JPH0736632A - ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、複数のドライブに装填される光デ
ィスク間で冗長性のある記憶方式の管理下で、ドライブ
自体の故障の際には、新たな空白の光ディスクへの復旧
動作が行われず、長時間の無駄な処理が行われることを
回避することができ、ドライブ自体の故障の際の復旧時
間を短縮することができる。 【構成】この発明は、複数のドライブに装填される光デ
ィスク８ａ、…間で冗長性のある記憶方式の管理下で、
所定のドライブでエラーが生じた場合に、光ディスクを
バックアップ用のドライブＲに移動し、そのドライブＲ
で装填された光ディスクのデータを確認し、光ディスク
の正当性が確認された場合に、運用を再開するようにし
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、たとえば光ディスク
がそれぞれ装填される複数のドライブを有し、各ドライ
ブに装填されている光ディスクにデータを記憶したり、
あるいは光ディスクからデータを読出すディスク装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、高速なデータ転送と耐故障性とい
う課題に対して、この課題を解決するものとして、ディ
スク・アレイ（ディスク装置）が製品化されている。こ
のようなディスク・アレイとして、１ビットあるいは複
数ビットのパリティを用いた、ＲＡＩＤ（Redundant Ar
rays of Inexpensive Disks ）（日経コンピュータ199
2.3.9,pp87-99参考）が製品化されている。

【０００３】このようなディスク・アレイは、ディスク
装置としてのドライブを数台から数十台並べ、これらに
分散してデータを記録し、並列にアクセスする装置であ
る。このディスクの並列化により高速なデータ転送速度
が得られるようになっている。ディスク・アレイにはデ
ータ用のディスクの他にエラー訂正コード用のディスク
が付加されているため、耐故障性を低コストで実現して
いる。ドライブのうち１台が故障してもデータを復元し
て正常に動作できるようになっている。

【０００４】上記ディスクとしては、磁気ディスク（Ｈ
Ｄ）あるいは光ディスク（ＯＤ）などが用いられるよう
になっている。しかし、このような装置では、空白ディ
スクを入れたバックアップ用ドライブが待機しており、
１つのドライブでエラーが生じた場合、そのドライブに
装填されているディスクと冗長を持たせた他のディスク
が他のドライブに装填されている状態で、エラーとなっ
たドライブ以外のドライブに装填されているディスクの
データを元に、データを生成し、その生成したデータを
バックアップ用ドライブＲに装填されているディスクに
記憶し、上記エラーが生じたドライブに装填されている
ディスクのデータを復旧するようになっている。この復
旧後は、バックアップ用ドライブを上記エラーが生じた
ドライブの代りとして再開する。

【０００５】しかし、このような装置では、ドライブ自
体の故障か、ディスクの異常かにかかわらず、上記復旧
動作を行っていた。このため、ディスクのデータとして
は異常がなかったり、あるいは最後に記憶したデータに
だけ異常がある場合でも、新たな空白ディスクに復旧動
作を行っているので、無駄が生じていた。

【０００６】すなわち、ドライブ自体の故障の場合には
ディスクの交換で対処できるのに、新たな空白ディスク
への復旧動作が行われてしまっていた。特に、１２イン
チの光ディスクの場合、記憶容量が８．５ギガバイト
（ＧＢ）もあり、この光ディスクの復旧動作を行った場
合、最大「４枚×８．５ギガバイト」のデータのリード
と「８．５ギガバイト」のデータのライトとが必要とな
り、長時間の処理となっており、上記問題が大きなもの
となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来は、ドライブ自体
の故障の際にも新たな空白ディスクへの復旧動作が行わ
れてしまっていたため、長時間の無駄な処理が行われて
いたという問題があった。

