JPH07334314A - ディスクアレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ディスクアレイ装置及びシステムの小型化を図
ること、及びディスクアレイ装置全体をマザーボードか
ら外さずに故障したディスク装置のみを新しいディスク
装置と交換可能なディスクアレイ装置を提案し、ディス
ク装置の使い勝手を向上させることを目的とする。 【構成】コンピュータのマザーボードに接続する基板上
に、マザーボード用コネクタ、バス制御回路、ディスク
アレイ制御回路、マザーボードに接続する基板の着脱方
向と平行な方向にディスク装置を着脱する複数のコネク
タ、及び複数のディスク装置を実装して、拡張スロット
挿入型のディスクアレイ装置とした。

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及
びディスクアレイ装置を使用したコンピュータ装置に関
するもので、特にディスクアレイ装置の構成及び実装に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンピュータのマザーボードに接
続されるカード型のディスク装置は、ＩＣＭ社のカード
型ハードディスクＣ♭ＥＴｓｅｒｉｅｓ等があるが、マ
ザーボードに接続されるカード型のディスクアレイ装置
はなかった。

【０００３】また、従来のコンピュータのマザーボード
に接続されるカード型のディスク装置で、例えばインタ
フェースカードと２．５”ハードディスク装置１台で構
成されるディスク装置では、ハードディスク装置が１台
であるため、ハードディスク装置が故障した場合、ディ
スク装置全体をマザーボードから外して新しいディスク
装置と交換することが多かった。また、実装上の配慮が
されていないため、ハードディスク装置のみを交換する
場合でもディスク装置をマザーボードから外してハード
ディスク装置を交換しなければならなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】最近、高速で、信頼性
が高いディスクサブシステムとしてディスクアレイ装置
の製品化が進んでいる。ディスクアレイ装置では複数の
ディスク装置を内蔵し、複数のディスク装置に並列にア
クセスするためアクセス速度が向上する。また、ディス
クアレイ装置では、冗長なデータを書き込むため、１台
のディスク装置が故障してもデータを復旧でき、信頼性
が向上する。ディスクアレイ装置では、故障したディス
ク装置のみを新しいディスク装置と交換する。

【０００５】さらに、ディスクアレイ装置もディスク装
置と同様に小型化が進んでいる。

【０００６】本発明の解決しようとする課題は、コンピ
ュータのマザーボードに接続する基板上にマザーボード
接続用コネクタとディスクアレイ制御回路と複数のディ
スク装置を実装したディスクアレイ装置を提案し、ディ
スクアレイ装置及びコンピュータ装置小型化を図ること
及びマザーボードに接続する基板とディスク装置の実装
関係を示し、マザーボードからディスクアレイ装置全体
を外さなくても故障したディスク装置を新しいディスク
装置と交換可能とし、ディスクアレイ装置の使い勝手の
向上を図ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、コンピュータのマザーボードに接続する基板上にマ
ザーボード接続用のコネクタ、ディスクアレイ制御手
段、拡張ボードの着脱方向とは平行な方向にディスク装
置を着脱する複数のコネクタ、及び複数のディスク装置
を有するディスクアレイ装置とした。また、本ディスク
アレイ装置は、ディスクアレイ装置制御手段の中にディ
スク装置故障検出手段及び複数のディスク装置インタフ
ェース制御手段、及びディスク装置故障表示手段を有す
る。さらにディスク装置を着脱するコネクタは、ディス
ク装置イジェクト手段を有する。

【０００８】

【作用】上記ディスクアレイ制御手段は、コンピュータ
が要求するデータの書き込み及び読み出しを制御する。
コンピュータからマザーボード用コネクタを介して入力
された書き込みデータについて、ディスクアレイ制御手
段は冗長データの計算、データのストライピング処理を
施して、ディスク装置インタフェース制御手段を介して
個々のディスク装置にいっせいに書き込む。また、コン
ピュータからの読み出し要求に対してディスクアレイ制
御手段は、ディスク装置インタフェース制御手段を介し
て個々のディスク装置から要求データを一斉に読み出
す。読み出す時、ディスク装置が故障していれば冗長デ
ータを用いてデータを復旧し、データを転送順に並べ替
えてマザーボード用コネクタを介してコンピュータに読
み出しデータを転送する。

【０００９】ディスク装置は、データの書き込み及び読
み出し時に故障が発生すると、ディスク装置インタフェ
ースのプロトコルに従い、ディスク装置インタフェース
制御手段を介してディスクアレイ装置制御手段に、ディ
スク装置故障を報告する。

