JPH09282238A - ディスク装置およびディスクアレイサブシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスクアレイにおけるライトペナルティを
低減する。 【解決手段】 ディスクアレイ制御装置２０に独立な入
出力チャネル８０を介して複数のディスク装置７０を接
続し、各ディスク装置７０はパリティ計算用のＥＯＲ回
路を内蔵するとともに、入出力チャネル８１を介して相
互に接続され、ディスク装置７０に対してディスクアレ
イ制御装置２０からデータ書込要求が発生すると、デー
タ書込対象のディスク装置７０（データディスク）で
は、ディスク媒体３８から読み出された旧データと新書
込データから仮パリティを生成し、入出力チャネル８１
を介して対応するパリティを保持する他のディスク装置
７０（パリティディスク）に送出するとともに新書込デ
ータをディスク媒体３８に反映させ、パリティディスク
側では、入出力チャネル８１から得られた仮パリティと
旧パリティから新パリティを生成してディスク媒体３８
に書き込む動作を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスク装置およ
びディスクアレイ技術に関し、特に、ディスクアレイサ
ブシステムにおけるデータ書き込み時の性能向上に有効
な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】安価な小型ディスク装置を複数台接続し
たディスクアレイ装置を構築し、各小型ディスク装置を
並列動作させることにより、大型ディスク装置相当の性
能を出すようにしたＲＡＩＤ技術が知られている。この
ディスクアレイ装置では、個々の小型ディスク装置の信
頼性は低く、信頼性維持のために、例えばデータディス
ク４台に対してパリティディスク１台といった割合でパ
リティディスクを割り当て、データの冗長度を大きくし
ている。

【０００３】一般にいわれる、ＲＡＩＤ４では、パリテ
ィは１台に固定され、ＲＡＩＤ５では、アクセスがパリ
ティディスクに集中することによる全体の性能低下を考
慮し、データ単位毎に全ディスク装置に均等にパリティ
を分散する。

【０００４】図３８に、考えられる一般的なＲＡＩＤ５
（ｃａｓｅ−１）の構成を示す。図示しないホストコン
ピュータとの間におけるコマンドやデータの授受を制御
するディスクアレイ制御装置１００の配下には、複数の
ディスク装置２００が、個別の入出力チャネル３００を
介して接続された構成となっている。個々のディスク装
置２００は、データが格納されるデータディスクおよび
パリティが格納されるパリティディスクの双方として機
能する。データの読み出しは、ホストコンピュータの要
求アドレスが存在するディスク装置２００に対して行
う。その間、別のディスク装置２００のアドレスのアク
セスも可能となる。

【０００５】但し、データの書き込みの場合、以下の様
にパリティディスクをアクセスする必要があるので、別
のディスク装置２００のアクセスもデータ書き込みの場
合、パリティディスクのアクセス待ちとなる。

【０００６】データ書き込み処理としては、 （１）旧データ（Ｄｎ０）を当該アドレスのデータディ
スクより読み出す。

【０００７】（２）旧パリティデータ（ＤｎＰ０）を当
該アドレスのパリティディスクより読み出す。

【０００８】（３）上位から転送された、新データ（Ｄ
ｎ１）を当該アドレスのデータディスクに書き込む。

【０００９】（４）新データと、上記旧データ、旧パリ
ティデータとの排他的論理和を計算し新パリティデータ
（ＤｎＰ）とする。

【００１０】（５）上記新パリティデータをパリティデ
ィスクに書き込む。

【００１１】の（１）〜（５）の処理が発生し、データ
読み出し処理でのディスクアクセスが１回（（１）の
み）に対し、データ書き込み処理では４回（（４）以
外）発生する。

【００１２】図３９に、他の考えられる一般的なＲＡＩ
Ｄ５（ｃａｓｅ−２）の構成を示す。この場合、複数の
ディスク装置２００は、共通の入出力チャネル４００を
介してディスクアレイ制御装置１００と接続されてい
る。データの読み出しは、ホストコンピュータの要求ア
ドレスが存在するディスク装置２００に対して行う。そ
の間、別のディスク装置２００のアドレスのアクセスも
可能となる。

【００１３】データの書き込み時、図３８で述べた様に
パリティディスクをアクセスする必要があるので、別の
ディスク装置２００のアクセスもデータ書き込みの場
合、パリティディスクのアクセス待ちとなる。

【００１４】但し、下位ディスク装置インタフェース
（入出力チャネル４００）が、共通であるため、データ
の読み出し時／書き込み時のいずれにおいても、同時に
発生するインタフェースのアクセス要求は、優先度を決
め「使用権の仲裁」が行われる。

【００１５】このようなディスクアレイ装置において、
ライト時のパリティデータの更新のための性能低下（一
般に“ライトペナルティ”と呼ばれる）を低減すること
が各メーカ間で検討されている。

【００１６】たとえば、米国特許第５１９１５８４号
（Ｍａｓｓ Ｓｔｏｒａｇｅ Ａｒｒａｙ Ｗｉｔｈ
Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｐａｒｉｔｙ Ｃａｌｃｕｌａｔ
ｉｏｎ）には、ＲＡＩＤ４，５において、制御装置が処
理データ単位毎に１台のデータディスクにアクセスする
場合、データ書き込み時でも全データディスクをアクセ
スする必要がないことに着目し、当該データディスクと
パリティディスクの旧データ、旧パリティデータ、およ
び上位より転送されてきた新データとの排他的論理和に
より新パリティデータを計算し、この新パリティデータ
によりパリティディスクを更新する技術が開示されてい
る。この場合、データ書き込みが発生した当該データデ
ィスクとパリティディスク以外のディスク装置は別の処
理が可能となる。特に、ＲＡＩＤ５の場合、パリティデ
ィスクが特定されないため、同時に書き込み処理を行う
ことも可能となる。

【００１７】いずれの方式においても問題となるのは、
データ書き込み時にパリティデータを更新する際、前述
の（１）〜（５）の５つの処理が発生し処理性能が低下
することである。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術におい
て、（１）〜（５）の処理は現状のＲＡＩＤ４、ＲＡＩ
Ｄ５ではディスクアレイ制御装置で以下の手順で行う必
要がある。

【００１９】（ａ）：（１）、（２）の読み出し命令発
行。

【００２０】（ｂ）：（１）、（２）の読み出しデータ
のバッファ取り込み。

【００２１】（ｃ）：（３）の上位からの、書き込みデ
ータのバッファ取り込み。

【００２２】（ｄ）：（３）の上位からの、書き込みデ
ータのデータディスク書き込み。

【００２３】（ｅ）：（４）の新パリティデータの計
算。

【００２４】（ｆ）：（５）の新パリティデータのパリ
ティディスク書き込み。

【００２５】このため、書き込み処理の発生時に、パリ
ティの演算を書き込みデータおよびパリティデータのみ
について選択的に行ったとしても、書き込みデータと旧
データの入出力処理および部分パリティの演算、部分パ
リティと旧パリティの入出力処理および新パリティの演
算および当該新パリティの書き込み等に、ディスクアレ
イ制御装置の介入が必要であり、ディスクアレイ制御装
置の負担は依然として大きく、ライトペナルティによる
遅延時間も長い、という技術的課題がある。

【００２６】本発明の目的は、ディスクアレイサブシス
テムに組み込んで使用される際に、ライトペナルティの
軽減を実現することが可能なディスク装置を提供するこ
とにある。

【００２７】本発明の他の目的は、ディスクアレイサブ
システムに行列をなすように組み込んで使用される際
に、各行または列毎にデータ書き込み処理に伴うパリテ
ィデータの処理動作を並行して行うことで、スループッ
トを向上させることが可能なディスク装置を提供するこ
とにある。

