JPH09138735A - 連続データサーバ装置、連続データ送出方法及びディスクアレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コスト増大なしに多数のユーザからの同時ア
クセスに応答できるようにした連続データサーバ装置を
提供すること。 【解決手段】 本発明に係る連続データサーバ装置は、
連続データを記憶するデータ記憶部から所望の連続デー
タを読み出す複数のデータ記憶制御部と、前記データ記
憶制御部によって読み出された前記連続データを保持す
るための複数のバッファ記憶部と、前記バッファ記憶部
に保持されている前記連続データを読み出し、収容した
通信路に送り出す少なくとも１つの通信制御部とを備
え、前記バッファ記憶部を１つの前記データ記憶制御部
と１つの前記通信制御部とからなる組合せのそれぞれに
対して専用に少なくとも１つずつ設けたことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の連続データ
のアクセス要求に同時に応答して映像や音声等の連続デ
ータのサービスを行う連続データサーバ装置および連続
データ送出方法、ならびに複数系統のディスク装置を接
続しデータを組にして入出力するディスクアレイ装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】映像や音声のような連続データを扱う連
続データサーバ装置は、記憶装置に記憶した連続データ
を読み出し、端末装置に対して時間に同期しながらリア
ルタイムに連続的にデータを送り出す機能を持つ。この
ような連続データサーバ装置は、複数の映画等のビデオ
データを記憶し、端末からのリクエストに応じて任意の
映画を送り出すビデオ・オン・デマンドや、ネットワー
クを介して映像による商品情報を提供するオンラインシ
ョッピングなどの分野で使用される。それゆえ、連続デ
ータサーバ装置には、複数のユーザからランダムにリク
エストが送られてくるので、同時に多数のユーザに対し
てそれぞれ異なる連続データの送り出しを行う能力が要
求されることになる。

【０００３】以下、従来の連続データサーバ装置につい
て詳しく説明する。

【０００４】従来の連続データサーバ装置の１つに、図
５７に示すような構成を持つものがある。このような連
続データサーバ装置において、ユーザあるいはアプリケ
ーションプログラムによって発せられた連続データへの
アクセス要求が、プロセス間通信やネットワークを経由
した通信等によって送られて来る。このアクセス要求
は、通信制御装置７０６からバス７２０を介して中央制
御装置７１０に伝えられ、受理される。中央制御装置７
１０は、要求された連続データの読み出しを、必要なデ
ータ記憶制御装置７０４に伝える。データ記憶制御装置
７０４は、指示された連続データをデータ記憶装置７０
２から読み出してバッファ記憶装置７０８に書き込む。
中央制御装置７１０は、バッファ記憶装置７０８上のデ
ータの送り出しを通信制御装置７０６に指示する。通信
制御装置７０６は、アクセス要求にて指定された転送先
に向けて、連続データを送り出す。中央制御装置７１０
は、基本的には、電子計算機と同じように、ＣＰＵとメ
モリ装置から構成される。中央制御装置７１０は、アク
セス要求を伝えるための通信装置を備え、ユーザあるい
はアプリケーションプログラムからのアクセス要求は、
通信制御装置７０６では、ではなく中央制御装置の持つ
通信制御によって伝えられる。連続データを記憶するデ
ータ記憶装置７０２には、ディスク装置を用いることが
多い。ディスク装置としては、磁気ディスク装置を用い
る場合が多いが、光ディスクや光磁気ディスク装置等を
用いる場合もある。ディスク装置以外にも、ＲＡＭやＥ
ＥＰＲＯＭ等の半導体記憶装置を用いることもある。

【０００５】さて、図５７のような従来の連続データサ
ーバ装置において、例えばデータ記憶装置７０２として
ディスク装置を用いたものを考えると、特定のディスク
装置に記憶している連続データの異なる部分へ同時に多
数のユーザからのアクセスが集中することがある。例え
ば、連続データとして１台の磁気ディスクにビデオが入
っており、１本のビデオを多数のユーザが１分おきにず
れて見るような状況がこれにあたる。このような場合、
従来の連続データサーバ装置では、ディスクのアクセス
速度が隘路となり、すべてのユーザにリアルタイムでデ
ータを送り出すことができなくなる不具合がある。例え
ば、映像データを扱う場合、１人のユーザの端末に対し
て平均１．５Ｍｂｉｔ／ｓｅｃの速度で連続データを送
り出すものとし、この映像データを記憶する磁気ディス
ク装置が最大２ＭＢｙｔｅ／ｓｅｃの速度でデータを読
み出せるものとすると、１台の磁気ディスク装置から同
時に最大１０ユーザへの送出を行う能力しか得られない
ことになる。

【０００６】このようなディスク装置の問題を解消する
手法として、ストライピングという技法が知られてい
る。ストライピング技法は、複数台のディスク装置を用
いて全体のデータ転送能力（総バンド幅）を大きくする
とともに、１つの連続データを分割して複数台のディス
ク装置に記憶することによって、同一の連続データへよ
り多数のユーザが同時にアクセスすることを可能にする
ものである。ストライピングを行うことで、複数のユー
ザが同一の連続データの異なる部分へアクセスするよう
な最悪の場合にも対処できるバンド幅の広い記憶装置を
構成することが可能になる。

【０００７】ところが、図５７のように１台の中央制御
装置７１０に数多くのディスク装置を接続し、ストライ
ピングでバンド幅を稼いだとしても、その中央制御装置
７１０の持つバス７２０の転送速度によって同時にアク
セスできるユーザ数は限定されてしまう。例えば、１３
３ＭＢｙｔｅ／ｓｅｃの転送能力を持つＰＣＩバスの場
合、１本の連続データのアクセス速度が１．５Ｍｂｉｔ
／ｓｅｃであるとすると、１本あたりディスク装置７０
２からバッファ記憶装置７０８に転送するために使う
１．５Ｍｂｉｔ／ｓｅｃとバッファ記憶装置７０８から
通信制御装置７０６に転送するために使う１．５Ｍｂｉ
ｔ／ｓｅｃの合計３Ｍｂｉｔ／ｓｅｃのバス７２０のデ
ータ転送能力（バンド幅）を占有する。よって、バスが
１００％の効率で動作すると仮定した場合でも３５４本
までの連続データしか同時にアクセスできないことにな
る。実際には、バスを１００％の効率で動作させること
はないので、同時にアクセスできるユーザ数はさらに低
減される。

【０００８】そこで、従来の１系統の連続データサーバ
装置だけでは実現できないような多数のユーザに対する
同時アクセスを実現するために、図５７のような１系統
の連続データサーバ装置を複数系統並設した構成が考え
られる。そのような連続データサーバ装置を図５８に示
す。この場合、連続データは、１つの連続データサーバ
装置８００に接続されたデータ記憶装置８０２間でスト
ライピングを行って記憶される（異なる連続データサー
バ装置８００に接続されたデータ記憶装置８０２間では
ストライピングは行なわない）。この場合、全体制御用
計算機８０１が、統括して連続データのアクセス要求を
受け、要求された連続データを持つ連続データサーバ装
置８００に対してアクセス要求を伝える。その後、アク
セス要求を伝えられた連続データサーバ装置８００の中
央制御装置（図示せず）がデータの送り出しを制御す
る。図５８のようなシステムによれば、連続データサー
バ装置８００の系統を増設することによって、同時に連
続データにアクセスできるユーザ数を容易に増加させる
ことができる。

【０００９】しかしながら、多数系統の連続データサー
バ装置８００のデータ記憶装置８０２に同じデータのコ
ピーを持たせなければ、同一の連続データの異なる部分
に全ユーザがアクセスするような場合には対処できな
い。したがって、全データのコピーを多くの系統の連続
データサーバ装置８００に持たせるためのコストが非常
に大きくなるという欠点があった。

【００１０】連続データのコピーを多くの系統の連続デ
ータサーバ装置に持たせずに、同時にアクセスできるユ
ーザ数を増やす方法としては、図５９に示すように複数
の中央制御装置（ＣＰＵ）９１０，９１１をデータ転送
能力（バンド幅）の大きなスイッチ（結合路）９２１で
接続した超並列計算機を利用して、データ記憶装置９０
２から通信制御装置９０６へ至るデータパスを多重化す
る方式がある。この場合、各中央制御装置９１０，９１
１の持つ記憶装置９０８，９０９をバッファ記憶装置と
して使う。中央制御装置９１０，９１１間を接続するス
イッチ９２１は、任意のデータ記憶制御装置９０４を持
つ中央制御装置９１０と任意の通信制御装置９０６を持
つ中央制御装置９１１の間でのデータ転送を可能とする
必要があるため、クロスバスイッチやハイパーキューブ
あるいはＡＴＭのような多段網を用いる。

【００１１】ところが、このような構成を持つ連続デー
タサーバ装置では、通信制御装置９０６を持つ１つの中
央制御装置９１１に対してデータ記憶制御装置９０２を
持つ複数の中央制御装置９１０からデータの転送が発生
するため、アービトレーションの機能が必要となる。そ
のため、結合路９２１を構成するクロスバスイッチやＡ
ＴＭネットワーク等のハードウェアが複雑となり、コス
トも非常に大きくなる欠点があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来、１台の連続デー
タサーバ装置で同時に連続データにアクセスできるユー
ザ数は、連続データサーバ装置を構成するバス等のデー
タパスのバンド幅によって制限されるという問題点があ
った。

【００１３】１台の連続データサーバ装置の能力よりも
多くのユーザが同時に連続データに対してアクセスする
ことを可能にするために、複数系統の連続データサーバ
装置を用いて、それぞれに連続データのコピーを持たせ
たものでは、データ記憶装置のコストが大きいという問
題点があった。

【００１４】クロスバスイッチやＡＴＭ等のスイッチを
用いてデータパスの多重化を行うことで、同時にアクセ
ス可能なユーザ数を大きくしたものでは、スイッチのハ
ードウェアが複雑になり、コストも大きいという問題点
があった。

【００１５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、コストを増大させることなく、従来の１台の連
続データサーバ装置の能力を越えるような多数のユーザ
からの連続データへの同時アクセスに応答できるように
した連続データサーバ装置および連続データ送出方法を
提供すること目的とする。

【００１６】また、本発明は、複数系統のディスク装置
の接続口を有するディスクアレイ装置に接続したディス
ク装置の故障により失われた情報の復元を少ないハード
ウェア構成で実現することのできるディスクアレイ装置
を提供すること目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明（請求項１）に係
る連続データサーバ装置は、連続データを記憶するデー
タ記憶部から所望の連続データを読み出す複数のデータ
記憶制御部と、前記データ記憶制御部によって読み出さ
れた前記連続データを保持するための複数のバッファ記
憶部と、前記バッファ記憶部に保持されている前記連続
データを読み出し、収容した通信路に送り出す少なくと
も１つの通信制御部とを備え、前記バッファ記憶部を１
つの前記データ記憶制御部と１つの前記通信制御部とか
らなる組合せのそれぞれに対して専用に少なくとも１つ
ずつ設けたことを特徴とする。

【００１８】本発明（請求項２）に係る連続データサー
バ装置は、連続データを記憶するデータ記憶部から所望
の連続データを読み出す複数のデータ記憶制御部と、前
記データ記憶制御部によって読み出された前記連続デー
タを保持するための複数のバッファ記憶部と、前記バッ
ファ記憶部に保持されている前記連続データを読み出
し、収容した通信路に送り出す少なくとも１つの通信制
御部とを備え、前記バッファ記憶部を、１つ又は複数の
データ記憶制御部からなる１つのデータ記憶制御部群と
１つ又は複数の通信制御部からなる１つの通信制御部群
とからなる群の組合せのそれぞれに対して少なくとも１
つずつ専用に存在するように設けたことを特徴とする。

【００１９】好ましくは、少なくとも１つの前記バッフ
ァ記憶部は、該バッファ記憶部に書き込みを行なう前記
データ記憶制御部群を複数受持つものであり、複数の前
記データ記憶制御部群を受持つ前記バッファ記憶部は、
アクセス要求のあった連続データを記憶する前記データ
記憶部に対応する前記データ記憶制御部の属する前記デ
ータ記憶制御部群を選択する選択手段を有することを特
徴とする。

【００２０】また、好ましくは、前記データ記憶部は、
連続データを分割して順に記憶させた複数のデータ記憶
装置からなることを特徴とする。

【００２１】また、好ましくは、前記データ記憶制御部
群と前記バッファ記憶部との間を接続するパスと、前記
通信制御部群と前記バッファ記憶部との間を接続するパ
スとを互いに独立して設けたことを特徴とする。さら
に、好ましくは、前記データ記憶制御部群と前記バッフ
ァ記憶部との間を接続するパスを、各々の前記データ記
憶制御部群ごとに独立して設けたことを特徴とする。ま
た、好ましくは、前記通信制御部群と前記バッファ記憶
部との間を接続するパスを、各々の前記通信制御部群ご
とに独立して設けたことを特徴とする。

【００２２】本発明（請求項８）は、連続データを記憶
したデータ記憶装置から所望の連続データを読み出す複
数のデータ記憶制御装置と、読み出された該連続データ
を保持するためのバッファ記憶装置と、該バッファ記憶
装置に保持された該連続データを通信路に送り出す少な
くとも１つの通信制御装置とを備え、前記バッファ記憶
装置を１つのデータ記憶制御装置と１つの通信制御装置
とからなる組合せすべてに対して専用に少なくとも１つ
ずつ設けた連続データサーバ装置において要求された連
続データを要求された転送先に転送するための連続デー
タ送出方法であって、外部から連続データのアクセス要
求を受け付け、要求された連続データを記憶する前記デ
ータ記憶装置が接続された前記データ記憶制御装置と、
該連続データの転送先に通じる通信路を収容している前
記通信制御装置とを選択し、選択した前記データ記憶制
御装置に前記データ記憶装置に記憶された前記連続デー
タを読み出させ、前記データ記憶制御装置に読み出した
前記連続データを当該データ記憶制御装置と選択した前
記通信制御装置とに接続された専用の前記バッファ記憶
装置に書き込ませ、前記通信制御装置に前記バッファ記
憶装置内に書き込まれている前記連続データを読み出さ
せ、前記通信制御装置に前記連続データを所定の通信路
に送り出させることを特徴とする。

【００２３】好ましくは、外部から受け付けるアクセス
要求が複数で、これら複数の要求に対応する連続データ
の読み出しおよび送り出しのタイミングをスケジューリ
ングするステップをさらに含むことを特徴とする。

【００２４】本発明（請求項１０）に係るディスクアレ
イ装置は、データを記憶するディスク装置から所望のデ
ータを読み出す複数のディスク制御部（データ記憶制御
部）と、前記ディスク制御部によって読み出された前記
データを保持するために、前記ディスク制御部に対応し
て設けられた複数のバッファ記憶部と、対応する前記デ
ィスク制御部と前記バッファ記憶部との間にそれぞれ接
続された４端子を有する複数の演算部とを備え、前記複
数の演算部は直列に接続され、前記演算部夫々は、所定
の１または複数の端子からの入力を元に演算処理を行な
い、演算結果を残りの端子のうち１つまたは複数のもの
に出力するものであることを特徴とする。

【００２５】本発明（請求項１１）は、複数系統のディ
スク装置を接続する接続口を有し、接続した複数系統の
ディスク装置に対するアクセスを並列に行なうディスク
アレイ装置において、前記接続口から入出力するデータ
を格納するために、該接続口夫々に対応して設けたバッ
ファ記憶部と、対応する前記接続口と前記バッファ記憶
部との間にそれぞれ接続された４端子を有する複数の演
算部とを備え、前記複数の演算部は上下に直列に接続さ
れ、前記演算部夫々は、バッファ記憶部側の端子から入
力したデータと上側の端子から入力したデータを元に、
排他的論理和演算および排他的論理積演算のうち予め定
められたいずれか一方の論理演算を行ない、演算結果を
下側の端子に出力する機能と、上側の端子から入力した
データを下側の端子に出力する機能と、ディスク装置側
の端子から入力したデータをバッファ記憶部側の端子か
ら出力する機能とを有することを特徴とする。

【００２６】本発明（請求項１２）は、複数系統のディ
スク装置を接続する接続口を有し、接続した複数系統の
ディスク装置に対するアクセスを並列に行なうディスク
アレイ装置において、前記接続口から入出力するデータ
を格納するために、該接続口夫々に対応して設けたバッ
ファ記憶部と、対応する前記接続口と前記バッファ記憶
部との間にそれぞれ接続された４端子を有する複数の演
算部とを備え、前記複数の演算部は上下に直列に接続さ
れ、前記演算部夫々は、上側および下側の端子から夫々
入力された２つのデータを元に、排他的論理和演算およ
び排他的論理積演算のうち予め定められたいずれか一方
の論理演算を行ない、演算結果をバッファ記憶部側の端
子に出力する機能と、下側の端子から入力されたデータ
をバッファ記憶部側の端子および上側の端子に出力する
機能と、バッファ記憶部側の端子から入力したデータと
上側の端子から入力したデータを元に、前記一方の論理
演算行ない、演算結果を下側の端子に出力する機能と、
バッファ記憶部側の端子から入力したデータと下側の端
子から入力したデータを元に、前記一方の論理演算行な
い、演算結果を上側の端子に出力する機能と、上側の端
子から入力したデータを下側の端子に出力する機能と、
下側の端子から入力したデータを上側の端子に出力する
機能と、ディスク装置側の端子から入力したデータをバ
ッファ記憶部側の端子から出力する機能と、バッファ記
憶部側の端子から入力したデータをディスク装置側の端
子から出力する機能とを有することを特徴とする。

