JPH09128161A

JPH09128161A - ディスクアレイ装置

Info

Publication number: JPH09128161A
Application number: JP7286960A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Tsunoda; 仁角田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-11-06
Filing date: 1995-11-06
Publication date: 1997-05-16

Abstract

(57)【要約】【課題】シーケンシャルデータ記憶装置からの大容量
データを転送する際等における、分割された転送データ
の転送を妨げることのないディスクアレイ装置を提供す
ること。【解決手段】１本のＳＣＳＩバスに複数のドライブと
ＣＤＲＯＭを接続する。ＳＣＳＩバスに接続されたドラ
イブ間ではディスクアレイが構成されている。ＣＤＲＯ
Ｍが使用された場合は、同一のＳＣＳＩバスに接続され
ているドライブへの読み出しまたは書き込み処理は、デ
ィスクアレイの論理グループ内の他のデータおよびパリ
ティから生成することにより、ＣＤＲＯＭ＃１が接続さ
れているＳＣＳＩバスをあけておくことが可能となり、
ＣＤＲＯＭからは安定した時間間隔内でデータ転送が可
能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータシス
テムにおける二次記憶装置に係り、より具体的には、高
性能な入出力動作を可能とするディスクアレイ装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータシステムにおいては、ＣＰ
Ｕ等の上位側が必要とするデータは二次記憶装置内に格
納されており、ＣＰＵが必要に応じて上述の二次記憶装
置に対してデータの書込み，読み出しを行っている。こ
の種の二次記憶装置としては、一般に不揮発性の記憶媒
体が使用され、代表的なものとしては大容量の磁気ディ
スク装置(ドライブシステム)が挙げられる。近年、高度
情報化に伴ない、コンピュータシステムにおいて、二次
記憶装置の高性能化が要求されてきた。その一つの解と
して、多数の比較的容量の小さな磁気ディスク装置(以
下、「ドライブ」という)により構成される「ディスクアレ
イ」が考えられている。ディスクアレイについて記載さ
れた文献としては、例えば、Ｄ.Ｐatterson，Ｇ.Ｇibso
n and Ｒ.Ｈ.Ｋartz；ＡＣase for Ｒedundant Ａrray
s of Ｉnexpensive Ｄisks(ＲＡＩＤ)，in ＡＣＭＳＩ
ＧＭＯＤＣonference,Ｃhicago,ＩＬ,(Ｊune,1988)を
挙げることができる。上記文献においては、全く同じデ
ータを別のドライブに二重化して格納するミラーリング
を行うディスクアレイ(レベル１)と、データを分割して
並列に処理を行うディスクアレイ(レベル３)と、データ
を分散して、それぞれを独立に扱うディスクアレイ(レ
ベル４，５)について、その性能および信頼性の検討結
果が報告されている。レベル４は、レベル５において論
理グループを構成するドライブに分散しているパリティ
を、１台のパリティのみを格納するドライブにまとめた
ものである。現在、この論文に書かれている方式が最も
一般的なディスクアレイと考えられている。

【０００３】まず、上述のレベル３，レベル４，レベル
５について簡単に説明する。レベル３は、ドライブに格
納するデータ＃１として、例えば、「００１０１０１０
１０１１・・・・・」を想定し、データ＃１とパリティ
を格納するためのドライブとして、ドライブ＃１〜＃５
が設けられた場合、ドライブ＃１に‘０’、ドライブ＃
２に‘０’、ドライブ＃３に‘１’、ドライブ＃４に
‘０’を順次格納し、格納された‘００１０’に対する
パリティをドライブ＃５に格納する。そして、以下、同
様にして、‘１’，‘０’，‘１’，‘０’を順次ドラ
イブ＃１〜＃４に格納し、そのパリティをドライブ＃５
に格納して行く。また、レベル４は、データとパリティ
を格納するためのドライブとしてドライブ＃１〜＃５が
設けられた場合、データ＃１，＃５，・・・・がドライブ＃
１に、データ＃２，＃６，・・・・がドライブ＃２に、デー
タ＃３，＃７，・・・・がドライブ＃３に、データ＃４，＃
８，・・・・がドライブ＃４に格納される。例えば、データ
＃１が「０１・・・・」，データ＃２が「００・・・・」，デー
タ＃３が「１１・・・・」，データ＃４が「００・・・・」であ
るとすると、各データの先頭ビット‘００１０’に対す
るパリティを、パリティ専用として指定されたドライブ
＃５の先頭ビットとして格納し、以下、同様にして、各
データの２番目のビット‘１０１０’に対するパリティ
をドライブ＃５の２番目のビットととして格納して行
く。そして、データ＃５〜＃８のデータ組に対するパリ
ティデータをドライブ＃５に２番目のパリティデータと
して格納するようにして行く。

