JP3009987B2 - ディスクアレイ装置 - Google Patents
ディスクアレイ装置Info
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- JP3009987B2 JP3009987B2 JP5314487A JP31448793A JP3009987B2 JP 3009987 B2 JP3009987 B2 JP 3009987B2 JP 5314487 A JP5314487 A JP 5314487A JP 31448793 A JP31448793 A JP 31448793A JP 3009987 B2 JP3009987 B2 JP 3009987B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、データを分散記憶する
複数台のディスク装置を配置して構成されるディスクア
レイ装置に関する。
複数台のディスク装置を配置して構成されるディスクア
レイ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】大量のデータを複数台の小型ディスク装
置に分散して記憶することにより危険分散を図るディス
クアレイ装置として、ＲＡＩＤ（Redundant Arrays of
Inexpensive Disks ）が知られている。ＲＡＩＤには、
１から５までのレベルがある。２〜４のレベルでは、複
数のディスク装置がデータを分散記憶するものと、エラ
ーチェック用のパリティ情報を記憶するものとに用途分
けされている。レベル５では全てのディスク装置にデー
タと共にパリティ情報も分散して記憶される。このよう
なＲＡＩＤ装置の中のいずれかのディスクでデータが破
壊されたとき、従来は故障ディスクに代わって新しいデ
ィスクを装填し、データ復帰ボタン等により復帰プログ
ラムをスタートさせ、破壊されたデータ分を新しいディ
スクに復帰させる方式が採られている。
置に分散して記憶することにより危険分散を図るディス
クアレイ装置として、ＲＡＩＤ（Redundant Arrays of
Inexpensive Disks ）が知られている。ＲＡＩＤには、
１から５までのレベルがある。２〜４のレベルでは、複
数のディスク装置がデータを分散記憶するものと、エラ
ーチェック用のパリティ情報を記憶するものとに用途分
けされている。レベル５では全てのディスク装置にデー
タと共にパリティ情報も分散して記憶される。このよう
なＲＡＩＤ装置の中のいずれかのディスクでデータが破
壊されたとき、従来は故障ディスクに代わって新しいデ
ィスクを装填し、データ復帰ボタン等により復帰プログ
ラムをスタートさせ、破壊されたデータ分を新しいディ
スクに復帰させる方式が採られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のＲＡＩＤでのデ
ータ復帰方式は、オペレータにとって新しいディスクの
装填とデータ復帰という操作を必要とし、操作ミスが生
じ易い。また、このデータ復帰処理の間、ディスク装置
のアクセスは中止しなければならない。本発明は、オペ
レータの介在なしに自動的にデータ復帰処理がなされる
ようにしたディスクアレイ装置を提供することを目的と
している。
ータ復帰方式は、オペレータにとって新しいディスクの
装填とデータ復帰という操作を必要とし、操作ミスが生
じ易い。また、このデータ復帰処理の間、ディスク装置
のアクセスは中止しなければならない。本発明は、オペ
レータの介在なしに自動的にデータ復帰処理がなされる
ようにしたディスクアレイ装置を提供することを目的と
している。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、データを分散
記憶する複数台のディスク装置を配置して構成されるデ
ィスクアレイ装置において、前記複数台のディスク装置
とは別個に設けられた予備ディスク装置と、前記複数台
のディスク装置でのデータ破壊を検出するエラー検出手
段と、このエラー検出手段の出力に基づいてデータ破壊
が検出されたディスク装置のデータを他のディスク装置
のデータから復元して前記予備ディスク装置に格納する
データ復元処理手段と、前記複数台のディスク装置、予
