JPH09305330A

JPH09305330A - ディスクアレイ装置

Info

Publication number: JPH09305330A
Application number: JP8119999A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yasuda; 浩之保田
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1996-05-15
Filing date: 1996-05-15
Publication date: 1997-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、ライトコマンドの中の読み取り動
作と書き込み動作とをそれぞれ別にコマンドスケジュー
リングすることにより、装置全体のスループットを向上
させることのできるディスクアレイ装置を提供を課題と
する。【解決手段】複数の記憶手段＃１〜＃５と、これら複
数の記憶手段＃１〜＃５に対するアクセスの実行順序を
決定する順序制御手段とを備えるディスクアレイ装置に
おいて、読み取り動作と書き込み動作との両方を必要と
するアクセス要求があると、該読み取り動作をフェーズ
Ｉとし、かつ、該書き込み動作をフェーズIIとし、各フ
ェーズ毎に実行順序を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の磁気ディス
ク装置を備え、これらの磁気ディスク装置を用いてあた
かも１台の記憶装置として機能するディスクアレイ装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディスクアレイ装置とは、カリフォルニ
ア大学バークレー校において考案された「ＲＡＩＤ（Re
dundant Arrays of Inexpensive Disks ）アーキテクチ
ャ」を用いたもので、複数の磁気ディスク装置（Hard D
isk Drive;以下、ＨＤＤと略す）を内蔵するものであ
る。この「ＲＡＩＤアーキテクチャ」の中で、ＲＡＩＤ
レベル４及びＲＡＩＤレベル５と呼ばれるアーキテクチ
ャを採用したディスクアレイ装置（以下、これらを単に
ディスクアレイ装置と称す）は、冗長データを持つこと
による高信頼性と、複数のＨＤＤを並列にアクセスする
ことによる高スループットとを実現しており、特にオン
ライントランザクション処理のように、比較的少量のデ
ータへのランダムアクセスが頻繁に発生するアプリケー
ション環境で高い性能を発揮することができるものであ
る。

【０００３】ディスクアレイ装置は、図７に示すよう
に、装置全体の制御を行う制御部１と、内蔵された複数
のＨＤＤ＃１〜５と、これらを互いに接続するディスク
インターフェース（以下、インターフェースをＩ／Ｆと
略す）３と、図示しないホストコンピュータと接続され
るホストＩ／Ｆ２とから構成されている。なお、ディス
クアレイ装置が備えるＨＤＤの台数は、「ＲＡＩＤアー
キテクチャ」では特に規定されていないが、ここでは最
も一般的な５台構成を例に挙げて説明する。

【０００４】図８は、５台構成のＲＡＩＤレベル５ディ
スクアレイ装置におけるデータブロックの配置例を示
す。ここで、データブロックとは、内蔵するＨＤＤ＃１
〜５上のセクタ容量の整数倍の大きさ（数キロバイト〜
数十キロバイト）のデータであり、ディスクアレイ装置
上でのデータ管理の基本単位である。通常、データブロ
ックの大きさは、ホストコンピュータから最も高い頻度
でアクセスされる単位に近い大きさに設定される。

【０００５】ディスクアレイ装置は、一般的には、ホス
トコンピュータに対してあたかも１台のＨＤＤであるか
のように振る舞う。ただし、実際には、ホストコンピュ
ータから見たこの装置のディスクアドレス（以下、論理
アドレスと称す）空間９は、複数のＨＤＤ＃１〜５の論
理アドレス空間の集合１０にマッピングされている。詳
しくは、ホストコンピュータから見た論理アドレス上で
連続するデータブロックＤ０〜Ｄ３は、それぞれ異なる
ＨＤＤ上に配置されており、さらに冗長データとしてそ
れらのデータブロックＤ０〜Ｄ３全てを排他的論理和す
ることにより生成されるパリティブロックＤｐ０が、残
りのＨＤＤ上に配置される。すなわち、ＨＤＤｎ台から
なるディスクアレイ装置では、連続するｎ−１ブロック
毎に、それぞれのデータブロックとこれらから生成した
パリティブロックとを、各ＨＤＤに分散して配置するの
である。

