JPH06230903A - ディスクアレイ装置の障害回復方法、およびディスクアレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ディスクアレイシステムにおいて、新たなドラ
イブを追加することなくコストを下げ、かつ信頼性を向
上させることを目的とする。 【構成】複数台のディスク装置（ドライブ）とそれらを
管理する制御装置とを備え、上位装置から１回に読み出
しまたは書込みする単位で転送されてきたデ−タを、そ
のまま分散して格納するとともに、それらのデータから
パリティを生成し、このパリティもデータと同様にドラ
イブに格納するディスクアレイシステムにおいて、ドラ
イブの障害発生時には、正常ドライブの空き領域を障害
回復領域として確保し、障害ドライブのデータを回復領
域に分散格納する。このとき、回復されたデータの２次
パリティを生成して、新たなドライブの障害時における
データ消失を防止する。障害回復後のデータ更新処理
は、データ本体、パリティ、および２次パリティに対し
て行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュ−タシステム
などに適用して好適なディスクファイルシステムに関
し、特に高性能な入出力動作を可能とするディスクアレ
イ装置の障害回復方法およびディスクアレイ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在のコンピュータシステムにおいて
は、ＣＰＵ等の上位側が必要とするデ−タは２次記憶装
置に格納され、ＣＰＵなどが必要とするときに応じて２
次記憶装置に対してデ−タの書込みおよび読出しを行っ
ている。この２次記憶装置としては一般に不揮発な記憶
媒体が使用され、代表的なものとして磁気ディスク装置
（以下、ドライブとする）や、光ディスク装置などがあ
げられる。

【０００３】近年高度情報化に伴い、コンピュータシス
テムにおいて、この種の２次記憶装置の高性能化が要求
されてきた。その一つの解として、多数の比較的容量の
小さなドライブにより構成されるディスクアレイが考え
られている。

【０００４】公知の文献として、「D.Patterson,G.Gibs
on,and R.H.Kartz;A Case for Redundant Arrays of In
expensive Disks(RAID),inACM SIGMOD Conference,Chic
ago,IL,(June1988) 」がある。この文献においては、デ
ータを分割して並列に処理を行うディスクアレイ（レベ
ル３）と、データを分散して独立に扱うディスクアレイ
（レベル５）について、その性能および信頼性の検討結
果が報告されている。現在、この論文に書かれている方
式が最も一般的なディスクアレイと考えられている。

【０００５】そこで、まず、データを分割して並列に処
理を行うディスクアレイ（ＲＡＩＤレベル３）について
説明する。

【０００６】図２０（ａ）は、ＲＡＩＤレベル３のディ
スクアレイの方式を説明するための図である。

【０００７】ディスクアレイは、多数の比較的容量の小
さなドライブにより構成される。同図（ａ）に示すよう
に、ＣＰＵから転送されてきたデ−タを分割し、複数の
ドライブに同時に並列に書き込む。同図（ａ）におい
て、データ＃０，データ＃１，…は、それぞれ、ＣＰＵ
から転送されてきたデ−タである。各データは４つに分
割され４つのデータドライブＤ０〜Ｄ３に並列に書き込
まれている。例えば、データ＃０は、「０−０」「０−
１」「０−２」「０−３」の４つに分割され、４つのド
ライブＤ０〜Ｄ３に並列に書き込まれている。データを
読み出す場合は、逆に各々のドライブから同時に並列に
読み込んできてＣＰＵへ転送する。

【０００８】このようなディスクアレイでは、信頼性を
向上させるため、分割したデータからパリティＰ０，Ｐ
１，Ｐ２，…を作成してパリティ格納用のドライブ（パ
リティドライブ）Ｄ４に格納しておく。このパリティＰ
０，Ｐ１，Ｐ２，…は、分割したデータを格納したドラ
イブの中の１台に障害が発生し、データが読み出せなく
なった場合、残りのドライブ内のデータとパリティか
ら、障害が発生したドライブ内のデータを復元するため
のものである。

【０００９】ディスクアレイのような多数のドライブに
より構成される装置では、部品点数が増加することによ
り、障害が発生する確率が高くなるため、信頼性の向上
を図る目的で、このようにパリティを用意する必要があ
る。このようなシステムをＲＡＩＤレベル３のディスク
アレイと呼び、IBM 社のIBM9570 （商品名）などの製品
が既に発表されている。

【００１０】次に、データを分散して、独立に扱うディ
スクアレイ（ＲＡＩＤレベル４、およびレベル５）につ
いて説明する。

【００１１】図２０（ｂ）および図２０（ｃ）は、それ
ぞれ、ＲＡＩＤレベル４およびレベル５のディスクアレ
イの方式を説明するための図である。これらのレベルで
は、図に示すように、個々のデータを分割せずに独立に
扱い、多数の比較的容量の小さなドライブに分散して格
納する。

【００１２】現在、一般に使用されている汎用大型コン
ピュータシステムの２次記憶装置では、他の読み出し／
書込み要求に当該ドライブが使用されているためにその
ドライブを使用できずに待たされることが、多く発生し
た。ＲＡＩＤレベル４または５のタイプのディスクアレ
イでは、データを分散して格納してあるため、読み出し
／書込み要求が増加しても、ディスクアレイの複数のド
ライブで分散して処理することができる。そのため、読
み出し／書込み要求がまたされることが減少する。

【００１３】また、このタイプのディスクアレイにおい
ても、信頼性の向上を図るためパリティを用意する。こ
のパリティも先に述べたように、データを格納したドラ
イブに障害が発生した場合、その障害ドライブ内のデー
タを復元するためのものである。

【００１４】図２０（ｂ）では、レベル３のディスクア
レイと同様、パリティを格納するパリティドライブが固
定である。このようなシステムをＲＡＩＤレベル４のデ
ィスクアレイと呼ぶ。一方、図２０（ｃ）ではパリティ
を通常のデータと同様に各ドライブＤ０〜Ｄ４に分散格
納している。このようなシステムをＲＡＩＤレベル５の
ディスクアレイと呼ぶ。このようにパリティを分散して
格納するディスクアレイ（レベル５）は、例えばストレ
−ジテクノロジコーポレーションから製品発表がされて
いる。

【００１５】一般に、１台のパリティディスクを用いた
ディスクアレイシステムでは、２台のドライブが障害を
起こした場合にはデータの回復が不可能である。IBM957
0 等ではスペアドライブをあらかじめ用意することによ
りこの問題を解決している。

【００１６】図２１は、スペアドライブを用いた障害回
復方法を説明する図である。同図のディスクアレイシス
テムは、４台のデータドライブ（Ｄ０〜Ｄ３）４０、１
台のパリティドライブ（Ｄ４）４１、１台のスペアドラ
イブ（Ｄ５）４２、およびアレイディスクコントローラ
（ＡＤＣ）２を備えている。

【００１７】データドライブＤ２が障害を起こした場合
には、まず最初に回復したデータを格納するスペアドラ
イブを確保し（４９）、つぎに他の正常ドライブＤ０，
Ｄ１，Ｄ３，Ｄ４のデータのパリティを求めて障害ドラ
イブＤ２のデータを回復し（５０）、これを確保したス
ペアドライブ（Ｄ５）４２に格納する（５３）。以後
は、スペアドライブ（Ｄ５）４２が、障害を起こしたデ
ータドライブＤ２を代替する。

【００１８】図２１（ａ）は障害発生時のデータの配置
を、図２１（ｂ）は障害回復の手順を、図２１（ｃ）は
障害回復後のデータの配置を示す。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ディスクアレイシステ
ムでは、パリティドライブ以外にスペアドライブを用意
することにより、多重障害に対してもフォールトトレラ
ントなシステムを構築することが出来る。一般に、パリ
ティディスク１台にスペアドライブをｓ台用意すると、
（ｓ＋１）重障害までデータを保証することが出来る。
しかし、この方式では、あらかじめスペアドライブを用
意しておく必要があるため、ディスクアレイのハードウ
ェアコストが高価になるという問題点がある。

【００２０】一般のコンピュータシステムでは、ディス
クシステムの一部にはデータが格納されておらず、空き
領域となっている。

【００２１】そこで、本発明は、この空き領域を利用し
て、障害ドライブのデータを回復することで、コストを
下げ、かつ信頼性を向上できるディスクアレイ装置の障
害回復方法、およびそのような障害回復を行なうことが
できるディスクアレイ装置を提供することを目的とす
る。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、複数台のディスク装置を備えたディスク
アレイ装置において、書込むべき一群のデータからそれ
らのデータのエラー訂正用のデータを生成し、それらの
一群の書込みデータとエラー訂正用データとを異なるデ
ィスク装置に分散して格納し、あるディスク装置が障害
を起こしたときには、そのディスク装置のデータを正常
なディスク装置に保持された該一群の書込みデータの内
の他のデータおよび該エラー訂正用データから回復し、
この回復されたデータを正常なディスク装置の空き領域
に分散して格納することを特徴とする。

【００２３】また、データを格納するデータディスク装
置と該データディスク装置に障害が起こったときその障
害ディスク装置を代替する予備ディスク装置とを含む複
数台のディスク装置を備えたディスクアレイ装置におい
て、書込むべき一群のデータからそれらのデータのエラ
ー訂正用のデータを生成し、それらの一群の書込みデー
タとエラー訂正用データとを異なるディスク装置に分散
して格納し、あるディスク装置が障害を起こしたとき
は、その障害ディスク装置のデータを回復して上記予備
ディスク装置に格納し、それ以後はその予備ディスク装
置で障害ディスク装置を代替し、さらにあるディスク装
置が障害を起こしたとき、それ以前に発生した障害によ
り上記予備ディスク装置が既にすべて使用されていた場
合は、その障害を起こしたディスク装置のデータを正常
なディスク装置に保持された該一群の書込みデータの内
の他のデータおよび該エラー訂正用データから回復し、
回復されたデータを正常なディスク装置の空き領域に分
散して格納することを特徴とする。

【００２４】回復されたデータに対しては、２次パリテ
ィ（２次エラー訂正用データ）を生成し、この２次パリ
ティも回復されたデータとともに正常ドライブの空き領
域に格納するようにするとよい。

【００２５】さらに、本発明は、（ｍ−１）台のデータ
ディスク装置と１台のパリティディスク装置とからなる
ｍ台のディスク装置を備え、転送されたデータを該（ｍ
ー１）台のデータディスク装置に分散格納し、該（ｍー
１）台のデータディスク装置に分散格納したデータから
生成したパリティを該１台のパリティディスク装置に格
納するディスクアレイ装置において、あるディスク装置
が障害を起こしたときに、その障害を起こしたディスク
装置のデータを他の正常なディスク装置のデータから回
復し、該回復されたデータを（ｍー２）台の正常なディ
スク装置に分散格納するとともに、該（ｍー２）台に分
散格納したデータから２次パリティを生成し、１台の正
常なディスク装置に格納することを特徴とする。

