JPH10283123A

JPH10283123A - 記憶装置アレイ

Info

Publication number: JPH10283123A
Application number: JP9085364A
Authority: JP
Inventors: Mitsunari Miyakoshi; 光成宮腰; Takuma Kuno; 琢磨久野
Original assignee: Brother Industries Ltd; Xing Inc
Current assignee: Brother Industries Ltd; Xing Inc
Priority date: 1997-04-03
Filing date: 1997-04-03
Publication date: 1998-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】例えば複数の記憶装置の中の所定台からデー
タが読み出せれば読出対象のデータを生成可能であり、
残りは予備的な記憶装置として捉えることのできるＲＡ
ＩＤにおいて、効率的な電源供給を行って、ディスク装
置等の記憶装置の劣化及びその記憶装置による電力の消
費を抑える。【解決手段】（Ａ）〜（Ｃ）のディスク装置２１〜２
３の３台からデータが読み出せれば読出対象のデータを
生成可能な場合、それらにおいてエラーが発生せず正常
にデータ読み出しができるのであれば予備的なディスク
装置（Ｄ）２４については電源供給せず、エラーが発生
して予備的なディスク装置（Ｄ）２４が必要となって初
めて電源供給する。この電源供給制御はスイッチング制
御部２５０を介したＣＰＵ２０１からのポート制御によ
り、各電源ライン２５１，２５２，２５３，２５４を個
別にＯＮ／ＯＦＦして実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アレイコントロー
ラによって複数台の記憶装置を制御し、メインコンピュ
ータからのアクセスに対しては１台の記憶装置に見せか
けて応答するよう構成された記憶装置アレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、高速アクセスを可能とし、かつ高
信頼性を保証する記憶装置としてディスクアレイが提案
されてきた。ディスクアレイは、例えばハードディスク
装置等の小型のディスク装置を複数備えることで、大型
ディスク装置に対抗して高速アクセスを可能にする方式
として体系化されている。この体系化された方式はＲＡ
ＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disks ）とし
て、David A Pattersonら３人によって発表され（U.C.B
erkeley Report NO.UCB/CSD 87/39参照）、現在ではレ
ベル１からレベル５までが基本的な構成として考えられ
ている。ここでは、本発明に関係する代表的なものとし
て、レベル３のＲＡＩＤについて説明する。

【０００３】レベル３のＲＡＩＤでは、１台のパリティ
用ディスク装置と２台以上のデータ用ディスク装置から
なる複数台のディスク装置を並行にアクセスできるよう
になっている。そして、メインコンピュータからの要求
によってデータを記憶するときには、そのデータを１バ
イト単位に分割し、データ用ディスク装置のそれぞれに
分散して記憶すると共に、それらの分割データの排他的
論理和であるパリティデータを計算してパリティ用ディ
スク装置に記憶する。つまり、データは、並行してアク
セスできる複数台のディスク装置のそれぞれに分散して
記憶されることになる。

【０００４】このように、本来１台のディスク装置に書
き込まれるはずのデータが複数台のディスク装置に分散
して書き込まれるため、トータルで考えた場合、１台の
ディスク装置に対する読み書きの頻度や読み出すデータ
量が低減されるため、全体として見れば処理速度の向上
が図られるのである。また、複数台のディスク装置のう
ちの１台をパリティ用ディスク装置とするため、１台の
データ用ディスク装置からのデータが読み出せない場合
であっても、残りのデータ用ディスク装置からのデータ
とパリティ用ディスク装置からのパリティデータに基づ
いて、その１台のデータ用ディスク装置から読み出され
るはずのデータを生成することができ、信頼性の向上が
図られるのである。

【０００５】そして、このディスクアレイ装置において
は、データ読み出しのパフォーマンスの低下を防止する
ために、備えている複数台のディスク装置を全て稼働さ
せて読み出しがいつでも開始できるようにされていた。
ディスク装置の稼働中は電源が供給され続けている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに全てのディスク装置を稼働させていても、常に全て
のディスク装置からデータ読み出さなければメインコン
ピュータから要求されたデータを生成できないわけでは
ない。例えば、上述したレエベル３のＲＡＩＤの場合で
いえば全てのデータ用ディスク装置から正常にデータを
読みせればパリティデータがなくてもデータ生成ができ
るため、パリティ用ディスク装置からのデータ読み出し
はしなくても構わなくなるのである。つまり、この場合
のパリティ用ディスク装置は、予備的なディスク装置と
して捉えることができる。

