JP3155836B2 - 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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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のディスク装置を
アレイ構成して並列的にアクセスするディスクアレイ装
置に関し、特にアレイ構成の中のディスク装置が故障し
た場合に予備のディスク装置を割当てて処理を継続でき
るようにしたディスクアレイ装置に関する。計算機シス
テムの外部記憶装置として、記録の不揮発性、大容量
性、データ転送の高速性等の特長を持つディスク装置が
広く用いられている。ディスク装置に対する要求は、高
速データ転送、高信頼性、大容量性、低価格である。こ
れらの要求を満たすものとして、ディスクアレイ装置が
注目されてきている。ディスクアレイ装置とは、小型デ
ィスク装置を複数台並べ、これらに分散してデータを記
録して、並列的にアクセスする装置である。
アレイ構成して並列的にアクセスするディスクアレイ装
置に関し、特にアレイ構成の中のディスク装置が故障し
た場合に予備のディスク装置を割当てて処理を継続でき
るようにしたディスクアレイ装置に関する。計算機シス
テムの外部記憶装置として、記録の不揮発性、大容量
性、データ転送の高速性等の特長を持つディスク装置が
広く用いられている。ディスク装置に対する要求は、高
速データ転送、高信頼性、大容量性、低価格である。こ
れらの要求を満たすものとして、ディスクアレイ装置が
注目されてきている。ディスクアレイ装置とは、小型デ
ィスク装置を複数台並べ、これらに分散してデータを記
録して、並列的にアクセスする装置である。
【０００２】ディスクアレイ装置で並列データ転送を行
えば、一台のディスク装置と比べて、ディスクの台数倍
の高速データ転送が可能になる。また、データに加え
て、パリティデータなどの冗長な情報を付け加えて記録
しておくことで、ディスク装置の故障等を原因とするデ
ータエラーの検出と訂正が可能となり、ディスク装置の
内容を二重化して記録する方法と同程度の高信頼性を、
それより低価格で実現することができる。
えば、一台のディスク装置と比べて、ディスクの台数倍
の高速データ転送が可能になる。また、データに加え
て、パリティデータなどの冗長な情報を付け加えて記録
しておくことで、ディスク装置の故障等を原因とするデ
ータエラーの検出と訂正が可能となり、ディスク装置の
内容を二重化して記録する方法と同程度の高信頼性を、
それより低価格で実現することができる。
【０００３】
【従来の技術】従来、データに冗長性をもたせたディス
クアレイ装置にあっては、データ記録用のｋ台のディス
ク装置と、記録データに関連した冗長情報、例えばパリ
ティを記録するｍ台のディスク装置を１組としてディク
アレイを構成している。このディスクアレイ構成におけ
るデータ記録用とパリティ記録用の組で成る（ｋ＋ｍ）
台のディスク装置をまとめてランクと呼ぶ。
クアレイ装置にあっては、データ記録用のｋ台のディス
ク装置と、記録データに関連した冗長情報、例えばパリ
ティを記録するｍ台のディスク装置を１組としてディク
アレイを構成している。このディスクアレイ構成におけ
るデータ記録用とパリティ記録用の組で成る（ｋ＋ｍ）
台のディスク装置をまとめてランクと呼ぶ。
【０００４】更に、ランク内のディスク装置の故障でシ
ステムが停止してしまうことを防止するために、ランク
内に少なくとも１台の予備のディスク装置を設けるよう
にしている。このためディスクアレイのランク内でデー
タ記録用またはパリティ記録用のディスク装置で故障が
起きた場合には、予備のディスク装置を故障したディス
ク装置の代りに割り当てる。割当てが済んだ後は、デー
タ記録用およびパリテイ記録用のディスク装置のデータ
を読出して例えば全ての排他的論理和を取ることで、故
障したディスク装置に格納していたデータを修復してセ
ーブする。
ステムが停止してしまうことを防止するために、ランク
内に少なくとも１台の予備のディスク装置を設けるよう
にしている。このためディスクアレイのランク内でデー
タ記録用またはパリティ記録用のディスク装置で故障が
起きた場合には、予備のディスク装置を故障したディス
ク装置の代りに割り当てる。割当てが済んだ後は、デー
タ記録用およびパリテイ記録用のディスク装置のデータ
を読出して例えば全ての排他的論理和を取ることで、故
障したディスク装置に格納していたデータを修復してセ
ーブする。
【０００５】故障したディスク装置は保守要員により新
品と交換され、新品への交換が済むと、予備のディスク
装置にセーブしているデータを故障が修復した元のディ
スク装置に書き戻すようになる。
品と交換され、新品への交換が済むと、予備のディスク
装置にセーブしているデータを故障が修復した元のディ
スク装置に書き戻すようになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のディスクアレイ装置にあっては、予備のディ
スク装置を固定的に決めていたため、故障したディスク
装置が復旧した場合には、一時的に割当てを受けてデー
タを修復によりセーブしている予備のディスク装置から
データを書き戻す処理を必要とし、故障したディスク装
置のデータ修復に手間がかるという問題があった。本発
明の目的は、故障したディスク装置のデータ修復処理が
効率良くできるようにしたディスクアレイ装置を提供す
る。
うな従来のディスクアレイ装置にあっては、予備のディ
スク装置を固定的に決めていたため、故障したディスク
装置が復旧した場合には、一時的に割当てを受けてデー
タを修復によりセーブしている予備のディスク装置から
データを書き戻す処理を必要とし、故障したディスク装
