JPH08212018A - Ｒａｉｄを動的に拡張する方法及び装置 - Google Patents
Ｒａｉｄを動的に拡張する方法及び装置Info
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- JPH08212018A JPH08212018A JP7285982A JP28598295A JPH08212018A JP H08212018 A JPH08212018 A JP H08212018A JP 7285982 A JP7285982 A JP 7285982A JP 28598295 A JP28598295 A JP 28598295A JP H08212018 A JPH08212018 A JP H08212018A
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- G06F11/08—Error detection or correction by redundancy in data representation, e.g. by using checking codes
- G06F11/10—Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's
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- Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アレイ・ユーザに対するデータ可用性及びシ
ステム性能を維持しながら、オリジナル・アレイに任意
の数Ｍの直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）を追加する
ことにより、ＲＡＩＤを動的に拡張するアレイ制御装置
により実現される方法及び装置を提供する。 【解決の手段】 オリジナル・アレイ及び拡張アレイの
論理−物理アドレス変換マップ（ＬＰＡＭ）それぞれＬ
ＰＡＭ−Ｏ及びＬＰＡＭ−Ｅ、並びに初期アレイ状態情
報が確立され、記憶される。データ・ブロックの選択ド
メインがアレイ・ユーザへの遅延アクセスに対応して定
義される。次に、選択ドメインのデータ・ブロックがＬ
ＰＡＭ−Ｏを用いて読出される。パリティ情報が読出さ
れた選択ドメインのデータ・ブロックのデータから計算
される。次に、読出された選択ドメインのデータ・ブロ
ック及び計算されたパリティ情報が、ＬＰＡＭ−Ｅを用
いて拡張アレイに書込まれる。
ステム性能を維持しながら、オリジナル・アレイに任意
の数Ｍの直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）を追加する
ことにより、ＲＡＩＤを動的に拡張するアレイ制御装置
により実現される方法及び装置を提供する。 【解決の手段】 オリジナル・アレイ及び拡張アレイの
論理−物理アドレス変換マップ（ＬＰＡＭ）それぞれＬ
ＰＡＭ−Ｏ及びＬＰＡＭ−Ｅ、並びに初期アレイ状態情
報が確立され、記憶される。データ・ブロックの選択ド
メインがアレイ・ユーザへの遅延アクセスに対応して定
義される。次に、選択ドメインのデータ・ブロックがＬ
ＰＡＭ−Ｏを用いて読出される。パリティ情報が読出さ
れた選択ドメインのデータ・ブロックのデータから計算
される。次に、読出された選択ドメインのデータ・ブロ
ック及び計算されたパリティ情報が、ＬＰＡＭ−Ｅを用
いて拡張アレイに書込まれる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に、ディスク・
ドライブの冗長アレイを含むデータ処理システムに関
し、特に、１つまたは複数のディスク・ドライブを追加
することにより、ＲＡＩＤ（redundant array of indep
endent disk drives）を動的に拡張する方法及び装置に
関し、ＲＡＩＤの拡張の間、ＲＡＩＤサブシステムはオ
ン且つ走行状態を維持する。
ドライブの冗長アレイを含むデータ処理システムに関
し、特に、１つまたは複数のディスク・ドライブを追加
することにより、ＲＡＩＤ（redundant array of indep
endent disk drives）を動的に拡張する方法及び装置に
関し、ＲＡＩＤの拡張の間、ＲＡＩＤサブシステムはオ
ン且つ走行状態を維持する。
【０００２】
【従来の技術】直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）など
の様々なタイプの記憶ユニットが、既知のデータ処理シ
ステムにおいてデータを記憶するために使用される。し
ばしば使用されるＤＡＳＤの１つのタイプは、磁気ディ
スク・ユニットであり、磁気活性材料による表面を有す
る多数のディスクを含み、その上に磁気読取り／書込み
ヘッドにより、データが書込まれ、また読出される。他
のタイプのＤＡＳＤでは、光または他のデータ記憶媒体
が使用されたりする。
の様々なタイプの記憶ユニットが、既知のデータ処理シ
ステムにおいてデータを記憶するために使用される。し
ばしば使用されるＤＡＳＤの１つのタイプは、磁気ディ
スク・ユニットであり、磁気活性材料による表面を有す
る多数のディスクを含み、その上に磁気読取り／書込み
ヘッドにより、データが書込まれ、また読出される。他
のタイプのＤＡＳＤでは、光または他のデータ記憶媒体
が使用されたりする。
【０００３】磁気ディスク・ユニットでは、ディスクは
ディスク表面上にセクタ及びトラックを定義するように
フォーマットされる。トラックは、通常、ディスク軸に
共軸の環状領域であり、そこにデータが書込まれる。ま
たセクタはトラックの一部であり、ディスクに書込まれ
る所定量のデータを記憶することができる。ＤＡＳＤの
ディスク上に軸方向に配列されるトラックはシリンダと
して参照される。データ・ブロックが記憶されるＤＡＳ
Ｄのセクタは固有の物理データ・ブロック・アドレス
（ＤＢＡ）を有する。ＤＡＳＤのディスクは共軸の回り
を調和して回転し、読取り書込みヘッドは、通常、各表
面に１つ用意され、ディスク表面に渡って半径方向に調
和して移動される。物理ＤＢＡにデータが読み書きされ
るとき、ヘッドはＤＢＡが見い出されるトラックを含む
シリンダと位置合わせされ、ＤＢＡのセクタがヘッドの
下方で回転する間、データ転送が実行される。
ディスク表面上にセクタ及びトラックを定義するように
フォーマットされる。トラックは、通常、ディスク軸に
共軸の環状領域であり、そこにデータが書込まれる。ま
たセクタはトラックの一部であり、ディスクに書込まれ
る所定量のデータを記憶することができる。ＤＡＳＤの
ディスク上に軸方向に配列されるトラックはシリンダと
して参照される。データ・ブロックが記憶されるＤＡＳ
Ｄのセクタは固有の物理データ・ブロック・アドレス
（ＤＢＡ）を有する。ＤＡＳＤのディスクは共軸の回り
を調和して回転し、読取り書込みヘッドは、通常、各表
面に１つ用意され、ディスク表面に渡って半径方向に調
和して移動される。物理ＤＢＡにデータが読み書きされ
るとき、ヘッドはＤＢＡが見い出されるトラックを含む
シリンダと位置合わせされ、ＤＢＡのセクタがヘッドの
下方で回転する間、データ転送が実行される。
【０００４】ＤＡＳＤの設計及び使用上の要点は、能
力、データ転送速度及び信頼性である。Pattersonらに
よる"A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Di
sks（RAID）"、ACM SIGMOD Conference、Chicago、Illi
nois、June 1-3、１９８８などで述べられる理由から、
データ処理システムにおける中央処理ユニット（ＣＰ
Ｕ）及びシステム・メモリにより達成される性能レベル
の向上には、大規模且つ高速のデータ記憶システムを必
要とする。能力及び速度に対するこれらの目標を達成す