【０００７】したがって、結果的には最終的なデータ生
成には不要なディスク装置に対しても電源供給を行って
いることとなり、ディスク装置の劣化が激しくなった
り、また、無駄な電力が消費されるという問題が生じて
いた。本発明は、例えば複数の記憶装置の中の所定台か
らデータが読み出せれば読出対象のデータを生成可能で
あり、残りは予備的な記憶装置として捉えることのでき
るＲＡＩＤにおいて、効率的な電源供給を行って、ディ
スク装置等の記憶装置の劣化及びその記憶装置による電
力の消費を抑えることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達成するためになされた請求項１に記載の記憶装置ア
レイは、アレイコントローラによって複数台の記憶装置
を並行してアクセス可能であり、当該複数台の記憶装置
にデータを分散させて記憶し、当該複数台の記憶装置の
うちの少なくとも１台の記憶装置には冗長データを記憶
することによって、メインコンピュータからの指示によ
りデータ読出処理を行う際には、前記複数台の記憶装置
のうちの所定数台の記憶装置からのデータに基づき読出
対象のデータを生成可能な記憶装置アレイにおいて、前
記並行してアクセス可能な記憶装置について個別にステ
ータスを取得可能なステータス取得手段と、前記読出対
象のデータを生成可能な最低限の記憶装置についてのみ
電源供給を行い、それ以外の記憶装置は予備装置として
電源供給を基本的に行われないように制御する電源供給
制御手段とを備え、さらに、当該電源供給制御手段は、
前記ステータス取得手段によって取得したステータスに
基づいて、前記読出対象のデータを生成可能な最低限の
記憶装置のいずれかにおいてエラーが発生したと判断し
た場合には、前記予備装置への電源供給を行なうよう構
成されており、前記アレイコントローラは、前記エラー
が発生した記憶装置の代わりに前記電源供給の開始され
た予備装置を読出対象データの生成用の記憶装置として
扱うよう構成されていることを特徴とする。

【０００９】本発明の記憶装置アレイでは、アレイコン
トローラによって複数台の記憶装置を並行してアクセス
可能である。なお、ｎ（ｎは２以上の自然数。以下、同
じ。）台の記憶装置が並行してアクセス可能である場
合、並行してアクセス可能なｎ系統に１台ずつの記憶装
置が属し、ｎ台の記憶装置が並行してアクセス可能とな
っていることも考えられるし、並行してアクセス可能な
ｎ系統に２台以上の記憶装置が属し、その各系統から１
台ずつを選択したｎ台の記憶装置が並行してアクセス可
能となっていることも考えられる。

【００１０】アレイコントローラによって、データは複
数台の記憶装置のそれぞれに分散して記憶され、その複
数台の記憶装置のうちの少なくとも１台の記憶装置には
パリティデータ等の冗長データが記憶される。冗長デー
タを利用することによって、メインコンピュータからの
指示によるデータ読出処理では、複数台の記憶装置のう
ちの所定数台の記憶装置からのデータに基づき読み出し
対象のデータを生成することが可能である。例えばパリ
ティデータが冗長データとして用いられる場合、所定数
は（ｎ−１）となり、（ｎ−１）台の記憶装置からのデ
ータに基づき読出対象のデータを生成可能である。

【００１１】そして、本記憶装置アレイでは、電源供給
制御手段が、読出対象のデータを生成可能な最低限の記
憶装置についてのみ電源供給を行い、それ以外の記憶装
置は予備装置として電源供給を基本的に行われないよう
に制御するのであるが、並行してアクセス可能な記憶装
置についてステータス取得手段が個別にステータスを取
得可能であり、電源供給制御手段は、その取得したステ
ータスに基づいて、読出対象のデータを生成可能な最低
限の記憶装置のいずれかにおいてエラーが発生したと判
断した場合には、予備装置への電源供給を行なう。そし
て、アレイコントローラは、エラーが発生した記憶装置
の代わりに電源供給の開始された予備装置を読出対象デ
ータの生成用の記憶装置として扱う。

