JPH09305326A - ディスクアレイ修復処理方式 - Google Patents

ディスクアレイ修復処理方式

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JPH09305326A
JPH09305326A JP8140975A JP14097596A JPH09305326A JP H09305326 A JPH09305326 A JP H09305326A JP 8140975 A JP8140975 A JP 8140975A JP 14097596 A JP14097596 A JP 14097596A JP H09305326 A JPH09305326 A JP H09305326A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ディスクアレイのディスク装置交換後のデータ
修復処理における二次障害の発生を速やかに回復させ、
データ修復処理の信頼性および保守性の向上を図る。 【解決手段】複数台のデータディスク装置1,2,…,nと1
台のパリティディスク装置とから構成されるディスクア
レイにおいて、故障データディスク装置2以外のディス
ク装置のデータを読み込み、装置故障により消失したデ
ータに該当する分解データを生成して交換ディスク装置
に書き込みを行うデータ修復中にリードエラーの発生を
検出すると、データ修復処理を一旦中断してリードエラ
ーの発生した箇所のエラーアドレスを格納しておき、オ
ペレータからの指示によりこの格納されたエラーアドレ
スに対応する箇所をパディングデータで代替可能とし
て、ディスク装置の断片的な障害に対してホストコンピ
ュータ等への影響を局所化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数台のディスク
装置を備えたディスクアレイに関し、特にディスクアレ
イの装置故障による縮退状態からのデータ修復処理に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のディスクアレイ、例えば
複数台のデータディスク装置と1台のパリティディスク
装置とから構成されるディスクアレイにおいては、デー
タディスク装置あるいはパリティディスク装置の故障に
よるディスク装置交換後のデータ修復を、交換ディスク
装置以外のディスク装置のデータから交換ディスク装置
のデータを再生することにより行っている。
【0003】このようなディスクアレイにおけるデータ
修復に関して、例えば特開平6−230903号公報に
は、ディスクアレイシステムにおいて、新たなドライブ
を追加することなくコストを下げ、かつ信頼性を向上さ
せることを目的とし、ドライブの障害発生時に、正常ド
ライブの空き領域を障害回復領域として確保し、障害ド
ライブのデータを回復領域に分散格納するとともに、回
復されたデータの2次パリティを生成して、新たなドラ
イブの障害時におけるデータ消失を防止するディスクア
レイ装置の障害回復方法が提案されている。
【0004】また、特開平5−108277号公報に
は、ディスクアレイサブシステムだけで書き込み/読み
出し不可となったディスクのデータの復旧を行うことを
目的とし、中央処理装置からの命令がないときに、複数
台のディスク装置のうち書き込み/読み出し不可となっ
たディスク装置以外のディスク装置のデータを順番に読
み込み、これらのデータから書き込み/読み出し不可と
なったディスク装置分のデータを復旧させてスペア用デ
ィスク装置に書き込み、すべてのデータを復旧させた時
点で書き込み/読み出し不可となったディスク装置への
パスをスペアディスク装置に切り換えるようにするとと
もに、データ復旧中に中央処理装置からの命令がきたと
きには、その命令が復旧したアドレスへの命令ならば、
スペア用ディスク装置へのアクセスを指示し、復旧して
いないアドレスへの命令ならば、読み出しのときには正
常動作しているディスク装置のデータを読み込んで読み
出し/書き込み不可となったディスク装置分のデータの
復旧を指示し、書き込みのときにはどこへも送出しない
ように指示するディスクアレイサブシステムのデータ復
旧手段が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来のデータ修復処理ではいずれも、データ修
