JP3390608B2 - ストレージネットワーク制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスク制御装置
に係り、ネットワークで相互に接続されたディスク制御
装置のデータ通信制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にコンピュータシステムはプロセッ
サと二次記憶装置から構成されている。主として使用さ
れる二次記憶装置は磁気ディスク装置である。現在、デ
ィスク記憶装置の容量の伸び率は極めて高いが、メカニ
カルな動作を伴う磁気ディスク装置の性能はプロセッサ
性能の伸び率ほど高くない。その課題を解決する方法と
して、以下に示すディスクアレイが提案された。

【０００３】ディスクアレイは、磁気ディスクを並列に
制御することで性能を向上させる方式である。D．Patte
rson，G．Gibson、and R．H．Kartzらによる“A Case f
orRedundant Arrays of Inexpensive Disks(RAID)，in
ACM SIGMOD Conference，Chicago，IL”，PP.109-116
（June 1988)(以下、第１の文献と呼ぶ）では、複数の
ディスクドライブにデータを分散して配置することでデ
ィスク内に格納されたデータへのアクセス時間を短縮
し、かつパリティあるいはＥＣＣと呼ばれる冗長データ
を格納することで信頼性も高めるＲＡＩＤというディス
クアレイの構成技術が紹介されている。つまり、アレイ
ディスクでは、複数のディスクドライブに対して並列に
入出力を行うので、データの読み出しあるいは書き込み
は高速となり、また、ディスクドライブに障害が発生し
たときでもパリティと障害ディスクドライブ以外のデー
タから、障害ディスクドライブのデータを回復すること
ができる。

【０００４】より具体的には、上記第１の文献では、デ
ータの格納方法によりＲＡＩＤレベルを複数に分類して
いる。そのうち、製品で多く使用されるＲＡＩＤレベル
は、ＲＡＩＤ１，ＲＡＩＤ３，ＲＡＩＤ５である。

【０００５】ＲＡＩＤ１はミラーリングであり、２台の
ディスクに同一データを格納することでディスクの障害
に対する信頼性を高めている。読み出し時には、２台の
ディスクの内どちらか早いほうのディスクから読むこと
で単一ディスクに比べ高速である。ＲＡＩＤ３は、単一
データをビットあるいはバイト毎にストライピング（分
割）し、複数のディスクに並列に読み書きすることで、
データ転送性能を向上可能である。ＲＡＩＤ５は入出力
ブロックを単位として複数のディスクにストライピング
を行うレベルである。

【０００６】ＲＡＩＤ３では単一入出力要求を小さな単
位でストライピングするのに対し、ＲＡＩＤ５はそれよ
りも大きな単位でストライピングを行う。ＲＡＩＤ３は
単一ユーザの大規模データ入出力を高速化することが主
な目的であるが、ＲＡＩＤ５は多数ユーザの小規模デー
タ入出力を並列に実行することが主な目的である。従っ
て、ＲＡＩＤ３は特に大規模なデータ入出力が要求され
るマルチメディアや科学技術計算に用いられる。ＲＡＩ
Ｄ５は多数ユーザのサービスを行うオンライン・トラン
ザクションなどでのデータベース処理に用いられる。

【０００７】しかし、単一のディスクアレイでは性能や
容量の増加に限界が生じる。そのために、ディスクアレ
イをさらに複数設け、並列度をより増やす方法がある。
大容量で低コストのディスクアレイを構築する場合、単
一のディスクアレイコントローラに多数のディスク装置
を接続する構成が考えられるが、ディスクアレイ制御装
置内の制御プロセッサの性能の限界のために容量は増加
するが性能は伸びなくなってしまうという問題が発生す
る。

【０００８】制御プロセッサはホストからの入出力要求
を解釈実行するために設けられる。制御しなければなら
ないディスク装置の台数に比例した処理性能が要求され
ることから、現状では数台から数１０台規模のディスク
アレイがほとんどである。

