JP4219610B2 - ディスクサブシステム装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続稼動を可能にする必要のあるディスクサブシステム装置等の電源制御装置に適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
本発明者が検討したところによれば、ディスクサブシステム装置等の電源制御装置に関しては、以下のような技術が考えられる。
【0003】
たとえば、今日のディスクサブシステム装置は、24時間365日連続稼動が可能であることと、記憶するデータの拡大による高密度大容量化が要求されている。
【0004】
ディスクサブシステム装置の基本構成は、主電源、電源制御回路、電源制御回路用電源、データ転送系の制御を行うHDD(Hard Disk Drive)制御論理部、ファイバチャネルインターフェースポートを有するHDDを駆動させるHDD駆動部、ファイバチャネルインターフェースによって構成される。
【0005】
この構成においての基本動作は、電源制御回路が電源制御回路用電源から給電された状態で装置スイッチをオンすると、主電源からHDD制御論理部、HDD駆動部に電源が供給され、動作可能となる。そして、HDD制御論理部の制御によってHDD駆動部のHDDに対し、ファイバチャネルインターフェースを経由してリード/ライトアクセスを行う。
【0006】
しかし、この構成では、何れかの1部分に障害が発生した場合、HDDのリード/ライトアクセスが不可能になるため、連続稼動することはできない。また、HDD駆動部の拡張性がないため、大容量化には対応できない。
【0007】
そこで、第1に、装置の連続稼動を可能にするには、稼動中に1部の構成部品が故障した場合においても、装置の機能、性能を低下させることなく正常に動作させることが可能で、その障害箇所を特定して報告可能とし、当該部品の交換が装置を正常に動作させたままの状態で可能であることが必要である。
【0008】
そのためには、前述の基本構成を2面化し、電源系では両面間に別の電源境界を持たせることと、本来の機能であるデータ転送系ではHDDへのリード/ライトアクセスをHDDが有する2系統のファイバチャネルインターフェースポートを使用し、HDD制御論理部からHDDまでの経路を冗長/2重化することで、電源系及びデータ転送系の片面のある部位で故障が発生した場合においても、もう片面が動作を保証する構成としなければならない。また、HDDに関しては、RAID構成を形成し、障害ディスクの再構築を可能としなけれなならない。
【0009】
さらに、第2に、高密度大容量化については、HDD制御論理部とHDD駆動部を独立させ、HDD駆動部に拡張性を持たせ、必要に応じて増設(減設)可能としなければならない。
【0010】
たとえば、電源系においては、HDD制御論理部とHDD駆動部に新たに電源境界を設け、HDD制御論理部にはHDD駆動部の電源制御用回路と制御用回路専用の電源、HDD駆動部にはHDD駆動部の電源のほかにHDD制御論理部からの制御でHDD駆動部の電源を制御するための制御用回路と制御用回路専用の電源、HDD制御論理部とHDD駆動部間の電源制御専用インターフェースを拡張部ごとにそれぞれ必要とする。
【0011】
また、データ転送系では、HDD制御論理部とHDD駆動部間のファイバチャネルインターフェース、HDDの接続構成等をHDD制御論理部から制御するファイバチャネル制御インターフェース、HDD駆動部にファイバチャネル制御回路、HDD駆動部とHDD間のファイバチャネルインターフェースを設け、HDD制御論理部から拡張部を含むHDD駆動部を制御し、ファイバチャネルループを形成させることができる構成とする必要がある。
【0012】
さらに、拡張時においても連続稼動を可能にするには、上記構成をすべて冗長/2重化構成としなければならない。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記のようなディスクサブシステム装置等の電源制御装置に関して、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。
【0014】
たとえば、ディスクサブシステム装置において、連続稼動と高密度大容量化を実現するには前述のような構成としなければならない。そのために、HDD制御論理部の電源境界とHDD駆動部電源制御部の電源境界がそれぞれ2面ずつと、HDD制御論理部とHDD駆動部間の電源境界が混在し、複雑な電源境界構成となり、電源系の部品点数が増加し、装置が大型化する。