【００２６】また、（ｍ−１）台のデータディスク装置
と、１台のパリティディスク装置と、該データディスク
装置またはパリティディスク装置に障害が起こったとき
その障害ディスク装置を代替するｓ台の予備ディスク装
置とを備え、転送されたデータを該（ｍー１）台のデー
タディスク装置に分散格納し、該（ｍー１）台のデータ
ディスク装置に分散格納したデータから生成したパリテ
ィを上記１台のパリティディスク装置に格納するディス
クアレイ装置において、ｓ台のデータディスク装置また
はパリティディスク装置が障害を起こして上記ｓ台の予
備ディスク装置により代替した後に、さらにｓ＋１台目
のディスク装置が障害を起こしたとき、その障害を起こ
したディスク装置のデータを他の正常なディスク装置の
データから回復し、該回復されたデータを（ｍー２）台
の正常なディスク装置に分散格納するとともに、該（ｍ
ー２）台に分散格納したデータから２次パリティを生成
し、１台の正常なディスク装置に格納することを特徴と
する。

【００２７】あるディスク装置に障害が発生したとき
に、他の正常なディスク装置の空き領域の容量の合計
が、該障害が発生したディスク装置に格納しているデー
タの容量よりも大きい場合には、該障害が発生したディ
スク装置のデータを他の正常なディスク装置のデータに
より回復し、該回復されたデータを他の正常なディスク
装置の空き領域に格納し、他の正常なディスク装置の空
き領域の合計が該障害が発生したディスク装置に格納し
ているデータの容量よりも小さい場合には、該障害が発
生したディスク装置のデータの一部を回復するまたは回
復しないようにしてもよい。

【００２８】また、あるディスク装置の障害を他の正常
なディスク装置の空き領域を用いて回復した後で新たな
データ書込み要求が発生したときに、データを書き込む
ための空き領域が不足した場合において、障害回復領域
の一部または全部を破棄することによりデータ書込みの
ための空き領域を確保するようにしてもよい。

【００２９】さらに、空き領域を利用した障害回復を行
なった後に新たなディスク装置が障害を起こしたとき、
該障害ディスク装置のデータについては、該障害ディス
ク装置のデータとパリティを共有する他のデータおよび
パリティから回復してアクセスするようにし、この際、
該障害ディスク装置のデータとパリティを共有する他の
データまたはパリティが該障害ディスク装置の回復領域
に格納されていた場合には、該回復領域に格納されてい
たデータまたはパリティと２次パリティを共有する他の
データおよび２次パリティに基づいて、該回復領域に格
納されていたデータまたはパリティを回復し、これによ
りアクセス要求されたデータを回復するためのデータま
たはパリティを用意するようにするとよい。

【００３０】また、本発明に係るディスクアレイ装置に
適用するデータ格納方法は、複数台のディスク装置と、
該複数台のディスク装置を管理する制御装置とを備え、
上位装置からは、１台の論理ディスク装置のようにデ−
タの入出力要求を発行することができるディスクアレイ
装置に適用するデータ格納方法であって、少なくとも一
つ以上のディスク装置のデータを複数のディスク装置の
空き領域に格納することを特徴とする。

【００３１】ディスク装置のドライブアドレス毎に回復
領域か否かを管理するために、ドライブアドレス毎に回
復領域か否かを示す回復フラグを格納したドライブアド
レス管理表を有するようにするとよい。また、ディスク
装置のドライブアドレス毎、または、ドライブアドレス
とドライブ番号の組毎に、該アドレスに対応する領域が
使用されているか否かを示す使用フラグを、ドライブア
ドレス管理表に持たせるようにして、ドライブの空き領
域を管理するようにしてもよい。

【００３２】さらに、ディスク装置毎に、該ディスク装
置が正常かあるいは何番目に障害を起こしたかを示すド
ライブ障害情報を格納した障害ドライブ管理表を有する
ようにするとよい。

【００３３】

【作用】空き領域を用いて障害の起きたディスク装置の
回復を行うことにより、新たな予備のディスク装置（ス
ペアドライブ）を必要とせずに、回復可能な障害回数を
１回増加することが可能になる。また、正常なディスク
装置の空き領域の容量の合計が、障害の起きたディスク
装置が保持するデータの容量よりも大きい場合には、本
発明による方式を繰り返し適用することで、回復可能な
障害回数を１回以上増加することが可能になる。

【００３４】さらに、本方式を、スペアドライブを有す
るディスクアレイにて起用することにより、該ディスク
アレイシステムが従来可能であった障害回復回数を増加
することができる。また、空き領域をデータ複製領域と
して用いることによりデータ読出し処理性能を向上する
ことができる。

【００３５】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明のディスクアレイシステムの
一実施例を図１により説明する。

【００３６】本実施例は、中央処理装置（以下、ＣＰＵ
と呼ぶ）１、アレイディスクコントローラ（以下、ＡＤ
Ｃと呼ぶ）２，アレイディスクユニット（以下、ＡＤＵ
と呼ぶ）３により構成される。ＣＰＵ１は、大型汎用計
算機と考えてよい。

【００３７】ＡＤＵ３は、複数の論理グループ１０によ
り構成される。個々の論理グループ１０は、ｍ台のドラ
イブ１２（１２−０〜１２−（ｍ−１））と、各々のド
ライブ１２とＡＤＣ２とを接続するドライブパス（図２
の３５−１〜３５−（ｍ−１））により、構成される。
なお、このドライブ１２の数に特に制限は無い。この論
理グループ１０は、データ本体を書き込むグループとそ
れらのデータから作成したパリティを書き込むパリティ
グループにより構成される。

【００３８】次に、ＡＤＣ２の内部構造について図１を
用いて説明する。ＡＤＣ２は、チャネルパスディレクタ
５と、２個のクラスタ１３−１，１３−２と、バッテリ
バックアップ等により不揮発化された半導体メモリであ
るキャッシュメモリ７により構成される。このキャッシ
ュメモリ７には、データ、論理アドレス変換表（図９，
１０）、ドライブアドレス管理表（図１１）、および障
害ドライブ管理表（図１２）等が、格納されている。こ
のキャッシュメモリ７およびその中の各種テーブルは、
ＡＤＣ２内のすべてのクラスタにおいて共有で使用され
る。

【００３９】クラスタ１３は、ＡＤＣ２内において独立
に動作可能なパスの集合で、各クラスタ１３−１と１３
−２との間においては、電源および回路が全く独立とな
っている。クラスタ１３は、チャネルパスディレクタ５
とキャッシュメモリ７との間のパスであるチャネルパス
６と、キャッシュメモリ７とドライブ１０との間のパス
であるドライブパス８とが、それぞれ、２個ずつで構成
されている。それぞれのチャネルパス６とドライブパス
８は、キャッシュメモリ７を介して接続されている。９
−１〜９−４は、各ドライブパス８−１〜８−４とＡＤ
Ｕ３とを接続するアレイディスクユニットパスを示す。

【００４０】図２は、図１のチャネルパスディレクタ５
およびクラスタ１３−１の詳細な構成を示す図である。
なお、クラスタ１３−２の構成も同様である。

【００４１】図２を参照して、ＡＤＣ２について詳しく
説明する。ＣＰＵ１より発行されたコマンドは、外部イ
ンターフェースパス４を通ってＡＤＣ２のチャネルパス
ディレクタ５に発行される。図１で説明したように、Ａ
ＤＣ２は、２個のクラスタ１３−１，１３−２により構
成され、それぞれのクラスタは２個のパスで構成される
ため、ＡＤＣ２は合計４個のパスにより構成されている
こととなる。このことから、ＡＤＣ２では、ＣＰＵ１か
らのコマンドを同時に４個まで受け付けることが可能で
ある。

【００４２】そこで、ＣＰＵ１からコマンドが発行され
た場合、まずＡＤＣ２内のチャネルパスディレクタ５に
より、コマンドの受付が可能かどうかを判断する。

【００４３】具体的には、図２に示すように、ＣＰＵ１
からＡＤＣ２に送られてきたコマンドは、まずインター
フェースアダプタ（以下、ＩＦ Ａｄｐと呼ぶ）１５に
より取り込まれる。次に、マイクロプロセッサであるＭ
Ｐ２０は、外部インターフェースパス４の中で使用可能
なパスがあるかを調べる。使用可能な外部インターフェ
ースパス４がある場合、ＭＰ２０は、チャネルパススイ
ッチ１６を切り換えてコマンドの受付け処理を行なう。
コマンドを受け付けられない場合は、受付不可の応答を
ＣＰＵ１へ送る。

【００４４】本実施例では、ディスクアレイのＲＡＩＤ
レベル３をより一般化したＲＡＩＤレベル４を用いて説
明する。しかしながら、本発明による障害回復方式は、
ＲＡＩＤレベル３のディスクアレイに適用できることは
明らかである。さらに、パリティドライブか否かの判定
をパリティデータか否かの判定に置き換えることによ
り、ＲＡＩＤレベル５においても、本発明による障害回
復方式を適用できることは明らかである。

【００４５】また、本実施例では、図１のＡＤＵ３を構
成するドライブ１２は、ＳＣＳＩインターフェースのド
ライブを使用する。ＣＰＵ１をＩＢＭシステム９０００
シリーズ（商品名）のような大型汎用計算機とした場
合、ＣＰＵ１からは、該計算機のオペレーティングシス
テム（ＯＳ）で動作可能なチャネルインターフェースの
コマンド体系にのっとってコマンドが発行される。しか
し、ドライブ１２はＳＣＳＩインターフェースのドライ
ブであるので、ＣＰＵ１からのコマンドは、ＳＣＳＩイ
ンターフェースのコマンド体系にのっとったコマンドに
変換する必要が生じる。この変換は、大きくは、コマン
ドのプロトコル変換とアドレス変換とに分けられる。

【００４６】以下、アドレス変換について説明する。

【００４７】ＣＰＵ１からは、要求データが格納されて
いる当該ドライブ番号と当該ドライブ１２内のシリンダ
アドレス（ＣＣ）とヘッドアドレス（ＨＨ）とレコード
番号（Ｒ）とからなるＣＣＨＨＲの形でアドレス指定が
なされる。従来のＣＫＤフォーマット対応の磁気ディス
クサブシステム（例えば、ＩＢＭ３９９０−３３９０
（商品名））では、このアドレスに従ってドライブへア
クセスすれば良い。

