JP4223256B2 - ディスクアレイ装置、及びその制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディスクアレイ装置、及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８に示すように、ディスクアレイ装置（記憶装置，ディスクサブシステム）は、ディスク制御部及びディスク駆動部を備える。ディスク制御部は、上位装置（ホスト）からデータ転送要求を受け付けてデータの送受を実行する。ディスク駆動部は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）を含み、ディスク制御部の制御に応じ、ＨＤＤに対してデータの書き込み及び読み出しを実行する。ディスク駆動部は適宜に増設が可能であって、ディスクアレイ装置の記憶容量を拡張できる。
【０００３】
ディスク制御部について説明すると、図８に示すように、上位Ｉ／Ｆ制御論理部、キャッシュ（cache, メモリ）、ＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部、電源、及びその電源監視部を備える。上位Ｉ／Ｆ制御論理部は、上位装置とのインターフェースを担い、データ転送要求を受け付ける処理等を実行する。キャッシュは、上位装置から転送された、ディスク駆動部に書き込むべきデータを一時的に記憶する。ＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部は、ＨＤＤとのデータの送受（読み出しや書き込み）に関するインターフェースを担う。電源は、ディスク制御部用に独立した交流入力（ＡＣ１）から所定の直流出力を生成して、上位Ｉ／Ｆ制御論理部、キャッシュ（メモリ）及びＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部に対し、動作電源（例えば、特開昭６２−２０２２２８号公報，第１図，符号４０参照）を供給する。電源監視部は、外部の交流入力や電源の直流出力の状態を監視し、上位Ｉ／Ｆ制御論理部及びＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部へ、その監視結果を報告する。
【０００４】
ディスク駆動部について説明すると、図８に示すように、各ディスク駆動部は、ＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部、ＨＤＤ及び電源を備える。ＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部は、ディスク制御部側のＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部及びＨＤＤと、データの送受を行なう。電源は、各ディスク駆動部用に独立した交流入力（ＡＣ２あるいはＡＣ３）から所定の直流出力を生成して、ＨＤＤ及びＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部に対し、動作電源（例えば、特開昭６２−２０２２２８号公報，第１図，符号２０参照）を供給する。
【０００５】
図８に示す従来例では、各交流入力（ＡＣ１乃至ＡＣ３）には、ＵＰＳ（Uninterruptible Power Supply, 無停電電源）が接続される。各ＵＰＳは、交流入力が正常の場合には、そのまま交流入力をディスク制御部またはディスク駆動部の電源へ供給する。一方、各ＵＰＳは、交流入力が消失すると、二次電池等のバックアップ用補助電源から動作電源を各部へ供給する。例えば、ディスク制御部用のＵＰＳは、１分間以上の電源消失等で停電状態と判定すると、ディスク制御部の電源監視部に報告する。電源監視部から報告を受けたＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部は、キャッシュに一時的に書き込まれたデータをディスク駆動部のＨＤＤに書き込むよう制御する。このことで、交流入力が消失した場合のデータの保証を行なう（デステージ処理）。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６２−２０２２２８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述した図８に示すような従来例において、各ディスク駆動部には電源監視部が設けられていない。このため、ディスク駆動部側のみで電源障害が生じ、ディスク制御部側で電源障害が生じていない場合に不具合が生じる。
その不具合の一例としては、ディスク制御部側で、ディスク駆動部の電源状態を監視できないため、あるディスク駆動部に電源障害が発生してもディスク制御部は把握できないことにある。
【０００８】
すなわち、電源障害の発生したディスク駆動部への書き込みデータが上位装置からディスク制御部へ転送されても、その電源障害の発生を監視できないディスク制御部は、際限なく書き込みデータの転送を受け入れてしまう。転送されてきた書き込みデータは、キャッシュに一時的に記憶された上、補助電源（バッテリバックアップ）からの電源で動作中のディスク駆動部へ転送されてしまう。電源障害の発生を検知できないディスク制御部によって、電力容量に限りある補助電源（バッテリバックアップ）で動作中のディスク駆動部に対し、このようなデータ転送が際限なく続けられると問題となる。
【０００９】
また、このように、データ転送が際限なく続けられる可能性を鑑みると、補助電源の電力容量を正確には見積れない。つまり、電源障害を回復するに要する時間の範囲を想定しておき、この回復時間を最大とした場合を補助電源の電力容量とする。その結果、電力容量が最大となる補助電源の外形寸法も最大となる。あるいは、ディスクアレイ装置全体の小型化を優先視し、補助電源の外形寸法を最小化すべく、電力容量を最小限とする。その結果、電源障害の回復時間を最短で想定することとなる。いずれにせよ、補助電源の電力容量を適切に規定できるとは言えない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明が提供する主たる技術では、上位装置からデータ転送要求を受け付けてデータの送受を実行するディスク制御部と、前記ディスク制御部の制御に応じてデータの書き込み及び読み出しを実行する複数のディスク駆動部とを備えたディスクアレイ装置において、
前記ディスク制御部及び前記ディスク駆動部それぞれは、交流入力から所定の直流出力を生成する電源、前記電源の出力電圧が正常であるか否かを監視する電源監視部及びバックアップ用補助電源を有し、前記電源監視部が前記電源の出力電圧が正常でないと判定した場合に、前記バックアップ用補助電源から動作電源が供給されるように回路を構成し、
前記各ディスク駆動部の前記電源監視部が前記電源の出力電圧が正常であるか否か判定した結果を前記ディスク制御部が取得可能に、前記各ディスク駆動部の前記電源監視部は前記ディスク制御部と接続されてなり、
前記ディスク制御部は、前記複数のディスク駆動部のいずれかの前記電源監視部から障害の報告を受けた場合に、障害の発生した前記ディスク駆動部に対するデータ転送の停止を前記上位装置に要求し、
前記障害の発生したディスク駆動部宛てのデータが前記ディスク制御部のキャッシュに書き込み済みの場合、前記障害の発生したディスク駆動部において前記バックアップ用補助電源から動作電源が供給されている間に、前記障害の発生したディスク駆動部は前記キャッシュから前記データを読み出して、当該データを障害が発生していない他のディスク駆動部のスペアディスクに書き込む。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
＝＝＝＝＝発明の概要＝＝＝＝＝
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも次の事項が明らかとなる。
上位装置からデータ転送要求を受け付けてデータの送受を実行するディスク制御部と、ディスク制御部の制御に応じてデータの書き込み及び読み出しを実行するディスク駆動部とを備えたディスクアレイ装置において、前記ディスク制御部及び前記ディスク駆動部それぞれは、電源監視部及びバックアップ用補助電源を有し、前記電源監視部の監視結果に応じて前記バックアップ用補助電源から動作電源が供給され、前記各ディスク駆動部の前記電源監視部の監視結果を前記ディスク制御部が取得可能に、前記ディスク駆動部の前記電源監視部は前記ディスク制御部と接続されてなる。
【００１５】
自己の前記電源監視部から障害の報告を受けた前記ディスク制御部は、データ転送の停止を前記上位装置に要求することとする。
【００１６】
前記ディスク制御部のキャッシュに書き込み済みのデータが、障害の発生していない前記ディスク駆動部に書き込まれることとする。
【００１７】
