JP4347265B2 - RAID control apparatus and RAID control method - Google Patents
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Description
本発明は、複数のハードディスクドライブに分散してファイルを記憶させるＲＡＩＤ制御装置、およびＲＡＩＤ制御方法に関する。 The present invention relates to a RAID control apparatus and a RAID control method that store files in a distributed manner on a plurality of hard disk drives.
複数のハードディスクによって構成されるハードディスクアレイや、複数のハードディスクドライブの信頼性や性能を向上させる手法として、ＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙｓ ｏｆ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ（Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ） Ｄｉｓｋｓ）がある。そして、ＲＡＩＤの手法を用いて情報を記憶するハードディスクアレイやハードディスクドライブはＲＡＩＤ装置と呼ばれている。 RAID (Redundant Arrays of Independent (Inexpensive) Disks) is a technique for improving the reliability and performance of a hard disk array composed of a plurality of hard disks and a plurality of hard disk drives. A hard disk array or hard disk drive that stores information using a RAID method is called a RAID device.
ＲＡＩＤには、ＲＡＩＤ０からＲＡＩＤ５の各手法（以下、ＲＡＩＤの各手法をＲＡＩＤタイプという）がある。ユーザは、各ハードディスクに論理ボリューム（論理領域）を構築する際に、論理ボリュームごとにＲＡＩＤタイプを設定する。
There are
従来の技術では、論理ボリュームを構築する際にＲＡＩＤタイプを設定すると、その論理ボリュームに記憶させるファイルは全てその論理ボリュームのＲＡＩＤタイプでなければならない。そのため、複数のタイプのＲＡＩＤを使用すると予想される場合には、例えば、信頼性を重視するＲＡＩＤ５の論理ボリュームと、容量効率を重視するＲＡＩＤ０の論理ボリュームとを予め別に作成しておく必要がある。そして、ＲＡＩＤ装置の導入時に将来の使用容量、または、保存容量を予測して、それぞれの論理ボリュームの容量を決定する必要がある。
In the conventional technique, when a RAID type is set when a logical volume is constructed, all files stored in the logical volume must be the RAID type of the logical volume. For this reason, when it is expected that a plurality of types of RAID will be used, for example, a
具体的には、それが唯一であり絶対にデータを消失してはならない重要なファイルを保存するときには、冗長のために余計な記憶容量を使ってもＲＡＩＤ５が選択される。マスタファイルが別にある場合等、ハードディスクドライブの故障時には消失してもよいファイルを保存するときには、記憶容量をできるだけ使わないようにＲＡＩＤ０が選択される。そして、選択されたＲＡＩＤタイプに応じた論理ボリュームにファイルを記憶させる。
Specifically, when storing an important file that is unique and should not lose data,
しかし、予測した各ＲＡＩＤタイプのファイルを記憶する容量に対して、実際に使用する容量が異なってしまった場合、論理ボリュームの容量変更や再構築をしなければならない。 However, if the capacity actually used differs from the predicted capacity for storing each RAID type file, the capacity of the logical volume must be changed or reconstructed.
また、ファイルを入手した時には重要だったのでＲＡＩＤ５を選択していたが、その後重要度が低くなったので記憶容量を削減するためにＲＡＩＤ０に変更したりする場合がある。さらに、ファイルを入手した時には重要ではなかったのでＲＡＩＤ０を選択したが、その後重要になったのでＲＡＩＤ５に変更したりする場合がある。
In addition, RAID5 was selected because it was important when the file was obtained. However, since the importance was lowered after that, it may be changed to RAID0 in order to reduce the storage capacity. Furthermore, since it was not important when the file was obtained,
なお、特許文献１には、ＲＡＩＤ装置が記憶しているファイルごとにＲＡＩＤタイプを設定することができるシステムが記載されているが、ファイルのＲＡＩＤタイプを変更する方法について記載されていない。
特許文献２には、ファイルに冗長性を付加し、ＲＡＩＤタイプを変更することができる装置が記載されている。
しかし、特許文献２に記載されている装置で、ファイルのＲＡＩＤタイプを変更する場合、一旦ファイルを読み出してＲＡＩＤ装置のキャッシュメモリに記憶させ、他の論理ボリュームに他のＲＡＩＤタイプで記憶させるという処理を行わなければならず、時間と手間とがかかる。
However, when changing the RAID type of a file in the apparatus described in
そこで、ファイルごとにＲＡＩＤタイプを設定し、設定したＲＡＩＤタイプを容易に変更することができるＲＡＩＤ制御装置、およびＲＡＩＤ制御方法を提供することを目的とする。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a RAID control apparatus and a RAID control method capable of setting a RAID type for each file and easily changing the set RAID type.
本発明によるＲＡＩＤ制御装置は、ホストコンピュータおよび複数のハードディスク装置に接続され、複数のハードディスク装置に分散してファイルを記憶させるＲＡＩＤ制御装置であって、ホストコンピュータからパリティ情報を用いた第１のＲＡＩＤタイプでファイルを記憶させる指示が入力された場合に、複数のハードディスク装置に亘って割り当てられる複数のブロックからなる領域を確保して当該領域に対して第１のＲＡＩＤタイプを示す情報を対応させ、当該ファイルのパリティ情報を生成し、第１のＲＡＩＤタイプを示す情報を対応させた領域にファイルのデータと生成したパリティ情報とを記憶させる第１の記憶制御手段と、ホストコンピュータからパリティ情報を用いない第２のＲＡＩＤタイプでファイルを記憶させる指示が入力された場合に、複数のハードディスク装置に亘って割り当てられる複数のブロックからなる領域であって第１の記憶制御手段が確保する領域と同容量の領域を確保し、当該領域に対して第２のＲＡＩＤタイプを示す情報を対応させ、第２のＲＡＩＤタイプを示す情報を対応させた領域における一部のブロックにファイルのデータを記憶させるとともに、第２のＲＡＩＤタイプを示す情報を対応させた領域における他のブロックを未使用状態に設定する第２の記憶制御手段と、第１のＲＡＩＤタイプを第２のＲＡＩＤタイプに変更する指示がホストコンピュータから入力された場合に、ファイルのデータと生成したパリティ情報とが記憶されている領域に対応する情報を第１のＲＡＩＤタイプを示す情報から第２のＲＡＩＤタイプを示す情報に変更するとともに、パリティ情報が記憶されていたブロックを未使用状態に設定する第１のタイプ変更手段と、第２のＲＡＩＤタイプを第１のＲＡＩＤタイプに変更する指示がホストコンピュータから入力された場合に、ファイルのデータが記憶されている領域に対応する情報を第２のＲＡＩＤタイプを示す情報から第１のＲＡＩＤタイプを示す情報に変更するとともに、当該ファイルのパリティ情報を生成し、当該領域における第２の記憶制御手段が未使用状態に設定したブロックが未だ未使用状態であれば、そのブロックに生成したパリティ情報を記憶させ、当該領域における第２の記憶制御手段が未使用状態に設定したブロックに他のデータが記憶されているときには他のブロックに生成したパリティ情報を記憶させる第２のタイプ変更手段とを備え、第１の記憶制御手段と第２の記憶制御手段とは、第２の記憶制御手段によって未使用状態に設定されたブロックを、確保する領域に含めることを特徴とする。
A RAID control apparatus according to the present invention is a RAID control apparatus that is connected to a host computer and a plurality of hard disk devices and stores files in a distributed manner on the plurality of hard disk devices. The RAID control device uses a first RAID using parity information from the host computer. When an instruction to store a file by type is input, an area composed of a plurality of blocks allocated across a plurality of hard disk devices is secured, and information indicating the first RAID type is associated with the area, First storage control means for generating parity information of the file, storing file data and the generated parity information in an area corresponding to information indicating the first RAID type, and using the parity information from the host computer Finger to store the file with the second RAID type Is input, an area having a plurality of blocks allocated across a plurality of hard disk devices and having the same capacity as the area secured by the first storage control means is secured, and The information indicating the
第２の記憶制御手段は、未使用状態を示す情報を制御テーブルに設定することによってブロックを未使用状態に設定し、第１の記憶制御手段は、制御テーブルにおいて、未使用状態を示す情報が所定の数設定されていると、それらの情報に対応するブロックに、ファイルのデータとパリティ情報とを記憶させるようにしてもよい。 The second storage control unit sets the block to an unused state by setting information indicating the unused state in the control table, and the first storage control unit stores the information indicating the unused state in the control table. When is a predetermined number set in the block corresponding to the information, it may be to store the data and parity information file.
