JP3249868B2 - アレイ形式の記憶装置システム - Google Patents

アレイ形式の記憶装置システム

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JP3249868B2 JP29053893A JP29053893A JP3249868B2 JP 3249868 B2 JP3249868 B2 JP 3249868B2 JP 29053893 A JP29053893 A JP 29053893A JP 29053893 A JP29053893 A JP 29053893A JP 3249868 B2 JP3249868 B2 JP 3249868B2
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Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【産業上の利用分野】本発明は、計算機システムの外部
記憶装置システムにおいて、ファイルなどのまとまりの
あるデータを複数の記憶装置に分散して記憶するアレイ
形式の記憶装置システムに係わり、データ転送速度向
上、または、容量増加、または、冗長度増加を目的とす
る記憶装置の増設を、システムを停止せずに、動的に行
なうことのできるアレイ形式の記憶装置システムに関す
る。

【0002】

【従来の技術】従来、アレイ形式の記憶装置システムと
して、ディスクアレイ・システムが知られている。

【0003】ディスクアレイ・システムは、計算機シス
テムにおいて、多数の磁気ディスク装置を並列に入出力
動作させることにより、処理装置と外部記憶装置間での
高速なデータ転送速度の実現を図るシステムである。

【0004】ディスクアレイ・システムの構成の例とし
ては、Paterson等の論文(D. Paterson, G. Gi
bson, R. Katz,”A Case for Redundant Arrays of Ine
xpensive Disks(RAID)”, ACM SIGMOD conference proc
eedings, 1988, pp.109-116)に記載がある。

【0005】前記の論文では、RAID(Redund
unt Array of Inexpensive
Disks)(レイド)と呼ぶディスクアレイの形態を
提示している。

【0006】RAIDは、通常の入出力データを複数の
ドライブに分散記憶すると共に、冗長データを記憶す
る。

【0007】この冗長データの設置は、前記データに欠
落が生じた場合に、データ復元機能と共に用いることに
より、欠落した前記データを復元可能とする目的を持っ
ている。

【0008】ディスクアレイ・システムでのドライブの
増設は、1台単位の増設ではなく、データ分散する複数
のドライブ群を単位として増設していた。

【0009】この方式では、増設領域は一塊の連続した
領域として扱うことができ、アドレスのマッピング情報
を書き換えるだけで、データの移動は必要なく、記憶装
置増設後の取り込み処理が容易である。

【0010】つまり、増設前の記憶領域の最大アドレス
の後ろに追加する形で、増設した領域を取り込むことが
出来る。

【0011】しかし、1台単位の増設としてデータ分散
の幅を変更するドライブの増設、特にシステムを停止し
ない動的な増設については言及されていない。

【0012】

【発明が解決しようとする課題】ディスクアレイ・シス
テムを例に挙げて説明したように、従来のアレイ形式の
記憶装置システムにおいて、記憶装置を増設する場合に
は、データを分散する複数の記憶装置群を単位として増
設していた。

【0013】このため、増設単位が大きくなり、記憶容
量の増設のためのコストが増加するという問題があっ
た。

【0014】また、従来のアレイ形式の記憶装置システ
ムにおいて、記憶装置を増設する場合には、データを分
配する記憶装置数を変更できないため、データ転送時に
並列動作する記憶装置数を増加させることができない。

【0015】このため、記憶装置の追加によるデータ転
送速度の向上が図れないという問題点がある。

【0016】さらに、従来のアレイ形式の記憶装置シス
テムにおいて、記憶装置を増設する場合には、データを
分散する複数の記憶装置群を単位として増設するため、
既にデータを記憶している記憶装置群に対して、新たに
ドライブを追加しても、アドレスのマッピングの変更だ
けでは、冗長度の増加ができないという問題点がある。

【0017】本発明は、前記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、本発明の目的は、データ
を複数の記憶装置に分散記憶するアレイ形式の記憶装置
システムにおいて、記憶装置1個を単位として、記憶装
置を個別に増設することを可能にし、しかも、その増設
をシステムを停止させることなく動的に実現できる技術
を提供することにある。

【0018】本発明の前記目的並びにその他の目的及び
新規な特徴は、本明細書の記載及び添付図面によって明
らかにする。

【0019】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の(1)の手段は、複数の記憶装置と、冗長
データと処理装置からの転送データを複数の記憶装置に
分配して記憶する手段と、処理装置からのデータ読み出
し要求に対しては必要なデータを複数の記憶装置から読
み出し処理装置に転送する手段と、障害などにより記憶
装置上のデータに直接アクセスできない場合には、冗長
データを用いてアクセスできないデータを復元する手段
とを有する制御装置とからなるアレイ形式の記憶装置シ
ステムにおいて、前記制御装置が、増設前の複数の記憶
装置から所定数の記憶データを制御装置のメモリに読み
出す読み出し手段と、前記制御装置のメモリに読み出し
た所定数の記憶データから、記憶装置システムの冗長度
に応じて新たに冗長データを作成する作成手段と、前記
制御装置のメモリに読み出した処理装置からの転送デー
タおよび新たに作成した冗長データを、前記制御装置の
配下に新たに増設された記憶装置を含む、増設後の複数
の記憶装置に分配して書き込み、データの再配置を行う
再配置手段と、前記データの再配置中の前記書き込み位
置を記憶する書き込み位置記憶手段と、処理装置からの
アクセス要求のアクセス位置と前記書き込み位置を比較
する比較手段と、比較手段の比較結果から、処理装置か
らのデータアクセスに用いるデータ分配パターンを決定
する決定手段とを有することを特徴とする。