【００４８】しかし、本実施例では複数のＳＣＳＩイン
ターフェースのドライブ１２により従来のＣＫＤフォー
マット対応の磁気ディスクサブシステムを論理的にエミ
ュレートする。つまり、複数のＳＣＳＩインターフェー
スのドライブ１２が、従来のＣＫＤフォーマット対応の
磁気ディスクサブシステムで使用されているドライブ１
台に相当するようにみせかける。このため、ＣＰＵ１か
ら指定してきたアドレス（ＣＣＨＨＲ）をＳＣＳＩイン
ターフェースのドライブ１２のアドレスに変換する必要
がある。

【００４９】ここで、ＣＰＵ１から指定してきたアドレ
ス（ＣＣＨＨＲ）を論理アドレスと呼び、ＳＣＳＩイン
タフェースのドライブ１２のアドレスを物理アドレスと
呼ぶ。ＳＣＳＩインタフェースのドライブ１２は複数存
在する。従って、物理アドレスは、ドライブ番号とドラ
イブ内アドレス（ＤＡＤＲ）との組で表わすことができ
る。

【００５０】上述したように、本実施例のシステムで
は、ＣＰＵ１から指定された論理アドレスをＳＣＳＩイ
ンタフェースの物理アドレス（ドライブ番号とドライブ
内アドレス）に変換する必要があるが、そのためにアド
レス変換用の論理アドレス変換表を備えている。図９
は、論理アドレス変換表９９を示す。この論理アドレス
変換表９９は、図１，２のＡＤＣ２内のキャッシュメモ
リ７の内部の適当な領域に格納されている。

【００５１】本実施例では、ＣＰＵ１が指定してくる論
理アドレスに対応するデータは、実際には複数のドライ
ブ１２のうちの、いずれかのドライブに格納されてい
る。しかし、ＣＰＵ１からは、これらの複数のドライブ
１２は、論理的に１台のドライブとして見える。そこ
で、これらの複数のドライブ１２を論理的なドライブと
して定義する。つまり、ＣＰＵ１が指定したドライブ
は、物理的には存在せず、複数のＳＣＳＩインターフェ
ースのドライブ１２により構成される論理的なドライブ
となる。

【００５２】図９の論理アドレス変換表９９には、ＣＰ
Ｕ１が指定してくる論理アドレスと、当該論理アドレス
に対応する物理アドレス、即ち、ドライブ番号およびド
ライブ内アドレスと、当該論理アドレスに対応するデー
タのキャッシュ情報（キャッシュアドレスおよびキャッ
シュフラグ）が格納されている。

【００５３】例えば、図９において、ＣＰＵ１からデー
タ＃６に対し読み出し要求を発行してきた場合、図２の
ＭＰ２０は、そのデータ＃６のキャッシュフラグを参照
する。データ＃６のキャッシュフラグは「０」でオフに
なっているため、ＳＣＳＩインターフェースのドライブ
１２内で認識できるように、入力した論理アドレスをド
ライブ＃２のＤＡＤＲ１のアドレスへと変換する。そし
て、ドライブ＃２のＤＡＤＲ１に対し読み出し要求を発
行する。

【００５４】一方、例えば、ＣＰＵ１からデータ＃１７
に対し読み出し要求を発行してきた場合には、データ＃
１７のキャッシュフラグが「１」でオンであるため、キ
ャッシュメモリ７内のＣＡＤＲ７からデータを読み出
す。

【００５５】この、論理アドレス変換表９９は、システ
ムの電源をオンしたときに、ＭＰ２０により、論理グル
ープ１０内のある特定のドライブ１２からキャッシュメ
モリ７にＣＰＵ１は関知せず自動的に読み込まれる。一
方、電源をオフしたときは、ＭＰ２０により、キャッシ
ュメモリ７内の論理アドレス変換表９９が、元のドライ
ブ１２内の所定の場所に、ＣＰＵ１は関知せずに自動的
に格納される。

【００５６】次に、ＡＤＣ２内での具体的なＩ／Ｏ処理
について、図１、図２を用いてさらに詳しく説明する。

【００５７】ＣＰＵ１より発行されたコマンドは、図２
のＩＦ Ａｄｐ１５を介してＡＤＣ２に取り込まれ、Ｍ
Ｐ２０により読み出し要求か書込み要求か解読される。

【００５８】まず、障害がないときの読み出し要求の処
理方法を以下に示す。

【００５９】ＭＰ２０が読み出し要求のコマンドを認識
すると、ＭＰ２０は、図９の論理アドレス変換表９９を
参照して、上述のアドレス変換を行なう。キャッシュフ
ラグがオンでキャッシュメモリ７内に格納されている場
合（キャッシュヒット）、ＭＰ２０は、キャッシュメモ
リ７からデータを読みだす制御を開始する。また、当該
データがキャッシュメモリ７内に無い場合（キャッシュ
ミス）は、当該ドライブ１２からデータを読みだす制御
を開始する。

【００６０】キャッシュヒット時において、ＭＰ２０
は、論理アドレス変換表９９によりＣＰＵ１から指定し
てきた論理アドレスをキャッシュメモリ７のアドレスに
変換し、キャッシュメモリ７へ当該データを読み出しに
行く。具体的には、ＭＰ２０の指示の元で、図２のキャ
ッシュアダプタ回路（以下、Ｃ Ａｄｐと呼ぶ）２４に
よりキャッシュメモリ７から当該データが読み出され
る。

【００６１】Ｃ Ａｄｐ２４により読み出されたデータ
は、データ制御回路（ＤＣＣ）２２の制御により、チャ
ネルインターフェース回路（ＣＨ ＩＦ）２１に転送さ
れる。ＣＨ ＩＦ２１では、ＣＰＵ１におけるチャネル
インターフェースのプロトコルに変換し、そのチャネル
インターフェースに対応する速度に速度調整する。具体
的には、ＣＰＵ１とＡＤＣ２との間のチャネルインター
フェースを光のインターフェース（光ケーブルなど）に
した場合には、光のインターフェースのプロトコルをＡ
ＤＣ２内における電気処理でのプロトコルに変換する。

【００６２】ＣＨ ＩＦ２１におけるプロトコル変換お
よび速度調整後は、チャネルパスディレクタ５におい
て、チャネルパススイッチ１６が外部インターフェース
パス４を選択し、選択したＩＦ Ａｄｐ１５によりＣＰ
Ｕ１へデータ転送を行なう。

【００６３】一方、キャッシュミス時において、ＭＰ２
０は、ドライブインターフェース（以下、ドライブＩＦ
と呼ぶ）２８に対し、当該ドライブ１２への読み出し要
求を発行するように指示する。ドライブＩＦ２８は、Ｓ
ＣＳＩの読み出し処理手順に従って、読み出しコマンド
をドライブユニットパス９を介して発行する。

【００６４】ドライブＩＦ２８から読み出しコマンドを
発行された当該ドライブ１２においては、指示アドレス
へとヘッドをシークし、回転待ちのアクセス処理を行な
う。当該ドライブ１２におけるアクセス処理が完了した
後、当該ドライブ１２は、当該データを読み出しドライ
ブユニットパス９を介してドライブＩＦ２８へ転送す
る。

【００６５】ドライブＩＦ２８は、転送されてきた当該
データを、ドライブ側のキャッシュアダプタ回路（Ｃ
Ａｄｐ）１４に転送する。Ｃ Ａｄｐ１４は、キャッシ
ュメモリ７に当該データを格納する。このとき、Ｃ Ａ
ｄｐ１４は、キャッシュメモリ７にデータを格納するこ
とをＭＰ２０に報告し、ＭＰ２０はこの報告を元に、図
９の論理アドレス変換表９９のキャッシュフラグをオン
にし、キャッシュメモリ７内のアドレスを更新する。そ
の後、キャッシュヒット時と同様な手順でＣＰＵ１へ当
該データを転送する。

【００６６】一方、障害がない場合の書き込み要求は、
以下のように処理される。

【００６７】図２のＣＰＵ１からデータ＃１に対して更
新命令が発行されたとする。まず、ＡＤＣ２のＭＰ２０
は、ＣＰＵ１からデータ＃１に対し更新による書込み要
求のコマンドを受け取った後、コマンドを受け取ったＭ
Ｐ２０が所属するクラスタ１３内の各チャネルパス６に
おいて処理可能かどうかを調べ、可能な場合は処理可能
だという応答をＣＰＵ１へ返す。

【００６８】ＣＰＵ１では、処理可能だという応答を受
け取った後に、ＡＤＣ２へデータを転送する。このと
き、ＡＤＣ２では、ＭＰ２０の指示により、チャネルパ
スディレクタ５において、チャネルパススイッチ１６が
当該外部インターフェースパス４とＩＦ Ａｄｐ１５を
当該チャネルパス６と接続しＣＰＵ１とＡＤＣ２との間
の接続を確立する。ＣＰＵ１とＡＤＣ２との間の接続を
確立した後、ＣＰＵ１からのデータ転送を受け付ける。

【００６９】ＣＰＵ１から転送されてきた更新用のデー
タは、ＭＰ２０の指示により、ＣＨＩＦ２１によりプロ
トコル変換され、ＣＰＵパス４での転送速度からＡＤＣ
２内での処理速度に速度調整される。ＣＨ ＩＦ２１に
おけるプロトコル変換および速度制御の完了後、データ
は、ＤＣＣ２２によるデータ転送制御を受けて、グルー
プアドレス変換回路（ＧＡＴ）２３に送られる。

【００７０】転送されてきたデータがアドレスデータの
場合は、ＣＰＵ１から指定してきたそのアドレス（ＣＣ
ＨＨＲ）を、ＳＣＳＩインターフェースのドライブ１２
のアドレスに変換し、ＧＡＴ２３内部の不揮発化された
アドレス格納用バッファに一端格納しておく。一方、転
送されてきたデータが実データ（更新データ）であると
きは、ＧＡＴ２３をそのまま通過させ、Ｃ Ａｄｐ２４
に転送する。

【００７１】Ｃ Ａｄｐ２４により、その実データはキ
ャッシュメモリ７内に格納される。このとき、キャッシ
ュメモリ７に格納されるアドレスは、ＧＡＴ２３内部の
アドレス格納用バッファに格納されている変換後のアド
レスで処理される。また、この書込み処理を行なうと同
時に、ＧＡＴ２３内部のアドレス格納用バッファに格納
されている更新後のアドレスにより論理アドレス変換表
９９も更新し、キャッシュフラグをオンにする。