復中に交換ディスク装置以外のディスク装置でリードエ
ラーが発生すると、装置故障によって消失したデータを
全て再生することが不可能となり、データの整合性を保
つことができなくなってディスクアレイそのものが故障
装置となってしまうという問題がある。
【0006】なお、このようなデータ修復によって二次
障害が発生した場合には、二次障害の発生しているディ
スク装置をさらに交換することでディスクアレイを初期
状態に戻し、バックアップメディアに退避されたデータ
をディスクアレイに書き戻すことでシステムを復旧する
ことになる。
【0007】このように、前述した従来のディスクアレ
イにおけるディスク装置交換後のデータ修復では、全て
のデータを完全に修復することを前提とし、またリード
エラーにより修復不可能なデータがシステム運用にとっ
て重要であるか否かをディスクアレイで判断することが
できないため、交換ディスク装置以外のディスク装置で
リードエラーが発生すると、データ修復処理に失敗する
だけでなく、ディスクアレイを構成するディスク装置内
に断片的に読めない部分があることでディスクアレイが
本来的に提供するシステムの信頼性が損なわれ、さらに
障害からのシステムの回復にかなりの時間を要するとい
う問題がある。
【0008】従って、本発明は前述した事情に鑑みてな
されたものであり、ディスクアレイにおけるディスク装
置交換後のデータ修復処理における二次障害の発生を速
やかに回復させ、データ修復処理の信頼性および保守性
の向上を図ることができるディスクアレイ修復処理方式
を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため、本発明は、複数台のディスク装置を備えたディス
クアレイにおけるディスクアレイ修復処理方式であっ
て、前記ディスクアレイを監視するディスクアレイ監視
手段を有するホストコンピュータと、該ホストコンピュ
ータからの指示に応じて前記ディスクアレイを制御する
ディスクアレイ制御装置と、を含み、前記ホストコンピ
ュータの前記ディスクアレイ監視手段が、オペレータか
ら指定されたデータ修復処理を実行する修復処理制御手
段と、データ修復中のリードエラーをパディングデータ
で代替して回復させる修復エラー回復手段と、前記ディ
スクアレイの稼働状態をオペレータに通知する稼働状態
通知手段と、を含み、前記ディスクアレイ制御装置が、
SCSIコマンドを処理するSCSIコマンド制御手段
と、複数台のディスク装置に分解されたデータからデー
タ生成を行うデータ生成手段と、前記ホストコンピュー
タからのデータを複数台のディスク装置に分解するデー
タ分解手段と、複数台のディスク装置の各々へのデータ
アクセスを制御するディスク読み出し/書き込み制御手
段と、前記ホストコンピュータとの間のデータ転送を制
御するデータ転送処理手段と、データ修復中にリードエ
ラーの発生を検出した際にデータ修復処理を中断し、エ
ラーの発生した箇所のエラーアドレスをエラーアドレス
保存領域に格納することでデータ修復処理を制御するデ
ータ修復手段と、前記ディスクアレイの稼働状態を保持
するディスクアレイ状態保持手段と、前記エラーアドレ
ス保存領域に格納されたエラーアドレスを前記ホストコ
ンピュータへ通知するエラーアドレス通知手段と、を含
むことを特徴とするディスクアレイ修復処理方式を提供
する。
【0010】また、本発明は、複数台のディスク装置を
備えたディスクアレイにおけるディスクアレイ修復処理
方式において、前記複数台のディスク装置のうち装置故
障となっているディスク装置以外のディスク装置のデー
タを読み込み、装置故障により消失したデータに該当す
る分解データを生成して交換ディスク装置に書き込みを
行うデータ修復中にリードエラーの発生を検出した際
に、データ修復処理を一旦中断して前記リードエラーの
発生した箇所のエラーアドレスを格納しておき、オペレ
ータからの指示により前記エラーアドレスに対応する箇
所をパディングデータで代替可能としたことを特徴とす
るディスクアレイ修復処理方式を提供する。
【0011】前述した構成のもとで、本発明のディスク
アレイ修復処理方式によれば、ディスク装置交換後のデ
ータ修復処理において、交換ディスク装置以外のディス
ク装置でリードエラーが発生した際に、データ修復処理
を一旦中断してオペレータの指示によりパディングデー
