JPH04296926A - 記録媒体制御装置 - Google Patents
記録媒体制御装置Info
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- JPH04296926A JPH04296926A JP3037115A JP3711591A JPH04296926A JP H04296926 A JPH04296926 A JP H04296926A JP 3037115 A JP3037115 A JP 3037115A JP 3711591 A JP3711591 A JP 3711591A JP H04296926 A JPH04296926 A JP H04296926A
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- JP
- Japan
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- disk
- data
- recording medium
- cache
- check
- Prior art date
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- Granted
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- Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
- Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、コンピュータシステ
ムの入出力装置の記憶機構をアレイ型に配列したアレイ
型ディスク駆動機構システムに関するものである。
ムの入出力装置の記憶機構をアレイ型に配列したアレイ
型ディスク駆動機構システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】アレイ型ディスク・システムに関する文
献、特許などが最近では数多く発表されている。アメリ
カのカリフォルニア大学バークレー校(UCB)が、ア
レイ型ディスクについての論文を発表してから、一般的
に知られるようになった。UCBの論文、■A Cas
e for Redundant Arrays of
Inexpensive Disks(RAID)■
,DavidA. Patterson, Garth
Gibson,and Randy H. Kats
, Report No. UCB/CSD87/39
1, December 1987 では、アレイ型デ
ィスクをRAID(Redundant Arrays
of InexpensiveDisks )と呼ん
でおり、5つのレベルに分類している。
献、特許などが最近では数多く発表されている。アメリ
カのカリフォルニア大学バークレー校(UCB)が、ア
レイ型ディスクについての論文を発表してから、一般的
に知られるようになった。UCBの論文、■A Cas
e for Redundant Arrays of
Inexpensive Disks(RAID)■
,DavidA. Patterson, Garth
Gibson,and Randy H. Kats
, Report No. UCB/CSD87/39
1, December 1987 では、アレイ型デ
ィスクをRAID(Redundant Arrays
of InexpensiveDisks )と呼ん
でおり、5つのレベルに分類している。
【0003】第1レベルは、従来の慣習的方法であるミ
ラーディスクを用いる方式である。ミラーディスクは、
まったく同じデータ・ディスクをもう1つ用意するので
、信頼性が非常によい。また、リード時にはシーク時間
の短い方をアクセスするので、通常ディスクに比べてア
クセス時間が短いという利点がある。しかし、書き込み
時にデータディスクとチェックディスクの両方に書き込
みを行わなければならないので、応答時間が遅くなる。 また、ディスク全体の50% しかデータ・ディスクと
して使うことができない。
ラーディスクを用いる方式である。ミラーディスクは、
まったく同じデータ・ディスクをもう1つ用意するので
、信頼性が非常によい。また、リード時にはシーク時間
の短い方をアクセスするので、通常ディスクに比べてア
クセス時間が短いという利点がある。しかし、書き込み
時にデータディスクとチェックディスクの両方に書き込
みを行わなければならないので、応答時間が遅くなる。 また、ディスク全体の50% しかデータ・ディスクと
して使うことができない。
【0004】第2レベルは、メモリなどで用いられてい
るハミングコードを使用する。ひと昔前のディスクでは
、ディスクのどこが故障しているかが、分からないよう
になっていた。そのため、どのディスクのどこが故障し
たかを判断するためのチェックディスクが必要であった
。数個のディスクのグループに対して、データのインタ
リービングを行い、なるべくチェックディスクの数を減
らすようにしている。第2レベルでは、ディスク数10
に対して、チェックディスク4、ディスク数25に対し
て、チェックディスク5個必要となる。
るハミングコードを使用する。ひと昔前のディスクでは
、ディスクのどこが故障しているかが、分からないよう
になっていた。そのため、どのディスクのどこが故障し
たかを判断するためのチェックディスクが必要であった
。数個のディスクのグループに対して、データのインタ
リービングを行い、なるべくチェックディスクの数を減
らすようにしている。第2レベルでは、ディスク数10
に対して、チェックディスク4、ディスク数25に対し
て、チェックディスク5個必要となる。
【0005】第3のレベルは、最近のディスクにはEC
C 機能が付加されていて、どのディスクが故障してい
るか分かるようになっているので、1つのチェックディ
スクを用いる。そして、データディスクのXORをとり
、その内容を1つのチェックディスクにパリティ情報と
して書き込む。
C 機能が付加されていて、どのディスクが故障してい
