JPH10293633A - 光ファイバ・チャネル接続式記憶機構を備えたコンピュータ・システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた性能を有する記憶機構アーキテクチャ
を提供する。 【解決手段】 光ファイバ・チャネル５４を介して少な
くとも１台のサーバ５２を少なくとも１台の記憶装置５
６に接続するようにしたシステムないしネットワークで
ある。このシステムによれば、接続機構に冗長性を持た
せることができ、データ・レートを高速化することがで
き、複数のオペレーティング・システムを使用すること
ができ、また、ホット・プラギング機能を備えたシステ
ムとすることができる。更に、このシステムによれば、
多数のデバイスを光ファイバ・チャネルに接続すること
ができる。接続するデバイスは、サーバ、記憶装置、或
いはその他のシステムに関連した機器であり、それらデ
バイス間の離隔距離を１０キロメートル以上にすること
ができ、それだけ離隔させた場合でも、ファイバ・チャ
ネルを使用しているため高速のデータ・レートで通信を
行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ・チャ
ネルから成る接続機構を介してコンピュータ・システム
をデータ記憶装置に接続するようにしたシステムないし
ネットワークのアーキテクチャに関する。より詳細に言
えば、本発明は、光ファイバ・チャネル仲裁ループから
成るネットワークを介して１台ないし複数台のネットワ
ーク・サーバを１台ないし複数台の記憶装置に接続する
ようにした接続機構の構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータ・ネットワークにお
ける大容量記憶装置の重要性がますます増大している。
実際に、ある種のシステムに装備されている大容量記憶
装置では、ギガバイト単位のデータがより多く格納され
るために、その記憶空間がとどまることなく増大してい
る。今日のコンピュータ・ネットワークでは、大容量記
憶装置が十分な記憶容量を有することに加えて、その大
容量記憶装置に格納されているデータへのアクセスが容
易であることや、その大容量記憶装置に対するデータの
読み書きを行う際のデータ・レートが高速であることも
要求されている。実際に、大容量記憶システムは、その
データ・レートが高速であるほど、また、エラー・フリ
ー性能が高いほど、優れたシステムであるといえる。

【０００３】現在、コンピュータの業界において、コン
ピュータ・システムと大容量記憶装置とを接続するため
の方式として広く採用されているのはＳＣＳＩ規格であ
る。ＳＣＳＩバスは、約２０メガバイト／秒の通信速度
で通信を行うことができる。図１は従来の構成を示した
ものであり、この構成においては、ディスク記憶装置１
０とネットワーク・サーバ１２とがＳＣＳＩバス１４を
介して互いに接続されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＳＣＳＩバスには、コ
ンピュータの業界が現在熱心に取り組んでいる様々な問
題や短所が付随している。その一例を挙げるならば、Ｓ
ＣＳＩバスから成る接続機構のデータ・レートは、サー
バにとっては不十分なものである。即ち、ＳＣＳＩバス
のデータ・レートは、現在のネットワーク・サーバの通
信速度及び機能を十分に活用するためには遅すぎ、ま
た、ＳＣＳＩバスは、現在のネットワーク・サーバに対
応した十分に大きな記憶容量を有するディスク記憶装置
にアドレスするために必要な性能を備えているとはいえ
ない。ＳＣＳＩバスで構成した接続機構を用いた場合に
は、大容量記憶機構のアーキテクチャにおける相互接続
機構に冗長性を持たせることができないため、サーバま
たは記憶装置の一部に故障が発生したときに、ユーザが
記憶装置のデータにアクセスできなくなる恐れがある。

【０００５】また、ＳＣＳＩバスで構成した接続機構を
用いた場合には、１台の記憶装置に格納されているデー
タを、種類の異なったサーバが共用できるようにするこ
とが容易でない。更に、ＳＣＳＩバスを用いたシステム
は、ホット・プラギング可能なシステムとすることが困
難である。即ち、システムが動作中であって、データが
ネットワーク・バス（ＳＣＳＩバス）上を転送されてい
るときに、サーバや記憶ユニット等のデバイスをそのＳ
ＣＳＩバスに「プラグ接続」によって追加して接続でき
るようにすることが容易でない。更にＳＣＳＩバスの配
線用ケーブルは、重く、かさばり、太く、屈曲させにく
い。

【０００６】従って、コンピュータ・サーバ及びコンピ
ュータ・ネットワークに用いる大容量記憶装置の分野に
おいては、上述したＳＣＳＩバスの様々な短所を改善す
ることが切望されている。本発明に係る光ファイバ・チ
ャネル接続式記憶機構アーキテクチャは、従来のＳＣＳ
Ｉバスを用いた記憶機構アーキテクチャに付随していた
上記した問題及び短所を克服することを目的としたもの
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、ＳＣＳＩバスを使用するこ
とをやめて、その代わりに光ファイバ・チャネル接続式
記憶機構アーキテクチャを採用することを特徴としてい
る。本発明にかかる光ファイバ・チャネル接続式記憶機
構アーキテクチャは、サーバと記憶装置との間で行われ
るデータ読み書きの速度を、１００メガバイト／秒以上
（ＳＣＳＩバスを用いた場合のデータ読み書き速度の５
倍以上）に向上させることができる。また、１台のサー
バを複数台の記憶装置に接続することができるため、サ
ーバがアクセスすることのできる記憶容量が増大する。
また、複数台の記憶装置を複数台のサーバに接続するこ
とができるため、サーバ・クラスタないしサーバ・ネッ
トワークを形成している複数台のサーバの間でのデータ
の共用が可能となる。本発明にかかる光ファイバ・チャ
ネル接続式記憶機構アーキテクチャは更に、「ホット・
プラギング」機能を備えたものとすることができ、それ
によって、光ファイバ・チャネルの動作中に、サーバ
や、記憶装置や、その他のデバイスを、その光ファイバ
・チャネルに着脱することが可能になる。

