JP4606823B2 - ディスクアレイ装置 - Google Patents
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Description
本発明のストレージシステム(ディスクアレイ装置)は、記憶ボリューム、ディスク制御部、チャネル制御部、共有メモリ、キャッシュメモリ、内部接続部、管理端末などから構成される。記憶ボリュームは、データを記憶する。ディスク制御部は、記憶ボリュームに対するデータ入出力を制御する。チャネル制御部は、外部からのデータ入出力要求を受ける。共有メモリは、チャネル制御部およびディスク制御部によって通信される制御情報が格納される。キャッシュメモリは、チャネル制御部とディスク制御部との間で通信されるデータが一時的に保存される。内部接続部は、チャネル制御部、ディスク制御部、共有メモリおよびキャッシュメモリに接続される。管理端末は、チャネル制御部、ディスク制御部および共有メモリに接続され、自ディスクアレイ装置を管理する。
図1により、本発明の一実施の形態に係るストレージシステムを含むシステムの全体構成の一例を説明する。図1はストレージシステムを含むシステムの全体構成を示す構成図である。
ストレージ駆動装置300は、データを記憶するための多数の物理ディスクドライブを備えている。これにより、情報処理装置500に対して大容量の記憶領域を提供することができる。物理ディスクドライブは、ハードディスクドライブなどのデータ記憶媒体、あるいはRAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)を構成する複数のハードディスクドライブにより構成されてなるようにすることができる。また、物理ディスクドライブにより提供される物理的な記憶領域である物理ボリュームには、論理的な記録領域である論理ボリュームを設定することができる。物理ボリュームと論理ボリュームとを含む、データを記憶するための記憶領域を記憶ボリューム310とも記す。
ストレージ制御装置200は、チャネル制御部210、共有メモリ220、キャッシュメモリ230、ディスク制御部240、管理端末250、内部接続部260を備える。ストレージ制御装置200は、チャネル制御部(1)〜(5)210によりSAN600を介して情報処理装置(1)〜(3)500との間の通信を行う。また、チャネル制御部(6),(7)210により情報処理装置(4)500、チャネル制御部(8)210により情報処理装置(5)500との間の通信を行う。
管理端末250は、ストレージシステム100を保守・管理するための情報機器である。オペレータは、管理端末250を操作することにより、たとえばストレージ駆動装置300内の物理ディスクドライブの構成の設定や、情報処理装置500とチャネル制御部210との間の通信路であるパスの設定、記憶ボリュームの設定、チャネル制御部210やディスク制御部240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などを行うことができる。これらの設定や制御は、管理端末250が備えるユーザインタフェース、あるいは管理端末250で動作するWebサーバにより提供されるWebページを表示する情報処理装置のユーザインタフェースからオペレータなどにより行うようにすることができる。
図2、図3により、本発明の一実施の形態に係るストレージシステムにおいて、チャネル制御部の構成の一例を説明する。それぞれ、図2は本実施の形態のチャネル制御部の構成を示す構成図、図3は図2に対する比較例として、従来のチャネル制御部の構成を示す構成図である。
図4により、チャネル制御部の動作の一例(データ書き込み動作)を説明する。図4はチャネル制御部の動作を示すフロー図である。
図5により、チャネル制御LSIの構成の一例を説明する。図5はチャネル制御LSIの構成を示す構成図である。
図6により、ブリッジ制御部の構成の一例を説明する。図6はブリッジ制御部の構成を示す説明図である。