タによるデータ代替処理を行うことにより、データ修復
処理における二次障害の発生を速やかに回復させる。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0013】図1は、本発明の実施の形態の構成を示す
ブロック図である。図1を参照すると、本発明はその最
良の実施の形態において、ホストコンピュータ1とディ
スクアレイ制御装置2とが、ディスクインタフェース
(以下「I/F」と略記する)12およびホストI/F
21を介して接続され、さらにディスクアレイ制御装置
2とディスクアレイ、すなわちn台のデータディスク装
置(D1)31、…、(Dn)3nと1台のパリティデ
ィスク装置(P1)4とが、ドライブI/F251、
…、25n、26を介して接続されている。
【0014】ホストコンピュータ1は、ディスクI/F
12の他、ディスクアレイ監視手段11として、修復処
理制御手段111、修復エラー回復手段112および稼
働状態通知手段113を含む。
【0015】ホストコンピュータ1のディスクアレイ監
視手段11は、ディスクアレイの稼働状態やディスクア
レイ制御装置2に接続されているディスク装置31、
…、3n、4の接続状態の監視およびオペレータへの通
知の他、ディスク装置の故障により縮退状態となってい
るディスクアレイに対してディスク装置交換後のデータ
修復の開始やデータ修復中のリードエラーの発生による
データ修復処理の中断後の再開の指示等を行うために、
オペレータにより起動される。
【0016】ディスクアレイ制御装置2は、ホストI/
F21およびドライブI/F251、…、25n、26
の他、SCSIコマンド制御手段22、データ生成手段
231、データ分解手段232、ディスク読み出し/書
き込み(以下「R/W」と略記する)制御手段233、
データ転送処理手段234、データ修復手段235、デ
ィスクアレイ状態保持手段236およびエラーアドレス
通知手段237を含む。
【0017】ディスクアレイ制御装置2は、複数のドラ
イブI/F251、…、25n、26を介して接続され
ている複数台のディスク装置31、…、3n、4をホス
トコンピュータ1に対して論理的に1台のディスク装置
として見せており、ホストコンピュータ1からディスク
アレイ制御装置2を動作させるためのインタフェースと
しては、SCSI(Small Computer Systems Interfac
e)コマンドが用いられている。SCSIコマンド制御
手段22は、データ修復の開始や再開、ディスクアレイ
の稼働状態の取得等のためにベンダユニークなSCSI
コマンドを処理する手段を備えている。
【0018】なお、ホストコンピュータ1のディスクア
レイ監視手段11が起動された状態では、ホストコンピ
ュータ1から一定間隔でディスクアレイ制御装置2に対
してディスクアレイの稼働状態をセンスするベンダユニ
ークなSCSIコマンドが発行される。
【0019】ここで、ディスクアレイの稼働状態は、デ
ィスクアレイを構成するディスク装置が全て正常動作し
ていれば「通常」となり、データディスク装置あるいは
パリティディスク装置が故障している場合には「縮
退」、故障したディスク装置を新しいディスク装置に交
換してデータ修復を行っている場合には「修復」とな
る。
【0020】なお、このようなディスクアレイの稼働状
態と、縮退ないし修復状態でオフラインとなっているデ
ィスク装置の番号は、ディスクアレイ状態保持手段23
6により保持される。
【0021】ホストコンピュータ1からディスクアレイ
制御装置2へ送られたデータは、データ転送処理手段2
34により受け取られ、データ分解手段232によりデ
ータ分解とパリティデータの生成とが行われ、データデ
ィスク装置31、…、3nおよびパリティディスク装置
4へディスクR/W制御手段233により保存される。
【0022】これに対し、ディスクアレイ制御装置2か
らホストコンピュータ1へのデータ転送は、ディスクR
/W制御手段233によりデータディスク装置31、
…、3nおよびパリティディスク装置4に分解して保存
されたデータおよびパリティデータを読み込み、分解さ
れたデータの組立とパリティデータのチェックとをデー
タ生成手段231により行った後、データ転送処理手段
234によりホストコンピュータ1へ送られることによ
り行われる。