【０００８】そこで、この発明は、ドライブ自体の故障
の際には、新たな空白ディスクへの復旧動作が行われ
ず、長時間の無駄な処理が行われることを回避すること
ができ、ドライブ自体の故障の際の復旧時間を短縮する
ことができるディスク装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明のディスク装置
は、ディスクに対してデータの再生あるいはデータの記
憶を行う複数台の第１のディスクドライブを用いて冗長
性のあるディスク管理を行うものにおいて、バックアッ
プ用の第２のディスクドライブを備え、上記第１のディ
スクドライブにそれぞれ設けられ、データの再生あるい
はデータ記憶時のエラーの発生を検知する検知手段、こ
の検知手段によりエラーが検知された際に、上記第１の
ディスクドライブに装填されているディスクを上記第２
のディスクドライブに装填する装填手段、上記第２のデ
ィスクドライブに設けられ、上記装填手段により上記第
２のディスクドライブにディスクが装填された際に、装
填されるディスクのデータが正しく再生できるか否かを
判定する判定手段、およびこの判定手段によりディスク
のデータが正しく再生できると判定された際に、上記第
２のディスクドライブを上記エラーが生じたディスクド
ライブの代替として処理する処理手段から構成されてい
る。

【００１０】この発明のディスク装置は、複数台のドラ
イブに装填されるディスクに対して、データとエラー訂
正データとを冗長性を持たせて記憶するものにおいて、
復旧用のドライブを設け、上記複数台のドライブで発生
するエラーを検知する検知手段、この検知手段によりエ
ラーが検知された際に、エラーが検知されたドライブに
装填されているディスクを復旧用のドライブに装填する
装填手段、この装填手段により復旧用のドライブに装填
されたディスクが異常か否かを判定する判定手段、この
判定手段によりディスクの異常でないと判定された場合
に、上記エラーが生じたドライブの代りに復旧用のドラ
イブを用いる第１の処理手段、および上記判定手段によ
りディスクの異常であると判定された場合に、上記復旧
用のドライブにディスクを装填し、上記エラーが生じた
ドライブ以外の他のドライブに装填されているディスク
に記憶されたデータを用い、これらのデータの排他的論
理和によりデータを生成して復旧用のドライブに装填さ
れたディスクに記憶する第２の処理手段から構成されて
いる。

【００１１】

【作用】この発明は、複数台のドライブに装填されるデ
ィスクに対して、データとエラー訂正データとを冗長性
を持たせて記憶するものにおいて、復旧用のドライブを
用意し、上記５台のドライブの１つのドライブでエラー
が生じた際に、そのドライブに装填されているディスク
を復旧用のドライブに装填し、ディスクが異常か否かを
判定し、ディスクが異常でなかった場合に、上記エラー
が生じたドライブの代りに復旧用のドライブを用いるよ
うにし、ディスクが異常であった場合は、上記復旧用の
ドライブに空白ディスクを装填し、上記エラーが生じた
ドライブ以外の他のドライブに装填されているディスク
からのデータの排他的論理和によりデータを生成し、こ
のデータを復旧用のドライブにより空白ディスクに記憶
することにより、復旧するようにしたものである。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図１は、１ビットパリティを用いた、
ＲＡＩＤであり、光ディスクのドライブを５台用いたＲ
ＡＩＤシステムとしてのディスク装置の全体を示すブロ
ック図である。

【００１３】このディスク装置は、ホストコンピュータ
１、ドライブ制御装置２、５枚以上の光ディスク８ａ、
…を扱うドライブ３〜７、復旧（バックアップ）用のド
ライブＲ、および装填機構１０によって構成されてい
る。

【００１４】ホストコンピュータ１は、種々のファイル
情報を扱うものである。ドライブ制御装置２は、各ドラ
イブ３、〜７、Ｒの動作制御、光ディスク８ａ、…の管
理、ＲＡＩＤ管理を行うものである。光ディスク８ａ、
…は、順に光ディスク番号として０、１、２、…が付与
されている。