【００１０】ディスクアレイ装置制御手段は、ディスク
装置故障検出手段、ディスク装置故障表示手段を有す
る。ディスク装置インタフェース制御手段を介してディ
スク装置にデータを書き込む時、またはディスク装置か
らデータを読み出す時、ディスク装置が故障していれ
ば、ディスク装置故障検出手段は、ディスク装置インタ
フェースのプロトコルに従いディスク装置の故障を検出
し、ディスク装置故障表示手段は、検出したディスク装
置の故障を装置外部に表示する。

【００１１】また、マザーボードに接続する基板の着脱
方向と平行な方向にディスク装置を着脱可能な向きに、
ディスク装置の数だけディスク装置を着脱するコネクタ
が実装されている。このコネクタは、ディスク装置イジ
ェクト手段を有する。

【００１２】上記コンピュータ及びディスクアレイ装置
のユーザは、ディスク故障表示手段によりディスク装置
の故障を検出できる。また、故障したディスク装置を新
しいディスク装置と交換するときに、ディスクアレイ装
置全体を拡張スロットから外さずにディスク装置イジェ
クト手段により故障したディスク装置のみをマザーボー
ドに接続する基板から外して、マザーボードに接続する
基板の着脱方向と平行な方向に引き出して新しいディス
ク装置をマザーボードに接続する基板の着脱方向と平行
な方向に挿入することで交換可能である。

【００１３】

【実施例】本発明の第一の実施例を図１、図２、図３、
図６、図７を用いて説明する。図１は、本発明のディス
クアレイ装置の外観図である。本発明のディスクアレイ
装置はマザーボード接続用コネクタ１０４、拡張ボード
１０１、ディスクアレイ制御回路１０２、バス制御回路
１０３、ディスク装置１０５、ディスク装置用コネクタ
１０６、ＬＥＤ１０７で構成される。本実施例では、拡
張ボード１０１をコンピュータのマザーボードに接続す
る基板とする。拡張ボード１０１は、幅３３０mm、奥行
き９９mmのサイズでマザーボード接続用コネクタ１０４
でコンピュータのマザーボードと接続される。ディスク
装置１０５は、幅５４mm、奥行き８５．６mm、高さ１
０．５mmの１．８”ハードディスク装置を４台用いる。

【００１４】バス制御回路１０３を介して入力された書
き込みデータについて、ディスクアレイ制御回路１０２
は冗長データの計算、データのストライピング処理を施
して、個々のディスク装置１０５に書き込む。また、コ
ンピュータからの読み出し要求に対してディスクアレイ
制御回路１０２は、個々のディスク装置１０５から要求
データを読み出す。読み出す時、ディスク装置１０５が
故障していれば冗長データを用いてデータを復旧し、バ
ス制御回路１０３を介してコンピュータに読み出しデー
タを転送する。

【００１５】ディスク装置用コネクタ１０６は、拡張ボ
ード１０１にディスク装置１０５を接続するコネクタで
ある。ディスク装置用コネクタ１０６は、ディスク装置
１０５をパーソナルコンピュータの拡張スロットの外か
ら拡張ボード１０１の着脱方向と平行に挿入及び拡張ス
ロットの外部に取外し可能な向きに実装されており、拡
張ボード１０１の着脱方向と平行な方向に挿入されたデ
ィスク装置１０５を拡張ボード１０１に接続固定する。
ＬＥＤ１０７は、ディスク装置の数だけあり、故障して
いるディスク装置を表示する。

【００１６】図６は、本実施例のディスク装置用コネク
タ１０６を示す。ディスク装置用コネクタ１０６は、デ
ィスク装置用コネクタ１０６からディスク装置１０５を
取り外すためのディスク装置イジェクト手段６０１、イ
ジェクトボタン６０２を有する。ディスク装置イジェク
ト手段６０１は、ディスク装置１０５が故障してＬＥＤ
１０７が故障を表示しているときにイジェクトボタン６
０１が押されたことをトリガとして、ディスク装置用コ
ネクタ１０６からディスク装置１０５を取り外す。イジ
ェクトボタン６０２は、マザーボード接続用コネクタ１
０４の反対側から拡張ボード１０１の着脱方向と平行な
方向に押すことが可能なようディスク装置用コネクタ１
０６に実装されている。ディスク装置１０５が故障して
おりＬＥＤ１０７が故障を表示しているときに、イジェ
クトボタン６０２を拡張ボード１０１の着脱方向と平行
な方向に押すと、ディスク装置イジェクト手段６０１に
より、ディスク装置１０５がディスク装置用コネクタ１
０６から拡張ボード１０１の着脱方向と平行な方向に引
き出せるよう外れる。

