JPH08137629A

JPH08137629A - アレイ型ディスクシステムおよびアレイ型ディスクシステムの制御方法

Info

Publication number: JPH08137629A
Application number: JP6277392A
Authority: JP
Inventors: Takashi Arakawa; 敬史荒川; Takashi Oeda; 高大枝; Naoto Matsunami; 直人松並; Taisuke Kaneda; 泰典兼田; Ikuya Yagisawa; 育哉八木沢
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-11-11
Filing date: 1994-11-11
Publication date: 1996-05-31

Abstract

(57)【要約】【構成】本動画転送システムは、ホストシステム１００
と、データディスク２０１およびパリティディスク２０
２をアレイ状に配置したディスク群２００からなり、ネ
ットワーク３００によって、動画データの転送要求元と
接続されている。ホストシステム１００は、ＭＰＵ１０
１とバス変換部１０２とメインメモリ１０３とディスク
Ｉ／Ｆ制御部１０５とデータ転送制御部１０６からな
り、メインメモリ１０３はバッファ１０８を持つ。バッ
ファ１０８は転送要求元からの転送要求毎に用意され
る。【効果】データの読み出しとともにパリティの読み出し
も常に行なうことでディスク障害発生時のデータ回復を
速やかに行ない、回復に必要なデータおよびパリティは
バッファ内から廃棄しないことで、回復に必要なディス
クアクセス回数を抑える。これにより動画データの間断
なき再生をディスク障害発生時においても実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータシステム
の記憶システムとして用いられている、複数のディスク
装置をアレイ状に配置して構成したアレイ型ディスクシ
ステムおよびシステムの制御方法に係り、特に、動画デ
ータなどのマルチメディアデータの読み出しの方法の最
適化に関する。

【０００２】

【従来の技術】動画データなどのマルチメディアデータ
を記憶装置に格納しておき、多数の転送要求元から発生
する要求に基づき前記各転送要求元へマルチメディアデ
ータをそれぞれ転送し、かつ任意の転送要求元からの転
送対象データ変更などの要求に転送途中においても即座
に対応するシステムでは、記憶装置としてディスクアレ
イ装置（ＲＡＩＤ：Ｒｅｄｕｎｄａｎｔａｒｒａｙｓ
ｏｆＩｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅＤｉｓｋｓ）が用い
られる場合が多い（日経エレクトロニクス，１９９４
年５月２３日号，Ｎｏ．６０８，ｐｐ．９３−９
９，「超並列マシンとＡＤＳＬを使い，ビデオ・オン
・デマンド実現」）。ＲＡＩＤは複数の磁気ディスクを
並列に動作させることによってデータの読み出し／書き
込み処理の高速化を図り、冗長構成によって信頼性を上
げた外部記憶装置である（論文：Ｄ．Ａ．Ｐａｔｔｅｒ
ｓｏｎ，Ｇ．Ｇｉｂｓｏｎ，ａｎｄＲ．Ｈ．Ｋａ
ｔｓ，”ＡＣａｓｅｆｏｒＲｅｄｕｎｄａｎｔ
ＡｒｒａｙｓｏｆＩｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅＤｉｓ
ｋｓ（ＲＡＩＤ），” ｉｎＰｒｏｃ．ＡＣＭＳＩ
ＧＭＯＤ，ｐｐ．１０９−１１６，Ｊｕｎｅ１９
８８）。論文の中では、ディスクアレイ装置の構成の種
別として、レベル１から５までが与えられている。特
に、ＲＡＩＤレベル３は大きなサイズのデータの読み書
きが行なわれるシーケンシャルアクセスに対し性能向上
が見込め、またＲＡＩＤレベル５は小さなサイズのデー
タの読み書きが多量に発生するランダムアクセスに対し
性能向上が見込め、さらにそれぞれのＲＡＩＤはディス
ク装置の最低１台が故障してもデータを回復できること
は周知の通りである（日経エレクトロニクス，１９９
３年４月２６日号，Ｎｏ．５７９，ｐｐ．７７−９
１，「特集ディスクアレイ装置」）。

【０００３】ＲＡＩＤレベル３と５の構成および動作に
ついて、図１２を用いて説明する。

【０００４】ＲＡＩＤレベル３は例として図１２（ａ）
に示されるデータおよびパリティ（冗長データ）の配置
を持つ。図１２（ａ）においてディスク群２００は４台
のデータディスク２０１と１台のパリティディスク２０
２からなり、データディスク２０１にはデータが、一つ
ないし複数のブロックに分割され、図１２（ａ）におい
てデータディスク２０１内のブロックにふってある番号
の順に連続して分配、格納される。例えば、あるデータ
は図１２（ａ）のブロックＡ−１、Ａ−２、Ａ−３、Ａ
−４、Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３、Ｂ−４の順に格納され
る。また、パリティディスク２０２のブロックには、対
応するデータディスク２０１のブロックの排他的論理和
がパリティ（冗長データ）として格納されている。例え
ば、ＰＡのブロックにはデータディスク２０１のブロッ
クＡ−１、Ａ−２、Ａ−３、Ａ−４のパリティが格納さ
れている。失われた任意のデータは、対応するパリティ
と、パリティに対応する他のデータの排他的論理和から
回復することができる。

【０００５】例として図１２（ａ）に示されるＲＡＩＤ
レベル３においてデータの読み出しが行なわれる場合、
一つのパリティのブロックに対応するデータは同時に読
み出される。例えば、ブロックＡ−１、Ａ−２、Ａ−
３、Ａ−４のデータは同時に読み出される。上記の例で
は、１回のデータ読み出しの最小ブロック数は４ブロッ
クとなり、すなわち１回の読み出し毎にシーク動作を行
なうランダムアクセスの場合は、４ブロック分のデータ
の読み出しが終了してから次のシーク動作、回転待ちお
よび読み出しが行なわれることになる。

【０００６】ＲＡＩＤレベル５は例として図１２（ｂ）
に示されるデータおよびパリティ（冗長データ）の配置
を持つ。ディスク群２００はディスク２０３からなり、
ディスク２０３はデータ領域２０４（ディスク２０３に
おいて０から１９までの番号がふってあるブロックの領
域）とパリティ領域２０５（Ｐ０−３、Ｐ４−７などの
番号がふってある網掛のブロックの領域）を持つ。デー
タは一つないし複数のブロックに分割され、各ディスク
２０３のデータ領域２０４にブロックに降ってある番号
の順に分配、格納される。パリティ領域２０５には、対
応するデータの排他的論理和がパリティ（冗長データ）
として格納されている。例えば、Ｐ０−３のブロックに
はデータ領域２０４のブロック０、１、２、３のパリテ
ィが格納されている。失われた任意のデータは、対応す
るパリティと、パリティに対応する他のデータの排他的
論理和から回復することができる。