【０００８】

【発明の実施の形態】これより本発明の具体的な実施の
形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明
の好適な実施例の光ファイバ・チャネル接続式記憶機構
アーキテクチャは、将来開発されるコンピュータ・シス
テムの一部を構成する要素として利用し得るものであ
る。また、この光ファイバ・チャネル接続式記憶機構ア
ーキテクチャを用いれば、冗長性を有することによって
障害及び転送時の誤りを回復することのできる機能を備
えた大記憶容量のデータ記憶及び取出機構を構成するこ
とができる。更に、この光ファイバ・チャネル接続式記
憶機構アーキテクチャは、データ・バスを介して送信す
るデータの送信距離を大きく取れるという点において、
それに、現在の外付式の記憶機構サブシステムを容易に
使用できるという点において、大きな融通性を提供する
ものである。

【０００９】本発明は、光ファイバ・チャネルを使用す
るようにしたものである。光ファイバ・チャネルは、様
々なトポロジーで構成することのできるマルチ・トポロ
ジーの物理転送チャネルであり、ＳＣＳＩ、ＩＰ、それ
にＩＰＩ等の、複数のアッパー・レイヤ・プロトコルに
従って転送を行う共通物理レイヤとして機能するもので
ある。また、光ファイバ・チャネルを使用することで、
仲裁ループを低コストで構築することができる。光ファ
イバ・チャネルは、ディジタル・ビデオ・システムやデ
ィジタル撮像システム等において要求される、大きなブ
ロック・サイズのデータ・ブロックによるデータ転送を
取り扱う場合に理想的なものである。

【００１０】光ファイバ・チャネルは、バス幅の広いＳ
ＣＳＩバスと比べて、データ転送速度に関する大きな利
点を提供するものである（データ・レートをＳＣＳＩバ
スの少なくとも５倍にすることができる）。光ファイバ
・チャネルを用いることで、複数の種類のプロトコルに
対応することのできる非常に高性能の相互接続機構を構
築することができる。これらの利点は、ディスク・ドラ
イブ、サーバ・ネットワーク、ワークステーション、及
びパーソナル・コンピュータのコストを引き下げるのに
役立ち、また、それらの装置においてスーパー・コンピ
ューティングを行うことを可能にするものである。

【００１１】光ファイバ・チャネルは構成が比較的簡明
である。光ファイバ・チャネルは、基本的に、ポイント
ツーポイント（ポイント対ポイント）接続を提供する接
続機構であるが、ただしそれを、複数のポイントツーポ
イント接続を提供する仲裁ループ（論理ループ）とする
ことで、複数個のノードにも対応できるようになる。図
示の例では、仲裁ループのプロトコルによって１２７個
の物理ノードへのアドレスを可能にしている。また、こ
の仲裁ループにおいては、通信経路を確立するための中
央交換装置を使用せずに、各ノードが仲裁プロトコルに
従って動作することで、チャネル上で通信が行われるよ
うにしている。即ち、あるノードが通信を行う権利を獲
得したならば、そのノードは通信先ノードとの間の接続
経路を確立し、その接続経路が確立したならば、それら
２つの当事者ノードの間で通信が開始される。この通信
は、全二重方式で行われ、また、１．０６２５ギガビッ
ト／秒のデータ転送速度で行われる。それら２つの当事
者ノード以外のその他のノードはいずれもリピータ即ち
中継器として動作する。光ファイバ・チャネル・ループ
として構成した接続機構を用いることでサーバと記憶装
置との間の関係が融通性に富んだものとなり、それは、
（ＳＣＳＩバスを用いた場合のケーブルの配線に必要と
される）厳密な１対１の直接的なケーブルの関係が、最
早必要ではなくなるからである。

【００１２】図２には、本発明の好適な実施の形態にか
かる光ファイバ・チャネル接続式記憶機構アーキテクチ
ャ５０の基本的なブロック図が示されている。光ファイ
バ・チャネル・ループ５４には、１台または複数台のサ
ーバ５２が接続される。更にこの光ファイバ・チャネル
・ループ５４には、１台または複数台の記憶装置５６が
接続される。そして、この光ファイバ・チャネル・ルー
プ５４によってマッピングされる関係をもって、その１
台または複数台のサーバ５２が、その１台または複数台
の記憶装置５６に接続されることになる。

【００１３】図２に示した光ファイバ・チャネル接続記
憶機構アーキテクチャの構成は、幾つもの利点を有す
る。第１に、各サーバ５２からアクセス可能な記憶装置
５６の台数が（即ち、サーバ５２の１つのスロットに接
続できる記憶装置の台数が）増大するため、光ファイバ
・チャネル・ループ５４に接続されている各サーバ５２
がアクセスすることのできる記憶容量が増大する。第２
に、光ファイバ・チャネル・ループ５４を使用すること
で、光ファイバ・チャネル・ループ以前の世代の方式に
付随していた制約を受けることなく、記憶装置５６を共
用することが可能になるため、データの可用性が向上す
る。第３に、この実施の形態によれば「ホット・グロー
ス（ｈｏｔ ｇｒｏｗｔｈ）」が可能となる。これは、
最初は僅かな台数のサーバと記憶装置とで光ファイバ・
チャネル接続記憶機構アーキテクチャを構成しておき、
後に、システムに電源が入っていて光ファイバ・チャネ
ル・ループ５４上をデータが転送されている状態で、記
憶装置５６を光ファイバ・チャネル・ループ５４に「ホ
ット・プラギング方式」または「ホット・プラグ方式」
と称される方式で接続することによって、そのシステム
を拡張できるということである。ホット・プラギング方
式で接続がなされたときに光ファイバ・チャネル・ルー
プ５４上をデータが転送されていた場合には、システム
は誤り回復サイクルを実行して、「壊れた」データ・パ
ケットの一部である可能性のあるデータに対して訂正を
施す。従って、ここでいうホット・プラギングには、単
にシステムに電源が入っている状態で接続を行うことば
かりでなく、システムがデータ・フレームを転送してい
る状態で接続を行うことも含まれている。