備ディスク装置及びデータ復元処理手段のそれぞれに対
応するように設けられ、並列データ転送が可能な複数の
ポートを有する複数の通信プロセッサとを有し、前記複
数台のディスク装置、予備ディスク装置及びデータ復元
処理手段の間のデータ転送を、それぞれ対応する前記通
信プロセッサを介して行うことにより、前記復元された
データの前記予備ディスクへの格納処理と複数台のディ
スク装置に対する通常のアクセス動作とを並列に実行す
るようにしたことを特徴としている。
記憶する複数台のディスク装置を配置して構成されるデ
ィスクアレイ装置において、前記複数台のディスク装置
とは別個に設けられた予備ディスク装置と、前記複数台
のディスク装置でのデータ破壊を検出するエラー検出手
段と、このエラー検出手段の出力に基づいてデータ破壊
が検出されたディスク装置のデータを他のディスク装置
のデータから復元して前記予備ディスク装置に格納する
データ復元処理手段と、前記複数台のディスク装置、予
備ディスク装置及びデータ復元処理手段のそれぞれに対
応するように設けられ、並列データ転送が可能な複数の
ポートを有する複数の通信プロセッサとを有し、前記複
数台のディスク装置、予備ディスク装置及びデータ復元
処理手段の間のデータ転送を、それぞれ対応する前記通
信プロセッサを介して行うことにより、前記復元された
データの前記予備ディスクへの格納処理と複数台のディ
スク装置に対する通常のアクセス動作とを並列に実行す
るようにしたことを特徴としている。
【０００５】
【作用】本発明によれば、ディスクアレイ装置には予め
予備のディスク装置が設けられていて、あるディスクに
データエラーがあった場合には、自動的にその故障ディ
スクのデータが他のディスクのデータによって復元され
て予備のディスク装置に格納される。従って、大切なデ
ータがオペレータの操作ミスで復帰できなくなるといっ
た事態が防止できる。特に本発明を、並列データ転送可
能な通信プロセッサ（以下、トラムという）をツリー状
に配置して複数のディスク装置の並列処理を可能とした
システムに適用すれば、トラム間通信によってデータエ
ラー検出後直ちに、通常動作と並列にデータ復元処理が
できる。また、ディスク装置とホストコンピュータとの
データ授受の合間を利用してデータ復元処理を行うこと
により、通常動作に何等影響を与えることなくデータの
復元が可能になる。
予備のディスク装置が設けられていて、あるディスクに
データエラーがあった場合には、自動的にその故障ディ
スクのデータが他のディスクのデータによって復元され
て予備のディスク装置に格納される。従って、大切なデ
ータがオペレータの操作ミスで復帰できなくなるといっ
た事態が防止できる。特に本発明を、並列データ転送可
能な通信プロセッサ（以下、トラムという）をツリー状
に配置して複数のディスク装置の並列処理を可能とした
システムに適用すれば、トラム間通信によってデータエ
ラー検出後直ちに、通常動作と並列にデータ復元処理が
できる。また、ディスク装置とホストコンピュータとの
データ授受の合間を利用してデータ復元処理を行うこと
により、通常動作に何等影響を与えることなくデータの
復元が可能になる。
【０００６】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を説
明する。図１は、本発明の一実施例に係るディスクアレ
イ装置のブロック構成を示す。この装置は、５台のディ
スク装置５0 〜５4 を有する。これらのディスク装置５
0 〜５4 のうち４台のディスク装置５0 〜５3 がデータ
を分散記憶するものであり、残り１台のディスク装置５
4 はパリティ情報ＥＣＣを記憶するものである。これら
のディスク装置５0 〜５4 に１対１に対応してアクセス
手段としてのデータトラム４0 〜４3 及びＥＣＣトラム
４4 が設けられている。これらのトラム４0 〜４4 は例
えば、並列データ転送が可能な４つのシリアルポートを
持つ通信プロセッサであり、好適にはインモス社のトラ
ンピュータ（商標）等が使用される。またこれらのトラ
ム４0 〜４4 にはそれぞれＳＣＳＩポート（パラレル）
が設けられており、このＳＣＳＩポートを介してそれぞ
れディスク装置５0 〜５4 に接続されている。
明する。図１は、本発明の一実施例に係るディスクアレ