図7により、ブリッジ制御部間の接続信号の一例を説明する。図7はブリッジ制御部間の接続信号を示す説明図である。
図8により、ライトブリッジ動作の一例を説明する。図8はライトブリッジ動作を示すフロー図である。
図9により、リードブリッジ動作の一例を説明する。図9はリードブリッジ動作を示すフロー図である。
図10により、ライトブリッジ動作(バス(3)故障ケース(1))の一例を説明する。図10はライトブリッジ動作(バス(3)故障ケース(1))を示すフロー図である。
図11により、ライトブリッジ動作(バス(3)故障ケース(2))の一例を説明する。図11はライトブリッジ動作(バス(3)故障ケース(2))を示すフロー図である。
図12により、リードブリッジ動作(バス(3)故障ケース(1))の一例を説明する。図12はリードブリッジ動作(バス(3)故障ケース(1))を示すフロー図である。
図13により、リードブリッジ動作(バス(3)故障ケース(2))の一例を説明する。図13はリードブリッジ動作(バス(3)故障ケース(2))を示すフロー図である。
図14により、バス(3)障害時のブリッジパスの一例を説明する。図14はバス(3)障害時のブリッジパスを示す説明図である。
図15により、バス(3)のブリッジ先空間MAPの一例を説明する。図15はバス(3)のブリッジ先空間MAPを示す説明図である。
図16により、2重ライトブリッジ動作の一例を説明する。図16は2重ライトブリッジ動作を示すフロー図である。
図17により、2重ライトを用いたコマンド処理依頼方法の一例を説明する。図17は2重ライトを用いたコマンド処理依頼方法を示すフロー図である。
図18により、本実施の形態において、別のチャネル制御部の構成の一例を説明する。図18は別のチャネル制御部の構成を示す構成図である。
図19により、パス管理情報メモリの構成の一例を説明する。図19はパス管理情報メモリの構成を示す説明図である。
図20により、パス確立手順の一例を説明する。図20はパス確立手順を示すフロー図である。
(1)チャネル制御LSI212にブリッジ制御部2123を内蔵することにより、チャネル制御LSI212にバスブリッジ制御機能を持たせ、1つのチャネル当たりに必要なLSI数を削減することで、リンク制御LSI211、プロセッサ213を複数接続するなど、より多くのチャネルをパッケージ上に実装することが可能となる。
Claims (17)
- データを記憶する複数の記憶ボリュームと、前記複数の記憶ボリュームに対するデータ入出力を制御するディスク制御部と、外部からのデータ入出力要求を受けるチャネル制御部と、前記チャネル制御部および前記ディスク制御部によって通信される制御情報が格納される共有メモリと、前記チャネル制御部と前記ディスク制御部との間で通信されるデータが一時的に保存されるキャッシュメモリと、前記チャネル制御部、前記ディスク制御部、前記共有メモリおよび前記キャッシュメモリに接続される内部接続部と、前記チャネル制御部、前記ディスク制御部および前記共有メモリに接続され、自ディスクアレイ装置を管理する管理端末とを有し、
前記チャネル制御部は、前記外部との間で通信を行う複数のリンク制御LSIと、前記外部からのデータ入出力コマンドを処理する複数のプロセッサと、前記複数のリンク制御LSIおよび前記複数のプロセッサにそれぞれ接続された複数のバスを切り換え、前記リンク制御LSIに接続されたバスと前記プロセッサに接続されたバスとを接続して、前記プロセッサの指示により前記リンク制御LSIと前記キャッシュメモリとの間でデータを転送するチャネル制御LSIとを有し、
前記チャネル制御LSIは、前記複数のリンク制御LSIおよび前記複数のプロセッサにそれぞれ接続された複数のバスを切り換え、前記複数のリンク制御LSIのそれぞれに接続された第3および第4のバスを含む各バスと前記複数のプロセッサのそれぞれに接続された第1および第2のバスを含む各バスとを接続する第1〜第4のブリッジ制御部を含む複数のブリッジ制御部と、前記複数のブリッジ制御部により接続された各バス上の前記リンク制御LSIと前記キャッシュメモリとの間でデータを転送する複数のDMAとを有し、
