JPH0863298A - ディスクアレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 【目的】 仕様の異なる複数のディスク装置から構成さ
れるディスクアレイ装置において、個々のディスク装置
仕様に応じ、データストライプ数比を任意に設定するこ
とによって、システム性能の向上を実現すること。 【構成】 ディスクアレイ装置２は、アレイ制御部１０
と、仕様の異なる複数のディスク装置を有するディスク
装置群４から構成され、アレイ制御部は、統括制御を行
うメイン制御部１１と、ホスト１とのインタフェース制
御を行う上位インタフェース制御部１６と、ディスク装
置群とのインタフェース制御を行う複数のディスクイン
タフェース制御部１７と、ホストとディスク装置間で転
送されるデータを一時格納するバッファ部１５とから構
成され、更に、メイン制御部は、少なくとも負荷分散制
御部１２と構成ディスク仕様管理部１３とを有する。

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に係
り、特に、仕様の異なる複数のディスク装置から構成さ
れるディスクアレイ装置のシステム構成及び制御方式に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、記憶装置の性能を改善することを
目的として、複数のディスク装置を並列のインタフェー
スを介して接続することによって、アクセス時間の短い
大容量のディスクサブシステムを構築するディスクアレ
イ装置が開発／製品化されている。

【０００３】特に、上記ディスクアレイ(Redundant Arr
ays of Inexpensive Disks )装置の構成及びその制御方
式に関しては、特開平２−２３６７１４号公報に、任意
台数のディスク装置から構築可能とするシステムが開示
されている。

【０００４】この先願に開示された従来技術におけるデ
ィスクアレイ装置は、同一仕様の複数のディスク装置か
ら構成され、個々のディスク装置の物理的配置には何等
制限を持たないというものである。

【０００５】また、特開平６−７５７０７号公報には、
容量の異なる複数のディスク装置からディスクアレイ装
置を構築可能とするシステムが開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した前者の従来技
術によれば、仕様を同一とする複数のディスク装置から
構築されるディスクアレイ装置において、高性能なシス
テムを提供しているが、該ディスクアレイ装置は、全て
同一のディスク装置を用いて構築しなければならいとい
う問題が有る。これは、ディスク装置単体のビットコス
トの低下に伴う大容量・低価格化及び高性能化がめざま
しい現在、ディスクアレイ装置を構成する１台のディス
ク装置に障害が発生した場合、数年前の容量の小さい性
能の低い同一仕様のディスク装置を用いて、ディスクア
レイ装置を再構築することをユーザに強いるということ
であり、非常に不経済であるといえる。

【０００７】また、前記した後者の従来技術は、上記の
問題を解決し、ディスクアレイ装置の構成をより柔軟に
するものであるが、性能に関する考慮が十分ではなかっ
た。

【０００８】つまり、前記後者の従来技術は、データス
トライプのマッピング処理を個々のディスク装置とは独
立に実現することによって、最新の大容量ディスク装置
等の容量の異なる複数のディスク装置からディスクアレ
イ装置を構築可能とするものである。しかし、上記のマ
ッピング処理において、データストライプの最適な配置
を実現するものではなく、前記ディスクアレイ装置を構
成する個々のディスク装置仕様(最新の高性能ディスク
装置仕様)を十分に活用するものではないといえる。

【０００９】すなわち、従来方式のディスクアレイ装置
においては、ディスクアレイ装置を構成するディスク装
置の１台を、容量及び性能が２倍の他のディスク装置に
交換した場合、この容量が２倍のディスク装置のストラ
イプ数を、他のディスク装置に対し２倍にすることは不
可能である。なぜなら、冗長データとしてのパリティを
格納することによって信頼性を向上するＲＡＩＤ３，
４，５のシステムにおいては、パリティストライプは各
々のディスク装置の１つのデータストライプと対応付け
られる必要があるため、各カラムを構成するディスク装
置の総ストライプ数は等しくなければならないという制
限によるからである。上記理由のため、従来方式では、
上記のように容量が２倍のディスク装置においてもその
１／２の領域しか使用できず無駄にしてしまうか、この
領域を他のディスク装置として使用する場合において
は、冗長度のない信頼性の低い領域としてしか使用でき
ないことになる。

【００１０】また、各カラムを構成するディスク装置の
総ストライプ数が等しいということから、個々のディス
ク装置（カラム）に対するアクセス発生の頻度も等しく
なると考えられる。このため、２倍の性能を持つディス
ク装置を用いてシステムを構築しても、その効果が期待
されないという問題がある。

【００１１】以上のことから、前記従来技術を採用した
容量及び性能の異なる複数のディスク装置から構築され
るディスクアレイ装置は、ディスク装置の容量及び性能
差を十分考慮したものではなく、従来のディスクアレイ
装置の一部に大容量・高性能なディスク装置を用いて
も、他のディスク装置のためシステム性能が向上しな
い、或いは記憶容量が増大しないという問題がある。

【００１２】本発明の目的は、上記した従来技術におけ
る問題点を解消し、ディスクアレイ装置を構成する個々
のディスク装置仕様及び過去のアクセス傾向に応じて、
データストライプ或いは該データストライプに対応する
冗長データストライプの再配置を行い、個々のディスク
装置へのアクセス負荷を最適化することによって、シス
テム性能を向上させることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明におけるディスクアレイ装置は、複数のディ
スク装置と、該ディスク装置群を制御するアレイ制御部
とから構成され、更に、前記アレイ制御部は、上位装置
との接続を目的とする上位インタフェース制御部と、前
記ディスク装置との接続を目的とするディスクインタフ
ェース制御部と、ディスクアレイ装置の統括制御を行う
メイン制御部と、上位装置とディスク装置間での転送デ
ータを一時バッファリングするバッファ部とから構成さ
れる。

【００１４】また、前記アレイ制御部は、格納データか
ら冗長データを生成する冗長データ生成部を有し、更
に、該冗長データ生成部は、障害ディスク装置発生時
に、冗長データと他のディスク装置のデータとから、障
害ディスク装置に格納されていたデータを回復する機能
を有する。

【００１５】更に、前記メイン制御部は、前記ディスク
アレイ装置を構成する個々のディスク装置仕様情報を管
理する構成ディスク仕様管理部と、この構成ディスク仕
様管理情報に基づき個々のディスク装置に対するアクセ
ス負荷を制御する負荷分散制御部とを有する。

【００１６】また、前記メイン制御部は、前記ディスク
アレイ装置を構成する個々のディスク装置に対する過去
のアクセスの履歴情報を管理するアクセス履歴情報管理
部と、前記ディスクアレイ装置を構成するディスク装置
がダウンした場合、障害ディスク装置の交換及び交換さ
れたディスク装置仕様を検出し、これを前記構成ディス
ク仕様管理部に更新格納する手段と、前記ディスクアレ
イ装置を構成するディスク装置を増設した場合、増設さ
れたディスク装置仕様を検出し、これを前記構成ディス
ク仕様管理部に新規に格納する手段と、を有するように
もされる。

【００１７】

【作用】前記上位インタフェース制御部は、アレイ制御
部と上位装置とを接続し、前記ディスクインタフェース
制御部は、アレイ制御部とディスク装置とを接続する。

【００１８】前記アレイ制御部は、ディスクアレイ装置
の統括制御を行うメイン制御部と、上位装置とディスク
装置間での転送データを一時バッファリングするバッフ
ァ部とを具備し、上記メイン制御部における統括制御で
は、マッピング処理，キャッシュ管理等が行われる。

【００１９】また、アレイ制御部の前記冗長データ生成
部においては、格納データから冗長データ（パリティあ
るいはミラーデータ）の生成処理、及び障害ディスク装
置発生時に、障害ディスク装置に格納されていたデータ
の回復処理を実行する。

【００２０】更に、メイン制御部における前記構成ディ
スク仕様管理部は、ディスクアレイ装置を構成する個々
のディスク装置仕様情報を格納／管理し、前記負荷分散
制御部は、上記の構成ディスク仕様管理情報や後述のア
クセス履歴管理情報等に基づき、個々のディスク装置に
対するアクセス負荷を制御する。

