JPH04296926A - Recording medium controller - Google Patents

Recording medium controller

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JPH04296926A
JPH04296926A JP3037115A JP3711591A JPH04296926A JP H04296926 A JPH04296926 A JP H04296926A JP 3037115 A JP3037115 A JP 3037115A JP 3711591 A JP3711591 A JP 3711591A JP H04296926 A JPH04296926 A JP H04296926A
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JP
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disk
data
recording medium
cache
check
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JP3037115A
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Makoto Sato
誠 佐藤
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)
  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the total performance of a RAID system of an array type disk device by adding a cache to only a checking use recording medium or to the recording medium with preference. CONSTITUTION:When an input/output request is given from a host computer 1, a host interface 2 received a command or the data to store them in a memory unit 4. A microprocessor 3 gives an instruction to a channel 5 to perform the input/output operations for the data and the parity of a disk device 8 or 9. Thus the channel 5 carries out this instruction. The RAID 2-4 have the concentrated accesses to a check disk 9 in a write state. In this respect, a cache is provided only to the channel 5 that is connected to the disk 9. Thus the access frequency is reduced. In such a way, the cache is provided to the disk 9 only so that the cache back-up operation is not needed at all.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、コンピュータシステ
ムの入出力装置の記憶機構をアレイ型に配列したアレイ
型ディスク駆動機構システムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an array type disk drive system in which storage mechanisms of input/output devices of a computer system are arranged in an array type.

【0002】0002

【従来の技術】アレイ型ディスク・システムに関する文
献、特許などが最近では数多く発表されている。アメリ
カのカリフォルニア大学バークレー校(UCB)が、ア
レイ型ディスクについての論文を発表してから、一般的
に知られるようになった。UCBの論文、■A Cas
e for Redundant Arrays of
 Inexpensive Disks(RAID)■
,DavidA. Patterson, Garth
 Gibson,and Randy H. Kats
, Report No. UCB/CSD87/39
1, December 1987 では、アレイ型デ
ィスクをRAID(Redundant Arrays
 of InexpensiveDisks )と呼ん
でおり、5つのレベルに分類している。
2. Description of the Related Art Recently, many documents and patents regarding array type disk systems have been published. It became generally known after the University of California, Berkeley (UCB) in the United States published a paper on array-type disks. UCB paper, ■A Cas
e for Redundant Arrays of
Inexpensive Disks (RAID) ■
, David A. Patterson, Garth
Gibson, and Randy H. Kats
, Report No. UCB/CSD87/39
1. In December 1987, array type disks were changed to RAID (Redundant Arrays).
of Inexpensive Disks) and is classified into five levels.

【0003】第1レベルは、従来の慣習的方法であるミ
ラーディスクを用いる方式である。ミラーディスクは、
まったく同じデータ・ディスクをもう1つ用意するので
、信頼性が非常によい。また、リード時にはシーク時間
の短い方をアクセスするので、通常ディスクに比べてア
クセス時間が短いという利点がある。しかし、書き込み
時にデータディスクとチェックディスクの両方に書き込
みを行わなければならないので、応答時間が遅くなる。 また、ディスク全体の50% しかデータ・ディスクと
して使うことができない。
[0003] The first level is the conventional method of using mirror disks. The mirror disk is
Reliability is very high because another identical data disk is prepared. Furthermore, since the one with the shorter seek time is accessed when reading, it has the advantage that the access time is shorter than with a normal disk. However, since it is necessary to write to both the data disk and the check disk when writing, the response time becomes slow. Also, only 50% of the entire disk can be used as a data disk.

【0004】第2レベルは、メモリなどで用いられてい
るハミングコードを使用する。ひと昔前のディスクでは
、ディスクのどこが故障しているかが、分からないよう
になっていた。そのため、どのディスクのどこが故障し
たかを判断するためのチェックディスクが必要であった
。数個のディスクのグループに対して、データのインタ
リービングを行い、なるべくチェックディスクの数を減
らすようにしている。第2レベルでは、ディスク数10
に対して、チェックディスク4、ディスク数25に対し
て、チェックディスク5個必要となる。
[0004] The second level uses Hamming codes, which are used in memories and the like. In the past, it was impossible to tell which part of the disk was malfunctioning. Therefore, a check disk was needed to determine which disk had failed. Data is interleaved for groups of several disks to reduce the number of check disks as much as possible. At the second level, the number of disks is 10
In contrast, 4 check disks are required, and 5 check disks are required for 25 disks.

【0005】第3のレベルは、最近のディスクにはEC
C 機能が付加されていて、どのディスクが故障してい
るか分かるようになっているので、1つのチェックディ
スクを用いる。そして、データディスクのXORをとり
、その内容を1つのチェックディスクにパリティ情報と
して書き込む。
[0005] The third level is that modern discs have EC.
C: A function has been added that allows you to know which disk is faulty, so one check disk is used. Then, the data disks are XORed and the contents are written to one check disk as parity information.

【0006】第4のレベルは、第3のレベルで1つのデ
ータをリード/ライトするために、グループ内のすべて
のディスクにアクセスしなければならなかったが、グル
ープ内ディスクへのデータのストライピングをブロック
インタリーブにすることによって、リード/ライトを複
数同時に処理することが可能となる。
The fourth level requires access to all disks in a group in order to read/write one data at the third level, but the fourth level eliminates striping of data on disks in a group. Block interleaving allows multiple reads/writes to be processed simultaneously.