置のデータ修復に手間がかるという問題があった。本発
明の目的は、故障したディスク装置のデータ修復処理が
効率良くできるようにしたディスクアレイ装置を提供す
る。
【０００７】本発明の他の目的は、予備のディスク装置
を固定せず、故障したディスク装置の代わりに予備のデ
ィスク装置を割り当てると共に、故障が修復されたディ
スク装置を新たに予備機として割当てるようにしたディ
スクアレイ装置を提供する。本発明の他の目的は、故障
したディスク装置の代わりに割り当てた予備のディスク
装置にデータを復元してそのまま記録用として使用する
ようにしたディスクアレイ装置を提供する。
を固定せず、故障したディスク装置の代わりに予備のデ
ィスク装置を割り当てると共に、故障が修復されたディ
スク装置を新たに予備機として割当てるようにしたディ
スクアレイ装置を提供する。本発明の他の目的は、故障
したディスク装置の代わりに割り当てた予備のディスク
装置にデータを復元してそのまま記録用として使用する
ようにしたディスクアレイ装置を提供する。
【０００８】本発明のディスク装置は、データ修復中の
ディスク装置に対してもアクセス要求を受け付けること
ができるディスクアレイ装置を提供する。
ディスク装置に対してもアクセス要求を受け付けること
ができるディスクアレイ装置を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。本発明のディスクアレイ装置は、データを格
納する複数のディスク装置、冗長情報として例えばパリ
ティを格納する１台のディスク装置および予備機として
待機状態にある少なくとも１台のディスク装置を含むデ
ィスクアレイ４６を備える。
図である。本発明のディスクアレイ装置は、データを格
納する複数のディスク装置、冗長情報として例えばパリ
ティを格納する１台のディスク装置および予備機として
待機状態にある少なくとも１台のディスク装置を含むデ
ィスクアレイ４６を備える。
【００１０】このディスクアレイ４６に設けた各ディス
ク装置３２は、ディスクアレイ制御装置１０に設けたデ
ィスク割当手段３６、ＩＤ管理テーブル３８、アクセス
処理手段４０、割当変更手段４２およびデータ修復手段
４４の制御を受ける。まずＩＤ管理テーブル３８には、
上位装置１８がアクセス対象とするディスク装置を指定
する論理ＩＤとディスク装置がもつ物理ＩＤとの対応関
係が設定されている。ディスク割当手段３６は、上位装
置１８から処理要求を受けた際にＩＤ管理テーブル３８
を参照して処理対象となる１又は複数のディスク装置３
２を割当て、割当てたディスク装置３２に対し処理の準
備動作（セットアップ動作）を要求する。
ク装置３２は、ディスクアレイ制御装置１０に設けたデ
ィスク割当手段３６、ＩＤ管理テーブル３８、アクセス
処理手段４０、割当変更手段４２およびデータ修復手段
４４の制御を受ける。まずＩＤ管理テーブル３８には、
上位装置１８がアクセス対象とするディスク装置を指定
する論理ＩＤとディスク装置がもつ物理ＩＤとの対応関
係が設定されている。ディスク割当手段３６は、上位装
置１８から処理要求を受けた際にＩＤ管理テーブル３８
を参照して処理対象となる１又は複数のディスク装置３
２を割当て、割当てたディスク装置３２に対し処理の準
備動作（セットアップ動作）を要求する。
【００１１】ディスク割当手段３６による準備動作要求
（セットアップ動作の要求）に対しディスク装置から完
了応答が得られた場合には、アクセス処理手段４０が起
動し、上位装置１８からの処理要求に基づくリード処理
またはライト処理を実行する。一方、ディスク割当手段
３６からの準備動作要求に対しディスク装置から障害応
答が得られた場合には、割当変更手段４２がＩＤ管理テ
ーブル３８の障害が発生したディスク装置の物理ＩＤを
現在予備機となっているディスク装置の物理ＩＤと入れ
替え、以後は予備機となっていたディスク装置を障害が
発生したディスク装置として使用し、故障したディスク
装置は予備機として使用する。
（セットアップ動作の要求）に対しディスク装置から完
了応答が得られた場合には、アクセス処理手段４０が起
動し、上位装置１８からの処理要求に基づくリード処理
またはライト処理を実行する。一方、ディスク割当手段
３６からの準備動作要求に対しディスク装置から障害応
答が得られた場合には、割当変更手段４２がＩＤ管理テ
ーブル３８の障害が発生したディスク装置の物理ＩＤを
現在予備機となっているディスク装置の物理ＩＤと入れ
替え、以後は予備機となっていたディスク装置を障害が
発生したディスク装置として使用し、故障したディスク
装置は予備機として使用する。
【００１２】割当変更手段４２により故障したディスク
装置の代わりに割当てられた予備のディスク装置に対し
ては、データ修復手段４４が故障したディスク装置が格
納していたデータと同じデータを修復する。この修復処
理は、故障したディスク装置を除くディスクアレイ４６
の中の他のディスク装置から読出したデータとパリティ
との排他的論理和から故障したディスク装置の代わりに
割当てられた予備のディスク装置のデータを修復する。
装置の代わりに割当てられた予備のディスク装置に対し
ては、データ修復手段４４が故障したディスク装置が格
納していたデータと同じデータを修復する。この修復処
理は、故障したディスク装置を除くディスクアレイ４６
の中の他のディスク装置から読出したデータとパリティ
との排他的論理和から故障したディスク装置の代わりに
割当てられた予備のディスク装置のデータを修復する。
【００１３】更に、データ修復手段４４は、故障したデ
ィスク装置の代わりに割当てられた予備のディスク装置
に対するデータ修復の領域を示すアドレスポインタを管
理し、データ修復中に上位装置１８からアクセス要求が
あった場合に、要求されたアドレスポインタとデータ修