【００７２】ＭＰ２０は、以上のようにキャッシュメモ
リ７に更新データを格納したことを確認した後、書込み
処理の完了報告をＣＰＵ１に対し報告する。

【００７３】なお、キャッシュメモリ７内に溜めている
更新データに対して更新要求が発行された場合は、キャ
ッシュメモリ７内の更新データを書き替える。さらに、
キャッシュメモリ７に格納された更新データは、この更
新データにより新しくパリティを更新する（以下、更新
されたパリティを新パリティとする）。パリティの更新
を行なうためには、まず、パリティデータをパリティド
ライブから読み出し、キャッシュメモリ７に格納する。
次に、パリティジェネレータＰＧ３６により新パリティ
を生成し、キャッシュメモリ７に格納する。最後に、生
成された新パリティと更新データをドライブに格納す
る。

【００７４】以上が、ドライブの障害がない場合のデー
タのアクセス方法である。

【００７５】次に、あるドライブに障害が発生した場合
のデータの回復方法について、図３および図４を参照し
て説明する。以下の説明では、データドライブ４０が４
台、パリティドライブ４１が１台で構成されるディスク
アレイシステムを用いる。

【００７６】なお、障害の発生はまず始めに障害回復制
御部（ＦＴＣ）２７によって検出される。ＦＴＣ２７
は、キャッシュメモリ７内の障害ドライブ管理表によ
り、各ドライブにおける障害の発生を管理する。ＭＰ２
０は、障害ドライブ管理表を参照することにより、各ド
ライブが正常か、あるいは障害を起こしているかを知る
ことができる。

【００７７】図１２は、障害ドライブ管理表１０１を示
す。本表は、各ドライブの障害状態を示す障害フラグを
格納する。障害フラグが０の場合には、当該ドライブに
障害がないことを示す。障害フラグが１以上の場合、そ
の数値は、当該ドライブが何回目の障害を起こしている
かを示す。図１２では、ドライブ＃２が１回目の障害を
起こし、ドライブ＃１が２回目の障害を起こしたことを
示す。

【００７８】図３は、データドライブ（Ｄ２）４５に障
害が発生した場合の障害回復方法を示す。図３（ａ）
は、障害発生時のデータおよびパリティの配置を示す。
図３（ｂ）は、障害回復の手順を示す。

【００７９】障害が発生すると、まず最初に、障害ドラ
イブに格納されていたデータの容量および論理グループ
内において障害が発生したドライブ以外の正常ドライブ
の空き領域の容量の合計を求める。ドライブの空き領域
の容量は、図１１に示すドライブアドレス管理表１００
を用いて求める。

【００８０】ここで、図１１を参照してドライブアドレ
ス管理表１００について説明する。ディスクアレイシス
テムでは、各ドライブの同一ドライブアドレス毎にデー
タの格納情報を管理する。ドライブアドレス管理表１０
０には、各ドライブアドレスがデータを保持しているか
空き領域であるかを示す使用フラグと、当該領域が回復
領域として使用されているか否かを示す回復フラグを格
納する。

【００８１】使用フラグがオン（即ち、１）のときに
は、該ドライブアドレスに対応する領域にデータが格納
されていることを示し、使用フラグがオフ（即ち、０）
のときには、該ドライブアドレスに対応する領域が空き
領域であることを示す。また、回復フラグがオン（即
ち、１）のときには、該ドライブアドレスに対応する領
域が回復領域として使用されていることを示し、使用フ
ラグがオフ（即ち、０）のときには、該ドライブアドレ
スに対応する領域が回復領域でないことを示す。

【００８２】例えば、使用フラグがオンで、回復フラグ
がオフであれば、そのドライブアドレスには通常のデー
タが格納されている。また、使用フラグおよび回復フラ
グが共にオンであればそのドライブアドレスには回復デ
ータが格納されていることとなる。

【００８３】図１１（ａ）は、正常時におけるドライブ
アドレス管理表１００の例を示す。この例は、図３
（ａ）でデータドライブＤ２に障害が発生する前の正常
時における状態を示す。ドライブアドレスＤＡＤＲ０か
らＤＡＤＲ５にデータが保持されており、ドライブアド
レスＤＡＤＲ６およびＤＡＤＲ７（図４（ａ）の各ドラ
イブの下側２つの空白領域）が空き領域であることを示
す。図１１（ｂ）は、１つのドライブの障害を回復した
後のドライブアドレス管理表を示す。この場合、ドライ
ブアドレスＤＡＤＲ６およびＤＡＤＲ７を障害回復領域
として使用していることを示す。なお、本実施例では、
使用フラグをドライブアドレス毎に管理しているが、使
用フラグを物理アドレス（ドライブ番号とドライブアド
レス）毎に管理してもよい。

【００８４】このようなドライブアドレス管理表１００
を検索して、使用フラグがオフになっているドライブア
ドレスの数を求めることにより、空き領域を求めること
ができる。

【００８５】なお、本実施例では、図１１のドライブア
ドレス管理表を用いて、障害発生時に空き領域の容量を
求める方法を用いているが、ディスクアレイシステム内
に、空き領域の容量を記憶する装置と、データの書込み
および消去時に該空き領域の容量を示すデータを更新す
るようにして、システムの空き領域を常に監視する方法
を用いてもよい。

【００８６】再び図３（ａ）を参照して、データドライ
ブ（Ｄ２）４５に障害が発生した場合の障害回復方法の
説明を続ける。

【００８７】データドライブ（Ｄ２）４５の障害を検出
して、上述のドライブアドレス管理表を用いて正常ドラ
イブの空き領域の容量の合計を求めた後、正常ドライブ
の空き領域の容量と障害ドライブが格納していたデータ
の容量とを比較する。正常ドライブの空き領域の容量の
方が障害ドライブが格納していたデータの容量よりも大
きい場合には、正常ドライブの空き領域の一部を障害回
復領域として確保する（図３（ｂ）の５５）。

【００８８】次に、各正常なドライブが保持するデータ
とパリティとを順次読み込んでいき、それらの排他的論
理和を求めて障害データの回復を行なう（５６）。回復
されたデータは、ＡＤＣ２内のキャッシュメモリ７に順
次格納される。そして、（正常ドライブ数−１）個のデ
ータの回復が完了する毎に、回復データの２次パリティ
を生成し（５７）、回復されたデータと共に正常ドライ
ブの回復領域に格納する（５８）。

【００８９】図３（ｃ）は、障害回復後のデータの配置
を示す。網掛けの部分が、障害データの回復領域であ
る。本実施例では、４台のデータドライブのうち、１台
が障害を起こしているため、障害回復のために他の正常
ドライブの２５％の領域を回復領域として使用してい
る。

【００９０】上述した図９の論理アドレス変換表９９
は、図３（ａ）のデータドライブＤ２に障害が発生する
前の正常時における状態を示している。図１０は、デー
タドライブＤ２に障害が発生して、上述のようにその障
害を回復した後の論理アドレス変換表９９を示す。図１
０の網かけの部分の物理アドレス（ドライブ番号および
ドライブアドレス）が、回復領域に対応するアドレスに
更新されている。

【００９１】図４は、パリティドライブ（Ｄ４）４７に
障害が発生した場合の障害回復方法を示す。図４（ａ）
は、障害発生時のデータおよびパリティの配置を示す。
図４（ｂ）は、障害回復の手順を示す。

【００９２】パリティドライブの障害回復は、データド
ライブの障害回復方法と同様である。まず最初に、回復
領域の確保を行ない（６０）、次に障害ドライブに格納
されていたパリティを他の正常ドライブのデータより回
復し（６１）、（正常ドライブ−１）個のパリティ毎に
２次パリティを生成して（６２）、回復したパリティと
共に正常ドライブに確保した回復領域に格納する（６
３）ことにより、障害回復を行なう。図４（ｃ）は、障
害回復後のデータの配置を示す。

【００９３】以上、本発明による障害回復方式は、障害
を起こしたドライブがデータドライブかパリティドライ
ブかに依存せずに、全く同様の方法で行なうことができ
る。したがって、本発明による障害回復方式は、パリテ
ィとデータがすべてのドライブに分散格納されているＲ
ＡＩＤレベル５などの他のディスクアレイシステムにも
適用できることは明らかである。

【００９４】図５および図６は、障害回復後にさらに他
の障害（２次障害）が発生した場合における、２次障害
を起こしたデータドライブ６５のデータの読み出し方法
を示す。

【００９５】図５（ａ）は、データドライブＤ２の障害
回復後に、データドライブＤ１が２次障害を起こした場
合のデータおよびパリティの配置を示す。図５（ｂ）
は、データドライブＤ１に格納されていたデータ＃１の
読み出し処理の流れを示す。

【００９６】データ＃１は２次障害により消失している
ため、データ＃０、データ＃２、データ＃３、パリティ
Ｐ０の排他的論理和を求めることにより回復できる。こ
れらのうち、データ＃２は、障害回復処理により、デー
タドライブ＃０の障害回復領域に格納されている。した
がって、まず最初にデータ＃０、データ＃３、パリティ
Ｐ０を読み込み（６６）、次にデータ＃２を障害回復領
域から読み込み（６７）、これらの排他的論理和を求め
てデータ＃１を回復し（６８）、ＣＰＵ１に転送する。

【００９７】また、図５（ｃ）は、データドライブＤ１
に格納されていたデータ＃５の読み出し処理の流れを示
す。データ＃５は２次障害により消失しているため、デ
ータ＃４、データ＃６、データ＃７、パリティＰ１より
回復する。このうち、データ＃６は障害回復処理により
データドライブ＃１の回復領域に格納されている。とこ
ろが、データドライブ＃１は２次障害を起こしているた
め、回復されたデータ＃６は消失している。そこで、デ
ータ＃６を、他の回復データおよび２次パリティより回
復する。即ち、回復データ＃２、回復データ＃１０、お
よび、２次パリティＰＰ０よりデータ＃６を回復する。

【００９８】以上のことから、データ＃５を回復するた
めには、まず、データ＃４、データ＃７、パリティＰ１
を読み込み（７０）、次に、回復データ＃２、回復デー
タ＃１０、２次パリティＰＰ０を読み込み（７１）、回
復データおよび２次パリティよりデータ＃６を回復し
（７２）、最後に回復されたデータ＃６および最初に読
み込んだデータおよびパリティよりデータ＃５を回復す
る（７３）。

【００９９】図６（ａ）は、パリティドライブＤ４の障
害回復後に、データドライブＤ１が２次障害を起こした
場合のデータおよびパリティの配置を示す。図６（ｂ）
は、データドライブＤ１に格納されていたデータ＃１の
読み出し処理の流れを示す。