【0020】また、本発明の(2)の手段は、前記
(1)の手段において、制御装置の読み出し手段が、増
設前の複数の記憶装置から冗長データ以外の所定数の記
憶データを制御装置のメモリに読出すことを特徴とす
る。

【0021】また、本発明の(3)の手段は、前記
(2)の手段において、増設前の記憶装置が、n個(n
≧1)、増設前の記憶装置に記憶されている冗長データ
の冗長度が、r(n>r≧1)であり、また、増設後の
記憶装置が(n+k)個(k≧1)であって、制御装置
の読み出し手段が、増設前のn個の記憶装置から冗長デ
ータを除く(n+k−r)個のデータを制御装置のメモ
リに読み出し、制御装置の作成手段が、制御装置のメモ
リに読み出した(n+k−r)個のデータから、記憶装
置システムの冗長度に応じて新たにr個の冗長データを
作成し、制御装置の再配置手段が、前記制御装置のメモ
リに読み出した前記(n+k−r)個のデータ及び前記
新たに作成したr個の冗長データを、増設後の(n+
k)個の記憶装置に分配して書き込み、データの再配置
を行うことを特徴とする。

【0022】また、本発明の(4)の手段は、前記
(2)の手段において、増設前の記憶装置が、n個(n
≧1)、増設前の記憶装置に記憶されている冗長データ
の冗長度が、r(n>r≧1)であり、また、増設後の
記憶装置が(n+k)個(k≧1)、増設後の記憶装置
に記憶される冗長データの冗長度が、(r+k)であっ
て、制御装置の読み出し手段が、増設前のn個の記憶装
置から冗長データを除く(n−r)個のデータを制御装
置のメモリに読み出し、制御装置の作成手段が、制御装
置のメモリに読み出した(n−r)個のデータから、記
憶装置システムの冗長度に応じて新たに(r+k)個の
冗長データを作成し、制御装置の再配置手段が、前記制
御装置のメモリに読み出した前記(n−r)個のデータ
及び前記新たに作成した(r+k)個の冗長データを、
増設後の(n+k)個の記憶装置に書き込み、データの
再配置を行うことを特徴とする。

【0023】また、本発明の(5)の手段は、前記
(2)の手段において、増設前の記憶装置が、n個(n
≧1)、増設前の記憶装置に記憶されている冗長データ
の冗長度が、r(n>r≧1)であり、また、増設後の
記憶装置が(n+k)個(k≧1)、増設後の記憶装置
に記憶される冗長データの冗長度が、(r+s)(0≦
s≦k)であって、制御装置の読み出し手段が、増設前
のn個の記憶装置から冗長データを除く(n+k−(r
+s))個のデータを制御装置のメモリに読み出し、制
御装置の作成手段が、制御装置のメモリに読み出した
(n+k−(r+s))個のデータから、記憶装置シス
テムの冗長度に応じて新たに(r+s)個の冗長データ
を作成し、制御装置の再配置手段が、前記制御装置のメ
モリに読み出した前記(n+k−(r+s))個のデー
タ及び前記新たに作成した(r+s)個の冗長データ
を、増設後の(n+k)個の記憶装置に書き込み、デー
タの再配置を行うことを特徴とする。

【0024】また、本発明の(6)の手段は、前記
(1)の手段において、増設前の記憶装置が、n個(n
≧1)、増設前の記憶装置に記憶されている冗長データ
の冗長度が、r(n>r≧1)であり、また、増設後の
記憶装置が(n+k)個(k≧1)であって、制御装置
の読み出し手段が、増設前のn個の記憶装置から(n+
k)個のデータを制御装置のメモリに読み出し、制御装
置の作成手段が、制御装置のメモリに読み出した前記
(n+k)個のデータの内以前の冗長データを除く(n
+k−r)個のデータから、記憶装置システムの冗長度
に応じて新たにr個の冗長データを作成し、制御装置の
再配置手段が、前記制御装置のメモリに読み出した前記
(n+k)個のデータの内以前の冗長データを除く(n
+k−r)個のデータ及び前記新たに作成したr個の冗
長データを、増設後の(n+k)個の記憶装置に分配し
て書き込み、データの再配置を行うことを特徴とする。

