JPH05158624A - 機能低下モードでの動作時における直接アクセス記憶装置アレイのアクセスを管理するための方法 - Google Patents

機能低下モードでの動作時における直接アクセス記憶装置アレイのアクセスを管理するための方法

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JPH05158624A
JPH05158624A JP3163040A JP16304091A JPH05158624A JP H05158624 A JPH05158624 A JP H05158624A JP 3163040 A JP3163040 A JP 3163040A JP 16304091 A JP16304091 A JP 16304091A JP H05158624 A JPH05158624 A JP H05158624A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）のアレイ
が故障モードで動作する際のアクセス・ローディング量
の増加分を低く抑える。 【構成】 統計的平衡ブロック構造等の、ＤＡＳＤ１０
９... のアレイの中に複数のパリティ・グループを均一
に分散配置する分散配置法を利用するようにしたこの方
法は、（ａ）複数のパリティ・グループを形成し、且
つ、形成したそれらパリティ・グループを、平衡ブロッ
ク構造ないしはそれと均等なブロック構造に従って書き
込むステップと、（ｂ）データへの経路のアベイラビリ
ティが（コントローラ１０１... ないしＤＡＳＤの故障
によって）失われている場合に、パリティ・グループの
分散配置方式によって決まる最少参照パタンに従って、
アレイ中のその他のＤＡＳＤにアクセスするステップと
を含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数台の直接アクセス
記憶装置（direct access storage device:ＤＡＳＤ）
から成るアレイを管理するＤＡＳＤアレイ管理に関する
ものであり、より詳しくは、それら複数台のうちの少な
くとも１台のＤＡＳＤのアベイラビリティが失われたと
きに、その結果として発生する、そのアレイの中の残り
の構成要素に対するローディング（読取アクセス並びに
書込アクセス）量の増加分を平均化する方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】周知の如く、ＤＡＳＤとは、コントロー
ラないしデバイス・アダプタを介してコンピュータ・シ
ステムに接続される、循環式トラック記憶装置である。
１台のコントローラによって、１本の「ストリング」を
成す複数台のＤＡＳＤを接続することができる。そし
て、その１本のストリングの中の任意のＤＡＳＤを、互
いに排他的に選択し、アクセスするようにしている。ブ
ラディら（Brady et al.）による、１９９０年５月２４
日付出願の、米国特許出願第０７／５２８９９９号
（「データ転送速度及び同時性を調節するようにしたＤ
ＡＳＤアレイのアクセスの方法及び手段」 "METHOD AND
MEANS FOR ACCESSING DASD ARRAYS WITH TUNEDDATA TR
ANSFER RATE AND CONCURRENCY" ）には、ＤＡＳＤ１台
あたりのトラック上のブロック数をＫ個とし、ブロック
の総個数を（Ｎ×Ｋ）個とした、データ・ブロック及び
パリティ・ブロックのシーケンシャル・ファイルを、２
次元配列にしたアレイ（一方の次元は空間的次元であり
他方の次元は時間的次元である）の上に配置（マッピン
グ）する方法であって、トラックが１回転する間に、複
数個の対応するコントローラを介してＮ台のＤＡＳＤに
同期してアクセスすることによって、そのマッピングを
行なうようにした方法が開示されている。
【０００３】『オーウチ特許及びクラーク特許とパリテ
ィ・ブロック』１９７８年５月３０日付で発行された、
オーウチ（Ouchi ）の米国特許第４０９２７３２号
（「故障した記憶装置内の記憶データを回復するための
システム」"System For Recovering Data Stored In A
Failed Memory Unit"）には、同一の論理ファイルに所
属する複数個のデータ・ブロックを、１本のストリング
を形成してはいるが故障に関しては互いに独立している
（Ｎ−１）台のＤＡＳＤに分散配置すると共に、第Ｎ番
目のＤＡＳＤにパリティ・ブロックを記録するようにし
た分散配置法が開示されている。このオーウチ特許で
は、そのパリティ・ブロックを、その他の（Ｎ−１）個
のブロックの夫々の内容の間の排他的ＯＲを取ったもの
としている。ある１台のＤＡＳＤがアクセス不能になっ
た場合には、残りの（Ｎ−２）台のアクセス可能なＤＡ
ＳＤ上に記憶させてある夫々のブロックと、パリティ・
ブロックとの間の、排他的ＯＲを取ることによって、そ
のアクセス不能ＤＡＳＤの内容を回復することができ
る。また、パリティ・ブロックのアベイラビリティが失
われたときにも、同様にして回復することができるよう
にしている。１９８８年８月２日付で発行された、クラ
ークら（Clark etal.）の米国特許第４７６１７８５号
（「記憶装置へのアクセス機能を強化するパリティ分散
法」"Parity Spreading to Enhance Storage Access"
）は、このオーウチ特許を改良したものである。即
ち、複数個のパリティ・ブロックを複数台のＤＡＳＤに
対して分散配置して、１台のＤＡＳＤ（オーウチ特許に
おけるパリティ用のＤＡＳＤ）のアベイラビリティが失
われただけで、全てのパリティ・ブロックのアベイラビ
リティが失われてしまうことのないような配置の仕方を
するようにしたものであって、これは特に、機能低下モ
ードで動作する場合を考慮したものである。
【０００４】『ブロック間パリティと特徴的なパリティ
符号ブロック』一般的には、各々のデータ・ブロックに
パリティのための追加部分ないしその均等物を付加して
おき、それを用いてブロック間誤りの検出ないし訂正を
行なえるようにしている。種々の効率的なブロック間符
号（ハミング符号、巡回冗長検査符号、リード・ソロモ
ン符号）それ自体については、他の文献において取扱わ
れているとおりである。それらのパリティ符号とは対照
的に、パリティ・ブロックは、オーウチ特許に記載され
ているように、（Ｎ−１）個のブロックから成るブロッ
ク・シーケンスのうちの１つないし複数のデータ・ブロ
ックのアベイラビリティが失われた場合に関係したもの
である。そしてその場合に、（Ｎ−１）個のブロックか
ら成るブロック・シーケンスを包括するように予め定め
てあるパリティ・ブロックと、アベイラビリティを失っ
ていないその他のブロックとの間の排他的ＯＲを取るこ
とによって、アベイラビリティを失ったデータ・ブロッ
クを再構成することができるようにしたものである。
【０００５】『パターソンのＤＡＳＤアレイ・レベル』
１９８８年６月１日から３日にかけて開催された ACM S
IGMOD 会議において発表された、パターソンら（Patter
son et al.）による、「低価格ディスク装置の冗長性ア
