JP4952605B2

JP4952605B2 - Disk array device, data switchback method, and data switchback program

Info

Publication number: JP4952605B2
Application number: JP2008028217A
Authority: JP
Inventors: 毅石橋
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2008-02-07
Filing date: 2008-02-07
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2028-02-07
Also published as: JP2009187406A

Description

本発明はＲＡＩＤによって構成されるディスクアレイ装置に関し、特に該ディスクアレイ装置でデータが復元された後の処理に関する。 The present invention relates to a disk array device configured by RAID, and more particularly to processing after data is restored in the disk array device.

磁気ディスク装置、もしくは光ディスク装置などのような不揮発媒体によって構成されるディスクアレイ装置では、ＲＡＩＤを構成し、ユーザのデータを格納する複数のデータディスクの他に、データディスクが故障した場合に代替として使用されるスペアディスクが実装されていることが普通である。 In a disk array device composed of a nonvolatile medium such as a magnetic disk device or an optical disk device, in addition to a plurality of data disks that configure RAID and store user data, as an alternative when a data disk fails Usually, a spare disk to be used is mounted.

そして、ディスクアレイ装置の多くは、データディスクおよびスペアディスクを含む複数のディスク装置の物理的な集合体である複数のディスクエンクロージャを有する。ディスクエンクロージャ単位で、ディスク装置への電力の供給、もしくは冷却装置の動作などが制御される。その場合、複数のデータディスクが複数のディスクエンクロージャを跨ぐようにＲＡＩＤを構成するようにすれば、可用性を高め、さらにディスクエンクロージャ単位で電力供給や冷却装置などを制御することにより、省エネルギー効果を得ることもできる。 Many disk array apparatuses have a plurality of disk enclosures that are physical aggregates of a plurality of disk apparatuses including data disks and spare disks. The supply of power to the disk device or the operation of the cooling device is controlled for each disk enclosure. In such a case, if a RAID is configured so that a plurality of data disks straddle a plurality of disk enclosures, the availability is improved, and further, an energy saving effect is obtained by controlling power supply and cooling devices in units of disk enclosures. You can also.

また、データディスクが故障し、スペアディスクに故障したデータディスクのデータが復元されると、このスペアディスクは故障したデータディスクの機能を引き継ぎ、ＲＡＩＤの構成に含まれる。故障したデータディスクが撤去され、その代わりに新たなディスク装置が設置されると、交換設置された新たなディスク装置はスペアディスクとなる。 When the data disk fails and the data of the failed data disk is restored, the spare disk takes over the function of the failed data disk and is included in the RAID configuration. When the failed data disk is removed and a new disk device is installed instead, the new disk device replaced and replaced becomes a spare disk.

そのとき、新たなディスク装置に対して、データが復元されてデータディスクとして動作しているスペアディスクから記録データをコピーし、コピー元のディスクを元のスペアディスクに戻し、新たなディスク装置を元のデータディスクとして機能させる場合がある。これをデータの切り戻しという。ディスクアレイ装置は、データが復元された際にこのデータの切り戻しを行うか行わないかを設定可能であることが普通である。データの切り戻しを行う設定を「データ切り戻しモード」、データの切り戻しを行わない設定を「データ切り戻しなしモード」という。 At that time, the recorded data is copied from the spare disk that is operating as a data disk after the data is restored to the new disk device, the copy source disk is returned to the original spare disk, and the new disk device is restored. May function as a data disk. This is called data switchback. In general, the disk array device can set whether or not to switch back this data when the data is restored. The setting for performing data switching back is referred to as “data switching back mode”, and the setting for not performing data switching back is referred to as “no data switching back mode”.

なお、ディスクアレイ装置に関連する技術として、次に示す特許文献がある。特許文献１には、残容量の多いディスクからＲＡＩＤグループを設定して残容量の偏りを少なくするという技術が開示されている。特許文献２には、データ復元時間を短縮する技術が開示されている。 The following patent literatures are available as technologies related to the disk array device. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses a technique of setting a RAID group from a disk having a large remaining capacity to reduce the remaining capacity unevenness. Patent Document 2 discloses a technique for reducing the data restoration time.

特許文献３には、ＲＡＩＤ装置で複数の同一論理ボリュームを異なる物理ディスクユニットに配置するという技術が開示されている。特許文献４には、ディスクアレイで故障ディスク装置のデータを予備ディスク装置に復元し、故障ディスク装置が交換されたら交換後のディスク装置に予備ディスク装置のデータを復元するという技術が開示されている。 Patent Document 3 discloses a technique in which a plurality of identical logical volumes are arranged in different physical disk units in a RAID device. Patent Document 4 discloses a technique for restoring data of a failed disk device to a spare disk device using a disk array, and restoring the spare disk device data to the replaced disk device when the failed disk device is replaced. .

特開２００６−１４６６８０号公報JP 2006-146680 A 特開２００７−０８７０３９号公報JP 2007-087039 A 特開平１０−１３３８２６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-133826 特開平１１−１８４６４３号公報JP-A-11-184463

ディスクアレイ装置がデータ切り戻しモードである場合、スペアディスクの位置は固定されているが、データディスクの故障が発生するたびにディスク装置１台分のデータが丸ごとコピーされ、大量のデータ伝送が発生することになる。そのため、ディスク装置を接続するＩ／Ｏに過大な影響を及ぼす危険性がある。 When the disk array device is in data switchback mode, the position of the spare disk is fixed, but every time a data disk failure occurs, the entire data for one disk device is copied, resulting in a large amount of data transmission Will do. For this reason, there is a risk of excessively affecting the I / O connecting the disk device.

一方、ディスクアレイ装置がデータ切り戻しなしモードである場合、そのようなコピーに伴う大量のデータ伝送は発生しないので、Ｉ／Ｏへの過大な影響はない。しかしながら、このモードでは、故障したデータディスクが交換されると、そこに交換設置された新たなディスク装置がそのままスペアディスクとなるので、データディスクの故障が発生するたびにスペアディスクの位置が変わることになる。 On the other hand, when the disk array device is in the no data switchback mode, a large amount of data transmission associated with such copying does not occur, so there is no excessive influence on I / O. However, in this mode, when a failed data disk is replaced, the new disk device replaced and installed there becomes a spare disk as it is, so that the position of the spare disk changes each time a data disk failure occurs. become.

