JPH08190463A - ディスクアレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 着脱自在なハードディスク３ａないし３ｅの
同一のアドレスに、ファームウエアが重複して格納され
ており、装置の起動時に、ＣＰＵ６が、これらのハード
ディスクに所定の順序でアクセスし、ファームウエアを
読み出してＲＡＭ５に書き込む。 【効果】 ファームウエアの書き換え時の作業負担を軽
減できると共に、書き換え作業に要する時間を短縮する
ことができ、さらに、複数のハードディスクにファーム
ウエアが格納されていることにより、ファームウエアが
読み出せない為に装置が起動できないという事態の発生
を防止することができ、装置の信頼性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ等に接続
されて、データを記憶する記憶装置として使用されるデ
ィスクアレイ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ホストコンピュータ、ワークステ
ーション、またはパーソナルコンピュータ等のコンピュ
ータに接続して使用される記憶装置の１つとして以下に
説明するようなディスクアレイ装置が知られている。

【０００３】ディスクアレイ装置は、複数のハードディ
スクを備えており、コンピュータから記憶指示されたデ
ータを、バイト単位あるいはセクタ単位等の所定の単位
の長さに分割し、分割されたデータを、複数のハードデ
ィスクに並列に書き込む構成となっている。また、各デ
ータに対する誤り訂正符号を生成し、データそのものと
同時に記憶するため、ハードディスクの一部が故障した
場合においても上記誤り訂正符号に基づいてデータの読
み書きを正常に行うことが可能となっており、装置全体
としてのデータの寿命およびデータの信頼性が向上する
という利点を有している。

【０００４】尚、上記したような、データの分割や誤り
訂正は、ディスクアレイ装置に設けられた後述するＤＰ
Ｃ（Data Path Controller）が行うため、コンピュータ
側からは、複数のハードディスクを意識せずに、１台の
ハードディスクを使用する感覚で、データの書き込みや
読み出しを行うことができる。

【０００５】ここで、図７を参照しながら、上記の従来
のディスクアレイ装置の構成について簡単に説明する。
同図に示すように、従来のディスクアレイ装置１は、コ
ンピュータ２に接続されており、上記コンピュータ２の
指示に従って、データの書き込みおよび読み出しを行
う。また、複数のハードディスクからなるディスクアレ
イ３と、ＲＯＭ（Read Only Memory）４’、ＲＡＭ（Ra
ndom Access Memory）５、ＣＰＵ（Central Processing
Unit ）６およびＤＰＣ（Data Path Controller）７が
実装された基板８とを備えている。

【０００６】上記ＲＯＭ４’には、ディスクアレイ装置
１の動作を制御するマイクロプログラムであるファーム
ウエアが搭載されており、ディスクアレイ装置１の電源
が投入された時に、上記ファームウエアがＲＯＭ４’か
ら読み出されてＲＡＭ５に書き込まれ、ＣＰＵ６は、上
記ファームウエアに基づいてディスクアレイ装置１の動
作を制御する。

【０００７】また、ＤＰＣ７は、データを分割して複数
のハードディスクに対して並列に書き込む処理や、複数
のディスクに分散されているデータを読み出して統合す
る処理を行う。また、データを書き込む際には、誤り訂
正符号の生成を行い、生成した誤り訂正符号を、ディス
クアレイ３の内の誤り訂正符号専用のディスクに書き込
む。一方、データを読み出す際には、読み出すデータの
誤り訂正符号を上記の誤り訂正符号専用のディスクから
読み出して、この誤り訂正符号に基づいて誤り訂正を行
う。

【０００８】このように、従来のディスクアレイ装置
は、データと共に誤り訂正符号を生成して記憶すること
により、ディスクアレイを構成するハードディスクの１
つが故障してデータの一部が読み出せなくなった場合で
も、誤り訂正符号に基づいて読み出すデータを完成する
ことができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
上記ファームウエアが装置本体内部の基板８に実装され
たＲＯＭ４’に搭載されている。このＲＯＭ４’は、書
き換えが不可能であるため、例えば、新しい機能の追加
や改良のためのファームウエアのバージョンアップや、
あるいはファームウエアの不具合への対応等の様々な理
由によって、ファームウエアを書き換える場合には、Ｒ
ＯＭ４’を取り外して、新しいファームウエアが搭載さ
れたＲＯＭに交換することが必要である。