第１の記憶制御手段と第２の記憶制御手段とは、制御テーブルで、領域と、領域に記憶されているファイルのＲＡＩＤタイプを示す情報とを対応づけてもよい。 The first storage control means and the second storage control unit, the control table, and region, and information indicating the RAID type of file that is stored in the area may be associated.
本発明によるＲＡＩＤ制御方法は、ホストコンピュータの指示に応じて複数のハードディスク装置に分散してファイルを記憶させるＲＡＩＤ制御装置で実行されるＲＡＩＤ制御方法であって、ホストコンピュータからパリティ情報を用いた第１のＲＡＩＤタイプでファイルを記憶させる指示が入力された場合に、複数のハードディスク装置に亘って割り当てられる複数のブロックからなる領域を確保して当該領域に対して第１のＲＡＩＤタイプを示す情報を対応させ、当該ファイルのパリティ情報を生成し、第１のＲＡＩＤタイプを示す情報を対応させた領域にファイルのデータと生成したパリティ情報とを記憶させる第１の記憶制御処理と、ホストコンピュータからパリティ情報を用いない第２のＲＡＩＤタイプでファイルを記憶させる指示が入力された場合に、複数のハードディスク装置に亘って割り当てられる複数のブロックからなる領域であって第１の記憶制御処理で確保される領域と同容量の領域を確保し、当該領域に対して第２のＲＡＩＤタイプを示す情報を対応させ、第２のＲＡＩＤタイプを示す情報を対応させた領域における一部のブロックにファイルのデータを記憶させるとともに、第２のＲＡＩＤタイプを示す情報を対応させた領域における他のブロックを未使用状態に設定する第２の記憶制御処理と、第１のＲＡＩＤタイプを第２のＲＡＩＤタイプに変更する指示がホストコンピュータから入力された場合に、ファイルのデータと生成したパリティ情報とが記憶されている領域に対応する情報を第１のＲＡＩＤタイプを示す情報から第２のＲＡＩＤタイプを示す情報に変更するとともに、パリティ情報が記憶されていたブロックを未使用状態に設定する第１のタイプ変更処理と、第２のＲＡＩＤタイプを第１のＲＡＩＤタイプに変更する指示がホストコンピュータから入力された場合に、ファイルのデータが記憶されている領域に対応する情報を第２のＲＡＩＤタイプを示す情報から第１のＲＡＩＤタイプを示す情報に変更するとともに、当該ファイルのパリティ情報を生成し、当該領域における第２の記憶制御処理で未使用状態に設定されたブロックが未だ未使用状態であれば、そのブロックに生成したパリティ情報を記憶させ、当該領域における第２の記憶制御処理で未使用状態に設定されたブロックに他のデータが記憶されているときには他のブロックに生成したパリティ情報を記憶させる第２のタイプ変更処理とを実行し、第１の記憶制御処理および第２の記憶制御処理で、第２の記憶制御処理で未使用状態に設定されたブロックを、確保する領域に含めることを特徴とする。 A RAID control method according to the present invention is a RAID control method executed by a RAID control device that stores files in a distributed manner on a plurality of hard disk devices in accordance with an instruction from the host computer , and uses a parity information from the host computer. When an instruction to store a file with one RAID type is input, information indicating the first RAID type for the area is secured by securing an area composed of a plurality of blocks allocated over a plurality of hard disk devices. A first storage control process for generating the parity information of the file, storing the file data and the generated parity information in an area corresponding to the information indicating the first RAID type, and generating a parity from the host computer Finger to store the file with the second RAID type that does not use information Is input, an area composed of a plurality of blocks allocated over a plurality of hard disk devices and having the same capacity as the area secured in the first storage control process is secured, and The information indicating the second RAID type is associated, the file data is stored in some blocks in the area corresponding to the information indicating the second RAID type, and the information indicating the second RAID type is associated. When the host computer inputs a second storage control process for setting other blocks in the reserved area to an unused state and an instruction to change the first RAID type to the second RAID type, The information corresponding to the area where the generated parity information is stored is changed from the information indicating the first RAID type to the second RAID type. The host computer inputs a first type change process for setting a block in which parity information is stored to an unused state and an instruction for changing the second RAID type to the first RAID type. The information corresponding to the area where the file data is stored is changed from the information indicating the second RAID type to the information indicating the first RAID type, and the parity information of the file is generated, If the block set to the unused state in the second storage control process in the area is still unused, the generated parity information is stored in the block, and is not used in the second storage control process in the area When other data is stored in the block set to the state, the parity information generated in the other block is stored. The type change process is executed, and the block set to the unused state in the second storage control process is included in the area to be secured in the first storage control process and the second storage control process. And
本発明によれば、ファイルごとにＲＡＩＤタイプを設定し、設定したＲＡＩＤタイプを容易に変更することができる。 According to the present invention, a RAID type can be set for each file, and the set RAID type can be easily changed.
また、ハードディスク装置の記憶容量の利用効率を向上させることができる。 In addition , the utilization efficiency of the storage capacity of the hard disk device can be improved.
本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明によるＲＡＩＤ制御装置を利用したファイル管理システムの実施の形態の一構成例を示すブロック図である。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an embodiment of a file management system using a RAID control device according to the present invention.
図１に示すファイル管理システムは、ファイルを記憶するハードディスクとハードディスクに対するデータ読み書き機能とを有するハードディスク装置（ＨＤＤ：ハードディスクドライブ）３０、３１、３２、３３、各ＨＤＤに記憶させるファイルと、各ＨＤＤに行う処理を示す指示とを入力するホストコンピュータ１０、およびホストコンピュータ１０に入力された指示にもとづいて、各ＨＤＤにファイルを記憶させるＲＡＩＤコントローラ（ＲＡＩＤ制御装置）２０を含む。
The file management system shown in FIG. 1 is a hard disk device (HDD: hard disk drive) 30, 31, 32, 33 having a hard disk for storing files and a data read / write function for the hard disk, files stored in each HDD, and each HDD. A
ホストコンピュータ１０は、入力されたファイルをどのＲＡＩＤタイプで各ＨＤＤに記憶させるかを指定するＲＡＩＤタイプ指定部１２、および入力されたファイルとＲＡＩＤタイプ指定部１２が指定したＲＡＩＤタイプを示す情報とをＲＡＩＤコントローラ２０に送信するＩＯ発行部１１を含む。
The
ＲＡＩＤタイプ指定部１２は、キーボード等の入力手段（図示せず）を介して入力されたファイルの重要度等に応じて、ファイルのＲＡＩＤタイプを指定する。具体的には、ＲＡＩＤタイプ指定部１２は、入力手段に、例えば、重要なファイルであり信頼性を重視することが入力されれば、ＲＡＩＤ５を指定する。また、信頼性よりもＨＤＤの利用効率を重視することが入力されれば、ＲＡＩＤ０を指定する。なお、ＲＡＩＤタイプ指定部１２は、入力手段にＲＡＩＤタイプが入力されると、入力されたＲＡＩＤタイプを指定してもよい。