レイの具体例」なる論文（"A Case for Redundant Arra
ys of Inexpensive Disks (RAID)", ACM SIGMOD Confer
ence, Chicago Illinois, June 1-3, 1988）は、データ
のアベイラビリティを増強するための、冗長性データ並
びに複数台のＤＡＳＤの様々な編成法を論じている。こ
の点に関して、このパターソン論文に記載されているの
は、論理レコードを物理トラックへマッピングし、ま
た、ＤＡＳＤアレイの縦列の上下順位に応じてＤＡＳＤ
アレイにアクセスすることによって、小量アクセス要求
と大量アクセス要求との双方に適切に対処するようにす
るということである。このパターソン論文には更に、旧
データ、新データ、及び旧パリティの間の排他的ＯＲを
取ることによって、新パリティ・ブロックを算出すると
いう方法も説明されている。パターソンの第３レベル、
即ち第３のアレイ・タイプは、Ｎ台のＤＡＳＤに対して
同期して読取り及び書込みを行なうようにしたものであ
る。その構成によれば、（Ｎ−１）台のＤＡＳＤにデー
タを保持させ、更に別の１台のＤＡＳＤにパリティを保
持させるようにしており、そのパリティは、パリティ保
持用ＤＡＳＤ以外の全てのＤＡＳＤ、即ち全てのデータ
用ＤＡＳＤに関するパリティである。これは、換言すれ
ば、グループ全体に対して１台の検査用ＤＡＳＤを備え
るようにしているということである。故障したＤＡＳＤ
の内容を復元するには、オーウチ特許と同じ方法を取っ
ている。パターソンの第４レベルは、小量読取アクセス
並びに小量書込アクセスに関する性能を向上させたもの
である。これを達成するために、複数のブロックをアレ
イの縦列に沿って記憶させるようにしており、その際
に、第１番目のタイム・スロット（ＤＡＳＤの第１セク
タ）においては、第１番ブロックから第Ｎ番ブロックま
でを、夫々第１番ＤＡＳＤから第Ｎ番ＤＡＳＤまでに記
憶させ、また、第２番目のタイム・スロット（ＤＡＳＤ
の第２セクタ）においては、第（Ｎ＋１）番から第２Ｎ
番までのブロックを記憶させるようにし、以下同様に記
憶させて行くことができるようにしている。従って、第
Ｋ番目のタイム・スロット（ＤＡＳＤの第Ｋセクタ）に
おいては、第（（Ｋ−１）×Ｎ＋１）番ブロックから第
ＫＮ番ブロックまでが対応するＤＡＳＤに記憶されるこ
とになる。このように縦列トラック構成としたことに加
えて、この第４レベルでは、夫々のＤＡＳＤに対して個
別にアクセスすることもできるようにしてある。これに
よって、小量転送の際に塞り状態となるＤＡＳＤの台数
を非常に少なくする一方、大量転送の際には、Ｎ台のＤ
ＡＳＤに対して同期してアクセスすることができるよう
にしている。
【０００６】『パリティ・グループの定め方』パターソ
ン論文によって、データ・ブロックとパリティ・ブロッ
クとを次のように分散配置することが公知となってい
る。即ちその分散配置の方法は、Ｃ個のコントローラ
と、そのコントローラの１個あたりＳ台のＤＡＳＤから
成るＤＡＳＤストリングとから構成したＣ×Ｓアレイの
中において、Ｋ本（Ｋ＜Ｃ）の異なったストリング中の
Ｋ個（Ｋ＜Ｃ）の異なったＤＡＳＤの、各々の物理エリ
ア（即ち物理領域）によって１つの「パリティ・グルー
プ」を構成するようにし、そしてそれらエリア（即ち領
域）のうちの１つを、その他の（Ｋ−１）個のエリア
（即ち領域）に包含されているデータのパリティとする
というものである。このように、１つのパリティ・グル
ープを成す複数個のブロックを、故障に関して互いに独
立しているＫ台のＤＡＳＤの間に分散し、即ちＫ本のス
トリングの間に分散するようにしたことの効果の１つ
は、データ障害間平均時間（mean time between data f
ailure: ＭＴＢＦ）が、個々の物理ＤＡＳＤにおけるデ
ータ障害間平均時間よりも遥かに長くなっているという
ことである。そうなるのは、アレイの中の複数の個々の
ドライブ装置のうちの１つが（或いは１個のコントロー
ラが）故障した後にも、アレイは機能低下モードで動作
を続けることができるからである。更には、故障したＤ
ＡＳＤ上のデータを、故障していない残りのＫ台のＤＡ
ＳＤ上のデータ及びパリティに基づいて再生することも
可能である。
【０００７】『機能低下モードにおけるアレイのローデ
ィング量及び動作』アレイ・ワーク（アレイの仕事量 :
array work: ＡＷ）は、複数台のＤＡＳＤが実行する読
取要求及び書込要求の回数で表わすことができる。それ
らの要求の分配状態は、データの分散配置状態によって
決まるものである。更にこの、データ（冗長データを含
む）の分散配置状態は、ロード量の平均化の仕方と、回
復処理の仕方と、機能低下モードにおける動作態様とに
よって決まるものである。ちなみに、読取要求ないし書
込要求の各々は、複数回の置換読取動作（Ｒ）と置換書
込動作（Ｗ）とから構成されるものである。アレイが
「機能低下モード」で動作していると言うとき、それ
は、データへ至る経路中に置かれている構成要素（例え
ばコントローラやＤＡＳＤ等）のアベイラビリティが
（多くの場合、フォールト、障害、ないし割込等によっ
て）失われているにもかかわらず、そのアレイが動作を
継続していることを意味している。従来例によって、デ
ータ・ブロック及びパリティ・ブロックをアレイの複数
台のＤＡＳＤに（従ってそれらＤＡＳＤのディスクに）
分散配置するための分散配置法が幾種類か教示されてい
る。しかしながら、それら従来の分散配置法は、所与の
ＤＡＳＤないしコントローラがアベイラビリティを失っ
たときには、その他の（（Ｓ×Ｃ）−１）台のＤＡＳ
Ｄ、ないしはそれより更に少数のＤＡＳＤに対するロー
ド量に、著しい不均衡が発生するものであった。この不
均衡の結果として生じることのうちの１つとして、特定
の数台のＤＡＳＤに対するアクセスの回数が、その他の
ＤＡＳＤに対するアクセスの回数と比較してはるかに多
くなるということがあり、それによって、アレイの構成
要素とデータへの経路との双方における、ローディング
量並びに性能の統計値が変化していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、１台
ないし複数台のＤＡＳＤ上のデータのアベイラビリティ
が失われた場合にも、そのデータを復元してアレイが動
作を続けることができるようにし、しかもその際に、Ｄ
ＡＳＤの１台あたりのアクセスのロード量の増加分を可
及的に低く抑えることができるようにした、ＤＡＳＤア
レイに対するアクセスを管理するための方法及び手段を
考案することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、互いに同一ま
たは互いに異なった大きさの複数のパリティ・グループ
を、アレイの複数の構成要素の間に均一に分散配置する
ものである。更に、それらパリティ・グループの大きさ
を小さく抑えることによって、機能低下モード即ち故障
モードで動作する際の、アレイ中の各ＤＡＳＤに対する
ローディング量の増加分を可及的に低く抑えられること
が判明している。本明細書で使用する「ブロック」とい