るか分かるようになっているので、1つのチェックディ
スクを用いる。そして、データディスクのXORをとり
、その内容を1つのチェックディスクにパリティ情報と
して書き込む。
【0006】第4のレベルは、第3のレベルで1つのデ
ータをリード/ライトするために、グループ内のすべて
のディスクにアクセスしなければならなかったが、グル
ープ内ディスクへのデータのストライピングをブロック
インタリーブにすることによって、リード/ライトを複
数同時に処理することが可能となる。
ータをリード/ライトするために、グループ内のすべて
のディスクにアクセスしなければならなかったが、グル
ープ内ディスクへのデータのストライピングをブロック
インタリーブにすることによって、リード/ライトを複
数同時に処理することが可能となる。
【0007】第5のレベルは、1つのディスクに固定さ
れていたチェックデータをデータディスクに対して、分
散配置する方式である。第4のレベルでは、複数のライ
トがくるとチェックディスクが固定されているために並
列処理することが出来なかった。第5レベルでは、チェ
ックデータを分散配置し、複数ライトの並列処理を可能
とした。
れていたチェックデータをデータディスクに対して、分
散配置する方式である。第4のレベルでは、複数のライ
トがくるとチェックディスクが固定されているために並
列処理することが出来なかった。第5レベルでは、チェ
ックデータを分散配置し、複数ライトの並列処理を可能
とした。
【0008】図5はRAID4の概念図を示している。
28〜31は4つのデータディスクを示しており、32
はチェックディスクである。ディスク28からディスク
32の下のS0〜S3はそれぞれのディスクの論理的な
セクタを示している。33はデータディスク29のセク
タ0であり、34はチェックディスク32のセクタ0で
あり、35はデータディスク30のセクタ1であり、3
6はチェックディスク32のセクタ1である。図からわ
かるようにRAID4ではチェックディスクは単一のデ
ィスクに集中している。その点ではRAID1〜RAI
D3についてもほぼ同様のことがいえる。
はチェックディスクである。ディスク28からディスク
32の下のS0〜S3はそれぞれのディスクの論理的な
セクタを示している。33はデータディスク29のセク
タ0であり、34はチェックディスク32のセクタ0で
あり、35はデータディスク30のセクタ1であり、3
6はチェックディスク32のセクタ1である。図からわ
かるようにRAID4ではチェックディスクは単一のデ
ィスクに集中している。その点ではRAID1〜RAI
D3についてもほぼ同様のことがいえる。
【0009】図6はRAID5の概念図を示している。
37〜41はデータとチェックが混在したディスクであ
り、ディスク37からディスク41の下のS0〜S3は
それぞれのディスクの論理的なセクタを示している。4
2はディスク38のセクタ0でデータであり、43はデ
ィスク41のセクタ0でチェックデータであり、44は
ディスク39のセクタ1でデータであり、45はディス
ク40のセクタ1でチェックデータである。このように
RAID5では各ディスクに対してチェックデータが分
散している。
り、ディスク37からディスク41の下のS0〜S3は
それぞれのディスクの論理的なセクタを示している。4
2はディスク38のセクタ0でデータであり、43はデ
ィスク41のセクタ0でチェックデータであり、44は
ディスク39のセクタ1でデータであり、45はディス
ク40のセクタ1でチェックデータである。このように
RAID5では各ディスクに対してチェックデータが分
散している。
【0010】次に動作について説明する。図5における
RAID4では、セクタ33及び35から同時にリード
する場合は、それぞれのセクタから並列にデータを読み
込むだけである。セクタ33及びセクタ35に対してラ
イトする場合は、データをそれぞれのセクタに書き込む
と同時に、チェックディスク32のセクタ34及びセク
タ36にチェックデータを書き込む。しかし、チェック
ディスク32は1つのディスクであるから、同時にセク
タ34とセクタ36に書き込むことができない。ゆえに
ライト時は、チェックディスクがネックとなりやすい。
RAID4では、セクタ33及び35から同時にリード
する場合は、それぞれのセクタから並列にデータを読み
込むだけである。セクタ33及びセクタ35に対してラ
イトする場合は、データをそれぞれのセクタに書き込む
と同時に、チェックディスク32のセクタ34及びセク
タ36にチェックデータを書き込む。しかし、チェック
ディスク32は1つのディスクであるから、同時にセク
タ34とセクタ36に書き込むことができない。ゆえに
ライト時は、チェックディスクがネックとなりやすい。
【0011】図6におけるRAID5では、セクタ42
及びセクタ44から同時にリードする場合は、それぞれ
のセクタから並列にデータを読み込むだけである。セク
タ42及びセクタ44に対してライトする場合は、デー
タをそれぞれのセクタに書き込むと同時に、それらに属
するチェックデータのセクタ43とセクタ45にチェッ
クデータを書き込む。この場合は、チェックデータが各
ディスクへ分散しているため、特定ディスクのネックと
はならない。
及びセクタ44から同時にリードする場合は、それぞれ
のセクタから並列にデータを読み込むだけである。セク
タ42及びセクタ44に対してライトする場合は、デー
タをそれぞれのセクタに書き込むと同時に、それらに属
するチェックデータのセクタ43とセクタ45にチェッ
クデータを書き込む。この場合は、チェックデータが各
ディスクへ分散しているため、特定ディスクのネックと
はならない。
【0012】以上RAIDの5つのレベルを示した。
その他の従来例としては、 特開昭62−192984
のディジタル語を蓄積する方法及び装置において、デ
ータと冗長データを分けて、 別の記憶媒体 (実施例
ではMT)に記憶するものがあり、特開昭62−293
355 のデータ保護機構では、RAIDで示した技術
を述べたものがある。特開平2−236714のアレイ