【００１０】ところが、ＲＯＭ４’そのもの、あるい
は、上記ＲＯＭ４’が搭載された基板８を取り外すこと
は、ユーザにとっては一般的に困難であると共に、これ
らを取り外す際に他の部分を誤って破壊してしまうこと
も危惧されるため、メーカが装置本体を回収して交換を
行っているのが実情であり、作業負担が大きく、さら
に、この間は、ディスクアレイ装置のユーザは、装置を
使用することができないので不便であると共に、場合に
よっては、業務が中断されたことによって、経済的な不
利益等を生じる可能性もあるという問題点も有してい
る。

【００１１】本発明は上記の問題点に鑑みなされたもの
で、ファームウエアの書き換えの際の作業負担を軽減
し、書き換え作業に要する時間を短縮し得るディスクア
レイ装置を供給することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のディスクアレイ
装置は、上記の課題を解決するために、メモリ上の制御
プログラムに基づいて、データの書き込みおよびデータ
の読み出しの動作を制御する制御手段を備えたディスク
アレイ装置において、上記制御プログラムが重複して格
納された着脱自在な複数のハードディスクを備えると共
に、装置の起動時に、上記制御手段が、上記の複数のハ
ードディスクのいずれか１つから制御プログラムを読み
出して上記メモリに書き込むことを特徴としている。

【００１３】

【作用】上記の構成によれば、例えば装置の電源が投入
されて、ディスクアレイ装置が起動された場合に、複数
のハードディスクのいずれか１つから制御プログラムが
読み出されてメモリに書き込まれる。制御手段は、上記
メモリ上の制御プログラムに基づいて、データの書き込
みおよび読み出しの動作の制御を行う。

【００１４】上記ハードディスクは着脱自在なため、例
えば、制御プログラムのバージョンアップ等に伴い、制
御プログラムの書き換えを行う際には、制御プログラム
が格納されているハードディスクを取り外し、新しい制
御プログラムが格納されているハードディスクを替わり
に取り付けるといった簡単な手順によって、制御プログ
ラムの書き換えを行うことができる。この結果、制御プ
ログラムの書き換えの作業負担を軽減することができる
と共に、書き換え作業に要する時間を短縮することが可
能となる。

【００１５】さらに、複数のハードディスクに制御プロ
グラムが重複して格納されていることにより、例えば、
制御プログラムが格納されているハードディスクの一部
が故障等によってアクセス不可能な状態になったとして
も、他の正常なハードディスクから制御プログラムを読
み出すことにより、装置を起動することができ、この結
果、ディスクアレイ装置の信頼性を向上させることがで
きる。

【００１６】

【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図６に
基づいて説明すれば、以下の通りである。図１に示すよ
うに、本実施例におけるディスクアレイ装置１は、コン
ピュータ２に接続されており、上記コンピュータ２の指
示に従って、データの書き込みおよび読み出しを行う。
さらに、ディスクアレイ装置１は、ハードディスク３ａ
・３ｂ・３ｃ・３ｄ・３ｅからなるディスクアレイ３
と、ＲＯＭ（Read Only Memory）４、ＲＡＭ（Random A
ccess Memory）５、制御手段としてのＣＰＵ（Central
Processing Unit ）６、およびＤＰＣ（Data Path Cont
roller）７が実装された基板８とを備えている。

【００１７】上記のハードディスク３ａないし３ｅのそ
れぞれは、図６に示すように、磁気ディスク１１と、先
端部に磁気ヘッド１２を備えて磁気ディスク１１上をラ
ンダムにアクセスする可動アーム１３と、可動アーム１
３の動作を制御する図示しないサーボ機構等が、カート
リッジ１４に収納された構成となっている。また、上記
カートリッジ１４の側面部の１つには、カードエッジ型
のコネクタ１５が設けられており、このコネクタ１５に
対応してディスクアレイ装置１のスロットに設けられた
受け側のコネクタに、上記コネクタ１５のカードエッジ
を差し込んで接続することによって、ハードディスクが
ディスクアレイ装置１に装着される。尚、ハードディス
クをより確実に固定したい場合には、カートリッジ１４
の外面にストッパー等を設けることも可能である。