【０００９】この問題を解決する方法として、バスある
いは高速なネットワークで制御装置を接続することで拡
張性を高める方法が考えられる。多数のディスクアレイ
を接続する方法は特開平7−44322号公報に述べられてい
る。これは制御装置を階層化することで、各制御装置が
制御しなければならない台数を削減することが目的であ
る。例えば、一つの制御装置で５台のディスク装置を制
御できるとする。この制御装置を単一のバスあるいはネ
ットワークに接続し、ホストプロセッサからはいずれの
制御装置へもアクセスできるようにする。こうすること
で全体で多数台のディスク装置を制御することが可能に
なる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ディスクアレイはホス
トプロセッサと接続され、ホストプロセッサからディス
クアレイ制御装置に対して読み込みあるいは書き込みコ
マンドが発行されると、それに対応したデータの読み込
みあるいは書き込みを行い、その実行結果をホストプロ
セッサに返送する。このような使用環境では、通信の形
態は単一のホストプロセッサと複数のディスクアレイ制
御装置との間で行われる。前述の特開平7−44322 号公
報がその例である。

【００１１】しかし、ディスクアレイ制御装置間で自動
的にバックアップの取得を行うような処理の場合、複数
のディスクアレイ制御装置が接続されたバスあるいはネ
ットワークを介して直接データを転送することになる。
この場合問題となるのは通信方法（通信プロトコル）で
ある。ディスク制御装置がホストプロセッサと通信を行
う場合には、ホストプロセッサのインタフェースに合わ
せた通信プロトコルでデータの送受信を行う。しかし、
ホストプロセッサのインタフェースは汎用である分、性
能は低い。これは、ホストプロセッサが、ソフトウェア
でデータのエラーチェックを行っていることが大きな要
因である。

【００１２】ホストのインタフェースに合わせた通信プ
ロトコルしか有さないディスクアレイ制御装置を使用し
て、前述のディスクアレイ制御装置間のバックアップを
行った場合も同様の理由でバックアップ性能が低下する
ことになる。これは、単一の通信プロトコルしか有して
いないことと、通信プロトコルを切り替えるための手段
を有していないことが理由である。特開平7− 44322 号
公報では、複数のディスクアレイ制御装置を接続する形
態が述べられているが、ディスクアレイ制御装置間で通
信を行うことについては述べられていない。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、複数のディスク装置を並列に動作させるとともに冗
長データを格納する複数のディスクアレイ制御装置と、
単一あるいは複数のホストプロセッサを接続するストレ
ージネットワークを有するシステムにおいて、前記スト
レージネットワークに接続された装置が、前記ホストプ
ロセッサかディスクアレイ制御装置か、を示すストレー
ジネットワークテーブルを前記ディスクアレイ制御装置
内に設け、前記ディスクアレイ制御装置はデータの送信
時に前記ストレージネットワークテーブルをサーチし、
送信先が前記ホストプロセッサか前記ディスクアレイ制
御装置かを判定し、前記ディスクアレイ制御装置であれ
ば簡略化した通信方法を使用して通信を行う。これによ
り、ホストプロセッサとの通信時は汎用インタフェース
による通信プロトコルを使用し、ディスクアレイ制御装
置間で通信を行う場合には高速な通信プロトコルを使用
することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明のストレージネット
ワーク制御方法を図面に示し実施例を参照してさらに詳
細に説明する。

【００１５】図１は本発明によるストレージネットワー
ク制御方法を適用するディスク装置のブロック図であ
る。１０１，１０２はホストであり、１０６，１０７は
ディスクアレイ制御装置であり，１０５はストレージネ
ットワークである。ホストプロセッサ１０１，１０２は
ストレージネットワーク１０５を介してディスクアレイ
制御装置１０６，１０７に相互接続されている。１３
０，１３１はディスク装置であり、それぞれ複数のディ
スクドライブで構成されている。

【００１６】ホストプロセッサ１０１，１０２から発行
されたディスクアレイ入出力要求は、ストレージネット
ワーク１０５を介してディスクアレイ制御装置１０６，
107に転送され、またディスクアレイ入出力要求に伴う
データもストレージネットワーク１０５を介して転送さ
れる。従来から存在する主にコンピュータ間のデータ通
信を主な目的とするネットワーク１３２は、ストレージ
ネットワーク１０５とは独立に接続されている。ホスト
プロセッサ１０１，１０２内には、ストレージネットワ
ーク１０５の制御を行うストレージネットワークインタ
フェース１０３，１０４が設けられる。