【０００４】レベル５は、レベル４のようなパリティ専
用のドライブを決めず、データ＃１をドライブ＃１、デ
ータ＃２をドライブ＃２、データ＃３をドライブ＃３、
データ４をドライブ＃４に格納し、データ＃１〜＃４の
データ組に対するパリティデータＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ
４をドライブ＃５に格納し、次に、データ＃５をドライ
ブ＃２、データ＃６をドライブ＃３、データ＃７をドラ
イブ＃４、データ８をドライブ＃５に格納し、データ＃
５〜＃８のデータ組に対するパリティデータＰ５，Ｐ
６，Ｐ７，Ｐ８をドライブ＃１に格納し、また、データ
＃９をドライブ＃１、データ＃１０をドライブ＃３、デ
ータ＃１１をドライブ＃４、データ１２をドライブ＃５
に格納し、データ＃９〜＃１２のデータ組に対するパリ
ティデータＰ９，Ｐ１０，Ｐ１１，Ｐ１２をドライブ＃
２に格納するようにして行く。上記文献に記載されたタ
イプのディスクアレイでは、大型大容量のドライブシス
テムを多数の比較的容量の小さなドライブで構成し、デ
ータを分散して格納してあるため、読み出し／書込み要
求が増加してもディスクアレイの複数のドライブで分散
して処理することが可能となり、読み出し／書込み要求
が待たされることが減少する。一方、近年、ＰＣ，ワー
クステーションによるクライアントサーバシステムが構
築されるようになり、サーバ内のドライブを接続するバ
スとしてはＳＣＳＩが主流である。また、このＳＣＳＩ
バスには、例えば、(株)日立製作所発行の３０５０ＲＸ
構成ガイド(ＳＰ-２３１-５０,1995年2月)の５ページに
記されている如く、ドライブばかりではなく、ＣＤＲＯ
Ｍ，ＤＡＴ(Ｄigital Ａudio Ｔape-recorder)等の別の
データ格納装置の接続も可能となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】現在、マルチメディア
においてＣＤＲＯＭに格納されるデータの主流は、画像
データに代表されるような大容量データである。大容量
データは、データを圧縮していても数１００ＫＢから数
１００ＭＢになる。ＣＤＲＯＭから大容量データをクラ
イアントに転送する場合、サーバでは、大容量のデータ
を分割して転送する。主としてＣＤＲＯＭから画像デー
タを読み出す。この分割された画像データは、図９(ａ)
に示す如く、決まった時間間隔(図９の(ａ)の例では時
間ｔ)でＣＤＲＯＭから転送されて来ないと、クライア
ント側では連続した画像の再生ができない。クライアン
トサーバシステムでは、複数のクライアントからサーバ
に対し読み出しまたは書き込み要求が発行されて来る。
このような環境においては、図９(ｂ)に示す如く、同一
のＳＣＳＩバスに接続されている他のドライブに対し他
のクライアントからの読み出しまたは書き込み要求を処
理したために、ＣＤＲＯＭからの画像データの転送が
時間ｔ'遅れてしまい、画像データを要求していたクラ
イアントにおいて画像が途切れてしまうという問題が生
じる。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、従来の技術における上述の如き問
題を解消し、大容量データを転送する際等における、分
割された転送データの転送を妨げることのないディスク
アレイ装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の上述の目的は、
上位装置からのデータ入出力要求の対象となるデータを
格納るディスク装置群(ドライブシステム)と、該ドライ
ブシステムと同一のバスに当該ドライブシステムと同様
に接続された大容量のシーケンシャルデータを格納する
他の二次記憶装置(シーケンシャルデータ記憶装置)と、
前記ドライブシステムおよびシーケンシャルデータ記憶
装置を管理する制御装置からなるシステムにおいて、前
記ドライブシステムを多数の小容量ディスク装置(ドラ
イブ)により構成するとともに、前記ドライブを複数台
のドライブから成る論理グループにグループ分けし、前
記制御装置は、前記各論理グループ内で各ドライブ内の
データからパリティを作成し、ドライブの障害等により
データが消失した場合は、論理グループ内の残りのドラ
イブ内のデータとパリティからデータを回復する制御
と、前記シーケンシャルデータ記憶装置からデータ転送
要求が発行されデータ転送が実行されたときに、このシ
ーケンシャルデータ記憶装置と同一のバスに接続されて
いるドライブに対し書き込み要求が発行された場合は、
当該ドライブが所属する論理グループ内の各ドライブか
ら当該データまたはパリティを読み出し、これと書き込
む新データとで排他的論理和を行って新しいパリティを
作成し、シーケンシャルデータ記憶装置からのデータ転
送が終了したら、新データまたは新パリティを、このデ
ータ転送を行っていたシーケンシャルデータ記憶装置と
同一のバスに接続されていた当該ドライブに書き込む制
御とを行う如く構成したことを特徴とするディスクアレ
イ装置によって達成される。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に係るディスクアレイ装置
においては、ＣＤＲＯＭ等のシーケンシャルデータ記憶
装置からデータ転送が行われている場合は、管理テーブ
ル上にフラグを立てて、このシーケンシャルデータ記憶
装置が接続されているＳＣＳＩバスに接続されている他
の記憶装置には、読み出しまたは書き込み要求を発行さ
せなくする。具体的には、後述する如く、図１に示す如
く、シーケンシャルデータ記憶装置(ＣＤＲＯＭ)以外の
記憶装置はすべてドライブとし、これらのドライブによ
りディスクアレイを構成する。通常、ディスクアレイで
は、データからパリティデータを作成し、ドライブの障
害時に障害が発生したドライブ内のデータを回復するこ
とが可能である。例えば、図１において、ドライブ＃１
に障害が発生した場合は、ドライブ＃２，３，４に格納
されているデータおよびパリティデータから、ドライブ
＃１内のデータを回復することが可能である。そこで、
図１において、ＣＤＲＯＭ＃１からデータ転送が行われ
ている間に、他のクライアントからＣＤＲＯＭ＃１と同
一のＳＣＳＩバスに接続されている、ドライブ＃１内の
データに対し書き込み要求が発行された場合は、パリテ
ィの更新は行い、ドライブ＃１に書き込むデータまたは
パリティはＣＤＲＯＭからの転送が終了するまでキャッ
シュメモリ内に保持し、ＣＤＲＯＭからの転送が終了し
たらドライブ＃１に新データまたは新パリティを書き込
む。また、読み出し要求が発行された場合は、ドライブ
＃１へは読み出し要求を発行せず、ドライブ＃２，３，
４に格納されているデータおよびパリティから、ドライ
ブ＃１に格納されている、クライアントが要求したデー
タを作成して、読み出し処理を実行する。これにより、
ＣＤＲＯＭ＃１のデータ転送が優先されることになり、
ＣＤＲＯＭ＃１が接続されているＳＣＳＩバスの使用率
を下げることが可能となり、ＣＤＲＯＭからは、安定し
た時間間隔でのデータ転送が可能となる。以下、本発明
の実施例を図面に基づいてより詳細に説明する。

【０００８】

【実施例】本発明に係るディスクアレイ装置では、前述
のＲＡＩＤ１〜５のすべてのレベルが実行可能である
が、以下の説明では、ＲＡＩＤのレベルは５で説明す
る。図１は、本発明の一実施例に係るハードウェア構成
を示すものである。図中、１はホストＣＰＵ、２は本発
明の特徴的構成であるＣＤＲＯＭとディスクアレイが共
存するサブシステム、３はホストＣＰＵ１とこのサブシ
ステム２を結ぶ外部バスを示している。サブシステム２
は、図１に示す如く、ディスクアレイ制御を行うＣＰＵ
４と、ＣＰＵ４用のメモリ５と、ＣＰＵ４上で動作する
マイクロプログラムが格納されているＲＯＭ６と、ディ
スクアレイサブシステム２とホストＣＰＵ１との間のイ
ンタフェース制御およびキャッシュメモリ９とのデータ
転送制御を行うインタフェース(ＩＦ)回路８と、各ドラ
イブ１２とのインタフェース制御を行うＳＣＳＩコント
ローラ１０が、ディスクアレイサブシステム２内の内部
バス７に接続されて構成されている。なお、各ドライブ
１２は、ＳＣＳＩコントローラ１０にＳＣＳＩバス１３
で接続されている。

