JPH11119915A - ディスクアレイ装置 - Google Patents
ディスクアレイ装置Info
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- JPH11119915A JPH11119915A JP9288268A JP28826897A JPH11119915A JP H11119915 A JPH11119915 A JP H11119915A JP 9288268 A JP9288268 A JP 9288268A JP 28826897 A JP28826897 A JP 28826897A JP H11119915 A JPH11119915 A JP H11119915A
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- disk array
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＲＡＩＤ４／５ディスクアレイ装置で、構成
する磁気ディスク装置の１台が故障した場合にも、ＲＡ
ＩＤ３相当のデータ転送速度が得られるディスクアレイ
装置。 【解決手段】 ホストコンピュータからのリードアクセ
ス要求に対して、各磁気ディスク装置１４，１５から読
出したデータをデータブロック単位毎に順次データバッ
ファ１２に格納し、前記磁気ディスク装置１４，１５か
らそれぞれ１ブロック分のデータの格納が終了した時点
から、前記データバッファ１２から所定の順序で格納し
たデータを読出してホストインターフェース１９に転送
すると共に、前記磁気ディスク装置１４，１５からの並
列的なデータ読出しと前記ホストインターフェース１９
へのデータ転送とを同時に行うディスクアレイ制御部１
１を有するディスクアレイ装置。
する磁気ディスク装置の１台が故障した場合にも、ＲＡ
ＩＤ３相当のデータ転送速度が得られるディスクアレイ
装置。 【解決手段】 ホストコンピュータからのリードアクセ
ス要求に対して、各磁気ディスク装置１４，１５から読
出したデータをデータブロック単位毎に順次データバッ
ファ１２に格納し、前記磁気ディスク装置１４，１５か
らそれぞれ１ブロック分のデータの格納が終了した時点
から、前記データバッファ１２から所定の順序で格納し
たデータを読出してホストインターフェース１９に転送
すると共に、前記磁気ディスク装置１４，１５からの並
列的なデータ読出しと前記ホストインターフェース１９
へのデータ転送とを同時に行うディスクアレイ制御部１
１を有するディスクアレイ装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の磁気ディス
ク装置とデータバッファを含むディスクアレイ制御部と
を備えたディスクアレイ装置に関するものである。
ク装置とデータバッファを含むディスクアレイ制御部と
を備えた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、データを数バ
イト単位に分解し、複数のディスク・ドライブに対して
並列にリード／ライトする磁気ディスク装置であり、Ｒ
ＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disk）とも
呼ばれる。この「ＲＡＩＤアーキテクチャ」は、カリフ
ォルニア大学バークレー校において開発されたもので、
ＲＡＩＤのレベルにはＲＡＩＤ０〜ＲＡＩＤ７等の数レ
ベルがある。
イト単位に分解し、複数のディスク・ドライブに対して
並列にリード／ライトする磁気ディスク装置であり、Ｒ
ＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disk）とも
呼ばれる。この「ＲＡＩＤアーキテクチャ」は、カリフ
ォルニア大学バークレー校において開発されたもので、
ＲＡＩＤのレベルにはＲＡＩＤ０〜ＲＡＩＤ７等の数レ
ベルがある。
【０００３】この「ＲＡＩＤアーキテクチャ」のうち
で、ＲＡＩＤ３、ＲＡＩＤ４およびＲＡＩＤ５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は、冗
長データを持つことによって高い信頼性を得るととも
に、ＲＡＩＤ３ディスクアレイ装置では複数の磁気ディ
スク装置から同時にデータを転送することによる高転送
速度を実現しており、また、ＲＡＩＤ４／５ディスクア
レイ装置では複数の磁気ディスク装置を並列にアクセス
することによる高スループットを実現している。
で、ＲＡＩＤ３、ＲＡＩＤ４およびＲＡＩＤ５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は、冗
長データを持つことによって高い信頼性を得るととも
に、ＲＡＩＤ３ディスクアレイ装置では複数の磁気ディ
スク装置から同時にデータを転送することによる高転送
速度を実現しており、また、ＲＡＩＤ４／５ディスクア
レイ装置では複数の磁気ディスク装置を並列にアクセス
することによる高スループットを実現している。
【０００４】なお、「ＲＡＩＤアーキテクチャ」につい
の公知文献としては、例えば下記の参考文献１〜４があ
る。 参考文献１：Patterson,David A.,Garth A.Gibson,Rand
y H.Katz, “A Case forRedundant Arrays of Inexpens
ive Disks(RAID) ”，Proceedings ofthe 1988 ACM SIG
MOD Conference on Management of Data, ChicagoIL,Ju
ne 1988,pp 109-116ACM ［米］Association for Comput
ing Machinery 計算機協会． 参考文献２：Patterson,David A.,Garth A.Gibson,Rand
y H.Katz, “Introductionto Redundant Arrays of Ine
xpensive Disks(RAID)”，CompCon,February 1989 参考文献３：G.A.Gibson: “Performance ahd Reliabil
ity in Redundant arrays ofInexpensive Disks ”，Co
mpCon,February 1989 参考文献４：“The RAID Book: A Source Book for RAI
D Technology”，The RAIDAdvisory Board,1994
の公知文献としては、例えば下記の参考文献１〜４があ
る。 参考文献１：Patterson,David A.,Garth A.Gibson,Rand
y H.Katz, “A Case forRedundant Arrays of Inexpens
ive Disks(RAID) ”，Proceedings ofthe 1988 ACM SIG
MOD Conference on Management of Data, ChicagoIL,Ju
ne 1988,pp 109-116ACM ［米］Association for Comput
ing Machinery 計算機協会． 参考文献２：Patterson,David A.,Garth A.Gibson,Rand
y H.Katz, “Introductionto Redundant Arrays of Ine
xpensive Disks(RAID)”，CompCon,February 1989 参考文献３：G.A.Gibson: “Performance ahd Reliabil
ity in Redundant arrays ofInexpensive Disks ”，Co
mpCon,February 1989 参考文献４：“The RAID Book: A Source Book for RAI
D Technology”，The RAIDAdvisory Board,1994
【０００５】図７は従来のＲＡＩＤ３のディスクアレイ
装置の構成例を示す図である。図７において、７１はデ
ィスクアレイ制御部であり、７２〜７４は内蔵する磁気
ディスク装置（ＨＤＤ＃１〜＃３）、７５〜７７は、デ
ィスクアレイ制御部７１と磁気ディスク装置７２〜７４
とをそれぞれ接続するディスクインターフェースであ
る。そして、このディスクアレイ装置は、ディスク制御