そのため、前述のように複数のデータディスクが複数のディスクエンクロージャを跨ぐようにＲＡＩＤを構成している場合には、データディスクの故障でスペアディスクの位置が変わることにより、複数のデータディスクが同一のディスクエンクロージャに含まれてしまう場合がありうる。これでは、たとえば該ディスクエンクロージャの電源系統などのトラブルにより、同一のディスクエンクロージャに含まれる複数のデータディスクが同時に故障するというような危険性もあることになる。従って、可用性が低下することになる。 Therefore, when a RAID is configured such that a plurality of data disks straddle a plurality of disk enclosures as described above, the position of the spare disk changes due to a failure of the data disk, so that the plurality of data disks are the same. It may be included in the disk enclosure. In this case, for example, there is a risk that a plurality of data disks included in the same disk enclosure fail simultaneously due to a trouble such as a power supply system of the disk enclosure. Therefore, availability is reduced.

一方、前述の各特許文献の中で、特許文献４には前述のデータの切り戻しを行う技術が開示されている。しかしながら、データの切り戻しを行うことによって発生する上述の問題を解決する構成は記載されていない。特許文献１〜３にも、もちろんその問題を解決する構成は記載されていない。 On the other hand, among the above-mentioned patent documents, Patent Document 4 discloses a technique for switching back the above-mentioned data. However, there is no description of a configuration that solves the above-described problem that occurs when data is switched back. Of course, Patent Documents 1 to 3 do not describe a configuration for solving the problem.

本発明の目的は、データディスクの故障が発生した際にＩ／Ｏに過大な影響を及ぼさず、かつ可用性の低下を抑制することのできるディスクアレイ装置、データ切り戻し方法およびデータ切り戻しプログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a disk array device, a data switchback method, and a data switchback program that do not exert an excessive influence on I / O when a data disk failure occurs and can suppress a decrease in availability. It is to provide.

上記目的を達成するため、本発明に係るディスクアレイ装置は、ＲＡＩＤを構成する複数のデータディスクを含むディスクアレイ装置であって、データディスクを複数含まないように収容する複数のディスクエンクロージャと、通常時はスペアディスクであり、データディスクのうちいずれかが故障した際に故障したデータディスクに記録されていたデータが復元されて故障したデータディスクの機能を引き継ぐ第１のディスクと、故障したデータディスクが交換されてスペアディスクとして設置される第２のディスクと、故障したデータディスクに記録されていたデータを第１のディスク上に復元する制御部とを備え、この制御部が、故障したデータディスクが第２のディスクに交換されたことを確認する機能と、故障したデータディスクが第２のディスクに交換されたことを確認した後で第１のディスクとデータディスクのうちのいずれかが同一のディスクエンクロージャに含まれているか否かを判断する機能と、第１のディスクとデータディスクのうちのいずれかが同一のディスクエンクロージャに含まれていれば第１のディスク上に復元されたデータを第２のディスクに複写制御する機能とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a disk array device according to the present invention is a disk array device including a plurality of data disks constituting a RAID, and usually includes a plurality of disk enclosures that contain a plurality of data disks. A spare disk, and when one of the data disks fails, the data recorded on the failed data disk is restored, and the first disk takes over the function of the failed data disk, and the failed data disk Is replaced with a second disk installed as a spare disk, and a controller that restores the data recorded on the failed data disk onto the first disk. To confirm that the disk has been replaced with the second disk and the failed data disk A function of determining whether one of the first disk and the data disk is included in the same disk enclosure after confirming that the second disk has been replaced with the second disk, and the first disk and data If any one of the disks is included in the same disk enclosure, a function of copying data restored on the first disk to the second disk is provided .

上記目的を達成するため、本発明に係るデータ切り戻し方法は、ＲＡＩＤを構成する複数のデータディスクと、データディスクを複数含まないように収容する複数のディスクエンクロージャと、通常時はスペアディスクである第１のディスクとを有するディスクアレイ装置にあって、データの切り戻しを行う方法であって、データディスクのうちいずれかが故障した際に故障したデータディスクに記録されていたデータを第１のディスクに復元して故障したデータディスクの機能を引き継ぐデータ復元工程と、故障したデータディスクが第２のディスクに交換されたことを確認してこの第２のディスクをスペアディスクとするスペアディスク設置工程と、第１のディスクとデータディスクのうちのいずれかが同一のディスクエンクロージャに含まれているか否かを判断する判断工程と、判断工程で第１のディスクとデータディスクのうちのいずれかが同一のディスクエンクロージャに含まれていると判断されれば、第１のディスクに復元されたデータを第２のディスクに複写するデータ複写工程と
を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a data switch-back method according to the present invention includes a plurality of data disks constituting a RAID, a plurality of disk enclosures accommodated so as not to include a plurality of data disks, and normally a spare disk. A disk array apparatus having a first disk, and a method for switching back data, wherein data recorded on a failed data disk when one of the data disks fails A data restoration process that restores the disk and takes over the function of the failed data disk, and a spare disk installation process that confirms that the failed data disk has been replaced with the second disk and uses the second disk as a spare disk And either the first disk or the data disk is in the same disk enclosure A determination step for determining whether or not the first disk and the data disk are included in the same disk enclosure in the determination step, the disk is restored to the first disk. And a data copying step of copying the data to the second disk.