【００１７】ディスクアレイ制御装置１０６，１０７内
は、ネットワークストレージ１０５を制御するインタフ
ェース制御部１０６，１０７，ディスクアレイ制御装置
106,１０７を制御するＣＰＵ１１０，１１１とマイクロ
プログラム１１８，１１９，ディスク装置１３０，１３
１のデータを一時的に格納するキャッシュ１１２，１１
３，ディスクコマンドを分配するスイッチ１１６，１１
７，ディスク装置１３０，１３１との接続を制御するイ
ンタフェース制御１２０〜１２４，１２５〜１２９，パ
リティ制御１１４，１１５から構成されている。

【００１８】ディスクアレイ制御装置１０６，１０７の
主な機能は、複数のディスクドライブを使用し、性能と
信頼性を向上させるディスクアレイ制御を行うことであ
る。ディスクアレイは、データやパリティの格納方法に
より、いくつかに分類されているが、本実施例では、そ
れらのいずれも使用可能であり、また混在も可能であ
る。それらの主な種類には前述の通り、ＲＡＩＤ１，Ｒ
ＡＩＤ３，ＲＡＩＤ５などがある。

【００１９】ＲＡＩＤ１，３，５ではいずれの場合も、
データ格納時に冗長データも同時にディスクに書き込む
ことで信頼性も向上している。具体的には、ＲＡＩＤ１
の場合は、同一データを複数のディスクに書き込むこと
で冗長性を持たせている。またＲＡＩＤ３，５では、デ
ータを複数のディスクに分割するが、この時、旧データ
と旧パリティと新データとの排他的論理和を新パリティ
としてディスクに書き込む。こうすることで、いずれか
のディスクが障害を起こしても、ＲＡＩＤ１，３，５い
ずれの場合も障害を起こしたディスクのデータを回復す
ることが可能である。

【００２０】例えば、ＲＡＩＤ３において以下のように
データが格納されているとする。 ディスク１ データ ＝１０１０１０１０ ディスク２ データ ＝１１１１００００ ディスク３ パリティ＝０１０１１０１０ この状態でディスク２が障害を起こし読み書きができな
くなった場合、ディスク１とディスク３の排他的論理和
を演算する。 ディスク１ データ ＝１０１０１０１０ ディスク３ パリティ＝０１０１１０１０ 論理和 ＝１１１１００００〔ディスク
２のデータ〕 このように、ディスク２のデータを再現することが可能
である。図１のパリティ制御１１４，１１５はパリティ
の生成あるいはデータの回復を行う機構である。

【００２１】本発明は、ストレージネットワークの通信
方法に関するが、図２を用いてストレージネットワーク
の特徴の一例を示す。ホストプロセッサ２０１，２０２
はストレージネットワーク２０４を介してディスクアレ
イ制御装置２０５，２０６に相互接続されている。２０
７，２０８はディスク装置であり、それぞれ複数のディ
スクドライブで構成されている。図２はディスクアレイ
制御装置２０５からディスクアレイ制御装置２０６へデ
ータのバックアップを行う動作を示している。ストレー
ジネットワーク２０４を設けることで、ディスクアレイ
制御装置２０５，２０６間で直接バックアップを取得す
ることが可能となる（２０９）。

【００２２】従来のバックアップ〔図示せず〕は、ホス
トプロセッサがバックアップ元のディスクアレイ制御装
置からバックアップデータの一部分を読み込み、そのデ
ータをバックアップ先のディスクアレイ制御装置へネッ
トワーク等を介して転送する操作を繰り返し行うことで
処理していた。この従来の方法では、バックアップデー
タのすべてをホストプロセッサが処理しなくてはなら
ず、バックアップ量が膨大になるとホストプロセッサは
バックアップのために相当の能力を使用しなければなら
なくなる。しかし、ストレージネットワーク２０４を設
けることで、ホストプロセッサはバックアップ要求２０
３を一回発行するだけで、バックアップはディスクアレ
イ制御装置２０５，２０６間で自動的に取得することが
でき、またホストプロセッサ２０１，２０２へ処理負荷
を与えることもなくなる。

