JPH0689146A - ディスクアレイ装置のスタンバイディスク制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はディスクアレイ装置のスタンバイデ
ィスク制御方法に関し、スタンバイディスクの障害を減
少させて、信頼性の高いフォルトトレーラントシステム
を実現すると共に、消費電力を減少させることを目的と
する。 【構成】 通常運用時には、スタンバイディスク装置♯
Ｓを除く、他のディスク装置を基本アレイ構成とし、装
置♯Ｓを動作停止状態で待機させ、障害時には、装置♯
Ｓを起動させた後、該装置♯Ｓを利用してアレイを再構
成し運用する。障害ディスク装置の交換が終了した場
合、装置♯Ｓを、基本アレイ構成から外した後、その動
作を停止させて待機状態にする。更に、待機中の装置♯
Ｓを、所定の周期で起動し、正常に動作するか否かを確
認し、正常動作が確認出来た場合には、装置♯Ｓの動作
を停止して、待機状態にするように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディスクアレイ装置の
スタンバイディスク制御方法に関する。近年のコンピュ
ータシステムは、高速化、高性能化、高信頼性化が進ん
でおり、外部記憶装置等に対しても、このような高速
化、高性能化、高信頼性化の要望がある。

【０００２】しかし、機械的な動作を伴う磁気ディスク
装置は高速化に限界があり、上記の要求を十分に満たす
とはいえない。そこで、複数の磁気ディスク装置を並列
接続し、これら複数のディスク装置に対して、並列的な
アクセスを行うことにより、処理の高速化を図ったディ
スクアレイ装置が提供されている。

【０００３】そして、このようなディスクアレイ装置に
対し、更に、高性能化を達成し、かつ、信頼性の高いフ
ォルトトレ−ラントシステムの実現が要望されている。

【０００４】

【従来の技術】図４は従来のディスクアレイ装置の構成
図、図５は従来例の処理フロ−チャートである。図４
中、１はホストシステム、２はディスクアレイ制御装
置、３は磁気ディスク装置を示す。

【０００５】 ：ディスクアレイ装置の構成の説明・・・図４参照 従来のディスクアレイ装置の１例を図４に示す。図示の
ように、ディスクアレイ装置は、ホストシステム１に接
続したディスクアレイ制御装置２と、このディスクアレ
イ制御装置２に接続した複数の磁気ディスク装置３とで
構成されている。

【０００６】すなわち、このディスクアレイ装置は、複
数の磁気ディスク装置３を、ディスクアレイ制御装置２
に並列接続した構成となっており、これら複数の磁気デ
ィスク装置３を並列アクセスして、媒体に対するデータ
のリード／ライトが出来るように構成されている。

【０００７】この場合、上記複数の磁気ディスク装置３
の内、♯０〜♯３の磁気ディスク装置（４台）は、デー
タ用磁気ディスク装置（以下、単に「デ−タディスク」
という）として使用し、♯Ｐの磁気ディスク装置は、パ
リティ用磁気ディスク装置（以下単に「パリティディス
ク」という）として使用し、♯Ｓの磁気ディスク装置
は、スタンバイ用磁気ディスク装置（以下、単に「スタ
ンバイディスク」という）として使用するものである。

【０００８】上記ディスクアレイ装置では、１転送単位
のデータは、４分割されて、データディスク♯０〜♯３
に格納され、そのパリティデータがパリティディスク♯
Ｐに格納される。

【０００９】このパリティディスク♯Ｐを設けることに
より、データディスク♯０〜♯３の１つに障害が発生し
ても、パリティディスク♯Ｐを含めた残りのディスク
（データディスク）から、データの復元を行う事が出来
るようになっている。

【００１０】また、スタンバイディスク♯Ｓは、データ
ディスク等の障害発生時に、障害の発生したディスクの
代わりとして使用するディスクである。このスタンバイ
ディスク♯Ｓを設けることにより、磁気ディスク装置の
障害時においても、信頼性の高いフォルトトレーラント
システムを実現する事が可能となる。

【００１１】：従来例の処理の説明 以下、上記構成のディスクアレイ装置におけるディスク
アレイ制御装置の処理を説明する。なお図５のＳ１〜Ｓ
１５は、処理番号である。

【００１２】 −１：通常動作時の処理の説明・・・図５Ａ参照 従来のディスクアレイ装置において、通常動作を行う場
合、上記データディスク♯０〜♯３、パリティディスク
♯Ｐ及びスタンバイディスク♯Ｓの全てのディスクを回
転させる。