【０００７】例として図１２（ｂ）に示されるＲＡＩＤ
レベル５においてデータの読み出しが行なわれる場合、
各ディスク２０３は独立かつ並列に読み出しを行なう。
このとき１回のデータ読み出しの最小ブロック数は１ブ
ロックとなり、すなわち１回の読み出し毎にシーク動作
を行なうランダムアクセスの場合は、１ブロック分のデ
ータの読み出しが終了する毎に次のシーク動作、回転待
ちおよび読み出しが行なわれることになる。

【０００８】動画データなどのマルチメディアデータを
記憶装置に格納しておき、多数の転送要求元から発生す
る要求に基づき各転送要求元へマルチメディアデータを
それぞれ転送し、かつ、任意の転送要求元からの転送対
象データ変更などの要求に転送途中においても即座に対
応するシステムでは、記憶装置の容量を有効に利用する
ために、格納されているマルチメディアデータは一般に
圧縮してデータサイズを小さくされている。そしてマル
チメディアデータは圧縮されたまま読み出され、転送要
求元へ転送され、転送要求元において伸張、再生され
る。また、動画データなどのマルチメディアデータは一
続きのデータとなるため、転送要求元が一つの場合は、
マルチメディアデータの先頭から順にデータを読み出し
転送するシーケンシャルアクセスとなるが、転送要求元
が複数存在する場合は、複数のマルチメディアデータか
らデータをそれぞれ読み出し各転送要求元に転送し、ま
た一続きのマルチメディアデータの複数箇所からデータ
をそれぞれ読み出し各転送要求元に転送することによっ
て、転送要求のあった一続きのマルチメディアデータを
各転送要求元へ転送することになるため、発生するアク
セスは、各転送要求元に関するアクセスが混在したラン
ダムアクセスの読み出しとなる。

【０００９】よって、マルチメディアデータの転送に関
する任意の転送要求元からの要求に即座に対応するため
には、ランダムアクセスでの１回のデータの読み出しに
要する時間が短いことが必要となり、これを実現するた
めには１回のデータ読み出しの最小サイズが小さいこと
が必要となる。もし時間が長ければ、転送要求元以外の
転送要求元についての処理時間が長くなり、転送要求元
からの要求には即座には対応できない。

【００１０】さらに、動画などのマルチメディアデータ
の転送要求元における間断なき再生を実現するために
は、ランダムアクセスについて、あるデータの転送要求
元における再生が完了するまでに、データに続くデータ
の読み出しおよび転送要求元への転送を完了することが
必要となり、これを実現するためには転送性能が大きい
ことが必要となる。

【００１１】システムの記憶装置として、図１２（ａ）
を用いて説明したＲＡＩＤレベル３を用いる場合、１回
のデータ読み出しの最小サイズは４ブロックとなるた
め、転送要求元からの要求に即座に対応するには一つの
ブロックの大きさを小さくしなければならない。例えば
動画データ圧縮規格としてＭＰＥＧ２（ＭｏｖｉｎｇＰ
ｉｃｔｕｒｅＩｍａｇｅＣｏｄｉｎｇＥｘｐｅｒ
ｔｓＧｒｏｕｐＰｈａｓｅ２）を用いれば、１秒
間の動画のデータサイズは約６４０キロバイト程度とな
るため、１回のデータ読み出しに対応する動画データの
再生時間を１／１０秒程度とすると最小サイズは約６４
キロバイト程度となり、一つのブロックの大きさは約１
６キロバイト程度となる。しかし一つのブロックの大き
さが小さいほど、一回のデータ読み出しの処理時間に占
めるシーク時間および回転待ち時間の割合が大きくな
り、転送性能は低下する。

【００１２】しかしシステムの記憶装置として、図１２
（ｂ）を用いて説明した上記の例のＲＡＩＤレベル５を
用いる場合、１回のデータ読み出しの最小サイズは１ブ
ロックとなるため、例えば動画データ圧縮規格としてＭ
ＰＥＧ２を用いれば、１秒間の動画のデータサイズは約
６４０キロバイト程度となるため、１回のデータ読み出
しに対応する動画データの再生時間を１／１０秒程度と
すると最小サイズは約６４キロバイト程度となり、すな
わち一つのブロックの大きさは約６４キロバイト程度と
なる。よってシーク時間および回転待ち時間の影響を考
慮した転送性能はＲＡＩＤレベル３を用いた場合と比べ
て低下しない。

【００１３】以上の点などから上記システムの記憶装置
ＲＡＩＤレベル５が用いられることが多い（日経エレク
トロニクス，１９９４年５月２３日号，Ｎｏ．６０
８，ｐｐ．９３−９９，「超並列マシンとＡＤＳＬを
使い，ビデオ・オン・デマンド実現」）。

【００１４】ＲＡＩＤレベル５を用いた動画データ転送
システムの従来例を図８ないし図１１を用いて説明す
る。図８は従来例による動画データ転送システムのブロ
ック図である。本動画データ転送システムは、ホストシ
ステム１００と、ディスク２０３をアレイ状に配置した
ディスク群２００からなり、ネットワーク３００によっ
て、動画データの転送要求元と接続されている。

【００１５】ホストシステム１００は、ＭＰＵ（Ｍｉｃ
ｒｏＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）１０１とバス
変換部１０２とメインメモリ１０３とディスクＩ／Ｆ
（インターフェース）制御部１０５とデータ転送制御部
１０６からなり、ＭＰＵ１０１とバス変換部１０２とメ
インメモリ１０３はＭＰＵバス１０４で接続され、ディ
スクＩ／Ｆ制御部１０５とバス変換部１０２とデータ転
送制御部１０６は拡張バス１０７で接続されている。す
なわちＭＰＵバス１０４と拡張バス１０７はバス変換部
１０２で接続されている。またメインメモリ１０３はバ
ッファ１０８を持つ。

【００１６】ディスク群２００はディスク２０３からな
り、それぞれのディスク２０３はディスクＩ／Ｆ制御部
１０５に接続されている。ディスク２０３はデータ領域
２０４（ディスク２０３において０から１９までの番号
がふってあるブロックの領域）とパリティ領域２０５
（Ｐ０−３、Ｐ４−７などの番号がふってある網掛のブ
ロックの領域）を持つ。動画データは一つないし複数の
ブロックに分割され、各ディスク２０３のデータ領域２
０４にブロックに降ってある番号の順に分配、格納され
る。パリティ領域２０５には、対応するデータの排他的
論理和がパリティ（冗長データ）として格納されてい
る。例えばＰ０−３のブロックにはデータ領域２０４の
ブロック０、１、２、３のパリティが格納されている。

【００１７】失われた任意のデータは、対応するパリテ
ィと、パリティに対応する他のデータの排他的論理和か
ら回復することができる。例えばブロック２のデータ
は、ブロックＰ０−３のパリティとブロック０、１、３
のデータの排他的論理和から回復することができる。