部７１からホストインターフェース７８を介してホスト
コンピュータと接続される。このホストコンピュータと
接続する磁気ディスク装置の台数はＲＡＩＤアーキテク
チャでは規定されていないが、本明細書では３台での構
成を例として説明する。
装置の構成例を示す図である。図７において、７１はデ
ィスクアレイ制御部であり、７２〜７４は内蔵する磁気
ディスク装置（ＨＤＤ＃１〜＃３）、７５〜７７は、デ
ィスクアレイ制御部７１と磁気ディスク装置７２〜７４
とをそれぞれ接続するディスクインターフェースであ
る。そして、このディスクアレイ装置は、ディスク制御
部７１からホストインターフェース７８を介してホスト
コンピュータと接続される。このホストコンピュータと
接続する磁気ディスク装置の台数はＲＡＩＤアーキテク
チャでは規定されていないが、本明細書では３台での構
成を例として説明する。
【０００６】図７は、各ＨＤＤ７２〜７４内にＲＡＩＤ
３としてデータを格納する場合のデータ格納例と、ホス
トコンピュータからのデータ読出し要求に対してデータ
を転送する場合のディスクアレイ制御部７１上でのデー
タの流れを示したものである。ここで各ＨＤＤに格納さ
れるデータは、バイト単位で記載され、図のＤn Ｂmは
データブロック＃ｎの第ｍバイトであり、Ｐn Ｂm はパ
リティブロック＃ｎの第ｍバイトであるとする。ＲＡＩ
Ｄ３ディスクアレイ装置では、データブロックとパリテ
ィブロックの大きさは等しく、通常は磁気ディスク装置
のセクタ容量である５１２バイトである。
３としてデータを格納する場合のデータ格納例と、ホス
トコンピュータからのデータ読出し要求に対してデータ
を転送する場合のディスクアレイ制御部７１上でのデー
タの流れを示したものである。ここで各ＨＤＤに格納さ
れるデータは、バイト単位で記載され、図のＤn Ｂmは
データブロック＃ｎの第ｍバイトであり、Ｐn Ｂm はパ
リティブロック＃ｎの第ｍバイトであるとする。ＲＡＩ
Ｄ３ディスクアレイ装置では、データブロックとパリテ
ィブロックの大きさは等しく、通常は磁気ディスク装置
のセクタ容量である５１２バイトである。
【０００７】図７のＲＡＩＤ３としてのデータ格納法
は、まず＃０ブロック第０バイトＤ0Ｂ0 をＨＤＤ７３
の第１行に、＃１ブロック第０バイトＤ1 Ｂ0 をＨＤＤ
７４の第１行に格納する共に、この２つのデータブロッ
クより生成されるパリティブロックＰ0 Ｂ0 をＨＤＤ７
２の第１行に格納する。次に＃０ブロック第１バイトＤ
0 Ｂ1 をＨＤＤ７３の第２行に、＃１ブロック第１バイ
トＤ1 Ｂ1 をＨＤＤ７４の第２行に格納すると共に、こ
の２つのデータブロックより生成されるパリティブロッ
クＰ0 Ｂ1 をＨＤＤ７２の第２行に格納する。以下同様
である。
は、まず＃０ブロック第０バイトＤ0Ｂ0 をＨＤＤ７３
の第１行に、＃１ブロック第０バイトＤ1 Ｂ0 をＨＤＤ
７４の第１行に格納する共に、この２つのデータブロッ
クより生成されるパリティブロックＰ0 Ｂ0 をＨＤＤ７
２の第１行に格納する。次に＃０ブロック第１バイトＤ
0 Ｂ1 をＨＤＤ７３の第２行に、＃１ブロック第１バイ
トＤ1 Ｂ1 をＨＤＤ７４の第２行に格納すると共に、こ
の２つのデータブロックより生成されるパリティブロッ
クＰ0 Ｂ1 をＨＤＤ７２の第２行に格納する。以下同様
である。
【０００８】また図７のパリティブロックの各バイト
は、他の磁気ディスク装置上の横方向に同一行のデータ
ブロックの各バイトの排他的論理和（記号はＥＸＯＲで
示す）となるように保持されている。即ち下記の（１）
式で示される。 Ｐn Ｂm ＝Ｄn Ｂm ＥＸＯＲ Ｄn+1 Ｂm …（１） この（１）式は次の（２），（３）式と変形することができる。 Ｄn Ｂm ＝Ｐn Ｂm ＥＸＯＲ Ｄn+1 Ｂm …（２） Ｄn+1 Ｂm ＝Ｐn Ｂm ＥＸＯＲ Ｄn Ｂm …（３）
は、他の磁気ディスク装置上の横方向に同一行のデータ
ブロックの各バイトの排他的論理和（記号はＥＸＯＲで
示す）となるように保持されている。即ち下記の（１）
式で示される。 Ｐn Ｂm ＝Ｄn Ｂm ＥＸＯＲ Ｄn+1 Ｂm …（１） この（１）式は次の（２），（３）式と変形することができる。 Ｄn Ｂm ＝Ｐn Ｂm ＥＸＯＲ Ｄn+1 Ｂm …（２） Ｄn+1 Ｂm ＝Ｐn Ｂm ＥＸＯＲ Ｄn Ｂm …（３）
【０００９】すなわち、データを格納している磁気ディ
スク装置のうちの１台が故障した場合でも、残りの磁気
ディスク装置からその磁気ディスク装置内のデータを復
元することが可能である。図７の例で、ＨＤＤ７３が故
障の場合には（２）式を用い、ＨＤＤ７４が故障の場合
には（３）式を用いてデータの復元ができる。このた
め、ディスクアレイ装置では磁気ディスク装置を単に複
数台並べた場合よりも装置全体としてのデータの信頼性
を非常に高くするとができるのである。
スク装置のうちの１台が故障した場合でも、残りの磁気
ディスク装置からその磁気ディスク装置内のデータを復
元することが可能である。図７の例で、ＨＤＤ７３が故
障の場合には（２）式を用い、ＨＤＤ７４が故障の場合
には（３）式を用いてデータの復元ができる。このた
め、ディスクアレイ装置では磁気ディスク装置を単に複
数台並べた場合よりも装置全体としてのデータの信頼性
を非常に高くするとができるのである。
【００１０】ディスクアレイ装置は、ホストインターフ
ェースに接続される上位のホストコンピュータからは、
全体があたかも１台の磁気ディスク装置であるかのよう
に機能し、特に、ＲＡＩＤ３ディスクアレイ装置では、
接続するＮ台の磁気ディスク装置のうちの（Ｎ−１）台
に対してデータをバイト単位で分散して格納し、１台の
磁気ディスク装置にはパリティブロックのみを格納す
る。そのため、例えばホストコンピュータからデータの
読取り要求を受け取った場合、ディスクアレイ装置は接
続する（Ｎ−１）台の磁気ディスク装置全てを同時にア
クセスし、データ転送の過程で図７のようにバイト単位
でデータを並び変えながら転送する。すなわち、１台目
の磁気ディスク装置７３からの１バイトのデータをホス
トインタフェースに転送したら、次に２台目の磁気ディ
スク装置７４からの１バイトのデータをホストインター
フェースに転送する、というように複数の磁気ディスク
装置から転送されてくるデータを直接、すなわちオン・
ザ・フライ（on the fly）で転送する。
ェースに接続される上位のホストコンピュータからは、
全体があたかも１台の磁気ディスク装置であるかのよう
に機能し、特に、ＲＡＩＤ３ディスクアレイ装置では、
接続するＮ台の磁気ディスク装置のうちの（Ｎ−１）台
に対してデータをバイト単位で分散して格納し、１台の
磁気ディスク装置にはパリティブロックのみを格納す
る。そのため、例えばホストコンピュータからデータの
読取り要求を受け取った場合、ディスクアレイ装置は接
続する（Ｎ−１）台の磁気ディスク装置全てを同時にア
クセスし、データ転送の過程で図７のようにバイト単位
でデータを並び変えながら転送する。すなわち、１台目
の磁気ディスク装置７３からの１バイトのデータをホス
トインタフェースに転送したら、次に２台目の磁気ディ
スク装置７４からの１バイトのデータをホストインター
フェースに転送する、というように複数の磁気ディスク
装置から転送されてくるデータを直接、すなわちオン・
ザ・フライ（on the fly）で転送する。
【００１１】図８は図７のＲＡＩＤ３ディスクアレイ装
置のデータ転送方法を示す図であり、図においては、横
軸を時間軸とし、太線部をデータ転送期間として示して
いる。一般に、ホストインターフェースのデータ転送速
度はディスクインターフェースでのデータ転送速度に比
べ十分に速いため、ＲＡＩＤ３ディスクアレイ装置で
は、図８に示すように、ＨＤＤ７３から読出した＃０ブ
ロックのデータＤ0 と、ＨＤＤ７４から読出した＃１ブ
ロックのデータＤ1 とを同一転送期間内にホストインタ
ーフェイスに転送できる。一般に磁気ディスク装置がＮ
台の場合、（Ｎ−１）台に比例した転送速度を達成する
ことができる。
置のデータ転送方法を示す図であり、図においては、横
軸を時間軸とし、太線部をデータ転送期間として示して
いる。一般に、ホストインターフェースのデータ転送速
度はディスクインターフェースでのデータ転送速度に比
べ十分に速いため、ＲＡＩＤ３ディスクアレイ装置で
は、図８に示すように、ＨＤＤ７３から読出した＃０ブ
ロックのデータＤ0 と、ＨＤＤ７４から読出した＃１ブ
