JPH09265357A

JPH09265357A - ディスクアレイ装置

Info

Publication number: JPH09265357A
Application number: JP8072432A
Authority: JP
Inventors: Takeo Ito; 建生伊藤
Original assignee: EKUSHINGU KK; Brother Industries Ltd; Xing Inc
Current assignee: EKUSHINGU KK; Brother Industries Ltd; Xing Inc
Priority date: 1996-03-27
Filing date: 1996-03-27
Publication date: 1997-10-07

Abstract

(57)【要約】【課題】読み込み速度のばらつきをなくし、読み込み
処理を効率的に行うディスクアレイ装置を提供する。【解決手段】ＳＣＳＩインターフェース１８に接続さ
れたＡ〜Ｄディスク装置２０〜２３に対して、ＣＰＵ１
０は、信号発信後、アクセス終了の信号を返すまでの時
間をＣＰＵ１０内部のクロックを利用して測定し、最も
アクセススピードの遅かったＤディスク装置２３をパリ
ティディスクに割り当て、残りの３台をデータディスク
に割り当てる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばＲＡＩＤ
（Redundant Arrays of Inexpensive Disks ）３やＲＡ
ＩＤ４等に代表されるように、複数のデータディスクと
１台のパリティディスクを備え、データディスクからの
データの読み込み時にエラーが起こったときは、残りの
データディスクとパリティディスクとから、読み出され
るはずのデータを生成可能なディスクアレイ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
高速アクセスを可能とし、かつ高信頼性を保証する記憶
装置としてディスクアレイが提案されてきた。ディスク
アレイは、キャッシュメモリと例えばハードディスク装
置等の小型のディスク装置を複数備えることで、大型デ
ィスク装置に対抗する方式として体系化されている。こ
の体系化された方式はＲＡＩＤと呼ばれ、ＲＡＩＤ１か
らＲＡＩＤ５までが基本的な構成として考えられてい
る。ここでは、本発明に関係するＲＡＩＤ３及びＲＡＩ
Ｄ４のディスクアレイについて簡単に説明する。

【０００３】ＲＡＩＤ３及びＲＡＩＤ４は複数のデータ
ディスクと１台のパリティディスクとから構成されてい
る。データは分割されて複数のデータディスクに記録さ
れる。また、各データディスク間で該当するデータどう
しを演算することによってそのデータ群に対応するパリ
ティデータが計算され、パリティディスクに記録され
る。これによって、１台のデータディスクからデータを
読み出すときに読み出しエラーが起こった場合は、エラ
ーの起こらなかった残りのデータディスクから読み出さ
れるデータと、パリティディスクから読み出されるパリ
ティデータとからエラーの起こったデータディスクから
読み出されるはずのデータを生成することができる。さ
らに、同じ原理によって１台のディスクが故障した場合
には、そのディスクを交換した後、残りの全てのデータ
ディスクとパリティディスクから故障したディスクの内
容を復元することができる。

【０００４】ＲＡＩＤ３では、記録されるデータが１バ
イト単位で分割されている。このため、ＲＡＩＤ３では
データの読み出し時にもデータの書き込み時にも全ての
ドライブをアクセスする必要がある。また、ＲＡＩＤ３
では、データの読み出し時に常時パリティデータも読み
出される。どのデータディスクにおいても読み出しエラ
ーが発生しなかった場合は読み出されたパリティデータ
は使用されない。もし、あるデータディスクで読み出し
エラーが発生した場合は、エラーの発生していない残り
のデータディスクから読み出された各データとパリティ
ディスクから読み出されたパリティデータを使用してエ
ラーの発生したデータディスクから読み出されるはずの
データを生成する。そして、全てのデータディスクから
のデータが揃うとそれらのデータを結合し、１つのデー
タとして出力する。

【０００５】なお、エラーの発生を検出してからエラー
となったデータを生成するという上記方法では、エラー
検出までの時間によって読み出し速度が低下してしま
う。そのため、エラー検出を待たず、パリティデータの
読み出しが終了し、かつデータディスクから読み出され
ていないデータが１つになったときは、読み出しの終わ
ったデータディスクからのデータとパリティディスクか
ら読み出されたパリティデータとを使用して、上記読み
出されていない１つのデータを生成する方法も提案され
ている。

【０００６】一方、ＲＡＩＤ４では、データの分割が複
数バイト単位で行われている。複数バイトでの分割では
１０バイト、５０バイト、１００バイトあるいは１キロ
バイト等任意のバイト数で分割することが考えられる。
複数バイトでデータを分割することをブロック分割とい
う。ブロック分割を行うことで全てのディスクをアクセ
スする必要がなくなる。すなわち、読み出し要求のある
データが記録されているデータディスクのみをアクセス
すればよい。これは、同時に起こった読み出し要求であ
っても、別のデータディスクに記録されているデータな
らば同時に読み出すことが可能なことを示している。つ
まり、ＲＡＩＤ４では読み出しに関して並列処理ができ
る。