イ装置のブロック構成を示す。この装置は、５台のディ
スク装置５0 〜５4 を有する。これらのディスク装置５
0 〜５4 のうち４台のディスク装置５0 〜５3 がデータ
を分散記憶するものであり、残り１台のディスク装置５
4 はパリティ情報ＥＣＣを記憶するものである。これら
のディスク装置５0 〜５4 に１対１に対応してアクセス
手段としてのデータトラム４0 〜４3 及びＥＣＣトラム
４4 が設けられている。これらのトラム４0 〜４4 は例
えば、並列データ転送が可能な４つのシリアルポートを
持つ通信プロセッサであり、好適にはインモス社のトラ
ンピュータ（商標）等が使用される。またこれらのトラ
ム４0 〜４4 にはそれぞれＳＣＳＩポート（パラレル）
が設けられており、このＳＣＳＩポートを介してそれぞ
れディスク装置５0 〜５4 に接続されている。
【０００７】ホストコンピュータ１をアクセスするデー
タ転送手段として、マネージャトラム３が設けられてい
る。このマネージャトラム３もデータトラム４0 〜４3
及びＥＣＣトラム４4 と同様の４つのシリアルポートを
持つ通信プロセッサである。マネージャトラム３のパラ
レルポートは、ＳＣＳＩインタフェース２を介してホス
トコンピュータ１と接続されている。マネージャトラム
３の４つのシリアルポートは、データトラム４0 〜４3
の各１つのシリアルポートと接続されている。ＥＣＣト
ラム４4 の４つのシリアルポートは、データトラム４0
〜４3 の各１つのシリアルポートと接続されている。
タ転送手段として、マネージャトラム３が設けられてい
る。このマネージャトラム３もデータトラム４0 〜４3
及びＥＣＣトラム４4 と同様の４つのシリアルポートを
持つ通信プロセッサである。マネージャトラム３のパラ
レルポートは、ＳＣＳＩインタフェース２を介してホス
トコンピュータ１と接続されている。マネージャトラム
３の４つのシリアルポートは、データトラム４0 〜４3
の各１つのシリアルポートと接続されている。ＥＣＣト
ラム４4 の４つのシリアルポートは、データトラム４0
〜４3 の各１つのシリアルポートと接続されている。
【０００８】以上の基本構成の他、ＲＡＩＤ装置内に
は、ディスク装置に故障があった場合の予備装置６とし
て、スペアディスク装置５5 及びスペアトラム４5 が設
けられている。スペアトラム４5 も、データトラム４0
〜４3 及びＥＣＣトラム４4 と同様の４つのシリアルポ
ートを持つ通信プロセッサであり、その４つのシリアル
ポートは破線で示すようにそれぞれデータトラム４0 〜
４3 の各１つのシリアルポートに接続されている。この
予備装置６の電源スイッチ８は、ＲＡＩＤ装置が正常動
作している限りオフであり、通常直流電源７の出力は基
本構成部のみに供給される。ディスク装置に故障があっ
た場合には、マネージャトラム３の制御により、又はエ
ラーメッセージに従ったオペレータの手動操作より電源
スイッチ８がオンされる。
は、ディスク装置に故障があった場合の予備装置６とし
て、スペアディスク装置５5 及びスペアトラム４5 が設
けられている。スペアトラム４5 も、データトラム４0
〜４3 及びＥＣＣトラム４4 と同様の４つのシリアルポ
ートを持つ通信プロセッサであり、その４つのシリアル
ポートは破線で示すようにそれぞれデータトラム４0 〜
４3 の各１つのシリアルポートに接続されている。この
予備装置６の電源スイッチ８は、ＲＡＩＤ装置が正常動
作している限りオフであり、通常直流電源７の出力は基
本構成部のみに供給される。ディスク装置に故障があっ
た場合には、マネージャトラム３の制御により、又はエ
ラーメッセージに従ったオペレータの手動操作より電源
スイッチ８がオンされる。
【０００９】この実施例のＲＡＩＤ装置において、記憶
すべきデータは４つのディスク装置５0 〜５3 にビット
単位又はセクタ単位に分割されて書き込まれる。残りの
ディスク装置５4 には、これらの分割書込みされたデー
タのパリティ情報ＥＣＣが書き込まれる。パリティ情報
ＥＣＣは例えば、マネージャトラム３で計算される。こ
のデータの書込み／読出しの詳細は省略する。
すべきデータは４つのディスク装置５0 〜５3 にビット
単位又はセクタ単位に分割されて書き込まれる。残りの
ディスク装置５4 には、これらの分割書込みされたデー