【００１８】ＭＰＵ１０１は、要求された動画データの
物理位置（アドレス）獲得手段と、ディスク２０３の障
害によって利用できなくなったデータ（障害データ）を
回復するために必要なパリティのアドレス獲得手段と、
障害データを回復するために必要なデータのアドレス獲
得手段と、パリティおよびデータの排他的論理和を計算
することで障害データを回復する手段と、ディスク２０
３に対し格納されているデータおよびパリティの読み出
し要求を生成して送る手段と、転送制御部にバッファ１
０８内のデータを転送要求元へ転送させる手段をＭＰＵ
１０１内のソフトウェアとして持つ。この様子を図９に
示す。

【００１９】図１０にディスク２０３に障害が発生しな
い場合の、動画データの読み出しおよび転送の処理を、
図１１にディスク２０３に障害が発生した場合の、動画
データの読み出しおよび転送の処理を示す。

【００２０】まず、ディスク２０３に障害が発生しない
場合の、動画データの読み出しおよび転送の処理につい
て図１０を用いて説明する。説明を簡単にするために、
転送要求元が一つの場合について説明する。実際には転
送要求元は多数存在するため、実際の処理は以下の処理
が複数同時進行するものとなる。

【００２１】動画データは図８のデータ領域２０４のブ
ロックの番号順に連続して格納されているため、動画デ
ータに対する転送要求も前記番号順に連続したものとな
る。例として、データ領域２０４のブロック０から３ま
でに格納されている動画データに対し転送要求があった
場合、ＭＰＵ１０１は転送要求からブロック０、１、
２、３のデータのアドレスを計算、獲得し（３０１
０）、各データに対する読み出し要求をディスクＩ／Ｆ
制御部１０５を介してディスク２０３に送る（３０２
０）。ディスク２０３は各ブロックのデータをメインメ
モリ１０３内のバッファ１０８へ正常に読み出し、ＭＰ
Ｕ１０１に通知する（３０３０）。ＭＰＵ１０１はデー
タ転送制御部１０６にバッファ１０８内のブロック０、
１、２、３のデータを順に転送要求元へ転送させる（３
０４０）。

【００２２】次に、ディスク２０３の１台に障害が発生
した場合の、動画データの読み出しおよび転送の処理に
ついて図１１を用いて説明する。説明を簡単にするため
に、転送要求元が一つの場合について説明する。実際に
は転送要求元は多数存在するため、実際の処理は以下の
処理が複数同時進行するものとなる。

【００２３】動画データは図８のデータ領域２０４のブ
ロックの番号順に連続して格納されているため、動画デ
ータに対する転送要求も番号順に連続したものとなる。
例として、データ領域２０４のブロック０から３までに
格納されている動画データに対し転送要求があった場
合、ＭＰＵ１０１は転送要求からブロック０、１、２、
３のデータのアドレスを計算、獲得し（４０１０）、各
データに対する読み出し要求をディスクＩ／Ｆ（インタ
ーフェース）制御部１０５を介してディスク２０３に送
る（４０２０）。ディスク２０３は各ブロックのデータ
をメインメモリ１０３内のバッファ１０８に読み出すこ
とを試みる。このとき、例えば、ブロック２を持つディ
スク２０３に障害が発生し、ブロック２のデータの読み
出しに失敗すると、ブロック２を持つディスク２０３は
読み出し失敗をＭＰＵ１０１に通知する（４０３０）。
ディスク２０３は、ブロック２以外のブロック０、１、
３のデータをバッファ１０８へ正常に読み出し、ＭＰＵ
１０１に通知する（４０４０）。ＭＰＵ１０１はデータ
転送制御部１０６にまずバッファ１０８内のブロック
０、１のデータを順に転送要求元へ転送させる（４０５
０）。

【００２４】また、ブロック２のデータ読み出し失敗の
通知を受けたＭＰＵ１０１はブロック２のデータを回復
するために必要なパリティおよびデータ、すなわちブロ
ックＰ０−３のパリティおよびブロック０、１、３のデ
ータのアドレスを計算、獲得し（４０６０）、各データ
に対する読み出し要求をディスクＩ／Ｆ制御部１０５を
介してディスク２０３に送る（４０７０）。ディスク２
０３は各ブロックのパリティおよびデータをメインメモ
リ１０３に正常に読み出し、ＭＰＵ１０１に通知する
（４０８０）。ＭＰＵ１０１はパリティおよびデータの
排他的論理和を計算することで、ブロック２のデータを
回復する（４０９０）。ＭＰＵ１０１はデータ転送制御
部１０６にバッファ１０８内のブロック２、３のデータ
を順に転送要求元へ転送させる（４１００）。

【００２５】メインメモリ１０３上にブロック０、１の
データが残っていれば、ＭＰＵ１０１はデータをブロッ
ク２のデータの回復に用いることが可能である。しかし
通常、転送要求元への転送が完了したデータは廃棄され
る可能性があるため、ブロック２のデータの回復処理時
にブロック０、１のデータが残されている保証はない。
この場合はやはり上記の処理のように、ブロック０、１
のデータをメインメモリ１０３上に読み出す作業が必要
となる。さらにディスク２０３の障害発生に対し、パリ
ティをメインメモリ１０３上に読み出す作業は常に必要
となる。

【００２６】上記の処理について、転送要求元における
動画の間断なき再生を実現するためには、例えばブロッ
ク１のデータの転送要求元における再生が完了するまで
に、ディスク障害の有無にかかわらず、それに続くブロ
ック２のデータの転送要求元への転送を完了しなければ
ならない。すなわち上記の処理に求められる特性とし
て、常に、定められた時間以内に必ず処理を完了しなけ
ればならないというリアルタイム性がある。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように動画デー
タの読み出しおよび転送処理にはリアルタイム性が求め
られる。しかしディスクアレイ装置からの動画データの
読み出し処理においてディスク障害のため利用できない
データ（障害データ）が発生した場合、障害データの回
復に必要なパリティの読み出し要求がディスクに送られ
るタイミングは、従来の処理方法では障害検出後となる
ため、障害データの回復に長時間を要することになり、
動画データの転送要求元への転送が遅れ、リアルタイム
性を実現できない恐れがあった。

【００２８】また、障害データの回復処理にあたり、障
害データを回復するために必要なデータがあらかじめデ
ィスクから読み出されているにもかかわらず、従来の処
理方法では回復処理以前にデータが廃棄されている可能
性があり、廃棄されている場合は再度のデータの読み出
しにより障害データの回復に長時間を要することになる
ため、動画データの転送要求元への転送が遅れ、リアル
タイム性を実現できない恐れがあった。

【００２９】本発明の第一の目的は、ディスクアレイ装
置（ＲＡＩＤ）に対する連続したデータの読み出し、い
わゆるシーケンシャルリードの要求の処理において、デ
ィスク装置の障害により利用できないデータ（障害デー
タ）が発生した際に、障害データの回復処理を速やかに
開始し、また回復に要するデータおよびパリティのディ
スクからの読み出し回数を低減することによって、前記
要求を遅延することなく正常に処理する手法を提供する
ことにある。