【０００７】なお、ＲＡＩＤ４では、読み出しのデータ
ディスクにエラーが起こった場合に初めてそのディスク
を除く全てのデータディスクとパリティディスクをアク
セスし、該当するデータを読み出して目標としていたデ
ータを生成する。このため、データを読み出す際に常時
パリティディスクを読み出し、エラー時は目標としてい
たデータをすぐに生成できるＲＡＩＤ３に比べると、目
標としていたデータの生成は遅くなる。

【０００８】ところで、ＲＡＩＤ３及びＲＡＩＤ４を構
成する際、複数のディスク装置の中の１台をパリティデ
ィスク、残りをデータディスクとして適当に割り当てら
れている。上記のように、ディスク装置をパリティディ
スクとデータディスクに適当に割り当てた場合にも、そ
れらのディスク装置間にアクセススピードの差がほとん
どない場合は問題はなかった。

【０００９】しかし、メーカーの違い等によってディス
ク装置間にアクセススピードの差があった場合には、読
み出し速度にばらつきが生じる可能性がある。例えば、
頻繁にデータの読み込み処理が行われるディスクアレイ
では、アクセススピードの遅いディスク装置がデータデ
ィスクに割り当てられると、アクセススピードの速いデ
ィスク装置がデータディスクに割り当てられた場合に比
べて読み出し速度が著しく低下する。

【００１０】本発明は、ＲＡＩＤ３又はＲＡＩＤ４に代
表されるようなディスクアレイ装置、すなわち、複数の
データディスクと１台のパリティディスクを備え、デー
タディスクからのデータ読み込み時にエラーが起きたと
きは、残りのデータディスクとパリティディスクとか
ら、エラーとなったデータディスクから読み出されるは
ずのデータを生成可能なディスクアレイ装置において、
上記のような読み込み速度のばらつきをなくし、読み込
み処理を効率的に行うディスクアレイ装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】請求項１
に記載のディスクアレイ装置は、少なくとも３台以上の
ディスク装置を有し、前記ディスク装置の中で１台をパ
リティディスクとして使用し、残りをデータディスクと
して使用して、データディスクからデータを読み出す場
合に読み出しエラーが発生したときは、エラーの発生し
ていない残りのデータディスクとパリティディスクとか
ら読み出されたデータに基づいて、読み出しエラーが発
生したデータディスクから読み出されるべきデータを生
成可能なディスクアレイ装置において、前記複数のディ
スク装置の中で最もアクセススピードの遅いディスク装
置が前記パリティディスクに割り当てられ、残りのディ
スク装置が前記データディスクに割り当てられているこ
とを特徴としている。

【００１２】例えば、上記ディスク装置の割り当ては、
後述するようにディスクアレイ装置自身が行うことも考
えられるし、ユーザが行うことも考えられる。ユーザが
行う場合には、全てのディスク装置のアクセススピード
を１台１台測定する。そして、ハード的な接続順等でパ
リティディスクを割り当てられるのであれば接続をしな
おせばよいし、ソフト的なメモリ上のテーブル等でパリ
ティディスクを割り当てられるのであれば、それに基づ
いた操作をすればよい。

【００１３】従来は、複数のディスク装置の中でパリテ
ィディスクは適当に割り当てられていた。しかし、メー
カーの違い等によって上記ディスク装置間のアクセスス
ピードに差が生じることがある。この場合、例えば、読
み込みの処理を頻繁に行うディスクアレイにアクセスス
ピードが他のディスク装置よりも遅いものがデータディ
スクとして割り当てられたときには読み込み速度が著し
く低下する。

【００１４】それに対して、本ディスクアレイ装置で
は、複数のディスク装置の中で最もアクセススピードの
遅い１台をパリティディスクに割り当て、残りをデータ
ディスクに割り当てる。これによって、繰り返しデータ
の読み出しを行うディスクアレイ装置では最も効率のよ
いパリティディスクとデータディスクの割り当てが必ず
実現される。以下図４に基づいてアクセススピードの違
うディスク装置を用いた場合のデータの読み出しについ
て上述したＲＡＩＤ３及びＲＡＩＤ４を例に挙げて詳し
く説明する。

【００１５】図４では、ＲＡＩＤ３のディスクアレイ装
置に対して、１つのデータを読み出すときの各ディスク
装置のアクセス時間を示している。図４の横軸は時間を
示している。このディスクアレイは、Ａ〜Ｄの４台のデ
ィスク装置を有している。ここでの説明では、４台のデ
ィスク装置を区別するためにＡディスク装置、Ｂディス
ク装置、Ｃディスク装置、Ｄディスク装置と記載する。
ＲＡＩＤ３では、１つのデータをアクセスするときにＡ
〜Ｄの全てのディスク装置をアクセスする。図４は上記
Ａ〜Ｄの４台のディスク装置から同時にデータを読み出
した場合を示しており、図中で斜線を施した部分が読み
出し時間である。ここでは読み出し時間がＡ→Ｂ→Ｃ→
Ｄのディスク装置の順に遅くなっているものとする。な
おデータ生成時間は、パリティディスクとデータディス
クから読み出したデータを基に読み出せていないデータ
ディスクからのデータを生成する時間を示すものであ
る。図中で白抜きの四角形で示した部分がデータ生成時
間である。