【００２７】本発明（請求項１３）は、請求項２におい
て、前記データ記憶制御部群と対応する１または複数の
前記バッファ記憶部との間にそれぞれ接続された４端子
を有する複数の演算部をさらに備え、前記複数の演算部
は直列に接続され、前記演算部夫々は、所定の１または
複数の端子からの入力を元に演算処理を行ない、演算結
果を残りの端子のうち１つまたは複数のものに出力する
ものであることを特徴とする。

【００２８】本発明（請求項１４）に係るディスクアレ
イ装置は、連続データを記憶するディスク装置から所望
のデータをブロック単位で読み出す複数のディスク制御
部と、前記ディスク制御部によって読み出されたデータ
を保持するために、前記ディスク制御部に対応して設け
られた複数のバッファ記憶部とを備え、前記ディスク装
置には連続するデータがワード単位で前記複数のディス
ク制御部に跨るように記憶されており、前記複数のバッ
ファ記憶部に保持されたブロック単位のデータをワード
単位で前記複数のバッファ記憶部から順次読み出すこと
を特徴とする。

【００２９】本発明（請求項１５）に係るディスクアレ
イ装置は、請求項１４において、前記複数のバッファ記
憶部に接続される演算部を更に備え、この演算部は、順
次読み出された複数の前記ワード単位のデータのうちの
一部を記憶する機能と、順次読み出された複数の前記ワ
ード単位のデータのうちの一部の排他的論理和を計算す
る機能と、この排他的論理和の計算結果及び前記記憶さ
れたデータを所望の順序で出力する機能とを含むことを
特徴とする。

【００３０】本発明（請求項１６）に係るディスクアレ
イ装置は、請求項１４において、前記複数のバッファ記
憶部に接続される演算部を更に備え、この演算部は、本
装置の外部から入力される複数のワード単位のデータの
排他的論理和を計算する機能と、この排他的論理和の計
算結果及び前記入力されたデータを所望の順序で前記複
数のバッファ記憶部に対し順次送り出す機能とを含むこ
とを特徴とする。

【００３１】本発明（請求項１７）に係るディスクアレ
イ装置は、請求項１５において、前記演算部は、前記排
他的論理和の計算結果を蓄積する機能と、この蓄積され
た値を所定のタイミングで前記複数のバッファ記憶部の
うちの一つに送り出す機能とを更に含み、この送り出さ
れ前記複数のバッファ記憶部のうちの一つに保持される
こととなった値を対応する前記ディスク制御部によって
前記ディスク装置へ書き込むことを特徴とする。

【００３２】本発明（請求項１８）に係るディスクアレ
イ装置は、請求項１４乃至１７において、前記複数のバ
ッファ記憶部からデータを読み出すためのバスを更に備
え、このバスを時分割で使用することによりデータをワ
ード単位で前記複数のバッファ記憶部から順次読み出す
処理を行うことを特徴とする。

【００３３】本発明（請求項１９）に係る連続データサ
ーバ装置は、請求項１において、前記データ記憶部には
連続するデータがワード単位で前記複数のデータ記憶制
御部に跨るように記憶されており、前記データ記憶制御
部による読み出しはブロック単位で行われ、前記複数の
バッファ記憶部に保持されたブロック単位のデータをワ
ード単位で前記複数のバッファ記憶部から順次読み出し
て得られる連続データを、収容した通信路に送り出すも
のであることを特徴とする。

【００３４】（作用）本発明（請求項１，２）に係る連
続データサーバ装置では、データ記憶制御装置と通信制
御装置の組のそれぞれ、またはいくつかのデータ記憶制
御装置からなる群といくつかの通信制御装置からなる群
の組それぞれに対して、その間のデータの受け渡し専用
のバッファ記憶装置を設けるとともに、各データ記憶制
御装置と各通信制御装置は、それがアクセスする必要の
あるバッファ記憶装置を含む一部のバッファ記憶装置の
みと接続している。

【００３５】このため、データ記憶制御装置とバッファ
記憶装置の間のデータパスおよびバッファ記憶装置と通
信制御装置の間のデータパスの多重度を上げることがで
き、連続データへの同時アクセスユーザ数を増加させる
ことが可能になる。

【００３６】この場合、各データ記憶制御装置と各通信
制御装置を、それがアクセスする必要のあるバッファ記
憶装置のみと接続すれば、データパスの多重度をより効
果的に上げることができ、連続データへの同時アクセス
ユーザ数をさらに増加させることができる。また、各バ
ッファ記憶装置は１つあるいは複数のデータ記憶制御装
置の接続された１つのデータパスと、１つあるいは複数
の通信制御装置の接続された１つのデータパスに接続さ
れるため、バッファ記憶装置へのアクセスに対するアー
ビトレーションが非常に簡単になる。

【００３７】さらに、従来のように高コストを要する転
送速度の大きいバスやスイッチを使う必要がないので、
コストの増大を招くことなく、連続データへの同時アク
セスユーザ数を増加させることができる。

【００３８】また、前記データ記憶制御装置と前記バッ
ファ記憶装置との間を接続するパスと、前記通信制御装
置と前記バッファ記憶装置との間を接続するパスとを互
いに独立して設けた場合、バスへの負荷が分散され、バ
スのバンド幅が小さくて済む。さらに、前記データ記憶
制御装置と前記バッファ記憶装置との間を接続するパス
を各々の前記データ記憶制御装置ごとに独立して設け、
あるいは前記通信制御装置と前記バッファ記憶装置との
間を接続するパスを各々の前記通信制御装置ごとに独立
して設ければ、さらなる負荷分散が可能になり、バスに
要求されるバンド幅をさらに小さくすることができる。

【００３９】また、本発明（請求項８）の連続データ転
送方法では、要求された連続データを記憶する前記デー
タ記憶装置が接続された前記データ記憶制御装置が、該
連続データを読み出して、当該データ記憶制御装置と該
連続データの転送先に通じる通信路を収容している前記
通信制御装置とに接続された専用のバッファ記憶装置に
書き込み、当該通信制御装置はこの前記バッファ記憶装
置内に書き込まれている前記連続データを読み出して、
所定の通信路に送り出す。

【００４０】このため、データ記憶制御装置とバッファ
記憶装置の間のデータパスおよびバッファ記憶装置と通
信制御装置の間のデータパスの多重度を上げることがで
き、連続データへの同時アクセスユーザ数を増加させる
ことが可能になる。

【００４１】また、各バッファ記憶装置は１つあるいは
複数のデータ記憶制御装置の接続された１つのデータパ
スと、１つあるいは複数の通信制御装置の接続された１
つのデータパスに接続されるため、バッファ記憶装置へ
のアクセスに対するアービトレーションが非常に簡単に
なる。

【００４２】さらに、高コストを要する転送速度の大き
いバスによりデータパスの多重度を上げる必要がないの
で、コストの増大を招くことなく、連続データへの同時
アクセスユーザ数を増加させることができる。

【００４３】本発明（請求項１０，１３）に係るディス
クアレイ装置では、演算部を適宜動作させることによ
り、例えば以下のような操作を行なうことができる。

【００４４】（ｉ）各ディスク制御部に接続するディス
ク装置夫々に組をなすｎ＋１個のデータが格納されてい
るとする。

【００４５】ここで、演算部を、ディスク制御部側から
入力したデータをそのままバッファ記憶部側に出力する
ように動作させれば、各ディスク装置のデータを対応す
るバッファ記憶部に格納することができる。

【００４６】また、所望のディスク装置のデータだけ対
応するバッファ記憶部に格納することもできる。

【００４７】（ｉｉ）所望のバッファ記憶部に接続され
た演算部はバッファ記憶部側の端子から入力されたデー
タを下側の端子に出力し、下段の演算部は上側の端子か
ら入力されたデータを下側の端子に出力するように動作
させれば、該所望のバッファ記憶部に格納されたデータ
を最下段の演算部から取り出すことができる。

【００４８】（ｉｉｉ）所望のバッファ記憶部に接続さ
れた演算部は上側の端子からの入力を下側の端子に出力
し、それ以外の演算部はバッファ記憶部側の端子から入
力されたデータと上側の端子から入力されたデータの排
他的論理和または排他的論理積を下側の端子に出力する
ように動作させれば、該所望のバッファ記憶部以外に格
納されたデータの排他的論理和または排他的論理積を最
下段の演算部から取り出すことができる。

【００４９】ｎ＋１個のバッファ記憶部に格納されたデ
ータがＲＡＩＤの組をなすデータ、すなわちｎ個の元デ
ータとそのパリティーより１個欠けたものであれば、欠
けたデータを復元し、最下段の演算部より取り出すこと
ができる。

【００５０】（ｉｖ）所望のバッファ記憶部に接続され
た演算部は下側の端子から入力されたデータをバッファ
記憶部側の端子に出力し、下段の演算部は下側の端子か
ら入力されたデータを上側の端子に出力するように動作
させれば、最下段の演算部から入力したデータを該所望
のバッファ記憶部に格納することができる。

【００５１】（ｖ）各バッファ記憶部に接続するディス
ク装置夫々に組をなすｎ＋１個のデータが格納されてい
るとする。

【００５２】ここで、演算部を、バッファ記憶部側から
入力したデータをそのままディスク制御部側に出力する
ように動作させれば、各バッファ記憶部側のデータを対
応するディスク装置に格納することができる。

【００５３】また、所望のバッファ記憶部のデータだけ
対応するディスク装置に格納することもできる。

【００５４】（ｖｉ）所定のバッファ記憶部に接続され
た第１の演算部は上側の端子から入力されたデータと下
側の端子から入力されたデータの排他的論理和または排
他的論理積をバッファ記憶部側の端子に出力し、該第１
の演算部より上段の演算部が存在するときそれらはバッ
ファ記憶部側の端子から入力されたデータと上側の端子
から入力されたデータの排他的論理和または排他的論理
積を下側の端子に出力し、最下段の演算部は下側の端子
から入力された入力データを上側の端子およびバッファ
記憶部側の端子に出力し、それ以外の演算部が存在する
ときはそれらはバッファ記憶部側の端子から入力された
データと下側の端子から入力されたデータの排他的論理
和または排他的論理積を上側の端子に出力するように動
作させ、最上段の演算部の上側の端子からは排他的論理
和のとき０、排他的論理積のとき１を入力すれば、前記
入力データを最下段の演算部に対応するバッファ記憶部
に格納するとともに、所望のバッファ記憶部には前記入
力データと所望のバッファ記憶部および最下段の演算部
に対応するバッファ記憶部以外に格納されたデータとの
排他的論理和または排他的論理積、すなわちこれらデー
タのパリティーを格納することができる。

【００５５】（ｖｉｉ）所定のバッファ記憶部に接続さ
れた第１の演算部は上側の端子から入力されたデータと
下側の端子から入力されたデータの排他的論理和または
排他的論理積をバッファ記憶部側の端子に出力し、該第
１の演算部より上段の演算部が存在するときそれらはバ
ッファ記憶部側の端子から入力されたデータと上側の端
子から入力されたデータの排他的論理和または排他的論
理積を下側の端子に出力し、該第１の演算部より下段の
演算部が存在するときそれらはバッファ記憶部側の端子
から入力されたデータと下側の端子から入力されたデー
タの排他的論理和または排他的論理積を上側の端子に出
力するように動作させ、最上段の演算部の上側の端子お
よび最下段の演算部の下側の端子からは排他的論理和の
とき０、排他的論理積のとき１を入力すれば、所望のバ
ッファ記憶部には所望のバッファ記憶部以外に格納され
たデータの排他的論理和または排他的論理積を格納する
ことができる。

【００５６】ｎ＋１個のバッファ記憶部に格納されたデ
ータがＲＡＩＤの組をなすデータ、すなわちｎ個の元デ
ータとそのパリティーから１個欠けたものであれば、欠
けているデータの入るべき所望のバッファ記憶部に接続
されたデータを復元し、さらにディスク装置に書き込む
ことができる。

【００５７】請求項１１の発明によれば、上記の（ｉ）
〜（ｉｉｉ）を実施可能である。

【００５８】請求項１２の発明によれば、上記の（ｉ）
〜（ｖｉｉ）を実施可能である。

【００５９】プロセッサを用いる方法と異なり実行中プ
ロセッサの仕事を妨げるおそれがなく、また並列に排他
的論理和等をとる回路を用いる方法と異なり配線の集中
や回路の複雑化を引き起こさないようにするために、専
用のハードウェアの構成を工夫したものである。

【００６０】以上のように本発明によれば、ディスク装
置およびバッファ記憶部の各系統に上記のような演算部
を専用に設け、これらを直列に接続したので、例えば、
ディスク装置の故障に対処するためのデータ復元処理や
パリティーの生成を少ないハードウェア構成で実現可能
であるとともに、ハードウェアで処理を行なうので処理
の高速化を図ることができる。

【００６１】本発明（請求項１４、１９）に係るディス
クアレイ装置では、複数のディスク制御部のそれぞれに
対応させてバッファ記憶部を設けるとともに、ディスク
装置には連続するデータがワード単位で複数のディスク
制御部に跨るように記憶されており、複数のバッファ記
憶部に保持されたブロック単位のデータをワード単位で
複数のバッファ記憶部から順次読み出すようになってい
る。

【００６２】このため、ディスク制御部とバッファ記憶
部の間のデータパスの多重度を上げて、連続データを構
成するデータをブロック単位で受け渡しすることができ
る。そして、このブロック中のデータは、連続するデー
タがワード単位で複数のディスク制御部に跨るようにな
っているため、バッファ記憶部に読み込まれた段階では
連続するデータとはなっていないが、このデータをバッ
ファ記憶部から読み出すときに、複数のバッファ記憶部
から順次ワード単位で読み出すことにより、読み出され
たデータは再度連続するデータに戻っていることにな
る。このように、複数のバッファ記憶部は、ディスク装
置から読み出される連続していないデータを連続するデ
ータに並べ替える働きをするとともに、ディスク装置の
バースト的なアクセスパターンを一定の速度でアクセス
できるようにも機能する。

【００６３】したがって、連続するデータがワード単位
で複数のディスク制御部に跨っていても最終的に連続す
るデータを外部に供給することができる。また、連続す
るデータがワード単位で複数のディスク装置に跨るよう
になっていることで、下記のようなことも可能になる。

【００６４】すなわち、複数のバッファ記憶部からワー
ド単位で順次読み出されたデータを演算部に入力し、こ
の演算部において、入力されたデータの一部を記憶する
とともに、ＲＡＩＤの組になるデータより１個欠けた
（ディスク装置が故障した場合にこの故障したディスク
装置に対応するデータが欠けることになる）データの排
他的論理和を計算し、この計算結果及び演算部内部に記
憶されたデータを所望の順序（連続するデータを構成す
る順序）で出力すれば、ディスク装置の故障時に複数の
バッファ記憶部から順次読み出したデータのうち一部が
不正なものであっても、正しい連続データを出力するこ
とができる。なお、この場合には、連続するデータを構
成する複数のデータ及びそのパリティがワード単位で複
数のディスク制御部に跨っていることになる。

【００６５】このとき、データがワード単位で複数のデ
ィスク装置に跨るように配置されているため、演算部内
部で記憶する必要のあるデータの量を数ワードに減少さ
せることができる。

【００６６】また、上記演算部を、本装置の外部から入
力されるデータの排他的論理和を計算してパリティを作
成し、データとパリティを所望の順序（連続するデータ
を構成する複数のデータ及びそのパリティがワード単位
で複数のディスク制御部に跨るような順序）で複数のバ
ッファ記憶部に対し順次送り出すように構成すれば、外
部からのデータの入力とともにパリティを生成しこれら
をディスク装置に書き込むことが可能になる。この場
合、演算部内部の記憶容量は、計算されたパリティ分の
１ワードのみで済むことになる。

【００６７】また、上記演算部を、複数のバッファ記憶
部から順次読み出されたデータ（ＲＡＩＤの組になるデ
ータ）より１個欠けた（故障したディスク装置に対応す
るデータが欠けた）データの排他的論理和を計算し、こ
の結果を故障したディスク装置に対応するバッファ記憶
部に書き込むために送り出すように構成すれば、故障し
て交換したディスク装置に対応するバッファ記憶部に故
障する前のデータを復元することができる。さらに、バ
ッファ記憶部に復元したデータを、対応する前記ディス
ク制御部によって、故障して交換したディスク装置へ書
き込むことで、ディスク装置の内容を修復することがで
きる。この場合も、演算部内部の記憶容量は、計算され
たパリティ分の１ワードのみで済むことになる。

【００６８】さらに、複数のバッファ記憶部からデータ
を読み出すためのバスを時分割で使用することによりデ
ータをワード単位で複数のバッファ記憶部から順次読み
出すようにすれば、配線の効率的な使用が可能で、ハー
ドウェア量を減少させることができる。

【００６９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。

【００７０】図１に、本発明の一実施形態に係る連続デ
ータサーバ装置の構成を示す。

【００７１】本実施形態の連続データサーバ装置は、ｎ
（ｎは１以上の整数）台のデータ記憶制御装置４（図中
４−１〜４−ｎ）、各データ記憶制御装置４ごとに所定
台数接続されたデータ記憶装置２、ｍ（ｍは１以上の整
数）台の通信制御装置６（図中６−１〜６−ｍ）、１つ
のデータ記憶制御装置４と１つの通信制御装置６に接続
されたｎ×ｍ台のバッファ装置８、中央制御装置１０を
備える。

【００７２】データ記憶装置２は、映像や音声等の連続
データを記憶するためのものであり、磁気ディスク装
置、光ディスク装置あるいは光磁気ディスク装置等のデ
ィスク装置を用いることができる。また、ディスク装置
以外にも、ＲＡＭやＥＥＰＲＯＭ等の半導体記憶装置な
ど種々のものを用いることができる。