上位装置からデータ転送要求を受け付けてデータの送受を実行するディスク制御部と、前記ディスク制御部の制御に応じてデータの書き込み及び読み出しを実行するディスク駆動部とを備え、前記ディスク制御部及び前記ディスク駆動部それぞれが、交流入力から所定の直流出力を生成する電源、前記電源の出力電圧が正常であるか否かを監視する電源監視部及びバックアップ用補助電源を有するディスクアレイ装置の制御方法であって、前記ディスク制御部及び前記ディスク駆動部それぞれが、自己の前記電源監視部から自己の電源の出力電圧が正常であるか否かを判定した結果を受け取るステップと、前記ディスク制御部及び前記ディスク駆動部それぞれが、前記電源監視部が前記電源の出力電圧が正常でないと判定した場合に、前記バックアップ用補助電源から動作電源が供給されるように回路を構成するステップと、前記各ディスク駆動部の前記電源監視部が前記電源の出力電圧が正常であるか否か判定した結果を前記ディスク制御部が取得するステップと、前記ディスク制御部は、前記複数のディスク駆動部のいずれかの前記電源監視部から障害の報告を受けた場合に、障害の発生した前記ディスク駆動部に対するデータ転送の停止を前記上位装置に要求するステップと、前記障害の発生したディスク駆動部宛てのデータが前記ディスク制御部のキャッシュに書き込み済みの場合、前記障害の発生したディスク駆動部において前記バックアップ用補助電源から動作電源が供給されている間に、前記障害の発生したディスク駆動部は前記キャッシュから前記データを読み出して、当該データを障害が発生していない他のディスク駆動部のスペアディスクに書き込むステップとを備えることとする。
【００２１】
自己の前記電源監視部から障害の報告を受けた前記ディスク制御部は、データ転送の停止を前記上位装置に要求するステップを更に備えることとする。
【００２２】
前記ディスク制御部のキャッシュに書き込み済みのデータが、障害の発生していない前記ディスク駆動部に書き込まれるステップを更に備えることとする。
前記バックアップ用補助電源からの電源供給をオンオフするスイッチ回路を備え、前記電源監視部が、前記電源の出力電圧を監視して正常か否かを判定し、前記電源の出力電圧の異常を検知した場合に、前記バックアップ補助電源からの電源供給をオンするように前記スイッチ回路に選択信号を送信することとする。
前記電源監視部は、前記電源の出力電圧を基準電圧と比較して、前記電源の出力電圧が正常か否かを判定するコンパレータ回路と、前記コンパレータ回路からの出力に基づいて、コレクタ信号を前記選択信号として前記スイッチ回路に送出する第１のトランジスタと、前記コンパレータ回路からの出力に基づいて、前記電源の異常を示すコレクタ信号を前記ディスク制御部に送出する第２のトランジスタとを備えることとする。
【００２３】
＝＝＝＝＝実施例＝＝＝＝＝
図１に示すように、ディスクアレイ装置（記憶装置，ディスクサブシステム）１０００は、ディスク制御部１００及び一又は複数のディスク駆動部２００を備える。ディスク制御部１００は、ディスクアレイ装置１０００全体を統括して制御する。ディスク制御部１００は、例えば、上位装置（ホスト）からデータ転送要求を受け付けてデータの送受を実行する。ディスク駆動部２００は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）を含み、ディスク制御部１００の制御に応じ、ＨＤＤに対してデータの書き込み及び読み出しを実行する。ディスク駆動部２００は、ディスクアレイ装置１０００の記憶容量を拡張すべく、適宜に増設が可能である。
【００２４】
ディスク制御部１００について説明する。ディスク制御部１００は、その制御機能を実現する電子部品が実装された基板で構成される。この実装された電子部品としては、マイクロプロセッサ、ＲＡＭ、キャッシュ、所定の機能を実現するプログラムを格納したＲＯＭ等の周辺回路、及び各種機能を実現する専用の回路やチップである。ディスク制御部１００は、図１に示すように、上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０、キャッシュ（メモリ）１２０、ＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０を備えるとともに、電源１４０、その電源監視部１５０、及びバッテリバックアップ（バックアップ用補助電源）１６０を備える。
【００２５】
上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０は、上位装置とのインターフェースを担い、データ転送要求の受け付けの処理等を実行する。キャッシュ１２０は、上位装置から転送された、ディスク駆動部２００に書き込むべきデータを一時的に記憶する。ＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０は、ＨＤＤとのデータの送受（読み出しや書き込み）に関するインターフェースを担う。
【００２６】
電源１４０は、ディスク制御部１００用に独立した交流入力（ＡＣ１）から所定の直流出力を生成して、上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０、キャッシュ（メモリ）１２０及びＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０に対し、動作電源を供給する。バッテリバックアップ１６０は、上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０、キャッシュ１２０及びＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０への給電経路が接続されている。この給電経路中には、電源供給をオンオフするスイッチＳＷが介挿されており、このスイッチＳＷは電源監視部１５０からの選択信号でもってオンオフする。
【００２７】
電源監視部１５０は、電源１４０の直流出力の状態を監視し、上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０及びＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０へ、その監視結果を報告する。また、電源監視部１５０は、電源に異常が発生した事を検知すると、バッテリバックアップ１６０から動作電源が各部へ供給されるべく、スイッチＳＷに選択信号を送信する。
【００２８】
ディスク駆動部２００について説明する。図１に示すように、電源監視部２４０が、各ディスク駆動部２００にも設けられる。すなわち、各ディスク駆動部２００は、ＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部２１０、ＨＤＤ２２０、電源２３０、電源監視部２４０、及びバッテリバックアップ（バックアップ用補助電源）２５０を備える。ＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部２１０は、ディスク制御部１００側のＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０を介してデータの送受を行なう。電源２３０は、各ディスク駆動部２００用に独立した交流入力（ＡＣ２あるいはＡＣ３）から所定の直流出力を生成して、ＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部２１０及びＨＤＤ２２０に対し、動作電源を供給する。バッテリバックアップ２５０は、ＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部２１０及びＨＤＤ２２０への給電経路が接続されている。この給電経路中には、電源供給をオンオフするスイッチＳＷが介挿されており、このスイッチＳＷは電源監視部２４０からの選択信号でもってオンオフする。
【００２９】
電源系統について、各電源監視部２４０は、電源２３０の出力電圧が正常の場合に、スイッチＳＷに選択信号を送出し、電源２３０からの動作電源が各部へ供給されるようにする。一方、各電源監視部２４０は、電源２３０の出力電圧の異常を検知した場合に、スイッチＳＷに選択信号を送出し、バッテリバックアップ２５０からの動作電源が各部へ供給されるようにする。また、各電源監視部２４０は、例えば１分間以上の電源消失等で停電状態と判定すると、ディスク制御部１００における上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０及び、ＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０に報告する。ディスク駆動部２００における電源監視部２４０から報告を受けたＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０は、バッテリバックアップ２５０からの動作電源がディスク駆動部２００の各部に供給されている間に、キャッシュ１２０に一時的に書き込まれたデータをディスク駆動部２００のＨＤＤ２２０に書き込む。このことで、交流入力ＡＣ２，ＡＣ３が消失した場合のデータの保証を行なう（デステージ処理）。
【００３０】
ディスク制御部１００及びディスク駆動部２００における電源の具体的な構成としては、ＡＣ／ＤＣ電源、または、ＡＣ／ＤＣ電源及び直流安定化電源（ＤＣ-ＤＣコンバータ）の組み合わせで構成され、所定の電圧（例えば１２Ｖまたは５Ｖ）を出力する。ＡＣ／ＤＣ電源は、例えば頒布された刊行物（例えば「トランジスタ技術 ＳＰＥＣＩＡＬ Ｎｏ.２８」第２版第７頁図１，ＣＱ出版株式会社，１９９３年１月２０日発行）に記載されているような周知の電源装置を採用する。また、直流安定化電源としては、降圧型のＤＣ-ＤＣコンバータの他、よく知られたレギュレータを採用できる。例えば、頒布された刊行物（「トランジスタ技術 ＳＰＥＣＩＡＬ Ｎｏ.２８」第２版第４頁図４乃至図６，ＣＱ出版株式会社，１９９３年１月２０日発行）に記載されているような種々の方式の電源装置を直流安定化電源として採用する。