【0023】ここで、データ生成手段231およびデー
タ分解手段232は、ディスクアレイ状態保持手段23
6によりディスクアレイ制御装置2に接続されているデ
ィスク装置31、…、3n、4の状態を確認し、ディス
クアレイの稼働状態に応じて、ディスクR/W制御手段
233によるディスク装置31、…、3n、4へのデー
タアクセスや、データの生成方法、パリティチェックの
有無等を決定し、データの生成および分解を行う。
【0024】データ修復手段235は、故障ディスク装
置の交換後のデータ修復処理におけるデータディスク装
置31、…、3nあるいはパリティディスク装置4に格
納されたデータの読み込み、修復データの生成、生成さ
れた修復データの交換ディスク装置への書き込み、交換
ディスク装置以外のディスク装置でのリードエラーの発
生によるエラーアドレスの格納、およびデータ修復処理
の中断制御を行う。
【0025】エラーアドレス通知手段237は、ホスト
コンピュータ1のディスクアレイ監視手段11からの要
求により、SCSIコマンド制御手段22を介してエラ
ーアドレス保存領域24に格納されているエラーアドレ
スの通知を行う。
【0026】図2は、RAID(Redundant Arrays of
Inexpensive Disks)レベル3のディスクアレイにおけ
るデータ分散の様子と装置故障となっているデータディ
スク装置の交換時におけるデータ修復処理の一例を示す
概念図である。
【0027】図2を参照すると、データ1、…、データ
9のそれぞれのデータがデータディスク装置1、…、デ
ータディスク装置nに分散され、パリティディスク装置
にパリティデータが付加されて格納されている。
【0028】交換ディスク装置の実装後のデータ修復で
は、装置故障となっているデータディスク装置2以外の
データディスク装置1、3、…、nとパリティディスク
装置のデータを読み込み、装置故障により消失したデー
タ1、…、データ9に該当する分解データ1−2、…、
9−2を生成し、交換ディスク装置に書き込む。
【0029】次に、本発明の実施の形態の動作を説明す
る。図3は、データ修復中に交換ディスク装置以外のデ
ィスク装置でリードエラーが発生した場合のエラー回復
処理の一実施例を示す概念図である。
【0030】以下、図1および図3を参照して、ディス
クアレイ制御装置2に接続されたデータディスク装置
(D2)32に障害が発生して縮退状態となっているデ
ィスクアレイにおいて、新しいディスク装置と交換した
後のデータ修復処理の一実施例を説明する。
【0031】オペレータによりホストコンピュータ1の
ディスクアレイ監視手段11が起動され、データ修復の
開始が指示されると、修復処理制御手段111は、ディ
スクアレイ制御装置2に対してデータ修復のためのSC
SIコマンドを発行する。
【0032】ディスクアレイ制御装置2のSCSIコマ
ンド制御手段22を介してデータ修復の開始を指示され
たデータ修復手段235は、ディスクアレイ状態保持手
段236によりディスクアレイの稼働状態を「縮退」か
ら「修復」へ変更するとともに、データ修復が必要なデ
ィスク装置番号を取得し、ディスクR/W制御手段23
3を介してデータディスク装置31、33、…、3n、
およびパリティディスク装置4からデータを読み込んで
修復データを生成し、再びディスクR/W制御手段23
3を介して生成された修復データを交換ディスク装置に
格納する。
【0033】ここで、データ修復中にディスクR/W制
御手段233によりデータディスク装置31、33、
…、3nあるいはパリティディスク装置4でのリードエ
ラーの発生が検出されると、データ修復手段235は、
リードエラーの発生した箇所のエラーアドレスをエラー
アドレス保存領域24に格納した後、データ修復処理を
中断する。
【0034】SCSIコマンド制御手段22は、リード
エラーによるデータ修復処理の中断後に、ディスクアレ
イ監視手段11から修復状態のセンスコマンドを受け取
ると、エラーアドレス通知手段237に対してエラーア
ドレスの取得を指示する。エラーアドレス通知手段23
7は、エラーアドレス保存領域24に格納されているエ
ラーアドレスをSCSIコマンド制御手段22へ引き渡
す。
【0035】エラーアドレス通知手段237からエラー
アドレスを受け取ったSCSIコマンド制御手段22
は、データ修復処理がエラー中断した旨のデータとエラ