【００１４】この実施例においてホット・プラギングが
可能であることによるもう１つの利点として、媒体の交
換が可能なシステムを構築できることがある。これは例
えば、最初は、長さが約３００〜５００メートルの光フ
ァイバ・チャネル・ループとして構成したマルチ・モー
ドの光ファイバから成る接続機構を備えたアーキテクチ
ャを構築する。そして、ユーザがそのネットワークをア
ップグレードしたいと考えたときに、その接続機構を、
データを１０キロメートルもの遠くまで転送することの
できるシングル・モードの光ファイバから成る接続機構
に交換すればよい。また、この実施の形態にかかるアー
キテクチャによれば、当業者は、アップグレードしたハ
ードウェアを容易に付加する（例えばプラグを差し込む
ことで接続する）ことができ、その際に記憶装置やサー
バのソフトウェアに変更を加える必要がない。従って、
ホット・プラギング機能を備えたことによって、この実
施の形態は非常に融通性に富み、またアップグレードの
容易なものとなっている。この実施の形態にかかる光フ
ァイバ・チャネル接続式記憶機構アーキテクチャの第４
の利点は、光ファイバ・チャネルのデータ転送性能が優
れているため、記憶装置に対するデータの読み書き速度
が向上することである。例えば、ＳＣＳＩバス・システ
ム（図１）のデータ・レートは、約２０メガバイト／秒
である。これまでに、ＳＣＳＩバスのデータ転送速度を
向上させるための方法が幾つも提案されているが、それ
ら方法によって達成される転送速度の向上は僅かなもの
でしかなかった。

【００１５】これに対して、この実施の形態において使
用している光ファイバ・チャネル・ループは、１００メ
ガバイト／秒以上のデータ・レートを提供する能力を備
えている。この実施の形態にかかる光ファイバ・チャネ
ル接続式記憶機構アーキテクチャによって得られるデー
タ・レートの向上は、ＳＣＳＩ方式と比べれば、まさに
大きな進歩というべきものである。第５の利点は、本発
明を採用することによって記憶装置の増設が容易になる
ということである。即ち、当業者であれば、本発明を採
用することで、同一の相互接続機構に接続した一次記憶
装置と二次記憶装置とを統合して、それら一次記憶装置
と二次記憶装置とが、１台のサーバのデータベースか
ら、或いは１つのサーバ・クラスタのデータ・ベースか
らは、単一の大きな記憶装置であるかのように見えるよ
うにすることが比較的容易になる。

【００１６】この実施例にかかる光ファイバ・チャネル
接続式記憶機構アーキテクチャの第６の重要な局面は、
光ファイバ・チャネル・ループに接続した複数のデバイ
スを互いにどれだけ離すことができるかという、デバイ
ス間の離隔距離に関するものである。即ち、従来のＳＣ
ＳＩバスを用いたシステムでは、ＳＣＳＩバスに課され
ている制約のために、どのサーバないし記憶装置の間の
離隔距離も数メートル以内にとどめなければならなかっ
た。これに対して、光ファイバ・チャネル・ループに、
この実施の形態に使用しているサーバ及び記憶装置とい
うデバイスを接続した場合には、２台のデバイス間のポ
イントツーポイントの離隔距離を、シングル・モードの
光ファイバを使用したときに、約１０キロメートルもの
長い距離にすることができる。この実施の形態のアーキ
テクチャによれば、ユーザはデータないしサーバの災害
復旧や、ミラー・データないしミラー・サーバの遠隔作
成を、このような大きな離隔距離でもって行うことがで
きる。更に加えて、例えば、１つの大学敷地内ないしは
企業敷地内に離ればなれに建てられている複数の建物に
分散して設置されているサーバや記憶装置の全てを容易
に接続することができる。

【００１７】この実施例にかかる光ファイバ・チャネル
接続式記憶機構アーキテクチャの第７の局面は、そのケ
ーブルが光ファイバであり、その光ファイバ・チャネル
・ループのプロトコルとして、パラレル・バス・プロト
コルではなくシリアル・プロトコルが使用されているこ
とである。この構成によれば、データの論理転送のため
に必要なデータ信号線は基本的に１本でよいため、従来
のＳＣＳＩバスのパラレル・ケーブルと比べて接続ケー
ブルを非常に細くすることができる。このようにケーブ
ルが細いということも、この実施の形態における重要な
特質のうちの１つである。即ち、ユーザが小規模な企業
であって、机上に設置するコンピュータを使用している
場合には、ケーブルの太さが問題となることは殆どない
と思われるが、一方、ユーザが例えば大規模な企業であ
って、ラックに多数のサーバを収容して使用している場
合には、多数のケーブルが混み合ってラック内を縦横に
走ることになり、それによって問題が生じるおそれがあ
る。従って、そのような場合には、ケーブル自体が細い
こと、ケーブルの接続部を小型化できること、それにシ
ステムを（空間的に）分散させることができる能力を備
えていることが大きな利点となる。