復領域のアドレスポインタを比較し、修復済み領域であ
った場合にアクセス処理手段４０によるリード処理又は
ライト処理を許容する。
ィスク装置の代わりに割当てられた予備のディスク装置
に対するデータ修復の領域を示すアドレスポインタを管
理し、データ修復中に上位装置１８からアクセス要求が
あった場合に、要求されたアドレスポインタとデータ修
復領域のアドレスポインタを比較し、修復済み領域であ
った場合にアクセス処理手段４０によるリード処理又は
ライト処理を許容する。
【００１４】
【作用】このような構成を備えた本発明のディスクアレ
イ装置によれば、アレイ構成の中のデータ記録用または
パリティ記録用のディスク装置に故障が起きると、予備
のディスク装置が故障したディスク装置の代りに割当て
られてデータの修復が行われ、以後、予備のディスク装
置が本来のデータ記録用のディスク装置として運用され
る。
イ装置によれば、アレイ構成の中のデータ記録用または
パリティ記録用のディスク装置に故障が起きると、予備
のディスク装置が故障したディスク装置の代りに割当て
られてデータの修復が行われ、以後、予備のディスク装
置が本来のデータ記録用のディスク装置として運用され
る。
【００１５】このため、故障したディスク装置を新品に
交換したり修理後に実装すると、この段階で予備のディ
スク装置として割付けを受けることになる。一方、故障
が修復した段階で予備のディスク装置からデータを書き
戻す必要はなく、予備のディスク装置に対するデータ修
復が完了した段階で通常の処理に戻ることができる。
交換したり修理後に実装すると、この段階で予備のディ
スク装置として割付けを受けることになる。一方、故障
が修復した段階で予備のディスク装置からデータを書き
戻す必要はなく、予備のディスク装置に対するデータ修
復が完了した段階で通常の処理に戻ることができる。
【００１６】更に、故障したディスク装置の代わりに割
当てた予備のディスク装置に対するデータ修復の処理中
に、アクセス要求を受けた場合、要求対象となったデー
タ領域が修復済みの領域であった場合には、修復処理を
一旦中断して処理要求を受け付け、データ修復中にあっ
ても、修復済み部分については通常通りアクセスできる
ことで、データ修復に伴なう処理性能の低下を抑制でき
る。
当てた予備のディスク装置に対するデータ修復の処理中
に、アクセス要求を受けた場合、要求対象となったデー
タ領域が修復済みの領域であった場合には、修復処理を
一旦中断して処理要求を受け付け、データ修復中にあっ
ても、修復済み部分については通常通りアクセスできる
ことで、データ修復に伴なう処理性能の低下を抑制でき
る。
【００１７】
【実施例】図２は本発明のディスクアレイ装置のハード
ウエア構成の一実施例を示した実施例構成図である。図
２において、ディスクアレイ制御装置１０にはマイクロ
プロセッサ（以下「ＭＰＵ」という）１２が制御手段と
して設けられ、ＭＰＵ１２の内部バス１４には制御プロ
グラムを格納したＲＯＭ２０、制御記憶としてデータ等
を一時記憶するＲＡＭ２２、キャッシュ制御部２４によ
り制御されるキャッシュメモリ２６、データ転送バッフ
ァ２８及びホストコンピュータ１８との入出力処理を行
うホストインタフェース１６が設けられている。
ウエア構成の一実施例を示した実施例構成図である。図
２において、ディスクアレイ制御装置１０にはマイクロ
プロセッサ（以下「ＭＰＵ」という）１２が制御手段と
して設けられ、ＭＰＵ１２の内部バス１４には制御プロ
グラムを格納したＲＯＭ２０、制御記憶としてデータ等
を一時記憶するＲＡＭ２２、キャッシュ制御部２４によ
り制御されるキャッシュメモリ２６、データ転送バッフ
ァ２８及びホストコンピュータ１８との入出力処理を行
うホストインタフェース１６が設けられている。
【００１８】一方、ディスクアレイ制御装置１０に対す
るディスクアレイ４６として、この実施例にあってはラ
ンク４８−１，４８−２の２ランク構成としている。ラ
ンク４８−１には６台のディスク装置３２−１〜３２−
６が設けられ、システム立ち上げ時にはディスク３２−
１〜３２−４の４台がデータ記録用に割り当てられ、デ
ィスク装置３２−５がパリティ記録用に割り当てられ、
更にディスク３２−６が予備機に割り当てられる。
るディスクアレイ４６として、この実施例にあってはラ
ンク４８−１，４８−２の２ランク構成としている。ラ
ンク４８−１には６台のディスク装置３２−１〜３２−
６が設けられ、システム立ち上げ時にはディスク３２−
１〜３２−４の４台がデータ記録用に割り当てられ、デ
ィスク装置３２−５がパリティ記録用に割り当てられ、
更にディスク３２−６が予備機に割り当てられる。
【００１９】ランク４８−２についても同様に、ディス
ク３２−７〜３２−１０の４台がデータ記録用に割り当
てられ、ディスク３２−１１がパリティ記録用に割り当
てられ、更にディスク３２−１２が予備機に割り当てら
れている。このようにディスクアレイ４６において、パ
リティ用のディスク装置を備えた冗長性をもつディスク
アレイの構成は、カリフォルニア大学バークレー校のデ
ビット・Ａ・パターソン等によりディスク故障時におけ
るデータの冗長性を実現するディスクアレイ装置のレベ
ル１からレベル５までの分類の中のレベル３，４，５と
同じ機能をもつ（ＡＣＭ ＳＩＧＭＯＤ Ｃｏｎｆｅｒ
ａｎｃｅ， Ｃｈｉｃａｇｏ， Ｉｌｌｉｎｏｉｓ，
Ｊｕｎｅ １−３， １９８８ Ｐ１０９−１１６参
照）。
ク３２−７〜３２−１０の４台がデータ記録用に割り当
てられ、ディスク３２−１１がパリティ記録用に割り当
てられ、更にディスク３２−１２が予備機に割り当てら
れている。このようにディスクアレイ４６において、パ
リティ用のディスク装置を備えた冗長性をもつディスク
アレイの構成は、カリフォルニア大学バークレー校のデ
ビット・Ａ・パターソン等によりディスク故障時におけ