う用語には２つの意味がある。第１の意味は、データな
いしパリティの符号化並びに記録を行なうために使用す
る、標準サイズ（例えば４０９６バイト）の情報タイプ
のことである。第２の意味は、通常は実験の設計等に利
用されている決定論的プロセスを用いてアクセスのロー
ド量を均一化する、複製を含めた複数のパリティ・グル
ープの、組合せ的分散配置法を意味するものである。本
発明は、その好適実施例においては、Ｃ個のコントロー
ラと、それらコントローラの１個あたりＳ台とした複数
台のＤＡＳＤとから構成したＣ×ＳのＤＡＳＤアレイ
に、複数のパリティ・グループを分散配置及び記録する
際に、統計的平衡インコンプリート・ブロック構造（st
atistically balanced incomplete block design: 統計
的ＢＩＢＤ）を用いて、その分散配置及び記録を近似的
に均一に行なうようにしている。また、この構成を実現
するために、複数台のＤＡＳＤの各々を、Ｎ個の互いに
等しい大きさの領域即ち記録エリアに区分し、そして区
分したそれらＮ個の領域を、次の割当て方で複数のパリ
ティ・グループに割当てるようにしている。 （１）同一のパリティ・グループに所属する任意の２つ
の領域は、互いに異なったＤＡＳＤ上に配置されるよう
にする。 （２）１台のＤＡＳＤ上のＮ個の領域の各々は、Ｎ個の
互いに異なったパリティ・グループの１つずつに割当て
られるようにする。 （３）２台のＤＡＳＤから成るＤＡＳＤペアの各ペアに
ついて、そのペアの双方のＤＡＳＤの夫々に所属する２
つの領域を共に包含するパリティ・グループの個数が厳
密にＭ個であるようにする。以上の考慮点を具体的に実
現するための、本発明の方法の効果的な態様としては、
（ａ）パリティ・グループの１つあたりのエリアの個数
をＫ個とした複数のパリティ・グループを形成し、且
つ、形成したそれら複数のパリティ・グループを、決定
論的プロセスにより生成した前記アレイ内の、対応する
複数台のＤＡＳＤに夫々に略々均一に書き込むステップ
と、（ｂ）指定されたＤＡＳＤ上のアドレス可能な情報
への経路のアベイラビリティが失われているときに、そ
れが失われていることに応答して、パリティ・グループ
の分散配置の均一度によって決まる最少参照パタンに従
って、その指定ＤＡＳＤ以外の残りの（（Ｃ×Ｓ）−
１）台のＤＡＳＤにアクセスするステップとを含んでい
るようにした態様がある。この新規な利用法を十分に実
現し得る平衡ブロック構造には、ＢＩＢＤ以外にも、ラ
テン・スクエア（LatinSquare）や、アダマール・マト
リクス（Hadamardmatrix ）等がある。更には、各パリ
ティ・グループの大きさ（エリアの個数）をコントロー
ラの個数より小さく抑えておけば、即ちＫ＜Ｃとしてお
けば、余ったＤＡＳＤ空間を利用することによって、Ｄ
ＡＳＤの１台あたりのローディング量を更に低減させる
ことができる。ここで、各１台のＤＡＳＤがＡＷ回のア
クセス要求に接するものとすれば、領域の１個あたりの
要求の量即ちワーク・ロードの量は（ＡＷ／Ｎ）とな
る。ある１台のＤＡＳＤが故障、またはその他の原因で
アベイラビリティを失った場合には、その１つの領域の
中のデータを復元するには、その領域が所属しているパ
リティ・グループ内のその他の（Ｋ−１）個の領域にア
クセスすれば良い。この場合、その他の（（Ｃ×Ｓ）−
１）台のＤＡＳＤのうちのどのＤＡＳＤも、アベイラビ
リティを失ったＤＡＳＤとの間で共有しているパリティ
・グループの数は、厳密にＭ個にしてあるため、それら
ＤＡＳＤはいずれも、（Ｍ×ＡＷ／Ｎ）のロードを増加
分のロード量として受け取ることになる。
【００１０】
【実施例】本発明は、統計的平衡ブロック構造等の、Ｄ
ＡＳＤアレイの中に複数のパリティ・グループを均一に
分散配置する分散配置法の、新規な利用法から生まれた
ものである。この新規な利用法は、（ａ）複数のパリテ
ィ・グループを形成し、且つ、形成したそれらパリティ
・グループを、平衡ブロック構造ないしはそれと均等な
ブロック構造に従って書き込むステップと、（ｂ）デー
タへの経路のアベイラビリティが（制御装置ないしＤＡ
ＳＤの故障によって）失われている場合に、パリティ・
グループの分散配置法によって決まる最少参照パタンに
従って、アレイ中のその他のＤＡＳＤにアクセスするス
テップとを含むものである。
【００１１】ブロック構造を決定するための実験の設計
は、複数のテスト・オブジェクトを徹底的にあらゆる分
け方で複数のサブセット（即ちブロック）に構成した上
で、それらのオブジェクトに対して然るべき実験的方式
を適用するように設計をする。そうすれば、それらオブ
ジェクトのパタンと複製状態とを調べることによって、
その実験的方式に対する様々な応答が、はたして偶然の
結果であるのか、それとも１つないし幾つかの共通ファ
クタによる必然的な結果であるのかを識別することがで
きる。ただし、徹底的にあらゆる分け方をするにして
も、どれ程の規模でどの程度まで徹底的にそれを行ない
得るかは、時間的な余裕、実験の経済性、及び感度によ
って制約される。そのため、実際に多く用いられている
のは、オブジェクトが結果的に均一に分散配置されるよ
うにする、ブロック構造様式である。この種の構造様式
に該当するものとしては、平衡インコンプリート・ブロ
ック構造（Balanced Incomplete BlockDesign: ＢＩＢ
Ｄ）や、ラテン・スクエア、それにアダマール・マトリ
クス等がある。更には、ドーバー出版社（Dover Public
ations）が著作権を持つ、１９７１年、１９８８年刊、
ラグハバロ（Raghavarao）による「実験設計における構
造並びに組合せの問題」（"Constructions AndCombinat
orial Problems In The Design Of Experiments" ）
と、アカデミック・プレス社（Academic Press Inc. ）
が著作権を持つ１９７２年刊、バーマンとフライヤ（Be
rman and Fryer）による「組合せ学入門」（Introducti
on to Combinatorics ）も参照されたい。以下の説明
は、ＢＩＢＤを用いた方法ステップを明らかにするため
のものである。
【００１２】『平衡インコンプリート・ブロック構成
（ＢＩＢＤ）とＤＡＳＤアレイ』ｖ個の「バラエティ」
と呼ばれるオブジェクトから成る集合（セット）におい
て、その集合の中の各々のオブジェクトｖ(i) をｒ回に
亙って複製すると、それによって、（ｖ×ｒ）個のオブ
ジェクトから成る集合体が形成される。そして、それら
（ｖ×ｒ）個のオブジェクトを、ｂ個の「ブロック」と
呼ばれる部分集合にして、分散配置する。それらブロッ
クは、その各々が、ｖ個のバラエティのうちのｋ個のバ
ラエティを包含しているようにし、しかも、１つのブロ
ックが、同一のバラエティを２回以上重複して含むこと
がないようにする。こうした場合、次の式が成り立つこ
とになる。 ｖ×ｒ＝ｂ×ｋ （１） 更に、２つのバラエティｖ(i) 、ｖ(j) から成るバラエ
ティ・ペアの各ペアについて、そのペアを含んでいるブ
ロックの個数が、必ずλ個であるようにする。存在する