【0015】
よって、装置の故障率が上がり信頼性が低下すること、HDD駆動部の拡張化によってさらに電源境界が複雑化して保守作業が困難になり、故障時の保守誤作業が増えるなどの連続動作の妨げとなる要因が増加することが懸念される。また、部品点数の増加による装置の高価格化も懸念される。さらに、装置の実使用状態とは関係なく、電源制御単位でHDD制御論理部の電源オン、オフに連動してHDD駆動部の電源が入るために、HDD駆動部が未稼動状態であっても未稼動部分が電源投入状態となり、電力が無駄に消費され、装置全体の消費電力が稼動範囲と一致しない場合がある。
【0016】
そこで、本発明の目的は、連続稼動が可能で高密度大容量化を必要とし、高信頼性、低価格化を要求されるコンピュータ等の装置においての電源制御を、ファイバチャネル制御用インターフェース信号を用いて実現することができる電源制御装置を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、複数系列のファイバチャネルインターフェースポートを持つHDDと、このHDDとの間のファイバチャネルインターフェースおよびファイバチャネル制御インターフェースを含むファイバチャネル制御部を複数系列持つHDD駆動部と、HDDに対してリード/ライトのアクセスを制御するHDD制御論理を複数系列持つHDD制御論理部とを有する電源制御装置に適用され、各ファイバチャネル制御部には、各HDD制御論理から各ファイバチャネル制御インターフェースに供給されるファイバチャネル制御インターフェース用の制御信号を用いてHDD駆動部の電源制御を行う電源制御回路を含むものである。
【0018】
さらに、ファイバチャネルインターフェースを介したHDD制御論理とHDDとの間のデータ転送経路を並列形態で複数から構成し、またHDD駆動部およびHDD制御論理部の電源経路を並列形態で複数から構成することで、データ転送経路及び電源経路をそれぞれ冗長/2重化構成にすることができるようになる。
【0019】
具体的に、本発明は、前述の構成の様にファイバチャネルインターフェースを有するHDDはファイバチャネルインターフェースポートを2系列持っているため、ファイバチャネルインターフェースと、それを制御するファイバチャネル制御インターフェース及びファイバチャネル制御回路をそれぞれの系列ごとにすでに具備している。ファイバチャネル制御インターフェース用の制御信号をHDD駆動部の電源制御に流用することで、HDD駆動部の電源制御を目的とする専用の回路、専用のインターフェースを用いずにHDD駆動部の電源制御を行うことが可能となり、装置構成上もデータ転送系及び電源系は冗長/2重化構成を実現できる。データ保護、障害時の動作保証の観点からも本電源制御構成とすることで、本来の目的である連続稼動と高密度大容量化を達成することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【0021】
図1は、本発明の実施の形態において、ファイバチャネルインターフェース用信号を用いたディスクサブシステム装置の電源制御装置の概要を示す構成図である。
【0022】
本実施の形態の装置は、電源系、データ転送系の制御を行うHDD制御論理部34と、ファイバチャネルインターフェースポートを有するHDDを駆動させるHDD駆動部35などから構成される。この装置においては、データ転送系及び電源系が複数系列(図では2系列の例を示す)からなり、冗長/2重化構成となっている。
【0023】
HDD制御論理部34は、データ転送系及び電源系が2系列からなり、装置主電源1,2、この各装置主電源1,2に接続されるHDD制御論理用電源制御部8,9、この各HDD制御論理用電源制御部8,9に接続されるHDD制御論理用電源3,4、各HDD制御論理用電源制御部8,9に接続される装置電源スイッチ7、各HDD制御論理用電源3,4に接続されるHDD制御論理10,11などが設けられている。このHDD制御論理部34からHDD駆動部35に対して、ファイバチャネル信号12,17、ファイバチャネル制御信号13,18が供給される。
【0024】
