JPH0743634B2 - 分割化ボリューム制御方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 データを記憶するボリュームを複数化しておき，書き込
み時には,I/O実行中でないボリュームを優先的に選択し
て書き込みを行い，読み出し時には，複数のボリューム
の中から新しいデータを選択するように構成することに
より，書き込みの性能を向上させる。

〔産業上の利用分野〕

本発明は分割化ボリューム制御方式，特に磁気ディスク
装置等の外部記憶装置におけるボリュームへの書き込み
を高速化させた分割化ボリューム制御方式に関するもの
である。

近年，特に大型電子計算機における処理能力の向上は目
覚ましく，従来の外部記憶装置上のボリュームへのアク
セスでは，ますますI/Oネックが生じることが予想され
る。できるだけこのI/Oネックが生じないように，アク
セスの高速化を図ることが望まれている。

〔従来の技術〕

第６図は従来の二重化ボリュームの例を示す。

第６図において,30は論理ボリューム,31は第１実ボリュ
ーム,32は第２実ボリュームを表す。

従来，信頼性向上のために,1つの仮想的な論理ボリュー
ム30を,2以上の物理的な実ボリューム31,32へ対応づ
け，書き込み要求があったデータを，複数の実ボリュー
ムへ重複して記憶しておく方式が用いられている。

即ち，データを処理するプログラム等は，論理ボリュー
ム30だけを意識し，データの書き込みまたは読み出しを
行う。二重化ボリュームの管理部では，例えば，ブロッ
ク３への書き込み要求（WRITE）があると，論理ボリュ
ーム30に対応する第１実ボリューム31および第２実ボリ
ューム32の双方へ同じデータを書き込んでおく。読み出
し要求（READ）があると，一方の実ボリュームを選択
し，そのデータを要求元へ引き渡す。こうすることによ
り，一方の実ボリュームにハードウェア障害が起きた場
合でも，他方の実ボリュームへ正しいデータを書き込ん
だり，他方の実ボリュームから正しいデータを読み出す
ことができるようになっている。

このような二重化ボリュームの制御は，障害に対する信
頼性を向上させることを目的とするものであり，データ
の書き込みは，通常の書き込みに比べて,I/Oが二重にな
る分だけ，処理が遅くなることになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は，信頼性を向上させることを目的とするのでは
なく，書き込みの高速化を図ることを目的とするもの
で,1つの論理ボリュームを複数の実ボリュームへ対応づ
ける点では，上記従来の二重化ボリュームと考え方が同
じであるが，データを複数の実ボリュームへ重複して書
き込むのではなく,I/O実行中でない実ボリュームを優先
的に選択して，一方の実ボリュームだけに書き込むこと
により，データの書き込みにおけるI/Oネックを解消す
ることを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の基本構成例を示す。

第１図において,10はデータを処理するプログラム等が
意識する仮想的な論理ボリューム,11は磁気ディスク装
置等の実際の物理的な記憶領域を持つ第１実ボリュー
ム,12は第１実ボリューム11と対をなす第２実ボリュー
ム,13は論理ボリューム10と第１実ボリューム11および
第２実ボリューム12との対応情報を記憶する分割化ボリ
ューム管理テーブル,14は論理ボリューム10に対してア
クセス要求を出すアクセス要求部,15はアクセス要求部1
4の書き込み要求を処理する書き込み処理部,16は書き込
み要求に対して第１実ボリューム11または第２実ボリュ
ーム12を選択する書き込み実ボリューム選択部,17はア
クセス要求部14の読み出し要求を処理する読み出し処理
部,18は最新のデータを選択する最新データ選択部を表
す。

論理ボリューム10は，予め分割化ボリューム管理テーブ
ル13によって，第１実ボリューム11および第２実ボリュ
ーム12に対応づけられる。各実ボリューム11,12は，論
理ボリューム10の記憶領域と少なくとも同じ大きさの記
憶領域を持つ。