バラエティ・ペアの種類の総数は（ｖ×（ｖ−１）／
２）とおりであるから、各ブロックが包含するバラエテ
ィ・ペアは、（ｖ×（ｖ−１）／２）とおりのうちの
（ｋ×（ｋ−１）／２）とおりのペアである。また、あ
る特定の１つのバラエティを含んでいるブロックの個数
は、それがいずれのバラエティであっても、必ずｒ個で
あるため、特定の１つのバラエティは、（ｒ×（ｋ−
１））とおりのバラエティ・ペアとして現われることに
なる。以上から、次の式が導かれる。 λ×ｖ×（ｖ−１）／２＝ｂ×ｋ×（ｋ−１）／２ （２） λ×（ｖ−１）＝ｒ×（ｋ−１） （３） 言い換えるならば、上掲の式（１）〜（３）を満足する
ブロックのシステムが（ｂ，ｖ，ｒ，ｋ，λ）ＢＩＢＤ
と呼ばれているものである。このブロックのシステム
は、以下の条件を満たすようにしつつ、ｖ個のバラエテ
ィをｂ個のブロックに形成した構成であると言える。 （１）各々のブロックが包含するバラエティの個数は、
必ずｋ個であるようにする。 （２）いずれのバラエティ・ペアについても、そのバラ
エティ・ペアを成している２つのバラエティを共に包含
するブロックの個数は、必ずλ個であるようにする。 （３）各々のバラエティが複製される回数は、必ずｒ回
であるようにする。 斯かるＢＩＢＤに基づいてＤＡＳＤアレイを構成するこ
とができ、それには次の写像を行なえば良い。 バラエティ → ＤＡＳＤ ブロック → パリティ・グループ 従って、アレイの大きさ（Ｃ×Ｓ）＝ｖ、パリティ・グ
ループの個数＝ｂ、各パリティ・グループの大きさ（こ
こでは定数とする）Ｋ＝ｋ、ＤＡＳＤの１台あたりの領
域の個数Ｎ＝ｒ、そして、 Ｍ＝λ、とすれば良い。以上のようにして得られるＤＡ
ＳＤアレイは、次の特性を有するものとなる。 （１）各々のパリティ・グループは、Ｋ台の互いに異な
ったＤＡＳＤに関与している。 （２）各々のＤＡＳＤは、Ｎ個のパリティ・グループに
関与している。 （３）任意のＤＡＳＤペアを成している２台のＤＡＳＤ
が共に関与しているパリティ・グループの個数はＭ個で
ある。
【００１３】『１個のパリティ・グループの複数個の領
域（ブロック）を複数台のＤＡＳＤに分散配置するため
の従来例に係る分散配置法』図１に関して説明すると、
同図は、高いアベイラビリティを得るための解決法とし
て提唱されているパターソンの方法に従って、１個のパ
リティ・グループの中の複数個のデータ・ブロックを、
アレイ中の複数台の異なったＤＡＳＤに分散配置するよ
うにした、分散配置法を示したものである。この場合の
アレイは、コントローラ１個あたりの台数をＳ台とした
複数台のＤＡＳＤ（９、１１、１３のストリング、１
５、１７、１９のストリング、２１、２３、３５のスト
リング、及び２７、２９、３１のストリングから成る）
と、Ｃ個のコントローラ１、３、５、及び７とから構成
した矩形構造のアレイとなっている。このアレイは、合
計（Ｃ×Ｓ）台のＤＡＳＤを含んでいる。Ｋ本の異なっ
たストリング中のＫ台の異なったＤＡＳＤの、その各Ｄ
ＡＳＤの１つずつの物理エリア（即ち物理領域）によっ
て１つの「パリティ・グループ」を構成するようにして
おり、しかも、そのパリティ・グループの中では、それ
らエリア（即ち領域）のうちの１つを、その他の（Ｋ−
１）個のエリア（即ち領域）の中に含まれているデータ
のパリティとしている。読取要求の処理に関しては、ア
レイをこのように構成することによって、アレイの処理
性能が低下するということはない。しかしながら、書込
要求の処理に関しては、アレイをこのように構成したな
らば、その書込要求の処理のために、複数回の読取アク
セス並びに書込アクセスと演算動作とが必要になる。こ
れについて更に説明すると、書込要求を受けたならば、
先ず最初に、旧データ・ブロック並びに旧パリティ・ブ
ロックの読取りを行なう必要がある。続いて、旧データ
・ブロック、新データ・ブロック、及び旧パリティ・ブ
ロックの間の排他的ＯＲを取ることによって、新パリテ
ィを算出する必要がある。更に続いて、新データブロッ
ク及び新パリティブロックを、該当するデータＤＡＳＤ
並びにパリティＤＡＳＤのアレイ位置へ書き込まなけれ
ばならない。従って、読取要求を処理するためには、ア
クセスを１回行なえば済むのに対して、書込要求の処理
には４回のアクセスが必要とされている。あるアレイ
が、Ｒ回の読取要求並びにＷ回の書込要求に接する場
合、それらのＲ回の読取要求とＷ回の書込要求とがアレ
イのロードへ変換されたならば、ＤＡＳＤへの（Ｒ＋４
Ｗ）回のアクセスというロード量になる。特に、このロ
ード量が（Ｃ×Ｓ）台のＤＡＳＤの間に均一に分配され
るものとすれば、各々のＤＡＳＤに加わるロード量は、
（Ｒ＋４Ｗ）／（Ｃ×Ｓ）回のアクセスというロード量
になる。
【００１４】次に図２に関して説明すると、同図に示し
た分散配置法は、パリティ・グループを形成している複
数個のデータ・ブロックを、ＤＡＳＤアレイの行ベクト
ルに沿って分散配置すると共に、複数のパリティ・グル
ープの夫々のパリティ・ブロックの全てを、１本の列ベ
クトルを形成している複数台のＤＡＳＤ、即ち同一の１
個のコントローラに接続した複数台のＤＡＳＤの上へマ
ッピングするようにしたものである。このアレイの各パ
リティ・グループは、Ｋ個（Ｋ＜Ｃ）のエリアを備えて
いる。それらＫ個（Ｋ＜Ｃ）のエリアは、図中に
「ａ」、「ｂ」、等々の文字を記入したエリアであり、
それらのエリアにデータを保持するようにしている。そ
の他のエリアは、図中に、「ｐａ」、「ｐｂ」、... 、
「ｐｚ」の文字を記入したものであり、それらを使用し
て、その各々に対応したＫ個（Ｋ＜Ｃ）のデータ・エリ
アから得られたパリティ情報を保持するようにしてい
る。良く知られている如く、この図２に示したように、
全てのパリティ情報を同一のストリング（縦列）の中の
複数台のＤＡＳＤに保持するようにした場合には、アク
セスの分配は均一にはならない。即ち、パリティ情報用
ストリング中の各ＤＡＳＤが接するアクセスのロード量
は（２Ｗ／Ｓ）回のアクセスとなるのに対して、その他
のストリング中の各ＤＡＳＤが接するアクセスのロード
量は（Ｒ＋２Ｗ）／（Ｓ×（Ｃ−１））回のアクセスと
なる。このようにロード量が不均一に分配されると、そ
れによって性能が低下し、望ましくないということが一
般的に認められている。
【００１５】次に図３及び図４について説明する。これ
らの図は、複数のパリティ・グループを形成している複
数個のデータ・ブロックをＤＡＳＤアレイの中に分散配
置する方法であって、いずれか１台のＤＡＳＤが故障し
た際のデータの復元を容易にした分散配置法を示したも
のである。
【００１６】図３においては、アレイのコントローラ１
０１、１０３、１０５、及び１０７は、夫々、ＤＡＳＤ
のストリング１０９、１１１、ストリング１１５、１１
７、ストリング１２１、１２３、及びストリング１２
７、１２９に接続してある。このシステムそれ自体は従
来のものであり、目的とするのは、このシステム上にお
けるアクセスのロード量を平均化することであるが、そ
の説明を分かり易くするために、ここでは、パリティ・
エリアを分散配置するＣ×Ｓのアレイとしては、４×２
の大きさのアレイを共通して用いるようにした。図３の