The RAID
ＩＯ発行部１１は、ＲＡＩＤタイプ指定部１２が指定したＲＡＩＤタイプとファイルとファイルの記憶を指示するライトコマンドとをＲＡＩＤコントローラ２０に送信する。また、ホストコンピュータ１０は、各ＨＤＤに記憶させるファイルを管理するファイル管理プログラムを搭載している。そして、ＩＯ発行部１１は、ファイル管理プログラムが、各ＨＤＤにおいて、ファイルを記憶する領域のブロックを示す論理アドレスを指定すると、指定された論理アドレスをＲＡＩＤコントローラ２０に送信する。
The IO issuing
具体的には、例えば、ホストコンピュータ１０とＲＡＩＤコントローラ２０とがＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）接続されていれば、ファイルの記憶を指示するライトコマンドのＣＤＢ（Ｃｏｍｍａｎｄ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ Ｂｌｏｃｋ）の未使用領域にＲＡＩＤタイプや論理アドレスを示すフラグを設ける。また、モードセレクトコマンドに、ＲＡＩＤタイプや論理アドレスを指定するユニークページを定義し、ライトコマンドを送信する前にモードセレクトコマンドを送信してもよい。
Specifically, for example, if the
ＲＡＩＤコントローラ２０は、ＩＯ発行部１１から情報を受信するＩＯ制御部２１、ＩＯ発行部１１が送信したＲＡＩＤタイプを認識するＲＡＩＤタイプ解析部２３、各ＨＤＤの使用状況を示す制御テーブル２５、制御テーブル２５を参照してファイルのＲＡＩＤタイプを決定する割当制御部（割当制御手段）２４、割当制御部２４の制御に応じて、ファイルのＲＡＩＤタイプを変更するＲＡＩＤタイプ変更制御部２２、割当制御部２４の制御に応じて、ファイルに付加するパリティ情報を生成するパリティ情報生成部（パリティ情報生成手段）２６、割当制御部２４の制御に応じて、ファイルのコピーを生成するコピー制御部２７、およびファイルを各ＨＤＤに送信して記憶させるＨＤＤ制御部（ハードディスク装置制御手段）２８を含む。
The
図２は、各ＨＤＤが記憶するファイルを示す説明図である。図２では、各ＨＤＤがファイル４１、４２、４３を信頼性を重視してＲＡＩＤ５で分散して記憶していることが例示されている。また、各ＨＤＤがファイル５１、５２、５３をＨＤＤの容量の利用効率を重視してＲＡＩＤ０で分散して記憶していることが例示されている。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing files stored in each HDD. FIG. 2 exemplifies that each HDD stores files 41, 42, and 43 in a distributed
ここで、各ＨＤＤがファイル４１をストライプサイズ（ファイルを記憶するために分割された各ブロックの大きさ）が１２８ＫＢのＲＡＩＤ５で分散して記憶する場合を例に説明する。各ＨＤＤは所定の記憶容量の領域に並列に分割され、１のファイルを記憶する領域は各ＨＤＤに分散している。
Here, a case will be described as an example where each HDD stores the
ここで、各ＨＤＤが所定の記憶容量の領域に並列に分割されるとは、それぞれのＨＤＤが、同じ大きさの記憶容量を有するように領域に分割されることをいう。具体的には、例えば、ＨＤＤ３０、３１、３２、３３がそれぞれ０．５ＭＢの記憶容量の領域を有するように分割される場合をいう。なお、一般に、各ＨＤＤは、それぞれ複数の領域を有するように分割される。すなわち、ＨＤＤ３０、３１、３２、３３がそれぞれ０．５ＭＢの記憶容量の領域を８つづつ有するように分割されたりする。そして、ＲＡＩＤコントローラ２０は、ＨＤＤ３０における１番目の領域と、ＨＤＤ３１における１番目の領域と、ＨＤＤ３２における１番目の領域と、ＨＤＤ３３における１番目の領域とを対応づける情報を記憶している。また、ＲＡＩＤコントローラ２０は、同様に、各ＨＤＤにおける２番目の領域から８番目の領域を、それぞれ対応づける情報を記憶している。
Here, that each HDD is divided into regions of a predetermined storage capacity in parallel means that each HDD is divided into regions so as to have the same storage capacity. Specifically, for example, the
各ＨＤＤにおいて分割された各領域は、ファイル自体を記憶するブロックと、ファイルに付加されるパリティ情報を記憶するブロックとが設けられるようにそれぞれ分割される。そして、ファイル自体を記憶するブロックに、各ブロックを示す論理アドレスが設定される。 Each area divided in each HDD is divided so that a block for storing the file itself and a block for storing parity information added to the file are provided. Then, a logical address indicating each block is set in the block storing the file itself.
ＨＤＤ制御部２８は、各ＨＤＤを領域およびブロックに分割して論理アドレスを設定する。このとき、ＨＤＤ制御部２８は、ファイル管理プログラムを搭載しているホストコンピュータ１０の指示に従って、領域およびブロックの分割と、論理アドレスの設定とを行う。ＨＤＤ制御部２８は、ＩＯ制御部２１を介してホストコンピュータ１０に、設定した論理アドレスの一覧を通知する。ホストコンピュータ１０の記憶手段（図示せず）は、通知された論理アドレスの一覧を記憶する。
The
図１には、ファイル管理システムが、ＨＤＤ３０、３１、３２、３３の４台のＨＤＤを含むことが例示されている。そこで、各ＨＤＤのいずれか１つが故障等した場合であってもＲＡＩＤ５で記憶したファイルを修復することができるようにするため、各ＨＤＤにおける一の領域は、ブロックをそれぞれ４個（１個はパリティ情報を記憶するブロック）含むように分割される。すると、４台×４個＝１６であるので、１のファイルを記憶する領域は、それぞれブロックを１６個含む。
FIG. 1 illustrates that the file management system includes four
具体的には、ストライプサイズが１２８ＫＢなので、１２８ＫＢ×１６個＝２ＭＢであるため、各ＨＤＤは、１のファイルを記憶する領域の物理容量（各ＨＤＤに分散している領域の合計）が２ＭＢになるように並列に分割される。そして、２ＭＢ÷４台＝０．５ＭＢなので、１つのファイルを記憶する領域の１つのＨＤＤにおける物理容量は０．５ＭＢとなり、各ＨＤＤは、０．５ＭＢごとに領域に分割される。なお、１６個のブロックのうち、４個はパリティ情報を記憶するので、分散している１つのファイルを記憶する領域の論理容量は（１６個−４個）×１２８ＫＢ＝１．５ＭＢなので、１．５ＭＢとなる。 Specifically, since the stripe size is 128 KB, 128 KB × 16 = 2 MB, so each HDD has a physical capacity of one file storage area (total of areas distributed to each HDD) is 2 MB. Are divided in parallel so that Since 2 MB ÷ 4 units = 0.5 MB, the physical capacity of one HDD in an area for storing one file is 0.5 MB, and each HDD is divided into areas every 0.5 MB. Of the 16 blocks, 4 store parity information, so the logical capacity of an area for storing one distributed file is (16-4 pieces) × 128 KB = 1.5 MB, so 1 .5MB.
各ＨＤＤは、前述したように分割された領域に、ＲＡＩＤ５のファイルまたはＲＡＩＤ０のファイルを記憶する。なお、ＲＡＩＤ０のファイルを記憶する場合、各ＨＤＤの各領域のパリティ情報を記憶するブロックは使用されない。そのため、ＨＤＤ制御部２８は、ＲＡＩＤ０のファイルを記憶している領域内の未使用のブロックを抽出し、抽出したブロックを集めて仮想領域を生成して、その仮想領域に他のファイルやパリティ情報を記憶させる。
Each HDD stores a
次に、ＲＡＩＤタイプを変更する場合について説明する。図３は、各ＨＤＤが記憶しているファイルのＲＡＩＤタイプを変更する場合を示す説明図である。図３では、ファイル４３をＲＡＩＤ５からＲＡＩＤ０に変更することが例示されている。
Next, a case where the RAID type is changed will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a case where the RAID type of a file stored in each HDD is changed. In FIG. 3, the
ファイル４３をＲＡＩＤ５からＲＡＩＤ０に変更する場合、ＨＤＤ制御部２８は、ファイル４３のパリティ情報を各ＨＤＤから消去する。
When changing the
また、ファイル５３をＲＡＩＤ０からＲＡＩＤ５に変更する場合、割当制御部２４は、制御テーブル２５を参照して各ＨＤＤの使用状況を参照し、ファイル５３を記憶している領域のパリティ情報を記憶するために設けられたブロックが、仮想領域として他のファイルに使用されているか否かを判断する。
When the
仮想領域として使用されている場合には、割当制御部２４は、ＨＤＤ制御部２８に、仮想領域が記憶している情報を他の領域に記憶させ、パリティ情報を記憶するために設けられたブロックの情報を各ＨＤＤから消去する。
When used as a virtual area, the
割当制御部２４は、ＨＤＤ制御部２８に各ＨＤＤからファイル５３を読み出させて、パリティ情報生成部２６に、ファイル５３のパリティ情報を生成させる。このとき、コピー制御部２７は、仮想領域が記憶している情報をコピーしてＨＤＤ制御部２８に出力してもよい。ＨＤＤ制御部２８は、パリティ情報生成部２６が生成したパリティ情報をパリティ情報を記憶するために設けられたブロックに記憶させる。
The
図４は、制御テーブル２５を示す説明図である。制御テーブル２５は、論理アドレスが設定された各ブロックがどの領域に含まれているかを示す論理アドレステーブル６０（図４（ａ））、各領域の状態や、物理位置、パリティ情報を記憶するために設けられたブロックの状態を示す状態テーブル６１（図４（ｂ））、および各物理位置が含む論理アドレスが設定されたブロックを示すブロックテーブル６２（図４（ｃ））を含む。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing the control table 25. The control table 25 stores a logical address table 60 (FIG. 4A) indicating which area each block to which a logical address is set is included, and the state, physical position, and parity information of each area. 4 includes a state table 61 (FIG. 4B) indicating the state of the blocks provided in FIG. 4, and a block table 62 (FIG. 4C) indicating blocks in which logical addresses included in the respective physical positions are set.