【０００６】なお、「ＲＡＩＤアーキテクチャ」では、
全てのパリティブロックを１台のＨＤＤ上に格納するデ
ィスクアレイ装置をＲＡＩＤレベル４と呼び、パリティ
ブロックを各ＨＤＤに分散して配置するものをＲＡＩＤ
レベル５と呼ぶ。

【０００７】このようにデータブロックが配置されたデ
ィスクアレイ装置では、ホストコンピュータからデータ
ブロックの書き込み要求（ライトコマンド）があると、
そのライトコマンドに対して、図９に示す第１の手順ま
たは図１０に示す第２の手順により処理を実行する。た
だし、ここでは、ＨＤＤ＃２に格納されているデータブ
ロックＤ２を、ホストコンピュータからのライトコマン
ドに従ってデータブロックＤ２’に書き換える場合を例
に挙げて説明する。また、ＨＤＤ＃２内のデータブロッ
クＤ２に対応するパリティブロックＤｐが、ＨＤＤ＃５
に格納されているものとする。

【０００８】例えば図９に示す第１の手順のように、ホ
ストコンピュータからのライトコマンド（図中）と共
にデータブロックＤ２’が転送されると、制御部１は、
このデータブロックＤ２’を、先ず制御部１上のキャッ
シュ／バッファに格納する。なお、キャッシュ／バッフ
ァとは、例えば制御部１に設けられているもので、ＨＤ
Ｄ＃１〜５上のデータのコピーを格納するディスクキャ
ッシュとしての用途の他に、パリティブロックを生成す
るための一時的なバッファとしても使用されるものであ
る。

【０００９】データブロックＤ２’をキャッシュ／バッ
ファに格納すると、制御部１は、新たなパリティブロッ
クの生成に必要なデータブロックＤ１、Ｄ３、Ｄ４を、
ＨＤＤ＃１、＃３、＃４から全て制御部１上のキャッシ
ュ／バッファに読み取る（図中−１、−２及び−
３）。そして、キャッシュ／バッファ内のデータブロッ
クＤ１、Ｄ２’、Ｄ３、Ｄ４から排他的論理和を算出し
て新たなパリティブロックＤｐ’を生成し（図中）、
データブロックＤ２’と新たなパリティブロックＤｐ’
とを、それぞれ該当するＨＤＤ上の領域に書き込む（図
中−１及び−２）。これにより、このディスクアレ
イ装置では、ライトコマンドに対する処理を完了する。

【００１０】また、例えば図１０に示す第２の手順のよ
うに、制御部１は、データブロックＤ２’をキャッシュ
／バッファに格納した後に（図中）、データブロック
Ｄ２とパリティブロックＤｐとを、ＨＤＤ＃２とＨＤＤ
＃５とからそれぞれ制御部１上のキャッシュ／バッファ
に読み取る（図中−１及び−２）。そして、キャッ
シュ／バッファ内のデータブロックＤ２’、データブロ
ックＤ２、及びパリティブロックＤｐから排他的論理和
を算出して新たなパリティブロックＤｐ’を生成する
（図中）。このパリティブロックＤｐ’は、上述した
第１の手順で生成されるものと同一のものである。そし
て、以下、第１の手順と同様の処理を行い、ディスクア
レイ装置上でのライトコマンドに対する処理を完了す
る。

【００１１】なお、ディスクアレイ装置では、書き込み
対象となる領域が、ｎ−１に近い数のデータブロックに
またがる場合には第１の手順で、また、比較的少数のデ
ータブロック（５台構成のディスクアレイ装置であれば
１〜２または１〜３）に収まる場合には第２の手順で、
それぞれライトコマンドに対する処理を行うようになっ
ている。つまり、ディスクアレイ装置では、ＨＤＤの台
数と書き込み対象となる領域の大きさによって、ライト
コマンドに対する処理をどのように行うかを一意に決定
するようになっている。

【００１２】このように、ディスクアレイ装置では、ｎ
−１ブロックにつき１つのパリティブロックを格納して
いるので、例えば内蔵するＨＤＤの中の１台が故障した
場合であっても、残りのＨＤＤ上のデータブロックから
故障したＨＤＤ上のデータブロックを復元することが可
能であり、装置全体としてのデータの信頼性を非常に高
くすることができる。

