JPH09223049A - Disk array system - Google Patents

Disk array system

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JPH09223049A
JPH09223049A JP2816296A JP2816296A JPH09223049A JP H09223049 A JPH09223049 A JP H09223049A JP 2816296 A JP2816296 A JP 2816296A JP 2816296 A JP2816296 A JP 2816296A JP H09223049 A JPH09223049 A JP H09223049A
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JP
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Application
Patent type
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disk
chunks
allocated
chunk
arrangement
Prior art date
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Pending
Application number
JP2816296A
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Japanese (ja)
Inventor
Ken Morikawa
憲 森川
Original Assignee
Brother Ind Ltd
Ekushingu:Kk
ブラザー工業株式会社
株式会社エクシング
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable the execution of arrangement control for further improving the efficiency on the assumption that data can be read out at an extremely high speed by the arrangement control of striping. SOLUTION: Based on the correspondent relation between the chunk of a logical disk and the chunks of disk devices A-D, arrangement control is performed so that the continuous chunks on a file can be respectively allocated to different disk devices. Basically, the allocation is to be performed in the order of idle chunks, namely, in the order of chunks 3 → 4 → 5 → 9 of logical disk, but since the chunks 3, 4 and 5 can be respectively allocated to the respective disk devices D, A and B, these chunks can be allocated as they are. In the case of chunk 9, on the other hand, since it is continuously allocated to the same disk device B as the chunk 5, the chunk 9 is skipped and the next chunk 10 is allocated.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のディスク装置を並列に動作させることで、メインコンピュータからの要求に対して見かけ上1台のディスク装置に見せかけて応答するようにしたディスクアレイ装置に関するものである。 The present invention relates, by operating a plurality of disk devices in parallel, a disk array apparatus that responds pretending to apparently one disk device in response to a request from the main computer it is intended.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来より、複数のディスク装置を並列に動作させることで、メインコンピュータからの要求に対して見かけ上1台のディスク装置に見せかけて応答するようにしたディスクアレイ装置が知られており、このディスクアレイ装置を利用するファイルシステムも考えられている。 Conventionally, by operating a plurality of disk devices in parallel, it is known a disk array apparatus that responds pretending to apparently one disk device in response to a request from the main computer cage, even thought the file system using this disk array device. ディスクアレイ装置を一つの論理ディスクとして使用し、論理ディスクの記憶領域を構成する論理ブロック(管理単位であり、チャンクと呼ばれる)について、連続する論理ブロックがそれぞれ別のディスク装置の物理ブロック(チャンク)に割り当てられるように設定することにより、メインコンピュータからのアクセスに対する高速応答を図るディスクアレイアクセス方法がある。 Using the disk array device as a single logical disk, (a management unit, called chunks) logical blocks constituting the memory area of ​​the logical disk on, consecutive logical block separate disk drive physical block (chunk) by setting to be assigned to, a disk array access method to achieve fast response to the access from the main computer. これはストライピングと呼ばれ、RAID(Red This is called striping, RAID (Red
undant Arrays of Inexpensive Disks )レベル0, undant Arrays of Inexpensive Disks) levels 0,
3,4,5等に応用されている。 It has been applied to like 3,4,5.

【0003】このストライピングの例を図1(a)に示す。 [0003] An example of this striping in Figure 1 (a). これはRAIDレベル4に相当するもので、A〜D This corresponds to RAID level 4, to D
の4台のディスク装置に順次チャンク0,1,2,3を書き込み、それらチャンク0〜3に対応するパリティデータP(0−3)を残りの1台のEディスク装置に書き込む。 Sequentially writes the chunk 0,1,2,3 to four disk device, writes the parity data P corresponding to them chunks 0-3 (0-3) to the remaining one E disk apparatus. 同様に、A〜Dディスク装置に順次チャンク4, Similarly, sequential chunks 4 A~D disk device,
5,6,7を書き込み、それらデータ4〜7に対応するパリティデータP(4−7)を残りのEディスク装置に書き込む。 5,6,7 write, write the parity data P (4-7) the rest of the E disk apparatus corresponding to those data 4-7. チャンク8以降についても同様である。 The same applies to the later chunk 8.

【0004】このストライピングを実行すると、ファイルを書き込む際、ファイルを構成するファイルブロックが論理ディスク上の連続したチャンクに順次配置されるときには、その連続するチャンクはそれぞれ別のディスク装置のチャンクに配置される。 [0004] Performing this striping, when writing files, when the file blocks configuring the file are sequentially arranged in contiguous chunks on the logical disk, chunks that successive disposed chunks of separate disk units that. そのため、ファイルをシーケンシャルに読み出す場合には、同一のディスク装置から連続して読み出されることがなく、あるディスク装置のチャンクからのデータ転送中に別のディスク装置のチャンクをシークしたり、さらにはキャッシュへの先読みなどを行える。 Therefore, when reading a file sequentially, there is no be continuously read from the same disk apparatus, or seek a chunk of another disk device during data transfer from a chunk of a disk device, and more cache You can also look ahead to. このように複数のディスク装置を並列に動作させることができるので、全体として非常に高速なデータ読み出しが可能であった。 Since it is possible to operate a plurality of disk devices in parallel, it was capable of very high-speed data read as a whole.

【0005】 [0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常、 The object of the invention is to, however, usually,
ファイルの削除や生成を繰り返すと、ファイルの大きさに差があるため必ずしも連続して記憶されるとは限らず、ファイルの空き領域が分断して発生することが大いに考えられる。 Repeated deletion and creation of files, not necessarily be stored necessarily consecutive because there is a difference in the size of the file, it is considered highly free space of the file is generated by dividing. すると、その後に新たにファイルを記憶させた場合に、論理ディスク上での記憶領域において分断が発生することがある。 Then, when then allowed to newly store a file, it may split occurs in the storage area on the logical disk.

