JPH11154058A - ディスクアレイ装置及びデータ保守方法 - Google Patents

ディスクアレイ装置及びデータ保守方法

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JPH11154058A
JPH11154058A JP9319359A JP31935997A JPH11154058A JP H11154058 A JPH11154058 A JP H11154058A JP 9319359 A JP9319359 A JP 9319359A JP 31935997 A JP31935997 A JP 31935997A JP H11154058 A JPH11154058 A JP H11154058A
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JP9319359A
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Inventor
Hiroo Nakamura
寛男 中村
Kyoichi Sasamoto
享一 笹本
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 データ書込途中に電源断が生じても、データ
を適切に復元する。 【解決手段】 データを記憶する複数のディスク装置3
1−1〜31−nと、記憶すべきデータを所定の長さに
分割するデータ分割手段32と、分割した所定数のデー
タにより構成されるパリティグループについてパリティ
データを算出するパリティ算出手段33と、前記分割デ
ータ及びパリティデータを前記複数のディスク装置31
−1〜31−nへ転送する転送手段34と、前記記憶す
べきデータの格納先アドレス、サイズ、転送状況に関す
る情報を検出し記憶する状況記憶手段35と、復旧の際
に前記状況記憶手段35の情報を検索して転送が未完を
検出し、当該格納先アドレス及びサイズに基づき転送が
未完となっている領域に係るパリティグループについて
再度パリティデータを作成して、該当するディスク装置
に書き込む復旧処理手段36とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、複数のディスク
装置により構成されるディスクアレイ装置及びデータ保
守方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、RAID(Redundancy Arrays of
Inexpensive Disks)法によって構成されたディスクア
レイ装置が知られている。図8には、RAIDレベル3
によるディスクアレイ装置の構成例が示されている。デ
ィスクアレイ装置2には、SCSI(Small Computer S
ystem Interface )等のインタフェースバス12を介し
てホスト計算機(コンピュータ)1とのデータ送受を行
うためのインタフェース(IF)7が備えられている。
インタフェース7からはバス14が延びており、バス1
4には、装置全体を制御する制御部20、リード・ライ
トに係るデータを保持するためのデータバッファ10、
パリティ計算を行うパリティ回路9、複数の(ここで
は、5台の)ディスク装置(ここでは、HDD)との接
続を行うインタフェース8−0〜8−4が備えられてい
る。
【0003】インタフェース8−0〜8−4には、SC
SI等のインタフェースバス13−0〜13−4を介し
てHDD(ハードディスクドライブ)11−0〜11−
4が接続されている。このHDD11−0〜11−3に
は、データが所定のサイズに分割されて転送されて記憶
され、HDD11−4には、上記HDD11−0〜11
−3の対応領域のデータの排他的論理和(EX−OR)
をとったパリティデータが記憶されるように構成されて
いる。
【0004】図8において、データD0〜D3がそれぞ
れHDD11−0〜11−3の対応する領域に格納され
ているものとすると、パリティデータPは、P=D0
(EX−OR)D1(EX−OR)D2(EX−OR)
D3にて得られる。そして、例えば、HDD11−2に
障害が発生したときには、HDD11−2に記憶されて
いたデータD2は、D2=D0(EX−OR)D1(E
X−OR)D3(EX−OR)Pにて復元されて得られ
る。
【0005】別の例を説明すると、図9に示されるよう