【００１３】また、ディスクアレイ装置では、ホストコ
ンピュータからのライトコマンドやデータブロックの読
み取り要求（リードコマンド）があると、これらのコマ
ンドを、複数のＨＤＤ＃１〜５に対して並列に実行する
ようになっている。ここで、ディスクアレイ装置におい
て、ホストコンピュータからのコマンドを並列処理する
機能について説明する。

【００１４】ディスクアレイ装置は、コマンドを並列処
理するために、図１１に示すような機能構成を有してい
る。すなわち、ディスクアレイ装置は、制御部１内に、
ホストＩ／Ｆ制御部１１と、コマンド実行順序制御部１
２と、実行待ちコマンドキュー管理部１３と、コマンド
実行制御部１４と、キャッシュ／バッファ管理部１５
と、ＨＤＤリード／ライト制御部１６とを備えている。

【００１５】ホストＩ／Ｆ制御部１１は、ホストコンピ
ュータからのコマンドの受信／応答、そしてホストコン
ピュータとの間のデータ転送を制御するものである。コ
マンド実行順序制御部１２は、ホストコンピュータから
受け取ったコマンドを一旦実行待ちコマンドキュー管理
部１３に入れ、この実行待ちコマンドキュー管理部１３
にキューイングされているコマンドの中から実行可能な
コマンド、すなわち並列処理が可能なコマンドを探し出
すものである。

【００１６】コマンド実行制御部１４は、ＨＤＤへのア
クセスを行うＨＤＤリード／ライト制御部１６を起動し
て、コマンド実行順序制御部１２が探し出したコマンド
を実行するためのものである。ただし、コマンド実行制
御部１４では、コマンド実行のスループットを向上させ
るために、コマンド実行順序制御部１２がいわゆるエレ
ベータシーク等を指示すると、ホストコンピュータから
の受付順とは異なった順序でコマンドを実行することが
可能となっている。なお、本明細書においては、コマン
ドの実行順序の並び替えをコマンドスケジューリングと
称す。

【００１７】キャッシュ／バッファ管理部１５は、制御
部１上のメモリ領域、すなわちキャッシュ／バッファを
管理して、ディスクキャッシュ機能の提供や、パリティ
ブロック生成に一時的に必要なバッファ領域の割り当て
を行うものである。ここでのディスクキャッシュ機能
は、通常のリードキャッシュ、ライトキャッシュ機能の
他に、ディスクアレイ装置での特有の機能として、パリ
ティデータを生成するために必要となるライト前の古い
データ及びパリティデータをキャッシングする機能をも
提供する場合がある。

【００１８】このような機能構成を有するディスクアレ
イ装置では、以下のようにコマンドスケジューリングを
行うようになっている。図１２は、ホストコンピュータ
から連続して発行された複数のライト／リードコマンド
に対するコマンドスケジューリングと、その実行におい
て制御部１からＨＤＤ＃１〜５に対するアクセスの様子
を時系列に沿って示したものである。

【００１９】なお、ここでは、ホストコンピュータから
ライトコマンドＡ、リードコマンドＢ、リードコマンド
Ｃ、ライトコマンドＤの順で、各コマンドが発行された
ものとする。また、ライトコマンドＡは、ＨＤＤ＃１に
データブロックを書き込むためのコマンドであり、リー
ドコマンドＢ、リードコマンドＣは、それぞれＨＤＤ＃
２、＃４からデータブロックを読み取るためのコマンド
であり、さらにコマンドＤは、２つのＨＤＤ＃１、＃２
に対して、これらをまたいで連続する２つのデータブロ
ックを書き込むためのコマンドであるものとする。ま
た、ここでは、ライトコマンドＡ、ライトコマンドＤに
対する新たなパリティブロックの生成及び書き込みを、
上述した第１の手順に従って行うものとする。そのため
に、ライトコマンドＡを実行する場合には、ＨＤＤ＃１
の他にＨＤＤ＃２にアクセスし、ライトコマンドＤを実
行する場合には、ＨＤＤ＃１〜５の全てにアクセスする
ようになっている。

【００２０】ホストコンピュータからライトコマンドＡ
が発行されると、この時点では他に実行中のコマンドが
存在していないため、コマンド実行順序制御部１２は、
このライトコマンドＡの実行をコマンド実行制御部１４
に指示する。そして、コマンド実行制御部１４は、ＨＤ
Ｄリード／ライト制御部１６を起動して、ＨＤＤ＃１及
びＨＤＤ＃２にアクセスするとともに、ライトコマンド
Ａの実行が終了するまで、ＨＤＤ＃１及びＨＤＤ＃２に
対するアクセス権を専有する。なお、図中において、Ｈ
ＤＤ＃ｎの下に示す太線は、その横に示す記号（Ａ〜Ｄ
等）に対応するコマンドの実行により、アクセスが専有
されている期間を示す。