【００２３】図３は本発明の概要を示した図である。ホ
ストプロセッサ３０１，３０２はストレージネットワー
ク３０３を介してディスクアレイ制御装置３０６，３０
７に相互接続されている。３１０，３１１はディスク装
置であり、それぞれ複数のディスクドライブで構成され
ている。ストレージネットワーク３０３は、ディスクア
レイ制御装置３０６，３０７とホストプロセッサ３１
０，３０２間で通信すること以外に、ディスクアレイ制
御装置３０６，３０７間でも通信可能である。

【００２４】本発明の特徴は、ホストプロセッサ３０
１，３０２とディスクアレイ制御装置３０６，３０７間
で通信する時と、ディスクアレイ制御装置３０６，３０
７間で通信する時の通信プロトコルを自動的に切り替え
ることである。ホストプロセッサ３０１，３０２とディ
スクアレイ制御装置３０６，３０７間で通信する時には
ネットワークプロトコルを使用し（３０４）、ディスク
アレイ制御装置３０６，３０７間で通信する時は専用高
速プロトコルを使用する（３０５）。

【００２５】ここで、プロトコルとは相互に情報を送受
するための取り決められた通信方法である。通信におけ
るプロトコルは階層分けされている。一般には、物理層
と論理層に分けられる。物理層は、データを運ぶための
ケーブルの電気的特性等が決められている。また論理層
では、ユーザデータを転送するためのソフトウェア的な
通信手順が決められている。階層分けすることで、論理
層が同一であれば物理層だけ異なるメディアを用いても
通信可能となる。

【００２６】図３で示したネットワークプロトコルと専
用高速プロトコルは論理層に対応している。ホストプロ
セッサ３０１，３０２を使用するユーザにストレージネ
ットワークを意識させる必要がないようにするために、
ユーザは従来のネットワーク１３２と同一の論理層のプ
ロトコルを用いてストレージネットワークを使用するこ
とができる。これは、後で詳細に説明する。ユーザから
は従来のネットワーク１３２もストレージネットワーク
３０３もまったく同じ操作で使用可能である。これは、
前述の論理層のプロトコルを従来のネットワーク１３２
と同一のプロトコルに合わせたことの利点である。

【００２７】しかし、ネットワークプロトコル３０４は
相互接続性では優れているが、性能面は高くない。これ
は、汎用性を持たせることと相反することであり、ハー
ドウェア依存を少なくして通信できるようにするために
はハードウェアの機能を削減し、代わりにソフトウェア
の機能を高くすることで実現されているためである。具
体的には、ソフトウェアで転送時のエラーチェック機能
を行っていることが性能低下の大きな原因になってい
る。これに対し、専用高速プロトコル３０５はエラーチ
ェック機能を省略することで高速化が可能となってい
る。従来のネットワークとの互換はなくなるが、ユーザ
に見えない部分での通信であるためユーザへの影響はな
い。

【００２８】図４はホストプロセッサ４０１の構造を示
している。ここでは、従来のネットワーク１３２とスト
レージネットワーク１０５がどのように共存しているか
を示している。ホストプロセッサ４０１は、演算装置４
０２，メモリ４０３，ネットワークインタフェース４０
８，ストレージネットワークインタフェース４０９から
構成されている。

【００２９】演算装置４０２はメモリ４０３から命令を
読み取り解釈／実行を行う。メモリ４０３内には、ユー
ザプログラム４０４，ネットワーク処理プログラム４０
５，ネットワークドライバ４０６，ストレージネットワ
ークドライバ４０７が格納されている。ユーザプログラ
ム４０４は、ネットワーク処理プログラムに対して入出
力要求を発行すると、要求内容によってネットワークド
ライバ４０６あるいはストレージネットワークドライバ
４０７に処理を切り替えて要求を発行する。それを受け
たネットワークドライバ４０６あるいはストレージネッ
トワークドライバ４０７は、異なるハードウェアである
ネットワークインタフェース４０８とストレージネット
ワークインタフェース４０７をそれぞれ制御し、接続相
手と通信を行う。ネットワーク処理プログラムは図３で
述べた、論理層のプロトコルを処理する。ユーザは、通
信相手がネットワークかストレージネットワークかを意
識することなくプログラムを開発し使用することが可能
となる。