【0007】第5のレベルは、1つのディスクに固定さ
れていたチェックデータをデータディスクに対して、分
散配置する方式である。第4のレベルでは、複数のライ
トがくるとチェックディスクが固定されているために並
列処理することが出来なかった。第5レベルでは、チェ
ックデータを分散配置し、複数ライトの並列処理を可能
とした。
The fifth level is a method in which check data, which has been fixed on one disk, is distributed to data disks. At the fourth level, when multiple writes come in, parallel processing cannot be performed because the check disk is fixed. At the fifth level, check data is distributed and multiple writes can be processed in parallel.

【0008】図5はRAID4の概念図を示している。 28〜31は4つのデータディスクを示しており、32
はチェックディスクである。ディスク28からディスク
32の下のS0〜S3はそれぞれのディスクの論理的な
セクタを示している。33はデータディスク29のセク
タ0であり、34はチェックディスク32のセクタ0で
あり、35はデータディスク30のセクタ1であり、3
6はチェックディスク32のセクタ1である。図からわ
かるようにRAID4ではチェックディスクは単一のデ
ィスクに集中している。その点ではRAID1〜RAI
D3についてもほぼ同様のことがいえる。
FIG. 5 shows a conceptual diagram of RAID4. 28 to 31 indicate four data disks; 32
is the check disk. S0 to S3 below the disks 28 to 32 indicate logical sectors of the respective disks. 33 is sector 0 of the data disk 29, 34 is sector 0 of the check disk 32, 35 is sector 1 of the data disk 30, 3
6 is sector 1 of the check disk 32. As can be seen from the figure, in RAID4, check disks are concentrated on a single disk. In that respect, RAID1~RAI
Almost the same can be said about D3.

【0009】図6はRAID5の概念図を示している。 37〜41はデータとチェックが混在したディスクであ
り、ディスク37からディスク41の下のS0〜S3は
それぞれのディスクの論理的なセクタを示している。4
2はディスク38のセクタ0でデータであり、43はデ
ィスク41のセクタ0でチェックデータであり、44は
ディスク39のセクタ1でデータであり、45はディス
ク40のセクタ1でチェックデータである。このように
RAID5では各ディスクに対してチェックデータが分
散している。
FIG. 6 shows a conceptual diagram of RAID5. 37 to 41 are disks in which data and checks are mixed, and S0 to S3 below disks 37 to 41 indicate logical sectors of the respective disks. 4
2 is data in sector 0 of the disk 38, 43 is check data in sector 0 of the disk 41, 44 is data in sector 1 of the disk 39, and 45 is check data in sector 1 of the disk 40. In this way, in RAID5, check data is distributed to each disk.

【0010】次に動作について説明する。図5における
RAID4では、セクタ33及び35から同時にリード
する場合は、それぞれのセクタから並列にデータを読み
込むだけである。セクタ33及びセクタ35に対してラ
イトする場合は、データをそれぞれのセクタに書き込む
と同時に、チェックディスク32のセクタ34及びセク
タ36にチェックデータを書き込む。しかし、チェック
ディスク32は1つのディスクであるから、同時にセク
タ34とセクタ36に書き込むことができない。ゆえに
ライト時は、チェックディスクがネックとなりやすい。
Next, the operation will be explained. In RAID4 in FIG. 5, when reading from sectors 33 and 35 simultaneously, data is simply read from each sector in parallel. When writing to the sectors 33 and 35, check data is written to the sectors 34 and 36 of the check disk 32 at the same time as data is written to the respective sectors. However, since the check disk 32 is one disk, it is not possible to write to sectors 34 and 36 at the same time. Therefore, when writing, the check disk tends to become a bottleneck.

【0011】図6におけるRAID5では、セクタ42
及びセクタ44から同時にリードする場合は、それぞれ
のセクタから並列にデータを読み込むだけである。セク
タ42及びセクタ44に対してライトする場合は、デー
タをそれぞれのセクタに書き込むと同時に、それらに属
するチェックデータのセクタ43とセクタ45にチェッ
クデータを書き込む。この場合は、チェックデータが各
ディスクへ分散しているため、特定ディスクのネックと
はならない。
In RAID5 in FIG. 6, sector 42
When simultaneously reading data from the sectors 44 and 44, data is simply read from each sector in parallel. When writing to sectors 42 and 44, data is written to the respective sectors and at the same time, check data is written to sectors 43 and 45 of check data belonging thereto. In this case, since the check data is distributed to each disk, it does not become a bottleneck for a particular disk.