るデータの冗長性を実現するディスクアレイ装置のレベ
ル１からレベル５までの分類の中のレベル３，４，５と
同じ機能をもつ（ＡＣＭ ＳＩＧＭＯＤ Ｃｏｎｆｅｒ
ａｎｃｅ， Ｃｈｉｃａｇｏ， Ｉｌｌｉｎｏｉｓ，
Ｊｕｎｅ １−３， １９８８ Ｐ１０９−１１６参
照）。
【００２０】ここで、デビット・Ａ・パターソン等が提
案した分類レベル１〜５はＲＡＩＤレベルと略称され、
本発明が対象とするディスクアレイ４６の構成はＲＡＩ
Ｄ３，ＲＡＩＤ４及びＲＡＩＤ５に相当する。ディスク
アレイ制御装置１０のＭＰＵ１２によるプログラム制御
で実現されるディスクアレイ４６に対する制御機能は、
図３の処理内容を示した機能ブロック図に示される。
案した分類レベル１〜５はＲＡＩＤレベルと略称され、
本発明が対象とするディスクアレイ４６の構成はＲＡＩ
Ｄ３，ＲＡＩＤ４及びＲＡＩＤ５に相当する。ディスク
アレイ制御装置１０のＭＰＵ１２によるプログラム制御
で実現されるディスクアレイ４６に対する制御機能は、
図３の処理内容を示した機能ブロック図に示される。
【００２１】図３において、ディスクアレイ制御装置１
０にはディスク割当部３６，デバイスＩＤ管理テーブル
３８，アクセス処理部４０，割当変更部４２及びデータ
修復部４４が設けられている。ここでディスク割当部３
６，アクセス処理部４０，割当変更部４２及びデータ修
復部４４は図２のＭＰＵ１２のプログラム制御により実
現され、またデバイスＩＤテーブル３８は制御記憶とし
てのＲＡＭ２２上に展開される。
０にはディスク割当部３６，デバイスＩＤ管理テーブル
３８，アクセス処理部４０，割当変更部４２及びデータ
修復部４４が設けられている。ここでディスク割当部３
６，アクセス処理部４０，割当変更部４２及びデータ修
復部４４は図２のＭＰＵ１２のプログラム制御により実
現され、またデバイスＩＤテーブル３８は制御記憶とし
てのＲＡＭ２２上に展開される。
【００２２】まず、デバイスＩＤ管理テーブル３８には
上位装置としてのホストコンピュータ１８からの処理要
求３４、即ちホストコマンドに含まれるアクセス対象と
するディスク装置の論理ＩＤを各ディスク装置がもつ物
理ＩＤに変換するためのテーブルデータが格納されてい
る。図４はデバイスＩＤ管理テーブル３８の変更前、即
ち立ち上げ時の初期状態における内容を示している。
上位装置としてのホストコンピュータ１８からの処理要
求３４、即ちホストコマンドに含まれるアクセス対象と
するディスク装置の論理ＩＤを各ディスク装置がもつ物
理ＩＤに変換するためのテーブルデータが格納されてい
る。図４はデバイスＩＤ管理テーブル３８の変更前、即
ち立ち上げ時の初期状態における内容を示している。
【００２３】ここで、ディスク装置３２−１〜３２−１
２の順番にデバイス番号０１〜１２が割り当てられてお
り、各デバイス番号に対応してホストコンピュータ１８
側の処理で使用する論理ＩＤとディスクアレイ制御装置
１０がディスク装置に対し使用する物理ＩＤが対応関係
をもって格納されている。例えば、ランク４８−１，４
８−２における同一位置のディスク装置３２−１，３２
−７を見ると、デバイス番号はそれぞれ０１，０７であ
り、これに対応して論理ＩＤが「０１０１」，「０１０
７」として定められ、また説明を簡単にするため、初期
状態にあっては物理ＩＤについても論理ＩＤと同じ「０
１０１」，「０１０７」が設定されている。
２の順番にデバイス番号０１〜１２が割り当てられてお
り、各デバイス番号に対応してホストコンピュータ１８
側の処理で使用する論理ＩＤとディスクアレイ制御装置
１０がディスク装置に対し使用する物理ＩＤが対応関係
をもって格納されている。例えば、ランク４８−１，４
８−２における同一位置のディスク装置３２−１，３２
−７を見ると、デバイス番号はそれぞれ０１，０７であ
り、これに対応して論理ＩＤが「０１０１」，「０１０
７」として定められ、また説明を簡単にするため、初期
状態にあっては物理ＩＤについても論理ＩＤと同じ「０
１０１」，「０１０７」が設定されている。
【００２４】また、ランク４８−１，４８−２のそれぞ
れで予備機として割り当てられているディスク装置３２
−６，３２−１２の論理ＩＤは「０６０６」，「０６１
２」であり、また物理ＩＤは説明を簡単にするため、同
じ「０６０６」，「０６１２」としている。再び図３を
参照するに、ディスク割当部３６はホストコンピュータ
１８より処理要求３４を受けると、処理要求３４に含ま
れる論理ＩＤによりデバイスＩＤ管理テーブル３８を参
照し、対応する物理ＩＤを読み出し、物理ＩＤで指定さ
れるディスク装置に対し処理準備要求としてのセットア
ップ制御を命令する。
れで予備機として割り当てられているディスク装置３２
−６，３２−１２の論理ＩＤは「０６０６」，「０６１
２」であり、また物理ＩＤは説明を簡単にするため、同
じ「０６０６」，「０６１２」としている。再び図３を
参照するに、ディスク割当部３６はホストコンピュータ
１８より処理要求３４を受けると、処理要求３４に含ま
れる論理ＩＤによりデバイスＩＤ管理テーブル３８を参
照し、対応する物理ＩＤを読み出し、物理ＩＤで指定さ
れるディスク装置に対し処理準備要求としてのセットア
ップ制御を命令する。
【００２５】ディスク割当部３６からの物理ＩＤによる
指定に伴うセットアップ命令を受けたディスク装置は、
セットアップ動作が完了すると完了通知を応答する。こ
のセットアップ完了通知に対しアクセス処理部４０が起
動し、ホストコンピュータ１８からの処理要求の内容、
即ちリード処理かライト処理かを判別し、各処理を物理
ＩＤで指定されたセットアップ済みのディスク装置に対
し実行する。
指定に伴うセットアップ命令を受けたディスク装置は、
セットアップ動作が完了すると完了通知を応答する。こ
のセットアップ完了通知に対しアクセス処理部４０が起