【００７３】データ記憶装置２に記憶する連続データ
は、連続したビットあるいはバイトの並んだ構造を持つ
データである。連続データは、好ましくは、ブロックな
ど一纏まりの単位で記憶・管理される。

【００７４】データ記憶制御装置４は夫々、所定台数の
データ記憶装置２を接続しており、中央制御装置１０の
制御に従い、データ記憶装置２に記憶された連続データ
を読み出し、これを指示されたバッファ記憶装置８の指
示された番地に書き込む。

【００７５】データ記憶装置２として磁気ディスク装置
を用いる場合、データ記憶制御装置４は、ディスクコン
トローラにより実現することができる。磁気ディスク装
置がＳＣＳＩインタフェースを持つものである場合、デ
ータ記憶制御装置４にＳＣＳＩコントローラを持たせれ
ば、これによりディスク中のデータを読み出すことがで
きる。

【００７６】一般に、ディスクコントローラなどからな
るデータ記憶制御装置４には、磁気ディスク装置などか
らなる複数のデータ記憶装置２を接続することができ
る。例えば、ＳＣＳＩインタフェースであれば、１本の
ＳＣＳＩケーブルに７台のディスク装置を接続すること
ができる。また、中央制御装置１０には、複数のデータ
記憶制御装置４を接続することが可能である。ディスク
コントローラなどからなる複数のデータ記憶制御装置４
を持つことで、１つのデータ記憶制御装置４だけでは接
続することのできない多数のデータ記憶装置を１つの中
央制御装置１０に接続することができる。

【００７７】なお、１つのデータ記憶制御装置４に接続
するデータ記憶装置２の台数を、全データ記憶制御装置
４について揃える必要はなく、適宜設定して構わない。

【００７８】本実施形態は、良く知られたストライピン
グの技法を適用することができる。その際、例えば図１
のように連続データをすべてのデータ記憶制御装置４間
に渡って分散しても良いし、あるいは一部のデータ記憶
制御装置４間に渡って分散しても良い。

【００７９】バッファ記憶装置６は、データ記憶制御装
置４から転送された連続データを、一時格納するための
ものであり、後述するように２ポートメモリやＶＲＡＭ
などを用いて構成することができる。

【００８０】このバッファ記憶装置６は、本発明に従っ
て、図１のようにデータ記憶制御装置４および通信制御
装置６のすべての組合せに対して１台ずつ（あるいは１
台以上ずつ）、データ記憶制御装置４と通信制御装置６
に接続する。

【００８１】このような構成により、任意のデータ記憶
制御装置４と任意の通信制御装置６の間でのデータの受
渡しに用いるバッファ記憶装置をすべての組合せに対し
て専用に設けることができ、データ記憶制御装置４とバ
ッファ記憶装置８の間のデータパスおよびバッファ記憶
装置８と通信制御装置６の間のデータパスの双方が多重
化され、データパスのデータ転送能力を高めることがで
きる。

【００８２】しかも、それぞれのデータパスを与えるバ
ス２０，２１として従来と同じようなデータ転送能力
（バンド幅）を有するものを用いても、データ記憶制御
装置４と通信制御装置６の間のデータ転送能力を飛躍的
に向上させることができるので、従来のようにデータ転
送能力（バンド幅）のより大きい高価なバスやスイッチ
を用いてデータ転送能力を向上させるためにコストの増
大を招くことがない。

【００８３】なお、図１では、それぞれのバス２０，２
１を互いに独立した形で専用に設けているが、図１中の
任意の複数のバスが１本として結合されたものであって
も構わない。

【００８４】通信制御装置６は、指定されたバッファ記
憶装置８の指定された番地から連続データを読み出し、
これをネットワークやＣＡＴＶ（ケーブルテレビ）の同
軸ケーブル等の通信路に対して送り出す。通信制御装置
６には、ＡＴＭネットワークやイーサネット、ＦＤＤＩ
などを用いることができる。

【００８５】中央制御装置１０は、システム全体の制御
を司るものであり、例えば電子計算機と同じようにＣＰ
Ｕとメモリ装置から構成し、システム全体に対する制御
を記述したプログラムをＣＰＵで実行することにより、
その機能を得ることができる。必要に応じてアクセス要
求を伝えるための通信装置（ネットワークインタフェー
スなど）を備えても良い。

【００８６】中央制御装置１０は、システム全体を制御
するために、システム内に記憶している各連続データの
仕様、各連続データのデータ記憶装置２への配置状態、
各通信制御装置６が接続できる通信路など、システム内
の情報をすべて管理している、あるいは知ることができ
る。連続データの仕様としては、連続データ名あるいは
ＩＤコードなどの各連続データを特定するための情報の
他に、例えば各連続データの全データ長や、連続データ
が複数のブロックからなる場合の全ブロック数などが考
えられる。

【００８７】中央制御装置１０は、概略的には、ネット
ワークを介した通信やプロセス間通信あるいは手続き呼
出し等の手段によって伝えられてくるユーザやアプリケ
ーションプログラムからの連続データのアクセス要求を
受け付け、その要求に応答するために用いるデータ記憶
制御装置４と通信制御装置６を調べ、それらに対して要
求された連続データを指定された転送先に向けて通信路
から送り出すために必要な動作の指示を出す。データ記
憶制御装置４に対しては、どのデータ記憶装置２に記憶
されているどの連続データをどのバッファ記憶装置８の
どの番地に転送するかを指示するとともに、通信制御装
置６に対しては、どのバッファ記憶装置のどの番地にあ
る連続データを通信路を介してどこに送信するかを指示
する。

【００８８】次に、本実施形態の連続データサーバ装置
の動作の流れについて説明する。ここでは、説明を簡潔
にするため、図２に示すようにデータ記憶装置を８台、
データ記憶制御装置を４台、バッファ記憶装置を８台、
通信制御装置を２台設けた具体例を使って説明する。

【００８９】データ記憶装置２に記憶する連続データ
は、連続したビットあるいはバイトの並んだ構造を持つ
データである。連続データは、いくつかのブロック、例
えば図３に示すようにＢ１〜Ｂ１６の１６ブロックに分
割され、図２に示すような配置で、各データ記憶装置２
−１〜２−８に記憶される。すなわち、１番目のブロッ
クＢ１はデータ記憶装置２−１に、Ｂ２はデータ記憶装
置２−２に、…、Ｂ１６はデータ記憶装置２−８にとい
うように記憶する。このような記憶の方式は、前述した
ようにストライピングと呼ばれ、同一のデータに対して
同時に多数がアクセスすることを可能にするための技法
として知られている。

【００９０】ストライピングを行うために連続データを
複数のブロックに分割する場合、分割の単位のとり方に
は種々の方式がある。例えば、連続データを一定の大き
さに分割する方式、その場合に分割の単位をデータ記憶
装置に用いるディスク装置等の読み出しの単位となる大
きさに合わせる方式、音声や映像などの連続データを再
生した場合に一定の再生時間になるような単位で分割す
る方式、連続データがＭＰＥＧのデータ構造を持つ場合
にＧＯＰなどＭＰＥＧのデータ構造として意味のある切
れ目で分割する方式など様々のものがある。

【００９１】なお、図２では、図３に示した１つの連続
データをデータ記憶装置にストライピングを行って記憶
する例を示しているが、実際には、連続データサーバ装
置内に、図２と同様の方法で、複数の連続データをデー
タ記憶装置２にブロック単位で記憶することができる。

【００９２】以下、図２のような構成を有する連続デー
タサーバ装置に対しネットワーク等を介して図３に示し
た連続データへのアクセス要求が与えられ、この要求が
中央制御装置１０に伝えられた場合の動作を、１つの連
続データへのアクセス要求について説明する。このとき
の中央制御装置１０の動作の流れを図４のフローチャー
トに示す。

【００９３】なお、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４のように同
時に扱うブロックの集まりを、ブロックグループと呼
ぶ。また、各バッファ記憶装置８−１〜８−８中で図２
のようにダブルバッファとして使う２つのバッファ領域
をバッファａ、バッファｂと呼ぶ。

【００９４】まず、中央制御装置１０は、アクセス要求
のあった連続データを先頭のブロックから読み出すよう
にデータ記憶制御装置４−１〜４−４に指示する（ステ
ップＳ１）。すなわち、データ記憶制御装置４−１〜４
−４に対し、それぞれの先頭のブロックＢ１、Ｂ２、Ｂ
３、Ｂ４を読み出してバッファ記憶装置８−１〜８−４
の指定した番地（バッファａ）に書き込むように指示す
る。

【００９５】各データ記憶制御装置４−１〜４−４の読
み出し処理が終了すると、図５に示すようにバッファ記
憶装置８−１〜８−４に連続データのブロックＢ１、Ｂ
２、Ｂ３、Ｂ４がそれぞれ書き込まれる。

【００９６】ブロックＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４がバッフ
ァ記憶装置８−１〜８−４に書き込まれると、中央制御
装置１０は、バッファ記憶装置８−１〜８−４に書き込
まれたＢ１からＢ４まで順に通信制御装置６−１に送り
出すよう指示を出す（ステップＳ３）。

【００９７】通信制御装置６−１は、指示されたバッフ
ァ記憶装置８−１〜８−４に書き込まれているデータ
を、指示された転送先に対して送信する。通信制御装置
６が、イーサネットのようなネットワークの場合は、ブ
ロックの内容をパケットにして指示されたアドレスへ送
り出す。通信制御装置６が、ケーブルテレビ同軸ケーブ
ルのような場合は、指示されたデータを定められた転送
レートで順に送り出す。

【００９８】さて、通信制御装置６−１がＢ１、Ｂ２、
Ｂ３、Ｂ４の順に送り出している間に、中央制御装置１
０は、データ記憶制御装置４−１〜４−４に対し、それ
ぞれの次のブロックＢ５、Ｂ６、Ｂ７、Ｂ８を読み出し
てバッファ記憶装置８−１〜８−４の指定した（先程と
は別の）番地（バッファｂ）に書き込むように指示する
（ステップＳ４）。

【００９９】この読み出しが終了すると、各バッファ記
憶装置８−１〜８−４の内容は図６のようになる。

【０１００】通信制御装置６−１によるＢ１、Ｂ２、Ｂ
３、Ｂ４の送り出しが終了すると、中央制御装置１０
は、通信制御装置６−１に対して、バッファ記憶装置８
−１〜８−４に書き込まれている次のブロックグループ
をＢ５からＢ８まで順に送り出すように指示を出す（ス
テップＳ７）。

【０１０１】通信制御装置６−１がＢ５、Ｂ６、Ｂ７、
Ｂ８を送り出している間に、中央制御装置１０は、デー
タ記憶制御装置４−１〜４−４に対して、それぞれの次
のブロックＢ９、Ｂ１０、Ｂ１１、Ｂ１２を読み出すよ
うに指示する（ステップＳ８）。

【０１０２】ブロックＢ９、Ｂ１０、Ｂ１１、Ｂ１２の
読み出しが終了すると、バッファ記憶装置８−１〜８−
４の内容は図７のようになる。

【０１０３】そして、これ以降、上記したような動作
が、連続データの送り出し完了まで繰り返して行われ
る。

【０１０４】以上は、説明を簡潔にするために、１ユー
ザからの要求に対する応答について、その手順を追って
行ったものであり、１つのデータ記憶制御装置２は１つ
の連続データについての読み出しだけを行い、１つのバ
ッファ記憶装置８は１つの連続データのブロックのみを
記憶し、１つの通信制御装置６は１つの連続データの送
り出しのみを行う場合について説明した。しかし、本実
施形態の連続データサーバ装置は、複数のユーザからの
要求に同時に応答することが可能であり、１つのデータ
記憶制御装置２が複数の連続データについての読み出し
を同時に行なうことができ、１つの通信制御装置６が複
数の連続データのブロックの送り出しを同時に担当でき
るようにし、あるいは各バッファ記憶装置８が複数の連
続データのブロックを同時に記憶できるように、中央制
御装置１０が全体のデータの流れを制御することで容易
に実現できる。

【０１０５】次に、バッファ管理方式について説明す
る。

【０１０６】図２の連続データサーバ装置では、データ
記憶制御装置４と通信制御装置６の間のバッファ記憶装
置８は、図８に示すような管理方式を用いた。すなわ
ち、図８において、通信制御装置６−１がバッファ記憶
装置８−１〜８−４上のａ側の領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、
Ｒ４からデータを読み出して送り出している間に、デー
タ記憶制御装置４−１〜４−４は、バッファ記憶装置８
−１〜８−４上のｂ側の領域Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８に
データを書き込む。通信制御装置６−１がバッファ記憶
装置８−１〜８−４上のａ側の領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、
Ｒ４のデータの送り出しを完了すると、バッファ記憶装
置８−１〜８−４上の領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４と領
域Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８の役割は入れ替わり、データ
記憶制御装置４−１〜４−４は、バッファ記憶装置８−
１〜８−４上のａ側の領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４にデ
ータを書き込み、通信制御装置６−１はバッファ記憶装
置８−１〜８−４上のｂ側の領域Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ
８からデータを読み出して送り出す。

【０１０７】このようなバッファ管理方式は、データ記
憶制御装置４−１〜４−４の間でＲＡＩＤの技法を行な
う場合に有効である。ＲＡＩＤ技法は、ストライピング
技法を利用し、ディスク装置の故障に対処できるように
したものであり、ｎ台のディスク装置にストライピング
を行っている場合、ｎ台のディスクに記憶したデータの
排他的論理和をとり、その値をパリティとしてｎ＋１台
目のディスクに記憶することにより、ｎ＋１台のディス
ク装置の内の１台が故障した場合でも、他のディスク装
置のデータの排他的論理和を計算することで復旧できる
ものである。

【０１０８】一方、複数のデータ記憶制御装置４の間で
ＲＡＩＤを行わない場合は、図９に示すようなより単純
なバッファ管理方式を用いることができる。すなわち、
通信制御装置６−１がバッファ記憶装置８−１上の領域
Ｒ１からデータの送り出しを行っている間に、データ記
憶制御装置４−２はバッファ記憶装置８−２上の領域Ｒ
２にデータの読み込みを行う。通信制御装置６−１がバ
ッファ記憶装置８−２上の領域Ｒ２からデータの送り出
しを行っている間に、データ記憶制御装置４−３はバッ
ファ記憶装置８−３上の領域Ｒ３にデータの読み込みを
行う。同様に、通信制御装置６−１がバッファ記憶装置
８−３上の領域Ｒ３からデータの送り出しを行っている
間に、データ記憶制御装置４−４はバッファ記憶装置８
−４上の領域Ｒ４にデータの読み込みを行う。このよう
な操作を、以降同様に繰返して行く。

【０１０９】また、ＲＡＩＤを行う場合には、図１０に
示すようなバッファ管理を行うこともできる。図１０で
は、データ記憶制御装置４−１〜４−４が１つのＲＡＩ
Ｄのグループを組み、さらにデータ記憶装置４−５〜４
−８が別のＲＡＩＤのグループを組んでいるものとす
る。このとき、通信制御装置６−１がバッファ記憶装置
８−１〜８−４の領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４からデー
タを送り出ししている間に、データ記憶装置４−５〜４
−８は、バッファ記憶装置８−５〜８−８の領域Ｒ５、
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８にデータの読み込みを行う。領域Ｒ
１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４からのデータの送り出しが完了す
ると、今度は逆に、通信制御装置６−１がバッファ記憶
装置８−５〜８−８の領域Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８から
データを送り出している間に、データ記憶装置４−１〜
４−４は、バッファ記憶装置８−１〜８−４の領域Ｒ
１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４にデータの読み込みを行う。

【０１１０】以上のように、本実施形態の連続データサ
ーバ装置では、すべてのデータ記憶制御装置と通信制御
装置の組に対して、その間のデータの受け渡し専用のバ
ッファ記憶装置を設けたので、データ記憶制御装置とバ
ッファ記憶装置の間のデータパスおよびバッファ記憶装
置と通信制御装置の間のデータパスの多重度を上げるこ
とができ、連続データへの同時アクセスユーザ数を増加
させることが可能になる。

【０１１１】各データ記憶制御装置と各通信制御装置を
それらがアクセスする必要のあるバッファ記憶装置のみ
と接続するようにすれば、各データパスが専用にバスを
使用できるのでより効果的である。

【０１１２】従来、本実施形態と同様の転送能力を得よ
うとする場合、同一の連続データを多数のデータ記憶装
置に記憶させたり、クロスバスイッチやＡＴＭのような
高価なスイッチやネットワークを使ったりしなければな
らず、非常にコストがかかった。一方、本実施形態によ
れば、各データ記憶制御装置と各通信制御装置に対して
バッファ記憶装置をマトリクス状に結合するだけなの
で、特殊なスイッチやネットワークを必要とせず、連続
データのコピーを持つ必要もなくなる。また、従来のよ
うに例えばクロスバスイッチを用いて複数のデータ記憶
制御装置とバッファ記憶装置を接続する場合、同時に複
数のデータ記憶制御装置からバッファ記憶装置への書き
込みを調停する回路が必要であったが、本実施形態で
は、バッファ記憶装置がその機能を果たしてくれるの
で、調停回路を設ける必要はない。そのため、従来より
小さいコストで同時に多数の連続データの送り出しを行
う連続データサーバ装置を構成することができる。

【０１１３】また、各バッファ記憶装置はひとつのデー
タ記憶制御装置とひとつの通信制御装置に接続されるた
め、バッファ記憶装置へのアクセスに対するアービトレ
ーションは非常に簡単になる利点がある。