【００１３】すなわち、スタンバイディスク♯Ｓも、他
のディスクと同じように同期回転して、動作する。ただ
し、通常のデータのリード／ライトは、データディスク
♯０〜♯３及びパリティディスク♯Ｐ（基本のアレイ構
成）で行い、スタンバイディスク♯Ｓは、回転させてお
くだけであり、待機中の状態である。

【００１４】このように、全てのディスクを同期回転さ
せて、データのリード／ライト動作を行っていた時（Ｓ
１）、例えば、１台のデータディスクが故障したとす
る。この時、既に起動していたスタンバイディスク♯Ｓ
を、故障したデータディスクが交換されるまで、代わり
に利用し、アレイを再構成する（Ｓ２）。

【００１５】その後、故障したデータディスクを正常な
ディスクと交換し（Ｓ３）、交換したディスクを、アレ
イ構成に戻す（Ｓ４）。そして、スタンバイディスク♯
Ｓをアレイ構成から外す（Ｓ５）。

【００１６】このようにして、再構成したデータディス
ク及び、パリティディスクによる基本のアレイ構成でデ
ータのライト／リード動作を行う。但しこの場合、スタ
ンバイディスク♯Ｓは、起動したままで待機中である。

【００１７】−２：スタンバイディスクの待機中の動
作確認処理説明・・・図５Ｂ参照 上記のように、スタンバイディスクは、通常動作時に
は、待機中となっているが、このスタンバイディスクが
正常に動作するか否かを定期的に確認する必要がある。

【００１８】この場合、定期的な周期が来ると（Ｓ１
１）、起動状態にあるスタンバイディスク♯Ｓに対し
て、テストプログラムを流して（Ｓ１２）、該スタンバ
イディスク♯Ｓが故障していないかどうかを確認する
（Ｓ１３）。

【００１９】その結果、スタンバイディスク♯Ｓが正常
であれば、起動状態のまま待機し、通常動作に移る。し
かし、スタンバイディスク♯Ｓが、故障していた場合に
は、スタンバイディスクを正常なディスクと交換し（Ｓ
１４）、動作が正常であることを確認した後、該スタン
バイディスク♯Ｓを起動し（Ｓ１５）、待機状態とす
る。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のも
のにおいては、次のような課題があった。 （１）、ディスクアレイ装置のスタンバイディスクは、
何時も他のディスクと同じように同期回転しながら、待
機状態にしていた。このように、スタンバイディスク
は、使用していないにも係わらず、回転しているため、
スタンバイディスクが回転中に障害を起こす可能性があ
る。

【００２１】従って、スタンバイディスクを利用して
も、ディスクアレイ装置の信頼性を向上させることは、
困難であった。 （２）、スタンバイディスクは、常に他のディスクと同
じように回転しているため、他のディスクと同時期に障
害が発生する可能性がある。このため、例えば、データ
ディスクの障害発生時に、待機中のスタンバイディスク
も障害発生により使用出来ない事態となる可能性も大き
い。

【００２２】従って、この点でも、ディスクアレイ装置
の信頼性向上は、困難である。 （３）、スタンバイディスクは、常に他のディスクと同
じように回転している。このため、スタンバイディスク
が熱を発生し、この熱が他の装置に悪影響を与えると共
に、電力の無駄遣いともなる。また、スタンバイディス
クの寿命も短くなる。

【００２３】本発明は、このような従来の課題を解決
し、スタンバイディスクの障害を減少させて、信頼性の
高いフォルトトレーラントシステムを実現すると共に、
消費電力を減少させることを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図であり、図１中、図４と同じものは、同一符号で示し
てある。

【００２５】本発明は上記の課題を解決するため、次の
ように構成した。 （１）、複数のディスク装置３と、該ディスク装置３の
制御を行うディスクアレイ制御装置２とからなり、上記
複数のディスク装置３を、複数のデータディスク（デー
タ用磁気ディスク装置）♯０〜♯ｎと、パリティディス
ク（パリティ用磁気ディスク装置）♯Ｐと、スタンバイ
ディスク（スタンバイ用磁気ディスク装置）♯Ｓとで構
成すると共に、これら複数のディスク装置を、上記ディ
スクアレイ制御装置２に並列接続し、ホストシステム１
からのアクセスに対し、上記複数のディスク装置３を並
列アクセスするディスクアレイ装置のスタンバイディス
ク制御方法において、通常運用時には、上記スタンバイ
ディスク♯Ｓを除く、他のディスク♯０〜♯ｎ、♯Ｐを
基本アレイ構成として使用し、かつ、上記スタンバイデ
ィスク♯Ｓを、動作停止状態にして、待機させておき、
上記基本アレイ構成のディスク装置の内、いずれかのデ
ィスク装置に障害が発生した場合、上記スタンバイディ
スク♯Ｓを起動させた後、該スタンバイディスク♯Ｓを
利用して、アレイを再構成して運用するようにした。