【００１８】この実施例にかかる光ファイバ・チャネル
接続式記憶機構アーキテクチャの第８の好適な局面は、
種類の異なるプラットフォームの間で記憶装置を１つに
まとめることができることである。即ち、製造メーカが
異なる複数台のサーバを使用する場合でも、本発明にか
かるアーキテクチャによれば、それらサーバや、記憶装
置や、夫々に異なったプロトコルで動作しているサブシ
ステムを、単一の光ファイバ・チャネル接続式記憶アー
キテクチャに接続することで、通信及び動作を効率的に
行う能力をそのまま維持することができる。

【００１９】本発明は、更にその他の様々な実施の形態
としても構成し得るものであり、それら実施の形態につ
いて以下に説明する。それら実施の形態には、光ファイ
バ・チャネル接続式記憶機構の基本構成、共用冗長経路
記憶機構の構成、統合二次記憶機構の構成、マルチプル
・ネットワーク・オペレーティング・システム共用記憶
機構の構成、それに異種記憶システム共用機構の構成が
含まれる。尚、１つの構成の上に更に別の構成を重ねて
構築したり、異なった構成を組み合わせて用いることも
可能である。

【００２０】図３は、本発明にかかる光ファイバ・チャ
ネル接続式記憶機構アーキテクチャの第２の実施例を示
した図である。この第２の実施例は、光ファイバ・チャ
ネル接続式記憶機構の基本構成６０を示したものであ
る。１台だけ装備されているサーバ６２は、ホスト・バ
ス・アダプタ回路６４を備えており、メディア・モジュ
ール６６に接続されている。メディア・モジュール６６
は、サーバ６２を光ファイバ・チャネル・ループ６８に
接続するために用いられている。光ファイバ・チャネル
・ループ６８には、複数台の記憶ユニット（記憶装置）
７０が接続されており、それら記憶ユニット（記憶装
置）７０の各々は、メディア・モジュール６６を介して
光ファイバ・チャネル・ループ６８に接続されている。
メディア・モジュール６６はアレイ・コントローラ７２
に接続されている。アレイ・コントローラ７２は、この
記憶ユニット７０に収容される様々なディスク・ドライ
ブ７４を制御することができるように設計されている。
この実施の形態によれば、従来のＳＣＳＩ方式を採用し
たシステムや、その他の従来のシステムと比べて、サー
バ６２がアクセスすることのできる記憶容量が増大す
る。

【００２１】記憶ユニット７０に収容するディスク・ド
ライブ７４の台数の好適例は、例えば８台である。各デ
ィスク・ドライブ７４の記憶容量は例えば９ギガバイト
である。この場合、１台の記憶ユニット７０の記憶容量
は、ディスク・ドライブ１台あたり９ギガバイトの８倍
で７２ギガバイトになる。ここで、光ファイバ・チャネ
ル・ループ６８に接続した記憶ユニット（記憶装置）７
０の台数が６台であるとするならば、この光ファイバ・
チャネル接続式記憶機構アーキテクチャに接続されてい
る各サーバ６２が利用できる記憶容量は、記憶ユニット
１台あたり７２ギガバイトの６倍で４３２ギガバイトに
なる。この実施の形態では、記憶ユニット７０に収容さ
れているディスク・ドライブ７４は、ＳＣＳＩ規格のハ
ード・ディスク・ドライブである。尚、記憶ユニット７
０は様々な構成のものとすることができ、また記憶ユニ
ット７０の記憶容量も、その中に収容した記憶装置（ド
ライブ）に応じて、以上に例示したものより大容量にも
なることもあれば小容量になることもある。

【００２２】図３に示した第２の実施例にかかる光ファ
イバ・チャネル・ループの構成は、バイパス・ファイバ
・ループ・ハブ６８を１つだけ備えており、そこにサー
バ６２が１台だけ接続されている。ホスト・バス・アダ
プタ６４の好適な具体例は、例えば、ＰＣＩと光ファイ
バ・チャネルとを接続するホスト・バス・アダプタであ
る。ホスト・バス・アダプタ６４は、ホスト・サーバの
ＰＣＩスロットまたはＥＩＳＡスロットに挿入するプリ
ント回路板として構成することができる。ホスト・バス
・アダプタ６４は、ホスト・サーバのＰＣＩバスまたは
ＥＩＳＡバスから光ファイバ・チャネル・ループ６８へ
のマッピングを行う機能を果たすものである。また基本
的に、このホスト・バス・アダプタ６４は、ホスト・サ
ーバのＰＣＩバスまたはＥＩＳＡバスから受け取ったデ
ータを光ファイバ・チャネル・ループ６８のプロトコル
に適合させるための、プロトコル翻訳を行うものであ
る。

【００２３】記憶ユニット７０の中に装備した図示例の
アレイ・コントローラ７２は、光ファイバ・チャネルと
ＳＣＳＩ規格のデバイスとを接続するためのアレイ・コ
ントローラである。このアレイ・コントローラ７２の好
適な具体例は、マイクロプロセッサを搭載したプリント
回路板として構成したものである。アレイ・コントロー
ラ７２は、複数台の記憶装置から成る記憶装置アレイを
制御するものである。なお、ここでいう記憶装置とは、
例えば、ディスク・ドライブ、テープ・ドライブ、それ
に光読み書きドライブ等である。アレイ・コントローラ
７２は、フォールト・トレランス機能を提供するように
プログラムされている。メディア・モジュール６６は、
短波長光ファイバのためのメディア変換デバイスであ
り、光ファイバ信号を電気信号に変換する機能と、逆に
電気信号を光ファイバ信号に変換する機能とを果たすも
のである。