【0012】以上RAIDの5つのレベルを示した。 
その他の従来例としては、 特開昭62−192984
 のディジタル語を蓄積する方法及び装置において、デ
ータと冗長データを分けて、 別の記憶媒体 (実施例
ではMT)に記憶するものがあり、特開昭62−293
355 のデータ保護機構では、RAIDで示した技術
を述べたものがある。特開平2−236714のアレイ
・テクノロジー社のアレイ型ディスク駆動機構システム
及び方法では、RAID1〜5のRAIDのレベルおよ
び1台故障と2台故障等の信頼性レベルをそれぞれのユ
ーザに従って柔軟なシステム構成の選択を行うことがで
きること、また、システム全般について述べている。ア
レイ・テクノロジー社のアレイ型ディスク装置のH/W
構成図を例にとれば、主要部はおよそ図4のような構成
になる。
The five levels of RAID have been shown above.
Other conventional examples include JP-A-62-192984.
There is a method and apparatus for storing digital words in which data and redundant data are separated and stored in separate storage media (MT in the embodiment), which is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-293.
In the data protection mechanism of H.355, there is one that describes the technology indicated by RAID. Array Technology's array type disk drive system and method in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-236714 allows for flexible system configuration of RAID levels of RAID 1 to 5 and reliability levels such as one-device failure and two-device failure according to each user. It also describes the system in general. Array Technology's array type disk device H/W
Taking the configuration diagram as an example, the main part has a configuration as shown in FIG. 4.

【0013】図4において、1はホスト計算機、2はホ
スト計算機とディスク・コントローラの間の制御および
バッファであるホスト・インタフェース、3はディスク
・コントローラ全体を制御するマイクロプロセッサ、4
はディスク・コントローラのバッファとして作用するメ
モリ・ユニット、5はディスク・コントローラとデータ
・ディスク間の制御およびバッファであるチャネル、6
はディスク・コントローラと冗長・ディスク間の制御お
よびバッファであるチャネル、7はディスク・コントロ
ーラ内のシステムバス、8はデータが格納されているデ
ィスク装置、9は冗長コードが格納されているディスク
装置、10はアレイ型ディスクを制御するアレイ・ディ
スク・コントローラである。
In FIG. 4, 1 is a host computer, 2 is a host interface that is a control and buffer between the host computer and the disk controller, 3 is a microprocessor that controls the entire disk controller, and 4 is a host interface that is a control and buffer between the host computer and the disk controller.
is a memory unit that acts as a buffer for the disk controller; 5 is a channel that is a control and buffer between the disk controller and the data disks; 6 is a memory unit that acts as a buffer for the disk controller;
is a channel that is a control and buffer between the disk controller and the redundant disk, 7 is a system bus within the disk controller, 8 is a disk device in which data is stored, 9 is a disk device in which redundant code is stored, 10 is an array disk controller that controls array type disks.

【0014】図4では、ホスト計算機1から入出力要求
が発行されると、ホスト・インタフェース2がコマンド
およびデータを受け取って、メモリ・ユニット4に格納
する。マイクロプロセッサ3はチャネル5に対して、デ
ィスク装置8およびディスク装置9のデータおよびパリ
ティの入出力を行うように命令を発行し、チャネル5は
それを実行する。ここで、RAID2〜4まではデータ
ディスクとチェックディスクは完全に分離独立している
が、RAID5はどれがチェックディスク、データディ
スクと分離されているわけではなく混在している。故に
このH/W構成によれば、RAID5では、チェックデ
ータが複数ディスクに分散しているためにチェック・デ
ィスクのネックにはならないが、RAID1〜4ではラ
イト時にチェック・ディスクに集中的にアクセスするた
めに、チェック・ディスクのネックになっていた。
In FIG. 4, when an input/output request is issued from host computer 1, host interface 2 receives commands and data and stores them in memory unit 4. Microprocessor 3 issues an instruction to channel 5 to input/output data and parity to and from disk device 8 and disk device 9, and channel 5 executes the instruction. Here, in RAIDs 2 to 4, data disks and check disks are completely separate and independent, but in RAID 5, check disks and data disks are not separated but are mixed together. Therefore, according to this H/W configuration, in RAID 5, the check data is distributed over multiple disks, so it does not become a bottleneck for the check disk, but in RAID 1 to 4, the check disk is accessed intensively when writing. This was a bottleneck for check disks.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】従来の方式は以上の5
つのレベルで、アレイ型ディスク駆動装置の制御を行っ
ていた。性能、ディスク容量のオーバヘッド、信頼性、
制御方法の観点から、RAID製品となっているものは
、RAID5が主流となっている。RAID5は、RA
ID4以下に比べて性能面で優れているが、制御方法は
RAID4以下に比べると複雑となる問題点があった。
[Problem to be solved by the invention] The conventional method is as follows.
The array type disk drive was controlled at two levels. performance, disk space overhead, reliability,
From the viewpoint of control methods, RAID5 is the mainstream among RAID products. RAID5 is RA
Although it is superior in terms of performance compared to RAID4 or lower, there is a problem in that the control method is more complicated than RAID4 or lower.