【0006】上述したストライピングも、論理ディスク上で連続したチャンクに順番に割り付けられている場合には、必ず連続するチャンクが別のディスク装置に配置されることとなるのであるが、論理ディスク上での記憶領域において分断が発生するとそうはいかない。 [0006] striping the materials given above, if the assigned sequentially in contiguous chunks on the logical disk, although the so that the chunks always successive are arranged in another disk device, on the logical disk so I wont the cutting occurs in the storage area of. つまり、論理ディスク上で分断されて存在する空きチャンクに順次割り付けてしまうと、ファイルのシーケンシャル読み出しにおいても同一のディスク装置に連続してアクセスしてしまう可能性も出て来る。 That is, when thus sequentially allocated to free chunks present are separated on a logical disk, even come out also possibly be accessed continuously in the same disk apparatus in a sequential reading of the file.

【0007】この点を図1(b)に示す例で説明する。 [0007] described in the example shown this point in FIG. 1 (b).
この場合はこのファイルの削除・生成の結果、論理ディスク上でのチャンク0,1,2,6,7は使用され、チャンク3,4,5,9,10は,11,…は空いた状態となっている。 In this case, the result of deletion, generation of this file, the chunk 0,1,2,6,7 on the logical disk is used, the state chunk 3,4,5,9,10 is 11, ... is the vacant It has become. この状態でファイルに記憶領域を割り付ける場合、通常のストライピングを施すと、論理ディスク上での空きチャンクの順番、すなわちチャンク3→チャンク4→チャンク5→チャンク9という順番で割り付けることとなる。 If you allocate storage in a file in this state, when subjected to normal striping order of free chunks on the logical disk, that is, be assigned in the order of chunk 3 → Chunk 4 → Chunk 5 → chunk 9. すると、チャンク3、チャンク4及びチャンク5についてはそれぞれDディスク装置、Aディスク装置及びBディスク装置というように割り付けられるのでよいが、チャンク9の場合にはチャンク5と同じBディスク装置に連続して割り付けられることとなる。 Then, chunk 3 chunk 4 and each D disk device for Chunk 5, A may than be allocated so that a disk apparatus and B disc apparatus, but if the chunk 9 continuously in the same B disk apparatus as chunks 5 and thus to be allocated.

【0008】その場合には、読み出す際に、チャンク5 [0008] In such a case, when reading, chunk 5
の後にチャンク9から読み出すこととなり、チャンク5 It will be read from the chunk 9 after, chunk 5
のデータ転送中に別のディスク装置で次のチャンクをシークしたり、さらにはキャッシュへの先読みするといったメリットが発揮できない。 Or seeks the next chunk in another disk device during data transfer, and further can not be exhibited merit prefetched to the cache. したがって、例えばビデオサーバなどに利用しようとする場合、円滑なデータの読み出しが中断する可能性がある。 Thus, for example, when trying to use such a video server, a smooth data read can be interrupted.

【0009】本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、基本的には上記ストライピングによる配置制御によって非常に高速なデータ読み出しが可能となるように構成されている前提で、さらにその効率を向上させるような配置制御が実行可能なディスクアレイ装置を提供することを目的とする。 [0009] The present invention has been made to solve the above problems, assuming basically configured so as to allow very fast data read by the placement control by the striping , further an object to provide a disk array device placement control is executable to improve its efficiency.

【0010】 [0010]

【課題を解決するための手段及び発明の効果】この目的を達成するためになされた請求項1記載の発明は、ディスクアレイコントローラによって複数台のディスク装置を制御し、メインコンピュータからのアクセスに対しては見かけ上1台のディスク装置として応答するよう構成され、前記見かけ上1台のディスク装置の記憶領域を構成する論理ブロック群と、前記複数台のディスク装置の各記憶領域を構成する複数の物理ブロック群とは、連続する前記論理ブロックがそれぞれ前記別のディスク装置の物理ブロックに割り当てられる対応関係で設定されているディスクアレイ装置において、前記ディスクアレイコントローラは、前記メインコンピュータからの要求に応じて論理ブロック群をファイル単位で管理するためのファイル管理手段 [Effect of the means and Invention The present invention of claim 1 has been made to achieve this objective is to control the plurality of disk devices by the disk array controller, to access the main computer configured to respond as apparently one disk apparatus Te, the logical blocks constituting the memory area of ​​the apparent one disk device, a plurality of constituting the respective storage areas of a plurality of disk devices the physical block group in the disk array device is configured in correspondence said logic successive blocks are respectively assigned to the physical blocks of the further disk device, the disk array controller, in response to a request from the main computer file management means for managing the logical blocks in files Te 、該ファイル管理手段によるファイル管理の一環としてファイルを構成する複数のファイルブロックをそれぞれ論理ブロック群へ配置する際、前記論理ブロックと物理ブロックとの対応関係に基づき、ファイル上の連続するファイルブロックがそれぞれ別の物理ブロック群に割り付けられるよう配置制御するファイル配置制御手段とを備えることを特徴とするディスクアレイ装置である。 , When arranging a plurality of file blocks configuring the file as part of the file management by the file management means to the respective logical blocks, based on a corresponding relationship between the logical blocks and physical blocks, the file to a contiguous block of the file a disk array apparatus, characterized in that it comprises a respective and file placement control means for placing controlled to be allocated to another physical block group.