(1)前記第1のバス上のプロセッサから故障検出の前記第3のバス上のリンク制御LSIに対してライト動作が行われた場合の前記第1のブリッジ制御部と前記第3のブリッジ制御部における第1のライトブリッジ動作では、
(11)前記第3のブリッジ制御部は、前記第3のバスの故障を検出すると、エラー信号を前記第1のブリッジ制御部に対して送信し、
(12)前記第1のブリッジ制御部は、前記第3のバスのエラー設定を行い、
(13)前記第1のブリッジ制御部は、ライトアドレス/コマンドを受信すると、ライトバッファがFULLか否かを判定し、この判定の結果、FULLの場合はバスリトライを行い、FULLでない場合はバッファのBUSY設定とライトデータの格納を行い、
(14)前記第1のブリッジ制御部は、ライトアドレスをデコードし、前記第3のバスがエラー状態であるか否かを判定し、この判定の結果、エラー状態でない場合はブリッジ要求を行い、エラー状態の場合はバッファのBUSY解除を行い、ブリッジ動作が終了となるものであり、
(2)前記第1のバス上のプロセッサから故障検出の前記第3のバス上のリンク制御LSIに対してライト動作が行われた場合の前記第1のブリッジ制御部と前記第3のブリッジ制御部における第2のライトブリッジ動作では、
(21)前記第1のブリッジ制御部は、ライトアドレス/コマンドを受信すると、ライトバッファがFULLか否かを判定し、この判定の結果、FULLの場合はバスリトライを行い、FULLでない場合はバッファのBUSY設定とライトデータの格納を行い、
(22)前記第1のブリッジ制御部は、ライトアドレスをデコードし、ライトブリッジ要求を、前記第3のブリッジ制御部に対して行い、
(23)前記第3のブリッジ制御部は、ライトブリッジ要求を受信し、前記第3のバスがBUSYか否かを判定し、この判定の結果、BUSYの場合はバスリトライを行い、
(24)前記第3のブリッジ制御部は、前記第3のバスの故障を検出すると、エラー信号を前記第1のブリッジ制御部に対して送信し、
(25)前記第1のブリッジ制御部は、バッファのBUSY解除を行い、ブリッジ動作が終了となるものであり、
(3)前記第1のバス上のプロセッサから故障検出の前記第3のバス上のリンク制御LSIに対してリード動作が行われた場合の前記第1のブリッジ制御部と前記第3のブリッジ制御部における第1のリードブリッジ動作では、
(31)前記第3のブリッジ制御部は、前記第3のバスの故障を検出すると、エラー信号を前記第1のブリッジ制御部に対して送信し、
(32)前記第1のブリッジ制御部は、前記第3のバスのエラー設定を行い、
(33)前記第1のブリッジ制御部は、リードアドレス/コマンドを受信すると、リードブリッジがBUSYか否かを判定し、この判定の結果、BUSYの場合はバスリトライを行い、BUSYでない場合は前記第1のバスのSplit要求を行い、
(34)前記第1のブリッジ制御部は、リードアドレスをデコードし、
(35)前記第1のブリッジ制御部は、前記第3のバスがエラー状態であるか否かを判定し、この判定の結果、エラー状態でない場合はブリッジ要求を行い、エラー状態の場合は前記第1のバスがBUSYか否かを判定し、この判定の結果、BUSYの場合はバスリトライを行い、BUSYでない場合は、Splitエラーメッセージ送出を行い、ブリッジ動作が終了となるものであり、
(4)前記第1のバス上のプロセッサから故障検出の前記第3のバス上のリンク制御LSIに対してリード動作が行われた場合の前記第1のブリッジ制御部と前記第3のブリッジ制御部における第2のリードブリッジ動作では、
(41)前記第1のブリッジ制御部は、リードアドレス/コマンドを受信すると、リードブリッジがBUSYか否かを判定し、この判定の結果、BUSYの場合はバスリトライを行い、BUSYでない場合は前記第1のバスのSplit要求を行い、
(42)前記第1のブリッジ制御部は、リードアドレスをデコードし、リードブリッジ要求を、前記第3のブリッジ制御部に対して行い、