るために、従来、単一の大規模ＤＡＳＤではなく、多数
のＤＡＳＤを含むアレイがデータ記憶用に使用されてき
た。
力、データ転送速度及び信頼性である。Pattersonらに
よる"A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Di
sks（RAID）"、ACM SIGMOD Conference、Chicago、Illi
nois、June 1-3、１９８８などで述べられる理由から、
データ処理システムにおける中央処理ユニット（ＣＰ
Ｕ）及びシステム・メモリにより達成される性能レベル
の向上には、大規模且つ高速のデータ記憶システムを必
要とする。能力及び速度に対するこれらの目標を達成す
るために、従来、単一の大規模ＤＡＳＤではなく、多数
のＤＡＳＤを含むアレイがデータ記憶用に使用されてき
た。
【０００５】ＲＡＩＤ（redundant array of independe
nt disk drives）では、信頼性を確保するために様々な
動作モードが使用される。ＲＡＩＤタイプ５サブシステ
ムでは、パリティ・ベースの訂正が使用される。アレイ
は選択された数（Ｎ＋１）のＤＡＳＤを含みうる。通
常、複数セクタ乃至ＤＡＳＤトラック全体に及ぶストラ
イプと呼ばれるデータ・ブロックがＮ個のＤＡＳＤ上に
書込まれる。パリティ・ブロックはＮデータ・ブロック
の排他的論理和（ＸＯＲ）を計算し、このパリティ・ブ
ロックをアレイ内のＮ＋１のＤＡＳＤの残りの１つに記
憶することにより形成される。アレイのパリティ・フィ
ールドは、ＲＡＩＤタイプ５サブシステム内のＮ＋１の
全てのＤＡＳＤに渡って広がる。パリティ・ブロックに
より保護されるＮデータ・ブロックの各セットに対応し
て、データ及びパリティ・ブロックの位置はパリティ・
ブロックをＲＡＩＤタイプ５サブシステム内の全てのＤ
ＡＳＤに渡って均等に分配するように変更される。
nt disk drives）では、信頼性を確保するために様々な
動作モードが使用される。ＲＡＩＤタイプ５サブシステ
ムでは、パリティ・ベースの訂正が使用される。アレイ
は選択された数（Ｎ＋１）のＤＡＳＤを含みうる。通
常、複数セクタ乃至ＤＡＳＤトラック全体に及ぶストラ
イプと呼ばれるデータ・ブロックがＮ個のＤＡＳＤ上に
書込まれる。パリティ・ブロックはＮデータ・ブロック
の排他的論理和（ＸＯＲ）を計算し、このパリティ・ブ
ロックをアレイ内のＮ＋１のＤＡＳＤの残りの１つに記
憶することにより形成される。アレイのパリティ・フィ
ールドは、ＲＡＩＤタイプ５サブシステム内のＮ＋１の
全てのＤＡＳＤに渡って広がる。パリティ・ブロックに
より保護されるＮデータ・ブロックの各セットに対応し
て、データ及びパリティ・ブロックの位置はパリティ・
ブロックをＲＡＩＤタイプ５サブシステム内の全てのＤ
ＡＳＤに渡って均等に分配するように変更される。
【０００６】ＲＡＩＤタイプ５サブシステムの問題はア
レイが作動状態となり、有用なデータを含んだ後にオリ
ジナルの（Ｎ＋１）ＤＡＳＤアレイに更にＤＡＳＤを追
加するときの困難さである。理論的には、この拡張プロ
セスはアレイに既に記憶された有用なデータへのアクセ
スを乱すことなく、またアレイのユーザへの性能的影響
を最小に維持して達成されうる。多くの既知の構成にお
いて、既存のＲＡＩＤタイプ５サブシステムにＤＡＳＤ
を追加する方法は、保管／復元プロセスを含み、その
間、アレイ上のデータはアレイ・ユーザにとって使用可
能でない。他の構成では、１つまたは複数のＤＡＳＤの
追加が保管／復元プロセス無しに達成されるが、ＤＡＳ
Ｄ装置の拡張セット上でデータが再配列される間、デー
タはアレイ・ユーザにとって使用不能となる。
レイが作動状態となり、有用なデータを含んだ後にオリ
ジナルの（Ｎ＋１）ＤＡＳＤアレイに更にＤＡＳＤを追
加するときの困難さである。理論的には、この拡張プロ
セスはアレイに既に記憶された有用なデータへのアクセ
スを乱すことなく、またアレイのユーザへの性能的影響
を最小に維持して達成されうる。多くの既知の構成にお
いて、既存のＲＡＩＤタイプ５サブシステムにＤＡＳＤ
を追加する方法は、保管／復元プロセスを含み、その
間、アレイ上のデータはアレイ・ユーザにとって使用可
能でない。他の構成では、１つまたは複数のＤＡＳＤの
追加が保管／復元プロセス無しに達成されるが、ＤＡＳ
Ｄ装置の拡張セット上でデータが再配列される間、デー
タはアレイ・ユーザにとって使用不能となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主な目的は、
従来の構成の多くの欠点を克服すべく、任意の数の直接
アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）をアレイに追加すること
により、ＲＡＩＤ（redundant array of independent d
isk drives）を動的に拡張する装置及び効率的方法を提
供することである。
従来の構成の多くの欠点を克服すべく、任意の数の直接
アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）をアレイに追加すること
により、ＲＡＩＤ（redundant array of independent d
isk drives）を動的に拡張する装置及び効率的方法を提
供することである。
【０００８】本発明の別の目的は、拡張プロセスの間
に、常にアレイ内の全てのデータに対するパリティ保護
を維持する上記装置及び方法を提供することである。
に、常にアレイ内の全てのデータに対するパリティ保護
を維持する上記装置及び方法を提供することである。
【０００９】更に本発明の別の目的は、アレイが１つ以
上の新たなＤＡＳＤの追加により拡張されるときに、デ
ータの論理アドレス指定シーケンスを結果のアレイの完
全な行として維持する上記装置及び方法を提供すること
である。
上の新たなＤＡＳＤの追加により拡張されるときに、デ
ータの論理アドレス指定シーケンスを結果のアレイの完
全な行として維持する上記装置及び方法を提供すること
である。
【００１０】更に本発明の別の目的は、拡張プロセスの
間、アレイ内のＤＡＳＤに対する読出し書込みオーバヘ
ッド活動を最小化することにより、ＤＡＳＤ資源を効率
的に使用する上記装置及び方法を提供する。
間、アレイ内のＤＡＳＤに対する読出し書込みオーバヘ
ッド活動を最小化することにより、ＤＡＳＤ資源を効率
的に使用する上記装置及び方法を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】要するに本発明の目的及
び利点は、拡張アレイを提供するために、オリジナル・
アレイに任意の数Ｍの直接アクセス記憶装置（ＤＡＳ
Ｄ）を追加することにより、ＲＡＩＤ（redundant arra
y of independent disk drives）を動的に拡張する、ア
レイ制御装置により実現される方法及び装置により達成
される。オリジナル・アレイ及び拡張アレイの論理−物
理アドレス変換マップ（ＬＰＡＭ）それぞれＬＰＡＭ−
Ｏ及びＬＰＡＭ−Ｅ、並びに初期アレイ状態情報が確立
され記憶される。データ・ブロックの選択ドメインがア
レイ・ユーザへの遅延アクセスに対応して定義される。
次に、選択ドメインのデータ・ブロックがＬＰＡＭ−Ｏ
を用いて読出される。パリティ情報が読出された選択ド
メインのデータ・ブロックのデータから計算される。次
に、読出された選択ドメインのデータ・ブロック及び計
算されたパリティ情報が、ＬＰＡＭ−Ｅを用いて拡張ア
レイに書込まれる。更新アレイ状態情報が選択ドメイン
のデータ・ブロック及び計算されたパリティ情報の書込
みに応じて記憶され、アレイ・ユーザへの遅延アクセス
に対応して、最後に定義される選択ドメインのデータ・
ブロックが未定義となる。アレイ・ユーザへの遅延アク
セスに対応するデータ・ブロックの次の選択ドメインが
定義され、ＬＰＡＭ−Ｏを用いて読出される。オリジナ