ーアドレスとを修復状態のセンスコマンドデータとして
ホストコンピュータ1のディスクアレイ監視手段11に
返す。
【0036】データ修復処理がエラー中断した旨のデー
タを受け取ったディスクアレイ監視手段11は、データ
修復処理のエラー終了を稼働状態通知手段113を介し
てエラーアドレスとともにオペレータに通知する。
【0037】オペレータがデータ修復処理におけるリー
ドエラーの発生を確認すると、オペレータ自身によりリ
ードエラーの発生した箇所をパディングデータで代替し
てデータ修復を継続するか、リードエラーの発生したデ
ィスク装置をさらに交換した後、ディスクアレイを初期
状態に戻し、バックアップデータによるシステムのエラ
ー回復を行うか、を選択する。
【0038】オペレータによりエラー代替処理およびエ
ラー回復後のデータ修復処理の再開が指定されると、ホ
ストコンピュータ1のディスクアレイ監視手段11は、
取得されたエラーアドレスの箇所でのデータ代替を修復
エラー回復手段112に対して指示する。
【0039】ホストコンピュータ1の修復エラー回復手
段112は、エラーの発生した箇所へのパディングデー
タの書き込みをディスクアレイ制御装置2に対して指示
する。データの書き込み要求を受け取ったディスクアレ
イ制御装置2のSCSIコマンド制御手段22は、デー
タ分解手段232によりパディングデータとパリティデ
ータとを生成し、ディスクR/W制御手段233を介し
てディスク装置31、…、3n、4への書き込みを行
う。
【0040】ディスクR/W制御手段233は、分解さ
れたデータのディスク装置31、…、3n、4への書き
込みにおいて、データ修復処理時と同様にエラーの発生
を検出するが、データ修復処理でリードエラーの発生し
たディスク装置31、…、3n、4のいずれかのディス
ク装置の代替セクタへ書き込みを行うことにより、デー
タ修復処理でリードエラーの発生していたディスク装置
のリードエラーを回復させる。
【0041】その後、パディングデータの書き込み処理
が終了した旨のデータを受け取ったホストコンピュータ
1の修復エラー回復手段112は、ディスクアレイ制御
装置2に対してデータ修復の再開を指示する。なお、デ
ータ修復処理がエラー中断した旨のデータが通知された
後、オペレータによりデータ代替の指示がなされなかっ
た場合には、データ修復の再開は行わず、ディスクアレ
イは縮退状態を保持したままデータ修復処理を終了する
ことになる。
【0042】SCSIコマンド制御手段22を介してデ
ータ修復の再開の指示を受け取ったデータ修復手段23
5は、ディスクアレイ状態保持手段236によりディス
クアレイの稼働状態を「縮退」から「修復」へ変更した
後、エラーアドレス保存領域24をクリアしてリードエ
ラーの発生した箇所のアドレス以降からデータ修復を開
始する。
【0043】このようにして、データ修復を全て終了す
ると、データ修復手段235は、ディスクアレイ状態保
持手段236に対してディスクアレイの稼働状態を「修
復」から「正常」へ変更するように指示する。
【0044】その後、ホストコンピュータ1のディスク
アレイ監視手段11が、データ修復処理の終了を修復状
態のセンスコマンドデータとしてディスクアレイ制御装
置2のSCSI制御手段22を介して受け取ると、稼働
状態通知手段113を介してデータ修復処理の終了とデ
ィスクアレイが正常運用となった旨とをオペレータに通
知する。
【0045】なお、データ修復を再開した後、交換ディ
スク装置で再びリードエラーが発生した場合には、前述
した一連の処理をデータ修復が終了するまで繰り返す。
【0046】以上、本発明の実施の形態および実施例に
ついて説明してきたが、本発明はこのような実施の形態
および実施例に限定されるものではなく、本発明の原理
に準ずる各種の実施の形態および実施例を含む。
【0047】例えば、前述した実施の形態および実施例
では、RAIDレベル3のディスクアレイを中心に説明
してきたが、データを分割して並列に処理を行うRAI
Dレベル3のディスクアレイ以外にも、データを分散し
て独立に扱うRAIDレベル5のディスクアレイ等にも
同様にして適用することができる。
【0048】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
データ修復中に部分的なリードエラーが発生してもエラ