【００２１】また、メイン制御部における前記アクセス
履歴情報管理部は、ディスクアレイ装置を構成する個々
のディスク装置に対する過去のアクセス履歴管理情報を
格納／管理する。

【００２２】更に、前記メイン制御部は、前記ディスク
アレイ装置を構成するディスク装置がダウンした場合、
障害ディスク装置の交換及び交換されたディスク装置仕
様を検出し、これを前記構成ディスク仕様管理部に更新
格納し、また、前記ディスクアレイ装置を構成するディ
スク装置を増設した場合、増設されたディスク装置仕様
を検出し、これを前記構成ディスク仕様管理部に新規に
格納する。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を図示した各実施例によって説
明する。

【００２４】〈第１実施例〉図１は、本発明の第１実施
例に係るディスクアレイ装置のブロック図である。同図
において、１は上位装置たるホストコンピュータ（以
下、ホスト１と称す）、２はディスクアレイ装置、４は
複数のディスク装置４１及び４２…で構成されるディス
ク装置群、１０はアレイ制御部であり、ディスクアレイ
装置２は、ディスク装置群４とアレイ制御部１０とで構
成される。１１は、ディスクアレイ装置２の統括制御を
行うアレイ制御部１０のメイン制御部で、負荷分散制御
部１２や構成ディスク仕様管理部１３などを具備してい
る。１５はアレイ制御部１０のバッファ部で、ホスト１
とディスク装置群４との間での転送データを一時バッフ
ァリングする。１６はアレイ制御部１０の上位インタフ
ェース制御部で、ホスト１とアレイ制御部１０との間の
インタフェースを司る。１７…はアレイ制御部１０のデ
ィスクインタフェース制御部で、アレイ制御部１０と各
ディスク装置４１及び４２…との間のインタフェースを
司る。

【００２５】上記したアレイ制御部１０は、図示してい
ないが、ディスク装置群４の格納データから冗長データ
（ＲＡＩＤ３，４，５ではパリティ、ＲＡＩＤ１ではミ
ラーデータ）を生成して所定のディスク装置に格納させ
る冗長データ生成部を有し、この冗長データ生成部は、
障害ディスク装置発生時に、冗長データと他のディスク
装置のデータとから、障害ディスク装置に格納されてい
たデータを回復する機能も具備している。また、メイン
制御部１１による統括制御では、マッピング処理，キャ
ッシュ管理等々が行われる。

【００２６】本実施例は、アレイ制御部１０のメイン制
御部１１に、負荷分散制御部１２と構成ディスク仕様管
理部１３とを具備し、仕様(性能，容量)の異なる複数の
ディスク装置４１及び４２…から構成されるディスクア
レイ装置２において、ディスクアレイ装置２を構成する
個々のディスク装置(４１，４２)仕様に基づき、個々の
ディスク装置に対するストライプ数の設定による負荷分
散制御、及びデータ，冗長データの配置の最適化を行う
ことによって、システム性能の向上を実現するものであ
る。

【００２７】以下、何らかの要因(例えば、ディスク装
置の障害発生等)で、ディスクアレイ装置２を構成する
１台のディスク装置が、他のディスク装置４２と仕様の
異なるディスク装置４１に交換され、このディスク装置
４１が他のディスク装置４２に対し、ディスク容量及び
性能が２倍程度である場合を例にとって、本実施例を説
明する。

【００２８】ここで、前記ディスク装置群４は、インタ
フェースＩＤ（以下、Ｉ／Ｆ ＩＤと称す）＝０，チャ
ンネルＩＤ（以下、ＣＨ ＩＤと称す）＝０のディスク
装置４１（ＩＤ＝ＡＡＡ’）と、該ディスク装置４１と
仕様の異なる他のディスク装置４２（ＩＤ＝ＢＢＢ〜Ｅ
ＥＥ）とから構成されており、上記したように、ディス
ク装置４１の装置仕様が他のディスク装置４２の装置仕
様に対し、ディスク容量及び性能が２倍程度（ｘｘ１＝
ｘｘ０×２，ｓｓ１＝ｓｓ０／２，ｒｒ１＝ｒｒ０×
２，ｔｔ１＝ｔｔ０×２；図２参照）となっている。

【００２９】図２は、前記構成ディスク仕様管理部１３
における個々の構成ディスク仕様管理情報の１例を示す
図である。管理情報としては、Ｉ／Ｆ ＩＤ３１と、Ｃ
ＨＩＤ３２と、ディスクＩＤ３３と、ディスク容量３４
と、平均シーク時間３５と、回転数３６と、データ転送
性能３７とを有している。但し、構成ディスク仕様管理
情報はこの例に限定されるものではなく、これらの一部
の情報を用いて本発明を実施することには何等問題ない
ことはいうまでもない。

【００３０】図３は、図１に示したディスク装置群４に
おける、データ及び該データに対応する冗長データの配
置の１例を示す図である。図３に示した例では、ディス
ク装置群４は、冗長度の異なる２つの領域（ＲＡＩＤ５
の領域２０と擬似ＲＡＩＤ１の領域２１）から構成され
ており、データ２２に対しパリティ２３を格納すること
によって、冗長度を確保し、信頼性の高い記憶装置を実
現するようになっている。なお、図３の各ディスク装置
（４１，４２−１，４２−２，４２−３，４２−４）内
に記載された番号は、ストライプ番号を示している。

【００３１】ここで、ＲＡＩＤ５の領域においては、ス
トライプ番号「０」〜「３」のデータに対するパリティ
は、ストライプ番号「Ｐ０」である。また、擬似ＲＡＩ
Ｄ１の領域における冗長データは、パリティとミラーデ
ータであり、例えば、ストライプ番号「１６」のデータ
に対する冗長データは、ストライプ番号「１６’」（ミ
ラーデータ）及びストライプ番号「Ｐ４」（パリティ）
である。

【００３２】本実施例においては、ストライプ番号「１
６」〜「１９」を正データ（通常アクセスされるデー
タ）、ストライプ番号「１６’」〜「１９’」を副デー
タ（通常アクセスされないデータ）とすることによっ
て、ディスク装置４１へのアクセス発生頻度を、他のデ
ィスク装置４２に対して増加させるようにしてある。

【００３３】なお、本発明の各実施例で用いる上記擬似
ＲＡＩＤ１は、通常のＲＡＩＤ１レベルのように、冗長
度を確保するためにミラーデータのみをもつもの（ディ
スクデータを単に２重化したもの）とは異なり、上述し
たように、冗長データとしてミラーデータとパリティと
をもち、見掛け上は通常のＲＡＩＤ１のようにふるまう
ことが可能であるも、必要に応じ適宜パリティを使用す
ることも可能となっており、したがって、通常のＲＡＩ
Ｄ１レベルよりも高信頼なＲＡＩＤとして構築されてい
る。勿論、本発明で通常のＲＡＩＤ１レベルを用いても
何等差し支えない。

【００３４】図４は、従来の全て同一仕様のディスク装
置から構成されたディスクアレイ装置と、その１台を高
性能ディスク装置に交換した本実施例のディスクアレイ
装置との、ランダムリードアクセス時の性能比較を示す
１例であり、図中の波線はシーク／回転待ち時間を、実
線はデータ転送時間をそれぞれ示している。

【００３５】本実施例において、Ｉ／Ｆ ＩＤ＝０，Ｃ
Ｈ ＩＤ＝０のディスク装置をＩＤ＝ＡＡＡ’のディス
ク装置４１に交換した際には、前記アレイ制御部１０の
メイン制御部１１は、次の〜の処理を実行する。

【００３６】．交換ディスク装置の検出 アレイ制御部１０のメイン制御部１１において、Ｉ／Ｆ
ＩＤ＝０，ＣＨ ＩＤ＝０のディスク装置の交換を検
出する。

【００３７】．交換ディスク装置仕様の獲得 メイン制御部１１の構成ディスク仕様管理部１３は、交
換したＩ／Ｆ ＩＤ＝０，ＣＨ ＩＤ＝０のディスク装
置仕様を獲得し、構成ディスク仕様管理情報を更新・管
理する。