ル・アレイの全てのデータ・ブロックが拡張アレイに書
込まれるまで、パリティ情報の計算、選択ドメインのパ
リティ及びデータ・ブロックの書込み、更新アレイ状態
情報の記憶、最後に定義される選択ドメインのデータ・
ブロックの定義解除及びデータ・ブロックの次の選択ド
メインの定義を含む順次マシン・オペレーションが繰返
される。
び利点は、拡張アレイを提供するために、オリジナル・
アレイに任意の数Ｍの直接アクセス記憶装置（ＤＡＳ
Ｄ）を追加することにより、ＲＡＩＤ（redundant arra
y of independent disk drives）を動的に拡張する、ア
レイ制御装置により実現される方法及び装置により達成
される。オリジナル・アレイ及び拡張アレイの論理−物
理アドレス変換マップ（ＬＰＡＭ）それぞれＬＰＡＭ−
Ｏ及びＬＰＡＭ−Ｅ、並びに初期アレイ状態情報が確立
され記憶される。データ・ブロックの選択ドメインがア
レイ・ユーザへの遅延アクセスに対応して定義される。
次に、選択ドメインのデータ・ブロックがＬＰＡＭ−Ｏ
を用いて読出される。パリティ情報が読出された選択ド
メインのデータ・ブロックのデータから計算される。次
に、読出された選択ドメインのデータ・ブロック及び計
算されたパリティ情報が、ＬＰＡＭ−Ｅを用いて拡張ア
レイに書込まれる。更新アレイ状態情報が選択ドメイン
のデータ・ブロック及び計算されたパリティ情報の書込
みに応じて記憶され、アレイ・ユーザへの遅延アクセス
に対応して、最後に定義される選択ドメインのデータ・
ブロックが未定義となる。アレイ・ユーザへの遅延アク
セスに対応するデータ・ブロックの次の選択ドメインが
定義され、ＬＰＡＭ−Ｏを用いて読出される。オリジナ
ル・アレイの全てのデータ・ブロックが拡張アレイに書
込まれるまで、パリティ情報の計算、選択ドメインのパ
リティ及びデータ・ブロックの書込み、更新アレイ状態
情報の記憶、最後に定義される選択ドメインのデータ・
ブロックの定義解除及びデータ・ブロックの次の選択ド
メインの定義を含む順次マシン・オペレーションが繰返
される。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、本発明の動的
拡張方法を実現するデータ処理システム１０が示され
る。データ処理システム１０は、参照番号１２で示され
るＮ＋１の直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）またはデ
ィスク・ドライブ冗長アレイを含み、これらは１つまた
は複数のホスト・プロセッサ１６に接続されるアレイ制
御装置１４により制御される。好適には、アレイ１２は
ＲＡＩＤタイプ５であり、図示のように配列される。
拡張方法を実現するデータ処理システム１０が示され
る。データ処理システム１０は、参照番号１２で示され
るＮ＋１の直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）またはデ
ィスク・ドライブ冗長アレイを含み、これらは１つまた
は複数のホスト・プロセッサ１６に接続されるアレイ制
御装置１４により制御される。好適には、アレイ１２は
ＲＡＩＤタイプ５であり、図示のように配列される。
【００１３】本発明は、任意の数ＭのＤＡＳＤの追加を
通じて、既存の作動状態のＲＡＩＤタイプ５アレイ１２
を拡張する装置及び方法を提供する。本発明の特徴は、
１）アレイ内の全てのデータに対するパリティ保護が拡
張プロセスの間に常に維持され、２）新たなＭ個のＤＡ
ＳＤの追加によりアレイが拡張されるときに、データの
論理アドレス指定シーケンスが結果のアレイの完全な行
として維持され、３）拡張プロセスの間に、ＤＡＳＤ資
源の効率的使用のためにアレイ内のＤＡＳＤに対して読
出し書込みオーバヘッド活動が最小化され、データ使用
不能率または性能的観点からアレイ・ユーザへの影響が
最小化される。
通じて、既存の作動状態のＲＡＩＤタイプ５アレイ１２
を拡張する装置及び方法を提供する。本発明の特徴は、
１）アレイ内の全てのデータに対するパリティ保護が拡
張プロセスの間に常に維持され、２）新たなＭ個のＤＡ
ＳＤの追加によりアレイが拡張されるときに、データの
論理アドレス指定シーケンスが結果のアレイの完全な行
として維持され、３）拡張プロセスの間に、ＤＡＳＤ資
源の効率的使用のためにアレイ内のＤＡＳＤに対して読
出し書込みオーバヘッド活動が最小化され、データ使用
不能率または性能的観点からアレイ・ユーザへの影響が
最小化される。
【００１４】図１では、選択数Ｎ＋１のＤＡＳＤを含む
ＲＡＩＤタイプ５アレイ１２が、有用なデータを含むも
のと仮定され、ここでＮ＋１は図示のように５に等し
い。ＲＡＩＤタイプ５アレイ１２はＫ行のデータ・ブロ
ックを含み、各行はＮデータ・ブロック（ＤＢＬＫ）を
有する。各行１乃至Ｋの残りの１つのブロックは、パリ
ティ・フィールド（ＰＲＴＹ）を含み、これはアレイの
行に対応して冗長性を提供する。データ・ブロックの論
理順序は各行内で左から右に移行し、行は行１から開始
して行Ｋに至る。例えば行１はデータ・ブロックＤＢＬ
Ｋ １乃至ＤＢＬＫ Ｎを含み、行２はデータ・ブロッ
クＤＢＬＫ Ｎ＋１乃至ＤＢＬＫ ２Ｎを含み、行Ｋは
データ・ブロックＤＢＬＫ （Ｋ−１）＋１乃至ＤＢＬ
Ｋ ＫＮを含む。
ＲＡＩＤタイプ５アレイ１２が、有用なデータを含むも
のと仮定され、ここでＮ＋１は図示のように５に等し
い。ＲＡＩＤタイプ５アレイ１２はＫ行のデータ・ブロ
ックを含み、各行はＮデータ・ブロック（ＤＢＬＫ）を
有する。各行１乃至Ｋの残りの１つのブロックは、パリ
ティ・フィールド（ＰＲＴＹ）を含み、これはアレイの
行に対応して冗長性を提供する。データ・ブロックの論
理順序は各行内で左から右に移行し、行は行１から開始
して行Ｋに至る。例えば行１はデータ・ブロックＤＢＬ
Ｋ １乃至ＤＢＬＫ Ｎを含み、行２はデータ・ブロッ
クＤＢＬＫ Ｎ＋１乃至ＤＢＬＫ ２Ｎを含み、行Ｋは
データ・ブロックＤＢＬＫ （Ｋ−１）＋１乃至ＤＢＬ
Ｋ ＫＮを含む。
【００１５】図２は、拡張アレイ１２'を提供するため
に、ＲＡＩＤタイプ５アレイ１２がＭ個のＤＡＳＤ装置
の追加により拡張された後の、図１と同一のＲＡＩＤタ
イプ５を示す。拡張アレイ１２'はＮ＋Ｍ＋１個のＤＡ
ＳＤを含み、ここでＮ＋Ｍ＋１は図示のように７に等し
い。図２では、拡張アレイ１２'はＭ個の新たなＤＡＳ
Ｄをアレイに組込む拡張プロセスが完了した後の拡張ア
レイの状態を表す。ここで拡張アレイ１２'はＫ行の物
理ブロックを含む。なぜなら、アレイ内の行番号はデー
タ・ブロックまたはストライプのサイズ、及び各ＤＡＳ
Ｄの容量により決定されるからである。データ・ブロッ
ク・サイズ及び各ＤＡＳＤの容量は図１と図２とでは変
わらない。拡張アレイ１２'では、各行はＬデータ・ブ
ロック（ＤＢＬＫ）を含み、ここでＬ＝Ｎ＋Ｍである。
図１のアレイ１２の場合同様、各行１乃至Ｋ内の残りの
１つのブロックは、パリティ・ブロック（ＰＲＴＹ）を
含み、これは拡張アレイ１２'のその行の冗長性を提供
する。拡張プロセスが完了した後、拡張アレイ１２'は
オリジナル・アレイ１２からのＮＫデータ・ブロックを
含み、ブロックの論理順序は再度行内において左から右
に移行し、行は行１から開始して行Ｊに至る。ここでＪ
は次式により決定される。
に、ＲＡＩＤタイプ５アレイ１２がＭ個のＤＡＳＤ装置
の追加により拡張された後の、図１と同一のＲＡＩＤタ
イプ５を示す。拡張アレイ１２'はＮ＋Ｍ＋１個のＤＡ
ＳＤを含み、ここでＮ＋Ｍ＋１は図示のように７に等し
い。図２では、拡張アレイ１２'はＭ個の新たなＤＡＳ
Ｄをアレイに組込む拡張プロセスが完了した後の拡張ア
レイの状態を表す。ここで拡張アレイ１２'はＫ行の物
理ブロックを含む。なぜなら、アレイ内の行番号はデー
タ・ブロックまたはストライプのサイズ、及び各ＤＡＳ
Ｄの容量により決定されるからである。データ・ブロッ
ク・サイズ及び各ＤＡＳＤの容量は図１と図２とでは変