ーの発生した箇所をパディングデータで代替可能とする
ため、ディスク装置の断片的な障害に対してホストコン
ピュータへの影響を局所化することができる。
【0049】また、本発明によれば、ディスクアレイの
データ修復時の二次障害からの早期回復を実現し、また
ディスクアレイの耐障害性を著しく向上させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の構成を示すブロック図で
ある。
【図2】RAIDレベル3のディスクアレイにおけるデ
ータ分散の様子と装置故障となっているデータディスク
装置の交換時におけるデータ修復処理の一例を示す概念
図である。
【図3】データ修復中に交換ディスク装置以外のディス
ク装置でリードエラーが発生した場合のエラー回復処理
の一実施例を示す概念図である。
【符号の説明】
1 ホストコンピュータ 11 ディスクアレイ監視手段 111 修復処理制御手段 112 修復エラー回復手段 113 稼働状態通知手段 12 ディスクI/F 2 ディスクアレイ制御装置 21 ホストI/F 22 SCSIコマンド制御手段 231 データ生成手段 232 データ分解手段 233 ディスクR/W制御手段 234 データ転送処理手段 235 データ修復手段 236 ディスクアレイ状態保持手段 237 エラーアドレス通知手段 24 エラーアドレス保存領域 251、…、25n、26 ドライブI/F 31、…、3n データディスク装置(D1、…、D
n) 4 パリティディスク装置(P1)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数台のディスク装置を備えたディスクア
    レイにおけるディスクアレイ修復処理方式であって、 前記ディスクアレイを監視するディスクアレイ監視手段
    を有するホストコンピュータと、 該ホストコンピュータからの指示に応じて前記ディスク
    アレイを制御するディスクアレイ制御装置と、 を含み、 前記ホストコンピュータの前記ディスクアレイ監視手段
    が、 オペレータから指定されたデータ修復処理を実行する修
    復処理制御手段と、 データ修復中のリードエラーをパディングデータで代替
    して回復させる修復エラー回復手段と、 前記ディスクアレイの稼働状態をオペレータに通知する
    稼働状態通知手段と、 を含み、 前記ディスクアレイ制御装置が、 SCSIコマンドを処理するSCSIコマンド制御手段
    と、 複数台のディスク装置に分解されたデータからデータ生
    成を行うデータ生成手段と、 前記ホストコンピュータからのデータを複数台のディス
    ク装置に分解するデータ分解手段と、 複数台のディスク装置の各々へのデータアクセスを制御
    するディスク読み出し/書き込み制御手段と、 前記ホストコンピュータとの間のデータ転送を制御する
    データ転送処理手段と、 データ修復中にリードエラーの発生を検出した際に、デ
    ータ修復処理を中断してエラーの発生した箇所のエラー
    アドレスをエラーアドレス保存領域に格納することでデ
    ータ修復処理を制御するデータ修復手段と、 前記ディスクアレイの稼働状態を保持するディスクアレ
    イ状態保持手段と、 前記エラーアドレス保存領域に格納されたエラーアドレ
    スを前記ホストコンピュータへ通知するエラーアドレス
    通知手段と、 を含むことを特徴とするディスクアレイ修復処理方式。
  2. 【請求項2】複数台のディスク装置を備えたディスクア
    レイにおけるディスクアレイ修復処理方式において、 前記複数台のディスク装置のうち装置故障となっている
    ディスク装置以外のディスク装置のデータを読み込み、
    装置故障により消失したデータに該当する分解データを
    生成して交換ディスク装置に書き込みを行うデータ修復
    中にリードエラーの発生を検出した際に、 データ修復処理を一旦中断して前記リードエラーの発生
    した箇所のエラーアドレスを格納しておき、 オペレータからの指示により前記エラーアドレスに対応
    する箇所をパディングデータで代替可能としたことを特
    徴とするディスクアレイ修復処理方式。
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