ロックのデータＤ1 とを同一転送期間内にホストインタ
ーフェイスに転送できる。一般に磁気ディスク装置がＮ
台の場合、（Ｎ−１）台に比例した転送速度を達成する
ことができる。
【００１２】また、データブロックを格納する磁気ディ
スク装置のうちの１台が故障した場合でも、故障した磁
気ディスク装置の代りにパリティブロックを格納した磁
気ディスク装置をアクセスし、データ転送を行いなが
ら、パリティデータと残りのデータバイトから故障した
磁気ディスク装置上のデータを１バイト毎にオン・ザ・
フライで復元しつつ転送することができるため、正常時
と同等のデータ転送速度のままで通常の動作を行うこと
が可能である。
スク装置のうちの１台が故障した場合でも、故障した磁
気ディスク装置の代りにパリティブロックを格納した磁
気ディスク装置をアクセスし、データ転送を行いなが
ら、パリティデータと残りのデータバイトから故障した
磁気ディスク装置上のデータを１バイト毎にオン・ザ・
フライで復元しつつ転送することができるため、正常時
と同等のデータ転送速度のままで通常の動作を行うこと
が可能である。
【００１３】図９は従来のＲＡＩＤ５ディスクアレイ装
置のデータ／パリティブロックの配置例を示す図であ
る。ＲＡＩＤ４／５ディスクアレイ装置でのデータブロ
ックは、接続する磁気ディスク装置上のセクタ容量（５
１２バイト）の整数倍の大きさ（通常は数キロバイト〜
数十キロバイト）であり、通常は、この大きさはホスト
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。図９で、ホストコンピュータ
から見た場合に連続するデータブロックＤ0 〜Ｄ7 は、
実際にはデータブロック単位でそれぞれ異なる磁気ディ
スク装置上に分散して配置されており、さらに冗長デー
タとして、それらのデータブロック全てについて、ＲＡ
ＩＤ３の場合と同様に同一行のデータブロックのデータ
をバイト単位で排他的論理和演算をすることにより生成
されるパリティブロックが残りの磁気ディスク装置上に
配置される。
置のデータ／パリティブロックの配置例を示す図であ
る。ＲＡＩＤ４／５ディスクアレイ装置でのデータブロ
ックは、接続する磁気ディスク装置上のセクタ容量（５
１２バイト）の整数倍の大きさ（通常は数キロバイト〜
数十キロバイト）であり、通常は、この大きさはホスト
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。図９で、ホストコンピュータ
から見た場合に連続するデータブロックＤ0 〜Ｄ7 は、
実際にはデータブロック単位でそれぞれ異なる磁気ディ
スク装置上に分散して配置されており、さらに冗長デー
タとして、それらのデータブロック全てについて、ＲＡ
ＩＤ３の場合と同様に同一行のデータブロックのデータ
をバイト単位で排他的論理和演算をすることにより生成
されるパリティブロックが残りの磁気ディスク装置上に
配置される。
【００１４】すなわち、磁気ディスク装置Ｎ台からなる
ディスクアレイ装置は、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それらから生成したパ
リティブロックをＮ台の磁気ディスク装置に分散して配
置するのである。これにより、ホストコンピュータから
の連続する複数のアクセス要求に対して、接続されてい
る複数の磁気ディスク装置を並列にアクセスすることが
可能であり、高いスループットを実現することが可能と
なる。このうち、全てのパリティブロックを１台の磁気
ディスク装置上に格納するディスクアレイ装置をＲＡＩ
Ｄレベル４のディスクアレイ装置と呼ぶ。そして、パリ
ティブロックを図９のように（Ｎ−１）ブロック毎にそ
れらのデータブロックから生成されるパリティブロック
を次の磁気ディスク装置に格納することにより、パリテ
ィブロックを全ての磁気ディスク装置に分散して配置す
るものをＲＡＩＤレベル５のディスクアレイ装置と呼
ぶ。
ディスクアレイ装置は、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それらから生成したパ
リティブロックをＮ台の磁気ディスク装置に分散して配
置するのである。これにより、ホストコンピュータから
の連続する複数のアクセス要求に対して、接続されてい
る複数の磁気ディスク装置を並列にアクセスすることが
可能であり、高いスループットを実現することが可能と
なる。このうち、全てのパリティブロックを１台の磁気
ディスク装置上に格納するディスクアレイ装置をＲＡＩ
Ｄレベル４のディスクアレイ装置と呼ぶ。そして、パリ
ティブロックを図９のように（Ｎ−１）ブロック毎にそ
れらのデータブロックから生成されるパリティブロック
を次の磁気ディスク装置に格納することにより、パリテ
ィブロックを全ての磁気ディスク装置に分散して配置す
るものをＲＡＩＤレベル５のディスクアレイ装置と呼
ぶ。
【００１５】すなわち、図９に示したＲＡＩＤ５のディ
スクアレイ装置においては、パリティブロックは、Ｐ0
（データＤ0 とＤ1 より生成される）が＃１磁気ディス
ク９２の第１行に、Ｐ1 （データＤ2 とＤ3 とより生成
される）が＃２磁気ディスク９３の第２行に、Ｐ2 （デ
ータＤ4 とＤ5 とにより生成される）が＃３磁気ディス
ク９４の第３行に、以下順番に＃１〜＃３磁気ディスク
９２〜９４に循環的に格納される。またデータブロック
は、１つのパリティブロックを２つのデータブロックよ
り生成するため、そのパリティブロックと同一行となる
ように２つのデータブロックがそれぞれ格納される。Ｒ
ＡＩＤ４とＲＡＩＤ５におけるデータの信頼性について
は、両者とも同等であるが、ＲＡＩＤ４ディスクアレイ
装置では１台の磁気ディスク装置がパリティブロックの
みを格納しているため、ホストコンピュータからの読取
り要求に対して最大でＮ台の磁気ディスク装置を並列に
アクセスできるＲＡＩＤ５ディスクアレイ装置よりスル
ープットで劣る。
スクアレイ装置においては、パリティブロックは、Ｐ0
（データＤ0 とＤ1 より生成される）が＃１磁気ディス
ク９２の第１行に、Ｐ1 （データＤ2 とＤ3 とより生成
される）が＃２磁気ディスク９３の第２行に、Ｐ2 （デ
ータＤ4 とＤ5 とにより生成される）が＃３磁気ディス
ク９４の第３行に、以下順番に＃１〜＃３磁気ディスク
９２〜９４に循環的に格納される。またデータブロック
は、１つのパリティブロックを２つのデータブロックよ
り生成するため、そのパリティブロックと同一行となる
ように２つのデータブロックがそれぞれ格納される。Ｒ
ＡＩＤ４とＲＡＩＤ５におけるデータの信頼性について
は、両者とも同等であるが、ＲＡＩＤ４ディスクアレイ
装置では１台の磁気ディスク装置がパリティブロックの
みを格納しているため、ホストコンピュータからの読取
り要求に対して最大でＮ台の磁気ディスク装置を並列に
アクセスできるＲＡＩＤ５ディスクアレイ装置よりスル
ープットで劣る。
【００１６】ＲＡＩＤ４／５ディスクアレイ装置では、
接続する（Ｎ−１）台の磁気ディスク装置から、データ
転送の過程で図７のようにバイト単位でデータを並び換
えながらホストインターフェースに転送する。図１０は
図９のＲＡＩＤ５ディスクアレイ装置のデータ転送方法
を示す図であり、図においては、横軸を時間軸として、
太線部をデータ転送期間として示している。なお、ＲＡ
ＩＤ４／５ディスクアレイ装置では、データ分散の単位
がＲＡＩＤ３と異なってブロック単位であるため、ホス
トインターフェースでの転送速度が速くても同時には１
台の磁気ディスク装置からデータ転送を行うのみである
ため、データ転送速度については１台の磁気ディスク装
置相当となる。
接続する（Ｎ−１）台の磁気ディスク装置から、データ
転送の過程で図７のようにバイト単位でデータを並び換
えながらホストインターフェースに転送する。図１０は
図９のＲＡＩＤ５ディスクアレイ装置のデータ転送方法
を示す図であり、図においては、横軸を時間軸として、
太線部をデータ転送期間として示している。なお、ＲＡ
ＩＤ４／５ディスクアレイ装置では、データ分散の単位
がＲＡＩＤ３と異なってブロック単位であるため、ホス
トインターフェースでの転送速度が速くても同時には１
台の磁気ディスク装置からデータ転送を行うのみである
ため、データ転送速度については１台の磁気ディスク装
置相当となる。
【００１７】また、データブロックを格納する磁気ディ
