JPH0962461A - ディスクアレイ装置における自動データ復旧方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 負荷を最低限に抑えなが媒体面検査を行い、
早期に障害を検出して自動復旧を行い、耐故障性を向上
させる。 【解決手段】 ホストシステムからアクセスのない待機
時間を検出するステップと（Ｓ１００，Ｓ１０１）、待
機時間に複数の磁気ディスク装置の磁気ディスク媒体面
を検査するステップ（Ｓ１０２）と、磁気ディスク媒体
面に障害が検出された場合に（Ｓ１０３）、磁気ディス
ク装置の交替領域にその障害位置を割り付けるステップ
と（Ｓ１０４）、他の磁気ディスク装置からデータを復
元し交替領域にデータを格納するステップ（Ｓ１０５）
とを備える。また、複数の磁気ディスク装置内にそれぞ
れバッファを備え、各磁気ディスク装置に格納されたデ
ータをバッファに読み取ることにより磁気ディスク媒体
面を検査する。これにより、データの消失を最低限に抑
え、システム全体のスループットを低下を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスクアレイ装
置における自動データ復旧方法に関し、待機時間を利用
して媒体面検査を行い障害を早期に検出し、他の磁気デ
ィスク装置からデータを復元するディスクアレイ装置に
おける自動データ復旧方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の単独の磁気ディスク装置では、媒
体面検査によって発見されたデータ回復の見込みのない
ディスク障害はデータの消失である。このような場合、
データの復旧はホストシステムの主導で行われ、代替セ
クタ処理等で交替割り付けを行い、あらかじめ磁気テー
プ等にバックアップされているデータをディスク媒体に
書き戻す処理を行うが、磁気テープにバックアップされ
ているデータが最新のデータとは限らず、バックアップ
した時点のデータとなる。

【０００３】ディスクアレイ装置は、単独の磁気ディス
ク装置に比べて、耐故障性にすぐれており、ディスクア
レイ装置単独でデータ復元能力を備えている。

【０００４】ディスクアレイ装置に関しては、アメリカ
のカリフォルニア大学パークレイ校のデビット・Ａ・パ
ターソン教授らが１９８７年に発表した論文「A Case f
or Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID) 」
（大学内部での発表論文、論文番号ＵＣＢ／ＣＳＤ８７
／３９１）があるが、その中でアレイディスク装置を
“ＲＡＩＤ”と呼び、５つのレベルに分類している。

【０００５】ＲＡＩＤ１は、ミラーディスクを用いる方
式であって、ディスクアレイ・コントローラが磁気ディ
スク装置を２重化する。リードアクセスは他のＲＡＩＤ
方式に比べ高速で信頼性が高い半面、磁気ディスク装置
の全記憶容量５０％しかデータを記録することができな
い。この方式は、通常ディスクアレイ装置とは呼ばれて
いない。

【０００６】ＲＡＩＤ２は、ハミングコード用の冗長デ
ィスク装置を付加した方式であって、データをビットご
と、もしくは数バイト単位でストライピングし、それぞ
れをグループ化したそれぞれの磁気ディスク媒体に記録
する。また、グループ内にはデータの他に、データを基
に生成するエラー検出・訂正符号（ハミングコード）を
記録する専用磁気ディスク装置も含まれる。

【０００７】このように、冗長性を有することによって
１台の磁気ディスク装置が故障しても、その故障した磁
気ディスク装置を特定し、データを回復することができ
る。この場合には、例えば、データ用磁気ディスク装置
１０台に対してハミングコード用磁気ディスク装置が４
台、また、データ用磁気ディスク装置２５台に対しては
ハミングコード用の磁気ディスク装置が５台必要とな
る。

【０００８】ＲＡＩＤ３は、故障した磁気ディスク装置
の特定をＥＣＣ機能により行い、磁気ディスク装置の故
障時には、データを回復するためにデータから生成する
パリティ用の冗長磁気ディスク装置を１台備える。そし
て、故障時には、このパリティ用の磁気ディスク装置か
らの情報を基にデータを復元する。

【０００９】ＲＡＩＤ４は、上述したＲＡＩＤ２，ＲＡ
ＩＤ３がビット単位にストライピングを行うのに対し、
ＲＡＩＤ４の場合には、セクタ単位でストライピングす
ることにより、複数のデータ読み出しの同時実行を可能
にする。

【００１０】ＲＡＩＤ５は、ＲＡＩＤ４では固定されて
いたパリティ用磁気ディスク装置の磁気ディスク媒体
を、グループ内の磁気ディスク装置にそれぞれ分散し、
複数のデータ書き込み処理を可能にしたものである。