【０００９】なお、本実施例では、サブシステム２内は
４台のＳＣＳＩコントローラ１０で構成されているが、
この数に制限が無いことは明らかである。また、本実施
例では、論理グループ＃１はドライブ＃１，２，３，
４、論理グループ＃２はドライブ＃５，６，７，８、論
理グループ＃３はドライブ＃９，１０，１１，１２の各
４台のドライブで構成されている。論理グループ１１を
構成するドライブ数には制限が無いことは明らかであ
る。サブシステム２を構成する論理グループ１１の数に
制限が無いことも明らかである。サブシステム２では、
ディスクアレイを構成するドライブの他に、ＣＤＲＯＭ
１４が接続されている。なお、このＣＤＲＯＭ１４は、
ディスクアレイを構成するドライブ１２が接続されてい
るＳＣＳＩバス１３に、ドライブ１２と同様に接続され
ている。

【００１０】ＣＰＵ４は、ＲＯＭ６に格納されているマ
イクロプログラムを起動時に自動的に格納する。ホスト
ＣＰＵ１から発行された読み出しまたは書き込み要求
は、外部バス３を介してＩＦ回路８に転送され、ＩＦ回
路８に転送された読み出しまたは書き込み要求は、ＣＰ
Ｕ４において解読される。もし、ホストＣＰＵ１から発
行された読み出しまたは書き込み要求されたデータがキ
ャッシュメモリ９内に存在する場合、読み出し時はＩＦ
回路８はキャッシュメモリ９から当該データを読み出し
て、外部バス３を経由してホストＣＰＵ１へ転送する。
一方、書き込み時は逆に、ホストＣＰＵ１から当該デー
タを外部バス３を経由してＩＦ回路８はキャッシュメモ
リ９内の当該データを更新する。一方、ホストＣＰＵ１
から発行された読み出しまたは書き込み要求されたデー
タがキャッシュメモリ９内に存在しない場合は、書き込
みときは書き込みデータをホストＣＰＵ１から外部バス
３を経由してＩＦ回路８によりキャッシュメモリ９内に
格納する。ＳＣＳＩコントローラ１０はＣＰＵ４からの
指示に従って、ＳＣＳＩの処理手順に従い当該ドライブ
１２に対し、当該データの読み出しまたは書き込み処理
を行う。

【００１１】本実施例に係るディスクアレイ装置では、
サブシステム２が外部バス３を介してホストＣＰＵ１に
接続され、ホストＣＰＵ１がネットワーク１５に接続さ
れ、これらにより、サーバを構成する。ネットワーク１
５には、複数のクライアント１６が接続され、クライア
ントサーバシステムが構成される。本実施例に係るディ
スクアレイ装置の特徴は、ＣＤＲＯＭ等により時間的な
制約が伴なう画像データ等を転送する場合、他のクライ
アントから同一のＳＣＳＩバスに接続されているドライ
ブに対して、書き込み要求が発行された場合、パリティ
の更新は行い、データまたはパリティはＣＤＲＯＭによ
る転送が終了するまでキャッシュメモリ内に保持し、Ｃ
ＤＲＯＭによる転送が終了したら当該ドライブに新デー
タまたは新パリティを書き込む。読み出し要求が発行さ
れた場合は、ドライブ障害時のデータ回復と同じ手法を
用いて、同一のＳＣＳＩバスに接続されているドライブ
内のクライアントが要求するデータを作成する。これに
より、ＳＣＳＩバスの使用権を時間的な制約が伴うデー
タに優先的に割り当てることが可能になる。

【００１２】以下、まず、(１)アドレステーブル４０お
よびＳＣＳＩグループテーブルについて説明し、(２)書
き込み処理，(３)読み出し処理について説明する。 (１)アドレステーブル図２は、ホストＣＰＵ１がサブシステム２に読み出しま
たは書き込み要求を発行した場合に使用するアドレステ
ーブル４０を示している。なお、このアドレステーブル
４０は、サブシステム２内の特定のドライブに格納され
ており、電源投入時に自動的にＣＰＵ用メモリ５に格納
され、通常使用時はＣＰＵ用メモリ５に格納されて使用
され、電源切断時はサブシステム２内の元の特定のドラ
イブに格納される。アドレステーブル４０中の論理アド
レス４１は、ホストＣＰＵ１が指定するアドレスで、サ
ブシステム２のＣＰＵ４は、この論理アドレス４１を基
にサブシステム２内の実際に格納するアドレスに変換す
る。論理アドレス４１から、この論理アドレス４１で示
されるデータが所属する論理グループ番号４２が決定す
ることができる。ＣＰＵ４は、論理グループ番号４２が
決定したら、この論理グループ内のどのドライブに格納
されているかをドライブ番号４３から決定する。

【００１３】このとき、該当するドライブ１２が正常
か、障害が発生しているか否かをドライブ異常フラグ４
４で判定する。ドライブ異常フラグ４４は当該ドライブ
１２に障害が発生している場合オン(１)となり、正常時
はオフ(０)となっている。図２の例では、論理アドレス
４１がデータ＃２のデータが格納されているドライブ＃
２に障害が発生していることになっている。この、ドラ
イブ異常フラグ４４の設定は、ＣＰＵ４が、何回かドラ
イブ１２に読み出しまたは書き込みを行ったが正常に終
了せず、予め設定していた回数以上リトライを行って
も、読み出しまたは書き込みが行えない場合に、ＣＰＵ
４がドライブ１２の障害を認識して、ドライブ異常フラ
グ４４を設定する。ドライブ内アドレス４５は、論理ア
ドレスに対応するデータが格納されているまたは格納す
る、当該ドライブ１２内の物理アドレスを示しており、
シリンダアドレス，ヘッドアドレスおよびセクタ番号で
示されている。

