JP4509549B2 - ディスクアレイ装置、及びハードディスクドライブの診断方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施の形態に係るディスクアレイ装置100の全体構成を示すブロック図である。
図2は、本実施の形態に係るディスクアレイ装置100の外観構成を示す図である。
図2に示すディスクアレイ装置100ではディスク制御装置110が中央に配置され、その左右にディスク駆動装置120が配置されている。なお、ディスクドライブ121はディスク制御装置110にも収納されるようにすることができる。
ディスク駆動装置120には多数のディスクドライブ121が収納される。ディスクドライブ121は、ディスク駆動装置120を構成する筐体に着脱可能なように収納されている。
次に、情報処理装置200の構成を示すブロック図を図4に示す。
情報処理装置200は、CPU401、計時機構402、メモリ403、記憶装置404、ポート405、記録媒体読取装置406、入力装置407、出力装置408を備える。
管理端末106はディスクアレイ装置100を保守・管理するためのコンピュータである。管理端末106を操作することにより、例えばディスク駆動装置120が備える物理ディスク構成の設定や、論理ボリュームの設定、チャネル制御部101やディスク制御部102において実行されるマイクロプログラムのインストール等を行うことができる。
管理端末106はディスクアレイ装置100に内蔵されている形態とすることもできるし、外付けされている形態とすることもできる。また管理端末106は、ディスク制御装置110及びディスク駆動装置120の保守・管理を専用に行うコンピュータとすることもできるし、汎用のコンピュータに保守・管理機能を持たせたものとすることもできる。
管理端末106は、CPU501、計時機構502、メモリ503、記憶装置504、ポート505、記録媒体読取装置506、入力装置507、出力装置508を備える。
記録媒体509としてはフレキシブルディスクやCD−ROM、半導体メモリ等を用いることができる。記録媒体読取装置506は管理端末106に内蔵されている形態とすることもできるし、外付されている形態とすることもできる。記憶装置504は、例えばハードディスク装置や半導体記憶装置等である。入力装置507はオペレータ等による管理端末106へのデータ入力等のために用いられる。入力装置106としては例えばキーボードやマウス等が用いられる。出力装置508は情報を外部に出力するための装置である。出力装置508としては例えばディスプレイやプリンタ等が用いられる。ポート505はスイッチング制御部105に接続されており、これにより管理端末106はチャネル制御部101やディスク制御部102等と通信を行うことができる。
次にディスク制御部140の構成を示す図を図6に示す。
ディスク制御部102は、インタフェース部601、メモリ602、CPU603、NVRAM(nonvolatile random-access memory)604、コネクタ605を備え、これらが一枚もしくは複数枚の回路基板に一体的なユニットとして形成されている。
インタフェース部601は、コネクタ305を介してチャネル制御部101等との間で通信を行うための通信インタフェースや、ディスク駆動装置120との間で通信を行うための通信インタフェースを備える。
CPU603は、ディスク制御部102全体の制御を司ると共に、チャネル制御部101やディスク駆動装置120、管理端末106との間の通信を行う。CPU603によりメモリ602やNVRAM604に格納された各種プログラムが実行されることによりディスク制御部102の機能が実現される。ディスク制御部102により実現される機能としては、ディスク駆動装置120に記憶されるデータの読み書きの制御やRAIDの制御等である。
NVRAM604はCPU603の制御を司るプログラムを格納する不揮発性メモリである。NVRAM604に記憶されるプログラムの内容は、管理端末106を用いて書き込みや書き換えを行うことができる。
図7にハードディスクドライブ121の構成の一例を示す。ハードディスクドライブ121は、その筐体701内に、磁気ディスク702、アクチュエータ703、スピンドルモータ704、データの読み書きを行うヘッド705、磁気ディスク702へのデータの読み書き信号を制御する回路が搭載される信号処理基板706、各種コマンドやデータが入出力されるインタフェースコネクタ707、電源コネクタ708等を備えて構成される。
HDC803は、インタフェースコネクタ707を介して各種コマンドやデータの送受信を行う。HDC803は、ECC(Error Correction Code)による誤り訂正を行うための誤り訂正回路805を有している。