【０１１４】また、連続データを複数のデータ記憶制御
装置の管理するデータ記憶装置にストライピングして記
憶している場合、ストライピングを行っている連続デー
タをバッファ記憶装置を介してひとつの通信制御装置に
集める必要があるが、本実施形態の連続データサーバ装
置では、バッファ記憶装置は単にバッファ記憶としての
働きだけではなく、データ記憶制御装置と通信制御装置
の間を接続するクロスバスイッチとしての役割を果たし
ている。

【０１１５】次に、図１の連続データサーバ装置の構成
を拡張した例を図１１に示す。

【０１１６】ここで、図１に示した構成は、ｍ台のバッ
ファ記憶装置８とデータ記憶制御装置４を接続するバス
２０には、データ記憶制御装置４を１台だけ接続し、ｎ
台のバッファ記憶装置８と通信制御装置６を接続するバ
ス２１には、通信制御装置６を１台だけ接続するもので
あったが、本発明は、複数のデータ記憶制御装置４によ
りバス２０を共有した場合にも適用可能である。あるい
は、複数の通信制御装置６によりバス２１を共有しても
構わない。また、複数のデータ記憶制御装置４によりバ
ス２０を共有するとともに、複数の通信制御装置６によ
りバス２１を共有する構成も可能である。そのような構
成例を図１１に示す。なお、図１１では、全バスについ
て同じ共有の仕方をしているが、バスごとに、接続する
データ記憶制御装置４や通信制御装置６の台数を適宜設
定して構わない。また、ｎ個の記憶制御装置とｍ個の通
信制御装置から専用に用いられるバッファと、ｌ個の記
憶制御装置（ｌ≠ｎ）とｋ個の通信制御装置（ｋ≠ｍ）
から専用に用いられるバッファが混在しても良い。

【０１１７】この例の場合、中央制御装置１０ａは、前
述した中央制御装置１０と同様の機能である。バス２０
は、それに接続されたデータ記憶制御装置４同士の間で
アクセスの競合が発生した場合の調停を行なう機能を持
つ。２１は、それに接続された通信制御装置６同士の間
でアクセスの競合が発生した場合の調停を行う機能を持
つ。

【０１１８】次に、図１１の連続データサーバ装置の構
成をさらに拡張した例を図１２に示す。

【０１１９】この連続データサーバ装置では、データ記
憶制御装置４とバッファ記憶装置８を接続しているバス
２０を複数本束ね、それらをセレクタ２３を介して１つ
のバッファ記憶装置８に接続するようにしている。セレ
クタ２３は、データ記憶制御装置４の接続されている複
数のバス２０からのバッファ記憶装置８に対するアクセ
スリクエストを調停するために、ある時点で１つのバス
を選択的にバッファ記憶装置８に接続する機能を持つ。
これにより、データ記憶制御装置４の接続されている複
数のバス２０が１つのバッファ記憶装置８を共有するこ
とができる。

【０１２０】バッファ記憶装置８上のバッファ領域は、
複数のストリーム間で共有して使い回すこともできる
し、各ストリームにバッファ領域を固定的に割り付けて
使用することもできる。異なるストリーム間でバッファ
領域を使い回す場合、各ストリームがバッファ領域の使
用を開始してから終了するまでの時間をストリーム間で
重ならないようにスクジューリングしなければならない
が、１つのストリームが同じバッファ領域を占有できる
場合はこのスケジューリングが非常に単純になる。その
ため、バッファ管理の観点からは、同じストリーム間で
バッファ記憶装置８上のバッファ領域を使い回すことが
望ましい。しかし、これを実現するためには、データ記
憶制御装置４とバッファ記憶装置８とを接続するバス２
０が増加すれば、それに比例してバッファ記憶装置８の
容量も増やす必要がある。そこで、図１２のように、複
数のバス間でバッファ記憶装置８を共有することで、バ
ッファ記憶装置８の容量の増加を防ぐことが可能にな
る。

【０１２１】なお、データパス２１には通信制御装置６
を１台だけ接続するようにしても良いし、複数の通信制
御装置６によりデータパス２１を共有しても構わない。
データパス２０にはデータ記憶制御装置４を１台だけ接
続するようにしても良いし、複数のデータ記憶制御装置
４によりデータパス２０を共有しても構わない。また、
ｎ個の記憶制御装置とｍ個の通信制御装置から専用に用
いられるバッファ記憶装置と、ｌ個の記憶制御装置（ｌ
≠ｎ）とｋ個の通信制御装置（ｋ≠ｍ）から専用に用い
られるバッファ記憶装置が混在しても良い。

【０１２２】この例の場合、中央制御装置１０ｂは、前
述した中央制御装置１０と同様の機能である。

【０１２３】次に、バッファ記憶装置８の構成について
説明する。

【０１２４】バッファ記憶装置８は、データ記憶制御装
置４によるデータ書き込みに使用されるポートと、通信
制御装置６によるデータ読み出しに使用されるポートを
持つメモリである。

【０１２５】バッファ記憶装置８としては、２ポートメ
モリを用いることができる。例えば図１３に示すよう
に、２ポートメモリ３０は、データ記憶制御装置４が書
き込むためのアドレスおよびデータを指定する端子と必
要に応じて書き込みやチップセレクト等の制御端子を持
つとともに、通信制御装置６が読み出すためのアドレス
およびデータ端子と必要に応じてチップセレクト等の制
御端子を持つ。

【０１２６】２ポートメモリは、書き込みポートと読み
出しポートを１つずつ持つものであるので、例えば広く
使われている２つの読み出し書き込み兼用ポートを持つ
２ポートメモリを利用し、一方は書き込み専用、もう一
方は読み出し専用にして使うことで、２ポートメモリと
同等の働きをさせることは容易である。

【０１２７】また、２ポートメモリの構成方法には他に
もさまざまな手法を用いることができる。

【０１２８】例えば、図１４は、通常の１ポートのメモ
リを使って２ポートメモリを構成する方式を示してい
る。データ記憶制御装置からの書き込み要求と通信制御
装置からの読み出し要求はメモリコントローラ７０が調
停してどちらかをメモリ７１に指示する。２つのアクセ
ス要求がぶつかった場合は一方を待たせる。

【０１２９】図１５は、通常の１ポートのメモリを２つ
使って２ポートメモリを構成するものであり、基本的に
は図１４の例と同様に、データ記憶制御装置からの書き
込み要求と通信制御装置からの読み出し要求はメモリコ
ントローラ８０が調停してどちらかをメモリ８１やメモ
リ８２に指示する。２つのアクセス要求がぶつかった場
合は一方を待たせる点も同様である。しかし、ここでは
２つメモリ８１，８２を使い、一方が使用中でも他方に
対するアクセス要求であれば同時にアクセスできるの
で、同時に発生した２つのアクセス要求がぶつかって一
方が待たされる確率を減らすことができる。

【０１３０】もちろん、図１３、図１４、図１５に示し
たような２ポートメモリは、通常のメモリと同様に、そ
れらをマルチバンクにしてインタリーブすることで、読
み出しや書き込みの速度を向上させることができる。

【０１３１】ここで、図１６に、２ポートメモリ３０を
バッファ記憶装置として用いた例を示す。ただし、図
中、データ記憶装置２と中央制御装置１０を省略してあ
る。図中の２ポートメモリ３０のブロック内に記した符
号Ｍ_i,j （ｉ＝１〜ｎ、ｊ＝１〜ｍ）は、当該２ポート
メモリ３０がデータ記憶制御装置４−ｉと通信制御装置
６−ｊに専用に接続されていることを表している。

【０１３２】データ記憶制御装置４−ｉからは、バッフ
ァ記憶装置Ｍ_i,1 、Ｍ_i,2 、…、Ｍ_i,m に対して書き込
みができる。このとき、データ記憶装置４−ｉから見た
アドレス空間は、例えば図１７のように、Ｍ_i,1 、Ｍ
_i,2 、…、Ｍ_i,m が適当な番地にマッピングされるよう
に構成することができる。

【０１３３】一方、通信制御装置６−ｊからはバッファ
記憶装置Ｍ_1,j 、Ｍ_2,j 、…、Ｍ_{n, j} に対して読み出し
ができる。このとき、通信制御装置ｊから見たアドレス
空間は、例えば図１８のように、Ｍ_1,j 、Ｍ_2,j 、…、
Ｍ_n,j が適当な番地にマッピングされるように構成する
ことができる。

【０１３４】次に、図１９に示すような２ポートメモリ
３０ａを用いた場合のバッファ記憶装置の構成方式につ
いて詳しく説明する。図１９の２ポートメモリ３０ａ
は、データ記憶制御装置４からの書き込みのためにアド
レス端子Ａｉｎ、データ端子Ｄｉｎ、書き込み信号端子
Ｗを持つとともに、通信制御装置６からの読み出しのた
めにアドレス端子Ａｏｕｔ、データ端子Ｄｏｕｔを持つ
ものとする。Ａｉｎ、Ｄｉｎ、Ａｏｕｔ、Ｄｏｕｔは、
実際には、複数のビット幅を持つ。

【０１３５】図２０に、データ記憶制御装置とバッファ
記憶装置の接続例を示す。これは、図１６の構成の一部
分を抜き出して示したものに相当する。

【０１３６】図１９の２ポートメモリ３０ａを用いたバ
ッファ記憶装置を示してあり、２ポートメモリＭ_i,1 、
Ｍ_i,2 、Ｍ_i,3 は、図示しないデータ記憶制御装置４−
ｉと図示しない３つの通信制御装置６−１，６−２，６
−３の各組に対して設けられたものである。図中、３６
〜３８は、ＡＮＤ回路である。

【０１３７】このような構成において、アドレスの上位
をデコーダ３２によりデコードして２ポートメモリＭ
_i,1 、Ｍ_i,2 、Ｍ_i,3 を異なるアドレスに対応させ、そ
れぞれの２ポートメモリＭ_i,1 、Ｍ_i,2 、Ｍ_i,3 のマッ
ピングされたアドレスに対して書き込み信号がアクティ
ブになったときのみ、対応する２ポートメモリのＷ端子
がアクティブになり書き込みが行われる。

【０１３８】図２１に、通信制御装置とバッファ記憶装
置の接続例を示す。これは、図１６の構成の一部分を抜
き出して示したものに相当する。

【０１３９】図１９の２ポートメモリ３０ａを用いたバ
ッファ記憶装置を示してあり、２ポートメモリＭ_1,j 、
Ｍ_2,j 、Ｍ_3,j 、Ｍ_4,j は、図示しない４つのデータ記
憶制御装置４−１，４−２，４−３，４−４と図示しな
い通信制御装置６−ｊの各組に対して設けられたもので
ある。図中、４５〜４８は、ゲート回路である。

【０１４０】このような構成において、アドレスの上位
をデコーダ４０によりデコードして、２ポートメモリＭ
_1,j 、Ｍ_2,j 、Ｍ_3,j 、Ｍ_4,j がマッピングされている
アドレスが選ばれた時に、その２ポートメモリからのデ
ータを通信制御装置６−ｊに送る。

【０１４１】上記のような構成を有する連続データサー
バ装置でＲＡＩＤを行う場合には、通信制御装置とバッ
ファ記憶装置の接続を工夫することでパリティの計算を
自動的に行うことができる。図２２は、これを実現する
接続方式の例を示している。

【０１４２】この例は、図２１の構成に、２入力の排他
的論理和回路５０〜５３、ＡＮＤ回路５４〜５７、４入
力の排他的論理和回路５８を設けただけであり、非常に
簡易な構成である。ここでは、２ポートメモリＭ_1,j 、
Ｍ_2,j 、Ｍ_3,j 、Ｍ_4,j には、ブロックＢ１、Ｂ２、Ｂ
３、Ｂ４が書き込まれており、このうちのひとつがパリ
ティであるとする。例えば、Ｂ４がパリティであり、Ｂ
４の内容は、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３のデータの排他的論理和
であるとする。

【０１４３】さて、信号Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４は、そ
れぞれのデータ記憶制御装置４−１〜４−４あるいはそ
れらに接続されているデータ記憶装置２の故障によって
データが正しくないことを示す障害発生検出信号である
とする。この障害発生検出信号Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４
は、例えば、中央制御装置１０がいずれかのデータ記憶
装置２あるいはデータ記憶制御装置４等の障害の発生を
検出したときに対応する信号をアクティブにする実現方
式や、データ記憶制御装置４が正しく動作できないと判
断したときに自ら障害発生検出信号をアクティブにする
方式、データ記憶制御装置４からバッファ記憶装置８へ
の書き込みを監視していて一定時間以上あるいは前回の
読み出し以降書き込みが無ければ障害が発生したと判断
して障害発生検出信号をアクティブにする方式などを用
いることができる。

【０１４４】図２２の回路では、すべての障害発生検出
信号Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４がアクティブでない場合
は、図２１と同様に２ポートメモリからの出力データを
そのまま（すなわちパリティであるＢ４を除いてＢ１〜
Ｂ３の順に）通信制御装置６−ｊに渡す。しかし、読み
出そうとしている１つの２ポートメモリ（例えば
Ｍ_1,j）に対応する障害発生検出信号がアクティブな場
合には、読み出そうとする２ポートメモリ以外のすべて
の２ポートメモリ（例えばＭ_2,j 、Ｍ_3,j 、Ｍ_4,j ）の
データの排他的論理和をデータとして通信制御装置に渡
す。すなわち、この段階で正しくないデータをパリティ
を使って回復させている。

【０１４５】このような単純なパリティは、同時にひと
つの障害が発生した場合にしか対応できないが、より高
度な誤り訂正能力を持つ符号化方式を使うと、同時に複
数の誤りがある場合にも対応できるのは明らかである。

【０１４６】次に、バッファ記憶装置にＶＲＡＭを使っ
た例について説明する。

【０１４７】バッファ記憶装置には、図２３に示すよう
なＶＲＡＭと呼ばれるメモリ素子を用いることもでき
る。ＶＲＡＭ９０は、パラレルの書き込みポート（読み
出しができるものもある）とシリアルの読み出しポート
を持つ２ポートメモリである。図２３に示すように、Ｖ
ＲＡＭ９０を、パラレルのポートをデータ記憶制御装置
４からの書き込み用に、シリアルのポートを通信制御装
置６からの読み出し用に使う。各ＶＲＡＭからのシリア
ル出力は、図２４に示すように、通信制御装置６に接続
し、通信制御装置６は必要なＶＲＡＭからのデータを選
択して送り出すようにすれば、前述してきたようなバッ
ファ記憶装置に２ポートメモリを使ったものと同様な連
続データサーバ装置を構成することができる。

【０１４８】次に、複数の既存の計算機を用いて本実施
形態の連続データサーバ装置を実現した例について説明
する。そのような連続データサーバ装置の構成の一例を
図２５に示す。

【０１４９】この例では、計算機Ａが中央制御装置１０
の働きをし、計算機Ｂ１、Ｂ２、…、Ｂｎがデータ記憶
制御装置４−１〜４−ｎの働きをし、計算機Ｂ１、Ｂ
２、…、ＢｎにＳＣＳＩバス１００などのインタフェー
スで接続した磁気ディスクがデータ記憶装置２の働きを
し、計算機Ｃ１、Ｃ２、…、Ｃｍが通信制御装置４−１
〜４−ｎの働きをし、計算機Ｃ１、Ｃ２、…、Ｃｍの持
つＡＴＭインタフェースによって連続データの送り出し
を行う。

【０１５０】バッファ記憶装置８には、２ポートメモリ
を用い、各２ポートメモリは対応する計算機Ｂｉと計算
機Ｃｊのパス上に配置する。中央制御装置１０の働きを
する計算機Ａは、イーサネットなどのバス１０１によっ
て計算機Ｂ１、Ｂ２、…、Ｂｎ、Ｃ１、Ｃ２、…、Ｃｍ
に動作を指示する。

【０１５１】本実施形態は、連続データを複数のデータ
記憶装置２にストライピングやさらにＲＡＩＤを行って
記憶させた場合に有効であるが、ストライピングを行わ
ない場合においてもデータ記憶制御装置４から通信制御
装置６へ至るデータパスのデータ転送能力を大きくでき
るので有効である。

【０１５２】なお、バッファ記憶装置８にＶＲＡＭを用
いる場合、前述した図２４に示すように各ＶＲＡＭから
のシリアル出力を通信制御装置６に接続し、通信制御装
置６は必要なＶＲＡＭからのデータを選択して送り出す
ようにすれば良い。

【０１５３】バッファ記憶装置８に対して、データ記憶
制御装置４と通信制御装置６の両方から読み書き可能に
しておくことで、ネットワークから来たデータを通信制
御装置６が受けてバッファ記憶装置８に書き込み、それ
をデータ記憶制御装置４が読み出してデータ記憶装置２
に書き込むことが可能である。

【０１５４】さて、以下では、複数のディスク装置に一
連のデータを所定の単位（例えばブロック単位）で分散
して格納しておき、必要時に該一連のデータを該所定の
単位で各ディスク装置から読出すようなシステムにおけ
るディスク装置のエラーに対処するためにＲＡＩＤを取
り入れた実施形態について説明する。