上記目的を達成するため、本発明に係るデータ切り戻しプログラムは、ＲＡＩＤを構成する複数のデータディスクと、データディスクを複数含まないように収容する複数のディスクエンクロージャと、通常時はスペアディスクである第１のディスクとを有するディスクアレイ装置を制御するコンピュータに、データディスクのうちいずれかが故障した際に故障したデータディスクに記録されていたデータを第１のディスクに復元して故障したデータディスクの機能を引き継ぐデータ復元処理と、故障したデータディスクが第２のディスクに交換されたことを確認してこの第２のディスクをスペアディスクとするスペアディスク設置処理と、第１のディスクとデータディスクのうちのいずれかが同一のディスクエンクロージャに含まれているか否かを判断する判断処理と、判断処理で第１のディスクとデータディスクのうちのいずれかが同一のディスクエンクロージャに含まれていると判断されれば、第１のディスクに復元されたデータを第２のディスクに複写するデータ複写処理とを実行させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a data switch-back program according to the present invention is a plurality of data disks constituting a RAID, a plurality of disk enclosures accommodated so as not to include a plurality of data disks, and normally a spare disk. A computer that controls a disk array device having a first disk restores the data recorded on the failed data disk to the first disk when one of the data disks fails, and the failed data disk Data restoration process that takes over the functions of the above, a spare disk installation process that uses the second disk as a spare disk after confirming that the failed data disk has been replaced with the second disk, and the first disk and the data disk Are included in the same disk enclosure? If it is determined in the determination process and the determination process that one of the first disk and the data disk is included in the same disk enclosure, the data restored to the first disk is stored in the first disk. And a data copying process for copying to the second disk.

本発明は、複数のデータディスクが同一のディスクエンクロージャに含まれているか否かを判断し、可用性を保ちつつ必要以上の大量のデータ伝送を発生させない。これによって、データディスクの故障が発生した際にＩ／Ｏに過大な影響を及ぼさず、かつ可用性の低下を抑制することのできるという、従来にない優れたディスクアレイ装置、データ切り戻し方法およびデータ切り戻しプログラムを提供することができる。 The present invention determines whether or not a plurality of data disks are included in the same disk enclosure, and does not cause an unnecessarily large amount of data transmission while maintaining availability. As a result, an unprecedented superior disk array device, data switching method, and data that do not have an excessive impact on I / O when a data disk failure occurs and can suppress a decrease in availability can be suppressed. A switchback program can be provided.

図１は、本発明の実施の形態に係るディスクアレイ１０の構成を示す機能ブロック図である。ディスクアレイ１０は、Ｉ／Ｏ受付部１１、制御部１２、バッファ１３、管理テーブル１６、および複数のディスクエンクロージャ１４を含む。各々のディスクエンクロージャ１４は、それぞれ複数の物理ドライブ１５を含む。 FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of a disk array 10 according to an embodiment of the present invention. The disk array 10 includes an I / O reception unit 11, a control unit 12, a buffer 13, a management table 16, and a plurality of disk enclosures 14. Each disk enclosure 14 includes a plurality of physical drives 15.

ディスクアレイ１０は、ホストコンピュータ２０に接続され、ホストコンピュータ２０からの読み出し命令（read）、書き込み命令（write）、および停止命令などのＩ／Ｏ要求によりデータの読み書きを行う。その際、ディスクアレイ１０とホストコンピュータ２０との間の接続は、ファイバチャネル（ＦＣ）、ＵｌｔｒａＳＣＳＩなど、任意のインターフェイスを適用することができる。 The disk array 10 is connected to the host computer 20 and reads / writes data according to I / O requests such as a read command (read), a write command (write), and a stop command from the host computer 20. At that time, any interface such as Fiber Channel (FC) or Ultra SCSI can be applied to the connection between the disk array 10 and the host computer 20.

Ｉ／Ｏ受付部１１は、ホストコンピュータ２０からのＩ／Ｏ要求を受け付け、該Ｉ／Ｏ要求に基づく各ディスクエンクロージャ１４へのデータの読み書きなどの動作を制御部１２に実行させ、実行した結果（Ｉ／Ｏ結果）をホストコンピュータ２０に返却する。バッファ１３は、未処理のＩ／Ｏ要求およびＩ／Ｏ結果を保持する。また、制御部１２は、物理ドライブ１５の中に故障したものの有無を検出し、故障を検出した場合には後述のデータ復元の動作を行う。 The I / O accepting unit 11 accepts an I / O request from the host computer 20, causes the control unit 12 to perform operations such as reading and writing data to each disk enclosure 14 based on the I / O request, and results of execution (I / O result) is returned to the host computer 20. The buffer 13 holds an unprocessed I / O request and an I / O result. Further, the control unit 12 detects the presence or absence of a failure in the physical drive 15, and when a failure is detected, performs a data restoration operation described later.

ディスクアレイ１０の中で、複数の物理ドライブ１５がＲＡＩＤ１もしくはＲＡＩＤ５などを形成する。その場合の各々の物理ドライブ１５は、それぞれ別々のディスクエンクロージャ１４に含まれる。 In the disk array 10, a plurality of physical drives 15 form RAID1 or RAID5. In this case, each physical drive 15 is included in a separate disk enclosure 14.

制御部１２は、各々の物理ドライブ１５によって構成されるＲＡＩＤ構成を、管理テーブル１６に保存する。このＲＡＩＤ構成には、ＲＡＩＤを構成する各々の物理ドライブ１５がどのディスクエンクロージャ１４に含まれているかについての情報が含まれる。また、該ＲＡＩＤ構成がデータ切り戻しモードであるか否かについての情報も、ＲＡＩＤ構成に含まれる。 The control unit 12 stores the RAID configuration configured by each physical drive 15 in the management table 16. This RAID configuration includes information on which disk enclosure 14 each physical drive 15 constituting the RAID is included. Information about whether or not the RAID configuration is in the data switchback mode is also included in the RAID configuration.

ＲＡＩＤの規格に基づいて行われるデータ復元の動作、および本発明のデータ切り戻しの動作が行われた場合、ＲＡＩＤ構成が変更されることになるが、この場合には制御部１２が管理テーブル１６に保存されたデータを書き換える。 When the data restoration operation performed based on the RAID standard and the data switchback operation of the present invention are performed, the RAID configuration is changed. In this case, the control unit 12 causes the management table 16 to change. Rewrite data stored in.