【００１４】本実施例では、パリティグループ内のすべ
てのデータおよびパリティのドライブ内アドレス４５は
同じとする。図２に示す例では、論理アドレス４１がデ
ータ＃１，２，３のデータはそれぞれドライブ＃１，
２，３のＤＡＤＲ＃１のドライブ内アドレス４５(物理
アドレス)に格納されている。パリティドライブ番号４
６はパリティが格納されているドライブ１２の番号で、
パリティドライブ内アドレス４７はパリティドライブ番
号４６が示すパリティが格納されているドライブ１２内
の実際にパリティが格納されている物理アドレスを示し
ており、本実施例では、ドライブ内アドレス４５と同じ
物理アドレスになっている。図４に示す例では、論理ア
ドレス４１がデータ＃１，２，３のデータから作成され
たパリティは、ドライブ＃４のＤＡＤＲ＃１の物理アド
レスに格納されている。このようなアドレステーブル４
０を用いてサブシステム２内のＣＰＵ４は当該ドライブ
１２に当該データの読み出しまたは格納を行う。

【００１５】図３は、ＳＣＳＩグループテーブル３０を
示している。ＣＰＵ１は、図２に示したアドレステーブ
ル４０において、当該論理アドレス４１に対しドライブ
番号４３を決定すると、図３に示すＳＣＳＩグループテ
ーブル３０により、ＳＣＳＩグループ番号３１を決定す
る。ＳＣＳＩグループ番号３１は、ＳＣＳＩバスに接続
されているドライブ１２とＣＤＲＯＭ１４の集合である
ＳＣＳＩグループ１７の番号を示している。ＣＤＲＯＭ
使用フラグ３２は、ＳＣＳＩグループ番号３１内にＣＤ
ＲＯＭ１４が接続されている場合に、このＣＤＲＯＭ１
４が使用されている場合にオン(１)となり、使用されて
いない場合はオフ(０)となる。構成ドライブ番号３３
は、ＳＣＳＩグループ番号３１で示されるＳＣＳＩグル
ープ１７のドライブ１２とＣＤＲＯＭ１４の番号を示し
ており、ＣＰＵ１が図２に示すアドレステーブル４０に
おいて、当該論理アドレス４１に対しドライブ番号４３
を決定したら、このドライブ１２がＳＣＳＩグループ１
７のＣＤＲＯＭ１４が使用中か否かを、ＣＤＲＯＭ使用
フラグ３２により判定する。

【００１６】次に、このアドレステーブル４０とＳＣＳ
Ｉグループテーブル３０を用いて、具体的に書き込みま
たは読み出し処理について説明する。 (２)書き込み処理書き込み処理には新規にデータを書き込み場合と既に書
き込まれているデータを更新する２つの処理がある。新
規にデータを書き込む場合は、アドレステーブル４０に
おいて論理アドレス４１が登録されていないエントリを
探す。アドレステーブル４０において論理アドレス４１
が登録されていないエントリをみつけたら、ＳＣＳＩグ
ループテーブル３０のＣＤＲＯＭ使用フラグ３２を参照
し、このエントリに対応するドライブ１２が所属するＳ
ＣＳＩグループ１７内のＣＤＲＯＭ１７のＣＤＲＯＭ使
用フラグ３２がオフ(０)になっているか否かを調べる。
このようにして、論理アドレス４１が登録されていない
エントリが見つかった場合は、そこに新たに新規データ
の論理アドレス４１を登録し、旧データはすべて０のデ
ータとしてパリティを更新する。アドレステーブル４０
への新規データの登録が完了し、旧データはすべて０の
データとした後は、以降説明する更新による書き込み処
理と同じである。

【００１７】図４は、ＳＣＳＩグループ内のＣＤＲＯＭ
１４が使用されていないときの書き込み処理のフローチ
ャートを示す。サブシステム２内のＣＰＵ４は、このフ
ローチャートに従って書き込み処理を実行する。まず、
ホストＣＰＵ１から書き込み要求が発行された場合、書
き込みデータはキャッシュメモリ９にすぐに格納され
(ステップ５０)、予め登録されているＲＡＩＤのレベル
を判定する（ステップ５１）。本実施例では、ＲＡＩＤ
のレベル５とする。次に、ＣＰＵ４は、ＣＰＵ用メモリ
５内のアドレステーブル４０を検索し、論路アドレス４
１から、論理グループ番号４２，ドライブ番号４３，ド
ライブ異常フラグ４４，ドライブ内アドレス４５を検索
する(ステップ５２)。ステップ５２においてドライブ番
号４３が決定したら、ＳＣＳＩグループテーブル３０に
よりＣＤＲＯＭ使用フラグ３２を調べ、当該ＣＤＲＯＭ
１４が使用中か否かを調べる(ステップ５３)。

【００１８】ＣＤＲＯＭ使用フラグ３２がオフ(０)で、
当該ＣＤＲＯＭ１４が未使用の場合は、新データおよび
新パリティを書き込むため、ＳＣＳＩグループ１７内の
当該ドライブ１２と論理グループ１１内のもう一方の当
該ドライブ１２の使用が可能か否かを判定する(ステッ
プ５４)。当該ドライブ１２が使用中で使用できない場
合は待ち、使用可能な場合は旧データまたは旧パリティ
が格納されている、これら２台の当該ドライブ１２に対
し旧データまたは旧パリティの読み出し要求を発行する
(ステップ５５)。当該ドライ１２において当該ドライブ
内アドレス４５へＳＥＥＫ，回転待ちを行い(ステップ
５６)、旧データまたは旧パリティの読み出しが可能に
なり次第、当該ドライブ１２から当該旧データおよび当
該旧パリティをキャッシュメモリ９へ転送する(ステッ
プ５７)。当該旧データおよび当該旧パリティのキャッ
シュメモリ９への転送が完了したら、ＣＰＵ４は、既に
キャッシュメモリ９に格納されている新データとで排他
的論理和を行い、新パリティの作成を行う(ステップ５
８)。