【００１７】本実施例では、本発明のディスクアレイ装
置をパーソナルコンピュータの拡張スロットに挿入して
用いることとする。図２及び図７は、本発明のディスク
アレイ装置をパーソナルコンピュータの拡張スロットに
挿入したときの実装図を示す。

【００１８】パーソナルコンピュータ２０１および本デ
ィスクアレイ装置のユーザは、ＬＥＤ１０７の表示によ
りディスク装置１０５の故障を検出する。故障したディ
スク装置１０５を新しいディスク装置と交換するときに
は、ディスクアレイ装置を拡張スロット２０２から外さ
ずに、イジェクトボタン６０２を押して故障したディス
ク装置１０５のみをディスク装置用コネクタ１０６から
外し拡張ボード１０１の着脱方向と平行な方向に引き出
して、新しいディスク装置を拡張ボード１０１の着脱方
向と平行な方向に挿入しディスク装置用コネクタ１０６
に接続する。

【００１９】次に、本ディスクアレイ装置でディスク装
置１０５の故障の検出及びディスク装置１０５故障時の
動作について説明する。

【００２０】まず、ディスクアレイ制御回路１０２の構
成及び動作を説明する。図３は、本発明の第一の実施例
のディスクアレイ制御回路１０２の構成を示す。ディス
クアレイ制御回路１０２は、データ転送制御回路３０
２、データメモリ３０３、ディスク装置インタフェース
制御回路３０４、及びすべてを統括制御するマイクロプ
ロセッサ３０１で構成される。データ転送制御回路３０
２は、内部に冗長データの生成及びデータの復旧を行う
パリティ生成回路３０５を有する。バス制御回路１０３
を介して入力された書き込みデータは、データ転送制御
回路３０２によりいったんデータメモリ３０３に記憶さ
れる。マイクロプロセッサ３０１は、この書き込みデー
タに対してストライピング処理を施しパリティ生成回路
３０５により冗長データを生成して、データ転送制御回
路３０２、ディスク装置インタフェース制御回路３０４
により個々のディスク装置１０５に書き込む。また、パ
ーソナルコンピュータからの読み出し要求に対しては、
マイクロプロセッサ３０１がデータ転送制御回路３０
２、ディスクインタフェース制御回路３０４により個々
のディスク装置１０５から要求データをいったんデータ
メモリ３０３に読み出す。読み出す時、ディスク装置１
０５が故障していれば冗長データを用いてパリティ生成
回路３０５によりデータを復旧する。さらにマイクロプ
ロセッサ３０１は、データを転送順に並べ替え、データ
転送制御回路３０２、バス制御回路１０３を介してパー
ソナルコンピュータに読み出しデータを出力する。

【００２１】ディスク装置１０５の故障は、ディスク装
置１０５をアクセス時に、ディスク装置１０５からディ
スク装置インタフェース制御回路３０４を介してマイク
ロプロセッサ３０１に報告される。

【００２２】ディスク装置１０５は、データの書き込み
及び読み出し時に故障が発生すると、ディスク装置イン
タフェースのプロトコルに従い、ディスク装置インタフ
ェース制御回路３０４を介してマイクロプロセッサ３０
１に、ディスク装置故障を報告する。

【００２３】ディスク装置故障報告を受けたマイクロプ
ロセッサ３０１は、故障したディスク装置１０５に対応
するＬＥＤ１０７により、ディスク装置１０５の故障を
外部に表示する。

【００２４】本実施例では、コンピュータのマザーボー
ドに接続する基板上に、マザーボード接続用コネクタ、
ディスクアレイ制御回路、複数のディスク装置用コネク
タ、及び複数のディスク装置を実装したディスクアレイ
装置について説明した。また、本実施例によれば、コン
ピュータ及びディスクアレイ装置のユーザは、ＬＥＤの
表示によりディスク装置の故障を検出でき、ディスクア
レイ装置全体マザーボードから外さずに、故障したディ
スク装置のみを新しいディスク装置と交換可能である。

【００２５】また、デイスク装置イジェクト手段６０１
は、ディスク装置１０５が故障してＬＥＤ１０７が故障
を表示しているときにイジェクトボタン６０２が押され
たことをトリガとしてディスク装置用コネクタ１０６か
らディスク装置１０５を取り外すため、ディスク装置１
０５が故障していないときに、誤ってイジェクトボタン
６０２を押してもディスク装置１０５がディスク装置用
コネクタ１０６から外れることがない。