【００３１】
また、ディスク制御部１００及びディスク駆動部２００におけるバッテリバックアップ１６０，２５０は、鉛蓄電池等の二次電池で構成される。図２に示すように、二次電池ＢＡＴの出力電圧は逆流防止ダイオードＤ３を通じてスイッチＳＷ側へ供給される。このバッテリバックアップ１６０，２５０としては、ＵＰＳとして機能する補助的な電力供給手段であれば、二次電池に限らず、種々の代替手段の使用が可能である。
【００３２】
さらに、ディスク制御部１００及びディスク駆動部２００における電源監視部１５０，２４０の具体的な回路構成としては、図２に示すように、電源の出力電圧を監視して正常か否かを判定し、その判定結果をディスク制御部１００へ報告するとともに、スイッチＳＷへの選択信号の送出を行うべく、所定のロジック回路で構成される。電源の出力電圧を監視して正常か否かを判定する部分については、比較器としてコンパレータＣＯＭを用いる。すなわち、コンパレータＣＯＭの入力端子には、所定の基準電圧Ｖｒｅｆ（＋端子）と電源の出力電圧（−端子）とが入力される。コンパレータＣＯＭは、電源の出力電圧が所定の基準電圧Ｖｒｅｆより低下すると、出力を反転する。この反転した出力に基づき、各トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２がオンする。オンされたトランジスタＴｒ１のコレクタ信号でもって、バッテリバックアップからの動作電源を各部へ供給すべくスイッチＳＷへの選択信号の送出が行なわれる。また、オンされたトランジスタＴｒ２のコレクタ信号でもって、電源の異常がディスク制御部１００へ報告される。
【００３３】
電源障害がディスク駆動部２００である場合について、より具体的に、図３のブロック図を参照して説明する。ディスク駆動部２００の電源監視部２４０が電源２３０の障害を検知すると（図中▲１▼）、バッテリバックアップ２５０からの動作電源を各部へ供給する（図中▲２▼）。同時に、ディスク駆動部２００の電源監視部２４０は、ディスク制御部１００の上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０及びＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０へ、その監視結果を報告する（図中▲３▼）。ディスク駆動部２００の電源監視部２４０から電源障害の報告を受けたディスク制御部１００の上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０は、電源障害の発生したディスク駆動部２００に対するデータ転送の停止を上位装置に要求する（図中▲４▼）。このことで、ディスク制御部１００は、電源障害の発生したディスク駆動部２００に対するデータ転送要求の受け付けを停止する。そして、電源障害の発生したディスク駆動部２００宛てのデータがディスク制御部１００のキャッシュ１２０に書き込み済みの場合、当該データをキャッシュ１２０から読み出して電源障害の発生したディスク駆動部２００のＨＤＤ２２０へ書き込む（図中▲５▼，デステージ処理）。
【００３４】
このような構成により、ディスク制御部１００は、ディスク駆動部２００の電源監視部２４０から電源障害の報告を受けることができる。このため、ディスクアレイ装置１０００全体として、電源障害の発生したディスク駆動部２００を動作の停止範囲として明確化することができる。このため、ディスク制御部１００は、電源障害の発生したディスク駆動部２００に対するデータ転送の停止を上位装置に要求し、データ転送を停止させることができる。このことで、データ転送の信頼性を向上できる。また、ディスク駆動部２００が電源障害状態に陥っても、バッテリバックアップ２５０がディスク駆動部２００の動作電源を供給する。このため、ディスク制御部１００のキャッシュ１２０に書き込み済みのデータは、正常にＨＤＤ２２０に書き込まれる。したがって、電源障害が発生する直前までのデータを保護し、データ転送の信頼性を向上できる。さらに、キャッシュ１２０に記憶できる最大量のデータをディスク駆動部２００のＨＤＤ２２０へ書き込むに要する電力について、これをバッテリバックアップ２５０の適正な電力容量として規定可能となる。
【００３５】
電源障害がディスク制御部１００である場合について、図４のブロック図を参照して説明する。ディスク制御部１００の電源監視部１５０は、電源１４０の障害を検知すると（図中▲１▼）、バッテリバックアップ１６０からの動作電源を各部へ供給する（図中▲２▼）。同時に、ディスク制御部１００の電源監視部１５０は、ディスク制御部１００の上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０及びＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０へ、その監視結果を報告する（図中▲３▼）。電源監視部１５０から電源障害の報告を受けた上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０は、データ転送の停止を上位装置に要求する（図中▲４▼）。そして、各電源監視部２４０が正常の報告をしているディスク駆動部２００を検出し（図中▲５▼）、電源障害の発生していない正常なディスク駆動部２００のＨＤＤ２２０に対し、キャッシュ１２０に書き込み済みのデータを書き込む（図中▲６▼）。
【００３６】
各ディスク駆動部２００に電源監視部２４０を設けたことにより、正常動作するディスク駆動部２００を判別できる。この結果、電源障害がディスク制御部１００で発生しても、バッテリバックアップ１６０がディスク制御部１００の動作電源を供給する。このため、ディスク制御部１００のキャッシュ１２０に書き込み済みのデータを正常なディスク駆動部２００のＨＤＤ２２０に書き込むことができる。したがって、電源障害が発生する直前までのデータを保護し、データ転送の信頼性を向上できる。
【００３７】
また、本発明をティスクアレイ装置のバーチャリゼーション化に適用した事例について、図５のブロック図及び前述した図１を参照して説明する。図５に示すように、例えば、遠隔地にあるディスク駆動部２００も併せた複数のディスク駆動部２００をまとめて一つのディスクとして管理運用する場合に本発明を適用する。本発明では、あるディスク駆動部２００に電源障害が起きた場合、図５及び図１に示すように、ディスク駆動部２００の電源監視部２４０が電源２３０の障害を検知すると（図５中▲１▼）、バッテリバックアップ２５０からの動作電源を各部へ供給する（図５中▲２▼）。同時に、ディスク駆動部２００の電源監視部２４０は、ディスク制御部１００の上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０及びＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０へ、その監視結果を報告する（図５中▲３▼）。ディスク駆動部２００の電源監視部２４０から電源障害の報告を受けたディスク制御部１００の上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０は、電源障害の発生したディスク駆動部２００宛てのデータがディスク制御部１００のキャッシュ１２０に書き込み済みの場合、当該データをキャッシュ１２０から読み出して正常な他のディスク駆動部２００のＨＤＤ２２０へ書き込む（図中▲５▼）。そして、ディスク制御部１００は、電源障害が回復するまで正常な他のディスク駆動部２００を利用して稼働する（図中▲５▼）。一方、電源障害が発生していない他（遠隔地のものも含む）のディスク駆動部２００は、正常稼働中である旨の報告をディスク制御部１００へ報告する（図中▲４▼）。
【００３８】
すなわち、各ディスク駆動部２００に設けられた電源監視部が機能し、ディスクアレイ装置全体としては正常状態を維持できる。このため、部分的な電源障害が起きても、正常動作しているディスク駆動部２００でもってデータの読み出しや書き込みといった処理を行える。
【００３９】
また、スペアディスクを用いたデータの保証について、図６（ａ）（ｂ）のブロック図及び前述した図１を参照して説明する。本発明では、図６に示すように、各ディスク駆動部２００ａ，２００ｂの電源監視部２４０ａ，２４０ｂが電源供給の状態を監視し、ディスク制御部１００へ報告する。この報告に応じて、ディスク制御部１００は、データの退避等の電源障害対策を実行する。すなわち、図６（ｂ）のブロック図に示すように、本来、電源障害の発生したディスク駆動部２００ａに書き込むべきデータを別のディスク駆動部２００ｂのスペアディスクへ書き込むことが可能となる。
【００４０】