【００２６】（２）、上記構成（１）において、障害の
発生したディスク装置の交換が終了した場合、上記起動
したスタンバイディスク♯Ｓを、上記基本アレイ構成か
ら外した後、その動作を停止させて再び待機状態にする
ようにした。

【００２７】（３）、上記構成（１）において、上記待
機中のスタンバイディスク♯Ｓを、所定の周期で起動
し、テストプログラムにより、正常に動作するか否かを
確認し、正常に動作する事が確認出来た場合には、再
び、スタンバイディスク♯Ｓの動作を停止して、待機状
態にするようにした。

【００２８】

【作用】上記構成に基づく本発明の作用を、図１に基づ
いて説明する。本発明では、通常はスタンバイディスク
♯Ｓを動作停止状態にして、待機させておき、他のディ
スク♯０〜♯ｎ、♯Ｐに障害が発生した場合、動作を始
めるようにしている。

【００２９】また、スタンバイディスク♯Ｓに障害が発
生しているかどうかを確認するために、ディスクアレイ
制御装置２が、周期的にスタンバイディスク♯Ｓをテス
トするようにしたものである。

【００３０】図１に示したように、ディスクアレイ制御
装置２は、データディスク♯０〜♯ｎと、パリティディ
スク♯Ｐを駆動し、このデータディスク♯０〜♯ｎのデ
ータのパリティをパリティディスク♯Ｐに入れること
で、データの信頼性を確保している。

【００３１】そして、例えば、データディスク♯０〜♯
ｎの１台に障害が発生した場合、上記のスタンバイディ
スク♯Ｓを起動し、このスタンバイディスクを含めてア
レイを再構成し、該スタンバイディスク♯Ｓをデータデ
ィスクとして利用する。

【００３２】その後、障害の発生したディスクの交換が
終了すると、スタンバイディスク♯Ｓをアレイ構成から
外して、動作を停止し、再び待機状態にする。また、ス
タンバイディスク♯Ｓに障害が発生しているか否かを確
認するため、定期的に、スタンバイディスク♯Ｓを起動
し、テストプログラムを流して、動作確認を行う。その
結果、正常であることが確認出来た場合には、該スタン
バイディスク♯Ｓの動作を停止し、待機状態とする。

【００３３】上記のように、スタンバイディスク♯Ｓ
は、通常時は動作を停止した状態で待機しているから、
障害の発生も少なくなり、高信頼性のフォルトトレーラ
ントシステムが実現出来る。

【００３４】また、消費電力が減少し、発熱量も減少す
る。従って、他のディスクに与える悪影響が減少する。

【００３５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２、図３は、本発明の実施例を示した図であ
り、図２、図３中、図１、図４と同じものは、同一符号
で示してある。また、４はインターフェースコントロー
ラ、５はアレイコントローラ、６はＲＯＭ（Read Only
Memory）を示す。

【００３６】 ：ディスクアレイ装置の構成の説明・・・図２参照 実施例のディスクアレイ装置の１例を図２に示す。図示
のように、ディスクアレイ装置は、ホストシステム１に
接続したディスクアレイ制御装置２と、このディスクア
レイ装置２に接続された複数の磁気ディスク装置３とで
構成されている。

【００３７】また、上記ディスクアレイ制御装置２に
は、インターフェースコントローラ４、アレイコントロ
ーラ５、ＲＯＭ６等を設けてある。この場合、♯０〜♯
３の磁気ディスク装置がデ−タディスク（データ用磁気
ディスク装置）であり、♯Ｐの磁気ディスク装置がパリ
ティディスク（パリティ用磁気ディスク装置）であり、
♯Ｓの磁気ディスク装置がスタンバイディスク（スタン
バイ用磁気ディスク装置）である。