【００３０】図５は本発明の特徴であるストレージネッ
トワーク制御を行う制御装置の構成を示している。スト
レージネットワーク制御装置５０１はストレージネット
ワークインタフェース５０２，ＣＰＵ５０３，メモリ５
０４，データバッファ５０５から構成されている。スト
レージネットワークインタフェース５０２はストレージ
ネットワーク１０５に接続するための電気的な制御を行
う。ＣＰＵ５０３はストレージネットワーク制御装置５
０１の全体を制御する。具体的には、メモリ５０４に格
納されているプログラムを随時読み出し、解釈／実行を
行う。メモリ５０４内には、プロトコル選択プログラム
５０６，専用高速受信処理プログラム５０７，専用高速
送信プログラム５０８，ネットワーク処理プログラム５
０９，ストレージネットワークテーブル５１０が格納さ
れている。

【００３１】プロトコル選択プログラム５０６は、専用
高速受信／送信処理プログラム507,５０８かネットワー
ク処理プログラム５０９かのいずれかを選択し、呼び出
す処理を行う。この処理については後で詳細に説明す
る。専用高速送信／受信処理プログラム５０７，５０８
はネットワーク処理プログラム５０９と比較し汎用性は
ないが、処理が高速であることが特徴である。この処理
については、後で詳細に説明する。

【００３２】ストレージネットワークテーブル５１０は
ストレージネットワーク上に接続された装置に関する情
報が格納されている。プロトコル選択プログラム５０６
は、ストレージネットワークテーブル５１０の内容か
ら、どの処理プログラムを選択するかを決定する。デー
タバッファは、キャッシュあるいはストレージネットワ
ークから転送されたデータを一時的に格納するために使
用される。また、専用高速送信／受信処理プログラム５
０７，５０８やネットワーク処理プログラム509がデー
タにヘッダを付加するためにも使用される。

【００３３】図６，図７はストレージネットワークに接
続された装置の例と、その場合のストレージネットワー
クテーブル５１０の例を示している。

【００３４】図６では、ストレージネットワークに２台
のホスト６０１，６０２と２台のディスクアレイ制御装
置６０４，６０５が接続されている。２台のホスト６０
１，６０２と２台のディスクアレイ制御装置６０４，６
０５はストレージネットワーク６０３で相互通信が可能
な構成で接続されている。２台のホスト６０１，602
は、２台のディスクアレイ制御装置６０４，６０５のい
ずれからもデータ入出力が可能である。また、ディスク
アレイ制御装置６０４，６０５間でもデータ送受信が可
能である。ホスト６０１，６０２は、それぞれネットワ
ークストレージ識別子１，２が定義されている。また、
ディスクアレイ制御装置６０４，６０５にも同様にネッ
トワークストレージ識別子３，４が定義されている。

【００３５】図７はこの構成例における、ストレージネ
ットワークテーブル５１０内の構造を示している。テー
ブルのカラム７０１はストレージネットワーク識別子が
格納されている。テーブルのカラム７０２はストレージ
ネットワーク識別子に対応した装置の種類が格納されて
いる。例えば、ホストであれば０が、ディスクアレイ制
御装置であれば１が格納されている。プロトコル選択プ
ログラム５０６は、このテーブルの内容から、要求され
たコマンドやデータをどのような装置に転送するのかサ
ーチし、その結果に応じて呼び出すべきプロトコルを切
り替える。具体的には、通信先がホストであれば従来ど
おりネットワーク処理プログラムを実行し、ディスクア
レイ制御装置であれば専用高速送信／受信処理プログラ
ムを実行する。

【００３６】ストレージネットワークテーブル５１０の
生成は、システム起動時にストレージネットワークに接
続された装置間で情報の受け渡しを行うことで実現可能
である。具体的には、自システム起動時にストレージネ
ットワークに接続された全ての装置に対し自装置の識別
子を発行する。識別子の転送は識別子転送用のコマンド
を使用する。このコマンドを受けた装置は、自装置内の
ストレージネットワークテーブルに送信された識別子を
追加する。

【００３７】図８はプロトコル選択プログラムの処理フ
ローを示している。

【００３８】ステップ８０１では要求が送信要求か受信
要求かを判断する。送信要求であればステップ８０２に
移り、受信要求であればステップ８０７に移る。ステッ
プ８０２では送信先識別子を取得する。これはキャッシ
ュ１０８，１０９からデータバッファ５０５内に転送さ
れたデータにデータと共に格納されている。この詳細は
後で説明する。ステップ８０３では、図７で説明したス
トレージネットワークテーブルを送信先識別子をキーと
してサーチする。