【0025】

【作用】前記手段によれば、アレイ形式の記憶装置シス
テムにおいて、制御装置が、増設前の複数の記憶装置か
ら所定数の記憶データを制御装置のメモリに読み出し、
前記制御装置のメモリに読み出した所定数の記憶データ
から、記憶装置システムの冗長度に応じて新たに冗長デ
ータを作成し、前記制御装置のメモリに読み出した処理
装置からの転送データおよび新たに作成した冗長データ
を、増設後の複数の記憶装置に分配して書き込み、デー
タの再配置を行い、また、データの再配置中の書き込み
位置を記憶し、処理装置からのアクセス要求のアクセス
位置とデータの再配置中の書き込み位置を比較し、前記
比較結果から、処理装置からのデータアクセスに用いる
データ分配パターンを決定するようにしたので、動的な
データの再配置が可能となり、データを分散する複数の
記憶装置群を単位とした増設ではなく、記憶装置1個単
位での増設が可能となり、記憶容量の増設に伴うコスト
を削減でき、これにより、記憶装置追加によるデータ転
送速度の向上、あるいは、記憶装置追加による冗長度の
増加を図ることができる。

【0026】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【0027】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。

【0028】図1は、本発明の一実施例である記憶装置
システムの概略構成を示すブロック図である。

【0029】図1において、1001は入出力要求を発
行する、CPUを有する処理装置、1021〜1025
はデータを記憶するドライブ装置であり、ドライブ装置
1025は増設用ドライブ装置である。

【0030】1010は、アレイ形式の記憶装置システ
ムの制御装置(ディスクアレイ制御装置)である。

【0031】ディスクアレイ制御装置1010は、ホス
トI/F1011、キャッシュメモリ1012、ドライ
ブI/F1013、CPU1030、制御用メモリ10
35等から構成される。

【0032】ディスクアレイ制御装置1010は、処理
装置1001からのアクセス要求の処理、ドライブ装置
1021〜1025との入出力処理、冗長データの生
成、冗長データを用いたデータの復元などを行う。

【0033】ディスクアレイ制御装置1010の制御用
メモリ1035には、記憶装置システムにおける記憶装
置数と、システムの冗長度と、1個の記憶装置に1回に
分配するデータ量の情報からなるデータ分配パターンが
テーブルの形で記憶されている。

【0034】データは、最初4台のドライブ装置102
1〜1024に記憶してある。

【0035】データは、ブロック単位で各ドライブ装置
に分配し、3ブロックにつき1ブロックの冗長データ
(パリティデータ)・ブロックを付ける。

【0036】この冗長データは、対象となる3ブロック
のデータから生成し、何れの1ブロックのデータが欠落
しても復元できる冗長度を持つ。

【0037】図1において、Pの記号で示す冗長データ
のブロックは、特定ドライブ装置に対するアクセスの集
中を避けるために、複数のドライブ装置1021〜10
24に分散して記憶している。

【0038】図2は、本実施例におけるディスクアレイ
制御装置1010の機能ブロック図である。

【0039】図2において、2010はデータ分配パタ
ーン設定機能、2020はデータ再配置機能、2030
は冗長データ(パリティデータ)作成機能、2040は
データ復元機能、2050はデータ分配パターン境界管
理機能、2060はキャッシュ常駐化機能、2070は
アクセス要求受付機能、2080はキャッシュヒット機
能、2090はドライブ入出力制御機能、1035は制
御用メモリ、1012はキャッシュメモリである。

【0040】前記各機能は、各機能毎に定めらているプ
ログラムを、ディスクアレイ制御装置1010のCPU
1030が実行することにより実現される。

【0041】次に、本実施例の動作に基づき、前記各機
能について説明する。

【0042】データ分配パターン設定機能2010は、
オペレータからの記憶装置増設のコマンドを受け付ける
と、制御用メモリ1035に予め記憶してある、増設前
の元々のシステムに含まれていた記憶装置数と、システ
ムの冗長度と、1個の記憶装置に1回に分配するデータ
量の情報を読み出し、増設する記憶装置数と前記制御用
メモリ1035から読み出した情報を基に、新たなデー
タ分配パターンを決定し、その情報を制御用メモリ10
35に書き込む。

【0043】なお、制御用メモリ1035には、データ
再配置が完了するまで、旧のデータ分配パターンも記憶
しておく。

【0044】その後、データ再配置機能2020を起動
する。

【0045】データ再配置機能2020は、制御用メモ
リ1035上の、前記データ分配パターン情報を基に、
増設以前の旧データ分配パターンを用いて、データを記
憶装置1021〜1024からディスクアレイ制御装置
1010のキャッシュメモリ1012にドライブ入出力
制御機能2090を介して読み出す。

【0046】そして、冗長データ作成機能2030に冗
長データの作成を依頼する。

【0047】冗長データ作成機能2030は、データ再
配置機能2020がキャッシュメモリ1012上に読み
出したデータから、新たなデータ分配パターンに応じ
て、新たに冗長データを作成する。

