理の最適化が可能となる。

【００５６】本例に依れば、ホストコンピュータからの
Ｉ／Ｏ要求情報より、格納領域の検出とＲＭＷアクセス
領域の分散状況の検出を行い、該ＲＭＷアクセス領域の
分散状況情報をＲＭＷ処理方式の選択情報とすることに
より、ＲＭＷ処理性能の向上が容易に実現される。

【００５７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、アレイ型
ディスクシステムがコマンド発行件数等の異なる複数の
ＲＭＷ処理方式をシステム内に有し、ホストコンピュー
タからのＩ／Ｏ要求情報より最適なＲＭＷ処理方式を選
択するための選択情報を生成可能とし、この選択情報に
よりＲＭＷ処理方式の選択を行う事が可能となる。又、
上記選択情報は複数生成可能であり、ＲＭＷ処理方式の
最適化にあたり複数の選択情報の組合せることも可能で
ある。

【００５８】そして、本発明を実施することにより、転
送データ長が大きければリード処理を２回のリードコマ
ンドで実現するＲＭＷ処理方式を、小さければリード処
理を１回のリードコマンドで実現するＲＭＷ処理方式を
選択可能とすることで、転送データ長に適した処理方式
によるＲＭＷ処理が選択実行される。例えば、ディスク
装置単位でのデータ転送処理時間がインタフェース処理
時間の２倍を要するようなライトアクセスがホストコン
ピュータから要求された場合、リード処理を２コマンド
で実現するＲＭＷ処理方式を選択することにより従来方
式の約３分の２の処理時間で実現可能となる。また、デ
ータ転送処理時間がインタフェース処理時間より短いラ
イトアクセスが要求された場合、リード処理を１回のリ
ードコマンドで実現するＲＭＷ処理方式を選択すること
により、２回のリードコマンドで実現する場合よりも一
回分のインタフェースプロトコル処理時間の高速化が可
能である。

【００５９】総じて本発明によれば、ホストコンピュー
タからのＩ／Ｏ要求情報よりその最適なＲＭＷ処理方式
が選択可能となり、アレイ型ディスクシステム性能の向
上を容易に実現可能とする効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係るアレイ型ディスクシス
テムを示すブロック図である。

【図２】ディスク装置におけるアクセス対象データの分
散状況の１例を示す説明図である。

【図３】アレイ型ディスクシステムにおいて本発明を実
施した場合の処理の流れを模式的に示す説明図である。

【図４】ＲＭＷ処理においてデータ転送の開始／終了部
のリードアクセスをそれぞれ１，２コマンドで実行する
場合のデータ転送長と処理時間との関係を示す説明図で
ある。