アクセス要求部14から，論理ボリューム10に対するデー
タの書き込み要求があると，書き込み処理部15は，書き
込み実ボリューム選択部16によって,I/O実行中でない実
ボリュームを優先的に選択して，書き込みを行う。

また，アクセス要求部14から，論理ボリューム10に対す
るデータの読み出し要求があると，読み出し処理部17
は，第１実ボリューム11および第２実ボリューム12に記
憶されているデータのうち，最新のデータを選択して，
読み出しデータをアクセス要求部14へ引き渡す。

〔作用〕

第２図は本発明の作用を説明するための図である。

例えば，論理ボリューム10のブロック３に対して，書き
込み要求があったとする。書き込み処理部15は，第１実
ボリューム11および第２実ボリューム12を，分割化ボリ
ューム管理テーブル13から認識すると,I/O実行中でない
ボリューム，例えば第１実ボリューム11を選択して書き
込みを行う。他方の実ボリューム12におけるブロック３
には，書き込みを行わないので，旧データがそのまま保
存されることになる。

同様に，ブロック７に対して書き込み要求があったとす
る。このとき，第１実ボリューム11がI/O実行中である
と，第２実ボリューム12を選択して，ブロック７のデー
タを書き込む。

以上のような書き込みによって，実ボリューム11,12の
うち，各ブロックについて，一方の実ボリュームのデー
タが最新であり，他方の実ボリュームには，最新でない
データが記憶されることになる。従って，データを読み
出す場合には，必要に応じて，第１実ボリューム11およ
び第２実ボリューム12の双方へアクセスし，そのデータ
内容によって，最新のデータを選択する。

以上の処理によれば，データの読み出しは，通常の場合
に比べて遅くなるが，データの書き込み時におけるI/O
ネックが解消され，書き込みの高速化が可能となる。

〔実施例〕

第３図は本発明の一実施例における書き込みデータの
例，第４図は本発明の一実施例に係る書き込み処理の
例，第５図は本発明の一実施例に係る読み出し処理の例
を示す。

本発明では，論理ボリュームと実ボリュームとが,1対ｎ
（ｎは複数）に対応し，かつ１つの実ボリュームだけが
最新のデータを記憶するので，読み出しにあたって，最
新のデータを選択する基準を持つ必要がある。

従って，例えば第３図に示すように，アクセス要求元が
書き込みを要求する実際のデータ20Bに対して，最新デ
ータ選択番号20Aを付加して，書き込みを行う。この最
新データ選択信号20Aは，例えば，システムの時刻情報
または単調に増加する整数によって構成される。単調に
増加する整数の場合，書き込み処理毎に,1ずつカウント
アップが行われ，同じブロックでは，大きい値を持つほ
うが，最新データとされる。

なお，この最新データ選択番号20Aを，各ブロック毎に
設定するのではなく，順処理アクセスが多い場合等に
は，複数のブロック，例えばトラックに対して１個設定
するようにしてもよい。

また，主記憶上に各ブロック毎の最新データ選択情報を
記憶しておき，主記憶のデータにより，読み出すべき実
ボリュームを選択するようにしてもよい。この場合，シ
ステムの電源を切断すると，最新データの選択情報が失
われるので，サービス終了時に，最新データ選択情報を
外部記憶装置に退避しておくか，最新データ選択情報に
従って，第１および第２の実ボリュームを，両方，最新
データに合わせておく処理が必要となる。