動し、ホストコンピュータ１８からの処理要求の内容、
即ちリード処理かライト処理かを判別し、各処理を物理
ＩＤで指定されたセットアップ済みのディスク装置に対
し実行する。
【００２６】一方、ディスク割当部３６により、物理Ｉ
Ｄによりセットアップ制御を受けたディスク装置が故障
していた場合の処理は次のようになる。図３はディスク
割当部３６よりランク４８−２のディスク３２−９に対
しセットアップ命令を行い、このときディスク装置３２
−９が故障していた場合を示す。ディスク装置３２−９
はディスク割当部３６からのセットアップ指示に対し、
セットアップ動作ができないことから完了応答を返すこ
とができず、それが故障によるものならば、ディスク装
置３２−９は自身の状態をチェックすることを要求する
応答をディスクアレイ制御装置１０に返し、ディスクア
レイ制御装置１０はディスク装置３２−９からの応答の
状態をチェックして故障していることを知る。具体的に
は、図２に示したようにデバイスアダプタ３０−３を経
由してディスク割当部３６との間でやり取りが行われ
る。
Ｄによりセットアップ制御を受けたディスク装置が故障
していた場合の処理は次のようになる。図３はディスク
割当部３６よりランク４８−２のディスク３２−９に対
しセットアップ命令を行い、このときディスク装置３２
−９が故障していた場合を示す。ディスク装置３２−９
はディスク割当部３６からのセットアップ指示に対し、
セットアップ動作ができないことから完了応答を返すこ
とができず、それが故障によるものならば、ディスク装
置３２−９は自身の状態をチェックすることを要求する
応答をディスクアレイ制御装置１０に返し、ディスクア
レイ制御装置１０はディスク装置３２−９からの応答の
状態をチェックして故障していることを知る。具体的に
は、図２に示したようにデバイスアダプタ３０−３を経
由してディスク割当部３６との間でやり取りが行われ
る。
【００２７】セットアップ要求を行ったディスク装置３
２−９の故障が検出されると割当変更部４２が起動さ
れ、デバイスＩＤ管理テーブル３８の内容が変更され
る。具体的には、故障したディスク装置３２−９の物理
ＩＤを予備のディスク装置３２−１２の物理ＩＤと入れ
替える。即ち、図５のデバイスＩＤ管理テーブルに示す
ように、故障したデバイス番号０９の物理ＩＤ「０３０
９」を予備のデバイス番号１２の物理ＩＤに入れ替え、
同時に予備のデバイス番号１２の物理ＩＤ「０６１２」
を故障したデバイス番号０９の物理ＩＤに入れ替える。
２−９の故障が検出されると割当変更部４２が起動さ
れ、デバイスＩＤ管理テーブル３８の内容が変更され
る。具体的には、故障したディスク装置３２−９の物理
ＩＤを予備のディスク装置３２−１２の物理ＩＤと入れ
替える。即ち、図５のデバイスＩＤ管理テーブルに示す
ように、故障したデバイス番号０９の物理ＩＤ「０３０
９」を予備のデバイス番号１２の物理ＩＤに入れ替え、
同時に予備のデバイス番号１２の物理ＩＤ「０６１２」
を故障したデバイス番号０９の物理ＩＤに入れ替える。
【００２８】このようなデバイスＩＤ管理テーブル３８
の割当変更によりディスク割当部３６は、故障している
ディスク装置３２−９に対するホストコンピュータ１８
からの論理ＩＤ「０３０９」を図５に示す変更後のデバ
イスＩＤ管理テーブルの参照で物理ＩＤ「０６１２」に
変換し、それまで予備機として待機状態にあったディス
ク装置３２−１２に対しアクセスを行うことができる。
の割当変更によりディスク割当部３６は、故障している
ディスク装置３２−９に対するホストコンピュータ１８
からの論理ＩＤ「０３０９」を図５に示す変更後のデバ
イスＩＤ管理テーブルの参照で物理ＩＤ「０６１２」に
変換し、それまで予備機として待機状態にあったディス
ク装置３２−１２に対しアクセスを行うことができる。
【００２９】故障したディスク装置３２−９の代わりに
割り当てられた予備のディスク装置３２−１２は、デバ
イスＩＤ管理テーブルの割当変更が済むと、データ修復
部４４によるデータ修復を受ける。データ修復部４４は
ランク４８−２に属する故障したディスク装置３２−９
を除くデータ記録用のディスク装置３２−７，３２−
８，３２−１０、及びパリティ記録用のディスク装置３
２−１１から、例えばシリンダ単位にデータを読み出
し、読み出したデータ列の同一位置のビット単位に例え
ば排他的論理和をとることで、故障したディスク装置３
２−９に格納していたデータを修復することができる。
割り当てられた予備のディスク装置３２−１２は、デバ
イスＩＤ管理テーブルの割当変更が済むと、データ修復
部４４によるデータ修復を受ける。データ修復部４４は
ランク４８−２に属する故障したディスク装置３２−９
を除くデータ記録用のディスク装置３２−７，３２−
８，３２−１０、及びパリティ記録用のディスク装置３
２−１１から、例えばシリンダ単位にデータを読み出
し、読み出したデータ列の同一位置のビット単位に例え
ば排他的論理和をとることで、故障したディスク装置３
２−９に格納していたデータを修復することができる。
【００３０】更に、データ修復部４４はディスク装置３
２−１２に対するデータ修復中に、修復完了領域を示す
アドレスポインタを管理しており、データ修復中におけ
るホストコンピュータ１８からの処理要求３４に対し、
処理要求に基づくアクセス対象領域がデータ修復済みの
領域にあるときには、データ修復処理を一旦中断し、ア
クセス処理部４０によるリード処理またはライト処理を
許容する。
２−１２に対するデータ修復中に、修復完了領域を示す
アドレスポインタを管理しており、データ修復中におけ
るホストコンピュータ１８からの処理要求３４に対し、
処理要求に基づくアクセス対象領域がデータ修復済みの
領域にあるときには、データ修復処理を一旦中断し、ア
クセス処理部４０によるリード処理またはライト処理を
許容する。