に、HDD11−0〜11−3の対応する領域N、N+
1、N+2、N+3が512バイトの分割サイズを持
ち、それぞれに、データ55…、AA…、99…、CC
…(合計2048バイト)が記憶されるときには、パリ
ティPは、55…(EX−OR)AA…(EX−OR)
99…(EX−OR)CC…=AA…と得られ、これが
HDD11−4に書き込まれる。
【0006】そして、上記領域N、N+1、N+2に対
し1536バイトのデータが、図10に示されるよう
に、それぞれ、77…、EE…、33…と512バイト
に分割されて書き込まれたときには、制御部20は、領
域N、N+1、N+2、N+3のデータについて再度パ
リティデータを作成し直す。つまり、新たなパリティデ
ータPMは、PM=77…(EX−OR)EE…(EX
−OR)33…(EX−OR)CC…=66…として得
られ、これがHDD11−4に書き込まれる。
【0007】上記に対し、図11に示されるように、H
DD11−0〜11−3の対応する領域N、N+1、N
+2、N+3に対し512バイトに分割されたデータ7
7…、EE…、33…を書き込む際に、電源障害等が発
生し、HDD11−2に対しデータ33…の書き込みが
できず、正常に書き込みが終了しなかったものとする。
この場合には、領域N、N+1、N+2には、データ7
7…、EE…、33…が書き込まれるが、領域N+3に
は、元のデータCC…が書き込まれた状態のまま残って
おり、また、HDD11−4の対応領域には、元のパリ
ティデータがAA…が記憶されたままとなっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このような図11の状
態において、例えば、図12に示すようにHDD11−
3に障害が発生し、係る状態において、HDD11−3
の領域N+3に対する読み出し要求があると、障害が発
生しているHDD11−3を除いたディスクの対応領域
のデータを用いて復元が行われる。つまり、領域N、N
+1、N+2のデータ77…、EE…、33…と、パリ
ティデータAA…を用いて、復元データ=77…(EX
−OR)EE…(EX−OR)33…(EX−OR)A
A…=AA…が復元され、HDD11−3に実際に格納
されていたデータCC…と異なるデータAA…が復元さ
れることになる。
【0009】本発明は上記のようにデータの書き込み途
中に生じる電源断等の異常が生じた場合に、データを適
切に復元することができなくなるという問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、データの書き込み途中に生
じる電源断等の異常が生じた場合にも、データを適切に
復元することができるディスクアレイ装置及びデータ保
守方法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
ディスクアレイ装置は、データを記憶する複数のディス
ク装置と、記憶すべきデータを所定の長さに分割するデ
ータ分割手段と、分割した所定数のデータにより構成さ
れるパリティグループについてパリティデータを算出す
るパリティ算出手段と、前記分割されたデータ及びパリ
ティデータを前記複数の所要のディスク装置へ転送する
転送手段と、前記記憶すべきデータの格納先アドレス、
サイズ、転送状況に関する情報を検出して記憶する状況
記憶手段と、復旧の際に前記状況記憶手段に記憶された
情報を検索して転送が未完となっている場合には、当該
格納先アドレス及びサイズに基づき転送が未完となって
いる領域を検出し、この領域のパリティグループについ
てディスク装置の記憶内容に基づきパリティデータを作
成して、該当するディスク装置に書き込む復旧処理手段
とを具備することを特徴とする。これにより、復旧の際
に転送が未完となっている場合には、当該格納先アドレ
ス及びサイズに基づき転送が未完となっている領域が検
出され、この領域のパリティグループについてディスク
装置の記憶内容に基づきパリティデータが作成されて、
該当するディスク装置に書き込みが行われる。
【0011】本発明の請求項2に係るディスクアレイ装
置では、複数のディスク装置のいずれかに障害が発生し
た場合には、他の正常なディスク装置に記憶されたデー
タに基づき障害に係るディスク装置に記憶されたデータ
を復元するデータ復元手段を具備することを特徴とす
る。これにより、複数のディスク装置のいずれかに障害