【００１６】（１）ＲＡＩＤ３のディスクアレイに対し
ての読み出しを考えてみる。ＲＡＩＤ３では、１台のデ
ータディスクの読み出しエラーを検出してから、残りの
データディスクから読み出された各データとパリティデ
ィスクから読み出されたパリティデータを使用してエラ
ーとなったデータディスクから読み出されるはずのデー
タを生成する。しかし、ＲＡＩＤ３の中には上記方法で
は、エラー検出までの時間がかかり、読み出し速度が低
下するためにパリティディスクからのデータの読み出し
が終了して、読み出しの終了していないデータディスク
が１台になった時点で、読み出されていないデータをパ
リティデータと他のディスクからのデータによって生成
するものもある。

【００１７】はじめに、パリティディスクの読み出しが
データディスクの読み出しより先に終了しても、読み出
せていないデータディスクからのデータを生成しないＲ
ＡＩＤ３について考える。請求項１に示したように、ア
クセススピードの遅いＤディスク装置をパリティディス
クに割り当てた場合を考える。あるデータを読み出すこ
とを考えると、データディスクの中で最もアクセススピ
ードの遅いＣディスク装置からのデータの読み出しが終
了した図４中の時刻ｔ１で全てのデータの読み出しが完
了する。

【００１８】一方、例えば、Ｃディスク装置をパリティ
ディスクに割り当てた場合を考える。あるデータを読み
出すことを考えると、データディスクの中で最もアクセ
ススピードの遅いＤディスク装置からのデータの読み出
しが終了した図４中の時刻ｔ２で全てのデータの読み出
しが完了する。ここで、Ａ又はＢディスク装置をパリテ
ィディスクに割り当てることを考えても、上記同様Ｄデ
ィスク装置からの読み出しが終了した図４中の時刻ｔ２
でデータの読み出しが完了する。すなわち、最もアクセ
ススピードの遅いＤディスク装置以外にパリティディス
クを割り当てた場合は、図４中の時刻ｔ１とｔ２の差で
ある時間αの分だけ余分な時間を要する。

【００１９】次に、パリティディスクの読み出しがデー
タディスクの読み出しより先に終了したときで、かつ読
み出しの終了していないデータディスクが１台になった
場合に読み出されていないデータの生成を行うＲＡＩＤ
３について考える。請求項１に示したように、最もアク
セススピードの遅いＤディスク装置をパリティディスク
に割り当てた場合を考える。そして、あるデータの読み
出しを考えた場合に、最もアクセススピードの遅いＤデ
ィスク装置からのパリティデータの読み出しが終了する
前にＣディスク装置からのデータの読み出しが終了する
ために、パリティデータを用いたデータの生成は行われ
ない。よって図４中の時刻ｔ１でデータの読み出しが完
了することになる。

【００２０】一方、例えば、Ｃディスク装置をパリティ
ディスクに割り当てた場合を考える。あるデータの読み
出しを考えた場合に、Ａディスク装置とＢディスク装置
からのデータとＣディスク装置からのパリティデータが
読み出されると（図４中の時刻ｔ１）、Ｄディスク装置
からのデータの読み出しを待たずにＤディスク装置から
読み出されるはずのデータを生成するよう動作する。こ
の様子は図４中に白抜きの四角形で示した。このよう
に、最も遅いＤディスク装置の読み出しを待たずにその
Ｄディスク装置から読み出されるはずのデータを生成
し、図４中の時刻ｔ３でデータの読み出しが完了する。
このときは図４中の時刻ｔ１とｔ３の差である時間βの
分だけ余分な時間を要する。なお、Ａ又はＢディスク装
置にパリティディスクを割り当てた場合もＣディスク装
置の読み出しが終了した時点（図４中の時刻ｔ１）でデ
ータの生成を始めるために上記同様図４中の時刻ｔ３で
データの生成が完了し、図４中の時間βの分だけ余分な
時間を要することになる。

【００２１】ところで、データディスクからの読み出し
途中にエラーが発生することも考えられる。この場合、
Ｄディスク装置をパリティディスクに割り当てると、Ｄ
ディスク装置からのパリティデータの読み出しが終わっ
た時点（図４中の時刻ｔ２）から、エラーとなったデー
タを生成する。このため、他のＡ〜Ｃディスク装置をパ
リティディスクに割り当てた場合より時間がかかること
になる。しかし、通常はエラーとなる回数が正常に読み
出せる回数よりも極端に少なくなるので問題はない。