割当制御部２４は、論理アドレスに領域を割り当て、論理アドレステーブル６０における領域が割り当てられた論理アドレスに対応する欄に領域の番号を設定する。
The
割当制御部２４は、各ＨＤＤの状態にしたがって、状態テーブル６１の各領域の状態や、物理位置、パリティ情報を記憶するために設けられたブロックの状態を設定する。具体的には、各領域の状態の欄には、その領域が未使用であるのか、未割当であるのか、ＲＡＩＤ０で使用されているのか、または、ＲＡＩＤ５で使用されているのかが設定される。また、物理位置の欄には、その領域がひとまとまりのブロックによって構成されているのか（図４（ｂ）では直接と記す）、または、分散した複数のブロックの集合によって構成されているのか（図４（ｂ）では集合と記す）と、その領域のＨＤＤにおける物理位置とが設定される。
The
なお、物理位置とは、その領域の各ＨＤＤにおける代表的なセクタ等を示したり、その領域の各ＨＤＤにおける代表的なセクタ等を簡単な計算で導き出したりすることができる情報である。領域の物理位置は各ＨＤＤによって異なることが考えられるが、説明の簡単のため、番号で示す。 The physical position is information that indicates a representative sector or the like in each HDD in the area, or that can be derived by a simple calculation. Although it is conceivable that the physical position of the area differs depending on each HDD, it is indicated by a number for simplicity of explanation.
また、パリティ情報を記憶するために設けられたブロックの状態の欄（図４（ｂ）ではパリティ状態と記す欄）には、その領域におけるパリティ情報を記憶するために設けられたブロックが、仮想領域として他のファイルを記憶している場合に、その仮想領域を示す番号が設定される。 Further, in the column of the block state provided for storing the parity information (in FIG. 4B, the column indicated as the parity state), the block provided for storing the parity information in the region is the virtual state. When another file is stored as an area, a number indicating the virtual area is set.
なお、領域を示す番号は、その領域がひとまとまりのブロックによって構成されている場合にはその領域を示す物理位置が設定され、分散した複数のブロックの集合によって構成されている場合には、所定の仮想領域を示す番号が設定される。図４（ｂ）には、領域を示す番号が１００番以上であれば仮想領域をそれぞれ示し、１００番未満であればひとまとまりのブロックによって構成されている領域の物理位置をそれぞれ示していることが例示されている。そして、仮想領域の物理位置の欄には、仮想領域として使用される領域の物理位置が設定される。図４（ｃ）では、仮想領域として使用される領域の物理位置が設定されていない場合が、？で示されている。 Note that the number indicating the area is a physical position indicating the area when the area is configured by a group of blocks, and is predetermined when the area is configured by a set of a plurality of dispersed blocks. A number indicating the virtual area is set. In FIG. 4B, if the area number is 100 or more, a virtual area is shown, and if it is less than 100, the physical position of an area constituted by a group of blocks is shown. Is illustrated. The physical position of the area used as the virtual area is set in the physical position column of the virtual area. In FIG. 4C, what is the case where the physical position of the area used as the virtual area is not set? It is shown in
ブロックテーブル６２は、論理アドレスが設定された各物理位置のブロックを、ＨＤＤごとに示している。図４（ｃ）では、物理位置ごとに、各ＨＤＤに含まれるブロックが縦に示されている。 The block table 62 indicates a block at each physical position where a logical address is set for each HDD. In FIG. 4C, the blocks included in each HDD are shown vertically for each physical position.
次に、各ＨＤＤにファイルを記憶させたり、各ＨＤＤが記憶しているファイルのＲＡＩＤタイプを変更したりした場合の制御テーブル２５の変化について説明する。 Next, changes in the control table 25 when a file is stored in each HDD or the RAID type of a file stored in each HDD is changed will be described.
図４で例示された状態の各ＨＤＤの論理アドレス０〜１１のブロックに、ＲＡＩＤ５のファイルを記憶させた場合について説明する。図５は、ＲＡＩＤ５でファイルを記憶させた場合の制御テーブル２５を示す説明図である。
A case where a
制御テーブル２５の初期状態を示す図４を参照すると、論理アドレス０〜１１には領域が割り当てられていない（領域の欄が空欄）。ホストコンピュータ１０が、論理アドレス０〜１１にファイルを記憶させることを指示すると、割当制御部２４は、論理アドレス０〜１１に領域０を割り当てて、論理アドレステーブル６０の論理アドレス０〜１１の行の領域を０に設定する。そして、状態テーブル６１の領域０に対応する状態の欄を、ＲＡＩＤ５に設定する。また、ブロックテーブル６２で示される物理位置０に対応する欄に、ＲＡＩＤ５でファイルを記憶した各ブロックの論理アドレスと、パリティ情報を示す情報（図５では、Ｐと記す）とを設定する。すると、制御テーブル２５は、図５に例示した状態に変更される。
Referring to FIG. 4 showing the initial state of the control table 25, no area is assigned to the
次に、図４で例示された状態の各ＨＤＤの論理アドレス２４〜３５のブロックに、ＲＡＩＤ０のファイルを記憶させた場合について説明する。図６は、ＲＡＩＤ０でファイルを記憶させた場合の制御テーブル２５を示す説明図である。
Next, a case where a
ホストコンピュータ１０が、論理アドレス２４〜３５にファイルを記憶させることを指示すると、割当制御部２４は、論理アドレス２４〜３５に領域１を割り当てて、論理アドレステーブル６０の論理アドレス２４〜３５の行の領域を１に設定する。そして、状態テーブル６１の領域１に対応する状態の欄を、ＲＡＩＤ０に設定する。また、各ＨＤＤにＲＡＩＤ０でファイルを記憶させる場合、ファイルにパリティ情報は付加されていないので、領域のパリティ情報を記憶するために設けられたブロックが未使用となる。そこで、割当制御部２４は、そのブロックを仮想領域である領域１００に割り当て、パリティ割当の欄に領域１００を設定する。
When the
そして、割当制御部２４は、状態テーブル６１の領域１００に対応する物理位置の欄をＲＡＩＤ０でファイルを記憶させた物理位置である１に設定する。すると、パリティ情報が付加されなかったために使用されなかったブロックを使用可能にすることができる。
Then, the
なお、図６に例示したように、割当制御部２４は、使用されている論理アドレスと連続していない論理アドレスにファイルを記憶することが指示された場合であっても、使用されている物理位置に連続した物理位置にファイルを記憶させる。具体的には、論理アドレス０〜１１が使用されていて、論理アドレス２４〜３５にファイルを記憶することが指示された場合であっても、割当制御部２４は、使用されている物理位置０に連続している物理位置１にファイルを記憶させる。
Note that, as illustrated in FIG. 6, the
次に、図６で例示された状態の各ＨＤＤが記憶しているＲＡＩＤ０のファイルを、ＲＡＩＤ５に変更する場合について説明する。図７は、ＲＡＩＤ０で記憶されたファイルをＲＡＩＤ５に変更する場合の制御テーブル２５を示す説明図である。
Next, a case where a
割当制御部２４は、状態テーブル６１の領域１の行の状態をＲＡＩＤ５に設定し、パリティ割当の欄に設定されていた領域番号を消去する。そして、領域１００に対応する物理位置の欄の物理位置１を消去する。すると、領域１００として利用可能にしていたブロックを領域１に戻し、そのブロックにＲＡＩＤ５のファイルのパリティ情報を記憶させることができる。割当制御部２４は、ブロックテーブル６２を参照して、ＨＤＤ制御部２８に、領域１の物理位置１が含むブロックが記憶しているファイルを読み出させ、パリティ情報生成部２６に、パリティ情報を生成させる。ＨＤＤ制御部２８は、生成されたパリティ情報を、物理位置１におけるパリティ情報を記憶するためのブロックにそれぞれ記憶させる。
The