(43)前記第3のブリッジ制御部は、リードブリッジ要求を受信し、前記第3のバスがBUSYか否かを判定し、この判定の結果、BUSYの場合はバスリトライを行い、
(44)前記第3のブリッジ制御部は、前記第3のバスの故障を検出すると、エラー信号を前記第1のブリッジ制御部に対して送信し、
(45)前記第1のブリッジ制御部は、前記第3のバスのエラー設定を行い、前記第1のバスがBUSYか否かを判定し、この判定の結果、BUSYの場合はバスリトライを行い、BUSYでない場合は、Splitエラーメッセージ送出を行い、ブリッジ動作が終了となるものであることを特徴とするディスクアレイ装置。 - 請求項1記載のディスクアレイ装置において、
前記第3のブリッジ制御部は、前記第3のバスの故障を検出して前記第3のバスに障害が発生したことを前記第1及び第2のブリッジ制御部に対してエラーを通知し、
前記第1及び第2のブリッジ制御部は、前記第3のバスへのブリッジ動作をあきらめ、前記第1のバスと前記第4のバスとの間、前記第2のバスと前記第4のバスとの間でブリッジ動作を行うことを特徴とするディスクアレイ装置。 - 請求項1記載のディスクアレイ装置において、
前記ブリッジ制御部は、接続先のアドレスを格納するアドレス格納手段を有し、前記アドレス格納手段に格納されたアドレスにより接続先を変更することを特徴とするディスクアレイ装置。 - 請求項1記載のディスクアレイ装置において、
前記ブリッジ制御部は、接続先のバス状態を監視する監視機能を有し、前記監視機能による監視の結果、接続先のバスが障害である場合にはブリッジ動作をスイープし、接続先のバスが正常である場合にはブリッジ動作を実行することを特徴とするディスクアレイ装置。 - 請求項4記載のディスクアレイ装置において、
前記チャネル制御LSIは、各バスの状態を格納するバス状態格納手段を有し、
前記監視機能は、前記バス状態格納手段を参照して各バスの状態を監視することを特徴とするディスクアレイ装置。 - 請求項5記載のディスクアレイ装置において、
前記チャネル制御LSIは、自ブリッジ制御部が自バスの障害を検出した時点で他ブリッジ制御部にエラー信号を送信し、前記他ブリッジ制御部のバス状態格納手段に前記自バスの障害情報を設定することを特徴とするディスクアレイ装置。 - 請求項1記載のディスクアレイ装置において、
前記ブリッジ制御部は、2重ライト機能を有し、前記第3のバスに接続されたリンク制御LSIが発行した入出力コマンドを、前記第1および第2のバスにそれぞれ接続された2つのプロセッサに通信させ、前記入出力コマンドを受領して処理可能なプロセッサのうち、応答の速いプロセッサに処理を依頼することを特徴とするディスクアレイ装置。 - データを記憶する複数の記憶ボリュームと、前記複数の記憶ボリュームに対するデータ入出力を制御するディスク制御部と、外部からのデータ入出力要求を受けるチャネル制御部と、前記チャネル制御部および前記ディスク制御部によって通信される制御情報が格納される共有メモリと、前記チャネル制御部と前記ディスク制御部との間で通信されるデータが一時的に保存されるキャッシュメモリと、前記チャネル制御部、前記ディスク制御部、前記共有メモリおよび前記キャッシュメモリに接続される内部接続部と、前記チャネル制御部、前記ディスク制御部および前記共有メモリに接続され、自ディスクアレイ装置を管理する管理端末とを有し、
前記チャネル制御部は、前記外部との間で通信を行う複数のリンク制御LSIと、前記外部からのデータ入出力コマンドを処理する複数のプロセッサと、前記複数のリンク制御LSIおよび前記複数のプロセッサにそれぞれ接続された複数のバスを切り換え、前記リンク制御LSIに接続されたバスと前記プロセッサに接続されたバスとを接続して、前記プロセッサの指示により前記リンク制御LSIと前記キャッシュメモリとの間でデータを転送する複数のチャネル制御LSIと、前記複数のチャネル制御LSI間を接続するバス上に設けられ、パスの接続可否情報を格納する記憶手段とを有し、