わらない。拡張アレイ１２'では、各行はＬデータ・ブ
ロック（ＤＢＬＫ）を含み、ここでＬ＝Ｎ＋Ｍである。
図１のアレイ１２の場合同様、各行１乃至Ｋ内の残りの
１つのブロックは、パリティ・ブロック（ＰＲＴＹ）を
含み、これは拡張アレイ１２'のその行の冗長性を提供
する。拡張プロセスが完了した後、拡張アレイ１２'は
オリジナル・アレイ１２からのＮＫデータ・ブロックを
含み、ブロックの論理順序は再度行内において左から右
に移行し、行は行１から開始して行Ｊに至る。ここでＪ
は次式により決定される。
【数１】Ｊ＝ＮＫ／（Ｎ＋Ｍ）
【００１６】ここで、この除算の結果または商が剰余を
生成しない場合、オリジナル・アレイ１２からのＮＫデ
ータ・ブロックは、拡張アレイ１２'のＪ行に均等にマ
ップされる。一方、ＮＫ／（Ｎ＋Ｍ）が０でない剰余を
生成する場合には、Ｊはこの除算の商の整数部分に１を
加えた数に等しい。この場合、オリジナル・アレイ１２
のＮＫデータ・ブロックは、拡張アレイ１２'のＪ−１
行を充填し、行Ｊを部分的に充填する。
生成しない場合、オリジナル・アレイ１２からのＮＫデ
ータ・ブロックは、拡張アレイ１２'のＪ行に均等にマ
ップされる。一方、ＮＫ／（Ｎ＋Ｍ）が０でない剰余を
生成する場合には、Ｊはこの除算の商の整数部分に１を
加えた数に等しい。この場合、オリジナル・アレイ１２
のＮＫデータ・ブロックは、拡張アレイ１２'のＪ−１
行を充填し、行Ｊを部分的に充填する。
【００１７】残りの行すなわちＫ−Ｊ行と行Ｊの未使用
部分は、拡張アレイ１２'により使用可能となる新たな
データ記憶空間を表し、図２に示されるように、これら
には新たなＤＡＳＤ ＭすなわちＤＡＳＤ６及び７が含
まれる。
部分は、拡張アレイ１２'により使用可能となる新たな
データ記憶空間を表し、図２に示されるように、これら
には新たなＤＡＳＤ ＭすなわちＤＡＳＤ６及び７が含
まれる。
【００１８】アレイ制御装置１４は、オリジナル・アレ
イ１２及び拡張アレイ１２'内のＤＡＳＤ装置へのアク
セスを提供する論理エンティティであり、アレイに冗長
性を提供するＲＡＩＤタイプ５マシン・オペレーション
・アルゴリズムを管理し、アレイ１２及び１２'内の各
ＤＡＳＤの論理−物理アドレス変換を提供し、更にアレ
イ１２及び１２'内のＤＡＳＤをアクセスするために、
読出し及び書込みなどの全てのコマンドを発行する。デ
ータ処理システム１０の通常オペレーションの間、アレ
イ制御装置１４は論理−物理アドレス変換マップ（ＬＰ
ＡＭ）を保持する。ＬＰＡＭは、通常、ホスト・プロセ
ッサ１６などの高レベル論理エンティティによりアレイ
制御装置１４に提供される論理データ・アドレス情報
を、アレイ１２及び１２'内の１つ以上のＤＡＳＤ上の
データの実際の物理アドレスにマッピングする。
イ１２及び拡張アレイ１２'内のＤＡＳＤ装置へのアク
セスを提供する論理エンティティであり、アレイに冗長
性を提供するＲＡＩＤタイプ５マシン・オペレーション
・アルゴリズムを管理し、アレイ１２及び１２'内の各
ＤＡＳＤの論理−物理アドレス変換を提供し、更にアレ
イ１２及び１２'内のＤＡＳＤをアクセスするために、
読出し及び書込みなどの全てのコマンドを発行する。デ
ータ処理システム１０の通常オペレーションの間、アレ
イ制御装置１４は論理−物理アドレス変換マップ（ＬＰ
ＡＭ）を保持する。ＬＰＡＭは、通常、ホスト・プロセ
ッサ１６などの高レベル論理エンティティによりアレイ
制御装置１４に提供される論理データ・アドレス情報
を、アレイ１２及び１２'内の１つ以上のＤＡＳＤ上の
データの実際の物理アドレスにマッピングする。
【００１９】図３乃至図５を参照すると、Ｎ＋１のＤＡ
ＳＤ１乃至５のアレイを拡張し、Ｎ＋Ｍ＋１のＤＡＳＤ
１乃至７の拡張アレイ１２'を獲得するための、順次マ
シン・オペレーションが示される。ＬＰＡＭ−Ｏはアレ
イ拡張プロシージャが呼出される以前の、図１のオリジ
ナル・アレイ１２に対応する論理−物理アドレス変換マ
ップ（ＬＰＡＭ）を表す。ＬＰＡＭ−Ｅは、Ｍ個のＤＡ
ＳＤの追加によりオリジナル・アレイ１２の拡張が完了
した後の、図２の拡張アレイ１２'に対応するＬＰＡＭ
を表す。
ＳＤ１乃至５のアレイを拡張し、Ｎ＋Ｍ＋１のＤＡＳＤ
１乃至７の拡張アレイ１２'を獲得するための、順次マ
シン・オペレーションが示される。ＬＰＡＭ−Ｏはアレ
イ拡張プロシージャが呼出される以前の、図１のオリジ
ナル・アレイ１２に対応する論理−物理アドレス変換マ
ップ（ＬＰＡＭ）を表す。ＬＰＡＭ−Ｅは、Ｍ個のＤＡ
ＳＤの追加によりオリジナル・アレイ１２の拡張が完了
した後の、図２の拡張アレイ１２'に対応するＬＰＡＭ
を表す。
【００２０】図３を参照すると、順次オペレーションは
ブロック３００で開始する。次にブロック３０２で、初
期アレイ状態がＬＰＡＭ−Ｏを用いて確立され、オリジ
ナル・アレイ１２内の全てのＮＫデータ・ブロックの論
理−物理アドレス変換が提供される。次にブロック３０
４で、プロシージャ指標Ｉが１に初期化される。次にブ
ロック３０６で、データ・ブロックの作業セットすなわ
ちドメインが、（Ｉ−１）Ｌ＋１乃至ＩＬ若しくはＮＫ
の小さい方により定義される。次にブロック３０８で、
アレイ制御装置１４はＬＰＡＭ−Ｅアドレス・マップに
従い、ドメイン内のデータ・ブロックに対応するＲＡＩ
Ｄタイプ５パリティを確立するために、最初にドメイン
・データ・ブロック、すなわち（Ｉ−１）Ｌ＋１乃至Ｉ
Ｌ若しくはＮＫの小さい方に対応するＤＡＳＤに対する
全てのアクティブ・アクセスを実行し、これらのデータ
・ブロックに対応するＤＡＳＤへのユーザ・アクセスを
据え置く（すなわち遅延する）。次にブロック１４で、
アレイ制御装置１４はＬＰＡＭ−Ｏを用いて定義ドメイ
ンのデータ・ブロック、すなわち（Ｉ−１）Ｌ＋１乃至
ＩＬ若しくはＮＫの小さい方をＤＡＳＤから読出す。
ブロック３００で開始する。次にブロック３０２で、初
期アレイ状態がＬＰＡＭ−Ｏを用いて確立され、オリジ
ナル・アレイ１２内の全てのＮＫデータ・ブロックの論
理−物理アドレス変換が提供される。次にブロック３０
４で、プロシージャ指標Ｉが１に初期化される。次にブ
ロック３０６で、データ・ブロックの作業セットすなわ
ちドメインが、（Ｉ−１）Ｌ＋１乃至ＩＬ若しくはＮＫ
の小さい方により定義される。次にブロック３０８で、
アレイ制御装置１４はＬＰＡＭ−Ｅアドレス・マップに
従い、ドメイン内のデータ・ブロックに対応するＲＡＩ
Ｄタイプ５パリティを確立するために、最初にドメイン
・データ・ブロック、すなわち（Ｉ−１）Ｌ＋１乃至Ｉ
Ｌ若しくはＮＫの小さい方に対応するＤＡＳＤに対する
全てのアクティブ・アクセスを実行し、これらのデータ
・ブロックに対応するＤＡＳＤへのユーザ・アクセスを
据え置く（すなわち遅延する）。次にブロック１４で、
アレイ制御装置１４はＬＰＡＭ−Ｏを用いて定義ドメイ
ンのデータ・ブロック、すなわち（Ｉ−１）Ｌ＋１乃至
ＩＬ若しくはＮＫの小さい方をＤＡＳＤから読出す。
【００２１】図４を参照すると、次にパリティ生成ブロ
ック３１２で、アレイ制御装置１４はブロック３１０で
読出されたデータ・ブロック（Ｉ−１）Ｌ＋１乃至ＩＬ
若しくはＮＫの小さい方の排他的論理和を演算し、この
データ・ブロック・セットに対応するパリティを生成す
る。
ック３１２で、アレイ制御装置１４はブロック３１０で
読出されたデータ・ブロック（Ｉ−１）Ｌ＋１乃至ＩＬ
若しくはＮＫの小さい方の排他的論理和を演算し、この
データ・ブロック・セットに対応するパリティを生成す
る。
【００２２】アレイ制御装置１４は、ブロック３１４
で、データ・ブロック（Ｉ−１）Ｌ＋１乃至ＩＬ若しく
はＮＫの小さい方、及びパリティ・ブロックをＬＰＡＭ
−Ｅを用いてＤＡＳＤに書込む。パリティ・ブロックは
図２に示されるように、ＬＰＡＭ−Ｅにより決定される
アレイのＩ番目の行の物理パリティ・ブロック位置に書
込まれる。
で、データ・ブロック（Ｉ−１）Ｌ＋１乃至ＩＬ若しく
はＮＫの小さい方、及びパリティ・ブロックをＬＰＡＭ