【００１１】上述したディスクアレイ装置は、いずれの
ＲＡＩＤ方式であっても、１台の磁気ディスク装置の障
害によるデータの消失は、他の磁気ディスク媒体を用い
て復元し、代替え割り付けした他のトラックまたは他の
磁気ディスク媒体に復元されたデータを書き込むことに
より復旧が可能である。

【００１２】しかしながら、障害発生（１次障害）によ
りデータの復旧中、データ復元動作にて磁気ディスク装
置に障害（２次障害）が発生すると、従来の単独の磁気
ディスク装置と同様にデータの消失となる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来の磁気ディスク装
置は前に述べるような方式でデータを復旧しており、デ
ータの復旧にはホストシステムの介在と、データのバッ
クアップ装置とが必要であった。しかしながら、従来の
ディスクアレイ装置においては、従来の磁気ディスク装
置の場合と同様に、ホストシステムの介在とデータのバ
ックアップ用磁気ディスク装置とを必要とせず、即デー
タの消失とはならないものの、交換磁気ディスク媒体へ
の復旧中、もしくは予備磁気ディスク媒体への復旧中に
発生した障害では、データの消失となるという欠点があ
る。

【００１４】本発明の目的は、ディスクアレイ装置にお
いて、付加を最低限に抑えながら媒体面検査手段を用い
て媒体面検査を行い、早期に障害を検出し、不良交替割
り付け手段および自動データ復旧手段を用いてデータの
復旧を行うことにより、磁気ディスク装置の２次障害に
おけるデータの消失を最低限に抑え、耐故障性を向上さ
せることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ホストシステ
ムと、データを記録・再生し冗長性を有する複数の磁気
ディスク装置と、インタフェースを介し前記ホストシス
テムからのアクセスに対し前記複数の磁気ディスク装置
を並列にアクセスするディスクアレイ制御装置とから構
成されるディスクアレイ装置における自動データ復旧方
法であって、前記ホストシステムからアクセスのない待
機時間を検出するステップと、前記待機時間に前記複数
の磁気ディスク装置の磁気ディスク媒体面を検査するス
テップと、前記磁気ディスク媒体面に障害が検出された
場合に磁気ディスク装置の交替領域にその障害位置を割
り付けるステップと、他の磁気ディスク装置からデータ
を復元し前記交替領域にデータを格納するステップとを
備えることを特徴とする。

【００１６】また、前記複数の磁気ディスク装置内にそ
れぞれバッファを備え、各磁気ディスク装置に格納され
たデータを前記バッファに読み取ることにより磁気ディ
スク媒体面を検査することを特徴とする。これにより、
システムのスループットを低下させることなく磁気ディ
スク媒体面の検査を行う。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。図１は、本発明を実現する一実施の形態
を示すディスクアレイ装置の構成図である。

【００１８】なお、本発明のディスクアレイ装置は、Ｒ
ＡＩＤ５方式のディスクアレイ装置として構成されてい
るものとする。

【００１９】図１を参照すると、本発明のディスクアレ
イ装置は、ホストシステム１と、ディスクアレイを制御
するディスクアレイ制御装置３と、ディスクアレイを構
成する磁気ディスク装置５０〜５７と、ホストシステム
１とディスクアレイ制御装置３との間の制御およびデー
タバスであるホストインタフェース２と、ディスクアレ
イ制御装置３と磁気ディスク装置５０〜５７との間の制
御およびデータバスであるディスクインタフェース４０
〜４３とから構成されている。そして、磁気ディスク装
置５０〜５７は、ディスク７０〜７７と、ディスクイン
タフェース４０〜４３と磁気ディスク装置５０〜５７と
の間に設けられたバッファ６０〜６７とから成ってい
る。なお、図１には、８（４×２）台の磁気ディスク装
置５０〜５７が接続されている様子を示している。

【００２０】ここで、ＲＡＩＤ５方式のディスクアレイ
装置における読み出し動作について説明する。

【００２１】まず、ホストシステム１よりリード要求が
発行されると、ホストインタフェース２を通じてディス
クアレイ制御装置３はコマンドを受け取る。ディスクア
レイ制御装置３は磁気ディスク装置５０〜５７の動作お
よびデータの授受を制御し、目的のセクタのあるデータ
用ディスクからデータを読み出す。読み出されたデータ
はホストインタフェース２を介してホストシステム１に
転送される。

【００２２】続いて、ＲＡＩＤ５方式のディスクアレイ
装置におけるライト動作について説明する。

【００２３】まず、ホストシステム１よりライト要求が
発行されると、ホストインタフェース２を通じてディス
クアレイ制御装置３はコマンドおよびデータを受け取
る。ディスクアレイ制御装置３は磁気ディスク装置５０
〜５７の動作およびデータの授受を制御する。データの
書き込み処理では該当するデータの格納されている磁気
ディスク装置５０〜５７と該当するパリティの格納され
ている磁気ディスク装置５０〜５７とから、古いデータ
と古いパリティとを読み出し、新しく書き込むデータと
古いデータおよび古いパリティとの排他的論理和（ＸＯ
Ｒ）演算から新しいパリティを計算する。そして、新し
いデータはデータお格納する磁気ディスク装置５０〜５
７に書き込み、また、生成された新しいパリティデータ
についても、同様にパリティを格納する磁気ディスク装
置５０〜５７に書き込む。

