JPH03259346A - 二重化ディスクシステムの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は二重化されたハードディスク（単にディスクと
も略す）を備えた計算機システムにおけるディスクの制
御方法、 特に特別な不揮発性メモリを用いることなく正常側／障
害側ディスクの特定、障害側ディスクの交換の有無の判
別を可能とし、さらに重要データのみを二重化してディ
スク利用の効率化を計り得る二重化ディスクシステムの
制御方法に関する。 なお以下各図において同一の符号は同一もしくは相当部
分を示す。

【従来の技術】

計算機システムの信頼性を向上させる一つの方策として
、信頼性の低い部分を二重化し全体の信頼性を高めるこ
とが考えられる。計算機システムにおいては、−船釣に
ハードディスクの信頼性が他のユニットに比べて低い。 このため安価に信頼性を向上させる方法として、ハード
ディスクを二重化することが考えられる。 第１１図はこのような二重かハードディスクを備えたシ
ステムの構成例を示す。 同図において１はシステムバス、２はプロセッサ、３は
ディスクチャネル、４（４−０，１−１）は２重化され
たハードディスク、５．６はそれぞれＣＲＴおよびキー
ボード、プリンタに列する入出力チャネルである。 次に第１１図の動作について説明する。プロセッサ２が
ディスクチャネル３に対してコマンドを発信し、ディス
クチャネル３はそのコマンドによりディスク４−０．４
−１に対するシーク制御等を行ってその読み書きを行う
。従ってプロセッサ２はハードディスク４が二重化され
ているか否かは意識しないですむ。ディスクチャネル３
はディスクからのリードは一方のディスクから行い、エ
ラーがあると、もう一方のディスクからリードする。 ライトは両方のディスクに対して行う。この場合に一方
のディスクでエラーが発生し、そのディスクに正常なデ
ータが書かれない場合、２台のディスクの内容が異なっ
てしまい、その後正常な動作が継続されなくなる。この
ためエラーの発生したディスクをシステムから切離し、
ディスクを復旧するまでは二重とそのディスクに対して
アクセスしないようにする必要がある。 一方のディスクが切離し状態となった後にリセットスタ
ートや電源をオフしての再立上げ等を行うと、ディスク
チャネル３は切離し状態となっているディスクが分から
なくなり、エラーの発生したディスクに対してアクセス
する可能性がある。 このため切離し状態となったディスクの情報をディスク
チャネル３が記憶しておかなければならない。そこでデ
ィスクチャネル３が不揮発性メモリ（Ｅ”　ＦＲＯＭ）
等にこのディスク情報を記憶しておき、リセットスター
トされた時点で不揮発性メモリからその情報を続出し、
正確にディスクの状態を把握することが考えられる。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら上述のようなディスクシステムの二重化方
式ではディスクチャネル３にディスク４の状態等を記憶
しておくための不揮発性メモリ等の特別なハードウェア
を設ける必要があり、またディスクチャネルで障害を起
こし、ディスクチャネルを交換すると、ディスクの情報
も消えることになる。さらに、ディスクを交換しての復
旧作業においては、ディスク交換後、オペレータが手動
操作で正常なディスクから交換したディスクにデータコ
ピー等の処理を施さねばならぬという煩わしさがある。 そこで本第１発明は、このような問題を解消し得る二重
化ディスクシステムの制御方法を提供することを課題と
する。 また前述した従来のディスクシステムの二重化方式では
さらに、データの重要度に係わらず、ハードディスク全
てが二重化されることになるとともに、スピードの要求