次に、図７で例示された状態の各ＨＤＤが領域０で記憶しているＲＡＩＤ５のファイルを、ＲＡＩＤ０に変更する場合について説明する。図８は、ＲＡＩＤ５で記憶されたファイルをＲＡＩＤ０に変更する場合の制御テーブル２５を示す説明図である。
Next, a case where the
割当制御部２４は、状態テーブル６１の領域０の行の状態をＲＡＩＤ０に設定し、パリティ割当を領域１００に設定する。そして、領域１００の行の物理位置に物理位置０を追加する。また、割当制御部２４は、ブロックテーブル６２を参照して、ＨＤＤ制御部２８に、物理位置０におけるパリティ情報を消去する。すると、ＲＡＩＤ０で記憶されているファイルにはパリティ情報が付加されていないので、物理位置０におけるパリティ情報を記憶するためのブロックが使用可能になる。
The
次に、図８で例示された状態の各ＨＤＤに、複数のファイルをＲＡＩＤ０で記憶させる場合について説明する。図９は、ＲＡＩＤ０のファイルを複数記憶させた場合の制御テーブル２５を示す説明図である。
Next, a case where a plurality of files are stored in
図８で例示された状態の各ＨＤＤに、３つのファイルをＲＡＩＤ０で記憶させる場合を例に説明する。図８を参照すると、論理アドレス３６〜７１には領域が割り当てられていない。ホストコンピュータ１０が、論理アドレス３６〜７１に３つのファイルを記憶させることを指示すると、論理アドレス３６〜４７、４８〜５９、６０〜７１に、それぞれ領域２、３、４を割り当て、それらのブロックにそれぞれファイルを記憶させればよいことがわかる。そこで、割当制御部２４は、論理アドレステーブル６０の論理アドレス３６〜４７、４８〜５９、６０〜７１の各行の領域を２、３、４に設定する。
An example will be described in which three files are stored in
そして、割当制御部２４は、状態テーブル６１の領域２、３、４の各行の状態をＲＡＩＤ０に設定し、パリティ割当をそれぞれ領域１００に設定する。また、状態テーブル６１の領域１００の行の物理位置に物理位置２、３、４を追加し、状態を未使用に設定する。そして、割当制御部２４は、ＨＤＤ制御部２８に、物理位置２、３、４に、ＲＡＩＤ０でファイルを記憶させる。
Then, the
次に、図９で例示された状態の各ＨＤＤの仮想領域に、ＲＡＩＤ５でファイルを記憶させる場合について説明する。図１０は、仮想領域にＲＡＩＤ５でファイルを記憶させる場合の制御テーブル２５を示す説明図である。
Next, a case where a file is stored with
図９を参照すると、論理アドレス８４〜９５には領域が割り当てられていない。ホストコンピュータ１０が、論理アドレス８４〜９５にファイルを記憶させることを指示すると、割当制御部２４は、論理アドレス８４〜９５に未使用の仮想領域である領域１００を割り当てて、論理アドレステーブル６０の論理アドレス８４〜９５の行の領域を１００に設定する。そして、状態テーブル６１の領域１００の行の状態をＲＡＩＤ５に設定する。
Referring to FIG. 9, no area is assigned to logical addresses 84-95. When the
状態テーブル６１の領域１００の行の物理位置の欄は、物理位置０、２、３、４なので、割当制御部２４は、ＨＤＤ制御部２８に、物理位置０、２、３、４におけるパリティ情報を記憶するためのブロックに、ファイルをＲＡＩＤ５で記憶させる。
Since the physical position column in the row of the
なお、各ＨＤＤに、領域と同じサイズのファイルを記憶させた場合について説明したが、領域と異なるサイズのファイルを各ＨＤＤに記憶させる場合であっても同様の処理を行うことができる。 Although the case where a file having the same size as the area is stored in each HDD has been described, the same processing can be performed even when a file having a size different from the area is stored in each HDD.
例えば、ファイルのサイズが領域よりも小さい場合には、領域の一部のブロックがファイルを記憶する。また、ファイルのサイズがテーブルの領域よりも大きい場合には、割当制御部２４は、複数の領域を用いてファイルを記憶させる。
For example, when the size of the file is smaller than the area, some blocks in the area store the file. When the file size is larger than the table area, the
さらに、ＲＡＩＤ０に割り当てられた領域に、その領域よりも小さいファイルをＲＡＩＤ５で記憶させる（上書きする）場合には、その領域に記憶されているファイルのパリティ情報を生成し、生成したパリティ情報とファイルとを、その領域のブロックに記憶させる。また、ＲＡＩＤ５に割り当てられた領域に、その領域より小さいファイルをＲＡＩＤ０で記憶させる（上書きする）場合には、上書きされないブロック（すなわち、パリティ情報を記憶するために設けられたブロック）にパリティ情報が存在する可能性があるので、制御テーブル２５が記憶している内容は変更せずに（すなわち、状態テーブル６１の状態の欄をＲＡＩＤ５に設定したまま）、ファイルをその領域に記憶させる。
Further, when a file smaller than that area is stored (overwritten) in
次に、本発明の実施の形態のファイル管理システムの動作について、図面を参照して説明する。図１１は、ファイル管理システムが、ファイルを記憶する際の動作を説明するフローチャートである。 Next, the operation of the file management system according to the embodiment of this invention will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation when the file management system stores a file.
ホストコンピュータ１０にファイルが入力され、ＲＡＩＤタイプ指定部１２がファイルを保存するＲＡＩＤタイプを指定すると、ホストコンピュータ１０が搭載しているファイル管理プログラムは、記憶手段が記憶している論理アドレスの一覧を読み出し、入力されたファイルを記憶させる領域の論理アドレスを指定する。そして、ＩＯ発行部１１は、入力されたファイルとＲＡＩＤタイプ指定部１２が指定したＲＡＩＤタイプを示す情報と、指定した論理アドレスを示す情報とをＲＡＩＤコントローラ２０に送信する。
When a file is input to the
ＲＡＩＤコントローラ２０のＩＯ制御部２１は、ＩＯ発行部１１からファイルと、ＲＡＩＤタイプを示す情報と、論理アドレスを示す情報とを受信すると、ファイルをＨＤＤ制御部２８に出力し、ＲＡＩＤタイプを示す情報をＲＡＩＤタイプ解析部２３に出力し、ファイルと、論理アドレスを示す情報とを割当制御部２４に出力する。
When the
ＲＡＩＤタイプ解析部２３は、入力されたＲＡＩＤタイプを示す情報にもとづいて、ファイルをどのＲＡＩＤタイプで各ＨＤＤに記憶させるのかを解析する。そして、解析した結果をＩＯ制御部２１に出力する。ＩＯ制御部２１は、ＲＡＩＤタイプ解析部２３が解析した結果を割当制御部２４に出力する。
The RAID
割当制御部２４は、指定された論理アドレスを示す情報が入力されると、制御テーブル２５を参照して、指定された論理アドレスを示す情報が示す論理アドレスが既に領域に割り当てられているか否かを判断する（ステップＳ１０１）。
When the information indicating the designated logical address is input, the
割当制御部２４は、指定された論理アドレスが領域に割り当てられていないと判断すると、制御テーブル２５を検索して、未使用の領域の領域番号を抽出する（ステップＳ１０２）。
If the
割当制御部２４は、抽出した領域番号から１つを選択し、選択した領域番号を制御テーブル２５の論理アドレステーブル６０の論理アドレスに対応する欄に設定する（ステップＳ１０３）。
The
また、割当制御部２４は、ＲＡＩＤタイプ解析部２３が解析した結果が入力されると、ホストコンピュータ１０がＲＡＩＤ０を指定したか否かを判断する（ステップＳ１０４）。
In addition, when the result analyzed by the RAID
割当制御部２４は、ＲＡＩＤ０が指定されたと判断すると、制御テーブル２５の状態テーブル６１の選択した領域番号に対応する状態の欄を、ＲＡＩＤ０に設定する（ステップＳ１０５）。
If the
そして、割当制御部２４は、制御テーブル２５の状態テーブル６１を参照して、未割当の領域の領域番号を検索して抽出し、領域番号を１つ選択する（ステップＳ１０６）。そして、ステップＳ１０３で選択された領域の領域番号に対応するパリティ割当の欄に、ステップＳ１０６で選択された領域番号を設定し、ステップＳ１０６で選択された領域番号に対応する物理位置の欄に、ステップＳ１０３で選択された領域番号に対応する物理位置を設定する（ステップＳ１０７）。
Then, the
割当制御部２４は、ステップＳ１０６で選択した未割当の領域のすべてのブロックに、物理位置を設定する（すなわち、仮想領域としてのブロックのすべてに、物理位置が設定される）と（ステップＳ１０８）、制御テーブル２５の状態テーブル６１におけるステップＳ１０６で選択した未割当の領域の状態を、未割当から未使用に変更して設定する（ステップＳ１０９）。
The
そして、割当制御部２４は、制御テーブル２５を参照して、ファイルを領域のブロックの大きさに分割し、分割したファイルと、選択した領域番号とをパリティ情報生成部２６に出力する。
Then, the
パリティ情報生成部２６は、入力された分割されたファイルと、選択された領域番号とをＨＤＤ制御部２８に出力する。
The parity
また、割当制御部２４は、ステップＳ１０４で、ホストコンピュータ１０がＲＡＩＤ０を指定していないと判断すると、制御テーブル２５の状態テーブル６１の選択した領域番号に対応する状態の欄を、ＲＡＩＤ５に設定する（ステップＳ１１０）。
