JPH10154083A - プラッタ保守を可能とするコントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い可用性と保守性が要求される大型記憶装
置のコンピュータシステムにおいて、プラッタ障害時に
も縮退・保守を可能にすること。 【解決手段】 二重化した共有バス１１０，１０９，１
０８，１１１を備えた二つのプラッタ１０６，１０７が
存在し、二重化されたバスの一方１１０，１１１は一つ
のプラッタ上にのみ配線され、もう一方のバス１０８，
１０９は二つのプラッタ１０６，１０７に跨るように配
線される。片側プラッタに障害が発生し、縮退処置や保
守動作に伴って当該プラッタ上の共有バスの閉塞が発生
しても、他方のプラッタ上にのみ配線された共有バスに
対する障害の影響は無い。このため他方のプラッタが確
実に動作している装置無停止の状態で、障害プラッタの
交換が行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、システムの部分的
な故障の発生時に故障部位の縮退処置によりシステムダ
ウンを防ぐ高い可用性と、システムを停止させること無
く故障部位の交換を行う高い保守性が要求されるディス
クコントローラまたはコンピュータシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】銀行オンラインシステムにおける顧客情
報を保存する様な大型記憶装置には、故障発生時の縮退
動作によるシステムダウン防止や無停止保守による部品
交換といった高い可用性・保守性が要求される。

【０００３】図４に従来の大型記憶装置の一構成例を示
す。ディスクコントローラ（以下ＤＫＣと略す。）(４
１８)はチャネル(４０９，４１０)により、Ｈｏｓｔ
Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ(１０１)に接続する。またＤＫＣ
(４１８)はドライブパス(４１６，４１７)によりディス
クユニット（以下ＤＫＵと略す。）(１０３)に接続す
る。ＤＫＣ(４１８)内部のプラッタ（複数のパッケージ
またはボードと接続される、内部にバス配線された基板
であり、以下ＰＬＴと略す。）(４１３)上に配線された
共有バス(４１１，４１２)には、以下に述べる各種パッ
ケージが接続される。

【０００４】ターミネータＴＭ１(４０５)〜ＴＭ４(４
２０)は共有バスの終端抵抗である。キャッシュＣａｃ
ｈｅ１(４０６)〜Ｃａｃｈｅ４(４０３)は、ＤＫＵ(１
０３)内に保存されたデータのコピーとＨｏｓｔ Ｐｒ
ｏｃｅｓｓｏｒ(１０１)より転送され、これからＤＫＵ
(１０３)に保存されるデータが存在する半導体メモリで
ある。チャネルアダプタＣＨＡ１(４０８)、ＣＨＡ２
(４０１)はチャネル(４０９，４１０)と接続し、Ｈｏｓ
ｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ(１０１)とＣａｃｈｅ１(４０
６)〜Ｃａｃｈｅ４(４０３)間のデータ転送制御を行
う。

【０００５】ディスクアダプタＤＫＡ１(４１５)、ＤＫ
Ａ２(４１４)はドライブパス(４１６，４１７)を介しＤ
ＫＵ(１０３)内のドライブ(１３４，１３５)と接続し、
Ｃａｃｈｅ１（４０６）〜Ｃａｃｈｅ４（４０３）とド
ライブ（１３４，１３５）間のデータ転送制御を行う。
Ｃａｃｈｅ１（４０６）〜Ｃａｃｈｅ４（４０３）には
ＣＨＡ、ＤＫＡが行うデータ転送制御に必要となる制御
情報も保存される。共有バス（４１１，４１２）は、Ｃ
ＨＡ、ＤＫＡとＣａｃｈｅ１（４０６）〜Ｃａｃｈｅ４
（４０３）間のデータ転送や制御情報アクセス、及びＣ
ＨＡ、ＤＫＡ間の通信のためのパスとして用いられる。

【０００６】ＤＫＣ（４１８）では、ＰＬＴ（４１３）
を除く全てのハードウェア部位が多重化されており、い
ずれの部分故障に対しても縮退処置を行うことでＤＫＣ
（４１８）全体の停止を防ぐことが可能である。

