JP5034649B2

JP5034649B2 - 情報記憶システム

Info

Publication number: JP5034649B2
Application number: JP2007112750A
Authority: JP
Inventors: 国博小谷
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2007-04-23
Filing date: 2007-04-23
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2027-04-23
Also published as: JP2008269385A

Description

本発明はディスクの搭載システムに関し、更に詳しくはＳＡＳとＳＡＴＡディスクを接続して使用するディスクの搭載システムに関する。

ＳＡＳディスクとＳＡＴＡディスクは、何れもディスク回路基板を有し、該ディスク回路基板にデータが記憶される。そして、このディスク回路基板とＳＡＳディスク，ＳＡＴＡディスクとの間でデータのやりとりが行なわれる。即ち、ディスクへの書き込みデータは一旦このディスク回路基板に保持され、ディスクから読み出されたデータも一旦このディスク回路基板に保持される。

図３はＳＡＳコネクタの外観構成を示す図である。図において、１はドライブ・プラグ・コネクタ、２はレセプタクル・コネクタを示す。（ａ）はドライブ・プラグ・コネクタの表面を、（ｂ）は裏面を示す。（ｃ）はレセプタクル・コネクタの表面を、（ｄ）は裏面を示す。ドライブ・プラグ・コネクタ１の表面には、Ｓ１〜Ｓ７の７ピンの信号線と、Ｐ１〜Ｐ１４までの電源線が設けられている。ドライブ・プラグ・コネクタ１の裏面にはＳ８〜Ｓ１４までの７ピンの信号線が設けられている。

Ｓ１〜Ｓ７をプライマリ（primary）、Ｓ８〜Ｓ１４までをセカンダリ（secondary）とする２ポート構成である。この信号線は、ＲＸ（受信信号），ＴＸ（送信信号）がポート毎に差動構成で４本、グランド（ground）が２本、レディ（ready）ＬＥＤが１本から構成されている。電源線は、−３．３Ｖ、５．０Ｖ、１２Ｖが３本ずつ、グランドが５本から構成されている。この内、−３．３Ｖはリザーブ用であり、全てのベンダで未使用となっている。

図４はＳＡＳコネクタの接続の説明図である。図３と同一のものは、同一の符号を付して示す。ドライブ・プラグ・コネクタ１にはディスク回路基板３が接続されており、このドライブ・プラグ・コネクタ１をレセプタクル・コネクタ２に矢印方向に挿入することで、接続が完了する。

図５はＳＡＴＡコネクタの外観構成例を示す図である。図において、５はドライブ・プラグ・コネクタ、６はレセプタクル・コネクタである。ＳＡＴＡコネクタの接続は、図４に示したものと同様である。Ｓ１〜Ｓ７は信号線であり、１ポート構成である。この信号線は、ＲＸ（受信信号），ＴＸ（送信信号）が差動構成で４本、グランド（ground）が２本、レディ（ready）ＬＥＤが１本から構成されている。Ｐ１〜Ｐ１４は電源線であり、−３．３Ｖ、５．０Ｖ、１２Ｖが３本ずつ、グランドが５本から構成されている。７はレセプタクル・コネクタ６に設けられた突起であり、ドライブ・プラグ・コネクタ５をレセプタクル・コネクタ６に挿入する時に、ピン配置を間違えないように設けられている。

図６はエクスパンダとＳＡＳディスクの接続を示す図である。図において、１５が一対のエクスパンダ（Expander）である。この一対のエクスパンダをそれぞれ＃１，＃２で示す。１６はこれらエクスパンダ１５と接続されるＳＡＳディスクである。該ＳＡＳディスク１６もそれぞれ一対設けられており、それぞれ＃１と＃２で示す。

図のエクスパンダ１５とＳＡＳディスク１６に付された数字はコネクタ番号を示している。以下、このコネクタ番号をＣ（数字）で示す。即ち、エクスパンダ＃１はＣ１〜Ｃ３のコネクタを持っており、エクスパンダ＃２はＣ４〜Ｃ６のコネクタを持っている。ＳＡＳディスク＃１はＣ７，Ｃ８のコネクタを持っており、ＳＡＳディスク＃２はＣ９，Ｃ１０のコネクタを持っている。