【００３８】．負荷分散制御方式の決定 メイン制御部１１の負荷分散制御部１２は、上記した構
成ディスク仕様管理部１３によって管理される情報に基
づき、ストライプ数の設定を行う。本実施例では、スト
ライプ数の設定によって負荷分散制御を行うものであ
り、交換されたディスク装置４１の仕様が、他のディス
ク装置４２の仕様の２倍であるとしていることから、交
換されたディスク装置４１に対し２倍のストライプ数を
設定する。

【００３９】しかし、従来方式のディスクアレイ装置に
おいては、前述したように、ディスク装置４１のストラ
イプ数を、他のディスク装置４２に対し２倍にすること
は不可能であった。そのため、従来方式では、本実施例
の構成におけるストライプ番号「１６」〜「１９」の領
域を無駄にしてしまうか、冗長度のない信頼性の低い領
域としてしか使用できなかった。また、ディスク装置４
１，４２の総ストライプ数が等しいということから、個
々のディスク装置に対するアクセス発生の頻度も等しく
なり、２倍の性能を持つディスク装置４１を用いてシス
テムを構築しても、その効果が期待されないという問題
があった。

【００４０】そこで、本発明では、複数のＲＡＩＤレベ
ルからディスクアレイ装置２を構築可能とすることによ
って、上記の問題を解決し、仕様の異なる複数のディス
ク装置から構成される前記ディスクアレイ装置２の容量
及び性能スケーラビリティを実現するものである。本実
施例では、上記複数のＲＡＩＤレベルとして、擬似ＲＡ
ＩＤ１とＲＡＩＤ５を採用しているが、これに限定され
るものではないことはいうまでもない。

【００４１】．データの回復・格納処理 メイン制御部１１において、前記構成ディスク仕様管理
部１３及び前記負荷分散制御部１２からの情報に基づ
き、交換されたディスク装置４１に対するデータの回復
処理を、以下の手順で実行する。

【００４２】(1) ＲＡＩＤ５の再構築 データストライプ（＃０〜＃１９）及び各々に対応する
パリティストライプ（＃Ｐ０〜＃Ｐ４）に関し、従来通
りのデータ回復処理によって、ディスク装置４１のデー
タ回復を実現する。すなわち、各ディスク装置４２（Ｉ
Ｄ＝ＢＢＢ〜ＥＥＥ）のデータ及びパリティから、ディ
スク装置４１（ＩＤ＝ＡＡＡ’）のデータストライプ及
びパリティストライプを回復・格納することによって、
ＲＡＩＤ５システムの再構築を実現する。

【００４３】(2) 擬似ＲＡＩＤ１の構築 ディスク装置４１に格納されたパリティストライプ（＃
Ｐ４）に対応するデータストライプ（＃１６〜＃１９）
をディスク装置４１に格納し、各ディスク装置４２のデ
ータストライプ（＃１６’〜＃１９’）をミラーデータ
とすることによって、擬似ＲＡＩＤ１システムを構築す
る。

【００４４】以上の処理を実行することによって、ＲＡ
ＩＤレベルの異なる複数の領域（ＲＡＩＤ５と擬似ＲＡ
ＩＤ１）から構成され、ディスク装置４１の総データス
トライプ数をディスク装置４２の２倍とし、総データス
トライプ数比と性能比とを同等とするディスクアレイ装
置２が構築可能となる。

【００４５】このことから、ディスク装置４１へは、デ
ィスク装置４２に較べ２倍のアクセス発生が期待され
る。すなわち、従来方式では、全てのディスク装置に対
して等しい確率でアクセス要求が発行される場合、ディ
スク装置４１の性能が活しきれず任意の処理時間内に５
件のＩＯ要求しか処理されないのに対し、本実施例のシ
ステムによれば、ディスク装置４１へのアクセス発生が
他のディスク装置に対するアクセス発生の２倍になるこ
とが期待され、上記任意の処理時間内に６件のＩＯ要求
が処理可能となって、１．２倍のシステム性能の向上が
図られる。

【００４６】図５は、図３の状態から、更にＩ／Ｆ Ｉ
Ｄ＝０，ＣＨ ＩＤ＝１のディスク装置が交換され、デ
ィスクアレイ装置２を構成する複数のディスク装置のう
ち、２台のディスク装置の仕様が他のディスク装置の仕
様と異なる場合の、データ及び該データに対応する冗長
データの配置の１例を示す図である。図５において、デ
ィスク装置群４は、図３と同様に、冗長度の異なる２つ
の領域（ＲＡＩＤ５の領域２０と擬似ＲＡＩＤ１の領域
２１）から構成されている。

【００４７】Ｉ／Ｆ ＩＤ＝０，ＣＨ ＩＤ＝１のディ
スク装置が交換された場合にも、メイン制御部１１は、
先と同様に、以下の〜の処理を実行する。

【００４８】．交換ディスク装置の検出 メイン制御部１１において、Ｉ／Ｆ ＩＤ＝０，ＣＨ
ＩＤ＝１のディスク装置の交換を検出する。

【００４９】．交換ディスク装置仕様の獲得 メイン制御部１１の構成ディスク仕様管理部１３は、交
換したＩ／Ｆ ＩＤ＝０，ＣＨ ＩＤ＝１のディスク装
置仕様を獲得し、構成ディスク仕様管理情報を更新・管
理する。

【００５０】．負荷分散制御方式の決定 メイン制御部１１の負荷分散制御部１２は、上記した構
成ディスク仕様管理部１３によって管理される情報に基
づき、ストライプ数の設定を行う。ここでも交換された
ディスク装置４１（４１−１）の仕様が、元からある他
のディスク装置４２の仕様の２倍であるものとし、交換
されたディスク装置４１−１に対し２倍のストライプ数
を設定する。

【００５１】．データの回復・格納処理 メイン制御部１１において、前記構成ディスク仕様管理
部１３及び前記負荷分散制御部１２からの情報に基づ
き、交換されたディスク装置４１−１に対するデータの
回復処理を、以下の手順で実行する。

【００５２】(1) ＲＡＩＤ５の再構築 データストライプ（＃０〜＃１９）及び各々に対応する
パリティストライプ（＃Ｐ０〜＃Ｐ４）に関し、従来通
りのデータ回復処理により、ディスク装置４１−１（Ｉ
Ｄ＝ＢＢＢ’）のデータ回復を実現する。すなわち、デ
ィスク装置４１（４１−０；ＩＤ＝ＡＡＡ’）と各ディ
スク装置４２（ＩＤ＝ＣＣＣ〜ＥＥＥ）のデータ及びパ
リティから、ディスク装置４１（４１−１；ＩＤ＝ＢＢ
Ｂ’）のデータストライプ及びパリティストライプを回
復・格納することによって、ＲＡＩＤ５システムの再構
築を実現する。

【００５３】(2) 擬似ＲＡＩＤ１の構築 ディスク装置４１（４１−１；ＩＤ＝ＢＢＢ’）に格納
されたパリティストライプ（＃Ｐ３）に対応するデータ
ストライプ（＃１２〜＃１５）を、ディスク装置４１
（４１−１；ＩＤ＝ＢＢＢ’）に格納し、ディスク装置
４１（４１−０；ＩＤ＝ＡＡＡ’），各ディスク装置４
２（ＩＤ＝ＣＣＣ〜ＥＥＥ）のデータストライプ（＃１
２’〜＃１５’）を、ミラーデータとすることによっ
て、擬似ＲＡＩＤ１システムを構築する。

【００５４】以上の処理を実行することによって、図５
に示すＲＡＩＤレベルの異なる複数の領域から構成され
るデータ及び該データに対応する冗長データの配置を実
現可能とし、ディスク装置４１の総データストライプ数
（＝７）を、ディスク装置４２の総データストライプ数
（＝２）の３．５倍とすることから、ディスク装置仕様
比（最大３．５倍）までシステム性能比が向上するこ
と、並びに、同一データを複数のディスク装置に格納す
ることから、多重度の向上によるシステム性能の向上が
期待されるようになる。