【0011】本発明のディスクアレイ装置は、論理ブロック群と複数台のディスク装置の複数の物理ブロック群とは、連続する論理ブロックがそれぞれ別のディスク装置の物理ブロックに割り当てられる対応関係で設定(ストライピング)されているため、ファイルを書き込む際、ファイルを構成するファイルブロックが連続した論理ブロックに順次配置されるときには、連続する論理ブロックはそれぞれ別の物理ブロックに配置される。 [0011] The disk array device comprises a plurality of physical blocks of the logical blocks and a plurality of disk devices, set in correspondence consecutive logical block is allocated to the physical blocks of the separate disk units ( because it is striped), when writing files, when the file blocks configuring the file are sequentially arranged in contiguous logical blocks, the logical blocks successive are arranged in separate physical blocks. したがって、ファイル管理手段によってファイルをシーケンシャルに読み出す場合には、同一の物理ブロックから連続して読み出されることがなく、ある物理ブロックからのデータ転送中に別のディスク装置の物理ブロックをシークしたり、さらにはキャッシュへの先読みなどを行えるので、全体として非常に高速なデータ読み出しが可能となる。 Therefore, when reading a file sequentially by a file management means, without being read continuously from the same physical block, or seek a physical block in another disk device during the data transfer from one physical block, Furthermore, since it can also read-ahead to the cache, very enables high-speed data read as a whole.

【0012】しかしながら、ファイル管理手段によってファイルの削除や生成を繰り返すとファイルの空き領域が分断して発生することが考えられる。 [0012] However, repeated when the free area of ​​the file to delete or generation of file by file management means it is conceivable that the generated divided. その場合、分断されて存在する空き論理ブロックに順次割り付けてしまうと、ファイルをシーケンシャルに読み出す際、同一のディスク装置に連続してアクセスしてしまう可能性も出て来るため、上述の高速読出の利点が得られなくなる。 In that case, the thus sequentially allocated to free logical blocks present is divided, when reading a file sequentially, for successively on the same disk device comes out also possibly be accessed, the fast reading of the above the advantage can not be obtained.

【0013】本発明においては、このようなファイルの空き領域が分断して発生している場合でも対応可能である。 In the present invention, it is possible to cope even if the free space of such a file is generated by dividing. すなわち、ファイル管理手段によるファイル管理の一環としてファイルを構成する複数のファイルブロックをそれぞれ論理ブロック群へ配置する際、ファイル配置制御手段が、論理ブロックと物理ブロックとの対応関係に基づき、ファイル上の連続するファイルブロックがそれぞれ別の物理ブロック群に割り付けられるよう配置制御するのである。 That is, when arranging a plurality of file blocks configuring the file as part of the file management by the file management means to the respective logical blocks, the file allocation control means, based on a corresponding relationship between the logical blocks and physical blocks, in the file successive file block is to place controls allocated to separate physical block group.

【0014】したがって、図1(b)に示す例で説明すると、基本的には空いている論理ブロック(空きチャンク)の順番、すなわちチャンク3→チャンク4→チャンク5→チャンク9という順番で割り付けていこうとするのであるが、それぞれ別の物理ブロック群、つまり別のディスク装置となるかどうかを判断しながら割り付けていくこととなる。 [0014] Thus, the described example shown in FIG. 1 (b), the order of the logical block (free chunks) vacant basically, that it is allocated in the order of chunk 3 → Chunk 4 → Chunk 5 → chunk 9 although to a way, so that the will allocation while judging whether separate physical block group, that is, another disk device. チャンク3、チャンク4及びチャンク5についてはそれぞれDディスク装置、Aディスク装置及びBディスク装置というように割り付けられるのでそのまま割り付ける。 Chunk 3, respectively D disk device for chunks 4 and chunk 5, allocated as so allocated so on A disk apparatus and B disk device. 一方、チャンク9の場合にはチャンク5と同じBディスク装置に連続して割り付けることとなるので、チャンク9は飛ばして次のチャンク10に割り付けようとする。 On the other hand, since the continuously allocates the same B disk apparatus chunks 5 in the case of the chunk 9, chunk 9 to try to allocate the next chunk 10 skipping. チャンク10はチャンク5とは別のディスク装置となるので、チャンク10に割り付ける。 Since chunk 10 is another disk device chunk 5, assigned to the chunk 10.

【0015】この場合には、読み出す際に、チャンク5 [0015] In this case, when reading, chunk 5
の後にチャンク10から読み出すこととなり、チャンク5のデータ転送中に別のディスク装置におけるチャンク10をシークしたり、さらにはキャッシュへの先読みするといったメリットが発揮できる。 It will be read from the chunk 10 after, or seek a chunk 10 in another disk device during the data transfer of the chunk 5, further, exhibited merit prefetched to the cache.

【0016】このように、ファイルが論理ブロック群に連続して割り付けられる場合だけでなく、空いている論理ブロック(空きチャンク)が分断して発生している場合であっても、ファイル上の連続するファイルブロックがそれぞれ別の物理ブロック群に割り付けられることができ、複数のディスク装置を並列に動作させて全体として非常に高速なデータ読み出しが可能となる利点を損なうことがない。 [0016] Thus, not only when the file is allocated successively to the logic blocks, even when the vacant logical block (free chunk) is generated by dividing the continuous on file file block can be allocated to different physical block group, very never detracting from the merits of high-speed data reading can be performed as a whole by operating a plurality of disk devices in parallel. そのため、特にビデオサーバのように一定速度で連続してデータを取り出し続けるようなシステムにおいて効果を発揮する。 Therefore, it is effective in a system such as continuing to retrieve data in particular continuously at a constant rate as the video server.