HDD駆動部35は、データ転送系及び電源系が2系列からなり、ファイバチャネル制御部20,23、この各ファイバチャネル制御部20,23の内部に設けられたファイバチャネル制御インターフェース21,24、この各ファイバチャネル制御インターフェース21,24に接続されたファイバチャネルインターフェース22,25、及びHDD駆動部電源制御回路28,29、この各HDD駆動部電源制御回路28,29にHDD駆動部電源信号26,27の信号線を通じて接続されたHDD駆動部電源5,6、この各HDD駆動部電源5,6にHDD電源信号30の信号線を通じて接続され、かつファイバチャネルインターフェース22,25に接続された複数のHDD31などが設けられている。HDD31にはそれぞれ、ファイバチャネルインターフェースポート32,33が2系列設けられている。
【0025】
このHDD駆動部35において、各ファイバチャネル制御部20,23の内部に設けられたファイバチャネル制御インターフェース21,24にはファイバチャネル制御信号13,18、ファイバチャネルインターフェース22,25にはファイバチャネル信号12,17がそれぞれHDD制御論理部34から供給され、またHDD駆動部電源制御回路28,29にはファイバチャネル制御信号13,18から分岐したファイバチャネル制御部電源信号14,19が供給される。
【0026】
この装置の構成において、電源制御としては、装置主電源1,2から、HDD制御論理用電源制御部8,9、HDD駆動部電源制御回路28,29の各電源制御部に電源を供給する。装置電源スイッチ7をオンすると、HDD制御論理用電源制御部8,9の制御によってHDD制御論理用電源3,4に電源を供給する。この状態にてHDD制御論理10,11が動作可能となり、HDD駆動部35の制御が可能になる。HDD制御論理10,11は、ファイバチャネル制御部電源信号14,19によってHDD駆動部電源制御回路28,29を動作させ、HDD駆動部電源信号26,27を介し、HDD駆動部電源5,6をオンする。この状態にて、HDD31はHDD電源信号30を受信し、通電状態になる。
【0027】
HDD駆動部35の電源制御とは別に、HDD制御論理10,11は、ファイバチャネル制御信号13,18を介し、ファイバチャネル制御部20,23内のファイバチャネル制御インターフェース21,24を制御し、ファイバチャネル信号12,17、ファイバチャネルインターフェース22,25、ファイバチャネルインターフェースポート32,33によってファイバループを形成し、HDD制御論理10からファイバーチャネル信号12、ファイバチャネルインターフェース22、ファイバチャネルインターフェースポート32を介し、HDD31へリード/ライトのアクセスを行う。もう片側のポートにおいても同様に、HDD制御論理11からファイバーチャネル信号17、ファイバチャネルインターフェース25、ファイバチャネルインターフェースポート33を介し、HDD31へリード/ライトのアクセスを行う。
【0028】
図1において、16はHDD制御論理部34の電源境界を示し、図中の装置主電源1、HDD制御論理用電源3、HDD制御論理用電源制御部8、HDD制御論理10、ファイバチャネル信号12、及びファイバチャネル制御信号13に対し、装置主電源2、HDD制御論理用電源4、HDD制御論理用電源制御部9、HDD制御論理11、ファイバチャネル信号17、ファイバチャネル制御信号18によって冗長/2重化が実現されている。
【0029】
よって、稼動中にHDD制御論理用電源3,4を含むHDD制御論理部34の片側のある部位において障害が発生した場合においても、正常な方のパスを使用し、装置の動作に影響させることなく、障害部位の交換が可能となる。
【0030】
また、図1において、15はHDD制御論理部34とHDD駆動部35の電源境界を示している。HDD駆動部35が未稼動の場合は、HDD駆動部35の電源5,6をオフすることで、消費電力を抑止することができる。
【0031】
このHDD駆動部35は、ファイバチャネル信号12、ファイバチャネル制御信号13、ファイバチャネル制御部電源信号14、ファイバチャネル制御部20、ファイバチャネル制御インターフェース21、ファイバチャネルインターフェース22、HDD駆動部電源制御回路28、HDD駆動部電源信号26、HDD駆動部電源5、及びファイバチャネルインターフェースポート32と、ファイバチャネル信号17、ファイバチャネル制御信号18、ファイバチャネル制御部電源信号19、ファイバチャネル制御部23、ファイバチャネル制御インターフェース24、ファイバチャネルインターフェース25、HDD駆動部電源制御回路29、HDD駆動部電源信号27、HDD駆動部電源6、及びファイバチャネルインターフェースポート33から形成され、冗長/2重化が実現され、HDD制御論理部34と同様に、装置の動作に影響させることなく、障害部位の交換が可能となる。
【0032】