【０１５５】前にも触れたように、ディスク装置のエラ
ーを訂正する方法としてＲＡＩＤが知られている（例え
ば、´Ａ Ｃａｓｅ ｆｏｒ Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａ
ｒｒａｙｓ ｏｆ Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ Ｄｉｓｋ
ｓ（ＲＡＩＤ）´，Ｄａｖｉｄ Ａ． Ｐａｔｔｅｒｓ
ｏｎ， Ｇａｒｔｈ Ｇｉｂｓｏｎ， ａｎｄ Ｒａｎ
ｄｙ Ｈ． Ｋａｔｚ， ＡＣＭ ＳＩＧＭＯＤ Ｄｅ
ｃ．´８８ ｖｏｌ．１７ Ｎｏ．３ ｐｐ．１０９−
１１６）。ＲＡＩＤは、冗長符合化を用いて複数のディ
スク装置に符合化したデータを分散して配置し、ディス
ク装置の故障があった場合に元の情報を復元するための
技術である。符合化したデータを用いて元の情報を復元
するためには、各ディスクの内容の排他的論理和あるい
は排他的論理積をとることにより復元される。

【０１５６】ＲＡＩＤを実施するために排他的論理和等
をとる方法としては、（１）プロセッサを用いて行なう
方法と、（２）故障またはエラー検出された場合、ディ
スクからのデータを排他的論理和回路等に並列に入力
し、高速に正しい解を求める方法とがある。

【０１５７】本実施形態では、プロセッサを用いる方法
と異なり実行中プロセッサの仕事を妨げるおそれがな
く、また並列に排他的論理和等をとる回路を用いる方法
と異なり配線の集中や回路の複雑化を引き起こさないよ
うにするために、専用のハードウェアの構成を工夫した
ものである。

【０１５８】以下、そのような２つの実施形態について
説明する。なお、以下では、パリティとして排他的論理
和を用いる構成について説明するが、言うまでもなく排
他的論理積を取る構成することも容易に実施可能であ
る。

【０１５９】まず、ディスクの故障の訂正を高速に行な
うための装置を少ないハードウェア構成で実現した実施
形態について図２６〜図３２を参照しながら説明する。

【０１６０】本実施形態では、まず、ある情報について
ＲＡＩＤのために用いるディスク装置の接続口の数（例
えば図１、図２のデータ記憶制御装置４あるいは図２６
のディスク制御部１０４の台数に相当；図２では４、図
２６では５）をｎ＋１とすると、格納する情報をｎのグ
ループに分割する。グルーピングにあたっては、情報は
固定されたデータ長のブロックに分割される。

【０１６１】ｎ個のグループの各々から同時に読み出す
ブロックを１個ずつ合計ｎ個取り出して組にする。同一
組のｎ個に対して排他的論理和をとった結果を新たなブ
ロックとして合計ｎ＋１個のブロックで組とする。ｎ＋
１個のブロックをそれぞれ接続口につながるｎ＋１台の
ディスク装置のいずれかに格納してＲＡＩＤの組とす
る。

【０１６２】ｎ＋１台のディスク装置が接続される接続
口には、それぞれ対応するバッファメモリが存在し、対
応関係にある接続口とバッファメモリとの間にはそれぞ
れ専用のハードウェアである演算部を接続するととも
に、ｎ＋１台の演算部は上下に直列に接続されるように
結合する。

【０１６３】ここで、あるディスク装置に故障またはエ
ラーが検出された場合、接続口から入力され対応するバ
ッファメモリに格納されるデータにはエラーがあると考
えられる。従って、そのディスク装置に対応するバッフ
ァメモリを読み出す場合には、該バッファメモリの内容
は正しくないと考えられるので、対応する演算部は、当
該バッファメモリからデータを読み出す代わりに前段の
演算部の出力をそのまま出力し、他の演算部は前段の演
算部の出力と対応するバッファメモリを読みだした値と
の排他的論理和を出力する。各バッファメモリの内容は
ＲＡＩＤの組をなしているので、演算部によって計算さ
れた、故障またはエラーに対応するバッファメモリ以外
のバッファメモリの内容の排他的論理和が、正しい値と
して出力される。

【０１６４】故障またはエラーのない正常なディスク装
置に対応するバッファメモリを読み出す場合には、対応
する演算部は、当該バッファメモリからデータを読み出
して後段に渡し、他の演算部は前段の演算部の出力をそ
のまま出力する。これにより、ディスク装置の接続され
る接続口から故障またはエラーのデータが入力されない
場合には、所望のバッファメモリから読みだした値を出
力させることができる。

【０１６５】以上のように、データに誤りがある場合
は、演算部により正しいデータを出力し、データに誤り
がない場合は、演算部をバイパスすることにより正しい
データを得ることができる。

【０１６６】次に、本実施形態をより詳しく説明する。

【０１６７】図２６は、本実施形態に係るシステムの全
体構成である。また、図２７に、システム全体をコント
ロールする中央制御部１１０の制御の流れを示す。

【０１６８】図２６に示すように、本システムは、ＲＡ
ＩＤの組をなすデータを記憶するディスク装置１０２か
ら所望の連続データを読み出す複数のディスク制御部１
０４と、各ディスク制御部１０４によって読み出された
データを保持するために、各ディスク制御部１０４に対
応して設けられた複数のバッファメモリ１０８と、各バ
ッファメモリ１０８のメモリコントローラ１０７と、各
ディスク制御部１０４とメモリコントローラ１０７およ
びバッファメモリ１０８との間に接続された演算部１０
３と、システム全体をコントロールする中央制御部１１
０とを備えているとともに、演算部１０３は直列に接続
している。また、演算部１０３は、排他的論理和演算回
路１６１、マルチプレクサ１６２、デコード部１６３か
ら構成される。

【０１６９】図２６では、４つのディスクに対して１つ
のパリティを備えるシステムを示しているが、パリティ
の比は自由であり、例えば８つのディスクに対して１つ
のパリティを備えるなど種々の構成が可能である。

【０１７０】ディスク制御部１０４の接続口には、ディ
スク装置１０２を複数台数接続することが可能である。
例えば、ディスクインタフェースとしてＳＣＳＩを使用
すれば７つのデバイスまでを一本のＳＣＳＩに接続する
ことが可能である。また、ディスク制御部１０４に複数
のＳＣＳＩを接続することで、さらに多数のディスク装
置１０２を接続することも可能である。

【０１７１】メモリコントローラ１０７は、ディスク装
置１０２からのデータをバッファメモリ１０８の指定さ
れたアドレスに格納するとともに、バッファメモリ１０
８の指定されたアドレスから読出したデータを演算部１
０３に与えるためのものである。

【０１７２】ディスク制御部１０４は、メモリコントロ
ーラ１０７を介してバッファメモリ１０８にデータを転
送する。

【０１７３】中央制御部１１０は、要求されたデータの
存在するディスク装置１０２のつながるディスク制御部
１０４に命令を送るとともに、ＲＡＩＤの組になる情報
の蓄積されているディスク装置１０２からＲＡＩＤの組
になる情報を読み出すために対応するディスク制御部１
０４に命令を送る。

【０１７４】また、中央制御部１１０は、ＲＡＩＤの組
になる情報がバッファメモリ１０８に全て揃うのを待
ち、ＲＡＩＤの組になる情報が全て揃ったらバッファメ
モリ１０８から読みだし動作を始める。

【０１７５】中央制御部１１０は、バッファメモリ１０
８を読み出すとき、要求に基づき、必要な情報が蓄積さ
れている各ディスク装置１０２の接続される接続口に対
応する各バッファメモリ１０８に対するＤＥＣＯＤＥ＿
Ｘ信号を１つづつ順次アクティブにしていく。

【０１７６】ディスク制御部１０４は、中央制御部１１
０から指示された命令に基づきディスク装置１０２の制
御を行なうとともに、ディスク装置１０２の故障または
エラーが検出された場合は、ＥＲＲＯＲ＿Ｘ信号を中央
制御部１１０に対して送り知らせる。

【０１７７】なお、ディスク装置１０２からの読み出し
の応答が規定時間内に終らない場合には、ディスク装置
１０２のエラーとみなして同様にＥＲＲＯＲ＿Ｘ信号を
中央制御部１１０に対して送り、他のディスクの情報か
ら規定時間内に終らなかったディスク装置１０２の内容
を復元するようにしても良い。

【０１７８】また、ディスク制御部１０４が自分の故障
を検出した場合もディスク装置１０２のエラーとみなし
て、同様にＥＲＲＯＲ＿Ｘ信号を中央制御部１１０に対
して送り知らせても良い。

【０１７９】ＥＲＲＯＲ＿Ｘ信号は、ディスク制御部１
０４それぞれに対して用意され（図２６中のＥＲＲＯＲ
＿０〜ＥＲＲＯＲ＿４）、どのディスクの接続口に故障
またはエラーが発生したか識別できる。

【０１８０】図２８には、ＥＲＲＯＲ＿Ｘ信号およびＤ
ＥＣＯＤＥ＿Ｘ信号からＨＩＴＡＮＹ信号を生成する回
路を示す。図２８のように、この回路は、ＥＲＲＯＲ＿
Ｘ信号およびＤＥＣＯＤＥ＿Ｘ信号を入力とするＡＮＤ
回路１８１〜１８２と、全ＡＮＤ回路の出力を入力とす
るＯＲ回路１８６からなる。

【０１８１】ＨＩＴＡＮＹ信号は、読み出そうとする情
報が蓄積されていたディスク装置１０２に故障またはエ
ラーが起こったことを示す信号で、ＲＡＩＤによる情報
の復元が必要なことを示している。

【０１８２】図２９には、演算部１０３の構成を示す。

【０１８３】排他的論理和演算回路１３１には、直列に
接続された前段の演算部１０３からの出力と、マルチプ
レクサ１３２からの出力が与えられる。

【０１８４】マルチプレクサ１３２のＡ入力には０が、
もう一方のＢ入力にはメモリコントローラ１０７を介し
てバッファメモリ１０８の出力が接続され、デコード部
１３３からの制御信号により切替えられる。

【０１８５】Ａ入力に切替えられた場合は、前段の演算
部１０３からのデータをそのまま後段に伝えることにな
る。一方、Ｂ入力に切替えられた場合は、前段の演算部
１０３からのデータとバッファメモリ１０８から読出し
たデータの排他的論理和を演算した結果を後段に伝える
ことになる。

【０１８６】デコード部１３３は、ＥＲＲＯＲ＿Ｘ、Ｄ
ＥＣＯＤＥ＿Ｘ、ＨＩＴＡＮＹの値に応じてマルチプレ
クサ１３２を切替えるための制御信号を生成する回路で
あり、その論理を図３０に示す。

【０１８７】図３０のケース（１）は、対応するバッフ
ァメモリ１０８からデータを読み出すべき場合に、対応
するディスク装置１０２に故障またはエラーが検出され
たケースであり、Ａ入力に切替えらる。

【０１８８】ケース（２）は、対応しない他のバッファ
メモリ１０８からデータを読み出す場合で、自身に対応
するディスク装置１０２にも該他のバッファメモリ１０
８に対応するディスク装置１０２にも故障またはエラー
が検出されていないケースであり、Ａ入力に切替えら
る。

【０１８９】ケース（３）は、対応しない他のバッファ
メモリ１０８からデータを読み出す場合に、自身に対応
するディスク装置１０２には故障またはエラーが検出さ
れず、該他のバッファメモリ１０８に対応するディスク
装置１０２に故障またはエラーが検出されたケースであ
り、Ｂ入力に切替えらる。

【０１９０】ケース（４）は、対応するバッファメモリ
１０８からデータを読み出すべき場合で、対応するディ
スク装置１０２に故障またはエラーのが検出されていな
いケースであり、Ｂ入力に切替えらる。

【０１９１】ケース（５）は、対応しない他のバッファ
メモリ１０８からデータを読み出す場合で、自身に対応
するディスク装置１０２に故障またはエラーが検出され
たが、該他のバッファメモリ１０８に対応するディスク
装置１０２には故障またはエラーが検出されていないケ
ースであり、Ａ入力に切替えらる。

【０１９２】図２６のように、演算部１０３の直列に接
続された初段は、入力が０に固定されている。一方、演
算部１０３の終段は、対応するバッファメモリ１０８か
ら読出したデータまたはＲＡＩＤにより復元したデータ
が現れる出力端子となる。

【０１９３】上記のような構成において、中央制御部１
１０は、外部からデータ読み出しの要求を受け付けると
（ステップＳ１１）、要求されたデータについてＲＡＩ
Ｄの組が存在するディスク装置１０２を接続しているデ
ィスク制御部１０４に対して該当データをバッファメモ
リ１０８へ転送するよう転送命令を送る（ステップＳ１
２）。転送命令を受けたディスク制御部１０４は、要求
されたデータのＲＡＩＤの組になるデータをディスク装
置１０２から読出し、対応するバッファメモリ１０８に
格納する。

【０１９４】バッファメモリ１０８へのデータ転送が完
了すると（ステップＳ１３）、バッファメモリ１０８か
らのデータ読出しを行なう（ステップＳ１４）。

【０１９５】以下、ステップＳ４のバッファメモリ１０
８からのデータ読出しについてさらに具体的に説明す
る。ここでは、図２６中の＃０〜＃３の系統が元のデー
タであり、＃４の系統がパリティーであるものとする。

【０１９６】中央制御部１１０は、例えば＃０のバッフ
ァメモリ１０８から＃１、＃２、＃３というように、順
番にバッファメモリ１０８からのデータ読みだしを行な
うよう制御する。

【０１９７】各バッファメモリ１０８からのデータ読み
だしにおいては、中央制御部１１０の指令により各演算
部１０３のマルチプレクサ１０３が夫々切替えられ、演
算部１０３による演算結果が順次後段に渡され、最終段
から結果が出力される。

【０１９８】例えば、＃０のバッファメモリ１０８から
のデータ読みだしを行なう場合を考える。この場合、Ｄ
ＥＣＯＤＥ＿０信号を１にし、他のＤＥＣＯＤＥ＿Ｘ信
号を０にする。

【０１９９】ここで、中央制御部１１０は、各ディスク
制御部１０４から送られるＥＲＲＯＲ＿Ｘ信号を監視し
ており、この情報が各演算部１０３の切替えに用いられ
る。

【０２００】＃０のディスク装置１０２に故障またはエ
ラーが検出されていない場合、ＥＲＲＯＲ＿０信号は０
となるので、ＨＩＴＡＮＹ信号は０になる。

【０２０１】従って、＃０の演算部１０３のデコード部
１３３への入力は、ＥＲＲＯＲ＿０信号＝０、ＨＩＴＡ
ＮＹ信号＝０、ＤＥＣＯＤＥ＿０信号＝１となるので、
＃０の演算部１０３は上記したケース（４）のように動
作し、０とバッファメモリ１０８からのデータの排他的
論理和、すなわちバッファメモリ１０８からのデータを
そのまま出力する。

【０２０２】一方、他の系統の演算部１０３のデコード
部１３３への入力は、ＥＲＲＯＲ＿Ｘ信号＝０、ＨＩＴ
ＡＮＹ信号＝０、ＤＥＣＯＤＥ＿Ｘ信号＝０となるの
で、各演算部１０３は上記したケース（２）のように動
作し、入力をそのまま通過させる。

【０２０３】このようにして、＃０バッファメモリ１０
８からのデータが出力される。

【０２０４】一方、＃０のディスク装置１０２に故障ま
たはエラーが検出された場合、ＥＲＲＯＲ＿０信号は１
となるので、ＨＩＴＡＮＹ信号は１になる。

【０２０５】従って、＃０の演算部１０３のデコード部
１３３への入力は、ＥＲＲＯＲ＿０信号＝１、ＨＩＴＡ
ＮＹ信号＝１、ＤＥＣＯＤＥ＿０信号＝１となるので、
＃０の演算部１０３は上記したケース（１）のように動
作し、固定値０を出力する。

【０２０６】一方、他の系統の演算部１０３のデコード
部１３３への入力は、ＥＲＲＯＲ＿Ｘ信号＝０、ＨＩＴ
ＡＮＹ信号＝１、ＤＥＣＯＤＥ＿Ｘ信号＝０となるの
で、各演算部１０３は上記したケース（３）のように動
作し、前段からの入力と対応するバッファメモリ１０８
からのデータの排他的論理和を後段に伝える。

【０２０７】この結果、＃１〜＃４のバッファメモリ１
０８からのデータの排他的論理和が得られ、これが＃０
の系統の正しいデータとして出力される。

【０２０８】上記のようにして、＃０の系統のデータか
ら＃４の系統のデータが１つづつ順次読み出される。

【０２０９】なお、ここでは排他的論理和を演算に用い
ているが、排他的論理積（排他的論理和の否定）を演算
に使用した場合には、初段の演算部１０３および各演算
部１０３のマルチプレクサ１３２のＡ入力に固定値とし
て０を入力する代りに、１を入力する。

【０２１０】上記した実施形態では演算部１０３を組合
せ論理として記述しているが、演算部１０３間にパイプ
ラインレジスタを配置することにより、高速なクロック
での動作が可能となる。

【０２１１】以上の実施形態では、ディスク装置１０２
からバッファメモリ１０８の転送と、バッファメモリ１
０８からの読み出しを逐次的に行なう方法を説明した
が、バッファメモリ１０８がダブルバッファを構成し、
ディスク装置１０２からの転送とともにバッファメモリ
１０８を読み出すことも可能である。

【０２１２】また、ディスクの読み出しの一時的なエラ
ーのためにディスク装置１０２がリトライ動作を行な
い、アクセスが規定時間内に終らなかった場合に、ディ
スク制御部１０４はディスク装置１０２のエラーとして
ＥＲＲＯＲ＿Ｘ信号を立てて知らせることで、ディスク
装置１０２の故障と等価に扱うことも可能である。