【0017】なお、上述したように、ファイル上の連続するファイルブロックがそれぞれ別の物理ブロック群に割り付けられるよう配置制御すればよいのであるが、さらに請求項2に示す配置制御を行ってもよい。 [0017] As described above, although successive file blocks on the file is the may be arranged controlled to be allocated to different physical block group, it may be carried out arrangement control further shown in claim 2 . つまり、 That is,
割付可能な物理ブロック群に対し所定の割付順番に基づいて割り付けていきながら、ファイル上の連続するファイルブロックをそれぞれ別の物理ブロック群に割り付けるのである。 While respect allocable physical block group will allocated based on a predetermined allocation order is the allocating contiguous file blocks on the file on separate physical block group.

【0018】連続するファイルブロックがそれぞれ別の物理ブロック群に割り付けられるよう配置制御するのであれば、図1(b)に示す例で、例えばチャンク3→チャンク4→チャンク5→チャンク9という順番で割り付けていくとチャンク9がチャンク5と同じBディスク装置であるので、Aディスク装置のチャンク12に割り付けても構わない。 [0018] If the consecutive file blocks are placed controls allocated to separate physical block group, in the example shown in FIG. 1 (b), for example, chunk 3 → chunks 4 → in the order of Chunk 5 → chunk 9 since the assignment to go chunk 9 is the same B disk apparatus chunk 5, it may be assigned to chunks 12 of a disk device. もちろん、それでも効果は発揮されるのであるが、所定の割付順番に基づくチャンク10に割り付ける方がこの場合は好ましいと言える。 Of course, still effect although being exerted, who assigned to chunks 10 based on a predetermined allocation order is said to this case preferred.

【0019】その理由を説明する。 [0019] The reason for this will be described. ディスク装置を並列に動作させることがディスクアレイ装置としての基本的効果につながり、データ読出の高速化が実現される。 Operating the disk device in parallel connection to the basic effects of the disk array apparatus, the speed of the data reading is achieved. その点を考慮すると、図1に示す場合であれば、チャンク3,4,5,10はそれぞれ別のディスク装置に存在するので、これら4つのチャンクを同時に読み出すことも可能となる。 In view of this point, in the case shown in FIG. 1, the chunk 3, 4, 5, 10 are present in separate disk devices respectively, it is possible to read out four chunks simultaneously. それに対して、チャンク3,4,5,12 On the other hand, chunk 3,4,5,12
に記憶されることとなると、チャンク3,4,5の3つについてはそれぞれ別のディスク装置に存在するので同時読出が可能であるが、チャンク12についてはチャンク4の読出が終了してからでないと読み出せない。 And it comes to be stored in, but for three chunks 3,4,5 it is possible to simultaneously read so present in separate disk devices, not from the end of the read chunk 4 for chunk 12 and it can not be read. したがって、全体的な読出効率をさらに向上させるためには、ファイル上の連続するファイルブロックをそれぞれ別の物理ブロック群に割り付けるという基本的な配置制御は保ちながら、さらに割付可能な物理ブロック群に対し所定の割付順番に基づいて割り付けていくということが有効である。 Therefore, in order to improve further the overall reading efficiency, while maintaining the basic arrangement control that allocates contiguous file blocks on the file on separate physical block group, to further allocable physical block group it is effective that go allocated based on a predetermined allocation order.

【0020】 [0020]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of the present invention. 図2に示す本発明の一実施形態であるディスクアレイ装置30は、5台のディスク装置31,32, The disk array apparatus 30 which is an embodiment of the present invention shown in FIG. 2, the five disk devices 31, 32,
33,34,35と、それら各ディスク装置31〜35 And 33, 34, 35, each of these disk devices 31 to 35
を個別に制御可能なディスクアレイコントローラ40とを備えている。 The and a separately controllable disk array controller 40. なお、以下の説明では、5台のディスク装置を区別する場合ために、Aディスク装置31、Bディスク装置32、Cディスク装置33、Dディスク装置34及びEディスク装置35と記載することにする。 In the following description, in order for distinguishing the five disk device, will be described as A disk device 31, B disk apparatus 32, C disk device 33, D disk device 34 and the E disk device 35. また、ディスク装置31〜35は、いわゆる物理的なハードディスクドライブとそれを制御するコントロールボードとが一体化されたものである。 The disk device 31 to 35, in which a control board for controlling the so-called physical hard drive is integrated.

【0021】ディスクアレイ装置30はメインコンピュータ10とSCSI(Small Computer System Interfac The disk array device 30 is a main computer 10 and the SCSI (Small Computer System Interfac
e )規格のバス20を介して接続されており、メインコンピュータ10からは見かけ上1台のディスク装置のように見える。 e) is connected via a bus 20 standard, it looks like apparently one disk device from the main computer 10. なお、メインコンピュータ10には入力手段としてのキーボード11及び表示手段としてのCRT Note that the main computer 10 CRT as a keyboard 11 and a display means as an input means
12が接続されている。 12 are connected.

【0022】ディスクアレイコントローラ40は、制御手段としてのCPU41、アレイ管理ソフトウェア42 The disk array controller 40, CPU 41 as a control means, the array management software 42
a等をCPU41の動作プログラムを記憶している記憶手段としてのROM42、CPU41のワークエリアであるRAM43、ディスク装置用のインタフェース装置44等を備えており、アレイ管理ソフトウェア42a等に基づき、インタフェース装置44を介して5台のディスク装置31〜35を並列に同時動作させことができる。 RAM43 and a like a ROM 42, CPU 41 work area as storage means for storing the CPU 41 operation program, and an interface device 44 for a disk device or the like, based on the array management software 42a or the like, the interface device 44 can not simultaneously operated in parallel to five disk devices 31-35 via. そして、このディスクアレイコントローラ40は、 Then, the disk array controller 40,
論理ディスク(仮想ディスク)の記憶領域を構成する論理ブロック(チャンク)とA〜Dディスク装置31〜3 A~D disk devices with logical block (chunk) included in a storage area of ​​the logical disk (virtual disk) 31-3
4の記憶領域を構成する物理ブロック(チャンク)との対応関係を記憶しており、その対応関係に基づいてデータの書込制御を行なう。 It stores the correspondence between the physical block (chunk) forming the fourth storage area, and the write control of data based on the correspondence relationship.