【００３８】上記インターフェースコントローラ４は、
ホストシステム１に対する各種のインターフェース制御
（コマンドのやりとり、データ転送制御等）を行うもの
である。上記ＲＯＭ６は、アレイ制御用のプログラム
や、ディスク起動用のプログラム（スタンバイディスク
の起動制御用プログラムを含む）を格納したメモリであ
る。

【００３９】上記アレイコントローラ５は、ＲＯＭ６内
のプログラムを取り出して、ディスクアレイ装置の各種
制御を行うものである。なお、上記データディスク、パ
リティティスク、スタンバイディスクの構成は、上記従
来例と同じなので、詳細な説明は省略する。

【００４０】：実施例の処理の説明 以下、上記構成のディスクアレイ装置における処理を説
明する。なお図３のＳ２１〜Ｓ３７は、処理番号であ
る。

【００４１】 −１：通常動作時の処理の説明・・・図３Ａ参照 図３Ａの処理は、Ｓ２４の処理を除いて、全てアレイコ
ントローラ５が行う処理である。但し、Ｓ２４の処理
は、保守員等が行う（人手による）処理である。

【００４２】図２のディスクアレイ装置において、通常
動作を行う場合、上記データディスク♯０〜♯３とパリ
ティディスク♯Ｐは、全て回転させるが、スタンバイデ
ィスク♯Ｓは、起動させずに停止状態で待機する（但
し、待機状態にあることを表示する表示ランプは点灯し
ておく）。

【００４３】このように、データディスク♯０〜♯３と
パリティディスク♯Ｐを回転させて、データのリード／
ライト動作を行っていた時（Ｓ２１）、例えば、１台の
データディスクが故障したとする。

【００４４】この時、停止状態で待機していたスタンバ
イディスク♯Ｓを起動させ（Ｓ２２）、起動したスタン
バイディスク♯Ｓを、故障したデータディスクが交換さ
れるまで、代わりに利用し、アレイを再構成する（Ｓ２
３）。そして、再構成したアレイで通常動作（データの
ライト／リード）を行う。

【００４５】一方、故障したデータディスクは、保守員
等が正常なディスクと交換する（Ｓ２４）。ディスクの
交換が終了すると、ディスクアレイ制御装置は交換した
ディスクを、アレイ構成に戻す（Ｓ２５）。そして、ス
タンバイディスクをアレイ構成から外す（Ｓ２６）。そ
の後、スタンバイディスクの回転を停止し、上記の待機
状態に戻す（Ｓ２７）。このようにして、再び、交換し
たディスクを含むアレイの基本構成でデータのライト／
リード動作を行う。但しこの場合、スタンバイディスク
♯Ｓは、停止状態で待機中である。

【００４６】なお、ディスクに障害が発生した場合、デ
ィスクアレイ制御装置で障害情報を出し、この障害情報
をもとに、例えば、ランプを点灯させて表示（例えばメ
ッセージの表示）を行い、保守員等に知らせる。また、
上記障害情報は、アレイコントローラ５が検出し、上記
Ｓ２２の処理を行う。

【００４７】更に、ディスクを交換する場合、ディスク
の挿拔により、ディスクアレイ装置内に所定の信号が出
され、この信号をアレイコントローラ５が検出出来るよ
うになっている。

【００４８】従って、アレイコントローラ５は、この信
号を検出して、ディスクが交換されたことを知り、上記
Ｓ２５の処理を行う。 −２：スタンバイディスクの待機中の動作確認処理説
明・・・図３Ｂ参照 図３Ｂでは、Ｓ３５の処理を除いて、全てアレイコント
ローラ５が行う処理である。但し、Ｓ３５の処理は、保
守員等が行う（人手による）処理である。

【００４９】上記のように、スタンバイディスクは、通
常動作時には、待機中となっているが、このスタンバイ
ディスクが正常に動作するか否かを定期的に確認する必
要がある。

【００５０】この場合、定期的な周期（例えば、１日に
１度）が来ると（Ｓ３１）、待機状態で停止しているス
タンバイディスク♯Ｓを起動する（Ｓ３２）。そして、
起動したスタンバイディスク♯Ｓに対して、テストプロ
グラムを流して（Ｓ３３）、スタンバイディスク♯Ｓが
故障していないかどうかを確認する（Ｓ３４）。