【００１９】新パリティの作成が完了したら、再び当該
ドライブ１２の使用が可能か否かを判定する(ステップ
５９)。各該当ドライブ１２において使用中で使用でき
ない場合は待ち、使用可能な場合は新データ，新パリテ
ィを格納する各当該ドライブ１２に対し新データまたは
新パリティの書き込み要求を発行する(ステップ６０)。
そして、当該ドライ１２において当該ドライブ内アドレ
ス４５へＳＥＥＫ，回転待ちを行う(ステップ６１)。そ
の後、新データまたは新パリティの書き込みが可能にな
り次第、当該ドライブ１２に当該新データおよび当該新
パリティを転送する(ステップ６２)。以上で、ＣＤＲＯ
Ｍ１４が使用されていないときの書き込み処理を終了す
る。次に、ＣＤＲＯＭ１４が使用されているときの書き
込み処理、すなわち、ＣＰＵ１が、図４のステップ５３
において、ＣＤＲＯＭ使用フラグ３２がオン(１)、つま
り、当該ＣＤＲＯＭ１４が使用されている場合の処理に
ついて、図５を用いて、以下に説明する。

【００２０】まず、ＣＰＵ４はＣＰＵ用メモリ５内のア
ドレステーブル４０を検索し、論理アドレス４１からパ
リティドライブ番号４６、パリティドライブ内アドレス
４７を検索する(ステップ６４)。ＳＣＳＩグループ１７
内のドライブ１２にデータを格納するのか、パリティを
格納するのかを判定し(ステップ６５)、データを格納す
る場合は、論理グループ１１内の、使用されているＣＤ
ＲＯＭ１４と同一のＳＣＳＩバス１３に接続されている
ドライブ１２以外のすべてのドライブ１２の当該ドライ
ブ内アドレス４５に対し読み出し要求を発行する(ステ
ップ６６)。各当該ドライブ１２において当該ドライブ
内アドレス４５へＳＥＥＫ，回転待ちを行い(ステップ
６７)、その後、全当該ドライブではデータの読み出し
が可能になり次第、当該ドライブ１２から当該データを
キャッシュメモリ９へ転送する(ステップ６８)。当該デ
ータのキャッシュメモリ９への転送が完了したら、ＣＰ
Ｕ４は既にキャッシュメモリ９に格納されている新デー
タとで排他的論理和を行い新パリティの作成を行う(ス
テップ６９)。

【００２１】このとき作成された新パリティは、図６に
示す如く格納される。すなわち、図６に示す如く、当該
ドライブ１２が使用可能か否かを判定し、使用中で使用
できない場合は待ち(ステップ８２)、使用可能な場合は
新パリティを格納する当該ドライブ１２に対し書き込み
要求を発行する(ステップ８３)。当該ドライ１２におい
て当該ドライブ内アドレス４５へＳＥＥＫ，回転待ちを
行い(ステップ８４)、その後、新パリティの書き込みが
可能になり次第、当該ドライブ１２に新パリティを転送
し(ステップ８５)、新パリティの書き込み処理を終了す
る。一方、新データは、図５に示す如くＳＣＳＩグルー
プテーブル３０のＣＤＲＯＭ使用フラグ３２をみて(ス
テップ７０)、ＣＤＲＯＭ使用フラグ３２がオン(１)な
らキャッシュメモリ９に格納しておき(ステップ７２)、
ＣＤＲＯＭ使用フラグ３２がオフ(０)になったら、当該
ドライブ１２が使用可能か否かを判定し、使用中で使用
できない場合は待ち(ステップ７１)、使用可能な場合は
新データを格納する当該ドライブ１２に対し書き込み要
求を発行する(ステップ７３)。そして、当該ドライ１２
において当該ドライブ内アドレス４５へＳＥＥＫ，回転
待ちを行い(ステップ７４)、新パリティの書き込みが可
能になり次第、当該ドライブ１２に新データを転送し
(ステップ７５)、新データの書き込み処理を終了する。

【００２２】一方、ＳＣＳＩグループ１７内のドライブ
１２にデータを格納するのか、パリティを格納するのか
を判定し(ステップ６５)、パリティを格納する場合は、
ＳＣＳＩグループテーブル３０によりＣＤＲＯＭ使用フ
ラグ３２を調べ、当該ＣＤＲＯＭ１４が使用中か否かを
調べる(ステップ７６)。ＣＤＲＯＭ使用フラグ３２がオ
ン(１)のときは、キャッシュメモリ９に当該新パリティ
を格納しておき(ステップ７８)、ＣＤＲＯＭ使用フラグ
３２がオフ(０)になったら、当該ドライブ１２が使用可
能か否かを判定し、使用中で使用できない場合は待ち
(ステップ７７)、使用可能な場合は新パリティを格納す
る当該ドライブ１２に対し新パリティの書き込み要求を
発行する(ステップ７９)。そして、当該ドライ１２にお
いて当該ドライブ内アドレス４５へＳＥＥＫ，回転待ち
を行い(ステップ８０)、その後、新パリティの書き込み
が可能になり次第、当該ドライブ１２に新パリティを転
送し(ステップ８１)、新パリティの書き込み処理を終了
する。

【００２３】上述の如く、本実施例に係るディスクアレ
イ装置では、ＣＤＲＯＭからデータ転送が行われている
間に、他のクライアントからこのＣＤＲＯＭが接続され
ているＳＣＳＩバスに接続されているドライブ１２、つ
まり、データ転送を行うＣＤＲＯＭ１４と同一のＳＣＳ
Ｉグループ１７内にあるドライブ１２内に対し、書き込
み要求が発行された場合に、上述の如く、論理グループ
１１を構成する他のドライブ１２に格納されているデー
タおよびパリティからパリティの更新を行い、データま
たはパリティはＣＤＲＯＭによる転送が終了するまでキ
ャッシュメモリ９内に保持し、データ転送が行われてい
るＣＤＲＯＭが接続されているＳＣＳＩバスをあけてお
く。そして、ＣＤＲＯＭによる転送が終了したらキャッ
シュメモリ９から当該ドライブに新データまたは新パリ
ティを書き込む。これにより、ＣＤＲＯＭ１４からは安
定した時間間隔内でのデータ転送が可能となり、ＣＤＲ
ＯＭ１４から画像データを読み出すクライアントにおい
ては、画像の途切れが発生しなくなる。