が発生した場合には、他の正常なディスク装置に記憶さ
れたデータに基づき障害に係るディスク装置に記憶され
たデータを復元しても適切な復元がなされる。
【0012】本発明の請求項3に係るディスクアレイ装
置では、複数のディスク装置の特定の1台が、パリティ
データを記憶するためのパリティディスクとなっている
ことを特徴としており、これにより所定のディスク装置
にパリティデータが記憶されることになる。
【0013】本発明の請求項4に係るデータ保守装置
は、記憶すべきデータが与えられると分割し、上記分割
したデータに関するパリティグループについてパリティ
データを算出し、上記分割したデータ及びパリティデー
タを複数のディスク装置の所要のディスク装置に転送
し、前記記憶すべきデータの格納先アドレス、サイズ、
転送状況に関する情報を検出して記憶し、復旧の際に前
記記憶された情報を検索して転送が未完となっている場
合には、当該格納先アドレス及びサイズに基づき転送が
未完となっている領域を検出し、この領域のパリティグ
ループについてディスク装置の記憶内容に基づきパリテ
ィデータを作成して、該当するディスク装置に書き込む
ことを特徴とする。これにより、複数のディスク装置の
いずれかに障害が発生した場合に、他の正常なディスク
装置に記憶されたデータに基づき障害に係るディスク装
置に記憶されたデータを復元して適切な復元が可能とな
る。
【0014】本発明の請求項5に係るデータ保守方法
は、複数のディスク装置のいずれかにおいて障害が発生
したか否かを検出し、障害が発生した場合には、他の正
常なディスク装置に記憶されたデータに基づき障害に係
るディスク装置に記憶されたデータを復元することを特
徴とする。これにより、複数のディスク装置のいずれか
において障害が発生した場合にデータの復元がなされ
る。
【0015】
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
の実施の形態に係るディスクアレイ装置及びデータ保守
方法を説明する各図において、同一の構成要素には同一
の符号を付して重複する説明を省略する。図1には、本
発明の実施の形態に係るディスクアレイ装置2Aの構成
図が示されている。この装置2Aは、データを記憶する
複数のディスク装置31−1〜31−nからなるディス
ク部30を有し、このディスク部30に対し記憶すべき
データを所定の長さに分割するデータ分割手段32と、
分割した所定数のデータにより構成されるパリティグル
ープについてパリティデータを算出するパリティ算出手
段33とを備える。更には、データ分割手段32により
分割されたデータ及びパリティ算出手段33により作成
されたパリティデータを複数の所要のディスク装置31
−1〜31−nへ転送する転送手段34が設けられてい
る。
【0016】更に、ディスク部30の所要のディスク装
置31−1〜31−nへ記憶すべきデータの格納先アド
レス、サイズ、転送状況に関する情報を検出して記憶す
る状況記憶手段35と、復旧の際に上記状況記憶手段3
5に記憶された情報を検索して転送が未完となっている
場合には、当該格納先アドレス及びサイズに基づき転送
が未完となっている領域を検出し、この領域のパリティ
グループについてディスク装置31−1〜31−nの記
憶内容に基づきパリティデータを作成して、該当するデ
ィスク装置に書き込む復旧処理手段36が備えられてい
る。また、上記複数のディスク装置31−1〜31−n
のいずれかに障害が発生した場合には、他の正常なディ
スク装置に記憶されたデータに基づき障害に係るディス
ク装置に記憶されたデータを復元するデータ復元手段3
7を具備する。
【0017】上記ディスクアレイ装置2Aの実際上の構
成例を図2に示す。この構成は、図8に示したディスク
アレイ装置2と同一の構成要素に同一の符号を付して示
すように基本的に同一であるが、バス14には、マイク
ロプロセッサ3用のCPUバス16との間のプロトコル
変換を行うプロトコル変換部5が接続され、マイクロプ
ロセッサ3がメモリ4内のプログラムやデータを用い
て、上記図1に示した各手段として機能する点が特徴と
なっている。また、マイクロプロセッサ3は不揮発メモ
リ6に、ディスク部30に対応するHDD11−0〜1
1−4に記憶すべきデータの格納先アドレス、サイズ、
転送状況に関する情報を検出して記憶し、状況記憶手段
35として用いる。