【０２１３】次に、本実施形態の好ましい用途の一つと
して、動画を含めたマルチメディアデータのサーバに用
いた例について図３１を参照しながら説明する。

【０２１４】動画をディスク装置１０２にディジタルデ
ータで記録する方法としては、動画を圧縮して記憶する
ＭＰＥＧなどの方法が知られている。ディスク装置１０
２に記録されるデータは、ストライピングを用いて本実
施形態のＲＡＩＤの組に記録すれば、バッファメモリ１
０８上に読みだしたデータは動画の再生が連続している
限り必ず読み出されるので、ディスクの読みだしに関し
て無駄がない。

【０２１５】以下、図３１を参照しながらストライピン
グしたマルチメディアデータの再生を説明する。

【０２１６】図３１の元データがＭＰＥＧのビデオスト
リームであるとすると、このデータをディスク装置１０
２の読み出しのブロックの単位、例えば１２８ＫＢごと
に切ってＲＡＩＤの組とする。この例では、４つに切っ
てＲＡＩＤの組とする。それぞれのブロックには、４つ
に切った場合のグループの番号０から３までが対応して
いる。

【０２１７】ＲＡＩＤの組にするために、パリティのブ
ロックを０から３までのブロックから排他的論理和をと
ることで作成し、グループ４としておく。

【０２１８】ディスク装置１０２からバッファメモリ１
０８に転送すると、＃０のバッファメモリにはグループ
＃０の情報が、＃１のバッファメモリにはグループ１の
情報が、＃２のバッファメモリにはグループ２の情報
が、＃３のバッファメモリにはグループ３の情報が、＃
４のバッファメモリにはパリティ情報が入る。

【０２１９】これを、＃０のバッファメモリから順に読
み出すと、前述した演算部１０３が働いて、読みだしデ
ータは図３１のように０、１、２、３の順に並んだスト
リームとして再生される。

【０２２０】次に、本実施形態の好ましい用途の他の例
として、ディスクを用いたデータベースサーバについて
図３２を参照しながら説明する。なお、図３２中で、デ
ィスクアレイ装置１２０は、図２６のディスク装置１０
２を除いた部分に相当する。

【０２２１】例えば、図３２のように、一つのデータベ
ースをレコードごとに区切ってディスクに分散配置して
おく。一般に、ディスクの転送速度はＣＰＵの処理速度
より遅いので、ディスクアレイ装置１２０を用いてディ
スク装置１０２を読み出すと、並列にデータを読み出す
ことの効果で、より高速なデータベースのアクセスが可
能である。

【０２２２】ディスクアレイ装置１２０の出力にデータ
ベース処理を行なうデータベース処理装置１２１を配置
し、検索、選択などのデータベース処理が可能である。

【０２２３】以上のように本実施形態によれば、ディス
クの故障を訂正するための装置が少ないハードウェア構
成で可能である。また、ハードウェアで処理を行なうの
で高速に処理を行なうことができる。

【０２２４】上記した手法は、図１等を用いて説明した
先の実施形態に適用することができる。図１のシステム
に適用する場合、ディスク装置１０２がデータ記憶装置
２に対応し、ディスク制御部１０４がデータ記憶制御装
置４に対応し、中央制御部１１０が中央制御装置１０に
対応する。また、図２６に示されているバッファメモリ
１０８は、図１の１台の通信制御装置６バッファ記憶装
置８に接続されたバッファ記憶装置８に対応する。演算
部１０３は、データ記憶制御部４とこれに対応する１ま
たは複数のバッファ記憶部８との間にそれぞれ接続す
る。このように適用した構成例を図４５に示す。

【０２２５】また、図１１や図１２のシステムに適用す
る場合、演算部１０３は、１つのバス２０を共有するデ
ータ記憶制御部４の群とこれに対応する１または複数の
バッファ記憶部８との間にそれぞれ接続する。

【０２２６】次に、ディスクに書き込むパリティの生成
および故障したディスクを復元するための情報の生成を
高速に行なうための装置を少ないハードウェア構成で実
現した実施形態について図３３〜図４４を参照しながら
説明する。なお、本実施形態は、図２６〜図３２を参照
しながら説明した先の実施形態の作用効果を包含するも
のである。

【０２２７】本実施形態では、まず、ある情報について
ＲＡＩＤのために用いるディスク装置の接続口の数（例
えば図１、図２のデータ記憶制御装置４あるいは図３３
のディスク制御部２０４の台数に相当；図２では４、図
３３では５）をｎ＋１とすると、格納する情報をｎのグ
ループに分割する。グルーピングにあたっては、情報は
固定されたデータ長のブロックに分割される。

【０２２８】ｎ個のグループの各々から同時に読み出す
ブロックを１個ずつ合計ｎ個取り出し組にする。

【０２２９】なお、後述するように、本実施形態の専用
のハードウェアの働きによって、同一組のｎ個に対して
排他的論理和がとられる。この結果を新たなブロックと
して合計ｎ＋１個のブロックで組とする。そして、ｎ＋
１個のブロックは、それぞれ接続口につながるｎ＋１台
のディスク装置のいずれかに格納されＲＡＩＤの組とさ
れる。

【０２３０】ｎ＋１台のディスク装置が接続される接続
口には、それぞれ対応するバッファメモリが存在し、対
応関係にある接続口とバッファメモリとの間にはそれぞ
れ専用のハードウェアである演算部を接続するととも
に、ｎ＋１台の演算部は上下に直列に接続されるように
結合する。

【０２３１】上下に直列接続される各演算部は、パリテ
ィー生成、データ読み出しおよびパリティーによるデー
タの復元などを行なうために、（１）直列に接続された
隣接する演算部からのデータを排他的論理和をとりなが
らバッファメモリに書き込む機能と、（２）下段からの
データをバッファメモリに書き込みながら上段におくる
機能と、（３）バッファメモリから読みだしたデータと
上段の演算部のデータを排他的論理和をとりながら下段
の演算部に送る機能と、（４）バッファメモリから読み
だしたデータと下段の演算部のデータを排他的論理和を
とりながら上段の演算部に送る機能と、（５）上段の演
算部のデータを下段にバイパスする機能と、（６）下段
の演算部のデータを上段にバイパスする機能と、（７）
ディスク装置の接続する口からバッファメモリに書き込
む機能と、（８）バッファメモリから読み出してディス
ク装置の接続する口にデータを送り込む機能とを有す
る。

【０２３２】各演算部は、必要に応じて上記機能のうち
のいずれかを取る。

【０２３３】ディスク装置にデータを書き込むときに
は、ｎ−１個のブロックをそれぞれ最上段から順に対応
するバッファメモリに書き込む。

【０２３４】最後にｎ個目のブロックを最下段に書き込
むときに、演算部を切替えて、最上段からｎ−１個まで
はバッファメモリから読みだしたデータと上段からのデ
ータの排他的論理和をとって下段に出力し、最下段は演
算部を切替えてバッファメモリに書き込みながらそのデ
ータを上段に送るように設定する。ｎ段目の演算部は、
上段と下段のデータの排他的論理和がバッファメモリに
書き込まれるように設定する。

【０２３５】これにより、ｎ段目のバッファメモリにパ
リティが生成されている。

【０２３６】次に、ｎ＋１個のバッファメモリに生成さ
れたデータをディスク装置に送る。

【０２３７】ディスク装置のうち一つが故障した場合
は、そのディスクを交換し、故障したディスク装置に入
っていたデータを復元する必要がある。

【０２３８】本実施形態では、データブロックをｎ＋１
個の組にしてそれぞれのデータブロックの排他的論理和
が０になるように構成しているので、故障したディスク
装置内のデータブロックは他のｎ個のデータブロックか
ら復元できる。

【０２３９】故障したディスク装置を交換したあと、故
障していたディスク装置の接続される接続口以外の接続
口から対応するバッファメモリに故障していたディスク
装置に格納されていたデータブロックと組になるｎ個の
データをそれぞれ読みだし、次に、故障していたディス
ク装置の接続されていた口より上段の演算部をバッファ
メモリを読みだした値と上段の演算部の出力の排他的論
理和をとって下段に送るように切替え、故障していたデ
ィスク装置の接続されていた口より下段の演算部をバッ
ファメモリを読みだした値と下段の演算部の出力の排他
的論理和をとって上段に送るように切替え、故障してい
たディスク装置の接続されていた口に対応する演算部を
上段の演算部の出力と、下段の演算部の出力の排他的論
理和をとってバッファメモリに書き込まれるように切替
える。

【０２４０】この結果、ｎ＋１個の組の内容は排他的論
理和をとると０になるようになるので、故障した部分の
復元ができる。

【０２４１】次に、本実施形態をより詳しく説明する。

【０２４２】図３３は、本実施形態に係るシステムの全
体構成である。

【０２４３】図２６に示すように、本システムは、ＲＡ
ＩＤの組をなすデータを記憶するディスク装置２０２か
ら所望の連続データを読み出す複数のディスク制御部２
０４と、各ディスク制御部２０４によって読み出された
データを保持するために、各ディスク制御部２０４に対
応して設けられた複数のバッファメモリ２０８と、各バ
ッファメモリ２０８のメモリコントローラ２０７と、各
ディスク制御部２０４とメモリコントローラ２０７およ
びバッファメモリ２０８との間に接続された演算部２０
３と、システム全体をコントロールする中央制御部２１
０とを備えている。また、演算部１０３は、上下に直列
に接続されている。

【０２４４】図３３では、４つのディスクに対して１つ
のパリティを備えるシステムを示しているが、パリティ
の比は自由であり、例えば８つのディスクに対して１つ
のパリティを備えるなど種々の構成が可能である。

【０２４５】ディスク制御部２０４の接続口には、ディ
スク装置２０２を複数台数接続することが可能である。
例えば、ディスクインタフェースとしてＳＣＳＩを使用
すれば７つのデバイスまでを一本のＳＣＳＩに接続する
ことが可能である。また、ディスク制御部２０４に複数
のＳＣＳＩを接続することで、さらに多数のディスク装
置２０２を接続することも可能である。

【０２４６】演算部２０３は、Ｕ端子、Ｄ端子、Ｌ端
子、Ｒ端子の４つの端子を有し、Ｕ端子およびＤ端子に
より上下に直列に接続される。

【０２４７】ディスク制御部２０４には、それぞれ演算
部２０３がＬ端子で接続されている。演算部２０３のＲ
端子には、それぞれメモリコントローラ２０７を介して
バッファメモリ２０８が接続される。

【０２４８】演算部２０３の最上段のＵ端子は０に固定
されている。また、演算部２０３の最下段のＤ端子はデ
ータが入出力される端子である。

【０２４９】メモリコントローラ２０７は、ディスク装
置２０４からのデータをバッファメモリ２０８の指定さ
れたアドレスに格納するとともに、バッファメモリ２０
８の指定されたアドレスから読出したデータを演算部２
０３に与えるためのものである。

【０２５０】ディスク制御部２０４は、演算部２０３か
らメモリコントローラ２０７を介してバッファメモリ２
０８にデータを転送する。

【０２５１】中央制御部２１０は、データ入力の要求、
ディスクからの故障信号、ディスク交換が終ったことを
示す信号を受け付け、各バッファメモリ２０８に対する
データ書き込みおよびデータ読出しの制御、各演算部２
０３の機能の切替え制御、ディスク制御部２０４への命
令の出力を行なう。また、ディスクの永久的な故障はそ
の旨を外部に知らせる。

【０２５２】図３４に、上記（１）〜（８）の機能を有
する演算部２０３の内部構成の一例を示す。

【０２５３】図３４に示すように、演算部２０３は、ゲ
ート回路２９０〜２９３、ＡＮＤ回路２９４，２９９、
排他的論理和演算回路（ＥＸＯＲ回路）２９５〜２９
７、マルチプレクサ２９８からなる。

【０２５４】ゲート回路２９０はＵＰＯＥ＿Ｘ信号によ
り、ゲート回路２９１はＤＩＳＫＯＥ＿Ｘ信号により、
ゲート回路２９２はＤＮＯＥ＿Ｘ信号により、ゲート回
路２９３はＭＥＭＯＥ＿Ｘ信号により、それぞれ導通制
御される。

【０２５５】２入力のＡＮＤ回路２９４の一方の出力に
は、ＭＥＭＥＮ＿Ｘ信号が入力される。

【０２５６】２入力のＡＮＤ回路２９９の一方の出力に
は、ＵＰＤＩＳ＿Ｘ信号が入力される。

【０２５７】２入力のマルチプレクサ２９８は、ＢＵＦ
ＩＮＳＥＬ＿Ｘ信号により切替え制御される。

【０２５８】各演算部２０３は、パリティーの生成、正
常データの読み出しおよびパリティーによるデータの復
元を行なうために、各信号の値に応じて以下のような動
作をする。 （１）Ｕ端子およびＤ端子からの入力の排他的論理和を
とり、Ｒ端子から出力する（つまり、バッファメモリ２
０８に与える）。Ｕ端子から入力したデータが０の場
合、Ｄ端子から入力したデータをそのままバッファメモ
リ２０８に書き込むことになる。 （２）Ｄ端子からの入力を、Ｒ端子から出力する（つま
り、バッファメモリ２０８に与える）とともに、Ｕ端子
に出力する。 （３）Ｒ端子から入力したデータ（つまり、バッファメ
モリ２０８から読みだしたデータ）とＵ端子からデータ
の排他的論理和をとり、Ｄ端子から出力する。Ｕ端子か
ら入力したデータが０の場合、バッファメモリ２０８か
ら読みだしたデータをそのままＤ端子から出力すること
になる。 （４）Ｒ端子から入力したデータ（つまり、バッファメ
モリ２０８から読みだしたデータ）とＤ端子からデータ
の排他的論理和をとり、Ｕ端子から出力する。Ｄ端子か
ら入力したデータが０の場合、バッファメモリ２０８か
ら読みだしたデータをそのままＵ端子から出力すること
になる。 （５）Ｕ端子から入力したデータをバイパスしてＤ端子
から出力する。 （６）Ｄ端子から入力したデータをバイパスしてＵ端子
から出力する。 （７）Ｌ端子から入力したデータをバイパスしてＲ端子
から出力する。これは、ディスク装置２０２の接続する
接続口からのデータをバッファメモリ２０８に書き込む
ときに使われる。 （８）Ｒ端子から入力したデータをバイパスしてＬ端子
から出力する。これは、バッファメモリ２０８から読み
出してディスク装置２０２の接続する接続口にデータを
送り込むときに使われる。 （９）全端子について非導通状態とする。

【０２５９】次に、本実施例の動作について図３５〜図
４４を参照しながら説明する。図３５、図３７、図３
９、図４１、図４３にはそれぞれの動作における各演算
部に与える各信号の値を示し、図３６、図３８、図４
０、図４２、図４４にはそれぞれの動作の概要を示すと
ともに、各動作において各演算部が上記（１）〜（９）
のいずれの状態にあるかを示す。

【０２６０】（１）まず、ディスク装置２０２への書き
込みについて説明する。

【０２６１】ディスク装置２０２に新しいデータを書き
込む場合は、まず、データをｎ個の組に分割する。そし
て、１個目からｎ−１個目までのブロックを順次バッフ
ァメモリ２０８に書き込み（動作１）、ｎ個目をｎ＋１
番目のバッファメモリ２０８に書き込むとともに、先に
書き込んでおいた１個目からｎ−１個のブロックおよび
ｎ個目のブロックの排他的論理和をとり、ｎ＋１番目の
バッファメモリ２０８に書き込む（動作２）。

【０２６２】以下、動作１および動作２について具体的
に説明する。

【０２６３】＜動作１＞書き込むデータは、４個の同じ
長さのブロックに分割する。

【０２６４】ブロック０は＃０のバッファメモリに、ブ
ロック１は＃１のバッファメモリに、ブロック２は＃２
のバッファメモリのバッファメモリに順に書き込むよう
に演算部２０３を制御部が切替える。

【０２６５】図３５には、＃１のバッファメモリに書き
込む場合の演算部２０３の信号を示す。

【０２６６】図３６には、＃１のバッファメモリへの書
き込みのデータパスを示す。

【０２６７】＜動作２＞ここでは、ブロック３を＃４の
バッファメモリへ書き込むと同時に、パリティーを生成
し、＃３のバッファメモリへ書き込む。

【０２６８】このときに演算部２０３に与える信号は図
３７のようになる。図３８には、このときの各演算部２
０３の働きとデータの流れを示す。

【０２６９】ブロック３は、＃４の演算部が上記（２）
の動作をすることにより、＃４のバッファメモリに書き
込まれる。

【０２７０】また、このときに既に＃０〜＃２のバッフ
ァメモリに格納してあるブロック０〜２の排他的論理和
が＃２の演算部のＤ端子にあらわれ、これと＃４の演算
部のＵ端子にあらわれるブロック３の排他的論理和をと
ったものがパリティーとして＃３のバッファメモリに書
き込まれる。

【０２７１】なお、＃０〜＃４のバッファメモリに書き
込まれた、ブロック０、ブロック１、ブロック２、パリ
ティー、ブロック３の各データは、それぞれ対応する＃
０〜＃４のディスク装置に書き込まれる。なお、５つの
演算部はすべて、上記の（８）の動作をとる。

【０２７２】次に、ディスク装置２０２が永久的に故障
した場合の修復について説明する。

【０２７３】ディスク装置２０２からバッファメモリ２
０８への読みだし時に、ひとつのディスク装置２０２の
接続する接続口にディスク装置２０２の故障を示す信号
が入力されたときは、故障に対応するディスク装置２０
２を中央制御部２１０が記録し、外部に故障が起こった
こととディスク装置２０２を知らせ、故障したディスク
装置の交換後、故障したディスクに対応するディスクの
接続された接続口以外の接続口から故障したディスク装
置２０２に対応する他のデータをｎ個のバッファメモリ
に読みだし（動作３）、ｎ個のバッファメモリ２０８の
排他的論理和をとり、残った１個のバッファメモリ２０
８に書き込み（動作４）、このバッファメモリ２０８か
ら故障後に交換したディスク装置２０２に書き込みの命
令を発行する（動作５）。