【００２８】本発明のさらに他の目的は、ライトペナル
ティに伴う遅延時間を短縮することが可能なディスクア
レイ技術を提供することにある。

【００２９】本発明のさらに他の目的は、連続した書き
込み処理の発生時におけるライトペナルティに伴う遅延
時間を短縮することが可能なディスクアレイ技術を提供
することにある。

【００３０】本発明のさらに他の目的は、複数のディス
ク装置を行列をなすように組み込んで使用する場合に、
各行または列毎にデータ書き込み処理に伴うパリティデ
ータの処理動作を並行して行うことで、スループットを
向上させることが可能なディスクアレイ技術を提供する
ことにある。

【００３１】

【課題を解決するための手段】本発明のディスク装置で
は、内部にパリティ演算のための演算手段と、パリティ
演算の対象となるデータを保持するためのバッファを備
えた構成とする。また、外部との入出力チャネルを複数
備え、一方の入出力チャネルによって上位の制御装置と
の間のデータの授受を行い、他方の入出力チャネルは、
他のディスク装置との間における部分パリティ等のデー
タの授受を行う構成とする。

【００３２】また、本発明のディスクアレイサブシステ
ムは、ディスクアレイを構成する複数のディスク装置の
各々が、パリティ演算のための演算手段と、演算対象の
データが格納されるバッファと、外部との間におけるデ
ータの授受を行うための複数の入出力チャネルを備えた
構成とし、各ディスク装置の一方の入出力チャネルは制
御装置と接続し、他方の入出力チャネルは複数のディス
ク装置間で接続した構成とする。

【００３３】そして、データディスクは書き込み時に
は、当該書き込みデータのアドレスの旧データを読み出
し、一方の入出力チャネルで制御装置から転送されて来
た書き込みデータとの排他的論理和を計算し、仮パリテ
ィデータとして他方の入出力チャネルからパリティディ
スクへ転送する。また、パリティディスクは当該アドレ
スの旧パリティデータを読み出し、上記仮パリティデー
タとの排他的論理和を計算し新パリティデータとしてデ
ィスク媒体上へ書き込む。

【００３４】このことにより、データ書き込み時のディ
スクアレイ制御装置の処理時間が、上位ホストコンピュ
ータからは短く見える。

【００３５】すなわち、本発明では、ディスクアレイ制
御装置での上記（ａ）〜（ｆ）の手順が、“下位データ
ディスクに対する書き込み命令を発行する”だけで済
み、新パリティデータの更新処理（旧データの読み出
し、旧パリティの読み出し、仮パリティの計算、仮パリ
ティの転送、新パリティの計算、新パリティのディスク
書き込み）は、下位のデータディスク、パリティディス
クで行うので、上位のホストコンピュータから見たディ
スクアレイシステムのデータ書き込み時の性能が向上す
る。

【００３６】さらに、前述のように、特にＲＡＩＤ５の
装置は、パリティを分散させて、データディスクとパリ
ティディスクの複数のペアが同時にアクセスできるシス
テムとなっている。このため、本発明のように、オンラ
イン（一方の入出力チャネル）でデータ処理を行った
後、オフライン（他方の入出力チャネル）でパリティ更
新処理を行っている間にオンラインで別の処理中で無い
ディスク装置のペアとなるように制御装置で調整するこ
とにより、オフラインのパリティ更新を次のオンライン
処理とオーバラップさせられ、データ書き込み時の性能
が、本発明を用いない従来のディスクアレイ装置より向
上できる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。

【００３８】（実施の形態１）図１は、本発明のディス
ク装置の第１の実施の形態の構成の一例を示すブロック
図であり、図２は、その変形例を示すブロック図であ
る。また、図３は、図１および図２のディスク装置を用
いた、本発明のディスクアレイサブシステムの第１の実
施の形態の作用の一例を示す概念図であり、図４および
図５は、その変形例の作用の一例を示す概念図である。

【００３９】また、図６、図７および図８は、図１に例
示されるディスク装置のデータディスクとしての作用の
一例を示す概念図であり、図９、図１０および図１１
は、パリティディスクとしての作用の一例を示す概念図
である。

【００４０】また、図１２、図１３および図１４は、図
２に例示されるディスク装置のデータディスクとしての
作用の一例を示す概念図であり、図１５、図１６および
図１７は、パリティディスクとしての作用の一例を示す
概念図である。

【００４１】また、図１８は、図３のディスクアレイサ
ブシステムの構成の一例を示すブロック図であり、図１
９は、図４および図５のディスクアレイサブシステムの
構成の一例を示すブロック図であり、図２０は、その作
用の一例を示すタイミングチャートである。

【００４２】さらに、図３７は、本発明の各実施の形態
におけるディスクアレイサブシステムの構成およびディ
スクアレイ制御装置の動作の内容の一例を、図３８およ
び図３９の考えられる従来の場合と比較対照して示す説
明図である。

【００４３】まず、図３および図１８に例示されるディ
スクアレイサブシステム（ｃａｓｅ−Ａ）を説明する。
図１８に例示されるように、本実施の形態のディスクア
レイサブシステムは、上位のホストコンピュータ１０と
の間におけるコマンドやデータの授受を制御するディス
クアレイ制御装置２０と、このディスクアレイ制御装置
２０に接続された複数のディスク装置３０を含んでい
る。複数のディスク装置３０は、個別の入出力チャネル
４０を介して、ディスクアレイ制御装置２０に接続され
ている。

【００４４】なお、この図４、図５および図１９に例示
されるように、ディスクアレイ制御装置２０に対して配
下の複数のディスク装置３０を、デイジーチェイン接続
チャネル５０を介して接続する構成も考えられる。

【００４５】図１８および図１９のいずれにおいても、
ディスクアレイ制御装置２０は、ホストインタフェース
２１を介してホストコンピュータ１０との間の情報を授
受するホストコンピュータインタフェース制御部２２、
全体の制御を司るマイクロプロセッサ２３、ホストコン
ピュータ１０との間で授受されるデータを一時的に格納
するキャッシュメモリ２５、キャッシュメモリ２５の動
作を制御するキャッシュメモリ制御部２４、入出力チャ
ネル４０を介して、配下のディスク装置３０との間にお
けるデータの授受を制御するＩ／Ｏチャネル制御部２
６、これらが接続されるシステムバス２７等で構成され
ている。

【００４６】一方、図１に例示されるように、本実施の
形態における個々のディスク装置３０は、上位のディス
クアレイ制御装置２０との間におけるインタフェースを
制御するホストインタフェース制御部３１、上位側から
与えられるコマンドを解析するコマンド解釈部３２、上
位側およびディスク媒体側との間におけるデータの授受
に介在するＦＩＦＯバッファ３３，データセレクタ３３
ａおよびＦＩＦＯバッファ３４，データセレクタ３４
ａ、排他的論理和を演算するＥＯＲ回路３５、ＥＯＲ回
路３５の演算対象のデータが格納されるバッファメモリ
３６（Ｂｕｆｆｅｒ−Ａ），ＦＩＦＯバッファ３６ａ，
データセレクタ３６ｂおよびバッファメモリ３７（Ｂｕ
ｆｆｅｒ−Ｂ）、ＦＩＦＯバッファ３７ａ，データセレ
クタ３７ｂ、データが格納されるディスク媒体３８等を
含んでいる。

【００４７】個々のディスク装置３０は、通常のデー
タ、および他のディスク装置３０に保持されたデータに
対応したパリティデータの双方が格納されており、デー
タディスクおよびパリティディスクの双方として機能す
る。