−Ｅを用いてＤＡＳＤに書込む。パリティ・ブロックは
図２に示されるように、ＬＰＡＭ−Ｅにより決定される
アレイのＩ番目の行の物理パリティ・ブロック位置に書
込まれる。
【００２３】ブロック３１４での書込みオペレーション
の実行の間、アレイ制御装置１４はアレイ制御装置設計
のデータ保全規則に従い、データの書込みを管理しなけ
ればならない。少なくとも、アレイ制御装置１４及び拡
張アレイ１２'内のＤＡＳＤを含むＲＡＩＤタイプ５サ
ブシステムにおいて発生する単一の故障が、拡張プロセ
スの間にデータ損失を招くべきでない。これらの方法は
既知であり、本発明が有利に適用される従来のＲＡＩＤ
タイプ５サブシステムにおいて存在する。
の実行の間、アレイ制御装置１４はアレイ制御装置設計
のデータ保全規則に従い、データの書込みを管理しなけ
ればならない。少なくとも、アレイ制御装置１４及び拡
張アレイ１２'内のＤＡＳＤを含むＲＡＩＤタイプ５サ
ブシステムにおいて発生する単一の故障が、拡張プロセ
スの間にデータ損失を招くべきでない。これらの方法は
既知であり、本発明が有利に適用される従来のＲＡＩＤ
タイプ５サブシステムにおいて存在する。
【００２４】次に判断ブロック３１６でＩＬがＮＫ以上
かどうかを判断する。ＩＬがＮＫより小さい場合、ブロ
ック３１８で、アレイ状態はデータ・ブロック１乃至Ｉ
Ｌに対応して、論理−物理アドレス変換マップＬＰＡＭ
−Ｅを用いて変更され、データ・ブロックＩＬ＋１乃至
ＮＫに対応してＬＰＡＭ−Ｏを用いて変更される。次に
ブロック３２０で、アレイ制御装置１４はドメイン・デ
ータ・ブロック（Ｉ−１）Ｌ＋１乃至ＩＬに対応するＤ
ＡＳＤへの遅延アクセスを許可し、ブロック３０８で確
立された遅延状態を取り消す。次にブロック３２２で、
プロシージャ指標Ｉが１増分される。次に順次オペレー
ションは図３のブロック３０６に復帰し、処理または再
構成されるべきデータ・ブロックの次のドメインを定義
する。
かどうかを判断する。ＩＬがＮＫより小さい場合、ブロ
ック３１８で、アレイ状態はデータ・ブロック１乃至Ｉ
Ｌに対応して、論理−物理アドレス変換マップＬＰＡＭ
−Ｅを用いて変更され、データ・ブロックＩＬ＋１乃至
ＮＫに対応してＬＰＡＭ−Ｏを用いて変更される。次に
ブロック３２０で、アレイ制御装置１４はドメイン・デ
ータ・ブロック（Ｉ−１）Ｌ＋１乃至ＩＬに対応するＤ
ＡＳＤへの遅延アクセスを許可し、ブロック３０８で確
立された遅延状態を取り消す。次にブロック３２２で、
プロシージャ指標Ｉが１増分される。次に順次オペレー
ションは図３のブロック３０６に復帰し、処理または再
構成されるべきデータ・ブロックの次のドメインを定義
する。
【００２５】図５を参照すると、図４のブロック３１６
においてＩＬがＮＫ以上であると判断された後、判断ブ
ロック３２４で、ＩＬがＮＫに等しいかどうかが判断さ
れる。ＩＬがＮＫに等しくないとアレイ制御装置はブロ
ック３２６で、ＬＰＡＭ−Ｅを用いて、全てのデータ・
ブロックＮＫ＋１乃至ＩＬに０を書込む。ブロック３２
６での書込みオペレーションの間、関連パリティ・ブロ
ックは更新されない。ブロック３２６の書込みオペレー
ションの後、またはＩＬがＮＫに等しい場合、アレイ制
御装置１４はブロック３２８で、Ｍ拡張ＤＡＳＤ６及び
７の行Ｉ＋１乃至Ｋのデータ及びパリティに対応する全
ての物理ブロックに０を書込む。次にブロック３３０
で、データ・ブロック１乃至ＫＬに対応する論理−物理
アドレス変換をアクセス及び提供するためのＬＰＡＭ−
Ｅを用いて、アレイ状態が変更される。アレイ制御装置
１４はブロック３３２で、制限の無いアレイ・アクセス
を提供することにより拡張方法を完了する。拡張プロシ
ージャの完了により、拡張アレイ１２'内の全てのパリ
ティ・フィールドが有効になる。
においてＩＬがＮＫ以上であると判断された後、判断ブ
ロック３２４で、ＩＬがＮＫに等しいかどうかが判断さ
れる。ＩＬがＮＫに等しくないとアレイ制御装置はブロ
ック３２６で、ＬＰＡＭ−Ｅを用いて、全てのデータ・
ブロックＮＫ＋１乃至ＩＬに０を書込む。ブロック３２
６での書込みオペレーションの間、関連パリティ・ブロ
ックは更新されない。ブロック３２６の書込みオペレー
ションの後、またはＩＬがＮＫに等しい場合、アレイ制
御装置１４はブロック３２８で、Ｍ拡張ＤＡＳＤ６及び
７の行Ｉ＋１乃至Ｋのデータ及びパリティに対応する全
ての物理ブロックに０を書込む。次にブロック３３０
で、データ・ブロック１乃至ＫＬに対応する論理−物理
アドレス変換をアクセス及び提供するためのＬＰＡＭ−
Ｅを用いて、アレイ状態が変更される。アレイ制御装置
１４はブロック３３２で、制限の無いアレイ・アクセス
を提供することにより拡張方法を完了する。拡張プロシ
ージャの完了により、拡張アレイ１２'内の全てのパリ
ティ・フィールドが有効になる。
【００２６】本発明は特定の実施例に関連して詳細に述
べられてきたが、当業者には理解されるように、これら
の詳細は本発明の範囲を制限するものではない。
べられてきたが、当業者には理解されるように、これら
の詳細は本発明の範囲を制限するものではない。
【００２７】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
の事項を開示する。
【００２８】（１）オリジナル・アレイに任意の数Ｍの
直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）を追加することによ
り、ＲＡＩＤ（redundant array of independent disk
drives）を動的に拡張する、アレイ制御装置により実現
される方法であって、前記オリジナル・アレイの論理−
物理アドレス変換マップ（ＬＰＡＭ）ＬＰＡＭ−Ｏと前
記拡張アレイの論理−物理アドレス変換マップＬＰＡＭ
−Ｅとを確立し、初期アレイ状態情報を記憶するステッ
プと、アレイ・ユーザへの遅延アクセスに対応するデー
タ・ブロックの選択ドメインを定義し、前記選択ドメイ
ンのデータ・ブロックを前記ＬＰＡＭ−Ｏを用いて読出
すステップと、前記選択ドメインのデータ・ブロックの
前記読出しデータからパリティ情報を計算するステップ
と、前記読出された選択ドメインのデータ・ブロック及
び前記計算されたパリティ情報を前記ＬＰＡＭ−Ｅを用
いて書込むステップと、前記選択ドメインのデータ・ブ
ロック及び前記計算されたパリティ情報の書込みに応じ
て、更新アレイ状態情報を記憶するステップと、前記ア
レイ・ユーザへの遅延アクセスに対応するデータ・ブロ
ックの前記最後に定義される選択ドメインを未定義にす
るステップと、前記アレイ・ユーザへの遅延アクセスに
対応するデータ・ブロックの次の前記選択ドメインを定
義し、前記次の選択ドメインのデータ・ブロックを前記
ＬＰＡＭ−Ｏを用いて読出すステップと、前記オリジナ
ル・アレイの全てのデータ・ブロックが前記拡張アレイ
に書込まれるまで、前記パリティ情報の計算ステップ、
前記書込みステップ、前記記憶ステップ、前記未定義ス
テップ、前記定義及び読出しステップを順次繰返すステ
ップと、を含む、方法。 （２）（Ｎ＋１）ＲＡＩＤを動的に拡張するアレイ制御
装置により実現される方法において、前記オリジナル・
アレイの論理−物理アドレス変換マップ（ＬＰＡＭ）Ｌ
ＰＡＭ−Ｏと前記拡張アレイの論理−物理アドレス変換
マップＬＰＡＭ−Ｅとを確立する前記ステップが、前記
の各ＤＡＳＤの連続データ記憶ブロックをマッピング
し、前記オリジナル・アレイ及び前記拡張アレイの前記
ＬＰＡＭアレイ情報それぞれＬＰＡＭ−Ｏ及びＬＰＡＭ
−Ｅを記憶するステップを含む、前記（１）記載の方
法。 （３）アレイ・ユーザへの遅延アクセスに対応するデー
タ・ブロックの選択ドメインを定義する前記ステップ
が、プロシージャ指標Ｉを確立するステップと、前記プ
ロシージャ指標Ｉ及び前記拡張アレイ内のＤＡＳＤブロ
ックのパリティ・グループにより、データ・ブロックの