【００５５】図６は、図５と同様に、ディスクアレイ装
置２を構成する複数のディスク装置のうち、２台のディ
スク装置の仕様が他のディスク装置の仕様と異なる場合
の、データ及び該データに対応する冗長データの配置の
他の１例を示す図である。図６において、ディスク装置
群４は、図３及び図５の場合と同様に、冗長度の異なる
２つの領域（ＲＡＩＤ５の領域２０と擬似ＲＡＩＤ１の
領域２１）から構成されているが、本例では、２台のデ
ィスク装置４１（４１−０，４１−１）のみで擬似ＲＡ
ＩＤ１の領域２１を構成している。また、擬似ＲＡＩＤ
１の領域２１において、ミラーデータ（＃２０’〜＃２
３’）は各々のディスク装置４１−０，４１−１に均等
に格納配置するようにしている。

【００５６】本例を実現する場合、メイン制御部１１
は、先に述べたのと同様な、．交換ディスク装置の検
出，．交換ディスク装置仕様の獲得，．負荷分散制
御方式の決定，．データの回復・格納処理という一連
の処理を実行し、のデータの回復・格納処理では、先
の例と同様に、まず、ＲＡＩＤ５の領域のデータの再構
築を行い、次に、２台のディスク装置４１−０（ＩＤ＝
ＡＡＡ’），４１−１（ＩＤ＝ＢＢＢ’）でＲＡＩＤ５
に使用されていない領域２１を、擬似ＲＡＩＤ１の領域
として新たに構築する。

【００５７】以上の処理を実行することによって、図６
に示すＲＡＩＤレベルの異なる複数の領域から構成され
るデータ及び該データに対応する冗長データの配置を実
現可能とし、ディスク装置４１の総データストライプ数
（＝６）をディスク装置４２の総データストライプ数
（＝４）の１．５倍とすることから、ディスク装置仕様
比（最大１．５倍）までシステム性能比が向上するこ
と、並びに、同一データを複数のディスク装置に格納す
ることから、多重度の向上によるシステム性能の向上が
期待されるようになる。

【００５８】更にまた、図６に示した本例によれば、デ
ィスクアレイ装置２の総記憶容量は、従来方式及び図
３，図５の例に対し１．２倍とすることが可能であり、
容量の大きなディスク装置を使用した効果を活かすこと
が可能となる。なお、本例では、ミラーデータ（＃２
０’〜＃２３’）は各々のディスク装置４１−０，４１
−１に均等に格納配置するものとしているが、これに限
るものではない。

【００５９】図７は、図６の状態から更にＩ／Ｆ ＩＤ
＝０，ＣＨ ＩＤ＝２のディスク装置が交換され、ディ
スクアレイ装置２を構成する複数のディスク装置のう
ち、３台のディスク装置の仕様が他のディスク装置の仕
様と異なる場合の、データ及びデータに対応する冗長デ
ータの配置の１例を示す図である。図７において、ディ
スク装置群４は、冗長度の異なる２つのＲＡＩＤ５の領
域２４，２５から構成されている。

【００６０】本例を実現する場合、メイン制御部１１
は、先に述べたのと同様な、．交換ディスク装置の検
出，．交換ディスク装置仕様の獲得，．負荷分散制
御方式の決定，．データの回復・格納処理という一連
の処理を実行する。そして、のデータの回復・格納処
理では、まず、ＲＡＩＤ５の領域２４のデータの再構築
を行い、次に、各ディスク装置４１−０（ＩＤ＝ＡＡ
Ａ’），４１−１（ＩＤ＝ＢＢＢ’），４１−２（ＩＤ
＝ＣＣＣ’）で前記領域２４に使用されていない領域２
５を、ＲＡＩＤ５の領域として新たに構築する。以下
に、ディスク装置４１−０（ＩＤ＝ＡＡＡ’），４１−
１（ＩＤ＝ＢＢＢ’），４１−２（ＩＤ＝ＣＣＣ’）で
前記領域２４に使用されていない領域２５を、ＲＡＩＤ
５の領域として新たに構築する処理手順の１例を示す。

【００６１】(1) ＲＡＩＤ５の再構築 ディスク装置４１−０（ＩＤ＝ＡＡＡ’），４１−１
（ＩＤ＝ＢＢＢ’）とディスク装置４２−３（ＩＤ＝Ｄ
ＤＤ），４２−４（ＩＤ＝ＥＥＥ）のデータ及びパリテ
ィから、新たに交換されたディスク装置４１−２（ＩＤ
＝ＣＣＣ’）のデータストライプ（＃２，＃６，＃１
３，＃１７）及びパリティストライプ（＃Ｐ２）を回復
・格納することによって、前記領域２４のＲＡＩＤ５の
再構築を行なう。

【００６２】(2) 新規ＲＡＩＤ５領域の構築 データストライプ（＃２４〜＃２７）を、新たに交換さ
れたディスク装置４１−２（ＩＤ＝ＣＣＣ’）に格納
し、図６におけるミラーデータ（＃２０’〜＃２３’）
をパリティに置き換える（例えば、＃２０，＃２４から
＃Ｐｎ０を生成する）ことによって、前記領域２５のＲ
ＡＩＤ５システムを新たに構築する。

【００６３】以上の処理を実行することによって、図７
に示したＲＡＩＤレベルの異なる複数の領域から構成さ
るデータ及び該データに対応する冗長データの配置を実
現可能とし、ディスク装置４１の総データストライプ数
（＝６）をディスク装置４２の総データストライプ数
（＝４）の１．５倍とすることから、システム性能比が
向上すること、並びに、同一データを複数のディスク装
置に格納することから、多重度の向上によるシステム性
能の向上が期待されるようになる。

【００６４】更に、図７に示した本例によれば、ディス
クアレイ装置２の総記憶容量は、従来方式、及び前述し
たＲＡＩＤ５の領域に使用されていない領域をＲＡＩＤ
１の領域２１として使用する例に対し、冗長度を下げる
ことによって１．６倍とすることが可能であり、容量の
大きなディスク装置を使用した効果を充分活かすことが
可能となる。なお、本例では、ミラーデータ（＃２０’
〜＃２３’）をパリティデータ（＃Ｐｎ０〜＃Ｐｎ３）
に置き換えるものとしているが、これに限るものではな
い。更にまた、本例における前記領域２４は、前述の各
例と同様に擬似ＲＡＩＤ１（もしくは通常のＲＡＩＤ
１）の領域として、あるいは他のＲＡＩＤレベル（３ま
たは４）の領域として使用することも可能である。

【００６５】以上の各例において、ディスクアレイ装置
２を、４台のデータディスク装置と１台のパリティディ
スク装置から構成するものとしているが、これに限定さ
れるものではない。更に、例えば前記した図３の構成に
おいて、交換後のディスク装置４１にパリティストライ
プ（＃Ｐ４）を回復・格納しているため、ディスク装置
４１は少なくともディスク装置４２の１．８倍のディス
ク容量が要求されるが、このパリティストライプ（＃Ｐ
４）は、特に回復・格納する必要はない。こうした場合
には、ディスク装置４１に対するディスク容量の制限を
低くすること、すなわち、ディスク容量の少ないディス
ク装置４１（ディスク装置４２の１．６倍のディスク容
量のディスク装置４１）を用いることが可能となる。

【００６６】また、本実施例の各例では、交換後のディ
スク装置４１の性能比を元からあるディスク装置４２の
２倍とした場合を例にとったが、これに限定されるもの
ではなく、任意の性能比を境界値として使用することが
可能である。

【００６７】更にまた、データストライプの配置は、本
実施例の各例に限られるものではなく、後述の通り、他
の配置方式の採用及び再配置を行うことも可能である。

【００６８】また、本実施例において述べてきた事項
（ディスクアレイ構成，性能仕様比，ストライプの配置
方式等）は、後述の実施例においてもなんら制限される
ものではない。

【００６９】〈第２実施例〉図８は、本発明の第２実施
例に係るディスクアレイ装置のブロック図であり、同図
において、図１の第１実施例と均等な構成要素には同一
符号を付し、その説明は重複を避けるため割愛する。図
８において、１４は前記メイン制御部１１に設けられた
アクセス履歴情報管理部である。

【００７０】本実施例は、アレイ制御部１０のメイン制
御部１１に、負荷分散制御部１２と構成ディスク仕様管
理部１３とアクセス履歴管理部１４とを具備し、仕様
（性能，容量）の異なる複数のディスク装置４１，４２
から構成されるディスクアレイ装置２において、該ディ
スクアレイ装置２を構成する個々のディスク装置（４
１，４２）仕様、及び個々のディスク装置（４１，４
２）に対する過去のアクセス履歴情報に基づき、デー
タ，冗長データの配置の最適化を行うことによって、シ
ステム性能の向上を実現するものである。