【００２４】図４は、本発明にかかる光ファイバ・チャ
ネル接続式記憶機構アーキテクチャの更に別の実施例を
示した図である。この実施の形態は、図３に示した実施
例を拡張したものであり、その拡張の内容は、記憶機構
の１つの光ファイバ・チャネル・ループに複数台のサー
バを接続したことである。この図４の実施例では、２台
以上のサーバが同一のデータにアクセスすることができ
る。それゆえこの実施例における記憶機構は、共用記憶
機構である。従ってこの実施例は、共用記憶機構の構成
を採用したものである。２台以上のサーバが同一のデー
タにアクセスできるようにしたことの利点は、それによ
ってフェイル・オーバ・プロテクション機能が得られる
ということであり、このフェイル・オーバ・プロテクシ
ョン機能とは、サーバのうちの１台が故障した場合でも
データにアクセスできるようにする機能のことである。

【００２５】図４に示した形態では、複数台のサーバ６
２が、夫々にホスト・バス・アダプタ６４とメディア・
モジュール６６とを介して光ファイバ・チャネル・ルー
プ６８に接続されている。更に、光ファイバ・チャネル
・ループ６８は、夫々にメディア・モジュール６６を介
して複数台の記憶ユニット７０に接続されている。記憶
ユニット７０はアレイ・コントローラ７２を備えてお
り、このアレイ・コントローラ７２は、複数台のディス
ク・ドライブ７４に対するデータの流れを制御してい
る。

【００２６】図４を参照すると、光ファイバ・チャネル
・ループ６８をカスケード接続できることが示されてい
る。カスケード接続する光ファイバ・チャネル・ループ
は、独立した光ファイバ・チャネル仲裁ループであるこ
とを必ずしも必要としない。カスケード接続して付加し
た光ファイバ・チャネル・ループは、元からある光ファ
イバ・チャネル・ループを拡張することになり、ここで
いう拡張とは、より多くのポートが使用可能になるとい
う意味である。幾つもの光ファイバ・チャネル・ループ
をカスケード接続する場合には、交換装置等のデバイス
を装備するようにしてもよく、そうすることによって、
それら光ファイバ・チャネル・ループの性能及び管理容
易性を向上させることができる。更に具体的に説明する
と、光ファイバ・チャネル・ループ６８は複数個のノー
ドを備えている。ここで、光ファイバ・チャネル・ルー
プ６８が備えているノードの個数が７個であるものとす
れば、それらのうちの６個のノードを、サーバ、記憶装
置、ないしはその他の周辺機器に接続し、残った７番目
のノードを第２の光ファイバ・チャネル・ループ６８Ａ
にカスケード接続するために使用すればよい。更に、第
２の光ファイバ・チャネル・ループ６８Ａも同じく７個
のノードを備えているものとすれば、この第２の光ファ
イバ・チャネル・ループ６８Ａの残りの６個のノード
を、更にその他の光ファイバ・チャネル・ループにカス
ケード接続したり、或いは、サーバ、記憶装置、ないし
はその他の周辺機器に接続するために使用すればよい。

【００２７】図５は、二重光ファイバ・チャネル・ルー
プを装備することで、共用冗長経路記憶機構を構成した
実施例を示した図である。この構成とする場合には、例
えば、第１の光ファイバ・チャネル仲裁ループから（信
号的にも物理的にも）独立した第２の光ファイバ・チャ
ネル仲裁ループで、冗長ループを構成するようにすれば
よい。各記憶ユニット７０は、第１のアレイ・コントロ
ーラ７２に加えて更に第２のアレイ・コントローラ７２
Ａを装備しており、また、各サーバ・ホスト６２は、第
１のホスト・バス・アダプタ６４に加えて更に第２のホ
スト・バス・アダプタ６４Ａを装備している。この実施
の形態では、二重光ファイバ・チャネル・ループを備え
たことによって実用性が大いに高められている。ここで
可用性が高められているというのは、あるサーバ６２に
ログインしたユーザが、そのサーバ６２や、アダプタ、
Ｉ／Ｏ経路、記憶ユニット、電源、ファン、コントロー
ラ等に故障が発生した場合でも、確実にデータにアクセ
スできるという意味である。また、この構成において
は、単に複数の記憶ユニットのデータを複数のサーバの
間で共用できるばかりでなく、その共用を冗長性をもっ
て行えるようになっている。この冗長性ということも、
図５の実施の形態にかかる光ファイバ・チャネル接続式
記憶機構アーキテクチャによって得られる特徴的構成の
１つであり利点の１つである。

【００２８】Ｉ／Ｏ経路が完全冗長性を備えている（即
ち、２つの光ファイバ・チャネル・ループを備えてい
る）ため、一方のＩ／Ｏ経路に障害が発生しても、他方
のＩ／Ｏ経路が提供する冗長性によってその障害の影響
を被らずに済む。この実施例は、先に説明した幾つかの
実施例を内包する上位集合に相当する実施例であるとい
える。図５の実施の形態のアーキテクチャは、共用冗長
経路記憶機構を構成するものであって、フェイル・オー
バ機能を備えた完全冗長性を有する２つのＩ／Ｏ経路を
提供するものである。また、この実施の形態において
も、光ファイバ・チャネル・ループはホット・プラギン
グが可能なように構成されており、この実施の形態は、
先に説明した幾つかの実施の形態にかかるアーキテクチ
ャの特徴を全て備えている。