【００１８】また、ハードディスクをディスクアレイ装
置１から取り外す場合は、カートリッジ１４を手で引っ
張り、上記コネクタ１５のカードエッジを受け側のコネ
クタから引き抜くことによって、特殊な工具を何ら用い
ることなく、上記のスロットから容易に取り外すことが
できる。また、上記ハードディスクは、精密機器である
磁気ディスク１１、磁気ヘッド１２、可動アーム１３、
およびサーボ機構等が、カートリッジ１４内部に収納さ
れた構造となっているので、安全に持ち運ぶことが可能
である。

【００１９】上記ディスクアレイ３において、ハードデ
ィスク３ａないし３ｅのすべてに、ディスクアレイ装置
１の各部の動作を制御するマイクロプログラムであるフ
ァームウエア（制御プログラム）が、図１において斜線
部で示すように、格納されている。なお、これらのファ
ームウエアは、すべてのハードディスクにおいて同一の
アドレスに格納されている。

【００２０】上記の構成において、ディスクアレイ装置
１の電源が投入された時に、ＲＯＭ４に搭載されている
起動プログラムがＲＡＭ５に書き込まれる。上記起動プ
ログラムは、ディスクアレイ３からファームウエアを読
み出してＲＡＭ５に書き込むようにＣＰＵ６を制御する
プログラムである。この起動プログラムに基づき、ＣＰ
Ｕ６は、ディスクアレイ３のハードディスク３ａないし
３ｅに所定の順番でアクセスする。ここでは、ハードデ
ィスク３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅの順にアクセスを
行うこととする。図１において太い矢印で示すように、
最初にアクセスしたハードディスク３ａからファームウ
エアが正常に読み出せた場合は、このファームウエアが
ＲＡＭ５へ書き込まれる。

【００２１】一方、図２に示すように、ハードディスク
３ａの故障等のために、ハードディスク３ａからのファ
ームウエアの読み出しが不可能であると判定した場合に
は、ＣＰＵ６は、次のハードディスク、すなわちハード
ディスク３ｂにアクセスし、ファームウエアの読み出し
を試みる。同図において太い矢印で示すように、ハード
ディスク３ｂから読み出されたファームウエアはＲＡＭ
５へ書き込まれ、以後は、ＲＡＭ５に書き込まれた上記
ファームウエアの制御に基づいて、ＣＰＵ６がディスク
アレイ装置１の動作を制御する。

【００２２】このようにして、ファームウエアを正常に
読み出せるまで、複数のハードディスクに対して所定の
順序でアクセスが行われる。すべてのハードディスクに
おいてファームウエアが読み出せなかった場合は、例え
ば、ディスクアレイ装置１の筐体外面に設けられたディ
スプレイ（図示せず）に、エラーメッセージを表示する
等の手段によって、ディスクアレイ装置１が起動不可能
であることをユーザに対して告知する。あるいは、コン
ピュータ２に対して、エラーメッセージを送出すること
によって警告を行っても良い。

【００２３】尚、ファームウエアを読み出す際の、ハー
ドディスク３ａないし３ｅへのアクセスの順序は、前記
の順序に限定されるものではなく、様々な順序に設定す
ることが可能である。

【００２４】次に、ディスクアレイ装置１におけるデー
タの書き込みおよび読み出しの動作について以下に説明
する。図３は、コンピュータ２から書き込み／読み出し
を指示されたデータの流れを、図中矢印で示した模式図
である。同図から明らかなように、上記のデータはすべ
てＤＰＣ７を経由し、ＤＰＣ７によって、ディスクアレ
イ３のハードディスク３ａないし３ｅに対して並行して
書き込まれ、あるいは読み出される。

【００２５】ここで、データの書き込みおよび読み出し
の処理の概要を、正常時とディスクアレイ３における異
常発生時とのそれぞれの場合について、図４（ａ）およ
び（ｂ）と、図５（ａ）および（ｂ）とをそれぞれ参照
しながら説明する。