【0018】図3には、上記状況記憶手段35に係るメ
モリテーブルの構成例が示されている。つまり、メモリ
テーブルには、ホスト計算機1から送られ、HDD11
−0〜11−4に書き込まれるデータのデータ番号(書
き込み中データ1〜6,・・・)、格納先アドレス(1
〜6,・・・)、転送サイズ(1〜6,・・・)、転送
の完了/未完了に係る転送状況(1〜6,・・・)が記
憶される。
【0019】そして、マイクロプロセッサ3は、メモリ
4に格納されている図4、図5に示されるフローチャー
トに対応するプログラムを用いて図1の各手段として動
作するので、以下にこれを説明する。ホスト計算機1か
らデータの書き込み要求がなされると、マイクロプロセ
ッサ3は、これをインタフェース7プロトコル変換部5
を介して受け取り(S1)、データを受けてデータバッ
ファ10へ格納した後に、当該データを一定のサイズ
(例えば、512バイト)に分割して、該当領域のパリ
ティグループについてパリティデータを作成する(S
2)。具体的には、図10に示したように、1536バ
イトのデータが与えられたときには、それぞれ、77
…、EE…、33…と512バイトに分割し、かつ、パ
リティグループであるHDD11−3のデータCC…を
読み出し、パリティデータPM=77…(EX−OR)
EE…(EX−OR)33…(EX−OR)CC…=6
6…を得る。
【0020】次に、マイクロプロセッサ3は、ホスト計
算機1から要求のあったデータの書き込み要求に係るデ
ータに関し、格納先アドレス、転送サイズ、転送状況
(初期値は、「未完了」)を図3のメモリテーブルに記
憶する(S3)。例えば、図10に示すように書き込み
を行うときには、格納先アドレス(先頭アドレス)は
「N」であり、転送サイズは「1536バイト」であ
り、転送状況の初期値は、「未完了」とされる。次に、
マイクロプロセッサ3は、該当するHDDに対しデータ
書き込み要求を送出しデータ書き込みを開始し(S
4)、当該データの書き込みが完了したかを検出する
(S5)。
【0021】上記ステップS5において、一連のデータ
(図10の例では、1536バイト)の書き込みが完了
すると、図3のメモリテーブルの該当するエリアの転送
状況を「未完了」から「完了」へと変更し(S6)、次
の処理(ホスト計算機1からのデータの書き込み要求に
係る処理)を実行する(S7)。
【0022】上記に対し、ステップS5においてデータ
をHDD11−0〜11−4に格納しているときに、停
電等の電源断が生じたときには、動作が停止し、電源投
入等による復旧がなされると、図5に示されるフローチ
ャートのプログラムが実行される。即ち、当該図5のフ
ローチャートのプログラムのスタート等の立ち上げ時初
期処理がなされ(S11)、次いでマイクロプロセッサ
3は不揮発メモリ6内のメモリテーブルを検索して転送
状況が「未完了」となっているデータがあるか否かを検
出する(S12)。「未完了」がないときには、当該デ
ィスクアレイ装置2Aの運用を開始する(S13)。つ
まり、ホスト計算機1からの要求に応えてデータの格納
または読み出しを行う。
【0023】一方、転送状況が「未完了」となっている
データがある場合には、当該領域の格納先アドレス、転
送サイズより、HDD11−0〜11−4において書き
込みが行われなかったパリティグループの領域を検索
し、当該パリティグループのパリティデータを再作成し
てパリティディスクであるHDD11−4へ当該パリテ
ィデータを書き込み(S14)、ステップS12へ戻っ
て処理を続ける。
【0024】例えば、図11に示されるように、HDD
11−0〜11−3の対応する領域N、N+1、N+
2、N+3に対し512バイトに分割されたデータ77
…、EE…、33…を書き込む際に、電源障害等が発生
し、HDD11−2に対しデータ33…の書き込みがで
きず、正常に書き込みが終了しなかったものとする。こ
のときには、この一連のデータのデータ番号が「1」で
あるとき、マイクロプロセッサ3によって不揮発メモリ
6のメモリテーブルには、図6(a)に示されるよう
に、格納先アドレスが「N」、転送サイズが「153
6」、転送状況が「未完了」とされる。
【0025】上記のようなメモリテーブルの内容を図5
のフローチャートにおけるステップS12にて検出する
と、上記格納先アドレス「N」に対応してHDD11−
0の領域Nに関するパリティグループのデータ77…、