【００３０】本発明の第二の目的は、動画データなどの
マルチメディアデータをディスクアレイ装置（ＲＡＩ
Ｄ）に格納しておき、多数の転送要求元に同時に転送す
るシステムにおいて、ディスク装置の障害により利用で
きないデータ（障害データ）が発生した際に、障害デー
タを速やかに回復し、転送要求元における動画などの間
断なき再生を実現する手法を提供することにある。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によれば、それぞれ並列に動作し、データお
よびデータに対応するパリティ（冗長データ）を分散し
て格納する複数のディスク装置をアレイ状に配置した記
憶装置と、転送要求毎に用意されたバッファと、転送要
求元と接続し前記バッファ内のデータを転送するデータ
転送制御部と、ＭＰＵからなり、転送要求元へ動画デー
タなどのマルチメディアデータを転送するシステムにお
いて、要求された動画データなどのマルチメディアデー
タの物理位置（アドレス）獲得手段と、前記ディスク装
置の障害によって利用できなくなったデータ（障害デー
タ）を回復するために必要なパリティのアドレス獲得手
段と、障害データを回復するために必要なデータのアド
レス獲得手段と、パリティおよびデータの排他的論理和
を計算することで障害データを回復する手段と、前記デ
ィスク装置に対し格納されているデータおよびパリティ
のバッファへの読み出し要求を生成して送る手段と、連
続したブロックの動画データに対する転送に対し、任意
のデータの転送が完了するまではデータを回復するため
に必要なデータおよびパリティをバッファ内から廃棄し
ないようにバッファを管理する手段と、前記データ転送
制御部に前記バッファ内のデータを転送要求元へ転送さ
せる手段を備えることができる。

【００３２】

【作用】転送要求のあったデータをディスク装置からバ
ッファへ読み出す際に、データを回復するために必要な
データおよびパリティも読み出す。またデータの転送が
完了するまではデータを回復するために必要な、バッフ
ァ内にあるデータおよびパリティをバッファ内から廃棄
しない。転送要求元へのデータ転送時においてディスク
装置の障害により利用できないデータ（障害データ）が
発生した場合には、障害データを回復するために必要な
データおよびパリティを用いて、バッファ上に障害デー
タを回復し、転送要求元へ転送する。

【００３３】上記のように処理することで、ディスクア
レイ装置（ＲＡＩＤ）おける連続したデータに対する読
み出しの処理において、ディスク装置の障害により利用
できないデータ（障害データ）が発生した際に、障害デ
ータの回復処理を速やかに開始し、また回復に要するデ
ータおよびパリティのディスクからの読み出し回数を低
減することによって、要求を遅延することなく正常に処
理することができる。

【００３４】さらに動画データなどのマルチメディアデ
ータをディスクアレイ装置（ＲＡＩＤ）に格納してお
き、多数の転送要求元に同時に転送するシステムにおい
て、ディスク装置の障害により利用できないデータ（障
害データ）が発生した際に、障害データを速やかに回復
し、転送要求元における動画などの間断なき再生を実現
することができる。

【００３５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図７を用
いて説明する。

【００３６】＜第一実施例＞図１は本発明を用いた動画
転送システムのブロック図である。本動画転送システム
は、ホストシステム１００と、データディスク２０１お
よびパリティディスク２０２をアレイ状に配置したディ
スク群２００からなり、ネットワーク３００によって、
動画データの転送要求元と接続されている。

【００３７】ホストシステム１００は、ＭＰＵ１０１と
バス変換部１０２とメインメモリ１０３とディスクＩ／
Ｆ制御部１０５とデータ転送制御部１０６からなり、Ｍ
ＰＵ１０１とバス変換部１０２とメインメモリ１０３は
ＭＰＵバス１０４で接続され、ディスクＩ／Ｆ制御部１
０５とバス変換部１０２とデータ転送制御部１０６は拡
張バス１０７で接続されている。すなわちＭＰＵバス１
０４と拡張バス１０７はバス変換部１０２で接続されて
いる。データ転送制御部１０６はネットワーク３００と
接続されている。またメインメモリ１０３はバッファ１
０８を持つ。バッファ１０８は転送要求元からの転送要
求毎に用意される。

【００３８】ディスク群２００は４台のデータディスク
２０１と１台のパリティディスク２０２からなり、それ
ぞれのディスクはディスクＩ／Ｆ制御部１０５に接続さ
れている。データディスク２０１には動画データが格納
されている。動画データは一つないし複数のブロックに
分割され、図１においてデータディスク２０１内のブロ
ックにふってある番号の順に連続してデータディスク２
０１に分配、格納される。具体的には、動画データ圧縮
規格としてＭＰＥＧ２を用いれば、１秒間の動画のデー
タ量は約６４０キロバイト程度もしくはそれ以上となる
ため、１ブロックの大きさを６４キロバイトとすれば、
実際には一つの動画データはすべてのデータディスク２
０１にまたがって格納されることが期待できる。パリテ
ィディスク２０２のブロックには、対応するデータディ
スク２０１のブロックの排他的論理和がパリティ（冗長
データ）として格納されている。例えばＰ０−３のブロ
ックにはデータディスク２０１のブロック０、１、２、
３のパリティが格納されている。また、１個のバッファ
１０８は少なくとも（ブロックの大きさ）×（（あるパ
リティに対応する全てのデータの数すなわち４）＋（あ
るデータに対応する全てのパリティの数すなわち１））
×２の大きさを持つ。

【００３９】失われた任意のデータは、対応するパリテ
ィと、パリティに対応する他のデータの排他的論理和か
ら回復することができる。例えば、ブロック２のデータ
は、ブロックＰ０−３のパリティとブロック０、１、３
のデータの排他的論理和から回復することができる。

【００４０】ＭＰＵ１０１は、要求された動画データの
物理位置（アドレス）獲得手段と、データディスク２０
１の障害によって利用できなくなったデータ（障害デー
タ）を回復するために必要なパリティのアドレス獲得手
段と、障害データを回復するために必要なデータのアド
レス獲得手段と、パリティおよびデータの排他的論理和
を計算して障害データを回復する手段と、データディス
ク２０１およびパリティディスク２０２に対し格納され
ているデータおよびパリティの読み出し要求を生成して
送る手段と、連続したブロックの動画データに対する転
送に対し、任意のブロックのデータの転送が完了するま
ではデータを回復するために必要なデータおよびパリテ
ィをバッファ１０８内から廃棄しないようにバッファ１
０８を管理する手段と、データ転送制御部１０６にバッ
ファ１０８内のデータを転送要求元へ転送させる手段
を、ＭＰＵ１０１内のソフトウェアとして持つ。この様
子を図２に示す。

【００４１】図３にデータディスク２０１に障害が発生
しない場合の、動画データの読み出しおよび転送の処理
を、図４にデータディスク２０１に障害が発生した場合
の、動画データの読み出しおよび転送の処理を示す。