前記選択ドメインを定義するステップと、データ・ブロ
ックの前記次の選択ドメインの定義において、前記プロ
シージャ指標Ｉを増分するステップと、を含む、前記
（１）記載の方法。 （４）前記オリジナル・アレイ及び前記拡張アレイの両
者が複数の行１乃至Ｋを含み、前記オリジナルＲＡＩＤ
アレイが各行内にＮ＋１のＤＡＳＤを含み、前記拡張Ｒ
ＡＩＤアレイが各行内にＭ＋Ｎ＋１のＤＡＳＤを含み、
ここでＬ＝Ｍ＋Ｎとして定義すると、前記プロシージャ
指標Ｉ及び前記拡張アレイ内のＤＡＳＤブロックのパリ
ティ・グループにより、データ・ブロックの前記選択ド
メインを定義する前記ステップが、（Ｉ−１）Ｌ＋１乃
至ＩＬ若しくはＮＫの小さい方のドメイン・データ・ブ
ロックを計算及び定義するステップを含む、前記（３）
記載の方法。 （５）前記記憶アレイ状態情報及び前記遅延アクセスに
対応する前記定義ドメインのデータ・ブロックにより、
前記拡張アレイへのユーザ・アクセスを同時に提供する
ステップを含む、前記（１）記載の方法。 （６）前記選択ドメインのデータ・ブロックの前記読出
しデータからパリティ情報を計算する前記ステップが、
前記選択ドメインのデータ・ブロックの前記読出しデー
タの排他的論理和（ＸＯＲ）演算を実行するステップを
含む、前記（１）記載の方法。 （７）前記読出された選択ドメインのデータ・ブロック
及び前記計算されたパリティ情報を前記ＬＰＡＭ−Ｅを
用いて書込む前記ステップが、前記拡張アレイ内のＮ＋
１＋Ｍの全てのＤＡＳＤに渡り散布するように、前記計
算されたパリティ情報を順次書込むステップを含む、前
記（１）記載の方法。 （８）オリジナル・アレイに任意の数Ｍの直接アクセス
記憶装置（ＤＡＳＤ）を追加することにより、（Ｎ＋
１）ＲＡＩＤ（redundant array of independentdisk d
rives）を（Ｎ＋Ｍ＋１）ＤＡＳＤの拡張アレイに動的
に拡張するアレイ制御装置であって、前記オリジナル・
アレイの論理−物理アドレス変換マップ（ＬＰＡＭ）Ｌ
ＰＡＭ−Ｏと前記拡張アレイの論理−物理アドレス変換
マップＬＰＡＭ−Ｅとを確立し、初期アレイ状態情報を
記憶する手段と、アレイ・ユーザへの遅延アクセスに対
応するデータ・ブロックの選択ドメインを、前記ＬＰＡ
Ｍ−Ｏを用いて順次定義する手段と、前記選択ドメイン
定義手段に応じて、前記定義選択ドメインのデータ・ブ
ロックを前記ＬＰＡＭ−Ｅを用いて前記拡張アレイに書
込む手段と、前記選択ドメイン定義手段及び前記書込み
手段に応じて、アレイ状態情報を更新及び記憶する手段
と、前記記憶アレイ状態情報に応じて、前記拡張アレイ
にユーザ・アクセスを提供する手段と、を含む、アレイ
制御装置。 （９）前記オリジナル・アレイ及び前記拡張アレイの両
者が複数の行１乃至Ｋを含み、アレイ・ユーザへの遅延
アクセスに対応するデータ・ブロックの選択ドメインを
前記ＬＰＡＭ−Ｏを用いて順次定義する前記手段が、
（Ｉ−１）Ｌ＋１乃至ＩＬ若しくはＮＫの小さい方のド
メイン・データ・ブロックを計算及び定義する手段を含
み、ここでＬ＝Ｎ＋Ｍであり、Ｉは順次指標値である、
前記（８）記載のアレイ制御装置。 （１０）前記選択ドメイン定義手段に応じて、前記定義
選択ドメインのデータ・ブロックを前記ＬＰＡＭ−Ｅを
用いて前記拡張アレイに書込む手段が、パリティ・ブロ
ックを計算及び書込む手段を含む、前記（８）記載のア
レイ制御装置。 （１１）前記記憶アレイ状態情報に応じて、前記拡張ア
レイにユーザ・アクセスを提供する前記手段が、遅延ア
クセスに対応するデータ・ブロックの前記順次定義選択
ドメインの現在定義されているドメインへのアレイ・ア
クセスを制限する手段を含む、前記（８）記載のアレイ
制御装置。 （１２）オリジナル・アレイに任意の数Ｍの直接アクセ
ス記憶装置（ＤＡＳＤ）を追加することにより、ＲＡＩ
Ｄ（redundant array of independent disk drives）を
動的に拡張する装置であって、前記オリジナル・アレイ
の論理−物理アドレス変換マップ（ＬＰＡＭ）ＬＰＡＭ
−Ｏと前記拡張アレイの論理−物理アドレス変換マップ
ＬＰＡＭ−Ｅとを確立し、初期アレイ状態情報を記憶す
る手段と、アレイ・ユーザへの遅延アクセスに対応する
データ・ブロックの選択ドメインを定義し、前記選択ド
メインのデータ・ブロックを前記ＬＰＡＭ−Ｏを用いて
読出す手段と、前記選択ドメインのデータ・ブロックの
前記読出しデータからパリティ情報を計算する手段と、
前記読出された選択ドメインのデータ・ブロック及び前
記計算されたパリティ情報を、前記ＬＰＡＭ−Ｅを用い
て書込む手段と、前記選択ドメインのデータ・ブロック
及び前記計算されたパリティ情報の書込みに応じて、更
新アレイ状態情報を記憶する手段と、前記アレイ・ユー
ザへの遅延アクセスに対応するデータ・ブロックの前記
最後に定義される選択ドメインを未定義にする手段と、
前記オリジナル・アレイの全てのデータ・ブロックが前
記拡張アレイに書込まれるまで、前記アレイ・ユーザへ
の遅延アクセスに対応するデータ・ブロックの次の選択
ドメインを順次定義する手段と、を含む、装置。
直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）を追加することによ
り、ＲＡＩＤ（redundant array of independent disk
drives）を動的に拡張する、アレイ制御装置により実現
される方法であって、前記オリジナル・アレイの論理−
物理アドレス変換マップ（ＬＰＡＭ）ＬＰＡＭ−Ｏと前
記拡張アレイの論理−物理アドレス変換マップＬＰＡＭ
−Ｅとを確立し、初期アレイ状態情報を記憶するステッ
プと、アレイ・ユーザへの遅延アクセスに対応するデー
タ・ブロックの選択ドメインを定義し、前記選択ドメイ
ンのデータ・ブロックを前記ＬＰＡＭ−Ｏを用いて読出
すステップと、前記選択ドメインのデータ・ブロックの
前記読出しデータからパリティ情報を計算するステップ
と、前記読出された選択ドメインのデータ・ブロック及
び前記計算されたパリティ情報を前記ＬＰＡＭ−Ｅを用
いて書込むステップと、前記選択ドメインのデータ・ブ
ロック及び前記計算されたパリティ情報の書込みに応じ
て、更新アレイ状態情報を記憶するステップと、前記ア
レイ・ユーザへの遅延アクセスに対応するデータ・ブロ
ックの前記最後に定義される選択ドメインを未定義にす
るステップと、前記アレイ・ユーザへの遅延アクセスに
対応するデータ・ブロックの次の前記選択ドメインを定
義し、前記次の選択ドメインのデータ・ブロックを前記
ＬＰＡＭ−Ｏを用いて読出すステップと、前記オリジナ
ル・アレイの全てのデータ・ブロックが前記拡張アレイ
に書込まれるまで、前記パリティ情報の計算ステップ、
前記書込みステップ、前記記憶ステップ、前記未定義ス
テップ、前記定義及び読出しステップを順次繰返すステ
ップと、を含む、方法。 （２）（Ｎ＋１）ＲＡＩＤを動的に拡張するアレイ制御
装置により実現される方法において、前記オリジナル・
アレイの論理−物理アドレス変換マップ（ＬＰＡＭ）Ｌ
ＰＡＭ−Ｏと前記拡張アレイの論理−物理アドレス変換
マップＬＰＡＭ−Ｅとを確立する前記ステップが、前記
の各ＤＡＳＤの連続データ記憶ブロックをマッピング
し、前記オリジナル・アレイ及び前記拡張アレイの前記
ＬＰＡＭアレイ情報それぞれＬＰＡＭ−Ｏ及びＬＰＡＭ
−Ｅを記憶するステップを含む、前記（１）記載の方
法。 （３）アレイ・ユーザへの遅延アクセスに対応するデー
タ・ブロックの選択ドメインを定義する前記ステップ
が、プロシージャ指標Ｉを確立するステップと、前記プ
ロシージャ指標Ｉ及び前記拡張アレイ内のＤＡＳＤブロ
ックのパリティ・グループにより、データ・ブロックの
前記選択ドメインを定義するステップと、データ・ブロ
ックの前記次の選択ドメインの定義において、前記プロ
シージャ指標Ｉを増分するステップと、を含む、前記
（１）記載の方法。 （４）前記オリジナル・アレイ及び前記拡張アレイの両