【0016】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、RAID1〜4の簡単な制御方
式にもかかわらずRAID5と同等もしくはそれ以上の
性能を引き出すことができる記録媒体制御装置を得るこ
と目的としている。
[0016] This invention was made to solve the above-mentioned problems, and it provides a recording medium control system that can bring out performance equal to or better than RAID 5 despite the simple control method of RAID 1 to 4. The purpose is to obtain equipment.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】第1の発明に係る記録媒
体制御装置は以下の要素を有するものである。 (a)デ−タを記録するデ−タ用記録媒体を接続する第
1のチャネル手段、(b)デ−タ用記録媒体に記録され
たデ−タの信頼性に関するデ−タを記録するチェック用
記録媒体を接続する第2のチャネル手段、(c)記録媒
体をアクセスしようとする他のシステムを接続するイン
タフェ−ス手段、(d)記録媒体との間で受け渡される
デ−タを一時記憶するキャッシュメモリ、(e)キャッ
シュメモリを、第2のチャネル手段により接続された記
録媒体のためにすべて割りつけるか、優先的に割りつけ
て、キャッシュメモリの制御を行うプロセッサ手段。
[Means for Solving the Problems] A recording medium control device according to a first aspect of the invention has the following elements. (a) a first channel means for connecting a data recording medium for recording data; (b) recording data regarding the reliability of data recorded on the data recording medium; (c) an interface means for connecting another system that attempts to access the recording medium; (d) a second channel means for connecting the recording medium for checking; (d) a second channel means for connecting the recording medium to the recording medium; a cache memory for temporary storage; (e) processor means for controlling the cache memory by allocating or preferentially allocating the cache memory for the recording medium connected by the second channel means;

【0018】また、第2の発明に係る記録媒体制御装置
は、プロセッサ手段は、第2のチャネル手段により接続
された記録媒体が故障した場合、その記録媒体に割りつ
けられたキャッシュメモリの稼働を停止させ、その他の
制御は続行させることを特徴としたものである。
Further, in the recording medium control device according to the second invention, when the recording medium connected by the second channel means fails, the processor means controls the operation of the cache memory allocated to the recording medium. The feature is that the control is stopped and other controls are continued.

【0019】[0019]

【作用】第1の発明における記録媒体制御装置は、第1
のチャネル手段にデ−タ用記録媒体(デ−タ用ディスク
)を接続し、第2のチャネル手段にチェック用記録媒体
(冗長ディスク)を接続し、第2のチャネル手段により
接続された記録媒体(冗長ディスク)に対してのみキャ
ッシュを付加するか、優先的にキャッシュを付加するこ
とにより、高性能な制御が可能になる。
[Operation] The recording medium control device according to the first invention includes the first
A data recording medium (data disk) is connected to the second channel means, a check recording medium (redundant disk) is connected to the second channel means, and the recording medium connected by the second channel means. By adding cache only to (redundant disks) or preferentially adding cache, high-performance control becomes possible.

【0020】また、第2の発明におけるプロセッサ手段
は、第2のチャネル手段により接続された記録媒体(冗
長ディスク)が故障した場合、その記録媒体(冗長ディ
スク)に割りつけられたキャッシュメモリの稼働を停止
させるが、第2のチャネル手段により接続された記録媒
体(冗長ディスク)に対してのみのディスクキャッシュ
であるために、稼働を停止しても問題はなく、この点で
バックアップ装置がまったく不要となり、簡単な構成あ
るいは簡単な制御ですむ。
[0020]Furthermore, the processor means in the second invention is arranged such that when the recording medium (redundant disk) connected by the second channel means fails, the processor means operates the cache memory allocated to the recording medium (redundant disk). However, since it is a disk cache only for the recording medium (redundant disk) connected by the second channel means, there is no problem even if the operation is stopped, and in this point there is no need for a backup device at all. Therefore, a simple configuration or simple control is required.

【0021】[0021]

【実施例】実施例1. 以下、この発明の一実施例を図について説明する。図1
において、1はホスト計算機、2はホスト計算機とディ
スク・コントローラの間の制御およびバッファであるホ
スト・インタフェース(インタフェース手段)、3はデ
ィスク・コントローラ全体を制御するマイクロプロセッ
サ(プロセッサ手段)、4はディスク・コントローラの
バッファとして作用するメモリ・ユニット、5はディス
ク・コントローラとデータ・ディスク間の制御およびバ
ッファであるチャネル(第1のチャネル手段)、6はデ
ィスク・コントローラと冗長・ディスク間の制御および
バッファであるチャネル(第2のチャネル手段)、7は
ディスク・コントローラ内のシステムバス、8はデータ
が格納されているディスク装置、9は冗長コードが格納
されているディスク装置(以下、冗長ディスクあるいは
チェック・ディスクともいう)、10はアレイ型ディス
クを制御するアレイ・ディスク・コントローラ(この発
明に係る記録媒体制御装置の一例)、11は冗長ディス
クのチャネルのみに付加されたキャッシュメモリ・ユニ
ットである。
[Example] Example 1. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Figure 1
1 is a host computer, 2 is a host interface (interface means) that is a control and buffer between the host computer and the disk controller, 3 is a microprocessor (processor means) that controls the entire disk controller, and 4 is a disk. a memory unit acting as a buffer for the controller; 5 a channel (first channel means) which is a control and buffer between the disk controller and the data disk; 6 a control and buffer between the disk controller and the redundant disk; 7 is a system bus in the disk controller, 8 is a disk device in which data is stored, and 9 is a disk device in which redundant code is stored (hereinafter referred to as redundant disk or check 10 is an array disk controller (an example of a recording medium control device according to the present invention) that controls an array type disk, and 11 is a cache memory unit added only to the channel of the redundant disk.

