JPH06180632A - アレイ型記憶装置およびそのアクセス方法 - Google Patents

アレイ型記憶装置およびそのアクセス方法

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JPH06180632A
JPH06180632A JP4331398A JP33139892A JPH06180632A JP H06180632 A JPH06180632 A JP H06180632A JP 4331398 A JP4331398 A JP 4331398A JP 33139892 A JP33139892 A JP 33139892A JP H06180632 A JPH06180632 A JP H06180632A
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JP
Japan
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storage device
interface
parity
actuator
data
Prior art date
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Application number
JP4331398A
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English (en)
Inventor
Hiroki Kanai
宏樹 金井
Mitsuo Oyama
光男 大山
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06180632A publication Critical patent/JPH06180632A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】アレイ型記憶装置において、パリティ記憶装置
の複数パリティブロックへの同時独立アクセスを可能と
することでライト性能を改善する。 【構成】記憶装置1,アクチュエータ管理部9,インタ
フェース5,インタフェース制御部6,パリティの生成
単位であるパリティグループ12により構成し、パリテ
ィ記憶装置1−Pが有するアクチュエータの数を、デー
タ記憶装置1−1から1−4のそれぞれが有するアクチ
ュエータの数よりも多くする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、入出力性能を改善した
アレイ型記憶装置と、そのアクセス方法に関する。
【0002】
【従来の技術】安価で信頼性の高いディスク記憶装置の
構成方法として同種の小型ディスク装置をアレイ状に配
置して並列に動作させるディスクアレイがある。ディス
クアレイでは、信頼性を高めるため、通常、パリティデ
ィスクを含んで構成される。このようなディスクアレイ
については、ア ケース フォー リダンダント アレ
イズ オブ インエクスペンシブ ディスク(レイ
ド),プロシーディングスオブ ザ 1988 エーシ
ーエム シグモド コンフ オン ザ マネージメント
オブ データ,1988(A Case for Redundant Arr
ays of InexpensiveDisks(RAID),Proceedings of the
1988 ACM SIGMOD Conf. on the Managementof Data,1
988)に記載されている。
【0003】図6に、ディスクアレイ装置の従来構成
を、図7,図8にデータ配置例を示す。図6に示した構
成では、独立に動作可能な1個のアクチュエータを備
え、データ、およびエラー訂正を行うためのパリティを
記憶する記憶装置1,データの分割,合成及びパリティ
の生成を行うアレイコントローラ7,記憶装置1とアレ
イコントローラ7を接続するインタフェース5、および
インタフェース制御部6を備え、同一のインタフェース
5とインタフェース制御部6を共用するインタフェース
グループ11,パリティ生成単位であるパリティグルー
プ12により構成されている。データは、上位装置との
データ転送ブロック単位にパリティグループ12内の記
憶装置1−1から1−4に分配され、同一パリティグル
ープに属する記憶装置1−1から1−4に格納されるデ
ータからパリティが生成される。
【0004】図7に示した各記憶装置へのデータ配置例
では、パリティを同一の記憶装置1−5に格納してい
る。この場合には、ライト動作を行うごとに発生するパ
リティの更新のために、記憶装置1−5を含むインタフ
ェースグループ11にアクセスが集中し、インタフェー
スグループがボトルネックとなりライト性能が低下する
という問題がある。
【0005】これを解決するために,従来は図8に示す
ように、パリティをパリティグループ12内の各記憶装
置1−1,1−2,1−3,1−4および1−5に分散
して配置し、ソフト的手段によってパリティ更新におけ
るパリティ記憶装置を含むインタフェースグループへの
アクセス集中を緩和することによりライトアクセス時に
発生する性能低下の防止を実現すると同時に、空き状態
のインタフェースグループを利用した複数のライト動作