スク装置のうちの１台が故障した場合には、故障した磁
気ディスク装置の代りにパリティブロックを格納した磁
気ディスク装置から読出したパリティデータと残りのデ
ータバイトから故障した磁気ディスク装置上のデータの
復元を行うが、同時には１台の磁気ディスク装置からデ
ータを転送することしかできないために、ＲＡＩＤ３の
ようにオン・ザ・フライでデータを復元することができ
ず、ディスクアレイ制御部９１上のバッファに一旦デー
タを読込んだ上でなければデータを復元することができ
ないため、正常時の場合よりオーバーヘッドが大きくな
る。
スク装置のうちの１台が故障した場合には、故障した磁
気ディスク装置の代りにパリティブロックを格納した磁
気ディスク装置から読出したパリティデータと残りのデ
ータバイトから故障した磁気ディスク装置上のデータの
復元を行うが、同時には１台の磁気ディスク装置からデ
ータを転送することしかできないために、ＲＡＩＤ３の
ようにオン・ザ・フライでデータを復元することができ
ず、ディスクアレイ制御部９１上のバッファに一旦デー
タを読込んだ上でなければデータを復元することができ
ないため、正常時の場合よりオーバーヘッドが大きくな
る。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
ＲＡＩＤ４／５のディスクアレイ装置では、内蔵する磁
気ディスク装置を並列にアクセスすることで、高いスル
ープットを得ることができるが、データ転送速度、とく
に１台の磁気ディスク装置が故障した場合の転送速度
が、１台の磁気ディスク装置相当どまりか、それ以下で
あるという問題があった。また、ディスクアレイ装置
は、同一のディスクアレイ制御部で、ＲＡＩＤ３とＲＡ
ＩＤ４又はＲＡＩＤ５の両方を実現できることが望まし
いのだが、両者は前述のようにデータブロックの配置方
法が大きく異なり、とくに１台の磁気ディスク装置が故
障した場合のディスクアレイ制御部上でのデータの転送
と故障データの復元方法の差異が大きく、これを実現す
るにはそれぞれのＲＡＩＤのレベルに応じた両方のハー
ドウェアと制御プログラムを搭載することが必要であ
り、開発が困難、かつコスト高となるという問題もあっ
た。
ＲＡＩＤ４／５のディスクアレイ装置では、内蔵する磁
気ディスク装置を並列にアクセスすることで、高いスル
ープットを得ることができるが、データ転送速度、とく
に１台の磁気ディスク装置が故障した場合の転送速度
が、１台の磁気ディスク装置相当どまりか、それ以下で
あるという問題があった。また、ディスクアレイ装置
は、同一のディスクアレイ制御部で、ＲＡＩＤ３とＲＡ
ＩＤ４又はＲＡＩＤ５の両方を実現できることが望まし
いのだが、両者は前述のようにデータブロックの配置方
法が大きく異なり、とくに１台の磁気ディスク装置が故
障した場合のディスクアレイ制御部上でのデータの転送
と故障データの復元方法の差異が大きく、これを実現す
るにはそれぞれのＲＡＩＤのレベルに応じた両方のハー
ドウェアと制御プログラムを搭載することが必要であ
り、開発が困難、かつコスト高となるという問題もあっ
た。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明に係るディスクア
レイ装置は、複数の磁気ディスク装置と、データの一時
格納を行うデータバッファを含むディスクアレイ制御部
とを備えた構成のＲＡＩＤ４又は５のディスクアレイ装
置において、前記ディスクアレイ制御部は、ホストコン
ピュータからのリードアクセス要求に対して、前記構成
する各磁気ディスク装置から読出したデータをデータブ
ロック単位毎に順次データバッファに格納し、前記各磁
気ディスク装置からそれぞれ１ブロック分のデータの格
納が終了した時点から、前記データバッファから所定の
順序で格納したデータを読出してホストインターフェー
スに転送すると共に、複数の磁気ディスク装置から並列
的にデータ読出しを行う場合には、各磁気ディスク装置
からのデータ読出しと前記ホストインターフェースへの
データ転送とを同時に行うようにしたものである。その
結果、ディスクインターフェースのデータ転送速度に対
して、ホストインターフェースのデータ転送速度とデー
タバッファのスループットが十分に大きければ、大量の
データを転送する場合に前記パイプライン処理により、
ホストコンピュータから見た場合のデータ転送速度をＲ
ＡＩＤ３の場合と同等に高速化することができる。
レイ装置は、複数の磁気ディスク装置と、データの一時
格納を行うデータバッファを含むディスクアレイ制御部
とを備えた構成のＲＡＩＤ４又は５のディスクアレイ装
置において、前記ディスクアレイ制御部は、ホストコン
ピュータからのリードアクセス要求に対して、前記構成
する各磁気ディスク装置から読出したデータをデータブ
ロック単位毎に順次データバッファに格納し、前記各磁
気ディスク装置からそれぞれ１ブロック分のデータの格
納が終了した時点から、前記データバッファから所定の
順序で格納したデータを読出してホストインターフェー
スに転送すると共に、複数の磁気ディスク装置から並列
的にデータ読出しを行う場合には、各磁気ディスク装置
からのデータ読出しと前記ホストインターフェースへの
データ転送とを同時に行うようにしたものである。その
結果、ディスクインターフェースのデータ転送速度に対
して、ホストインターフェースのデータ転送速度とデー
タバッファのスループットが十分に大きければ、大量の
データを転送する場合に前記パイプライン処理により、
ホストコンピュータから見た場合のデータ転送速度をＲ
ＡＩＤ３の場合と同等に高速化することができる。
【００２０】
実施形態１ 図１は本発明の実施形態１に係るＲＡＩＤ４／５ディス
クアレイ装置の構成例を示す図である。図１において、
１１はディスクアレイ装置の制御部であり、１２はディ
スクアレイ制御部１１内のデータバッファである。１３
〜１５はディスクアレイ装置が内蔵する磁気ディスク装
置＃１〜＃３、１６〜１８はディスクアレイ制御部１１
と磁気ディスク装置１３〜１５を接続するディスクイン
ターフェースである。そしてこのディスクアレイ装置
は、ホストインターフェイス１９によってホストコンピ
ュータと接続される。
クアレイ装置の構成例を示す図である。図１において、
１１はディスクアレイ装置の制御部であり、１２はディ
スクアレイ制御部１１内のデータバッファである。１３
〜１５はディスクアレイ装置が内蔵する磁気ディスク装
置＃１〜＃３、１６〜１８はディスクアレイ制御部１１
と磁気ディスク装置１３〜１５を接続するディスクイン
ターフェースである。そしてこのディスクアレイ装置
は、ホストインターフェイス１９によってホストコンピ
ュータと接続される。
【００２１】図１で、ホストコンピュータから見た場合
に連続するデータブロックＤn は、図９の場合と同様
に、実際にはデータブロック単位でそれぞれ異なる磁気
ディスク装置上に分散して配置されており、さらに冗長
データとして、それらのデータブロック全てについて、
同一行のデータブロックのデータをバイト単位で排他的
論理和演算をすることにより生成されるパリティブロッ
クＰn が残りの磁気ディスク装置上に配置されている。
図１で、Ｄn Ｂm はデータブロック＃ｎの第ｍバイトで
あり、Ｐn Ｂm はパリティブロック＃ｎの第ｍバイトで
ある。ここでは簡単のためブロックの大きさをセクタ容
量と等しく、すなわち５１２バイトとする。
に連続するデータブロックＤn は、図９の場合と同様
に、実際にはデータブロック単位でそれぞれ異なる磁気
ディスク装置上に分散して配置されており、さらに冗長
データとして、それらのデータブロック全てについて、
同一行のデータブロックのデータをバイト単位で排他的
論理和演算をすることにより生成されるパリティブロッ
クＰn が残りの磁気ディスク装置上に配置されている。
図１で、Ｄn Ｂm はデータブロック＃ｎの第ｍバイトで
あり、Ｐn Ｂm はパリティブロック＃ｎの第ｍバイトで
ある。ここでは簡単のためブロックの大きさをセクタ容
量と等しく、すなわち５１２バイトとする。
【００２２】このようなデータ配置において、ホストコ
ンピュータからＤ0 ブロックおよびＤ1 ブロックの全デ
ータ、すなわち１０２４バイト分のデータリード要求が
発行された場合、ディスクアレイ制御部１１は、磁気デ
ィスク装置１４，１５からそれぞれＤ0 ブロック、Ｄ1
ブロックの各５１２バイトずつを読出して、ホストイン