【００２２】このように、ＲＡＩＤ３ではパリティディ
スクに最もアクセススピードの遅いディスク装置を設定
することで、平均的に見た場合、１回の読み出しにかか
る時間を最小にすることが可能となる。例えば、読み出
しを頻繁に行うようなＲＡＩＤ３に用いれば効果は顕著
となる。

【００２３】（２）ＲＡＩＤ４のディスクアレイに対し
ての読み出しを考えてみる。ＲＡＩＤ４では、あるデー
タの読み出すときにはそのデータの記録されているデー
タディスクからだけ読み出しが行われる。またエラーが
発生したとき以外はそれ以外のデータディスク及びパリ
ティディスクはアクセスされない。

【００２４】例えば図４に示したようなアクセススピー
ドの違うＡ〜Ｄの４台のディスク装置でＲＡＩＤ４が構
成されているとする。請求項１に示したように、最もア
クセススピードの遅いＤディスク装置をパリティディス
クに割り当てた場合を考える。あるデータを読み出す場
合は、データディスクであるＡ〜Ｃの３台のディスク装
置の少なくとも１台がアクセスされる。そして、Ａ〜Ｃ
ディスク装置の１台がアクセスされる場合を考えても、
複数台が同時にアクセスされる場合を考えても図４中の
時刻ｔ１以前で読み出しが完了することになる。

【００２５】一方、例えば、Ｃディスク装置をパリティ
ディスクに割り当てた場合を考える。あるデータを読み
出す場合はＡ、Ｂ、Ｄディスク装置の少なくとも１台が
アクセスされる。そして、Ａ、Ｂ、Ｄディスク装置の１
台がアクセスされる場合を考えても、複数台が同時にア
クセスされる場合を考えても図４中の時刻ｔ２以前で読
み出しが完了することになる。

【００２６】上記Ｄディスク装置をパリティディスクに
割り当てたＲＡＩＤ４も上記Ｃディスク装置をパリティ
ディスクに割り当てたＲＡＩＤ４も共に頻繁にデータを
読み出して使用されるものとして考えれば、３台のデー
タディスクが同程度アクセスされると考えられる。よっ
て、Ａ、Ｂディスク装置をアクセスする時間は双方とも
差がないがＣ、Ｄディスク装置よりデータを読み出すと
きには１回のアクセスにつき図４中の時間αだけＤディ
スク装置は余分に時間を要する。３台のデータディスク
が同程度アクセスされるとすれば、アクセススピードの
最も遅いＤディスク装置をパリティディスクに割り当て
た方が読み出し速度は速くなる。

【００２７】ところで、ＲＡＩＤ４に読み出しにエラー
が起こった場合を考える。ＲＡＩＤ４では、データディ
スクに読み出しエラーが起こって、初めてパリティディ
スクと残りのデータディスクからデータ生成に必要なデ
ータを読み出す。つまり、ディスク装置にアクセススピ
ードの違いがあってもエラーが起こった場合には読み出
し速度に差がなくなる。よって、エラーが起きない状態
において読み出し速度が最も速くなるような設定を考え
ればよい。

【００２８】このように、ＲＡＩＤ４でもパリティディ
スクに最もアクセススピードの遅いディスク装置を設定
することで、平均的に見た場合、読み出しにかかる時間
を最小にすることが可能となる。以上の（１）及び
（２）の考察より、ＲＡＩＤ３又はＲＡＩＤ４のいずれ
においてもパリティディスクを最もアクセススピードの
遅いディスク装置に設定することで、平均的に見た場
合、読み込みにかかる時間を最小限にすることができ、
特に読み出しに特化したディスクアレイであれば大きな
効果を奏する。

【００２９】ここでは、ＲＡＩＤ３とＲＡＩＤ４につい
て考察したが、データディスクからのデータ読み込み時
にエラーが起こった場合には、残りのデータディスクと
パリティディスクから、読み出されるはずのデータを生
成するという動作を行うディスクアレイ装置であれば同
様の効果を得られる。

【００３０】また、請求項２に記載のディスクアレイ装
置は、前記ディスク装置のアクセススピードを測定する
アクセススピード測定手段と、前記アクセススピード測
定手段によって測定された各ディスク装置のアクセスス
ピードに基づいて、最もアクセススピードの遅いディス
ク装置をパリティディスクに割り当て、残りのディスク
装置をデータディスクに割り当てるディスク割り当て手
段とを備えたことを特徴としている。

【００３１】この場合は、アクセススピード測定手段に
よって、接続されている各ディスクのアクセススピード
を測定することができる。そして、測定した各ディスク
装置のアクセススピードに基づいてディスク割り当て手
段が、最もアクセススピードの遅いディスク装置をパリ
ティディスクに割り当て、残りのディスク装置をデータ
ディスクに割り当てる。また、この処理は新規にディス
クアレイを接続するときやディスクを故障等で交換した
とき等の全ディスク初期化時に１度行えば十分である。