・テクノロジー社のアレイ型ディスク駆動機構システム
及び方法では、RAID1〜5のRAIDのレベルおよ
び1台故障と2台故障等の信頼性レベルをそれぞれのユ
ーザに従って柔軟なシステム構成の選択を行うことがで
きること、また、システム全般について述べている。ア
レイ・テクノロジー社のアレイ型ディスク装置のH/W
構成図を例にとれば、主要部はおよそ図4のような構成
になる。
その他の従来例としては、 特開昭62−192984
のディジタル語を蓄積する方法及び装置において、デ
ータと冗長データを分けて、 別の記憶媒体 (実施例
ではMT)に記憶するものがあり、特開昭62−293
355 のデータ保護機構では、RAIDで示した技術
を述べたものがある。特開平2−236714のアレイ
・テクノロジー社のアレイ型ディスク駆動機構システム
及び方法では、RAID1〜5のRAIDのレベルおよ
び1台故障と2台故障等の信頼性レベルをそれぞれのユ
ーザに従って柔軟なシステム構成の選択を行うことがで
きること、また、システム全般について述べている。ア
レイ・テクノロジー社のアレイ型ディスク装置のH/W
構成図を例にとれば、主要部はおよそ図4のような構成
になる。
【0013】図4において、1はホスト計算機、2はホ
スト計算機とディスク・コントローラの間の制御および
バッファであるホスト・インタフェース、3はディスク
・コントローラ全体を制御するマイクロプロセッサ、4
はディスク・コントローラのバッファとして作用するメ
モリ・ユニット、5はディスク・コントローラとデータ
・ディスク間の制御およびバッファであるチャネル、6
はディスク・コントローラと冗長・ディスク間の制御お
よびバッファであるチャネル、7はディスク・コントロ
ーラ内のシステムバス、8はデータが格納されているデ
ィスク装置、9は冗長コードが格納されているディスク
装置、10はアレイ型ディスクを制御するアレイ・ディ
スク・コントローラである。
スト計算機とディスク・コントローラの間の制御および
バッファであるホスト・インタフェース、3はディスク
・コントローラ全体を制御するマイクロプロセッサ、4
はディスク・コントローラのバッファとして作用するメ
モリ・ユニット、5はディスク・コントローラとデータ
・ディスク間の制御およびバッファであるチャネル、6
はディスク・コントローラと冗長・ディスク間の制御お
よびバッファであるチャネル、7はディスク・コントロ
ーラ内のシステムバス、8はデータが格納されているデ
ィスク装置、9は冗長コードが格納されているディスク
装置、10はアレイ型ディスクを制御するアレイ・ディ
スク・コントローラである。
【0014】図4では、ホスト計算機1から入出力要求
が発行されると、ホスト・インタフェース2がコマンド
およびデータを受け取って、メモリ・ユニット4に格納
する。マイクロプロセッサ3はチャネル5に対して、デ
ィスク装置8およびディスク装置9のデータおよびパリ
ティの入出力を行うように命令を発行し、チャネル5は
それを実行する。ここで、RAID2〜4まではデータ
ディスクとチェックディスクは完全に分離独立している
が、RAID5はどれがチェックディスク、データディ
スクと分離されているわけではなく混在している。故に
このH/W構成によれば、RAID5では、チェックデ
ータが複数ディスクに分散しているためにチェック・デ
ィスクのネックにはならないが、RAID1〜4ではラ
イト時にチェック・ディスクに集中的にアクセスするた
めに、チェック・ディスクのネックになっていた。
が発行されると、ホスト・インタフェース2がコマンド
およびデータを受け取って、メモリ・ユニット4に格納
する。マイクロプロセッサ3はチャネル5に対して、デ
ィスク装置8およびディスク装置9のデータおよびパリ
ティの入出力を行うように命令を発行し、チャネル5は
それを実行する。ここで、RAID2〜4まではデータ
ディスクとチェックディスクは完全に分離独立している
が、RAID5はどれがチェックディスク、データディ
スクと分離されているわけではなく混在している。故に
このH/W構成によれば、RAID5では、チェックデ
ータが複数ディスクに分散しているためにチェック・デ
ィスクのネックにはならないが、RAID1〜4ではラ
イト時にチェック・ディスクに集中的にアクセスするた
めに、チェック・ディスクのネックになっていた。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】従来の方式は以上の5
つのレベルで、アレイ型ディスク駆動装置の制御を行っ
ていた。性能、ディスク容量のオーバヘッド、信頼性、
制御方法の観点から、RAID製品となっているものは
、RAID5が主流となっている。RAID5は、RA
ID4以下に比べて性能面で優れているが、制御方法は
RAID4以下に比べると複雑となる問題点があった。
つのレベルで、アレイ型ディスク駆動装置の制御を行っ
ていた。性能、ディスク容量のオーバヘッド、信頼性、
制御方法の観点から、RAID製品となっているものは
、RAID5が主流となっている。RAID5は、RA
ID4以下に比べて性能面で優れているが、制御方法は
RAID4以下に比べると複雑となる問題点があった。
【0016】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、RAID1〜4の簡単な制御方
式にもかかわらずRAID5と同等もしくはそれ以上の
性能を引き出すことができる記録媒体制御装置を得るこ
と目的としている。
ためになされたもので、RAID1〜4の簡単な制御方
式にもかかわらずRAID5と同等もしくはそれ以上の
性能を引き出すことができる記録媒体制御装置を得るこ
と目的としている。
【0017】
【課題を解決するための手段】第1の発明に係る記録媒
体制御装置は以下の要素を有するものである。 (a)デ−タを記録するデ−タ用記録媒体を接続する第
1のチャネル手段、(b)デ−タ用記録媒体に記録され
たデ−タの信頼性に関するデ−タを記録するチェック用
記録媒体を接続する第2のチャネル手段、(c)記録媒
体をアクセスしようとする他のシステムを接続するイン