本実施の形態における自己診断命令について説明する前に、SCSI−3の規格により定められている自己診断命令(SEND DIAGNOSTIC)について説明する。図10は、SCSI−3で規定されている自己診断命令1001のフォーマットを示す図である。1バイト目の2ビット目にある自己診断ビット(Self Test Bit)に1が設定され、1バイト目の5〜7ビット目にある自己診断コード(Self Test Code)に0以外の決められたコードが設定されている。ハードディスクドライブ121は、自己診断命令1001を受信すると、ハードディスクドライブ121の診断を行う。この診断の内容は、ハードディスクドライブ121の製造者により予め定められているものである。
本実施の形態においては、1つのセクタ901は3つのウェイ905により構成されているものとし、ECC能力モードが0の場合は、全てのウェイ905についてエラー訂正を行い、ECC能力モードが1の場合は、2つのウェイ905についてエラー訂正を行うものとする。なお、ウェイの数は3に限られるものではない。また、ECC能力モードに、エラー訂正を行うウェイの数が設定されているものとしてもよい。
以上に説明した自己診断命令1101、パラメータ1201、及び1301を用いて行うハードディスクドライブ121の診断について説明する。
命令受信部1501は、HDC803を介して自己診断命令1101とパラメータ1201とを受信する(S1701)。
メモリ記憶部1502は、メモリ802に記憶されている前回のパラメータ1201を消去し(S1702)、磁気ディスク702に記憶されている前回のログ1301を消去する(S1703)。メモリ記憶部1502は、受信したパラメータ1201をメモリ802に記憶する(S1704)。
診断実行部1503は、シークモードに従いアクセス対象のLBAを選択した後、変数Sを1減じる(S1910)。
診断実行部1503は、S1802で計測を開始した経過時間がテストパラメータのテスト時間を示す値である変数T未満であるかどうか確認する(S2201)。
経過時間が変数T未満である場合、診断実行部1503は、変数Sが0であるかどうか確認する(S2202)。変数Sが0であるということは、テストパラメータで指定された開始LBAから終了LBAまでの領域が全てアクセスされたことを示している。
変数Sが0でない場合、診断実行部1503は、N番目のテストパラメータに対する自己診断を続行すると判定する(S2203)。
変数Sが0である場合、診断実行部1503は、テスト回数を制御する変数Xを1減じる(S2204)。診断実行部1503は、変数Xが0であるかどうか確認する(S2205)。
変数Xが0でない場合、診断実行部1503は、開始LBA、終了LBA、データ長から算出されたシーク回数を変数Sに設定し(S2206)、N番目のテストパラメータに対する自己診断を続行すると判定する(S2203)。
経過時間がT以上である場合、もしくは変数Xが0である場合、診断実行部1503はN番目のテストパラメータに対する自己診断を終了すると判定する(S2207)。
命令送信部1603は、自己新命令1101とパラメータ1201とをハードディスクドライブ121に送信する(S2308)。
次に、情報処理装置200を用いずに、ディスクアレイ装置100内で行うハードディスクドライブ121の診断について説明する。なお、ハードディスクドライブ121における処理は、前述した自己診断の形態(1)と同様である。
第一の命令送信部2402は、自己診断命令1101、パラメータ1201、及び自己診断命令1101を実行するハードディスクドライブ121のドライブ番号をディスク制御部102に送信する(S2605)。
診断結果出力部2405は、ディスク制御部102から当該ハードディスクドライブ121における自己診断命令1101の診断結果を受信すると(S2606)、診断結果に応じた情報を出力装置508に出力する(S2607)。なお、診断結果には、ハードディスクドライブ121が「合格」であるか、「不合格」であるか、又は自己診断命令1101を「実行不可」であるかを示すデータが設定されている。
モードパラメータに自己診断命令1101を実行可能であることを示すデータが設定されている場合、第二の命令送信部2503は、自己診断命令1101とパラメータ1201とを当該ドライブ番号のハードディスクドライブ121に送信する(S2705)。
取得したログ1301のテスト結果に実行中を示すデータ以外が設定されている場合、エラーコード読み出し要求部2505は、ログ1301のヘッダ部1302に設定されているページ長をもとに、ログ1301の全領域を取得する(S2709)。ログ1301の全領域の取得も、同様にLOG SENSEコマンドを実行することにより実現することができる。