【００４２】まず、データディスク２０１に障害が発生
しない場合の、動画データの読み出しおよび転送の処理
について図３を用いて説明する。説明を簡単にするため
に、転送要求元が一つの場合について説明する。実際に
は転送要求元は多数存在するため、実際の処理は以下の
処理が複数同時進行するものとなる。

【００４３】動画データは図１のデータディスク２０１
のブロックの番号順に連続して格納されているため、動
画データに対する転送要求も番号順に連続したものとな
る。例として、データディスク２０１のブロック０から
３までに格納されている動画データに対し転送要求があ
った場合、ＭＰＵ１０１は転送要求からブロック０、
１、２、３のデータのアドレス、およびデータに対応す
るパリティディスク２０２のブロックＰ０−３に格納さ
れているパリティのアドレスを計算、獲得し（１０１
０）、各データに対する読み出し要求をディスクＩ／Ｆ
制御部１０５を介してデータディスク２０１およびパリ
ティディスク２０２に送る（１０２０）。データディス
ク２０１およびパリティディスク２０２はデータおよび
パリティをメインメモリ１０３内のバッファ１０８へ正
常に読み出し、ＭＰＵ１０１に通知する（１０３０）。
ＭＰＵ１０１はデータ転送制御部１０６にバッファ１０
８内のブロック０、１、２、３のデータを順に転送要求
元へ転送させる（１０４０）。

【００４４】次に、データディスク２０１の１台に障害
が発生した場合の、動画データの読み出し、転送の処理
について図４を用いて説明する。説明を簡単にするため
に、転送要求元が一つの場合について説明する。実際に
は転送要求元は多数存在するため、実際の処理は以下の
処理が複数同時進行するものとなる。

【００４５】動画データは図１のデータディスク２０１
のブロックの番号順に連続して格納されているため、動
画データに対する転送要求も番号順に連続したものとな
る。例として、データディスク２０１のブロック０から
３までに格納されている動画データに対し転送要求があ
った場合、ＭＰＵ１０１は転送要求からブロック０、
１、２、３のデータのアドレス、およびデータに対応す
るパリティディスク２０２のブロックＰ０−３に格納さ
れているパリティのアドレスを計算、獲得し（２０１
０）、各データおよびパリティに対する読み出し要求を
ディスクＩ／Ｆ制御部１０５を介してデータディスク２
０１およびパリティディスク２０２に送る（２０２
０）。データディスク２０１およびパリティディスク２
０２はデータおよびパリティをバッファ１０８に読み出
すことを試みる。

【００４６】ここで例えばブロック２を持つデータディ
スク２０１に障害が発生し、ブロック２のデータの読み
出しに失敗すると、ブロック２を持つデータディスク２
０１は読み出し失敗をＭＰＵ１０１に通知する（２０３
０）。

【００４７】データディスク２０１およびパリティディ
スク２０２は、それぞれブロック２以外のブロック０、
１、３のデータおよびブロックＰ０−３のパリティをバ
ッファ１０８へ正常に読み出し、ＭＰＵ１０１へ通知す
る（２０４０）。ＭＰＵ１０１はデータ転送制御部１０
６にまずバッファ１０８内のブロック０、１のデータを
順に転送要求元へ転送させる（２０５０）。

【００４８】また、ブロック２のデータ読み出し失敗の
通知を受けたＭＰＵ１０１は、バッファ１０８内に読み
出されたブロック０、１、３のデータとブロックＰ０−
３のパリティの排他的論理和を計算することで、ブロッ
ク２のデータを回復する（２０６０）。ＭＰＵ１０１
は、バッファ１０８を、あるブロックのデータに対し、
ブロックのデータの転送が完了するまでは、データを回
復するために必要なデータおよびパリティをバッファ１
０８内から廃棄しないように管理するため、ブロック
０、１のデータの転送完了後でもブロック２のデータの
転送が完了するまではブロック０、１のデータはバッフ
ァ１０８内から廃棄されておらず、ブロック２のデータ
の回復に利用できる。

【００４９】その後、ＭＰＵ１０１はデータ転送制御部
１０６にバッファ１０８内のブロック２、３のデータを
順に転送要求元へ転送させる（２０７０）。

【００５０】以上の処理により、データディスク２０１
のブロック０から３までに格納されている動画データ
の、転送要求元への転送が完了する。

【００５１】ＭＰＵ１０１は、あるブロックのデータに
対しブロックのデータの転送が完了するまではデータを
回復するために必要なデータおよびパリティをバッファ
１０８内から廃棄しないようにバッファ１０８を管理す
ることを実現するために、バッファ１０８内に保持して
いるデータまたはパリティのブロックの番号と、バッフ
ァ１０８内でのデータまたはパリティの位置を示すメモ
リアドレスとバッファ１０８内に保持しているデータに
関しては、回復処理においてデータを必要とするような
他のデータおよびデータ自身、すなわちデータと同じパ
リティに対応する全てのデータのうち、転送要求を受け
ているにもかかわらずまだ転送していないブロックのデ
ータの数と、バッファ１０８内に保持しているパリティ
に関しては、回復処理においてパリティを必要とするよ
うなデータ、すなわちパリティに対応するデータのう
ち、転送要求を受けているにもかかわらずまだ転送して
いないブロックのデータの数などをパラメータとする、
例えば図５のごとき内容を持つバッファ管理テーブルを
各バッファ１０８毎に有する。ＭＰＵ１０１は、図４に
示した上記の処理において、データディスク２０１およ
びパリティディスク２０２に対して読み出し要求を生成
する際に（２０２０）、ブロック番号と、メモリアドレ
スと、のまだ転送していないブロックのデータの数を設
定し、転送要求元にデータを転送する際に（２０５０、
２０７０）、まだ転送していないブロックのデータの数
を減じる。また、ＭＰＵ１０１は、バッファ１０８内に
空き領域を確保する必要が生じた場合は、バッファ管理
テーブルにおいて、のまだ転送していないブロックのデ
ータの数が０であるデータまたはパリティを検索し、デ
ータまたはパリティをバッファ１０８内から廃棄するよ
うにすることで、あるブロックのデータに対し、ブロッ
クのデータの転送が完了するまでは、データを回復する
ために必要なデータおよびパリティをバッファ１０８内
から廃棄しないようにバッファ１０８を管理することを
実現できる。なお、バッファ１０８およびバッファ管理
テーブルに対する以上の操作は、図２に示したＭＰＵ１
０１の持つ、連続したブロックの動画データに対する転
送に対し任意のブロックのデータの転送が完了するまで
はデータを回復するために必要なデータおよびパリティ
をバッファ１０８内から廃棄しないようにバッファ１０
８を管理する手段として実現される。