【００３９】ステップ８０４ではステップ８０３でサー
チした結果を参照し、送信先がホストであればステップ
８０５に移り、送信先がディスクアレイ制御装置であれ
ばステップ８０６に移る。ステップ８０５では、ホスト
内のネットワーク処理プログラム４０５と同様の処理を
行う。ステップ８０６では、専用高速送信処理プログラ
ムの呼び出しを行う。この処理は後で詳細フローを示
す。ステップ８０７は受信処理時に実行され、データに
付加された情報からプロトコルを取得する。本実施例で
は、ホストから転送された場合は０が、ディスクアレイ
から転送された場合には１が格納されている。データ構
造は後で詳細に説明する。

【００４０】ステップ８０８では、送信元がホストかど
うか判断する。この判断では、ステップ８０７で取得し
たプロトコルから判断可能である。ホストから転送され
た場合にはステップ８０９に移り、ディスクアレイ制御
装置から転送された場合にはステップ８１０に移る。ス
テップ８０９では、ホスト内のネットワーク処理プログ
ラム４０５と同様の処理を行う。ステップ８１０では、
専用高速受信処理プログラムの呼び出しを行う。この処
理は後で詳細フローを示す。このプロトコル選択プログ
ラムにより、汎用インタフェースを要求する場合には、
従来のネットワーク処理を行い、性能を要求する場合に
は専用高速送信／受信に切り替えることができる。

【００４１】図９はネットワーク処理に使用されるデー
タ形式を示している。本データ構造は、ホストとディス
クアレイ制御装置との間で通信を行う際に、ストレージ
ネットワークを流れるデータの構造を示している。ホス
トからディスクアレイ制御装置に転送されたデータや、
ディスクアレイ制御装置がホストに対してデータを送信
する場合には図９のようなデータ形式で通信を行う。

【００４２】９０１はストレージネットワークヘッダで
あり、ストレージネットワーク専用の制御情報が先頭に
付加される。９０７はネットワークヘッダであり、ホス
ト内のネットワーク処理プログラム４０５が認識可能な
データのヘッダが付加される。９１２はユーザのコマン
ドあるいはデータである。ネットワークでは、図９に示
すように階層を渡る毎にヘッダが付加される。送信側で
は、ネットワーク処理プログラムがまずネットワークヘ
ッダ９０７を付加し、ストレージネットワークを通過す
る際ストレージネットワークヘッダ９０１を付加する。
受信側では、まずストレージネットワークヘッダ９０１
が取り除かれ、次にネットワーク処理プログラムでネッ
トワークヘッダ９０７が取り除かれ、ユーザプログラム
に渡される。これはカプセル化と呼ばれており、各ヘッ
ダを付加するために処理オーバヘッドがかかるが、ユー
ザプログラムを変更する必要がないことから一般的に採
用されている方法である。

【００４３】ネットワークヘッダ９０７内の９０８はユ
ーザデータ長、９０９は送り元ネットワーク識別子、９
１０は送り元ネットワーク識別子、９１１はエラーチェ
ックコードが格納されている。９０８から９１０はデー
タを処理する上で必要な情報であるが、エラーチェック
コード９１１はデータが正しく転送されたかどうかをチ
ェックするために送信側でコードが計算され格納され
る。受信側では、送信側と同じようにエラーチェックコ
ードを生成し転送されたエラーチェックコードと比較す
る。その結果、値が等しければデータは正しく転送され
たと判断し、値が異なっていればデータの再送を送信側
に要求する。

【００４４】エラーチェックコードにはいくつかの種類
があるが、一般的に用いられるのはチェックサムと呼ば
れる方法で、送信するデータの内容を数バイト単位に区
切り、和をとる方法である。この方法は、エラーチェッ
ク方法の中でも処理が簡単ではあるが、エラーチェック
コードを生成するのにユーザデータ長に比例した時間が
かかるため大きなオーバヘッドとなる。