【００４８】そして、上位のディスクアレイ制御装置２
０（ｈｏｓｔ）からのコマンド（ＣＭＤ）は、ホストイ
ンタフェース制御部３１（ＩＦ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を介
し、コマンド解釈部３２（Ｃｏｍｍａｎｄ Ｉｎｔｅｒ
ｐｒｅｔｅｒ）でコマンド解析され、制御信号（ＤＡｄ
ｒ，ＥＡｄｒ，ＷＳＷ，ＲＳＷ）を駆動する。これらの
制御信号において、ＤＡｄｒは、バッファメモリ３６、
３７内のデータのポインタ、ＥＡｄｒは、バッファメモ
リ３７内のＥｘ−ＯＲデータのポインタ、ＷＳＷは、Ｗ
Ｒ時のデータセレクタ３４ａ、３６ｂの切り替え信号、
ＲＳＷは、ＲＤ時のデータセレクタ３３ａ、３７ｂの切
り替え信号、である。

【００４９】ＲＤ／ＷＲデータは、上位側、下位ディス
ク側のＦＩＦＯバッファ３３およびＦＩＦＯバッファ３
４でバッファリングされる。バッファメモリ３６（Ｂｕ
ｆｆｅｒ−Ａ）は上位のディスクアレイ制御装置２０
側、バッファメモリ３７（Ｂｕｆｆｅｒ−Ｂ）は下位の
ディスク媒体３８の側に位置する。

【００５０】バッファメモリ３６、３７の入出力にもＦ
ＩＦＯバッファ３６ａ、３７ａが設定されるが、前記の
上位／下位のＦＩＦＯバッファ３３、３４を共用して、
バッファリングしない単なるＩ／Ｏとしてもよい。

【００５１】Ｂｕｆｆｅｒ−Ａ、Ｂの出力はＥＯＲ回路
３５で「排他的論理和」を計算される。バッファメモリ
３６、３７の入力データ／出力データはデータセレクタ
３６ｂ、３７ｂで切り分けられる。

【００５２】図２に本実施の形態における図１のディス
ク装置の変形例（ｃａｓｅ−２）の構成を示す。

【００５３】図１（ｃａｓｅ−１）と異なる点は、バッ
ファメモリの構成が、上位のディスクアレイ制御装置２
０（ｈｏｓｔ）側のバッファメモリ３６（Ｂｕｆｆｅｒ
−Ｈ）、下位のディスク媒体３８側のバッファメモリ３
７（Ｂｕｆｆｅｒ−Ｄ）以外にＥｘ−ＯＲデータを格納
するバッファメモリ３９（Ｂｕｆｆｅｒ−Ｅ）およびこ
のバッファメモリ３９に対応したＦＩＦＯバッファ３９
ａを備えていることである。但し、図１の場合も同様だ
が、「物理的に単一のバッファメモリの別アドレスにこ
れらの３つのバッファを論理的に位置づける」ことも可
能である。

【００５４】以下、上述のような構成の図３および図１
８、図４、図５および図１９の本実施の形態のディスク
アレイサブシステムおよびディスク装置の作用の一例を
説明する。

【００５５】まず、図３のディスクアレイサブシステム
では、ディスクアレイ制御装置２０は、データの書き込
みに際して、書き込み対象のディスク装置３０（データ
ディスク＃０）に書き込みデータを渡して、データ書き
込みを指示した後（）、仮パリティを当該データディ
スク＃０から読み出し（）、パリティデータが格納さ
れているディスク装置３０（パリティディスク＃Ｎ）に
仮パリティデータを渡す（）だけで、パリティの計算
には関与せず、実際のパリティの計算は、後述のよう
に、データディスク＃０，パリティディスク＃Ｎで行わ
れる。

【００５６】すなわち、 （１）アドレス＃ｎへの（Ｗｒｉｔｅ命令）を受領した
ディスク装置３０（データディスク＃０）は、 （ａ）ディスク装置３０内のバッファメモリ３６に新デ
ータ（Ｄｎ１）を受領する。

【００５７】（ｂ）一方、ディスク媒体３８上の、アド
レス＃ｎの旧データ（Ｄｎ０）をバッファメモリ３７上
に読み出す（この処理はバッファメモリ３７の別番地に
事前に読み出しておいてもよいし、新データのバッファ
メモリ３６への書き込みと同時並行して行ってもよ
い）。

【００５８】（ｃ）新データと旧データの排他的論理和
（ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ−ＯＲ）をＥＯＲ回路３５で計算
し、「仮パリティデータ（Ｄｎ０＋１）」とし、バッフ
ァメモリ３７に書き込む（この処理はバッファメモリ３
７への旧データのバッファ読み込みと同時並行して行っ
てもよい）。

【００５９】（２）上位ディスクアレイサブシステムか
ら、「仮パリティデータ」の読み出し要求を受領したデ
ィスク装置＃０は、 （ａ）「仮パリティデータ」を上位のディスクアレイ制
御装置２０に転送する。

【００６０】（３）アドレス＃ｎへの（Ｗｒｉｔｅ命
令）を受領したパリティディスク＃Ｎは、 （ａ）ディスク装置内のバッファメモリ３６に「仮パリ
ティデータ」を受領する。

【００６１】（ｂ）一方、ディスク媒体３８上の、アド
レス＃ｎの旧パリティデータ（ＤｎＰ０）をバッファメ
モリ３７に読み出す（この処理はバッファメモリ３７に
事前に読み出しておいてもよいし、仮パリティデータの
バッファメモリ３６への書き込みと同時並行して行って
もよい）。

【００６２】（ｃ）「仮パリティデータ」と旧パリティ
データの排他的論理和（ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ−ＯＲ）を
ＥＯＲ回路３５で計算し、「新パリティデータ（Ｄｎ
Ｐ）」としてバッファメモリ３７に書き込む（この処理
はバッファメモリ３７への旧パリティデータのバッファ
読み込みと同時並行して行ってもよい）。

【００６３】（ｄ）「新パリティデータ」をディスク媒
体３８上のアドレス＃ｎに書き込む。

【００６４】次に、図４によって、図３の変形例である
ディスクアレイサブシステム（ｃａｓｅ−Ｂ）の作用の
一例を示す。

【００６５】この図４の場合、データの処理方式は、前
述の図３（ｃａｓｅ−Ａ）とほぼ同様である。但し、デ
ィスクアレイ制御装置２０とディスク装置３０との間の
下位ディスク装置インタフェース（デイジーチェイン接
続チャネル５０）が、複数のディスク装置３０に共通で
あるため、データの読み出し時／書き込み時、いずれに
おいても、同時に発生するインタフェースのアクセス要
求は、優先度を決め「使用権の仲裁」が行われる。

【００６６】次に、図５によって、図４の変形例である
ディスクアレイサブシステム（ｃａｓｅ−Ｂ）の作用を
説明する。

【００６７】この図５の場合、前述の図３および図４の
実施例と異なるのは、上位のディスクアレイ制御装置２
０は、データの書き込みに際して、下記（１）のディス
ク装置＃０への（Ｗｒｉｔｅ命令）を発行するだけで済
むことである。これは、＃０のデータディスクで得られ
た仮パリティデータをディスク装置３０に共通なデイジ
ーチェイン接続チャネル５０を介して、直接的に、＃Ｎ
のパリティディスクに転送できるためである。すなわ
ち、 （１）アドレス＃ｎへの（Ｗｒｉｔｅ命令）を受領した
ディスク装置３０（データディスク＃０）は、 （ａ）ディスク装置３０内のバッファメモリ３６に新デ
ータ（Ｄｎ１）を受領する。

【００６８】（ｂ）一方、ディスク媒体３８上の、アド
レス＃ｎの旧データ（Ｄｎ０）をバッファメモリ３７に
読み出す（この処理はバッファメモリの別番地に事前に
読み出しておいてもよいし、新データのバッファ書き込
みと同時並行して行ってもよい）。

【００６９】（ｃ）新データと旧データの排他的論理和
（ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ−ＯＲ）をＥＯＲ回路３５で計算
し、「仮パリティデータ（Ｄｎ０＋１）」とし、バッフ
ァメモリ３７に書き込む（この処理はバッファメモリ３
７への旧データのバッファ読み込みと同時並行して行っ
てもよい）。