【００７１】図９は、上記アクセス履歴管理部１４にお
ける、個々の構成ディスクに対する過去のアクセス履歴
管理情報の１例を示す図である。本実施例においては、
データストライプ毎に、リードアクセス回数（ＲＤ０〜
ＲＤ２３），ライトアクセス回数（ＷＲ０〜ＷＲ２
３），トータルのアクセス回数（ＴＴ０〜ＴＴ２３），
及び各々についてのアクセス発生頻度順位で管理するよ
うにしている。但し、アクセス履歴管理情報は、この例
に限定されるものではなく、これらの一部の情報或いは
同類の情報（ファイル，パーティション，ディスク装置
毎のアクセス履歴管理情報）を用いて本発明を実施する
ことは何等問題ないことは明かである。

【００７２】図１０は、ディスクアレイ装置２を構成す
る複数のディスク装置のうち、１台のディスク装置の仕
様が他のディスク装置の仕様と異なる場合の、データ及
び該データに対応する冗長データの配置の１例を示す図
である。図１０において、ディスク装置群４は、前記図
３の例と同様に、冗長度の異なる２つの領域（ＲＡＩＤ
５の領域２０と擬似ＲＡＩＤ１の領域２１）から構成さ
れている。

【００７３】以下、第１実施例と同様に、何らかの要因
でディスクアレイ装置２を構成するＩ／Ｆ ＩＤ＝０，
ＣＨ ＩＤ＝０のディスク装置（ＩＤ＝ＡＡＡ）が、他
のディスク装置４２（ＩＤ＝ＢＢＢ〜ＥＥＥ）と仕様の
異なるディスク装置４１（ＩＤ＝ＡＡＡ’）に交換さ
れ、該ディスク装置４１が他のディスク装置４２に対
し、ディスク容量及び性能が２倍である場合（ｘｘ１＝
ｘｘ０×２，ｓｓ１＝ｓｓ０／２，ｒｒ１＝ｒｒ０×
２，ｔｔ１＝ｔｔ０×２；図２参照）を例にとって、本
実施例を説明する。

【００７４】本実施例においても、Ｉ／Ｆ ＩＤ＝０，
ＣＨ ＩＤ＝０のディスク装置がＩＤ＝ＡＡＡ’のディ
スク装置４１に交換された際には、アレイ制御部１０の
メイン制御部１１は、次の〜の処理を実行する。

【００７５】．交換ディスク装置の検出 アレイ制御部１０のメイン制御部１１において、Ｉ／Ｆ
ＩＤ＝０，ＣＨ ＩＤ＝０のディスク装置の交換を検
出する。

【００７６】．交換ディスク装置仕様の獲得 メイン制御部１１の構成ディスク仕様管理部１３は、交
換したＩ／Ｆ ＩＤ＝０，ＣＨ ＩＤ＝０のディスク装
置仕様を獲得し、前記した構成ディスク仕様管理情報を
更新・管理する。

【００７７】．負荷分散制御方式の決定 負荷分散制御部１２は、上記した構成ディスク仕様管理
部１３によって管理される情報に基づき、ストライプ数
の設定を行う。本実施例においても、ストライプ数の設
定によって負荷分散制御を行うものであり、交換された
ディスク装置４１の仕様が、他のディスク装置４２の仕
様の２倍であるとしていることから、交換されたディス
ク装置４１に対し２倍のストライプ数を設定する。

【００７８】なお本実施例でも、前述の第１実施例と同
様に、複数のＲＡＩＤレベルとしてＲＡＩＤ５及び擬似
ＲＡＩＤ１を採用しているが、これに限定されるもので
はないことはいうまでもない。

【００７９】．データの回復・格納処理 メイン制御部１１において、前記構成ディスク仕様管理
部１３及び前記負荷分散制御部１２からの情報に基づ
き、交換されたディスク装置に対するデータの回復処理
を、以下の〜の手順で実行する。

【００８０】(1) ＲＡＩＤ５の再構築 データストライプ（＃０〜＃１９）及び各々に対応する
パリティストライプ（＃Ｐ０〜＃Ｐ４）に関し、従来通
りのデータ回復処理によって、ディスク装置４１のデー
タ回復を実現する。すなわち、各ディスク装置４２（Ｉ
Ｄ＝ＢＢＢ〜ＥＥＥ）のデータ及びパリティから、ディ
スク装置４１（ＩＤ＝ＡＡＡ’）のデータストライプ及
びパリティストライプを回復・格納することによって、
ＲＡＩＤ５システムの再構築を実現する。

【００８１】(2) 擬似ＲＡＩＤ１の構築 ディスク装置４１に格納されたパリティストライプ（＃
Ｐ４）に対応するデータストライプ（＃１６〜＃１９）
をディスク装置４１に格納し、各ディスク装置４２のデ
ータストライプ（＃１６’〜＃１９’）をミラーデータ
とすることによって、擬似ＲＡＩＤ１システムを構築す
る。

【００８２】以上の処理を実行することによって、前記
した図３に示すデータ及び該データに対応する冗長デー
タの配置が実現される。本実施例では、この後さらに、
個々のデータストライプに対する過去のアクセス履歴管
理情報に基づき、データストライプの最適配置を実現す
るものであり、以下に、このデータストライプの再配置
処理を示す。

【００８３】(3) データストライプの再配置 図９に示したアクセス履歴管理情報例によれば、データ
ストライプ（＃１４〜＃１７）へのライトアクセス頻度
が高いことがわかる。ＲＡＩＤ５においては、パリティ
ストライプのデータを生成する処理のため、リード処理
に対しライト処理の性能が低下することが知られてい
る。そこで、上記ライトアクセス頻度の高いデータスト
ライプ（＃１４〜＃１７）を、ライト処理時パリティス
トライプデータを生成する必要のない擬似ＲＡＩＤ１の
領域のデータストライプ（＃１６〜＃１９）が格納され
ていた位置に格納することが望ましい。ここで、データ
ストライプ（＃１６，＃１７）は、すでに擬似ＲＡＩＤ
１領域に格納されていることから、データストライプ
（＃１４，＃１５）を擬似ＲＡＩＤ１領域に移動すれば
良いことが解る。

【００８４】このため、以下のａ〜ｃの処理が実行され
る。

【００８５】ａ．図３のデータストライプ（＃１４，＃
１５）を、図３のデータストライプ（＃１８，＃１９）
が格納されていた位置にコピーする。 ｂ．図３のデータストライプ（＃１８’，＃１９’）
を、図３のデータストライプ（＃１４，＃１５）が格納
されていた位置に、データストライプ（＃１８，＃１
９）として移動する。 ｃ．データストライプ（＃１４，＃１５）を、図３のデ
ータストライプ（＃１８’，＃１９’）が格納されてい
た位置に、データストライプ（＃１４’，＃１５’）と
してコピーする。

【００８６】以上の処理手順によって、データストライ
プ（＃１４，＃１５，＃１８，＃１９）の図１０に示し
たような再配置が実現される。

【００８７】次に、図９のアクセス履歴管理情報例で
は、データストライプ（＃４）のリードアクセス頻度が
高いことから、このデータストライプ（＃４）を高性能
なディスク装置４１に格納することが望ましく、上記デ
ータストライプ（＃４）とデータストライプ（＃７）と
が置き換えられる。

【００８８】(4) パリティストライプの再構築 データストライプ（＃１４，＃１５，＃１８，＃１９）
を再配置したことによって、対応するパリティストライ
プ（＃Ｐ３，＃Ｐ４）の再構築が必要である。これは、
対応するデータストライプ（＃１２，＃１３，＃１８，
＃１９、及び＃１４’〜＃１７’）から、パリティスト
ライプ（＃Ｐ３’，＃Ｐ４’）として生成され、格納さ
れる。

【００８９】以上の処理を実施することによって、仕様
（性能，容量）の異なる複数のディスク装置から構成さ
れるディスクアレイ装置において、該ディスクアレイ装
置を構成する個々のディスク装置仕様、及び個々のディ
スク装置に対する過去のアクセス履歴情報に基づいた、
データ，冗長データの配置の最適化を行うことが可能と
なり、システム性能の向上を実現できる。