【００２６】本発明の第２の実施例を図４を用いて説明
する。図４は、パーソナルコンピュータの拡張スロット
に、本発明のディスクアレイ装置を複数実装した構成を
示す。この実施例では、ディスクアレイ装置を２台拡張
ボードに挿入し、１台をミラーディスクシステムとして
使用する。

【００２７】また、本発明のディスクアレイ装置を拡張
スロットに複数挿入して、複数台のディスクアレイ装置
でさらにディスクアレイシステムを構成してもよい。

【００２８】本発明の第三の実施例を図５を用いて説明
する。図５は、ワークステーション等に接続されるラッ
クに、本発明のディスクアレイ装置を複数と、ＣＰＵボ
ードを複数実装した構成を示す。この実施例では、ラッ
ク５０２に複数のＣＰＵボード５０１及び本発明のディ
スクアレイ装置をＣＰＵボード５０１と同数実装し、１
つのＣＰＵボード５０１に１つのディスクアレイ装置を
対応させる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、コンピュータのマザー
ボード二接続する基板上にディスクアレイ制御手段、複
数のディスク装置を実装しているため、ディスクアレイ
装置及びコンピュータ装置の小型化が図れる。

【００３０】また、ディスクアレイ装置全体をコンピュ
ータのマザーボードから外さずに、故障したディスク装
置のみを新しいディスク装置と交換可能であり、ディス
クアレイ装置の使い勝手が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例のディスクアレイ装置の
外観図である。

【図２】本発明の第一の実施例のディスクアレイ装置を
パーソナルコンピュータの拡張スロットに挿入したとき
の実装図である。

【図３】本発明の第一の実施例のディスクアレイ制御回
路の構成図である。

【図４】本発明の第二の実施例のディスクアレイ装置を
パーソナルコンピュータの拡張スロットに挿入したとき
の実装図である。

【図５】本発明の第二の実施例のディスクアレイ装置と
ＣＰＵボード等他のボードをコンピュータに接続するラ
ックに挿入したときの実装図である。

【図６】本発明の第一の実施例のディスク装置コネクタ
の詳細図である。

【図７】本発明の第一の実施例のディスクアレイ装置を
パーソナルコンピュータの拡張スロットに挿入したとき
の実装図である。

【符号の説明】

１０１…拡張ボード、 １０２…ディスクアレイ制御回路、 １０３…バス制御回路、 １０４…マザーボード用コネクタ、 １０５…ディスク装置、 １０６…ディスク装置用コネクタ、 １０７…ＬＥＤ、 ２０１…パーソナルコンピュータ、 ２０２…拡張スロット、 ３０１…マイクロプロセッサ、 ３０２…データ転送制御回路、 ３０３…データメモリ、 ３０４…ディスク装置インタフェース制御回路、 ３０５…パリティ生成回路、 ５０１…ＣＰＵボード、 ５０２…ラック、 ６０１…ディスク装置イジェクト手段、 ６０２…イジェクトボタン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増崎 秀文 神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社 日立製作所ストレージシステム事業部内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンピュータのマザーボードに接続する基
   板上に、マザーボード接続用コネクタとディスクアレイ
   制御手段とディスク装置接続用の複数のコネクタと複数
   のディスク装置を実装したことを特徴とするディスクア
   レイ装置。
2. 【請求項２】コンピュータのマザーボードに接続する基
   板上に、マザーボード接続用コネクタとディスクアレイ
   制御手段とディスク装置接続用の複数のコネクタと複数
   のディスク装置を実装したディスクアレイ装置で、ディ
   スクアレイ装置全体をマザーボードから外さずにディス
   ク装置のみを交換可能なことを特徴とするディスクアレ
   イ装置。
3. 【請求項３】コンピュータのマザーボードに接続する基
   板上に、マザーボード接続用コネクタとディスクアレイ
   制御手段とディスク装置接続用の複数のコネクタと複数
   のディスク装置を実装したディスクアレイ装置で、マザ
   ーボードに接続する基板の着脱方向と平行な方向にディ
   スク装置を着脱することを特徴とするディスクアレイ装
   置。
4. 【請求項４】請求項１、請求項２及び請求項３の複数の
   ディスクアレイ装置をマザーボードに接続したことを特
   徴とするコンピュータ装置。