【００７０】（ｄ）「仮パリティデータ」を上位ディス
クアレイサブシステム／下位ディスク装置共通インタフ
ェース（デイジーチェイン接続チャネル５０）より、デ
ィスク装置３０（パリティディスク＃Ｎ）へ転送する。

【００７１】（２）アドレス＃ｎへの（パリティＷｒｉ
ｔｅ命令）を受領したディスク装置（パリティディスク
＃Ｎ）は、 （ａ）ディスク装置３０内のバッファメモリ３６に「仮
パリティデータ」を受領する。

【００７２】（ｂ）一方、ディスク媒体３８上の、アド
レス＃ｎの旧パリティデータ（ＤｎＰ０）を読み出す
（この処理はバッファメモリの別番地に事前に読み出し
ておいてもよいし、新パリティデータのバッファ書き込
みと同時並行して行ってもよい）。

【００７３】（ｃ）「仮パリティデータ」と旧パリティ
データの排他的論理和（ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ−ＯＲ）を
ＥＯＲ回路３５で計算し、「新パリティデータ（Ｄｎ
Ｐ）」とし、バッファメモリ３７に書き込む（この処理
はバッファメモリ３７への旧パリティデータのバッファ
読み込みと同時並行して行ってもよい）。

【００７４】（ｄ）「新パリティデータ」をディスク媒
体３８上のアドレス＃ｎに書き込む。

【００７５】上記のデータディスク＃０が、仮パリティ
を転送するために、どのディスク装置が該当するパリテ
ィディスク＃Ｎかを認識する手段としては、ディスクア
レイ制御装置２０が書き込み命令の中で教える方法、あ
るいはＲＡＩＤ−５では各ディスク装置３０間でパリテ
ィの保持を担うディスク装置３０が順にシフトしていく
ことから、アドレスを（ｎ＋１）で割ったあまりと、デ
ィスク装置３０自身のＩＤ番号から計算する方法、等が
考えられる。

【００７６】以上のデータディスク＃０およびパリティ
ディスク＃Ｎとして機能する前述の図１に例示された構
成のディスク装置３０（ｃａｓｅ−１）の動作を、図
６、図７、図８、および図９、図１０、図１１を参照し
てさらに詳細に説明する。

【００７７】なお、図６、図７、図８はデータディスク
としての動作例を示し、図９、図１０、図１１はパリテ
ィディスクとしての動作例を示している。

【００７８】図１（ｃａｓｅ−１）のディスク装置３０
の場合、以下のコマンド〜により、データ書き込み
は実行される。

【００７９】コマンド：新データをデータディスクへ
書き込む（図６および図７）。

【００８０】コマンド：仮パリティデータをデータデ
ィスクから読み出す（図８）。

【００８１】コマンド：仮パリティデータをパリティ
ディスクへ書き込む（図９、図１０、図１１）。

【００８２】図６〜図７（コマンド）において、上位
のディスクアレイ制御装置２０（Ｈｏｓｔ）より、ホス
トインタフェース制御部３１（ＩＦ Ｃｏｎｔｒｏ
ｌ）、上位側のＦＩＦＯバッファ３３を介し、上位Ｈｏ
ｓｔ側のバッファメモリ３６（Ｂｕｆｆｅｒ−Ａ）へ新
データ（Ｄｎ１）を書き込む（矢印Ａ）。

【００８３】同時に、下位のディスク装置３０（Ｄｉｓ
ｋ）より、下位ディスク側のＦＩＦＯバッファ３４を介
し、下位側のバッファメモリ３７（Ｂｕｆｆｅｒ−Ｂ）
へ旧データ（Ｄｎ０）を書き込む（矢印Ｂ）。

【００８４】次に、上位Ｈｏｓｔ側のバッファメモリ３
６（Ｂｕｆｆｅｒ−Ａ）より、新データ（Ｄｎ１）を読
み出す（矢印Ｃ）と同時に、下位側のバッファメモリ３
７（Ｂｕｆｆｅｒ−Ｂ）より旧データ（Ｄｎ０）を読み
出し（矢印Ｄ）、ＥＯＲ回路３５で「排他的論理和」を
計算し、下位側のバッファメモリ３７（Ｂｕｆｆｅｒ−
Ｂ）へ仮パリティデータ（Ｄｎ０＋１）として格納され
る（矢印Ｅ）。

【００８５】新データ（Ｄｎ１）は下位ディスク側のＦ
ＩＦＯバッファ３４を介し、下位のディスク媒体３８
（Ｄｉｓｋ）へ書き込まれる（矢印Ｃ）。

【００８６】さらに、図８（コマンド）において、下
位側のバッファメモリ３７（Ｂｕｆｆｅｒ−Ｂ）より仮
パリティデータ（Ｄｎ０＋１）を読み出し、上位側のＦ
ＩＦＯバッファ３３、ホストインタフェース制御部３１
（ＩＦ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、を介し、上位のディスクア
レイ制御装置２０（Ｈｏｓｔ）へ転送する（矢印Ｆ）。

【００８７】以上が、データディスクとして機能する場
合の図１のディスク装置３０の動作である。

【００８８】一方、図９〜図１１（コマンド）におい
て、パリティディスクとして機能する場合には、上位の
ディスクアレイ制御装置２０（Ｈｏｓｔ）より、ホスト
インタフェース制御部３１（ＩＦ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、
上位側のＦＩＦＯバッファ３３を介し、上位Ｈｏｓｔ側
のバッファメモリ３６（Ｂｕｆｆｅｒ−Ａ）へ仮パリテ
ィデータ（Ｄｎ０＋１）を書き込む（矢印Ｇ）。

【００８９】同時に、下位のディスク媒体３８（Ｄｉｓ
ｋ）より、下位ディスク側のＦＩＦＯバッファ３４を介
し、下位側のバッファメモリ３７（Ｂｕｆｆｅｒ−Ｂ）
へ旧パリティデータ（ＤｎＰ０）を書き込む（矢印
Ｈ）。

【００９０】次に、上位Ｈｏｓｔ側のバッファメモリ３
６（Ｂｕｆｆｅｒ−Ａ）より、仮パリティデータ（Ｄｎ
０＋１）を読み出す（矢印Ｉ）と同時に、下位側のバッ
ファメモリ３７（Ｂｕｆｆｅｒ−Ｂ）より旧パリティデ
ータ（ＤｎＰ０）を読み出し（矢印Ｊ）、ＥＯＲ回路３
５で「排他的論理和」を計算し、下位側のバッファメモ
リ３７（Ｂｕｆｆｅｒ−Ｂ）へ新パリティデータ（Ｄｎ
Ｐ）として格納される（矢印Ｋ）。

【００９１】その後、下位側のバッファメモリ３７（Ｂ
ｕｆｆｅｒ−Ｂ）より新パリティデータ（ＤｎＰ）を読
み出し、下位ディスク側のＦＩＦＯバッファ３４を介
し、下位のディスク媒体３８（Ｄｉｓｋ）へ書き込まれ
る（矢印Ｌ）。

【００９２】以上が、パリティディスクとして機能する
場合の図１のディスク装置３０の動作である。

【００９３】次に、図１２、図１３、図１４、図１５、
図１６、図１７を用いて、図２に例示されるバッファメ
モリを三つ備えたディスク装置３０（ｃａｓｅ−２）の
動作を説明する。