【００１２】このように、複数の記憶装置の中の所定台
からデータが読み出せれば読出対象のデータを生成可能
な場合、それらにおいてエラーが発生せず正常にデータ
読み出しができるのであれば予備的な記憶装置について
は電源供給せず、エラーが発生して予備的な記憶装置が
必要となって初めて電源供給することとなるので、効率
的な電源供給を行える。したがって、データ読み出しに
用いない場合の予備的な記憶装置の劣化及びその記憶装
置による電力の消費を抑えることができる。

【００１３】なお、上述したように、本発明の記憶装置
アレイでは、電源供給制御手段が、取得したステータス
に基づき読出対象のデータを生成可能な最低限の記憶装
置のいずれかでエラーが発生したと判断した場合に予備
装置への電源供給を行ない、アレイコントローラが、エ
ラーが発生した記憶装置の代わりに電源供給の開始され
た予備装置を読出対象データの生成用の記憶装置として
扱うという一連の「電源供給制御処理」を実行するので
あるが、この処理は、例えば実際にメインコンピュータ
からの指示によりデータ読出処理を行う際に実行しても
よいが、メインコンピュータからの指示によらず、記憶
装置アレイ自身が所定時間毎に実行してもよい。

【００１４】つまり、メインコンピュータからの指示に
よりデータ読出処理を行う際に実行した場合には、エラ
ーが生じて初めて予備装置への電源供給を開始し、その
予備装置からデータを読み出して、読出対象のデータを
生成することとなるため、レスポンスはどうしても低下
してしまう。したがって、そのようなレスポンスの低下
の考慮が不要な時期に同様の制御処理を実行しておけば
よい。そうすれば、前もってエラーが生じた記憶装置の
代わりに予備装置をデータ読み出しの対象として扱う準
備が完了するため、実際にメインコンピュータからの指
示によりデータ読出処理を行う際のレスポンス低下を防
止することができる。

【００１５】なお、このように、メインコンピュータか
らの指示によらず、記憶装置アレイ自身が所定時間毎に
電源供給制御処理を実行する場合には、例えば、検査用
データを記憶しており、当該検査用データを用いて記憶
装置へのデータ書き込み及び読み出しを実行した場合の
ステータス取得手段によって取得したステータスに基づ
き、エラー発生の判断を実行するよう構成することが考
えられる。

【００１６】また、ステータス取得手段は、例えばプロ
トコルコントローラを用い、並行してアクセス可能な記
憶装置については個別にプロトコルコントローラを設け
るように構成することが考えられる。例えば一般的なＲ
ＡＩＤにおいては、記憶装置としてハードディスク装置
が用いられ、アレイコントローラとハードディスク装置
とをＳＣＳＩバスで接続しているため、ＳＣＳＩプロト
コルコントローラ（ＳＰＣ）が採用されることが多い。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の記憶
装置アレイをファイルサーバ１に適用した概略構成を示
すブロック図である。

【００１８】図１に示すように、ファイルサーバ１は、
「記憶装置アレイ」としてのディスクアレイ１０と、メ
インコンピュータ５０とから構成されている。メインコ
ンピュータ５０は、制御手段としてのＣＰＵ５１と、
「記憶手段」としてのＲＡＭ５３と、プログラム記憶手
段としてのＲＯＭ５５と、ディスクアレイ１０と接続す
るためのＳＣＳＩインターフェース５７とを備えてい
る。

【００１９】一方、ディスクアレイ１０は、並列に動作
する４台の「記憶装置」としてのディスク装置２１，２
２，２３，２４と、それら各ディスク装置２１〜２４を
個別に制御可能な「アレイコントローラ」としてのディ
スクアレイコントローラ３１と、メインコンピュータ５
０と接続するためのＳＣＳＩインターフェース４１とを
備えている。このように、並列に動作する４台のディス
ク装置２１〜２４を備えるディスクアレイ１０を系統数
４のディスクアレイ１０という。

【００２０】なお、以下の説明では、４台のディスク装
置２１〜２４を区別するために、ディスク装置（Ａ）２
１、ディスク装置（Ｂ）２２、ディスク装置（Ｃ）２３
及びディスク装置（Ｄ）２４と記載することにする。ま
た、ディスク装置２１〜２４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。