【００２９】図６に示したのは、本発明にかかる光ファ
イバ・チャネル接続式記憶機構アーキテクチャの更に別
の実施例である。この実施例は、統合二次記憶機構の構
成をアーキテクチャに組み込んだものである。この図６
のアーキテクチャは、１つの相違点を除いて図５のアー
キテクチャと基本的に同じものであり、その相違点と
は、光ファイバ・チャネル・ループ６８及び６８Ａに、
更に二次記憶ユニット７０Ａを接続したということであ
る。二次記憶ユニット７０Ａは複数のテープ・ドライブ
７６を備えている。それらテープ・ドライブ７６は、デ
ィスク・ドライブ７４に対する二次的な記憶装置である
といえる。

【００３０】二次記憶ユニット７０Ａにディスク・ドラ
イブ７４とテープ・ドライブ７６とを共に備えるように
すれば、光ファイバのループ上に構成された光ファイバ
・チャネルの転送速度でディスク・ドライブからテープ
・ドライブへ、またその逆へデータを直接転送すること
ができるため、ホスト・サーバ６２が余分な指令を発す
る必要がないという利点や、そのデータ転送作業と、ホ
スト・サーバ６２が実行しているその他のアプリケーシ
ョンとが、ＣＰＵ時間、メモリ空間、或いはバス帯域幅
に関して競合することがないという利点が得られる。

【００３１】この図６に示した好適な実施例において
は、一次記憶装置に装備したドライブはディスク・ドラ
イブであり、二次記憶装置に装備したドライブはテープ
・ドライブであるが、当業者には容易に理解されるよう
に、記憶装置に装備するドライブはこれらに限られず、
例えば、書込み可能なレーザ・ディスクを使用した光ド
ライブや、ＲＡＭメモリ等のデバイスでもよく、更に
は、読み取り専用デバイスでよければＣＤ−ＲＯＭを使
用することもできる。以上を要約すると、この実施の形
態は、一次記憶装置として用いる第１記憶手段と、その
一次記憶装置に対する二次記憶装置即ちバックアップ用
記憶装置として用いる第２記憶手段とを備えることを要
件とするものである。

【００３２】図７には、本発明にかかる光ファイバ・チ
ャネル接続式記憶機構アーキテクチャの更に別の実施例
が示されている。この実施例では、複数台のサーバにお
いて互いに異なった種類のネットワーク・オペレーティ
ング・システムが使用されている。この実施例は、マル
チプル・ネットワーク・オペレーティング・システム共
用記憶機構の構成を提供している。例えば、１つのサー
バ８０はネットワーク・オペレーティング・システムと
して「ＮＴ」を使用し、もう１つのサーバ８２は「Ｎｅ
ｔＷａｒｅ」を使用し、第３のサーバ８２は「Ｕｎｉ
ｘ」を使用するということが可能である。この実施の形
態にかかるアーキテクチャは、規格化された標準的な相
互接続機構である光ファイバ・チャネルを用いて、互い
に異なった種類のネットワーク・オペレーティング・シ
ステムを共用記憶ユニット７０に接続するようにしたも
のである。

【００３３】図８に示したのは、本発明にかかる光ファ
イバ・チャネル接続式記憶機構アーキテクチャの更に別
の実施例である。この実施例では、複数台のサーバにお
いて互いに異なった種類のサーバ・プラットフォームが
使用されており、それらサーバ・プラットフォームは、
図示例では「コンパック・プロリアント（Ｃｏｍｐａｑ
Ｐｒｏｌｉａｎｔ）」、「ＨＰ ９０００」、それに
「ＩＢＭ ＲＳ ６０００」である。図７及び図８の構
成は、種々のアプリケーションを実行するために様々な
プラットフォームないしプロダクト・ラインを使用しな
ければならないユーザにとって特に有用なものである。
例えば、証券金融業務用アプリケーションのうちにはサ
ン・ワークステーション（Ｓｕｎ社のワークステーショ
ン）以外では動作しないものがある。そのようなアプリ
ケーションを使用しているユーザは、ネットワーク・オ
ペレーティング・システムとして「ＮＴ」を使用してい
るサーバを装備したシステムや、コンパック（Ｃｏｍｐ
ａｑ）社製のサーバを装備したシステムへは、データを
移送することができなかった。しかるに、本発明にかか
る光ファイバ・チャネル接続式記憶機構アーキテクチャ
によれば、光ファイバ・チャネル・ループを使用してい
るため、共用記憶装置に格納してある同じデータベース
を、サン・ワークステーションとそれ以外のプラットフ
ォームとで共用することができる。以上を要約すると、
ここでは複数の種類のサーバ・プラットフォームが、こ
の光ファイバ・チャネル接続式記憶機構アーキテクチャ
の接続機構を介して同じ記憶ユニットを共用することが
可能とされている。

【００３４】尚、図７及び図８に示した実施例の光ファ
イバ・チャネル接続式記憶機構アーキテクチャに、先に
説明した幾つかの実施例にかかる光ファイバ・チャネル
接続式記憶機構アーキテクチャの特徴を組み込むことも
可能である。例えば、完全冗長性を備えたアーキテクチ
ャとすること、光ファイバ・チャネル・ループをカスケ
ード接続したものとすること、複数台のサーバを接続し
たものとすること、複数台の記憶装置を接続したものと
すること、二次記憶装置を備えたものとすること、ホッ
ト・プラギング機能を備えたものとすること、等々が可
能である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光フ
ァイバ・チャネル接続式記憶機構アーキテクチャは、光
ファイバ・チャネル・ループを介して、複数台のサーバ
（それらサーバのプラットフォームは同種のものでなく
ともよい）が、複数台の記憶装置に格納されているデー
タを共用できるようにしたものである。また、そのアー
キテクチャは、完全冗長性、拡張性、ホット・プラギン
グ機能等を備えたものとすることができ、二次記憶機構
を装備したものとすることも可能である。本発明にかか
る光ファイバ・チャネル接続式記憶機構アーキテクチャ
によれば、光ファイバ・チャネル・ループに接続する種
々の装置ないしデバイスを広く分散させて設置すること
ができ、それが可能であるのは、光ファイバ・チャネル
で構成するバスは、１０キロメートルもの長さにするこ
とができるからである。更に、光ファイバ・チャネルか
ら成る相互接続機構のデータ・レートは、１ギガバイト
／秒以上の高速にすることができる。また、使用するケ
ーブルも、従来のパラレル・バスを使用する場合と比べ
て非常に取り回しの容易なものとなり、それが可能であ
るのは、本発明にかかるアーキテクチャに使用している
バスが光ファイバを用いたシリアル・バスだからであ
る。基本的に、本発明にかかるアーキテクチャを採用す
ることによって、最近の大部分のマルチプル・サーバ・
システムの必要記憶容量をまかなえるだけの十分に大き
な記憶容量を有する、高速の大容量記憶システムが得ら
れる。