【０１００】データ＃１は２次障害により消失している
ため、データ＃０、データ＃２、データ＃３、パリティ
Ｐ０の排他的論理和を求めることにより回復できる。こ
れらのうち、パリティＰ０は、障害回復処理により、デ
ータドライブ＃０の障害回復領域に格納されている。し
たがって、まず最初にデータ＃０、データ＃２、データ
＃３を読み込み（７５）、次にパリティＰ０を障害回復
領域から読み込み（７６）、これらの排他的論理和を求
めてデータ＃１を回復し（７７）、ＣＰＵ１に転送す
る。

【０１０１】また、図６（ｃ）は、データドライブＤ１
に格納されていたデータ＃５の読み出し処理の流れを示
す。データ＃５は２次障害により消失しているため、デ
ータ＃４、データ＃６、データ＃７、パリティＰ１より
回復する。このうち、パリティＰ１は障害回復処理によ
りデータドライブ＃１の回復領域に格納されている。と
ころが、データドライブ＃１は２次障害を起こしている
ため、回復されたパリティＰ１は消失している。そこ
で、パリティＰ１を、他の回復パリティおよび２次パリ
ティより回復する。即ち、回復パリティＰ０、回復パリ
ティＰ２、および、２次パリティＰＰ０よりパリティＰ
１を回復する。

【０１０２】以上のことから、データ＃５を回復するた
めには、まず、データ＃４、データ＃６、データ＃７を
読み込み（８０）、次に、回復パリティＰ０、回復パリ
ティＰ２、２次パリティＰＰ０を読み込み（８１）、回
復パリティおよび２次パリティよりパリティＰ１を回復
し（８２）、最後に回復されたパリティＰ１および最初
に読み込んだデータよりデータ＃５を回復する（８
３）。

【０１０３】図１３は、データ読み込み処理の流れを示
すフローチャートである。

【０１０４】ＣＰＵ１からのデータ読み込み要求を受け
ると、まず、読み込むべきデータの論理アドレスに該当
する物理アドレスを論理アドレス変換表９９を用いて求
める（ステップ１０９）。次に、読み込むべきデータが
キャッシュメモリ７に存在するか否かを論理アドレス変
換表９９のキャッシュフラグを参照することにより判定
し（ステップ１１０）、キャッシュメモリ７に存在する
場合には、キャッシュからデータを読み込む（ステップ
１１１）。

【０１０５】キャッシュメモリ７に当該データが存在し
ない場合には、データを格納しているドライブが２次障
害ドライブか否かを判定し（ステップ１１２）、２次障
害ドライブでない場合には、データをドライブより読み
込む（ステップ１２１）。

【０１０６】一方、データを格納しているドライブが２
次障害ドライブの場合には、読み込むべきデータは既に
消失しているので、他のデータおよびパリティを用いて
当該データの回復を行なう。そこで、まず、当該データ
とパリティを共有するすべてのデータおよびパリティを
ｘとする（ステップ１１３）。

【０１０７】当該データとパリティを共有するすべての
データおよびパリティとは、障害発生前の時点におい
て、当該データと同一ドライブアドレスに格納されてい
た他のドライブのデータおよびパリティを示す。例え
ば、図５（ｃ）において、データ＃５とパリティを共有
するデータおよびパリティは、データ＃４、データ＃
６、データ＃７、パリティＰ１である。

【０１０８】次に、各ｘについて、ｘの格納ドライブが
２次障害ドライブかどうかを判定し（ステップ１１
４）、２次障害ドライブでない場合には、ｘをキャッシ
ュメモリ７内に読み込む（ステップ１１５）。ステップ
１１４でｘが２次障害ドライブに格納されていた場合に
は、ｘは必ず障害回復領域に格納されている。そこで、
ｘと２次パリティを共有するすべてのデータおよびパリ
ティ等を読み込み、ｘを回復しキャッシュメモリ７内に
格納する（ステップ１１７〜１２０）。

【０１０９】ｘと２次パリティを共有するデータおよび
パリティとは、１台目のドライブの障害回復時に、ｘと
同一ドライブアドレスの障害回復領域に格納されたデー
タおよびパリティを示す。例えば、図５（ｃ）におい
て、データ＃６と２次パリティを共有するデータは、デ
ータ＃２、データ＃１０、２次パリティＰＰ０である。

【０１１０】そして、すべてのｘがキャッシュメモリ７
内に格納されると（ステップ１１６）、それらの排他的
論理和を取ることにより読み込むべきデータの回復を行
ない（ステップ１２２）、その結果をＣＰＵ１に転送す
る。

【０１１１】図７および図８は、障害回復後のデータ書
込み処理を示す。

【０１１２】図７は、データドライブＤ２が障害を起こ
した場合について示している。図７（ａ）は、通常領域
に格納されているデータ＃０に対する書込み処理の流れ
を示す。

【０１１３】まず最初に、更新データ＃０ａが入力され
る（８６）。次に、更新前のデータ＃０およびパリティ
Ｐ０を読み込む（８７）。そして、更新前のデータ＃０
と、更新データ＃０ａと、パリティＰ０とを用いて、新
パリティＰ０ａを生成する（８８）。最後に、新データ
＃０ａと新パリティＰ０ａとをドライブに書込み、処理
を終了する。

【０１１４】図７（ｂ）は、回復領域に格納されている
データ＃２に対する書込み処理の流れを示す。まず最初
に、更新データ＃２ａが入力される（９０）。データ＃
２は回復領域に格納されているので、パリティＰ０およ
び２次パリティＰＰ０を更新する必要がある。したがっ
て、次に、更新前のデータ＃２と、パリティＰ０と、２
次パリティＰＰ０とを読み込む（９１）。そして、更新
前のデータ＃２と、更新データ＃２ａと、パリティＰ０
とを用いて、新パリティＰ０ａを生成する。そして、更
新前のデータ＃２と更新データ＃２ａと２次パリティＰ
Ｐ０とから新２次パリティＰＰ０ａを生成して（９
２）、ドライブに更新データ＃２ａと新パリティＰ０ａ
と新２次パリティＰＰ０ａとをそれぞれ書き込む（９
３）。

【０１１５】図８は、パリティドライブＤ４が障害を起
こした場合について示している。パリティドライブが障
害を起こした場合には、すべてのデータのパリティが回
復領域に格納される。したがって、データの書込み処理
は、更新データ、パリティ、２次パリティの３つの領域
に対して行なわれる。ここでは、更新データ＃０ａを書
き込む場合の処理を示している。

【０１１６】まず最初に、更新データ＃０ａが入力され
る（９５）。次に、更新前のデータ＃０、パリティＰ
０、および２次パリティＰＰ０を読み込む（９６）。そ
して、更新前のデータ＃０と更新データ＃０ａとパリテ
ィＰ０とから新パリティＰ０ａを生成する。そして、更
新前のデータ＃０と更新データ＃０ａと２次パリティＰ
Ｐ０とから新２次パリティＰＰ０ａを生成し（９７）、
ドライブに更新データ＃０ａと新パリティＰ０ａと新２
次パリティＰＰ０ａとをそれぞれ書き込む（９８）。

【０１１７】図１４は、本発明のディスクアレイシステ
ムにおけるデータ書込み処理の流れを示すフローチャー
トである。まず最初に、更新前のデータを読み込み（ス
テップ１２６）、次に当該データのパリティの処理を行
ない（ステップ１４０）、最後に更新後のデータを書き
込む（ステップ１４２）。

【０１１８】パリティ処理１４０は、以下の手順によっ
て行なう。まず、システムのドライブに障害があるか否
かを判定する（ステップ１２８）。ここで、ドライブに
障害がない場合には、当該データのパリティを読み込み
（ステップ１３３）、先に読みだした更新前のデータと
更新後のデータとから新パリティを生成し（ステップ１
３４）、ドライブに書き込む（ステップ１３５）。

【０１１９】一方、ステップ１２８で障害がある場合
は、１台のドライブに障害があるのか否かを判定する
（ステップ１２９）。１台のドライブに障害がありデー
タを空き領域に回復している場合には、以下の処理を行
なう。

【０１２０】まず、障害ドライブがパリティドライブで
あるか（ステップ１３１）、または書込みデータが回復
領域に格納されているか（ステップ１３２）のいずれか
の場合には、当該データのパリティおよび２次パリティ
を読み込み（ステップ１３６）、新パリティおよび新２
次パリティを生成して（ステップ１３７）、ドライブに
書き込む（ステップ１３８）。

【０１２１】障害ドライブがデータドライブでかつ書込
みデータが通常領域にある場合には（ステップ１３１，
１３２）、ステップ１３３に分岐し、障害がない場合と
同様の手順（ステップ１３３〜１３５）によりパリティ
を更新する。

【０１２２】次に、ステップ１２９で１台のドライブに
障害があるのでなければ、２台のドライブに障害が起こ
ったのか否かを判定する（ステップ１３０）。２台のド
ライブに障害が起こった場合には、図１５に示す手順に
より、当該データのパリティおよび２次パリティを更新
する（ステップ１３９）。

【０１２３】そして、２次障害ドライブが更新データを
書き込むドライブであるか否かを判定し（ステップ１４
１）、そうである場合には、更新後のデータを書き込ま
ずに処理を終了する。２次障害ドライブが更新データを
書き込むドライブでないときは、ステップ１４２へ分岐
する。一方、３台以上のドライブに障害が発生した場合
には、データの回復ができないので、書込み不可として
処理を終了する（ステップ１４４）。

【０１２４】図１５は、２重障害時のパリティ更新処理
の詳細を示すフローチャートである。まず最初に、１次
障害ドライブがパリティドライブかどうかを判定し（ス
テップ１５１）、その各々の場合について更に２次障害
ドライブがパリティドライブかどうかを判定する（ステ
ップ１５２、１５４、１５５）。

【０１２５】１次障害ドライブがパリティドライブでな
く、かつ、２次障害ドライブがパリティドライブである
場合には、すべてのパリティおよび２次パリティが消失
しているため、パリティの更新は行なわずに処理を終了
する（ステップ１６８）。

【０１２６】１次障害ドライブがパリティドライブでな
く、かつ、２次障害ドライブもパリティドライブでない
場合には、更新データが回復領域にあるかどうかを判定
する（ステップ１５３）。回復領域でない場合には、そ
のデータのパリティを読み込み、新パリティを生成し
て、新パリティを書き込む（ステップ１５６〜１５
８）。その後、処理を終了する（ステップ１６８）。ス
テップ１５３で回復領域である場合には、そのデータの
パリティおよび２次パリティを読み込み、新パリティお
よび新２次パリティを生成して、新パリティおよび新２
次パリティを書き込む（ステップ１５９〜１６１）。そ
の後、処理を終了する（ステップ１６８）。