【００２６】まず、図４（ａ）に基づいて、図示しない
コンピュータ２から“ＡＢＣ”という文字列を書き込む
ように指示された場合を例にあげて、正常時のデータの
書き込み処理について説明する。上記の文字列は、ＤＰ
Ｃ７によって、“Ａ”、“Ｂ”および“Ｃ”の３つの文
字列に分解される。これらの文字列は、ハードディスク
３ａ、ハードディスク３ｂおよびハードディスク３ｃの
同じアドレスにそれぞれ書き込まれる。また、ハードデ
ィスク３ｄには、誤り訂正符号としてのパリティデータ
を生成するためのパリティ生成符号Ｘが記憶されてお
り、ＤＰＣ７のパリティ生成部９において、このパリテ
ィ生成符号Ｘに基づいて、文字列“ＡＢＣ”のパリティ
データＰが生成されて、ハードディスク３ｅに書き込ま
れる。

【００２７】次に、図４（ｂ）に基づいて、上記のよう
に書き込まれたデータを読み出す場合について説明す
る。コンピュータ２から、データの読み出しが指示され
た場合には、ＤＰＣ７が、ハードディスク３ａないし３
ｃの同一アドレスから、文字列“Ａ”、“Ｂ”および
“Ｃ”を読み出し、これらを統合して文字列“ＡＢＣ”
を生成する。この後、生成された文字列をコンピュータ
２へ出力することにより、データの読み出しが終了す
る。

【００２８】以上が、正常時のデータの書き込みおよび
読み出しの処理の概要であるが、次に、図５（ａ）に示
すように、例えばハードディスク３ｃが故障した場合
の、データの書き込み処理について説明する。前記で図
４（ａ）を参照しながら説明した処理と同様に、ＤＰＣ
７は、文字列“ＡＢＣ”を文字列“Ａ”、“Ｂ”および
“Ｃ”に分割して、ハードディスク３ａないし３ｃへ書
き込もうとする。ところが、この時、ハードディスク３
ｃは、故障のためにアクセス不可能な状態になっている
ため、文字列“Ｃ”は実際には書き込まれない。また、
前記と同様に、パリティ生成符号Ｘおよび文字列“ＡＢ
Ｃ”から、文字列“ＡＢＣ”のパリティデータＰがパリ
ティ生成部９において生成されて、ハードディスク３ｅ
へ書き込まれる。すなわち、ハードディスク３ａに文字
列“Ａ”、ハードディスク３ｂに文字列“Ｂ”、ハード
ディスク３ｅにパリティデータＰがそれぞれ書き込まれ
た状態で、書き込み動作は終了する。

【００２９】さらに、このように書き込まれたデータを
読み出す場合は、図５（ｂ）に示すように、ＤＰＣ７
が、ハードディスク３ａから文字列“Ａ”、ハードディ
スク３ｂから文字列“Ｂ”を読み出し、ハードディスク
３ｃがアクセス不可能な状態であるため、パリティ生成
部９が、文字列“Ａ”および“Ｂ”と、ハードディスク
３ｄから読み出したパリティ生成符号Ｘおよびハードデ
ィスク３ｅから読み出したパリティデータＰとに基づい
て、文字列“ＡＢＣ”の復元を行う。この後に、復元さ
れた文字列をコンピュータ２に対して出力することによ
って、読み出し動作が終了する。

【００３０】上記のように、ディスクアレイ装置１で
は、ＲＡＭ５上のファームウエアに基づいたＣＰＵ６の
制御によってデータの書き込みおよび読み出しが行われ
る。

【００３１】以上で説明したように、本実施例の構成で
は、ファームウエアが、ディスクアレイ３を構成する複
数のハードディスク３ａないし３ｅに重複して格納され
ており、ディスクアレイ装置１の電源が投入された時
に、ＲＯＭ４からＲＡＭ５へ自動的に読み込まれる起動
プログラムの制御に従って、ＣＰＵ６が上記ディスクア
レイ３のハードディスク３ａないし３ｅに所定の順でア
クセスし、ファームウエアを読み出してＲＡＭ５へ格納
する。