【0048】新たに作成した冗長データはキャッシュメ
モリ1012に記憶する。

【0049】その後、データ再配置機能2020は、キ
ャッシュメモリ1012上にある、処理装置からの転送
データ、及び、冗長データ作成機能が新たに作成した冗
長データを、データ分配パターン設定機能2010が設
定した前記新たなデータ分配パターンに基づき、各記憶
装置1021〜1025に、ドライブ入出力制御機能2
090を介して書き込み、データの再配置を行う。

【0050】また、データ再配置機能2020は、キャ
ッシュ常駐化機能2060に対して、再配置処理中のデ
ータのキャッシュメモリ1012からの追い出し(リプ
レース)の禁止を指示する。

【0051】データ再配置機能2020は、旧データ分
配パターンのデータの再配置が完了後、停止する。

【0052】データ再配置機能2020が、データの再
配置中に処理装置1001からのアクセス要求があった
場合に、アクセス要求受付機能2070は、処理装置1
001からのアクセス要求を受け付け、ドライブ入出力
制御機能2090にアクセス要求の実行を依頼する。

【0053】ドライブ入出力制御機能2090は、デー
タ分配パターン境界管理機能2050の提供する情報を
基に、データ再配置の処理中かどうかをチェックし、デ
ータ再配置処理中でなければ新/旧データ分配パターン
のどちらからを選択し、記憶装置1021〜1025に
対する入出力処理を行なう。

【0054】データ再配置中の領域は、対象データのド
ライブ上のデータ配置パターンが記憶装置1021〜1
025間で不整合になるので、記憶装置1021〜10
25に直接アクセスすると、不正なデータをアクセスす
る場合がある。

【0055】そこで、キャッシュ・ヒット機能2080
により、記憶装置1021〜1025にアクセスするこ
とを防止する。

【0056】キャッシュ・ヒット機能2080は、キャ
ッシュ常駐化機能2060によりキャッシュメモリ10
12上に保持されているデータについて、当該データに
対して処理装置1001から読み出し/書き込み要求が
あった場合に、キャッシュメモリ1012上のデータの
読み出し/キャッシュメモリ1012へのデータ書き込
みだけで、即ち、記憶装置1021〜1025に直接ア
クセスすることなく、対応する。

【0057】なお、データ再配置中に、処理装置100
1からキャッシュメモリ1012へのデータの書き込み
があった場合には、データ再配置終了後に、データ再配
置中に処理装置1001からキャッシュメモリ1012
に書き込みのあったデータを、対応する記憶装置102
1〜1025に書き込む。

【0058】データ分配パターン境界管理機能2050
は、データ再配置機能2020が行なうデータ再配置の
進行に伴い、再配置未完了領域と再配置完了領域と再配
置中領域を区別し、入出力制御がどちらのパターンでア
クセスするかを判断するための情報を与える。

【0059】また、データ復元機能2040は、障害な
どにより記憶装置上のデータに直接アクセスできない場
合に、冗長データを用いてアクセスできないデータを復
元する。

【0060】次に、図6を用いて、本実施例におけるデ
ータ再配置に伴う、データ分配パターン境界制御につい
て説明する。

【0061】図6は、本実施例におけるデータ再配置に
伴う、データ分配パターン境界制御を説明するための図
である。

【0062】図6において、アドレスは、各記憶装置に
分散して記憶されているデータの論理アドレスを示して
おり、また、データの論理アドレスから、データが記憶
される各記憶装置の物理アドレスへの変換は、従来例と
同様、マッピング情報に基づき行われる。

【0063】再配置完了ポインタ6012は、既にデー
タの再配置が完了し、記憶装置増設後の新たなデータ分
配パターンでデータアクセスが可能な再配置完了領域6
020の最終アドレスを示す。

【0064】再配置未実行ポインタ6011は、まだ再
配置に取り掛かっていない再配置未実行領域6040の
先頭アドレスを示し、この領域に対しては、記憶装置増
設以前の旧データ分配パターンでアクセスできる。

【0065】再配置完了ポインタ6012と再配置未実
行ポインタ6011に挾まれた再配置中領域6030
は、再配置処理中であり、データ分配のパターンが乱れ
ている。

【0066】そのため、前記した如く、この領域に対し
ては、キャッシュメモリ1012上のデータをアクセス
する。

【0067】前記2つのポインタは、前記制御用メモリ
1035に記憶される。

【0068】次に、図3を用いて、データ転送速度向上
の目的で、ドライブ装置1025を増設した場合につい
て詳しく説明する。

【0069】図3は、本実施例において、データ転送速
度向上の目的で、ドライブ装置1025を増設した場合
のデータの流れを示す図である。

【0070】データ転送速度を向上させるために、デー
タ分配するドライブ数を増加させ、並列にデータ転送で
きるドライブ数を増加させる。

【0071】増設したドライブ装置1025には、デー
タが記憶されていないので、ドライブ装置1021〜1
024に既に記憶しているデータを、ドライブ装置10
21〜1025について再配置する。

【0072】オペレータからのドライブ装置増設を受け
付けたデータ分配パターン設定機能2010は、データ
分配の幅を5ドライブ、冗長度1のデータ分配パターン
を設定し制御用メモリ1035に記憶する。