【００３２】これによって、ディスクアレイ装置自身が
接続されている全ディスク装置のアクセススピードを測
定し、その結果に基づいて最もアクセススピードの遅い
ディスク装置をパリティディスクに割り当て、残りのデ
ィスク装置をデータディスクに割り当てるため、上述の
ようにユーザがディスクのアクセススピードを１台１台
測定してディスク装置の割り当てを決定するような手間
がなくなる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図面を参照して説明する。図１は、本ディスクア
レイ装置をＲＡＩＤ３又はＲＩＡＤ４に適用した場合の
電気的構成を示すブロック図である。

【００３４】上記ディスクアレイ装置は、制御手段とし
てのＣＰＵ１０と、ＲＡＭ１２と、記憶手段としてのＲ
ＯＭ１４と、データ転送インターフェース１６と、ＳＣ
ＳＩインターフェース１８と、４台のディスク装置２
０，２１，２２，２３とを備えている。なお、以下の説
明では、４台のディスク装置を区別するために、Ａディ
スク装置２０、Ｂディスク装置２１、Ｃディスク装置２
２及びＤディスク装置２３と記載することにする。ま
た、ディスク装置２０〜２３は、いわゆる物理的なハー
ドディスクドライブとそれを制御するコントロールボー
ドが一体化されたものである。

【００３５】前記ＣＰＵ１０は、Ａ〜Ｄディスク装置２
０〜２３に対してデータの読み込み及び書き込みの指示
を行う等、ディスクアレイ装置全体の制御を行う。な
お、ＣＰＵ１０は、「アクセススピード測定手段」及び
「ディスク割り当て手段」に相当する。

【００３６】そしてＲＯＭ１４には、ＣＰＵ１０によっ
て起動されるプログラムが予め記憶されている。ＲＡＭ
１２は、Ａ〜Ｄディスク装置２０〜２３から読み出した
データや、書き込もうとするデータ等を一時的に記録す
るキャッシュメモリとして動作したり、ＲＯＭ１４に予
め記憶されたプログラムが実行されたときには、そのプ
ログラムを実行するためのワークエリアとしても動作す
る。さらに、ＲＡＭ１２には、Ａ〜Ｄのそれぞれのディ
スク装置２０〜２３をパリティディスク又はデータディ
スクとして割り当てるための割り当てテーブル１２ａを
備えている。

【００３７】また、データ転送インターフェース１６
は、外部に接続されるメインコンピュータとの間でデー
タの読み出し及び書き込み信号の受渡しを行ったり、読
み出し及び書き込みデータ自身の受渡しを行ったりす
る。一方、前記ＳＣＳＩインターフェース１８には、Ａ
〜Ｄディスク装置２０〜２３が接続されている。

【００３８】次にその割り当てテーブル１２ａについて
図２を用いて説明する。図２は、割り当てテーブル１２
ａの説明図であり、上段が３台のデータディスクと１台
のパリティディスクを示す。データディスクはＤ１〜Ｄ
３で、パリティディスクはＰで示されている。下段は上
段の３台のデータディスクと１台のパリティディスクに
割り当てられたＡ〜Ｄディスク装置２０〜２３を示す。
図中ではＡ〜Ｄとして記載している。図２ではＡ〜Ｃデ
ィスク装置２０〜２２がデータディスクに割り当てら
れ、Ｄディスク装置２３がパリティディスクに割り当て
られていることを示している。例えば、Ａ〜Ｄディスク
装置２０〜２３の割り当ての変更は、下段のＡ〜Ｄの順
序を書き換えて行う。

【００３９】次に、図３のフローチャートに基づいてデ
ィスクアレイ装置自身がＡ〜Ｄの４台のディスク装置２
０〜２３を１台のパリティディスクと３台のデータディ
スクに割り当てる処理を説明する。この処理は、例え
ば、新規にディスクアレイを構成したときやディスクア
レイ装置に接続されていたＡ〜Ｄディスク装置２０〜２
３を故障のために交換した場合等、Ａ〜Ｄの全てのディ
スク装置２０〜２３を初期化するときに行うよう設定さ
れている。

【００４０】この処理では、ステップＳ１００におい
て、ＳＣＳＩインターフェース１８に接続された４台の
Ａ〜Ｄディスク装置２０〜２３の各々のアクセススピー
ドを測定する。測定は、例えばＳＣＳＩインターフェー
ス１８に接続されている４台のＡ〜Ｄディスク装置２０
〜２３を順次アクセスし、ＣＰＵ１０が信号を出した時
点からＡ〜Ｄのそれぞれのディスク装置２０〜２３がア
クセス終了の信号を返すまでの時間をＣＰＵ１０内部の
クロックを利用して計測する方法で行う。ここではＳ１
００の測定の結果、例えば、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄのディスク
装置２０〜２３の順にアクセススピードが遅くなってい
たとして以下の説明を続ける。