具体的な動作としては、図６（ａ）（ｂ）及び図１に示すように、ディスク駆動部２００の電源監視部２４０が電源２３０の障害を検知すると（図６（ｂ）中▲１▼）、バッテリバックアップ２５０からの動作電源を各部へ供給する（図６（ｂ）中▲２▼）。同時に、ディスク駆動部２００の電源監視部２４０は、ディスク制御部１００の上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０及びＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０へ、その監視結果を報告する（図６（ｂ）中▲３▼）。ディスク駆動部２００の電源監視部２４０から電源障害の報告を受けたディスク制御部１００の上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０は、電源障害の発生したディスク駆動部２００宛てのデータがディスク制御部１００のキャッシュ１２０に書き込み済みの場合、当該データをキャッシュ１２０から読み出して別のディスク駆動部２００ｂのスペアディスクへ書き込む（図６（ｂ）中▲５▼）。そして、ディスク制御部１００は、電源障害が回復するまで正常なディスク駆動部２００ｂのスペアディスクを利用して稼働する（図６（ｂ）中▲５▼）。一方、電源障害が発生していない他（遠隔地のものも含む）のディスク駆動部２００は、正常稼働中である旨の報告をディスク制御部１００へ報告する（図６（ｂ）中▲４▼）。
【００４１】
次に、図７に示すように、複数のディスクアレイ装置（図中、ディスクサブシステム）１０００ａ，１０００ｂのそれぞれは、分電盤が互いに独立した交流入力、すなわち、互いに電源境界の異なる交流入力から電源を得ている。これら互いに電源が独立したディスクアレイ装置１０００ａ，１０００ｂ間で、データをリモートコピー若しくは同時に書き込む（ミラーリング）する。すなわち、図中、上段のディスクアレイ装置１０００ａが電源障害でシステムダウンしても、下段のディスクアレイ装置１０００ｂに、データをリモートコピー若しくは同時に書き込むことで、データの保証を確保する。
【００４２】
具体的な動作としては、図７及び図１に示すように、ディスクアレイ装置１０００ａにおいて、ディスク制御部１００の電源監視部１５０、又は、ディスク駆動部２００の電源監視部２４０が電源１４０の障害を検知すると（図７中▲１▼）、バッテリバックアップ１６０，２５０からの動作電源を各部へ供給する（図７中▲２▼）。同時に、ディスクアレイ装置１０００ａにおいて、ディスク制御部１００の電源監視部１５０、又は、ディスク駆動部２００の電源監視部２４０は、ディスク制御部１００の上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０、又はＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０へ、その監視結果を報告する。ディスクアレイ装置１０００ａにおいて、電源監視部１５０から電源障害の報告を受けた上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０は、データ転送の停止、及び、データの読み出しや書き込み処理の相手先をディスクアレイ装置１０００ａからディスクアレイ装置１０００ｂへ変更する旨を上位装置に要求する（図７中▲３▼）。そして、ディスクアレイ装置１０００ａのディスク制御部１００は、ディスクアレイ装置１０００ｂの各電源監視部１５０，２４０が正常の報告をしていることを確認する（図７中▲４▼）。この正常確認を行ったディスクアレイ装置１０００ａのディスク制御部１００は、ディスクアレイ装置１０００ａにおける必要なデータを正常なディスクアレイ装置１０００ｂへコピーさせる（図７中▲５▼）。そして、上位装置は、データの読み出しや書き込み処理の相手先を本来のディスクアレイ装置１０００ａからディスクアレイ装置１０００ｂへ変更する（図７中▲６▼）。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態について、その実施の形態に基づき具体的に説明したが、これ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可能である。
【００４４】
本発明の実施の形態にあっては次の効果を奏する。
ディスク制御部は、ディスク駆動部の電源監視部から障害の報告を受けることができる。このため、ディスクアレイ装置全体として、障害の発生したディスク駆動部を動作の停止範囲として明確化することができる。このため、ディスク制御部は、障害の発生したディスク駆動部に対するデータ転送の停止を上位装置に要求し、データ転送を停止させることができる。このことで、データ転送の信頼性を向上できる。
【００４５】
また、ディスク制御部のキャッシュに書き込み済みのデータを電源障害の発生したディスク駆動部のＨＤＤへ正常に書き込むことができる。このため、データ転送の信頼性を向上できる。
【００４６】
さらに、キャッシュに記憶できる最大量のデータをディスク駆動部のＨＤＤへ書き込むに要する電力について、この電力をバッテリバックアップの適正な電力容量として規定可能となる。
【００４７】
各ディスク駆動部に電源監視部を設けたことにより、正常動作するディスク駆動部を判別できる。この結果、電源障害がディスク制御部で発生しても、キャッシュに書き込み済みのデータを正常なディスク駆動部のＨＤＤに書き込むことができ、データ転送の信頼性を向上できる。
【００４８】
【発明の効果】
ディスクアレイ装置の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る一実施例を示すブロック図である。
【図２】 本発明に係る一実施例における、電源系統に関するブロック図である。
【図３】 本発明に係る一実施例における、電源障害がディスク駆動部である場合を示すブロック図である。
【図４】 本発明に係る一実施例における、電源障害がディスク制御部である場合を示すブロック図である。
【図５】 本発明に係る一実施例におけるティスクアレイ装置をバーチャリゼーション化に適用した事例を示すブロック図である。
【図６】 本発明に係る一実施例における、スペアディスクへのデータの退避の様子を示すブロック図であり、（ａ）は正常時を示し、（ｂ）は電源障害が発生した場合を示す。
【図７】 本発明に係る一実施例における、別のディスクアレイ装置がデータのバックアップのコピー先である場合を示すブロック図である。
【図８】 従来のディスクアレイ装置の電源供給の様子を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ ディスク制御部
１１０ 上位Ｉ/Ｆ制御論理部
１２０ メモリ
１３０，２１０ ＨＤＤへのＩ/Ｆ制御論理部
１４０，２３０ 電源
１５０，２４０ 電源監視部
１６０，２５０ バッテリバックアップ
２００ ディスク駆動部
２２０ ディスクドライブ（ＨＤＤ）
ＳＷ スイッチ
ＣＯＭ コンパレータ（比較器）
ＢＡＴ 二次電池
Ｔｒ１，Ｔｒ２ トランジスタ
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３ 逆流防止用ダイオード
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディスクアレイ装置、及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８に示すように、ディスクアレイ装置（記憶装置，ディスクサブシステム）は、ディスク制御部及びディスク駆動部を備える。ディスク制御部は、上位装置（ホスト）からデータ転送要求を受け付けてデータの送受を実行する。ディスク駆動部は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）を含み、ディスク制御部の制御に応じ、ＨＤＤに対してデータの書き込み及び読み出しを実行する。ディスク駆動部は適宜に増設が可能であって、ディスクアレイ装置の記憶容量を拡張できる。
【０００３】
ディスク制御部について説明すると、図８に示すように、上位Ｉ／Ｆ制御論理部、キャッシュ（cache, メモリ）、ＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部、電源、及びその電源監視部を備える。上位Ｉ／Ｆ制御論理部は、上位装置とのインターフェースを担い、データ転送要求を受け付ける処理等を実行する。キャッシュは、上位装置から転送された、ディスク駆動部に書き込むべきデータを一時的に記憶する。ＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部は、ＨＤＤとのデータの送受（読み出しや書き込み）に関するインターフェースを担う。電源は、ディスク制御部用に独立した交流入力（ＡＣ１）から所定の直流出力を生成して、上位Ｉ／Ｆ制御論理部、キャッシュ（メモリ）及びＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部に対し、動作電源（例えば、特開昭６２−２０２２２８号公報，第１図，符号４０参照）を供給する。電源監視部は、外部の交流入力や電源の直流出力の状態を監視し、上位Ｉ／Ｆ制御論理部及びＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部へ、その監視結果を報告する。
【０００４】