されるデータについても二重化され、ライト時の処理時
間が増大すると言う問題がある。 そこで本第２発明はこの問題を解消し得る二重化ディス
クシステムの制御方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

前記の課題を解決するために第１発明の方法は、ｒハー
ドディスクが（４−０，４−１などのように）二重化さ
れた計算機システムにおいて、このそれぞれのハードデ
ィスク内に少なくとも自身の号機およびそのシステム切
離しの有無、並びに相手のハードディスク号機およびそ
のシステム切離しの有無（相手ディスク情報ＤＰなど）
等を含むドライブ情報（ＤＤなど）を持たせ、この情報
をリセットスタート時に続出して判断することにより、
リセットスタート前の前記の各ハードディスクの状態を
正確に把握するとともに、前記ハードディスクの一方が
交換された場合に自動的に他方の正常なハードディスク
からデータコピーを行うように１するものとする。 また第２発明の方法は、ｒ二重化されたハードディスク
（４−０，４−１など）と、このハードディスクを直接
制御するディスクチャネル（３など）と、該ディスクチ
ャネルを介し前記ハードディスクを読み書きするプロセ
ッサ（２など）とを備えた計算機システムにおいて、 前記の２つのハードディスク内にそれぞれ制御方法の格
納領域（０セクタＳＯなと）と、前記プロセッサが常時
読み書きする領域としての二重化領域（Ａ１など）およ
び非二重化領域（Ａ２など）とを設け、前記制御情報格
納領域には少なくとも、自身の号機およびそのシステム
切離しの有無、相手のハードディスク号機およびそのシ
ステム切離しの有無（相手ディスク情報ＤＰなど）、並
びに前記二重化領域の位置を示す情報（二重化領域位置
情報ＤＳなど）等を含むドライブ情報（ＤＤなど）を持
たせ、このドライブ情報をリセットスタート時に読み出
して判断することにより、リセットスタート前の前記の
各ハードディスクの状態を正確に把握するとともに、前
記二重化領域に対してのみ二重化動作を行い、また前記
ハードディスクの一方が交換された場合に自動的に他方
の正常なハードディスクから前記二重化領域のみのデー
タコピーを行う」ようにするものとする。

【作　用】

ｌ）第１発明について； 各ディスクにそれぞれ自身および相手ディスクについて
の号機、システム切離しの有無等のドライブ情報を持た
せ、正常側／障害側ディスクの特定、障害側ディスク交
換の有無の判別を特別な不揮発性メモリを用いることな
く可能とする。 ２）第２発明について； プロセッサが常時二重化ディスクを読み書きする流域を
重要データを格納する二重化領域と迅速な処理を必要と
するデータを格納する非二重化領域とに分け、かつドラ
イブ情報内に前記二重化領域の位置情報（即ち先頭セク
タ番号および最終セクタ番号）を付加し、前記二重化領
域のみを対象として二重化動作を行うことでディスク利
用の効率化（即ちディスク容量の節減、処理の迅速化）
を計る。

【実施例】

以下第１図ないし第５図に基づいて第１発明の詳細な説
明する。第１図は第１発明の実施例としてのシステム構
成図で第１１図に対応するものである。第１図において
は第１１図に対しハードディスク４−０．４−１内の制
御情報格納領域に後述のようなドライブ情報が書き込ま
れ、さらにこのドライブ情報ＤＤ内に相手ディスク情報
ＤＰが設けられている。なお以下では便宜上ハードディ
スク４−０をハードディスク（又はディスク）＃Ｏとも
呼び、同様にハードディスク４−１をハードディスク（
又はディスク）＃１とも呼ぶ。 第２図は前記ドライブ情報ＤＤの格納位置を示し、第３
図はこのドライブ情報の内容を示す。即ち第２図のよう
にディスクの先頭セクタ（０セクタ）ＳＯをディスクチ