【０１２７】１次障害ドライブがパリティドライブで、
かつ、２次障害ドライブがそのデータの２次パリティを
格納しているドライブである場合には、そのデータのパ
リティを読み込み、新パリティを生成して、新パリティ
を書き込む（ステップ１６５〜１６７）。その後、処理
を終了する（ステップ１６８）。

【０１２８】１次障害ドライブがパリティドライブで、
かつ、２次障害ドライブがそのデータのパリティを格納
しているドライブである場合には、そのデータの２次パ
リティを読み込み、新２次パリティを生成して、新２次
パリティを書き込む（ステップ１６２〜１６４）。その
後、処理を終了する（ステップ１６８）。

【０１２９】１次障害ドライブがパリティドライブで、
かつ、２次障害ドライブがそのデータのパリティを格納
しているドライブでなく、かつ、２次障害ドライブがそ
のデータの２次パリティを格納しているドライブでもな
い場合には、そのデータのパリティおよび２次パリティ
を読み込み、新パリティおよび新２次パリティを生成し
て、新パリティおよび新２次パリティを書き込む（ステ
ップ１５９〜１６１）。その後、処理を終了する（ステ
ップ１６８）。

【０１３０】本実施例で記述したディスクアレイシステ
ムでは、空き領域を障害回復領域として利用する。障害
回復後に、新たなデータ書込み要求が発生し、かつ、空
き領域が不足した場合には、ドライブ容量オーバフロー
の応答をＣＰＵ１に返す。しかし、障害回復領域の一部
または全部を破棄して空き領域として開放することによ
り、データ書込み要求を受理することも可能である。後
者の場合には、障害ドライブのデータを回復している障
害回復領域を開放するので、さらにもう1 台のドライブ
が障害を起こした場合には、データを回復することはで
きなくなる。

【０１３１】空き領域が不足した場合に障害回復領域に
格納している回復データを破棄するか否かは、システム
の利用形態に応じて選択することができる。即ち、ユー
ザが格納することができるデータ量を保証するならば、
回復領域は破棄してデータ書込み要求を受理する。ま
た、システムの高信頼性を保証するならば、回復領域は
破棄せずにデータ書込み要求を拒否する。

【０１３２】（実施例２）実施例２では、スペアドライ
ブを有するディスクアレイシステムにおける空き領域を
利用した障害回復方法について説明する。

【０１３３】図１６は、４台のデータドライブ４０と１
台のパリティディスク４１と１台のスペアディスク４２
とで構成されるディスクアレイシステムにおける障害回
復方法を説明する図である。

【０１３４】図１６（ａ）は、まず最初にデータドライ
ブＤ２が障害を起こしたときの障害回復方法を示す。こ
の場合には、データドライブＤ２に格納されていたデー
タを他の正常なデータドライブおよびパリティドライブ
から回復して、スペアドライブ４２に格納する。障害回
復処理後は、スペアドライブ４２をデータドライブＤ２
として用いる。

【０１３５】図１６（ｂ）は、データドライブＤ２の障
害回復後に、更にデータドライブＤ１が障害を起こした
ときの障害回復方法を示す。この場合には、データを回
復するスペアドライブがないので、正常ドライブの空き
領域を利用して障害回復を行なう。即ち、まず最初に正
常ドライブの空き領域にデータ回復領域を確保して、次
に、データドライブＤ１のデータを他の正常なデータド
ライブおよびパリティドライブから回復して、２次パリ
ティを生成し、これらをデータ回復領域に格納する。

【０１３６】実施例２における障害回復方法は、実施例
１で説明した方法と全く同様である。障害回復後のデー
タアクセス方法および更にもう１台のドライブが障害を
起こした場合のデータ書込みおよび読出し方法も、実施
例１で説明した方法と全く同様にして行なうことができ
る。

【０１３７】また、本実施例２ではデータドライブが４
台、パリティドライブが１台、スペアドライブが１台の
構成のディスクアレイについて説明したが、各ドライブ
数はいくつであっても本実施例で説明した障害回復方法
を適用することができる。即ち、データドライブがｍ
台、パリティドライブがｐ台、スペアドライブがｓ台の
ディスクアレイでは、（ｐ＋ｓー１）重障害まではスペ
アドライブを用いたりパリティドライブ数を削減したり
することで障害回復を行ない、（ｐ＋ｓ）重障害が起き
たときに正常ドライブの空き領域を用いて障害回復を行
なうことが可能である。

【０１３８】（実施例３）実施例３では、ＲＡＩＤレベ
ル３のディスクアレイシステムにおける障害回復方法に
ついて説明する。

【０１３９】図１７（ａ）は、ＲＡＩＤレベル３のディ
スクアレイシステムにおけるデータドライブの障害回復
方法を示す。図１７（ｂ）は、パリティドライブの障害
回復方法を示す。

【０１４０】データドライブに障害が起きた場合には、
障害ドライブに格納されていたデータを他の正常なデー
タドライブおよびパリティドライブから回復すると共
に、２次パリティを生成して、正常ドライブの空き領域
に確保した回復領域に格納する。パリティドライブに障
害が起きた場合には、データドライブからパリティを回
復すると共に、２次パリティを生成して、データドライ
ブの空き領域に確保した回復領域に格納する。ＲＡＩＤ
レベル３とＲＡＩＤレベル４とは、データのアクセス単
位が異なる点を除いて同様のシステムである。従って、
障害回復方法も上記に示したように実施例１と全く同様
の方法で実現することができる。

【０１４１】本実施例では、スペアドライブがないＲＡ
ＩＤレベル３のディスクアレイシステムの障害回復方法
を示したが、スペアドライブを有するディスクアレイシ
ステムでは、実施例２で説明した障害回復方法を組み合
わせて適用できることは明らかである。

【０１４２】（実施例４）実施例４では、ＲＡＩＤレベ
ル５のディスクアレイシステムにおける障害回復方法に
ついて説明する。ＲＡＩＤレベル５のディスクアレイシ
ステムでは、図２０（ｃ）に示すように、パリティをデ
ータと共にすべてのドライブに分散して格納する。従っ
て、パリティドライブとデータドライブの区別はない。
しかしながら、以下に説明するように、このようなシス
テムにおいても本発明の障害回復方法は容易に適用可能
である。

【０１４３】図１８は、ＲＡＩＤレベル５のディスクア
レイシステムにおいて、データドライブＤ２に障害が起
きた場合の障害回復方法を示す。まず最初に、他の正常
ドライブの空き領域にデータ回復領域を確保する。次
に、障害を起こしたドライブに格納されていたデータお
よびパリティを他の正常ドライブのデータあるいはパリ
ティを用いて回復する。次に、回復されたデータまたは
パリティを（正常ドライブの数ー１）個ずつにまとめ、
それぞれに２次パリティを生成する。この回復されたデ
ータまたはパリティと新たに生成された２次パリティと
を、正常ドライブに確保した回復領域に格納する。

【０１４４】図１８（ａ）は新たに生成された２次パリ
ティを固定ドライブに格納する場合を示し、図１８
（ｂ）は新たに生成された２次パリティを全てのディス
クに分散格納する場合を示す。

【０１４５】前者の場合には、障害回復領域の管理が比
較的容易である半面、２次パリティを格納するドライブ
にアクセスが集中するという欠点がある。一方、後者の
場合には、２次パリティを格納するドライブが分散して
いるので、アクセスの集中は回避できるが、回復領域の
管理が複雑となる。システムの利用形態に応じて回復領
域の管理方法を選択することができる。

【０１４６】本実施例では、スペアドライブがないＲＡ
ＩＤレベル５のディスクアレイシステムの障害回復方法
を示したが、スペアドライブを有するディスクアレイシ
ステムでは、実施例２で説明した障害回復方法を組み合
わせて適用できることは明らかである。

【０１４７】（実施例５）実施例５では、正常なディス
クアレイシステムにおいて、空き領域にデータの複製を
格納することでデータ読出し処理性能を向上する方法に
ついて説明する。

【０１４８】図１９は、空き領域を用いた読出し処理の
高速化方法の一実施例である。

【０１４９】図１９（ａ）では、まず最初に、ＣＰＵ１
からデータ＃０、データ＃４、データ＃８を読み込む要
求がＡＤＣ２に発行される（２０１）。次に、データド
ライブＤ０をアクセスして、各データをＡＤＣ２内のキ
ャッシュメモリに格納する（２０２）。そして、そのデ
ータをＣＰＵ１に転送する。その後、キャッシュメモリ
内に格納されたデータが、キャッシュメモリ内から追い
出される際に、ドライブの空き領域に該データを格納す
る（２０４）。

【０１５０】次に、図１９（ｂ）に示すように、データ
＃０、データ＃４、データ＃８に対する２回目の読出し
要求がＣＰＵ１から発行された際に（２０５）、該デー
タを空き領域から読みだして（２０６）、データをＣＰ
Ｕ１に転送する。１回目のデータアクセス時にはすべて
のデータをデータドライブ＃０から読みださなければな
らなかったのに対して、２回目のデータアクセス時には
空き領域に分散格納されたデータを並列に読みだすこと
ができるので、データ読み込み処理を高速に実行するこ
とができる。

【０１５１】本実施例ではデータ読み込み時に、該デー
タを空き領域に分散格納する方法を示したが、データを
格納する際に空き領域にも分散格納することにより同様
の効果を得ることができる。空き領域に格納したデータ
は、新たなデータを格納するための領域がなくなったと
きに順次破棄する。このようにすることで、空き領域を
性能向上のために有効に利用することが可能となる。

【０１５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ドライブの空き領域を利用して障害回復を行なっている
ので、ドライブを新しく追加することなくシステムの信
頼性を向上することが可能となる。また、スペアドライ
ブを有するディスクアレイシステムにおいても、本発明
による障害回復方法を適用することで更に信頼性を向上
することができる。さらに、空き領域にデータの複製を
分散格納することによりデータ読出し処理の性能を向上
することが可能となる。