【0022】次に動作について説明する。ホスト計算機
1から入出力要求が発行されると、ホスト・インタフェ
ース2がコマンドおよびデータを受け取って、メモリ・
ユニット4に格納する。マイクロプロセッサ3はチャネ
ル5に対して、ディスク装置8およびディスク装置9の
データおよびパリティの入出力を行うように命令を発行
し、チャネル5はそれを実行する。RAID2〜4では
ライト時にチェック・ディスクに集中的にアクセスする
ので、チェック・ディスクに接続されたチャネルに対し
てのみキャッシュを設け、アクセス負荷の軽減を行う。 つまり、RAID4を例にあげれば、ライト時にはデー
タ用ディスクとチェック用ディスクからアレイ型ディス
ク制御装置内へ古いデータと古いパリティを読み込み、
新しいデータと古いデータと古いパリティのXOR計算
を行い、新しいパリティを生成する。パリティを更新す
るため、トランザクション処理のような複数データをラ
イトする場合は必然的にチェックディスクのアクセスが
集中するので、キャッシュを設けてキャッシュをアクセ
スするようにすれば、チェックディスクのアクセス負荷
軽減を行うことが出来る。こうすることによって、トー
タル・スループットを向上させることができる。
Next, the operation will be explained. When an input/output request is issued from the host computer 1, the host interface 2 receives the command and data and processes the memory.
Store in unit 4. Microprocessor 3 issues an instruction to channel 5 to input/output data and parity to and from disk device 8 and disk device 9, and channel 5 executes the instruction. In RAIDs 2 to 4, the check disk is intensively accessed during writing, so a cache is provided only for the channel connected to the check disk to reduce the access load. In other words, taking RAID4 as an example, when writing, old data and old parity are read from the data disk and check disk into the array disk controller.
XOR calculation is performed on new data, old data, and old parity to generate new parity. When writing multiple data to update parity, such as during transaction processing, accesses to the check disk will inevitably be concentrated, so by providing a cache and accessing the cache, the access load on the check disk can be reduced. It can be done. By doing so, the total throughput can be improved.

【0023】何かの原因で、キャッシュが不良となって
も、このキャッシュは、冗長ディスクのみに対するキャ
ッシュであるから、データ用ディスクには何も問題がな
いので、更新することが出来なかったチェック・データ
は、無効として、チェック・データに対応したデータ用
ディスクのデータ群のXORをとってチェックデータの
更新を行う。
[0023] Even if the cache becomes defective for some reason, this cache is only for the redundant disk, so there is no problem with the data disk, so the check that could not be updated. - The data is treated as invalid, and the check data is updated by XORing the data group of the data disk corresponding to the check data.

【0024】以上、この実施例では、ホスト計算機とデ
ータのやりとりを行うアレイ型ディスク制御装置におい
て、前記アレイ型システムは、アレイ型に構成された複
数のディスク駆動装置を含み、前記アレイ型ディスク制
御装置内には、アレイ型ディスク制御装置を管理するマ
イクロプロセッサと、ホスト計算機とアレイ型ディスク
制御装置間の制御及びバッファであるホストインタフェ
ースを備え、データのバッファとして使用するためのメ
モリユニットを備え、システム・バスにつながっている
複数のチャネルは複数の前記ディスク駆動装置に接続さ
れており、複数のディスク駆動装置と複数データの入出
力を行うものであり、前記ディスク駆動装置は同一の複
数セクタを有し、データ用ディスク駆動装置とチェック
用ディスク駆動装置とに分かれていて、前記アレイ型デ
ィスク制御装置内部にはディスク駆動機構の中の冗長デ
ィスク(チェックディスク)のみにキャッシュ機構を付
加したことを特徴とするアレイ型ディスク駆動機構シス
テムを説明した。
As described above, in this embodiment, in an array-type disk control device that exchanges data with a host computer, the array-type system includes a plurality of disk drives configured in an array-type, and the array-type disk control device The device includes a microprocessor for managing the array-type disk controller, a host interface that serves as a control and buffer between the host computer and the array-type disk controller, and a memory unit for use as a data buffer. A plurality of channels connected to the system bus are connected to a plurality of the disk drives, and perform input/output of a plurality of data to and from the plurality of disk drives, and the disk drive devices operate on the same plurality of sectors. It is divided into a data disk drive device and a check disk drive device, and a cache mechanism is added only to the redundant disk (check disk) in the disk drive mechanism inside the array type disk control device. The characteristic array type disk drive system has been explained.

【0025】実施例2. アレイ型ディスク制御装置は、信頼性レベルに柔軟に対
応するために、1台故障、2台以上の故障に対して、キ
ャッシュメモリユニットの数を変更することが出来る。 1台故障時の信頼性に対しては、1台のチェックディス
クを必要とするために、1台のチェックディスクのみに
対してディスクキャッシュを設ける。2台故障に耐え得
る信頼性を維持するためには、2台のチェックディスク
を必要とするために、2台のチェックディスクのみに対
してディスクキャッシュを設ける。2台以上についても
同様である。
Example 2. In order to flexibly respond to reliability levels, the array type disk control device can change the number of cache memory units in response to one failure, two or more failures. Since one check disk is required for reliability in the event of one failure, a disk cache is provided for only one check disk. Since two check disks are required to maintain reliability that can withstand two failures, a disk cache is provided for only the two check disks. The same applies to two or more units.