図２は、図１のディスクアレイ１０で、データディスクが故障した際に制御部１２が行うデータ復元の動作を示すフローチャートである。制御部１２をコンピュータによって制御されるものとすれば、図２のフローチャートを該コンピュータによって実行されるプログラムとして構成することができる。 FIG. 2 is a flowchart showing the data restoration operation performed by the control unit 12 when a data disk fails in the disk array 10 of FIG. If the control unit 12 is controlled by a computer, the flowchart of FIG. 2 can be configured as a program executed by the computer.

動作を開始し、制御部１２がデータディスクの故障を検出すると（ステップＳ１０１）、まず制御部１２は管理テーブル１６のＲＡＩＤ構成を参照して、故障したデータディスクに対応するスペアディスクの存在の有無を検出する（ステップＳ１０２）。スペアディスクが存在しない場合はそのまま終了し、データ復元の動作は行われない。スペアディスクが存在する場合はステップＳ１０３に進む。 When the operation is started and the control unit 12 detects a data disk failure (step S101), the control unit 12 first refers to the RAID configuration of the management table 16 to determine whether there is a spare disk corresponding to the failed data disk. Is detected (step S102). If there is no spare disk, the process is terminated as it is and no data restoration operation is performed. If there is a spare disk, the process proceeds to step S103.

ステップＳ１０２でスペアディスクが存在する場合、制御部１２は、故障していない他のデータディスクに記憶されているデータによって、故障したデータディスクのデータをスペアディスク上に復元する（ステップＳ１０３）。この動作は、ＲＡＩＤの規格に基づいて行われる。そして制御部１２は、管理テーブル１６を参照して、該ＲＡＩＤ構成がデータ切り戻しモードであるか否かについて判断する（ステップＳ１０４）。データ切り戻しモードであればステップＳ１０６に進み、制御部１２がデータ切り戻しを実行する。 If there is a spare disk in step S102, the control unit 12 restores the data of the failed data disk on the spare disk with the data stored in the other data disk that has not failed (step S103). This operation is performed based on the RAID standard. Then, the control unit 12 refers to the management table 16 and determines whether or not the RAID configuration is in the data switchback mode (step S104). If it is the data switchback mode, the process proceeds to step S106, and the control unit 12 executes the data switchback.

ステップＳ１０４でデータ切り戻しモードでない場合、制御部１２は、スペアディスク上にデータを復元した結果、１つのディスクエンクロージャに同一のＲＡＩＤに含まれる複数のデータディスクが存在する状態になっているか否かを判断する（ステップＳ１０５）。複数のデータディスクが存在するディスクエンクロージャが存在しなければ、そのまま終了する。 If the data switching mode is not set in step S104, the control unit 12 restores the data on the spare disk, and whether or not a plurality of data disks included in the same RAID exists in one disk enclosure. Is determined (step S105). If there is no disk enclosure in which there are a plurality of data disks, the process ends as it is.

複数のデータディスクが存在するディスクエンクロージャが存在すればステップＳ１０６に進み、故障したデータディスクが交換されてスペアディスクとして復旧したことを確認した上で、制御部１２がデータ切り戻しを実行する。ここでいうデータ切り戻しとは、コピー元のデータディスクの記録データをコピー先のスペアディスクにコピーし、該スペアディスクをデータディスク、該データディスクをスペアディスクに各々変更する処理である。ステップＳ１０６のデータ切り戻しが終了したら、図２のフローチャートに示す処理は終了する。 If there is a disk enclosure containing a plurality of data disks, the process proceeds to step S106, and after confirming that the failed data disk has been replaced and restored as a spare disk, the control unit 12 performs data switchback. The data switch-back here is a process of copying the recording data of the copy source data disk to the copy destination spare disk, and changing the spare disk to the data disk and the data disk to the spare disk. When the data switching back in step S106 is completed, the processing shown in the flowchart of FIG.

以後、図２で示したデータ復元処理の第１〜第４の実例について説明する。以後の例に示す全てのデータディスクおよびスペアディスクは、図１の物理ドライブ１５である。同ように、以後の例に示す全てのディスクエンクロージャは、図１のディスクエンクロージャ１４である。図１のＩ／Ｏ受付部１１、制御部１２、バッファ１３、管理テーブル１６、およびホストコンピュータ２０については、以後の例では記載を省略している。 Hereinafter, first to fourth examples of the data restoration process shown in FIG. 2 will be described. All data disks and spare disks shown in the following examples are the physical drives 15 in FIG. Similarly, all the disk enclosures shown in the following examples are the disk enclosures 14 in FIG. Description of the I / O reception unit 11, the control unit 12, the buffer 13, the management table 16, and the host computer 20 in FIG. 1 is omitted in the following examples.

各々のディスクエンクロージャ１４をＤＥ０、ＤＥ１、ＤＥ２…の記号で呼ぶ。また、各々のディスクエンクロージャに含まれる物理ドライブ１５を、該物理ドライブ１５がデータディスクとスペアディスクのいずれとして動作しているかに応じて、単にデータディスクもしくはスペアディスクという。該物理ドライブ１５がデータディスクとして動作している場合はＤ０、Ｄ１、Ｄ２…の記号で呼び、該物理ドライブ１５がスペアディスクとして動作している場合はＳ０、Ｓ１、Ｓ２…の記号で呼ぶ。 Each disk enclosure 14 is called by the symbols DE0, DE1, DE2,. Also, the physical drive 15 included in each disk enclosure is simply referred to as a data disk or a spare disk depending on whether the physical drive 15 is operating as a data disk or a spare disk. When the physical drive 15 is operating as a data disk, it is called by symbols D0, D1, D2,..., And when the physical drive 15 is operating as a spare disk, it is called by symbols S0, S1, S2,.