ディスク駆動部について説明すると、図８に示すように、各ディスク駆動部は、ＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部、ＨＤＤ及び電源を備える。ＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部は、ディスク制御部側のＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部及びＨＤＤと、データの送受を行なう。電源は、各ディスク駆動部用に独立した交流入力（ＡＣ２あるいはＡＣ３）から所定の直流出力を生成して、ＨＤＤ及びＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部に対し、動作電源（例えば、特開昭６２−２０２２２８号公報，第１図，符号２０参照）を供給する。
【０００５】
図８に示す従来例では、各交流入力（ＡＣ１乃至ＡＣ３）には、ＵＰＳ（Uninterruptible Power Supply, 無停電電源）が接続される。各ＵＰＳは、交流入力が正常の場合には、そのまま交流入力をディスク制御部またはディスク駆動部の電源へ供給する。一方、各ＵＰＳは、交流入力が消失すると、二次電池等のバックアップ用補助電源から動作電源を各部へ供給する。例えば、ディスク制御部用のＵＰＳは、１分間以上の電源消失等で停電状態と判定すると、ディスク制御部の電源監視部に報告する。電源監視部から報告を受けたＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部は、キャッシュに一時的に書き込まれたデータをディスク駆動部のＨＤＤに書き込むよう制御する。このことで、交流入力が消失した場合のデータの保証を行なう（デステージ処理）。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６２−２０２２２８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述した図８に示すような従来例において、各ディスク駆動部には電源監視部が設けられていない。このため、ディスク駆動部側のみで電源障害が生じ、ディスク制御部側で電源障害が生じていない場合に不具合が生じる。
その不具合の一例としては、ディスク制御部側で、ディスク駆動部の電源状態を監視できないため、あるディスク駆動部に電源障害が発生してもディスク制御部は把握できないことにある。
【０００８】
すなわち、電源障害の発生したディスク駆動部への書き込みデータが上位装置からディスク制御部へ転送されても、その電源障害の発生を監視できないディスク制御部は、際限なく書き込みデータの転送を受け入れてしまう。転送されてきた書き込みデータは、キャッシュに一時的に記憶された上、補助電源（バッテリバックアップ）からの電源で動作中のディスク駆動部へ転送されてしまう。電源障害の発生を検知できないディスク制御部によって、電力容量に限りある補助電源（バッテリバックアップ）で動作中のディスク駆動部に対し、このようなデータ転送が際限なく続けられると問題となる。
【０００９】
また、このように、データ転送が際限なく続けられる可能性を鑑みると、補助電源の電力容量を正確には見積れない。つまり、電源障害を回復するに要する時間の範囲を想定しておき、この回復時間を最大とした場合を補助電源の電力容量とする。その結果、電力容量が最大となる補助電源の外形寸法も最大となる。あるいは、ディスクアレイ装置全体の小型化を優先視し、補助電源の外形寸法を最小化すべく、電力容量を最小限とする。その結果、電源障害の回復時間を最短で想定することとなる。いずれにせよ、補助電源の電力容量を適切に規定できるとは言えない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明が提供する主たる技術では、上位装置からデータ転送要求を受け付けてデータの送受を実行するディスク制御部と、前記ディスク制御部の制御に応じてデータの書き込み及び読み出しを実行する複数のディスク駆動部とを備えたディスクアレイ装置において、
前記ディスク制御部及び前記ディスク駆動部それぞれは、交流入力から所定の直流出力を生成する電源、前記電源の出力電圧が正常であるか否かを監視する電源監視部及びバックアップ用補助電源を有し、前記電源監視部が前記電源の出力電圧が正常でないと判定した場合に、前記バックアップ用補助電源から動作電源が供給されるように回路を構成し、
前記各ディスク駆動部の前記電源監視部が前記電源の出力電圧が正常であるか否か判定した結果を前記ディスク制御部が取得可能に、前記各ディスク駆動部の前記電源監視部は前記ディスク制御部と接続されてなり、
前記ディスク制御部は、前記複数のディスク駆動部のいずれかの前記電源監視部から障害の報告を受けた場合に、障害の発生した前記ディスク駆動部に対するデータ転送の停止を前記上位装置に要求し、
前記障害の発生したディスク駆動部宛てのデータが前記ディスク制御部のキャッシュに書き込み済みの場合、前記障害の発生したディスク駆動部において前記バックアップ用補助電源から動作電源が供給されている間に、前記障害の発生したディスク駆動部は前記キャッシュから前記データを読み出して、当該データを障害が発生していない他のディスク駆動部のスペアディスクに書き込む。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
＝＝＝＝＝発明の概要＝＝＝＝＝
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも次の事項が明らかとなる。
上位装置からデータ転送要求を受け付けてデータの送受を実行するディスク制御部と、ディスク制御部の制御に応じてデータの書き込み及び読み出しを実行するディスク駆動部とを備えたディスクアレイ装置において、前記ディスク制御部及び前記ディスク駆動部それぞれは、電源監視部及びバックアップ用補助電源を有し、前記電源監視部の監視結果に応じて前記バックアップ用補助電源から動作電源が供給され、前記各ディスク駆動部の前記電源監視部の監視結果を前記ディスク制御部が取得可能に、前記ディスク駆動部の前記電源監視部は前記ディスク制御部と接続されてなる。
【００１５】
自己の前記電源監視部から障害の報告を受けた前記ディスク制御部は、データ転送の停止を前記上位装置に要求することとする。
【００１６】
前記ディスク制御部のキャッシュに書き込み済みのデータが、障害の発生していない前記ディスク駆動部に書き込まれることとする。
【００１７】
上位装置からデータ転送要求を受け付けてデータの送受を実行するディスク制御部と、前記ディスク制御部の制御に応じてデータの書き込み及び読み出しを実行するディスク駆動部とを備え、前記ディスク制御部及び前記ディスク駆動部それぞれが、交流入力から所定の直流出力を生成する電源、前記電源の出力電圧が正常であるか否かを監視する電源監視部及びバックアップ用補助電源を有するディスクアレイ装置の制御方法であって、前記ディスク制御部及び前記ディスク駆動部それぞれが、自己の前記電源監視部から自己の電源の出力電圧が正常であるか否かを判定した結果を受け取るステップと、前記ディスク制御部及び前記ディスク駆動部それぞれが、前記電源監視部が前記電源の出力電圧が正常でないと判定した場合に、前記バックアップ用補助電源から動作電源が供給されるように回路を構成するステップと、前記各ディスク駆動部の前記電源監視部が前記電源の出力電圧が正常であるか否か判定した結果を前記ディスク制御部が取得するステップと、前記ディスク制御部は、前記複数のディスク駆動部のいずれかの前記電源監視部から障害の報告を受けた場合に、障害の発生した前記ディスク駆動部に対するデータ転送の停止を前記上位装置に要求するステップと、前記障害の発生したディスク駆動部宛てのデータが前記ディスク制御部のキャッシュに書き込み済みの場合、前記障害の発生したディスク駆動部において前記バックアップ用補助電源から動作電源が供給されている間に、前記障害の発生したディスク駆動部は前記キャッシュから前記データを読み出して、当該データを障害が発生していない他のディスク駆動部のスペアディスクに書き込むステップとを備えることとする。
【００２１】
自己の前記電源監視部から障害の報告を受けた前記ディスク制御部は、データ転送の停止を前記上位装置に要求するステップを更に備えることとする。
【００２２】
前記ディスク制御部のキャッシュに書き込み済みのデータが、障害の発生していない前記ディスク駆動部に書き込まれるステップを更に備えることとする。
前記バックアップ用補助電源からの電源供給をオンオフするスイッチ回路を備え、前記電源監視部が、前記電源の出力電圧を監視して正常か否かを判定し、前記電源の出力電圧の異常を検知した場合に、前記バックアップ補助電源からの電源供給をオンするように前記スイッチ回路に選択信号を送信することとする。
前記電源監視部は、前記電源の出力電圧を基準電圧と比較して、前記電源の出力電圧が正常か否かを判定するコンパレータ回路と、前記コンパレータ回路からの出力に基づいて、コレクタ信号を前記選択信号として前記スイッチ回路に送出する第１のトランジスタと、前記コンパレータ回路からの出力に基づいて、前記電源の異常を示すコレクタ信号を前記ディスク制御部に送出する第２のトランジスタとを備えることとする。
【００２３】
＝＝＝＝＝実施例＝＝＝＝＝