１７はエクスパンダ＃１のコネクタＣ３とエクスパンダ＃２のコネクタＣ４間を接続する信号線、１８はエクスパンダ＃１のコネクタＣ１とＳＡＳディスク＃１のコネクタＣ７間を接続する信号線、１９はエクスパンダ＃１のコネクタＣ２とＳＡＳディスク＃２のコネクタＣ１０間を接続する信号線、２０はエクスパンダ＃２のコネクタＣ５とＳＡＳディスク＃２のコネクタＣ９間を接続する信号線、２１はエクスパンダ＃２のコネクタＣ６とＳＡＳディスク＃１のコネクタＣ８間を接続する信号線である。信号線１９，２１はエクスパンダ１５とＳＡＳディスク１６間をたすきがけで接続するものである。ＳＡＳディスク１６の場合には、ポートを２個持っているため、このようなたすきがけ接続が可能となる。

このようなたすきがけ構成とすることにより、例えばエクスパンダ＃１が故障した場合には、もう片方のエクスパンダ＃２を使用して、該エクスパンダ＃２からＳＡＳディスク＃１にアクセスすることが可能となる。

図７はエクスパンダとＳＡＴＡディスクの接続を示す図である。図６と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、１５が一対のエクスパンダ、２５が一対のＳＡＴＡディスクである。エクスパンダ＃１と＃２間はコネクタＣ３とＣ４を介して信号線１７で接続されている。エクスパンダ＃１のコネクタＣ１と、ＳＡＴＡディスク＃１のコネクタＣ７とは信号線１８で接続され、エクスパンダ＃２のコネクタＣ５とＳＡＴＡディスク＃２のコネクタＣ９とは信号線２０で接続されている。図に示すように、ＳＡＴＡディスク２５はポートを１個しか持たないので、図６に示すＳＡＳディスクの場合のようなたすきがけ接続はできない。

従来のこの種装置としては、ディスク管理プログラムが、どんな種類のディスクドライブがディスクコントローラに接続されているかを決定するために、各ディスクコントローラとコミュニケーションを行ない、結果をベースにディスクドライブに対して適切なプロトコルを選択する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。

また、複数のアレイそれぞれを管理し、互いに相互通信すると共に、全ての記憶媒体に接続可能なポイント−ツウ−ポイント・コントローラと、該ポイント−ツウ−ポイント・コントローラを切り換えるためのスイッチィング手段を持ち、ポイント−ツウ−ポイント・コントローラの障害を検出したら、前記スイッチィング手段を切り換えるようにした技術が知られている（例えば特許文献２参照）。

また、コントローラは対象データについてＨＤＤにライトする際に、その一部抽出データｄ１について管理エリア側に格納すると共に、計算により生成したチェックコードｄ２をＸＯＲ演算し、演算結果データｄ３を対象データに戻してＨＤＤにライトし、また対象データについてＨＤＤからリードする際に、前記埋め込みデータｄ３を取り出し、チェックコードｄ２を作用させるＸＯＲ演算を行ない、その演算結果と前記管理エリアの一部抽出データｄ１とを比較・照合してアドレッシングの正当性をチェックし、ユーザデータを復元する技術が知られている（例えば特許文献３参照）。
特開２００６−１９５９７５号公報（段落００１４〜００２６、図１〜図４）特開２００３−１９６０３６号公報（段落００２６〜００３９、図１，図２）特開２００６−７９３８０号公報（段落００４８〜００６９、図１，図２）

前述したＳＡＳコネクタとＳＡＴＡコネクタは、図３〜図５に示すようにコネクタの形状が異なるため、ＳＡＳ用のコネクタにはＳＡＴＡディスクを搭載可能であるが、ＳＡＴＡ用のコネクタにはＳＡＳディスクを搭載することができない。また、ＳＡＳ用のコネクタにＳＡＴＡディスクを搭載した場合、二重化システムを構築できないという問題がある。

一般的に、ＳＡＳディスクを実装可能なシステムには、ＳＡＴＡディスクを実装することは可能であるが、ＳＡＴＡディスクを実装可能なシステムにはＳＡＳディスクを実装することは不可能である。従って、エクスパンダを用いて構成されたシステムにおいて、ＳＡＳエクスパンダを冗長化し、ＳＡＳディスクをアクセスする構成となっている場合においても、片方のエクスパンダの経路からしかＳＡＴＡディスクにアクセスすることはできない。ＳＡＴＡディスクは１ポートであるからである。

そのため、ＳＡＴＡディスクを搭載する場合には、ＳＡＴＡディスクへのアクセス経路にあるエクスパンダが故障等で動作できなくなった場合には、もう片方のエクスパンダから当該ＳＡＴＡディスクにアクセスできないという問題がある。本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、ＳＡＴＡディスクを用いた場合であっても、それぞれのエクスパンダから双方のＳＡＴＡディスクにアクセスすることができ、またルート内で故障があり、ＳＡＴＡディスクへのアクセスが両エクスパンダから不可となった場合にも故障箇所の特定を行なうことができるようにしたディスクの搭載システムを提供することを目的としている。

１つの案では、ディスクへのデータの書き込みと読み出しを制御する一対のコントローラ（第１のコントローラと第２のコントローラ）であって、お互いが信号線で接続されたものと、前記対応するコントローラと接続され、２つの入出力ポートを持つ一対のエクスパンダ（第１のエクスパンダと第２のエクスパンダ）であって、お互いが信号線で接続されたものと、前記第１及び第２のエクスパンダとその一方の対応する入出力ポートが接続されると共に、他方の入出力ポートはそれぞれ第１及び第２のエクスパンダとたすきがけで接続された一対のマルチプレクサと、これらマルチプレクサを介して接続されたＳＡＴＡディスク（第１のＳＡＴＡディスクと第２のＳＡＴＡディスク）より構成されることを特徴とする。
１つの案では、前記エクスパンダ側には途中経路までアクセスを行なう機能を、途中経路にあるマルチプレクサには前記エクスパンダからのアクセスに対して応答する機能を設けたことを特徴とする。
１つの案では、第１のエクスパンダから第１のＳＡＴＡディスクへのアクセスでエラーが発生した時、第２のエクスパンダから第１のＳＡＴＡディスクにアクセスし、エラーである場合には、切り分け処理を行なうことにより、どの構成要素でエラーが発生しているかを検知することを特徴とする。
１つの案では、前記切り分け処理は、上位の装置から下位の装置に対する情報を取得し、取得した情報を基にエラー発生箇所を特定するものであることを特徴とする。

一側面によれば、それぞれのエクスパンダから双方のＳＡＴＡディスクにアクセスすることができる。
一側面によれば、データを送信するルートで故障が発生した時にも、どの箇所で故障が発生しているかを探索する時の情報を得ることができる。
一側面によれば、第１のエクスパンダから第１のＳＡＴＡディスクへのアクセスでエラーが発生した場合に、切り分け処理を行なうことで、どの構成要素でエラーが発生しているかを検知することができる。
一側面によれば、切り分け処理を上位装置から下位装置に対する情報を取得するようにすることで、エラー発生箇所を特定することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１はＳＡＴＡディスクを搭載可能な構成例を示す図であり、ＳＡＴＡディスクを実装したシステムにおいて、冗長化したエクスパンダからＳＡＴＡディスクにアクセスを可能にするためにマルチプレクサを用いた例を示している。図６、図７と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、３０はディスクへのデータの書き込みと読み出しを制御する一対のコントローラで、コントローラ＃１とコントローラ＃２とから構成されている。３１は両コントローラ３０間を接続する信号線であり、コントローラ＃１のコネクタＣ１０とコントローラ＃２のコネクタＣ１１間を結んでいる。

１５は一対のエクスパンダであり、エクスパンダ＃１とエクスパンダ＃２とから構成されている。１７は両エクスパンダ間を接続する信号線であり、エクスパンダ＃１のコネクタＣ３とエクスパンダ＃２のコネクタＣ５間を結んでいる。３２はコントローラ＃１とエクスパンダ＃１間を接続する信号線であり、コントローラ＃１のコネクタＣ９とエクスパンダ＃１のコネクタＣ４間を結んでいる。３３はコントローラ＃２とエクスパンダ＃２間を接続する信号線であり、コントローラ＃２のコネクタＣ１２とエクスパンダ＃１のコネクタＣ８間を結んでいる。

３５は一対のマルチプレクサであり、マルチキャスト＃１とマルチプレクサ＃２から構成されている。１８はエクスパンダ＃１とマルチプレクサ＃１間を接続する信号線であり、エクスパンダ＃１のコネクタＣ１とマルチプレクサ＃１のコネクタＣ１３間を接続している。２０はエクスパンダ＃２とマルチプレクサ＃２間を接続する信号線であり、エクスパンダ＃２のコネクタＣ６とマルチプレクサ＃２のコネクタＣ１６間を接続している。１９はエクスパンダ＃１とマルチプレクサ＃２間を接続する信号線であり、エクスパンダ＃１のコネクタＣ２と、マルチプレクサ＃２のコネクタＣ１７間を接続している。

２１はエクスパンダ＃２とマルチプレクサ＃１間を接続する信号線であり、エクスパンダ＃２のコネクタＣ７とマルチプレクサ＃１のコネクタＣ１４間を接続している。２５は一対のＳＡＴＡディスクであり、ＳＡＴＡディスク＃１とＳＡＴＡディスク＃２から構成されている。３６はマルチプレクサ＃１とＳＡＴＡディスク＃１間を接続する信号線であり、マルチプレクサ＃１のコネクタＣ１５とＳＡＴＡディスク＃１のコネクタＣ１９間を接続している。