【００２１】続いて、ディスクアレイコントローラ３１
の内部構成について図２を参照して説明する。なお、図
２は、４台のディスク装置２１〜２４に対する制御関連
の構成だけを示したものであり、それ以外の構成は省略
してある。ディスクアレイコントローラ３１は、本コン
トローラ全体の制御を司る制御手段としてのＣＰＵ２０
１と、各種処理データを格納しておくＲＡＭ２００と、
ＣＰＵ２０１が実行する動作プログラムなどを格納して
おくＲＯＭ２０２と、４本のＳＣＳＩラインを構成する
ＳＣＳＩバス（Ａ）１０１、ＳＣＳＩバス（Ｂ）１０
２、ＳＣＳＩバス（Ｃ）１０３及びＳＣＳＩバス（Ｄ）
１０４に対してのリード及びライトデータをそれぞれ格
納しておくための４つのバッファであるバッファ（Ａ）
２１１、バッファ（Ｂ）２２１、バッファ（Ｃ）２３１
及びバッファ（Ｄ）２４１と、各ＳＣＳＩラインとの間
でのコマンド、データ及びステータスの送受信を行う４
つのＳＣＳＩプロトコルコントローラ（ＳＰＣ）である
ＳＰＣ（Ａ）２１３、ＳＰＣ（Ｂ）２２３、ＳＰＣ
（Ｃ）２３３及びＳＰＣ（Ｄ）２４３とを備えている。

【００２２】さらに、ディスクアレイコントローラ３１
は、各ＳＣＳＩラインからのデータリード及び各ＳＣＳ
Ｉラインへのデータライト時にデータをＤＭＡ（ダイレ
クト・メモリ・アクレス）転送するためのＤＭＡコント
ローラを各ライン毎に備えている。すなわち、ＤＭＡＣ
（Ａ）２１２、ＤＭＡＣ（Ｂ）２２２、ＤＭＡＣ（Ｃ）
２３１及びＤＭＡＣ（Ｄ）２４１である。

【００２３】また、各ＳＣＳＩラインには対応するディ
スク装置が接続されている。すなわち、ＳＣＳＩバス
（Ａ）１０１にはディスク装置（Ａ）２１、ＳＣＳＩバ
ス（Ｂ）１０２にはディスク装置（Ｂ）２２、ＳＣＳＩ
バス（Ｃ）１０３にはディスク装置（Ｃ）２３、そして
ＳＣＳＩバス（Ｄ）１０４にはディスク装置（Ｄ）２４
が接続されている。

【００２４】また、４本のＳＣＳＩラインであるＳＣＳ
Ｉバス（Ａ）１０１、ＳＣＳＩバス（Ｂ）１０２、ＳＣ
ＳＩバス（Ｃ）１０３及びＳＣＳＩバス（Ｄ）１０４に
対応する電源ライン２５１，２５２，２５３，２５４
は、ＣＰＵ２０１のポートに割り振られており、スイッ
チング制御部２５０を介してＣＰＵ２０１からのポート
制御により、各電源ライン２５１，２５２，２５３，２
５４を個別にＯＮ／ＯＦＦすることができるようにされ
ている。

【００２５】ここで、最初に本実施形態のファイルサー
バ１の動作の前提となる基本的な機能を説明する。本実
施形態のファイルサーバ１においては、メインコンピュ
ータ５０から転送されたデータをディスクアレイコント
ローラ３１が１バイト単位に分割し、この場合は、ディ
スク装置（Ａ）２１、ディスク装置（Ｂ）２２、ディス
ク装置（Ｃ）２３の３台の同一セクタ上に順次書き込む
と共に、それらのデータに対応するパリティを生成して
ディスク装置（Ｄ）２４に書き込むよう構成されてい
る。

【００２６】従って、読出対象となるデータは、（Ａ）
〜（Ｃ）の３台のディスク装置２１〜２３からのデータ
を結合することにより生成できる。このとき、（Ａ）〜
（Ｃ）の３台のディスク装置２１〜２３のうちの１台に
リードエラーが発生しても、残りの２台のディスク装置
とディスク装置（Ｄ）２４からのパリティデータに基づ
いて、リードエラーとなったディスク装置から読み出さ
れるはずのデータを生成することが可能であり、読出対
象となるデータを生成することができる。ファイルサー
バ１のこのような基本的な機能を考えると、（Ａ）〜
（Ｃ）のディスク装置２１〜２３の３台が「読出対象の
データを生成可能な最低限の記憶装置」に相当し、ディ
スク装置（Ｄ）２４が「予備装置」に相当することとな
り、本実施形態のディスクアレイ１０はレベル３のＲＡ
ＩＤに相当する。