閾値を超えているものが無い場合、閾値チェック部2507は、当該ハードディスクドライブ121における自己診断命令1101の診断結果に合格であることを示すデータを設定する(S2713)。閾値を超えているものがある場合、閾値チェック部2507は、当該ハードディスクドライブ121における自己診断命令1101の実行結果が不合格であると設定する(S2714)。
診断結果送信部2508は、実行不可、合格、又は不合格を示すデータが設定されている診断結果を管理端末106に送信する(S2715)。
これにより、複数のハードディスクドライブ121を有するディスクアレイ装置100において、これらハードディスクドライブ121の診断を情報処理装置200を用いることなく行うことが可能となる。したがって、本番業務で使用されている情報処理装置200に負荷をかけることもなく、診断用に特別な情報処理装置200を用意する必要もない。また、情報処理装置200からの診断の場合と同様に、複数のハードディスクドライブ121の診断を並行して行うことが可能となる。したがって、SCSIコマンドを用いてハードディスクドライブ121の全領域にアクセスするプログラムを用いてディスクアレイ装置100の全ハードディスクドライブ121を1台ずつ診断する場合と比較して短い時間でディスクアレイ装置100の全ハードディスクドライブ121の診断を行うことが可能となる。また、エラーの数を閾値と比較して診断の結果を判定し、これを管理端末106に表示することにより、各々のハードディスクドライブ121における診断結果の判断を容易に行うことが可能となる。
102 ディスク制御部 103 共有メモリ
104 キャッシュメモリ 105 スイッチング制御部
106 管理端末 110 ディスク制御装置
111 コントローラ 112 電源部
113 ファン 120 ディスク駆動装置
121 ハードディスクドライブ 130 装着部
401 CPU 402 計時機構
403 メモリ 404 記憶装置
405 ポート 406 記録媒体読取装置
407 入力装置 408 出力装置
409 記録媒体 501 CPU
502 計時機構 503 めもり
504 記憶装置 505 ポート
506 記録媒体読取装置 507 入力装置
508 出力装置 509 記録媒体
601 インタフェース部 602 メモリ
603 CPU 604 NVRAM
605 コネクタ 701 筐体
702 磁気ディスク 703 アクチュエータ
704 スピンドルモータ 705 ヘッド
706 信号処理基板 707 インタフェースコネクタ
708 電源コネクタ 801 マイクロコンピュータ
802 メモリ 803 ハードディスクコントローラ
804 リード・ライト・チャネル 805 エラー訂正回路
806 ヘッドアンプ 901 セクタ
902 データ部 903 CRCコード部
904 ECC部 905 ウェイ
1001 自己診断命令 1101 自己診断命令
1201 パラメータ 1202 ヘッダ部
1203 パラメータ部 1301 ログ
1302 ヘッダ部 1303 エラーログ部
1501 命令受信部 1502 メモリ記憶部
1503 診断実行部 1504 テスト結果記憶部
1505 エラーコード記憶部
1601 モードパラメータ読み出し要求部
1602 命令設定部 1603 命令送信部
1604 テスト結果読み出し要求部 1605 エラーコード読み出し要求部
1606 エラー集計部 1607 閾値チェック部
1608 診断結果出力部 2001 シーク管理テーブル
2401 命令設定部 2402 第一の命令送信部
2403 診断結果出力部 2501 命令受信部
2502 モードパラメータ読み出し要求部
2503 第二の命令送信部 2504 テスト結果読み出し要求部
2505 エラーコード読み出し要求部 2506 エラー集計部
2507 閾値チェック部 2508 診断結果送信部
Claims (10)
- ディスク制御装置、及び前記ディスク制御装置と通信可能に接続される複数のハードディスクドライブを備えるディスクアレイ装置であって、
前記ディスク制御装置は、
通信可能に接続している情報処理装置から送信されるデータ入出力要求を受信するチャネル制御部、
前記ハードディスクドライブを制御するディスク制御部、
出力装置を備える管理端末、及び
前記チャネル制御部、前記ディスク制御部、及び前記管理端末の夫々と通信可能に接続され、前記ハードディスクドライブが行う自己診断のパラメータが記憶される共有メモリを有し、
前記ハードディスクドライブは、
データが記憶される磁気ディスク、
前記管理端末から命令を受信するハードディスクコントローラ、
マイクロコンピュータ、及び
前記マイクロコンピュータが読み書きするデータが記憶されるメモリ
を有し、
前記管理端末は、
前記ハードディスクドライブの自己診断命令、前記共有メモリから取得した前記パラメータ、及び前記自己診断命令を実行する前記ハードディスクドライブのドライブ番号を前記ディスク制御部に送信する第一の命令送信部を有し、
前記ディスク制御部は、