【００２１】続いて、ホストコンピュータからリードコ
マンドＢが発行されると、このコマンドの実行に必要な
ＨＤＤ＃２が、ライトコマンドＡの実行により専有され
ているので、コマンド実行順序制御部１２は、リードコ
マンドＢを実行待ちコマンドキュー管理部１３にキュー
イングする。なお、図中において、「実行待ち」の下に
示す太線は、その横に示す記号に対応するコマンドが実
行待ちコマンドキュー管理部１３にキューイングされて
いる期間を示す。

【００２２】この後、ホストコンピュータからリードコ
マンドＣが発行されると、その時点ではこのコマンドの
実行に必要なＨＤＤ＃４が専有されていないため、コマ
ンド実行制御部１４は、コマンド実行順序制御部１２か
らの指示に従って、ＨＤＤ＃４に対するアクセス権を専
有した上で、リードコマンドＣを実行する。続いて、ラ
イトコマンドＤが発行されるが、このライトコマンドＤ
はＨＤＤ＃１〜５の全てにアクセスする必要があるの
で、コマンド実行順序制御部１２は、そのライトコマン
ドＤを実行待ちコマンドキュー管理部１３にキューイン
グする。

【００２３】ここで、ライトコマンドＡの実行が終了す
ると、ＨＤＤ＃２に対するアクセス権の専有が解除され
るので、コマンド実行順序制御部１２は、実行待ちコマ
ンドキュー管理部１３からリードコマンドＢを取り出し
て、このリードコマンドＢの実行をコマンド実行制御部
１４を指示する。そして、リードコマンドＣの実行が終
了し、さらにリードコマンドＢの実行が終了すると、ラ
イトコマンドＤの実行が開始されることとなる。

【００２４】このように、ディスクアレイ装置は、複数
のＨＤＤ＃１〜＃５に並列にアクセスすることができる
とともに、コマンド実行順序制御部１２がコマンドスケ
ジューリングを行うことにより、より多くのコマンドが
並列して実行されるようになっている。よって、ディス
クアレイ装置では、装置全体として高いスループットを
得ることができる。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したデ
ィスクアレイ装置では、ライトコマンドを実行する場合
に、新たなパリティブロックを生成してＨＤＤ上に書き
込まなければならない。そのために、新たなデータブロ
ックを書き込むＨＤＤ、すなわちライトコマンドの実行
対象となるＨＤＤ以外のＨＤＤから、既に格納されてい
るデータブロックまたはパリティブロックを読み取る必
要がある。つまり、ライトコマンドの実行に対しては、
制御部１とＨＤＤ＃１〜＃５との間で、読み取り動作と
書き込み動作との両方が必要となる。

【００２６】したがって、このディスクアレイ装置で
は、ライトコマンドの実行対象となるＨＤＤに対するア
クセス権が専有されていなくても、読み取り動作または
書き込み動作を行う必要のある他のＨＤＤに対するアク
セス権が専有されていれば、そのアクセス権の専有が解
除されるまで、前記ライトコマンドを実行することがで
きない。よって、ホストコンピュータからのコマンドの
中で、ライトコマンドの割合が高い動作環境において
は、十分に性能を発揮できない可能性がある。

【００２７】そこで、本発明は、ライトコマンドの中の
読み取り動作と書き込み動作とをそれぞれ別にコマンド
スケジューリングすることにより、装置全体のスループ
ットを向上させることのできるディスクアレイ装置を提
供することを目的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために案出されたディスクアレイ装置で、データ
を格納する複数の記憶手段と、これら複数の記憶手段の
それぞれに対して前記データの読み取り動作と書き込み
動作とを行うためのアクセスを並列に実行する実行制御
手段と、この実行制御手段に対する複数のアクセス要求
があると、その複数のアクセス要求の実行順序を決定す
る順序制御手段とを備えるものであって、さらに、読み
取り動作と書き込み動作との両方を必要とするアクセス
要求があると、このアクセス要求の中の読み取り動作を
フェーズＩとし、かつ、書き込み動作をフェーズIIとし
て分割し、各フェーズ毎に前記順序制御手段に実行順序
を決定させる要求分割手段が設けられている。