【００４５】上記と同様にストレージネットワークヘッ
ダ９０１内の９０２はプロトコル識別子、９０３はネッ
トワークヘッダ９０７とユーザデータ＆コマンド９１２
の長さの合計、９０４は送り元識別子、９０５は送り先
識別子、９０６はエラーチェックコードが格納されてい
る。プロトコル識別子９０２は、ストレージネットワー
クヘッダ９０１の後に続くデータがどのようなプロトコ
ルで転送されたかを示す識別子で、ネットワーク処理に
使用される場合には０が格納される。エラーチェックコ
ード９０６は、ネットワークヘッダ９０７で述べたエラ
ーチェックコード９１１と同様である。機能としてはネ
ットワークヘッダ９０７のエラーチェックと同様であ
り、２重のエラーチェックで信頼性を向上させる効果は
あるが、処理の上ではオーバヘッドが大きくなり転送性
能は低下する。従来のネットワークもストレージネット
ワークも共に規格化されたプロトコルであり、またユー
ザインタフェースを変えない場合にこのようなオーバヘ
ッドが生じる。

【００４６】図１０は専用高速送信／受信の場合のデー
タ構造を示している。１００１はストレージネットワー
クヘッダであり、１００７はユーザデータ＆コマンドで
ある。ストレージネットワークヘッダ１００１内の１０
０２はプロトコル識別子、１００３はユーザデータ＆コ
マンド１００７の長さの合計、１００４は送り元識別
子、１００５は送り先識別子、１００６はエラーチェッ
クコードが格納されている。

【００４７】プロトコル識別子１００２は、ストレージ
ネットワークヘッダ１００１の後に続くデータがどのよ
うなプロトコルで転送されたかを示す識別子で、専用高
速送信／受信の場合は１が格納される。これは受信した
データが、ホストから転送されたのかディスクアレイ制
御装置から転送されたのかを判断するのに用いられる。
専用高速送信／受信の場合は、図９の場合と異なりネッ
トワークヘッダ９０７がない。ネットワーク形式のデー
タ構造ではないため、この形式ではホストと通信するこ
とはできないが、エラーチェックコードを２重に生成す
る必要がないため処理を高速化できる。

【００４８】図１１は、キャッシュ１１２，１１３から
データバッファ５０５に転送されたデータの構造を示し
ている。１１０１はキャッシュヘッダ、１１０４はユー
ザデータ＆コマンドが格納されている。このデータはマ
イクロプログラム１１８，１１９により生成される。キ
ャッシュヘッダ１１０１内の１１０２は送り先識別子、
１１０３はオプションにより付加されることもされない
こともあるが、通常データ長等が格納されている。送り
先識別子１１０２を参照することで、プロトコル選択プ
ログラム（図８）内のステップ８０３で、どこにデータ
やコマンドを送信するのかを判断することができる。

【００４９】図１２は専用高速受信プログラムの処理フ
ローを示している。ステップ1201ではエラーチェックコ
ードの確認を行う。これは、受信したデータのエラーチ
ェックコードを生成し、図１０のエラーチェックコード
１００６と比較することで実現可能である。ステップ１
２０２ではエラーが発生したかどうかを判断する。エラ
ーが発生していた場合、ステップ１２０７に移り、送信
元に対し再送を要求し処理を終了する。エラーがなかっ
た場合、ステップ１２０３に移る。ステップ１２０３で
は、送り元識別子を取り出す。ステップ１２０４では、
ストレージネットワークヘッダを削除し、代わりにネッ
トワークヘッダを付加する。ステップ１２０５では、キ
ャッシュヘッダ内の送り先識別子１１０２にステップ１
２０３で取り出した送り先識別子を格納する。これは処
理終了後、ユーザへデータやコマンドを返送する際に使
用される。ステップ１２０６では、ステップ１２０５で
生成したデータをキャッシュへ転送する。ディスクアレ
イ制御装置は、キャッシュにデータが転送されると転送
された内容を解釈し実行する。