【００４１】次にＳ１１０において、最もアクセススピ
ードの遅かったＤディスク装置２３をパリティディスク
に割り当てる。そして、Ｓ１２０において、残りの３台
のＡ〜Ｃディスク装置２０〜２２をデータディスクに割
り当てる。Ｓ１１０及びＳ１２０における４台のＡ〜Ｄ
ディスク装置２０〜２３のパリティディスク又はデータ
ディスクへの割り当ては、例えば、上述したＲＡＭ１２
に持っている４台のＡ〜Ｄディスク装置２０〜２３の割
り当てを決定する割り当てテーブル１２ａを書きかえる
方法で行う（図２参照）。なお、アクセススピードを測
定したＡ〜Ｄディスク装置２０〜２３に速度の差がない
場合は、適当な１台をパリティディスクとして割り当
て、残りをデータディスクとして割り当てる。

【００４２】これによって、最もアクセススピードの遅
いＤディスク装置２３がパリティディスクとして割り当
てられることになる。そして、残りの３台のＡ〜Ｃディ
スク装置２０〜２２がデータディスクに割り当てられる
ことになる。このとき、読み出しの効率が最もよくなる
ことを具体的に図４を用いて説明する。

【００４３】第１の具体例として、本実施形態のディ
スクアレイ装置がＲＡＩＤ３を構成している場合につい
て考える。ＲＡＩＤ３は上記従来技術の説明でも述べた
ように、記録されるデータが１バイト単位で分割されて
いる。このため、ＲＡＩＤ３ではデータの読み出し時に
もデータの書き込み時にも全てのドライブをアクセスす
る必要がある。

【００４４】図４では、１つのデータを読み出すときの
Ａ〜Ｄディスク装置２０〜２３のアクセス時間を示して
いる。今、上記Ａ〜Ｄの４台のディスク装置２０〜２３
から同時にデータを読み出しており、図中で斜線を施し
た部分を読み出し時間、また横軸を時間とする。なおデ
ータ生成時間は、パリティディスクとデータディスクか
ら読み出したデータを基に読み出せていないデータディ
スクからのデータを生成する時間を示すものである。図
中で白抜きの四角形で示した部分がデータ生成時間であ
る。

【００４５】ＲＡＩＤ３では、１台のデータディスクの
読み出しエラーを検出してから、残りのデータディスク
から読み出された各データとパリティディスクから読み
出されたパリティデータを使用してエラーとなったデー
タディスクから読み出されるはずのデータを生成する。
しかし、ＲＡＩＤ３の中には上記方法では、エラー検出
までの時間がかかり、読み出し速度が低下するためにパ
リティディスクからのデータの読み出しが終了して、読
み出しの終了していないデータディスクが１台になった
時点で、読み出されていないデータをパリティデータと
他のディスクからのデータによって生成するものもあ
る。

【００４６】まず初めに、パリティディスクの読み出し
がデータディスクの読み出しより先に終了しても、読み
出せていないデータディスクからのデータを生成しない
ＲＡＩＤ３について考える。本実施形態のディスクアレ
イ装置のように、最もアクセススピードの遅い図４に示
すＤディスク装置２３をパリティディスクに割り当てた
場合を考える。このときは、残りのＡ〜Ｃディスク装置
２０〜２２がデータディスクに割り当てられる。データ
の読み出しを行う場合、Ａ〜Ｃディスク装置２０〜２２
から分割されたデータが読み出される。そして、Ｃディ
スク装置２２からのデータの読み出しが終了した時刻ｔ
１で全てのデータは読み出され、各データは結合され１
つのデータとなる。

【００４７】一方、例えば、最もアクセススピードが遅
いものから２番目であるＣディスク装置２２をパリティ
ディスクに割り当てることを考えてみる。このときは、
Ａ、Ｂ、Ｄディスク装置２０、２１、２３がデータディ
スクに割り当てられる。あるデータを読み出した場合、
Ｄディスク装置２３からのデータの読み出しが終了した
時刻ｔ２で全てのデータの読み出しが完了する。ここ
で、Ａ又はＢディスク装置２１をパリティディスクに割
り当てることを考えても上記同様にＤディスク装置２３
からの読み出しが終了した時刻ｔ２でデータの読み出し
が完了する。すなわち、最もアクセススピードの遅いＤ
ディスク装置２３以外にパリティディスクを設定した場
合には、図４に示す時刻ｔ１とｔ２の差である時間αだ
け余分に時間を要する。

【００４８】次に、パリティディスクの読み出しがデー
タディスクの読み出しより先に終了したときで、かつ読
み出しの終了していないデータディスクが１台になった
場合に読み出されていないデータの生成を行うＲＡＩＤ
３について考える。本実施形態のディスクアレイ装置の
ように、最もアクセススピードの遅いＤディスク装置２
３をパリティディスクに割り当てた場合を考える。この
ときは、Ａ〜Ｃディスク装置２０〜２２がデータディス
クに割り当てられる。そして、データを読み出す場合に
はＡ〜Ｄの全てのディスク装置２０〜２３からパリティ
データを含めたデータの読み出しが行われるが、Ｄディ
スク装置２３からのパリティデータの読み出しが終了す
る前にＣディスク装置２２からのデータの読み出しが終
了するために、この場合パリティデータを用いたデータ
の生成は行われない。よって図４に示す時刻ｔ１でデー
タの読み出しが終了し、各データの結合が行われて１つ
のデータになる。