【０００７】またＤＫＣ（４１８）では、パッケージの
活線交換等によりＰＬＴ（４１３）を除く全てのハード
ウェア部位について無停止交換が可能である。

【０００８】特開平５−１９７４４８号公報では、バス
接続制御専用線をＰＬＴに設け各パッケージをつなぐこ
とにより、装置を止めることなく各パッケージの交換を
可能とする方法が記載されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記方法により実現さ
れたコンピュータシステムでは、ＰＬＴ自体に断線等の
障害が発生した場合、ＰＬＴが多重化されていないため
無停止交換が不可能である。一つの解決手段として、特
開平７−２９５６８３号公報に記載されている様に、二
つに分けたＰＬＴ上の共有バス同士をコネクタにより互
いに接続する方法がある。前記方法を取ることで、片側
ＰＬＴで障害が発生した場合他方のＰＬＴを動作させた
まま障害ＰＬＴの無停止交換を行える。

【００１０】しかし特開平７−２９５６８３号公報で
は、片側ＰＬＴ上で障害が発生した場合に、他ＰＬＴへ
の障害伝搬に起因する装置全体のダウンを防ぐ方法や縮
退・保守方法については言及されていない。また前記方
法を実現するに適した装置構成も示されていない。

【００１１】本発明の目的は、高い可用性と保守性が要
求される大型記憶装置に代表されるコンピュータシステ
ムにおいて、ＰＬＴ障害時にも縮退・保守が可能な装置
構成、及び縮退・保守の具体的方法を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、二重化
した共有バスを備えた二つのプラッタＰＬＴが存在し、
二重化されたバスの一方は一つのＰＬＴ上にのみ配線さ
れ、もう一方のバスは二つのＰＬＴに跨る様に配線され
る。片側ＰＬＴに障害が発生し、縮退処置や保守動作に
伴って当該ＰＬＴ上の共有バスの閉塞が発生しても、他
方のＰＬＴ上にのみ配線された共有バスに対する障害の
影響は無い。このため他方のＰＬＴが確実に動作してい
る装置無停止の状態で、障害ＰＬＴの交換が行える。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１に実施形態の構成図を示す。
ここでは図４と同様の構成、同じ動作をする部分につい
ては説明を省略し、図４とは異なる部分についてのみ説
明する。

【００１４】ディスクコントローラＤＫＣ（１０２）は
クラスタＡ（１０４）とクラスタＢ（１０５）より構成
される。クラスタＡ（１０４）はプラッタＰＬＴ Ａ
（１０７）、チャネルアダプタＣＨＡ Ａ−１（１２
０）、ディスクアダプタＤＫＡＡ−１（１１９）、キャ
ッシュＣａｃｈｅ Ａ−１（１１５）、キャッシュＣａ
ｃｈｅ Ａ−２（１１６）、ターミネータＴＭ Ａ−１
（１１４）、ターミネータＴＭ Ａ−２（１２１）、タ
ーミネータＴＭ Ａ−３（１１６）、ターミネータＴＭ
Ａ−４（１１８）から成る。

【００１５】クラスタＢ（１０５）はプラッタＰＬＴ
Ｂ（１０６）、チャネルアダプタＣＨＡ Ｂ−１（１２
３）、ディスクアダプタＤＫＡ Ｂ−１（１２４）、キ
ャッシュＣａｃｈｅ Ｂ−１（１２８）、キャッシュＣ
ａｃｈｅ Ｂ−２（１２７）、ターミネータＴＭ Ｂ−
１（１２９）、ターミネータＴＭ Ｂ−２（１２２）、
ターミネータＴＭ Ｂ−３（１２６）、ターミネータＴ
Ｍ Ｂ−４（１２５）から成る。クラスタＡ（１０４）
とクラスタＢ（１０５）はコネクタＡ（１１３）及びコ
ネクタＢ（１１２）により互いに接続する。クラスタ間
を接続する配線長を最短にするためにＰＬＴの背面にコ
ネクタを設けＰＬＴを互いに背中合わせに接続する。