【０２７４】以下、動作３〜動作５について具体的に説
明する。

【０２７５】＜動作３＞ここでは、故障したディスク装
置２０２は、１２のディスク制御部に接続されていたも
のとする。

【０２７６】中央制御部２１０は、故障の信号を１２の
ディスク制御部より知らされ、これが一定の回数起こる
と、永久故障と判断する。中央制御部２１０は、外部に
信号を出して、故障したディスク装置２０２の交換が必
要なことを知らせる。

【０２７７】ディスク装置２０２が交換された後、中央
制御部２１０は、交換したディスク装置２０２に入って
いた元の情報を復元するために、ディスク装置２０２の
接続する接続口から対応するバッファメモリ２０８にデ
ータを書き込ませる。その際、ディスク装置２０２に対
する読み出しのブロックは、ｎ＋１個の排他的論理和を
とると０になるようにディスク装置２０２に読み出しの
命令を発行する。

【０２７８】例えば、この場合、＃０、＃２、＃３およ
び＃４のディスク制御部に対し、交換したディスク装置
２０２に入っていたデータブロックと組になるデータブ
ロックを読み出す命令を送る。

【０２７９】命令を受けた＃０、＃２、＃３および＃４
のディスク制御部２０４は、該当するディスク装置２０
２からデータブロックを読みだし、＃０、＃２、＃３、
＃４のバッファメモリに書き込む。

【０２８０】このとき、演算部２０３は図３９に示され
るように切替えられ、データパスは図４０のようにな
る。

【０２８１】ただし、この場合、＃１のバッファメモリ
に読み出されたデータブロックは使用されない。

【０２８２】＜動作４＞データブロックが読み出される
と、修復データを＃１のバッファメモリに作る。すなわ
ち、＃０、＃２、＃３および＃４のバッファメモリのデ
ータブロックの排他的論理和を＃１のバッファメモリに
書き込む。

【０２８３】このときに演算部２０３に与える信号は図
４１のようになる。なお、＃４の排他的論理和部には０
を入力する。

【０２８４】図４２には、このときの各演算部２０３の
働きとデータの流れを示す。

【０２８５】＜動作５＞＃１のバッファメモリに修復デ
ータが書き込まれると、このデータブロックをディスク
装置２０２に書き込んで修復動作が終了する。

【０２８６】図４３に演算部２０３のデータパスを切替
える信号を、図４４にデータパスを示す。

【０２８７】なお、ディスク交換時の修復動作は、ディ
スク装置２０２の容量がバッファメモリ２０８より大き
いのが普通であるので、ディスク装置全体の容量を複数
のデータブロックに分割し、一回の動作で一つのデータ
ブロックが修復され、これを複数回行なってディスク装
置全体を修復する。

【０２８８】以上のように本実施形態によれば、ディス
クに書き込むパリティの生成および故障したディスクを
復元するための情報の生成が高速に行なえるとともに、
少ないハードウェア構成で可能である。

【０２８９】なお、本実施形態では排他的論理和を用い
たが、排他的論理積を用いても簡単な回路の変更だけで
容易に実施可能なことは自明である。

【０２９０】また、上記した実施形態では演算部２０３
は直列に接続されているが、タイミング制約を満たすた
めに演算部２０３の接続部にパイプラインレジスタを加
えることも可能である。

【０２９１】また、以上の実施形態では、ディスク装置
２０２からバッファメモリ２０８の転送と、バッファメ
モリ２０８からの読み出しを逐次的に行なう方法を説明
したが、バッファメモリ２０８がダブルバッファを構成
し、ディスク装置２０２からの転送とともにバッファメ
モリ２０８を読み出すことも可能である。

【０２９２】また、ディスクの読み出しの一時的なエラ
ーのためにディスク装置２０２がリトライ動作を行な
い、アクセスが規定時間内に終らなかった場合に、ディ
スク制御部２０４はディスク装置２０２のエラーとして
知らせることで、ディスク装置２０２の故障と等価に扱
うことも可能である。

【０２９３】上記した手法は、図１等を用いて説明した
先の実施形態に適用することができる。この場合、ディ
スク装置２０２がデータ記憶装置２に対応し、ディスク
制御部２０４がデータ記憶制御装置４に対応し、中央制
御部２１０が中央制御装置１０に対応する。また、図２
６に示されているバッファメモリ２０８は、図１の１台
の通信制御装置６バッファ記憶装置８に接続されたバッ
ファ記憶装置８に対応する。演算部２０３は、データ記
憶制御部４とこれに対応する１または複数のバッファ記
憶部８との間にそれぞれ接続する。このように適用した
構成例を図４６に示す。

【０２９４】また、図１１や図１２のシステムに適用す
る場合、演算部２０３は、１つのバス２０を共有するデ
ータ記憶制御部４の群とこれに対応する１または複数の
バッファ記憶部８との間にそれぞれ接続する。

【０２９５】さて、図２６〜４６を用いて説明した実施
形態ではＲＡＩＤ４またはＲＡＩＤ５に基づいた実施に
ついて詳しく述べた。前述の実施形態では、連続したデ
ータはあるブロックのサイズで複数のディスク制御装置
に跨るように配置されていた。

【０２９６】以下では、別の実施形態としてＲＡＩＤ３
に基づいた実施について図を参照しながら説明する。図
４７は本実施形態に係るシステムの構成を示している。

【０２９７】複数のディスク制御部３０４は各々対応す
るメモリコントローラ３０７に接続され、各々のメモリ
コントローラ３０７には対応するバッファメモリ３０８
が接続される。メモリコントローラ３０７は共通のバス
（Ｖｂｕｓ）に接続され、ＶｂｕｓはＲＡＩＤコントロ
ーラ３０３に接続されている。ＲＡＩＤコントローラ３
０３のＶｂｕｓと反対側は入出力バスであり、ここでデ
ータの入出力を行なう。中央制御部３０１はディスク制
御部３０４やメモリコントローラ３０７、ＲＡＩＤコン
トローラ３０３に接続され、これらを制御している。

【０２９８】この装置の動作を説明する前に、図５５を
参照しながらＲＡＩＤ３におけるディスク装置のデータ
配置方法について説明する。

【０２９９】まず、連続したデータはある一定の長さの
ブロック（例えば１２８ＫＢｙｔｅ）で分割され管理さ
れる。ディスクへのアクセスはこのブロックを単位とし
てある一定の時間内（例えば１００ｍｓｅｃ）に行なわ
れる。この一定の時間はタイムスロットと呼ばれてい
る。ディスク装置３０２はＲＡＩＤグループと呼ばれる
グループに分けられている。一つのＲＡＩＤグループは
一つのタイムスロットで並列に読み書きされる。

【０３００】図５５の例ではＲＡＩＤグループが二つあ
り、交互にアクセスされている。元データはまずＲＡＩ
Ｄグループに分割され、さらにＲＡＩＤグループ内部で
はワード毎にディスク制御部に跨るように配置される。
例えば、元データは０−１，１−１，２−１，３−１，
０−２，１−２，２−２，３−２，…のようにワード単
位のデータが並んで連続するデータを構成しており、こ
のうちの０−１〜３−１００、０−２０１〜３−３０
０、…がＲＡＩＤグループ１へ、０−１０１〜３−２０
０、０−３０１〜３−４００、…がＲＡＩＤグループ２
へ割り当てられる。そして、０−１は＃０の行のディス
ク装置の１番目のデータとして、１−１は＃１の行のデ
ィスク装置の１番目のデータとして、…０−２は＃０の
行のディスク装置の２番目のデータとして、…すなわち
ｍ−ｎは＃ｍの行のディスク装置のｎ番目のデータとし
て割り当てられる。

【０３０１】さらに図５５の例では４ワードに対して１
つのパリティワードを加えるように構成されているの
で、＃４の行のディスク装置のｘ番目のデータとしては
０−ｘ，１−ｘ，２−ｘ，３−ｘの排他的論理和が入る
ようになっている。

【０３０２】一つのタイムスロットで読み出されるＲＡ
ＩＤグループのデータはバッファメモリ３０８にブロッ
ク単位で書き込まれる。すなわち、＃ｍの行のバッファ
メモリには、ｍ−１，ｍ−２，…ｍ−１００が１ブロッ
クのデータとして書き込まれる。

【０３０３】そして、バッファメモリ＃０，＃１，＃
２，…から順にデータをワード毎に読み出せば、元のデ
ータ０−１，１−１，２−１，…が読み出せる。このよ
うに順にワード毎にデータを読み出すには、Ｖｂｕｓを
時分割で使用すれば、効率が良い。

【０３０４】以下では図４７のシステムがどのように動
作するかについて説明し、さらにＲＡＩＤコントローラ
３０３の構成について説明する。

【０３０５】まず、ディスク読み出し時の故障を訂正す
る動作の説明を図４８に示す。図４８ではバッファメモ
リとＲＡＩＤコントローラの働きを中心に説明する。

【０３０６】ディスク装置の故障が起こると中央制御部
３１０にディスク制御部から信号が伝達され、中央制御
部はどのようにＲＡＩＤコントローラ３０３を制御する
かを決定する。

【０３０７】図４８では＃２のディスク装置が故障した
と仮定する。この時＃２のバッファメモリ３０８には不
正な値が入っている。バッファメモリから出力に読み出
す時は、中央制御部３１０が制御信号を発生し、バッフ
ァメモリからＶｂｕｓを時分割で使用しａ，ｂ，ｄ，ｅ
の順でＲＡＩＤコントローラ３０３にデータが入力され
る。ＲＡＩＤコントローラ３０３の内部のＦＩＦＯ３４
９はこのうちａ，ｂ，ｄを記憶するよう中央制御部３１
０の指示により動作する。

【０３０８】一方アキュムレータ３４７には排他的論理
和部３４５により演算されたａ，ｂ，ｄ，ｅの排他的論
理和の値すなわち故障したディスク装置に入っていた値
ｃが蓄積されている。これを中央制御部の指示によりマ
ルチプレクサ３４１を所定のタイミングで切替えれば、
出力にはａ，ｂ，ｃ，ｄの順にデータが出力される。

【０３０９】図４９は図４８の動作をタイミングチャー
トで示したものである。サイクル１，２，４，５でａ，
ｂ，ｄ，ｅの値をＶｂｕｓに読みだし、ＦＩＦＯ３４９
にはａ，ｂ，ｄの値のみを書き込むために中央制御部３
１０の指示によりＦＩＦＯＷｒｉｔｅ信号が与えられ
る。ＦＩＦＯ Ｒｅａｄ信号はアキュムレータからｃが
出力する以外のタイミングでＦＩＦＯ３４９からデータ
を読み出すために中央制御部３１０から与えられる。

【０３１０】上述の例では＃２のディスク装置が故障し
たものとして説明を行なったが、故障がない場合はＦＩ
ＦＯ３４９をＶｂｕｓからのデータが通過するように制
御すればよい。あるいは、故障がない場合にも、複数の
バッファメモリのうち１個が不正な値を持つものとして
制御を行ってもよい。

【０３１１】次に、ディスク装置に書き込む動作の説明
を図５０に示す。データを書き込むのは、ビデオサーバ
ーなどの用途では映画などのコンテンツをディスク装置
にロードする場合で、これはネットワークから通信制御
部を経由してＲＡＩＤコントローラに与えられる場合
と、ＲＡＩＤコントローラにテープドライブやビデオエ
ンコーダなどのデバイスを直接接続する場合が考えられ
る。

【０３１２】ＲＡＩＤコントローラ３０３の入力とし
て、時系列でワード単位のデータがａ，ｂ，ｃ，ｄの順
に与えられる。このデータはＶｂｕｓに順に与えられる
と同時に、排他的論理和部３３５とアキュムレータ３３
７によりａ，ｂ，ｃ，ｄの排他的論理和ｅが計算され
る。続いてマルチプレクサ３３１を切替えてｅをＶｂｕ
ｓに出力する。

【０３１３】図５１にはタイミングチャートを示した、
Ｖｂｕｓにはａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの順に出力され、バッ
ファメモリ（１）からバッファメモリ（５）に順にデー
タが書き込まれ、これが１タイムスロット分バッファメ
モリに溜ると、中央制御装置の指示によりディスク制御
部からディスク装置に書き込まれる。図５０で説明した
動作により、ディスク装置に書き込む際にハードウェア
によりパリティを作成することができる。

【０３１４】さて、ＲＡＩＤ構成でディスク装置が故障
した場合には故障したディスク装置を交換し、故障した
ディスク装置に入っていた情報を新しく交換したディス
ク装置に復元しなければならない。この操作は、まず、
故障したディスク装置を交換し、故障したのと同じＲＡ
ＩＤグループに属するディスク装置のデータの排他的論
理和をとったものを新しいディスク装置に書き込むこと
で行なう。ディスク装置の容量は１つのタイムスロット
では処理しきれないので、複数のタイムスロットを使っ
て故障したディスク装置を復元する。

【０３１５】図５２はこの動作を示したものである。図
５２では＃２に接続されるディスク装置に故障があって
交換したと仮定する。まず、中央制御部の指示によりバ
ッファメモリ（１）、バッファメモリ（２）、バッファ
メモリ（４）、バッファメモリ（５）には故障したディ
スク装置と同じＲＡＩＤグループに属するディスク装置
から１タイムスロット分のデータがコピーされる。

【０３１６】次にこのデータを１ワード分ずつ、ａ，
ｂ，ｄ，ｅの順でＶｂｕｓに転送する。Ｖｂｕｓの値を
受けたＲＡＩＤコントローラは排他的論理和部３４５に
よりこれらの排他的論理和ｃを計算しアキュムレータ３
４７にこの値を蓄積する。そして、適当なタイミングで
このｃをＶｂｕｓに出力する。

【０３１７】図５３はこの動作のタイミングチャートを
示している。サイクル１，２，４，５でａ，ｂ，ｄ，ｅ
の値を読み出し、サイクル５で求めた排他的論理和ｃを
サイクル７でバッファメモリ（３）に書き込む。１ワー
ドずつの操作を１タイムスロット分のデータについて行
なったら、これらのデータを中央制御部の指示によりバ
ッファメモリからメモリコントローラ３０７、ディスク
制御部３０４を介してディスク装置３０２に書き込む。
これを交換したディスク装置の必要な部分について繰り
返せば、ディスク装置に入っていたデータの復元が可能
となる。

【０３１８】図５４はＲＡＩＤコントローラの内部のデ
ータパスを説明する図である。図５４を図４８、図５
０、図５２とともに参照し、各部の対応を説明する。図
４８におけるマルチプレクサ３４１は図５４におけるマ
ルチプレクサ（２）３４１であり、バッファ（２）３４
３が図４８では省略されている。図４８の排他的論理和
部３４５は図５４の排他的論理和部（２）３４５であ
り、アキュムレータ３４７はアキュムレータ（２）３４
７である。

【０３１９】図５０で示されるマルチプレクサ３３１は
図５４のマルチプレクサ（１）３３１であり図５４のバ
ッファ（１）３３３は省略されている。図５０で示され
るアキュムレータ３３７と排他的論理和部３３５は図５
４のアキュムレータ（１）３３７と排他的論理和部
（１）３３５に対応する。

【０３２０】図５２で示されるアキュムレータ３４７お
よび排他的論理和部３４５は、バッファメモリからの読
み出し時に使用されるアキュムレータと同一で、図５４
のアキュムレータ（２）３４７、および排他的論理和部
３４５である。図５２ではマルチプレクサ３３１は省略
されバッファ（１）３３３を経由してＶｂｕｓに値が与
えられる。

【０３２１】図５６はこの実施形態をビデオサーバなど
の連続データサーバに適用した場合の図である。Ｖｂｕ
ｓを複数に分散することで入出力に大きいバンド幅を確
保することができる。

【０３２２】本発明は、上述した実施の形態に限定され
るものではなく、その技術的範囲において種々変形して
実施することができる。

【０３２３】

【発明の効果】本発明に係る連続データサーバ装置によ
れば、データ記憶制御部と通信制御部の組それぞれまた
はいくつかのデータ記憶制御部からなる群といくつかの
通信制御部からなる群の組それぞれに対して、その間の
データの受け渡し専用のバッファ記憶部を設けるととも
に、各データ記憶制御部と各通信制御部は、それがアク
セスする必要のあるバッファ記憶部を含む一部のバッフ
ァ記憶部のみと接続している。

【０３２４】このため、データ記憶制御部とバッファ記
憶部の間のデータパスおよびバッファ記憶部と通信制御
部の間のデータパスの多重度を上げることができ、連続
データへの同時アクセスユーザ数を増加させることが可
能になる。

【０３２５】さらに、従来のように高コストを要する転
送速度の大きいバスやスイッチを使う必要がないので、
コストの増大を招くことなく、連続データへの同時アク
セスユーザ数を増加させることができる。

【０３２６】また、本発明の連続データ転送方法では、
要求された連続データを記憶する前記データ記憶部が接
続された前記データ記憶制御部が、該連続データを読み
出して、当該データ記憶制御部と該連続データの転送先
に通じる通信路を収容している前記通信制御部とに接続
された専用のバッファ記憶部に書き込み、当該通信制御
部はこの記バッファ記憶部内に書き込まれている前記連
続データを読み出して、所定の通信路に送り出す。