【００３１】データ修復部４４によるディスク装置３２
−１２のデータ修復が完了すると、ランク４８−２につ
いてはデータ記録用はディスク装置３２−７，３２−
８，３２−１２及び３２−１０とし、パリティ記録用は
ディスク装置３２−１１としたアレイ構成で通常のアク
セスを実行するようになる。故障したディスク装置３２
−９は保守要員により取り外されて新品と交換される。
ディスク装置３２−９の新品への交換が済むと、図５に
示した変更後のデバイスＩＤ管理テーブル３８の内容に
従ってディスク装置３２−９は予備機として待機状態に
置かれ、次の他のディスク装置の故障に備えるようにな
る。
−１２のデータ修復が完了すると、ランク４８−２につ
いてはデータ記録用はディスク装置３２−７，３２−
８，３２−１２及び３２−１０とし、パリティ記録用は
ディスク装置３２−１１としたアレイ構成で通常のアク
セスを実行するようになる。故障したディスク装置３２
−９は保守要員により取り外されて新品と交換される。
ディスク装置３２−９の新品への交換が済むと、図５に
示した変更後のデバイスＩＤ管理テーブル３８の内容に
従ってディスク装置３２−９は予備機として待機状態に
置かれ、次の他のディスク装置の故障に備えるようにな
る。
【００３２】図６は図３に示した機能をもつ本発明のデ
ィスクアレイ制御装置１０の処理動作を示したフローチ
ャートである。図６において、まずステップＳ１でホス
トコンピュータ１８からのアクセス要求（処理要求）の
有無をチェックしており、処理要求即ちホストコマンド
を受けるとステップＳ２に進み、ホストコマンドに含ま
れている論理ＩＤを使用してデバイスＩＤ管理テーブル
を参照して物理ＩＤを読み出し、物理ＩＤで指定される
ディスク装置に対しセットアップを命令する。
ィスクアレイ制御装置１０の処理動作を示したフローチ
ャートである。図６において、まずステップＳ１でホス
トコンピュータ１８からのアクセス要求（処理要求）の
有無をチェックしており、処理要求即ちホストコマンド
を受けるとステップＳ２に進み、ホストコマンドに含ま
れている論理ＩＤを使用してデバイスＩＤ管理テーブル
を参照して物理ＩＤを読み出し、物理ＩＤで指定される
ディスク装置に対しセットアップを命令する。
【００３３】このセットアップ命令に対し、ディスク装
置側から障害応答の有無をステップＳ３でチェックして
おり、障害応答がなければステップＳ４に進んで、アク
セス要求に対応したリード処理またはライト処理を実行
する。一方、ステップＳ３でセットアップ命令に対し障
害応答があった場合には、ステップＳ５以降の故障処理
に進む。即ち、ステップＳ５でデバイスＩＤ管理テーブ
ル３８の障害が発生したディスク装置の物理ＩＤと、こ
のとき予備となっているディスク装置の物理ＩＤを入れ
替える。続いてステップＳ６のデータ修復処理を行う。
置側から障害応答の有無をステップＳ３でチェックして
おり、障害応答がなければステップＳ４に進んで、アク
セス要求に対応したリード処理またはライト処理を実行
する。一方、ステップＳ３でセットアップ命令に対し障
害応答があった場合には、ステップＳ５以降の故障処理
に進む。即ち、ステップＳ５でデバイスＩＤ管理テーブ
ル３８の障害が発生したディスク装置の物理ＩＤと、こ
のとき予備となっているディスク装置の物理ＩＤを入れ
替える。続いてステップＳ６のデータ修復処理を行う。
【００３４】図７は図６のステップＳ６に示したデータ
修復処理の詳細を示したフローチャートである。図７に
おいて、まず修復対象となったディスク装置を除く他の
データ記録用及びパリティ記録用のディスク装置から、
例えばシリンダ単位にデータを読み出す。続いてステッ
プＳ２で、読み出された全データの排他的論理和をビッ
ト単位に計算することでデータを復元する。続いてステ
ップＳ３で、復元対象となるディスクに復元したデータ
を書き込み、ステップＳ４で修復済みの領域を示すアド
レスポインタを更新する。
修復処理の詳細を示したフローチャートである。図７に
おいて、まず修復対象となったディスク装置を除く他の
データ記録用及びパリティ記録用のディスク装置から、
例えばシリンダ単位にデータを読み出す。続いてステッ
プＳ２で、読み出された全データの排他的論理和をビッ
ト単位に計算することでデータを復元する。続いてステ
ップＳ３で、復元対象となるディスクに復元したデータ
を書き込み、ステップＳ４で修復済みの領域を示すアド
レスポインタを更新する。
【００３５】続いてステップＳ５でアクセス要求の有無
をチェックし、もしアクセス要求があれば、ステップＳ
６で、修復済み領域を示すアドレスポインタと処理要求
の対象となった領域を示すアドレスポインタとを比較し
て修復済みシリンダか否か判別し、もし修復済みシリン
ダであればステップＳ７でアクセス要求に基づくリード
処理またはライト処理を実行する。
をチェックし、もしアクセス要求があれば、ステップＳ
６で、修復済み領域を示すアドレスポインタと処理要求
の対象となった領域を示すアドレスポインタとを比較し
て修復済みシリンダか否か判別し、もし修復済みシリン
ダであればステップＳ７でアクセス要求に基づくリード
処理またはライト処理を実行する。
【００３６】勿論、ステップＳ５でアクセス要求がなけ
ればステップＳ６，Ｓ７の処理は行わない。続いてステ
ップＳ８で修復終了の有無をチェックし、全データの修
復が終了するまでステップＳ１からの処理を繰り返す。
尚、上記の実施例にあっては、ディスクアレイ４６を２
ランク構成とした場合を例にとるものであったが、１ラ
ンク構成であってもよいことは勿論である。また、デー
タ記録用のディスク装置の台数は必要に応じて適宜に定
めることができ、また予備機の台数も２台以上としても
よい。
ればステップＳ６，Ｓ７の処理は行わない。続いてステ
ップＳ８で修復終了の有無をチェックし、全データの修