【００２９】上記構成のディスクアレイ装置によれば、
読み取り動作と書き込み動作との両方を必要とするアク
セス要求があると、要求分割手段が、そのアクセス要求
の中の読み取り動作をフェーズＩとし、かつ、書き込み
動作をフェーズIIとして分割する。これにより、順序制
御手段では、そのアクセス要求に対して、各フェーズ毎
に実行順序を決定する。したがって、このディスクアレ
イ装置では、例えば、フェーズＩの実行対象となる記憶
手段に対するアクセス権が専有されていなければ、フェ
ーズIIの実行対象となる記憶手段に対するアクセス権が
専有されていても、前記フェーズＩによるアクセスの実
行を開始する。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明に係わ
るディスクアレイ装置について説明する。

【００３１】〔第１の実施の形態〕本実施の形態のディ
スクアレイ装置は、従来のものと同様に図１１に示すよ
うな機能構成を有するものである。すなわち、このディ
スクアレイ装置は、本発明における複数の記憶手段とし
て機能するＨＤＤ＃１〜５と、本発明における順序制御
手段として機能するコマンド実行順序制御部１２と、本
発明における実行制御手段として機能するコマンド実行
制御部１４とを備えているものである。

【００３２】ただし、本実施の形態のディスクアレイ装
置は、従来のものに加えて、コマンド実行順序制御部１
２に、ライトコマンドに対するフェーズ分けを行う要求
分割手段としての機能が設けられている。この要求分割
手段とは、図１に示すように、ライトコマンドの中の読
み取り動作と書き込み動作とに対して、読み取り動作を
フェーズＩとし、かつ、書き込み動作をフェーズIIと
し、各フェーズ毎に分けて複数のＨＤＤ＃１〜５へのア
クセス権を設定する機能である。

【００３３】このような要求分割手段が設けられたコマ
ンド実行順序制御部１２では、例えば、ＨＤＤ＃１、＃
２のそれぞれにデータブロックを書き込むためのライト
コマンドであれば、このライトコマンドに対する処理を
上述した第１の手順で実行する場合に、ＨＤＤ＃３、＃
４からのデータブロックの読み取り動作をフェーズＩと
し、ＨＤＤ＃１、＃２へのデータブロックの書き込み動
作とＨＤＤ＃５へのパリティブロックの書き込み動作と
をフェーズIIとして、各フェーズ毎に分けてアクセス権
を設定するようになっている。

【００３４】したがって、コマンド実行順序制御部１２
では、従来のものとは異なり、以下に説明するように、
コマンドスケジューリングを行う。ただし、ここでは、
上述した図１２の場合と同様に、４つのコマンドＡ〜Ｄ
がホストコンピュータから発行された場合を例に挙げて
説明する。

【００３５】図２に示すように、ホストコンピュータか
ら４つのコマンドＡ〜Ｄが発行されると、コマンド実行
順序制御部１２は、リードコマンドＣの完了までは、従
来と全く同様に処理を行う。そして、リードコマンドＣ
に対する処理が完了すると、その時点で、コマンド実行
制御部１４は、ＨＤＤ＃３、＃４に対するアクセス権を
専有することが可能となる。このとき、ライトコマンド
Ｄは、コマンド実行順序制御部１２によってフェーズＩ
（図中Ｄ−Ｉ）とフェーズII（図中Ｄ−II）とに分けら
れている。よって、コマンド実行順序制御部１２では、
フェーズＩの動作に必要なＨＤＤ＃３、＃４に対するア
クセス権の専有が可能であるので、リードコマンドＣに
対する処理が完了した時点で、ライトコマンドＤのフェ
ーズＩに対する処理を開始し、それが完了した後に続い
てフェーズIIに対する処理を開始する。