【００９０】なお、本実施例においては、装置仕様の異
なるディスク装置に交換後、データの再配置を実施して
いるが、当然再配置以前にデータの最適配置を行うこと
が望ましい。このとき、前記ディスクアレイ装置を構成
するディスク装置が全て同一の場合は、個々のディスク
装置に対するトータルのアクセスを分散させるように再
配置することが望ましい。

【００９１】また、本実施例では、ライトのアクセス頻
度を優先したデータストライプの配置を行っているが、
これに限るものではない。例えば、リード処理性能が要
求されるシステム等においては、リード処理を優先する
ように設定されるべきである。このことから、前記負荷
分散制御部１２におけるデータ及び冗長データの配置ア
ルゴリズムは、前述のアクセス履歴管理情報及びユーザ
の指示情報から、再設定可能であることが望ましい。

【００９２】〈第３実施例〉図１１は、本発明の第３実
施例に係るディスクアレイ装置におけるデータの配置の
１例を示す図である。本実施例のディスクアレイ装置の
ブロック図は、図１または図８のブロック図と略同様の
ものであり、図示していない。本実施例では、前記第
１，第２実施例と異なり、前記ディスクアレイ装置２は
冗長データを持たず、構成する個々のディスク装置仕様
に基づき、データの配置の最適化を行うことによって、
システム性能の向上を実現するようになっている。

【００９３】図１１は、ディスク装置仕様の異なる３種
類のディスク装置（４３，４４−１，４４−２，４５−
１，４５−２）からディスク装置群４を構成する場合に
おける、データ配置の１例を示したものである。

【００９４】図１２は、図２と同様に、本実施例の前記
構成ディスク仕様管理部１３における、個々の構成ディ
スク仕様管理情報の１例を示す図である。図１２は図１
１に対応しており、図１１のディスク装置４３がＩＤ＝
ＡＡＡ’に、ディスク装置４４−１がＩＤ＝ＢＢＢ’
に、ディスク装置４４−２がＩＤ＝ＣＣＣ’に、ディス
ク装置４５−１がＩＤ＝ＤＤＤ’に、ディスク装置４５
−２がＩＤ＝ＥＥＥ’にそれぞれ対応している。

【００９５】本実施例において、ディスク装置群４を構
成する個々のディスク装置仕様を、以下のように仮定し
た場合を例にとって、データの配置について説明する。

【００９６】［ディスク装置仕様］Ｉ／Ｆ ＩＤ＝０，
ＣＨ ＩＤ＝４のディスク装置４５−２（ＩＤ＝ＥＥ
Ｅ’）を基準ディスク装置仕様とする場合、Ｉ／Ｆ Ｉ
Ｄ＝０，ＣＨ ＩＤ＝３のディスク装置４５−１（ＩＤ
＝ＤＤＤ’）は、基準ディスク装置と同一仕様、Ｉ／Ｆ
ＩＤ＝０，ＣＨ ＩＤ＝２のディスク装置４４−２
（ＩＤ＝ＣＣＣ’）は、基準ディスク装置の２倍の仕
様、Ｉ／Ｆ ＩＤ＝０，ＣＨ ＩＤ＝１のディスク装置
４４−１（ＩＤ＝ＢＢＢ’）は、基準ディスク装置の２
倍の仕様、Ｉ／Ｆ ＩＤ＝０，ＣＨ ＩＤ＝０のディス
ク装置４３（ＩＤ＝ＡＡＡ’）は、基準ディスク装置の
４倍の仕様とする。

【００９７】［データ配置］本実施例においても、前述
の第１，第２実施例と同様に、ストライプ数の設定によ
って負荷分散制御を行うものである。３種類のディスク
装置仕様が１：２：４の比で示されることから、ストラ
イプ数も同様に１：２：４を設定し、設定ストライプ数
に対応し連続するデータストライプ（例えば、ストライ
プ＃０〜＃３）は同一ディスク装置に格納するようにし
てある。

【００９８】ランダムアクセスにおいて、このような個
々のディスク装置の総データストライプ数比と性能比と
を同等とするディスクアレイ装置２を構築することによ
って、ディスク装置４３へはディスク装置４５−１，４
５−２に対し４倍、ディスク装置４４−１，４４−２へ
はディスク装置４５−１，４５−２に対し２倍のアクセ
ス発生が期待される。すなわち、全てのディスク装置に
均等にデータストライプを配置する従来方式では、全て
のディスク装置に対して等しい確率でアクセス要求が発
行される場合、ディスク装置４３，４４−１，４４−２
の性能が活かしきれず任意の処理時間内に５件のＩＯ要
求しか処理されないのに対し、本実施例によれば、上記
任意の処理時間内に１０件のＩＯ要求が処理可能とな
り、２倍のシステム性能の向上が図られる。

【００９９】図１３は、本実施例におけるランダム／シ
ーケンシャルリードアクセス時の性能比較を示す１例で
あり、図中の波線はシーク／回転待ち時間を、実線はデ
ータ転送時間をそれぞれ示している。図１３において左
側が、ランダムリードアクセスを行なった場合の性能を
示し、図１３において右側が、シーケンシャルリードア
クセスを行なった場合の性能を示している。

【０１００】シーケンシャルアクセスにおいて、個々の
ディスク装置の総データストライプ数比と性能比とを同
等とするディスクアレイ装置２を構築し、連続するデー
タストライプを同一のディスク装置に格納することによ
って、データ転送性能を向上することが可能である。す
なわち、全てのディスク装置に均等にデータストライプ
を配置する従来方式では、ディスク装置４３，４４−
１，４４−２の性能が活かしきれず、ディスク装置４５
−１，４５−２の５倍のデータ転送性能しか実現できな
いのに対し、本実施例によれば、ディスク装置４５−
１，４５−２の１０倍のデータ転送性能が実現可能とな
り、２倍のシステム性能の向上が図られる。

【０１０１】以上の通り、冗長データを持たない本実施
例においても、前記ディスクアレイ装置２を構成する個
々のディスク装置仕様に基づき、データの配置の最適化
を行うことによって、システム性能の向上を実現するこ
とが可能となる。

【０１０２】〈第４実施例〉図１４は、本発明の第４実
施例に係るディスクアレイ装置のブロック図である。本
実施例でも、ディスクアレイ装置２は、アレイ制御部１
０と、ディスク装置群４とから構成され、アレイ制御部
１０のメイン制御部は、前記第２実施例がもつ機能を少
なくとも具備したものとなっている。また、ディスク装
置群４は、複数のディスク装置４２から構成される基本
ユニット４８、及び複数のディスク装置４１から構成さ
れる増設ユニット４９から構成されている。なお、図１
４において、１８は複数の増設ディスクインタフェース
制御部である。

【０１０３】上記したディスクアレイ装置２の構成にお
いて、前記基本／増設の両ユニット４８，４９を構成す
るディスク装置仕様が異なる場合、ディスク装置（４
１，４２）仕様に基づき、データ，冗長データの配置の
最適化を行うことによって、ディスク装置増設時におい
ても、システム性能の向上を実現するようにしたもので
ある。

【０１０４】本実施例のデータ及び該データに対応する
冗長データの配置は図示していないが、例えば、前記図
６におけるディスク装置４１−０，４１−１を増設ユニ
ット４９のディスク装置４１と見做し、図６におけるデ
ィスク装置４２−２，４２−３，４２−４を基本ユニッ
ト４８のディスク装置４２と見做せば、本実施例のデー
タ及び該データに対応する冗長データの配置の１例とな
る（但し、図６とはディスク装置の数が異なる）。この
場合、基本ユニット４８或いは増設ユニット４９を構成
するディスク装置仕様は、それぞれ同一のものとしてい
ることになる。

【０１０５】本実施例のアレイ制御部１０のメイン制御
部１１は、現在未接続の増設ディスクインタフェース制
御部１８の何れかに、新たにディスク装置４１が接続・
増設されると、このディスク装置の増設及び増設された
ディスク装置仕様を検出し、この増設ディスク装置仕様
情報を、前記した構成ディスク仕様管理部１３に新規に
追加格納してこれを管理する。