４×２のアレイでは、ＤＡＳＤ１０９、１１５、１２１
の各々には、「ａ」と記した、データを包含するための
物理空間を設けてある。一方、ＤＡＳＤ１２７には、
「ｐａ」と記した物理空間を設けてあり、この物理空間
は、「ａ」と記した３つの物理空間に関するパリティ情
報を保持するために使用する物理空間である。また同様
に、それらＤＡＳＤ１０９、１１５、１２７の各々に
は、「ｂ」と記したデータを包含するための物理空間を
設けると共に、第３番目のＤＡＳＤ１２１には、「ｐ
ｂ」と記した物理空間を設けてある。この構成では、Ｋ
＝３であることから、各々のＤＡＳＤのうちの、１／
（Ｋ＋１）＝２５％の部分が、パリティ情報のために使
用されるようになっている。
【００１７】以上において、アレイの仕事量（アレイ・
ワーク）ＡＷが、この図３に示したアレイ中の複数の物
理データ領域の間に、均一に分配されるものとすれば、
それら物理データ領域の各々が、（Ｒ＋Ｗ）／（Ｋ×Ｓ
×Ｃ）回の要求に接することになる。パリティ機能が実
行されるため、この仕事量が実アクセスに変換されると
きには、データ領域の各々に対する（Ｒ＋２Ｗ）／（Ｋ
×Ｓ×Ｃ）回の実アクセスと、パリティ領域の各々に対
する、２Ｗ／（Ｓ×Ｃ）回の実アクセスとに変換される
ことになる。従って、各々のＤＡＳＤが接することにな
る実アクセスの回数は、そのＤＡＳＤがこのアレイ中の
どの位置に配置されているものであるかにかかわらず、
常に（Ｒ＋４Ｗ）／（Ｓ×Ｃ）回になる。
【００１８】次に図４に関して説明する。アレイ中のあ
る１台のＤＡＳＤが故障した場合でも、このアレイは機
能し続けることができるが、ただしそのときには、残存
しているデータとパリティとからデータを復元するとい
う作業を行なうことによって機能低下モードで機能する
ことになる。例を挙げて説明すると、例えばＤＡＳＤ１
０９が故障した場合には、このＤＡＳＤ１０９の、領域
「ａ」の中のデータに対する読取要求に応えるために
は、先ず、ＤＡＳＤ１１５の領域「ａ」、ＤＡＳＤ１２
１の領域「ａ」、及びＤＡＳＤ１２７の領域「ｐａ」
の、夫々の対応するフィールドを読み取り、その上で、
ＤＡＳＤ１０９の領域「ａ」にあったデータを復元する
ようにすれば良い。従って、故障したＤＡＳＤのデータ
領域に対する読取要求があった場合には、その１つの読
取要求が、Ｋ＝Ｃ−１＝３回の読取要求に変換されるこ
とになる。一方、ＤＡＳＤ１０９の領域「ａ」に対する
書込要求に応えるためには、ＤＡＳＤ１１５の領域
「ａ」並びにＤＡＳＤ１２１の領域「ａ」の中の、対応
する夫々のフィールドを読み取り、そして新たなパリテ
ィを構成した上で、その新たなパリティをＤＡＳＤ１２
７の領域「ｐａ」に書き込むようにすれば良い。従っ
て、故障したＤＡＳＤのデータ領域に対する書込要求が
あった場合には、その１つの書込要求が、Ｋ−１＝Ｃ−
２＝２回の読取要求に加えて、更に１回の書込要求に変
換されることになる。
【００１９】アレイ・ワークＡＷが、この図４に示した
アレイ中の複数の物理データ領域の間に均一に分配され
るものとすれば、それら物理データ領域の各々は、既述
の如く（Ｒ＋Ｗ）／（Ｓ×Ｃ×Ｋ）回の要求に接するこ
とになる。ここで、ＤＡＳＤ１０９が故障したとして
も、ＤＡＳＤ１１１、１１７、１２３、及び１２９に関
しては、その動作は変わることはない。即ち、これらＤ
ＡＳＤ１１１、１１７、１２３、及び１２９の各々は、
ＤＡＳＤ１０９が故障しても尚変わることなく、（Ｒ＋
４Ｗ）／（Ｓ×Ｃ）回の実アクセスに接することにな
る。
【００２０】その他のＤＡＳＤ１１５、１２１、１２７
に関しては、それらのＤＡＳＤのデータ領域に対する１
回の読取要求は、そのまま１回の読取要求となる。ま
た、それらＤＡＳＤ１１５、１２１、１２７のうちのい
ずれかの、データ領域「ａ」、「ｂ」、「ｃ」のうちの
いずれかに対する１回の書込要求は、既に説明したよう
にして、２回の読取要求と２回の書込要求とに変換され
る。一方、それらＤＡＳＤ１１５、１２１、１２７のう
ちのいずれかの、データ領域「ｄ」への書込要求は、１
回だけの書込要求となる。従って、ＤＡＳＤ１１５、１
２１、１２７のうちのいずれか１つに対する（Ｒ＋Ｗ）
／（Ｓ×Ｃ）回の要求は、ｋ＝Ｃ−１としたとき、（Ｋ
Ｒ＋（４Ｋ−３）Ｗ）／（Ｓ×Ｃ×Ｋ）回のアクセスに
変換されることになる。更にこれに加えて、ＤＡＳＤ１
０９に対する読取要求を受けた場合には、その読取要求
の１回について、ＤＡＳＤ１１５、１２１、１２７の各
々に対する夫々１回ずつの読取要求が発生されることに
なり、また、ＤＡＳＤ１０９に対する書込要求を受けた
場合には、その書込要求の１回について、ＤＡＳＤ１１
５、１２１、１２７の各々に対する夫々１回ずつの読取
要求または書込要求が発生されることになる。従って、
それらＤＡＳＤ１１５、１２１、１２７の各々に関して
は、その１台のＤＡＳＤに対する合計ロード量は、Ｋ＝
Ｃ−１としたとき、（２ＫＲ＋（５Ｋ−３）Ｗ）／（Ｓ
×Ｃ×Ｋ）回のアクセスとなる。以上の図４に関する説
明から分かるように、アレイ中の複数台のＤＡＳＤのう
ちの１台が故障しているときには、そのアレイの全体に
対する合計ロード量は、［Ｒ＋４Ｗ＋｛（（Ｋ−１）Ｒ
＋（Ｋ−７）Ｗ）／（Ｓ×Ｃ）｝］回のアクセスという
ロード量になる。
【００２１】『本発明の方法におけるパリティ・グルー
プの大きさを制限することによる効果』次に図５及び図
６について説明する。これらの図は、１台のＤＡＳＤが
アベイラビリティを失うことによって発生する、ストリ
ングないしアレイ中のその他のＤＡＳＤに対するロード
量の不均一状態を図示したものである。この点に関し、
図５は、Ｓ＝２、Ｃ＝４、Ｋ＝２としたアレイにおけ
る、データ領域とパリティ領域とを示している。ＤＡＳ
Ｄ１０９が故障しているため、このＤＡＳＤ１０９の領
域「ａ」の中のデータに対する要求を受けた場合には、
その結果、ＤＡＳＤ１１５の領域「ａ」と、ＤＡＳＤ１
２１の領域「ｐａ」とがアクセスされることになる。し
かしながら、この図５の場合には、ＤＡＳＤ１２７への
アクセスは行なわれない。従って、アレイ全体に対する
ロード量は、その分だけ低減されることになる。具体的
には、この図５に示した例では、Ｋ＝２としているた
め、１台のＤＡＳＤが故障することによって生じる、ア
レイ全体のロード量の増加分は、（Ｒ−５Ｗ）／８であ
る。これと比較して、図４に示した、Ｋ＝３としたアレ
イにおいては、ロード量の増加分は、（２Ｒ−４Ｗ）／
８になる。Ｋの値を、Ｋ＝３からＫ＝２へ変更すること
に伴う不利益としては、ＤＡＳＤの空間のうちのより多
くの部分が、パリティ・データのために割かれてしまう
ということがある。即ち、Ｋ＝３のときには、各々のＤ
ＡＳＤの４分の１だけがパリティ・データを保持するた
めに使用されるのに対し、Ｋ＝２としたときには、各々
のＤＡＳＤの３分の１までが、パリティ・データの保持
に使用されることになる。一般化して表わすならば、各
々のＤＡＳＤの、１／（Ｋ＋１）が、パリティ・データ
の保持に使用されることになる。
【００２２】次に図６について説明する。同図は、Ｓ＝
ストリングの長さ、Ｃ＝コントローラの個数、（Ｒ／
Ｗ）＝読取書込比、及びＫの、夫々の値が、機能低下状