【００３６】以上のように、本実施の形態のディスクア
レイ装置では、コマンド実行順序制御部１２がライトコ
マンドＤをフェーズＩとフェーズIIとに分けるので、リ
ードコマンドＣに対する処理が完了した時点で、ライト
コマンドＤに対する処理を開始することが可能となり、
従来のようにリードコマンドＢに対する処理が完了する
まで待つ必要がない。したがって、ライトコマンドＡに
対する処理を開始してから、ライトコマンドＤに対する
処理が完了するまで要する時間が従来よりも短くなり、
結果として装置全体のスループットを向上することがで
きる。

【００３７】〔第２の実施の形態〕次に、本発明に係わ
るディスクアレイ装置の第２の実施の形態について説明
する。ただし、上述した第１の実施の形態と同一の部分
については、その説明を省略する。

【００３８】従来のディスクアレイ装置では、既に説明
したように、書き込み動作時の新たなパリティブロック
の生成手順として、第１の手順と第２の手順との２通り
が存在し、これらの使い分けをＨＤＤの台数と書き込み
対象となる領域の大きさによって一意に決定している。
すなわち、従来は実行しようとするライトコマンドのみ
に着目して、２通りの手順を使い分けていたのである。

【００３９】これに対して、本実施の形態のディスクア
レイ装置では、第１の実施の形態に加えて、コマンド実
行順序制御部１２に、ライトコマンドの中の読み取り動
作と書き込み動作とについて、これらを実行するための
手順を第１の手順と第２の手順との中から任意に選択す
る手順選択手段としての機能が設けられている。すなわ
ち、コマンド実行順序制御部１２は、ライトコマンドに
対するフェーズ分けを行っている場合において、よりコ
マンド実行の並列度を高められる場合には、他方の手順
を選択することができるようになっている。

【００４０】例えば、ＨＤＤ＃１、＃２のそれぞれにデ
ータブロックを書き込むためのライトコマンドであれ
ば、第１の実施の形態で説明した第１の手順と、図３に
示すような第２の手順とを、各ＨＤＤに対するアクセス
権の専有状況に応じて選択するようになっている。この
場合における第２の手順は、ＨＤＤ＃１、＃２に既に格
納されている旧データブロックとこれに対応するパリテ
ィブロックでＨＤＤ＃５に既に格納されている旧パリテ
ィブロックとを読み取って、これらから新たなパリティ
ブロックを生成するものである。ただし、この第２の手
順では、読み出し動作及び書き込み動作共に同一のＨＤ
Ｄに対してアクセスするために、第１の実施の形態で説
明したようなフェーズ分けの効果はない。ところが、こ
れらの２通りの手順を、各ＨＤＤの状況に応じて使い分
けることにより、装置全体としてのスループットを向上
させることが可能となる。

【００４１】ここで、コマンド実行順序制御部１２が第
２の手順（図３に示すフェ−ズ分け）を選択した場合の
コマンドスケジューリングを、図４を参照して説明す
る。ただし、ここでは、ホストコンピュータから３つの
コマンドＡ、Ｃ、Ｄが発行された場合について説明す
る。なお、これらのコマンドＡ、Ｃ、Ｄは、それぞれ既
に説明したもの（図２、図１２参照）と同一のものであ
る。

【００４２】ホストコンピュータから３つのコマンド
Ａ、Ｃ、Ｄが発行されると、コマンド実行順序制御部１
２は、リードコマンドＣの完了までは、従来と全く同様
に処理を行う。そして、リードコマンドＣに対する処理
の実行中は、ライトコマンドＤが実行待ちコマンドキュ
ー管理部１３にキューイングされる。ただし、コマンド
実行順序制御部１２は、ライトコマンドＡが完了した時
点で、ライトコマンドＤに対する処理に必要なＨＤＤの
使用状況から、第１の手順による処理実行の可否を判定
し、実行不可能であれば続いて第２の手順による処理実
行の可否を判定する。

【００４３】例えば、ライトコマンドＡが完了した時点
ではリードコマンドＣによりＨＤＤ＃４のアクセス権が
専有されているので、第１の手順による処理を実行しよ
うとすると、このリードコマンドＣが完了するまでライ
トコマンドＤに対する処理を開始することができない。
そこで、コマンド実行順序制御部１２では、ライトコマ
ンドＡが完了した時点で、第２の手順による処理実行の
可否を判定する。このとき、第２の手順による処理を実
行すれば、ライトコマンドＤのフェーズＩの動作に必要
なＨＤＤ＃１、＃２に対するアクセス権の専有が可能で
ある。よって、コマンド実行順序制御部１２では、ライ
トコマンドＤに対する処理として第２の手順を選択す
る。そして、ライトコマンドＡに対する処理が完了した
時点で、ライトコマンドＤのフェーズＩに対する処理を
開始し、それが完了した後に続いてフェーズIIに対する
処理を開始する。