前記第一の命令送信部から送信される、前記自己診断命令、前記パラメータ、及び前記ドライブ番号を受信する命令受信部、及び
前記自己診断の命令及び前記パラメータを、前記ドライブ番号で指定される前記ハードディスクドライブに送信する第二の命令送信部、
を有し、
前記マイクロコンピュータは、
前記管理端末から前記ハードディスクコントローラを介して自己診断命令及び前記パラメータを受信する命令受信部、
前記パラメータを前記メモリに記憶するメモリ記憶部、
前記パラメータに設定されている、前記磁気ディスクの開始LBAから終了LBAまでに記憶されているデータの読み出し、又は前記開始LBAから前記終了LBAまでにデータの書き込みを行う診断実行部、及び
前記開始LBAから前記終了LBAまでの前記読み出し又は前記書き込みが、実行中であるか、エラーを検出せずに終了しているか、エラーを検出して終了しているかを示すデータを記憶するテスト結果記憶部
を有し、
前記ディスク制御部は、
前記自己診断命令が実行中であるか、エラーを検出せずに終了しているか、エラーを検出して終了しているかを示すデータであるテスト結果を読み出す要求を所定の間隔で前記ハードディスクドライブに送信するテスト結果読み出し要求部、
前記テスト結果にエラーを検出して終了していることを示すデータが設定されている場合は、前記自己診断命令の実行中に検出されたエラーのエラーコードの読み出し要求を前記ハードディスクドライブに送信するエラーコード読み出し要求部、
前記ハードディスクドライブより受領する前記エラーコードの数を前記エラーコードごとに集計するエラー集計部、
前記共有メモリに記憶されている前記エラーコードごとの閾値を参照し、前記エラー集計部により集計される前記エラーコードの数を前記エラーコードごとに前記閾値と比較する閾値チェック部、及び
前記エラー集計部により集計される前記エラーコードの数が前記閾値より大きいものがあるかどうかを示すデータを診断結果として前記管理端末に送信する診断結果送信部
を有し、
前記管理端末は、前記診断結果送信部より受信する前記診断結果のデータに応じた情報を前記出力装置に出力する診断結果出力部を有する
ことを特徴とするディスクアレイ装置。 - 請求項1に記載のディスクアレイ装置であって、
前記ハードディスクドライブは、前記読み出し又は前記書き込みにおいて検出されたエラーのエラーコードを記憶するエラーコード記憶部を有する
ことを特徴とするディスクアレイ装置。 - 請求項1に記載のディスクアレイ装置であって、
前記診断実行部は、
前記パラメータに設定されているシークモードを示すデータを参照し、
前記シークモードを示すデータがシーケンシャルアクセスを示すデータである場合は、前記開始LBAから前記終了LBAまでアドレス順に前記読み出し又は前記書き込みを行い、
前記シークモードを示すデータがランダムアクセスを示すデータである場合は、前記開始LBAから前記終了LBAの範囲でランダムに前記読み出し又は前記書き込みを行う
ことを特徴とするディスクアレイ装置。 - 請求項1に記載のディスクアレイ装置であって、
前記診断実行部は、
前記パラメータに設定されているテストモードを示すデータを参照し、
前記テストモードを示すデータが読み出しモードを示すデータである場合は、前記読み出しを行い、
前記テストモードを示すデータが書き込みモードを示すデータである場合は、前記書き込みを行い、
前記テストモードを示すデータが書き込み確認モードを示すデータである場合は、前記書き込みを行い、当該書き込みを行ったデータを前記磁気ディスクから読み出し、当該書き込んだデータと当該読み出したデータとが一致しているか確認する
ことを特徴とするディスクアレイ装置。 - 請求項1に記載のディスクアレイ装置であって、
前記診断実行部は、
前記パラメータに設定されているテスト時間を参照し、
前記読み出し又は前記書き込みの開始時刻から前記テスト時間を経過すると、前記読み出し又は前記書き込みを終了する
ことを特徴とするディスクアレイ装置。 - 請求項1に記載のディスクアレイ装置であって、
前記診断実行部は、
前記パラメータに設定されているテスト回数を参照し、
前記開始LBAから前記終了LBAまでの前記読み出し又は前記書き込みを前記テスト回数繰り返し行う
ことを特徴とするディスクアレイ装置。 - 請求項1に記載のディスクアレイ装置であって、
前記診断実行部は、
前記パラメータに設定されている前記読み出し又は前記書き込みのコマンドを連続して発行する場合における前後して発行される前記コマンドの時間の間隔を参照し、
前記読み出し又は前記書き込みのコマンドを前記間隔ごとに発行する
ことを特徴とするディスクアレイ装置。 - 請求項1に記載のディスクアレイ装置であって、
前記磁気ディスクに書き込まれているデータの1つのセクタが複数のウェイで構成され、前記ウェイの各々にECCが付与され、