態にあるアレイのロード量に対して、どのように影響す
るかを、ストリングの長さＳを「２」と「７」、読取書
込比を「１」と「３」、コントローラの個数を「３」か
ら「１２８」までの間の値、それに、Ｋの値を「３」か
ら「６４」の値として、図示したものである。各々のグ
ラフの縦軸は、正常状態のロード量のアクセス回数に対
する、機能低下状態のロード量のアクセス回数の比を示
すように正規化してある。それらのグラフから分かるよ
うに、従来のアレイにおける標準仕様であるＫ＝Ｃとし
たときには、正常モード（正常状態）のアクセス回数に
対する機能低下モード（機能低下状態）のアクセス回数
の比は、コントローラの個数の増加関数となっているの
に対し、Ｋの値を固定したときには、コントローラの個
数を増すにつれて、このアクセス回数比はその増加率が
減少し、或いはそれ自体が減少している。
【００２３】『本発明に係る均一分散配置法と該均一分
散配置法のローディング量に対する効果』次に図７〜図
１０について説明する。これらの図は、アレイ中の複数
台のＤＡＳＤの間に複数のパリティ・グループを分散配
置する際に、平衡ブロック構造による分散配置法を用い
ることによって、それら複数台のＤＡＳＤのうちの１台
のＤＡＳＤ上のデータのアベイラビリティが失われるこ
とにより発生するＤＡＳＤの１台あたりのロード量の増
加分を可及的に低く抑えるという、本発明の原理を示し
た図である。本発明は、複数のパリティ・グループを複
数台のＤＡＳＤに割当てる際に、以下のようにして割当
てるようにしたものである。即ち先ず、１）所与の１つ
のパリティ・グループは、いかなるストリング中にも１
度しか現れないようにする。これによって、１個のコン
トローラが故障した場合にも、各パリティ・グループの
メンバのうちで、その故障に影響されてアベイラビリテ
ィを失うメンバは１つだけで済むことになり、その故障
したコントローラのストリングに対するデータ・アクセ
スを、その他のＫ本のストリングの中にある、パリティ
・グループのその他のＫ個のメンバに基づいて復元する
ことができるようになる。また、２）複数のパリティ・
グループを複数台のＤＡＳＤ上に配置するに際しては、
ある１本のストリング上の、１台の故障ＤＡＳＤへのア
クセスが発生したならば、その結果、その他の（Ｃ−
１）本のストリング上の、その他の（Ｓ×（Ｃ−１））
台のＤＡＳＤへの均一に分配されたアクセスが発生する
ように配置する。こうすることによって、ストリングど
うしの間のスキューを排除することができる。また、以
上のようにしたパリティ・グループの配置の仕方の具体
例を図８に示した。更に図８について説明すると、同図
は、Ｋ＝２、Ｓ＝２、Ｃ＝４としたときの夫々のデータ
領域を示したものである。それらデータ領域の特性は次
のとおりである。先ず、全てのＤＡＳＤが正常に機能し
ているときには、このアレイ中の、Ｓ×Ｃ台のそれらＤ
ＡＳＤの全てにロード量が均一に分配されている。そし
て、それらのうちのいずれか１台のＤＡＳＤが故障した
ならば、機能低下時ロードが次のように分配されること
になる。即ち、その故障したＤＡＳＤが所属しているス
トリングの中の、Ｓ−１＝１台のＤＡＳＤについては、
そのアクセスのロード量は変化しない。一方、アレイ中
のその他のＳ×（Ｃ−１）＝６台のＤＡＳＤについて
は、それ以外の残りの機能低下時ロードが、それらのＤ
ＡＳＤの間で均一に分配されることになる。従って、１
台のＤＡＳＤが故障した際にも、アレイ中のいずれのス
トリングどうしの間にもスキューは発生しないようにな
っている。これを要約して示したのが図９であり、同図
は、Ｋ＝２、Ｓ＝２、Ｃ＝４とし、更にデータ領域を図
示のようにした具体的なアレイについて、それを示した
ものである。これに関する状態については、図１０にも
要約して示してあり、図１０は、複数のパリティ・グル
ープを複数台のディスク装置に割当てる際に、機能低下
時ロードを分担するＳ×（Ｃ−１）台のディスク装置
に、その機能低下時ロードが均一に分散されるように割
当てをした、任意のアレイにおける状態を示したもので
ある。
【００２４】『本発明の方法に係る均一分散配置法の具
体例』以上に説明したマッピング（配置の仕方）の１つ
の具体例としては、以下に示す、ｂ＝１５、ｖ＝１０、
ｒ＝６、ｋ＝４、λ＝２としたＢＩＢＤを挙げることが
できる。 表１ ブロック Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ Ｆ Ｇ Ｈ Ｊ Ｋ Ｌ Ｍ Ｎ Ｐ Ｑ １ １ １ １ ３ ２ ２ １ ２ ３ ４ １ ２ ３ ４ ２ ３ ４ ２ ４ ４ ３ ５ ６ ５ ５ ８ ５ ６ ７ ５ ６ ７ ３ ５ ６ ７ ６ ７ ７ ６ ９ ９ ８ ８ ８ ９ 10 ４ ８ ９ 10 ７ ８ ９ 10 10 10 10 ９ このマッピングは、ＤＡＳＤの台数が１０台、パリティ
・グループの数が１５であって、各ＤＡＳＤが６つの領
域を持ち、各パリティ・グループが４つの領域から成る
ようにしたアレイに適用可能なものである。 表２ パリティ・グループの定め方 ＤＡＳＤ１ ＤＡＳＤ２ ＤＡＳＤ３ ＤＡＳＤ４ ＤＡＳＤ５ ーーーーー ーーーーー ーーーーー ーーーーー ーーーーー ｜ Ａ ｜ ｜ Ａ ｜ ｜ Ｂ ｜ ｜ Ｃ ｜ ｜ Ａ ｜ ｜ Ｂ ｜ ｜ Ｄ ｜ ｜ Ｄ ｜ ｜ Ｄ ｜ ｜ Ｅ ｜ ｜ Ｃ ｜ ｜ Ｆ ｜ ｜ Ｅ ｜ ｜ Ｅ ｜ ｜ Ｈ ｜ ｜ Ｄ ｜ ｜ Ｇ ｜ ｜ Ｇ ｜ ｜ Ｆ ｜ ｜ Ｋ ｜ ｜ Ｈ ｜ ｜ Ｊ ｜ ｜ Ｋ ｜ ｜ Ｌ ｜ ｜ Ｌ ｜ ｜ Ｍ ｜ ｜ Ｎ ｜ ｜ Ｐ ｜ ｜ Ｑ ｜ ｜ Ｎ ｜ ーーーーー ーーーーー ーーーーー ーーーーー ーーーーー ＤＡＳＤ６ ＤＡＳＤ７ ＤＡＳＤ８ ＤＡＳＤ９ ＤＡＳＤ10 ーーーーー ーーーーー ーーーーー ーーーーー ーーーーー ｜ Ｂ ｜ ｜ Ｃ ｜ ｜ Ａ ｜ ｜ Ｂ ｜ ｜ Ｃ ｜ ｜ Ｆ ｜ ｜ Ｇ ｜ ｜ Ｅ ｜ ｜ Ｆ ｜ ｜ Ｇ ｜ ｜ Ｈ ｜ ｜ Ｈ ｜ ｜ Ｊ ｜ ｜ Ｋ ｜ ｜ Ｌ ｜ ｜ Ｊ ｜ ｜ Ｊ ｜ ｜ Ｍ ｜ ｜ Ｍ ｜ ｜ Ｍ ｜ ｜ Ｌ ｜ ｜ Ｋ ｜ ｜ Ｐ ｜ ｜ Ｎ ｜ ｜ Ｎ ｜ ｜ Ｐ ｜ ｜ Ｑ ｜ ｜ Ｑ ｜ ｜ Ｑ ｜ ｜ Ｐ ｜ ーーーーー ーーーーー ーーーーー ーーーーー ーーーーー
【００２５】『本発明の方法による均一分散配置の生
成』ＢＩＢＤを生成するための方法には幾つかの異なっ
た方法がある。それらの方法のうちの１つに、格子構造
とする方法があり、それによれば、次の諸元を持った構
造が得られる。 ｂ＝ｎ×（ｎ＋１）、ｖ＝ｎ×ｎ、ｒ＝ｎ＋１、ｋ＝ｎ、λ＝１ 簡単な格子構造としては、バラエティの集合を含んだ正
方アレイに基づいたものがある。その具体例を示すなら
ば、３×３＝９個のバラエティの集合については、その
正方アレイは次のようになる。 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ 格子構造のうちには、ｎ種類のバラエティをｎ個のブロ
ックから成る複数のグループに分けて形成した、複数個
のブロックを利用するようにしたものがある。それら複
数のグループのうちの第１のグループは、アレイの各１