ャネル３が使用する制御情報格納領域とし、プロセッサ
２からは見えない領域とする。本発明でこのセクタＳＯ
に書き込まれる情報をドライブ情報ＤＤと称し、このド
ライブ情報ＤＤは第３図のように五つの情報からなって
いる。 第３図を説明すると、ドライブ情報ＤＤの０ぽいと目の
動作フラグは、当該ディスクが初期（イニシャル）状態
であるか否かの動作状態を示すもので、ｘ　’ｏｏ”で
あればディスクが初期状態であることを示す。Ｘ　’０
１’であれば、二重化動作状態であることを示す。 １バイト目の自ディスク状態は、二重化動作時の自ディ
スクの動作状態を示す。Ｘ“００″で通常動作中であり
、Ｘ゛０１°でエラーが発生しシステムから切離された
状態であることを示す。 ２．３バイト目の自ディスクの号機はディスク毎に付さ
れたシリアル番号としての当該ディスクの番号であり、
ディスクを個々に区別するための番号である。 ４バイト目の相手ディスクの状態は、二重化動作時の自
分ではない相手方ディスクの状態を示すものである。自
ディスクの状態と同じ＜ｘ’ｏｏ“で通常動作中、Ｘ　
“０１°でシステムから切離されている状態であること
を示す。 ５．６バイト目は相手ディスクの号機である。 ここで上記の４バイト目から６バイト目までの情報が前
記の相手ディスク情報ＤＰである。 第４図はドライブ情報ＤＤのイニシャル状態を示す。イ
ニシャル状態では、自ディスクの号機のみ設定され、そ
の他は０クリアされている。 第５図はイニシャル処理におけるディスクチャネルのフ
ローチャートを示す。次に第４図のイニシャル状態のデ
ィスクを二重化システムに接続した場合のディスクチャ
ネル動作について第５図を用いて説明する。なお以下１
０１〜１２２の符号は第５図中のステップを示す。 ディスクチャネル３はリセットスタートすると、図外の
モードスイッチ（ＤＩＰスイッチ）の状態を読み、二重
化システムか否かの判断を行い（１０１）、二重化シス
テムであれば以下の処理を行う（分岐Ｙ）。先ず、ディ
スク＃０のドライブ情報ＤＤを読出す（１０２）。さら
にディスク＃１のドライブ情報ＤＤを読出す（１０３）
。 これらの情報により各ディスクの状態を把握する。２台
のディスクともイニシャル状態であれば（１０４，分岐
Ｙ）、各ディスクの動作状態を二重化動作に設定、即ち
ドライブ情報ＤＤのＯバイト目をＸ　“０「　とし、さ
らに各々の相手ディスクの号機をドライブ情報ＤＤの５
．６バイト目へ設定するばか（１０５）、その他のドラ
イブ情報をそれぞれのディスクに書込み（１０６，１０
７）、通常の二重化動作となる。 前記ステップ１０４の判別において、２台のディスクと
もイニシャル状態でなく　（分岐Ｎ）、一方のディスク
、例えばディスク＃１が切離し状態であれば（１０８，
分岐Ｎ−１０９，分岐Ｙ）、ディスクの号機のチエツク
を行い、即ちディスク＃０のドライブ情報ＤＤ中の相手
ディスクの号機（５，６バイト目）と、ディスク＃１の
ドライブ情報ＤＤ中の自ディスクの号機（２，３バイト
目）とを比較しく１１０）、ディスク＃１が新しいもの
に変更されていなければ（号機一致）、正常なディスク
のみでの片系運用を行い、ディスクが交換されていれば
（１１０，号機一致）、正常なディスク＃０からディス
ク＃１ヘデータをコピーするとともに（１１１）、ドラ
イブ情報を新しいものに書換える（１１２　）。 他方、前記ステップ１０８においてデータ＃０が切離し
状態であった場合（分岐Ｙ）、前記のステップ１１０〜
１１２がそれぞれステップ１２０〜１２２に置換わり、
かつディスク＃Ｏと＃ｌが入れ替る形で、前記と同様な
動作が行われる。 また２台とも切離し状態でなければ（１０８，分岐Ｎ−
１０９，分岐Ｎ）、通常の二重化動作状態となる。 次に、二重化動作時のプロセッサ２のディスク４に対す