【００２４】本実施例の変形例としては、書き込み要求
が発行された場合、書き込む新データはキャッシュメモ
リ９内に保持したままにし、ＣＤＲＯＭによる転送が終
了したら、従来のＲＡＩＤのレベル５の正常時のパリテ
ィ更新と同様に、旧データ，旧パリティを読み出し、書
き込む新データと排他的論理和を行い、新パリティを作
成し、新データおよび新パリティを書き込む方法もあ
る。 (３)読み出し処理図７は、ＳＣＳＩグループ内のＣＤＲＯＭ１４が使用さ
れていないときの読み出し処理のフローチャートを示
す。サブシステム２内のＣＰＵ４は、このフローチャー
トに従って読み出し処理を実行する。ホストＣＰＵ１か
ら読み出し要求が発行された場合(ステップ９３)、サブ
システム２内のＣＰＵ４は、まず、予め登録されている
ＲＡＩＤのレベルを判定する(ステップ９４)。本実施例
では、ＲＡＩＤのレベル５とする。次に、ＣＰＵ４はＣ
ＰＵ用メモリ５内のアドレステーブル４０を検索し、論
路アドレス４１から論理グループ番号４２，ドライブ番
号４３，ドライブ異常フラグ４４，ドライブ内アドレス
４５を検索する(ステップ９５)。

【００２５】ステップ９５においてドライブ番号４３が
決定したら、ＳＣＳＩグループテーブル３０によりＣＤ
ＲＯＭ使用フラグ３２を調べ、当該ＣＤＲＯＭ１４が使
用中か否かを調べる(ステップ９６)。ＣＤＲＯＭ使用フ
ラグ３２がオフ(０)で、当該ＣＤＲＯＭ１４が未使用の
場合は、ＳＣＳＩグループ１７内の当該ドライブ１２の
使用が可能か否かを判定する(ステップ９７)。該当ドラ
イブ１２が使用中で、使用できない場合は待ち、使用可
能な場合は当該データが格納されている該当ドライブ１
２に対し当該データの読み出し要求を発行する(ステッ
プ９８)。当該ドライ１２において当該ドライブ内アド
レス４５へＳＥＥＫ，回転待ちを行い(ステップ９９)、
当該データの読み出しが可能になり次第、当該ドライブ
１２から当該データをキャッシュメモリ９へ転送する
(ステップ１００)。当該データのキャッシュメモリ９へ
の転送が完了したら、ＣＰＵ４はＩＦ回路８に対しキャ
ッシュメモリ９から当該データをホストＣＰＵ１へ転送
するように指示し、キャッシュメモリ９から当該データ
の転送が完了したら、ＣＤＲＯＭ１４が使用されていな
いときの読み出し処理を終了する。

【００２６】次に、ＣＤＲＯＭ１４が使用されていると
きの読み出し処理について、図８に示すＣＤＲＯＭ使用
時の読み出し処理のフローチャートを用いて、説明す
る。図７のステップ９６において、ＣＤＲＯＭ使用フラ
グ３２がオン(１)で当該ＣＤＲＯＭ１４が使用されてい
る場合のステップ９６以降の読み出し処理は、の方向
(図８参照)に向かう。この処理について、以下に説明す
る。まず、ＣＰＵ４はＣＰＵ用メモリ５内のアドレステ
ーブル４０を検索し、論理アドレス４１からパリティド
ライブ番号４６、パリティドライブ内アドレス４７を検
索する(ステップ１０２)。ＳＣＳＩグループ１７内のド
ライブ１２のデータを読み出するのかパリティを読み出
するのかを判定する(ステップ１０３)。ＳＣＳＩグルー
プ１７内のドライブ１２にデータを読み出しにいかない
場合以下のように処理する。まず、論理グループ１１内
において、使用されているＣＤＲＯＭ１４と同一のＳＣ
ＳＩバス１３に接続されたドライブ１２以外のすべての
ドライブ１２に対し使用可能か否かを判定し、使用中で
使用できない場合は待ち(ステップ１１０)、論理グルー
プ１１内で、使用されていると同一の使用可能になった
ドライブ１２から当該ドライブ内アドレス４５に対し読
み出し要求を発行する(ステップ１０４)。

【００２７】その後、当該ドライブが使用可能となった
ら、読み出し要求が発行された当該ドライブ１２におい
ては当該ドライブ内アドレス４５へＳＥＥＫ，回転待ち
を行い(ステップ１０５)、当該データおよび当該パリテ
ィの読み出しが可能になり次第、当該ドライブ１２から
当該データおよび当該パリティをキャッシュメモリ９へ
転送する(ステップ１０６)。当該データおよび当該パリ
ティのキャッシュメモリ９への転送が完了したら、ＣＰ
Ｕ４はキャッシュメモリ９において排他的論理和を行い
当該データの生成を行う(ステップ１０７)。キャッシュ
メモリ９において、当該データの生成が完了したら、Ｃ
ＰＵ４はＩＦ回路８に対しキャッシュメモリ９から当該
データをホストＣＰＵ１へ転送するように指示し、キャ
ッシュメモリ９から当該データの転送が完了したら(ス
テップ１０８)、ＣＤＲＯＭ１４が使用されているとき
の読み出し処理を終了する。

【００２８】一方、ステップ１０３において、ＣＤＲＯ
Ｍ１４が使用されているＳＣＳＩグループ１７内のＳＣ
ＳＩバス１３に接続されているドライブ１２へデータま
たはパリティを読み出しにいかなければならない場合の
処理を、以下に示す。このような状況は、論理グループ
１１内のドライブ１２において障害が発生し、この障害
が発生したドライブ内のデータを回復する場合である。
この場合には、使用されているＣＤＲＯＭ１４と同一の
ＳＣＳＩバス１３に接続されているドライブ１２から、
障害が発生したドライブ内のデータを回復するためのデ
ータまたはパリティを読み出さざるを得ない。まず、当
該ドライブ１２が使用可能か否かを判定し、使用中で使
用できない場合は待ち(ステップ１１１)、使用可能な場
合は当該ドライブ１２に対し、当該データまたは当該パ
リティの読み出し要求を発行する(ステップ１１２)。そ
して、当該ドライブ１２において当該ドライブ内アドレ
ス４５へＳＥＥＫ，回転待ちを行い(ステップ１１３)、
当該ドライブより当該データまたは当該パリティの読み
出しが可能になり次第、当該ドライブ１２から当該デー
タまたは当該パリティをキャッシュメモリ９へ転送する
(ステップ１１４)。