次に、以下において説明する障害の形態1〜4において、ある1点の部位にて障害が発生した場合の動作について詳細に説明する。
【0033】
(障害の形態1)
図2は、前記図1の構成にて、装置主電源に障害があった場合を示す説明図である。
【0034】
図2のように、装置主電源1が障害部位37の場合、電源境界15,16より、停止部位36に示すHDD制御論理用電源制御部8、HDD制御論理用電源3、HDD制御論理10の電源供給が行われなくなり、使用不可能となる。よって、ファイバチャネル制御部電源信号14を使用して、HDD駆動部35の電源制御、及びファイバチャネルインターフェースポート32経由でのHDD31へのリード/ライトアクセスは不可能となる。
【0035】
しかし、冗長/2重化されたファイバチャネル制御部電源信号19を使用してHDD駆動部35の電源制御は可能で、ファイバチャネルインターフェースポート33経由にてHDD31へのリード/ライトアクセスを実施することができるために連続稼動が持続できる。
【0036】
(障害の形態2)
図3は、前記図1の構成にて、HDD制御論理用電源に障害があった場合を示す説明図である。
【0037】
図3のように、HDD制御論理用電源3が障害部位37の場合、停止部位36に示すHDD制御論理10の電源供給が行われなくなり、使用不可能となる。よって、ファイバチャネル制御部電源信号14を使用して、HDD駆動部35の電源制御、及びファイバチャネルインターフェースポート32経由でのHDD31へのリード/ライトアクセスは不可能となる。
【0038】
しかし、冗長/2重化されたファイバチャネル制御部電源信号19を使用してHDD駆動部35の電源制御は可能で、ファイバチャネルインターフェースポート33経由にてHDD31へのリード/ライトアクセスを実施することができるために連続稼動が持続できる。
【0039】
(障害の形態3)
図4は、前記図1の構成にて、HDD駆動部電源制御回路に障害があった場合を示す説明図である。
【0040】
図4のように、HDD駆動部電源制御回路28が障害部位37の場合、停止部位36に示すHDD駆動部電源信号26を経由したHDD駆動部電源5,6の電源制御が不可能となる。
【0041】
しかし、冗長/2重化されたHDD駆動部電源制御回路29によってHDD駆動部電源信号27を経由し、HDD駆動部電源5,6の電源制御が可能となり、HDD駆動部35、及びHDD31への電源供給は可能である。そのため、ファイバチャネルインターフェースポート32経由、及びファイバチャネルインターフェースポート33経由にてHDD31へのリード/ライトアクセスは可能で連続稼動は持続できる。
【0042】
(障害の形態4)
図5は、前記図1の構成にて、HDD駆動部電源に障害があった場合を示す説明図である。
【0043】
図5のように、HDD駆動部電源5が障害部位37の場合、停止部位36に示すHDD駆動部電源5からHDD駆動部35、及びHDD31への電源供給は行われない。
【0044】
しかし、冗長/2重化されたHDD駆動部電源6よりHDD駆動部35、及びHDD31への電源供給が可能である。そのため、ファイバチャネルインターフェースポート32経由、及びファイバチャネルインターフェースポート33経由にてHDD31へのリード/ライトアクセスは可能で連続稼動は持続できる。
【0045】
【発明の効果】
本発明によれば、連続稼動を目的としたディスクサブシステム装置のHDD駆動部の電源制御をファイバチャネル制御用インターフェースを流用することで、HDD駆動部の電源制御を目的とした専用の回路、電源、電源制御インターフェースを設けることなく行うことが可能となる。
【0046】
また、本発明によれば、ファイバチャネルインターフェースはすでに論理的に冗長/2重化されているために、そのための回路の増加を防ぎ、HDD制御論理部に搭載されるHDD駆動部の電源制御インターフェース部の制御回路部、ケーブル等の部品を削減でき、障害発生頻度が低減できる。
【0047】
さらに、本発明によれば、ケーブル等の部品削減により接続作業が簡素化され、接続時の破壊や誤接続を防ぐことができる。
【0048】
また、本発明によれば、HDD未実装時やファイバチャネル未使用時に電源を切ることができ、消費電力も低減される。
【0049】
以上から、本発明による部品の削減によって、故障頻度の低下と故障時のメンテナンス作業削減による信頼性向上、装置の価格低減、装置の消費電力低減、装置の小型化による高密度化の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態において、ファイバチャネルインターフェース用信号を用いたディスクサブシステム装置の電源制御装置の概要を示す構成図である。