【００９４】なお、図１２、図１３、図１４はデータデ
ィスクとしての動作例を示し、図１５、図１６、図１７
はパリティディスクとしての動作例を示している。

【００９５】図２（ｃａｓｅ−２）のディスク装置３０
の場合、以下のコマンド〜により、データ書き込み
は実行される。

【００９６】コマンド：新データをデータディスクへ
書き込む（図１２、図１３）。

【００９７】コマンド：仮パリティデータをデータデ
ィスクから読み出す（図１４）。

【００９８】コマンド：仮パリティデータをパリティ
ディスクへ書き込む（図１５、図１６、図１７）。

【００９９】この図１２、図１３（コマンド）におい
て、前述の図６〜図７と異なる点は、新データ（Ｄｎ
１）を上位側のバッファメモリ３６（Ｂｕｆｆｅｒ−
Ｈ）から読み出し、旧データ（Ｄｎ０）を下位側のバッ
ファメモリ３７（Ｂｕｆｆｅｒ−Ｄ）から読み出し、Ｅ
ＯＲ回路３５で「排他的論理和」を計算し、仮パリティ
データ（Ｄｎ０＋１）として格納するのが、下位側のバ
ッファメモリ３７（Ｂｕｆｆｅｒ−Ｄ）ではなく、独立
したＥｘ−ＯＲ格納用のバッファメモリ３９（Ｂｕｆｆ
ｅｒ−Ｅ）であることである（矢印Ｅ１）。

【０１００】これにより、同一の下位側のバッファメモ
リ３７（Ｂｕｆｆｅｒ−Ｄ）上で、「旧データの読み出
し」と「Ｅｘ−ＯＲデータの書き込み」を行うために、
下位側のバッファアクセスタイミングが図６〜図７では
厳しくなっていたのを緩和することができる。

【０１０１】さらに、図１４（コマンド）において、
前述の図８と異なる点は、仮パリティデータ（Ｄｎ０＋
１）を読み出すバッファメモリが、下位側のバッファメ
モリ３７（Ｂｕｆｆｅｒ−Ｂ）から、専用のＥｘ−ＯＲ
格納用のバッファメモリ３９（Ｂｕｆｆｅｒ−Ｅ）とな
ったことである（矢印Ｆ１）。

【０１０２】一方、パリティディスク側の動作を示す図
１５〜図１７（コマンド）において、前述の図９〜図
１１と異なる点は、仮パリティデータ（Ｄｎ０＋１）を
上位側のバッファメモリ３６（Ｂｕｆｆｅｒ−Ｈ）から
読み出し、旧パリティデータ（ＤｎＰ０）を下位側のバ
ッファメモリ３７（Ｂｕｆｆｅｒ−Ｄ）から読み出し、
ＥＯＲ回路３５で「排他的論理和」を計算し、新パリテ
ィデータ（ＤｎＰ）として格納するのが、下位側のバッ
ファメモリ３７（Ｂｕｆｆｅｒ−Ｄ）ではなく、独立し
たＥｘ−ＯＲ格納用のバッファメモリ３９（Ｂｕｆｆｅ
ｒ−Ｅ）であることである（矢印Ｋ１）。このバッファ
メモリ３９に書き込まれた新パリティデータ（ＤｎＰ）
は任意のタイミングで、ディスク媒体３８に格納される
（矢印Ｌ１）。

【０１０３】以上の本実施の形態のディスクアレイサブ
システムでは、図３および図４のように動作させる場
合、図２０（ａ）のタイムチャートに例示されるよう
に、ディスクアレイ制御装置２０は、データ書き込みに
伴う排他的論理和の計算を行う必要がなく、図１や図２
に例示される構成のディスク装置３０に備えられたＥＯ
Ｒ回路３５で実行されるので、図２０（ｂ）に例示され
るように、従来の図３８の構成の場合に比較して、デー
タ書き込み処理に伴って発生する遅延時間を短縮して、
ライトペナルティを軽減することができる。

【０１０４】また、図５のように、ディスク装置３０の
間の仮パリティデータの授受を、ディスクアレイ制御装
置２０を介さずに、デイジーチェイン接続チャネル５０
を経由して、実行させることにより、ディスクアレイ制
御装置２０は、データ書き込み時に、単に、下位の目的
のディスク装置３０に対して書き込み命令を発行するだ
けで済み、従来の図３９の場合よりもディスクアレイ制
御装置２０の負荷を軽減することができる。

【０１０５】従って、連続したデータ書き込み処理にお
けるスループットの向上を実現することができる。

【０１０６】（実施の形態２）図２１は、本発明のディ
スク装置の第２の実施の形態の構成の一例を示すブロッ
ク図である。また、図２２は、図２１のディスク装置を
用いた、本発明のディスクアレイサブシステムの第２の
実施の形態の作用の一例を示す概念図であり、図２３
は、その変形例の作用の一例を示す概念図である。

【０１０７】また、図２４、図２５および図２６は、図
２１に例示されるディスク装置のデータディスクとして
の作用の一例を示す概念図であり、図２７、図２８およ
び図２９は、パリティディスクとしての作用の一例を示
す概念図である。

【０１０８】また、図３０は、図２２のディスクアレイ
サブシステムの構成の一例を示すブロック図であり、図
３１は、図２３のディスクアレイサブシステムの構成の
一例を示すブロック図であり、図３２および図３３は、
その作用の一例を示すタイミングチャートである。

【０１０９】図２１によって本実施の形態のディスク装
置（ｃａｓｅ−３）の構成を簡単に説明する。この図２
１の構成において、前述の図１（ｃａｓｅ−１）の構成
と異なる点は、上位インタフェースとして、上位側Ｈｏ
ｓｔ側Ｉ／Ｆ−１、ディスク装置間Ｉ／Ｆ−２の二つを
備えていることである。

【０１１０】すなわち、本実施の形態のディスク装置７
０は、上位側のホストインタフェース制御部３１（ＩＦ
Ｃｏｎｔｒｏｌ）、ＦＩＦＯバッファ３３、データセ
レクタ３３ａと並列に、対ディスク装置用のデバイスイ
ンタフェース制御部７１（ＩＦ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、Ｆ
ＩＦＯバッファ７３およびデータセレクタ７３ａを備え
ている。

【０１１１】これに応じて、上位側のディスクアレイ制
御装置２０からコマンド（ＣＭＤ）には、ホストインタ
フェース制御部３１およびデバイスインタフェース制御
部７１のいずれの側を用いてデータの授受を行うかを切
り替えるための選択命令が含まれ、コマンド解釈部３２
は、この選択命令から制御信号（ＩＳＷ）を生成して、
データセレクタ３３ａ、データセレクタ７３ａ、データ
セレクタ３４ａ、データセレクタ３６ｂの切替動作を制
御する。

【０１１２】なお、特に図示しないが、図２１のディス
ク装置７０（ｃａｓｅ−３）と、図２のディスク装置３
０（ｃａｓｅ−２）を併合した構成、すなわち、バッフ
ァメモリを３面持ち、かつ、外部とのインタフェースを
複数本（２本）持つ構成を用いてもよい。

【０１１３】図２４、図２５、図２６、および図２７、
図２８、図２９を用いて、後述の図２２および図２３の
ディスクアレイサブシステムの構成に組み込まれる図２
１の本実施の形態のディスク装置７０（ｃａｓｅ−３）
の動作を説明する。

【０１１４】前述のように、図２４〜図２６、および図
２７〜図２９において、前述の図６〜図８、図９〜図１
１と異なる点は、上位のディスクアレイ制御装置２０
（Ｈｏｓｔ）より、上位側のバッファメモリ３６（Ｂｕ
ｆｆｅｒ−Ａ）へ新書き込みデータ（Ｄｎ１）を書き込
むための、ホストインタフェース（Ｉ／Ｆ−１）に対応
したホストインタフェース制御部３１と、ディスク装置
７０の間で仮パリティデータ（Ｄｎ０＋１）を授受する
ためのデバイスインタフェース（Ｉ／Ｆ−２）に対応し
たデバイスインタフェース制御部７１とが独立して存在
することである。