【0026】以上、実施例2では、アレイ型ディスク制
御装置の信頼性のレベルに柔軟に対応するために、ミラ
ーと1台故障と2台以上の故障に耐え得る信頼性のレベ
ルに対して、前記アレイ型ディスク制御装置は冗長ディ
スク数のみに対応してディスク・キャッシュ機構を設け
ることを特徴としたアレイ型ディスク駆動機構システム
を説明した。
As described above, in the second embodiment, in order to flexibly respond to the reliability level of the array type disk control device, the reliability level that can withstand the failure of one mirror and the failure of two or more disks is set. An array type disk drive system has been described in which the array type disk controller is provided with a disk cache mechanism corresponding only to the number of redundant disks.

【0027】実施例3. アレイ型ディスク制御装置はRAIDレベルに柔軟に対
応するために、キャッシュメモリ数を変更することが出
来る。図2において、9、16、17はデータ用ディス
ク8に対応した3台の冗長ディスクであり、6、12、
13はそれぞれの冗長ディスクに対応したチャネルであ
り、11、12、13はそれぞれのチャネルに対応した
キャッシュメモリ機構である。。前記のRAID1に対
しては、3台のデータ用ディスク8に対して3台の冗長
ディスク9、16、17が必要となるから、3台の冗長
ディスクに対して3つのキャッシュメモリ機構11、1
2、13を設ける。また、RAID2に対しては、10
台のディスクに対して4台のチェックディスクが必要で
あるから、4つのキャッシュメモリ機構を設ける。RA
ID4に対しては、1つのチェックディスクで十分であ
るから、1つのキャッシュメモリ機構を設ける。
Example 3. The array type disk control device can change the number of cache memories in order to flexibly correspond to the RAID level. In FIG. 2, 9, 16, 17 are three redundant disks corresponding to the data disk 8, and 6, 12,
13 is a channel corresponding to each redundant disk, and 11, 12, 13 is a cache memory mechanism corresponding to each channel. . For the above RAID 1, three redundant disks 9, 16, 17 are required for three data disks 8, so three cache memory mechanisms 11, 1 are required for three redundant disks.
2 and 13 are provided. Also, for RAID2, 10
Since four check disks are required for one disk, four cache memory mechanisms are provided. R.A.
For ID4, one check disk is sufficient, so one cache memory mechanism is provided.

【0028】以上実施例3では、アレイ型ディスク制御
装置にRAID1、RAID2、RAID3、RAID
4と呼ばれるデータの分散配置方式に対応して、チェッ
ク・ディスクにキャッシュ機構を設けることを特徴とし
たアレイ型ディスク駆動機構システムを説明した。
In the third embodiment described above, the array type disk controller has RAID1, RAID2, RAID3, RAID
An array-type disk drive system has been described which is compatible with a data distributed arrangement method called 4, and is characterized by providing a cache mechanism in the check disk.

【0029】実施例4. アレイ型ディスク駆動機構システムは、RAID1〜4
のRAIDレベル及びミラー、1台故障、2台以上の故
障の信頼性レベルに柔軟に対応するために、アレイ型デ
ィスク制御機構内のメモリ・ユニット中にバッファの他
に冗長ディスクのみに対するキャッシュを設ける。例え
ば、図3においては、18はデータ用ディスクであり、
19、20はチェックディスクであり、21はバッファ
領域であり、22はキャッシュ領域である。キャッシュ
領域にはそれぞれの冗長ディスクに対応したキャッシュ
領域となっている。23はチェックディスク9に対応し
たキャッシュ領域であり、24はチェックディスク16
に対応したキャッシュ領域であり、25はチェックディ
スク17に対応したキャッシュ領域であり、26はチェ
ックディスク18に対応したキャッシュ領域であり、2
7はチェックディスク19に対応したキャッシュ領域で
あり、27はチェックディスク20に対応したキャッシ
ュ領域である。ディスク8、ディスク9、ディスク16
、ディスク17を1つの信頼性レベル、RAIDレベル
を決定するための1冗長グループとし、ディスク18、
ディスク19、ディスク20を1冗長グループとする。 前者の冗長グループではRAIDレベルの1をサポート
するために冗長グループであり、後者の冗長グループで
は2台故障までの信頼性レベルをサポートするための冗
長グループであるとすれば、キャッシュ領域はそれぞれ
のディスクに対応してキャッシュ領域を設定してあるた
めに図2のようにキャッシュ機構を複数設ける必要がな
い。以上により非常に安易にRAIDレベル及び信頼性
レベルに対して柔軟なサポートが可能となる。
Example 4. Arrayed disk drive systems are RAID 1-4.
In order to flexibly respond to the RAID level and the reliability level of mirroring, single failure, failure of two or more disks, in addition to the buffer, a cache for only redundant disks is provided in the memory unit in the array type disk control mechanism. . For example, in FIG. 3, 18 is a data disk;
19 and 20 are check disks, 21 is a buffer area, and 22 is a cache area. The cache area corresponds to each redundant disk. 23 is a cache area corresponding to the check disk 9, and 24 is a cache area corresponding to the check disk 16.
25 is a cache area corresponding to the check disk 17, 26 is a cache area corresponding to the check disk 18, and 2 is a cache area corresponding to the check disk 17.
7 is a cache area corresponding to the check disk 19, and 27 is a cache area corresponding to the check disk 20. Disc 8, Disc 9, Disc 16
, disk 17 is one reliability level, one redundancy group for determining the RAID level, disk 18,
Disk 19 and disk 20 are assumed to be one redundant group. If the former redundancy group is a redundancy group to support RAID level 1, and the latter redundancy group is a redundancy group to support a reliability level of up to 2 failures, then the cache area is Since the cache areas are set corresponding to the disks, there is no need to provide multiple cache mechanisms as shown in FIG. As described above, flexible support for RAID levels and reliability levels can be provided very easily.