ターフェースに対して、Ｄ0 Ｂ0 、Ｄ0 Ｂ1 、…、Ｄ0
Ｂ511 、Ｄ1 Ｂ0 、Ｄ1 Ｂ1 、…、Ｄ1 Ｂ511 の順に転
送する必要がある。本実施形態１は、図１に示す構成の
ＲＡＩＤ４／５のディスクアレイ制御部１１において、
ホストコンピュータからのリードアクセス要求に対し
て、内蔵する磁気ディスク装置から読出したデータを、
データブロック単位でデータバッファ１２に格納し、各
磁気ディスク装置からそれぞれ１ブロック分のデータを
読込み終わった時点で、データバッファ１２から必要な
順序でデータを読出してホストインターフェース１９に
転送する。
ンピュータからＤ0 ブロックおよびＤ1 ブロックの全デ
ータ、すなわち１０２４バイト分のデータリード要求が
発行された場合、ディスクアレイ制御部１１は、磁気デ
ィスク装置１４，１５からそれぞれＤ0 ブロック、Ｄ1
ブロックの各５１２バイトずつを読出して、ホストイン
ターフェースに対して、Ｄ0 Ｂ0 、Ｄ0 Ｂ1 、…、Ｄ0
Ｂ511 、Ｄ1 Ｂ0 、Ｄ1 Ｂ1 、…、Ｄ1 Ｂ511 の順に転
送する必要がある。本実施形態１は、図１に示す構成の
ＲＡＩＤ４／５のディスクアレイ制御部１１において、
ホストコンピュータからのリードアクセス要求に対し
て、内蔵する磁気ディスク装置から読出したデータを、
データブロック単位でデータバッファ１２に格納し、各
磁気ディスク装置からそれぞれ１ブロック分のデータを
読込み終わった時点で、データバッファ１２から必要な
順序でデータを読出してホストインターフェース１９に
転送する。
【００２３】図２は図１のＲＡＩＤ４／５ディスクアレ
イ装置のデータ転送方法を示す図である。上記のように
複数の（この例では２つの）磁気ディスク装置から読出
したデータブロックを転送する場合は、図２に示すよう
に磁気ディスク装置１４，１５からデータバッフア１２
へのデータ転送期間と、データバッファ１２からホスト
インターフェース１９へのデータ転送期間を同一時間帯
とする、即ちパイプライン化して転送するようにしてい
る。なお図２は、説明の簡単化のためにＲＡＩＤ４ディ
スクアレイ装置の場合を例として説明するが、全磁気デ
ィスク装置１３，１４及び１５からデータを読取り、パ
リティデータは読捨てとして、残りのデータをデータバ
ッファ１２に格納することで同等の処理を行うことが可
能である。
イ装置のデータ転送方法を示す図である。上記のように
複数の（この例では２つの）磁気ディスク装置から読出
したデータブロックを転送する場合は、図２に示すよう
に磁気ディスク装置１４，１５からデータバッフア１２
へのデータ転送期間と、データバッファ１２からホスト
インターフェース１９へのデータ転送期間を同一時間帯
とする、即ちパイプライン化して転送するようにしてい
る。なお図２は、説明の簡単化のためにＲＡＩＤ４ディ
スクアレイ装置の場合を例として説明するが、全磁気デ
ィスク装置１３，１４及び１５からデータを読取り、パ
リティデータは読捨てとして、残りのデータをデータバ
ッファ１２に格納することで同等の処理を行うことが可
能である。
【００２４】以上のように本実施形態１により、ディス
クインターフェース１６，１７及び１８のデータ転送速
度に対して、ホストインターフェース１９のデータ転送
速度とデータバッファ１２のスループットが十分に大き
ければ、大量のデータを転送する場合には、図２のよう
にデータ転送をパイプライン化することにより、ホスト
コンピュータから見た場合のデータ転送速度をＲＡＩＤ
３と同等な速度、即ち接続する磁気ディスク装置の台数
（Ｎ−１）にほぼ比例した転送速度を達成することがで
きる。
クインターフェース１６，１７及び１８のデータ転送速
度に対して、ホストインターフェース１９のデータ転送
速度とデータバッファ１２のスループットが十分に大き
ければ、大量のデータを転送する場合には、図２のよう
にデータ転送をパイプライン化することにより、ホスト
コンピュータから見た場合のデータ転送速度をＲＡＩＤ
３と同等な速度、即ち接続する磁気ディスク装置の台数
（Ｎ−１）にほぼ比例した転送速度を達成することがで
きる。
【００２５】実施形態２ 図３は本発明の実施形態２に係るＲＡＩＤ５のデータ／
パリティブロックの配置例を示す図である。実施形態１
において、ＲＡＩＤ５ディスクアレイ装置の場合には、
大量のデータを転送するときは、接続する磁気ディスク
装置Ｎ台全てからデータは読取るが、読取データの１／
Ｎは読捨ててデータ転送をする必要があるなど、制御が
ＲＡＩＤ４の場合に比べて複雑になる上に、無駄なデー
タ読取を行うために余計な消費電力を費やすことにな
る。そこで本実施形態２では、図３に示すように連続す
る複数行、この図の場合では簡単化のため２行のパリテ
ィブロックを同一の磁気ディスク装置に格納するように
配置したものである。即ち図３の例では、パリティブロ
ックＰ0 ，Ｐ1 を磁気ディスク装置２２の第１行と第２
行に格納し、パリティブロックＰ2 ，Ｐ3 を磁気ディス
ク装置２３の第３行と第４行に格納している。
パリティブロックの配置例を示す図である。実施形態１
において、ＲＡＩＤ５ディスクアレイ装置の場合には、
大量のデータを転送するときは、接続する磁気ディスク
装置Ｎ台全てからデータは読取るが、読取データの１／
Ｎは読捨ててデータ転送をする必要があるなど、制御が
ＲＡＩＤ４の場合に比べて複雑になる上に、無駄なデー
タ読取を行うために余計な消費電力を費やすことにな
る。そこで本実施形態２では、図３に示すように連続す
る複数行、この図の場合では簡単化のため２行のパリテ
ィブロックを同一の磁気ディスク装置に格納するように
配置したものである。即ち図３の例では、パリティブロ
ックＰ0 ，Ｐ1 を磁気ディスク装置２２の第１行と第２
行に格納し、パリティブロックＰ2 ，Ｐ3 を磁気ディス
ク装置２３の第３行と第４行に格納している。
【００２６】以上のように本実施形態２により、ＲＡＩ
Ｄ５ディスクアレイ装置のデータブロックとパリティブ
ロックの配置を、部分的にはＲＡＩＤ４ディスクアレイ
装置と同じように、複数行のパリティブロックを同じ磁
気ディスク装置に格納することによって、大量データの
データ転送時には、データ転送の制御を容易にし、かつ
消費電力を削減するとともに、少量データの並列転送で
は従来のＲＡＩＤ５ディスクアレイ装置とほぼ同等なス
ループットを実現できる。
Ｄ５ディスクアレイ装置のデータブロックとパリティブ
ロックの配置を、部分的にはＲＡＩＤ４ディスクアレイ
装置と同じように、複数行のパリティブロックを同じ磁
気ディスク装置に格納することによって、大量データの
データ転送時には、データ転送の制御を容易にし、かつ
消費電力を削減するとともに、少量データの並列転送で
は従来のＲＡＩＤ５ディスクアレイ装置とほぼ同等なス
ループットを実現できる。
【００２７】実施形態３ 前記実施形態２によるＲＡＩＤ５ディスクアレイ装置に
おいて、リードアクセス要求に対する大量のデータ転送
中も、通常は１台の磁気ディスク装置はアクセスされて
いない状態である。そこで本実施形態３では、この大量
データ転送中に、さらに、ホストコンピュータから磁気
ディスク装置上の少量のデータのリードアクセス要求が
あり、これが、その時点で動作中でない磁気ディスク装
置上に格納されているものだった場合に、これに対する
シークコマンド（磁気ディスク装置において、書込み位
置や読取り位置にヘッドを位置づけさせる命令）をあら
かじめ発行するものである。
おいて、リードアクセス要求に対する大量のデータ転送
中も、通常は１台の磁気ディスク装置はアクセスされて
いない状態である。そこで本実施形態３では、この大量
データ転送中に、さらに、ホストコンピュータから磁気
ディスク装置上の少量のデータのリードアクセス要求が
あり、これが、その時点で動作中でない磁気ディスク装
置上に格納されているものだった場合に、これに対する
シークコマンド（磁気ディスク装置において、書込み位
置や読取り位置にヘッドを位置づけさせる命令）をあら
かじめ発行するものである。
【００２８】以上のように本実施形態３により、大量デ
ータの転送中に、その時点で動作中でない磁気ディスク
装置から少量データのリードアクセス要求があった場合
に、シークコマンドをあらかじめ発行しておくことによ
り、大量データの転送が終了した後にすぐに少量アクセ
スのデータの転送を開始することが可能となり、スルー
プットを向上させることができる。もちろん、既に実行