【００５２】以上の処理方法では、データディスク２０
１の障害によって利用できなくなったデータ（障害デー
タ）を回復するために必要なパリティに対する読み出し
要求を、障害データの読み出し要求とともに生成しパリ
ティディスク２０２に送っているため、パリティは障害
データ検出とほぼ同時に利用可能となり、よって障害デ
ータ検出後の速やかな回復が可能となる。

【００５３】また、以上の処理方法では、データディス
ク２０１およびパリティディスク２０２からバッファ１
０８上に１回読み出されたデータおよびパリティは、回
復のためにデータおよびパリティを必要とするデータが
全て正常に転送されるまでは、バッファ１０８内に必ず
保持され利用可能であることが保証されているため、回
復のための読み出し回数を低減でき、障害データ検出後
の速やかな回復が可能となる。

【００５４】よって、以上の処理方法により、動画デー
タの読み出し、転送処理に要求されるリアルタイム性
を、障害データ発生時でも実現することが可能になる。

【００５５】なお、動画データに対する転送要求元から
の転送要求の範囲は、上記の例のように、一つのパリテ
ィのブロックに対応する全てのデータのブロックにまた
がるものであるとはかぎらないが、要求された範囲に対
し、範囲に含まれるデータを回復するために必要なデー
タを全てデータディスク２０１から読み出し、転送要求
元には要求された範囲のみを転送することによって、以
上の処理方法を適用することができ、これにより障害デ
ータを検出後速やかに回復し、動画データの読み出しお
よび転送処理に要求されるリアルタイム性を障害データ
発生時でも実現することが可能になる。すなわち、例え
ば要求された範囲がブロック２、３であった場合には、
ブロック０、１、２、３をデータディスク２０１から読
み出し、ブロック２、３を転送要求元に転送するように
する。また例えば要求された範囲がブロック４、５であ
った場合には、ブロック４、５、６、７をデータディス
ク２０１から読み出し、ブロック４、５を転送要求元に
転送するようにする。

【００５６】また、転送要求元において録画時の時系列
とは逆順に動画を再生する、いわゆる逆再生を行なうた
めに、転送要求元からの動画データの転送要求が図１の
ブロックの番号の逆順に連続したものとなることも考え
られるが、この場合にも以上の処理方法を同様に適用す
ることによって、障害データを検出後速やかに回復し、
動画データの読み出し、転送処理に要求されるリアルタ
イム性を、障害データ発生時でも実現することが可能に
なる。

【００５７】本実施例では、データディスク２０１のみ
に動画データを、パリティディスク２０２のみにパリテ
ィを分割して格納する、いわゆるＲＡＩＤレベル４のデ
ータ／パリティ配置を採用している。配置の効果につい
て以下に説明する。ＲＡＩＤに対しデータの書き込みを
行なう場合には、データに対応したパリティも同時に書
き込む必要があるが、ＲＡＩＤレベル４のデータ／パリ
ティ配置ではパリティを１台のパリティディスク２０２
に書き込むことになり、パリティディスク２０２に処理
が集中するため、データおよびパリティが全ディスクに
分散されている図８のごときＲＡＩＤレベル５のデータ
／パリティ配置と比較すると性能が低下する。しかし本
実施例の動画転送システムに要求される処理は動画デー
タの読み出しおよび転送処理であり、動画データの格納
および更新などの書き込み処理はごくまれにしか生じな
い。よってＲＡＩＤレベル４のデータ／パリティ配置に
おけるパリティディスク２０２への処理の集中は起こら
ない。ＲＡＩＤレベル４のデータ／パリティ配置はＲＡ
ＩＤレベル５のデータ／パリティ配置に対し単純であ
り、かつ任意の対応するパリティとデータの配置関係が
一定であるため、ＲＡＩＤレベル４のデータ／パリティ
配置を採用することによって上記処理の実現を簡単に
し、また動画データの読み出し、転送処理に要求される
リアルタイム性の実現を簡単にすることができる。

【００５８】＜第二実施例＞図６は本発明を用いた動画
転送システムのブロック図である。図１における第一実
施例との違いは、４台のデータディスク２０１と、デー
タディスク２０１の排他的論理和をパリティとして格納
した１台のパリティディスク２０２からなる構成が複数
組存在し、かつ図６において全てのデータディスク２０
１にまたがってデータディスク２０１内のブロックにふ
ってある番号の順に連続してデータディスク２０１に動
画データが分配、格納されていることにある。これによ
り、データディスク２０１の台数は第一実施例に比べ増
加しているため、動画データの格納量について大容量を
実現することができる。

【００５９】さらに全てのデータディスク２０１にまた
がりデータディスク２０１内のブロックにふってある番
号の順に連続して動画データを分配、格納しているた
め、データディスク２０１を並列に動作させることによ
って高い転送性能を実現することができる。

【００６０】ただし、データディスク２０１の１台に障
害が発生した場合でも、障害により利用できなくなった
データ（障害データ）を回復するために必要なデータお
よびパリティはそれぞれ３台のデータディスク２０１と
１台のパリティディスク２０２に格納されていることに
なり、すなわち障害に関係するデータディスク２０１お
よびパリティディスク２０２は計５台に過ぎないため、
構成の変化にともなう各データおよびパリティのアドレ
スを獲得するために用いる計算方法の変更を除けば、第
一実施例で示した手段についての変更は必要ない。よっ
て図１における第一実施例で示した処理方法を適用する
ことができる。処理方法では、データディスク２０１の
障害によって利用できなくなったデータ（障害データ）
を回復するために必要なパリティに対する読み出し要求
を、障害データの読み出し要求とともに生成しパリティ
ディスク２０２に送っているため、パリティは障害デー
タ検出とほぼ同時に利用可能となり、よって障害データ
検出後の速やかな回復が可能となる。

【００６１】また、処理方法では、データディスク２０
１およびパリティディスク２０２からバッファ１０８上
に１回読み出されたデータおよびパリティは、回復のた
めにデータおよびパリティを必要とするデータが全て正
常に転送されるまでは、バッファ１０８内に必ず保持さ
れ利用可能であることが保証されているため、回復のた
めの読み出し回数を低減でき、障害データ検出後の速や
かな回復が可能となる。

【００６２】したがって処理方法を本実施例に適用する
ことによって、第一実施例と同様に障害データを検出後
速やかに回復し、動画データの読み出しおよび転送処理
に要求されるリアルタイム性を障害データ発生時でも実
現し、かつ大容量を実現し、高い転送性能を実現するこ
とが可能となる。

【００６３】＜第三実施例＞図７に本発明を用いた動画
転送システムの構成を示す。本動画転送システムは、複
数のＭＰＵボード４００と、ディスクＩ／Ｆ（インター
フェース）交換機能部５００と、データディスク２０１
およびパリティディスク２０２をアレイ状に配置したデ
ィスク群２００からなり、ネットワーク３００によっ
て、動画データの転送要求元と接続されている。