If the
割当制御部２４は、制御テーブル２５を参照して、ファイルを領域のブロックの大きさに分割し、分割したファイルと、選択した領域番号とをパリティ情報生成部２６に出力する。
The
パリティ情報生成部２６は、ブロックに分割されたファイルが入力されると、パリティ情報を生成する（ステップＳ１１１）。
When the file divided into blocks is input, the parity
パリティ情報生成部２６は、生成したパリティ情報と、ブロックに分割されたファイルと、選択された領域番号とをＨＤＤ制御部２８に出力する。
The parity
また、割当制御部２４は、ステップＳ１０１で、指定された論理アドレスが既に領域に割り当てられていると判断すると、制御テーブル２５を参照して、割り当てられている領域のＲＡＩＤタイプを確認する（ステップＳ１１２）。
If the
割当制御部２４は、割り当てられている領域のＲＡＩＤタイプと、指定されたＲＡＩＤタイプとが合致しないと判断すると（ステップＳ１１３）、割り当てられている領域のＲＡＩＤタイプを変更する処理を実行する（ステップＳ１１４）。なお、割り当てられている領域のＲＡＩＤタイプを変更する処理については後述する。
If the
割当制御部２４は、割り当てられている領域のＲＡＩＤタイプと、指定されたＲＡＩＤタイプとが合致すると判断したり（ステップＳ１１３）、割り当てられている領域のＲＡＩＤタイプを変更する処理を実行すると、指定されたＲＡＩＤタイプがＲＡＩＤ５であるか否かを判断する（ステップＳ１１５）。
When the
割当制御部２４は、指定されたＲＡＩＤタイプがＲＡＩＤ５であると判断すると、ファイルを領域のブロックの大きさに分割し、分割したファイルをパリティ情報生成部２６に出力し、ステップＳ１１１以降の処理をパリティ情報生成部２６に実行させる。
When determining that the designated RAID type is
割当制御部２４は、指定されたＲＡＩＤタイプがＲＡＩＤ５ではないと判断すると、ステップＳ１１６以降の処理をＨＤＤ制御部２８に実行させる。
If the
ＨＤＤ制御部２８は、各ＨＤＤにファイル等を記憶させる（ステップＳ１１６）。なお、ＨＤＤ制御部２８は、パリティ情報生成部２６がパリティ情報を生成した場合には、各ＨＤＤの所定のブロックにパリティ情報を記憶させる。
The
次に、本発明の実施の形態のファイル管理システムが、各ＨＤＤが記憶しているファイルのＲＡＩＤタイプを変更する際の動作について説明する。 Next, the operation when the file management system according to the embodiment of this invention changes the RAID type of the file stored in each HDD will be described.
本発明の実施の形態のファイル管理システムが、各ＨＤＤが記憶しているファイルのＲＡＩＤタイプを変更する場合には、２つの場合が考えられる。 When the file management system according to the embodiment of the present invention changes the RAID type of a file stored in each HDD, there are two cases.
１つ目は、ホストコンピュータ１０に、論理アドレスを指定し、ＲＡＩＤタイプを変更する指示が入力された場合である。
The first is a case where the
また、２つ目は、前述したファイルを記憶する際の動作で、割り当てられている領域のＲＡＩＤタイプと、指定されたＲＡＩＤタイプとが合致しない場合（ステップＳ１１３のＮの場合）である。 The second is an operation when storing the above-described file, where the RAID type of the allocated area does not match the designated RAID type (N in step S113).
１つ目の場合と２つ目の場合とで、異なる動作について説明する。そこで、まず、１つ目の場合の動作について説明する。ホストコンピュータ１０は、論理アドレスを指定し、変更後のＲＡＩＤタイプを示すコマンドをＲＡＩＤコントローラ２０に送信する。
Different operations will be described in the first case and the second case. First, the operation in the first case will be described. The
例えば、ホストコンピュータ１０とＲＡＩＤコントローラ２０とがＳＣＳＩインタフェースで接続されているのであれば、モードセレクトコマンドのユニークページをＲＡＩＤタイプを変更できるように定義してしておく。そして、ホストコンピュータ１０のＩＯ発行部１１は、ファイルを各ＨＤＤに記憶させた後の任意のタイミングで、ホストコンピュータ１０が、モードセレクトコマンドをＲＡＩＤコントローラ２０に送信する等の動作を実行する。
For example, if the
ＲＡＩＤコントローラ２０のＩＯ制御部２１は、モードセレクトコマンドを受信すると、ＲＡＩＤタイプ変更制御部２２に出力する。ＲＡＩＤタイプ変更制御部２２は、モードセレクトコマンドが入力されると、モードセレクトコマンドのユニークページが示す変更後のＲＡＩＤタイプと、ＲＡＩＤタイプを変更する論理アドレスとを割当制御部２４に出力する。
When receiving the mode select command, the
また、２つ目の場合は、前述したファイルを記憶する際の動作の、ステップＳ１１３までの動作と同様の動作を行う。 In the second case, the same operation as that up to step S113 in the operation for storing the file is performed.
１つ目の場合と２つ目の場合とで共通するＲＡＩＤコントローラ２０の動作について、図面を参照して説明する。図１２は、各ＨＤＤが記憶しているファイルのＲＡＩＤタイプを変更する際のＲＡＩＤコントローラ２０の動作を説明するフローチャートである。
The operation of the
割当制御部２４は、ホストコンピュータ１０の指示に応じて（前述した１つ目の場合）、または、制御テーブル２５を参照して（前述した２つ目の場合）、ＲＡＩＤタイプの変更がＲＡＩＤ５からＲＡＩＤ０への変更であるか否かを判断する（ステップＳ２０１）。
The
割当制御部２４は、ＲＡＩＤタイプの変更がＲＡＩＤ５からＲＡＩＤ０への変更であると判断すると、制御テーブル２５の状態テーブル６１のＲＡＩＤタイプを変更する領域に対応する状態の欄をＲＡＩＤ０に変更して設定する（ステップＳ２０２）。
If the
そして、割当制御部２４は、制御テーブル２５の状態テーブル６１を参照して、未割当の領域を検索して抽出し、１つを選択する（ステップＳ２０３）。そして、ＲＡＩＤタイプを変更する領域に対応するパリティ割当の欄に、選択した領域の領域番号を設定する。そして、選択した領域に対応する物理位置の欄に、ＲＡＩＤタイプを変更する領域に対応する物理位置を設定する（ステップＳ２０４）。
Then, the
割当制御部２４は、選択した未割当の領域のすべてのブロックに、物理位置が設定されると（ステップＳ２０５）、制御テーブル２５の状態テーブル６１における選択した領域番号を設定した未割当の領域の状態を、未割当から未使用に変更して設定する（ステップＳ２０６）。
When the physical position is set in all the blocks of the selected unallocated area (step S205), the
また、割当制御部２４が、ステップＳ２０１で、ＲＡＩＤタイプの変更がＲＡＩＤ５からＲＡＩＤ０への変更ではないと判断した場合について説明する。以下、説明の簡単のため、各領域と各物理位置とにそれぞれアルファベットを付する。
Further, a case will be described in which the
割当制御部２４は、制御テーブル２５の状態テーブル６１のＲＡＩＤタイプを変更する領域Ｃに対応する状態の欄をＲＡＩＤ５に変更して設定する（ステップＳ２０７）。
The
そして、割当制御部２４は、制御テーブル２５の状態テーブル６１のＲＡＩＤタイプを変更する領域Ｃに対応するパリティ割当に設定されている領域番号Ｄを読み出す（ステップＳ２０８）。そして、読み出した領域番号Ｄの物理位置の欄から、ＲＡＩＤタイプを変更する領域Ｃに対応する物理位置Ｃを消去し、制御テーブル２５の状態テーブル６１のＲＡＩＤタイプを変更する領域に対応するパリティ割当Ｄを消去する（ステップＳ２０９）。
Then, the
割当制御部２４は、制御テーブル２５の状態テーブル６１を参照して、ステップＳ２０８で読み出した領域番号Ｄの領域である領域Ｄの状態が使用中であるか否かを判断する（ステップＳ２１０）。
The
割当制御部２４は、使用中であれば、制御テーブル２５の状態テーブル６１を参照して、状態が未使用か未割当であって、物理位置が集合で、物理位置が１つ以上設定されている領域を抽出し、抽出した領域から１つ（領域Ｅ）を選択する（ステップＳ２１１）。そして、割当制御部２４は、制御テーブル２５の状態テーブル６１におけるステップＳ２１１で選択した領域Ｅの物理位置の欄に設定されている物理位置から１つを選択（物理位置Ｆ）する（ステップＳ２１２）。
If the
割当制御部２４は、制御テーブル２５の状態テーブル６１において、ステップＳ２１２で選択した物理位置Ｆを、ステップＳ２１１で選択した領域Ｅの物理位置の欄から消去する（ステップＳ２１３）。
The
割当制御部２４は、制御テーブル２５の状態テーブル６１において、ステップＳ２１１で抽出した領域Ｅに対応する状態の欄を未割当に設定する（ステップＳ２１４）。
The
割当制御部２４は、制御テーブル２５の状態テーブル６１において、ステップＳ２０８で読み出した領域Ｄに対応する物理位置の欄に、ステップＳ２１２で選択した物理位置Ｆ
を追加する（ステップＳ２１５）。
In the status table 61 of the control table 25, the
Is added (step S215).
