KR19980052699A

KR19980052699A - Data storage device with redundant structure

Info

Publication number: KR19980052699A
Application number: KR1019960071718A
Authority: KR
Inventors: 김영대
Original assignee: 김광호; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1996-12-24
Filing date: 1996-12-24
Publication date: 1998-09-25

Abstract

본 발명은 데이터 저장장치가 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하기 위해 다수의 하드디스크를 두 그룹으로 나누어 이중화 구조를 갖도록 한다. 본 발명에 따른 데이터 저장장치는, 각각이 다수의 하드디스크들로 이루어지는 제1그룹 하드디스크 및 제2그룹 하드디스크와, 상기 제1그룹 하드디스크 및 상기 제2그룹 하드디스크에 각각 대응하여 연결되며, 소정 데이터 억세스명령이 있는 경우 대응하는 하드디스크에 데이터를 쓰거나 대응하는 하드디스크로부터 읽어들이는 제1 콘트롤러 및 제2콘트롤러를 적어도 포함하여 이루어진다.The present invention allows a data storage device to have a redundant structure by dividing a plurality of hard disks into two groups in order to improve the reliability of the system. The data storage device according to the present invention is connected to a first group hard disk and a second group hard disk each of which consists of a plurality of hard disks, and corresponding to the first group hard disk and the second group hard disk, respectively. And at least a first controller and a second controller for writing data to or reading data from the corresponding hard disk when there is a predetermined data access command.

Description

Data storage device with redundant structure

본 발명은 다수의 하드디스크들로 이루어지는 데이터 저장장치에 관한 것으로, 시스템의 신뢰성을 향상시키기 위한 이중화구조를 가지는 데이터 저장장치에 관한 것이다.The present invention relates to a data storage device comprising a plurality of hard disks, and a data storage device having a redundant structure for improving the reliability of the system.

일반적으로 메일링시스템(Mailing System)이라 함은 프로세스간의 상호통신을 가능하게 하는 시스템으로, 이 시스템에는 여러 프로세스들이 공용할 수 있는 데이터 저장장치가 포함된다. 이러한 데이터 저장장치로는 디스크, 특히 하드디스크(Hard Disk: 이하 HD라 칭함)가 채택되어 메일링시스템에서 요구되는 중요데이터를 저장하고 있다. 상기 HD는 메일링시스템 뿐만 아니라 많은 데이터의 저장을 요구하는 각종의 시스템에도 채택되어 널리 이용되고 있음은 주지의 사실이다.In general, a mailing system is a system that enables communication between processes. The system includes a data storage device that can be shared by several processes. As a data storage device, a disk, particularly a hard disk (hereinafter referred to as HD), is adopted to store important data required by a mailing system. It is well known that the HD is widely used in not only a mailing system but also various systems requiring storage of a lot of data.

한편 상기 HD를 포함하는 디스크 저장장치를 시스템에 연결하는 방법으로는 통상의 구조로 디스크를 구조시키는 방법과 디스크미러의 방법이 있다. 여기서 통상의 구조방법이란 SCSI(Small Computer System Interface)콘트롤러에 각각의 디스크를 연결하여 데이터를 저장하는 단순한 연결만으로 데이터 저장장치를 억세스하는 방법을 말한다. 그러나 이러한 구조는 데이터 저장장치에 문제가 있어 데이터가 깨지거나 유실되는 현상이 발생하는 경우 그 해당하는 장치만을 교환한다고 문제가 해결되는 것이 아니고, 시스템을 재인스톨해야하는 문제점이 있다. 또한 그 해당하는 저장장치에 내용이 있는 가입자의 모든 중요한 데이터가 유실하는 사례가 발생하는 문제점이 있다.Meanwhile, as a method of connecting the disk storage device including the HD to the system, there are a method of constructing a disk in a conventional structure and a method of a disk mirror. The conventional rescue method refers to a method of accessing a data storage device by simply connecting each disk to a SCSI (Small Computer System Interface) controller to store data. However, such a structure does not solve the problem of replacing only the corresponding device when a problem occurs in the data storage device and the data is broken or lost, and the system needs to be reinstalled. In addition, there is a problem that all important data of a subscriber having contents in the corresponding storage device is lost.