【0073】その後、データ再配置機能2020に制御
を渡す。

【0074】以下、データ再配置機能2020の再配置
処理を図3および図5のフローチャートを用いて説明す
る。

【0075】図5は、本実施例における、データ再配置
機能2020の再配置処理の手順を示すフローチャート
である。

【0076】始めに、データ分配パターン設定機能20
10が、制御用メモリ1035に記憶してある、新旧の
データ分配パターンを取得する(ステップ5010)。

【0077】次に、再配置未実行ポインタ6011と再
配置完了ポインタ6012をドライブの先頭アドレスに
設定する(ステップ5020)。

【0078】次に、キャッシュメモリ1012上に再配
置用のデータが読み出されているかを調べる(ステップ
5030)。

【0079】この場合は、先頭アドレスからデータの再
配置を行うので、キャッシュメモリ1012上に再配置
用のデータが読み出されていない。

【0080】そこで、再配置未実行ポインタ6011の
示すアドレスから、増設前の各ドライブ装置について、
連続する2ブロックのデータ3011〜3018を、旧
データ分配パターンに基づいてキャッシュメモリ101
2上へ読み出すように、ドライブ入出力制御機能209
0に依頼する(ステップ5040)。

【0081】次に、読み出したデータ3011〜301
8について、キャッシュ常駐化機能2060に対してリ
プレース禁止を指示する(ステップ5050)。

【0082】次に、データ3018のアドレスまで再配
置未実行ポインタ6011を進める(ステップ506
0)。

【0083】次に、読み出したデータ3011〜301
3,3015から、冗長データ作成機能2030を用い
て新たに冗長データ3021を作成し、新たに作成した
冗長データ3021は、キャッシュメモリ1012に記
憶する(ステップ5070)。

【0084】次に、新たに作成した冗長データ3021
について、キャッシュ常駐化機能2060に対してリプ
レース禁止を指示する(ステップ5080)。

【0085】次に、ドライブ入出力制御機能2090
に、データ分配パターン設定機能2010が設定した前
記新たなデータ分配パターンに基づき、各記憶装置10
21〜1025に、読み出したデータ3011〜301
3,3015、および、新たに作成した冗長データ30
21の書き込みを依頼する(ステップ5090)。

【0086】次に、ステップ5090における出力完了
を待って、再配置完了ポインタ6012をデータ301
5のアドレスまで進める(ステップ5100)。

【0087】次に、データ3011〜3015と冗長デ
ータ3021について、キャッシュ常駐化機能2060
に対してリプレース禁止を解除する(ステップ511
0)。

【0088】また、ステップ5030において、再配置
のために読み出したデータ内、再配置の対象にならずキ
ャッシュメモリ1012上に残っているデータ(図3に
おけるデータ3016、3018等)で、冗長データが
作成可能な場合には、ステップ5070へ進み、前記ス
テップ5070〜ステップ5110の処理を実行する。

【0089】次に、再配置完了ポインタ6012が、デ
ータの最終アドレスに到達したか否かを判断し(ステッ
プ5120)、再配置完了ポインタ6012が、データ
の最終アドレスに到達していれば、再配置終了とし、デ
ータの最終アドレスに到達していなければ、ステップ5
030から、前記処理を繰り返す。

【0090】次に、図4を用いて、冗長度を1から2に
増加させる目的で、ドライブ装置1025を増設した場
合について詳しく説明する。

【0091】図4は、本実施例において、冗長度を1か
ら2に増加させる目的で、ドライブ装置1025を増設
した場合のデータの流れを示す図である。

【0092】冗長度を1増加させるためにドライブ装置
1025を1個増設するので、システムの記憶容量は変
化しない。

【0093】しかし、特定のドライブ装置に対するアク
セスの集中を防ぐために新規に作成する冗長データを含
めて、冗長データを複数のドライブ装置1021〜10
25に分散して記憶するため、データの再配置を行な
う。

【0094】ドライブ装置増設を受け付けたデータ分配
パターン設定機能2010は、データ分配の幅を5ドラ
イブ、冗長度2のデータ分配パターンを設定し制御用メ
モリ1035に記憶する。

【0095】その後、データ再配置機能2020に制御
を渡す。

【0096】以下、データ再配置機能2020の再配置
処理を図4および図5のフローチャートを用いて説明す
る。

【0097】始めに、データ分配パターン設定機能20
10が、制御用メモリ1035に記憶してあるデータ分
配パターンを取得する(ステップ5010)。

【0098】次に、再配置未実行ポインタ6011と再
配置完了ポインタ6012をドライブの先頭アドレスに
設定する(ステップ5020)。

【0099】次に、キャッシュメモリ1012上に再配
置用のデータが読み出されているかを調べる(ステップ
5030)。

【0100】この場合は、先頭アドレスからデータの再
配置を行うので、キャッシュメモリ1012上に再配置
用のデータが読み出されていない。

【0101】そこで、再配置未実行ポインタ6011の
示すアドレスから、増設前の各ドライブ装置について、
連続する2ブロックのデータ4011〜4018を、旧
データ分配パターンに基づいてキャッシュメモリ101
2上へ読み出すように、ドライブ入出力制御機能209
0に依頼する(ステップ5040)。