中のデータ転送と同時に異なるアクセスのデータ転送を
実行できる場合は、直接リードコマンドを発行して、デ
ータ転送を並列に行うことにより更なるスループットの
向上を実現することができる。
ータの転送中に、その時点で動作中でない磁気ディスク
装置から少量データのリードアクセス要求があった場合
に、シークコマンドをあらかじめ発行しておくことによ
り、大量データの転送が終了した後にすぐに少量アクセ
スのデータの転送を開始することが可能となり、スルー
プットを向上させることができる。もちろん、既に実行
中のデータ転送と同時に異なるアクセスのデータ転送を
実行できる場合は、直接リードコマンドを発行して、デ
ータ転送を並列に行うことにより更なるスループットの
向上を実現することができる。
【００２９】実施形態４ 本実施形態２では、シーケンシャルナな大量データのリ
ードアクセスが続いた場合、パリティブロックを格納す
る磁気ディスク装置が切替わる境界部（例えば、図２に
おいて、磁気ディスク装置２２の第２行のパリティブロ
ックＰ1 より次の行のデータブロックＤ4 に切り替わる
境界部）において、それまで動作していなかった磁気デ
ィスク装置からのデータブロックの転送を開始する必要
があるため、ここで、その磁気ディスク装置のヘッドの
移動を行う間はデータ転送が中断される。そこで本実施
形態４は、本実施形態２におけるリードアクセス要求に
対する大量データ転送中に、ホストコンピュータから他
のアクセス要求が無い場合に、現在転送中のデータ転送
に続くシーケンシャルなリードアクセス要求が発行され
る場合に備えて、その時点で動作中でない、すなわち現
在転送しているブロック行のパリティブロックを格納し
ている磁気ディスク装置に対して、該当する磁気ディス
ク装置内のそれ以降の行でパリティブロックでなくなる
最初のアドレスへのシークコマンドをあらかじめ発行す
るものである。
ードアクセスが続いた場合、パリティブロックを格納す
る磁気ディスク装置が切替わる境界部（例えば、図２に
おいて、磁気ディスク装置２２の第２行のパリティブロ
ックＰ1 より次の行のデータブロックＤ4 に切り替わる
境界部）において、それまで動作していなかった磁気デ
ィスク装置からのデータブロックの転送を開始する必要
があるため、ここで、その磁気ディスク装置のヘッドの
移動を行う間はデータ転送が中断される。そこで本実施
形態４は、本実施形態２におけるリードアクセス要求に
対する大量データ転送中に、ホストコンピュータから他
のアクセス要求が無い場合に、現在転送中のデータ転送
に続くシーケンシャルなリードアクセス要求が発行され
る場合に備えて、その時点で動作中でない、すなわち現
在転送しているブロック行のパリティブロックを格納し
ている磁気ディスク装置に対して、該当する磁気ディス
ク装置内のそれ以降の行でパリティブロックでなくなる
最初のアドレスへのシークコマンドをあらかじめ発行す
るものである。
【００３０】以上のように本実施形態４により、シーケ
ンシャルな大量データのリードアクセスが続いた場合、
パリティブロックを格納する磁気ディスク装置が切替わ
る境界部において、それまで動作していなかった磁気デ
ィスク装置からのデータブロックの転送を開始する場合
に、あらかじめシークコマンドを発行することにより、
既にその磁気ディスク装置のヘッドの移動が終了してい
るため、この境界部でのデータ転送の中断をほとんどな
くすことが可能となる。
ンシャルな大量データのリードアクセスが続いた場合、
パリティブロックを格納する磁気ディスク装置が切替わ
る境界部において、それまで動作していなかった磁気デ
ィスク装置からのデータブロックの転送を開始する場合
に、あらかじめシークコマンドを発行することにより、
既にその磁気ディスク装置のヘッドの移動が終了してい
るため、この境界部でのデータ転送の中断をほとんどな
くすことが可能となる。
【００３１】実施形態５ 図４は本発明の実施形態５に係るＲＡＩＤ４／５のＨＤ
Ｄ１台故障時のデータ転送方法を示す図である。即ち図
４は、本実施形態１，２において、データブロックを格
納した磁気ディスク装置の１台（この例では磁気ディス
ク装置３４）が故障している場合の、本実施形態５のリ
ードアクセスの動作を示している。本実施形態５では、
磁気ディスク装置の１台が故障した場合に、読出すべき
データブロックを格納する他の磁気ディスク装置ととも
に、前記データブロックに係るパリティブロックを格納
する磁気ディスク装置を同時にアクセスし、バイト単位
でこれらのデータとパリティとの排他的論理和演算をオ
ン・ザ・フライで行うことで故障した磁気ディスク装置
のデータを復元した上で、これをデータバッファ３２の
本来故障した磁気ディスク装置から読出したデータを格
納するはずの領域に格納するようにしたものである。
Ｄ１台故障時のデータ転送方法を示す図である。即ち図
４は、本実施形態１，２において、データブロックを格
納した磁気ディスク装置の１台（この例では磁気ディス
ク装置３４）が故障している場合の、本実施形態５のリ
ードアクセスの動作を示している。本実施形態５では、
磁気ディスク装置の１台が故障した場合に、読出すべき
データブロックを格納する他の磁気ディスク装置ととも
に、前記データブロックに係るパリティブロックを格納
する磁気ディスク装置を同時にアクセスし、バイト単位
でこれらのデータとパリティとの排他的論理和演算をオ
ン・ザ・フライで行うことで故障した磁気ディスク装置
のデータを復元した上で、これをデータバッファ３２の
本来故障した磁気ディスク装置から読出したデータを格
納するはずの領域に格納するようにしたものである。
【００３２】以上のように本実施形態５により、１台の
磁気ディスク装置が故障した場合でも、従来のＲＡＩＤ
４／５ディスクアレイ装置のように性能が低下せず、Ｒ
ＡＩＤ３ディスクアレイ装置相当のデータ転送速度を維
持することができる。
磁気ディスク装置が故障した場合でも、従来のＲＡＩＤ
４／５ディスクアレイ装置のように性能が低下せず、Ｒ
ＡＩＤ３ディスクアレイ装置相当のデータ転送速度を維
持することができる。
【００３３】実施形態６ 図５は本発明の実施形態６に係るディスクアレイ装置の
データ転送方法を示す図である。前記の本実施形態１，
２においては、図２に示すようなパイプライン動作によ
りデータ転送を行っていたが、本実施形態６では、さら
にデータ転送時間を短縮することを可能とするパイプラ
イン動作を示している。
データ転送方法を示す図である。前記の本実施形態１，
２においては、図２に示すようなパイプライン動作によ
りデータ転送を行っていたが、本実施形態６では、さら
にデータ転送時間を短縮することを可能とするパイプラ
イン動作を示している。
【００３４】前記の本実施形態１では、先頭ブロックの
ホストインターフェースへの転送は、各磁気ディスク装
置からの先頭ブロックのデータが全てデータバッファに
格納された後に、単純なパイプライン動作を行うように
したものである。これに対して、本実施形態６では、図
５に示すように、最初の磁気ディスク装置からのデータ
転送方法を変更し、最初にホストインターフェースに転
送すべきデータブロックは、データバッファに格納せず
に、先行して直接ホストインターフェースに転送するよ
うにしたものである。そして以後は通常のパイプライン
動作を行うようにしている。
ホストインターフェースへの転送は、各磁気ディスク装
置からの先頭ブロックのデータが全てデータバッファに
格納された後に、単純なパイプライン動作を行うように
したものである。これに対して、本実施形態６では、図
５に示すように、最初の磁気ディスク装置からのデータ
転送方法を変更し、最初にホストインターフェースに転
送すべきデータブロックは、データバッファに格納せず
に、先行して直接ホストインターフェースに転送するよ
うにしたものである。そして以後は通常のパイプライン
動作を行うようにしている。
【００３５】以上のように本実施形態６により、最初に
ホストインターフェースに転送すべきデータはデータバ
ッファをバイパスして先行して転送させ、残りのデータ
は本実施形態１，２の場合と同等の速度でデータを転送
できるため、データの転送時間を図２の場合よりも更に
短縮することができ、ホストコンピュータから見た場合
のデータ転送速度を向上させることができる。
ホストインターフェースに転送すべきデータはデータバ
ッファをバイパスして先行して転送させ、残りのデータ