【００１５】ホストコンピュータ１とドライブ制御装置
２はバス９によって接続され、光ディスク８ａ、…へフ
ァイルデータのリードおよびライトをドライブ制御装置
２を介して行える。ドライブ制御装置２とドライブ３、
〜７、Ｒはそれぞれ独立に接続されており、ドライブ
３、〜７、Ｒは並列に動作可能である。また、光ディス
ク８ａ、…は、装填機構１０によりドライブ３、〜７、
Ｒのいずれにも自由に装填、取り外しが可能である。ド
ライブ制御装置２は、ホストコンピュータ１からは単一
ドライブとして見え、ＲＡＩＤ管理下の光ディスク８
ａ、…へのファイルデータのリード、ライトを、単一ド
ライブへのリード、ライトと同様に行える。

【００１６】上記復旧用のドライブＲは、光ディスクが
装填されていない状態で待機しているものであり、上記
ドライブ３、〜７のいずれか１つのドライブでエラーが
生じた際に、そのドライブに装填されていた光ディスク
が装填され、この装填された光ディスクのデータの正当
性（妥当性）が判定され、正当性が確認された場合に、
上記エラーの生じたドライブの代替として作動するもの
である。

【００１７】上記ドライブ３、〜７、Ｒには、それぞれ
エラー判定部３ａ〜７ａ、Ｒａが設けられている。エラ
ー判定部３ａ〜７ａは、データのライト時、ライトした
データをリードして不一致の場合にエラーと判定し、デ
ータのリード時、リードしたデータの妥当性つまりリー
ドしたデータが正しいか否かによりエラーを判定するも
のである。

【００１８】エラー判定部Ｒａは、装填された光ディス
ク８ａにデータがどこまで書かれているか、それぞれの
データの妥当性つまり書かれているデータが正しいか否
かを確認する。たとえば、最後のデータだけが正しく書
かれていない場合は、光ディスク８ａが正常と判定す
る。それ以外のデータが正しく書かれていなかった場合
は、光ディスク８ａが異常と判定する。

【００１９】図２はドライブ制御装置２のブロック構成
図を示している。ドライブ制御装置２は、ライトデータ
生成部１１、リードデータ生成部１２、選択回路１３、
および中央管理部１４により構成されている。

【００２０】ライトデータ生成部１１は、ホストコンピ
ュータ１から供給されるセクタ単位（１Ｋバイト、５１
２バイト）のライトデータを受入れ、４セクタ分受入れ
た際に選択回路１３を介して各ドライブ３〜６にセクタ
単位で分配するとともに、その４セクタのライトデータ
に対するパリティデータを選択回路１３を介してドライ
ブ７へ出力するものである。

【００２１】リードデータ生成部１２は、中央管理部１
４から供給されるコントロールデータｃｄに応じて、ド
ライブ３、〜７、Ｒから選択回路１３を介して供給され
る読出しデータをそのままリードデータとしてホストコ
ンピュータ１へ出力したり、ドライブ３、〜７、Ｒの中
の４つのドライブから選択回路１３を介して供給される
読出しデータからリードデータを生成してホストコンピ
ュータ１へ出力するものである。

【００２２】選択回路１３は、ドライブ３、〜７にエラ
ーが生じていない場合、ライトデータ生成部１１やリー
ドデータ生成部１２とドライブ３、〜７との間でのデー
タ転送がＲＡＩＤの管理下で行われているものである。
選択回路１３は、ドライブ３、〜７の１つのドライブで
エラーが生じている場合に、そのエラーが生じたドライ
ブの代替としてドライブＲが選択されるようになってい
る。

【００２３】中央管理部１４は、上記各部を制御するこ
とにより、ドライブ制御装置２の全体を制御するもので
ある。中央管理部１４は、ホストコンピュータ１から供
給されるリードの指示、つまりリードする光ディスクと
記憶アドレスの指示データに応じて、リードデータ生成
部１２にリードの指示としてのコントロールデータｃｄ
を出力するとともに、ドライブ３〜７に記憶アドレスを
出力し、上記ドライブ３〜７にリードする光ディスクが
装填されていない際に、装填機構１０を用いてドライブ
３〜７に所望の光ディスクを装填したり、あるいはリー
ドデータ生成部１２で生成させるものである。