【０１５３】また、本発明によれば、スペアドライブを
有するディスクアレイシステムにおいて、システムが保
持するすべてのスペアディスクを他ドライブの障害回復
に使用している時に更に他の一台のドライブが障害を起
こした場合でも、該ドライブのデータを他の正常ドライ
ブの空き領域を用いて回復することができる。さらに、
正常なドライブの空き領域に障害ドライブのデータを回
復する方法として、更に他の１台のドライブが障害を起
こしてもデータを保証することが可能な２次パリティを
生成することができる。また、空き領域に障害ドライブ
のデータを回復した後に、更に他の１台のドライブが障
害を起こした場合でも、データの読みだしおよび書き込
みを行なうことができる。さらに、システムが正常に動
作しているときにおいても、ドライブの空き領域にデー
タを複製して格納することにより、データ読出し処理性
能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ディスクアレイの全体構成図

【図２】ディスクアレイのクラスタ内構成図

【図３】空き領域を利用したデータドライブの障害回復
方法の説明図

【図４】空き領域を利用したパリティドライブの障害回
復方法の説明図

【図５】データドライブの２重障害回復方法の説明図

【図６】パリティドライブの２重障害回復方法の説明図

【図７】データドライブ障害回復後のデータ書込み方法
の説明図

【図８】パリティドライブ障害回復後のデータ書込み方
法の説明図

【図９】障害前の論理アドレス変換表の説明図

【図１０】障害回復後の論理アドレス変換表の説明図

【図１１】ドライブアドレス管理表の説明図

【図１２】障害ドライブ管理表の説明図

【図１３】データ読み込み処理のフローチャート

【図１４】データ書込み処理のフローチャート

【図１５】２重障害時のパリティ処理のフローチャート

【図１６】第２の実施例における障害回復方法の説明図

【図１７】第３の実施例における障害回復方法の説明図

【図１８】第４の実施例における障害回復方法の説明図

【図１９】第５の実施例における障害回復方法の説明図

【図２０】ディスクアレイのＲＡＩＤの説明図

【図２１】スペアドライブを用いた従来の障害回復方法
の説明図

【符号の説明】

１：ＣＰＵ、２：アレイディスクコントローラ（ＡＤ
Ｃ）、３：アレイディスクユニット（ＡＤＵ）、４：外
部インターフェースパス、５：チャネルパスディレク
タ、６：チャネルパス、７：キャッシュメモリ、８：ド
ライブパス、９：アレイディスクユニットパス、１０：
論理グループ、１２：ドライブ、１３：クラスタ、１
４：ドライブ側キャッシュアダプタ（Ｃ Ａｄｐ）、１
５：インターフェースアダプタ、１６：チャネルパスス
イッチ、１７：制御信号線、１８：データ線、１９：パ
ス、２０：マイクロプロセッサ１（ＭＰ１）、２１：チ
ャネルインターフェース（ＣＨ ＩＦ）回路、２２：デ
ータ制御回路（ＤＣＣ）、２３：グループアドレス変換
回路（ＧＡＴ）、２４：チャネル側キャッシュアダプタ
（Ｃ Ａｄｐ）、２７：障害回復制御部（ＦＴＣ）、２
８：ドライブインターフェース回路（Ｄｒｉｖｅ Ｉ
Ｆ）、２９：マイクロプロセッサ３（ＭＰ３）、３０：
データアドレステーブル、３１：サブキャッシュアダプ
タ、３４：ドライブアダプタ（Ｄｒｉｖｅ Ａｄｐ）、
３５：ドライブパス、３６：パリティ生成回路（Ｐ
Ｇ）、４０：データドライブ、４１：パリティドライ
ブ、４２：スペアドライブ、９９：論理アドレス変換
表、１００：ドライブアドレス管理表、１０１：障害ド
ライブ管理表。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 淳 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数台のディスク装置を備えたディスクア
   レイ装置における障害回復方法であって、 書込むべき一群のデータからそれらのデータのエラー訂
   正用のデータを生成し、それらの一群の書込みデータと
   エラー訂正用データとを異なるディスク装置に分散して
   格納し、あるディスク装置が障害を起こしたときには、
   そのディスク装置のデータを正常なディスク装置に保持
   された該一群の書込みデータの内の他のデータおよび該
   エラー訂正用データから回復し、この回復されたデータ
   を正常なディスク装置の空き領域に分散して格納するこ
   とを特徴とするディスクアレイ装置の障害回復方法。
2. 【請求項２】データを格納するデータディスク装置と該
   データディスク装置に障害が起こったときその障害ディ
   スク装置を代替する予備ディスク装置とを含む複数台の
   ディスク装置を備えたディスクアレイ装置における障害
   回復方法であって、 書込むべき一群のデータからそれらのデータのエラー訂
   正用のデータを生成し、それらの一群の書込みデータと
   エラー訂正用データとを異なるディスク装置に分散して
   格納し、あるディスク装置が障害を起こしたときは、そ
   の障害ディスク装置のデータを回復して上記予備ディス
   ク装置に格納し、それ以後はその予備ディスク装置で障
   害ディスク装置を代替し、さらにあるディスク装置が障
   害を起こしたとき、それ以前に発生した障害により上記
   予備ディスク装置が既にすべて使用されていた場合は、
   その障害を起こしたディスク装置のデータを正常なディ
   スク装置に保持された該一群の書込みデータの内の他の
   データおよび該エラー訂正用データから回復し、回復さ
   れたデータを正常なディスク装置の空き領域に分散して
   格納することを特徴とするディスクアレイ装置の障害回
   復方法。
3. 【請求項３】前記回復されたデータに対して２次エラー
   訂正用データを生成し、この２次エラー訂正用データも
   回復されたデータとともに正常なディスク装置の空き領
   域に格納することを特徴とする請求項１または２に記載
   のディスクアレイ装置の障害回復方法。
4. 【請求項４】（ｍ−１）台のデータディスク装置と１台
   のエラー訂正用データディスク装置とからなるｍ台のデ
   ィスク装置を備え、転送されたデータを該（ｍー１）台
   のデータディスク装置に分散格納し、該（ｍー１）台の
   データディスク装置に分散格納したデータから生成した
   エラー訂正用データを該１台のエラー訂正用データディ
   スク装置に格納するディスクアレイ装置に適用する障害
   回復方法であって、 あるディスク装置が障害を起こしたときに、その障害を
   起こしたディスク装置のデータを他の正常なディスク装
   置のデータから回復し、該回復されたデータを（ｍー
   ２）台の正常なディスク装置に分散格納するとともに、
   該（ｍー２）台に分散格納したデータから２次エラー訂
   正用データを生成し、１台の正常なディスク装置に格納
   することを特徴とするディスクアレイ装置の障害回復方
   法。
5. 【請求項５】（ｍ−１）台のデータディスク装置と、１
   台のエラー訂正用データディスク装置と、該データディ
   スク装置またはエラー訂正用データディスク装置に障害
   が起こったときその障害ディスク装置を代替するｓ台の
   予備ディスク装置とを備え、転送されたデータを該（ｍ
   ー１）台のデータディスク装置に分散格納し、該（ｍー
   １）台のデータディスク装置に分散格納したデータから
   生成したエラー訂正用データを上記１台のエラー訂正用
   データディスク装置に格納するディスクアレイ装置に適
   用する障害回復方法であって、 ｓ台のデータディスク装置またはエラー訂正用データデ
   ィスク装置が障害を起こして上記ｓ台の予備ディスク装
   置により代替した後に、さらにｓ＋１台目のディスク装
   置が障害を起こしたとき、その障害を起こしたディスク
   装置のデータを他の正常なディスク装置のデータから回
   復し、該回復されたデータを（ｍー２）台の正常なディ
   スク装置に分散格納するとともに、該（ｍー２）台に分
   散格納したデータから２次エラー訂正用データを生成
   し、１台の正常なディスク装置に格納することを特徴と
   するディスクアレイ装置の障害回復方法。
6. 【請求項６】あるディスク装置に障害が発生したとき
   に、他の正常なディスク装置の空き領域の容量の合計
   が、該障害が発生したディスク装置に格納しているデー
   タの容量よりも大きい場合には、該障害が発生したディ
   スク装置のデータを他の正常なディスク装置のデータに
   より回復し、該回復されたデータを他の正常なディスク
   装置の空き領域に格納し、他の正常なディスク装置の空
   き領域の合計が該障害が発生したディスク装置に格納し
   ているデータの容量よりも小さい場合には、該障害が発
   生したディスク装置のデータの一部を回復するまたは回
   復しないことを特徴とする請求項１ないし５に記載のデ
   ィスクアレイ装置の障害回復方法。
7. 【請求項７】あるディスク装置の障害を他の正常なディ
   スク装置の空き領域を用いて回復した後で新たなデータ
   書込み要求が発生したときに、データを書き込むための
   空き領域が不足した場合において、障害回復領域の一部
   または全部を破棄することによりデータ書込みのための
   空き領域を確保することを特徴とする請求項１ないし６
   に記載のディスクアレイ装置の障害回復方法。
8. 【請求項８】空き領域を利用した障害回復を行なった後
   に新たなディスク装置が障害を起こしたとき、該障害デ
   ィスク装置のデータについては、該障害ディスク装置の
   データとエラー訂正用データを共有する他のデータおよ
   びエラー訂正用データから回復してアクセスするように
   し、 この際、該障害ディスク装置のデータとエラー訂正用デ
   ータを共有する他のデータまたはエラー訂正用データが
   該障害ディスク装置の回復領域に格納されていた場合に
   は、該回復領域に格納されていたデータまたはエラー訂
   正用データと２次エラー訂正用データを共有する他のデ
   ータおよび２次エラー訂正用データに基づいて、該回復
   領域に格納されていたデータまたはエラー訂正用データ
   を回復し、これによりアクセス要求されたデータを回復
   するためのデータまたはエラー訂正用データを用意する
   ことを特徴とする請求項３ないし５に記載のディスクア
   レイ装置の障害回復方法。
9. 【請求項９】複数台のディスク装置と、該複数台のディ
   スク装置を管理する制御装置とを備え、上位装置から
   は、１台の論理ディスク装置のようにデ−タの入出力要
   求を発行することができるディスクアレイ装置に適用す
   るデータ格納方法であって、 少なくとも一つ以上のディスク装置のデータを複数のデ
   ィスク装置の空き領域に格納することを特徴とするデー
   タ格納方法。
10. 【請求項１０】複数台のディスク装置と、 上位装置から１回に書込みする単位で転送されてきた１
    つのデ−タを複数のデータ要素に分割する手段と、 上記複数のデータ要素からエラー訂正用データを生成す
    る手段と、 上記複数のデータ要素および上記エラー訂正用データ
    を、上記複数台のディスク装置に分散して格納する手段
    と、 上記ディスク装置の障害を検出する手段と、 上記ディスク装置のうちのあるディスク装置が障害を起