【００４４】以上のように、本実施の形態のディスクア
レイ装置では、コマンド実行順序制御部１２がライトコ
マンドＤをフェーズＩとフェーズIIとに分けるととも
に、このライトコマンドＤに対する処理として、第１の
手順と第２の手順とのいずれか一方を選択するので、ラ
イトコマンドＡに対する処理が完了した時点で、ライト
コマンドＤに対する処理を開始することが可能となり、
リードコマンドＣに対する処理が完了するまで待つ必要
がない。したがって、ライトコマンドＡに対する処理を
開始してから、ライトコマンドＤに対する処理が完了す
るまで要する時間をより短縮することが可能となり、結
果として装置全体のスループットを向上することができ
る。

【００４５】〔第３の実施の形態〕次に、本発明に係わ
るディスクアレイ装置の第３の実施の形態について説明
する。ただし、上述した第１及び第２の実施の形態と同
一の部分については、その説明を省略する。

【００４６】本実施の形態のディスクアレイ装置は、第
１または第２の実施の形態に加えて、コマンド実行順序
制御部１２が分割変更手段としての機能を有しているも
のである。この分割変更手段とは、図５に示すように、
ライトコマンドに対するフェーズ分けを行っている場合
において、フェーズIIで行う書き込み動作の一部を、Ｈ
ＤＤの使用状況等で可能な場合であれば、フェーズＩで
行う機能である。

【００４７】このような分割変更機能が設けられたコマ
ンド実行順序制御部１２では、例えば、ＨＤＤ＃１、＃
２のそれぞれにデータブロックを書き込むためのライト
コマンドであれば、このライトコマンドに対する処理を
第１の手順で実行する場合に、ＨＤＤ＃１へのデータブ
ロックの書き込み動作とＨＤＤ＃３、＃４からのデータ
ブロックの読み取り動作とをフェーズＩとし、ＨＤＤ＃
２へのデータブロックの書き込み動作とＨＤＤ＃５への
パリティブロックの書き込み動作とをフェーズIIとする
ようになっている。ただし、ＨＤＤ＃１への書き込み動
作は、ＨＤＤの使用状況等で可能であればフェーズＩで
行い、可能でなければフェーズIIで行う。つまり、フェ
ーズＩ／IIのどちらでも実行可能となっている。

【００４８】したがって、コマンド実行順序制御部１２
では、以下のようにコマンドスケジューリングを行う。
ただし、ここでは、上述の４つのコマンドＡ〜Ｄに加え
て、リードコマンドＥがホストコンピュータから発行さ
れた場合を例に挙げて説明する。

【００４９】図６に示すように、ホストコンピュータか
ら５つのコマンドＡ〜Ｄが発行されると、コマンド実行
順序制御部１２は、リードコマンドＣの完了までは、従
来と全く同様に処理を行う。そして、リードコマンドＣ
に対する処理が完了すると、その時点で、コマンド実行
制御部１４は、ＨＤＤ＃１、＃３、＃４に対するアクセ
ス権を専有することが可能となる。よって、コマンド実
行順序制御部１２では、ＨＤＤ＃３、＃４からのデータ
ブロックの読み取り動作に加えて、ＨＤＤ＃１へのデー
タブロックの書き込み動作をフェーズＩ（図中Ｄ−Ｉ）
とし、リードコマンドＣに対する処理が完了した時点
で、ライトコマンドＤのフェーズＩに対する処理を開始
する。

【００５０】ここで、ライトコマンドＤのフェーズＩに
対する処理の完了後に、ＨＤＤ＃１に対するアクセスを
必要とするリードコマンドＥが発行されると、その時点
では、ライトコマンドＤによるＨＤＤ＃１に対するアク
セスが既に終了している。したがって、リードコマンド
Ｅに対する処理は、ライトコマンドＤのフェーズII（図
中Ｄ−II）に対する処理の完了を待つことなく、コマン
ド実行制御部１４によって即座に開始される。