３７はマルチプレクサ＃２とＳＡＴＡディスク＃２間を接続する信号線であり、マルチキャスト＃２のコネクタＣ１８とＳＡＴＡディスク＃２のコネクタＣ２０間を結んでいる。１９はエクスパンダ＃１とマルチプレクサ＃２間を接続する信号線であり、エクスパンダ＃１のコネクタＣ２とマルチプレクサ＃２のコネクタＣ１７間を接続している。４０はＳＡＴＡディスク２５とマルチプレクサ３５より構成されるＳＡＴＡユニットである。このように構成されたシステムの動作を説明すれば、以下の通りである。

図に示すように、マルチプレクサ３５とＳＡＴＡディスク２５は１対１で接続されている。一方、マルチプレクサ３５とエクスパンダ１５とは＃１系と＃２系とがたすきがけ接続されている。この結果、両方のエクスパンダ＃１と＃２から＃１と＃２のＳＡＴＡディスクに接続可能になっている。この結果、片方のエクスパンダ１５が故障した場合でも、もう一方のエクスパンダ１５からのＳＡＴＡディスク２５への経路があるため、ＳＡＴＡディスクへのアクセスを保証可能である。

例えば、エクスパンダ＃１が故障したものとすると、このエクスパンダ＃１からＳＡＴＡディスク＃１にはアクセスすることができなくなるが、エクスパンダ＃２からＳＡＴＡディスク＃１へのアクセスが可能となる。この時、マルチプレクサ２５は、ＳＡＴＡディスク＃１と信号線２１を介してエクスパンダ＃２と接続されるように切り換える。そして、コントローラ＃２からＳＡＴＡディスク＃１へアクセスし、データの書き込みと読み出しの制御を行なうことができるようになる。即ち、図１に示す構成によれば、それぞれのエクスパンダ１５から双方のＳＡＴＡディスク２５にアクセスすることができる。

ところで、図１に示すシステムでは、冗長化されたエクスパンダ１５から同一のＳＡＴＡディスクにアクセス可能である（例えば図１において、エクスパンダ＃１と＃２からＳＡＴＡディスク＃１にアクセスする場合）。この時、故障等によりエクスパンダ＃１からのアクセスが不可能となった場合、ルートをエクスパンダ＃２からのルートに切り替えてＳＡＴＡディスク＃１にアクセスを行なうが、このルートもアクセス不可能になると、マルチプレクサ＃１の故障であるのか、ＳＡＴＡディスク＃１の故障であるのかの判断がつかないという問題がある。

そこで、本発明では、ルート内で故障があり、ＳＡＴＡディスク２５へのアクセスが両エクスパンダ１５から不可能となった場合の切り分け手段として、エクスパンダ１５側には途中経路までアクセスを行なう機能を、途中経路にあるマルチプレクサ３５にはエクスパンダ１５からのアクセスに応答する機能を設ける。このような機能を設けることにより、データを送信するルートで故障が発生した時にも、どの箇所で故障が発生しているかを探索する時の情報を得ることができる。また、第１のエクスパンダから第１のＳＡＴＡディスクへのアクセスでエラーが発生した時、第２のエクスパンダから第１のＳＡＴＡディスクにアクセスし、エラーである場合には、切り分け処理を行なうことにより、どの構成要素でエラーが発生しているかを検知することができる。

図２は本発明の動作（切り分け処理）の一例を示すフローチャートである。この例では、エクスパンダ＃１からＳＡＴＡディスク＃１にアクセスしている場合の動作について説明する。エクスパンダ＃１からＳＡＴＡディスク＃１のアクセスでエラーが発生したものとする（Ｓ１）。このエラーの発生を認識したコントローラ＃１は、エクスパンダ＃２からＳＡＴＡディスク＃１のアクセスに切り替える（Ｓ２）。

この状態でコントローラ＃１は、エラーをするかどうかチェックする（Ｓ３）。エラーでなかった場合、コントローラ＃１はエクスパンダ＃１及び／又はマルチプレクサ＃１の故障であると判断する（Ｓ４）。ステップＳ３でエラーをした場合、コントローラ＃１はエクスパンダ＃１からマルチプレクサ＃１の情報を取得する（Ｓ５）。このような情報取得操作は、エクスパンダ側には途中経路までのアクセスを行なう機能を、途中経路にあるマルチプレクサには前記エクスパンダからのアクセスに対して応答する機能を設けたことにより可能となる。そして、情報を取得することができたかどうかチェックする（Ｓ６）。