【００１６】共有バスＡ−１（１１０）はＰＬＴ Ａ
（１０７）上に配線され、ＴＭ Ａ−１（１１４）、Ｃ
ａｃｈｅ Ａ−１（１１５）、Ｃａｃｈｅ Ａ−２（１
１６）、ＤＫＡ Ａ−１（１１９）、ＣＨＡ Ａ−１
（１２０）、ＴＭ Ａ−２（１２１）と接続する。

【００１７】共有バスＡ−２（１０９）はＰＬＴ Ａ
（１０７）とＰＬＴ Ｂ（１０６）に跨るように配線さ
れ、ＴＭ Ａ−４（１１８）、ＤＫＡ Ａ−１（１１
９）、ＣＨＡ Ａ−１（１２０）、Ｃａｃｈｅ Ｂ−１
（１２８）、Ｃａｃｈｅ Ｂ−２（１２７）、ＴＭ Ｂ
−３（１２６）と接続する。共有バスＡ−２（１０９）
がＰＬＴを跨る箇所はコネクタＡ（１１３）により接続
される。

【００１８】共有バスＢ−１（１１１）はＰＬＴ Ｂ
（１０６）上に配線され、ＴＭ Ｂ−１（１２９）、Ｃ
ａｃｈｅ Ｂ−１（１２８）、Ｃａｃｈｅ Ｂ−２（１
２７）、ＤＫＡ Ｂ−１（１２４）、ＣＨＡ Ｂ−１
（１２３）、ＴＭ Ｂ−２（１２２）と接続する。

【００１９】共有バスＢ−２（１０８）はＰＬＴ Ａ
（１０７）とＰＬＴ Ｂ（１０６）に跨るように配線さ
れ、ＴＭ Ｂ−４（１２５）、ＤＫＡ Ｂ−１（１２
４）、ＣＨＡ Ｂ−１（１２３）、Ｃａｃｈｅ Ａ−１
（１１５）、Ｃａｃｈｅ Ａ−２（１１６）、ＴＭ Ａ
−３（１１７）と接続する。共有バスＢ−２（１０８）
がＰＬＴを跨る箇所はコネクタＢ（１１２）により接続
される。

【００２０】プラッタＰＬＴを二つに分離したことで、
図４の構成に比べ一つの共有バスに接続するパッケージ
数が少なくなる（図４に示すターミネータ、キャッシ
ュ、チャネルアダプタ、ディスクアダプタは、それぞれ
パッケージとしてプラッタに接続される）。即ち、図４
の構成では１共有バス当り１２パッケージ分の長さが必
要となる（図４は背中合わせの両面の図であるが、片面
でのみ接続すると１２パッケージ分の長さが必要）。

【００２１】本発明によれば図４と同規模の構成を取る
場合、図１に示すように、１共有バス当り８パッケージ
分の長さで済む（図１でプラッタ１０７には８個のパッ
ケージ（１１４，１１５，１１６，１１７，１１８，１
１９，１２０，１２１）が接続されている。プラッタ１
０６の共有バスについても同様）。このため、共有バス
の配線長も短くなり伝送路特性上有利である。この結
果、より高速なデータ転送が可能となる。

【００２２】また、共有バスの使用率も軽減されるので
（図４の共有バスには８個のパッケージ（４０６，４０
７，４０８，４０１，４０２，４０３，４１５，４１
４）が接続されているのに対して、図１の共有バスには
４個のパッケージ（１１５，１１６，１１９，１２０）
が接続しているに過ぎない）、ＤＫＣ（１０２）が共有
バスネックとなっていた場合、ＤＫＣ（１０２）のシス
テム性能向上にもつながる。