【００２７】したがって、本実施形態のディスクアレイ
１０では、読出対象のデータを生成可能な最低限の記憶
装置に相当する（Ａ）〜（Ｃ）のディスク装置２１〜２
３の３台については電源供給し、「予備装置」に相当す
るディスク装置（Ｄ）２４ついては電源供給を行わない
よう制御を通常は行っている。そして、（Ａ）〜（Ｃ）
のディスク装置２１〜２３の内のいずれか１台について
エラーが生じる状況となった場合に初めてディスク装置
（Ｄ）２４について電源供給を行うように制御するので
ある。これらの電源供給の実際の制御はＣＰＵ２０１が
行なうのであるが、上述したように、スイッチング制御
部２５０を介したＣＰＵ２０１からのポート制御によ
り、各電源ライン２５１，２５２，２５３，２５４を個
別にＯＮ／ＯＦＦしてこの電源供給制御を実行すること
となる。

【００２８】図３には、この電源供給、停止にかかる判
断及び指示内容を示すフローチャートである。本処理
は、メインコンピュータ５０からのデータ読み出し要求
などがない状態において所定時間毎に実行される。この
処理ルーチンは、現在使用しているＳＣＳＩラインに対
応するＳＰＣからのステータスをチェックし、その結果
に応じて電源供給の切替などを制御するルーチンであ
る。ここでは、上述したように（Ａ）〜（Ｃ）のディス
ク装置２１〜２３の３台については電源供給し、ディス
ク装置（Ｄ）２４については電源供給を行わないような
制御を基本的に実行していると前提とする。したがっ
て、ＳＣＳＩバス（Ａ）１０１、ＳＣＳＩバス（Ｂ）１
０２、ＳＣＳＩバス（Ｃ）１０３の３本のバスにはそれ
ぞれ対応する電源ライン２５１，２５２，２５３がＯＮ
に制御されていて電源供給がされており、ＳＣＳＩバス
（Ｄ）１０４に対応する電源ライン２５４はＯＦＦに制
御されていて電源供給がされていない状況である。した
がって、この場合には、ＳＰＣ（Ａ）２１３、ＳＰＣ
（Ｂ）２２３及びＳＰＣ（Ｃ）２３３からのステータス
をチェックすることとなる。

【００２９】最初のステップＳ１では、ＣＰＵ２０１は
ＳＰＣ（Ａ）２１３から入力したステータスをチェック
してエラー発生がどうかを判断する。なお、この場合に
は、例えばＲＡＭ２００に所定の検査用データを記憶し
ており、その検査用データを用いてディスク装置（Ａ）
２１へのデータ書き込み及び読み出しを実行し、その際
のＳＰＣ（Ａ）２１３から入力したステータスに基づい
てエラー発生の判断を実行する。なお、この処理に際し
ては、ＲＡＭ２００内の検査用データはバッファ（Ａ）
２１１に送られ、ＤＭＡＣ（Ａ）２１２によってＳＰＣ
（Ａ）２１３に転送されることとなる。

【００３０】そして、エラー発生の場合には（Ｓ１：Ｙ
ＥＳ）、Ｓ４へ移行して、対応するＳＣＳＩバス（Ａ）
１０１への電源供給をＯＦＦするようにスイッチング制
御部２５０に指示する。続くＳ７では、予備装置である
ディスク装置（Ｄ）２４が接続されているＳＣＳＩバス
（Ｄ）１０４への電源供給をＯＮするようにスイッチン
グ制御部２５０に指示する。そして、Ｓ８では、上記Ｓ
７で電源供給を開始したＳＣＳＩバス（Ｄ）に接続され
ているディスク装置（Ｄ）２４を、エラーが発生したＳ
ＣＳＩバス（Ａ）１０１に接続されていたディスク装置
（Ａ）２１の代わりに、読出対象データの生成用のディ
スク装置として扱うように設定してから、本処理ルーチ
ンを終了する。