従って、同一の物理ドライブ１５が、動作状態に応じてデータディスクであることもあれば、スペアディスクであることもある。また、それに応じて「Ｄ０」「Ｄ１」「Ｓ０」などの記号も変更されていく。このため、たとえば記号「Ｄ０」のデータディスクが記号「Ｓ０」のスペアディスクに変更された場合、「データディスク２０１（Ｄ０）がスペアディスク２０１（Ｓ０）となる」などのように表記する。このように、そのディスクがデータディスクであってもスペアディスクであっても、同一の装置には同一の参照番号を付す。 Therefore, the same physical drive 15 may be a data disk or a spare disk depending on the operating state. Further, symbols such as “D0”, “D1”, and “S0” are also changed accordingly. For this reason, for example, when the data disk with the symbol “D0” is changed to the spare disk with the symbol “S0”, the data disk 201 (D0) becomes the spare disk 201 (S0). In this way, the same device is assigned the same reference number regardless of whether the disk is a data disk or a spare disk.

図３は、図２で示したデータ復元処理の第１の実例を示す概念図である。図３（Ａ）に示すように、ディスクアレイ１０の中で、データディスク２０１（Ｄ０）はディスクエンクロージャ２１１（ＤＥ０）、データディスク２０２（Ｄ１）はディスクエンクロージャ２１２（ＤＥ１）に実装されている。各々別のディスクエンクロージャに実装されているデータディスク２０１（Ｄ０）とデータディスク２０２（Ｄ１）とがＲＡＩＤ１を構成する。またスペアディスク２０３（Ｓ０）はディスクエンクロージャ２１２（ＤＥ１）に実装されている。 FIG. 3 is a conceptual diagram showing a first example of the data restoration processing shown in FIG. As shown in FIG. 3A, in the disk array 10, the data disk 201 (D0) is mounted in the disk enclosure 211 (DE0), and the data disk 202 (D1) is mounted in the disk enclosure 212 (DE1). A data disk 201 (D0) and a data disk 202 (D1) mounted in different disk enclosures constitute RAID1. The spare disk 203 (S0) is mounted in the disk enclosure 212 (DE1).

今、この中でデータディスク２０１（Ｄ０）が故障したものとする。この場合、図３（Ｂ）に示すように、データディスク２０２（Ｄ１）に記憶されているデータによって、故障したデータディスク２０１（Ｄ０）のデータがスペアディスク２０３（Ｓ０）上に復元される。そして、制御部１２からの警報に基づいて、保守員が故障したデータディスク２０１（Ｄ０）を新しい物理ディスク２０４と交換して設置する。 Now, it is assumed that the data disk 201 (D0) has failed. In this case, as shown in FIG. 3B, the data of the failed data disk 201 (D0) is restored on the spare disk 203 (S0) by the data stored in the data disk 202 (D1). Then, based on the alarm from the control unit 12, the maintenance person replaces the failed data disk 201 (D 0) with a new physical disk 204 and installs it.

図３（Ｃ）に示すように、ディスクエンクロージャ２１２（ＤＥ１）上でデータを復元されたスペアディスク２０３（Ｓ０）が、データディスク２０３（Ｄ０）として動作する。そして、ディスクエンクロージャ２１１（ＤＥ０）上に交換された新しい物理ディスク２０４は、スペアディスク２０４（Ｓ０）として動作する。しかし、この状態ではデータディスク２０３（Ｄ０）とデータディスク２０２（Ｄ１）は同じディスクエンクロージャ２１２（ＤＥ１）に実装されていることになる。 As shown in FIG. 3C, the spare disk 203 (S0) whose data has been restored on the disk enclosure 212 (DE1) operates as the data disk 203 (D0). Then, the new physical disk 204 exchanged on the disk enclosure 211 (DE0) operates as a spare disk 204 (S0). However, in this state, the data disk 203 (D0) and the data disk 202 (D1) are mounted in the same disk enclosure 212 (DE1).

この場合、制御部１２はディスクエンクロージャ２１２（ＤＥ１）上のデータディスク２０３（Ｄ０）の記録データを、ディスクエンクロージャ２１１（ＤＥ０）上のスペアディスク２０４（Ｓ０）に切り戻す。これによって、図３（Ｄ）に示すように、データを切り戻されたスペアディスク２０４（Ｓ０）が新たにデータディスク２０４（Ｄ０）となり、データディスク２０３（Ｄ０）はスペアディスク２０３（Ｓ０）となる。これで、ＲＡＩＤ１を構成する各データディスクは元通り各々別のディスクエンクロージャに実装されている状態となる。 In this case, the control unit 12 switches back the recording data of the data disk 203 (D0) on the disk enclosure 212 (DE1) to the spare disk 204 (S0) on the disk enclosure 211 (DE0). As a result, as shown in FIG. 3D, the spare disk 204 (S0) from which data has been cut back becomes a new data disk 204 (D0), and the data disk 203 (D0) becomes the spare disk 203 (S0). Become. As a result, each data disk constituting RAID 1 is originally mounted in a separate disk enclosure.

図４は、図２で示したデータ復元処理の第２の実例を示す概念図である。図４（Ａ）に示すように、ディスクアレイ１０の中で、データディスク２２１（Ｄ０）はディスクエンクロージャ２３１（ＤＥ０）、データディスク２２２（Ｄ１）はディスクエンクロージャ２３２（ＤＥ１）に実装されている。各々別のディスクエンクロージャに実装されているデータディスク２２１（Ｄ０）とデータディスク２２２（Ｄ１）とがＲＡＩＤ１を構成する。またスペアディスク２２３（Ｓ０）はディスクエンクロージャ２３３（ＤＥ２）に実装されている。 FIG. 4 is a conceptual diagram showing a second example of the data restoration processing shown in FIG. As shown in FIG. 4A, in the disk array 10, the data disk 221 (D0) is mounted in the disk enclosure 231 (DE0), and the data disk 222 (D1) is mounted in the disk enclosure 232 (DE1). A data disk 221 (D0) and a data disk 222 (D1) mounted in different disk enclosures constitute RAID1. The spare disk 223 (S0) is mounted in the disk enclosure 233 (DE2).