【００２３】共有バスＡ−２（１０９）はプラッタＰＬ
Ｔ Ａ（１０７）とＢ（１０６）に跨ってはいるが、共
有バスＡ−２（１０９）に接続するパッケージ数は６枚
であり、共有バスＡ−１（１１０）に接続するパッケー
ジ（１１４，１１５，１１６，１１９，１２０，１２
１）と同数である。このため、共有バスＡ−１（１１
０）と比較して共有バスＡ−２（１０９）の長さが極端
に長くなることは無い。換言すると、上述したように、
共有バス１１０は接続すべきパッケージが少なくなった
ことによりその長さを短くすることができることとなっ
たのであるが、一方、バス１０９を設けたことに伴って
このバス１０９に接続すべきパッケージ数が多くなって
はバス１０９の長さが、短くなった共有バス１１０の長
さを相殺することとなるが、前述したようにバス１０９
も長くはならないことが分かった。共有バスＢ−２（１
０８）についても同様のことが言える。

【００２４】ＣＨＡ Ａ−１（１２０）、ＤＫＡ Ａ−
１（１１９）から同一クラスタＡ（１０４）内のＣａｃ
ｈｅ Ａ−１（１１５）、Ｃａｃｈｅ Ａ−２（１１
６）にアクセスする場合は共有バスＡ−１（１１０）を
介する。またＣＨＡ Ａ−１（１２０）、ＤＫＡ Ａ−
１（１１９）から反対クラスタＢ（１０５）内のＣａｃ
ｈｅ Ｂ−１（１２８）、Ｃａｃｈｅ Ｂ−２（１２
７）にアクセスする場合は共有バスＡ−２（１０９）を
介する。ＣＨＡ Ｂ−１（１２３）、ＤＫＡ Ｂ−１
（１２４）についても同様である。

【００２５】本実施形態では対向クラスタへのアクセス
も単一の共有バスを介して行う。そのため対向クラスタ
へのアクセスに際して、ブリッジ（クラスタ間を相互に
接続するもの）を介して異なるバスを渡る様なアクセス
方法に比べて、同一クラスタ内でのアクセス時間にほぼ
等しい高速アクセスが可能となる（バス１０９で直結し
ているため）。

【００２６】上記の構成を取ることでプラッタＰＬＴ
ＡとＰＬＴ Ｂを接続するコネクタも含めて装置の全て
のハードウェア部を多重化でき無停止保守による交換が
可能となる。また図４の方式ではＰＬＴの無停止交換が
不可能であり（バスは４１１と４１２の２本があるので
どちらかのバス故障の際には残りのバスで縮退動作させ
ることができるが、プラッタは１個であるから故障の際
には停止せざるを得ない）、ＰＬＴの故障確率をなるべ
く下げる理由から、共有バスの終端抵抗をＰＬＴ上に実
装せず交換可能な別パッケージとして実現している。

【００２７】しかし、本発明によれば、ＰＬＴが交換可
能となったことによりＰＬＴ上に終端抵抗を実装しても
耐故障性の上での問題は無くなる。このため終端抵抗用
のパッケージを無くしＰＬＴ上に終端抵抗を実装するこ
とも可能である。終端抵抗用パッケージを無くすことで
共有バス長を４パッケージ分に短くすることができる。
この結果装置コストの低減・データ転送の高速化を行え
る。

【００２８】上記の構成において共有バスＡ−１（１１
０）に障害が発生した場合の縮退・保守の方法について
以下に述べる。共有バスＡ−１（１１０）が障害により
閉塞するとＣＨＡ Ａ−１（１２０）、ＤＫＡ Ａ−１
（１１９）からＣａｃｈｅＡ−１（１１５）、Ｃａｃｈ
ｅ Ａ−２（１１６）へアクセスするパスが無くなる。

【００２９】そこで共有バスＡ−１（１１０）が閉塞し
た場合はＣａｃｈｅ Ａ−１（１１５）、Ｃａｃｈｅ
Ａ−２（１１６）も閉塞させ、残りの共有バスとＣａｃ
ｈｅＢ−１（１２８）、Ｃａｃｈｅ Ｂ−２（１２７）
による縮退運転を行う。ＰＬＴ Ａ（１０７）を交換す
る場合、共有バスＡ−１（１１０）の他に共有バスＡ−
２（１０９）、共有バスＢ−２（１０８）も閉塞する。
しかしＰＬＴ Ｂ（１０６）内に閉じる共有バスＢ−１
（１１１）が存在するので、ＰＬＴ Ｂ（１０６）の動
作を停止させることなくＰＬＴ Ａ（１０７）の交換が
可能である。共有バスＢ−１（１１１）に障害が発生し
た場合の縮退・保守の方法も上記と同様である。