【0023】本実施形態のディスクアレイ装置30は、 The disk array apparatus 30 of this embodiment,
RAIDレベル4に相当するもので、A〜Dの4台のディスク装置31〜34に順次チャンク0,1,2,3を書き込み、それらチャンク0〜3に対応するパリティデータP(0−3)を残りの1台のEディスク装置35に書き込むストライピングが実行可能である。 Corresponds to RAID level 4, sequentially writes the chunk 0,1,2,3 to four disk device to D 31 to 34, the parity data P corresponding to them chunks 0-3 (0-3) striping to write the remaining one E disk device 35 are feasible. 同様に、A Similarly, A
〜Dディスク装置31〜34に順次チャンク4,5, Sequentially chunk 4,5 to ~D disk devices 31 to 34,
6,7を書き込み、それらデータ4〜7に対応するパリティデータP(4−7)を残りのEディスク装置35に書き込む。 6,7 writes writes parity data P corresponding to them data 4-7 and (4-7) the rest of the E disk device 35. チャンク8以降についても同様である。 The same applies to the later chunk 8.

【0024】Eディスク装置35にパリティデータPが記憶されているので、A〜Dディスク装置31〜34の4台の内のいずれか一台からのデータが読み出せなくても、その他3台からのデータとEディスク装置35に書き込まれたパリティデータPとに基づき、所定のエラー訂正機能を発揮することで、上記データを読み出せなかったディスク装置からのデータを作成(復元)することができる。 [0024] Since the parity data P in E disk device 35 is stored, even not be read out of data from a single one of the four A~D disk devices 31 to 34, other from three the basis of the written and the parity data P in the data and E disk device 35, by exerting a predetermined error correction function, it is possible to create (restore) the data from the disk device can not be read the data .

【0025】上述のストライピングの実行により次のような利点がある。 [0025] has the following advantages by the execution of the above-mentioned striping. すなわち、ファイルを書き込む際、ファイルを構成するファイルブロックが論理ディスク上の連続したチャンクに順次配置されるときには、その連続するチャンクはそれぞれ別のディスク装置31〜34のチャンクに配置される。 That is, when writing a file, the file blocks configuring the file when it is successively placed on contiguous chunks on the logical disk, chunks that continuous are respectively arranged for each chunk of the disk devices 31 to 34. そのため、ファイルをシーケンシャルに読み出す場合には、同一のディスク装置31〜 Therefore, when reading a file sequentially, the same disk device 31 to
34から連続して読み出されることがなく、あるディスク装置31〜34のチャンクからのデータ転送中に別のディスク装置31〜34のチャンクをシークしたり、さらにはキャッシュへの先読みなどを行える。 Without it reads continuously from 34, or seek a chunk of another disk devices 31 to 34 during the data transfer from one disk unit 31-34 chunks, further perform the read-ahead to the cache. このように複数のディスク装置31〜34を並列に動作させることができるので、全体として非常に高速なデータ読み出しが可能である。 Since it is possible to operate a plurality of disk devices 31 to 34 in parallel, capable of very high-speed data read as a whole.

【0026】しかしながら、通常、ファイルの削除や生成を繰り返すと、ファイルの大きさに差があるため必ずしも連続して記憶されるとは限らず、ファイルの空き領域が分断して発生することが大いに考えられる。 [0026] However, typically, the repetition of deletion and creation of files, not necessarily be stored necessarily consecutive because there is a difference in the size of the file, much be free space of the file is generated by dividing Conceivable. すると、その後に新たにファイルを記憶させた場合に、論理ディスク上での記憶領域において分断が発生することがある。 Then, when then allowed to newly store a file, it may split occurs in the storage area on the logical disk.

【0027】上述したストライピングも、論理ディスク上で連続したチャンクに順番に割り付けられている場合には、必ず連続するチャンクが別のディスク装置31〜 The striping the materials given above, if the assigned sequentially in contiguous chunks on the logical disk is always 31 to successive chunk is another disk device
34に配置されることとなるのであるが、論理ディスク上での記憶領域において分断が発生するとそうはいかない。 34 than is the be disposed, but not the case when cutting occurs in a storage area on the logical disk. つまり、論理ディスク上で分断されて存在する空きチャンクに順次割り付けてしまうと、ファイルのシーケンシャル読み出しにおいても同一のディスク装置に連続してアクセスしてしまう可能性も出て来る。 That is, when thus sequentially allocated to free chunks present are separated on a logical disk, even come out also possibly be accessed continuously in the same disk apparatus in a sequential reading of the file.

【0028】この点を図1(b)を参照して説明する。 [0028] will be described with reference to FIG. 1 (b) of this point.
この場合には論理ディスク上でのチャンク0,1,2, Chunk 0, 1, 2 on the logical disk in this case,
6,7は使用されており、チャンク3,4,5,9,1 6 and 7 are used, chunk 3,4,5,9,1
0は,11,…は空いている。 0, 11, ... is empty. この状態でファイルに記憶領域を割り付ける場合、通常のストライピングを施すと、空きチャンクの順番、すなわちチャンク3→チャンク4→チャンク5→チャンク9という順番で割り付けることとなる。 If allocate storage in a file in this state, when subjected to normal striping order of free chunks, that is, be assigned in the order of chunk 3 → Chunk 4 → Chunk 5 → chunk 9. すると、チャンク3、チャンク4及びチャンク5についてはそれぞれDディスク装置34、Aディスク装置31及びBディスク装置32というように割り付けられるのでよいが、チャンク9の場合にはチャンク5と同じBディスク装置32に連続して割り付けられることとなる。 Then, chunk 3 chunk 4 and each D disk device for Chunk 5 34, A disk device 31, and B may than be allocated so on disk device 32, but the same B disk apparatus chunks 5 in the case of the chunk 9 32 the be allocated in succession.