タのパリティ情報ＥＣＣが書き込まれる。パリティ情報
ＥＣＣは例えば、マネージャトラム３で計算される。こ
のデータの書込み／読出しの詳細は省略する。
【００１０】この実施例のＲＡＩＤ装置において、ディ
スク装置５0 〜５3 のいずれかでのデータ破壊はＳＣＳ
Ｉインタフエース信号により検出することができる。デ
ータ破壊が検出されたら、残りのディスク装置のデータ
に基づいて破壊されたデータの内容を自動的に復元して
これをスペアディスク装置５5 に格納するという処理が
なされる。この処理は例えば、マネージャトラム３のデ
ータ復元プログラムによってなされる。あるいはスペア
トラム４5 でこの処理を行うこともできる。
スク装置５0 〜５3 のいずれかでのデータ破壊はＳＣＳ
Ｉインタフエース信号により検出することができる。デ
ータ破壊が検出されたら、残りのディスク装置のデータ
に基づいて破壊されたデータの内容を自動的に復元して
これをスペアディスク装置５5 に格納するという処理が
なされる。この処理は例えば、マネージャトラム３のデ
ータ復元プログラムによってなされる。あるいはスペア
トラム４5 でこの処理を行うこともできる。
【００１１】データ復元処理の流れは、簡単に示せば図
２の通りである。ＳＣＳＩインタフェース信号からディ
スク装置のエラー検出がなされる。エラーが検出された
ら、この検出結果によりエラーステータスをオンにする
（Ｓ１）。そして破壊されたディスク装置の電源スイッ
チをオフ（Ｓ２）、スペアディスク装置５5 の電源スイ
ッチ８をオン（Ｓ３）して、データ復元処理を行う（Ｓ
４）。破壊されたデータが全て復旧されたら、エラース
テータスをオフにし（Ｓ５）、以後通常動作に戻る。
２の通りである。ＳＣＳＩインタフェース信号からディ
スク装置のエラー検出がなされる。エラーが検出された
ら、この検出結果によりエラーステータスをオンにする
（Ｓ１）。そして破壊されたディスク装置の電源スイッ
チをオフ（Ｓ２）、スペアディスク装置５5 の電源スイ
ッチ８をオン（Ｓ３）して、データ復元処理を行う（Ｓ
４）。破壊されたデータが全て復旧されたら、エラース
テータスをオフにし（Ｓ５）、以後通常動作に戻る。
【００１２】破壊されたディスクの内容は前述のように
他のディスクから逆計算されるが、そのデータ復元処理
のアルゴリズムは次の通りである。４つのディスク装置
５0 〜５3 のデータをそれぞれＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで表す
と、パリティ情報ＥＣＣは、次の数１で示される。なお
以下の式で、”＋”は排他的論理和（ＸＯＲ）を表す。
他のディスクから逆計算されるが、そのデータ復元処理
のアルゴリズムは次の通りである。４つのディスク装置
５0 〜５3 のデータをそれぞれＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで表す
と、パリティ情報ＥＣＣは、次の数１で示される。なお
以下の式で、”＋”は排他的論理和（ＸＯＲ）を表す。
【００１３】
【数１】Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝ＥＣＣ
【００１４】データＢが破壊されたと仮定して、これを
残りのデータＡ，Ｃ，Ｄ，ＥＣＣから求める場合を説明
すれば、数１の両辺にＥＣＣ＋ＢをＸＯＲすると、
残りのデータＡ，Ｃ，Ｄ，ＥＣＣから求める場合を説明
すれば、数１の両辺にＥＣＣ＋ＢをＸＯＲすると、
【００１５】
【数２】 Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋ＥＣＣ＋Ｂ＝ＥＣＣ＋ＥＣＣ＋Ｂ
【００１６】となる。数２は、符号理論から、Ｂ＋Ｂ＝
０，ＥＣＣ＋ＥＣＣ＝０であるから、結局次の数３と等
価になる。
０，ＥＣＣ＋ＥＣＣ＝０であるから、結局次の数３と等
価になる。
【００１７】
【数３】Ａ＋Ｃ＋Ｄ＋ＥＣＣ＝Ｂ
【００１８】従って数３に基づいて、破壊されたデータ
Ｂが逆計算されて求められることになる。
Ｂが逆計算されて求められることになる。
【００１９】この実施例において、破壊されたデータの
復元処理は、例えば図３に示すようにホストコンピュー
タ１とのデータ授受の合間を利用して１セクタデータず