【００３０】次に共有バスＡ−２（１０９）に障害が発
生した場合の縮退・保守の方法について以下に述べる。
共有バスＡ−２（１０９）が障害により閉塞するとＣＨ
ＡＡ−１（１２０）、ＤＫＡ Ａ−１（１１９）からＣ
ａｃｈｅ Ｂ−１（１２８）、Ｃａｃｈｅ Ｂ−２（１
２７）へアクセスするパスが無くなる。そこで共有バス
Ａ−２（１０９）が閉塞した場合はＣａｃｈｅ Ｂ−１
（１２８）、Ｃａｃｈｅ Ｂ−２（１２７） も閉塞さ
せ、残りの共有バスとＣａｃｈｅ Ａ−１（１１５）、
Ｃａｃｈｅ Ａ−２（１１６）による縮退運転を行う。
共有バスＡ−２（１０９）はＰＬＴを跨っているので故
障部位として、ＰＬＴ Ａ（１０７）、コネクタＡ（１
１３）、ＰＬＴ Ｂ（１０６）の三箇所が考えられる。

【００３１】保守手順としては前記三箇所について、コ
ネクタＡ（１１３）、ＰＬＴ Ｂ（１０６）、ＰＬＴ
Ａ（１０７）の順に交換し共有バスＡ−２（１０９）が
回復するか否かを確認していく。ＰＬＴ Ｂ（１０６）
を交換し共有バスＡ−２（１０９）が回復しなかった時
点でＰＬＴ Ｂ（１０６）は正常と判断し、閉塞してい
たＣａｃｈｅ Ｂ−１（１２８）、Ｃａｃｈｅ Ｂ−２
（１２７）を回復させ、ＰＬＴ Ａ（１０７）の交換に
入る。いずれの部位の交換時においてもＰＬＴ内に閉じ
る正常な共有バスが存在しているので無停止保守が可能
である。共有バスＢ−２（１０８）に障害が発生した場
合の縮退・保守の方法も上記と同様である。

【００３２】図２に本発明の実施形態を筐体へ実装した
場合のイメージ図を示す。クラスタＡ（１０４）とクラ
スタＢ（１０５）は各パッケージ（１１４〜１２１）と
ＰＬＴを内蔵した箱として実現される。各クラスタの背
面にＰＬＴとコネクタ（１１３）が実装され背中合わせ
に接続される。箱には車輪（２０５〜２０９）を備えて
おりＤＫＣ筐体（１０２）内に敷設されたレール（２０
３，２０４）上を移動できる。ＤＫＣ筐体（１０２）の
側面には窓（２０１，２０２）が設けられており、窓
（２０１，２０２）よりコネクタ（１１３）の着脱が可
能である。

【００３３】図３に本実施形態の保守動作においてクラ
スタＡ（１０４）をＤＫＣ筐体（１０２）より抜去した
際の様子を示す。コネクタ（１１３１，１１３２，１１
２１）は離脱されクラスタＡ（１０４）はレール（２０
３，２０４）上を移動しＤＫＣ筐体（１０２）全面に引
き出されている。

【００３４】本実施形態ではクラスタ同士の接続をコネ
クタによるものとしたが、短い長さのケーブルによる接
続でも構わない。また本実施形態ではクラスタ当りのＣ
ａｃｈｅ、ＣＨＡ、ＤＫＡの数をそれぞれ２、１、１と
したがこれらのパッケージの数は任意であっても構わな
い。