【0102】次に、読み出したデータ4011〜401
8について、キャッシュ常駐化機能2060に対してリ
プレース禁止を指示する(ステップ5050)。

【0103】次に、データ4018のアドレスまで再配
置未実行ポインタ6011を進める(ステップ506
0)。

【0104】次に、読み出したデータ4011〜401
3,4015,4016,4018から、冗長データ作
成機能2030を用いて、新たに冗長データ4021〜
4024を作成し、新たに作成した冗長データ4021
〜4024は、キャッシュメモリ1012に記憶する
(ステップ5070)。

【0105】次に、新たに作成した冗長データ4021
〜4024について、キャッシュ常駐化機能2060に
対してリプレース禁止を指示する(ステップ508
0)。

【0106】次に、ドライブ入出力制御機能2090
に、データ分配パターン設定機能2010が設定した前
記新たなデータ分配パターンに基づき、各記憶装置10
21〜1025に、読み出したデータ4011〜401
3,4015,4016,4018、および、新たに作
成した冗長データ4021〜4024の書き込みを依頼
する(ステップ5090)。

【0107】次に、ステップ5090における出力完了
を待って、再配置完了ポインタ6012をデータ401
8のアドレスまで進める(ステップ5100)。

【0108】次に、データ4011〜4018と冗長デ
ータデータ4021〜4024について、キャッシュ常
駐化機能2060に対してリプレース禁止を解除する
(ステップ5110)。

【0109】また、ステップ5030において、再配置
のために読み出したデータ内、再配置の対象にならずキ
ャッシュメモリ1012上に残っているデータ(図4に
おいては、該当データが無い)で、冗長データが作成可
能な場合には、ステップ5070へ進み、前記ステップ
5070〜ステップ5110の処理を実行する。

【0110】次に、再配置完了ポインタ6012が、デ
ータの最終アドレスに到達したか否かを判断し(ステッ
プ5120)、再配置完了ポインタ6012が、データ
の最終アドレスに到達していれば、再配置終了とし、デ
ータの最終アドレスに到達していなければ、ステップ5
030から、前記処理を繰り返す。

【0111】以上説明したように、本実施例によれば、
1個のドライブ1025を増設する場合に、増設前から
存在するデータを増設したドライブを含めた形でデータ
分配パターンを作成し、データを再配置することによ
り、データ転送速度の向上を目的とした増設、あるい
は、冗長度を増加させデータ信頼性の向上を目的とした
増設が実現できる。

【0112】また、データをキャッシュメモリ1012
にまとめて読み出すので、データ再配置処理に伴うドラ
イブ装置1021〜1025との入出力回数が減少し、
再配置処理に必要な時間を短縮できる。

【0113】この場合、キャッシュメモリ1012に読
出すデータのブロックの数は、少なくとも、データの再
配置に伴って、新たに冗長データを作成するのに必要な
データのブロック数だけあれば良い。

【0114】また、ドライブ装置1025を増設する際
に、増設前のデータ分配パターンでの読み出しにおい
て、冗長データも読み出しているので、ドライブ装置1
021〜1024の全体障害又は部分障害により読み出
すべきデータの一部が読み出せなかった場合には、キャ
ッシュメモリ1013上のデータを用いて、新たなデー
タの入出力を必要とせずに、当該データを回復すること
もできる。

【0115】なお、本実施例では、データ記憶容量を増
加させる目的、あるいは、冗長度を増加させる目的の場
合においても、ドライブ装置を増設する際に、増設前の
データ分配パターンでの読み出しにおいて、冗長データ
も読み出すようにしている。

【0116】しかしながら、キャッシュメモリ1012
に読出すデータは、データの再配置に伴って、新たな冗
長データを作成するのに必要なデータだけあれば良いの
は、明細書および図面の記載から明らかであるから、キ
ャッシュメモリ1012に読み出すデータから、冗長デ
ータを除くことも可能である。

【0117】ただし、増設前の記憶装置1021〜10
24から冗長データ以外のデータをキャッシュメモリ1
012に読み出す際に、閉塞している記憶装置が存在す
る場合には、増設前の記憶装置の内、正常な記憶装置か
らデータを読み出し、冗長データを用いて閉塞している
記憶装置に記憶されているデータを復元する必要があ
る。

【0118】以上、本発明を実施例に基づき具体的に説
明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更し得ること
は言うまでもない。

【0119】

【発明の効果】以上説明したように、本願発明によれ
ば、記憶装置を増設する際に、動的なデータの再配置が
可能となり、データを分散する複数の記憶装置群を単位
とした増設ではなく、記憶装置1個単位での増設が可能
となり、記憶容量の増設に伴うコストを削減することが
可能となる。