そして、割当制御部２４は、制御テーブル２５の状態テーブル６１において、ステップＳ２１２で選択した物理位置Ｆに対応するパリティ割当の欄に、ステップＳ２０８で読み出した領域番号Ｄを設定する（ステップＳ２１６）。
Then, the
割当制御部２４は、制御テーブル２５のブロックテーブル６２において、ＲＡＩＤタイプを変更する領域Ｃのブロックのうち、パリティ情報の存在を示す表示を消去し、ステップＳ２１２で選択した物理位置Ｆのブロックのうち、パリティ情報を記憶するために設けられたブロックが、パリティ情報を記憶していることを示す表示に変更する。
In the block table 62 of the control table 25, the
また、ＨＤＤ制御部２８は、ＲＡＩＤタイプを変更する領域Ｃからパリティ情報を読み出し、読み出したパリティ情報を、ステップＳ２１２で選択した物理位置Ｆのうち、パリティ情報を記憶するために設けられたブロックに記憶させる（ステップＳ２１７）。
Further, the
割当制御部２４は、ブロックテーブル６２を参照して、ＨＤＤ制御部２８に、ＲＡＩＤタイプを変更する領域Ｃに記憶されているファイルを読み出させ、パリティ情報生成部２６に、パリティ情報を生成させる（ステップＳ２１８）。ＨＤＤ制御部２８は、生成されたパリティ情報を、領域Ｃのパリティ情報を記憶するためのブロックにそれぞれ記憶させる（ステップＳ２１９）。
The
以上に述べたように、この実施の形態によれば、ファイルごとにＲＡＩＤタイプを設定し、設定したＲＡＩＤタイプを容易に変更することができる。 As described above, according to this embodiment, a RAID type can be set for each file, and the set RAID type can be easily changed.
また、ファイルを記憶している領域内のブロックであって、パリティ情報を記憶していないブロックを使用して、分割したファイルと分割したファイルのパリティ情報とを記憶させるため、ハードディスクドライブの記憶容量の利用効率を向上させることができる。 Also, the storage capacity of the hard disk drive is used to store the divided file and the parity information of the divided file by using the blocks in the area where the file is stored and not storing the parity information. The utilization efficiency can be improved.
なお、以上に述べた実施の形態では、ＲＡＩＤ０とＲＡＩＤ５の場合について説明したが、本発明は、他のＲＡＩＤタイプにも適用することができる。
In the embodiment described above, the cases of
例えば、ＲＡＩＤ１の場合には、論理アドレスに対して分割した領域を２つ割り当て、それらをミラーリングで使用し、それぞれの領域をＲＡＩＤ０と同じ管理方法にすればよい。 For example, in the case of RAID1, two areas divided for a logical address may be allocated and used for mirroring, and each area may be managed by the same management method as RAID0.
また、例えば、ＲＡＩＤ３の場合には、ＲＡＩＤ５と同様の管理方法でありながら、ファイルを書き込む際にストライプサイズを小さくして、１つのファイルを４つのＨＤＤに分散することで実現できる。このとき、パリティ情報を格納するＨＤＤはＲＡＩＤ５と同じように移動していくため、一般的なＲＡＩＤ３とは異なるが、ＲＡＩＤ３本来の目的である、１つのファイルを複数のＨＤＤに分散させて、かつ、冗長パリティを持たせるという条件は満たしている。
Further, for example, in the case of RAID3, although the management method is the same as RAID5, it can be realized by reducing the stripe size when writing a file and distributing one file to four HDDs. At this time, since the HDD for storing the parity information moves in the same way as
なお、本発明の実施の形態は、ホストコンピュータ１０とＲＡＩＤコントローラ２０というシステム構成だけではなく、サーバに搭載するＲＡＩＤボードや、ＮＡＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｔｔａｃｈｅｄ Ｓｔｏｒａｇｅ）装置など、ＨＤＤを搭載しかつＲＡＩＤの仕組みを利用する全ての装置に適用可能である。
In the embodiment of the present invention, not only the system configuration of the
本発明は、ＶＯＤ（Ｖｉｄｅｏ Ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ）サーバや放送システムなど映像情報を配信するシステムに適用することができる。また、Ｘ線やＣＴスキャン等の画像データを録画したり再生したりする医療分野等のシステムに適用することができる。さらに、ホームサーバやＨＤＤ搭載家庭電化製品など、一般家庭において大量のデータを扱う装置に適用することができる。 The present invention can be applied to a system that distributes video information, such as a VOD (Video On Demand) server or a broadcasting system. Further, the present invention can be applied to a system in the medical field that records and reproduces image data such as X-rays and CT scans. Furthermore, the present invention can be applied to a device that handles a large amount of data in a general household, such as a home server or an HDD-equipped home appliance.