【００２４】中央管理部１４は、装填機構１０による装
填や取出し動作を制御するものである。次に、上記装填
機構１０を、図３を用いて説明する。

【００２５】上記装填機構１０は、前面にディスクカセ
ット５０を前後方向に水平状態で出入し得る出入口５１
が設けられている。また、内部には、上記出入口５１を
介してディスクカセット５０の搬入及び搬出を行う搬入
搬出装置５２、この搬入搬出装置５２により搬入された
ディスクカセット５０を複数個収納し得る収納部５３、
上記搬入したディスクカセット５０内の光ディスク８
ａ、…に対して情報の記憶および読出しを行う５台のド
ライブ３〜７と復旧用ドライブＲ、およびこれらドライ
ブ３〜７、Ｒと搬入搬出装置５２と上記収納部５３との
相互間でディスクカセット５０を搬送する搬送装置５４
が設けられている。そして、上記収納部５３および５台
のドライブ３〜７と復旧用ドライブＲは上下方向すなわ
ち縦方向に配置されている。

【００２６】上記収納部５３は、多数のディスクカセッ
ト５０…を水平状態かつ後部を突出した状態で上下方向
に所定間隙を存在して積層収納し得るようになってい
る。そして、背面側からディスクカセット５０を収納し
たり、取り出したりすることができるようになってい
る。

【００２７】上記搬入搬出装置５２は、たとえば収納部
５３の中央部に配置され、ディスクカセット５０を、出
入口５１から収納部５３の右端部に、収納部５３に既に
収納された他のディスクカセット５０…と同一状態にな
る位置まで搬送するとともに、収納部５３の右端部から
出入口５１まで搬送する構成となっている。

【００２８】次に上記搬送装置５４を詳述する。上記図
中５５はフレームであり、このフレーム５５には一対の
ガイドシャフト５６、５６が平行に配置されている。そ
して、これらのガイドシャフト５６、５６は、キャリッ
ジ５７、５７が架設され、移動自在となっている。ま
た、上記フレーム５５には、各ガイドシャフト５６、５
６の上端部および下端側にローラ５８…が軸支され、上
下のローラ５８…間には、各ガイドシャフト５６、５６
に沿って無端走行するようにベルト５９、５９が掛け渡
されている。また、下端側のローラ５８、５８はシャフ
ト６０により一体に回転するようになっており、このシ
ャフト６０にはサーボモータ６１の駆動力がプーリ６
２、ベルト６３およびベルト６４等を介して伝達される
ようになっている。そして、上記ベルト５９、５９の一
部がキャリッジ５７、５７に連結されていて、サーボモ
ータ６１が正逆回転することによりキャリッジ５７、５
７が上下方向に移動するようになっている。また、シャ
フト６０の他端には、絶対値エンコーダ６５が取付けら
れており、サーボモータ６１の正逆回転が、プーリ６
２、ベルト６３およびベルト６４等を介してシャフト６
０に取付けられたローラ５８、５８に伝えられ、上下の
ローラ５８、５８…間に掛け渡されているベルト５９、
５９によりキャリッジ５７、５７が上下動しても、シャ
フト６０の回転を絶対値エンコーダ６５にて検出するこ
とにより、常にキャリッジ５７、５７の絶対位置が検出
されるようになっている。

【００２９】また、上記収納部５３には、ディスクカセ
ット５０…が傾いた状態で収納され、この収納部５３と
同角度に上記２連搬送枠６７の回転中心シャフト（図示
しない）が傾斜され、これにより２連搬送枠６７も傾斜
されている。また、この傾きに合わせて、上記ドライブ
３、〜７、Ｒのディスク挿入口３ｂ、〜７ｂ、Ｒｂよ
り、ディスクカセット５０の挿入取り外しが行われるよ
うになっている。