【図５】ディスク装置におけるアクセス対象データの分
散状況の１例を示す説明図である。

【図６】ＲＭＷ処理実行時のアレイ型ディスクシステム
を示すブロック図である。

【図７】ＲＭＷ処理実行時のアレイ型ディスクシステム
を示すブロック図である。

【図８】ＲＭＷ処理実行時のインタフェースプロトコル
処理の概要を示す説明図である。

【図９】ディスク装置におけるアクセス対象データの分
散状況の１例を示す説明図である。

【図１０】ディスク装置におけるアクセス対象データの
分散状況の１例を示す説明図である。

【符号の説明】

１アレイ型ディスクシステム２ホストインタフェースコントローラ部３アレイコントローラ部（ディスクシステムコントロ
ーラ部）４ディスクインタフェースコントローラ部５ディスク装置６ホストコンピュータ７ＭＰＵ部（メイン制御部）８ＤＭＡＣ部（ダイレクトメモリアクセスコントロー
ラ部）９データバッファ部１０パリティデータ生成部１１データストライピングサイズ１２パリティデータストライピング１３アクセス対象データ１４データ転送開始部１５データ転送途中部１６データ転送終了部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大野修司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)発明者吉田稔神奈川県小田原市国府津2800番地株式会社日立製作所小田原工場内 (56)参考文献特開平１−140326（ＪＰ，Ａ) 特開平２−236714（ＪＰ，Ａ) 特開平４−245352（ＪＰ，Ａ) 特開平４−370823（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06F 3/06 302 G06F 3/06 540 G11B 20/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】アレイ状に配置された複数のディスク装
置をもつアレイ型ディスクシステムを複数のホストコン
ピュータからアクセス可能とし、前記アレイ型ディスク
システムはホストコンピュータからのアクセス要求に応
じて複数のディスクインタフェースを介して複数のディ
スク装置にアクセスを行い、また、前記アレイ型ディス
クシステムはホストコンピュータから一つの或いは複数
のディスク装置として見える様に制御するディスク装置
制御手段を有し、前記ディスク装置へのアクセスは、ス
トライピングサイズとよばれる任意のサイズに分割再構
築されたアクセス単位によってディスク装置毎に実現さ
れるアレイ型ディスクシステムのための書き込み制御方
式であって、前記アレイ型ディスクシステムは、リードモディファイ
ライト(以下、ＲＭＷと称す)処理を実現するにあたり前
記ディスク装置に対するコマンド発行件数，コマンド発
行手順等の異なる複数のＲＭＷ処理方式を有し、ホスト
コンピュータからの１件のライトアクセス要求に伴うＲ
ＭＷ処理が、複数列にまたがるデータ格納領域に対して
必要となる場合において、ホストコンピュータからのＩ
／Ｏ要求情報より最適なＲＭＷ処理方式を選択可能とす
るべく選択情報を生成し、この選択情報に基づき前記複
数のＲＭＷ処理方式の中から選択された最適な処理方式
を実行するようにしたことを特徴とするアレイ型ディス
クシステムにおける書き込み制御方式。
【請求項２】請求項１記載において、前記複数のＲＭＷ処理方式の一つが、ＲＭＷ処理時リー
ドアクセスを必要とする複数列にまたがるデータを、一
回のリードコマンド発行によるリード処理により実現
し、更にライトアクセスが必要な複数列にまたがるデー
タを同様に一回のライトコマンド発行によるライト処理
により実現するものであることを特徴とするアレイ型デ
ィスクシステムにおける書き込み制御方式。
【請求項３】請求項１記載において、前記複数のＲＭＷ処理方式の一つが、ＲＭＷ処理時リー
ドアクセスを必要とする複数列にまたがるデータを、列
毎に独立したリードコマンド発行によるリードアクセス
処理により実現し、更にライトアクセスが必要な複数列
にまたがるデータをそれぞれ一回のライトコマンド発行
によるライトアクセス処理により実現するものであるこ
とを特徴とするアレイ型ディスクシステムにおける書き
込み制御方式。
【請求項４】請求項１記載において、前記複数のＲＭＷ処理方式の一つが、ＲＭＷ処理時リー
ドアクセスを必要とする複数列にまたがるデータを、列
毎に独立したリードコマンド発行によるリードアクセス
処理により実現し、更にライトアクセスが必要な複数列
にまたがるデータを一回のライトコマンド発行によるラ
イトアクセス処理により実現するものであることを特徴
とするアレイ型ディスクシステムにおける書き込み制御
方式。
【請求項５】請求項１記載において、前記複数のＲＭＷ処理方式の一つが、ＲＭＷ処理時リー
ドアクセスを必要とする複数列にまたがるデータを、列
数以下のリードコマンド発行によるリードアクセス処理
により実現し、更にライトアクセスが必要な複数列にま
たがるデータを列数以下のライトコマンド発行によるラ
イトアクセス処理により実現するものであることを特徴
とするアレイ型ディスクシステムにおける書き込み制御
方式。
【請求項６】請求項１記載において、上記複数のＲＭＷ処理方式の一つが、ＲＭＷ処理を必要
とする対象データに対して、同一列を構成する非対象デ
ータを用いてＲＭＷ処理を実現するリコンストラクショ
ン処理方式であることを特徴とするアレイ型ディスクシ
ステムにおける書き込み制御方式。
【請求項７】請求項１記載において、前記複数のＲＭＷ処理方式の中から最適な処理方式の選
択条件を検出する選択情報生成部をもち、この選択情報
生成部において、ホストコンピュータからのＩ／Ｏ要求
情報より転送データ長を検出する手段を有し、転送デー
タ長を処理方式の選択情報に採用することを特徴とする
アレイ型ディスクシステムにおける書き込み制御方式。
【請求項８】請求項１記載において、前記複数のＲＭＷ処理方式の中から最適な処理方式の選
択情報を検出する選択情報生成部をもち、この選択情報
生成部において、ＲＭＷアクセス領域を検出する手段を
有し、ＲＭＷアクセス領域の分散状況を処理方式の選択
情報に採用することを特徴とするアレイ型ディスクシス
テムにおける書き込み制御方式。
【請求項９】請求項１記載において、前記複数のＲＭＷ処理方式の中から最適な処理方式の選
択情報を検出する選択情報生成部をもち、この選択情報
生成部において、アクセス要求の発生したディスク装置
の個々の磁気ヘッド位置情報とアクセス要求の発生した
対象データの格納位置情報とを検出する位置情報検出手
段、及びアクセスのための磁気ヘッド移動量を検出する
磁気ヘッド移動量検出手段を有し、磁気ヘッド移動量を
処理方式の選択条件に採用することを特徴とするアレイ
型ディスクシステムにおける書き込み制御方式。
【請求項１０】請求項１記載において、前記複数のＲＭＷ処理方式の中から最適な処理方式の選
択情報を検出する選択情報生成部をもち、この選択情報
生成部において、複数の選択情報に優先順位情報を付加
し優先順位の高い選択情報から処理方式を選択すること
を特徴とするアレイ型ディスクシステムにおける書き込
み制御方式。
【請求項１１】請求項１記載において、前記アレイ型ディスクシステムは、アレイ型ディスクシ
ステムにおけるデータ格納領域を一つ以上のパーティシ
ョンで分割し管理するディスクデータ格納領域分割手段
と、ホストコンピュータからの要求転送データ長を検出
する手段と、転送データ長を選択情報とし前記複数に分
割されたディスクデータ格納領域の中から一つのディス
クデータ格納領域を選択する格納領域選択手段とを有
し、ホストコンピュータからの要求転送データ長情報に
応じてデータの格納領域の選択を行うことを特徴とする
アレイ型ディスクシステムにおける書き込み制御方式。