を可能にしていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上に説明した従来の
アレイ型記憶装置におけるパリティ配置方法及びそのア
クセス方法では、制御が複雑になることから、その制御
手段も複雑,大規模となり、コストが増大するという問
題がある。また、同一データ記憶装置に対して同時に複
数のデータをライトすることはできない。
【0007】
【課題を解決するための手段】パリティグループ内でパ
リティは分散せずにパリティ記憶装置上に配置し、パリ
ティ記憶装置の同時かつ独立に動作可能なアクチュエー
タの数をデータ記憶装置のアクチュエータの数より多く
備えるようにし、アクチュエータの動作状況を示すフラ
グを設けることで、アクチュエータの動作状況の識別、
および記録媒体のアクセスに用いるアクチュエータの決
定を行うことができるアクチュエータ管理部を備えるよ
うにした。
【0008】また、インタフェースグループは、記憶装
置内のアクチュエータの数と同数のインタフェースと同
数のインタフェース制御部から形成した。
【0009】さらに、インタフェースグループの別の形
態として、記憶装置内に、インタフェースとアクチュエ
ータとの接続を切り替えるアクチュエータ切り替え部を
備えることにより、記憶装置内のアクチュエータの数よ
り少ない数のインタフェースと該インタフェースに等し
い数のインタフェース制御部とからインタフェースグル
ープを形成するようにした。
【0010】
【作用】同一記憶装置内の複数のブロックを同時かつ独
立にアクセス可能となるので、同一パリティグループ内
において、パリティグループ内の全てのデータ記憶装置
が有するアクチュエータの総数と、パリティ記憶装置が
有するアクチュエータの数とで少ないほうの数と同数の
ブロックを同時にライトすることが可能となる。また、
データ記憶装置が複数のアクチュエータを備えている場
合には、同一データ記憶装置に対して同時に複数のデー
タブロックのリードまたはライトまたはその両方が可能
となる。
【0011】記憶装置内のアクチュエータ動作状況を把
握し、どのアクチュエータを用いるかをあらかじめ選択
することが可能となるので、効率の良いアクセスが可能
となる。
【0012】コストよりも入出力性能を重視する場合に
は、記憶装置内のアクチュエータの数と同数のインタフ
ェースを備えているので、インタフェースがボトルネッ
クとなり性能が低下するという問題が解消される。
【0013】入出力性能よりもコストを重視する場合に
は、インタフェースとインタフェース制御部の数は要求
入出力性能を満たした最適な数を選択可能となるので、
低コスト化を実現することが可能となる。
【0014】
【実施例】図1は本発明に係るアレイ型記憶装置の一実
施例を示すブロック図である。本装置はデータのみを記
憶するデータ記憶装置1−1,1−2,1−3,1−
4、同時かつ独立に動作可能な2個のアクチュエータ2
a,2bを有し、パリティのみを記憶するパリティ記憶
装置1−P、2個の該アクチュエータ2a,2bに接続
されるインタフェース5a,5b、インタフェースをそ
れぞれ制御する2個のインタフェース制御部6a,6
b、各記憶装置内のアクチュエータの動作状況を示すフ
ラグにより使用するアクチュエータを決定するアクチュ
エータ管理部9,アレイコントローラ7を備える。アレ
イ型記憶装置は同一のインタフェース5または5a、5
bとインタフェース制御部6または6a,6bを共用す
るインタフェースグループ11と、データに対するパリ
ティの生成単位であるパリティグループ12により形成
され、各パリティグループ12中には、同一のインタフ
ェースグループ11に属する記憶装置1が複数存在しな
いよう、互いに直交して配置する。
【0015】本実施例では、各データ記憶装置に1個の
アクチュエータ,パリティ記憶装置に同時に独立して動
作できる2個のアクチュエータ,アクチュエータに接続
されるインタフェースとインタフェース制御部を2系統
設け、アクチュエータの動作状況をアクチュエータ管理
部で管理するところに特徴がある。
【0016】アレイコントローラ7と記憶装置1間のデ
ータ転送はインタフェース5または5a,5bを通して
行われる。データは上位装置とのデータ転送ブロック単
位毎にパリティグループ12内のデータ記憶装置1−1
から1−4に分配する。
【0017】図2は本実施例に係わるアレイ型記憶装置
の一パリティグループ内の各記憶装置におけるデータ配
置とアクセス状況を示す配置図である。本実施例では、
パリティはパリティ記憶装置1−Pに格納され、同時か
つ独立に動作可能な2個のアクチュエータ2a,2bに
よりアクセスされ、データは、データ記憶装置1−1,
1−2,1−3,1−4に格納され1個のアクチュエー
タ2によりアクセスされるため,同時に独立な2個のラ
イト動作を行うことが可能であるところに特徴がある。
【0018】ライト動作を行う場合、パリティグループ
12内の1個のデータブロックとデータブロックに対応
するパリティブロックをアクセスするため、データブロ
ックの格納されたデータ記憶装置とパリティブロックの
格納されたパリティ記憶装置のアクチュエータは、各々
1個ずつ使用される。この場合、パリティグループ12