タフェ−ス手段、(d)記録媒体との間で受け渡される
デ−タを一時記憶するキャッシュメモリ、(e)キャッ
シュメモリを、第2のチャネル手段により接続された記
録媒体のためにすべて割りつけるか、優先的に割りつけ
て、キャッシュメモリの制御を行うプロセッサ手段。
体制御装置は以下の要素を有するものである。 (a)デ−タを記録するデ−タ用記録媒体を接続する第
1のチャネル手段、(b)デ−タ用記録媒体に記録され
たデ−タの信頼性に関するデ−タを記録するチェック用
記録媒体を接続する第2のチャネル手段、(c)記録媒
体をアクセスしようとする他のシステムを接続するイン
タフェ−ス手段、(d)記録媒体との間で受け渡される
デ−タを一時記憶するキャッシュメモリ、(e)キャッ
シュメモリを、第2のチャネル手段により接続された記
録媒体のためにすべて割りつけるか、優先的に割りつけ
て、キャッシュメモリの制御を行うプロセッサ手段。
【0018】また、第2の発明に係る記録媒体制御装置
は、プロセッサ手段は、第2のチャネル手段により接続
された記録媒体が故障した場合、その記録媒体に割りつ
けられたキャッシュメモリの稼働を停止させ、その他の
制御は続行させることを特徴としたものである。
は、プロセッサ手段は、第2のチャネル手段により接続
された記録媒体が故障した場合、その記録媒体に割りつ
けられたキャッシュメモリの稼働を停止させ、その他の
制御は続行させることを特徴としたものである。
【0019】
【作用】第1の発明における記録媒体制御装置は、第1
のチャネル手段にデ−タ用記録媒体(デ−タ用ディスク
)を接続し、第2のチャネル手段にチェック用記録媒体
(冗長ディスク)を接続し、第2のチャネル手段により
接続された記録媒体(冗長ディスク)に対してのみキャ
ッシュを付加するか、優先的にキャッシュを付加するこ
とにより、高性能な制御が可能になる。
のチャネル手段にデ−タ用記録媒体(デ−タ用ディスク
)を接続し、第2のチャネル手段にチェック用記録媒体
(冗長ディスク)を接続し、第2のチャネル手段により
接続された記録媒体(冗長ディスク)に対してのみキャ
ッシュを付加するか、優先的にキャッシュを付加するこ
とにより、高性能な制御が可能になる。
【0020】また、第2の発明におけるプロセッサ手段
は、第2のチャネル手段により接続された記録媒体(冗
長ディスク)が故障した場合、その記録媒体(冗長ディ
スク)に割りつけられたキャッシュメモリの稼働を停止
させるが、第2のチャネル手段により接続された記録媒
体(冗長ディスク)に対してのみのディスクキャッシュ
であるために、稼働を停止しても問題はなく、この点で
バックアップ装置がまったく不要となり、簡単な構成あ
るいは簡単な制御ですむ。
は、第2のチャネル手段により接続された記録媒体(冗
長ディスク)が故障した場合、その記録媒体(冗長ディ
スク)に割りつけられたキャッシュメモリの稼働を停止
させるが、第2のチャネル手段により接続された記録媒
体(冗長ディスク)に対してのみのディスクキャッシュ
であるために、稼働を停止しても問題はなく、この点で
バックアップ装置がまったく不要となり、簡単な構成あ
るいは簡単な制御ですむ。
【0021】
【実施例】実施例1.
以下、この発明の一実施例を図について説明する。図1
において、1はホスト計算機、2はホスト計算機とディ
スク・コントローラの間の制御およびバッファであるホ
スト・インタフェース(インタフェース手段)、3はデ
ィスク・コントローラ全体を制御するマイクロプロセッ
サ(プロセッサ手段)、4はディスク・コントローラの
バッファとして作用するメモリ・ユニット、5はディス
ク・コントローラとデータ・ディスク間の制御およびバ
ッファであるチャネル(第1のチャネル手段)、6はデ
ィスク・コントローラと冗長・ディスク間の制御および
バッファであるチャネル(第2のチャネル手段)、7は
ディスク・コントローラ内のシステムバス、8はデータ
が格納されているディスク装置、9は冗長コードが格納
されているディスク装置(以下、冗長ディスクあるいは
チェック・ディスクともいう)、10はアレイ型ディス
クを制御するアレイ・ディスク・コントローラ(この発
明に係る記録媒体制御装置の一例)、11は冗長ディス
クのチャネルのみに付加されたキャッシュメモリ・ユニ
ットである。
において、1はホスト計算機、2はホスト計算機とディ
スク・コントローラの間の制御およびバッファであるホ
スト・インタフェース(インタフェース手段)、3はデ
ィスク・コントローラ全体を制御するマイクロプロセッ
サ(プロセッサ手段)、4はディスク・コントローラの
バッファとして作用するメモリ・ユニット、5はディス
ク・コントローラとデータ・ディスク間の制御およびバ
ッファであるチャネル(第1のチャネル手段)、6はデ
ィスク・コントローラと冗長・ディスク間の制御および
バッファであるチャネル(第2のチャネル手段)、7は
ディスク・コントローラ内のシステムバス、8はデータ
が格納されているディスク装置、9は冗長コードが格納
されているディスク装置(以下、冗長ディスクあるいは
チェック・ディスクともいう)、10はアレイ型ディス
クを制御するアレイ・ディスク・コントローラ(この発
明に係る記録媒体制御装置の一例)、11は冗長ディス
クのチャネルのみに付加されたキャッシュメモリ・ユニ
ットである。
【0022】次に動作について説明する。ホスト計算機
1から入出力要求が発行されると、ホスト・インタフェ
ース2がコマンドおよびデータを受け取って、メモリ・
ユニット4に格納する。マイクロプロセッサ3はチャネ
ル5に対して、ディスク装置8およびディスク装置9の
データおよびパリティの入出力を行うように命令を発行
し、チャネル5はそれを実行する。RAID2〜4では
ライト時にチェック・ディスクに集中的にアクセスする
ので、チェック・ディスクに接続されたチャネルに対し
てのみキャッシュを設け、アクセス負荷の軽減を行う。 つまり、RAID4を例にあげれば、ライト時にはデー
タ用ディスクとチェック用ディスクからアレイ型ディス
ク制御装置内へ古いデータと古いパリティを読み込み、