이러한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것이 디스크미러(disk mirror)방법에 따른 데이터 저장장치이다. 디스크미러방법은 다수의 디스크들을 두 개의 셋들로 구조시키는 방법으로, 이때 한 셋에는 원시데이터(original data)가 저장되고, 다른 한 셋에는 복사데이터(duplicative, redundant data)가 저장된다.]Proposed to solve this problem is a data storage device according to the disk mirror (disk mirror) method. Disk mirroring is a method in which a plurality of disks are structured into two sets, in which one set stores original data and the other set stores duplicate data.]

도 1은 디스크미러방법에 따른 데이터 저장장치 170을 채택하고 있는 메일링시스템의 구성을 보여주는 도면이다. 이때 데이터 저장장치 170은 다수의 HD들로 이루어졌음을 알 수 있다.1 is a block diagram of a mailing system employing a data storage device 170 according to a disk mirror method. In this case, it can be seen that the data storage device 170 is composed of a plurality of HDs.

도 1을 참조하면, 디스크미러방법에 따른 데이터 저장장치 170을 포함하는 메일링시스템의 동작을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 1, an operation of a mailing system including a data storage device 170 according to a disk mirror method will be described below.

지금, 외부로부터 콜(Call)이 전화라인을 통해 가입자인터페이스 140으로 인입되면 이 인입된 콜에 대한 정보는 CPU 120으로 통보된다. CPU 120은 상기 정보를 분석하여 가입자가 요구하는 정보가 어떠한 정보인지를 분석한 후 이 분석결과에 따른 파일제어부 150을 제어하여 저장장치 170의 해당 영역을 억세스한다. 파일제어부 150은 이렇게 억세스된 결과를 DMA(Direct Memory Access)로 VME버스를 통해 가입자인터페이스 140으로 전송하여 가입자인터페이스 140의 메모리에 쌓아두면 전화라인을 통하여 가입자에게 서비스되게 된다.Now, when a call from the outside enters the subscriber interface 140 via the telephone line, the information about the incoming call is notified to the CPU 120. The CPU 120 analyzes the information to determine what information is required by the subscriber, and then controls the file controller 150 according to the analysis result to access the corresponding area of the storage device 170. The file controller 150 transmits the result of the access to the subscriber interface 140 through the VME bus through the direct memory access (DMA) and accumulates in the memory of the subscriber interface 140 to be serviced to the subscriber through the telephone line.

그런데 여기서 유의할 점은 데이터 저장장치로 사용된 하드디스크는 그 특성상 잦은 구동과 대용량의 데이터를 송·수신하는 동안에 고장으로 인한 문제가 발생하는 경우 복구가 불가능하여 데이터를 모두 잃어버리는 상태로 된다는 사실이다. 이러한 사실은 시스템의 신뢰성에 비하여 HD의 신뢰성이 현저하게 낮아 시스템의 동작에 치명적인 영향을 미친다. 즉, 메일링시스템의 경우 HD의 고장이 발생하는 경우 메일링서비스가 제공되지 않는 심각한 상황에 처하게 되는 문제점이 있다.However, it is important to note that the hard disk used as a data storage device is incapable of recovering when a problem occurs due to its failure during frequent operation and large data transmission and reception. . This fact is significantly lower than HD system reliability, which has a fatal effect on the system operation. That is, in the case of a mailing system, when a failure of HD occurs, there is a problem in that a serious situation in which a mailing service is not provided.

따라서 본 발명의 목적은 하드디스크를 저장장치로 사용하는 경우에도 저장되어 있는 데이터의 손실을 방지할 수 있는 데이터 저장장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a data storage device that can prevent the loss of stored data even when using a hard disk as a storage device.

본 발명의 다른 목적은 하드디스크의 고장이 있는 경우에도 시스템의 동작에 영향이 있지 않도록 하는 데이터 저장장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a data storage device that does not affect the operation of the system even when a hard disk fails.

본 발명의 또다른 목적은 시스템의 신뢰성을 향상시키는 데이터 저장장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a data storage device for improving the reliability of the system.

이러한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 다수의 하드디스크를 두 그룹으로 나누어 이중화 구조를 갖도록 구성한 것을 특징으로 하는 데이터 저장장치를 제공한다.The present invention for achieving the above object provides a data storage device characterized in that a plurality of hard disks divided into two groups to have a redundant structure.