行ごとに１個のブロックから形成したグループとする。
第２のグループは、アレイの各１列ごとに１個のブロッ
クから形成したグループとする。その他の（ｎ−１）個
のグループは、ｎ×ｎの正方アレイの上に、その要素が
文字ａ、ｂ、ｃ、ｄ、...、ｎであってそれら各文字が
各１行に１つだけ存在し、且つ、各１列にも１つだけ存
在するようにした複数のアレイを重ね合わせたものとす
る。従って、 ａ ｂ ｃ ａ ｂ ｃ ｃ ａ ｂ ｂ ｃ ａ ｂ ｃ ａ ｃ ａ ｂ これら２つのアレイを使用して、３個のブロックから成
るグループを２つ生成することができ、それらの各ブロ
ックは、１つ１つの文字に対応したバラエティによって
規定されたものとなる。この場合では、左側のアレイの
文字「ａ」によって、ブロック（１、５、９）が生成さ
れる。こうして得られるブロック構成における夫々のブ
ロックは次の表のようになる。 表３ ブロック Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ Ｆ Ｇ Ｈ Ｉ Ｊ Ｋ Ｌ １ ４ ７ １ ２ ３ １ ２ ３ １ ２ ３ ２ ５ ８ ４ ５ ６ ５ ６ ４ ６ ４ ５ ３ ６ ９ ７ ８ ９ ９ ７ ８ ８ ９ ７
【００２６】パリティ・グループの大きさが一定でなく
とも、１台のＤＡＳＤが故障したときにはワークロード
の分配量が均一になるという条件を満足するようにし
た、パリティ・グループの定め方の具体例としては、次
のものを挙げることができる。 ここで、Ｓ＝７、Ｎ＝７、パリティ・グループの大き
さ：３及び４、Ｍ＝３である。
【００２７】『拡張』これから分かるように、パリティ
・グループが割当てられる複数のデータ・エリアのうち
の少なくとも２つのデータ・エリアが互いに等しくな
い、ないしは互いに大きく異なっているアレイであって
も、そのアレイの複数台のＤＡＳＤへ複数のパリティ・
グループを書き込む際には、それらパリティ・グループ
を平衡分散配置、即ち均一分散配置とすることが可能で
ある。更には、それら複数台のＤＡＳＤのうちに、未割
当ての記録空間を持つものがあれば、その空間を好適に
利用して、その空間に、再構成したパリティ・グループ
を記憶させるようにしても良く、そうすれば、参照を行
なうたびごとにパリティ・グループの構成要素の間の排
他的ＯＲを取らずとも、そのＤＡＳＤからの読取りを行
なえば良いようになる。本発明の以上の拡張、並びにそ
の他の拡張は、本発明の概念並びに範囲から逸脱するこ
となく行ない得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】１つのパリティ・グループを構成している複数
個のデータ・ブロックを、アレイ中の複数台の異なった
ＤＡＳＤに分散配置するようにした、従来例に係る分散
配置法を示した図である。
【図２】パリティ・グループを構成している複数個のデ
ータ・ブロックをＤＡＳＤアレイの行ベクトルに沿って
分散配置し、しかも全てのパリティ・ブロックを、同一
の１個のコントローラに接続した複数台のＤＡＳＤから
成る１本の列ベクトルの上に配置するようにした、分散
配置法を示した図である。
【図３】複数のパリティ・グループを形成している複数
個のデータ・ブロックをＤＡＳＤアレイの中に分散配置
する方法であって、いずれか１台のＤＡＳＤが故障した
際のデータの復元を容易にした分散配置法を示した図で
ある。
【図４】複数のパリティ・グループを形成している複数
個のデータ・ブロックをＤＡＳＤアレイの中に分散配置
する方法であって、いずれか１台のＤＡＳＤが故障した
際のデータの復元を容易にした分散配置法を示した図で
ある。
【図５】１台のＤＡＳＤのアベイラビリティが失われる
ことによって発生する、そのストリングないしアレイ内
の残りのＤＡＳＤに対するロード量の不均一状態を図示
した図である。
【図６】Ｓ＝ストリングの長さ、Ｃ＝コントローラの個
数、（Ｒ／Ｗ）＝読取書込比、及びＫの、夫々の値が、
機能低下状態にあるアレイのロード量に対して、どのよ
うに影響するかを図示したものである。
【図７】１台のＤＡＳＤのアベイラビリティが失われる
ことによって発生する、そのストリングないしアレイ内
の残りのＤＡＳＤに対するロード量の不均一状態を図示
した図である。
【図８】アレイ中の複数台のＤＡＳＤの間に複数のパリ
ティ・グループを分散配置する際に、平衡ブロック構造
による分散配置法を用いることによって、それら複数台
のＤＡＳＤのうちの１台のＤＡＳＤ上のデータのアベイ
ラビリティが失われることにより発生するＤＡＳＤの１
台あたりのロード量の増加分を可及的に低く抑えるとい
う、本発明の原理を示した図である。
【図９】アレイ中の複数台のＤＡＳＤの間に複数のパリ
ティ・グループを分散配置する際に、平衡ブロック構造
による分散配置法を用いることによって、それら複数台
のＤＡＳＤのうちの１台のＤＡＳＤ上のデータのアベイ
ラビリティが失われることにより発生するＤＡＳＤの１
台あたりのロード量の増加分を可及的に低く抑えるとい
う、本発明の原理を示した図である。
【図１０】アレイ中の複数台のＤＡＳＤの間に複数のパ
リティ・グループを分散配置する際に、平衡ブロック構
造による分散配置法を用いることによって、それら複数
台のＤＡＳＤのうちの１台のＤＡＳＤ上のデータのアベ
イラビリティが失われることにより発生するＤＡＳＤの
１台あたりのロード量の増加分を可及的に低く抑えると
いう、本発明の原理を示した図である。
【符号の説明】
１０１、１０３、１０５、１０７ コントローラ １０９、１１１、１１５、１１７ ＤＡＳＤ １２１、１２３、１２７、１２９ ＤＡＳＤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スペンサー・ング アメリカ合衆国95120、カリフォルニア州 サン・ノゼ、ハンプスウッド・ウェイ 974

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数個の制御装置と、それら複数個の制
    御装置に接続された複数台の直接アクセス記憶装置（Ｄ
    ＡＳＤ）から成る複数本のストリングとによって構成し
    たアレイの中に、複数のパリティ・グループを均一に分
    散配置する統計的平衡ブロック構造等の均一分散配置法
    を利用して、故障モードでの動作時における前記アレイ
    のアクセス・ローディングの増加分を可及的に低減する
    方法において、 （ａ）複数のパリティ・グループを形成し、且つ、形成
    したそれらパリティ・グループを、平衡ブロック構造な
    いしはそれと均等なブロック構造に従って前記アレイの
    前記複数台のＤＡＳＤに書き込むステップと、 （ｂ）制御装置ないしＤＡＳＤの故障によってアレイ・
    データへの経路のアベイラビリティが失われているとき
    に、それが失われていることに応答して、パリティ・グ
    ループの分散配置法に応じて決まる最少参照パタンに従
    って、前記アレイ中のその他のＤＡＳＤにアクセスする
    ステップと、を含んでいる方法。
  2. 【請求項２】 ストリングを成すように配列しそのスト