者が複数の行１乃至Ｋを含み、前記オリジナルＲＡＩＤ
アレイが各行内にＮ＋１のＤＡＳＤを含み、前記拡張Ｒ
ＡＩＤアレイが各行内にＭ＋Ｎ＋１のＤＡＳＤを含み、
ここでＬ＝Ｍ＋Ｎとして定義すると、前記プロシージャ
指標Ｉ及び前記拡張アレイ内のＤＡＳＤブロックのパリ
ティ・グループにより、データ・ブロックの前記選択ド
メインを定義する前記ステップが、（Ｉ−１）Ｌ＋１乃
至ＩＬ若しくはＮＫの小さい方のドメイン・データ・ブ
ロックを計算及び定義するステップを含む、前記（３）
記載の方法。 （５）前記記憶アレイ状態情報及び前記遅延アクセスに
対応する前記定義ドメインのデータ・ブロックにより、
前記拡張アレイへのユーザ・アクセスを同時に提供する
ステップを含む、前記（１）記載の方法。 （６）前記選択ドメインのデータ・ブロックの前記読出
しデータからパリティ情報を計算する前記ステップが、
前記選択ドメインのデータ・ブロックの前記読出しデー
タの排他的論理和（ＸＯＲ）演算を実行するステップを
含む、前記（１）記載の方法。 （７）前記読出された選択ドメインのデータ・ブロック
及び前記計算されたパリティ情報を前記ＬＰＡＭ−Ｅを
用いて書込む前記ステップが、前記拡張アレイ内のＮ＋
１＋Ｍの全てのＤＡＳＤに渡り散布するように、前記計
算されたパリティ情報を順次書込むステップを含む、前
記（１）記載の方法。 （８）オリジナル・アレイに任意の数Ｍの直接アクセス
記憶装置（ＤＡＳＤ）を追加することにより、（Ｎ＋
１）ＲＡＩＤ（redundant array of independentdisk d
rives）を（Ｎ＋Ｍ＋１）ＤＡＳＤの拡張アレイに動的
に拡張するアレイ制御装置であって、前記オリジナル・
アレイの論理−物理アドレス変換マップ（ＬＰＡＭ）Ｌ
ＰＡＭ−Ｏと前記拡張アレイの論理−物理アドレス変換
マップＬＰＡＭ−Ｅとを確立し、初期アレイ状態情報を
記憶する手段と、アレイ・ユーザへの遅延アクセスに対
応するデータ・ブロックの選択ドメインを、前記ＬＰＡ
Ｍ−Ｏを用いて順次定義する手段と、前記選択ドメイン
定義手段に応じて、前記定義選択ドメインのデータ・ブ
ロックを前記ＬＰＡＭ−Ｅを用いて前記拡張アレイに書
込む手段と、前記選択ドメイン定義手段及び前記書込み
手段に応じて、アレイ状態情報を更新及び記憶する手段
と、前記記憶アレイ状態情報に応じて、前記拡張アレイ
にユーザ・アクセスを提供する手段と、を含む、アレイ
制御装置。 （９）前記オリジナル・アレイ及び前記拡張アレイの両
者が複数の行１乃至Ｋを含み、アレイ・ユーザへの遅延
アクセスに対応するデータ・ブロックの選択ドメインを
前記ＬＰＡＭ−Ｏを用いて順次定義する前記手段が、
（Ｉ−１）Ｌ＋１乃至ＩＬ若しくはＮＫの小さい方のド
メイン・データ・ブロックを計算及び定義する手段を含
み、ここでＬ＝Ｎ＋Ｍであり、Ｉは順次指標値である、
前記（８）記載のアレイ制御装置。 （１０）前記選択ドメイン定義手段に応じて、前記定義
選択ドメインのデータ・ブロックを前記ＬＰＡＭ−Ｅを
用いて前記拡張アレイに書込む手段が、パリティ・ブロ
ックを計算及び書込む手段を含む、前記（８）記載のア
レイ制御装置。 （１１）前記記憶アレイ状態情報に応じて、前記拡張ア
レイにユーザ・アクセスを提供する前記手段が、遅延ア
クセスに対応するデータ・ブロックの前記順次定義選択
ドメインの現在定義されているドメインへのアレイ・ア
クセスを制限する手段を含む、前記（８）記載のアレイ
制御装置。 （１２）オリジナル・アレイに任意の数Ｍの直接アクセ
ス記憶装置（ＤＡＳＤ）を追加することにより、ＲＡＩ
Ｄ（redundant array of independent disk drives）を
動的に拡張する装置であって、前記オリジナル・アレイ
の論理−物理アドレス変換マップ（ＬＰＡＭ）ＬＰＡＭ
−Ｏと前記拡張アレイの論理−物理アドレス変換マップ
ＬＰＡＭ−Ｅとを確立し、初期アレイ状態情報を記憶す
る手段と、アレイ・ユーザへの遅延アクセスに対応する
データ・ブロックの選択ドメインを定義し、前記選択ド
メインのデータ・ブロックを前記ＬＰＡＭ−Ｏを用いて
読出す手段と、前記選択ドメインのデータ・ブロックの
前記読出しデータからパリティ情報を計算する手段と、
前記読出された選択ドメインのデータ・ブロック及び前
記計算されたパリティ情報を、前記ＬＰＡＭ−Ｅを用い
て書込む手段と、前記選択ドメインのデータ・ブロック
及び前記計算されたパリティ情報の書込みに応じて、更
新アレイ状態情報を記憶する手段と、前記アレイ・ユー
ザへの遅延アクセスに対応するデータ・ブロックの前記
最後に定義される選択ドメインを未定義にする手段と、
前記オリジナル・アレイの全てのデータ・ブロックが前
記拡張アレイに書込まれるまで、前記アレイ・ユーザへ
の遅延アクセスに対応するデータ・ブロックの次の選択
ドメインを順次定義する手段と、を含む、装置。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
任意の数の直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）をアレイ
に追加することにより、ＲＡＩＤ（redundant array of
independent disk drives）を動的に拡張する装置及び
効率的方法を提供することができる。
任意の数の直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）をアレイ
に追加することにより、ＲＡＩＤ（redundant array of
independent disk drives）を動的に拡張する装置及び
効率的方法を提供することができる。
【００３０】更に本発明によれば、拡張プロセスの間
に、常にアレイ内の全てのデータに対するパリティ保護
を維持する上記装置及び方法を提供することができる。
に、常にアレイ内の全てのデータに対するパリティ保護
を維持する上記装置及び方法を提供することができる。
【００３１】更に本発明によれば、アレイが１つ以上の
新たなＤＡＳＤの追加により拡張されるときに、データ
の論理アドレス指定シーケンスを結果のアレイの完全な
行として維持する上記装置及び方法を提供することがで
きる。
新たなＤＡＳＤの追加により拡張されるときに、データ
の論理アドレス指定シーケンスを結果のアレイの完全な
行として維持する上記装置及び方法を提供することがで
きる。
【００３２】更に本発明によれば、拡張プロセスの間、
アレイ内のＤＡＳＤに対する読出し書込みオーバヘッド
活動を最小化することにより、ＤＡＳＤ資源を効率的に
使用する上記装置及び方法を提供することができる。
アレイ内のＤＡＳＤに対する読出し書込みオーバヘッド
活動を最小化することにより、ＤＡＳＤ資源を効率的に
使用する上記装置及び方法を提供することができる。
【図１】本発明を実現する（Ｎ＋１）ディスク・ドライ
ブの冗長アレイを含むデータ処理システムの構成及びブ
ロック図である。
ブの冗長アレイを含むデータ処理システムの構成及びブ
ロック図である。
【図２】本発明を実現する（Ｎ＋１）オリジナル・ディ
スク・ドライブ及び（Ｍ）拡張ディスク・ドライブの冗
長アレイを含むシステムの構成及びブロック図である。
スク・ドライブ及び（Ｍ）拡張ディスク・ドライブの冗
長アレイを含むシステムの構成及びブロック図である。
【図３】本発明による拡張方法及び装置を表すマシン・
オペレーションの図である。
オペレーションの図である。
【図４】本発明による拡張方法及び装置を表すマシン・
オペレーションの図である。
オペレーションの図である。
【図５】本発明による拡張方法及び装置を表すマシン・
オペレーションの図である。
オペレーションの図である。
１０ データ処理システム １２ ＲＡＩＤタイプ５アレイ、オリジナル・アレイ １２' 拡張アレイ １４ アレイ制御装置 １６ ホスト・プロセッサ
Claims (12)
- 【請求項１】オリジナル・アレイに任意の数Ｍの直接ア