るリード動作、およびライト動作について説明する。 （１）リード動作： プロセッサ２はディスクチャネル３に対して、ディスク
内のセクタアドレスや転送バイト数等のパラメータを設
定し、リードコマンドを発信する。 ディスクチャネル３はコマンドを受信すると、コマンド
、パラメータを解析し、所定の動作を実行する。リード
コマンドの場合はディスクからデータをリードし、プロ
セッサ２にそのデータを転送する。この時、チャネルが
二重化動作ならば一方のディスクからのみデータをリー
ドする。リード中にディスクでエラーが発生した場合は
、リードするディスクをもう一方のディスクに切換えて
処理を続行する。（リード時のエラーでは、切離し状態
とはならない。） （２）ライト動作： リード時と同様、プロセッサ２はディスクチャネル３に
対してパラメータ及びライトコマンドを設定する。ディ
スクチャネル３はライトコマンドを受信すると、両方の
ディスクに対してデータをライトする。この場合に一方
のディスクでエラーが発生すると、エラーの発生したデ
ィスクをシステムから切離す。切離したディスクに対し
ては、二重とアクセスしない。そして正常なディスクの
ドライブ情報ＤＤ中の相手ディスクの状態（４バイト目
）を切離し状態に設定する。エラーの発生したディスク
に対しても、そのドライブ情報ＤＤ中の自ディスク状態
のデータ領域（１バイト目）へ切離し状態の旨を書込む
ように試みる。この場合、エラーの発生したディスクに
ドライブ情報が書けない場合でも、正常なディスクには
相手ディスクの状態がエラー状態（切離し状態）として
書かれているため、再立ち上げ時にはこの情報が使用で
きる。 次に第６図ないし第１０図に基づいて第２発明の詳細な
説明する。 第６図は本第２発明の要部を示すシステム構成図で、こ
の図は第１図、第１１図に対応している。 第６図においてはハードディスク４−０．４−１内のプ
ロセッサ２が常時読み書きする領域にそれぞれ二重化領
域（即ちこの２つのディスク４−０．４−１に同一の内
容を書込む領域）ＡＩ　と、非二重化領域（即ち、各デ
ィスク４−０．４−１にそれぞれ個別の内容を書込み得
る領域）Ａ２とを設けるようにしている。 またこの２つのディスク４−０．４−１の制御情報格納
領域としての図外のＯセクタＳＯには第１発明と同様に
ドライブ情報ＤＤが書込まれるが、この内容は第１発明
と同じ内容にさらに後述のように、前記二重化領域Ａ１
の位置を示す情報（即ちこの領域Ａ１の先頭セクタの番
号および最終セクタの番号）ＤＳが付加されている。 第７図はこの第２発明においてＯセクタＳＯに書込まれ
るドライブ情報ＤＤの内容を示し、この図は第３図に対
応している。 第７図のドライブ情報ＤＤは第３図の同情報ＤＤに対し
、７バイト目から１４ハイド目までに、新たな情報とし
て前記二重化領域位置情報ＤＳが付加されている。 即ち第７図において、７，８，９．１０バイト目はハー
ドディスクの二重化領域の先頭セクタ番号（なお番号を
以下側、とも略記する）で、１１１２．１３゜１４バイ
ト目は最終セクタＮｏ、を示す。 第８図は第７図のドライブ情報ＤＤのイニシャル状態を
示すもので、この第８図は第４図に対応している。第８
図においてはイニシャル状態では自ディスクの号機およ
び二重化領域の先頭セクタＮα最終セクタＮｏが設定さ
れ、その他はＯクリアされている。 第２発明におけるディスクチャネル３のイニシャル処理
、即ち第８図のイニシャル状態のディスクを二重化シス
テムに接続した場合のディスクチャネル３の動作も前述
した第５図のフローチャートで示されるが、第２発明で
はドライブ情報ＤＤに二重化領域位置情報ＤＳが加わっ
ていることから、ステップ１０４の判別において、２台