【０１１５】また、上位のディスクアレイ制御装置２０
（Ｈｏｓｔ）からは、データディスク＃０への「Ｗｒｉ
ｔｅ命令（ＷＲＤｎ１）」を出すだけで、パリティディ
スクへ＃Ｎの「仮パリティの送出」を含めた以降の処理
は、データディスク＃０とパリティディスク＃Ｎにて行
われる。

【０１１６】以下、この実施の形態における図２１のデ
ィスク装置７０の動作を詳細に説明する。この図２１の
ディスク装置７０（ｃａｓｅ−３）の場合、以下のコマ
ンド〜により、データ書き込みは実行される。

【０１１７】コマンド：新データをデータディスクへ
書き込み、かつ仮パリティデータをパリティディスクへ
転送する（データディスク側の動作：図２４〜図２
６）。

【０１１８】すなわち、図２４のように、入出力チャネ
ル６０（入出力チャネル８０）から上位側のホストイン
タフェース制御部３１を経由して到来する新書き込みデ
ータ（Ｄｎ１）をバッファメモリ３６に書き込む（矢印
Ａ）と同時に、ディスク媒体３８から、バッファメモリ
３７に旧データ（Ｄｎ０）を読み込む（矢印Ｂ）。

【０１１９】さらに、図２５のように、バッファメモリ
３６から読み出された新書き込みデータ（Ｄｎ１）をデ
ィスク媒体３８に書き込むと同時に（矢印Ｃ）、読み出
された当該新書き込みデータ（Ｄｎ１）およびバッファ
メモリ３７上の旧データ（Ｄｎ０）から（矢印Ｄ）、Ｅ
ＯＲ回路３５で仮パリティデータ（Ｄｎ０＋１）を計算
し、バッファメモリ３７に書き込む（矢印Ｅ）。

【０１２０】さらに、図２６のように、バッファメモリ
３７上の仮パリティデータ（Ｄｎ０＋１）を読み出し
て、デバイスインタフェース制御部７１および入出力チ
ャネル６１を介して、パリティディスクに送出する（矢
印Ｆ２）。

【０１２１】コマンド：仮パリティデータをパリティ
ディスクへ書き込む（パリティディスク側の動作：図２
７〜図２９）。

【０１２２】すなわち、図２７では、他のデータディス
クからデバイスインタフェース制御部７１を経由して到
来する仮パリティデータ（Ｄｎ０＋１）をバッファメモ
リ３６に書き込む（矢印Ｇ２）と同時に、ディスク媒体
３８から旧パリティデータ（ＤｎＰ０）を読み出してバ
ッファメモリ３７に格納する（矢印Ｈ）。

【０１２３】さらに、図２８のように、バッファメモリ
３６から仮パリティデータ（Ｄｎ０＋１）を読み出し
（矢印Ｉ）、バッファメモリ３７から旧パリティデータ
（ＤｎＰ０）を読み出して（矢印Ｊ）、ＥＯＲ回路３５
で新パリティデータ（ＤｎＰ）を計算し、バッファメモ
リ３７に書き込む（矢印Ｋ）。

【０１２４】最後に、バッファメモリ３７上の新パリテ
ィデータ（ＤｎＰ）を、ディスク媒体３８に書き出す
（矢印Ｌ）。

【０１２５】次に、図２２および図３０によって図２１
の構成のディスク装置を用いたディスクアレイサブシス
テムの構成例（ｃａｓｅ−Ｃ）を説明する。

【０１２６】この図２２のディスクアレイサブシステム
の構成で、図５の実施例と異なるのは、上位のディスク
アレイ制御装置２０とのインタフェース（Ｉｎｔｅｒｆ
ａｃｅ−１：入出力チャネル６０）以外に、ディスク装
置間インタフェース（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ−２：入出力
チャネル６１）を有することである。

【０１２７】すなわち、このディスクアレイサブシステ
ムでは、ディスク装置として、図２１に例示される構成
のディスク装置７０を備えており、各ディスク装置７０
において、一方のホストインタフェース制御部３１は、
Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ−１：入出力チャネル６０に接続さ
れ、他方のデバイスインタフェース制御部７１は、Ｉｎ
ｔｅｒｆａｃｅ−２：入出力チャネル６１を介して、他
のディスク装置７０のデバイスインタフェース制御部７
１に接続される構成となっている。

【０１２８】これにより、「仮パリティデータ」をパリ
ティディスクへ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ−２：入出力チャ
ネル６１）を介して転送する間も、独立した上位側のデ
ィスクアレイ制御装置２０とのインタフェース（Ｉｎｔ
ｅｒｆａｃｅ−１：入出力チャネル６０）を介し、当該
データディスク、あるいは、当該パリティディスク以外
のディスク装置７０をアクセスすることが可能となる。

【０１２９】また、図３２の（ａ）に例示されるよう
に、ディスクアレイ制御装置２０は、データ書き込み命
令を下位の目的のディスク装置７０に発行するだけで、
仮パリティのディスク装置７０間の授受は、装置間のイ
ンタフェースである入出力チャネル６１を経由して行わ
れるので、図３２の（ｂ）の従来の図３９に例示した場
合のように、ディスクアレイ制御装置２０が排他的論理
和の計算や旧データ、旧パリティの入出力に介入する場
合に比較して、ディスクアレイ制御装置２０の負荷を大
幅に軽減することができる。

【０１３０】図２３および図３１に本実施の形態のディ
スクアレイサブシステムの変形例（ｃａｓｅ−Ｄ）を示
す。この図２３および図３１の構成が、図２２と異なる
のは、上位のディスクアレイ制御装置２０とのインタフ
ェース（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ−１）が、各ディスク装置
７０と、１対１となるように、入出力チャネル８０が設
けられ、ディスク装置７０の間は入出力チャネル８１に
よって接続されていることである。

【０１３１】これにより、特定の上位側のディスクアレ
イ制御装置２０とのインタフェース（Ｉｎｔｅｒｆａｃ
ｅ−１：入出力チャネル８０）を介して特定のデータデ
ィスク（ディスク装置７０）をアクセスしてデータ転送
を行う間も、当該ディスク装置７０以外の他のディスク
装置７０を当該ディスク装置７０に対応して設けられた
他の入出力チャネル８０（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ−１）を
介してアクセスすることが可能となる。

【０１３２】すなわち、図２３および図３３に例示され
るように、ディスクアレイ制御装置２０は、複数の書き
込み命令（ＷＲＤｎ１，ＷＲＤｘ１，ＷＲＤｙ１）を連
続して発行することが可能になり、データ書き込み処理
におけるライトペナルティの軽減およびスループットの
向上が可能になる。

【０１３３】（実施の形態３）図３４は、本発明の第３
の実施の形態であるディスクアレイサブシステム（ｃａ
ｓｅ−Ｅ）の構成および作用の一例を示す概念図であ
る。

【０１３４】この図３４の場合、複数のディスク装置７
０を、（Ｍ＋１）行×（Ｎ＋１）列のマトリックスを構
成するように配置している。各列＃０〜＃Ｎの各々に属
するディスク装置７０（＃００〜＃０Ｍ，．．．，＃Ｎ
０〜＃ＮＭ）は、ディスクアレイ制御装置２０に設けら
れた複数のＩ／Ｏチャネル制御部２６（Ｃｈ＃０〜Ｃｈ
＃Ｎ）に対しては各列（Ｒｏｗ）毎に共通の入出力チャ
ネル８０ａを介してホストインタフェース制御部３１が
接続され、各行＃０〜＃Ｍに属するディスク装置７０
（＃００〜＃Ｎ０，．．．，＃０Ｍ〜＃ＮＭ）は、ディ
スク装置間の共通の入出力チャネル８１ａを介してデバ
イスインタフェース制御部７１が接続されている。