본 발명의 제1견지(aspect)에 따른 데이터 저장장치는, 각각이 다수의 하드디스크들로 이루어지는 제1그룹 하드디스크 및 제2그룹 하드디스크와, 소정 데이터 쓰기명령이 있는 경우에는 상기 제1그룹 하드디스크와 상기 제2그룹 하드디스크에 동시에 데이터를 쓰고, 소정 데이터 읽기명령이 있는 경우에는 상기 제1그룹 하드디스크 또는 상기 제2그룹 하드디스크중의 어느 한 하드디스크에 저장되어 있는 데이터를 읽어들이는 하나의 콘트롤러를 적어도 포함하여 이루어진다.According to a first aspect of the present invention, a data storage device includes: a first group hard disk and a second group hard disk each consisting of a plurality of hard disks, and, when there is a predetermined data write command, the first group. Write data to the hard disk and the second group hard disk at the same time, and read data stored in any one of the first group hard disk and the second group hard disk when there is a predetermined data read command. Consists of at least one controller.

본 발명의 제2견지에 따른 데이터 저장장치는, 각각이 다수의 하드디스크들로 이루어지는 제1그룹 하드디스크 및 제2그룹 하드디스크와, 상기 제1그룹 하드디스크 및 상기 제2그룹 하드디스크에 각각 대응하여 연결되며, 소정 데이터 억세스명령이 있는 경우 대응하는 하드디스크에 데이터를 쓰거나 대응하는 하드디스크로부터 읽어들이는 제1 콘트롤러 및 제2콘트롤러를 적어도 포함하여 이루어진다.According to a second aspect of the present invention, a data storage device includes a first group hard disk and a second group hard disk each including a plurality of hard disks, and the first group hard disk and the second group hard disk, respectively. The first controller and the second controller are connected to each other and include at least a first controller and a second controller that write data to or read data from the corresponding hard disk when there is a predetermined data access command.

도 1은 종래 기술에 따른 데이터 저장장치의 구성을 보여주는 도면.1 is a view showing the configuration of a data storage device according to the prior art.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 저장장치의 구성을 보여주는 도면.2 is a diagram illustrating a configuration of a data storage device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 저장장치의 구성을 보여주는 도면.3 is a diagram illustrating a configuration of a data storage device according to another embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의내려진 용어들로서 이는 사용자 또는 칩설계자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.DETAILED DESCRIPTION A detailed description of preferred embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the user or chip designer, and the definitions should be made based on the contents throughout the present specification.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 데이터 저장장치가 적용된 메일링시스템의 구성을 보여주는 도면이다. 상기 도면들에 도시되어 있는 바와 같은 본 발명에 따른 데이터 저장장치는 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 데이터 저장장치와는 달리 HD가 두 개의 그룹으로 나뉘어져 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다. 즉, 본 발명에 따른 데이터 저장장치의 특징적인 요소는 이중화 구조를 갖는다는 것이다.2 and 3 are views showing the configuration of a mailing system to which the data storage device according to the present invention is applied. The data storage device according to the present invention as shown in the drawings is characterized in that the HD is divided into two groups, unlike the data storage device according to the prior art shown in FIG. That is, a characteristic element of the data storage device according to the present invention is that it has a redundant structure.

도 2에 도시된 데이터 저장장치에 따르면, CPU 120이 1개의 SCSI(Small Computer System Interface)콘트롤러를 제어하여 동일한 두 개의 HD그룹 170,180에 각각 쓰기를 하고, 읽을 때는 우선순위로 되어있는 어느 한쪽만을 읽음으로써 시간을 단축시키고 있다. 만약 읽는 도중에 문제가 발생하였다면 이는 SCSI콘트롤러에 의해 인지되므로 SCSI콘트롤러는 그 상태를 확인한 후 오류가 발생하지 않은 다른 그룹의 HD의 내용을 읽어 가입자에게 전송해준다. 그리고 CPU 120을 통해 콘솔(console)로 해당 저장장치에 문제가 있다는 것을 통보해주어 교체 또는 수리가 필요하다는 것을 알린다. 상기 SCSI콘트롤러는 파일제어부 150의 내부에 구비되어 있는 구성요소를 말한다. 그리고 2그룹의 HD 170과 180은 동일한 VME버스를 통해 파일제어부 150내의 SCSI콘트롤러에 연결되기 때문에 서로 다른 아이디(ID)를 부여할 필요가 있다.According to the data storage device shown in FIG. 2, the CPU 120 controls one SCSI (Small Computer System Interface) controller to write to the same two HD groups 170 and 180, respectively, and to read only one of the priorities when reading. This shortens the time. If a problem occurs during reading, it is recognized by the SCSI controller, so the SCSI controller checks its status and reads the contents of another group's HD that did not fail and sends it to the subscriber. The CPU 120 also notifies the console that there is a problem with the storage device, indicating that a replacement or repair is required. The SCSI controller refers to a component provided in the file controller 150. In addition, the HD 170 and 180 of the two groups are connected to the SCSI controller in the file controller 150 through the same VME bus, and thus need to be given different IDs.