【００４９】一方、例えば、最もアクセススピードの遅
いディスク装置から２番目のＣディスク装置２２をパリ
ティディスクに割り当てる。このときは、データディス
クがＡ、Ｂ、Ｄディスク装置２０、２１、２３に割り当
てられる。Ａディスク装置２０とＢディスク装置２１か
らのデータとＣディスク装置２２からのパリティデータ
が読み出されると（図４中の時刻ｔ１）、Ｄディスク装
置２３からのデータの読み出しを待たずにＤディスク装
置２３から読み出されるはずのデータを生成するよう動
作する。この様子は図４中に白抜きの四角形で示した。
このように、最も遅いＤディスク装置２３からの読み出
しを待たずにそのＤディスク装置２３から読み出される
はずのデータを生成し、図４中の時刻ｔ３でデータの読
み出しが完了する。このときは、図４中の時刻ｔ１とｔ
３の差である時間βの分だけ余分な時間を要する。な
お、パリティディスクをＡ又はＢディスク装置２０、２
１に設定した場合もＣディスク装置２２の読み出しが終
了した図４中の時刻ｔ１でデータの生成をはじめるため
に上記同様に図４中の時刻ｔ３でデータの読み出しが完
了し、図４中の時間βの分だけ余分な時間を要すること
になる。

【００５０】ところで、データディスクからの読み出し
途中にエラーが発生することも考えられる。この場合、
本実施形態のようにＤディスク装置２３をパリティディ
スクに設定すると、Ｄディスク装置２３からのパリティ
データの読み出しが終わった時点（図４中の時刻ｔ２）
から、エラーとなったデータを生成する。このため、他
のＡ〜Ｃディスク装置２０〜２２をパリティディスクに
設定した場合より時間がかかることになる。しかし、通
常はエラーとなる回数が正常に読み出せる回数よりも極
端に少なくなるので問題はない。

【００５１】このように、本実施形態のディスクアレイ
装置がＲＡＩＤ３を構成しているときには、最もアクセ
ススピードの遅いＤディスク装置２３を設定すること
で、平均的に見た場合、１回の読み出しにかかる時間を
最小にすることができる。例えば、読み出しを頻繁に行
うようなＲＡＩＤ３であった場合、効果は顕著となる。

【００５２】第２の具体例として本実施形態のディス
クアレイ装置がＲＡＩＤ４を構成していた場合の読み出
しを考えてみる。ＲＡＩＤ４では、あるデータの読み出
すときにはそのデータの記録されているデータディスク
からだけ読み出しが行われる。またエラーが発生したと
き以外はそれ以外のデータディスク及びパリティディス
クはアクセスされない。

【００５３】例えば図４に示したようなアクセススピー
ドの違うＡ〜Ｄの４台のディスク装置２０〜２３でＲＡ
ＩＤ４が構成されているとする。本実施形態のように最
もアクセススピードの遅いＤディスク装置２３をパリテ
ィディスクとした場合を考える。この場合は、データデ
ィスクは、Ａ〜Ｃディスク装置２０〜２２に割り当てら
れる。データを読み出す場合はＡ〜Ｃディスク装置２０
〜２２の少なくとも１台がアクセスされる。そして、Ａ
〜Ｃディスク装置２０〜２２の１台がアクセスされる場
合を考えても、複数台が同時にアクセスされる場合を考
えても図４中の時刻ｔ１以前で読み出しが完了すること
になる。

【００５４】一方、例えば、最もアクセススピードの遅
いディスク装置から２番目であるＣディスク装置２２を
パリティディスクに設定した場合を考える。この場合
は、最もアクセススピードの遅いＤディスク装置２３を
含むＡ、Ｂ、Ｄディスク装置２０、２１、２３がデータ
ディスクに割り当てられる。データを読み出す場合は
Ａ、Ｂ、Ｄディスク装置２０、２１、２３の少なくとも
１台のデータディスクがアクセスされる。そして、Ａ、
Ｂ、Ｄディスク装置２０、２１、２３の１台がアクセス
される場合を考えても、複数台が同時にアクセスされる
場合を考えても図４中の時刻ｔ２以前で読み出しが完了
することになる。

【００５５】上記Ｄディスク装置２３をパリティディス
クに割り当てたＲＡＩＤ４も上記Ｃディスク装置２２を
パリティディスクに割り当てたＲＡＩＤ４も共に頻繁に
データを読み出して使用されるものとして考えれば、３
台のデータディスクは同程度アクセスされると考えられ
る。よって、Ａ、Ｂディスク装置２０、２１をアクセス
する時間は双方とも差がないがＣディスク装置２２、Ｄ
ディスク装置２３よりデータを読み出すときには１回の
アクセスにつき図４に示す時間αだけＤディスク装置２
３は余分に読み出し時間がかかる。３台のデータディス
クが同程度アクセスされるとすれば、アクセススピード
の最も遅いＤディスク装置２３をパリティディスクに設
定した方が読み出し速度は速くなる。