【０１３５】すなわち、上位のディスクアレイ制御装置
２０とのインタフェース（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ−１）が
（Ｎ＋１）本（＝チャネル：（Ｒｏｗ）Ｃｈ＃０〜
Ｎ）、ディスク装置間インタフェース（Ｉｎｔｅｒｆａ
ｃｅ−２）が（Ｍ＋１）本（＝カラム：Ｃｏｌｕｍｎ＃
０〜Ｍ）、で構成される。

【０１３６】これにより、上位のディスクアレイ制御装
置２０は、チャネル（Ｒｏｗ）毎／カラム毎にデータ書
き込み等のアクセスを分散することにより、それぞれの
インタフェース（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ−１（入出力チャ
ネル８０ａ）／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ−２（入出力チャネ
ル８１ａ））が競合しないように、同時アクセスが可能
となる。

【０１３７】例えば、Ｃｈ＃０がディスク装置＃００を
アクセスする間、Ｃｈ＃１では、競合しないＣｏｌｕｍ
＃１上のディスク装置＃１１をアクセスする。

【０１３８】Ｃｈ＃２では、競合しないＣｏｌｕｍ＃２
上のディスク装置＃２２をアクセスする。

【０１３９】 ： ： 通常、シーケンシャルアクセスの場合、＃００、＃１
０、＃２０．．．．＃Ｎ０、および＃０１、＃１１、＃
２１．．．．＃Ｎ１、のようにディスク装置７０間でも
論理アドレス付けするが、本実施の形態の場合には、＃
００、＃１１、＃２２．．．．＃ＮＮ、＃１０、＃２
１、＃３２、とディスク装置７０間で論理アドレス付け
する。これにより、データ書き込み命令等が発行される
複数の入出力チャネル８０ａの相互間、および仮パリテ
ィデータが授受される複数の入出力チャネル８１ａの相
互間、等のインタフェース上で競合が発生せず、各ディ
スク装置７０に複数のホストインタフェース制御部３１
およびデバイスインタフェース制御部７１を並列に設け
た構成をより有効に活用できることとなる。

【０１４０】なお、図３４のように複数のディスク装置
７０を、入出力チャネル８０ａおよび入出力チャネル８
１ａによってマトリックス状に接続する方法としては、
通常のＳＣＳＩインタフェース等に限らず、たとえば、
図３５に例示されるようなＳＳＡ（Serial Storage Arc
hitecture ）や、図３６に例示されるような、ＦＣ−Ａ
Ｌ（Fiber Channel Arbitrated Loop ）等のより高速な
シリアルＳＣＳＩインタフェースを用いることができ
る。その場合、ディスクアレイ制御装置２０のＩ／Ｏチ
ャネル制御部２６は、シリアルＳＣＳＩコントローラ
（イニシエータ）で構成される。

【０１４１】同様に、図４、図５、図２２、図２３等の
ように、複数のディスク装置３０やディスク装置７０を
接続するインタフェースとしても、シリアルＳＣＳＩイ
ンタフェースを用いることができることは、いうまでも
ない。

【０１４２】このように、本実施の形態の方式を用いれ
ば、ＲＡＩＤ５方式のディスクアレイ装置において、デ
ータ書き込み時の、ライトペナルティによる遅延時間を
短縮できる。特に、ＲＡＩＤ５方式において、本実施の
形態のように、オフライン処理（下位ディスク装置が内
部処理としてパリティ更新処理を実行）と、オンライン
処理（ディスクアレイ制御装置に対するインタフェース
上でのデータ読み出し／書き込み処理）とが、複数のデ
ータディスクでパイプライン処理として実行できるよう
にアプリケーションを組むことにより、更にシステム性
能が向上する。

【０１４３】以上本発明者によってなされた発明を実施
の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施
の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【０１４４】たとえば、ディスクアレイ制御装置の構成
としては、前述の各実施の形態に例示したものに限定さ
れない。また、ディスクアレイ制御装置とディスク装
置、および複数のディスク装置の間を接続する入出力イ
ンターフェイスとしては、ＳＣＳＩやシリアルＳＣＳＩ
等に限らず、任意の入出力インターフェイスを用いるこ
とができる。

【０１４５】

【発明の効果】本発明のディスク装置によれば、ディス
クアレイサブシステムに組み込んで使用される際に、ラ
イトペナルティの軽減を実現することができる、という
効果が得られる。

【０１４６】本発明のディスク装置によれば、ディスク
アレイサブシステムにマトリックスをなすように組み込
んで使用される際に、各行または列毎にデータ書き込み
処理に伴うパリティデータの処理動作を並行して行うこ
とで、スループットを向上させることができる、という
効果が得られる。

【０１４７】本発明のディスクアレイサブシステムによ
れば、ライトペナルティに伴う遅延時間を短縮すること
ができる、という効果が得られる。

【０１４８】また、連続した書き込み処理の発生時にお
けるライトペナルティに伴う遅延時間を短縮することが
できる、という効果が得られる。

【０１４９】本発明のディスクアレイサブシステムによ
れば、複数のディスク装置を行列をなすように組み込ん
で使用する場合に、各行または列毎にデータ書き込み処
理に伴うパリティデータの処理動作を並行して行うこと
で、スループットを向上させることができる、という効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のディスク装置の第１の実施の形態の構
成の一例を示すブロック図である。

【図２】本発明のディスク装置の第１の実施の形態の変
形例を示すブロック図である。

【図３】図１および図２のディスク装置を用いた、本発
明のディスクアレイサブシステムの第１の実施の形態の
作用の一例を示す概念図である。

【図４】本発明のディスクアレイサブシステムの第１の
実施の形態の変形例の作用の一例を示す概念図である。

【図５】本発明のディスクアレイサブシステムの第１の
実施の形態の変形例の作用の一例を示す概念図である。

【図６】図１に例示されるディスク装置のデータディス
クとしての作用の一例を示す概念図である。

【図７】図１に例示されるディスク装置のデータディス
クとしての作用の一例を示す概念図である。

【図８】図１に例示されるディスク装置のデータディス
クとしての作用の一例を示す概念図である。

【図９】図１に例示されるディスク装置のパリティディ
スクとしての作用の一例を示す概念図である。

【図１０】図１に例示されるディスク装置のパリティデ
ィスクとしての作用の一例を示す概念図である。

【図１１】図１に例示されるディスク装置のパリティデ
ィスクとしての作用の一例を示す概念図である。

【図１２】図２に例示されるディスク装置のデータディ
スクとしての作用の一例を示す概念図である。

【図１３】図２に例示されるディスク装置のデータディ
スクとしての作用の一例を示す概念図である。

【図１４】図２に例示されるディスク装置のデータディ
スクとしての作用の一例を示す概念図である。

【図１５】図２に例示されるディスク装置のパリティデ
ィスクとしての作用の一例を示す概念図である。

【図１６】図２に例示されるディスク装置のパリティデ
ィスクとしての作用の一例を示す概念図である。

【図１７】図２に例示されるディスク装置のパリティデ
ィスクとしての作用の一例を示す概念図である。

【図１８】図３のディスクアレイサブシステムの構成の
一例を示すブロック図である。

【図１９】図４および図５のディスクアレイサブシステ
ムの構成の一例を示すブロック図である。

【図２０】（ａ）は、図３のディスクアレイサブシステ
ムの作用の一例を示し、（ｂ）は従来のディスクアレイ
サブシステムの作用の一例を示すタイミングチャートで
ある。