EE…、99…、CC…を読み出し、これらに基づきパ
リティデータPA=77…(EX−OR)EE…(EX
−OR)99…(EX−OR)CC…を演算し、パリテ
ィデータPA=CC…を得て、これをHDD11−4の
該当領域に記憶する。この結果HDD11−0〜11−
4には、図6(b)に示されるようにデータが格納され
る。
【0026】このような図6(b)の状態において、例
えば、HDD11−3に障害が発生し、係る状態におい
て、HDD11−3の領域N+3に対する読み出し要求
があると、障害が発生しているHDD11−3を除いた
ディスクの対応領域のデータを用いて復元が行われる。
つまり、領域N、N+1、N+2のデータ77…、EE
…、99…と、パリティデータCC…を用いて、復元デ
ータ=77…(EX−OR)EE…(EX−OR)99
…(EX−OR)CC…=CC…が復元され、HDD1
1−3に実際に格納されていたデータCC…と同一のデ
ータCC…が復元されることになる。
【0027】斯して、HDD11−0〜11−4に対す
るデータ書き込みの途中において停電等の電源断が生じ
て、データ書き込みが未完了となったときにも、未完了
のデータ書き込みに係るパリティグループに関しパリテ
ィデータが適切なものに変更される。このため、その後
にHDD11−0〜11−4のいずれかに障害が生じて
も、障害に係るHDDのデータを適切に復元することが
できることになる。なお、上記の実施の形態において
は、端部に配置されたHDD11−4にパリティデータ
を書き込むことにしたが、複数のHDDの内のいずれか
にパリティデータを書き込むように構成した実施の形態
が存在する。従って、特定の1つのHDDをパリティデ
ィスクとしなくとも良く、未完了のデータ書き込みに係
るパリティグループに関しパリティデータを再作成し
て、所定の手法により決まるHDDにこのパリティデー
タを書き込むように構成することのできる。係る場合に
も、障害に係るHDDのデータを適切に復元することが
できることになる。また、HDDはディスク装置の一例
に過ぎず、他のディスク装置、例えば、光ディスク装置
や光磁気ディスク装置を用いた構成を採用することも可
能である。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように請求項1に係るディ
スクアレイ装置によれば、復旧の際に転送が未完となっ
ている場合には、当該格納先アドレス及びサイズに基づ
き転送が未完となっている領域が検出され、この領域の
パリティグループについてディスク装置の記憶内容に基
づきパリティデータが作成されて、該当するディスク装
置に書き込みが行われる。
【0029】以上説明したように請求項2に係るディス
クアレイ装置によれば、複数のディスク装置のいずれか
に障害が発生した場合には、他の正常なディスク装置に
記憶されたデータに基づき障害に係るディスク装置に記
憶されたデータを復元しても適切な復元がなされる。
【0030】以上説明したように請求項3に係るディス
クアレイ装置によれば、複数のディスク装置の特定の1
台が、パリティデータを記憶するためのパリティディス
クとなっているので、所定のディスク装置にパリティデ
ータを記憶して適切にデータを復元することが可能であ
る。
【0031】以上説明したように請求項4に係るデータ
保守方法によれば、複数のディスク装置のいずれかに障
害が発生した場合に、他の正常なディスク装置に記憶さ
れたデータに基づき障害に係るディスク装置に記憶され
たデータを復元して適切な復元が可能となる効果があ
る。
【0032】以上説明したように請求項5に係るデータ
保守方法によれば、複数のディスク装置のいずれかにお
いて障害が発生したか否かを検出し、障害が発生した場
合には、他の正常なディスク装置に記憶されたデータに
基づき障害に係るディスク装置に記憶されたデータを復
元するので、複数のディスク装置のいずれかにおいて障
害が発生した場合にデータの復元がなされることにな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るディスクアレイ装置
の機能ブロック図。
【図2】本発明の実施の形態に係るディスクアレイ装置
の詳細ブロック図。
【図3】本発明の実施の形態に係るディスクアレイ装置
に用いられるメモリテーブルの内容を示す図。
【図4】本発明の実施の形態に係るディスクアレイ装置