つ行うことができる。この動作において、破壊されたデ
ータの全てが復旧されたとき、エラーステータスをオフ
にしてエラーディスクのない通常動作を行う。これによ
り通常のデータ読み書き動作に何等影響を与えることな
く、データ復元処理を実行することができる。また、各
トラム３，４0 〜４5 に並列動作可能な通信プロセッサ
を用いれば、データ修復をトランザクションと並列に実
行することが可能である。
復元処理は、例えば図３に示すようにホストコンピュー
タ１とのデータ授受の合間を利用して１セクタデータず
つ行うことができる。この動作において、破壊されたデ
ータの全てが復旧されたとき、エラーステータスをオフ
にしてエラーディスクのない通常動作を行う。これによ
り通常のデータ読み書き動作に何等影響を与えることな
く、データ復元処理を実行することができる。また、各
トラム３，４0 〜４5 に並列動作可能な通信プロセッサ
を用いれば、データ修復をトランザクションと並列に実
行することが可能である。
【００２０】通常動作の合間を利用したデータ復元処理
の場合、復元処理中にもしトランザクション要求が発生
したとすると、トランザクションが優先される。従って
データ復元処理中に頻繁にトランザクションが行われる
と、復元処理完了までに多くの時間がかかる。この問題
を解決するには、次の二つの機能のいずれかをオプショ
ン機能としてシステムに組み込むことが有効である。 データ復元処理の時間間隔を可変とする機能 １回のデータ復元処理で復元すべき情報量の大きさ単
位を可変とする機能
の場合、復元処理中にもしトランザクション要求が発生
したとすると、トランザクションが優先される。従って
データ復元処理中に頻繁にトランザクションが行われる
と、復元処理完了までに多くの時間がかかる。この問題
を解決するには、次の二つの機能のいずれかをオプショ
ン機能としてシステムに組み込むことが有効である。 データ復元処理の時間間隔を可変とする機能 １回のデータ復元処理で復元すべき情報量の大きさ単
位を可変とする機能
【００２１】の方法は、復元処理の時間間隔Ｔを、図
４（ａ）に例示したＴ1 あるいはＴ2 のように可変とす
るものであり、の方法は、１回の復元処理で復元すべ
き情報量の大きさの単位Ｒを、図４（ｂ）に例示したＲ
1 あるいはＲ2 のように可変とする。これらの具体的な
機能実現方法としては、例えばディップスイッチで選択
してその内容をシステムソフトが読むという方法を用い
ることができる。
４（ａ）に例示したＴ1 あるいはＴ2 のように可変とす
るものであり、の方法は、１回の復元処理で復元すべ
き情報量の大きさの単位Ｒを、図４（ｂ）に例示したＲ
1 あるいはＲ2 のように可変とする。これらの具体的な
機能実現方法としては、例えばディップスイッチで選択
してその内容をシステムソフトが読むという方法を用い
ることができる。
【００２２】本発明は上記実施例に限られない。実施例
ではパリティ情報ＥＣＣをデータと別に固定のディスク
に記憶するレベル２〜４のＲＡＩＤを説明したが、ＥＣ
Ｃをデータと同様に分散記憶するレベル５にも同様に本
発明を適用することができる。
ではパリティ情報ＥＣＣをデータと別に固定のディスク
に記憶するレベル２〜４のＲＡＩＤを説明したが、ＥＣ
Ｃをデータと同様に分散記憶するレベル５にも同様に本
発明を適用することができる。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、予備
のディスク装置を備えることで、データ破壊があった場
合にオペレータの介在なしに自動的にデータ復帰処理が
なされるようにして、ディスクアレイ装置の操作ミスを
防止することができる。
のディスク装置を備えることで、データ破壊があった場
合にオペレータの介在なしに自動的にデータ復帰処理が
なされるようにして、ディスクアレイ装置の操作ミスを
防止することができる。
【図１】 本発明の一実施例に係るディスクアレイ装置
を示す。
を示す。
【図２】 同実施例のデータ復元処理の流れを示す。
【図３】 同実施例のデータ復元の並列処理の様子を示
す。
す。
【図４】 他の実施例のデータ復元の並列処理の様子を
示す。
示す。
１…ホストコンピュータ、２…ＳＣＳＩインタフェー
ス、３…マネージャトラム、４0 〜４3 …データトラ