【００５０】このように専用高速受信は、ネットワーク
処理と異なり、エラーチェックコードチェック回数を削
減することができるため処理を高速化できる。

【００５１】図１３は専用高速送信処理プログラムの処
理フローを示している。ステップ１３０１では、キャッ
シュヘッダから送り先識別子の取り出しを行う。ステッ
プ１３０２では、ストレージネットワークヘッダ内のプ
ロトコル識別子を１に設定する。これは、専用高速送信
データであることを受信側に知らせる意味を持つ。ステ
ップ１３０３では、ストレージネットワークヘッダにデ
ータ長を格納する。ステップ１３０４では、ストレージ
ネットワークヘッダに送り先識別子を格納する。これは
ステップ１３０１でキャッシュヘッダから取得した識別
子である。ステップ１３０５では、送り元識別子を格納
する。ステップ１３０６ではエラーチェックコードを生
成し、ストレージネットワークヘッダに格納する。この
ように専用高速送信は、ネットワーク処理と異なり、エ
ラーチェックコードチェック回数を削減することができ
るため処理を高速化できる。

【００５２】上記処理により、ディスクアレイ制御装置
間でデータを高速に送受信することができるようにな
る。また、ユーザはこれらの切り替えは意識する必要が
ない。

【００５３】一般にネットワークは、バスあるいはルー
プのトポロジの意味が強いが、本発明はトポロジには依
存しない。そのため、スイッチを使用したスター形式の
トポロジでも発明の効果は得られる。

【００５４】

【発明の効果】本発明では、複数のディスクアレイ制御
装置をネットワークで接続した形態のストレージシステ
ムにおいて、ホストとディスクアレイ制御装置間におけ
る通信プロトコルと、ディスクアレイ制御装置間におけ
る通信プロトコルを切り替える機構を設けることによ
り、ホストとは汎用インタフェースを保ちつつ、ディス
クアレイ制御装置間は高速に通信を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における実施例の全体のブロック図。

【図２】本発明の実施例におけるネットワークストレー
ジのブロック図。

【図３】本発明の実施例における動作概要を示すブロッ
ク図。

【図４】本発明の実施例におけるホストプロセッサのブ
ロック図。

【図５】本発明の実施例におけるストレージネットワー
ク制御装置のブロック図。

【図６】本発明の実施例におけるストレージネットワー
クのブロック図。

【図７】本発明の実施例におけるストレージネットワー
クテーブルを示す説明図。

【図８】本発明の実施例におけるプロトコル選択プログ
ラムの処理のフローチャート。

【図９】本発明の実施例におけるネットワークプロトコ
ル転送時のデータ構造を示す説明図。

【図１０】本発明の実施例における専用高速送信／受信
プロトコル転送時のデータ構造を示す説明図。

【図１１】本発明の実施例におけるキャッシュヘッダの
構造を示す説明図。

【図１２】本発明の実施例における専用高速受信プログ
ラムのフローチャート。

【図１３】本発明の実施例における専用高速送信プログ
ラムのフローチャート。

【符号の説明】

１０１，１０２…ホストプロセッサ、１０６，１０７…
ディスクアレイ制御装置、１０５…ストレージネットワ
ーク、１０８，１０９…ストレージネットワーク制御装
置、５０６…プロトコル選択プログラム、５０７…専用
高速受信処理プログラム、５０８…専用高速送信処理プ
ログラム、５１０…ストレージネットワークテーブル。

───────────────────────────────────────────────────── 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 - 3/08 G06F 13/00 H04L 13/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のディスク装置を並列に動作させる複
   数のディスクアレイ制御装置と、 単一あるいは複数のホストプロセッサと、 上記ディスクアレイ制御装置とホストプロセッサを接続
   するストレージネットワークを有するシステムにおい
   て、 上記ディスクアレイ制御装置とホストプロセッサ間の通
   信は、第１のエラーチェックコードと第２のエラーチェ
   ックコードを用いる第１のプロトコルを使用し、 上記ディスクアレイ制御装置同士の通信は、第１のエラ
   ーチェックコードを用い、第２のエラーチェックコード
   を用いない第２のプロトコルを使用することを特徴とす
   るストレージネットワーク制御方法。
2. 【請求項２】 送信側では、上記ディスクアレイ制御装置
   とホストプロセッサ間の通信か、上記ディスクアレイ制
   御装置同士の通信かを示す、プロトコル識別子を送信デ
   ータに付して送信し、 受信側では、上記プロトコル識別子に基づいて、送信デ
   ータを処理するプログラムを変えて送信データを処理す
   ることを特徴とする請求項１記載のストレージネットワ
   ーク制御方法。