【００３１】一方、ＳＰＣ（Ａ）２１３から入力したス
テータスに対するチェックではエラー発生がなかった場
合には（Ｓ１：ＮＯ）、Ｓ２へ移行して、今度はＳＰＣ
（Ｂ）２２３から入力したステータスに対するチェック
を行い、上述したＳＰＣ（Ａ）２１３の場合と同様の処
理を行なう。すなわち、エラー発生の場合には（Ｓ２：
ＹＥＳ）、Ｓ５へ移行して、対応するＳＣＳＩバス
（Ｂ）１０２への電源供給をＯＦＦしてからＳ７へ移行
する。Ｓ７以降の処理は上述したので詳しい説明は省略
するが、Ｓ８では、この場合、ディスク装置（Ｄ）２４
を、エラーが発生したＳＣＳＩバス（Ｂ）１０２に接続
されていたディスク装置（Ｂ）２２の代わりに、読出対
象データの生成用のディスク装置として扱うこととな
る。

【００３２】また、ＳＰＣ（Ｂ）２２３から入力したス
テータスに対するチェックではエラー発生がなかった場
合には（Ｓ２：ＮＯ）、Ｓ３へ移行して、今度はＳＰＣ
（Ｃ）２３３から入力したステータスに対するチェック
を行い、エラー発生の場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、Ｓ６
へ移行して、対応するＳＣＳＩバス（Ｃ）１０３への電
源供給をＯＦＦしてからＳ７、Ｓ８の処理を実行する。
この場合、Ｓ８では、ディスク装置（Ｄ）２４を、エラ
ーが発生したＳＣＳＩバス（Ｃ）１０３に接続されてい
たディスク装置（Ｃ）２３の代わりに、読出対象データ
の生成用のディスク装置として扱うこととなる。

【００３３】もちろん、ＳＰＣ（Ｃ）２３３から入力し
たステータスに対するチェックでもエラー発生がなかっ
た場合には（Ｓ３：ＮＯ）、そのまま本処理ルーチンを
終了する。なお、ＣＰＵ２０１が「電源供給制御手段」
に相当し、上述の図３のフローチャートにて示した処理
が電源供給制御手段としての処理に相当する。

【００３４】このように、本実施形態のディスクアレイ
１０においては、（Ａ）〜（Ｃ）のディスク装置２１〜
２３の３台からデータが読み出せれば読出対象のデータ
を生成可能な場合、それらにおいてエラーが発生せず正
常にデータ読み出しができるのであれば予備的なディス
ク装置（Ｄ）２４については電源供給せず、エラーが発
生して予備的なディスク装置（Ｄ）２４が必要となって
初めて電源供給することとなるので、効率的な電源供給
を行える。したがって、データ読み出しに用いない場合
の予備的なディスク装置（Ｄ）２４の劣化及びそのディ
スク装置（Ｄ）２４及び接続されているＳＣＳＩバス
（Ｄ）１０４による電力消費を抑えることができる。

【００３５】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。例えば、上記実
施形態のディスクアレイ１０においては、メインコンピ
ュータ５０からの指示によらず、ディスクアレイ１０自
身が所定時間毎に電源供給制御を実行するようにした
が、実際にメインコンピュータ５０からの指示によりデ
ータ読出処理を行う際に実行してもよい。つまり、上述
した実施形態では、ＲＡＭ２００内の検査用データを用
いてディスク装置へのデータ書き込み及び読み出しを実
行し、その際のＳＰＣから入力したステータスに基づい
てエラー発生の判断を実行したが、メインコンピュータ
５０から指示されたデータを読み出し、その際のＳＰＣ
から入力したステータスに基づいてエラー発生の判断を
実行すればよい。

【００３６】但し、メインコンピュータ５０からの指示
によりデータ読出処理を行う際に実行した場合には、エ
ラーが生じて初めて予備装置（上記実施形態ではディス
ク装置（Ｄ）２４）の接続されているＳＣＳＩバス
（Ｄ）１０４への電源供給を開始し、そのディスク装置
（Ｄ）２４からデータを読み出して、読出対象のデータ
を生成することとなるため、レスポンスはどうしても低
下してしまう。したがって、上記実施形態のようにすれ
ば、レスポンスの低下の考慮が不要な時期に同様の制御
処理を実行することができる。つまり、前もってエラー
が生じたディスク装置の代わりに予備装置であるディス
ク装置（Ｄ）２４をデータ読み出しの対象として扱う準
備が完了するため、実際にメインコンピュータ５０から
の指示によりデータ読出処理を行う際のレスポンス低下
を防止することができるのである。