【００６４】ＭＰＵボード４００は、ＭＰＵ１０１とバ
ス変換部１０２とバッファ１０８とメモリ１０９とディ
スクＩ／Ｆ制御部１０５と、データ転送制御部１０６か
らなり、ＭＰＵ１０１とバス変換部１０２とメモリ１０
９はＭＰＵバス１０４で接続され、ディスクＩ／Ｆ制御
部１０５とバス変換部１０２とデータ転送制御部１０６
は拡張バス１０７で接続されている。すなわちＭＰＵバ
ス１０４と拡張バス１０７はバス変換部１０２で接続さ
れている。ディスクＩ／Ｆ制御部１０５はディスクＩ／
Ｆ交換機能部５００とも接続されている。またデータ転
送制御部１０６はネットワーク３００とも接続されてい
る。またメモリ１０９はバッファ１０８を持つ。バッフ
ァ１０８は転送要求元からの転送要求毎に用意される。

【００６５】ディスク群２００はデータディスク２０１
とパリティディスク２０２からなり、それぞれのディス
クはディスクＩ／Ｆ交換機能部５００に接続されてい
る。データディスク２０１には動画データが格納されて
いる。動画データは一つないし複数のブロックに分割さ
れ、図７においてデータディスク２０１内のブロックに
ふってある番号の順に連続してデータディスク２０１に
分配、格納される。具体的には、動画データ圧縮規格と
してＥＧ２を用いれば、１秒間の動画のデータ量は約６
４０キロバイト程もしくはそれ以上となるため、１ブロ
ックの大きさを６４キロバイトとすれば、実際には一つ
の動画データは前記パリティディスク２０２の一つのブ
ロックに対応する各データディスク２０１のブロック全
てにまたがって格納されることが期待できる。パリティ
ディスク２０２のブロックには、対応するデータディス
ク２０１のブロックの排他的論理和がパリティ（冗長デ
ータ）として格納されている。例えばＰ０−３のブロッ
クにはデータディスク２０１のブロック０、１、２、３
のパリティが格納されている。また、１個のバッファ１
０８は少なくとも（ブロックの大きさ）×（（あるパリ
ティに対応する全てのデータの数すなわち４）＋（ある
データに対応する全てのパリティの数すなわち１））×
２の大きさを持つ。

【００６６】ディスクＩ／Ｆ交換機能部５００は各ＭＰ
Ｕボード４００のディスクＩ／Ｆ制御部１０５とデータ
ディスク２０１またはパリティディスク２０２の間に、
それぞれ独立したデータ転送経路をデータ転送に必要な
期間確立する機能を持つ。

【００６７】失われた任意のデータは、対応するパリテ
ィと、パリティに対応する他のデータの排他的論理和か
ら回復することができる。例えばブロック２のデータ
は、ブロックＰ０−３のパリティとブロック０、１、３
のデータの排他的論理和から回復することができる。

【００６８】第一実施例および第二実施例と同様に、Ｍ
ＰＵ１０１は、要求された動画データの物理位置（アド
レス）獲得手段と、データディスク２０１の障害によっ
て利用できなくなったデータ（障害データ）を回復する
ために必要なパリティのアドレス獲得手段と、障害デー
タを回復するために必要なデータのアドレス獲得手段
と、パリティおよびデータの排他的論理和を計算して障
害データを回復する手段と、データディスク２０１およ
びパリティディスク２０２に対し格納されているデータ
およびパリティの読み出し要求を生成して送る手段と、
連続したブロックの動画データに対する転送に対し、任
意のブロックのデータの転送が完了するまではデータを
回復するために必要なデータおよびパリティをバッファ
１０８内から廃棄しないようにバッファ１０８を管理す
る手段と、データ転送制御部１０６にバッファ１０８内
のデータを転送要求元へ転送させる手段を、ＭＰＵ１０
１内のソフトウェアとして持つ。

【００６９】図６における第二実施例との第一の違い
は、転送要求元からの転送要求に対する動画データの読
み出し、転送処理を制御する部位をＭＰＵボード４００
として基盤化し、ＭＰＵボード４００を複数用いている
ことである。用いているＭＰＵボード４００の数を増や
すことによってより多くの転送要求を処理できるように
なるため、転送要求の増加に容易に対応でき、高い転送
要求処理性能を実現できる。

【００７０】図６における第二実施例との第二の違い
は、データディスク２０１およびパリティディスク２０
２がディスクＩ／Ｆ交換機能部５００を介してディスク
Ｉ／Ｆ制御部１０５と接続されていることである。ディ
スクＩ／Ｆ交換機能部５００は各ＭＰＵボード４００の
ディスクＩ／Ｆ制御部１０５とデータディスク２０１ま
たはパリティディスク２０２の間に、それぞれ独立した
データ転送経路をデータ転送に必要な期間確立する機能
を持つ。これにより、各ＭＰＵボード４００とデータデ
ィスク２０１およびパリティディスク２０２の間で高い
転送性能を実現し、転送要求元からの多数の転送要求に
対する処理に対応できる。

【００７１】なお、これらの相違点にもかかわらず、本
実施例に、第二実施例に適用した処理方法すなわち第一
実施例で示した処理方法を適用することは可能である。
処理方法では、データディスク２０１の障害によって利
用できなくなったデータ（障害データ）を回復するため
に必要なパリティに対する読み出し要求を、障害データ
の読み出し要求とともに生成しパリティディスク２０２
に送っているため、パリティは障害データ検出とほぼ同
時に利用可能となり、よって障害データ検出後の速やか
な回復が可能となる。

【００７２】また、処理方法では、データディスク２０
１およびパリティディスク２０２からバッファ１０８上
に１回読み出されたデータおよびパリティは、回復のた
めにデータおよびパリティを必要とするデータが全て正
常に転送されるまでは、バッファ１０８内に必ず保持さ
れ利用可能であることが保証されているため、回復のた
めの読み出し回数を低減でき、障害データ検出後の速や
かな回復が可能となる。

【００７３】したがって処理方法を本実施例に適用する
ことによって、第二実施例と同様に障害データを検出後
速やかに回復し、動画データの読み出しおよび転送処理
に要求されるリアルタイム性を障害データ発生時でも実
現し、かつ転送要求元からの多数の転送要求を処理する
ことが可能となる。

【００７４】

【発明の効果】本発明によれば、ディスクアレイ装置
（ＲＡＩＤ）おける連続したデータに対する読み出しの
処理において、ディスク装置の障害により利用できない
データ（障害データ）が発生した際に、障害データの回
復処理を速やかに開始し、また回復に要するデータおよ
びパリティのディスクからの読み出し回数を低減するこ
とによって、要求を遅延することなく正常に処理するこ
とができる。

【００７５】さらに動画データなどのマルチメディアデ
ータをディスクアレイ装置（ＲＡＩＤ）に格納してお
き、多数の転送要求元に同時に転送するシステムにおい
て、ディスク装置の障害により利用できないデータ（障
害データ）が発生した際に、障害データを速やかに回復
することで、動画データ転送システムでの動画データの
読み出しおよび転送処理に要求されるリアルタイム性を
障害データ発生時でも実現し、転送要求元における動画
などの間断なき再生を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例に係る動画転送システムの
ブロック図。