【0120】これにより、データを分配する記憶装置数
を変更できるので、記憶装置追加によるデータ転送速度
の向上を図ることができる。

【0121】さらに、データを再配置するので、記憶装
置追加による冗長度の増加を図ることができ、データの
信頼性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の一実施例である記憶装置システムの概
略構成を示すブロック図である。

【図2】 本実施例におけるディスクアレイ制御装置の
機能ブロック図である。

【図3】 本実施例において、データ転送速度向上の目
的で、ドライブ装置を増設した場合のデータの流れを示
す図である。

【図4】 本実施例において、冗長度を1から2に増加
させる目的で、ドライブ装置を増設した場合のデータの
流れを示す図である。

【図5】 本実施例における、データ再配置機能の再配
置処理の手順を示すフローチャートである。

【図6】 本実施例におけるデータ再配置に伴う、デー
タ分配パターン境界制御を説明するための図である。

【符号の説明】

1001…処理装置、1010…ディスクアレイ制御装
置、1030…CPU、1035…制御用メモリ、10
12…キャッシュメモリ、1011…ホストI/F、1
013…ドライブI/F、1021〜1025…ドライ
ブ装置、2010…データ分配パターン設定機能、20
20…データ再配置機能、2030…冗長データ作成機
能、2040…データ復元機能、2050…データ分配
パターン境界管理機能、2060…キャッシュ常駐化機
能、2070…アクセス要求受付機能、2080…キャ
ッシュヒット機能、2090…ドライブ入出力制御機
能、6011…再配置未実行ポインタ、6012…再配
置完了ポインタ、6020…再配置完了領域、6030
…再配置中領域、6040…再配置未実行領域。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 彰 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株式会社日立製作所 システム開発研究 所内 (56)参考文献 特開 平5−143471(JP,A) 特開 平5−100960(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 3/06