【００３６】以上に本発明の好適な実施の形態を幾つか
を図示して説明したが、当業者には容易に理解されるよ
うに、それら実施の形態に対しては、本発明の原理及び
概念から逸脱することなく種々の変更を加えることがで
き、本発明の範囲は請求の範囲に明記したとおりであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】１台のサーバを１台の記憶装置に接続している
従来のＳＣＳＩバスのブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施例にかかる光ファイバ・チ
ャネル接続式記憶機構アーキテクチャのブロック図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施例にかかる光ファイバ・チ
ャネル接続式記憶機構アーキテクチャのブロック図であ
る。

【図４】本発明の第３の実施の形態にかかる光ファイバ
・チャネル接続式記憶機構アーキテクチャのブロック図
である。

【図５】本発明の第４の実施の形態にかかる光ファイバ
・チャネル接続式記憶機構アーキテクチャのブロック図
である。

【図６】本発明の第５の実施の形態にかかる光ファイバ
・チャネル接続式記憶機構アーキテクチャのブロック図
である。

【図７】本発明の第６の実施の形態にかかる光ファイバ
・チャネル接続式記憶機構アーキテクチャのブロック図
である。

【図８】本発明の第７の実施の形態にかかる光ファイバ
・チャネル接続式記憶機構アーキテクチャのブロック図
である。

【符号の説明】

５０ 光ファイバ・チャネル接続式記憶機構アーキテク
チャ ５２、サーバ ５４ 光ファイバ・チャネル・ループ ５６ 記憶装置 ６２ サーバ ６４、６４Ａ ホスト・バス・アダプタ ６６ メディア・モジュール ６８、６８Ａ 光ファイバ・チャネル・ループ ７０、７０Ａ 記憶ユニット（記憶装置） ７２、７２Ａ アレイ・コントローラ ７４ ディスク・ドライブ ７６ テープ・ドライブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591030868 20555 Ｓｔａｔｅ Ｈｉｇｈｗａｙ 249，Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘａｓ 77070，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏ ｆ Ａｍｅｒｉｃａ (72)発明者 スティーブン・エム・シュルツ アメリカ合衆国テキサス州77069，ヒュー ストン，チェリー・ヒルズ・ロード 6923 (72)発明者 ジョージ・ジェイ・スクルハマー アメリカ合衆国テキサス州77381，ザ・ウ ッドランズ，ビレッジ・ノール・プレイス 43 (72)発明者 マーク・ジェイ・トンプソン アメリカ合衆国テキサス州77379，スプリ ング，パイン・ディストル・レーン 8206 (72)発明者 トッド・ディー・ラッシュトン アメリカ合衆国テキサス州77375，トムボ ール，ウィロー・ブランチ・レーン 22518 (72)発明者 ユージーン・イー・フリーマン アメリカ合衆国テキサス州77381，ザ・ウ ッドランズ，オッター・ポンド・プレイス 27 (72)発明者 デニス・ジェイ・アレクサンダー アメリカ合衆国テキサス州77379，スプリ ング，マホガニー・フォーレスト・ドライ ブ 18006 (72)発明者 ライアン・エイ・カリソン アメリカ合衆国テキサス州77379，スプリ ング，パインウッド・フォーレスト 17519 (72)発明者 トーマス・ダブリュー・グリーフ アメリカ合衆国テキサス州77379，スプリ ング，リップリング・ホロー 6502 (72)発明者 マイケル・エル・サボッタ アメリカ合衆国テキサス州77429，サイプ レス，シーダー・ポイント・ドライブ 13506 (72)発明者 デーヴィッド・エル・グラント アメリカ合衆国テキサス州77068，ヒュー ストン，フォーリング・クリーク 14919 (72)発明者 ジェームズ・エフ・マカーティ アメリカ合衆国テキサス州77379，スプリ ング，ワンズワース・ドライブ 9327 (72)発明者 ランディー・ディー・シュネイダー アメリカ合衆国テキサス州77379，スプリ ング，タワーストーン・ドライブ 9214 (72)発明者 ウィリアム・シー・ギャロウェイ アメリカ合衆国テキサス州77083，ヒュー ストン，メシタ・ドライブ 14902