【0029】その場合には、読み出す際に、チャンク5 [0029] In such a case, when reading, chunk 5
の後にチャンク9から読み出すこととなり、チャンク5 It will be read from the chunk 9 after, chunk 5
のデータ転送中に別のディスク装置31〜34で次のチャンクをシークしたり、さらにはキャッシュへの先読みするといったメリットが発揮できない。 Or seeks the next chunk in another disk device 31 to 34 during the data transfer, and further can not be exhibited merit prefetched to the cache.

【0030】本ディスクアレイ装置30では、このようなファイルの空き領域が分断して発生している場合でも対応可能とされている。 [0030] In the disk array device 30, and is capable correspondence even if the free space of such a file is generated by dividing. すなわち、図1(b)に示すようにファイルを構成する複数のファイルブロック(この場合はチャンク0〜4)をそれぞれ論理ディスク上のチャンクへ割り付ける際、論理ディスクのチャンクとA〜 That is, when allocating the plurality of file blocks chunks on each logical disk (chunk 0 to 4 in this case) that constitute the file, as shown in FIG. 1 (b), the chunk and A~ logical disk
Dディスク装置31〜34の記憶領域を構成するチャンクとの対応関係に基づき、ファイル上の連続するチャンクがそれぞれ別のディスク装置31〜34に割り付けられるよう配置制御する。 Based on the correspondence between the chunks that constitute the storage area of ​​the D disk devices 31 to 34, successive chunks of the file are placed controls allocated to separate disk units 31-34.

【0031】その割付制御処理について、図3のフローチャートを参照してさらに説明する。 [0031] For the assignment control processing will be further described with reference to the flowchart of FIG. 図3は、メインコンピュータ10からファイル書込要求がなされた場合にディスクアレイコントローラ40が実行するファイルへの領域割付制御処理を示している。 Figure 3 shows the area allocation control process to the file disk array controller 40 is executed when a file write request is issued from the main computer 10.

【0032】メインコンピュータ10からファイル書込要求があり、その書込指定位置がまだ割り付けられていない領域である場合は、そのファイルに対して領域の割付を行なう必要がある。 [0032] There are file write request from the main computer 10, when the write designation position is a region not yet allocated, it is necessary to perform the allocation of space for the file. その際、まず最初のステップS At that time, The first step S
100においては、ディスクに書き込まれている領域管理情報から、論理ディスク上での未使用の論理ブロック(空きチャンク)を抽出する。 In 100, the area management information written to the disk, extracts the logical block unused on the logical disk (free chunk). これが新しく割り付けようとする領域である。 This is the area to try to allocate new.

【0033】続くS110では、その未使用の論理ブロックとディスク装置31〜34における物理ブロック(チャンク)との対応付けを行なうために、その未使用の論理ブロックの番号からディスク装置31〜34における物理ブロックの番号への変換を行なう。 [0033] In subsequent S110, in order to perform correspondence between the physical block (chunk) in the unused logical blocks and disk devices 31 to 34, the physical in the disk devices 31 to 34 with the number of unused logical blocks It performs conversion to the block number. このS11 The S11
0での番号変換処理後は、S120へ移行する。 After number conversion treatment with 0, the process proceeds to S120.

【0034】S120では、新しく割り付けようとする領域である未使用の論理ブロックが直前のファイルブロック、すなわちファイル内のブロックであって既に割り付けられている末尾のブロックと同一のディスク装置にかかる物理ブロックになっていないかどうかを確認するために、上述した領域管理情報と共にディスクに書き込まれているファイル管理情報に基づき、上記直前のファイルブロックの論理ブロック番号を抽出する。 [0034] In S120, the newly Waritsukeyo it to unused logical block immediately before the file blocks in the region, namely the physical block according to the same disk device and end of a block or a block already allocated in the file to determine whether non turned, on the basis of the file management information written to disk with the above-mentioned area management information, it extracts the logical block number of the immediately preceding file block.

【0035】続くS130では、その直前のファイルブロックに対応する論理ブロックとディスク装置31〜3 [0035] In subsequent S130, the logical blocks and the disk device corresponding to the file blocks of the immediately preceding 31-3
4における物理ブロックとの対応付けを行なうために、 To perform the correspondence between the physical block in 4,
その論理ブロックの番号からディスク装置31〜34における物理ブロックの番号への変換を行なう。 Performing the conversion of number of the physical blocks in the disk devices 31 to 34 with the number of the logical block. このS1 The S1
30での番号変換処理後は、S140へ移行する。 After number conversion treatment with 30, the process proceeds to S140.

【0036】S140では、以上のようにして得られた2つの論理ブロックに対応する物理ブロックが、同一のディスク装置31〜34に属するものであるかどうかを判断する。 [0036] In S140, the physical block corresponding to the two logical blocks obtained as described above, to determine whether those belonging to the same disk device 31-34. そして、S140で否定判断、すなわち同一のディスク装置31〜34に属するものでない場合には、S160へ移行してその空き領域へ割り付けてから本領域割付制御処理を終了する。 The negative determination in S140, that is, when not belong to the same disk device 31 to 34 ends the area assignment control processing after allocating the operation proceeds to S160 to the free space.