ム、４4 …ＥＣＣトラム、５0〜５4 …ディスク装置、
４5 …スペアトラム、５5 …スペアディスク装置、７…
直流電源、８…電源スイッチ。
ス、３…マネージャトラム、４0 〜４3 …データトラ
ム、４4 …ＥＣＣトラム、５0〜５4 …ディスク装置、
４5 …スペアトラム、５5 …スペアディスク装置、７…
直流電源、８…電源スイッチ。
Claims (1)
- 【請求項１】 データを分散記憶する複数台のディスク
装置を配置して構成されるディスクアレイ装置におい
て、 前記複数台のディスク装置とは別個に設けられた予備デ
ィスク装置と、 前記複数台のディスク装置でのデータ破壊を検出するエ
ラー検出手段と、 このエラー検出手段の出力に基づいてデータ破壊が検出
されたディスク装置のデータを他のディスク装置のデー
タから復元して前記予備ディスク装置に格納するデータ
復元処理手段と、前記複数台のディスク装置、予備ディスク装置及びデー
タ復元処理手段のそれぞれに対応するように設けられ、
並列データ転送が可能な複数のポートを有する複数の通
信プロセッサと を有し、前記複数台のディスク装置、予
備ディスク装置及びデータ復元処理手段の間のデータ転
送を、それぞれ対応する前記通信プロセッサを介して行
うことにより、前記復元されたデータの前記予備ディス
クへの格納処理と複数台のディスク装置に対する通常の
アクセス動作とを並列に実行するようにしたことを特徴
とするディスクアレイ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5314487A JP3009987B2 (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | ディスクアレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5314487A JP3009987B2 (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | ディスクアレイ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07146760A JPH07146760A (ja) | 1995-06-06 |
| JP3009987B2 true JP3009987B2 (ja) | 2000-02-14 |
Family
ID=18053899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5314487A Expired - Fee Related JP3009987B2 (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | ディスクアレイ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3009987B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4460235B2 (ja) | 2003-07-10 | 2010-05-12 | 富士通株式会社 | アーカイブ装置管理プログラム、アーカイブ装置管理方法およびアーカイブ装置 |
| JP4426262B2 (ja) | 2003-11-26 | 2010-03-03 | 株式会社日立製作所 | ディスクアレイ装置及びディスクアレイ装置の障害回避方法 |
| JP2008009767A (ja) | 2006-06-29 | 2008-01-17 | Hitachi Ltd | データ処理システム及びその方法並びにストレージ装置 |
| JP5052193B2 (ja) | 2007-04-17 | 2012-10-17 | 株式会社日立製作所 | 記憶制御装置および記憶制御方法 |
-
1993
- 1993-11-19 JP JP5314487A patent/JP3009987B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07146760A (ja) | 1995-06-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |