JP5200410B2 - Storage device - Google Patents

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Description

本発明は、複数のディスクを接続して使用するディスクアレイ装置(RAID)であるストレージ装置に関し、特に、複数のディスクを制御するコントローラの保持しているキャッシュデータ格納用に新たに不揮発性メモリ(コンパクトフラッシュ(登録商標)他)、HDD(ハードディスクドライブ)など(以降、キャッシュデータ保存用メモリと呼ぶ) を準備し、コントローラ障害が発生した際や停電などによりキャッシュ用の電源がバッテリーによる供給に切り替わった際には、即座にキャッシュ内のデータをキャッシュデータ保存用メモリに退避するものである。 The present invention relates to a storage device that is a disk array device (RAID) that is used by connecting a plurality of disks, and in particular, a new nonvolatile memory (for storing cache data held by a controller that controls the plurality of disks). Prepare CompactFlash (registered trademark, etc.), HDD (Hard Disk Drive), etc. (hereinafter referred to as cache data storage memory), and the power supply for the cache will be switched to battery supply when a controller failure occurs or a power failure occurs. In this case, the data in the cache is immediately saved in the cache data storage memory.

キャッシュデータ保存用メモリは、ディスクアレイ装置のコントローラと独立して存在でき、コントローラ障害が復旧した際や停電が復旧した際には、キャッシュデータ保護コントローラ(FPGAなど)を用いてデータの読み出しを可能とするものである。ここでFPGAは、利用者が自分でプログラムを書き換えることのできるコントローラ用のIC(チップ)である。   The cache data storage memory can exist independently of the controller of the disk array device, and data can be read using a cache data protection controller (FPGA, etc.) when a controller failure is restored or a power failure is restored. It is what. Here, the FPGA is an IC (chip) for a controller that can be rewritten by the user.

従来、ディスクアレイ装置では、コントローラ障害に対応するため、コントローラの二重化(冗長化)が行われていた。これに対し、ディスクアレイ装置のシングル(一個の)コントローラでの運用は、コスト面で非常にメリットがある。しかし、シングルコントローラのシステムでコントローラ障害が発生すると、キャッシュ(キャッシュメモリ)内のデータはなくなってしまう場合がある。特にコントローラ交換となった場合は、コントローラを抜いてしまうためキャッシュ内のデータは必ずなくなってしまう。   Conventionally, in a disk array device, the controller has been duplicated (redundant) to cope with a controller failure. On the other hand, operation with a single (single) controller of a disk array device is very advantageous in terms of cost. However, when a controller failure occurs in a single controller system, data in the cache (cache memory) may be lost. In particular, when the controller is replaced, the controller is pulled out, so the data in the cache is always lost.

また、従来、停電時にキャッシュデータの退避用メモリとして不揮発性メモリやHDDを使用するものがあった(特許文献1〜4参照)。
特開2002−99390号公報 特開平06−309234号公報 特開2000−357059号公報 特開2001−43598号公報
Conventionally, there has been a memory that uses a non-volatile memory or HDD as a memory for saving cache data during a power failure (see Patent Documents 1 to 4).
JP 2002-99390 A Japanese Patent Laid-Open No. 06-309234 JP 2000-357059 A JP 2001-43598 A

従来のシングルコントローラでの運用はコントローラ障害が発生すると、キャッシュ内のデータはなくなってしまう危険があり、シングルコントローラでの運用は信頼性の面で大きな危険を伴うものであった。   In the conventional operation with a single controller, there is a risk that the data in the cache will be lost if a controller failure occurs, and the operation with a single controller involves a great risk in terms of reliability.

また、従来の停電時にキャッシュデータを退避する退避用メモリを用いるものは、シングルコントローラでの運用では、コントローラ障害が発生すると、キャッシュ内のデータの保護が行えないものであった。   Further, in the conventional operation using a save memory for saving cache data at the time of a power failure, the data in the cache cannot be protected if a controller failure occurs in the operation with a single controller.

本発明はこのような従来の課題を解決し、シングルコントローラでの運用において、キャッシュデータ保存用メモリは、ストレージ装置のコントローラと独立して存在し、キャッシュデータ保護コントローラを用いて読み出しが可能とし、シングルコントローラシステムでのコントローラ障害時においてもキャッシュデータを失うことなく復旧を可能とすることを目的する。   The present invention solves such a conventional problem, and in operation with a single controller, the cache data storage memory exists independently of the controller of the storage device, and can be read using the cache data protection controller, It is intended to enable recovery without losing cache data even in the event of a controller failure in a single controller system.

図2は本発明のキャッシュデータ保存用メモリがコントローラに搭載されている形式の説明図である。図2において、2はディスクアレイ装置、11はコントローラ(シングルコントローラ)、21はキャッシュ(キャッシュメモリ)、22はキャッシュデータ保存用メモリ、23はキャッシュデータ保護コントローラである。   FIG. 2 is an explanatory diagram of a format in which the cache data storage memory of the present invention is mounted on the controller. In FIG. 2, 2 is a disk array device, 11 is a controller (single controller), 21 is a cache (cache memory), 22 is a cache data storage memory, and 23 is a cache data protection controller.

本発明は、上記従来の課題を解決するため、次のように構成した。   In order to solve the above-described conventional problems, the present invention is configured as follows.

(1):情報を格納する複数のディスクの制御を行うシングルコントローラ11と、情報を一時格納する前記シングルコントローラ11内に設けられたキャッシュメモリ21と、前記キャッシュメモリ21のデータを保存するキャッシュデータ保存用メモリ22と、前記キャッシュメモリ21のデータを保護するキャッシュデータ保護コントローラ23とを備え、前記キャッシュデータ保存用メモリ22と前記キャッシュデータ保護コントローラ23の少なくとも一つは前記シングルコントローラ11とは独立して搭載され、前記シングルコントローラ11の障害時に、前記キャッシュデータ保護コントローラ23は、前記キャッシュメモリ21のデータを前記キャッシュデータ保存用メモリ22に格納する。このため、シングルコントローラでの運用において、コントローラの障害時においてもキャッシュデータを失うことなく復旧が可能となる。   (1): a single controller 11 that controls a plurality of disks that store information, a cache memory 21 provided in the single controller 11 that temporarily stores information, and cache data that stores data in the cache memory 21 A storage memory 22 and a cache data protection controller 23 for protecting the data in the cache memory 21, wherein at least one of the cache data storage memory 22 and the cache data protection controller 23 is independent of the single controller 11. When the single controller 11 fails, the cache data protection controller 23 stores the data in the cache memory 21 in the cache data storage memory 22. For this reason, in operation with a single controller, recovery is possible without losing cache data even in the event of a controller failure.

(2):前記(1)のディスクアレイ装置において、前記キャッシュデータ保存用メモリ22と前記キャッシュデータ保護コントローラ23の記憶域のいずれかに他方のデバイスを一意に特定できる情報を格納する。このため、一意に特定できる情報を確認することで、コントローラ交換の際に誤ったディスクアレイ装置に搭載してしまい、そのディスクアレイ装置のデータを破壊してしまうことを防ぐことができる。   (2): In the disk array device of (1), information that can uniquely identify the other device is stored in one of the storage areas of the cache data storage memory 22 and the cache data protection controller 23. For this reason, by confirming the information that can be uniquely identified, it is possible to prevent the disk array device from being mounted on the wrong disk array device when the controller is replaced and destroying the data of the disk array device.

(3):前記(1)又は(2)のディスクアレイ装置において、前記シングルコントローラ11の障害による交換時に、前記キャッシュデータ保護コントローラ23は前記キャッシュメモリ21の記憶容量を確認し、該記憶容量が交換前と等しいか大きい場合にのみ、前記キャッシュデータ保存用メモリ22内のデータを前記キャッシュメモリ21にコピーする。このため、キャッシュ容量が小さくてキャッシュデータ保存用メモリ22内のデータをキャッシュメモリ21に書き戻せなくなることを防ぐことができる。   (3): In the disk array device of (1) or (2), at the time of replacement due to a failure of the single controller 11, the cache data protection controller 23 checks the storage capacity of the cache memory 21, and the storage capacity is The data in the cache data storage memory 22 is copied to the cache memory 21 only when it is equal to or larger than before the replacement. For this reason, it can be prevented that the cache capacity is small and the data in the cache data storage memory 22 cannot be written back to the cache memory 21.

(4):前記(1)〜(3)のディスクアレイ装置において、前記キャッシュデータ保護コントローラ23は、ディスクアレイ装置の外観からは分からない情報を暗号化キーとして使用して前記キャッシュメモリ21のデータを前記キャッシュデータ保存用メモリ22に格納する。このため、暗号化キーによりキャッシュデータ保存用メモリ22が取り外し可能なものであってもそのデータを保護することができる。   (4): In the disk array device of the above (1) to (3), the cache data protection controller 23 uses information that is unknown from the external appearance of the disk array device as an encryption key to store data in the cache memory 21. Is stored in the cache data storage memory 22. Therefore, even if the cache data storage memory 22 is removable by the encryption key, the data can be protected.

(5):前記(1)〜(3)のディスクアレイ装置において、前記キャッシュデータ保護コントローラ23は、ディスクアレイ装置の外観からは分からない情報をパスワードとして使用して前記キャッシュデータ保存用メモリ22内のデータを前記キャッシュメモリ21にコピーする。このため、パスワードによりキャッシュデータ保存用メモリ22が取り外し可能なものであってもそのデータを保護することができる。   (5): In the disk array device of (1) to (3), the cache data protection controller 23 uses information that is unknown from the external appearance of the disk array device as a password in the cache data storage memory 22. Are copied to the cache memory 21. For this reason, even if the cache data storage memory 22 is removable by a password, the data can be protected.

本発明によれば次のような効果がある。   The present invention has the following effects.

(1):キャッシュデータ保存用メモリとキャッシュデータ保護コントローラの少なくとも一つはシングルコントローラとは独立して搭載され、前記シングルコントローラの障害時に、前記キャッシュデータ保護コントローラは、キャッシュメモリのデータを前記キャッシュデータ保存用メモリに格納するため、シングルコントローラでの運用において、シングルコントローラの障害時においてもキャッシュデータを失うことなく復旧が可能となる。   (1): At least one of the cache data storage memory and the cache data protection controller is mounted independently of the single controller, and when the single controller fails, the cache data protection controller transfers the cache memory data to the cache. Since the data is stored in the data storage memory, it is possible to recover the cache data without losing the cache even when the single controller fails in the operation with the single controller.

(2):キャッシュデータ保存用メモリとキャッシュデータ保護コントローラの記憶域のいずれかに他方のデバイスを一意に特定できる情報を格納するため、一意に特定できる情報を確認することで、コントローラ交換の際に誤ったディスクアレイ装置に搭載してしまい、そのディスクアレイ装置のデータを破壊してしまうことを防ぐことができる。   (2): Since information that can uniquely identify the other device is stored in either the cache data storage memory or the storage area of the cache data protection controller, the controller can be replaced by checking the uniquely identifiable information. It is possible to prevent the disk array device from being mounted on the wrong disk array device and destroying the data in the disk array device.

(3):シングルコントローラの障害による交換時に、キャッシュデータ保護コントローラはキャッシュメモリの記憶容量を確認し、該記憶容量が交換前と等しいか大きい場合にのみ、キャッシュデータ保存用メモリ内のデータを前記キャッシュメモリにコピーするため、キャッシュ容量が小さくてキャッシュデータ保存用メモリ内のデータをキャッシュメモリに書き戻せなくなることを防ぐことができる。   (3): At the time of replacement due to failure of the single controller, the cache data protection controller checks the storage capacity of the cache memory, and only when the storage capacity is equal to or larger than before the replacement, the data in the cache data storage memory is Since the data is copied to the cache memory, it is possible to prevent the cache capacity from being reduced and the data in the cache data storage memory from being written back to the cache memory.

(4):キャッシュデータ保護コントローラは、ディスクアレイ装置の外観からは分からない情報を暗号化キーとして使用してキャッシュメモリのデータをキャッシュデータ保存用メモリに格納するため、暗号化キーによりキャッシュデータ保存用メモリが取り外し可能なものであってもそのデータを保護することができる。   (4): The cache data protection controller stores the cache memory data in the cache data storage memory using information that is unknown from the external appearance of the disk array device as the encryption key. Even if the memory is removable, the data can be protected.

(5):キャッシュデータ保護コントローラは、ディスクアレイ装置の外観からは分からない情報をパスワードとして使用してキャッシュデータ保存用メモリ内のデータをキャッシュメモリにコピーするため、パスワードによりキャッシュデータ保存用メモリ22が取り外し可能なものであってもそのデータを保護することができる。   (5): The cache data protection controller uses information that is unknown from the external appearance of the disk array device as a password to copy the data in the cache data storage memory to the cache memory. Even if it is removable, its data can be protected.

(1):ディスクアレイ装置の説明
図1はディスクアレイ装置の説明図である。図1において、ディスクアレイ装置2はホスト1と接続されるものであり、ディスクアレイ装置2には、コントローラ11と複数のディスク12が設けてある。また、コントローラ11には、キャッシュメモリ(以下、単にキャッシュという)21が設けられている。
(1): Description of Disk Array Device FIG. 1 is an explanatory diagram of a disk array device. In FIG. 1, a disk array device 2 is connected to a host 1, and the disk array device 2 is provided with a controller 11 and a plurality of disks 12. In addition, the controller 11 is provided with a cache memory (hereinafter simply referred to as a cache) 21.

ホスト1は、ディスクアレイ装置2に対し、情報を書き込み及び読み出しを行うホスト(上位装置)コンピュータである。ディスクアレイ装置2は、ディスク12を複数台接続して、高い信頼性や性能を実現するもので、RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks )と呼ばれることもある。コントローラ11は、ホスト1の指示により、ディスク12に情報を書き込み又は読み出しを行う制御を行う一個(シングル)の制御手段である。ディスク12は、ハードディスク(HDD)等の情報を格納するディスク(格納手段)である。キャッシュ21は、処理を高速化するため、プログラムやデータを一時的に保持する一時保持手段である。   The host 1 is a host (host device) computer that writes information to and reads information from the disk array device 2. The disk array apparatus 2 connects a plurality of disks 12 to achieve high reliability and performance, and is sometimes called RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks). The controller 11 is a single (single) control unit that performs control to write or read information on the disk 12 according to an instruction from the host 1. The disk 12 is a disk (storage means) for storing information such as a hard disk (HDD). The cache 21 is temporary holding means for temporarily holding programs and data in order to speed up processing.

このディスクアレイ装置2の書き込み動作は、ホスト1からの書き込み要求を受けたコントローラ11で、書き込みデータをキャッシュ21に一時保持し、その後、一時保持したデータを、ディスク12に書き込むものである。   In the write operation of the disk array device 2, the controller 11 that has received a write request from the host 1 temporarily holds the write data in the cache 21, and then writes the temporarily held data to the disk 12.

ディスクアレイ装置2の読み出し動作は、ホスト1からの読み出し要求を受けたコントローラ11で、読み出し要求のデータがキャッシュ21に在ればそのデータを、無ければディスク12から読み出して、ホスト1に読み出し要求のあったデータを送信するものである。   The read operation of the disk array device 2 is performed by the controller 11 that has received a read request from the host 1, and if the read request data exists in the cache 21, the data is read from the disk 12 if there is not, The data with the error is transmitted.

(キャッシュデータ保護の説明)
コントローラ11の保持しているキャッシュデータ格納用に新たに不揮発性メモリ(コンパクトフラッシュ(登録商標)他)、HDDなどのキャッシュデータ保存用メモリを準備する。そして、コントローラ障害が発生した際や停電などによりキャッシュ用の電源がバッテリーによる供給に切り替わった際には、即座にキャッシュ21内のデータをキャッシュデータ保存用メモリに退避する。
(Description of cache data protection)
A cache data storage memory such as a non-volatile memory (compact flash (registered trademark), etc.) and HDD is newly prepared for storing cache data held by the controller 11. Then, when the controller failure occurs or the power supply for the cache is switched to the battery supply due to a power failure or the like, the data in the cache 21 is immediately saved in the cache data storage memory.

このキャッシュデータ保存用メモリは、以下で説明するいずれかによりストレージ装置のコントローラと独立して存在し、キャッシュデータ保護コントローラ(FPGAなど)を用いて読み出しが可能となっている。これにより、シングルコントローラシステムでのコントローラ障害時においてもキャッシュデータを失うことなく復旧が可能となる。   This cache data storage memory exists independently of the controller of the storage apparatus according to any of the following descriptions, and can be read using a cache data protection controller (FPGA or the like). This makes it possible to recover without losing cache data even in the event of a controller failure in a single controller system.

(2):キャッシュデータ保存用メモリがコントローラに搭載されている形式の説明
図2はキャッシュデータ保存用メモリがコントローラに搭載されている形式の説明図である。図2において、ディスクアレイ装置2には、コントローラ11とキャッシュデータ保護コントローラ23が設けてあり、コントローラ11にはキャッシュ21とキャッシュデータ保存用メモリ22が設けてある。コントローラ11は、ホスト(図示省略)の指示により、ディスク(図示省略)に情報を書き込み又は読み出しの制御を行う一個の制御手段である。キャッシュ21は、処理を高速化するためデータを一時的に保持する一時保持手段である。キャッシュデータ保存用メモリ22は、不揮発性メモリやHDDなどのキャッシュデータを保存するための格納手段であり、取り外し可能で他のコントローラ11へ載せ換えて読み出し可能なものである。キャッシュデータ保護コントローラ23は、コントローラ障害が発生した際や停電などによりキャッシュ用の電源がバッテリーによる供給に切り替わった際には、即座にキャッシュ21内のデータをキャッシュデータ保存用メモリ22に退避するものである。
(2): Description of the format in which the cache data storage memory is mounted on the controller FIG. 2 is an explanatory diagram of the format in which the cache data storage memory is mounted on the controller. In FIG. 2, the disk array device 2 includes a controller 11 and a cache data protection controller 23, and the controller 11 includes a cache 21 and a cache data storage memory 22. The controller 11 is a control unit that controls writing or reading of information on a disk (not shown) according to an instruction from a host (not shown). The cache 21 is temporary holding means for temporarily holding data in order to speed up processing. The cache data storage memory 22 is a storage means for storing cache data such as a nonvolatile memory or an HDD, and can be removed and loaded onto another controller 11 for reading. The cache data protection controller 23 immediately saves data in the cache 21 to the cache data storage memory 22 when a controller failure occurs or when the power supply for the cache is switched to battery supply due to a power failure or the like. It is.

キャッシュデータ保存用メモリ22がコントローラ11に取り外し可能な形態で搭載されている。コントローラ11の交換の際にはキャッシュデータ保存用メモリ22を新しく交換するコントローラ11に載せ替えて装置に組み込むことにより、キャッシュデータ保存用メモリ22内のデータを読み出すことができる(キャッシュデータ保護コントローラ23経由で読み出す)。また、この形式の場合、キャッシュデータ保護コントローラ23はディスクアレイ装置2のコントローラ11とは独立して搭載されている。   A cache data storage memory 22 is mounted on the controller 11 in a removable form. When the controller 11 is replaced, the cache data storage memory 22 is replaced with the newly replaced controller 11 and incorporated in the apparatus, whereby the data in the cache data storage memory 22 can be read (cache data protection controller 23). Read via). In the case of this format, the cache data protection controller 23 is mounted independently of the controller 11 of the disk array device 2.

[補足]
キャッシュデータ保護コントローラ23がディスクアレイ装置2のコントローラ11に搭載されていると、誤って交換するコントローラ11を他のディスクアレイ装置2に搭載したときにディスクアレイ装置2内のデータを破損してしまう恐れがある。そのため、キャッシュデータ保存用メモリ22がコントローラ11に搭載されている形式では、キャッシュデータ保護コントローラ23はディスクアレイ装置2のコントローラ11から独立して搭載する必要がある。
[Supplement]
If the cache data protection controller 23 is mounted on the controller 11 of the disk array device 2, the data in the disk array device 2 will be damaged when the controller 11 to be mistakenly replaced is mounted on another disk array device 2. There is a fear. Therefore, in a format in which the cache data storage memory 22 is mounted on the controller 11, the cache data protection controller 23 needs to be mounted independently from the controller 11 of the disk array device 2.

(3):キャッシュデータ保存用メモリがコントローラ外に搭載されている形式の説明
図3はキャッシュデータ保存用メモリがコントローラ外に搭載されている形式の説明図であり、図3(a)はキャッシュデータ保護コントローラがコントローラと独立している場合の説明、図3(b)はキャッシュデータ保護コントローラがコントローラ内に存在する場合の説明である。
(3): Description of the format in which the cache data storage memory is mounted outside the controller FIG. 3 is an explanatory diagram of the format in which the cache data storage memory is mounted outside the controller, and FIG. FIG. 3B illustrates the case where the data protection controller is independent of the controller, and FIG. 3B illustrates the case where the cache data protection controller exists in the controller.

図3(a)において、ディスクアレイ装置2には、コントローラ11とキャッシュデータ保存用メモリ22とキャッシュデータ保護コントローラ23が設けてあり、コントローラ11内にはキャッシュ21が設けてある。   In FIG. 3A, the disk array device 2 includes a controller 11, a cache data storage memory 22, and a cache data protection controller 23, and a cache 21 is provided in the controller 11.

図3(b)において、ディスクアレイ装置2には、コントローラ11とキャッシュデータ保存用メモリ22が設けてあり、コントローラ11内にはキャッシュ21とキャッシュデータ保護コントローラ23が設けてある。   In FIG. 3B, the disk array device 2 is provided with a controller 11 and a cache data storage memory 22, and a cache 21 and a cache data protection controller 23 are provided in the controller 11.

ここでキャッシュデータ保存用メモリ22は、取り外し可能なHDDやメモリの場合もあれば、既存のHDDの空領域の場合もある。そして、キャッシュデータ保存用メモリ22内のデータは、キャッシュデータ保護コントローラ23経由でコントローラ11内(キャッシュ21)に読み出し可能である。   Here, the cache data storage memory 22 may be a removable HDD or memory, or may be an empty area of an existing HDD. The data in the cache data storage memory 22 can be read into the controller 11 (cache 21) via the cache data protection controller 23.

このように、キャッシュデータ保存用メモリ22がディスクアレイ装置2のコントローラ11とは全く独立して搭載されている。コントローラ11の交換の際には、新たに搭載したコントローラ11はキャッシュデータ保存用メモリ22からデータを読み出すことができる(キャッシュデータ保護コントローラ23経由で読み出す)。また、この形式の場合、キャッシュデータ保護コントローラ23は、ディスクアレイ装置2のコントローラ11外(図3(a)参照)にも、ディスクアレイ装置2のコントローラ11内(図3(b)参照)にも搭載することが可能である。   As described above, the cache data storage memory 22 is mounted completely independently of the controller 11 of the disk array device 2. When the controller 11 is replaced, the newly installed controller 11 can read data from the cache data storage memory 22 (read via the cache data protection controller 23). In the case of this format, the cache data protection controller 23 is not only in the controller 11 of the disk array device 2 (see FIG. 3A) but also in the controller 11 of the disk array device 2 (see FIG. 3B). Can also be installed.

(4):データ保護のためのフローの説明
(a)コントローラ故障の場合の説明
図4、図5はコントローラ故障の場合の処理フローである。以下、コントローラ故障の場合の処理を図4、図5の処理(0) 〜(10)にしたがって説明する。
(4): Description of Flow for Data Protection (a) Description of Controller Failure FIGS. 4 and 5 are process flows in the case of a controller failure. Hereinafter, processing in the case of a controller failure will be described according to processing (0) to (10) in FIGS.

(0) キャッシュデータ保護コントローラ23は、コントローラ11に搭載されているキャッシュ21の容量、キャッシュデータ保存用メモリ22およびキャッシュデータ保護コントローラ23のシリアルNo. (シリアルNo. 以外でも、デバイスを一意に特定できる情報であればよい。)を以下に記録しておく(この処理は、平常時に実施する。例えば、ディスクアレイ装置2の電源オン時など。)。   (0) The cache data protection controller 23 uniquely identifies the device of the capacity of the cache 21 mounted in the controller 11, the cache data storage memory 22 and the serial number of the cache data protection controller 23 (other than the serial number). Is recorded as follows (this process is performed normally. For example, when the disk array device 2 is powered on).

・キャッシュデータ保護コントローラ23内の記憶域
・キャッシュデータ保存用メモリ22
また、ここで、キャッシュ21の容量とキャッシュデータ保存用メモリ22の容量を比較し、キャッシュデータ保存用メモリ22の容量のほうが小さい場合は、キャッシュ21と同じかそれ以上の容量のキャッシュデータ保存用メモリ22を搭載するように通知する。
A storage area in the cache data protection controller 23 A cache data storage memory 22
Here, the capacity of the cache 21 and the capacity of the cache data storage memory 22 are compared. If the capacity of the cache data storage memory 22 is smaller, the cache data storage capacity equal to or larger than that of the cache 21 is stored. Notification is made to install the memory 22.

(1) ディスクアレイ装置2のコントローラ11は、コントローラ故障が発生。   (1) A controller failure has occurred in the controller 11 of the disk array device 2.

(2) キャッシュデータ保護コントローラ23は、コントローラ故障を示す信号を検出する。   (2) The cache data protection controller 23 detects a signal indicating a controller failure.

(3) キャッシュデータ保護コントローラ23は、故障したコントローラ11のキャッシュデータをキャッシュデータ保存用メモリ22へコピーする。   (3) The cache data protection controller 23 copies the cache data of the failed controller 11 to the cache data storage memory 22.

(4) キャッシュデータ保護コントローラ23は、キャッシュデータ保存用メモリ22へのコピーが完了した時点で、コントローラ11抜去可能を示す信号を出力する(コピーが完了する前に抜いてしまうといった誤操作からのデータ保護のため)。   (4) When the copying to the cache data storage memory 22 is completed, the cache data protection controller 23 outputs a signal indicating that the controller 11 can be removed (data from an erroneous operation such as being removed before the copying is completed). For protection).

(5) 作業者は、故障したコントローラ11を抜き、新しいコントローラ11を搭載する(キャッシュデータ保存用メモリ22がディスクアレイ装置2のコントローラ11に搭載されている場合(図2の場合) は、キャッシュデータ保存用メモリ22を新しくディスクアレイ装置2に搭載するコントローラ11へ載せ換えておく)。   (5) The operator removes the failed controller 11 and installs a new controller 11 (when the cache data storage memory 22 is installed in the controller 11 of the disk array device 2 (in the case of FIG. 2), the cache The data storage memory 22 is newly transferred to the controller 11 mounted on the disk array device 2).

(6) キャッシュデータ保護コントローラ23は、新しいコントローラ11が搭載され、レディ(Ready )状態(ディスクアレイ装置2への組み込み処理が完了して運用できるようになった状態)となったことを検出する。   (6) The cache data protection controller 23 detects that the new controller 11 is mounted and is in a ready state (a state in which the incorporation processing into the disk array device 2 has been completed and is ready for operation). .

(7) キャッシュデータ保護コントローラ23は、新しく搭載されたコントローラ11に搭載されているキャッシュ21の容量を確認し、元のキャッシュ容量より小さい場合は正しい容量のキャッシュ21を搭載する必要があることを通知する(キャッシュ容量が小さくてデータが入らなくなることを防止するため。)。   (7) The cache data protection controller 23 checks the capacity of the cache 21 installed in the newly installed controller 11, and if it is smaller than the original cache capacity, it is necessary to install the cache 21 having the correct capacity. Notify (to prevent the cache capacity from becoming too small for data to enter).

(8) キャッシュデータ保護コントローラ23は、新しく搭載されたコントローラ11のキャッシュ21へ、キャッシュデータ保存用メモリ22のデータをコピーする。   (8) The cache data protection controller 23 copies the data in the cache data storage memory 22 to the cache 21 of the newly installed controller 11.

(9) キャッシュデータ保護コントローラ23は、キャッシュデータのコピーが完了したことを、コントローラ11へ通知する。   (9) The cache data protection controller 23 notifies the controller 11 that the copy of the cache data has been completed.

(10)ディスクアレイ装置2のコントローラ11は、キャッシュ21のデータをディスク(Disk)12へ書き込む。   (10) The controller 11 of the disk array device 2 writes the data in the cache 21 to the disk 12.

(b)停電時のデータ保護の場合の説明
図6、図7は停電時のデータ保護の場合の処理フローである。以下、停電時のデータ保護の場合の処理を図6、図7の処理(00)〜(17)にしたがって説明する。
(B) Explanation of data protection in the event of a power failure FIGS. 6 and 7 are process flows in the case of data protection in the event of a power failure. Hereinafter, processing in the case of data protection at the time of a power failure will be described with reference to processing (00) to (17) in FIGS.

(00)キャッシュデータ保護コントローラ23は、コントローラ11に搭載されているキャッシュ21の容量、キャッシュデータ保存用メモリ22およびキャッシュデータ保護コントローラ23のシリアルNo. (シリアルNo. 以外でも、デバイスを一意に特定できる情報であればよい。)を以下に記録しておく(この処理は、平常時に実施する。例えば、ディスクアレイ装置2の電源オン時など。)。   (00) The cache data protection controller 23 uniquely identifies the device including the capacity of the cache 21 mounted in the controller 11, the cache data storage memory 22 and the serial number of the cache data protection controller 23 (other than the serial number). Is recorded as follows (this process is performed normally. For example, when the disk array device 2 is powered on).

・キャッシュデータ保護コントローラ23内の記憶域
・キャッシュデータ保存用メモリ22
また、ここで、キャッシュ21の容量とキャッシュデータ保存用メモリ22の容量を比較し、キャッシュデータ保存用メモリ22の容量のほうが小さい場合は、キャッシュ21と同じかそれ以上の容量のキャッシュデータ保存用メモリ22を搭載するように通知する。
A storage area in the cache data protection controller 23 A cache data storage memory 22
Here, the capacity of the cache 21 and the capacity of the cache data storage memory 22 are compared. If the capacity of the cache data storage memory 22 is smaller, the cache data storage capacity equal to or larger than that of the cache 21 is stored. Notification is made to install the memory 22.

(11)キャッシュデータ保護コントローラ23は、停電検出手段(図示せず)により停電を検出する(停電を示す信号をキャッシュデータ保護コントローラ23が検出するようにする)。   (11) The cache data protection controller 23 detects a power failure by a power failure detection means (not shown) (so that the cache data protection controller 23 detects a signal indicating a power failure).

(12)キャッシュデータ保護コントローラ23は、コントローラ11のキャッシュデータをキャッシュデータ保存用メモリ22へコピーする(キャッシュデータ保護コントローラ23はバッテリー(図示せず)で駆動する。)。   (12) The cache data protection controller 23 copies the cache data of the controller 11 to the cache data storage memory 22 (the cache data protection controller 23 is driven by a battery (not shown)).

(13)キャッシュデータ保護コントローラ23は、復電により、コントローラ11がレディ(Ready )状態(ディスクアレイ装置2への組み込み処理が完了して運用できるようになった状態)となったことを検出する。   (13) The cache data protection controller 23 detects that the controller 11 is in a ready (ready) state (a state in which the incorporation processing into the disk array device 2 is completed and can be operated) due to power recovery. .

(14)キャッシュデータ保護コントローラ23は、コントローラ11に搭載されているキャッシュ21の容量を確認し、元のキャッシュ容量より小さい場合は正しい容量のキャッシュ21を搭載する必要があることを通知する(停電中にコントローラ交換が行われ、誤って交換前のコントローラ11に搭載されていたキャッシュ容量よりも交換後のキャッシュ容量が小さくなってしまいデータが戻せなくなるのを防ぐため。)。   (14) The cache data protection controller 23 checks the capacity of the cache 21 mounted on the controller 11 and, if smaller than the original cache capacity, notifies that the cache 21 having the correct capacity needs to be mounted (power failure In order to prevent the controller from being replaced and the cache capacity after replacement becomes smaller than the cache capacity installed in the controller 11 before the replacement, and data cannot be restored.

(15)キャッシュデータ保護コントローラ23は、搭載されているコントローラ11のキャッシュ21へ、キャッシュデータ保存用メモリ22のデータをコピーする。   (15) The cache data protection controller 23 copies the data in the cache data storage memory 22 to the cache 21 of the mounted controller 11.

(16)キャッシュデータ保護コントローラ23は、キャッシュデータのコピーが完了したことを、コントローラ11へ通知する。   (16) The cache data protection controller 23 notifies the controller 11 that the copy of the cache data has been completed.

(17)ディスクアレイ装置2のコントローラ11は、キャッシュ21のデータをディスク(Disk)12へ書き込む。   (17) The controller 11 of the disk array device 2 writes the data in the cache 21 to the disk 12.

(5):キャッシュデータ保護コントローラのその他の機能の説明
(a)コントローラの誤搭載防止機能の説明
コントローラ交換の際に誤ったディスクアレイ装置2に搭載してしまい、そのディスクアレイ装置2のデータを破壊してしまうのを防ぐようにする。
(5): Explanation of other functions of the cache data protection controller (a) Explanation of the erroneous mounting prevention function of the controller When the controller is replaced, it is mounted in the wrong disk array device 2, and the data of the disk array device 2 is transferred. Try to prevent destruction.

これは、キャッシュデータ保存用メモリ22およびキャッシュデータ保護コントローラ23のシリアルNo. などの情報を使用して、ディスクアレイ装置2内でそれらが一致した場合にのみキャッシュデータ保存用メモリ22内のデータのコピーが可能となるような仕組みで実現できる。具体的には、以下のように行う。   This is because information such as the serial number of the cache data storage memory 22 and the cache data protection controller 23 is used and the data in the cache data storage memory 22 is stored only when they match in the disk array device 2. This can be achieved with a mechanism that allows copying. Specifically, this is performed as follows.

(1) キャッシュデータ保存用メモリ22を、ディスクアレイ装置2のコントローラ11外に搭載する場合の説明
この場合、交換するコントローラ11を誤って他のディスクアレイ装置2に搭載してもそのコントローラ11上にはキャッシュデータが存在しないため、誤搭載したディスクアレイ装置2のデータを破壊することはない。もし、キャッシュデータ保存用メモリ22がディスクアレイ装置2から取り外し可能な形態で設計されている場合は、次の(2) と同様の方法でキャッシュデータ保存用メモリ22(またはキャッシュデータ保護コントローラ23)のシリアルNo. を確認して、キャッシュデータ保存用メモリ22の他の装置への誤搭載を防止する。
(1) Explanation of the case where the cache data storage memory 22 is mounted outside the controller 11 of the disk array device 2 In this case, even if the controller 11 to be replaced is mistakenly mounted on another disk array device 2, it will remain on the controller 11 Since there is no cache data, the data of the erroneously mounted disk array device 2 is not destroyed. If the cache data storage memory 22 is designed to be removable from the disk array device 2, the cache data storage memory 22 (or cache data protection controller 23) is used in the same manner as in (2) below. The serial number of the cache data storage memory 22 is prevented from being erroneously mounted on another device.

(2) キャッシュデータ保存用メモリ22をディスクアレイ装置2のコントローラ11内に搭載可能とし、キャッシュデータ保護コントローラ23をコントローラ11外に搭載する場合の説明
この場合、故障等でディスクアレイ装置2から抜いたキャッシュデータ保存用メモリ22を、交換するコントローラ11に載せ換えておく必要がある。キャッシュデータ保存用メモリ22内のデータをディスクアレイ装置2のコントローラ11のキャッシュ21にコピーする際には、キャッシュデータ保存用メモリ22が他のディスクアレイ装置2のものでないことを事前に確認する処理を入れる。確認手段は以下が考えられる。
(2) Explanation of the case where the cache data storage memory 22 can be mounted in the controller 11 of the disk array device 2 and the cache data protection controller 23 is mounted outside the controller 11 In this case, the cache data storage memory 22 is removed from the disk array device 2 due to a failure or the like. It is necessary to replace the cache data storage memory 22 with the controller 11 to be replaced. When copying data in the cache data storage memory 22 to the cache 21 of the controller 11 of the disk array device 2, a process for confirming in advance that the cache data storage memory 22 is not from another disk array device 2 Insert. The confirmation means are as follows.

・「キャッシュデータ保護コントローラ23の記憶域に、もともと搭載されていたキャッシュデータ保存用メモリ22のシリアルNo. などを保存」するか、「キャッシュデータ保存用メモリ22にキャッシュデータ保護コントローラ23のシリアルNo. などを保存」しておき(図4、図6のフロー(0) 、(00)参照)、キャッシュデータ保存用メモリ22内のデータをコントローラ11のキャッシュ21にコピーする前に、キャッシュデータ保存用メモリ22のシリアルNo. などを確認する。この確認で、予め記憶されているものと一致している場合はデータのコピー処理を開始し、一致していない場合はコピーを開始せずキャッシュデータ保存用メモリ22が異なっていることを通知する(図8を参照)。   ・ "Store the serial number of the cache data storage memory 22 originally installed in the storage area of the cache data protection controller 23" or "Store the serial number of the cache data protection controller 23 in the cache data storage memory 22" Etc. ”(see the flow (0) and (00) in FIGS. 4 and 6), and before the data in the cache data storage memory 22 is copied to the cache 21 of the controller 11, the cache data is stored. Check the serial number of the memory 22 for use. In this confirmation, if it matches with the data stored in advance, the data copy process is started. If not, the copy is not started and the cache data storage memory 22 is informed. (See FIG. 8).

図8はコントローラの誤搭載防止機能の説明図である。図8において、キャッシュデータ保存用メモリ22をコントローラ11内に搭載可能とする場合のコントローラの誤搭載防止機能を説明しており、ディスクアレイ装置2に搭載されていた交換前のキャッシュデータ保存用メモリ22(左側)と交換後のキャッシュデータ保存用メモリ22(右側)のシリアルNo. について記載している。交換前のキャッシュデータ保存用メモリ22のシリアルNo. は「S/N : aaaa」であり、交換後のキャッシュデータ保存用メモリ22のシリアルNo. は「S/N : bbbb」である。   FIG. 8 is an explanatory diagram of an erroneous mounting prevention function of the controller. In FIG. 8, the function of preventing erroneous mounting of the controller when the cache data storage memory 22 can be mounted in the controller 11 is described, and the cache data storage memory before replacement mounted in the disk array device 2 is described. 22 (left side) and the serial number of the cache data storage memory 22 (right side) after replacement are described. The serial number of the cache data storage memory 22 before replacement is “S / N: aaaa”, and the serial number of the cache data storage memory 22 after replacement is “S / N: bbbb”.

コントローラの誤搭載防止のため、キャッシュデータ保護コントローラ23は、自身の記憶域に予め記憶していた交換前のキャッシュデータ保存用メモリ22のシリアルNo. の「S/N : aaaa」と交換後のキャッシュデータ保存用メモリ22のシリアルNo. の「S/N : bbbb」とを比較する。この比較で、両者が一致していれば交換後のキャッシュデータ保存用メモリ22内のデータをコントローラ11のキャッシュにコピーし、一致していない場合はコピーを開始せずキャッシュデータ保存用メモリ22が異なっていることを通知する。   In order to prevent erroneous mounting of the controller, the cache data protection controller 23 replaces the serial number “S / N: aaaa” of the cache data storage memory 22 before replacement stored in its own storage area with the cache data protection controller 23 after replacement. The serial number “S / N: bbbb” of the cache data storage memory 22 is compared. In this comparison, if the two match, the data in the cache data storage memory 22 after replacement is copied to the cache of the controller 11, and if they do not match, the copy is not started and the cache data storage memory 22 Notify that they are different.

なお、キャッシュデータ保存用メモリ22にキャッシュデータ保護コントローラ23のシリアルNo. を記憶する場合は、コントローラ11の交換後にキャッシュデータ保存用メモリ22に記憶されているキャッシュデータ保護コントローラ23のシリアルNo. を読み出して自身(キャッシュデータ保護コントローラ23)のものと比較することにより誤搭載の防止を行うことができる。   When the serial number of the cache data protection controller 23 is stored in the cache data storage memory 22, the serial number of the cache data protection controller 23 stored in the cache data storage memory 22 after replacement of the controller 11 is changed. The erroneous mounting can be prevented by reading the data and comparing it with that of the cache data protection controller 23 itself.

(b)キャッシュメモリ容量確認の説明
交換後のコントローラ11のキャッシュ容量が交換前のコントローラ11に搭載されていたキャッシュ容量よりも小さい場合はキャッシュデータ保存用メモリ22内のデータをキャッシュメモリ21に書き戻せなくなる。このため、キャッシュデータ保存用メモリ22内のデータをコントローラ11のキャッシュ21にコピーする前に、搭載されたコントローラ11のキャッシュ容量を確認する。確認方法は以下のとおりである。
(B) Explanation of Cache Memory Capacity Confirmation When the cache capacity of the controller 11 after replacement is smaller than the cache capacity installed in the controller 11 before replacement, the data in the cache data storage memory 22 is written in the cache memory 21. Cannot be returned. For this reason, before copying the data in the cache data storage memory 22 to the cache 21 of the controller 11, the cache capacity of the mounted controller 11 is confirmed. The confirmation method is as follows.

・キャッシュ容量の確認方法
事前に、搭載されているキャッシュ21の容量をキャッシュデータ保護コントローラ23(または、キャッシュデータ保存用メモリ22)内に記録しておく。新たに搭載されたコントローラ11内のキャッシュ容量(A)とあらかじめ記録されているキャッシュ容量(B)を比較し、次のようにする。
Cache capacity confirmation method The capacity of the mounted cache 21 is recorded in advance in the cache data protection controller 23 (or cache data storage memory 22). The cache capacity (A) in the newly installed controller 11 is compared with the cache capacity (B) recorded in advance, and the following is performed.

(A)≧(B)の場合:キャッシュデータ保存用メモリ内のデータのコピーを開始する(図5のフロー(8) 参照)。   When (A) ≧ (B): Copying of data in the cache data storage memory is started (see the flow (8) in FIG. 5).

(A)<(B)の場合:キャッシュ容量が不足していることを通知する(キャッシュデータ保存用メモリ内のデータコピーは行わない。)。   When (A) <(B): Notifying that the cache capacity is insufficient (data copying in the cache data storage memory is not performed).

(c)キャッシュとキャッシュデータ保存用メモリの容量比較の説明
キャッシュ21の容量がキャッシュデータ保存用メモリ22の容量よりも大きい場合は、キャッシュ21のデータ全てをキャッシュデータ保存用メモリ22に保存することはできなくなる。そのため、キャッシュ21の容量とキャッシュデータ保存用メモリ22の容量を比較し、キャッシュデータ保存用メモリ22の容量のほうが小さい場合は、キャッシュ21と同じかそれ以上の容量のキャッシュデータ保存用メモリ22を搭載するように通知する。
(C) Description of capacity comparison between cache and cache data storage memory When the capacity of the cache 21 is larger than the capacity of the cache data storage memory 22, all the data in the cache 21 is stored in the cache data storage memory 22. Can not. Therefore, the capacity of the cache 21 and the capacity of the cache data storage memory 22 are compared. If the capacity of the cache data storage memory 22 is smaller, the cache data storage memory 22 having a capacity equal to or larger than the cache 21 is installed. Notify to install.

(d)キャッシュデータ保存用メモリ内データのセキュリティ保護の説明
キャッシュデータ保存用メモリ22にデータを保存する際に、以下のようにデータを保護する機能を有することもできる。これは、キャッシュデータ保存用メモリ22が装置から完全に取り外し可能な場合に特に有効となる。
(D) Description of Security Protection of Data in Cache Data Storage Memory When data is stored in the cache data storage memory 22, it can have a function of protecting data as follows. This is particularly effective when the cache data storage memory 22 is completely removable from the apparatus.

・データの暗号化
解除キーとして、例えばキャッシュデータ保護コントローラ23のシリアルNo. などが考えられる(ディスクアレイ装置の外観からはわからないもの)。
Data encryption As the release key, for example, the serial number of the cache data protection controller 23 is conceivable (which is unknown from the appearance of the disk array device).

・データのパスワード保護
キャッシュデータ保護コントローラ23のシリアルNo. などのディスクアレイ装置の外観からはわからない情報をパスワードとして使用し、キャッシュデータ保存用メモリ22が正しい(もともと搭載されていた)ディスクアレイ装置に搭載されたときにのみデータを読めるようにする。
Data password protection Information that is unknown from the external appearance of the disk array device such as the serial number of the cache data protection controller 23 is used as a password, and the cache data storage memory 22 is installed in the correct (originally installed) disk array device. Make data readable only when installed.

本発明のディスクアレイ装置の説明図である。It is explanatory drawing of the disk array apparatus of this invention. 本発明のキャッシュデータ保存用メモリがコントローラに搭載されている形式の説明図である。It is explanatory drawing of the format by which the memory for cache data storage of this invention is mounted in the controller. 本発明のキャッシュデータ保存用メモリがコントローラ外に搭載されている形式の説明図である。It is explanatory drawing of the format by which the memory for cache data storage of this invention is mounted outside a controller. 本発明のコントローラ故障の場合の処理フローである。It is a processing flow in the case of a controller failure of the present invention. 本発明のコントローラ故障の場合の処理フローである。It is a processing flow in the case of a controller failure of the present invention. 本発明の停電時のデータ保護の場合の処理フローである。It is a processing flow in the case of the data protection at the time of the power failure of this invention. 本発明の停電時のデータ保護の場合の処理フローである。It is a processing flow in the case of the data protection at the time of the power failure of this invention. 本発明のコントローラの誤搭載防止機能の説明図である。It is explanatory drawing of the incorrect mounting prevention function of the controller of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2 ディスクアレイ装置
11 コントローラ(シングルコントローラ)
21 キャッシュ(キャッシュメモリ)
22 キャッシュデータ保存用メモリ
23 キャッシュデータ保護コントローラ
2 Disk array device 11 Controller (single controller)
21 cache (cache memory)
22 Cache data storage memory 23 Cache data protection controller

Claims (5)

ディスクへの情報の書き込み及び読み出しを行う第1のコントローラと、
前記情報を一時的に格納する前記第1のコントローラ内に設けられたキャッシュメモリと、
前記キャッシュメモリのデータを保存するキャッシュデータ保存用メモリと、
前記第1のコントローラに故障が発生した場合に、前記キャッシュメモリのデータを前記キャッシュデータ保存用メモリにコピーし、故障が発生した前記第1のコントローラが第2のコントローラに交換された場合に、前記キャッシュデータ保存用メモリのデータを前記第2のコントローラのキャッシュメモリにコピーする第3のコントローラと、
を備えることを特徴としたストレージ装置。
A first controller for writing and reading information to and from the disk ;
A cache memory provided in the first controller for temporarily storing the information ;
A cache data storage memory for storing the cache memory data;
When a failure occurs in the first controller, data in the cache memory is copied to the cache data storage memory, and when the first controller in which the failure has occurred is replaced with a second controller, A third controller for copying the data in the cache data storage memory to the cache memory of the second controller;
Storage apparatus comprising: a.
前記キャッシュデータ保存用メモリと前記第3のコントローラの記憶域のいずれかに他方のデバイスを一意に特定できる情報を格納することを特徴とした請求項1記載のストレージ装置。 2. The storage apparatus according to claim 1, wherein information capable of uniquely specifying the other device is stored in either the cache data storage memory or the storage area of the third controller. 前記第1のコントローラの交換時に、前記第3のコントローラは前記キャッシュメモリの記憶容量を確認し、該記憶容量が交換前と等しいか大きい場合にのみ、前記キャッシュデータ保存用メモリ内のデータを前記キャッシュメモリにコピーすることを特徴とした請求項1又は2記載のストレージ装置。 At the time of replacement of the first controller , the third controller checks the storage capacity of the cache memory, and only when the storage capacity is equal to or larger than that before replacement, the data in the cache data storage memory is The storage apparatus according to claim 1, wherein the storage apparatus is copied to a cache memory. 前記第3のコントローラは、ストレージ装置の外観からは分からない情報を暗号化キーとして使用して前記キャッシュメモリのデータを前記キャッシュデータ保存用メモリにコピーすることを特徴とした請求項1〜3のいずれかに記載のストレージ装置。 4. The third controller according to claim 1, wherein the third controller copies data in the cache memory to the cache data storage memory by using information that is unknown from the appearance of the storage device as an encryption key. The storage device according to any one of the above. 前記第3のコントローラは、ストレージ装置の外観からは分からない情報をパスワードとして使用して前記キャッシュデータ保存用メモリ内のデータを前記キャッシュメモリにコピーすることを特徴とした請求項1〜3のいずれかに記載のストレージ装置。 4. The third controller according to claim 1, wherein the third controller copies information in the cache data storage memory to the cache memory using information that is unknown from the appearance of the storage device as a password. The storage device according to any one of the above.
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