のディスクともイニシャル状態でなく　（１０４、分岐
Ｎ）、一方のディスクが切離し状態であれば（１０８，
分岐Ｙまたは１０９．分岐Ｙ）、ディスクの号機のチエ
ツクを行い、ディスクが新しいものに変更されていなけ
れば（１１０，分岐一致、または１２０２分岐一致）、
正常なディスクのみでの片系運用を行い、ディスクが交
換されていれば（１１０，分岐不一致、または１２０、
分岐不一致）、正常なディスクから交換されたディスク
へ二重化領域の先頭セクタＮｏと最終セクタＮＯ，で示
される範囲のデータをコピーするとともに（１１１、ま
たは１２１）、ドライブ情報を新しいものに書き換える
（１１２または１２２〉。 次に第９図は第２発明の二重化動作時における、プロセ
ッサ２のリード動作（具体的にはプロセッサ２のリード
コマンドに基づくディスクチャネル３のディスクに対す
るリード動作）の手順を示し、第１０図は同しくプロセ
ッサ２のライト動作（具体的にはプロセッサ２のライト
コマンドに基づくディスクチャネル３のディスクに対す
るライト動作）の手順を示す。次に第９図、第１０図を
用いてブロセッサ２のそれぞれリード動作、ライト動作
を説明する。なお以下２０１〜２０９の符号は第９図中
のステップを示し、３０１〜３１２の符号は第１０図中
のステップを示す。 （１）リード動作： プロセッサ２はディスクチャネル３に対して、ディスク
内のセクタアドレスや転送バイト数等のパラメータを設
定し、リードコマンドを発信する。 ディスクチャネル３はリードコマンドを受信すると、コ
マンド、パラメータを解析し、所定の動作を実行する。 リードコマンドの場合はディスクからデータをリードし
、プロセッサ２にそのデータを転送する。この時、第９
図に示すようにチャネルが二重化動作で（２０１，分岐
Ｙ）、しかもパラメータによって指定されたハードディ
スクのセクタＮ（Ｌが二重化領域Ａ１に含まれていれば
（２０２，分岐Ｙ）、一方のディスクからのみデータを
リードする（２０３）。リード中にそのディスクでエラ
ーが発生した場合は（２０４，分岐Ｙ）、リードするデ
ィスクをもう一方のディスクに切換え、処理を続行する
（２０５）。　（リード時のエラーでは切離し状態とは
ならない。） 前記ステップ２０２の判別で指定されたセクタＮαが二
重化領域の範囲外（即ち非二重化領域Ａ２）であれば（
分岐Ｙ）、通°常のリード動作を行う（２０８）。 （２）ライト動作： リード時と同様、プロセッサ２はディスクチャネル３に
対して、パラメータ及びライトコマンドを設定する。デ
ィスクチャネル３はライトコマンドを受信すると、第１
Ｏ図に示すようにパラメータによって指定されたハード
ディスクのセクタＮαが二重化領域Ａ１に含まれるか否
かをチエツクし、二重化領域Ａｌ内であれば（３０１，
分岐Ｙ）、両方のディスクに対してデータをライトする
（３０３〜３０８）。この場合に一方のディスクでエラ
ーが発生すると、ステップ３０９においてエラーの発生
したディスクをシステムから切離す。切離したディスク
に対しては、二重とアクセスしない。そして正常なディ
スクのドライブ情報ＤＤ中の相手ディスクの状態（４バ
イト目）を切離し状態とする。 またエラーの発生したディスクに対してもそのドライブ
情報ＤＤ内の自ディスク状態（１バイト目）を切離し状
態としてドライブ情報の書込みを試みる。エラーの発生
したディスクにドライブ情報が書けない場合でも、正常
なディスクのドライブ情報には相手ディスクの状態とし
て書かれているため、再立ち上げ時にはこの情報が使用
できる。 前記ステップ３０２において、二重化領域外（即ち非二
重化領域Ａ２　）のセクタＮａ、が指定された場合は（
分岐Ｎ）、通常のライト動作を行う（３１０）。

【発明の効果】

第１発明によれば、ディスク内に二重化システムの情報