具体的には、例えば、ホームサーバでは、使用者がコンピュータを用いて作成したデータや、デジタルカメラやデジタルビデオカメラで撮影した画像データや映像データなどのように、唯一のものは信頼性を重視してＲＡＩＤ５でＨＤＤに記憶させる。また、テレビジョン放送の番組や、映画等は容量効率を重視してＲＡＩＤ０でＨＤＤに記憶させる。そして、後になってＨＤＤの空き容量が少なくなってきた場合には、撮影した画像データをＲＡＩＤ０に変更して空き容量を増やすことができる。また、お気に入りの映画をどうしても残しておきたい場合には、ＲＡＩＤ５に変更することができる。
Specifically, for example, in a home server, the only thing that emphasizes reliability is data such as data created by a user using a computer, image data or video data shot with a digital camera or digital video camera, etc. Then, the data is stored in the HDD with RAID5. Also, television broadcast programs, movies, and the like are stored in the HDD with
１０ ホストコンピュータ
１１ ＩＯ発行部
１２ ＲＡＩＤタイプ指定部
２０ ＲＡＩＤコントローラ
２１ ＩＯ制御部
２２ ＲＡＩＤタイプ変更制御部
２３ ＲＡＩＤタイプ解析部
２４ 割当制御部
２５ 制御テーブル
２６ パリティ情報生成部
２７ コピー制御部
２８ ＨＤＤ制御部
３０、３１、３２、３３ ＨＤＤ
６０ 論理アドレステーブル
６１ 状態テーブル
６２ ブロックテーブル
DESCRIPTION OF
60 Logical address table 61 Status table 62 Block table
Claims (4)
前記ホストコンピュータからパリティ情報を用いた第１のＲＡＩＤタイプでファイルを記憶させる指示が入力された場合に、複数のハードディスク装置に亘って割り当てられる複数のブロックからなる領域を確保して当該領域に対して第１のＲＡＩＤタイプを示す情報を対応させ、当該ファイルのパリティ情報を生成し、第１のＲＡＩＤタイプを示す情報を対応させた領域にファイルのデータと生成したパリティ情報とを記憶させる第１の記憶制御手段と、
前記ホストコンピュータからパリティ情報を用いない第２のＲＡＩＤタイプでファイルを記憶させる指示が入力された場合に、複数のハードディスク装置に亘って割り当てられる複数のブロックからなる領域であって前記第１の記憶制御手段が確保する領域と同容量の領域を確保し、当該領域に対して第２のＲＡＩＤタイプを示す情報を対応させ、第２のＲＡＩＤタイプを示す情報を対応させた領域における一部のブロックにファイルのデータを記憶させるとともに、第２のＲＡＩＤタイプを示す情報を対応させた領域における他のブロックを未使用状態に設定する第２の記憶制御手段と、
第１のＲＡＩＤタイプを第２のＲＡＩＤタイプに変更する指示が前記ホストコンピュータから入力された場合に、ファイルのデータと生成したパリティ情報とが記憶されている領域に対応する情報を第１のＲＡＩＤタイプを示す情報から第２のＲＡＩＤタイプを示す情報に変更するとともに、パリティ情報が記憶されていたブロックを未使用状態に設定する第１のタイプ変更手段と、
第２のＲＡＩＤタイプを第１のＲＡＩＤタイプに変更する指示が前記ホストコンピュータから入力された場合に、ファイルのデータが記憶されている領域に対応する情報を第２のＲＡＩＤタイプを示す情報から第１のＲＡＩＤタイプを示す情報に変更するとともに、当該ファイルのパリティ情報を生成し、当該領域における前記第２の記憶制御手段が未使用状態に設定したブロックが未だ未使用状態であれば、そのブロックに生成したパリティ情報を記憶させ、当該領域における前記第２の記憶制御手段が未使用状態に設定したブロックに他のデータが記憶されているときには他のブロックに生成したパリティ情報を記憶させる第２のタイプ変更手段とを備え、
前記第１の記憶制御手段と前記第２の記憶制御手段とは、前記第２の記憶制御手段によって未使用状態に設定されたブロックを、確保する領域に含める
ことを特徴とするＲＡＩＤ制御装置。 In a RAID control device that is connected to a host computer and a plurality of hard disk devices and stores files in a distributed manner on the plurality of hard disk devices,
When an instruction to store a file of the first RAID type using parity information is input from the host computer, an area composed of a plurality of blocks allocated across a plurality of hard disk devices is secured and the area is First, information indicating the first RAID type is associated to generate parity information of the file, and the file data and the generated parity information are stored in an area corresponding to the information indicating the first RAID type. Memory control means,
When the host computer inputs an instruction to store a file of the second RAID type that does not use parity information, the first storage is an area composed of a plurality of blocks allocated over a plurality of hard disk devices. An area having the same capacity as the area secured by the control means is secured, information indicating the second RAID type is associated with the area, and some blocks in the area associated with the information indicating the second RAID type A second storage control means for storing the data of the file and setting other blocks in the area corresponding to the information indicating the second RAID type to an unused state;
When an instruction to change the first RAID type to the second RAID type is input from the host computer, the information corresponding to the area where the file data and the generated parity information are stored is the first RAID. Changing the information indicating the type to the information indicating the second RAID type, and setting the block in which the parity information is stored to an unused state;
When an instruction to change the second RAID type to the first RAID type is input from the host computer, the information corresponding to the area in which the file data is stored is changed from the information indicating the second RAID type to the first RAID type. The information is changed to the information indicating the RAID type of 1 and the parity information of the file is generated, and if the block set in the unused state by the second storage control means in the area is still in the unused state, the block A second storage unit that stores the generated parity information, and stores the generated parity information in another block when other data is stored in the block set in the unused state by the second storage control unit in the area. And a type change means
The RAID control apparatus, wherein the first storage control unit and the second storage control unit include a block set in an unused state by the second storage control unit in an area to be secured .
第１の記憶制御手段は、前記制御テーブルにおいて、未使用状態を示す情報が所定の数設定されていると、それらの情報に対応するブロックに、ファイルのデータとパリティ情報とを記憶させる
請求項１記載のＲＡＩＤ制御装置。 The second storage control means sets the block to the unused state by setting information indicating the unused state in the control table,
First storage control means, in the control table, the information indicating the unused state is a predetermined number set in the block corresponding to the information, causes storing the data and parity information files The RAID control device according to claim 1 .
請求項２記載のＲＡＩＤ制御装置。 The RAID control apparatus according to claim 2 , wherein the first storage control unit and the second storage control unit associate a region with information indicating a RAID type of a file stored in the region in a control table.
前記ホストコンピュータからパリティ情報を用いた第１のＲＡＩＤタイプでファイルを記憶させる指示が入力された場合に、複数のハードディスク装置に亘って割り当てられる複数のブロックからなる領域を確保して当該領域に対して第１のＲＡＩＤタイプを示す情報を対応させ、当該ファイルのパリティ情報を生成し、第１のＲＡＩＤタイプを示す情報を対応させた領域にファイルのデータと生成したパリティ情報とを記憶させる第１の記憶制御処理と、
前記ホストコンピュータからパリティ情報を用いない第２のＲＡＩＤタイプでファイルを記憶させる指示が入力された場合に、複数のハードディスク装置に亘って割り当てられる複数のブロックからなる領域であって前記第１の記憶制御処理で確保される領域と同容量の領域を確保し、当該領域に対して第２のＲＡＩＤタイプを示す情報を対応させ、第２のＲＡＩＤタイプを示す情報を対応させた領域における一部のブロックにファイルのデータを記憶させるとともに、第２のＲＡＩＤタイプを示す情報を対応させた領域における他のブロックを未使用状態に設定する第２の記憶制御処理と、
第１のＲＡＩＤタイプを第２のＲＡＩＤタイプに変更する指示が前記ホストコンピュータから入力された場合に、ファイルのデータと生成したパリティ情報とが記憶されている領域に対応する情報を第１のＲＡＩＤタイプを示す情報から第２のＲＡＩＤタイプを示す情報に変更するとともに、パリティ情報が記憶されていたブロックを未使用状態に設定する第１のタイプ変更処理と、
第２のＲＡＩＤタイプを第１のＲＡＩＤタイプに変更する指示が前記ホストコンピュータから入力された場合に、ファイルのデータが記憶されている領域に対応する情報を第２のＲＡＩＤタイプを示す情報から第１のＲＡＩＤタイプを示す情報に変更するとともに、当該ファイルのパリティ情報を生成し、当該領域における前記第２の記憶制御処理で未使用状態に設定されたブロックが未だ未使用状態であれば、そのブロックに生成したパリティ情報を記憶させ、当該領域における前記第２の記憶制御処理で未使用状態に設定されたブロックに他のデータが記憶されているときには他のブロックに生成したパリティ情報を記憶させる第２のタイプ変更処理とを実行し、
前記第１の記憶制御処理および前記第２の記憶制御処理で、前記第２の記憶制御処理で未使用状態に設定されたブロックを、確保する領域に含める
ことを特徴とするＲＡＩＤ制御方法。 A RAID control method executed by the RAID controller to store the files distributed across multiple hard disk apparatus in response to an instruction of the host computer,
When an instruction to store a file of the first RAID type using parity information is input from the host computer, an area composed of a plurality of blocks allocated across a plurality of hard disk devices is secured and the area is First, information indicating the first RAID type is associated to generate parity information of the file, and the file data and the generated parity information are stored in an area corresponding to the information indicating the first RAID type. Storage control processing of
When the host computer inputs an instruction to store a file of the second RAID type that does not use parity information, the first storage is an area composed of a plurality of blocks allocated over a plurality of hard disk devices. An area having the same capacity as the area secured by the control process is secured, information indicating the second RAID type is associated with the area, and a part of the area associated with the information indicating the second RAID type is associated with the area. A second storage control process for storing file data in a block and setting other blocks in an area corresponding to information indicating a second RAID type to an unused state;
When an instruction to change the first RAID type to the second RAID type is input from the host computer, the information corresponding to the area where the file data and the generated parity information are stored is the first RAID. Changing the information indicating the type to the information indicating the second RAID type, and setting the block in which the parity information is stored to an unused state;
When an instruction to change the second RAID type to the first RAID type is input from the host computer, the information corresponding to the area in which the file data is stored is changed from the information indicating the second RAID type to the first RAID type. The information is changed to the information indicating the RAID type of 1 and the parity information of the file is generated. If the block set to the unused state in the second storage control process in the area is still in the unused state, Parity information generated in a block is stored, and when other data is stored in a block set to an unused state in the second storage control process in the area, the generated parity information is stored in another block. Execute a second type change process,
A RAID control method characterized in that, in the first storage control process and the second storage control process, a block set in an unused state by the second storage control process is included in an area to be secured .
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