前記チャネル制御LSIは、前記複数のリンク制御LSIおよび前記複数のプロセッサにそれぞれ接続された複数のバスを切り換え、前記複数のリンク制御LSIのそれぞれに接続された第3および第4のバスを含む各バスと前記複数のプロセッサのそれぞれに接続された第1および第2のバスを含む各バスとを接続する第1〜第4のブリッジ制御部を含む複数のブリッジ制御部と、前記複数のブリッジ制御部により接続された各バス上の前記リンク制御LSIと前記キャッシュメモリとの間でデータを転送する複数のDMAとを有し、
(1)前記第1のバス上のプロセッサから故障検出の前記第3のバス上のリンク制御LSIに対してライト動作が行われた場合の前記第1のブリッジ制御部と前記第3のブリッジ制御部における第1のライトブリッジ動作では、
(11)前記第3のブリッジ制御部は、前記第3のバスの故障を検出すると、エラー信号を前記第1のブリッジ制御部に対して送信し、
(12)前記第1のブリッジ制御部は、前記第3のバスのエラー設定を行い、
(13)前記第1のブリッジ制御部は、ライトアドレス/コマンドを受信すると、ライトバッファがFULLか否かを判定し、この判定の結果、FULLの場合はバスリトライを行い、FULLでない場合はバッファのBUSY設定とライトデータの格納を行い、
(14)前記第1のブリッジ制御部は、ライトアドレスをデコードし、前記第3のバスがエラー状態であるか否かを判定し、この判定の結果、エラー状態でない場合はブリッジ要求を行い、エラー状態の場合はバッファのBUSY解除を行い、ブリッジ動作が終了となるものであり、
(2)前記第1のバス上のプロセッサから故障検出の前記第3のバス上のリンク制御LSIに対してライト動作が行われた場合の前記第1のブリッジ制御部と前記第3のブリッジ制御部における第2のライトブリッジ動作では、
(21)前記第1のブリッジ制御部は、ライトアドレス/コマンドを受信すると、ライトバッファがFULLか否かを判定し、この判定の結果、FULLの場合はバスリトライを行い、FULLでない場合はバッファのBUSY設定とライトデータの格納を行い、
(22)前記第1のブリッジ制御部は、ライトアドレスをデコードし、ライトブリッジ要求を、前記第3のブリッジ制御部に対して行い、
(23)前記第3のブリッジ制御部は、ライトブリッジ要求を受信し、前記第3のバスがBUSYか否かを判定し、この判定の結果、BUSYの場合はバスリトライを行い、
(24)前記第3のブリッジ制御部は、前記第3のバスの故障を検出すると、エラー信号を前記第1のブリッジ制御部に対して送信し、
(25)前記第1のブリッジ制御部は、バッファのBUSY解除を行い、ブリッジ動作が終了となるものであり、
(3)前記第1のバス上のプロセッサから故障検出の前記第3のバス上のリンク制御LSIに対してリード動作が行われた場合の前記第1のブリッジ制御部と前記第3のブリッジ制御部における第1のリードブリッジ動作では、
(31)前記第3のブリッジ制御部は、前記第3のバスの故障を検出すると、エラー信号を前記第1のブリッジ制御部に対して送信し、
(32)前記第1のブリッジ制御部は、前記第3のバスのエラー設定を行い、
(33)前記第1のブリッジ制御部は、リードアドレス/コマンドを受信すると、リードブリッジがBUSYか否かを判定し、この判定の結果、BUSYの場合はバスリトライを行い、BUSYでない場合は前記第1のバスのSplit要求を行い、
(34)前記第1のブリッジ制御部は、リードアドレスをデコードし、
(35)前記第1のブリッジ制御部は、前記第3のバスがエラー状態であるか否かを判定し、この判定の結果、エラー状態でない場合はブリッジ要求を行い、エラー状態の場合は前記第1のバスがBUSYか否かを判定し、この判定の結果、BUSYの場合はバスリトライを行い、BUSYでない場合は、Splitエラーメッセージ送出を行い、ブリッジ動作が終了となるものであり、