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の記憶装置と、 冗長データと処理装置からの転送データを複数の記憶装
    置に分配して記憶する手段と、 処理装置からのデータ読み出し要求に対して、必要なデ
    ータを複数の記憶装置から読み出し処理装置に転送する
    手段と、 障害などにより記憶装置上のデータに直接アクセスでき
    ない場合には、冗長データを用いてアクセスできないデ
    ータを復元する手段とを有する制御装置とからなるアレ
    イ形式の記憶装置であって、 前記制御装置、増設前の複数の記憶装置から所定数の
    記憶データを制御装置のメモリに読み出す読み出し手段
    と、 前記制御装置のメモリに読み出した所定数の記憶データ
    から、記憶装置システムの冗長度に応じて新たに冗長デ
    ータを作成する作成手段と、 前記制御装置のメモリに読み出した処理装置からの転送
    データおよび新たに作成した冗長データを、前記制御装
    置の配下に新たに増設された記憶装置を含む、増設後の
    複数の記憶装置に分配して書き込み、データの再配置を
    行う再配置手段と、 前記データの再配置中の前記書き込み位置を記憶する書
    き込み位置記憶手段と、 処理装置からのアクセス要求のアクセス位置と前記書き
    込み位置を比較する比較手段と、前記 比較手段の比較結果から、処理装置からのデータア
    クセスに用いるデータ分配パターンを決定する決定手段
    とを有することを特徴とするアレイ形式の記憶装置シス
    テム。
  2. 【請求項2】 前記制御装置の読み出し手段、増設前
    の複数の記憶装置から冗長データ以外の所定数の記憶デ
    ータを制御装置のメモリに読出すことを特徴とする請求
    項1に記載のアレイ形式の記憶装置システム。
  3. 【請求項3】 前記増設前の記憶装置が、n個(n≧
    1)、前記増設前の記憶装置に記憶されている冗長デー
    タの冗長度が、r(n>r≧1)であり、また、前記
    設後の記憶装置が(n+k;k≧1)個であって、前記 制御装置の読み出し手段は、前記増設前のn個の記
    憶装置から冗長データを除く(n+k−r)個のデータ
    を制御装置のメモリに読み出し、前記 制御装置の作成手段は、前記制御装置のメモリに読
    み出した(n+k−r)個のデータから、記憶装置シス
    テムの冗長度に応じて新たにr個の冗長データを作成
    し、前記 制御装置の再配置手段、前記制御装置のメモリに
    読み出した、前記(n+k−r)個のデータ及び前記新
    たに作成したr個の冗長データを、増設後の(n+k)
    個の記憶装置に分配して書き込み、データの再配置を行
    うことを特徴とする請求項2に記載のアレイ形式の記憶
    装置システム。
  4. 【請求項4】 前記増設前の記憶装置が、n個(n≧
    1)、前記増設前の記憶装置に記憶されている冗長デー
    タの冗長度が、r(n>r≧1)であり、また、前記
    設後の記憶装置が(n+k;k≧1)個、前記増設後の
    記憶装置に記憶される冗長データの冗長度が、(r+
    k)であって、前記 制御装置の読み出し手段は、前記増設前のn個の記
    憶装置から冗長データを除く(n−r)個のデータを制
    御装置のメモリに読み出し、前記 制御装置の作成手段は、前記制御装置のメモリに読
    み出した(n−r)個のデータから、記憶装置システム
    の冗長度に応じて新たに(r+k)個の冗長データを作
    成し、前記 制御装置の再配置手段、前記制御装置のメモリに
    読み出した前記(n−r)個のデータ及び前記新たに作
    成した(r+k)個の冗長データを、増設後の(n+
    k)個の記憶装置に書き込み、データの再配置を行うこ
    とを特徴とする請求項2に記載のアレイ形式の記憶装置
    システム。
  5. 【請求項5】 前記増設前の記憶装置が、n個(n≧
    1)、前記増設前の記憶装置に記憶されている冗長デー
    タの冗長度が、r(n>r≧1)であり、また、前記
    設後の記憶装置が(n+k;k≧1)個、前記増設後の
    記憶装置に記憶される冗長データの冗長度が、(r+
    s)(0≦s≦k)であって、前記 制御装置の読み出し手段は、前記増設前のn個の記
    憶装置から冗長データを除く(n+k−(r+s))個
    のデータを制御装置のメモリに読み出し、前記 制御装置の作成手段は、前記制御装置のメモリに読
    み出した(n+k−(r+s))個のデータから、記憶
    装置システムの冗長度に応じて新たに(r+s)個の冗
    長データを作成し、前記 制御装置の再配置手段、前記制御装置のメモリに
    読み出した前記(n+k−(r+s))個のデータ及び
    前記新たに作成した(r+s)個の冗長データを、増設
    後の(n+k)個の記憶装置に書き込み、データの再配
    置を行うことを特徴とする請求項2に記載のアレイ形式
    の記憶装置システム。
  6. 【請求項6】 前記増設前の記憶装置が、n個(n≧
    1)、前記増設前の記憶装置に記憶されている冗長デー
    タの冗長度が、r(n>r≧1)であり、また、前記
    設後の記憶装置が(n+k;k≧1)個であって、前記 制御装置の読み出し手段は、前記増設前のn個の記
    憶装置から(n+k)個のデータを制御装置のメモリに
    読み出し、前記 制御装置の作成手段は、前記制御装置のメモリに読
    み出した前記(n+k)個のデータ内の以前の冗長デー
    タを除く(n+k−r)個のデータから、記憶装置シス
    テムの冗長度に応じて新たにr個の冗長データを作成
    し、前記 制御装置の再配置手段、前記制御装置のメモリに
    読み出した、前記(n+k)個のデータ内の以前の冗長
    データを除く(n+k−r)個のデータ及び前記新たに
    作成したr個の冗長データを、前記増設後の(n+k)
    個の記憶装置に分配して書き込み、データの再配置を行
    うことを特徴とする請求項1に記載のアレイ形式の記憶
    装置システム。
  7. 【請求項7】 複数の記憶装置と、前記複数の記憶装置
    と処理装置との間に配置され、前記処理装置からの要求
    に応じて前記複数の記憶装置へのアクセスを制卸する制
    御装置とを有する記憶装置であって、 前記制御装置は、前記複数の記憶装置に含まれ、複数の
    記憶装置により構成される第1の記憶装置群に第1の分
    散パターンに従って格納されているデータを読み出し
    て、複数の記憶装置により構成される第2の記憶装置群
    に前記第1の分散パターンとは異なる第2の分散パター
    ンに従って読み出された前記データを格納する再配置処
    理を行う再配置手段と、 前記再配置手段による前記データの再配置処理が行われ
    ているときに、前記処理装置から発行されるデータのア
    クセス要求に応答して、該アクセス要求でアクセスされ
    るべきデータが前記第1の分散パターンと前記第2の分
    散パターンのいずれで格納されているか判別する判別手
    段と、 前記処理装置からのアクセス要求に応答して前記複数の
    記憶装置をアクセスするアクセス手段であって、前記再
    配置手段による再配置が行われているときに受け付けら
    れた前記処理装置からのアクセス要求に対し、前記判別
    手段における判別結果に応じて前記データをアクセスす
    るアクセス手段とを有することを特徴とする記憶装置シ
    ステム。
  8. 【請求項8】 前記判別手段は、前記第1の分散パター
    ンから前記第2の分散パターンヘの再配置が完了してい
    ないデータのアドレス範囲を特定するための第1のポイ
    ンタと、前記第1の分散パターンから前記第2の分散パ
    ターンヘの配置が完了したデータのアドレス範囲を特定
    するための第2のポインタとを有し、前記第1のポイン
    タ及び前記第2のポインタが保持する値に基づいて前記
    判別を行うことを特徴とする請求項7に記載の記憶装置
    システム。
  9. 【請求項9】 前記第2の記憶装置群は、前記第1の記
    憶装置群に含まれる複数の記憶装置と、前記第1の記憶
    装置群に対して、新たに増設された記憶装置とを含むこ
    とを特徴とする請求項7または請求項8に記載の記憶装
    置システム。
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