【図2】図1の構成にて、装置主電源に障害があった場合を示す説明図である。
【図3】図1の構成にて、HDD制御論理用電源に障害があった場合を示す説明図である。
【図4】図1の構成にて、HDD駆動部電源制御回路に障害があった場合を示す説明図である。
【図5】図1の構成にて、HDD駆動部電源に障害があった場合を示す説明図である。
【符号の説明】
1,2…装置主電源、3,4…HDD制御論理用電源、5,6…HDD駆動部電源、7…装置電源スイッチ、8,9…HDD制御論理用電源制御部、10,11…HDD制御論理、12,17…ファイバチャネル信号、13,18…ファイバチャネル制御信号、14,19…ファイバチャネル制御部電源信号、15…HDD制御論理部とHDD駆動部の電源境界、16…HDD制御論理部冗長/2重化電源境界、20,23…ファイバチャネル制御部、21,24…ファイバチャネル制御インターフェース、22,25…ファイバチャネルインターフェース、26,27…HDD駆動部電源信号、28,29…HDD駆動部電源制御回路、30…HDD電源信号、31…HDD、32,33…ファイバチャネルインターフェースポート、34…HDD制御論理部、35…HDD駆動部、36…停止部位、37・・障害部位。
Claims (5)
- 複数のファイバチャネルインターフェースポートを持つ少なくとも1つのHDDと、
ファイバチャネルインターフェースとファイバチャネル制御インターフェースとをそれぞれ有する複数のファイバチャネル制御部を持つHDD駆動部と、
前記HDD駆動部において前記HDD駆動部に電力を供給する第1の電源と、
複数のHDD制御論理を有し、前記複数のHDD制御論理のそれぞれが少なくとも1つのファイバチャネルインターフェースと前記ファイバチャネルインターフェースポートの少なくとも1つとを介して前記少なくとも1つのHDDへのリード/ライトアクセスを制御するHDD制御論理部と、
前記HDD制御論理部において前記HDD制御論理部に電力を供給する第2の電源と、
前記HDD駆動部において前記第1の電源から前記HDD駆動部への電力の供給を制御する電源制御回路と、
オン入力されるに従って前記第2の電源からの電力の供給開始を制御する電源スイッチとを備え、
前記少なくとも1つのファイバチャネルインターフェースが前記ファイバチャネルインターフェースポートの前記少なくとも1つに対応し、
前記少なくとも1つのファイバチャネル制御インターフェースが、信号線を介して前記HDD制御論理の少なくとも1つから転送されるファイバチャネル制御信号に基づいて前記少なくとも1つのファイバチャネルインターフェースと前記ファイバチャネルインターフェースポートの前記少なくとも1つとの間の接続および切断を制御し、
前記HDD制御論理の前記少なくとも1つが前記信号線を介して前記電源制御回路に電源制御信号を転送し、
前記電源制御回路が前記信号線から前記電源制御信号を選び出し、前記電源制御信号に基づいて電力の供給を制御し、
前記第2の電源が、前記電源スイッチを介してオン入力されるに従って、前記HDD制御論理部と前記電源制御回路とに電力を供給し、
前記電源制御回路が前記第2の電源から電力供給されている状態で、前記電源制御回路が前記第1の電源から前記HDD駆動部への電力供給を制御することを特徴とするディスクサブシステム装置。 - 請求項1記載のディスクサブシステム装置において、
前記ファイバチャネルインターフェースを介して前記少なくとも1つのHDDと前記HDD制御論理との間のデータ転送経路が冗長構造を有することを特徴とするディスクサブシステム装置。 - 請求項1記載のディスクサブシステム装置において、
前記ファイバチャネルインターフェースを介して前記少なくとも1つのHDDと前記HDD制御論理との間のデータ転送経路が、並列構造に配列された複数のデータ転送経路から形成されていることを特徴とするディスクサブシステム装置。 - 請求項1記載のディスクサブシステム装置において、
前記HDD駆動部および前記HDD制御論理部のそれぞれの電源経路が冗長構造を有することを特徴とするディスクサブシステム装置。 - 請求項1記載のディスクサブシステム装置において、
前記HDD駆動部および前記HDD制御論理部のそれぞれの電源経路が、並列構造に配列された複数の電源経路から形成されていることを特徴とするディスクサブシステム装置。
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