【００３２】これにより、例えば、機能の追加や改良に
伴う上記ファームウエアのバージョンアップ等が行わ
れ、ファームウエアの書き換えを行う際には、ディスク
アレイ装置１から、ハードディスク３ａないし３ｅを取
り外し、新しいファームウエアが搭載されているハード
ディスクに交換するという簡単な手順によって、ファー
ムウエアの書き換えを行うことが可能となっている。

【００３３】さらに、複数のハードディスクにファーム
ウエアが重複して格納されていることにより、例えば、
ファームウエアを格納しているハードディスクのどれか
が、故障等によってアクセス不可能な状態に陥ったとし
ても、他のハードディスクからファームウエアを読み出
すことができる。このため、ファームウエアが読み出せ
ないためにディスクアレイ装置が起動されないといった
事態が発生する可能性を極めて小さくすることができ、
ディスクアレイ装置の信頼性が向上するという効果も奏
している。

【００３４】なお、本実施例では、５台のハードディス
クを備え、誤り訂正符号としてパリティデータを用いる
構成を例にあげて説明したが、本発明はこれらに限定さ
れるものではなく、ハードディスクの台数や、誤り訂正
符号を格納するハードディスクの台数は、任意に設定す
ることができる。また、複数のハードディスクのすべて
にファームウエアが格納されている構成について説明し
たが、必ずしもすべてのハードディスクにファームウエ
アを格納する必要はない。さらに、誤り訂正符号とし
て、上記の他に、例えばハミング符号等を用いることも
できる。

【００３５】

【発明の効果】本発明のディスクアレイ装置は、以上の
ように、制御プログラムが重複して格納された着脱自在
な複数のハードディスクを備えると共に、装置の起動時
に、上記制御手段が、上記の複数のハードディスクのい
ずれか１つから制御プログラムを読み出して上記メモリ
に書き込む構成である。

【００３６】これにより、着脱が自在なハードディスク
を交換するという簡単な作業を行うだけで制御プログラ
ムの書き換えができるため、制御プログラムの書き換え
時の作業負担を軽減できると共に、書き換え作業に要す
る時間を短縮することができるという効果を奏する。さ
らに、制御プログラムが複数のハードディスクに重複し
て格納されていることにより、ディスクアレイ装置の信
頼性を向上させることができるという効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるディスクアレイ装置
の概略構成、およびファームウエアの読み出し経路を示
す説明図である。

【図２】上記ディスクアレイ装置において、ハードディ
スクの１台がアクセス不可能になった場合の、ファーム
ウエアの読み出し経路を示す説明図である。

【図３】上記ディスクアレイ装置におけるデータの流れ
を示す説明図である。

【図４】上記ディスクアレイ装置が備えるＤＰＣの、通
常時の動作を示す説明図であり、同図（ａ）はデータの
書き込み時、同図（ｂ）はデータの読み出し時の動作を
示す。

【図５】上記ディスクアレイ装置が備えるＤＰＣの、ハ
ードディスクの故障時の動作を示す説明図であり、同図
（ａ）はデータの書き込み時、同図（ｂ）はデータの読
み出し時の動作を示す。

【図６】上記ディスクアレイ装置が備えるハードディス
クの構造を示す、一部破断斜視図である。

【図７】従来のディスクアレイ装置の概略構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１ ディスクアレイ装置 ２ コンピュータ ３ ディスクアレイ ３ａ・３ｂ・３ｃ・３ｄ・３ｅ ハードディスク ４ ＲＯＭ ５ ＲＡＭ（メモリ） ６ ＣＰＵ（制御手段） ７ ＤＰＣ ８ 基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｆ 12/16 ３２０ Ｌ 7623−5Ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】メモリ上の制御プログラムに基づいて、デ
   ータの書き込みおよびデータの読み出しの動作を制御す
   る制御手段を備えたディスクアレイ装置において、 上記制御プログラムが重複して格納された着脱自在な複
   数のハードディスクを備えると共に、装置の起動時に、
   上記制御手段が、上記の複数のハードディスクのいずれ
   か１つから制御プログラムを読み出して上記メモリに書
   き込むことを特徴とするディスクアレイ装置。