JPH04287255A - アレイ型記憶装置のデータ保護機構 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報処理システムのア
レイ型データ記憶装置におけるデータ保護に関し、特に
磁気ディスクを用いたディスクアレイにおけるデータ保
護に関する。

【０００２】

【従来の技術】アレイ型記憶装置で実用化が進められて
いるものとして磁気ディスクを用いたディスクアレイが
ある。ディスクアレイの従来技術において、ディスクア
レイ・アーキテクチャにおける大量のディスクドライブ
使用にともなう信頼性低下、即ちデータ喪失の危険性の
増大に関して問題がある。その対策の一例として次の文
献を挙げる。ア・ケース・フォー・リダンダント・アレ
イズ・オブ・インイクスペンシヴ・ディスクス（Ａ　　
ｃａｓｅ　　ｆｏｒ　　Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ　　Ａｒｒ
ａｙｓ　　ｏｆ　　Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ　　Ｄｉｓ
ｋｓ（ＲＡＩＤ）、カリフォルニア大学バークレイ校発
表論文）において、ドライブ障害に対するデータ保護情
報を持つ誤り訂正データを格納するパリティドライブと
、データを格納する複数のデータ用ドライブからデータ
保護グループを構成する方式に関して検討されている。 上記の方法によると、データ保護グループ内においてデ
ータ保護情報とデータが確定し、データ保護状態が安定
しているケースでは、ドライブ障害等の理由によりデー
タが喪失しても、データ保護情報の能力内であればデー
タを復元できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】損失データの復元にデ
ータ保護情報の復元能力を用いているが、復元能力が十
分に行使されうるには、データ保護状態の安定という条
件が伴わねばならない。ここで挙げるデータ保護状態の
安定とは、データの誤りを検出し、その誤りを訂正でき
る状態をいう。逆に不安定な状態とは、複数記憶媒体へ
同時に書き込みを行うことによる復元能力を超える状態
をいう。具体的には、書き替え動作（書き込み動作が完
了するまで）を不安定状態とみなし、書替え個数がデー
タ保護情報によるデータ復元保障個数以上になる状態で
ある。実際に、データ保護グループ内の書き込み処理に
おいて、書き込みデータと誤り訂正データの格納過渡期
が存在し、データ保護情報の復元能力を超える個数の格
納過渡期状態はデータ保護不安定状態といえる。

【０００４】上記従来技術は、そのデータ不安定状態時
のデータの保護については配慮されていない。複数磁気
ディスク装置を一つの記録媒体として扱う場合、書き込
み対象となる磁気ディスク装置は複数にわたり、各々書
き込みの際に不安定状態が生じることは避けることがで
きない。

【０００５】例えば、誤り訂正データを格納するパリテ
ィドライブを含むデータ保護グループが、上位装置の命
令によりデータの書替えを実行する状態を想定してみる
。二個のパリティドライブと三個以上のデータドライブ
からなるデータ保護グループにおけるデータ書替え状態
を設定する。

【０００６】ここで任意のデータドライブ一台のデータ
を変更する。するとデータの書替えを受けるデータドラ
イブが属するデータ保護グループの誤り訂正データも書
き替えねばならない。よって一台のデータドライブのデ
ータ書替えのために、変更した誤り訂正データを再格納
しなければならないので、三台のドライブが書替え動作
を受けなければならない。誤り訂正データによって一度
に二個のドライブのデータしか訂正できないとする。１
台のデータドライブとパリティドライブ１とパリティド
ライブ２の三台のドライブに同時に書き込み動作が行わ
れると、書き込み動作が終了するまでデータ保護グルー
プは不安定状態にあるとみなすことができる。いずれか
の磁気ディスク装置に書き込みエラーが生じた場合、デ
ータ保証能力を超える状況のため、データの復旧は不可
能である。

【０００７】またアレイ型記憶装置のデータ保護グルー
プにおいて、パリティデータのおかげでデータの信頼性
が非常に高まった。複数の記憶媒体を一つの記憶媒体と
みなし、データの格納に複数のディスクドライブが応答
するアレイ型記憶システムの信頼性の向上のみならずそ
のフォールトトレラント性も向上した。

【０００８】しかしデータの格納や読みだしの際に、パ
リティデータが被る障害が妨げとなってはいけない。パ
リティデータにたとえエラーがおきてもデータさえ安定
状態にあれば再び作ることは容易である。

【０００９】そこでデータの書替え終了時に上位装置へ
書替え終了命令を報告をしなければならないが、データ
ドライブとパリティデータドライブを同時に書き込み状
態にしパリティデータドライブに障害が発生すると、デ
ータ格納報告が遅れることになる。すると装置のスルー
プットの低下につながる。