【0030】以上、実施例4では、キャッシュ機構をメ
モリユニットに統合して、メモリユニットはバッファ兼
キャッシュとして使用し、RAIDレベル、信頼性レベ
ルに動的に対応することを特徴としたアレイ型ディスク
駆動機構システムを説明した。
As described above, in the fourth embodiment, a cache mechanism is integrated into a memory unit, the memory unit is used as a buffer and a cache, and the array type disk is characterized in that it dynamically corresponds to the RAID level and reliability level. The drive mechanism system was explained.

【0031】このように、キャッシュ機構を対応する冗
長ディスクへ複数個取付、またはアレイ型ディスク装置
内のメモリユニット内にキャッシュ領域を設けることに
よって、RAIDレベルや信頼性レベルに柔軟に対処す
ることが出来る効果がある。
[0031] In this way, by attaching a plurality of cache mechanisms to corresponding redundant disks or by providing a cache area in a memory unit in an array type disk device, it is possible to flexibly deal with the RAID level and reliability level. There is a possible effect.

【0032】実施例5. アレイ型ディスク駆動機構システムのディスク駆動装置
のうち、1つもしくは複数の冗長ディスクの1部もしく
は全体が故障した場合、そのディスク駆動装置に属する
キャッシュ機構もしくはメモリ・ユニット中のキャッシ
ュ領域を無効とする。キャッシュ機構もしくはキャッシ
ュ領域を無効としても、冗長ディスクに対するキャッシ
ュであるからまったく問題はない。チェックディスクの
ホットスタンバイによる自動交換等によってディスク交
換が行われた後、チェックデータに対応したデータ用デ
ィスクのデータ群のXORをとってチェックデータの修
正・復元を行う。
Example 5. If one or more redundant disks in a disk drive in an arrayed disk drive system partially or completely fail, the cache area in the cache mechanism or memory unit belonging to that disk drive is invalidated. . Even if the cache mechanism or cache area is disabled, there is no problem at all since the cache is for redundant disks. After disk replacement is performed by automatic replacement by hot standby of the check disk, the data group of the data disk corresponding to the check data is XORed to correct and restore the check data.

【0033】以上、実施例5では、アレイ型ディスク駆
動機構システムが、あるディスクの一部もしくは全部が
故障した場合に修正・復元を行うが、冗長ディスク以外
のディスク駆動装置が故障した場合は、一般に知られて
いるXORによる通常の修正・復元を行うが、冗長ディ
スクが故障している場合には、冗長ディスクを含んだデ
ィスクキャッシュ機構を停止させることを特徴としたア
レイ型ディスク駆動機構システムを説明した。
As described above, in the fifth embodiment, the array type disk drive system performs correction and restoration when a part or all of a certain disk fails, but if a disk drive other than the redundant disk fails, Normal correction and restoration is carried out using the generally known XOR, but if a redundant disk fails, the array type disk drive system is characterized by stopping the disk cache mechanism including the redundant disk. explained.

【0034】なお、上記実施例1〜5では、アレイ型デ
ィスク駆動機構システムにおいて、チェック用記録媒体
(冗長ディスク)のみにキャッシュを付加した場合を説
明したが、デ−タ用記録媒体にもキャッシュを付加する
場合は、チェック用記録媒体(冗長ディスク)にキャッ
シュを優先的に付加した構成にすれば良い。たとえば、
チェック用記録媒体(冗長ディスク)のキャッシュの容
量を他より多くすること、あるいは、チェック用記録媒
体(冗長ディスク)のキャッシュを他より高速にしてお
くことなどが、この場合の優先的付加にあたる。また、
上記実施例1〜5では、アレイ型ディスク駆動機構シス
テムを例にして説明したが、アレイ型と呼ばれるシステ
ムに限る必要はなく、複数のディスク駆動機構があるシ
ステムであれば良い。また、ディスク駆動機構に限る必
要はなく、光ディスクやCD等の記録媒体を制御する制
御装置であれば良い。
In the first to fifth embodiments described above, in an array type disk drive system, a cache is added only to the check recording medium (redundant disk), but the cache is also added to the data recording medium. In the case of adding a cache, it is sufficient to adopt a configuration in which a cache is preferentially added to the check recording medium (redundant disk). for example,
In this case, preferential addition includes increasing the cache capacity of the checking recording medium (redundant disk) compared to others, or making the cache of the checking recording medium (redundant disk) faster than others. Also,
In the first to fifth embodiments described above, an array-type disk drive mechanism system has been described as an example, but the present invention is not limited to an array-type system, and any system having a plurality of disk drive mechanisms may be used. Further, the control device is not limited to a disk drive mechanism, and may be any control device that controls a recording medium such as an optical disk or a CD.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上のように、第1の発明によれば、チ
ェック用記録媒体(冗長ディスク)のみにあるいはチェ
ック用記録媒体(冗長ディスク)に優先的にキャッシュ
を付加した構成にしたので、装置が安価にでき、また、
RAID5と同レベル以上の性能を上げることができる
効果がある。
As described above, according to the first invention, since the configuration is such that cache is added only to the check recording medium (redundant disk) or preferentially to the check recording medium (redundant disk), The device can be made inexpensively, and
It has the effect of increasing performance to the same level or higher than RAID5.