【０１０６】すなわち、新たにディスク装置４１が接続
・増設されると、アレイ制御部１０のメイン制御部１１
は、．新規の増設ディスク装置の検出，．増設ディ
スク装置仕様の獲得，．負荷分散制御方式の決定，
．データの格納処理（所定の２つのＲＡＩＤの構築，
データストライプの再配置）を実行する。

【０１０７】そして本実施例においても、前記第２実施
例と同様に、アクセス履歴管理情報及び構成ディスク仕
様管理情報に基づき、アクセス頻度の高いデータ或いは
該データに対応する冗長データを、より高性能なディス
ク装置から構成されるユニットに格納する再配置を実行
することによって、システム性能の向上を期待すること
が可能となる。

【０１０８】以上、本発明を図示した実施例によって説
明したが、当業者には本発明の精神を逸脱しない範囲で
種々の変形が可能であることは言うまでもなく、例え
ば、メイン制御部１１が上位装置（ホスト１）において
実現され、上位インタフェース制御部１６は上位装置の
内部バスに接続され、更に、バッファ部１５が上位装置
のメモリ部を用いて構成されものであっても、差し支え
ない。

【０１０９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、仕様の異
なる複数のディスク装置から構成されるディスクアレイ
装置において、個々のディスク装置仕様に基づきデー
タ，冗長データの配置の最適化を行うことによって、デ
ィスクアレイ装置を構成する個々のディスク装置仕様に
対応したシステム性能を実現することが可能となる。

【０１１０】すなわち、ディスクアレイ装置を構成する
ディスク装置が障害等の発生によって、高性能なディス
ク装置に交換された場合、この交換された高性能ディス
ク装置の性能を活用可能とすることによって、システム
性能の向上が可能となる。

【０１１１】また、レベルの異なる複数のＲＡＩＤレベ
ルから前記ディスクアレイ装置を構築可能とすることに
よって、従来方式では使用されない領域の有効活用が可
能であり、この領域をデータ或いは冗長データの格納に
使用することによって、従来と同等以上の冗長度を確保
した高信頼な記憶装置の構築が可能となる。

【０１１２】また、前記ディスクアレイ装置を構成する
個々のディスク装置仕様に応じて、データストライプ数
比を任意に設定し、前記高性能なディスク装置に対する
アクセス発生頻度の期待値を高めることによって、シス
テム性能の向上を図ることが可能である。

【０１１３】また、前記ディスクアレイ装置を構成する
個々のディスク装置に対する過去のアクセス履歴情報に
基づき、データストライプ或いは冗長ストライプの再配
置を実行可能とすることによって、前記高性能なディス
ク装置に対するアクセス発生頻度の期待値を高めること
が可能となり、システム性能を更に向上させることが可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るディスクアレイ装置
のブロック図である。

【図２】本発明の第１実施例によるディスクアレイ装置
で用いられる構成ディスク仕様管理情報の１例を示す説
明図である。

【図３】本発明の第１実施例によるディスクアレイ装置
における、データ，冗長データの配置の第１例を示す説
明図である。

【図４】本発明の第１実施例によるディスクアレイ装置
と従来のディスクアレイ装置との性能比較の１例を示す
説明図である。

【図５】本発明の第１実施例によるディスクアレイ装置
における、データ，冗長データの配置の第２例を示す説
明図である。

【図６】本発明の第１実施例によるディスクアレイ装置
における、データ，冗長データの配置の第３例を示す説
明図である。

【図７】本発明の第１実施例によるディスクアレイ装置
における、データ，冗長データの配置の第４例を示す説
明図である。

【図８】本発明の第２実施例に係るディスクアレイ装置
のブロック図である。

【図９】本発明の第２実施例によるディスクアレイ装置
で用いられるアクセス履歴管理情報の１例を示す説明図
である。

【図１０】本発明の第２実施例によるディスクアレイ装
置における、データ，冗長データの配置の１例を示す説
明図である。

【図１１】本発明の第３実施例によるディスクアレイ装
置におけるデータの配置の１例を示す説明図である。

【図１２】本発明の第３実施例によるディスクアレイ装
置で用いられる構成ディスク仕様管理情報の１例を示す
説明図である。

【図１３】本発明の第３実施例によるディスクアレイ装
置における、ランダムリードアクセス時とシーケンシャ
ルリードアクセス時との性能比較の１例を示す説明図で
ある。