    こしたときに、そのディスク装置のデータ要素を正常な
    ディスク装置のデータ要素から回復する回復手段と、 回復されたデータ要素を正常なディスク装置の空き領域
    に分散格納する手段とを備えたことを特徴とするディス
    クアレイ装置。
11. 【請求項１１】複数台のディスク装置と、 上位装置から１回に書込みする単位で転送されてきたデ
    −タを、複数個保持するバッファ手段と、 上記複数個のデータからエラー訂正用データを生成する
    手段と、 上記複数個のデータおよび上記エラー訂正用データを、
    上記複数台のディスク装置に分散して格納する手段と、 上記ディスク装置の障害を検出する手段と、 上記ディスク装置のうちのあるディスク装置が障害を起
    こしたときに、そのディスク装置のデータを正常なディ
    スク装置のデータから回復する回復手段と、 回復されたデータを正常なディスク装置の空き領域に分
    散格納する手段とを備えたことを特徴とするディスクア
    レイ装置。
12. 【請求項１２】データを格納する複数台のデータディス
    ク装置と、 データディスク装置に障害が起こったときに、その障害
    ディスク装置を代替する予備ディスク装置と、 上位装置から１回に書込みする単位で転送されてきた１
    つのデ−タを複数のデータ要素に分割する手段と、 上記複数のデータ要素からエラー訂正用データを生成す
    る手段と、 上記複数のデータ要素および上記エラー訂正用データ
    を、上記複数台のディスク装置に分散して格納する手段
    と、 上記ディスク装置の障害を検出する手段と、 上記ディスク装置のうちのあるディスク装置が障害を起
    こしたときに、それ以前に発生した障害により上記予備
    ディスク装置が既にすべて使用されていた場合は、その
    障害を起こしたディスク装置のデータ要素を正常なディ
    スク装置のデータ要素から回復する回復手段と、 回復されたデータ要素を正常なディスク装置の空き領域
    に分散格納する手段とを備えたことを特徴とするディス
    クアレイ装置。
13. 【請求項１３】データを格納する複数台のデータディス
    ク装置と、 データディスク装置に障害が起こったときに、その障害
    ディスク装置を代替する予備ディスク装置と、 上位装置から１回に書込みする単位で転送されてきたデ
    −タを、複数個保持するバッファ手段と、 上記複数個のデータからエラー訂正用データを生成する
    手段と、 上記複数個のデータおよび上記エラー訂正用データを、
    上記複数台のディスク装置に分散して格納する手段と、 上記ディスク装置の障害を検出する手段と、 上記ディスク装置のうちのあるディスク装置が障害を起
    こしたときに、それ以前に発生した障害により上記予備
    ディスク装置が既にすべて使用されていた場合は、その
    障害を起こしたディスク装置のデータを正常なディスク
    装置のデータから回復する回復手段と、 回復されたデータを正常なディスク装置の空き領域に分
    散格納する手段とを備えたことを特徴とするディスクア
    レイ装置。
14. 【請求項１４】さらに、前記回復されたデータに対して
    ２次エラー訂正用データを生成する手段と、この２次エ
    ラー訂正用データも回復されたデータとともに正常なデ
    ィスク装置の空き領域に格納する手段とを備えたことを
    特徴とする請求項１０ないし１３に記載のディスクアレ
    イ装置。
15. 【請求項１５】（ｍ−１）台のデータディスク装置と１
    台のエラー訂正用データディスク装置とからなるｍ台の
    ディスク装置を備え、転送されたデータを該（ｍー１）
    台のデータディスク装置に分散格納し、該（ｍー１）台
    のデータディスク装置に分散格納したデータから生成し
    たエラー訂正用データを該１台のエラー訂正用データデ
    ィスク装置に格納するディスクアレイ装置であって、 上記ディスク装置の障害を検出する手段と、 障害を起こしたディスク装置のデータを他の正常なディ
    スク装置のデータから回復する回復手段と、 該回復されたデータを（ｍー２）台の正常なディスク装
    置に分散格納する手段と、 該（ｍー２）台に分散格納したデータから２次エラー訂
    正用データを生成する手段と、 生成した２次エラー訂正用データを、１台の正常なディ
    スク装置に、格納する手段とを備えたことを特徴とする
    ディスクアレイ装置。
16. 【請求項１６】（ｍ−１）台のデータディスク装置と、
    １台のエラー訂正用データディスク装置と、該データデ
    ィスク装置またはエラー訂正用データディスク装置に障
    害が起こったときその障害ディスク装置を代替するｓ台
    の予備ディスク装置とを備え、転送されたデータを該
    （ｍー１）台のデータディスク装置に分散格納し、該
    （ｍー１）台のデータディスク装置に分散格納したデー
    タから生成したエラー訂正用データを上記１台のエラー
    訂正用データディスク装置に格納するディスクアレイ装
    置であって、 上記ディスク装置の障害を検出する手段と、 ｓ台のデータディスク装置またはエラー訂正用データデ
    ィスク装置が障害を起こして上記ｓ台の予備ディスク装
    置により代替した後に、さらにｓ＋１台目のディスク装
    置が障害を起こしたとき、その障害を起こしたディスク
    装置のデータを他の正常なディスク装置のデータから回
    復する回復手段と、 該回復されたデータを（ｍー２）台の正常なディスク装
    置に分散格納する手段と、 該（ｍー２）台に分散格納したデータから２次エラー訂
    正用データを生成する手段と、 生成した２次エラー訂正用データを、１台の正常なディ
    スク装置に、格納する手段とを備えたことを特徴とする
    ディスクアレイ装置。
17. 【請求項１７】前記回復手段は、 回復しようとする障害ディスク装置に格納されているデ
    ータの容量よりも、他の正常なディスク装置の空き領域
    の容量の合計のほうが大きい場合には、該障害ディスク
    装置のデータを他の正常なディスク装置のデータにより
    回復し、 回復しようとする障害ディスク装置に格納されているデ
    ータの容量よりも、他の正常なディスク装置の空き領域
    の容量の合計のほうが小さい場合には、該障害ディスク
    装置のデータの一部を回復するまたは回復しないことを
    特徴とする請求項１０ないし１６に記載のディスクアレ
    イ装置。
18. 【請求項１８】さらに、あるディスク装置の障害を他の
    正常なディスク装置の空き領域を用いて回復した後で新
    たなデータ書込み要求が発生したときに、データを書き
    込むための空き領域が不足した場合において、障害回復
    領域の一部または全部を破棄することによりデータ書込
    みのための空き領域を確保する手段を備えたことを特徴
    とする請求項１０ないし１７に記載のディスクアレイ装
    置。
19. 【請求項１９】さらに、前記ディスク装置のドライブア
    ドレス毎に回復領域か否かを示す回復フラグを格納した
    ドライブアドレス管理表を備えたことを特徴とする請求
    項１０ないし１８に記載のディスクアレイ装置。
20. 【請求項２０】さらに、ドライブの空き領域を管理する
    ために、前記ディスク装置のドライブアドレス毎、また
    は、ドライブアドレスとドライブ番号の組毎に、該アド
    レスに対応する領域が使用されているか否かを示す使用
    フラグを格納したドライブアドレス管理表を備えたこと
    を特徴とする請求項１０ないし１９に記載のディスクア
    レイ装置。
21. 【請求項２１】さらに、前記ディスク装置毎に、該ディ
    スク装置が正常かあるいは何番目に障害を起こしたかを
    示すドライブ障害情報を格納した障害ドライブ管理表を
    備えたことを特徴とする請求項１０ないし２０に記載の
    ディスクアレイ装置。
22. 【請求項２２】さらに、空き領域を利用した障害回復を
    行なった後に新たなディスク装置が障害を起こしたと
    き、該障害ディスク装置のデータについては、該障害デ
    ィスク装置のデータとエラー訂正用データを共有する他
    のデータおよびエラー訂正用データから回復してアクセ
    スするアクセス手段と、 該アクセス手段によるアクセスの際に、該障害ディスク
    装置のデータとエラー訂正用データを共有する他のデー
    タまたはエラー訂正用データが該障害ディスク装置の回
    復領域に格納されていた場合には、該回復領域に格納さ
    れていたデータまたはエラー訂正用データと２次エラー
    訂正用データを共有する他のデータおよび２次エラー訂
    正用データに基づいて、該回復領域に格納されていたデ
    ータまたはエラー訂正用データを回復し、これによりア
    クセス要求されたデータを回復するためのデータまたは
    エラー訂正用データを用意する手段とを備えたことを特
    徴とする請求項１４ないし１６に記載のディスクアレイ
    装置。
23. 【請求項２３】複数台のディスク装置と、該複数台のデ
    ィスク装置を管理する制御装置とを備え、上位装置から
    は、１台の論理ディスク装置のようにデ−タの入出力要
    求を発行することができるディスクアレイ装置であっ
    て、 少なくとも一つ以上のディスク装置のデータを複数のデ
    ィスク装置の空き領域に分散して格納する手段を備えた
    ことを特徴とするディスクアレイ装置。
24. 【請求項２４】複数台のディスク装置と、該複数台のデ
    ィスク装置を管理する制御装置とを備え、上位装置から
    は、１台の論理ディスク装置のようにデ−タの入出力要
    求を発行することができるディスクアレイ装置であっ
    て、 上位装置からの書込み要求に対し、該書込み要求で指定
    されたディスク装置のアドレスにデータを書込むととも
    に、他のディスク装置の空き領域にも同じデータを書込
    む書込み手段と、 上位装置からの読出し要求に対し、該読出し要求で指定
    されたディスク装置のアドレスまたは該データを格納し
    ている他のディスク装置の空き領域のいずれか一方から
    読出す読出し手段とを備えたことを特徴とするディスク
    アレイ装置。
25. 【請求項２５】複数台のディスク装置と、該複数台のデ
    ィスク装置を管理する制御装置とを備え、上位装置から
    は、１台の論理ディスク装置のようにデ−タの入出力要
    求を発行することができるディスクアレイ装置であっ
    て、 データの読出し時に、読出したデータを他のディスク装
    置の空き領域に格納しておき、該データの２回目以降の
    読出し時には、指定されたアドレスまたは該データを格
    納している他のディスク装置の空き領域のいずれか一方
    から読出す読出し手段を備えたことを特徴とするディス
    クアレイ装置。
26. 【請求項２６】さらに、新たなデータの書込み要求が発
    生したときに、データを書込むための空き領域が不足し
    た場合において、空き領域に格納したデータの一部を破
    棄することによりデータ書込みのための空き領域を確保
    する手段を備えたことを特徴とする請求項２３ないし２
    ５に記載のディスクアレイ装置。