図１に示すように、ディスクアレイ装置（記憶装置，ディスクサブシステム）１０００は、ディスク制御部１００及び一又は複数のディスク駆動部２００を備える。ディスク制御部１００は、ディスクアレイ装置１０００全体を統括して制御する。ディスク制御部１００は、例えば、上位装置（ホスト）からデータ転送要求を受け付けてデータの送受を実行する。ディスク駆動部２００は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）を含み、ディスク制御部１００の制御に応じ、ＨＤＤに対してデータの書き込み及び読み出しを実行する。ディスク駆動部２００は、ディスクアレイ装置１０００の記憶容量を拡張すべく、適宜に増設が可能である。
【００２４】
ディスク制御部１００について説明する。ディスク制御部１００は、その制御機能を実現する電子部品が実装された基板で構成される。この実装された電子部品としては、マイクロプロセッサ、ＲＡＭ、キャッシュ、所定の機能を実現するプログラムを格納したＲＯＭ等の周辺回路、及び各種機能を実現する専用の回路やチップである。ディスク制御部１００は、図１に示すように、上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０、キャッシュ（メモリ）１２０、ＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０を備えるとともに、電源１４０、その電源監視部１５０、及びバッテリバックアップ（バックアップ用補助電源）１６０を備える。
【００２５】
上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０は、上位装置とのインターフェースを担い、データ転送要求の受け付けの処理等を実行する。キャッシュ１２０は、上位装置から転送された、ディスク駆動部２００に書き込むべきデータを一時的に記憶する。ＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０は、ＨＤＤとのデータの送受（読み出しや書き込み）に関するインターフェースを担う。
【００２６】
電源１４０は、ディスク制御部１００用に独立した交流入力（ＡＣ１）から所定の直流出力を生成して、上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０、キャッシュ（メモリ）１２０及びＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０に対し、動作電源を供給する。バッテリバックアップ１６０は、上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０、キャッシュ１２０及びＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０への給電経路が接続されている。この給電経路中には、電源供給をオンオフするスイッチＳＷが介挿されており、このスイッチＳＷは電源監視部１５０からの選択信号でもってオンオフする。
【００２７】
電源監視部１５０は、電源１４０の直流出力の状態を監視し、上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０及びＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０へ、その監視結果を報告する。また、電源監視部１５０は、電源に異常が発生した事を検知すると、バッテリバックアップ１６０から動作電源が各部へ供給されるべく、スイッチＳＷに選択信号を送信する。
【００２８】
ディスク駆動部２００について説明する。図１に示すように、電源監視部２４０が、各ディスク駆動部２００にも設けられる。すなわち、各ディスク駆動部２００は、ＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部２１０、ＨＤＤ２２０、電源２３０、電源監視部２４０、及びバッテリバックアップ（バックアップ用補助電源）２５０を備える。ＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部２１０は、ディスク制御部１００側のＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０を介してデータの送受を行なう。電源２３０は、各ディスク駆動部２００用に独立した交流入力（ＡＣ２あるいはＡＣ３）から所定の直流出力を生成して、ＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部２１０及びＨＤＤ２２０に対し、動作電源を供給する。バッテリバックアップ２５０は、ＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部２１０及びＨＤＤ２２０への給電経路が接続されている。この給電経路中には、電源供給をオンオフするスイッチＳＷが介挿されており、このスイッチＳＷは電源監視部２４０からの選択信号でもってオンオフする。
【００２９】
電源系統について、各電源監視部２４０は、電源２３０の出力電圧が正常の場合に、スイッチＳＷに選択信号を送出し、電源２３０からの動作電源が各部へ供給されるようにする。一方、各電源監視部２４０は、電源２３０の出力電圧の異常を検知した場合に、スイッチＳＷに選択信号を送出し、バッテリバックアップ２５０からの動作電源が各部へ供給されるようにする。また、各電源監視部２４０は、例えば１分間以上の電源消失等で停電状態と判定すると、ディスク制御部１００における上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０及び、ＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０に報告する。ディスク駆動部２００における電源監視部２４０から報告を受けたＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０は、バッテリバックアップ２５０からの動作電源がディスク駆動部２００の各部に供給されている間に、キャッシュ１２０に一時的に書き込まれたデータをディスク駆動部２００のＨＤＤ２２０に書き込む。このことで、交流入力ＡＣ２，ＡＣ３が消失した場合のデータの保証を行なう（デステージ処理）。
【００３０】
ディスク制御部１００及びディスク駆動部２００における電源の具体的な構成としては、ＡＣ／ＤＣ電源、または、ＡＣ／ＤＣ電源及び直流安定化電源（ＤＣ-ＤＣコンバータ）の組み合わせで構成され、所定の電圧（例えば１２Ｖまたは５Ｖ）を出力する。ＡＣ／ＤＣ電源は、例えば頒布された刊行物（例えば「トランジスタ技術 ＳＰＥＣＩＡＬ Ｎｏ.２８」第２版第７頁図１，ＣＱ出版株式会社，１９９３年１月２０日発行）に記載されているような周知の電源装置を採用する。また、直流安定化電源としては、降圧型のＤＣ-ＤＣコンバータの他、よく知られたレギュレータを採用できる。例えば、頒布された刊行物（「トランジスタ技術 ＳＰＥＣＩＡＬ Ｎｏ.２８」第２版第４頁図４乃至図６，ＣＱ出版株式会社，１９９３年１月２０日発行）に記載されているような種々の方式の電源装置を直流安定化電源として採用する。
【００３１】
また、ディスク制御部１００及びディスク駆動部２００におけるバッテリバックアップ１６０，２５０は、鉛蓄電池等の二次電池で構成される。図２に示すように、二次電池ＢＡＴの出力電圧は逆流防止ダイオードＤ３を通じてスイッチＳＷ側へ供給される。このバッテリバックアップ１６０，２５０としては、ＵＰＳとして機能する補助的な電力供給手段であれば、二次電池に限らず、種々の代替手段の使用が可能である。
【００３２】
さらに、ディスク制御部１００及びディスク駆動部２００における電源監視部１５０，２４０の具体的な回路構成としては、図２に示すように、電源の出力電圧を監視して正常か否かを判定し、その判定結果をディスク制御部１００へ報告するとともに、スイッチＳＷへの選択信号の送出を行うべく、所定のロジック回路で構成される。電源の出力電圧を監視して正常か否かを判定する部分については、比較器としてコンパレータＣＯＭを用いる。すなわち、コンパレータＣＯＭの入力端子には、所定の基準電圧Ｖｒｅｆ（＋端子）と電源の出力電圧（−端子）とが入力される。コンパレータＣＯＭは、電源の出力電圧が所定の基準電圧Ｖｒｅｆより低下すると、出力を反転する。この反転した出力に基づき、各トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２がオンする。オンされたトランジスタＴｒ１のコレクタ信号でもって、バッテリバックアップからの動作電源を各部へ供給すべくスイッチＳＷへの選択信号の送出が行なわれる。また、オンされたトランジスタＴｒ２のコレクタ信号でもって、電源の異常がディスク制御部１００へ報告される。
【００３３】