    リング１本あたりの台数をＳ台とした複数台のＤＡＳＤ
    をＣ個のコントローラでコンピュータ・システムに接続
    して構成したＣ×ＳのＤＡＳＤアレイであって、前記複
    数台のＤＡＳＤ上にＮ個のパリティ・グループを設定
    し、それら複数個のパリティ・グループの各々が（Ｋ−
    １）個のデータ・エリアに加えて１つのパリティ判定基
    準包含エリアを含んでいるようにした前記ＤＡＳＤアレ
    イの、アクセス方法において、 （ａ）Ｎ個のパリティ・グループを形成して書き込むス
    テップであって、前記複数台のＤＡＳＤの各々をＮ個の
    互いに大きさの等しい領域即ち記録エリアに区分し、且
    つ区分したそれら領域を前記Ｎ個のパリティ・グループ
    に割当てるようにし、しかもその際に、（１）同一のパ
    リティ・グループに所属する任意の２つの領域は、互い
    に異なったＤＡＳＤ上に配置されるようにし、（２）前
    記複数台のＤＡＳＤの各々は、そのＤＡＳＤの複数の領
    域の１つずつが、前記Ｎ個の互いに異なったパリティ・
    グループの各々１つずつに割当てられるようにし、且
    つ、（３）任意の２台のＤＡＳＤから成るＤＡＳＤペア
    の各ペアについて、そのペアの双方のＤＡＳＤの夫々に
    所属する２つの領域を共に包含するパリティ・グループ
    の個数が厳密にＭ個であるようにする、ステップと、 （ｂ）故障したＤＡＳＤ上のアドレス可能情報への経路
    のアベイラビリティが失われているときに、それが失わ
    れていることに応答して、パリティ・グループの分散配
    置の均一度によって決まる最少参照パタンに従って、そ
    の故障ＤＡＳＤ以外の残りの（（Ｃ×Ｓ）−１）台のＤ
    ＡＳＤにアクセスするステップと、を含んでいる方法。
  3. 【請求項３】 前記ステップ（ａ）を実行したときに、
    その結果として前記アレイ中の前記複数台のＤＡＳＤの
    間に前記複数個のパリティ・グループが近似的に均一に
    分散配置されるようにし、その際の分散配置法を、平衡
    インコンプリート・ブロック構造、ラテン・スクエア、
    及びアダマール・マトリクスのうちから選択するように
    したことを特徴とする請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 Ｃ個のストリング・コントローラと、ス
    トリング１本あたりの台数をＳ台とした複数台のＤＡＳ
    Ｄとから構成したＣ×ＳのＤＡＳＤアレイであって、Ｋ
    ＜Ｃ×ＳであるＫ台のＤＡＳＤにおける対応する物理記
    録エリア上の情報に対するパリティ判定基準（排他的Ｏ
    Ｒ）を設定し、１個の「パリティ・グループ」を形成す
    るＫ個の記録エリアを、（Ｋ−１）個のデータ・エリア
    に加えて１つのパリティ判定基準エリアによって構成す
    るようにし、アベイラビリティを失ったＤＡＳＤ上の所
    与のパリティ・グループの情報を、その他のＫ台のＤＡ
    ＳＤから得られる情報の論理的結合（排他的ＯＲ結合）
    によって再構成するようにした前記ＤＡＳＤアレイに対
    する、Ｒ回の読取アクセス及びＷ回の書込アクセスの、
    アクセス頻度を平均化する方法において、 （ａ）パリティ・グループ１つあたりのエリアの個数を
    Ｋ個とした複数のパリティ・グループを形成し、且つ、
    形成したそれら複数のパリティ・グループを、決定論的
    プロセスにより生成した前記アレイ内の、対応する複数
    台のＤＡＳＤに夫々に略々均一に書き込むステップと、 （ｂ）故障したＤＡＳＤ上のアドレス可能情報への経路
    のアベイラビリティが失われているときに、それが失わ
    れていることに応答して、パリティ・グループの分散配
    置の均一度によって決まる最少参照パタンに従って、そ
    の故障ＤＡＳＤ以外の残りの（（Ｃ×Ｓ）−１）台のＤ
    ＡＳＤにアクセスするステップと、を含んでいる方法。
  5. 【請求項５】 前記決定論的プロセスを、組合せ生成式
    アンバランスト・ブロック・プロシージャ（combinator
    ially generative unbalanced block procedure ）のう
    ちから選択するようにしたことを特徴とする請求項４記
    載の方法。
  6. 【請求項６】 前記複数のパリティ・グループの各々の
    大きさである前記Ｋを、コントローラの個数Ｃより小さ
    いものとした（Ｋ＜Ｃ）ことを特徴とする請求項４記載
    の方法。
  7. 【請求項７】 前記複数のパリティ・グループの分散配
    置の均一性を、平衡インコンプリート・ブロック構造、
    ラテン・スクエア、及びアダマール・マトリクスのうち
    から選択するようにしたことを特徴とする請求項４記載
    の方法。
  8. 【請求項８】 前記ステップ（ａ）が、前記複数のパリ
    ティ・グループを前記複数台のＤＡＳＤに割当てる割当
    てステップを更に含んでおり、該割当てステップにおけ
    る割当ての仕方が、（１）所与の１つのパリティ・グル
    ープは、いかなるストリングの中にも１度しか現れない
    ようにし、且つ、（２）前記複数のパリティ・グループ
    を前記複数のＤＡＳＤ上に配置するに際しては、ある１
    本のストリング上の１台の故障ＤＡＳＤへのアクセスが
    発生したならば、その結果、その他の（Ｃ−１）本のス
    トリング上の、その他の（Ｓ×（Ｃ−１））台のＤＡＳ
    Ｄへの均一に分配されたアクセスが発生するように配置
    するようにした、割当て方であることを特徴とする請求
    項４記載の方法。
  9. 【請求項９】 １台のコントローラの故障時に、その故
    障に応答して、その他のＫ本のストリング上の、前記パ
    リティ・グループのその他の（Ｋ−１）個のメンバに基
    づいて復元処理を行なうようにしたことを特徴とする請
    求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記ステップ（ａ）に記載の前記複数
    のパリティ・グループのうちの少なくとも２つのパリテ
    ィ・グループの夫々のデータ・エリアの個数が、互いに
    等しくないか、ないしは大きく異なっているようにした
    ことを特徴とする請求項１または４記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記アレイ中の前記複数台のＤＡＳＤ
    のうちの少なくとも１台のＤＡＳＤが、１つのパリティ
    ・グループの専用として割当てられていない記録空間を
    含んでいるようにし、且つ、該記録空間を、スペアリン
    グ・モードで記録される１つまたは複数のパリティ・グ
    ループの全て或いは一部を収容するのに充分な大きさと
    したことを特徴とする請求項１または４記載の方法。
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