今、この中でデータディスク２２１（Ｄ０）が故障したものとする。この場合、図４（Ｂ）に示すように、データディスク２２２（Ｄ１）に記憶されているデータによって、故障したデータディスク２２１（Ｄ０）のデータがスペアディスク２２３（Ｓ０）上に復元される。そして、制御部１２からの警報に基づいて、保守員が故障したデータディスク２２１（Ｄ０）を新しい物理ディスク２２４と交換して設置する。 Now, it is assumed that the data disk 221 (D0) has failed. In this case, as shown in FIG. 4B, the data of the failed data disk 221 (D0) is restored on the spare disk 223 (S0) by the data stored in the data disk 222 (D1). Then, based on the alarm from the control unit 12, the maintenance disk replaces the failed data disk 221 (D 0) with a new physical disk 224 and installs it.

図４（Ｃ）に示すように、ディスクエンクロージャ２３３（ＤＥ２）上でデータを復元されたスペアディスク２２３（Ｓ０）が、データディスク２２３（Ｄ０）として動作する。そして、ディスクエンクロージャ２３１（ＤＥ０）上に交換された新しい物理ディスク２２４は、スペアディスク２２４（Ｓ０）として動作する。 As shown in FIG. 4C, the spare disk 223 (S0) whose data has been restored on the disk enclosure 233 (DE2) operates as the data disk 223 (D0). Then, the new physical disk 224 exchanged on the disk enclosure 231 (DE0) operates as a spare disk 224 (S0).

この状態ではデータディスク２２３（Ｄ０）はディスクエンクロージャ２３３（ＤＥ２）に、データディスク２２２（Ｄ１）はディスクエンクロージャ２３２（ＤＥ１）に実装され、この両者が各々別のディスクエンクロージャに実装されていることになるので、管理テーブル１６に記録されたＲＡＩＤ構成がデータ切り戻しモードでない限りはデータの切り戻しは行われない。 In this state, the data disk 223 (D0) is mounted on the disk enclosure 233 (DE2), and the data disk 222 (D1) is mounted on the disk enclosure 232 (DE1), both of which are mounted on different disk enclosures. Therefore, unless the RAID configuration recorded in the management table 16 is in the data switchback mode, data switchback is not performed.

図５〜６は、図２で示したデータ復元処理の第３の実例を示す概念図である。図５（Ａ）に示すように、ディスクアレイ１０の中で、データディスク２４１（Ｄ０）はディスクエンクロージャ２５１（ＤＥ０）、データディスク２４２（Ｄ１）はディスクエンクロージャ２５２（ＤＥ１）、データディスク２４３（Ｄ２）はディスクエンクロージャ２５３（ＤＥ２）、データディスク２４４（Ｄ３）はディスクエンクロージャ２５４（ＤＥ３）、データディスク２４５（Ｄ４）はディスクエンクロージャ２５５（ＤＥ４）に各々実装されている。各ディスクエンクロージャに跨って実装されているデータディスク２４１（Ｄ０）〜２４５（Ｄ４）がＲＡＩＤ５を構成する。またスペアディスク２４６（Ｓ０）はディスクエンクロージャ２５５（ＤＥ４）に実装されている。 5 to 6 are conceptual diagrams showing a third example of the data restoration processing shown in FIG. As shown in FIG. 5A, in the disk array 10, the data disk 241 (D0) is the disk enclosure 251 (DE0), the data disk 242 (D1) is the disk enclosure 252 (DE1), and the data disk 243 (D2). ) Is mounted in the disk enclosure 253 (DE2), the data disk 244 (D3) is mounted in the disk enclosure 254 (DE3), and the data disk 245 (D4) is mounted in the disk enclosure 255 (DE4). Data disks 241 (D0) to 245 (D4) mounted across the disk enclosures constitute RAID5. The spare disk 246 (S0) is mounted in the disk enclosure 255 (DE4).

今、この中でデータディスク２４４（Ｄ３）が故障したものとする。この場合、図５（Ｂ）に示すように、データディスク２４４（Ｄ３）を除くデータディスク２４１（Ｄ０）〜２４５（Ｄ４）に記憶されているデータによって、故障したデータディスク２４４（Ｄ３）のデータがスペアディスク２４６（Ｓ０）上に復元される。そして、制御部１２からの警報に基づいて、保守員が故障したデータディスク２４４（Ｄ３）を新しい物理ディスク２４７と交換して設置する。 Now, it is assumed that the data disk 244 (D3) has failed. In this case, as shown in FIG. 5B, the data stored in the data disks 241 (D0) to 245 (D4) except for the data disk 244 (D3) is used to store the data on the failed data disk 244 (D3). Is restored on the spare disk 246 (S0). Then, based on the alarm from the control unit 12, the data disk 244 (D3) in which the maintenance staff has failed is replaced with a new physical disk 247 and installed.

図６（Ｃ）に示すように、ディスクエンクロージャ２５５（ＤＥ４）上でデータを復元されたスペアディスク２４６（Ｓ０）が、データディスク２４６（Ｄ３）として動作する。そして、ディスクエンクロージャ２５４（ＤＥ３）上に交換された新しい物理ディスク２４７は、スペアディスク２４７（Ｓ０）として動作する。しかし、この状態ではデータディスク２４５（Ｄ４）とデータディスク２４６（Ｄ３）は同じディスクエンクロージャ２５５（ＤＥ４）に実装されていることになる。 As shown in FIG. 6C, the spare disk 246 (S0) whose data has been restored on the disk enclosure 255 (DE4) operates as the data disk 246 (D3). Then, the new physical disk 247 exchanged on the disk enclosure 254 (DE3) operates as a spare disk 247 (S0). However, in this state, the data disk 245 (D4) and the data disk 246 (D3) are mounted in the same disk enclosure 255 (DE4).