【００１０】本発明の目的は、アレイ型記憶装置内にお
いて生じるデータ保護状態の不安定状態を回避し、アレ
イ型記憶装置内のデータ記憶状態を安定な状態に保つこ
とを目的とする。また、データ書き込み時のデータ保護
安定状態によるアレイ型記憶装置のスループットの改善
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、データ保護グループ内への書き込みデータとデータ
保護情報としての誤り訂正データの、データドライブ及
びパリティドライブへの格納順を制御することにより、
データ保護グループにおけるデータ保護状態の不安定状
態を回避する。

【００１２】また上記目的を達成するために、書き込み
データと誤り訂正データの格納順制御による書き込みデ
ータの格納終了後、誤り訂正データの格納を待たずに上
位装置に書き込み終了の報告をする。

【００１３】

【作用】上位装置より送られた格納命令と格納データを
制御部が受け取り、その格納命令により指定されたデー
タ保護グループ内から、格納命令により指定された旧デ
ータと誤り訂正データを呼出し、それらをもとに誤り訂
正データ作成部において格納データに対応する新しい誤
り訂正データが作られる。そして作られた誤り訂正デー
タと格納データを指定されたデータ保護グループに格納
するときに、データ保護グループにおけるデータ保護状
態が不安定になるのを回避するため、予め設定されたデ
ータ保護能力を考慮して、データドライブとパリティド
ライブに格納する格納データと誤り訂正データの格納順
を制御する。また、データ格納順制御によるデータ保護
安定状態のもとで格納データが格納終了の時点で、誤り
データのパリティドライブへの格納を待たずに、上位装
置へデータ格納終了報告を行う。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。

【００１５】図１は、システム構成図を表わしている。 上位装置１は入力命令や書き込みデータを発行する。ア
レイ型データ記憶装置２は上位装置１からの指令の実行
や、送られてきた書き込みデータを記憶する。上位装置
１とアレイ型データ記憶装置２は、上位装置１からの指
令や書き込みデータ等やアレイ型データ記憶装置２から
の報告や読み出しデータ等を交換するホストインターフ
ェース３で接続されている。

【００１６】アレイ型データ記憶装置２内においては、
上位装置１とアレイ型データ記憶装置２間の指令や報告
の解読生成及びデータ保護情報の生成、上位装置１から
の書き込みデータやデータ保護情報の格納順序を制御す
るデータ記憶制御部４と、上位装置１からの書き込みデ
ータやデータ記憶制御部４で生成されたデータ保護情報
を記憶するデータ記憶部５から成り、データ記憶制御部
４とデータ記憶部５は、読みだしデータ、書き込みデー
タやデータ保護情報を交換するディバイスインターフェ
ース６により接続されている。

【００１７】図２はアレイ型データ記憶装置２の内部構
成を表わし、データ記憶制御部４は、データバッファ部
７とデータ保護情報作成部８を備える。データバッファ
部７は上位装置１からの書き込みデータの一時記憶や、
データ保護情報を作成するためデータ記憶部５から取り
だした旧データや旧データ保護情報を蓄え、データ保護
情報の作成に利用される。データ保護情報作成部８は、
データバッファ部７に蓄えられた新たの格納データと、
格納命令により指定されたアドレスの旧データと旧デー
タ保護情報から、新しいデータ保護情報を作成する。デ
ータバッファ部７とデータ保護情報作成部８はデータ記
憶制御部内部データバス９（以下、データバスと呼ぶ）
により接続され、データ保護情報に必要なデータの交換
を行なう。データ記憶部５は複数のデータ保護グループ
１０によって構成されている。

【００１８】本実施例では一つのデータ保護グループ１
０がデータドライブ４個、パリティドライブ２個で構成
された例を挙げ、データ保護グループ内の任意の二個の
ドライブ障害が発生してもパリティデータによるデータ
の復旧が行えるものとする。

【００１９】データ保護グループ１０は、データドライ
ブ２１、２２、２３、２４と、データ保護情報生成部８
で作成されたデータ保護情報を記憶するパリティドライ
ブ２５、２６から成る。

【００２０】図３は、データ保護グループ１０に属する
データドライブとパリティドライブのデータ構造を表わ
している。データ保護グループのデータ構造としては、
データドライブ２１はデータブロック３１ａ・３１ｂ、
データドライブ２２はデータブロック３２ａ・３２ｂ、
データドライブ２３はデータブロック３３ａ・３３ｂ、
データドライブ２４はデータブロック３４ａ・３４ｂ、
及びパリティドライブ２５にはデータブロック３５ａ・
３５ｂパリティドライブ２６にはデータブロック３６ａ
・３６ｂの各データブロックがある。

【００２１】本実施例では、データ保護グループ１０に
、二組のデータ保護単位１１ａ、１１ｂを設けた。

【００２２】データブロック３１ａ、データブロック３
２ａ、データブロック３３ａ、データブロック３４ａ、
データブロック３５ａとデータブロック３６ａの各デー
タブロックが、データ保護単位１１ａを構成している。 同様に、データ保護単位１１ｂは、データブロック３１
ｂ、データブロック３２ｂ、データブロック３３ｂ、デ
ータブロック３４ｂ、データブロック３５ｂとデータブ
ロック３５ｂの各データブロックが構成している。