【図２１】本発明のディスク装置の第２の実施の形態の
構成の一例を示すブロック図である。

【図２２】図２１のディスク装置を用いた、本発明のデ
ィスクアレイサブシステムの第２の実施の形態の作用の
一例を示す概念図である。

【図２３】本発明のディスクアレイサブシステムの第２
の実施の形態の変形例の作用の一例を示す概念図であ
る。

【図２４】図２１に例示されるディスク装置のデータデ
ィスクとしての作用の一例を示す概念図である。

【図２５】図２１に例示されるディスク装置のデータデ
ィスクとしての作用の一例を示す概念図である。

【図２６】図２１に例示されるディスク装置のデータデ
ィスクとしての作用の一例を示す概念図である。

【図２７】図２１に例示されるディスク装置のパリティ
ディスクとしての作用の一例を示す概念図である。

【図２８】図２１に例示されるディスク装置のパリティ
ディスクとしての作用の一例を示す概念図である。

【図２９】図２１に例示されるディスク装置のパリティ
ディスクとしての作用の一例を示す概念図である。

【図３０】図２２のディスクアレイサブシステムの構成
の一例を示すブロック図である。

【図３１】図２３のディスクアレイサブシステムの構成
の一例を示すブロック図である。

【図３２】（ａ）は図２２のディスクアレイサブシステ
ムの作用の一例を示し、（ｂ）は、従来のディスクアレ
イサブシステムの作用の一例を示すタイミングチャート
である。

【図３３】図２３のディスクアレイサブシステムの作用
の一例を示すタイミングチャートである。

【図３４】本発明の第３の実施の形態であるディスクア
レイサブシステムの構成および作用の一例を示す概念図
である。

【図３５】本発明の第３の実施の形態であるディスクア
レイサブシステムの変形例を示すブロック図である。

【図３６】本発明の第３の実施の形態であるディスクア
レイサブシステムの変形例を示すブロック図である。

【図３７】本発明の実施の形態におけるディスクアレイ
サブシステムの構成およびディスクアレイ制御装置の動
作の内容の一例を、従来の場合と比較対照してしめす説
明図である。

【図３８】考えられる一般的なＲＡＩＤ５（ｃａｓｅ−
１）の構成の一例を示す概念図である。

【図３９】他の考えられる一般的なＲＡＩＤ５（ｃａｓ
ｅ−２）の構成の一例を示す概念図である。

【符号の説明】

１０…ホストコンピュータ、２０…ディスクアレイ制御
装置、２１…ホストインタフェース、２２…ホストコン
ピュータインタフェース制御部、２３…マイクロプロセ
ッサ、２４…キャッシュメモリ制御部、２５…キャッシ
ュメモリ、２６…Ｉ／Ｏチャネル制御部（入出力ポー
ト）、２７…システムバス、３０…ディスク装置、３１
…ホストインタフェース制御部（第１の入出力チャネ
ル）、３２…コマンド解釈部、３３…ＦＩＦＯバッフ
ァ、３３ａ…データセレクタ、３４…ＦＩＦＯバッフ
ァ、３４ａ…データセレクタ、３５…ＥＯＲ回路、３６
…バッファメモリ（第１のバッファ）、３６ａ…ＦＩＦ
Ｏバッファ、３６ｂ…データセレクタ、３７…バッファ
メモリ（第２のバッファ）、３７ａ…ＦＩＦＯバッフ
ァ、３７ｂ…データセレクタ、３８…ディスク媒体、３
９…バッファメモリ（第３のバッファ）、３９ａ…ＦＩ
ＦＯバッファ、４０…入出力チャネル、５０…デイジー
チェイン接続チャネル、６０…入出力チャネル（第１の
入出力チャネル）、６１…入出力チャネル（第２の入出
力チャネル）、７０…ディスク装置、７１…デバイスイ
ンタフェース制御部（第２の入出力チャネル）、７３…
ＦＩＦＯバッファ、７３ａ…データセレクタ、８０，８
０ａ…入出力チャネル（第１の入出力チャネル）、８
１，８１ａ…入出力チャネル（第２の入出力チャネ
ル）。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部との間で授受されるデータが格納さ
   れるディスク媒体と、外部から到来する第１のデータを
   保持する第１のバッファと、前記ディスク媒体から読み
   出される第２のデータを保持する第２のバッファと、前
   記第１および第２のデータの排他的論理和を演算する演
   算手段とを含むことを特徴とするディスク装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のディスク装置において、
   外部との間で前記データの授受を行う少なくとも二つの
   第１および第２の入出力チャネルを備え、複数の前記デ
   ィスク装置によってディスクアレイサブシステムを構成
   する場合、前記第１の入出力チャネルは上位装置との間
   における前記データの授受に用いられ、前記第２の入出
   力チャネルは、同一のパリティグループに属する他の前
   記ディスク装置との間における前記データの授受に用い
   られることを特徴とするディスク装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のディスク装置において、
   前記演算手段によって得られた前記排他的論理和を格納
   する第３のバッファを備えたことを特徴とするディスク
   装置。
4. 【請求項４】 ホストコンピュータとの間におけるデー
   タの授受を制御する制御装置と、前記制御装置の配下に
   接続される複数のディスク装置とからなり、個々の前記
   ディスク装置は、前記データが格納されるデータディス
   クおよび前記データから生成されるパリティデータが格
   納されるパリティディスクの少なくとも一方として機能
   するようにしたディスクアレイサブシステムであって、 個々の前記ディスク装置は、前記制御装置との間におけ
   る情報の授受を行う第１の入出力チャネルと、他の前記
   ディスク装置との間における情報の授受を行う第２の入
   出力チャネルと、外部から到来する前記情報が格納され
   る第１のバッファと、自装置内のディスク媒体から読み
   出される旧データが格納される第２のバッファと、前記
   第１および第２のバッファ上のデータの排他的論理和を
   演算する演算手段とを備え、 前記制御装置から前記ディスク装置への前記データの書
   き込みに際して、 前記データディスクとして機能する前記ディスク装置
   は、前記第１の入出力チャネルから到来する書き込みデ
   ータを前記第１のバッファ上に格納した時点で前記制御
   装置に書き込み終了を報告し、前記書き込みデータに対
   応した前記ディスク媒体上の前記旧データを前記第２の
   バッファ上に読み出し、前記書き込みデータと前記旧デ
   ータの排他的論理和を計算し、仮パリティデータとして
   前記第２の入出力チャネルを経由して前記パリティディ
   スクとして機能する前記ディスク装置へ送出する動作を
   行い、 前記パリティディスクとして機能する前記ディスク装置
   は、前記第２の入出力チャネルを介して到来する前記仮
   パリティデータを前記第１のバッファに格納し、前記仮
   パリティデータに対応した前記ディスク媒体上の旧パリ
   ティデータを前記第２のバッファに読み出し、前記仮パ
   リティデータと前記旧パリティデータの排他的論理和を
   計算して新パリティデータを生成し、前記新パリティデ
   ータを前記ディスク媒体または前記第２のバッファに書
   き込む動作を行う、ことを特徴とするディスクアレイサ
   ブシステム。
5. 【請求項５】 請求項４記載のディスクアレイサブシス
   テムにおいて、 前記制御装置は、前記データディスクおよび前記パリテ
   ィディスクの少なくとも一方として機能する前記ディス
   ク装置が接続される複数の入出力ポートを備え、 複数の前記ディスク装置は、個々の前記入出力ポートに
   対応した列および前記列を横断する行からなる行列をな
   して配置され、 個々の前記列に属する複数の前記ディスク装置は前記第
   １の入出力チャネルを介して共通に前記制御装置の前記
   入出力ポートに接続され、 前記各行に属する複数の前記ディスク装置は、前記第２
   の入出力チャネルを介して相互に接続され、 前記制御装置は、異なる複数の前記入出力ポートおよび
   前記第１の入出力チャネルを介して、連続した書き込み
   データを、異なる前記行に属する複数の前記ディスク装
   置に分散して格納し、前記各行内の前記ディスク装置間
   における前記第２の入出力チャネルを介した前記仮パリ
   ティデータの授受が、複数の前記行に属する前記ディス
   ク装置群間で並行して行われるようにしたことを特徴と
   するディスクアレイサブシステム。