【００２９】当該データまたは当該パリティのキャッシ
ュメモリ９への転送が完了したら、ＣＰＵ４はキャッシ
ュメモリ９において、論理グループ１１内の各ドライブ
１２から読み出された、他のデータまたはパリティと排
他的論理和を行い、当該データの回復を行う(ステップ
１１５)。キャッシュメモリ９において、当該データの
回復が完了したら、ＣＰＵ４はＩＦ回路８に対しキャッ
シュメモリ９から当該データをホストＣＰＵ１へ転送す
るように指示し、キャッシュメモリ９から回復した当該
データの転送が完了したら(ステップ１１６)、ＣＤＲＯ
Ｍ１４が使用されているときの読み出し処理を終了す
る。このような、論理グループ１１において、回復処理
を行わなければならない場合は、ＣＤＲＯＭ１４が使用
されていても、同一ＳＣＳＩグループ１７内の当該ドラ
イブからデータおよびパリティを読み出す。このような
ドライブに障害が発生する状況は、頻繁には発生せず、
また、このとき、ＣＰＵ４は図９(ａ)に示す如く、ＣＤ
ＲＯＭ１４のデータ転送を妨げないように、注意して処
理を行い、ＣＤＲＯＭ１４のデータ転送を十分保証す
る。

【００３０】変形例としては、ＣＰＵ４が読み出しおよ
び書き込み状況を監視し、読み出しおよび書き込み要求
数がある設定値以上になったら、本実施例で述べた書き
込みおよび読み出し処理を実施する。図９の(ａ)に示す
如く、ＣＤＲＯＭ１４からのデータ転送が行われていて
も、データ転送間隔(ｔ)間で処理可能な場合は、データ
転送が行われているＣＤＲＯＭ１４が所属するＳＣＳＩ
グループ１７内のドライブ１２において、通常の読み出
しまたは書き込み処理を実行しても構わない。しかし、
この変形例においても、ＣＰＵ４は、ＣＤＲＯＭ１４か
らの転送を優先し、ＣＤＲＯＭ１４ではあくまでもデー
タ転送間隔(ｔ)間で処理するように制御を行う。上記実
施例では、画像データのような大容量データはＣＤＲＯ
Ｍに格納され、ＣＤＲＯＭからデータ転送されるとした
が、シーケンシャルデータ記憶装置がＣＤＲＯＭではな
く、磁気ディスク(ドライブ)やＭＴ(ＤＡＴ)等の他の記
憶装置でも構わないことは明らかである。

【００３１】本実施例の変形例としては、ＣＰＵ４が読
み出しおよび書き込み状況を監視して、読み出しおよび
書き込み要求数がある設定値以上になったら、本実施例
で述べた書き込みおよび読み出し処理を実施する。図９
(ａ)に示す如く、ＣＤＲＯＭ１４からのデータ転送が行
われていても、データ転送間隔(ｔ)間で処理可能な場合
は、データ転送が行われているＣＤＲＯＭ１４が所属す
るＳＣＳＩグループ１７内のドライブ１２において、通
常の読み出しまたは書き込み処理を実行しても構わな
い。しかし、この変形例においても、ＣＰＵ４はＣＤＲ
ＯＭ１４からの転送を優先し、ＣＤＲＯＭ１４ではあく
までもデータ転送間隔(ｔ)間で処理するように制御を行
う。

【００３２】上述の如く、本実施例に係るディスクアレ
イ装置では、ＳＣＳＩグループ１７において、ＣＤＲＯ
Ｍ１４が使用されている場合に、この、ＳＣＳＩグルー
プ１７内のドライブ１２に読み出し要求が発行された場
合は、ＳＣＳＩグループ１７内のドライブ１２には読み
出しにいかず、論理グループ１１内の他のドライブ１２
からデータおよびパリティを読み出して、ＣＤＲＯＭ１
４が使用されているＳＣＳＩグループ１７内のドライブ
１２内の当該データを生成することが特徴である。この
ように構成することによりＣＤＲＯＭ１４が接続されて
いるＳＣＳＩバスの使用率を下げることが可能となり、
ＣＤＲＯＭ１４にとって安定した時間間隔内でのデータ
転送が可能となる。これにより、ＣＤＲＯＭ１４から画
像データを読み出すクライアントにおいては、画像の途
切れが発生しなくなる。なお、上記実施例は本発明の一
例を示したものであり、本発明はこれに限定されるべき
ものではないことは言うまでもないことである。

【００３３】

【発明の効果】以上、詳細に説明した如く、本発明によ
れば、シーケンシャルデータ記憶装置からの大容量デー
タを転送する際等における、分割された転送データの転
送を妨げることのないディスクアレイ装置を実現できる
という顕著な効果を奏するものである。より具体的に
は、ＣＤＲＯＭ＃１からデータ転送が行われている間
に、他のクライアントからＣＤＲＯＭ＃１と同一のＳＣ
ＳＩバスに接続されている、ドライブ＃１内のデータに
対し読み出しまたは書き込み要求が発行された場合に、
ドライブ＃２，３，４に格納されているデータおよびパ
リティから、ドライブ＃１に格納されている、クライア
ントが要求した当該データを作成し、読み出しまたは書
き込み処理を実行することにより、ＣＤＲＯＭ＃１が接
続されているＳＣＳＩバスの使用率を下げることが可能
となり、ＣＤＲＯＭ＃１から安定した時間間隔内でデー
タ転送が可能となる。これにより、ＣＤＲＯＭ＃１から
画像データを読み出すクライアントにおいては、画像の
途切れが発生しなくなる。なお、シーケンシャルデータ
記憶装置がＣＤＲＯＭではなく、磁気ディスク(ドライ
ブ)やＭＴ(ＤＡＴ)等の他の記憶装置でも構わないこと
は前述の通りである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るハードウェア構成を
示す図である。