なお，ログファイル等であって，アクセス要求元が用意
するデータ内に時刻情報等を持つ場合には，最新データ
選択番号20Aを別に用意する必要はない。

次に，第４図に従って，第１図に示す書き込み処理部15
の処理の例について説明する。以下の説明における〜
は，第４図に示す処理〜に対応する。

アクセス要求部14からのWRITE要求により，分割化
ボリューム管理テーブル13を参照し，論理ボリューム10
に対応する実ボリューム11,12を求める。

まず，一方の実ボリューム，例えば第１実ボリュー
ム11が,I/O実行中であるか否かを判定する。その実ボリ
ュームがI/O実行中でないならば，処理へ制御を移
す。

他の実ボリューム（例えば第２実ボリューム12）を
選択する。

第３図に示す最新データ選択番号20A用に管理して
いる最新データ選択番号を，単調増加整数とするため，
この番号に「１」を加算する。なお，初期値は「０」で
ある。

最新データ選択番号を，書き込みデータに付加す
る。

書き込みの入出力命令を発行する。

この実ボリュームをI/O実行中として，入出力の完
了を待つ。

I/O割込みにより，データの書き込みが終了したこ
とがわかった場合，この実ボリュームをI/O実行中でな
いとして，書き込み終了を，アクセス要求元へ通知し，
処理を終了する。

なお，以上の処理は，例えばオペレーティング・システ
ムにおけるデータ管理部および入出力制御部（IOS）に
よって行われるが，処理分担等については，従来周知で
ある二重化ボリュームの場合と同様であると考えてよ
い。

分割化ボリュームに対する読み出しは，例えば第５図に
示すように行われる。以下の説明における〜は，第
５図に示す処理〜に対する。

読み出し要求があった論理ボリュームについて，分
割化ボリューム管理テーブル13により，対応する全実ボ
リュームを求める。

全実ボリュームに対して，読み出しのチャネルコマ
ンドを作成し，入出力命令を発行する。

全実ボリュームからの入出力完了割込みがあったな
らば，各読み出しデータ中の最新データ選択番号を比較
し，この番号が大きいものを最新データとして選択す
る。

読み出し要求元へ，最新データを引き渡し，読み出
し処理を終了する。

以上の実施例は，実ボリューム上に最新データの選択情
報を持つ例であるが，主記憶上で最新データの選択情報
を管理する実施例の場合には，読み出し時にも全実ボリ
ュームへのアクセスは不要で，直接，最新のデータを持
つ実ボリュームを選択してアクセスすることができる。
ただし，後者の実施例の場合，システムダウン等によ
り，最新データ選択情報が失われるケースに対して，別
途対処することが必要となる場合がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように，本発明によれば，一方の実ボリュ
ームがI/O実行中であっても，他の実ボリュームが空い
ていれば，直ちに書き込みの入出力が実行されるので,I
/Oネックが解消され，書き込み性能が向上する。最新デ
ータ選択情報を，実ボリューム上に記憶する場合，読み
出しに高速性を要求されないファイル等に対して用いる
とよい。例えば，書き込みはオンライン処理で行い，読
み出しはバッチ処理が主であるというような，ログファ
イル等に用いると効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成例，第２図は本発明の作用説
明図，第３図は本発明の一実施例における書き込みデー
タの例，第４図は本発明の一実施例に係る書き込み処理
の例，第５図は本発明の一実施例に係る読み出し処理の
例，第６図は従来の二重化ボリュームの例を示す。 図中,10は論理ボリューム,11は第１実ボリューム,12は
第２実ボリューム,13は分割化ボリューム管理テーブル,
14はアクセス要求部,15は書き込み処理部,16は書き込み
実ボリューム選択部,17は読み出し処理部,18は最新デー
タ選択部を表す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外部記憶装置上のボリュームへデータを書
   き込み，そのボリュームからデータを読み出して処理す
   るデータ処理システムにおいて， アクセス要求元が意識する論理ボリューム（10）を，こ
   の論理ボリューム（10）と各々少なくとも同じ大きさの
   記憶領域を持つ複数の実ボリューム（11,12）へ対応づ
   ける手段（13）と， 上記論理ボリューム（10）に対する書き込み要求に対し
   て，対応する上記実ボリューム（11,12）の中から,I/O
   実行中でないものを優先的に選択して，その実ボリュー
   ムへ書き込みを行う書き込み処理手段（15）と， 上記論理ボリューム（10）に対する読み出し要求に対し
   て，対応するすべての実ボリューム（11,12）の中か
   ら，要求されたデータにおける最新のデータを選択する
   読み出し処理手段（17）とを備えたことを特徴とする分
   割化ボリューム制御方式。