【0036】また、第2の発明によれば、付随して、冗
長ディスクにキャッシュを設けるため、冗長ディスクや
そのキャッシュの故障があってもデータ用ディスクには
何の問題もないので、バックアップを使用しなくても、
十分な信頼性を得られる効果がある。
Additionally, according to the second invention, since a cache is provided on the redundant disk, even if the redundant disk or its cache fails, there will be no problem with the data disk, so backup can be performed. Even if you don't use it,
This has the effect of obtaining sufficient reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】この発明の一実施例によるアレイ型のディスク
制御装置を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing an array type disk control device according to an embodiment of the present invention.

【図2】RAIDレベルおよび信頼性レベルに対応する
ためのキャッシュ機構を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a cache mechanism for accommodating RAID levels and reliability levels.

【図3】RAIDレベルおよび信頼性レベルに柔軟に対
応するためのキャッシュ機構を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a cache mechanism for flexibly responding to RAID levels and reliability levels.

【図4】従来のアレイ型のディスク制御装置を示す断面
図。
FIG. 4 is a sectional view showing a conventional array type disk control device.

【図5】RAID4のデータ構成図。FIG. 5 is a data configuration diagram of RAID4.

【図6】RAID5のデータ構成図。FIG. 6 is a data configuration diagram of RAID5.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  ホスト計算機 2  ホスト・インタフェース 3  マイクロプロセッサ 4  メモリ・ユニット 5  データ・ディスク用チャネル 6  チェック・ディスク用チャネル 7  システム・バス 8  データ用ディスク 9  チェック用ディスク 10  アレイ型ディスク制御装置 11  キャッシュメモリユニット 12  チェック・ディスク用チャネル13  チェッ
ク・ディスク用チャネル14  キャッシュメモリユニ
ット 15  キャッシュメモリユニット 16  チェック用ディスク 17  チェック用ディスク 18  データ用ディスク 19  チェック用ディスク 20  チェック用ディスク 21  バッファ領域 22  キャッシュ領域 23〜27  冗長ディスク用キャッシュ領域28〜3
1  データ用ディスク 32  チェック用ディスク 33〜36  セクタ 37〜41  データとチェックが混在したディスク4
2〜45  セクタ
1 Host computer 2 Host interface 3 Microprocessor 4 Memory unit 5 Data disk channel 6 Check disk channel 7 System bus 8 Data disk 9 Check disk 10 Array type disk controller 11 Cache memory unit 12 Check・Disk channel 13 Check disk channel 14 Cache memory unit 15 Cache memory unit 16 Check disk 17 Check disk 18 Data disk 19 Check disk 20 Check disk 21 Buffer area 22 Cache areas 23 to 27 Redundant disk Cache area 28-3
1 Data disk 32 Check disk 33 to 36 Sectors 37 to 41 Disk 4 where data and checks are mixed
2-45 sectors

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  以下の要素を有する記録媒体制御装置
(a)デ−タを記録するデ−タ用記録媒体を接続する第
1のチャネル手段、(b)デ−タ用記録媒体に記録され
たデ−タの信頼性に関するデ−タを記録しておくチェッ
ク用記録媒体を接続する第2のチャネル手段、(c)記
録媒体をアクセスしようとする他のシステムを接続する
インタフェ−ス手段、(d)記録媒体との間で受け渡さ
れるデ−タを、一時記憶するキャッシュメモリ、(e)
キャッシュメモリを、第2のチャネル手段により接続さ
れた記録媒体のためにすべて割りつけるか、優先的に割
りつけて、キャッシュメモリの制御を行うプロセッサ手
段。
Claim 1: A recording medium control device having the following elements: (a) first channel means for connecting a data recording medium on which data is recorded; (b) a first channel means for connecting a data recording medium on which data is recorded; (c) a second channel means for connecting a checking recording medium for recording data regarding the reliability of the recorded data; (c) an interface means for connecting another system that attempts to access the recording medium; (d) Cache memory that temporarily stores data transferred to and from the recording medium; (e)
Processor means for controlling the cache memory by allocating or preferentially allocating the cache memory for the recording medium connected by the second channel means.
【請求項2】  請求項1記載の記録媒体制御装置にお
いて、プロセッサ手段は、第2のチャネル手段により接
続された記録媒体が故障した場合、その記録媒体に割り
つけられたキャッシュメモリの稼働を停止させ、その他
の制御は続行させることを特徴とした請求項1記載の記
録媒体制御装置。
2. The recording medium control device according to claim 1, wherein when the recording medium connected by the second channel means fails, the processor means stops the operation of the cache memory allocated to the recording medium. 2. The recording medium control device according to claim 1, wherein the recording medium control device continues to perform other controls.
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