【００３７】なお、上記実施形態では、４本のＳＣＳＩ
バス１０１〜１０４に対してそれぞれ１台ずつのディス
ク装置２１〜２４が接続される構成であったが、各ＳＣ
ＳＩバス１０１〜１０４に対してそれぞれ２台以上のデ
ィスク装置を接続するような構成であってもよい。

【００３８】また、上記実施形態では、レベル３のＲＡ
ＩＤについて説明したが、その他のレベルのＲＡＩＤで
あっても、「読出対象のデータを生成可能な最低限の記
憶装置」以外に「予備装置」として捉えることができる
装置を備える構成の場合には同様に適用できる。

【００３９】ここでは、上述したレベル３も含めてディ
スクアレイのその他のレベルについて簡単に説明してお
く。以下の説明では、ディスクを何台並列に並べるかと
いう数を、パラレル数と呼び、ｐという変数で表すこと
とする。但し、パラレル数ｐには、冗長データを格納す
るためのディスクは含めない。

【００４０】なお、図４（Ａ）にはレベル０のＲＡＩ
Ｄ、（Ｂ）にはレベル１のＲＡＩＤの原理説明図を示
し、図５（Ａ）にはレベル２のＲＡＩＤ、（Ｂ）にはレ
ベル３のＲＡＩＤの原理説明図を示している。また、図
６（Ａ）にはレベル４のＲＡＩＤ、（Ｂ）にはレベル５
のＲＡＩＤの原理説明図を示している。

【００４１】ＲＡＩＤレベル０は、単にディスクをパラ
レル動作させ、データを分散記憶させるものである。信
頼性向上の効果はなく、高速化の効果しかない。分散の
単位は、ビット単位でもバイト単位でもセクタ単位でも
良く、特に限定されない。ＲＡＩＤレベル０は正確には
ＲＡＩＤではないが、対比のためによく例に挙げられ
る。

【００４２】ＲＡＩＤレベル１は、ミラーリングとも呼
ばれ、２つのディスクに同一のデータを書き込み、読み
出すときはどちらか一方のディスクから読み出す。片方
のディスクが壊れても、データは失われない。ＲＡＩＤ
レベル１は高速化の効果はないが信頼性が増大する。

【００４３】ＲＡＩＤレベル２は、ハミングコードなど
の冗長符号（誤り訂正符号）を用いるもので、レベル１
が通常のディスクと比べて２倍のディスクを必要とする
のに対し、レベル２は２倍までは要らない。データはビ
ット単位あるいはバイト単位で分散させ、冗長符号と合
わせて記録する。冗長符号の選び方で色々な方法が考え
られるが特に冗長符号として単純なパリティを用いたも
のが次のレベル３である。他の冗長符号を用いたものは
あまり実用価値がないので、レベル２が使用されること
は希である。

【００４４】ＲＡＩＤレベル３は、バイト単位でデータ
を分散させ、パリティを付加してディスクに格納するも
ので、高速化、信頼性向上の両方の効果がある。反面、
ディスクのセクタサイズ×ｐ個のデータが集まらないと
読み書きができないので、ディスクを単体で使う場合に
比べて、アクセス単位が大きくなる。データを小さな単
位でアクセスするような用途には不向きである。

【００４５】ＲＡＩＤレベル４は、この点を改善したも
ので、ディスクのセクタ単位でデータを分散させるもの
である。データはセクタサイズ単位に分割して、各ディ
スクに順に格納するのだが、ｐ個のセクタごとにパリテ
ィデータを計算して冗長データディスクに格納する。Ｒ
ＡＩＤレベル３ではセクタ単位×ｐのデータが最小アク
セス単位だったが、ＲＡＩＤレベル４ではセクタ単位で
読み書きが可能である。しかしセクタを書き換えるとき
は元のパリティデータと元のディスクデータを読み出し
て、新パリティを計算し直し、これをパリティとして書
き戻す必要があるため、通常より余分な動作が必要とな
る。またパリティを格納しているディスクにアクセスが
集中するため、ここがボトルネックになるという欠点も
ある。