【００３０】次に、上記のような構成において、図４に
示すフローチャートを参照しつつ動作を説明する。たと
えば今、光ディスク８ａ、…８ｅがドライブ３、…７に
装填されている状態において、データのライト時に、ド
ライブ３のエラー判定部３ａによりエラーが判定された
場合、ドライブ３は光ディスク８ａの代替領域に上記ラ
イトデータを記憶し、エラー判定部３ａによりエラーか
否かを判定し、エラーでなかった場合、その代替領域を
メモリ（図示しない）で管理し、以後の処理を続行す
る。

【００３１】代替領域でのライト時もエラーだった場
合、ドライブ制御装置２はその光ディスク８ａを装填機
構１０を駆動してドライブ３から取外し、バックアップ
用のドライブＲに装填する。

【００３２】このバックアップ用のドライブＲのエラー
判定部Ｒａにより、装填された光ディスク８ａにデータ
がどこまで書かれているか、それぞれのデータの妥当性
つまり書かれているデータが正しいか否かを確認する。
たとえば、最後のデータだけが正しく書かれていない場
合は、光ディスク８ａが正常と判定する。それ以外のデ
ータが正しく書かれていなかった場合は、光ディスク８
ａが異常と判定する。

【００３３】ここで、光ディスク８ａの異常が判定され
た際、ドライブ制御装置２は従来の処理を行う。たとえ
ば、まず、ドライブＲにデータの記憶されていない光デ
ィスクを装填し（上記光ディスク８ａは取外してリジェ
クトされる）、ドライブ４、〜７に装填されている光デ
ィスク８ｂ、〜８ｅのブロック単位のデータを順次読出
し、リードデータ生成部１２でそれらの排他的論理和を
演算することにより得られるデータを、ドライブＲの光
ディスクに記憶する。

【００３４】上記確認で光ディスク８ａの正当性が確認
された場合、ドライブ制御装置２は上記エラーを検知し
たドライブ３のエラーと判定し、そのバックアップ用の
ドライブＲを上記エラーを検知したドライブ３の代わり
（代替）に用いるようにする。

【００３５】また、この際、つまりデータのライト時に
エラーが発生した場合、最後のデータが壊れている場合
が多い、そのデータのみを他の４つのドライブの対応ア
ドレスからの読取データの排他的論理和演算により、対
応するデータを生成し、この生成したデータをバックア
ップ用のドライブＲ内の光ディスク８ａの同一アドレス
に記憶する。

【００３６】また、ドライブＲでライトするデータは、
光ディスクに正しく書かれるまで、ライトデータ生成部
１１内のバッファ（図示しない）に保持し、ライトエラ
ーに備えるようにしても良い。

【００３７】また、データのリード時にドライブ３、…
７のいずれかでエラーが生じた場合も上記同様に動作す
るようになっている。したがって、ライト時、リード時
ともドライブエラーであれば以上のような方法で運用再
開までの時間を短縮できる。この際、光ディスクのエラ
ーのときは従来どおりの方法で再構築を行う。

【００３８】上記したように、所定のドライブでエラー
が生じた場合に、光ディスクをバックアップ用のドライ
ブに移動し、そのドライブで装填された光ディスクのデ
ータを確認し、光ディスクの正当性が確認された場合
に、運用を再開することで、データ復旧時間を短縮する
ことができる。

【００３９】また、復旧時にデータを一から再構築する
のでなく、ディスクをバックアップ用ドライブに移して
そのデータを検証して用いるので、運用再開までの時間
が大幅に短縮される。

【００４０】また、光ディスクが故障していなければデ
ータチェックだけで良いので、従来例に比べて運用再開
までの時間が大幅に短縮される。これにより、ドライブ
エラーの復旧時にデータを最初からすべて再構築するの
でなく、ディスクをバックアップ用のドライブに移して
そのデータを検証して用いるので、運用再開までの時間
が大幅に短縮される。