を持つようにし、その情報の中に相手ディスクの状態や
号機等を持つようにしたため、ディスクの運用状態が正
確につかめ、さらに復旧作業時におけるデータコピーが
自動的に行なえるようになった。また第２発明によれば
、情報の中に二重化されている領域の位置情報を持つよ
うにしているため、部分的なハードディスクの二重化が
可能になり、重要なデータのみを二重化することも可能
になるとともに、応答性の要求されるデータ等について
は通常の運用が行え、ハードディスクを容量的にもスピ
ード的にも効率良く運用できるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本第１発明の実施例としてのシステム構成図、 第２図は同しくドライブ情報格納セクタの説明図、 第３図は同じくドライブ情報の内容の説明図、第４図は
同じくドライブ情報の初期状態を示す図、 第５図は同しくデータチャネルのイニシャル処理のフロ
ーチャート、 第６図は本第２発明の実施例としてのシステム構成図、 第７図は同じくドライブ情報の内容の説明図、第８図は
同じくドライブ情報の初期状態を示す図、 第９図は同じくディスクチャネルのリード処理のフロー
チャート、 第１０図は同しくディスクチャネルのライト処理のフロ
ーチャート、 第１１図は第１図、第６図に対応する従来のシステム構
成図である。 １ニジステムハス、２：プロセッサ、３：ディスクチャ
ネル、４　（４−０，４−１）ニハードディスク、ＤＤ
ニドライブ情報、ＤＰ：相手ディスク情報、ＤＳＳ二重
重化領域位置情報Ａ１　：二重；〇　−〜　ｒつ　耐　
の　　〇 −〇 〇 ０ ３′″′ ｒつ　　寸　　−Φ ℃−−−山一一一」 第２図 Ｑｔクタ（）ニライブ惰坂）の内２ オ 図 オ８図 」−ト処Ｘｌ 矛９　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ハードディスクが二重化された計算機システムにお
   いて、このそれぞれのハードディスク内に少なくとも自
   身の号機およびそのシステム切離しの有無、並びに相手
   のハードディスク号機およびそのシステム切離しの有無
   等を含むドライブ情報を持たせ、この情報をリセットス
   タート時に続出して判断することにより、リセットスタ
   ート前の前記の各ハードディスクの状態を正確に把握す
   るとともに、前記ハードディスクの一方が交換された場
   合に自動的に他方の正常なハードディスクからデータコ
   ピーを行うようにしたことを特徴とする二重化ディスク
   システムの制御方法。 ２）二重化されたハードディスクと、このハードディス
   クを直接制御するディスクチャネルと、該ディスクチャ
   ネルを介し前記ハードディスクを読み書きするプロセッ
   サとを備えた計算機システムにおいて、 前記の２つのハードディスク内にそれぞれ制御情報の格
   納領域と、前記プロセッサが常時読み書きする領域とし
   ての二重化領域および非二重化領域とを設け、前記制御
   情報格納領域には少なくとも、自身の号機およびそのシ
   ステム切離しの有無、相手のハードディスク号機および
   そのシステム切離しの有無、並びに前記二重化領域の位
   置を示す情報等を含むドライブ情報を持たせ、このドラ
   イブ情報をリセットスタート時に読み出して判断するこ
   とにより、リセットスタート前の前記の各ハードディス
   クの状態を正確に把握するとともに、前記二重化領域に
   対してのみ二重化動作を行い、また前記ハードディスク
   の一方が交換された場合に自動的に他方の正常なハード
   ディスクから前記二重化領域のみのデータコピーを行う
   ことを特徴とする二重化ディスクシステムの制御方法。