【図１４】本発明の第４実施例に係るディスクアレイ装
置のブロック図である。

【符号の説明】

１ ホストコンピュータ（ホスト） ２ ディスクアレイ装置 ４ ディスク装置群 １０ アレイ制御部 １１ メイン制御部 １２ 負荷分散制御部 １３ 構成ディスク仕様管理部 １４ アクセス履歴情報管理部 １５ バッファ部 １６ 上位インタフェース制御部 １７ ディスクインタフェース制御部 １８ 増設ディスクインタフェース制御部 ２０ ＲＡＩＤ５領域 ２１ 擬似ＲＡＩＤ１領域 ２２ データストライプ ２３ パリティデータストライプ ４１，４１−０，４１−１，４１−２，４２，４２−
１，４２−２，４２−３，４２−４，４３，４４，４４
−１，４４−２，４５，４５−１，４５−２ ディスク
装置 ４８ 基本ユニット ４９ 増設ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 純 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 岩崎 秀彦 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 (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のディスク装置と、該ディスク装置
   群を制御するアレイ制御部とから構成されるディスクア
   レイ装置であって、 前記アレイ制御部は、前記上位装置との接続を目的とす
   る上位インタフェース制御部と、前記ディスク装置との
   接続を目的とするディスクインタフェース制御部と、デ
   ィスクアレイ装置の統括制御を行うメイン制御部と、上
   位装置とディスク装置間での転送データを一時バッファ
   リングするバッファ部とから構成され、 更に、前記メイン制御部において、前記ディスクアレイ
   装置を構成する個々のディスク装置仕様情報を管理する
   構成ディスク仕様管理部と、この構成ディスク仕様管理
   情報に基づき個々のディスク装置に対するアクセス負荷
   を制御する負荷分散制御部とを具備することを特徴とす
   るディスクアレイ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載において、 前記ディスクアレイ装置を構成する個々のディスク装置
   仕様に対応して格納ストライプ数を設定することによっ
   て、アクセス負荷の分散制御を実現することを特徴とす
   るディスクアレイ装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載において、 前記ディスクアレイ装置を構成する個々のディスク装置
   仕様に対応して格納ストライプ数を設定し、且つ、各々
   のデータストライプに対する冗長データを格納可能とす
   ることによって、アクセス負荷の分散制御を行う高信頼
   な記憶装置を実現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３記載において、 前記個々のデータストライプに対する冗長度を確保する
   ため、冗長度の異なる領域を具備することを特徴とする
   ディスクアレイ装置。
5. 【請求項５】 複数のディスク装置と、該ディスク装置
   群を制御するアレイ制御部とから構成されるディスクア
   レイ装置であって、 前記アレイ制御部は、前記上位装置との接続を目的とす
   る上位インタフェース制御部と、前記ディスク装置との
   接続を目的とするディスクインタフェース制御部と、デ
   ィスクアレイ装置の統括制御を行うメイン制御部と、上
   位装置とディスク装置間での転送データを一時バッファ
   リングするバッファ部とから構成され、 更に、前記メイン制御部において、前記ディスクアレイ
   装置を構成する個々のディスク装置仕様情報を管理する
   構成ディスク仕様管理部と、前記ディスクアレイ装置を
   構成する個々のディスク装置に対する過去のアクセスの
   履歴情報を管理するアクセス履歴情報管理部とを具備
   し、構成ディスク仕様管理情報及びアクセス履歴管理情
   報に基づき個々のディスク装置に対するアクセス負荷を
   制御する負荷分散制御部とを具備することを特徴とする
   ディスクアレイ装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載において、 前記ディスクアレイ装置を構成する個々のディスク装置
   仕様情報に対応して格納ストライプの設定・再配置を行
   うことによって、アクセス負荷の分散制御を実現するこ
   とを特徴とするディスクアレイ装置。
7. 【請求項７】 請求項５記載において、 前記ディスクアレイ装置を構成する個々のディスク装置
   仕様情報及び過去のアクセス履歴情報に対応して格納ス
   トライプ数を設定し、且つ、各々のデータストライプに
   対する冗長データを格納可能とすることによって、アク
   セス負荷の分散制御を行う高信頼な記憶装置を実現する
   ことを特徴とするディスクアレイ装置。
8. 【請求項８】 請求項５または６または７記載におい
   て、 前記ディスクアレイ装置を構成する個々のディスク装置
   仕様情報及び過去のアクセス履歴管理情報に基づき、格
   納ストライプの設定・再配置を行う際、ライトアクセス
   頻度の高いデータを冗長度の高い領域に再配置すること
   を特徴とするディスクアレイ装置。
9. 【請求項９】 請求項５または６または７記載におい
   て、 前記ディスクアレイ装置を構成する個々のディスク装置
   仕様情報及び過去のアクセス履歴管理情報に基づき、格
   納ストライプの設定・再配置を行なう際、冗長度の異な
   る各領域毎に、格納ストライプの設定・再配置アルゴリ
   ズムを、ユーザが任意に設定可能とすることを特徴とす
   るディスクアレイ装置。
10. 【請求項１０】 複数のディスク装置と、該ディスク装
    置群を制御するアレイ制御部とから構成され、 前記アレイ制御部は、前記上位装置との接続を目的とす
    る上位インタフェース制御部と、前記ディスク装置との
    接続を目的とするディスクインタフェース制御部と、デ
    ィスクアレイ装置の統括制御を行うメイン制御部と、上
    位装置とディスク装置間での転送データを一時バッファ
    リングするバッファ部と、格納データから冗長データを
    生成する冗長データ生成部とから構成され、 前記ディスクアレイ装置を構成する個々のディスク装置
    には、データと各々のデータに対応する冗長データとを
    格納し、 前記ディスクアレイ装置を構成するディスク装置に障害
    が発生した場合、前記冗長データを用いて障害ディスク
    装置のデータを回復可能とするディスクアレイ装置であ
    って、 前記メイン制御部において、前記ディスクアレイ装置を
    構成する個々のディスク装置仕様情報を管理する構成デ
    ィスク仕様管理部と、この構成ディスク仕様管理情報に
    基づき個々のディスク装置に対するアクセス負荷を制御
    する負荷分散制御部と、前記障害ディスク装置の交換及
    び交換されたディスク装置仕様を検出する手段と、この
    交換ディスク装置仕様情報を前記構成ディスク仕様管理
    部に更新・格納する手段とを具備することを特徴とする
    ディスクアレイ装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載において、 前記交換ディスク装置仕様情報を、前記ディスクアレイ
    装置を構成する個々のディスク装置仕様として管理し、
    交換ディスク装置仕様情報に対応した前記の負荷分散制
    御を可能とすることによって、前記ディスクアレイ装置
    を構成する個々のディスク装置仕様に応じ、システム仕
    様（容量，性能）が変化することを特徴とするディスク
    アレイ装置。
12. 【請求項１２】 複数のディスク装置と、該ディスク装
    置群を制御するアレイ制御部とから構成され、 前記アレイ制御部は、前記上位装置との接続を目的とす
    る上位インタフェース制御部と、前記ディスク装置との
    接続を目的とするディスクインタフェース制御部と、デ
    ィスクアレイ装置の統括制御を行うメイン制御部と、上
    位装置とディスク装置間での転送データを一時バッファ
    リングするバッファ部と、格納データから冗長データを
    生成する冗長データ生成部と、ディスク装置増設用の増
    設ディスクインタフェース制御部とから構成されるディ
    スクアレイ装置であって、 前記メイン制御部において、前記ディスクアレイ装置を
    構成する個々のディスク装置仕様情報を管理する構成デ
    ィスク仕様管理部と、この構成ディスク仕様管理情報に
    基づき個々のディスク装置に対するアクセス負荷を制御
    する負荷分散制御部と、前記ディスクアレイ装置へのデ
    ィスク装置の増設及び増設されたディスク装置仕様を検
    出する手段と、この増設ディスク装置仕様情報を前記構
    成ディスク仕様管理部に新規に格納する手段とを具備す
    ることを特徴とするディスクアレイ装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載において、 前記増設ディスク装置仕様情報を、前記ディスクアレイ
    装置を構成する個々のディスク装置仕様として管理し、
    増設ディスク装置仕様に対応した前記の負荷分散制御を
    可能とすることによって、前記ディスクアレイ装置を構
    成する個々のディスク装置仕様に応じたシステム性能が
    得られることを特徴とするディスクアレイ装置。
14. 【請求項１４】 請求項１２または１３記載において、 前記メイン制御部は、前記増設ディスク装置仕様情報を
    前記ディスクアレイ装置を構成する個々のディスク装置
    仕様として管理する手段と、前記ディスクアレイ装置を
    構成する個々のディスク装置に対する過去のアクセスの
    履歴情報を管理するアクセス履歴情報管理部とを有し、
    アクセス頻度の高いデータを性能的に勝るディスク装置
    に再配置することを特徴とするディスクアレイ装置。
15. 【請求項１５】 請求項１乃至１４のいずれか１つに記
    載において、 前記ディスクアレイ装置は容量が異なる複数のディスク
    装置から構成され、容量の大きなディスク装置の余った
    領域を用いて、冗長度の異なる領域を形成することを特
    徴とするディスクアレイ装置。
16. 【請求項１６】 請求項１５記載において、 前記冗長度の異なる領域が、ＲＡＩＤ(Redundant Array
    s of Inexpensive Disks )１，３，４，５のように、Ｒ
    ＡＩＤレベルが異なる領域であることを特徴とするディ
    スクアレイ装置。
17. 【請求項１７】 請求項１５または１６記載において、 前記ディスクアレイ装置は、少なくとも１台の大容量デ
    ィスク装置と、装置仕様の異なる他の複数台のディスク
    装置とから構成され、 前記大容量ディスク装置の余った領域に、他のディスク
    装置に格納されているデータのコピーを格納し、少なく
    ともＲＡＩＤ１の機能を有する領域を形成することによ
    って、少なくともＲＡＩＤ１レベルと他のＲＡＩＤレベ
    ル（３または４または５）とからシステムが構成される
    ことを特徴とするディスクアレイ装置。
18. 【請求項１８】 請求項１５または１６記載において、 前記ディスクアレイ装置は、少なくとも２台の大容量デ
    ィスク装置と、装置仕様の異なる他のディスク装置とか
    ら構成され、 前記大容量ディスク装置の余った領域で少なくともＲＡ
    ＩＤ１の機能を有する領域を形成することによって、少
    なくともＲＡＩＤ１レベルと他のＲＡＩＤレベル（３ま
    たは４または５）からシステムが構成されることを特徴
    とするディスクアレイ装置。
19. 【請求項１９】 請求項１５または１６記載において、 前記ディスクアレイ装置は、少なくとも３台の大容量デ
    ィスク装置と、装置仕様の異なる他のディスク装置とか
    ら構成され、 前記大容量ディスク装置の余った領域でＲＡＩＤ３また
    は４または５の領域を構成することによって、ＲＡＩＤ
    レベルが同じであってもパリティを共有するデータ数、
    すなわち、冗長度が異なる複数の領域から構成されるこ
    とを特徴とするディスクアレイ装置。
20. 【請求項２０】 請求項１乃至１９のいずれか１つに記
    載において、 前記構成ディスク仕様管理部において、前記ディスクア
    レイ装置を構成する個々のディスク装置仕様として、容
    量，平均シーク時間，平均回転待ち時間，データ転送性
    能，回転数等の一部或いは全ての仕様情報を管理するこ
    とを特徴とするディスクアレイ装置。
21. 【請求項２１】 請求項１乃至１９のいずれか１つに記
    載において、 前記ディスクアレイ装置の統括制御を行うメイン制御部
    が前記上位装置において実現され、前記上位インタフェ
    ース制御部は前記上位装置の内部バスに接続され、更
    に、前記バッファ部が前記上位装置のメモリ部を用いて
    構成されることを特徴とするディスクアレイ装置。