新しいデータと古いデータと古いパリティのXOR計算
を行い、新しいパリティを生成する。パリティを更新す
るため、トランザクション処理のような複数データをラ
イトする場合は必然的にチェックディスクのアクセスが
集中するので、キャッシュを設けてキャッシュをアクセ
スするようにすれば、チェックディスクのアクセス負荷
軽減を行うことが出来る。こうすることによって、トー
タル・スループットを向上させることができる。
1から入出力要求が発行されると、ホスト・インタフェ
ース2がコマンドおよびデータを受け取って、メモリ・
ユニット4に格納する。マイクロプロセッサ3はチャネ
ル5に対して、ディスク装置8およびディスク装置9の
データおよびパリティの入出力を行うように命令を発行
し、チャネル5はそれを実行する。RAID2〜4では
ライト時にチェック・ディスクに集中的にアクセスする
ので、チェック・ディスクに接続されたチャネルに対し
てのみキャッシュを設け、アクセス負荷の軽減を行う。 つまり、RAID4を例にあげれば、ライト時にはデー
タ用ディスクとチェック用ディスクからアレイ型ディス
ク制御装置内へ古いデータと古いパリティを読み込み、
新しいデータと古いデータと古いパリティのXOR計算
を行い、新しいパリティを生成する。パリティを更新す
るため、トランザクション処理のような複数データをラ
イトする場合は必然的にチェックディスクのアクセスが
集中するので、キャッシュを設けてキャッシュをアクセ
スするようにすれば、チェックディスクのアクセス負荷
軽減を行うことが出来る。こうすることによって、トー
タル・スループットを向上させることができる。
【0023】何かの原因で、キャッシュが不良となって
も、このキャッシュは、冗長ディスクのみに対するキャ
ッシュであるから、データ用ディスクには何も問題がな
いので、更新することが出来なかったチェック・データ
は、無効として、チェック・データに対応したデータ用
ディスクのデータ群のXORをとってチェックデータの
更新を行う。
も、このキャッシュは、冗長ディスクのみに対するキャ
ッシュであるから、データ用ディスクには何も問題がな
いので、更新することが出来なかったチェック・データ
は、無効として、チェック・データに対応したデータ用
ディスクのデータ群のXORをとってチェックデータの
更新を行う。
【0024】以上、この実施例では、ホスト計算機とデ
ータのやりとりを行うアレイ型ディスク制御装置におい
て、前記アレイ型システムは、アレイ型に構成された複
数のディスク駆動装置を含み、前記アレイ型ディスク制
御装置内には、アレイ型ディスク制御装置を管理するマ
イクロプロセッサと、ホスト計算機とアレイ型ディスク
制御装置間の制御及びバッファであるホストインタフェ
ースを備え、データのバッファとして使用するためのメ
モリユニットを備え、システム・バスにつながっている
複数のチャネルは複数の前記ディスク駆動装置に接続さ
れており、複数のディスク駆動装置と複数データの入出
力を行うものであり、前記ディスク駆動装置は同一の複
数セクタを有し、データ用ディスク駆動装置とチェック
用ディスク駆動装置とに分かれていて、前記アレイ型デ
ィスク制御装置内部にはディスク駆動機構の中の冗長デ
ィスク(チェックディスク)のみにキャッシュ機構を付
加したことを特徴とするアレイ型ディスク駆動機構シス
テムを説明した。
ータのやりとりを行うアレイ型ディスク制御装置におい
て、前記アレイ型システムは、アレイ型に構成された複
数のディスク駆動装置を含み、前記アレイ型ディスク制
御装置内には、アレイ型ディスク制御装置を管理するマ
イクロプロセッサと、ホスト計算機とアレイ型ディスク
制御装置間の制御及びバッファであるホストインタフェ
ースを備え、データのバッファとして使用するためのメ
モリユニットを備え、システム・バスにつながっている
複数のチャネルは複数の前記ディスク駆動装置に接続さ
れており、複数のディスク駆動装置と複数データの入出
力を行うものであり、前記ディスク駆動装置は同一の複
数セクタを有し、データ用ディスク駆動装置とチェック
用ディスク駆動装置とに分かれていて、前記アレイ型デ
ィスク制御装置内部にはディスク駆動機構の中の冗長デ
ィスク(チェックディスク)のみにキャッシュ機構を付
加したことを特徴とするアレイ型ディスク駆動機構シス
テムを説明した。
【0025】実施例2.
アレイ型ディスク制御装置は、信頼性レベルに柔軟に対
応するために、1台故障、2台以上の故障に対して、キ
ャッシュメモリユニットの数を変更することが出来る。 1台故障時の信頼性に対しては、1台のチェックディス
クを必要とするために、1台のチェックディスクのみに
対してディスクキャッシュを設ける。2台故障に耐え得
る信頼性を維持するためには、2台のチェックディスク
を必要とするために、2台のチェックディスクのみに対
してディスクキャッシュを設ける。2台以上についても
同様である。
応するために、1台故障、2台以上の故障に対して、キ
ャッシュメモリユニットの数を変更することが出来る。 1台故障時の信頼性に対しては、1台のチェックディス
クを必要とするために、1台のチェックディスクのみに
対してディスクキャッシュを設ける。2台故障に耐え得
る信頼性を維持するためには、2台のチェックディスク
を必要とするために、2台のチェックディスクのみに対
してディスクキャッシュを設ける。2台以上についても
同様である。
【0026】以上、実施例2では、アレイ型ディスク制
御装置の信頼性のレベルに柔軟に対応するために、ミラ
ーと1台故障と2台以上の故障に耐え得る信頼性のレベ
ルに対して、前記アレイ型ディスク制御装置は冗長ディ
スク数のみに対応してディスク・キャッシュ機構を設け
ることを特徴としたアレイ型ディスク駆動機構システム
を説明した。
御装置の信頼性のレベルに柔軟に対応するために、ミラ
ーと1台故障と2台以上の故障に耐え得る信頼性のレベ
ルに対して、前記アレイ型ディスク制御装置は冗長ディ
スク数のみに対応してディスク・キャッシュ機構を設け
ることを特徴としたアレイ型ディスク駆動機構システム
を説明した。
【0027】実施例3.