【０３２７】このため、データ記憶制御部とバッファ記
憶部の間のデータパスおよびバッファ記憶部と通信制御
部の間のデータパスの多重度を上げることができ、連続
データへの同時アクセスユーザ数を増加させることが可
能になる。

【０３２８】さらに、高コストを要する転送速度の大き
いバスによりデータパスの転送能力を上げる必要がない
ので、コストの増大を招くことなく、連続データへの同
時アクセスユーザ数を増加させることができる。

【０３２９】本発明に係るディスクアレイ装置によれ
ば、接続するディスク装置およびバッファ記憶部の各系
統に種々の機能を有する演算部を専用に設け、これらを
直列に接続したので、例えば、ディスク装置の故障に対
処するためのデータ復元処理やパリティーの生成を少な
いハードウェア構成で実現可能であるとともに、ハード
ウェアで処理を行なうので処理の高速化を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態に係る連続データサ
ーバ装置の構成の一例を示す図

【図２】同実施の形態の連続データサーバ装置の動作を
説明するための図

【図３】連続データの構造を説明するための図

【図４】同実施の形態の中央制御装置の動作の流れを示
すフローチャート

【図５】同実施の形態の連続データサーバ装置の動作を
説明するための図

【図６】同実施の形態の連続データサーバ装置の動作を
説明するための図

【図７】同実施の形態の連続データサーバ装置の動作を
説明するための図

【図８】同実施の形態のバッファ記憶装置の管理方式の
一例を説明するための図

【図９】同実施の形態のバッファ記憶装置の管理方式の
他の例を説明するための図

【図１０】同実施の形態のバッファ記憶装置の管理方式
のさらに他の例を説明するための図

【図１１】同実施の形態の連続データサーバ装置の他の
構成例を示す図

【図１２】同実施の形態の連続データサーバ装置のさら
に他の構成例を示す図

【図１３】２ポートメモリの一例を示す図

【図１４】２ポートメモリの他の例を示す図

【図１５】２ポートメモリのさらに他の例を示す図

【図１６】２ポートメモリをバッファ記憶装置として用
いた例を示す図

【図１７】データ記憶制御装置から見たアドレス空間の
一例を示す図

【図１８】通信制御装置から見たアドレス空間の一例を
示す図

【図１９】２ポートメモリの一例を示す図

【図２０】データ記憶制御装置とバッファ記憶装置の接
続方式の一例を示す図

【図２１】通信制御装置とバッファ記憶装置の接続方式
の一例を示す図

【図２２】通信制御装置とバッファ記憶装置の接続方式
の他の例を示す図

【図２３】ＶＲＡＭの一例を示す図

【図２４】ＶＲＡＭをバッファ記憶装置として用いた例
を示す図

【図２５】電子計算機を用いて連続データサーバ装置を
構成した例を示す図

【図２６】本発明の他の実施の形態に係るディスクアレ
イ装置の構成の一例を示す図

【図２７】同実施の形態の中央制御部の動作の流れを示
すフローチャート

【図２８】ＨＩＴＡＮＹ信号の生成回路の一例を示す図

【図２９】同実施の形態の演算部の構成の一例を示す図

【図３０】マルチプレクサを切替える論理を示す図

【図３１】ストライピングしたマルチメディアデータを
再生するシステムの一例を説明するための図

【図３２】データベースを分散配置するデータベースサ
ーバの一例を説明するための図

【図３３】本発明のさらに他の実施の形態に係るディス
クアレイ装置の構成の一例を示す図

【図３４】同実施の形態の演算部の構成の一例を示す図

【図３５】同実施の形態において演算部に与える各信号
の値の一例を示す図

【図３６】同実施の形態の一つの動作を説明するための
図

【図３７】同実施の形態において演算部に与える各信号
の値の一例を示す図

【図３８】同実施の形態の他の動作を説明するための図

【図３９】同実施の形態において演算部に与える各信号
の値の一例を示す図

【図４０】同実施の形態のさらに他の動作を説明するた
めの図

【図４１】同実施の形態において演算部に与える各信号
の値の一例を示す図

【図４２】同実施の形態のさらに他の動作を説明するた
めの図

【図４３】同実施の形態において演算部に与える各信号
の値の一例を示す図

【図４４】同実施の形態のさらに他の動作を説明するた
めの図

【図４５】連続データサーバ装置の実施の形態の一例を
示す図

【図４６】連続データサーバ装置のさらに別の実施の形
態の一例を示す図

【図４７】ディスクアレイ装置の実施の形態の一例を示
す図

【図４８】同実施の形態のデータ読み出しに係る説明の
図

【図４９】同実施の形態のデータ読み出しに係るタイミ
ングの説明の図

【図５０】同実施の形態のデータ書き込みに係る説明の
図

【図５１】同実施の形態のデータ書き込みに係るタイミ
ングの説明の図

【図５２】同実施の形態のデータ修復に係る説明の図

【図５３】同実施の形態のデータ修復に係るタイミング
の説明の図

【図５４】同実施の形態のＲＡＩＤコントローラの説明
の図

【図５５】ＲＡＩＤ３方式のデータとディスク装置への
配置の関係を説明する図

【図５６】同実施の形態の連続データサーバ装置への適
用の説明の図

【図５７】従来の連続データサーバ装置の一例を示す図

【図５８】従来の連続データサーバ装置の他の例を示す
図

【図５９】従来の連続データサーバ装置のさらに他の一
例を示す図

【符号の説明】

２，２−１〜２−８…データ記憶装置 ４，４−１〜４−４…データ記憶制御装置 ６，６−１〜６−２…通信制御装置 ８，８−１〜８−８…バッファ装置 １０，１０ａ，１０ｂ…中央制御装置 ２０，２１…バス ２３…セレクタ ３０，３０ａ…２ポートメモリ ３２，４０…デコーダ ３６〜３８…ＡＮＤ回路 ４５〜４８…ゲート回路 ５０〜５３，５８…排他的論理和回路 ５４〜５７…ＡＮＤ回路 ７０，８０…メモリコントローラ ７１，８１，８２…メモリ ９０…ＶＲＡＭ １０２，２０２，３０２…ディスク装置 １０３，２０３…演算部 ３０３…ＲＡＩＤコントローラ １０４，２０４，３０４…ディスク制御部 １０７，２０７，３０７…メモリコントローラ １０８，２０８，３０８…バッファメモリ １１０，２１０，３１０…中央制御部 １２０…ディスクアレイ装置 １２１…データベース処理装置 １３１，２９５〜２９７…排他的論理和演算回路 １３２，２９８，３３１，３４１…マルチプレクサ １３３…デコード部 １８１〜１８２，２９４，２９９…ＡＮＤ回路 １８６…ＯＲ回路 ２９０〜２９３…ゲート回路 ３１２…通信制御部 ３３３…バッファ（１） ３３５…排他的論理和部（１） ３３７…アキュムレータ（１） ３４３…バッファ（２） ３４５…排他的論理和部（２） ３４７…アキュムレータ（２） ３４９…ＦＩＦＯ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 天野 真家 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続データを記憶するデータ記憶部から所
   望の連続データを読み出す複数のデータ記憶制御部と、 前記データ記憶制御部によって読み出された前記連続デ
   ータを保持するための複数のバッファ記憶部と、 前記バッファ記憶部に保持されている前記連続データを
   読み出し、収容した通信路に送り出す少なくとも１つの
   通信制御部とを備え、 前記バッファ記憶部を１つの前記データ記憶制御部と１
   つの前記通信制御部とからなる組合せのそれぞれに対し
   て専用に少なくとも１つずつ設けたことを特徴とする連
   続データサーバ装置。
2. 【請求項２】連続データを記憶するデータ記憶部から所
   望の連続データを読み出す複数のデータ記憶制御部と、 前記データ記憶制御部によって読み出された前記連続デ
   ータを保持するための複数のバッファ記憶部と、 前記バッファ記憶部に保持されている前記連続データを
   読み出し、収容した通信路に送り出す少なくとも１つの
   通信制御部とを備え、 前記バッファ記憶部を、１つ又は複数のデータ記憶制御
   部からなる１つのデータ記憶制御部群と１つ又は複数の
   通信制御部からなる１つの通信制御部群とからなる群の
   組合せのそれぞれに対して少なくとも１つずつ専用に存
   在するように設けたことを特徴とする連続データサーバ
   装置。
3. 【請求項３】少なくとも１つの前記バッファ記憶部は、
   該バッファ記憶部に書き込みを行なう前記データ記憶制
   御部群を複数受持つものであり、 複数の前記データ記憶制御部群を受持つ前記バッファ記
   憶部は、アクセス要求のあった連続データを記憶する前
   記データ記憶部に対応する前記データ記憶制御部の属す
   る前記データ記憶制御部群を選択する選択手段を有する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の連続データ
   サーバ装置。
4. 【請求項４】前記データ記憶部は、連続データを分割し
   て順に記憶させた複数のデータ記憶装置からなることを
   特徴とする請求項１または２に記載の連続データサーバ
   装置。
5. 【請求項５】前記データ記憶制御部群と前記バッファ記
   憶部との間を接続するパスと、前記通信制御部群と前記
   バッファ記憶部との間を接続するパスとを互いに独立し
   て設けたことを特徴とする請求項２に記載の連続データ
   サーバ装置。
6. 【請求項６】前記データ記憶制御部群と前記バッファ記
   憶部との間を接続するパスを、各々の前記データ記憶制
   御部群ごとに独立して設けたことを特徴とする請求項５
   に記載の連続データサーバ装置。
7. 【請求項７】前記通信制御部群と前記バッファ記憶部と
   の間を接続するパスを、各々の前記通信制御部群ごとに
   独立して設けたことを特徴とする請求項５に記載の連続
   データサーバ装置。
8. 【請求項８】連続データを記憶したデータ記憶装置から
   所望の連続データを読み出す複数のデータ記憶制御装置
   と、読み出された該連続データを保持するためのバッフ
   ァ記憶装置と、該バッファ記憶装置に保持された該連続
   データを通信路に送り出す少なくとも１つの通信制御装
   置とを備え、前記バッファ記憶装置を１つのデータ記憶
   制御装置と１つの通信制御装置とからなる組合せすべて
   に対して専用に少なくとも１つずつ設けた連続データサ
   ーバ装置において要求された連続データを要求された転
   送先に転送するための連続データ送出方法であって、 外部から連続データのアクセス要求を受け付け、 要求された連続データを記憶する前記データ記憶装置が
   接続された前記データ記憶制御装置と、該連続データの
   転送先に通じる通信路を収容している前記通信制御装置
   とを選択し、 選択した前記データ記憶制御装置に前記データ記憶装置
   に記憶された前記連続データを読み出させ、 前記データ記憶制御装置に読み出した前記連続データを
   当該データ記憶制御装置と選択した前記通信制御装置と
   に接続された専用の前記バッファ記憶装置に書き込ま
   せ、 前記通信制御装置に前記バッファ記憶装置内に書き込ま
   れている前記連続データを読み出させ、 前記通信制御装置に前記連続データを所定の通信路に送
   り出させることを特徴とする連続データ送出方法。
9. 【請求項９】外部から受け付けるアクセス要求が複数
   で、これら複数の要求に対応する連続データの読み出し
   および送り出しのタイミングをスケジューリングするス
   テップをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の
   連続データ送出方法。
10. 【請求項１０】データを記憶するディスク装置から所望
    のデータを読み出す複数のディスク制御部と、 前記ディスク制御部によって読み出された前記データを
    保持するために、前記ディスク制御部に対応して設けら
    れた複数のバッファ記憶部と、 対応する前記ディスク制御部と前記バッファ記憶部との
    間にそれぞれ接続された４端子を有する複数の演算部と
    を備え、 前記複数の演算部は直列に接続され、 前記演算部夫々は、所定の１または複数の端子からの入
    力を元に演算処理を行ない、演算結果を残りの端子のう
    ち１つまたは複数のものに出力するものであることを特
    徴とするディスクアレイ装置。
11. 【請求項１１】複数系統のディスク装置を接続する接続
    口を有し、接続した複数系統のディスク装置に対するア
    クセスを並列に行なうディスクアレイ装置において、 前記接続口から入出力するデータを格納するために、該
    接続口夫々に対応して設けたバッファ記憶部と、 対応する前記接続口と前記バッファ記憶部との間にそれ
    ぞれ接続された４端子を有する複数の演算部とを備え、 前記複数の演算部は上下に直列に接続され、 前記演算部夫々は、 バッファ記憶部側の端子から入力したデータと上側の端
    子から入力したデータを元に、排他的論理和演算および
    排他的論理積演算のうち予め定められたいずれか一方の
    論理演算を行ない、演算結果を下側の端子に出力する機
    能と、 上側の端子から入力したデータを下側の端子に出力する
    機能と、 ディスク装置側の端子から入力したデータをバッファ記
    憶部側の端子から出力する機能とを有することを特徴と
    するディスクアレイ装置。
12. 【請求項１２】複数系統のディスク装置を接続する接続
    口を有し、接続した複数系統のディスク装置に対するア
    クセスを並列に行なうディスクアレイ装置において、 前記接続口から入出力するデータを格納するために、該
    接続口夫々に対応して設けたバッファ記憶部と、 対応する前記接続口と前記バッファ記憶部との間にそれ
    ぞれ接続された４端子を有する複数の演算部とを備え、 前記複数の演算部は上下に直列に接続され、 前記演算部夫々は、 上側および下側の端子から夫々入力された２つのデータ
    を元に、排他的論理和演算および排他的論理積演算のう
    ち予め定められたいずれか一方の論理演算を行ない、演
    算結果をバッファ記憶部側の端子に出力する機能と、 下側の端子から入力されたデータをバッファ記憶部側の
    端子および上側の端子に出力する機能と、 バッファ記憶部側の端子から入力したデータと上側の端
    子から入力したデータを元に、前記一方の論理演算行な
    い、演算結果を下側の端子に出力する機能と、 バッファ記憶部側の端子から入力したデータと下側の端
    子から入力したデータを元に、前記一方の論理演算行な
    い、演算結果を上側の端子に出力する機能と、 上側の端子から入力したデータを下側の端子に出力する
    機能と、 下側の端子から入力したデータを上側の端子に出力する
    機能と、 ディスク装置側の端子から入力したデータをバッファ記
    憶部側の端子から出力する機能と、 バッファ記憶部側の端子から入力したデータをディスク
    装置側の端子から出力する機能とを有することを特徴と
    するディスクアレイ装置。
13. 【請求項１３】前記データ記憶制御部群と対応する１ま
    たは複数の前記バッファ記憶部との間にそれぞれ接続さ
    れた４端子を有する複数の演算部をさらに備え、 前記複数の演算部は直列に接続され、 前記演算部夫々は、所定の１または複数の端子からの入
    力を元に演算処理を行ない、演算結果を残りの端子のう
    ち１つまたは複数のものに出力するものであることを特
    徴とする請求項２に記載の連続データサーバ装置。
14. 【請求項１４】連続データを記憶するディスク装置から
    所望のデータをブロック単位で読み出す複数のディスク
    制御部と、 前記ディスク制御部によって読み出されたデータを保持
    するために、前記ディスク制御部に対応して設けられた
    複数のバッファ記憶部とを備え、 前記ディスク装置には連続するデータがワード単位で前
    記複数のディスク制御部に跨るように記憶されており、 前記複数のバッファ記憶部に保持されたブロック単位の
    データをワード単位で前記複数のバッファ記憶部から順
    次読み出すことを特徴とするディスクアレイ装置。
15. 【請求項１５】前記複数のバッファ記憶部に接続される
    演算部を更に備え、 この演算部は、順次読み出された複数の前記ワード単位
    のデータのうちの一部を記憶する機能と、順次読み出さ
    れた複数の前記ワード単位のデータのうちの一部の排他
    的論理和を計算する機能と、この排他的論理和の計算結
    果及び前記記憶されたデータを所望の順序で出力する機
    能とを含むことを特徴とする請求項１４に記載のディス
    クアレイ装置。
16. 【請求項１６】前記複数のバッファ記憶部に接続される
    演算部を更に備え、 この演算部は、本装置の外部から入力される複数のワー
    ド単位のデータの排他的論理和を計算する機能と、この
    排他的論理和の計算結果及び前記入力されたデータを所
    望の順序で前記複数のバッファ記憶部に対し順次送り出
    す機能とを含むことを特徴とする請求項１４に記載のデ
    ィスクアレイ装置。
17. 【請求項１７】前記演算部は、前記排他的論理和の計算
    結果を蓄積する機能と、この蓄積された値を所定のタイ
    ミングで前記複数のバッファ記憶部のうちの一つに送り
    出す機能とを更に含み、この送り出され前記複数のバッ
    ファ記憶部のうちの一つに保持されることとなった値を
    対応する前記ディスク制御部によって前記ディスク装置
    へ書き込むことを特徴とする請求項１５に記載のディス
    クアレイ装置。
18. 【請求項１８】前記複数のバッファ記憶部からデータを
    読み出すためのバスを更に備え、 このバスを時分割で使用することによりデータをワード
    単位で前記複数のバッファ記憶部から順次読み出す処理
    を行うことを特徴とする請求項１４乃至１７に記載のデ
    ィスクアレイ装置。
19. 【請求項１９】前記データ記憶部には連続するデータが
    ワード単位で前記複数のデータ記憶制御部に跨るように
    記憶されており、 前記データ記憶制御部による読み出しはブロック単位で
    行われ、 前記複数のバッファ記憶部に保持されたブロック単位の
    データをワード単位で前記複数のバッファ記憶部から順
    次読み出して得られる連続データを、収容した通信路に
    送り出すものであることを特徴とする請求項１に記載の
    連続データサーバ装置。