【００４６】ＲＡＩＤレベル５はこの点を改善したもの
で、パリティを格納するディスクを、ブロックごとに回
転させることで、特定のディスクにアクセスが集中する
のを防止している。さらには、ＲＡＩＤ以外のものであ
っても、「読出対象のデータを生成可能な最低限の記憶
装置」以外に「予備装置」として捉えることができる装
置を備える構成の場合には同様に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の記憶装置アレイをファイルサーバに
適用した概略構成を示すブロック図である。

【図２】実施形態のディスクアレイコントローラの内
部構成を示すブロック図である。

【図３】実施形態のディスクアレイコントローラが実
行する電源供給制御処理を示すフローチャートである。

【図４】ＲＡＩＤレベル０及びＲＡＩＤレベル１の原
理説明図である。

【図５】ＲＡＩＤレベル２及びＲＡＩＤレベル３の原
理説明図である。

【図６】ＲＡＩＤレベル４及びＲＡＩＤレベル５の原
理説明図である。

【符号の説明】

１…ファイルサーバ１０…ディスクアレ
イ２１〜２４…ディスク装置３１…ディスクア
レイコントローラ４１…ＳＣＳＩインターフェース５０…メインコン
ピュータ５１…ＣＰＵ５３…ＲＡＭ５５…ＲＯＭ５７…ＳＣＳＩイ
ンターフェース１０１〜１０４…ＳＣＳＩバス２００…ＲＯＭ２０１…ＣＰＵ２０２…ＲＡＭ２１１，２２１，２３１，２４１…バッファ２１２，２２２，２３２，２４２…ＤＭＡコントローラ２１３，２２３，２３３，２４３…ＳＣＳＩプロトコル
コントローラ（ＳＰＣ）２５０…スイッチング制御部２５１〜２５４…電源ライン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アレイコントローラによって複数台の記
憶装置を並行してアクセス可能であり、当該複数台の記
憶装置にデータを分散させて記憶し、当該複数台の記憶
装置のうちの少なくとも１台の記憶装置には冗長データ
を記憶することによって、メインコンピュータからの指
示によりデータ読出処理を行う際には、前記複数台の記
憶装置のうちの所定数台の記憶装置からのデータに基づ
き読出対象のデータを生成可能な記憶装置アレイにおい
て、前記並行してアクセス可能な記憶装置について個別にス
テータスを取得可能なステータス取得手段と、前記読出対象のデータを生成可能な最低限の記憶装置に
ついてのみ電源供給を行い、それ以外の記憶装置は予備
装置として電源供給を基本的に行われないように制御す
る電源供給制御手段とを備え、さらに、当該電源供給制御手段は、前記ステータス取得
手段によって取得したステータスに基づいて、前記読出
対象のデータを生成可能な最低限の記憶装置のいずれか
においてエラーが発生したと判断した場合には、前記予
備装置への電源供給を行なうよう構成されており、前記アレイコントローラは、前記エラーが発生した記憶
装置の代わりに前記電源供給の開始された予備装置を読
出対象データの生成用の記憶装置として扱うよう構成さ
れていることを特徴とする記憶装置アレイ。
【請求項２】前記電源供給制御手段が、前記取得した
ステータスに基づき前記読出対象のデータを生成可能な
最低限の記憶装置のいずれかでエラーが発生したと判断
した場合に前記予備装置への電源供給を行ない、前記ア
レイコントローラが、前記エラーが発生した記憶装置の
代わりに前記電源供給の開始された予備装置を読出対象
データの生成用の記憶装置として扱う一連の電源供給制
御処理を所定時間毎に実行するよう構成されていること
を特徴とする請求項１に記載の記憶装置アレイ。
【請求項３】検査用データを記憶しており、当該検査
用データを用いて前記記憶装置へのデータ書き込み及び
読み出しを実行した場合の前記ステータス取得手段によ
って取得したステータスに基づき、前記エラー発生の判
断を実行するよう構成されていることを特徴とする請求
項２に記載の記憶装置アレイ。
【請求項４】前記ステータス取得手段は、プロトコル
コントローラであり、前記並行してアクセス可能な記憶
装置については個別にプロトコルコントローラが設けら
れていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに
記載の記憶装置アレイ。