この場合、制御部１２はディスクエンクロージャ２５５（ＤＥ４）上のデータディスク２４６（Ｄ３）の記録データを、ディスクエンクロージャ２５４（ＤＥ３）上のスペアディスク２４７（Ｓ０）に切り戻す。これによって、図５（Ｄ）に示すように、データを切り戻されたスペアディスク２４７（Ｓ０）が新たにデータディスク２４７（Ｄ３）となり、データディスク２４６（Ｄ３）はスペアディスク２４６（Ｓ０）となる。これで、ＲＡＩＤ５を構成する各データディスクは元通りディスクエンクロージャに跨って実装されている状態となる。 In this case, the control unit 12 switches back the recording data of the data disk 246 (D3) on the disk enclosure 255 (DE4) to the spare disk 247 (S0) on the disk enclosure 254 (DE3). As a result, as shown in FIG. 5D, the spare disk 247 (S0) from which data has been cut back becomes a new data disk 247 (D3), and the data disk 246 (D3) becomes the spare disk 246 (S0). Become. As a result, each data disk constituting the RAID 5 is mounted across the disk enclosure as it was originally.

図７〜８は、図２で示したデータ復元処理の第４の実例を示す概念図である。図７（Ａ）に示すように、ディスクアレイ１０の中で、データディスク２６１（Ｄ０）はディスクエンクロージャ２７１（ＤＥ０）、データディスク２６２（Ｄ１）はディスクエンクロージャ２７２（ＤＥ１）、データディスク２６３（Ｄ２）はディスクエンクロージャ２７３（ＤＥ２）、データディスク２６４（Ｄ３）はディスクエンクロージャ２７４（ＤＥ３）、データディスク２６５（Ｄ４）はディスクエンクロージャ２７５（ＤＥ４）に各々実装されている。各ディスクエンクロージャに跨って実装されているデータディスク２６１（Ｄ０）〜２６５（Ｄ４）がＲＡＩＤ５を構成する。またスペアディスク２６６（Ｓ０）はディスクエンクロージャ２７６（ＤＥ５）に実装されている。 7 to 8 are conceptual diagrams showing a fourth example of the data restoration processing shown in FIG. As shown in FIG. 7A, in the disk array 10, the data disk 261 (D0) is the disk enclosure 271 (DE0), the data disk 262 (D1) is the disk enclosure 272 (DE1), and the data disk 263 (D2). ) Is mounted on the disk enclosure 273 (DE2), the data disk 264 (D3) is mounted on the disk enclosure 274 (DE3), and the data disk 265 (D4) is mounted on the disk enclosure 275 (DE4). Data disks 261 (D0) to 265 (D4) mounted across the disk enclosures constitute RAID5. The spare disk 266 (S0) is mounted in the disk enclosure 276 (DE5).

今、この中でデータディスク２６４（Ｄ３）が故障したものとする。この場合、図７（Ｂ）に示すように、データディスク２６４（Ｄ３）を除くデータディスク２６１（Ｄ０）〜２６５（Ｄ４）に記憶されているデータによって、故障したデータディスク２６４（Ｄ３）のデータがスペアディスク２６６（Ｓ０）上に復元される。そして、制御部１２からの警報に基づいて、保守員が故障したデータディスク２６４（Ｄ３）を新しい物理ディスク２６７と交換して設置する。 Now, it is assumed that the data disk 264 (D3) has failed. In this case, as shown in FIG. 7 (B), the data stored in the data disks 261 (D0) to 265 (D4) except for the data disk 264 (D3) is stored in the data of the failed data disk 264 (D3). Is restored on the spare disk 266 (S0). Then, based on the alarm from the control unit 12, the data disk 264 (D3) in which the maintenance staff has failed is replaced with a new physical disk 267 and installed.

図８（Ｃ）に示すように、ディスクエンクロージャ２７６（ＤＥ５）上でデータを復元されたスペアディスク２６６（Ｓ０）が、データディスク２６６（Ｄ３）として動作する。そして、ディスクエンクロージャ２７４（ＤＥ３）上に交換された新しい物理ディスク２６７は、スペアディスク２６７（Ｓ０）として動作する。 As shown in FIG. 8C, the spare disk 266 (S0) whose data has been restored on the disk enclosure 276 (DE5) operates as the data disk 266 (D3). Then, the new physical disk 267 exchanged on the disk enclosure 274 (DE3) operates as a spare disk 267 (S0).

この状態ではＲＡＩＤ５を構成するデータディスク２６１（Ｄ０）〜２６３（Ｄ２）および２６５（Ｄ４）と２６６（Ｄ３）が、各々別のディスクエンクロージャに実装されていることになるので、ＲＡＩＤ構成がデータ切り戻しモードでない限りはデータの切り戻しは行われない。 In this state, the data disks 261 (D0) to 263 (D2) and 265 (D4) and 266 (D3) constituting the RAID 5 are mounted in different disk enclosures. Data is not switched back unless in the return mode.

以上で示したように、本実施の形態に係るディスクアレイ１０は、データ切り戻しモードに設定されていない限りは、複数のデータディスクが同一のディスクエンクロージャに含まれているか否かを判断し、含まれている場合に限ってデータの切り戻しを行うように構成されている。従って、複数のデータディスクが同一のディスクエンクロージャに含まれることに伴う可用性の低下を抑制することができる。 As described above, the disk array 10 according to the present embodiment determines whether or not a plurality of data disks are included in the same disk enclosure unless the data switchback mode is set. The data is switched back only when it is included. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in availability due to a plurality of data disks being included in the same disk enclosure.

かつ、複数のデータディスクが同一のディスクエンクロージャに含まれていない場合は可用性の低下が生じないと考えることができるので、データの切り戻しを行わない。これによって、必要以上の大量のデータ伝送を発生させないので、Ｉ／Ｏへの過大な影響を抑制することもできる。 In addition, when a plurality of data disks are not included in the same disk enclosure, it can be considered that there is no reduction in availability, and therefore data is not switched back. As a result, an unnecessarily large amount of data transmission is not generated, so that an excessive influence on I / O can be suppressed.