アレイ型ディスク制御装置はRAIDレベルに柔軟に対
応するために、キャッシュメモリ数を変更することが出
来る。図2において、9、16、17はデータ用ディス
ク8に対応した3台の冗長ディスクであり、6、12、
13はそれぞれの冗長ディスクに対応したチャネルであ
り、11、12、13はそれぞれのチャネルに対応した
キャッシュメモリ機構である。。前記のRAID1に対
しては、3台のデータ用ディスク8に対して3台の冗長
ディスク9、16、17が必要となるから、3台の冗長
ディスクに対して3つのキャッシュメモリ機構11、1
2、13を設ける。また、RAID2に対しては、10
台のディスクに対して4台のチェックディスクが必要で
あるから、4つのキャッシュメモリ機構を設ける。RA
ID4に対しては、1つのチェックディスクで十分であ
るから、1つのキャッシュメモリ機構を設ける。
応するために、キャッシュメモリ数を変更することが出
来る。図2において、9、16、17はデータ用ディス
ク8に対応した3台の冗長ディスクであり、6、12、
13はそれぞれの冗長ディスクに対応したチャネルであ
り、11、12、13はそれぞれのチャネルに対応した
キャッシュメモリ機構である。。前記のRAID1に対
しては、3台のデータ用ディスク8に対して3台の冗長
ディスク9、16、17が必要となるから、3台の冗長
ディスクに対して3つのキャッシュメモリ機構11、1
2、13を設ける。また、RAID2に対しては、10
台のディスクに対して4台のチェックディスクが必要で
あるから、4つのキャッシュメモリ機構を設ける。RA
ID4に対しては、1つのチェックディスクで十分であ
るから、1つのキャッシュメモリ機構を設ける。
【0028】以上実施例3では、アレイ型ディスク制御
装置にRAID1、RAID2、RAID3、RAID
4と呼ばれるデータの分散配置方式に対応して、チェッ
ク・ディスクにキャッシュ機構を設けることを特徴とし
たアレイ型ディスク駆動機構システムを説明した。
装置にRAID1、RAID2、RAID3、RAID
4と呼ばれるデータの分散配置方式に対応して、チェッ
ク・ディスクにキャッシュ機構を設けることを特徴とし
たアレイ型ディスク駆動機構システムを説明した。
【0029】実施例4.
アレイ型ディスク駆動機構システムは、RAID1〜4
のRAIDレベル及びミラー、1台故障、2台以上の故
障の信頼性レベルに柔軟に対応するために、アレイ型デ
ィスク制御機構内のメモリ・ユニット中にバッファの他
に冗長ディスクのみに対するキャッシュを設ける。例え
ば、図3においては、18はデータ用ディスクであり、
19、20はチェックディスクであり、21はバッファ
領域であり、22はキャッシュ領域である。キャッシュ
領域にはそれぞれの冗長ディスクに対応したキャッシュ
領域となっている。23はチェックディスク9に対応し
たキャッシュ領域であり、24はチェックディスク16
に対応したキャッシュ領域であり、25はチェックディ
スク17に対応したキャッシュ領域であり、26はチェ
ックディスク18に対応したキャッシュ領域であり、2
7はチェックディスク19に対応したキャッシュ領域で
あり、27はチェックディスク20に対応したキャッシ
ュ領域である。ディスク8、ディスク9、ディスク16
、ディスク17を1つの信頼性レベル、RAIDレベル
を決定するための1冗長グループとし、ディスク18、
ディスク19、ディスク20を1冗長グループとする。 前者の冗長グループではRAIDレベルの1をサポート
するために冗長グループであり、後者の冗長グループで
は2台故障までの信頼性レベルをサポートするための冗
長グループであるとすれば、キャッシュ領域はそれぞれ
のディスクに対応してキャッシュ領域を設定してあるた
めに図2のようにキャッシュ機構を複数設ける必要がな
い。以上により非常に安易にRAIDレベル及び信頼性
レベルに対して柔軟なサポートが可能となる。
のRAIDレベル及びミラー、1台故障、2台以上の故
障の信頼性レベルに柔軟に対応するために、アレイ型デ
ィスク制御機構内のメモリ・ユニット中にバッファの他
に冗長ディスクのみに対するキャッシュを設ける。例え
ば、図3においては、18はデータ用ディスクであり、
19、20はチェックディスクであり、21はバッファ
領域であり、22はキャッシュ領域である。キャッシュ
領域にはそれぞれの冗長ディスクに対応したキャッシュ
領域となっている。23はチェックディスク9に対応し
たキャッシュ領域であり、24はチェックディスク16
に対応したキャッシュ領域であり、25はチェックディ
スク17に対応したキャッシュ領域であり、26はチェ
ックディスク18に対応したキャッシュ領域であり、2
7はチェックディスク19に対応したキャッシュ領域で
あり、27はチェックディスク20に対応したキャッシ
ュ領域である。ディスク8、ディスク9、ディスク16
、ディスク17を1つの信頼性レベル、RAIDレベル
を決定するための1冗長グループとし、ディスク18、
ディスク19、ディスク20を1冗長グループとする。 前者の冗長グループではRAIDレベルの1をサポート
するために冗長グループであり、後者の冗長グループで
は2台故障までの信頼性レベルをサポートするための冗
長グループであるとすれば、キャッシュ領域はそれぞれ
のディスクに対応してキャッシュ領域を設定してあるた
めに図2のようにキャッシュ機構を複数設ける必要がな
い。以上により非常に安易にRAIDレベル及び信頼性
レベルに対して柔軟なサポートが可能となる。
【0030】以上、実施例4では、キャッシュ機構をメ
モリユニットに統合して、メモリユニットはバッファ兼
キャッシュとして使用し、RAIDレベル、信頼性レベ
ルに動的に対応することを特徴としたアレイ型ディスク
駆動機構システムを説明した。
モリユニットに統合して、メモリユニットはバッファ兼
キャッシュとして使用し、RAIDレベル、信頼性レベ
ルに動的に対応することを特徴としたアレイ型ディスク
駆動機構システムを説明した。
【0031】このように、キャッシュ機構を対応する冗
長ディスクへ複数個取付、またはアレイ型ディスク装置
内のメモリユニット内にキャッシュ領域を設けることに
よって、RAIDレベルや信頼性レベルに柔軟に対処す
ることが出来る効果がある。
長ディスクへ複数個取付、またはアレイ型ディスク装置
内のメモリユニット内にキャッシュ領域を設けることに
よって、RAIDレベルや信頼性レベルに柔軟に対処す
ることが出来る効果がある。
【0032】実施例5.