の動作を説明するためのフローチャート。
【図5】本発明の実施の形態に係るディスクアレイ装置
の動作を説明するためのフローチャート。
【図6】本発明の実施の形態に係るディスクアレイ装置
における電源断から復旧後の動作を説明するための図。
【図7】本発明の実施の形態に係るディスクアレイ装置
におけるデータ復元動作を説明するための図。
【図8】従来のディスクアレイ装置の詳細ブロック図。
【図9】RAIDにおけるパリティ生成を説明する図。
【図10】RAIDにおけるデータ書き込み及びパリテ
ィ生成を説明する図。
【図11】従来のディスクアレイ装置おけるデータ書き
込み時の電源断に際する処理動作を説明するための図。
【図12】従来のディスクアレイ装置におけるデータ復
元動作を説明するための図。
【符号の説明】
1 ホスト計算機 2A ディス
クアレイ装置 3 マイクロプロセッサ 4 メモリ 5 プロトコル変換部 6 不揮発性
メモリ 7、8−0〜8−4 インタフェース 9 パリティ
回路 10 データバッファ 11−0〜1
1−4 HDD 30 ディスク部 31−1〜3
1−n ディスク装置 32 データ分割手段 33 パリテ
ィ算出手段 34 転送手段 35 状況記
憶手段 36 復旧処理手段 37 データ
復元手段

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データを記憶する複数のディスク装置
    と、 記憶すべきデータを所定の長さに分割するデータ分割手
    段と、 分割した所定数のデータにより構成されるパリティグル
    ープについてパリティデータを算出するパリティ算出手
    段と、 前記分割されたデータ及びパリティデータを前記複数の
    所要のディスク装置へ転送する転送手段と、 前記記憶すべきデータの格納先アドレス、サイズ、転送
    状況に関する情報を検出して記憶する状況記憶手段と、 復旧の際に前記状況記憶手段に記憶された情報を検索し
    て転送が未完となっている場合には、当該格納先アドレ
    ス及びサイズに基づき転送が未完となっている領域を検
    出し、この領域のパリティグループについてディスク装
    置の記憶内容に基づきパリティデータを作成して、該当
    するディスク装置に書き込む復旧処理手段と、 を具備することを特徴とするディスクアレイ装置。
  2. 【請求項2】 複数のディスク装置のいずれかに障害が
    発生した場合には、他の正常なディスク装置に記憶され
    たデータに基づき障害に係るディスク装置に記憶された
    データを復元するデータ復元手段を具備することを特徴
    とする請求項1に記載のディスクアレイ装置。
  3. 【請求項3】 複数のディスク装置の特定の1台が、パ
    リティデータを記憶するためのパリティディスクとなっ
    ていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載
    のディスクアレイ装置。
  4. 【請求項4】 記憶すべきデータが与えられると分割
    し、 上記分割したデータに関するパリティグループについて
    パリティデータを算出し、 上記分割したデータ及びパリティデータを複数のディス
    ク装置の所要のディスク装置に転送し、 前記記憶すべきデータの格納先アドレス、サイズ、転送
    状況に関する情報を検出して記憶し、 復旧の際に前記記憶された情報を検索して転送が未完と
    なっている場合には、当該格納先アドレス及びサイズに
    基づき転送が未完となっている領域を検出し、この領域
    のパリティグループについてディスク装置の記憶内容に
    基づきパリティデータを作成して、該当するディスク装
    置に書き込むことを特徴とするデータ保守方法。
  5. 【請求項5】 複数のディスク装置のいずれかにおいて
    障害が発生したか否かを検出し、 障害が発生した場合には、他の正常なディスク装置に記
    憶されたデータに基づき障害に係るディスク装置に記憶
    されたデータを復元することを特徴とする請求項4に記
    載のデータ保守方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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