情報を取得することができた場合には、コントローラ＃１はマルチプレクサ＃１は正常であると判断する。マルチプレクサ＃１が正常であるにもかかわらず、エラーをしたことになるから、残りのＳＡＴＡディスク＃１が故障していると判断する（Ｓ７）。ステップＳ６において、エクスパンダ＃１からマルチプレクサ＃１の情報を取得することができなかった場合には、コントローラ＃１はエクスパンダ＃２からマルチプレクサ＃１の情報を取得し（Ｓ８）、情報を取得することができたかチェックする（Ｓ９）。

この結果、情報を取得することができた場合には、マルチプレクサ＃１は正常であることから、ＳＡＴＡディスク＃１が故障と判断する（Ｓ１０）。情報を取得することができなかった場合には、マルチプレクサ＃１以降の構成要素に故障があることになる。即ち、マルチプレクサ＃１が故障及び／又はＳＡＴＡディスク＃１が故障であると判断する（Ｓ１１）。このように、本発明によれば、切り分け処理を上位装置から下位装置に対する情報を取得するようにすることで、エラー発生箇所を特定することができる。以上の説明では、切り分け処理にコントローラ＃１を用いた場合を例にとったが、本発明はこれに限るものではなく、コントローラ＃２を用いても同じ切り分け処理を実行することができる。

次に、初期化時の処理について説明する。初期化時には、以下のような処理を行なう。コントローラ３０は、切り分けを行なうか否かの判断処理部を持つ。また、コントローラ３０は、初期化時に搭載されたディスクがＳＡＳであるのかＳＡＴＡであるのかを認識する。更に、コントローラ３０は、ＳＡＳディスクの場合には故障判断が容易であることから判断処理を実行せず、ＳＡＳディスクの場合に図２に示す判断処理を実行するようにする。

以上、説明したように、本発明によれば、ＳＡＴＡディスクを用いた場合であっても、それぞれのエクスパンダから双方のＳＡＴＡディスクにアクセスすることができ、またルート内で故障があり、ＳＡＴＡディスクへのアクセスが両エクスパンダから不可となった場合にも故障箇所の特定を行なうことができるようにしたディスクの搭載システムを提供することができる。

ＳＡＴＡディスクの搭載可能な構成例を示す図である。本発明の動作の一例を示すフローチャートである。ＳＡＳコネクタの外観構成例を示す図である。ＳＡＳコネクタの接続の説明図である。ＳＡＴＡコネクタの外観構成を示す図である。エクスパンダとＳＡＳディスクの接続を示す図である。エクスパンダとＳＡＴＡディスクの接続を示す図である。

符号の説明

１５エクスパンダ
１７信号線
１８信号線
１９信号線
２０信号線
２１信号線
２５ＳＡＴＡディスク
３０コントローラ
３１信号線
３２信号線
３３信号線

Claims

第１のディスク及び第２のディスクと、
前記第１のディスクに接続される第１のマルチプレクサと、
前記第２のディスクに接続される第２のマルチプレクサと、
前記第１のマルチプレクサ及び前記第２のマルチプレクサに接続されると共に、相互に信号線で接続される第１のエクスパンダ及び第２のエクスパンダと、
前記第１のエクスパンダに接続されると共に、前記第１のディスク及び前記第２のディスクへのデータの書き込み及び読み出しを制御する第１のコントローラと、
前記第２のエクスパンダ及び前記第１のコントローラに信号線で接続されると共に、前記第１のディスク及び前記第２のディスクへのデータの書き込み及び読み出しを制御する第２のコントローラと
を有し、
前記第１のコントローラは、
前記第１のエクスパンダから前記第１のマルチプレクサを介して前記第１のディスクへのアクセスでエラーが発生し、前記第２のエクスパンダから前記第１のマルチプレクサを介して前記第１のディスクへのアクセスでエラーが発生した場合に、前記第１のエクスパンダ又は前記第２のエクスパンダからのアクセスに対する前記第１のマルチプレクサの応答状態を検出する
ことを特徴とする情報記憶システム。
前記第１のコントローラは、
前記第１のエクスパンダからのアクセスに対する前記第１のマルチプレクサの応答状態を検出し、前記第１のマルチプレクサに対するアクセスの応答が検出できなかった場合に、前記第２のエクスパンダからのアクセスに対する前記第１のマルチプレクサの応答状態を検出することを特徴とする請求項１に記載の情報記憶システム。