【００３５】更に、以上の説明では、記憶装置としてデ
ィスクを取り挙げたがテープ状、ドラム状の記憶媒体に
も本発明は適用できるものである。

【００３６】また、以上の説明ではホストプロセッサと
ディスクユニットとの間のディスクコントローラを本発
明の対象としたが、これに限らず、情報を互いに伝達す
る上位装置と下位装置との間に介在する制御装置につい
ても、本発明は適用可能である。

【００３７】更に、二重化バスを備えたプラッタについ
て説明したが、多重化バスにして一つのバスの使用率軽
減を図り、多重化バスの少なくとも一つのバスを複数の
プラッタに跨るように配線してもよいことは当然であ
る。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、二つのＰＬＴそれぞれ
が備える二重化バスの一方を一つのＰＬＴ上にのみ配線
し、もう一方のバスを二つのＰＬＴに跨るように配線す
ることにより、一方のＰＬＴが障害・保守により動作不
可状態であっても他方のＰＬＴはそのＰＬＴ内に閉じる
バスが存在するので動作可能となる。

【００３９】またＰＬＴを跨るバスの長さはＰＬＴ内に
閉じるバスの長さにほぼ等しくなるため伝送路を悪化さ
せないで済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の構成図である。

【図２】本発明の実施形態の実装イメージ図である。

【図３】本発明の実施形態の保守動作の様子を示す図で
ある。

【図４】従来のディスクコントローラの一構成例を示す
図である。

【符号の説明】

１０１ Ｈｏｓｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ １０２ ディスクコントローラＤＫＣ １０３ ディスクユニットＤＫＵ １０４ クラスタＡ １０５ クラスタＢ １０６ プラッタＰＬＴ Ａ １０７ プラッタＰＬＴ Ｂ １１０ 共有バス Ａ−１ １０９ 共有バス Ａ−２ １１１ 共有バス Ｂ−１ １０８ 共有バス Ｂ−２ １１３ コネクタ Ａ １１２ コネクタ Ｂ １１４ ターミネータＴＭ Ａ−１ １２１ ターミネータＴＭ Ａ−２ １２９ ターミネータＴＭ Ｂ−１ １２２ ターミネータＴＭ Ｂ−２ １１８ ターミネータＴＭ Ａ−４ １２６ ターミネータＴＭ Ｂ−３ １２５ ターミネータＴＭ Ｂ−４ １１７ ターミネータＴＭ Ａ−３ １１５ キャッシュＣａｃｈｅ Ａ−１ １１６ キャッシュＣａｃｈｅ Ａ−２ １２８ キャッシュＣａｃｈｅ Ｂ−１ １２７ キャッシュＣａｃｈｅ Ｂ−２ １２０ チャネルアダプタＣＨＡ Ａ−１ １１９ ディスクアダプタＤＫＡ Ａ−１ １２３ チャネルアダプタＣＨＡ Ｂ−１ １２４ ディスクアダプタＤＫＡ Ｂ−１ １３０，１３１ チャネル １３２，１３３ ドライブパス １３４，１３５ ドライブ

フロントページの続き (72)発明者 金澤 広 神奈川県横浜市中区尾上町六丁目81番地 日立ソフトウェアエンジニアリング 株式 会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チャネルアダプタ、ディスクアダプタ、
   キャッシュ、多重化されたバスを有するプラッタ、をそ
   れぞれ備えた複数のクラスタから構成されるコントロー
   ラであって、 前記多重化されたバスの少なくとも一つのバスが一のク
   ラスタ内のプラッタに配線されるとともに、前記多重化
   されたバスの残りのバスが他のプラッタに跨って配線さ
   れる、 ことを特徴とするコントローラ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のコントローラにおい
   て、 前記クラスタの背面に、プラッタと、プラッタ間に跨っ
   てバスを接続するコネクタと、を配設し、 前記クラスタを背中合わせに当接することにより、前記
   コネクタを介して対向するプラッタのバスを接続する、
   ことを特徴とするコントローラ。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のコントローラ
   において、 複数のプラッタの少なくとも一つに障害が発生した場
   合、障害発生のプラッタ上に配線されていないバスを動
   作させた状態で、障害発生のプラッタの交換を行うこと
   を特徴とするコントローラ。