前記ハードディスクコントローラが、前記ECCを用いてエラー訂正を行うエラー訂正回路を有し、
前記実行診断部は、
前記パラメータに設定されているECC能力モードを示すデータを参照し、
前記読み出しの際に、前記ECC能力モードを示すデータに応じた数の前記ウェイについて前記ECCを用いた誤り訂正を行う要求を前記ハードディスクコントローラに送信する
ことを特徴とするディスクアレイ装置。 - 請求項1に記載のディスクアレイ装置であって、
前記ディスク制御部は、前記ハードディスクドライブのモードパラメータの読み出し要求を前記ハードディスクドライブに送信するモードパラメータ読み出し要求部を有し、
前記第二の命令送信部は、
前記ハードディスクドライブより受領する前記モードパラメータに前記自己診断命令を実行可能であることを示すデータが設定されている場合は、前記自己診断命令と前記パラメータとを前記ハードディスクドライブに送信し、
前記ハードディスクドライブより受領する前記モードパラメータに前記自己診断命令を実行可能であることを示すデータが設定されていない場合は、前記自己診断命令と前記パラメータとを前記ハードディスクドライブに送信せずに、前記ハードディスクドライブが前記自己診断命令を実行可能でないことを示すデータを設定した前記診断結果を前記管理端末に送信し、
前記診断結果出力部は、前記第二の命令送信部より受信する前記診断結果のデータに応じた情報を前記出力装置に出力すること
を特徴とするディスクアレイ装置。 - ディスク制御装置、及び前記ディスク制御装置と通信可能に接続される複数のハードディスクドライブを備えるディスクアレイ装置における、前記ハードディスクドライブの診断方法であって、
前記ディスク制御装置は、
通信可能に接続している情報処理装置から送信されるデータ入出力要求を受信するチャネル制御部、
前記ハードディスクドライブを制御するディスク制御部、
出力装置を備える管理端末、及び
前記チャネル制御部、前記ディスク制御部、及び前記管理端末の夫々と通信可能に接続され、前記ハードディスクドライブが行う自己診断のパラメータが記憶される共有メモリを有し、
前記ハードディスクドライブは、
データが記憶される磁気ディスク、
前記管理端末から命令を受信するハードディスクコントローラ、
マイクロコンピュータ、及び
前記マイクロコンピュータが読み書きするデータが記憶されるメモリ
を有し、
前記管理端末は、
前記ハードディスクドライブの自己診断命令、前記共有メモリから取得した前記パラメータ、及び前記自己診断命令を実行する前記ハードディスクドライブのドライブ番号を前記ディスク制御部に送信し、
前記ディスク制御部が、
前記第一の命令送信部から送信される、前記自己診断命令、前記パラメータ、及び前記ドライブ番号を受信し、
前記自己診断の命令及び前記パラメータを、前記ドライブ番号で指定される前記ハードディスクドライブに送信し、
前記マイクロコンピュータが、
前記管理端末から前記ハードディスクコントローラを介して自己診断命令及び前記パラメータを受信し、
前記パラメータを前記メモリに記憶し、
前記パラメータに設定されている、前記磁気ディスクの開始LBAから終了LBAまでに記憶されているデータの読み出し、又は前記開始LBAから前記終了LBAまでにデータの書き込みを行い、
前記開始LBAから前記終了LBAまでの前記読み出し又は前記書き込みが、実行中であるか、エラーを検出せずに終了しているか、エラーを検出して終了しているかを示すデータを記憶し、
前記ディスク制御部が、
前記自己診断命令が実行中であるか、エラーを検出せずに終了しているか、エラーを検出して終了しているかを示すデータであるテスト結果を読み出す要求を所定の間隔で前記ハードディスクドライブに送信し、
前記テスト結果にエラーを検出して終了していることを示すデータが設定されている場合は、前記自己診断命令の実行中に検出されたエラーのエラーコードの読み出し要求を前記ハードディスクドライブに送信し、
前記ハードディスクドライブより受領する前記エラーコードの数を前記エラーコードごとに集計し、
前記共有メモリに記憶されている前記エラーコードごとの閾値を参照し、前記エラー集計部により集計される前記エラーコードの数を前記エラーコードごとに前記閾値と比較し、
前記エラー集計部により集計される前記エラーコードの数が前記閾値より大きいものがあるかどうかを示すデータを診断結果として前記管理端末に送信し、
前記管理端末が、前記診断結果送信部より受信する前記診断結果のデータに応じた情報を前記出力装置に出力する
ことを特徴とするハードディスクドライブの診断方法。
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JP2005190003A (ja) | 2005-07-14 |
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