도 3에 도시된 데이터 저장장치에 따르면, CPU 120이 2개의 SCSI콘트롤러를 제어하여 두 그룹의 HD 170,180에 동일하게 데이터를 쓰고, 읽도록 한다. 이 데이터 저장장치는 2개의 SCSI콘트롤러를 이용하여 데이터를 억세스하기 때문에 도 1에 도시된 데이터 저장장치에 비해 복잡한 구성을 가질 것이다. 그러나 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. CPU 120이 수행하여야 할 일의 양에 있어서는 도 2에 도시된 실시예에서의 CPU 120보다 더 많아질 것이다. 그러므로 이러한 데이터 저장장치는 대형시스템에 적용되는 경우에 효과적일 것이며, 이와 달리 도 2에 도시된 데이터 저장장치는 소형시스템에 적용되는 경우에 효과적일 것이다.According to the data storage device shown in FIG. 3, the CPU 120 controls two SCSI controllers to write and read data to the two HD 170s and 180s in the same manner. This data storage device will have a more complicated configuration than the data storage device shown in FIG. 1 because data is accessed using two SCSI controllers. However, the reliability of the system can be improved. The amount of work the CPU 120 should perform will be more than the CPU 120 in the embodiment shown in FIG. Therefore, such a data storage device would be effective when applied to a large system, whereas the data storage device shown in FIG. 2 would be effective when applied to a small system.

다시 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 데이터 저장장치의 동작을 설명한다.2 and 3, the operation of the data storage device according to the embodiments of the present invention will be described.

지금, 외부에서 가입자로부터 어떠한 서비스를 받고자 하는 콜(call)이 전화라인을 통해 가입자인터페이스 140으로 인입되면 이 인입된 콜에 대한 정보는 CPU 120으로 통보된다. CPU 120은 상기 정보를 분석하여 가입자가 요구하는 정보가 어떠한 정보인지를 분석한 후 이 분석결과에 따라 쓰기명령 또는 읽기명령을 제공하면 파일제어부 150의 내부의 SCSI콘트롤러는 이에 따라 저장장치 170의 해당 영역이 억세스한다. 즉, 쓰기명령인 경우에는 두 HD 170,180 각각에 데이터가 쓰여지도록 제어하고, 읽기명령인 경우에는 우선순위가 있는 HD 170,180의 어느 한 그룹만을 읽도록 제어한다. 읽혀진 데이터는 파일제어부 150의 내부에 있는 DMA콘트롤러에 의하여 가입자인터페이스 140으로 전송되어 전화라인을 통해 가입자에게 제공된다. 이때 우선순위가 높은 HD에 문제가 발생한 경우에는 파일제어부 150이 이를 감지하여 CPU 120에 그 내용을 알려준다. 그러면 CPU 120은 문제가 발생한 HD를 블록킹(blocking)하라는 명령을 주고, 문제가 없는 다른 HD를 억세스하도록 한다. 그리고 또한 CPU 120은 해당 오류내용을 I/O제어부 160을 통해 콘솔로 알려주어 조치가 이루어지도록 경보를 알려준다.Now, when a call to receive any service from a subscriber from outside is introduced into subscriber interface 140 via a telephone line, the information about the incoming call is notified to CPU 120. If the CPU 120 analyzes the information requested by the subscriber and analyzes the information, the CPU 120 provides a write command or a read command according to the analysis result. The area is accessed. That is, in the case of the write command, the data is controlled to be written to each of the two HD 170,180, and in the case of the read command, only one group of the HD 170,180 having priority is read. The read data is transmitted to the subscriber interface 140 by the DMA controller inside the file controller 150 and provided to the subscriber via the telephone line. At this time, if a problem occurs in the HD having a high priority, the file controller 150 detects this and informs the CPU 120 of the content. The CPU 120 then commands to block the problematic HD and allows access to another HD without any problems. In addition, the CPU 120 notifies the console of the error to the console through the I / O control unit 160 to notify the alarm to take action.