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンピュータ・システムにおいて、 光ファイバ・チャネルから成る相互接続機構と、 前記光ファイバ・チャネルに接続されたサーバと、 前記光ファイバ・チャネルに接続された記憶装置とを備
   えたことを特徴とするコンピュータ・システム。
2. 【請求項２】 請求項１記載のコンピュータ・システム
   において、前記サーバと前記光ファイバ・チャネルとが
   ホスト・バス・アダプタを介して接続されていることを
   特徴とするコンピュータ・システム。
3. 【請求項３】 請求項１記載のコンピュータ・システム
   において、前記サーバと前記光ファイバ・チャネルとが
   メディア・モジュールを介して接続されていることを特
   徴とするコンピュータ・システム。
4. 【請求項４】 請求項１記載のコンピュータ・システム
   において、前記光ファイバ・チャネルと前記記憶装置と
   がアレイ・コントローラを介して接続されていることを
   特徴とするコンピュータ・システム。
5. 【請求項５】 請求項１記載のコンピュータ・システム
   において、該システムは、前記光ファイバ・チャネルに
   複数台の前記サーバが接続されていることを特徴とする
   コンピュータ・システム。
6. 【請求項６】 請求項１記載のコンピュータ・システム
   において、前記光ファイバ・チャネルに複数台の前記記
   憶装置が接続されていることを特徴とするコンピュータ
   ・システム。
7. 【請求項７】 請求項１記載のコンピュータ・システム
   において、前記光ファイバ・チャネルに複数台の前記サ
   ーバと複数台の前記記憶装置とが接続されていることを
   特徴とするコンピュータ・システム。
8. 【請求項８】 請求項１記載のコンピュータ・システム
   において、前記光ファイバ・チャネルに光ファイバ・チ
   ャネル・ループがカスケード接続されていることを特徴
   とするコンピュータ・システム。
9. 【請求項９】 請求項１記載のコンピュータ・システム
   において、該システムは更に冗長光ファイバ・チャネル
   を備えており、該冗長光ファイバ・チャネルが前記サー
   バと前記記憶装置とに接続されていることを特徴とする
   コンピュータ・システム。
10. 【請求項１０】 請求項１記載のコンピュータ・システ
    ムにおいて、該システムは更に第２のサーバを備えてお
    り、該第２のサーバは前記光ファイバ・チャネルに接続
    されていて前記サーバとは異なったオペレーティング・
    システムで動作するものであることを特徴とするコンピ
    ュータ・システム。
11. 【請求項１１】 請求項１記載のコンピュータ・システ
    ムにおいて、該システムは更に第２の記憶装置を備えて
    おり、該第２の記憶装置は第２の記憶手段を構成してお
    り、前記記憶装置は第１の記憶手段を構成していること
    を特徴とするコンピュータ・システム。
12. 【請求項１２】 請求項１記載のコンピュータ・システ
    ムにおいて、前記コンピュータ・システムに電源が入っ
    た状態で前記光ファイバ・チャネルにホット・プラギン
    グ方式でデバイスを接続できるようにしてあることを特
    徴とするコンピュータ・システム。
13. 【請求項１３】 光ファイバ・チャネル接続式記憶機構
    アーキテクチャにおいて、 光ファイバ・チャネルから成る相互接続機構と、 前記光ファイバ・チャネルに接続された少なくとも１台
    のサーバと、 前記光ファイバ・チャネルに接続された少なくとも１台
    のデータ記憶装置とを備えたことを特徴とする光ファイ
    バ・チャネル接続式記憶機構アーキテクチャ。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載の光ファイバ・チャネ
    ル接続式記憶機構アーキテクチャにおいて、前記光ファ
    イバ・チャネルにホット・プラギング方式でデバイスを
    追加して接続できるようにしてあることを特徴とする光
    ファイバ・チャネル接続式記憶機構アーキテクチャ。
15. 【請求項１５】 請求項１３記載の光ファイバ・チャネ
    ル接続式記憶機構アーキテクチャにおいて、前記少なく
    とも１台のサーバと前記少なくとも１台の記憶装置との
    間で１００メガバイト／秒以上のデータ・レートでデー
    タを転送できるようにしてあることを特徴とする光ファ
    イバ・チャネル接続式記憶機構アーキテクチャ。
16. 【請求項１６】 請求項１３記載の光ファイバ・チャネ
    ル接続式記憶機構アーキテクチャにおいて、前記少なく
    とも１台のサーバと前記少なくとも１台の記憶装置との
    間の離隔距離を６メートル以上にしてあることを特徴と
    する光ファイバ・チャネル接続式記憶機構アーキテクチ
    ャ。
17. 【請求項１７】 請求項１３記載の光ファイバ・チャネ
    ル接続式記憶機構アーキテクチャにおいて、前記少なく
    とも１台のサーバが複数台のサーバであり、それら複数
    台のサーバのうちの少なくとも２台のサーバが互いに異
    なったオペレーティング・システムを使用していること
    を特徴とする光ファイバ・チャネル接続式記憶機構アー
    キテクチャ。
18. 【請求項１８】 請求項１３記載の光ファイバ・チャネ
    ル接続式記憶機構アーキテクチャにおいて、該アーキテ
    クチャは更に第２の光ファイバ・チャネルを備えてお
    り、該第２の光ファイバ・チャネルが前記少なくとも１
    台のサーバと前記少なくとも１台の記憶装置とに接続さ
    れていることを特徴とする光ファイバ・チャネル接続式
    記憶機構アーキテクチャ。
19. 【請求項１９】 請求項１３記載の光ファイバ・チャネ
    ル接続式記憶機構アーキテクチャにおいて、該アーキテ
    クチャは更に第２の光ファイバ・チャネルを備えてお
    り、該第２の光ファイバ・チャネルを前記光ファイバ・
    チャネルに接続することで該第２の光ファイバ・チャネ
    ルに更にサーバ及び記憶装置を追加して接続できるよう
    にしてあることを特徴とする光ファイバ・チャネル接続
    式記憶機構アーキテクチャ。