【００５６】ところで、ＲＡＩＤ４に読み出しにエラー
が起こった場合を考える。ＲＡＩＤ４では、データディ
スクに読み出しエラーが起こって、初めてパリティディ
スクと残りのデータディスクからデータ生成に必要なデ
ータを読み出す。つまり、Ａ〜Ｄディスク装置２０〜２
３にアクセススピードの違いがあってもエラーが起こっ
た場合には読み出し速度に差がなくなる。よって、エラ
ーが起きない状態において読み出し速度が最も速くなる
ような設定を考えればよい。

【００５７】このように、本実施形態がＲＡＩＤ４を構
成するディスクアレイ装置であってもパリティディスク
に最もアクセススピードの遅いディスク装置Ｄディスク
装置２３を設定することで、平均的に見た場合、読み出
しにかかる時間を最小にすることが可能となる。

【００５８】これら及びで考察したように、本実施
形態のディスクアレイ装置がＲＡＩＤ３又はＲＡＩＤ４
のいずれの構成となっていた場合でも最もアクセススピ
ードの遅いＤディスク装置２３をパリティディスクに割
り当てることで、平均的に見た場合、読み込みにかかる
時間を最小限にすることができ、特に読み出しに特化し
たディスクアレイであれば大きな効果を奏する。

【００５９】さらに本実施形態では、ディスクアレイ装
置自身が接続されたＡ〜Ｄの全てのディスク装置２０〜
２３のアクセススピードを測定し、その結果に基づいて
自動的にＡ〜Ｄディスク装置２０〜２３の割り当てを行
うので、ユーザがＡ〜Ｄの全てのディスク装置２０〜２
３のアクセススピードを測定して、それらの接続を変更
したり、又はＳＣＳＩインターフェース１８の割り当て
テーブル１２ａの内容を書き換えることでＡ〜Ｄディス
ク装置２０〜２３の割り当てを変更するような操作が不
要となる。

【００６０】以上、本発明はこのような実施形態に何等
限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範
囲において種々なる形態で実施し得る。例えば、上記実
施形態では、ディスクアレイ装置自身がパリティディス
ク及びデータディスクへのＡ〜Ｄディスク装置２０〜２
３の割り当てを決定したが、上述したようにユーザが接
続されるＡ〜Ｄの全てのディスク装置２０〜２３のアク
セススピードを測定して、Ａ〜Ｄディスク装置２０〜２
３をパリティディスク及びデータディスクに割り当てる
ことも考えられる。Ａ〜Ｄディスク装置２０〜２３を割
り当てる方法としては、ハード的にＡ〜Ｄディスク装置
の接続を変更することも考えられるし、また、ソフト的
に割り当てテーブル１２ａの内容を書き換えることも考
えられる。

【００６１】また、上記実施形態では、Ａ〜Ｄディスク
装置２０〜２３としていわゆるハードディスク装置を用
いたが、シリコンディスク等の別の形態のディスク装置
で構成することも考えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ディスクアレイ装置の電気的構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】ＲＡＭにあるディスク装置の割り当てテーブル
の説明図である。

【図３】複数のディスク装置をパリティディスクとデー
タディスクに割り当てる処理を示すフローチャートであ
る。

【図４】ディスク装置からデータを読み出すときのアク
セス時間を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１０…ＣＰＵ１２…ＲＡＭ１４…ＲＯＭ１６…データ転送
インターフェース１８…ＳＣＳＩインターフェース１２ａ…割り当て
テーブル２０…Ａハードディスク装置２２…Ｂハードデ
ィスク装置２４…Ｃハードディスク装置２６…Ｄハードデ
ィスク装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも３台以上のディスク装置を有
し、前記ディスク装置の中で１台をパリティディスクと
して使用し、残りをデータディスクとして使用して、デ
ータディスクからデータを読み出す場合に読み出しエラ
ーが発生したときは、エラーの発生していない残りのデ
ータディスクとパリティディスクとから読み出されたデ
ータに基づいて、読み出しエラーが発生したデータディ
スクから読み出されるべきデータを生成可能なディスク
アレイ装置において、前記複数のディスク装置の中で最もアクセススピードの
遅いディスク装置が前記パリティディスクに割り当てら
れ、残りのディスク装置が前記データディスクに割り当
てられていることを特徴とするディスクアレイ装置。
【請求項２】前記ディスク装置のアクセススピードを
測定するアクセススピード測定手段と、該アクセススピ
ード測定手段によって測定された各ディスク装置のアク
セススピードに基づき、最もアクセススピードの遅いデ
ィスク装置をパリティディスクに割り当て、残りのディ
スク装置をデータディスクに割り当てるディスク割り当
て手段とを備えた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。