内のパリティ記憶装置には使用されない残りの1個のア
クチュエータがあるので、使用していないアクチュエー
タを有する他のデータ記憶装置内の別のデータブロック
に対してライト動作を行うことが可能である。すなわ
ち、本実施例の場合、同時に2個のライト動作を行うこ
とが可能であり、例えば、図2に示すように、データ記
憶装置1−1内のデータブロック#1とデータブロック
#1に対応するパリティブロック#P1をアクチュエー
タ2aでアクセスすると同時に、データ記憶装置1−2
内のデータブロック#10とデータブロックに対応する
パリティブロック#P3をアクチュエータ2bを用いて
アクセスすることが可能である。
【0019】リード動作を行う場合には、パリティ記憶
装置1−Pをアクセスする必要はないので、パリティグ
ループ内の全てのデータ記憶装置1−1,1−2,1−
3,1−4を同時にアクセス可能である。
【0020】本実施例の場合には、パリティグループの
数を1、インタフェースグループの数を5とし、各イン
タフェースグループに対しては一個の記憶装置が接続さ
れ一個のパリティグループにより構成されているが、一
個のインタフェースに対して複数の記憶装置を接続し複
数のパリティグループにより構成することも可能であ
る。
【0021】図3はライト動作の流れを示すフローチャ
ートである。データライト動作が発生した場合には、ホ
ストから転送されたライトデータをアレイコントローラ
で書込みブロック単位に分割した後(ステップ21)、
パリティグループ毎に該分割されたデータと現在のパリ
ティから新しいパリティを生成する(ステップ22)。つ
ぎに、アクチュエータ管理部において、データとパリテ
ィを格納する記憶装置に空いているアクチュエータがあ
るかを判定し(ステップ23)、空いているアクチュエ
ータがある場合にはアクチュエータの選択を行い(ステ
ップ25)、空いているアクチュエータがない場合には
アクチュエータが空き状態になるまで待ちとなる(ステ
ップ24)。さらに、インタフェースを介してデータ,
パリティの更新を行う(ステップ26)。
【0022】図4は全ての記憶装置について複数のアク
チュエータを備えた場合の一実施例である。本実施例で
は、パリティ記憶装置1−Pは、同時かつ独立に動作可
能な4個のアクチュエータ2a,2b,2c,2dを有
し、データ記憶装置1−1,1−2,1−3,1−4
は、それぞれ2個の同時かつ独立に動作可能なアクチュ
エータ2a,2bを有している。すなわち、全ての記憶
装置が同時かつ独立に動作可能な複数のアクチュエータ
を備え、さらにパリティ記憶装置1−Pのアクチュエー
タの数をデータ記憶装置1−1,1−2,1−3,1−
4のアクチュエータの数より多く備えたところに特徴が
ある。
【0023】また、全ての記憶装置に同時かつ独立に動
作可能な複数のアクチュエータが備えられているため、
一系統のアクチュエータに障害が発生し動作不可能とな
った場合でも、他のアクチュエータを用いることにより
データのアクセスが可能である。
【0024】図5はインタフェースグループを記憶装
置,記憶装置に接続される記憶装置内のアクチュエータ
の数より少ない数のインタフェース,インタフェースに
等しい数のインタフェース制御部から形成し、記憶装置
内にアクチュエータ切り替え部を備えた場合の一実施例
である。
【0025】本実施例では、パリティ記憶装置1−P内
に同時かつ独立に動作可能な2系統のアクチュエータ2
a、2bと、アクチュエータ切り替え部10を備え、パ
リティ記憶装置1−Pとアクチュエータ管理部9との間
は、アクチュエータの数より少ない1系統のインタフェ
ース5およびインタフェース制御部6より構成されてい
るところに特徴がある。
【0026】アクチュエータ切り替え部10はアクチュ
エータ管理部9により制御され、アクチュエータ2a,
2bをそれぞれ同時かつ独立に制御するアクチュエータ
駆動部13a,13bとインタフェース5との接続を行
う。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば,パリティ記憶装置のア
クチュエータの数をデータ記憶装置のアクチュエータの
数より多く備えているため,パリティブロックを同一パ
リティグループ内の記憶装置に分散して配置した場合に
比べ、簡単な制御により、パリティ記憶装置が接続され
たインタフェースグループへのライトアクセス集中に起
因するライト性能低下を防止することができ、また、記
憶装置内のアクチュエータの1系統に障害が発生した場
合にも他のアクチュエータによるアクセスが可能である
ので、耐障害性が増す。
【0028】さらに、データ記憶装置についても複数の
アクチュエータを備えた場合には、同一の記憶装置内の
複数のデータに対してリード動作またはライト動作また
はその両方を同時に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る記憶装置の一構成例を示すブロッ
ク図。
【図2】本発明に係る記憶装置のパリティの一配置例を
示すブロック図。
【図3】本発明に係る記憶装置のアクセス方法の一実施
例を示すフローチャート。
【図4】本発明に係る記憶装置のアクチュエータの一配
置例を示すブロック図。