【図２】本発明の第一実施例に係る動画転送システムの
ＭＰＵの持つ手段を示す説明図。

【図３】本発明の第一実施例によるデータディスクに障
害が発生しない場合の動画データの読み出しおよび転送
の処理のフローチャート。

【図４】本発明の第一実施例によるデータディスクに障
害が発生した場合の動画データの読み出しおよび転送の
処理のフローチャート。

【図５】本発明の第一実施例のバッファ管理テーブルの
一例を示す図である。

【図６】本発明の第二実施例の動画転送システムのブロ
ック図。

【図７】本発明の第三実施例の動画転送システムのブロ
ック図。

【図８】従来例の動画転送システムのブロック図。

【図９】従来例の動画転送システムのＭＰＵの持つ手段
を示す説明図。

【図１０】従来例のディスクに障害が発生しない場合の
動画データの読み出しおよび転送の処理のフローチャー
ト。

【図１１】従来例のディスクに障害が発生した場合の動
画データの読み出しおよび転送の処理のフローチャー
ト。

【図１２】ＲＡＩＤレベル３およびＲＡＩＤレベル５の
データおよびパリティの配置図。

【符号の説明】

１００…ホストシステム、１０１…ＭＰＵ、１０２…バス変換部、１０３…メインメモリ、１０４…ＭＰＵバス、１０５…ディスクＩ／Ｆ制御部、１０６…データ転送制御部、１０７…拡張バス、１０８…バッファ、１０９…メモリ、２００…ディスク群、２０１…データディスク、２０２…パリティディスク、２０３…ディスク、２０４…データ領域、２０５…パリティ領域、３００…ネットワーク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者兼田泰典神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地株式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者八木沢育哉神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地株式会社日立製作所システム開発研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】データおよび前記データに対応する冗長デ
ータを分散して格納しそれぞれ独立して並列に入出力動
作を行なう複数のディスク装置をアレイ状に配置した記
憶装置と、転送要求元からの転送要求毎に用意されたバ
ッファと、前記転送要求元と接続し前記バッファ内のデ
ータを転送するデータ転送制御部と、ＭＰＵからなり、
前記転送要求元へデータを転送するアレイ型ディスクシ
ステムであって、要求されたデータのアドレス獲得手段と、前記ディスク
装置の障害によって利用できなくなった障害データを回
復するために必要な冗長データのアドレス獲得手段と、
前記障害データを回復するために必要なデータのアドレ
ス獲得手段と、前記冗長データおよびデータを用いて前
記障害データを回復する手段と、前記ディスク装置に対
し格納されているデータおよび冗長データのバッファへ
の読み出し要求を生成して送る手段と、前記データ転送
制御部に前記バッファ内のデータを前記転送要求元へ転
送させる手段を備えることを特徴とするアレイ型ディス
クシステム。
【請求項２】請求項１において、連続した動画データに
対する転送に対し、任意のデータの転送が完了するまで
はデータを回復するために必要なデータおよび冗長デー
タをバッファ内から廃棄しないように前記バッファを管
理する手段を備えるアレイ型ディスクシステム。
【請求項３】請求項１または２において、前記複数のデ
ィスク装置をアレイ状に配置した記憶装置は、データの
みを格納する複数台のディスク装置と、データに対応す
る冗長データのみを格納する１台または複数台のディス
ク装置を、アレイ状に配置した記憶装置であるアレイ型
ディスクシステム。
【請求項４】請求項１または２において、前記複数のデ
ィスク装置をアレイ状に配置した記憶装置は、データお
よびデータに対応した冗長データを分散して格納した複
数のディスク装置を一単位として、複数単位の、複数の
ディスク装置をアレイ状に配置した記憶装置であるアレ
イ型ディスクシステム。
【請求項５】請求項１または２において、前記バッファ
および前記データ転送制御部および前記ＭＰＵと、前記
複数のディスク装置をアレイ状に配置した記憶装置とを
接続するために、前記バッファおよび前記データ転送制
御部および前記ＭＰＵと、個々のディスク装置との間
に、独立したデータ転送経路をデータ転送に必要な期間
確立することのできる交換機を用いるアレイ型ディスク
システム。
【請求項６】転送要求元からの転送要求毎に用意された
バッファと、前記転送要求元と接続し前記バッファ内の
データを転送するデータ転送制御部と、ＭＰＵからな
り、データおよびデータに対応する冗長データを分散して格
納しそれぞれ独立して並列に入出力動作を行なう複数の
ディスク装置をアレイ状に配置した記憶装置とともに一
つまたは複数用いられることで、前記転送要求元へデー
タを転送するアレイ型ディスクシステムを構成するＭＰ
Ｕボードであって、要求されたデータのアドレス獲得手段と、前記ディスク
装置の障害によって利用できなくなった障害データを回
復するために必要な冗長データのアドレス獲得手段と、
前記障害データを回復するために必要なデータのアドレ
ス獲得手段と、前記冗長データおよびデータを用いて前
記障害データを回復する手段と、前記ディスク装置に対
し格納されているデータおよび冗長データのバッファへ
の読み出し要求を生成して送る手段と、前記データ転送
制御部に前記バッファ内のデータを前記転送要求元へ転
送させる手段を備えることを特徴とするＭＰＵボード。
【請求項７】データおよび前記データに対応する冗長デ
ータを分散して格納しそれぞれ独立して並列に入出力動
作を行なう複数のディスク装置をアレイ状に配置した記
憶装置と、転送要求元からの転送要求毎に用意されたバ
ッファと、前記転送要求元と接続し前記バッファ内のデ
ータを転送するデータ転送制御部と、ＭＰＵを有する、
前記転送要求元へデータを転送するアレイ型ディスクシ
ステムの制御方法であって、転送要求元から転送要求の
あったデータをディスク装置から前記バッファへ読み出
すとともに、前記転送要求のあったデータを回復するた
めに必要な冗長データをディスク装置から前記バッファ
へ読み出し、前記転送要求のあったデータを回復するた
めに必要なデータが前記バッファ内に存在しない場合に
は、前記回復するために必要なデータをディスク装置か
ら前記バッファへ読み出し、転送要求元への転送要求の
あったデータ転送時においてディスク装置の障害により
利用できない障害データが発生した場合には、前記障害
データを回復するために必要なデータおよび冗長データ
を用いて、前記バッファ上に前記障害データを回復し、
前記転送要求元へ転送することを特徴とするアレイ型デ
ィスクシステムの制御方法。
【請求項８】請求項７において、転送要求元へ転送する
データに対し、転送が完了するまでは前記データを回復
するために必要な、前記バッファ内にあるデータおよび
パリティを前記バッファ内から廃棄しないアレイ型ディ
スクシステムの制御方法。