【００２３】上位装置１から、データドライブ２２のデ
ータブロック３２ａに対して、格納要求がアレイ型デー
タ記憶装置２に発行されたとき、上位装置１からデータ
記憶制御部４内にあるデータバッファ部７に、格納デー
タがホストインターフェース３を経由して送られてきて
一時記憶される。アレイ型データ記憶装置２のデータ記
憶制御部４では、上位装置１からの格納要求を受け取っ
た時点で、データ記憶部５のデータドライブ２２のデー
タブロック３２ａから旧データを読みだしデータバッフ
ァ部７に一時記憶する。また、データドライブ２２のデ
ータブロック３２ａが属しているデータ保護単位１１ａ
のパリティドライブ２５と２６のデータブロック３５ａ
と３６ａから旧データ保護情報を読みだしデータバッフ
ァ部７に記憶する。この時点では、データ保護単位１１
ａ内は旧データのみの構成であるので、データは安定な
状態である。

【００２４】データバッファ部７に一時記憶されている
上位装置１から送られてきた格納データと、データ記憶
単位１１ａから読みだした旧データと旧データ保護情報
から、新データ保護情報はデータ保護情報生成部８で生
成し、データバス９を経由してデータバッファ部７に送
られ一時記憶される。

【００２５】次に上位装置１から送られてきた格納デー
タと、データ保護情報生成部８で生成された前記新デー
タ保護情報を、データ保護単位１１ａのデータドライブ
２２のデータブロック３２ａと、パリティドライブ２５
と２６のデータブロック３５ａと３６ａに格納するとき
、格納データである新データと、新データ保護情報であ
る新パリティデータを同時に記録エリアに書き替えると
、安定なデータ保障状態が保たれなくなる。パリティデ
ータが保障できるデータ保護グループ内ドライブ個数を
予めデータ記憶制御部４に認識させておき、上位装置１
から送られてきた格納データを、最初にデータドライブ
２２のデータブロック３２ａに格納するよう、データ記
憶制御部４が制御する。データ保護グループ内の任意の
二個のドライブ障害が発生してもパリティデータによる
データの復旧が行えるので、データドライブ２２への格
納と共に、データバッファ部７に一時記憶されている新
データ保護情報を、パリティドライブ２５内データブロ
ック３５ａに格納する。上記２台のドライブにデータが
格納された後、残りのパリティドライブに対して新デー
タ保護情報を格納する。この時、データドライブ２２に
上位装置１から送られてきた格納データが格納した時点
で、アレイ型データ記憶装置２から上位装置１へホスト
インターフェース３を経由して書き込み終了完了報告を
する。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、データ保護能力を考慮してデ
ータ保護グループ内のデータドライブとパリティドライ
ブに対するデータ格納を制御することにより、データ保
護グループ内でデータ保護状態の不安定状態を回避する
事が可能となる。このことにより、アレイ型記憶装置が
持つデータフォールトトレラント機能を有効に活用でき
、システム処理能力が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるアレイ型記憶装置のシ
ステム構成図

【図２】図１におけるアレイ型記憶装置の内部構成図

【
図３】本発明の一実施例としてのデータ保護グループに
属するドライブのデータ構造図

【符号の説明】

２…アレイ型記憶装置、４…データ記憶制御部、１０…
データ記憶グループ、２１、２２、２３、２４…データ
ドライブ、２５、２６…パリティディスクドライブ、１
１ａ、１１ｂ…データ保護単位、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数の記憶媒体からなるデータ記憶部
   と、一台若しくは複数の記憶媒体からなる誤り訂正デー
   タ記憶部とで一つのデータ保護グループをなし、そのデ
   ータ保護グループを複数もつアレイ型記憶装置において
   、上位装置からのデータを前記データ保護グループ内の
   データ記憶部に分ける手段と、該上位装置からのデータ
   の誤り訂正データを作成する手段とにより、上記記憶媒
   体に対してデータの格納若しくは読取りするための記憶
   装置制御手段が、前記データ記憶単位内の記録媒体への
   上位装置からのデータ書込み時に、書き込み命令を実行
   する前記データ記憶単位内の記録媒体の個数が、常に前
   記データ記憶単位内の誤り訂正データによりデータ復旧
   可能な個数であることを特徴とするアレイ型記憶装置。
2. 【請求項２】　　前記アレイ型記憶装置において、誤り
   訂正データの格納終了の如何に関わらず、上位装置から
   の書き込み要求データが前記アレイ型記憶装置に格納さ
   れた時点で、上位装置に対しデータ格納終了を伝えるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のアレイ型記
   憶装置。