復が終了するまでステップＳ１からの処理を繰り返す。
尚、上記の実施例にあっては、ディスクアレイ４６を２
ランク構成とした場合を例にとるものであったが、１ラ
ンク構成であってもよいことは勿論である。また、デー
タ記録用のディスク装置の台数は必要に応じて適宜に定
めることができ、また予備機の台数も２台以上としても
よい。
【００３７】更に上記の実施例は、パリティ記録用のデ
ィスク装置が固定的に決められるＲＡＩＤ−３及びＲＡ
ＩＤ−４に相当するディスクアレイ４６の構成を例にと
るものであったが、データ書込み毎にパリティ記録用の
ディスク装置が順次切り替えられて特定位置にパリティ
の記録が集中しないようにした、いわゆるＲＡＩＤ−５
相当のディスクアレイ４６の構成であってもよい。
ィスク装置が固定的に決められるＲＡＩＤ−３及びＲＡ
ＩＤ−４に相当するディスクアレイ４６の構成を例にと
るものであったが、データ書込み毎にパリティ記録用の
ディスク装置が順次切り替えられて特定位置にパリティ
の記録が集中しないようにした、いわゆるＲＡＩＤ−５
相当のディスクアレイ４６の構成であってもよい。
【００３８】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、ディスク装置が故障した場合には、デバイスＩＤ管
理テーブルにおける故障ディスク装置と予備のディスク
装置の物理ＩＤを入れ替えることで、データ修復処理が
終了次第、通常のアクセスに入ることができ、故障した
ディスク装置を新品に交換した後に、予備のデバイス装
置に修復されて整備されたデータを書き戻す処理が不要
となり、データ修復の処理効率を向上することができ
る。
ば、ディスク装置が故障した場合には、デバイスＩＤ管
理テーブルにおける故障ディスク装置と予備のディスク
装置の物理ＩＤを入れ替えることで、データ修復処理が
終了次第、通常のアクセスに入ることができ、故障した
ディスク装置を新品に交換した後に、予備のデバイス装
置に修復されて整備されたデータを書き戻す処理が不要
となり、データ修復の処理効率を向上することができ
る。
【００３９】また、故障したディスク装置に代わり割り
当てられた予備のディスク装置におけるデータ修復中
に、修復終了済みの領域を管理することで、データ修復
中に修復済み領域のアクセス要求を受けた場合には、デ
ータ修復済み領域について通常のアクセスを実行するこ
とができ、データ修復中にも、一部、アクセス要求を実
行できることで、処理性能を向上することができる。
当てられた予備のディスク装置におけるデータ修復中
に、修復終了済みの領域を管理することで、データ修復
中に修復済み領域のアクセス要求を受けた場合には、デ
ータ修復済み領域について通常のアクセスを実行するこ
とができ、データ修復中にも、一部、アクセス要求を実
行できることで、処理性能を向上することができる。
【図１】本発明の原理説明図
【図２】本発明のハードウェア構成を示した実施例構成
図
図
【図３】本発明の処理内容を示した機能ブロック図
【図４】変更前のデバイスＩＤ管理テーブルの説明図
【図５】変更後のデバイスＩＤ管理テーブルの説明図
【図６】本発明の処理動作を示したフローチャート
【図７】図６のデータ修復処理の詳細を示したフローチ
ャート
ャート
１０：ディスクアレイ制御装置 １２：ＭＰＵ １４：内部バス １６：ホストインタフェース １８：ホストコンピュータ（上位装置） ２０：ＲＯＭ ２２：揮発性メモリ（ＲＡＭ） ２４：キャッシュ制御部 ２６：キャッシュメモリ ２８：データ転送バッファ ３０−１〜３０−ｎ：デバイスアダプタ ３２，３２−１〜３２−ｎ：ディスク装置 ３４：処理要求 ３６：ディスク割当手段（ディスク割当部） ３８：ＩＤ管理テーブル（デバイスＩＤ管理テーブル） ４０：アクセスス処理手段（アクセ処理部） ４２：割当変更手段（割当変更部） ４４：データ修復手段（データ修復部） ４６：ディスクアレイ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 3/06
Claims (5)
- 【請求項１】データを格納する複数のディスク装置、冗
長情報を格納する１又は複数台のディスク装置および予
備機として待機状態にある少なくとも１台のディスク装
置を含むディスクアレイと、 上位装置がアクセス対象とするディスク装置を指定する
論理ＩＤと前記ディスク装置がもつ物理ＩＤとの対応関
係を設定したＩＤ管理テーブルと、 上位装置から処理要求を受けた際に前記ＩＤ管理テーブ
ルを参照して処理対象となる１又は複数のディスク装置
を割当てるディスク割当手段と、 該ディスク割当手段から割当完了の応答が得られた場合
に、上位装置からの処理要求に基づくリード処理又はラ
イト処理を実行するアクセス処理手段と、 前記ディスク割当手段から準備動作要求を行ったディス
ク装置から障害応答が得られた場合に、前記ＩＤ管理テ
ーブルの障害が発生したディスク装置の物理ＩＤを現在
予備機となっているディスク装置の物理ＩＤと入れ替
え、以後は予備機となっていたディスク装置を障害が発
生したディスク装置として使用し、故障したディスク装
置は予備機として使用する割当変更手段と、 を備えたことを特徴とするディスクアレイ装置 - 【請求項２】請求項１記載のディスクアレイ装置に於い
て、更に、前記割当変更手段により故障したディスク装
置の代わりに割当てられた予備のディスク装置に、故障
したディスク装置が格納していたデータを修復するデー
タ修復手段を設けたことを特徴とするディスクアレイ装
置。 - 【請求項３】請求項１記載のディスクアレイ装置に於い
て、前記データ修復手段は、故障したディスク装置を除
く前記ディスクアレイの中の他のディスク装置から読出
したデータと冗長情報から故障したディスク装置の代わ
りに割当てられた予備のディスク装置のデータを修復す