(4)前記第1のバス上のプロセッサから故障検出の前記第3のバス上のリンク制御LSIに対してリード動作が行われた場合の前記第1のブリッジ制御部と前記第3のブリッジ制御部における第2のリードブリッジ動作では、
(41)前記第1のブリッジ制御部は、リードアドレス/コマンドを受信すると、リードブリッジがBUSYか否かを判定し、この判定の結果、BUSYの場合はバスリトライを行い、BUSYでない場合は前記第1のバスのSplit要求を行い、
(42)前記第1のブリッジ制御部は、リードアドレスをデコードし、リードブリッジ要求を、前記第3のブリッジ制御部に対して行い、
(43)前記第3のブリッジ制御部は、リードブリッジ要求を受信し、前記第3のバスがBUSYか否かを判定し、この判定の結果、BUSYの場合はバスリトライを行い、
(44)前記第3のブリッジ制御部は、前記第3のバスの故障を検出すると、エラー信号を前記第1のブリッジ制御部に対して送信し、
(45)前記第1のブリッジ制御部は、前記第3のバスのエラー設定を行い、前記第1のバスがBUSYか否かを判定し、この判定の結果、BUSYの場合はバスリトライを行い、BUSYでない場合は、Splitエラーメッセージ送出を行い、ブリッジ動作が終了となるものであることを特徴とするディスクアレイ装置。 - 請求項8記載のディスクアレイ装置において、
前記リンク制御LSIは、前記記憶手段にアクセス可能で、前記記憶手段を参照してパスの接続可否を判断することを特徴とするディスクアレイ装置。 - 請求項9記載のディスクアレイ装置において、
前記記憶手段は、前記管理端末からアクセス可能で、前記管理端末からパスの接続可否情報が設定されることを特徴とするディスクアレイ装置。 - 請求項10記載のディスクアレイ装置において、
前記リンク制御LSIは、パスの接続状態情報を前記記憶手段に記録し、
前記管理端末は、前記パスの接続状態を参照可能とすることを特徴とするディスクアレイ装置。 - 請求項8記載のディスクアレイ装置において、
前記第3のブリッジ制御部は、前記第3のバスの故障を検出して前記第3のバスに障害が発生したことを前記第1及び第2のブリッジ制御部に対してエラーを通知し、
前記第1及び第2のブリッジ制御部は、前記第3のバスへのブリッジ動作をあきらめ、前記第1のバスと前記第4のバスとの間、前記第2のバスと前記第4のバスとの間でブリッジ動作を行うことを特徴とするディスクアレイ装置。 - 請求項8記載のディスクアレイ装置において、
前記ブリッジ制御部は、接続先のアドレスを格納するアドレス格納手段を有し、前記アドレス格納手段に格納されたアドレスにより接続先を変更することを特徴とするディスクアレイ装置。 - 請求項8記載のディスクアレイ装置において、
前記ブリッジ制御部は、接続先のバス状態を監視する監視機能を有し、前記監視機能による監視の結果、接続先のバスが障害である場合にはブリッジ動作をスイープし、接続先のバスが正常である場合にはブリッジ動作を実行することを特徴とするディスクアレイ装置。 - 請求項14記載のディスクアレイ装置において、
前記チャネル制御LSIは、各バスの状態を格納するバス状態格納手段を有し、
前記監視機能は、前記バス状態格納手段を参照して各バスの状態を監視することを特徴とするディスクアレイ装置。 - 請求項15記載のディスクアレイ装置において、
前記チャネル制御LSIは、自ブリッジ制御部が自バスの障害を検出した時点で他ブリッジ制御部にエラー信号を送信し、前記他ブリッジ制御部のバス状態格納手段に前記自バスの障害情報を設定することを特徴とするディスクアレイ装置。 - 請求項8記載のディスクアレイ装置において、
前記ブリッジ制御部は、2重ライト機能を有し、前記第3のバスに接続されたリンク制御LSIが発行した入出力コマンドを、前記第1および第2のバスにそれぞれ接続された2つのプロセッサに通信させ、前記入出力コマンドを受領して処理可能なプロセッサのうち、応答の速いプロセッサに処理を依頼することを特徴とするディスクアレイ装置。
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