【0037】一方、S140で肯定判断、すなわち同一のディスク装置31〜34に属するものである場合には、その空き領域への割り付けは不適切であるので、S On the other hand, an affirmative determination is made in S140, that is, when those belonging to the same disk device 31 to 34, allocation to the vacant space is inappropriate, S
150にて領域管理情報に基づいて新規に次の空き領域を抽出し、S110へ戻って、S110以下の処理を繰り返す。 150 newly extracts the next free space on the basis of area management information in, returns to S110, S110 to repeat the following processing. そうして、S140で否定判断された場合には、S160の処理を実行してから本領域割付制御処理を終了する。 Then, if a negative determination in S140, the process is terminated in area assignment control processing after executing the processing of S160.

【0038】この領域割付制御処理について、図1 [0038] For this area allocation control process, Figure 1
(b)に示す例でさらに説明する。 Further described in the example shown in (b). 基本的には空いている論理ブロック(空きチャンク)の順番、すなわちチャンク3→チャンク4→チャンク5→チャンク9という順番で割り付けていこうとするのであるが、それぞれ別のディスク装置31〜34となるかどうかを判断しながら割り付けていくこととなる。 The order of the logical block (free chunks) vacant basically, that chunk 3 → Chunk 4 → Chunk 5 → Although chunk 9 is to the Let's assignment in the order of, a separate disk devices 31 to 34 whether the to go allocation while to determine. チャンク3、チャンク4及びチャンク5についてはそれぞれDディスク装置34、 Each for chunk 3 chunk 4 and chunk 5 D disk device 34,
Aディスク装置31及びBディスク装置32というように割り付けられるのでそのまま割り付ける。 Since allocated so on A disk device 31 and the B disk device 32 allocated as it is. 一方、チャンク9の場合にはチャンク5と同じBディスク装置32 On the other hand, the same B disk apparatus chunks 5 in the case of the chunk 9 32
に連続して割り付けることとなるので、チャンク9は飛ばして次のチャンク10に割り付けようとする。 Since the continuously allocates a chunk 9 to try to allocate the next chunk 10 skipping. チャンク10はチャンク5とは別のディスク装置31〜34となるので、チャンク10に割り付ける。 Since chunk 10 is the another disk device 31 to 34 and Chunk 5, assigned to the chunk 10.

【0039】この場合には、読み出す際に、チャンク5 [0039] In this case, when reading, chunk 5
の後にチャンク10から読み出すこととなり、チャンク5のデータ転送中に別のディスク装置31〜34におけるチャンク10をシークしたり、さらにはキャッシュへの先読みするといったメリットが発揮できる。 It will be read from the chunk 10 after, or seek a chunk 10 in another disk device 31 to 34 during the data transfer of the chunk 5, further, exhibited merit prefetched to the cache.

【0040】このように、ファイルが論理ブロック群に連続して割り付けられる場合だけでなく、空いている論理ブロック(空きチャンク)が分断して発生している場合であっても、ファイル上の連続するファイルブロックがそれぞれ別の物理ブロック群に割り付けられることができ、複数のディスク装置を並列に動作させて全体として非常に高速なデータ読み出しが可能となる利点を損なうことがない。 [0040] Thus, not only when the file is allocated successively to the logic blocks, even when the vacant logical block (free chunk) is generated by dividing the continuous on file file block can be allocated to different physical block group, very never detracting from the merits of high-speed data reading can be performed as a whole by operating a plurality of disk devices in parallel. そのため、特にビデオサーバのように一定速度で連続してデータを取り出し続けるようなシステムにおいて効果を発揮する。 Therefore, it is effective in a system such as continuing to retrieve data in particular continuously at a constant rate as the video server.

【0041】以上、本発明はこのような実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得る。 [0041] Although the present invention is not all limited to such embodiments may be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. 例えば、本発明の割付制御の基本思想は、ファイル上の連続するファイルブロックがそれぞれ別のディスク装置31〜34の物理ブロックに割り付けられるよう配置制御する点であるが、そのような割付制御であれば、図1(b)に示す例で、例えばチャンク3→チャンク4→チャンク5→チャンク9という順番で割り付けていくとチャンク9がチャンク5と同じBディスク装置32であるので、Bディスク装置32以外であればよく、例えばDディスク装置3 For example, the basic idea of ​​the assignment control of the present invention is contiguous file blocks on the file is a point to place controls allocated to the physical blocks of the separate disk units 31 to 34, there in such assignment control If, in the example shown in FIG. 1 (b), for example, since the chunk 3 → chunk 4 → chunk 5 → the chunk 9 gradually allocated in the order of chunk 9 is the same B disk device 32 and the chunk 5, B disk device 32 as long than, for example, D disk device 3
4のチャンク11やAディスク装置31のチャンク12 4 chunks 11 and chunk 12 of A disk device 31
に割り付けても構わない。 It may be assigned to. もちろん、それでも効果は発揮されるのであるが、所定の割付順番に基づくCディスク装置33のチャンク10に割り付ける方がこの場合は好ましいと言える。 Of course, still effect although being exerted, who assigned to chunks 10 of C disc apparatus 33 based on a predetermined allocation order is said to this case preferred.

【0042】その理由を説明する。 [0042] The reason for this will be described. ディスク装置を並列に動作させることがディスクアレイ装置としての基本的効果につながり、データ読出の高速化が実現される。 Operating the disk device in parallel connection to the basic effects of the disk array apparatus, the speed of the data reading is achieved. その点を考慮すると、図1に示す場合であれば、チャンク3,4,5,10はそれぞれ別のディスク装置に存在するので、これら4つのチャンクを同時に読み出すことも可能となる。 In view of this point, in the case shown in FIG. 1, the chunk 3, 4, 5, 10 are present in separate disk devices respectively, it is possible to read out four chunks simultaneously.