【００２４】次に、図２を参照して本発明のディスクア
レイ装置の処理動作について説明する。

【００２５】図２は、図１に示すディスクアレイ装置の
待機時間中における磁気ディスク媒体の検査およびデー
タ復旧処理の手順を示すフローチャートである。

【００２６】まず、ディスクアレイ制御装置３は、自己
の負荷状態をチェックし（Ｓ１００）、ホストシステム
１からリード・ライト等の要求に対して影響を与えない
程度の低負荷であると判断すると（Ｓ１０１）、磁気デ
ィスク媒体面検査手段により媒体面の検査を行う（Ｓ１
０２）。

【００２７】この媒体面検査は、磁気ディスク装置５０
〜５７にあるディスク７０〜７７から同じく磁気ディス
ク装置５０〜５７にあるバッファ６０〜６７にデータを
読み取ることにより検査され、ディスクアレイ制御装置
３はデータを読み取った結果のみをディスクインタフェ
ース４０〜４３を介して受け取る。そして、バッファ６
０〜６７に読み取られたデータは、ディスクインタフェ
ース４０〜４３を介してディスクアレイ装置３に送出さ
れることなく、バッファ６０〜６７内で廃棄される。

【００２８】ディスクアレイ制御装置３は、送られてく
るデータのリード結果に基づいて判定を行う（Ｓ１０
３）。そして、データの復旧が必要であると判断する
と、磁気ディスク装置５０〜５７の内の障害磁気ディス
ク装置の交替領域にその障害位置を割り付ける不良交替
割り付け手段を用いて不良交替割り付けを行う（Ｓ１０
４）。続いて、自動データ復旧手段により他の正常な磁
気ディスク装置５０〜５７のデータを読み出し、そのデ
ータを基に排他的論理和（ＸＯＲ）演算により障害磁気
ディスク装置のデータを生成するとともに、Ｓ１０４に
よって割り付けられた交替領域に格納しデータを復旧す
る（Ｓ１０５）。

【００２９】そして、上述した処理を検査単位ごとに複
数回繰り返すことにより、磁気ディスク媒体の全領域を
検査することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、待機時間
を利用した磁気ディスク媒体面の検査をディスクインタ
フェースのバス占有率を低く保ったまま行うため、シス
テム全体のスループットを低下させるることなく検査で
きるという効果がある。

【００３１】また、データの復旧の際に、ホストシステ
ムの介在とデータのバックアップ用の磁気ディスク装置
を必要とせず、ディスクアレイ制御装置３にて早期に障
害を検出し、データの自動復旧を行うことにより、磁気
ディスク装置の２次障害におけるデータの消失を最低限
に抑え、耐故障性を向上させることができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実現する一実施の形態を示すディスク
アレイ装置の構成図である。

【図２】図１に示すディスクアレイ装置の待機時間中に
おける磁気ディスク媒体の検査およびデータ復旧処理の
手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ ホストシステム ２ ホストインタフェース ３ ディスクアレイ制御装置 ４０〜４３ ディスクインタフェース ５０〜５７ 磁気ディスク装置 ６０〜６７ バッファ ７０〜７７ ディスク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホストシステムと、データを記録・再生
   し冗長性を有する複数の磁気ディスク装置と、インタフ
   ェースを介し前記ホストシステムからのアクセスに対し
   前記複数の磁気ディスク装置を並列にアクセスするディ
   スクアレイ制御装置とから構成されるディスクアレイ装
   置における自動データ復旧方法であって、前記ホストシ
   ステムからアクセスのない待機時間を検出するステップ
   と、前記待機時間に前記複数の磁気ディスク装置の磁気
   ディスク媒体面を検査するステップと、前記磁気ディス
   ク媒体面に障害が検出された場合に磁気ディスク装置の
   交替領域にその障害位置を割り付けるステップと、他の
   磁気ディスク装置からデータを復元し前記交替領域にデ
   ータを格納するステップとを備えることを特徴とするデ
   ィスクアレイ装置における自動データ復旧方法。
2. 【請求項２】 前記複数の磁気ディスク装置内にそれぞ
   れバッファを備え、各磁気ディスク装置に格納されたデ
   ータを前記バッファに読み取ることにより磁気ディスク
   媒体面を検査することを特徴とする請求項１記載のディ
   スクアレイ装置における自動データ復旧方法。