アレイ型ディスク駆動機構システムのディスク駆動装置
のうち、1つもしくは複数の冗長ディスクの1部もしく
は全体が故障した場合、そのディスク駆動装置に属する
キャッシュ機構もしくはメモリ・ユニット中のキャッシ
ュ領域を無効とする。キャッシュ機構もしくはキャッシ
ュ領域を無効としても、冗長ディスクに対するキャッシ
ュであるからまったく問題はない。チェックディスクの
ホットスタンバイによる自動交換等によってディスク交
換が行われた後、チェックデータに対応したデータ用デ
ィスクのデータ群のXORをとってチェックデータの修
正・復元を行う。
のうち、1つもしくは複数の冗長ディスクの1部もしく
は全体が故障した場合、そのディスク駆動装置に属する
キャッシュ機構もしくはメモリ・ユニット中のキャッシ
ュ領域を無効とする。キャッシュ機構もしくはキャッシ
ュ領域を無効としても、冗長ディスクに対するキャッシ
ュであるからまったく問題はない。チェックディスクの
ホットスタンバイによる自動交換等によってディスク交
換が行われた後、チェックデータに対応したデータ用デ
ィスクのデータ群のXORをとってチェックデータの修
正・復元を行う。
【0033】以上、実施例5では、アレイ型ディスク駆
動機構システムが、あるディスクの一部もしくは全部が
故障した場合に修正・復元を行うが、冗長ディスク以外
のディスク駆動装置が故障した場合は、一般に知られて
いるXORによる通常の修正・復元を行うが、冗長ディ
スクが故障している場合には、冗長ディスクを含んだデ
ィスクキャッシュ機構を停止させることを特徴としたア
レイ型ディスク駆動機構システムを説明した。
動機構システムが、あるディスクの一部もしくは全部が
故障した場合に修正・復元を行うが、冗長ディスク以外
のディスク駆動装置が故障した場合は、一般に知られて
いるXORによる通常の修正・復元を行うが、冗長ディ
スクが故障している場合には、冗長ディスクを含んだデ
ィスクキャッシュ機構を停止させることを特徴としたア
レイ型ディスク駆動機構システムを説明した。
【0034】なお、上記実施例1〜5では、アレイ型デ
ィスク駆動機構システムにおいて、チェック用記録媒体
(冗長ディスク)のみにキャッシュを付加した場合を説
明したが、デ−タ用記録媒体にもキャッシュを付加する
場合は、チェック用記録媒体(冗長ディスク)にキャッ
シュを優先的に付加した構成にすれば良い。たとえば、
チェック用記録媒体(冗長ディスク)のキャッシュの容
量を他より多くすること、あるいは、チェック用記録媒
体(冗長ディスク)のキャッシュを他より高速にしてお
くことなどが、この場合の優先的付加にあたる。また、
上記実施例1〜5では、アレイ型ディスク駆動機構シス
テムを例にして説明したが、アレイ型と呼ばれるシステ
ムに限る必要はなく、複数のディスク駆動機構があるシ
ステムであれば良い。また、ディスク駆動機構に限る必
要はなく、光ディスクやCD等の記録媒体を制御する制
御装置であれば良い。
ィスク駆動機構システムにおいて、チェック用記録媒体
(冗長ディスク)のみにキャッシュを付加した場合を説
明したが、デ−タ用記録媒体にもキャッシュを付加する
場合は、チェック用記録媒体(冗長ディスク)にキャッ
シュを優先的に付加した構成にすれば良い。たとえば、
チェック用記録媒体(冗長ディスク)のキャッシュの容
量を他より多くすること、あるいは、チェック用記録媒
体(冗長ディスク)のキャッシュを他より高速にしてお
くことなどが、この場合の優先的付加にあたる。また、
上記実施例1〜5では、アレイ型ディスク駆動機構シス
テムを例にして説明したが、アレイ型と呼ばれるシステ
ムに限る必要はなく、複数のディスク駆動機構があるシ
ステムであれば良い。また、ディスク駆動機構に限る必
要はなく、光ディスクやCD等の記録媒体を制御する制
御装置であれば良い。
【0035】
【発明の効果】以上のように、第1の発明によれば、チ
ェック用記録媒体(冗長ディスク)のみにあるいはチェ
ック用記録媒体(冗長ディスク)に優先的にキャッシュ
を付加した構成にしたので、装置が安価にでき、また、
RAID5と同レベル以上の性能を上げることができる
効果がある。
ェック用記録媒体(冗長ディスク)のみにあるいはチェ
ック用記録媒体(冗長ディスク)に優先的にキャッシュ
を付加した構成にしたので、装置が安価にでき、また、
RAID5と同レベル以上の性能を上げることができる
効果がある。
【0036】また、第2の発明によれば、付随して、冗
長ディスクにキャッシュを設けるため、冗長ディスクや
そのキャッシュの故障があってもデータ用ディスクには
何の問題もないので、バックアップを使用しなくても、
十分な信頼性を得られる効果がある。
長ディスクにキャッシュを設けるため、冗長ディスクや
そのキャッシュの故障があってもデータ用ディスクには
何の問題もないので、バックアップを使用しなくても、
十分な信頼性を得られる効果がある。
【図1】この発明の一実施例によるアレイ型のディスク
制御装置を示す断面図。
制御装置を示す断面図。
【図2】RAIDレベルおよび信頼性レベルに対応する
ためのキャッシュ機構を示す図。
ためのキャッシュ機構を示す図。
【図3】RAIDレベルおよび信頼性レベルに柔軟に対
応するためのキャッシュ機構を示す図。
応するためのキャッシュ機構を示す図。
【図4】従来のアレイ型のディスク制御装置を示す断面
図。
図。
【図5】RAID4のデータ構成図。
【図6】RAID5のデータ構成図。
1 ホスト計算機
2 ホスト・インタフェース
3 マイクロプロセッサ
4 メモリ・ユニット
5 データ・ディスク用チャネル
6 チェック・ディスク用チャネル
7 システム・バス
8 データ用ディスク
9 チェック用ディスク
10 アレイ型ディスク制御装置
11 キャッシュメモリユニット
12 チェック・ディスク用チャネル13 チェッ
ク・ディスク用チャネル14 キャッシュメモリユニ
ット 15 キャッシュメモリユニット 16 チェック用ディスク 17 チェック用ディスク 18 データ用ディスク 19 チェック用ディスク 20 チェック用ディスク 21 バッファ領域 22 キャッシュ領域 23〜27 冗長ディスク用キャッシュ領域28〜3
1 データ用ディスク 32 チェック用ディスク 33〜36 セクタ 37〜41 データとチェックが混在したディスク4
2〜45 セクタ
ク・ディスク用チャネル14 キャッシュメモリユニ