電源障害がディスク駆動部２００である場合について、より具体的に、図３のブロック図を参照して説明する。ディスク駆動部２００の電源監視部２４０が電源２３０の障害を検知すると（図中▲１▼）、バッテリバックアップ２５０からの動作電源を各部へ供給する（図中▲２▼）。同時に、ディスク駆動部２００の電源監視部２４０は、ディスク制御部１００の上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０及びＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０へ、その監視結果を報告する（図中▲３▼）。ディスク駆動部２００の電源監視部２４０から電源障害の報告を受けたディスク制御部１００の上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０は、電源障害の発生したディスク駆動部２００に対するデータ転送の停止を上位装置に要求する（図中▲４▼）。このことで、ディスク制御部１００は、電源障害の発生したディスク駆動部２００に対するデータ転送要求の受け付けを停止する。そして、電源障害の発生したディスク駆動部２００宛てのデータがディスク制御部１００のキャッシュ１２０に書き込み済みの場合、当該データをキャッシュ１２０から読み出して電源障害の発生したディスク駆動部２００のＨＤＤ２２０へ書き込む（図中▲５▼，デステージ処理）。
【００３４】
このような構成により、ディスク制御部１００は、ディスク駆動部２００の電源監視部２４０から電源障害の報告を受けることができる。このため、ディスクアレイ装置１０００全体として、電源障害の発生したディスク駆動部２００を動作の停止範囲として明確化することができる。このため、ディスク制御部１００は、電源障害の発生したディスク駆動部２００に対するデータ転送の停止を上位装置に要求し、データ転送を停止させることができる。このことで、データ転送の信頼性を向上できる。また、ディスク駆動部２００が電源障害状態に陥っても、バッテリバックアップ２５０がディスク駆動部２００の動作電源を供給する。このため、ディスク制御部１００のキャッシュ１２０に書き込み済みのデータは、正常にＨＤＤ２２０に書き込まれる。したがって、電源障害が発生する直前までのデータを保護し、データ転送の信頼性を向上できる。さらに、キャッシュ１２０に記憶できる最大量のデータをディスク駆動部２００のＨＤＤ２２０へ書き込むに要する電力について、これをバッテリバックアップ２５０の適正な電力容量として規定可能となる。
【００３５】
電源障害がディスク制御部１００である場合について、図４のブロック図を参照して説明する。ディスク制御部１００の電源監視部１５０は、電源１４０の障害を検知すると（図中▲１▼）、バッテリバックアップ１６０からの動作電源を各部へ供給する（図中▲２▼）。同時に、ディスク制御部１００の電源監視部１５０は、ディスク制御部１００の上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０及びＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０へ、その監視結果を報告する（図中▲３▼）。電源監視部１５０から電源障害の報告を受けた上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０は、データ転送の停止を上位装置に要求する（図中▲４▼）。そして、各電源監視部２４０が正常の報告をしているディスク駆動部２００を検出し（図中▲５▼）、電源障害の発生していない正常なディスク駆動部２００のＨＤＤ２２０に対し、キャッシュ１２０に書き込み済みのデータを書き込む（図中▲６▼）。
【００３６】
各ディスク駆動部２００に電源監視部２４０を設けたことにより、正常動作するディスク駆動部２００を判別できる。この結果、電源障害がディスク制御部１００で発生しても、バッテリバックアップ１６０がディスク制御部１００の動作電源を供給する。このため、ディスク制御部１００のキャッシュ１２０に書き込み済みのデータを正常なディスク駆動部２００のＨＤＤ２２０に書き込むことができる。したがって、電源障害が発生する直前までのデータを保護し、データ転送の信頼性を向上できる。
【００３７】
また、本発明をティスクアレイ装置のバーチャリゼーション化に適用した事例について、図５のブロック図及び前述した図１を参照して説明する。図５に示すように、例えば、遠隔地にあるディスク駆動部２００も併せた複数のディスク駆動部２００をまとめて一つのディスクとして管理運用する場合に本発明を適用する。本発明では、あるディスク駆動部２００に電源障害が起きた場合、図５及び図１に示すように、ディスク駆動部２００の電源監視部２４０が電源２３０の障害を検知すると（図５中▲１▼）、バッテリバックアップ２５０からの動作電源を各部へ供給する（図５中▲２▼）。同時に、ディスク駆動部２００の電源監視部２４０は、ディスク制御部１００の上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０及びＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０へ、その監視結果を報告する（図５中▲３▼）。ディスク駆動部２００の電源監視部２４０から電源障害の報告を受けたディスク制御部１００の上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０は、電源障害の発生したディスク駆動部２００宛てのデータがディスク制御部１００のキャッシュ１２０に書き込み済みの場合、当該データをキャッシュ１２０から読み出して正常な他のディスク駆動部２００のＨＤＤ２２０へ書き込む（図中▲５▼）。そして、ディスク制御部１００は、電源障害が回復するまで正常な他のディスク駆動部２００を利用して稼働する（図中▲５▼）。一方、電源障害が発生していない他（遠隔地のものも含む）のディスク駆動部２００は、正常稼働中である旨の報告をディスク制御部１００へ報告する（図中▲４▼）。
【００３８】
すなわち、各ディスク駆動部２００に設けられた電源監視部が機能し、ディスクアレイ装置全体としては正常状態を維持できる。このため、部分的な電源障害が起きても、正常動作しているディスク駆動部２００でもってデータの読み出しや書き込みといった処理を行える。
【００３９】
また、スペアディスクを用いたデータの保証について、図６（ａ）（ｂ）のブロック図及び前述した図１を参照して説明する。本発明では、図６に示すように、各ディスク駆動部２００ａ，２００ｂの電源監視部２４０ａ，２４０ｂが電源供給の状態を監視し、ディスク制御部１００へ報告する。この報告に応じて、ディスク制御部１００は、データの退避等の電源障害対策を実行する。すなわち、図６（ｂ）のブロック図に示すように、本来、電源障害の発生したディスク駆動部２００ａに書き込むべきデータを別のディスク駆動部２００ｂのスペアディスクへ書き込むことが可能となる。
【００４０】
具体的な動作としては、図６（ａ）（ｂ）及び図１に示すように、ディスク駆動部２００の電源監視部２４０が電源２３０の障害を検知すると（図６（ｂ）中▲１▼）、バッテリバックアップ２５０からの動作電源を各部へ供給する（図６（ｂ）中▲２▼）。同時に、ディスク駆動部２００の電源監視部２４０は、ディスク制御部１００の上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０及びＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０へ、その監視結果を報告する（図６（ｂ）中▲３▼）。ディスク駆動部２００の電源監視部２４０から電源障害の報告を受けたディスク制御部１００の上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０は、電源障害の発生したディスク駆動部２００宛てのデータがディスク制御部１００のキャッシュ１２０に書き込み済みの場合、当該データをキャッシュ１２０から読み出して別のディスク駆動部２００ｂのスペアディスクへ書き込む（図６（ｂ）中▲５▼）。そして、ディスク制御部１００は、電源障害が回復するまで正常なディスク駆動部２００ｂのスペアディスクを利用して稼働する（図６（ｂ）中▲５▼）。一方、電源障害が発生していない他（遠隔地のものも含む）のディスク駆動部２００は、正常稼働中である旨の報告をディスク制御部１００へ報告する（図６（ｂ）中▲４▼）。
【００４１】
次に、図７に示すように、複数のディスクアレイ装置（図中、ディスクサブシステム）１０００ａ，１０００ｂのそれぞれは、分電盤が互いに独立した交流入力、すなわち、互いに電源境界の異なる交流入力から電源を得ている。これら互いに電源が独立したディスクアレイ装置１０００ａ，１０００ｂ間で、データをリモートコピー若しくは同時に書き込む（ミラーリング）する。すなわち、図中、上段のディスクアレイ装置１０００ａが電源障害でシステムダウンしても、下段のディスクアレイ装置１０００ｂに、データをリモートコピー若しくは同時に書き込むことで、データの保証を確保する。
【００４２】