【００５１】以上のように、本実施の形態のディスクア
レイ装置では、コマンド実行順序制御部１２がライトコ
マンドＤをフェーズＩとフェーズIIとに分けるととも
に、フェーズIIで行う書き込み動作の一部を、ＨＤＤの
使用状況等で可能な場合であればフェーズＩで行うよう
になっているので、ライトコマンドＤのフェーズＩの完
了後にリードコマンドＥが発行されても、このリードコ
マンドＥを即座に処理することが可能となり、ライトコ
マンドＤのフェーズIIに対する処理が完了するまで待つ
必要がない。したがって、ライトコマンドＡに対する処
理を開始してから、リードコマンドＥに対する処理が完
了するまで要する時間をより短縮することが可能とな
り、結果として装置全体のスループットを向上すること
ができる。

【００５２】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明のディス
クアレイ装置は、読み取り動作と書き込み動作との両方
を必要とするアクセス要求があると、要求分割手段がそ
のアクセス要求をフェーズＩとフェーズIIとに分割し、
順序制御手段が各フェーズ毎に実行順序を決定するよう
になっている。したがって、このディスクアレイ装置で
は、アクセス要求の中の読み取り動作と書き込み動作と
をそれぞれ別にコマンドスケジューリングすることがで
きるようになり、装置全体のスループットを向上させる
とともに、ライトコマンドの割合が高い動作環境であっ
ても十分に性能を発揮できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるディスクアレイ装置の第１の実
施の形態におけるライトコマンドのフェーズ分けを示す
説明図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態における複数のライ
ト／リードコマンドに対するコマンドスケジューリング
の具体例を示すタイムチャートである。

【図３】本発明に係わるディスクアレイ装置の第２の実
施の形態におけるライトコマンドのフェーズ分けを示す
説明図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態における複数のライ
ト／リードコマンドに対するコマンドスケジューリング
の具体例を示すタイムチャートである。

【図５】本発明に係わるディスクアレイ装置の第３の実
施の形態におけるライトコマンドのフェーズ分けを示す
説明図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態における複数のライ
ト／リードコマンドに対するコマンドスケジューリング
の具体例を示すタイムチャートである。

【図７】ディスクアレイ装置の代表的な構成を示すブロ
ック図である。

【図８】５台構成のＲＡＩＤレベル５ディスクアレイ装
置におけるデータブロックの配置例を示す説明図であ
る。

【図９】ライトコマンドを実行する場合の処理手順を示
す説明図（その１）である。

【図１０】ライトコマンドを実行する場合の処理手順を
示す説明図（その２）である。

【図１１】ディスクアレイ装置の機能構成を示すブロッ
ク図である。

【図１２】従来のディスクアレイ装置における複数のラ
イト／リードコマンドに対するコマンドスケジューリン
グの具体例を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１２コマンド実行順序制御部１４コマンド実行制御部＃１、＃２、＃３、＃４、＃５ＨＤＤ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】データを格納する複数の記憶手段と、該複数の記憶手段のそれぞれに対して、前記データの読
み取り動作と書き込み動作とを行うためのアクセスを、
並列に実行する実行制御手段と、該実行制御手段に対する複数のアクセス要求があると、
該複数のアクセス要求の実行順序を決定する順序制御手
段とを備えるディスクアレイ装置であって、読み取り動作と書き込み動作との両方を必要とするアク
セス要求があると、該アクセス要求の中の読み取り動作
をフェーズＩとし、かつ、書き込み動作をフェーズIIと
して分割し、各フェーズ毎に前記順序制御手段に実行順
序を決定させる要求分割手段が設けられたことを特徴と
するディスクアレイ装置。
【請求項２】読み取り動作と書き込み動作との両方を
必要とするアクセス要求に対して、該アクセス要求を実
行するための読み取り動作と書き込み動作との組み合わ
せ手順が予め複数種類設定されている場合に、該複数種
類の中から一つの組み合わせ手順を選択する手順選択手
段が設けられたことを特徴とする請求項１記載のディス
クアレイ装置。
【請求項３】一つのアクセス要求が読み取り動作と複
数の書き込み動作とからなる場合に、該複数の書き込み
動作の中の一部の書き込み動作を前記フェーズＩとする
分割変更手段が設けられたことを特徴とする請求項１ま
たは２記載のディスクアレイ装置。