【図5】本発明に係る記憶装置の一構成例を示すブロッ
ク図。
【図6】ディスクアレイにおける構成の従来方式を示す
ブロック図。
【図7】ディスクアレイにおけるパリティの配置の従来
方式を示すブロック図。
【図8】ディスクアレイにおけるパリティの配置の従来
方式を示すブロック図。
【符号の説明】
1−1,1−2,1−3,1−4,4−5…データ記憶
装置、1−P…パリティ記憶装置、2,2a,2b,2
c,2d…アクチュエータ、3…記録媒体、5,5a,
5b…インタフェース、6,6a,6b…インタフェー
ス制御部、7…アレイコントローラ、8…上位コンピュ
−タ、9…アクチュエータ管理部、11…インタフェー
スグループ、12…パリティグループ。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】データを格納するための複数個のデータ記
    憶装置と、前記データから生成したパリティを格納する
    ためのパリティ記憶装置と、前記データ記憶装置又は前
    記パリティ記憶装置が接続されるインタフェースと、前
    記インタフェースを制御するためのインタフェース制御
    部と、複数の前記インタフェース制御部が接続されるア
    レイコントローラを有して成り、同一インタフェースに
    接続される記憶装置と前記インタフェースと前記インタ
    フェースを制御するインタフェース制御部とで1個のイ
    ンタフェースグループを形成し、データを格納するデー
    タ記憶装置と、前記データ記憶装置に格納されるデータ
    から生成されるパリティを格納する前記パリティ記憶装
    置とで1個のパリティグループを形成するアレイ型記憶
    装置において、前記パリティ記憶装置が有する同時かつ
    独立に動作可能なアクチュエータの数を、前記データ記
    憶装置が有する同時かつ独立に動作可能なアクチュエー
    タの数に比べて多くしたことを特徴とするアレイ型記憶
    装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記アクチュエータの
    動作状況を示すフラグを有し、前記フラグを調べること
    により、同時かつ独立に動作可能な前記アクチュエータ
    を識別し、その結果から記録媒体のアクセスに用いる前
    記アクチュエータの決定を行うアクチュエータ管理部を
    備えたアレイ型記憶装置。
  3. 【請求項3】請求項1または2において、同一インタフ
    ェースに接続される記憶装置と、前記インタフェースと
    前記インタフェースを制御するインタフェース制御部と
    で形成されるインタフェースグループを、該記憶装置内
    の同時かつ独立に動作可能なアクチュエータの数と同数
    のインタフェース、および同数のインタフェース制御部
    とから形成したアレイ型記憶装置。
  4. 【請求項4】請求項1または2において、前記記憶装置
    内に、前記インタフェースと前記アクチュエータとの接
    続を切り替えるアクチュエータ切り替え部を備えること
    により、同一インタフェースに接続される同時かつ独立
    に動作可能な複数のアクチュエータを備えた記憶装置
    と、前記インタフェースと、前記インタフェースを制御
    するインタフェース制御部とで形成されるインタフェー
    スグループは、前記記憶装置内の前記アクチュエータの
    数より少ない数のインタフェースと前記インタフェース
    に等しい数の前記インタフェース制御部とから形成した
    アレイ型記憶装置。
  5. 【請求項5】請求項3または4に記載のアレイ型記憶装
    置において、パリティグループ内のデータ記憶装置とパ
    リティ記憶装置に対するデータと、データから生成され
    るパリティのライト動作方法において、アクチュエータ
    管理部に該記憶装置のアクチュエータの動作状況を示す
    フラグを設けることにより、前記データ記憶装置と前記
    パリティ記憶装置それぞれに空いているアクチュエータ
    があるかどうかを判定し、前記データ記憶装置と前記パ
    リティ記憶装置の双方に空いているアクチュエータがあ
    る場合には、前記データおよび前記パリティのライト動
    作を行うことを特徴とするアレイ型記憶装置のアクセス
    方法。
JP4331398A 1992-12-11 1992-12-11 アレイ型記憶装置およびそのアクセス方法 Pending JPH06180632A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010015347A (ja) * 2008-07-03 2010-01-21 Fujitsu Ltd ディスクアレイ装置及びその制御装置並びに制御方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010015347A (ja) * 2008-07-03 2010-01-21 Fujitsu Ltd ディスクアレイ装置及びその制御装置並びに制御方法

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