具体的な動作としては、図７及び図１に示すように、ディスクアレイ装置１０００ａにおいて、ディスク制御部１００の電源監視部１５０、又は、ディスク駆動部２００の電源監視部２４０が電源１４０の障害を検知すると（図７中▲１▼）、バッテリバックアップ１６０，２５０からの動作電源を各部へ供給する（図７中▲２▼）。同時に、ディスクアレイ装置１０００ａにおいて、ディスク制御部１００の電源監視部１５０、又は、ディスク駆動部２００の電源監視部２４０は、ディスク制御部１００の上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０、又はＨＤＤのＩ／Ｆ制御論理部１３０へ、その監視結果を報告する。ディスクアレイ装置１０００ａにおいて、電源監視部１５０から電源障害の報告を受けた上位Ｉ／Ｆ制御論理部１１０は、データ転送の停止、及び、データの読み出しや書き込み処理の相手先をディスクアレイ装置１０００ａからディスクアレイ装置１０００ｂへ変更する旨を上位装置に要求する（図７中▲３▼）。そして、ディスクアレイ装置１０００ａのディスク制御部１００は、ディスクアレイ装置１０００ｂの各電源監視部１５０，２４０が正常の報告をしていることを確認する（図７中▲４▼）。この正常確認を行ったディスクアレイ装置１０００ａのディスク制御部１００は、ディスクアレイ装置１０００ａにおける必要なデータを正常なディスクアレイ装置１０００ｂへコピーさせる（図７中▲５▼）。そして、上位装置は、データの読み出しや書き込み処理の相手先を本来のディスクアレイ装置１０００ａからディスクアレイ装置１０００ｂへ変更する（図７中▲６▼）。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態について、その実施の形態に基づき具体的に説明したが、これ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可能である。
【００４４】
本発明の実施の形態にあっては次の効果を奏する。
ディスク制御部は、ディスク駆動部の電源監視部から障害の報告を受けることができる。このため、ディスクアレイ装置全体として、障害の発生したディスク駆動部を動作の停止範囲として明確化することができる。このため、ディスク制御部は、障害の発生したディスク駆動部に対するデータ転送の停止を上位装置に要求し、データ転送を停止させることができる。このことで、データ転送の信頼性を向上できる。
【００４５】
また、ディスク制御部のキャッシュに書き込み済みのデータを電源障害の発生したディスク駆動部のＨＤＤへ正常に書き込むことができる。このため、データ転送の信頼性を向上できる。
【００４６】
さらに、キャッシュに記憶できる最大量のデータをディスク駆動部のＨＤＤへ書き込むに要する電力について、この電力をバッテリバックアップの適正な電力容量として規定可能となる。
【００４７】
各ディスク駆動部に電源監視部を設けたことにより、正常動作するディスク駆動部を判別できる。この結果、電源障害がディスク制御部で発生しても、キャッシュに書き込み済みのデータを正常なディスク駆動部のＨＤＤに書き込むことができ、データ転送の信頼性を向上できる。
【００４８】
【発明の効果】
ディスクアレイ装置の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る一実施例を示すブロック図である。
【図２】 本発明に係る一実施例における、電源系統に関するブロック図である。
【図３】 本発明に係る一実施例における、電源障害がディスク駆動部である場合を示すブロック図である。
【図４】 本発明に係る一実施例における、電源障害がディスク制御部である場合を示すブロック図である。
【図５】 本発明に係る一実施例におけるティスクアレイ装置をバーチャリゼーション化に適用した事例を示すブロック図である。
【図６】 本発明に係る一実施例における、スペアディスクへのデータの退避の様子を示すブロック図であり、（ａ）は正常時を示し、（ｂ）は電源障害が発生した場合を示す。
【図７】 本発明に係る一実施例における、別のディスクアレイ装置がデータのバックアップのコピー先である場合を示すブロック図である。
【図８】 従来のディスクアレイ装置の電源供給の様子を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ ディスク制御部
１１０ 上位Ｉ/Ｆ制御論理部
１２０ メモリ
１３０，２１０ ＨＤＤへのＩ/Ｆ制御論理部
１４０，２３０ 電源
１５０，２４０ 電源監視部
１６０，２５０ バッテリバックアップ
２００ ディスク駆動部
２２０ ディスクドライブ（ＨＤＤ）
ＳＷ スイッチ
ＣＯＭ コンパレータ（比較器）
ＢＡＴ 二次電池
Ｔｒ１，Ｔｒ２ トランジスタ
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３ 逆流防止用ダイオード
Claims (8)
- 上位装置からデータ転送要求を受け付けてデータの送受を実行する上位Ｉ／Ｆ制御論理部を備えるディスク制御部と、前記ディスク制御部の制御に応じてデータの書き込み及び読み出しを実行する複数のディスク駆動部とを備えたディスクアレイ装置において、
前記ディスク制御部及び前記ディスク駆動部それぞれは、交流入力から所定の直流出力を生成する電源、前記電源の出力電圧が正常であるか否かを監視する電源監視部及びバックアップ用補助電源を有し、前記電源監視部が前記電源の出力電圧が正常でないと判定した場合に、前記バックアップ用補助電源から動作電源が供給されるように回路を構成し、
前記各ディスク駆動部の前記電源監視部が前記電源の出力電圧が正常であるか否か判定した結果を前記ディスク制御部が取得可能に、前記各ディスク駆動部の前記電源監視部は前記ディスク制御部と接続されてなり、
前記ディスク制御部の前記上位Ｉ／Ｆ制御論理部は、前記複数のディスク駆動部のいずれかの前記電源監視部から障害の報告を受けた場合に、障害の発生した前記ディスク駆動部に対するデータ転送の停止を前記上位装置に要求し、
前記障害の発生したディスク駆動部宛てのデータが前記ディスク制御部のキャッシュに書き込み済みの場合、前記障害の発生したディスク駆動部において前記バックアップ用補助電源から動作電源が供給されている間に、前記ディスク制御部の上位Ｉ／Ｆ制御論理部が前記キャッシュから前記データを読み出して、当該データを障害が発生していない他のディスク駆動部のスペアディスクに書き込むことを特徴とするディスクアレイ装置。 - 自己の前記電源監視部から障害の報告を受けた前記ディスク制御部は、データ転送の停止を前記上位装置に要求することを特徴とする請求項１記載のディスクアレイ装置。
- 前記ディスク制御部のキャッシュに書き込み済みのデータが、障害の発生していない前記ディスク駆動部に書き込まれることを特徴とする請求項２記載のディスクアレイ装置。
- 上位装置からデータ転送要求を受け付けてデータの送受を実行する上位Ｉ／Ｆ制御論理部を備えるディスク制御部と、前記ディスク制御部の制御に応じてデータの書き込み及び読み出しを実行するディスク駆動部とを備え、前記ディスク制御部及び前記ディスク駆動部それぞれが、交流入力から所定の直流出力を生成する電源、前記電源の出力電圧が正常であるか否かを監視する電源監視部及びバックアップ用補助電源を有するディスクアレイ装置の制御方法であって、
前記ディスク制御部及び前記ディスク駆動部それぞれが、自己の前記電源監視部から自己の電源の出力電圧が正常であるか否かを判定した結果を受け取るステップと、
前記ディスク制御部及び前記ディスク駆動部それぞれが、前記電源監視部が前記電源の出力電圧が正常でないと判定した場合に、前記バックアップ用補助電源から動作電源が供給されるように回路を構成するステップと、
前記各ディスク駆動部の前記電源監視部が前記電源の出力電圧が正常であるか否か判定した結果を前記ディスク制御部が取得するステップと、
前記ディスク制御部の前記上位Ｉ／Ｆ制御論理部は、前記複数のディスク駆動部のいずれかの前記電源監視部から障害の報告を受けた場合に、障害の発生した前記ディスク駆動部に対するデータ転送の停止を前記上位装置に要求するステップと、
前記障害の発生したディスク駆動部宛てのデータが前記ディスク制御部のキャッシュに書き込み済みの場合、前記障害の発生したディスク駆動部において前記バックアップ用補助電源から動作電源が供給されている間に、前記ディスク制御部の前記上位Ｉ／Ｆ制御論理部は前記キャッシュから前記データを読み出して、当該データを障害が発生していない他のディスク駆動部のスペアディスクに書き込むステップと、
を備えることを特徴とするディスクアレイ装置の制御方法。 - 自己の前記電源監視部から障害の報告を受けた前記ディスク制御部は、データ転送の停止を前記上位装置に要求するステップを更に備えることを特徴とする請求項４記載のディスクアレイ装置の制御方法。
- 前記ディスク制御部のキャッシュに書き込み済みのデータが、障害の発生していない前記ディスク駆動部に書き込まれるステップを更に備えることを特徴とする請求項５記載のディスクアレイ装置の制御方法。
- 前記バックアップ用補助電源からの電源供給をオンオフするスイッチ回路を備え、前記電源監視部が、前記電源の出力電圧を監視して正常か否かを判定し、前記電源の出力電圧の異常を検知した場合に、前記バックアップ補助電源からの電源供給をオンするように前記スイッチ回路に選択信号を送信することを特徴とする請求項１記載のディスクアレイ装置。
- 前記電源監視部は、前記電源の出力電圧を基準電圧と比較して、前記電源の出力電圧が正常か否かを判定するコンパレータ回路と、前記コンパレータ回路からの出力に基づいて、コレクタ信号を前記選択信号として前記スイッチ回路に送出する第１のトランジスタと、前記コンパレータ回路からの出力に基づいて、前記電源の異常を示すコレクタ信号を前記ディスク制御部に送出する第２のトランジスタとを備えることを特徴とする請求項７記載のディスクアレイ装置。
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