【００５１】その結果、スタンバイディスク♯Ｓが正常
であれば、動作を停止させて待機状態とし、通常動作に
移る。しかし、スタンバイディスク♯Ｓが、故障してい
た場合には、スタンバイディスク♯Ｓを正常なディスク
と交換し（Ｓ３５）、交換後、スタンバイディスク♯Ｓ
を起動させて（Ｓ３６）、動作が正常であることを確認
（Ｓ３４）する。

【００５２】その後、該スタンバイディスク♯Ｓの回転
を停止し（Ｓ３７）、通常動作を行う。なお、上記Ｓ３
４の処理で、ディスクに障害が発生していた場合、ディ
スクアレイ制御装置で障害情報を出し、この障害情報を
もとに、例えば、ランプを点灯させて表示（例えば、メ
ッセージの表示）を行い、保守員等に知らせる。

【００５３】また、ディスクを交換する場合、ディスク
の挿拔により、ディスクアレイ装置内に所定の信号が出
され、この信号をアレイコントローラ５が検出出来るよ
うになっている。

【００５４】従って、アレイコントローラ５は、この信
号を検出して、ディスクが交換されたことを知り、上記
Ｓ３６の処理を行う。 （他の実施例）以上実施例について説明したが、本発明
は次のようにしても実施可能である。

【００５５】（１）、データディスクは、４台に限ら
ず、任意の台数で良い。 （２）、動作確認の周期は、１日１回に限らず、任意の
周期で良い。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 （１）、スタンバイディスクの動作を停止させて待機状
態とし、必要に応じて動作させるから、スタンバイディ
スクの障害の発生が減少する。従って、信頼性の高いフ
ォルトトレ−ラントシステムが実現する。

【００５７】（２）、スタンバイディスクの動作を停止
させて待機状態とし、必要に応じて動作させるから、ス
タンバイディスクから発生する熱を減少させる事が出
来、かつ、消費電力を低減する事が出来る。また、熱に
よる他のディスク等への悪影響が減少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の実施例におけるディスクアレイ装置の
構成図である。

【図３】本発明の実施例の処理フローチャートである。

【図４】従来のディスクアレイ装置の構成図である。

【図５】従来例の処理フローチャートである。

【符号の説明】

１ ホストシステム ２ ディスクアレイ制御装置 ３ 磁気ディスク装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のディスク装置（３）と、該ディス
   ク装置（３）の制御を行うディスクアレイ制御装置
   （２）とからなり、 上記複数のディスク装置（３）を、複数のデータ用ディ
   スク装置（♯０〜♯ｎ）と、パリティ用ディスク装置
   （♯Ｐ）と、スタンバイディスク装置（♯Ｓ）とで構成
   すると共に、 これら複数のディスク装置（♯０〜♯ｎ、♯Ｐ、♯Ｓ）
   を、上記ディスクアレイ制御装置（２）に並列接続し、 上位装置（１）からのアクセスに対し、上記複数のディ
   スク装置（３）を並列アクセスするディスクアレイ装置
   のスタンバイディスク制御方法において、 通常運用時には、上記スタンバイディスク装置（♯Ｓ）
   を除く、他のディスク装置（♯０〜♯ｎ、♯Ｐ）を基本
   アレイ構成として使用し、かつ、 上記スタンバイディスク装置（♯Ｓ）を、動作停止状態
   にして、待機させておき、 上記基本アレイ構成のディスク装置の内、いずれかのデ
   ィスク装置に障害が発生した場合、 上記スタンバイディスク装置（♯Ｓ）を起動させた後、 該スタンバイディスク装置（♯Ｓ）を利用して、アレイ
   を再構成して運用することを特徴としたディスクアレイ
   装置のスタンバイディスク制御方法。
2. 【請求項２】 上記障害の発生したディスク装置の交換
   が終了した場合、 上記起動したスタンバイディスク装置（♯Ｓ）を、上記
   基本アレイ構成から外した後、 その動作を停止させて再び待機状態にすることを特徴と
   した請求項１記載のディスクアレイ装置のスタンバイデ
   ィスク制御方法。
3. 【請求項３】上記待機中のスタンバイディスク装置（♯
   Ｓ）を、所定の周期で起動し、テストプログラムによ
   り、正常に動作するか否かを確認し、 正常に動作する事が確認出来た場合には、再び、スタン
   バイディスク装置（♯Ｓ）の動作を停止して、待機状態
   にすることを特徴とした請求項１記載のディスクアレイ
   装置のスタンバイディスク制御方法。