【0043】それに対して、Dディスク装置34のチャンク11に割り付けると、チャンク3,4,5,11に記憶されることとなり、チャンク3,4,5の3つについてはそれぞれ別のディスク装置に存在するので同時読出が可能であるが、チャンク11についてはチャンク3 [0043] In contrast, when assigned to chunks 11 of D disk device 34, will be stored in chunks 3,4,5,11, on separate disk devices for the three chunks 3,4,5 Although it is possible to simultaneously read so present, chunk 3 for chunk 11
の読出が終了してからでないと読み出せない。 Reading can not be read out and not from the end. またAディスク装置31のチャンク12に割り付けると、チャンク3,4,5,12に記憶されることとなり、チャンク3,4,5の3つについてはそれぞれ別のディスク装置に存在するので同時読出が可能であるが、チャンク12 Further, when assigned to chunks 12 of A disk device 31, it will be stored in the chunk 3,4,5,12, simultaneous read since about three chunks 3,4,5 present in separate disk units possible is a but, chunk 12
についてはチャンク4の読出が終了してからでないと読み出せない。 Not be read with the reading of chunk 4 is not from the end for. したがって、全体的な読出効率をさらに向上させるためには、ファイル上の連続するファイルブロックをそれぞれ別の物理ブロック群に割り付けるという基本的な配置制御は保ちながら、さらに割付可能な物理ブロック群に対し所定の割付順番に基づいて割り付けていくということが有効である。 Therefore, in order to improve further the overall reading efficiency, while maintaining the basic arrangement control that allocates contiguous file blocks on the file on separate physical block group, to further allocable physical block group it is effective that go allocated based on a predetermined allocation order. その点で、本例の場合には、所定の割付順番に基づくCディスク装置33のチャンク10に割り付けることが好ましい。 In that regard, in the case of this example, it is preferable to assign the chunks 10 of C disc apparatus 33 based on a predetermined allocation order.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】 (a)はディスクアレイにおけるストライピングの説明図、(b)は論理ディスクに空き領域が分散して存在する場合のファイルチャンクの割付に関する説明図である。 1 (a) is an explanatory view of a striping in the disk array, (b) is an explanatory diagram relating to the assignment of file chunks when free space in the logical disk is present dispersed.

【図2】 一実施形態としてのディスクアレイ装置及びそれと接続されるメインコンピュータのの概略構成を示す説明図である。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a disk array device and the main computer connected to that of an embodiment.

【図3】 ディスクアレイコントローラにおいて実行される領域割付制御処理を示すフローチャートである。 3 is a flowchart showing an area allocation control process that is executed by the disk array controller.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10…メインコンピュータ 20…バス 30…ディスクアレイ装置 31…Aディスク装置 32…Bディスク装置 33…Cディスク装置 34…Dディスク装置 35…Eディスク装置 40…ディスクアレイコントローラ 41…CPU 42…ROM 43…RAM 44…インタフェース装置 10 ... main computer 20 ... Bus 30 ... disk array device 31 ... A disk device 32 ... B disk device 33 ... C disk device 34 ... D disk device 35 ... E disk device 40 ... disk array controller 41 ... CPU 42 ... ROM 43 ... RAM 44 ... interface device

───────────────────────────────────────────────────── 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 G11B 20/18 572 G11B 20/18 572F ────────────────────────────────────────────────── ─── front page continued (51) Int.Cl. 6 identification symbol Agency Docket No. FI art display portion G11B 20/18 572 G11B 20/18 572F

Claims (2)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 ディスクアレイコントローラによって複数台のディスク装置を制御し、メインコンピュータからのアクセスに対しては見かけ上1台のディスク装置として応答するよう構成され、前記見かけ上1台のディスク装置の記憶領域を構成する論理ブロック群と、前記複数台のディスク装置の各記憶領域を構成する複数の物理ブロック群とは、連続する前記論理ブロックがそれぞれ前記別のディスク装置の物理ブロックに割り当てられる対応関係で設定されているディスクアレイ装置において、 前記ディスクアレイコントローラは、 前記メインコンピュータからの要求に応じて論理ブロック群をファイル単位で管理するためのファイル管理手段と、 該ファイル管理手段によるファイル管理の一環としてファイルを構成する複数のファイ 1. A controls the plurality of disk devices by the disk array controller is configured to respond as apparently one disk device to the access from the main computer, the apparent one disk device and logical blocks constituting the memory area, wherein the plurality of physical blocks constituting the respective storage areas of the plurality of disk devices, corresponding to the logical block to be continuous are respectively assigned to the physical blocks of the further disk unit the disk array system which is set in relation, said disk array controller, a file management means for managing the logical blocks in file units in response to a request from the main computer, the file management by the file management means a plurality of files that make up the file as part ルブロックをそれぞれ論理ブロック群へ配置する際、前記論理ブロックと物理ブロックとの対応関係に基づき、ファイル上の連続するファイルブロックがそれぞれ別の物理ブロック群に割り付けられるよう配置制御するファイル配置制御手段とを備えることを特徴とするディスクアレイ装置。 When placing Le blocks to each logical block group, based on said correspondence between the logical blocks and physical blocks, file allocation control means contiguous file blocks on the file is placed controls allocated to separate physical block group the disk array apparatus, characterized in that it comprises and.
  2. 【請求項2】 前記ファイル配置制御手段は、割付可能な物理ブロック群に対し所定の割付順番に基づいて割り付けていきながら、ファイル上の連続するファイルブロックがそれぞれ別の物理ブロック群に割り付けられるよう配置制御することを特徴とする請求項1に記載のディスクアレイ装置。 Wherein said file allocation control means, while relative allocable physical block group will allocated based on a predetermined allocation order, so that successive file blocks on the file is assigned to separate physical block group the disk array apparatus according to claim 1, characterized in that the placement control.
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