クセス記憶装置（ＤＡＳＤ）を追加することにより、Ｒ
ＡＩＤ（redundant array of independent disk drive
s）を動的に拡張する、アレイ制御装置により実現され
る方法であって、 前記オリジナル・アレイの論理−物理アドレス変換マッ
プ（ＬＰＡＭ）ＬＰＡＭ−Ｏと前記拡張アレイの論理−
物理アドレス変換マップＬＰＡＭ−Ｅとを確立し、初期
アレイ状態情報を記憶するステップと、 アレイ・ユーザへの遅延アクセスに対応するデータ・ブ
ロックの選択ドメインを定義し、前記選択ドメインのデ
ータ・ブロックを前記ＬＰＡＭ−Ｏを用いて読出すステ
ップと、 前記選択ドメインのデータ・ブロックの前記読出しデー
タからパリティ情報を計算するステップと、 前記読出された選択ドメインのデータ・ブロック及び前
記計算されたパリティ情報を前記ＬＰＡＭ−Ｅを用いて
書込むステップと、 前記選択ドメインのデータ・ブロック及び前記計算され
たパリティ情報の書込みに応じて、更新アレイ状態情報
を記憶するステップと、 前記アレイ・ユーザへの遅延アクセスに対応するデータ
・ブロックの前記最後に定義される選択ドメインを未定
義にするステップと、 前記アレイ・ユーザへの遅延アクセスに対応するデータ
・ブロックの次の前記選択ドメインを定義し、前記次の
選択ドメインのデータ・ブロックを前記ＬＰＡＭ−Ｏを
用いて読出すステップと、 前記オリジナル・アレイの全てのデータ・ブロックが前
記拡張アレイに書込まれるまで、前記パリティ情報の計
算ステップ、前記書込みステップ、前記記憶ステップ、
前記未定義ステップ、前記定義及び読出しステップを順
次繰返すステップと、 を含む、方法。 - 【請求項２】（Ｎ＋１）ＲＡＩＤを動的に拡張するアレ
イ制御装置により実現される方法において、前記オリジ
ナル・アレイの論理−物理アドレス変換マップ（ＬＰＡ
Ｍ）ＬＰＡＭ−Ｏと前記拡張アレイの論理−物理アドレ
ス変換マップＬＰＡＭ−Ｅとを確立する前記ステップ
が、 前記の各ＤＡＳＤの連続データ記憶ブロックをマッピン
グし、前記オリジナル・アレイ及び前記拡張アレイの前
記ＬＰＡＭアレイ情報それぞれＬＰＡＭ−Ｏ及びＬＰＡ
Ｍ−Ｅを記憶するステップを含む、 請求項１記載の方法。 - 【請求項３】アレイ・ユーザへの遅延アクセスに対応す
るデータ・ブロックの選択ドメインを定義する前記ステ
ップが、 プロシージャ指標Ｉを確立するステップと、 前記プロシージャ指標Ｉ及び前記拡張アレイ内のＤＡＳ
Ｄブロックのパリティ・グループにより、データ・ブロ
ックの前記選択ドメインを定義するステップと、 データ・ブロックの前記次の選択ドメインの定義におい
て、前記プロシージャ指標Ｉを増分するステップと、 を含む、請求項１記載の方法。 - 【請求項４】前記オリジナル・アレイ及び前記拡張アレ
イの両者が複数の行１乃至Ｋを含み、前記オリジナルＲ
ＡＩＤアレイが各行内にＮ＋１のＤＡＳＤを含み、前記
拡張ＲＡＩＤアレイが各行内にＭ＋Ｎ＋１のＤＡＳＤを
含み、ここでＬ＝Ｍ＋Ｎとして定義すると、前記プロシ
ージャ指標Ｉ及び前記拡張アレイ内のＤＡＳＤブロック
のパリティ・グループにより、データ・ブロックの前記
選択ドメインを定義する前記ステップが、（Ｉ−１）Ｌ
＋１乃至ＩＬ若しくはＮＫの小さい方のドメイン・デー
タ・ブロックを計算及び定義するステップを含む、請求
項３記載の方法。 - 【請求項５】前記記憶アレイ状態情報及び前記遅延アク
セスに対応する前記定義ドメインのデータ・ブロックに
より、前記拡張アレイへのユーザ・アクセスを同時に提
供するステップを含む、請求項１記載の方法。 - 【請求項６】前記選択ドメインのデータ・ブロックの前
記読出しデータからパリティ情報を計算する前記ステッ
プが、前記選択ドメインのデータ・ブロックの前記読出
しデータの排他的論理和（ＸＯＲ）演算を実行するステ
ップを含む、請求項１記載の方法。 - 【請求項７】前記読出された選択ドメインのデータ・ブ
ロック及び前記計算されたパリティ情報を前記ＬＰＡＭ
−Ｅを用いて書込む前記ステップが、前記拡張アレイ内
のＮ＋１＋Ｍの全てのＤＡＳＤに渡り散布するように、
前記計算されたパリティ情報を順次書込むステップを含
む、請求項１記載の方法。 - 【請求項８】オリジナル・アレイに任意の数Ｍの直接ア
クセス記憶装置（ＤＡＳＤ）を追加することにより、
（Ｎ＋１）ＲＡＩＤ（redundant array of independent
diskdrives）を（Ｎ＋Ｍ＋１）ＤＡＳＤの拡張アレイ
に動的に拡張するアレイ制御装置であって、 前記オリジナル・アレイの論理−物理アドレス変換マッ
プ（ＬＰＡＭ）ＬＰＡＭ−Ｏと前記拡張アレイの論理−
物理アドレス変換マップＬＰＡＭ−Ｅとを確立し、初期
アレイ状態情報を記憶する手段と、 アレイ・ユーザへの遅延アクセスに対応するデータ・ブ
ロックの選択ドメインを、前記ＬＰＡＭ−Ｏを用いて順
次定義する手段と、 前記選択ドメイン定義手段に応じて、前記定義選択ドメ
インのデータ・ブロックを前記ＬＰＡＭ−Ｅを用いて前
記拡張アレイに書込む手段と、 前記選択ドメイン定義手段及び前記書込み手段に応じ
て、アレイ状態情報を更新及び記憶する手段と、 前記記憶アレイ状態情報に応じて、前記拡張アレイにユ
ーザ・アクセスを提供する手段と、 を含む、アレイ制御装置。 - 【請求項９】前記オリジナル・アレイ及び前記拡張アレ
イの両者が複数の行１乃至Ｋを含み、アレイ・ユーザへ
の遅延アクセスに対応するデータ・ブロックの選択ドメ
インを前記ＬＰＡＭ−Ｏを用いて順次定義する前記手段
が、（Ｉ−１）Ｌ＋１乃至ＩＬ若しくはＮＫの小さい方
のドメイン・データ・ブロックを計算及び定義する手段
を含み、ここでＬ＝Ｎ＋Ｍであり、Ｉは順次指標値であ
る、請求項８記載のアレイ制御装置。 - 【請求項１０】前記選択ドメイン定義手段に応じて、前
記定義選択ドメインのデータ・ブロックを前記ＬＰＡＭ
−Ｅを用いて前記拡張アレイに書込む手段が、パリティ
・ブロックを計算及び書込む手段を含む、請求項８記載
のアレイ制御装置。 - 【請求項１１】前記記憶アレイ状態情報に応じて、前記
拡張アレイにユーザ・アクセスを提供する前記手段が、
遅延アクセスに対応するデータ・ブロックの前記順次定
義選択ドメインの現在定義されているドメインへのアレ
イ・アクセスを制限する手段を含む、請求項８記載のア
レイ制御装置。 - 【請求項１２】オリジナル・アレイに任意の数Ｍの直接
アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）を追加することにより、
ＲＡＩＤ（redundant array of independent disk driv
es）を動的に拡張する装置であって、 前記オリジナル・アレイの論理−物理アドレス変換マッ
プ（ＬＰＡＭ）ＬＰＡＭ−Ｏと前記拡張アレイの論理−
物理アドレス変換マップＬＰＡＭ−Ｅとを確立し、初期
アレイ状態情報を記憶する手段と、 アレイ・ユーザへの遅延アクセスに対応するデータ・ブ
ロックの選択ドメインを定義し、前記選択ドメインのデ
ータ・ブロックを前記ＬＰＡＭ−Ｏを用いて読出す手段
と、 前記選択ドメインのデータ・ブロックの前記読出しデー
タからパリティ情報を計算する手段と、 前記読出された選択ドメインのデータ・ブロック及び前
記計算されたパリティ情報を、前記ＬＰＡＭ−Ｅを用い
て書込む手段と、 前記選択ドメインのデータ・ブロック及び前記計算され
たパリティ情報の書込みに応じて、更新アレイ状態情報
を記憶する手段と、 前記アレイ・ユーザへの遅延アクセスに対応するデータ
・ブロックの前記最後に定義される選択ドメインを未定
義にする手段と、 前記オリジナル・アレイの全てのデータ・ブロックが前
記拡張アレイに書込まれるまで、前記アレイ・ユーザへ
の遅延アクセスに対応するデータ・ブロックの次の選択
ドメインを順次定義する手段と、 を含む、装置。
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