상기에서 미설명한 텍스트/이미지변환부 110은 팩스송신시에 원하는 이미지(Image)데이터(장표 등)를 만들어 내보내기 위한, 즉 텍스트(Text)데이터를 이미지데이터로 변환하여 내보내기 위한 장치이다. 근거리통신망(Local Area Network)제어부 130은 가입자인터페이스 140을 통해 인입된 신호가 타모듈의 저장장치에 있을 수도 있으므로 이러한 경우에 해당 데이터를 LAN을 통해 타모듈로 전송하기 위한 것이다. 상기 LAN제어부 130의 내부에는 패킷단위로 데이터를 받아 쌓아두기 위한 메모리와, 12KByte단위의 데이터(3초 용량의 데이터)를 가입자인터페이스 140으로 전송하는 동작을 제어하기 위한 VME버스용 DMA(Direct Memory Access)콘트롤러가 구비되어 있다. I/O(Input/Output)제어부 160은 모뎀(Modem), 프린터(Printer), 콘솔(Console), 호스트(Host) 등을 연결하여 모듈간에 필요한 상태정보를 처리하며, CPU간 상태점검 등에 필요한 장치이다.The text / image converting unit 110, which has not been described above, is a device for creating and exporting desired image data (slips, etc.) during fax transmission, that is, converting text data into image data for export. The local area network controller 130 transmits the corresponding data to the other module through the LAN in this case because the signal received through the subscriber interface 140 may be in the storage device of the other module. Inside the LAN controller 130, a memory for storing data in packet units and a VME bus DMA (Direct Memory Access) for controlling an operation of transmitting data of 12 KBytes (data of 3 seconds) to the subscriber interface 140. A controller is provided. I / O (Input / Output) control unit 160 connects modem, printer, console, host, etc. to process the necessary status information between modules, and is necessary for checking status between CPUs. to be.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 데이터 저장장치는 하드디스크를 두 그룹으로 나누어 구성함으로써, 어느 한 그룹의 하드디스크에 저장되어 있는 데이터가 손실되는 경우에도 다른 한 그룹의 하드디스크에 저장되어 있는 데이터를 이용할 수 있다. 이에 따라 하드디스크의 고장이 있는 경우에도 시스템의 동작에 영향이 미치지 않게 되는 이점이 있으며, 결과적으로 시스템의 신뢰성을 향상시키는 이점이 있다.As described above, the data storage device according to the present invention is configured by dividing the hard disk into two groups, so that data stored in one group of hard disks is lost even when data stored in one group of hard disks is lost. It is available. Accordingly, there is an advantage that does not affect the operation of the system even if a hard disk failure, and as a result has the advantage of improving the reliability of the system.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 예를 들어, 본 발명에서는 메일링시스템에 적용된 데이터 저장장치를 예로하여 설명하였으나, 메일링시스템 이외에도 HD를 데이터 저장장치로 사용하는 음성우편시스템, 서버 등에도 적용이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 않되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the present invention, the data storage device applied to the mailing system has been described as an example. In addition to the mailing system, the present invention can be applied to a voice mail system or a server using HD as a data storage device. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

Claims

In the data storage device,

A data storage device comprising a plurality of hard disks divided into two groups to have a redundant structure.

In the data storage device,

A first group hard disk and a second group hard disk each consisting of a plurality of hard disks,

When there is a predetermined data write command, data is simultaneously written to the first group hard disk and the second group hard disk, and when there is a predetermined data read command, the first group hard disk or the second group hard disk is written. And at least one controller for reading data stored in any one hard disk.

In the data storage device,

A first controller and a second controller connected to the first group hard disk and the second group hard disk, respectively, and writing data to or reading data from the corresponding hard disk when there is a predetermined data access command; Data storage device comprising at least a.