ット 15 キャッシュメモリユニット 16 チェック用ディスク 17 チェック用ディスク 18 データ用ディスク 19 チェック用ディスク 20 チェック用ディスク 21 バッファ領域 22 キャッシュ領域 23〜27 冗長ディスク用キャッシュ領域28〜3
1 データ用ディスク 32 チェック用ディスク 33〜36 セクタ 37〜41 データとチェックが混在したディスク4
2〜45 セクタ
Claims (2)
- 【請求項1】 以下の要素を有する記録媒体制御装置
(a)デ−タを記録するデ−タ用記録媒体を接続する第
1のチャネル手段、(b)デ−タ用記録媒体に記録され
たデ−タの信頼性に関するデ−タを記録しておくチェッ
ク用記録媒体を接続する第2のチャネル手段、(c)記
録媒体をアクセスしようとする他のシステムを接続する
インタフェ−ス手段、(d)記録媒体との間で受け渡さ
れるデ−タを、一時記憶するキャッシュメモリ、(e)
キャッシュメモリを、第2のチャネル手段により接続さ
れた記録媒体のためにすべて割りつけるか、優先的に割
りつけて、キャッシュメモリの制御を行うプロセッサ手
段。 - 【請求項2】 請求項1記載の記録媒体制御装置にお
いて、プロセッサ手段は、第2のチャネル手段により接
続された記録媒体が故障した場合、その記録媒体に割り
つけられたキャッシュメモリの稼働を停止させ、その他
の制御は続行させることを特徴とした請求項1記載の記
録媒体制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3037115A JP2778268B2 (ja) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | 記録媒体制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3037115A JP2778268B2 (ja) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | 記録媒体制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04296926A true JPH04296926A (ja) | 1992-10-21 |
| JP2778268B2 JP2778268B2 (ja) | 1998-07-23 |
Family
ID=12488604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3037115A Expired - Lifetime JP2778268B2 (ja) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | 記録媒体制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2778268B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5734859A (en) * | 1993-10-14 | 1998-03-31 | Fujitsu Limited | Disk cache apparatus having selectable performance modes |
| US6173361B1 (en) | 1998-01-19 | 2001-01-09 | Fujitsu Limited | Disk control device adapted to reduce a number of access to disk devices and method thereof |
| US6557140B2 (en) | 1992-12-28 | 2003-04-29 | Hitachi, Ltd. | Disk array system and its control method |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04245352A (ja) * | 1991-01-31 | 1992-09-01 | Hitachi Ltd | 制御装置の制御方法 |
-
1991
- 1991-03-04 JP JP3037115A patent/JP2778268B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04245352A (ja) * | 1991-01-31 | 1992-09-01 | Hitachi Ltd | 制御装置の制御方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6557140B2 (en) | 1992-12-28 | 2003-04-29 | Hitachi, Ltd. | Disk array system and its control method |
| US7185265B2 (en) | 1992-12-28 | 2007-02-27 | Hitachi, Ltd. | Disk array system and its control method |
| US5734859A (en) * | 1993-10-14 | 1998-03-31 | Fujitsu Limited | Disk cache apparatus having selectable performance modes |
| US5835940A (en) * | 1993-10-14 | 1998-11-10 | Fujitsu Limited | disk apparatus with multiple raid operating modes |
| US6173361B1 (en) | 1998-01-19 | 2001-01-09 | Fujitsu Limited | Disk control device adapted to reduce a number of access to disk devices and method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2778268B2 (ja) | 1998-07-23 |
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