【００４１】また、エラーの生じたドライブのディスク
を復旧用のドライブへ装填する手段として、装填機構が
用いられたが、オペレータによる交換操作であっても良
い。この場合でも、空白ディスクへの復旧作業として再
構築方法は数時間から１日のオーダーになるので、装填
機構あるいはオペレータのマニュアル操作による数秒か
ら数分の操作時間の違いは問題にならない。

【００４２】また、上記光ディスク装置としては、ＲＡ
ＩＤ５として運用しているものであっても、ＲＡＩＤ
１、３、４で運用しているものであっても同様に実施で
きる。たとえば、ＲＡＩＤ１（ミラーリング）で運用す
る場合には、従来、１ドライブ分のデータを転送してバ
ックアップを構築する必要があるのに対して、ディスク
を移動して検証してから使用するようにできるので、運
用再開までの時間が短縮される。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
ドライブ自体の故障の際には、新たな空白ディスクへの
復旧動作が行われず、長時間の無駄な処理が行われるこ
とを回避することができ、ドライブ自体の故障の際の復
旧時間を短縮することができるディスク装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例における情報処理装置の概
略構成を示すブロック図。

【図２】ドライブ制御装置の概略構成を示すブロック
図。

【図３】装填機構の内部構成を示す斜視図。

【図４】動作を説明するためのフローチャート。

【符号の説明】

１…ホストコンピュータ ２…ドライブ制御装置 ３〜７…ドライブ Ｒ…復旧用のドライブ ８ａ、〜…光ディスク １０…装填機構 １１…ライトデータ生成部 １２…リードデータ生成部 １３…選択回路 １４…中央管理部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスクに対してデータの再生あるいは
   データの記憶を行う複数台の第１のディスクドライブを
   用いて冗長性のあるディスク管理を行うディスク装置に
   おいて、 バックアップ用の第２のディスクドライブを備え、 上記第１のディスクドライブにそれぞれ設けられ、デー
   タの再生あるいはデータ記憶時のエラーの発生を検知す
   る検知手段と、 この検知手段によりエラーが検知された際に、上記第１
   のディスクドライブに装填されているディスクを上記第
   ２のディスクドライブに装填する装填手段と、 上記第２のディスクドライブに設けられ、上記装填手段
   により上記第２のディスクドライブにディスクが装填さ
   れた際に、装填されるディスクのデータが正しく再生で
   きるか否かを判定する判定手段と、 この判定手段によりディスクのデータが正しく再生でき
   ると判定された際に、上記第２のディスクドライブを上
   記エラーが生じたディスクドライブの代替として処理す
   る処理手段と、 を具備したことを特徴とするディスク装置。
2. 【請求項２】 複数台のドライブに装填されるディスク
   に対して、データとエラー訂正データとを冗長性を持た
   せて記憶するディスク装置において、 復旧用のドライブを設け、 上記複数台のドライブで発生するエラーを検知する検知
   手段と、 この検知手段によりエラーが検知された際に、エラーが
   検知されたドライブに装填されているディスクを復旧用
   のドライブに装填する装填手段と、 この装填手段により復旧用のドライブに装填されたディ
   スクが異常か否かを判定する判定手段と、 この判定手段によりディスクの異常でないと判定された
   場合に、上記エラーが生じたドライブの代りに復旧用の
   ドライブを用いる第１の処理手段と、 上記判定手段によりディスクの異常であると判定された
   場合に、上記復旧用のドライブにディスクを装填し、上
   記エラーが生じたドライブ以外の他のドライブに装填さ
   れているディスクに記憶されたデータを用い、これらの
   データの排他的論理和によりデータを生成して復旧用の
   ドライブに装填されたディスクに記憶する第２の処理手
   段と、 を具備したことを特徴とするディスク装置。