は本実施形態１，２の場合と同等の速度でデータを転送
できるため、データの転送時間を図２の場合よりも更に
短縮することができ、ホストコンピュータから見た場合
のデータ転送速度を向上させることができる。
【００３６】実施形態７ 図６は本発明の実施形態７に係るＲＡＩＤ３モードでの
データ転送方法を示す図である。前記図７に示したＲＡ
ＩＤ３と図９に示したＲＡＩＤ５とでは、ディスクアレ
イ装置におけるデータの配置法が異なる。そこで図１に
示した本実施形態１のＲＡＩＤ４／５ディスクアレイ装
置において、ディスクアレイ制御部内のデータバッファ
からホストインターフェースに対するデータ転送時の転
送順序を図６のように行うことにより、接続する磁気デ
ィスク装置へのデータ配置をＲＡＩＤ３ディスクアレイ
装置相当（以後、これをＲＡＩＤ３モードと呼ぶ）とし
てホストコンピュータへのデータ転送を行うことができ
る。
データ転送方法を示す図である。前記図７に示したＲＡ
ＩＤ３と図９に示したＲＡＩＤ５とでは、ディスクアレ
イ装置におけるデータの配置法が異なる。そこで図１に
示した本実施形態１のＲＡＩＤ４／５ディスクアレイ装
置において、ディスクアレイ制御部内のデータバッファ
からホストインターフェースに対するデータ転送時の転
送順序を図６のように行うことにより、接続する磁気デ
ィスク装置へのデータ配置をＲＡＩＤ３ディスクアレイ
装置相当（以後、これをＲＡＩＤ３モードと呼ぶ）とし
てホストコンピュータへのデータ転送を行うことができ
る。
【００３７】前記実施形態１では、ディスクアレイ制御
部１１内のデータバッファ１２に格納されたデータは、
データバッファ上でのアドレス順に読出しホストインタ
ーフェースに転送することにより、ＲＡＩＤ４ディスク
アレイ装置としてのリードアクセス動作を実現してい
る。これに比較して本実施形態７では、ディスクアレイ
制御部内のデータバッファ６１上からの読出し領域を、
１バイト毎に次のデータブロックの領域に切替えながら
図６のような順序で転送することにより、ＲＡＩＤ３デ
ィスクアレイ装置としてのリードアクセス動作を実現す
ることができる。
部１１内のデータバッファ１２に格納されたデータは、
データバッファ上でのアドレス順に読出しホストインタ
ーフェースに転送することにより、ＲＡＩＤ４ディスク
アレイ装置としてのリードアクセス動作を実現してい
る。これに比較して本実施形態７では、ディスクアレイ
制御部内のデータバッファ６１上からの読出し領域を、
１バイト毎に次のデータブロックの領域に切替えながら
図６のような順序で転送することにより、ＲＡＩＤ３デ
ィスクアレイ装置としてのリードアクセス動作を実現す
ることができる。
【００３８】本実施形態７におけるデータバッフア上か
らの読出し領域をＲＡＩＤ３モードとしてデータ転送を
行う方法は、磁気ディスク装置から読出したデータをデ
ータバッファに格納するまでの処理が正常の場合にも、
また磁気ディスク装置の１台が故障（図４に示した実施
形態５）の場合にも共通に採用できるので、本発明によ
るＲＡＩＤ３／４／５兼用のディスクアレイ装置では、
ＲＡＩＤ３モード時と他のモード時で必要な、ハードウ
ェアと制御プログラムの多くが共通化できる。従ってこ
の兼用のディスクアレイ装置の開発は容易となり、兼用
装置のコストを小さくすることができる。
らの読出し領域をＲＡＩＤ３モードとしてデータ転送を
行う方法は、磁気ディスク装置から読出したデータをデ
ータバッファに格納するまでの処理が正常の場合にも、
また磁気ディスク装置の１台が故障（図４に示した実施
形態５）の場合にも共通に採用できるので、本発明によ
るＲＡＩＤ３／４／５兼用のディスクアレイ装置では、
ＲＡＩＤ３モード時と他のモード時で必要な、ハードウ
ェアと制御プログラムの多くが共通化できる。従ってこ
の兼用のディスクアレイ装置の開発は容易となり、兼用
装置のコストを小さくすることができる。
【００３９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、複数の磁
気ディスク装置と、データの一時格納を行うデータバッ
ファを含むディスクアレイ制御部とを備えた構成のＲＡ
ＩＤ４又は５のディスクアレイ装置において、前記ディ
スクアレイ制御部は、ホストコンピュータからのリード
アクセス要求に対して、前記構成する各磁気ディスク装
置から読出したデータをデータブロック単位毎に順次デ
ータバッファに格納し、前記各磁気ディスク装置からそ
れぞれ１ブロック分のデータの格納が終了した時点か
ら、前記データバッファから所定の順序で格納したデー
タを読出してホストインターフェースに転送すると共
に、複数の磁気ディスク装置から並列的にデータ読出し
を行う場合には、各磁気ディスク装置からのデータ読出
しと前記ホストインターフェースへのデータ転送とを同
時に行うようにしたので、その結果、ディスクインター
フェースのデータ転送速度に対して、ホストインターフ
ェースのデータ転送速度とデータバッファのスループッ
トが十分に大きければ、大量のデータを転送する場合に
前記パイプライン処理により、ホストコンピュータから
見た場合のデータ転送速度をＲＡＩＤ３の場合と同等に
高速化することができる。
気ディスク装置と、データの一時格納を行うデータバッ
ファを含むディスクアレイ制御部とを備えた構成のＲＡ
ＩＤ４又は５のディスクアレイ装置において、前記ディ
スクアレイ制御部は、ホストコンピュータからのリード
アクセス要求に対して、前記構成する各磁気ディスク装
置から読出したデータをデータブロック単位毎に順次デ
ータバッファに格納し、前記各磁気ディスク装置からそ
れぞれ１ブロック分のデータの格納が終了した時点か
ら、前記データバッファから所定の順序で格納したデー
タを読出してホストインターフェースに転送すると共
に、複数の磁気ディスク装置から並列的にデータ読出し
を行う場合には、各磁気ディスク装置からのデータ読出
しと前記ホストインターフェースへのデータ転送とを同
時に行うようにしたので、その結果、ディスクインター
フェースのデータ転送速度に対して、ホストインターフ
ェースのデータ転送速度とデータバッファのスループッ
トが十分に大きければ、大量のデータを転送する場合に
前記パイプライン処理により、ホストコンピュータから
見た場合のデータ転送速度をＲＡＩＤ３の場合と同等に
高速化することができる。
【図１】本発明の実施形態１に係るＲＡＩＤ４／５ディ
スクアレイ装置の構成例を示す図である。
スクアレイ装置の構成例を示す図である。
【図２】図１のＲＡＩＤ４／５ディスクアレイ装置のデ
ータ転送方法を示す図である。
ータ転送方法を示す図である。
【図３】本発明の実施形態２に係るＲＡＩＤ５のデータ
／パリティブロックの配置例を示す図である。
／パリティブロックの配置例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態５に係るＲＡＩＤ４／５ＨＤ
Ｄ１台故障時のデータ転送方法を示す図である。
Ｄ１台故障時のデータ転送方法を示す図である。
【図５】本発明の実施形態６に係るディスクアレイ装置
のデータ転送方法を示す図である。
のデータ転送方法を示す図である。
【図６】本発明の実施形態７に係るＲＡＩＤ３モードで
のデータ転送方法を示す図である。
のデータ転送方法を示す図である。
【図７】従来のＲＡＩＤ３ディスクアレイ装置の構成例
を示す図である。
を示す図である。
【図８】図７のＲＡＩＤ３ディスクアレイ装置のデータ
転送方法を示す図である。
転送方法を示す図である。
【図９】従来のＲＡＩＤ５ディスクアレイ装置のデータ
／パリティブロックの配置例を示す図である。
／パリティブロックの配置例を示す図である。
【図１０】図９のＲＡＩＤ５ディスクアレイ装置のデー
タ転送方法を示す図である。
タ転送方法を示す図である。
１１，２１，３１ ディスクアレイ制御部 １２，３２，６１ データバッファ １３，２２，３３ ＨＤＤ＃１ １４，２３，３４ ＨＤＤ＃２ １５，２４，３５ ＨＤＤ＃３ １６〜１８ ディスクインターフェース １９ ホストインターフェース
Claims (7)
- 【請求項１】 複数の磁気ディスク装置と、データの一
時格納を行うデータバッファを含むディスクアレイ制御
部とを備えた構成のＲＡＩＤ４又は５のディスクアレイ
装置において、 前記ディスクアレイ制御部は、ホストコンピュータから
のリードアクセス要求に対して、前記構成する各磁気デ