なお、ＲＡＩＤには、ＲＡＩＤ１、ＲＡＩＤ３、ＲＡＩＤ４、ＲＡＩＤ５、ＲＡＩＤ６、ＲＡＩＤ１０、ＲＡＩＤ３０、ＲＡＩＤ５０、トリプルミラー、ＤＰなどのようなＲＡＩＤタイプがあるが、どのＲＡＩＤタイプにおいても本実施の形態で説明した処理を適用することが可能である。また、ディスクエンクロージャおよび物理ディスクの台数が多くなっても、本実施の形態で説明した処理を適用することが可能である。 RAID includes RAID types such as RAID1, RAID3, RAID4, RAID5, RAID6, RAID10, RAID30, RAID50, triple mirror, DP, etc. The processing described in this embodiment is applicable to any RAID type. It is possible to apply. Further, even if the number of disk enclosures and physical disks increases, the processing described in this embodiment can be applied.

これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることは言うまでもないことである。 Although the present invention has been described with the specific embodiments shown in the drawings, the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings, and is known so far as long as the effects of the present invention are achieved. It goes without saying that any configuration can be adopted.

ＲＡＩＤを構成する複数のデータディスクを含むディスクアレイ装置において利用可能である。 The present invention can be used in a disk array apparatus including a plurality of data disks constituting a RAID.

本発明の実施の形態に係るディスクアレイの構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the disk array which concerns on embodiment of this invention. 図１のディスクアレイで、データディスクが故障した際に制御部が行うデータ復元の動作を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing a data restoration operation performed by a control unit when a data disk fails in the disk array of FIG. 図２で示したデータ復元処理の第１の実例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the 1st example of the data restoration process shown in FIG. 図２で示したデータ復元処理の第２の実例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the 2nd example of the data restoration process shown in FIG. 図２で示したデータ復元処理の第３の実例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the 3rd example of the data restoration process shown in FIG. 図５の続きである。It is a continuation of FIG. 図２で示したデータ復元処理の第４の実例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the 4th example of the data restoration process shown in FIG. 図７の続きである。FIG. 7 is a continuation of FIG.

Explanation of symbols

１０ディスクアレイ
１１Ｉ／Ｏ受付部
１２制御部
１３バッファ
１４ディスクエンクロージャ
１５物理ドライブ
１６管理テーブル
２０ホストコンピュータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Disk array 11 I / O reception part 12 Control part 13 Buffer 14 Disk enclosure 15 Physical drive 16 Management table 20 Host computer

Claims

A disk array device including a plurality of data disks constituting a RAID,
A plurality of disk enclosures for accommodating a plurality of the data disks; and
A first disk that is normally a spare disk and takes over the function of the failed data disk by restoring the data recorded on the failed data disk when any of the data disks fails;
A second disk in which the failed data disk is replaced and installed as a spare disk;
And a control unit for restoring the data recorded in the failed data disk on the first disk,
This control unit
A function to confirm that the failed data disk has been replaced with the second disk;
After confirming that the failed data disk has been replaced with the second disk, it is determined whether one of the first disk and the data disk is included in the same disk enclosure. Function to
A function of controlling copying of data restored on the first disk to the second disk if either of the first disk and the data disk is included in the same disk enclosure; the disk array apparatus, characterized in that it comprises.

The control unit copies the data restored to the first disk to the second disk, and then uses the second disk as a data disk that takes over the function of the failed data disk. 2. The disk array device according to claim 1, wherein the disk array device is returned to a spare disk.

The management unit that stores a RAID configuration constituted by the plurality of data disks and that can be rewritten by the control unit is provided in the control unit. Disk array device.

The management table includes information about whether the RAID is in a data switchback mode, and
When the RAID is in the data switchback mode, the control unit restores the first disk even if neither the first disk nor the data disk is included in the same disk enclosure. 4. The disk array device according to claim 3, wherein the copied data is copied to the second disk.

The disk according to claim 2, wherein the RAID type of the RAID includes at least one of RAID1, RAID3, RAID4, RAID5, RAID6, RAID10, RAID30, RAID50, triple mirror, and DP. Array device.

A disk array device having a plurality of data disks constituting a RAID, a plurality of disk enclosures for accommodating a plurality of data disks, and a first disk that is normally a spare disk, A method for performing switchback,
A data restoration step of restoring the data recorded on the failed data disk to the first disk when any of the data disks fails, and taking over the function of the failed data disk;
A spare disk installation step of confirming that the failed data disk has been replaced with a second disk and using the second disk as a spare disk;
A determination step of determining whether one of the first disk and the data disk is included in the same disk enclosure;
If it is determined in the determination step that any one of the first disk and the data disk is included in the same disk enclosure, the data restored to the first disk is stored in the second disk. And a data copy method for copying to a disk.

A function handover step is provided, wherein after the data copying step, the second disk is a data disk that takes over the function of the failed data disk, and the first disk is returned to a spare disk. 6. The data switchback method according to 6.

The determining step includes the step of confirming whether the RAID is in a data switchback mode;
If the RAID is in the data switchback mode, the data copying step is performed even if the first disk and the data disk are not included in the same disk enclosure. 8. The data switchback method according to claim 7, wherein the data restored in step (b) is copied to the second disk.

A computer that controls a disk array device having a plurality of data disks constituting a RAID, a plurality of disk enclosures that contain the data disks so as not to include a plurality of data disks, and a first disk that is normally a spare disk,
A data restoration process that restores the data recorded on the failed data disk to the first disk and takes over the function of the failed data disk when any of the data disks fails;
A spare disk installation process for confirming that the failed data disk has been replaced with a second disk and using the second disk as a spare disk;
Determination processing for determining whether one of the first disk and the data disk is included in the same disk enclosure;
If it is determined in the determination process that one of the first disk and the data disk is included in the same disk enclosure, the data restored to the first disk is stored in the second disk. A data switch-back program for executing a data copy process for copying to a disk.

The function takeover process for returning the first disk to a spare disk is executed after the data copying process, wherein the second disk is a data disk that takes over the function of the failed data disk. 9. The data switchback program according to 9.