【図２】実施例に係るアドレステーブルを説明する図で
ある。

【図３】実施例に係るパリティグループテーブルを説明
する図である。

【図４】ＣＤＲＯＭが使用されないときの書き込み処理
のフローチャートである。

【図５】ＣＤＲＯＭが使用されるときの書き込み処理の
フローチャートである。

【図６】ＣＤＲＯＭが使用されるときのパリティの書き
込み処理のフローチャートである。

【図７】ＣＤＲＯＭが使用されないときの読み出し処理
のフローチャートである。

【図８】ＣＤＲＯＭが使用されるときの読み出し処理の
フローチャートである。

【図９】従来技術の問題点を説明するためのタイムチャ
ートである。

【符号の説明】

１ホストＣＰＵ２ディスクアレイサブシステム３外部バス４ＣＰＵ５ＣＰＵ用メモリ６ＲＯＭ７内部バス８インタフェース回路９キャッシュメモリ１０ＳＣＳＩコントローラ１１論理グループ１２ドライブ１３ＳＣＳＩバス１４ＣＤＲＯＭ１５ネットワーク１６クライアント１７ＳＣＳＩグループ３０ＳＣＳＩグループテーブル４０アドレステーブル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上位装置からのデータ入出力要求の対象
となるデータを格納るディスク装置群(ドライブシステ
ム)と、該ドライブシステムと同一のバスに当該ドライ
ブシステムと同様に接続された大容量のシーケンシャル
データを格納する他の二次記憶装置(シーケンシャルデ
ータ記憶装置)と、前記ドライブシステムおよびシーケ
ンシャルデータ記憶装置を管理する制御装置からなるシ
ステムにおいて、前記ドライブシステムを多数の小容量
ディスク装置(ドライブ)により構成するとともに、前記
ドライブを複数台のドライブから成る論理グループにグ
ループ分けし、前記制御装置は、前記各論理グループ内
で各ドライブ内のデータからパリティを作成し、ドライ
ブの障害等によりデータが消失した場合は、論理グルー
プ内の残りのドライブ内のデータとパリティからデータ
を回復する制御と、前記シーケンシャルデータ記憶装置
からデータ転送要求が発行されデータ転送が実行された
ときに、このシーケンシャルデータ記憶装置と同一のバ
スに接続されているドライブに対し書き込み要求が発行
された場合は、当該ドライブが所属する論理グループ内
の各ドライブから当該データまたはパリティを読み出
し、これと書き込む新データとで排他的論理和を行って
新しいパリティを作成し、シーケンシャルデータ記憶装
置からのデータ転送が終了したら、新データまたは新パ
リティを、このデータ転送を行っていたシーケンシャル
データ記憶装置と同一のバスに接続されていた当該ドラ
イブに書き込む制御とを行う如く構成したことを特徴と
するディスクアレイ装置。
【請求項２】前記シーケンシャルデータ記憶装置から
のデータ転送要求が発行されデータ転送が実行されたと
きに、このシーケンシャルデータ記憶装置と同一のバス
に接続されているドライブに対し読み出し要求が発行さ
れた場合は、当該ドライブが所属する論理グループ内の
各ドライブから当該データまたはパリティを読み出し、
排他的論理和を行って読み出す当該データを作成して上
位装置へ転送することを特徴とする請求項１記載のディ
スクアレイ装置。
【請求項３】前記ドライブおよびシーケンシャルデー
タ記憶装置が接続されているバスに対応したＳＣＳＩグ
ループテーブルを持ち、該テーブルは、バスに接続され
ているドライブ番号と、シーケンシャルデータ記憶装置
の番号と、シーケンシャルデータ記憶装置が使用されて
いるか否かを示すフラグにより構成されているテーブル
であることを特徴とする請求項１または２記載のディス
クアレイ装置。
【請求項４】前記ドライブおよびシーケンシャルデー
タ記憶装置が接続されているバスに対応したＳＣＳＩグ
ループテーブルを持ち、前記制御装置は、前記テーブル
内の、シーケンシャルデータ記憶装置が使用されている
か否かを示すフラグを調べて、シーケンシャルデータ記
憶装置が使用されているか否かを調べることを特徴とす
る請求項１または２記載のディスクアレイ装置。
【請求項５】前記シーケンシャルデータ記憶装置への
データ転送要求が発行され、データ転送が実行されてい
るときに、このシーケンシャルデータ記憶装置と同一の
バスに接続されているドライブに対し書き込み要求が発
行された場合は、書き込む新データはキャッシュメモリ
内に保持したままにし、シーケンシャルデータ記憶装置
からのデータ転送が終了した後、当該ドライブが所属す
る論理グループ内のドライブから当該データとパリティ
を読み出し、書き込む新データとで排他的論理和を行っ
て新しいパリティを作成し、新データまたは新パリティ
を、このデータ転送を行っていたシーケンシャルデータ
記憶装置と同一のバスに接続されていた当該ドライブに
書き込むことを特徴とする請求項１記載のディスクアレ
イ装置。
【請求項６】前記シーケンシャルデータ記憶装置への
データ転送要求が発行され、データ転送が実行されてい
るときに、このシーケンシャルデータ記憶装置と同一の
バスに接続されているドライブに対し、データまたはパ
リティの読み出しを行う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７】前記シーケンシャルデータ記憶装置への
データ転送要求が発行され、データ転送が実行されてい
るときに、このシーケンシャルデータ記憶装置と同一の
バスに接続されているドライブに対し、データまたはパ
リティの読み出し要求が発行された場合は、前記シーケ
ンシャルデータ記憶装置からの読み出し処理を優先し
て、当該ドライブからデータまたはパリティを読み出す
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８】前記ドライブおよびシーケンシャルデー
タ記憶装置を管理する制御装置内のＣＰＵが、読み出し
および書き込み状況を監視し、読み出しおよび書き込み
要求数がある設定値以下の場合は、前記シーケンシャル
データ記憶装置へのデータ転送要求が発行され、データ
転送が実行されていてもデータ転送間隔(ｔ)間で処理可
能な場合は、データ転送が行われている当該シーケンシ
ャルデータ記憶装置が所属するＳＣＳＩグループ内のド
ライブにおいて、通常の読み出しまたは書き込み処理を
実行することを特徴とする請求項１または２記載のディ
スクアレイ装置。
【請求項９】前記シーケンシャルデータ記憶装置が、
ＣＤＲＯＭであることを特徴とする請求項１〜８のいず
れかに記載のディスクアレイ装置。
【請求項１０】前記シーケンシャルデータ記憶装置
が、ＤＡＴであることを特徴とする請求項１〜８のいず
れかに記載のディスクアレイ装置。