ィスク装置から読出したデータをデータブロック単位毎
に順次データバッファに格納し、前記各磁気ディスク装
置からそれぞれ１ブロック分のデータの格納が終了した
時点から、前記データバッファから所定の順序で格納し
たデータを読出してホストインターフェースに転送する
と共に、複数の磁気ディスク装置から並列的にデータ読
出しを行う場合には、各磁気ディスク装置からのデータ
読出しと前記ホストインターフェースへのデータ転送と
を同時に行うようにしたことを特徴とするディスクアレ
イ装置。 - 【請求項２】 複数の磁気ディスク装置と、データの一
時格納を行うデータバッファを含むディスクアレイ制御
部とを備えた構成のＲＡＩＤ５のディスクアレイ装置に
おいて、 前記ディスクアレイ制御部は、前記構成する磁気ディス
ク装置の台数より１つ減算した数のデータブロック毎に
生成するパリティブロックを予め設定された連続する行
数だけ同一の磁気ディスク装置に格納するようにその格
納アドレスを制御し、ホストコンピュータからのリード
アクセス要求に対して、前記構成する各磁気ディスク装
置から読出したデータをデータブロック単位毎に順次前
記データバッファに格納し、前記各磁気ディスク装置か
らそれぞれ１ブロック分のデータの格納が終了した時点
から、前記データバッファから所定の順序で格納したデ
ータを読出してホストインターフェースに転送すると共
に、複数の磁気ディスク装置から並列的にデータ読出し
を行う場合には、各磁気ディスク装置からのデータ読出
しと前記ホストインターフェースへのデータ転送とを同
時に行うようにしたことを特徴とするディスクアレイ装
置。 - 【請求項３】 前記ディスクアレイ制御部は、ホストコ
ンピュータからのリードアクセス要求に対する大量のデ
ータの転送中で、さらにホストコンピュータから磁気デ
ィスク装置上の少量のデータのリードアクセス要求があ
り、前記少量のデータがその時点で動作中でない磁気デ
ィスク装置上に格納されているものである場合に、前記
少量のデータに対するシークコマンドを予め発行するよ
うにしたことを特徴とする請求項２記載のディスクアレ
イ装置。 - 【請求項４】 前記ディスクアレイ制御部は、ホストコ
ンピュータからのリードアクセス要求に対する大量のデ
ータの転送中で、ホストコンピュータから他のアクセス
要求が無い場合に、現在転送中のデータ転送に続くシー
ケンシャルなリードアクセス要求が発行される場合に備
えて、現在転送しているデータブロックに対応するパリ
ティブロックを格納している磁気ディスク装置に対し
て、この装置内の前記対応するパリティブロック以降の
行でパリティブロックでなくなる最初のアドレスへシー
クコマンドを予め発行するようにしたことを特徴とする
請求項２記載のディスクアレイ装置。 - 【請求項５】 前記ディスクアレイ制御部は、前記構成
する磁気ディスク装置のうちの１台が故障し、この故障
した装置に格納されていたデータを含む領域のデータの
リード要求を受けた場合に、このリード要求を受けたデ
ータブロックを格納するその他の磁気ディスク装置と前
記データブロックに係るパリティブロックを格納する磁
気ディスク装置を同時にアクセスし、このアクセスで読
出したバイト単位でのデータとパリティとの排他的論理
和演算をオン・ザ・フライで行い前記故障した磁気ディ
スク装置上のデータを復元し、この復元したデータを故
障が発生しない場合の前記データバッファの本来格納す
べき領域に格納するようにしたことを特徴とする請求項
１又は２記載のディスクアレイ装置。 - 【請求項６】 前記ディスクアレイ制御部は、ホストコ
ンピュータからのリードアクセス要求により前記構成す
る磁気ディスク装置からデータを読出してホストインタ
ーフェースに転送する際に、最初にホストインターフェ
ースに転送すべきデータブロックは前記データバッファ
に格納せずに、先行して直接ホストインターフェースに
転送するようにしたことを特徴する請求項１又は２記載
のディスクアレイ装置。 - 【請求項７】 複数の磁気ディスク装置と、データの一
時格納を行うデータバッファを含むディスクアレイ制御
部とを備え、前記複数の磁気ディスク装置にはＲＡＩＤ
４又は５によるデータ格納がなされた構成のディスクア
レイ装置において、 前記ディスクアレイ制御部は、ホストコンピュータから
のリードアクセス要求に対して、前記構成する磁気ディ
スク装置から読出したデータをデータブロック単位毎に
順次前記データバッファに格納し、前記各磁気ディスク
装置からそれぞれ１ブロック分のデータの格納が終了し
た時点から前記データバッファから格納データを読出す
際に、読出し領域をデータの１バイト毎に次のデータブ
ロックの領域に切替えながら前記データバッファからデ
ータを読出してホストインターフェースに転送すること
により、ＲＡＩＤ３ディスクアレイ装置としてのリード
アクセス動作を行うようにしたことを特徴とするディス
クアレイ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9288268A JPH11119915A (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | ディスクアレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9288268A JPH11119915A (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | ディスクアレイ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11119915A true JPH11119915A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17727991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9288268A Pending JPH11119915A (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | ディスクアレイ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11119915A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6938125B2 (en) * | 1990-02-26 | 2005-08-30 | Hitachi, Ltd. | Storage system with data prefetch function |
| JP2008524737A (ja) * | 2004-12-21 | 2008-07-10 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 光ディスクデータの誤り訂正のための方法及び装置 |
| JP2013196318A (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Fujitsu Ltd | ストレージ制御装置、ストレージシステムおよびストレージ制御方法 |
-
1997
- 1997-10-21 JP JP9288268A patent/JPH11119915A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6938125B2 (en) * | 1990-02-26 | 2005-08-30 | Hitachi, Ltd. | Storage system with data prefetch function |
| JP2008524737A (ja) * | 2004-12-21 | 2008-07-10 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 光ディスクデータの誤り訂正のための方法及び装置 |
| JP2013196318A (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Fujitsu Ltd | ストレージ制御装置、ストレージシステムおよびストレージ制御方法 |
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