ることを特徴とするディスクアレイ装置。 - 【請求項４】請求項１記載のディスクアレイ装置に於い
て、前記情報としてパリティを生成し、前記データ修復
手段は、故障したディスク装置を除く前記ディスクアレ
イの中の他のディスク装置から読出したデータとパリテ
ィとの排他的論理和から故障したディスク装置の代わり
に割当てられた予備のディスク装置のデータを修復する
ことを特徴とするディスクアレイ装置。 - 【請求項５】請求項１記載のディスクアレイ装置に於い
て、前記データ修復手段は、故障したディスク装置の代
わりに割当てられた予備のディスク装置に対するデータ
修復の領域を示すアドレスポインタを管理し、データ修
復中に上位装置からアクセス要求があった場合に、要求
されたアドレスポインタとデータ修復領域のアドレスポ
インタを比較し、修復済み領域であった場合に前記アク
セス処理手段によるリード処理又はライト処理を許容す
ることを特徴とするディスクアレイ装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26982292A JP3155836B2 (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | ディスクアレイ装置 |
| US08/133,441 US5666511A (en) | 1992-10-08 | 1993-10-06 | Deadlock suppressing schemes in a raid system |
| US08/582,721 US5848229A (en) | 1992-10-08 | 1996-01-04 | Fault tolerant disk array system for allocating auxillary disks in place of faulty disks |
| US08/633,090 US5696933A (en) | 1992-10-08 | 1996-04-16 | Apparatus for controlling data writing into a disk array system including a data length detecting unit and a writing mode selector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26982292A JP3155836B2 (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | ディスクアレイ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06119125A JPH06119125A (ja) | 1994-04-28 |
| JP3155836B2 true JP3155836B2 (ja) | 2001-04-16 |
Family
ID=17477660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26982292A Expired - Fee Related JP3155836B2 (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | ディスクアレイ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3155836B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2278228B (en) * | 1993-05-21 | 1997-01-29 | Mitsubishi Electric Corp | An arrayed recording apparatus |
| JPH08221220A (ja) * | 1995-02-20 | 1996-08-30 | Hitachi Ltd | ディスクアレイ装置 |
| JP4294142B2 (ja) | 1999-02-02 | 2009-07-08 | 株式会社日立製作所 | ディスクサブシステム |
| US8516215B2 (en) | 2009-04-23 | 2013-08-20 | Hitachi, Ltd. | Computing system having a controller for controlling allocation of a storage area of a logical volume in a pool to a virtual volume and controlling methods for the same |
| WO2010122679A1 (ja) | 2009-04-23 | 2010-10-28 | 株式会社日立製作所 | 計算機システム及びその制御方法 |
| CN105095013B (zh) * | 2015-06-04 | 2017-11-21 | 华为技术有限公司 | 数据存储方法、恢复方法、相关装置以及系统 |
| JP7056874B2 (ja) * | 2019-03-13 | 2022-04-19 | Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 | 制御装置、ディスクアレイ装置、制御方法、及びプログラム |
-
1992
- 1992-10-08 JP JP26982292A patent/JP3155836B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06119125A (ja) | 1994-04-28 |
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